JP5551482B2 - Substrate bonding apparatus and method for manufacturing bonded substrate - Google Patents

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本発明は、上基板と下基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法に関する。   The present invention relates to a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method for bonding an upper substrate and a lower substrate.

液晶表示パネルの製造においては、真空状態下にて上下2枚の基板(ガラス基板)を接着剤であるシール剤を介して貼り合わせる(例えば、特許文献1参照)。   In the manufacture of a liquid crystal display panel, two substrates (glass substrates) are bonded together under a vacuum state via a sealing agent that is an adhesive (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−66163号公報JP 2000-66163 A

このような貼り合わせ装置においては、以下のような動作によって上下2枚の基板の貼り合わせを行う。   In such a bonding apparatus, the upper and lower two substrates are bonded by the following operation.

まず、真空チャンバ内においてそれぞれの基板保持面を対向させて上下に配置された上ステージと下ステージに、上基板と下基板を供給し保持させる。この状態で、真空チャンバ内を所定の真空圧まで減圧する。真空チャンバ内が減圧されたならば、上基板および下基板のそれぞれに形成された位置決めマークを撮像カメラで撮像し、このマークの撮像画像に基づいて上下の基板の水平方向における相対的な位置ずれを算出する。次いで、算出した位置ずれを解消すべく、上ステージと下ステージとの水平方向の相対位置を調整した後、上ステージを下降させて上基板を下基板に塗布されたシール剤を介して下基板に重ね合わせる。この後、真空チャンバ内を大気圧に戻し、重ね合わされた上下の基板に内外圧力差による加圧力を印加し、上下の基板を貼り合わせる。   First, an upper substrate and a lower substrate are supplied and held on an upper stage and a lower stage which are arranged vertically with the respective substrate holding surfaces facing each other in the vacuum chamber. In this state, the inside of the vacuum chamber is reduced to a predetermined vacuum pressure. If the inside of the vacuum chamber is depressurized, the positioning marks formed on the upper substrate and the lower substrate are imaged by the imaging camera, and the relative positional deviation in the horizontal direction of the upper and lower substrates is based on the captured images of the marks. Is calculated. Next, in order to eliminate the calculated misalignment, the horizontal relative position between the upper stage and the lower stage is adjusted, and then the upper stage is lowered to lower the lower substrate via a sealant applied to the lower substrate. To overlay. Thereafter, the inside of the vacuum chamber is returned to the atmospheric pressure, a pressurizing force is applied to the stacked upper and lower substrates due to a difference between the internal and external pressures, and the upper and lower substrates are bonded together.

上述した従来の基板貼り合わせ装置では、上基板と下基板の双方に形成された位置決めマークを頼りに上下の基板の位置調整が行われる。ところが、液晶表示パネルには、コスト削減の観点から、上基板と下基板の一方にのみ位置決めマークが形成されたものが用いられることがある。このような場合には、撮像カメラを用いた位置調整を行うことができないので、搬送ロボットによって基板をステージに対して供給する位置(供給位置)の精度を向上させる必要がある。しかしながら、搬送ロボットの稼動時のぶれ等によって、供給位置の精度を向上させることには限界があり、許容される供給位置のずれ量(通常0.2mm)を超えてしまうことが多い。一方で、稼動時のぶれ等の少ない搬送ロボットを用いることが考えられるが、コストが増加する。また、搬送ロボットによる搬送速度を下げることで、供給位置の精度を向上させることは可能であるが、時間的な効率が低下するという問題がある。   In the conventional substrate bonding apparatus described above, the position adjustment of the upper and lower substrates is performed using the positioning marks formed on both the upper substrate and the lower substrate. However, a liquid crystal display panel in which a positioning mark is formed only on one of the upper substrate and the lower substrate may be used from the viewpoint of cost reduction. In such a case, since position adjustment using an imaging camera cannot be performed, it is necessary to improve the accuracy of the position (supply position) at which the substrate is supplied to the stage by the transfer robot. However, there is a limit to improving the accuracy of the supply position due to, for example, shaking during operation of the transfer robot, and often exceeds the allowable deviation of the supply position (usually 0.2 mm). On the other hand, although it is conceivable to use a transfer robot with less vibration during operation, the cost increases. In addition, it is possible to improve the accuracy of the supply position by lowering the transfer speed of the transfer robot, but there is a problem that time efficiency is lowered.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことが可能な基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法を提供するものである。   This invention is made in view of such a situation, and provides the board | substrate bonding apparatus and board | substrate bonding method which can perform the position adjustment of the horizontal direction of an upper board | substrate and a lower board | substrate appropriately. .

本発明に係る基板貼り合わせ装置は、表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
前記上基板と前記下基板の双方について、基板の辺を検出するエッジ検出装置と、
前記エッジ検出装置により検出された前記上基板と前記下基板の辺の位置に基づいて前記上基板と前記下基板の位置情報をそれぞれ求める制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記上基板と前記下基板のうち一方の基板の辺を検出するときには、前記一方の基板の辺を検出する前記エッジ検出装置の検出エリアから他方の基板の辺が外れるように、前記上基板と前記下基板の相対位置を調整することを特徴とする。
The substrate bonding apparatus according to the present invention aligns a rectangular upper substrate and a lower substrate for manufacturing a display panel in a horizontal direction based on respective positional information, and then forms a frame shape on at least one substrate. A substrate laminating apparatus for laminating via a sealant applied in a pattern of
For both the upper substrate and the lower substrate, an edge detection device that detects a side of the substrate;
A control device that obtains position information of the upper substrate and the lower substrate based on positions of sides of the upper substrate and the lower substrate detected by the edge detection device,
When the control device detects the side of one of the upper substrate and the lower substrate, the side of the other substrate is removed from the detection area of the edge detection device that detects the side of the one substrate. The relative position of the upper substrate and the lower substrate is adjusted.

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置において、前記エッジ検出装置は、前記上基板と前記下基板の双方について、基板の1つの辺上の離れた2箇所を検出するとともに、前記2箇所が検出された辺と直交する辺上の1箇所を検出する構成とすることができる。 Further, in the substrate bonding apparatus according to the present invention, the edge detection device detects two locations apart on one side of the substrate for both the upper substrate and the lower substrate, and detects the two locations. It can be set as the structure which detects one location on the side orthogonal to the made side.

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置は、表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
前記上基板と前記下基板のうち一方の基板の辺を検出するエッジ検出装置と、
前記上基板と前記下基板のうち他方の基板には、位置決め用のマークが形成されてなり、
前記他方基板に形成された前記マークを検出するマーク検出装置と、
前記エッジ検出装置により検出された前記一方の基板の辺の位置に基づいて前記一方の基板の位置情報を求め、前記マーク検出装置により検出された前記マークの位置に基づいて前記他方の基板の位置情報を求める制御装置と、を有することを特徴とする。
Further, the substrate bonding apparatus according to the present invention aligns a rectangular upper substrate and a lower substrate for manufacturing a display panel in a horizontal direction based on respective position information, and then on at least one substrate. A substrate laminating apparatus for laminating via a sealant applied in a frame-shaped pattern,
An edge detection device for detecting a side of one of the upper substrate and the lower substrate;
A positioning mark is formed on the other substrate of the upper substrate and the lower substrate,
A mark detector for detecting the marks formed on the other substrate,
The position information of the one substrate is obtained based on the position of the side of the one substrate detected by the edge detection device, and the position of the other substrate is determined based on the position of the mark detected by the mark detection device. And a control device for obtaining information.

また、本発明に係る基板貼り合わせ装置において、前記エッジ検出装置は、前記上基板の辺を検出し、前記マーク検出装置は、前記下基板に形成された位置決め用のマークを検出する構成とすることができる。   In the substrate bonding apparatus according to the present invention, the edge detection device detects a side of the upper substrate, and the mark detection device detects a positioning mark formed on the lower substrate. be able to.

更に、本発明に係る基板貼り合わせ装置において、前記制御装置は、前記マーク検出装置を用いて検出した前記エッジ検出装置の水平方向における位置に基づいて、前記基板の位置情報を補正する構成とすることができる。   Furthermore, in the substrate bonding apparatus according to the present invention, the control device corrects the position information of the substrate based on a horizontal position of the edge detection device detected by using the mark detection device. be able to.

本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法は、表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ基板の製造方法であって、
前記上基板と前記下基板の双方について、エッジ検出装置にて基板の辺を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップにより検出された前記上基板と前記下基板の辺の位置に基づいて求めた前記上基板と前記下基板のそれぞれの位置情報を用いて前記上基板と前記下基板とを位置合わせする位置調整ステップとを有し、
前記エッジ検出ステップでは、前記上基板と前記下基板のうち一方の基板の辺を検出するときには、前記一方の基板の辺を検出する前記エッジ検出装置の検出エリアから他方の基板の辺が外れるように、前記上基板と前記下基板の相対位置を調整することを特徴とする。
In the method for manufacturing a bonded substrate according to the present invention, an upper substrate and a lower substrate having a rectangular shape for manufacturing a display panel are aligned in the horizontal direction on the basis of the respective positional information, and thereafter, on at least one substrate. A method for manufacturing a bonded substrate to be bonded through a sealant applied in a frame-shaped pattern,
For both the upper substrate and the lower substrate, an edge detection step of detecting a side of the substrate with an edge detection device ;
The upper substrate and the lower substrate are aligned using position information of the upper substrate and the lower substrate obtained based on the positions of the sides of the upper substrate and the lower substrate detected by the edge detection step. A position adjusting step,
In the edge detection step, when the side of one of the upper substrate and the lower substrate is detected, the side of the other substrate is removed from the detection area of the edge detection device that detects the side of the one substrate. Further, the relative position of the upper substrate and the lower substrate is adjusted.

また、本発明に係る貼り合わせ基板の製造方法において、前記エッジ検出ステップは、前記上基板と前記下基板の双方について、基板の1つの辺上の離れた2箇所を検出するとともに、前記2箇所が検出された辺と直交する辺上の1箇所を検出する構成とすることができる。 Moreover, in the method for manufacturing a bonded substrate board according to the present invention, the edge detection step detects two locations apart on one side of the substrate for both the upper substrate and the lower substrate , and the two locations. It can be set as the structure which detects one location on the edge | side orthogonal to the edge | side in which "is detected".

本発明によれば、上基板と下基板のうち少なくとも一方の基板の辺を検出することで、その一方の基板に位置決め用のマークが形成されていない場合であっても、当該辺の位置から一方の基板の位置情報を得ることができ、更には、その特定した位置情報に基づいて、上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことができる。   According to the present invention, by detecting the side of at least one of the upper substrate and the lower substrate, even if the positioning mark is not formed on the one substrate, the position of the side is detected. The position information of one substrate can be obtained, and furthermore, the horizontal position adjustment of the upper substrate and the lower substrate can be appropriately performed based on the specified position information.

本発明の実施形態に係る基板貼り合わせ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the board | substrate bonding apparatus which concerns on embodiment of this invention. 上基板と下基板との貼り合わせ動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the bonding operation | movement of an upper board | substrate and a lower board | substrate. 上基板搬入時の基板貼り合わせ装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the board | substrate bonding apparatus at the time of upper board | substrate carrying-in. 光学センサによる辺の検出の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the detection of the edge | side by an optical sensor. 上基板及び下基板の吸着支持時の基板貼り合わせ装置の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the board | substrate bonding apparatus at the time of the adsorption | suction support of an upper board | substrate and a lower board | substrate.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る基板貼り合わせ装置の構成を示す図である。図1に示す基板貼り合わせ装置100は、ガラス基板である上基板151と下基板152とを貼り合わせるものである。この下基板152には、その上面の外縁近傍に沿って矩形枠状のパターンにシール剤が塗布されて、当該シール剤に囲まれた領域内に液晶が滴下されている。この基板貼り合わせ装置100は、真空チャンバ101、基板受取機構102、下ステージ103、上ステージ105、支柱106、支柱108a、支柱108b、搬送ロボット110、カメラ113、光学センサ114、昇降駆動機構131、水平駆動機構132及び制御装置140により構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. A substrate bonding apparatus 100 shown in FIG. 1 bonds an upper substrate 151 and a lower substrate 152 which are glass substrates. A sealing agent is applied to the lower substrate 152 in a rectangular frame pattern along the vicinity of the outer edge of the upper surface, and liquid crystal is dropped in a region surrounded by the sealing agent. The substrate bonding apparatus 100 includes a vacuum chamber 101, a substrate receiving mechanism 102, a lower stage 103, an upper stage 105, a support column 106, a support column 108a, a support column 108b, a transfer robot 110, a camera 113, an optical sensor 114, an elevating drive mechanism 131, A horizontal drive mechanism 132 and a control device 140 are included.

真空チャンバ101は、上基板151と下基板152との貼り合わせを真空中で行うためのものであり、貼り合わせ時には、図示しない吸引機構によって内部の気体が吸引されて真空状態となる。   The vacuum chamber 101 is for performing the bonding of the upper substrate 151 and the lower substrate 152 in a vacuum, and at the time of bonding, an internal gas is sucked by a suction mechanism (not shown) to be in a vacuum state.

真空チャンバ101内には、下方に下ステージ103が配置され、上方に上ステージ105が配置され、これら下ステージ103及び上ステージ105が上下に対向配置されている。下ステージ103は、4つの角部にそれぞれ位置決めマークが形成された下基板152を吸着保し、上ステージ105は、位置決めマークが形成されていない上基板151を吸着保持する。また、上ステージ105は、その上部を支柱106によって支持されており、この支柱106は、真空チャンバ101の上部を気密に貫通して昇降駆動機構131に接続されている。昇降駆動機構131の駆動によって、上ステージ105は上下に移動する。下ステージ103は、真空チャンバ101の底部に配置された水平駆動機構132上に支持固定されており、水平駆動機構132の駆動によって、矢印X方向、それに直交する水平方向のY方向、およびXY方向に直交する軸を回転中心するθ(回転)方向に移動される。   In the vacuum chamber 101, a lower stage 103 is disposed on the lower side, an upper stage 105 is disposed on the upper side, and the lower stage 103 and the upper stage 105 are disposed to face each other vertically. The lower stage 103 sucks and holds the lower substrate 152 on which positioning marks are formed at the four corners, and the upper stage 105 sucks and holds the upper substrate 151 on which the positioning marks are not formed. The upper stage 105 is supported at its upper portion by a support column 106, and this support column 106 passes through the upper portion of the vacuum chamber 101 in an airtight manner and is connected to the lifting drive mechanism 131. The upper stage 105 moves up and down by the drive of the lifting drive mechanism 131. The lower stage 103 is supported and fixed on a horizontal drive mechanism 132 disposed at the bottom of the vacuum chamber 101, and driven by the horizontal drive mechanism 132, the arrow X direction, the horizontal Y direction orthogonal to the X direction, and the XY direction Is moved in the θ (rotation) direction about the rotation axis.

また、上ステージ105の下部には、上基板151を吸着保持するための静電チャック等の吸着機構107aが設けられ、下ステージ103には、下基板152を吸着保持するための静電チャック等の吸着機構107bが設けられている。   Further, an adsorption mechanism 107a such as an electrostatic chuck for attracting and holding the upper substrate 151 is provided below the upper stage 105, and an electrostatic chuck or the like for attracting and holding the lower substrate 152 is provided on the lower stage 103. The suction mechanism 107b is provided.

また、基板受取機構102は、真空チャンバ101内に、上ステージ105を貫通するように設けられている。この基板受取機構102の下部先端には、真空チャンバ101内に搬入されてきた上基板152を、真空力や静電力等によって吸着する吸着パッド115が設けられている。また、基板受取機構102は、上部に取り付けられた支柱108a及び108bによって支持され、更に、当該支柱108a及び108bは昇降駆動機構131に接続されている。昇降駆動機構131の駆動によって、支柱108a及び108bに取り付けられた吸着パッド115は上下に移動する。すなわち、昇降駆動機構131は、上ステージ105と吸着パッド115を個別にも一体的にも昇降可能とする。   The substrate receiving mechanism 102 is provided in the vacuum chamber 101 so as to penetrate the upper stage 105. At the lower end of the substrate receiving mechanism 102 is provided a suction pad 115 that sucks the upper substrate 152 carried into the vacuum chamber 101 by vacuum force, electrostatic force or the like. Further, the substrate receiving mechanism 102 is supported by support columns 108 a and 108 b attached to the upper portion, and the support columns 108 a and 108 b are connected to a lifting drive mechanism 131. The suction pad 115 attached to the support columns 108a and 108b moves up and down by the driving of the elevating drive mechanism 131. That is, the elevating drive mechanism 131 can elevate and lower the upper stage 105 and the suction pad 115 individually or integrally.

真空チャンバ101の側壁には、蓋部109が設けられている。この蓋部109は、上基板151及び下基板152を搬入する際や、これら上基板151及び下基板152を貼り合わせて得られる貼り合わせ基板を搬出する際に開放される。また、蓋部109は、上基板151及び下基板152を貼り合わせる際には、真空チャンバ101内の真空状態を維持するために閉鎖される。   A lid 109 is provided on the side wall of the vacuum chamber 101. The lid 109 is opened when the upper substrate 151 and the lower substrate 152 are carried in, or when the bonded substrate obtained by bonding the upper substrate 151 and the lower substrate 152 is carried out. Further, the lid 109 is closed to maintain the vacuum state in the vacuum chamber 101 when the upper substrate 151 and the lower substrate 152 are bonded together.

蓋部109の水平方向の延長線上には、搬送ロボット110が配置されている。この搬送ロボット110は、真空チャンバ101内に上基板151を搬入するためのものであり、水平方向に延在する2本のアーム部111を有している。図1では、紙面の垂直方向に2本のアーム部111が配置されている。これらアーム部111は、下部に上基板151を吸着支持する。上基板151の搬入時には、アーム部111が、上基板151を吸着支持した状態で、真空チャンバ101内に挿入される。このとき、基板受取機構102の吸着パッド115は、下方に移動し、上基板151を吸着する。   A transfer robot 110 is disposed on the horizontal extension of the lid 109. This transfer robot 110 is for carrying the upper substrate 151 into the vacuum chamber 101, and has two arm portions 111 extending in the horizontal direction. In FIG. 1, two arm portions 111 are arranged in the direction perpendicular to the paper surface. These arm portions 111 support the upper substrate 151 by suction. When the upper substrate 151 is carried in, the arm 111 is inserted into the vacuum chamber 101 with the upper substrate 151 being sucked and supported. At this time, the suction pad 115 of the substrate receiving mechanism 102 moves downward to suck the upper substrate 151.

カメラ113は、下ステージ103に保持された状態の下基板152の位置決めマークを撮像する。すなわち、下ステージ103は、下基板152の保持した状態で、下基板152の位置決めマークと対向するそれぞれの箇所に、位置決めマークより大きな開口を有し、下ステージ103を上下に貫通する貫通孔を備える。本実施の形態においては、位置決めマークは、下基板152の4つの角部に1つずつ形成されているので、貫通孔は下基板152の4つの角部に対応して設けられる。また、真空チャンバ101の底部であって、下ステージ103の貫通孔それぞれの直下となる位置には、ガラス等による透明窓120が設けられる。カメラ113は、この透明窓120と下ステージ103の貫通孔を通して下基板152の位置決めマークを撮像可能に、それぞれの透明窓120に対向するように真空チャンバ101の下側に配置される。このカメラ113は、CCDカメラに代表される二次元(エリア)イメージセンサ等の撮像装置である。   The camera 113 images the positioning mark of the lower substrate 152 held by the lower stage 103. That is, the lower stage 103 is held by the lower substrate 152, has openings larger than the positioning marks at respective locations facing the positioning marks on the lower substrate 152, and has through holes that vertically penetrate the lower stage 103. Prepare. In the present embodiment, one positioning mark is formed at each of the four corners of the lower substrate 152, so that the through holes are provided corresponding to the four corners of the lower substrate 152. Further, a transparent window 120 made of glass or the like is provided at a position at the bottom of the vacuum chamber 101 and directly below each through hole of the lower stage 103. The camera 113 is arranged on the lower side of the vacuum chamber 101 so as to face each transparent window 120 so that the positioning mark of the lower substrate 152 can be imaged through the through hole of the transparent window 120 and the lower stage 103. The camera 113 is an imaging device such as a two-dimensional (area) image sensor represented by a CCD camera.

光学センサ114は、上ステージ105に保持された状態の上基板151の辺を検出するもので、下方に向けて平行レーザ光を照射する照射部と平行レーザ光の反射光を受光する受光部とを備え、受光部によって受光された光の強度に基づいて基板の辺を検出する。光学センサ114は、上基板151の辺を、上基板151の1つの辺上における離れた2箇所と前記1つの辺に直交する辺上における1箇所の合計3箇所で検出することから、3つ設けられる。なお、本実施の形態においては、光学センサ114は、上基板151の角部の近傍、具体的には、下基板152のマークに対向する上基板151上の位置から検出対象となる辺に下ろした垂線が当該辺と交わる位置においてその辺を検出する。すなわち、上ステージ105は、上基板151を保持した状態下で、上基板151における検出対象となる辺上の3箇所に対向するそれぞれの箇所に貫通孔を備える。また、真空チャンバ101の上部であって、上ステージ105の貫通孔それぞれの真上の位置には、ガラス等からなる透明窓121が設けられる。光学センサ114は、この透明窓121と上ステージの貫通孔を通して下基板の辺を検出可能に真空チャンバ101上部に配置される。この光学センサ114は、ラインセンサに代表される一次元(リニア)イメージセンサであるが、二次元イメージセンサであっても良い。   The optical sensor 114 detects the side of the upper substrate 151 held by the upper stage 105, and includes an irradiation unit that irradiates parallel laser light downward and a light receiving unit that receives reflected light of the parallel laser light. The side of the substrate is detected based on the intensity of the light received by the light receiving unit. The optical sensor 114 detects three sides of the upper substrate 151 at a total of three locations, two locations on one side of the upper substrate 151 and one location on the side orthogonal to the one side. Provided. In the present embodiment, the optical sensor 114 is lowered from the vicinity of the corner of the upper substrate 151, specifically, from the position on the upper substrate 151 facing the mark of the lower substrate 152 to the detection target side. The side is detected at a position where the vertical line intersects the side. In other words, the upper stage 105 includes through holes at respective locations facing three locations on the side to be detected in the upper substrate 151 while holding the upper substrate 151. In addition, a transparent window 121 made of glass or the like is provided in the upper part of the vacuum chamber 101 and directly above the through holes of the upper stage 105. The optical sensor 114 is disposed above the vacuum chamber 101 so that the side of the lower substrate can be detected through the transparent window 121 and the through hole of the upper stage. The optical sensor 114 is a one-dimensional (linear) image sensor represented by a line sensor, but may be a two-dimensional image sensor.

制御装置140は、カメラ113の撮影によって得られた画像データに基づいて、下基板152に形成された位置決めマークを検出する。更に、制御装置140は、検出した位置決めマークの位置に基づいて、下基板152の水平方向の中心位置と回転角度とを算出する。また、制御装置140は、光学センサ114によって検出された上基板151の辺上の3箇所の位置に基づいて、上基板151の水平方向の中心位置と回転角度とを算出する。更に、制御装置140は、これら算出結果に基づいて、上基板151と下基板152とを重ね合わせるために必要な下ステージ103の水平方向の移動量及び回転角度を算出し、その移動量及び回転角度に基づいて、水平駆動機構132の駆動を制御し、下ステージ103を水平方向に移動及び回転させる。   The control device 140 detects a positioning mark formed on the lower substrate 152 based on image data obtained by photographing with the camera 113. Further, the control device 140 calculates the horizontal center position and rotation angle of the lower substrate 152 based on the detected position of the positioning mark. The control device 140 calculates the horizontal center position and rotation angle of the upper substrate 151 based on the three positions on the side of the upper substrate 151 detected by the optical sensor 114. Further, the control device 140 calculates the horizontal movement amount and rotation angle of the lower stage 103 necessary for overlaying the upper substrate 151 and the lower substrate 152 on the basis of these calculation results, and the movement amount and rotation. Based on the angle, the driving of the horizontal driving mechanism 132 is controlled to move and rotate the lower stage 103 in the horizontal direction.

また、制御装置140は、基板受取機構102や上ステージ105を上下に移動させるべく、昇降駆動機構131の駆動を制御する。上ステージ105が上基板151を吸着支持し、下ステージ103が下基板152を吸着支持した状態で、上ステージ105が下方に移動すると、上基板151がシール剤を介して下基板152に接触し、これらが重ね合わされる。   Further, the control device 140 controls the driving of the elevating drive mechanism 131 so as to move the substrate receiving mechanism 102 and the upper stage 105 up and down. When the upper stage 105 moves downward with the upper stage 105 adsorbing and supporting the upper substrate 151 and the lower stage 103 adsorbing and supporting the lower substrate 152, the upper substrate 151 contacts the lower substrate 152 via the sealant. , These are superimposed.

以下、フローチャートを参照しつつ、上基板151と下基板152との貼り合わせ動作を説明する。図2は、上基板151と下基板152との貼り合わせ動作を示すフローチャートである。なお、以下においては、上基板151及び下基板152は、主面が同一形状の正方形あるいは長方形であるものとする。   Hereinafter, the bonding operation of the upper substrate 151 and the lower substrate 152 will be described with reference to a flowchart. FIG. 2 is a flowchart showing the bonding operation between the upper substrate 151 and the lower substrate 152. In the following, it is assumed that the upper substrate 151 and the lower substrate 152 are square or rectangular with the same main surface.

真空チャンバ101の蓋部109が開放された状態において、搬送ロボット110は、その下面側に上基板151を吸着保持した2本のアーム部111を真空チャンバ101内へ挿入する。次に、制御装置140の制御により昇降駆動機構131が駆動し、基板受取機構102が下方へ移動する。基板受取機構102が下方に移動すると、先端の吸着パッド115が2本のアーム111の間を通して上基板151に接触し、当該上基板151を吸着する。その後、アーム部111は、上基板151の吸着を解除すると共に若干上方に移動し、更に、真空チャンバ101外へ退避し、図3に示す状態となる。次に、制御装置140の制御により昇降駆動機構131が駆動し、基板受取機構102が上方へ移動する。吸着パッド115が上ステージ105の下面の位置まで移動すると、当該吸着パッド115によって吸着支持された上基板151は、吸着機構107aに接触し、当該吸着機構107aによって吸着保持される(S101)。   In a state where the cover 109 of the vacuum chamber 101 is opened, the transfer robot 110 inserts the two arm portions 111 holding the upper substrate 151 onto the lower surface thereof into the vacuum chamber 101. Next, the elevation drive mechanism 131 is driven under the control of the control device 140, and the substrate receiving mechanism 102 moves downward. When the substrate receiving mechanism 102 moves downward, the suction pad 115 at the tip comes into contact with the upper substrate 151 through the two arms 111 and sucks the upper substrate 151. After that, the arm unit 111 releases the upper substrate 151 and moves slightly upward, and further retreats from the vacuum chamber 101 to a state shown in FIG. Next, the elevation drive mechanism 131 is driven under the control of the control device 140, and the substrate receiving mechanism 102 moves upward. When the suction pad 115 moves to the position of the lower surface of the upper stage 105, the upper substrate 151 sucked and supported by the suction pad 115 comes into contact with the suction mechanism 107a and is sucked and held by the suction mechanism 107a (S101).

上ステージ105に上基板151が吸着保持されると、光学センサ114は、上ステージ105に吸着保持された上基板151の辺を検出する(S102)。ここで、光学センサ114は、上基板151の1つの辺上における2箇所を検出するとともに、その辺と直交する辺の1箇所を検出する。それぞれのエッジの検出結果は、制御装置140へ出力される。   When the upper substrate 151 is sucked and held on the upper stage 105, the optical sensor 114 detects the side of the upper substrate 151 sucked and held on the upper stage 105 (S102). Here, the optical sensor 114 detects two places on one side of the upper substrate 151 and also detects one place on a side orthogonal to the side. The detection result of each edge is output to the control device 140.

図4は、光学センサ114による辺の検出の一例を模式的に示す図である。図4では、上基板151の1つの辺(X方向に沿う辺)上における2箇所(位置A及びB)が検出されるとともに、その位置A及びBを含む辺に対して直交する辺(Y方向に沿う辺)における1箇所(位置C)が検出される。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of edge detection by the optical sensor 114. In FIG. 4, two locations (positions A and B) on one side (side along the X direction) of the upper substrate 151 are detected, and sides orthogonal to the side including the positions A and B (Y One place (position C) in the direction along the direction) is detected.

制御装置140は、光学センサ114によって検出された辺の位置に基づいて、上基板151の水平方向の中心位置と、基準位置に対する水平方向の回転角度とを算出する(S103)。   Based on the position of the side detected by the optical sensor 114, the control device 140 calculates the horizontal center position of the upper substrate 151 and the horizontal rotation angle with respect to the reference position (S103).

具体的には、制御装置140は、1つの辺において検出された2箇所A、Bの位置とこれらの位置A、Bを検出する光学センサ114の離間距離に基づいて、当該位置A、Bを通る直線(第1の直線)を特定する。次に、制御装置140は、位置A、Bが検出された辺と直交する辺において検出された1箇所(位置C)に基づいて、第1の直線と直交し、当該位置Cを通る直線(第2の直線)を特定する。更に、制御装置140は、内蔵するメモリ(図示しない)に記憶されている上基板151の各辺の長さ、第1の直線と第2の直線との交点の位置、および第1の直線の傾きに基づいて、当該上基板151の水平方向の中心位置(図4のX)と、基準位置(図4の点線)に対する水平方向の回転角度(図4のθ)を算出する。   Specifically, the control device 140 determines the positions A and B based on the positions of the two locations A and B detected on one side and the separation distance of the optical sensor 114 that detects these positions A and B. A straight line (first straight line) is specified. Next, the control device 140, based on one position (position C) detected in the side orthogonal to the side where the positions A and B are detected, is orthogonal to the first straight line and passes through the position C ( 2nd straight line) is specified. Further, the control device 140 stores the length of each side of the upper substrate 151 stored in a built-in memory (not shown), the position of the intersection of the first straight line and the second straight line, and the first straight line. Based on the inclination, the horizontal center position (X in FIG. 4) of the upper substrate 151 and the horizontal rotation angle (θ in FIG. 4) with respect to the reference position (dotted line in FIG. 4) are calculated.

上基板151の中心位置及び回転角度が算出されたならば、真空チャンバ101内に下基板152が搬入され、当該下基板152が下ステージ103に吸着支持される(S104)。ここでは、搬送ロボット110は、アーム部111の上面に下基板152を吸着保持して真空チャンバ101内に下基板152を搬入する。このように、下基板152が下ステージ103に供給された後、図5に示すように、真空チャンバ101の蓋部109が閉鎖される。その後、真空チャンバ101内の気体が吸引されることによって、真空チャンバ101内が真空状態となる。   If the center position and rotation angle of the upper substrate 151 are calculated, the lower substrate 152 is carried into the vacuum chamber 101, and the lower substrate 152 is sucked and supported by the lower stage 103 (S104). Here, the transfer robot 110 sucks and holds the lower substrate 152 on the upper surface of the arm unit 111 and carries the lower substrate 152 into the vacuum chamber 101. Thus, after the lower substrate 152 is supplied to the lower stage 103, the lid 109 of the vacuum chamber 101 is closed as shown in FIG. Thereafter, the gas in the vacuum chamber 101 is sucked, whereby the vacuum chamber 101 is in a vacuum state.

真空チャンバ101内が真空状態になった後、或いは、真空状態になる過程で、カメラ113は、ガラス窓120及び下ステージ103の貫通孔を通して下基板152に形成された位置決めマークを撮像する。撮像により得られた画像データは、制御装置140へ出力される。制御装置140は、カメラ113の撮像によって得られた画像データに基づいて、下基板152に形成された位置決めマークの位置を検出する(S105)。更に、制御装置140は、検出した位置決めマークの位置に基づいて、数学的演算手法により下基板152の水平方向の中心位置と、基準位置に対する水平方向の回転角度とを算出する(S106)。ここで、基準位置は、S103において、上基板151の回転角度を算出する際に用いた基準位置と同一である。   After the vacuum chamber 101 is in a vacuum state or in the process of being in a vacuum state, the camera 113 images a positioning mark formed on the lower substrate 152 through the glass window 120 and the through hole of the lower stage 103. Image data obtained by imaging is output to the control device 140. The control device 140 detects the position of the positioning mark formed on the lower substrate 152 based on the image data obtained by imaging with the camera 113 (S105). Further, the control device 140 calculates a horizontal center position of the lower substrate 152 and a horizontal rotation angle with respect to the reference position by a mathematical calculation method based on the detected position of the positioning mark (S106). Here, the reference position is the same as the reference position used when calculating the rotation angle of the upper substrate 151 in S103.

下基板152の中心位置及び回転角度が算出されたならば、制御装置140は、上述したように算出した、上基板151の中心位置及び回転角度と下基板152の中心位置及び回転角度とに基づいて、上基板151と下基板152とを位置合わせするに必要な下ステージ103の移動量及び回転角度を算出する(S107)。具体的には、制御装置140は、下基板152の中心位置に対する上基板151の中心位置のX方向およびY方向への位置ずれを算出し、この位置ずれを下ステージ103の補正移動量とする。更に、制御装置140は、下基板152の回転角度に対する上基板151の回転角度のずれ角度を、下ステージ103の補正回転角度とする。   When the center position and rotation angle of the lower substrate 152 are calculated, the control device 140 is based on the center position and rotation angle of the upper substrate 151 and the center position and rotation angle of the lower substrate 152 calculated as described above. Then, the movement amount and the rotation angle of the lower stage 103 necessary for aligning the upper substrate 151 and the lower substrate 152 are calculated (S107). Specifically, the control device 140 calculates a positional shift in the X direction and the Y direction of the central position of the upper substrate 151 with respect to the central position of the lower substrate 152, and uses this positional shift as the correction movement amount of the lower stage 103. . Further, the control device 140 sets a deviation angle of the rotation angle of the upper substrate 151 with respect to the rotation angle of the lower substrate 152 as a corrected rotation angle of the lower stage 103.

制御装置140は、上述のようにして算出した下ステージ103の補正移動量及び補正回転角度に基づいて、水平駆動機構132を駆動して、下ステージ103を移動及び回転させる。これにより、下ステージ103は、算出された補正移動量に対応する距離だけXY方向に移動するとともに算出された補正回転角度だけ回転移動する(S108)。これにより、上基板151と下基板152の中心位置が重なるとともに、各辺が重なり、貼り合わせが可能な状態となる。   The control device 140 drives the horizontal drive mechanism 132 based on the corrected movement amount and corrected rotation angle of the lower stage 103 calculated as described above, and moves and rotates the lower stage 103. As a result, the lower stage 103 moves in the XY direction by a distance corresponding to the calculated correction movement amount and rotates by the calculated correction rotation angle (S108). As a result, the center positions of the upper substrate 151 and the lower substrate 152 are overlapped, and the sides are overlapped to enable bonding.

次に、制御装置140は、昇降駆動機構131を駆動して、上ステージ105を下方に移動させる。これにより、上ステージ105が下方に移動すると、当該上ステージ105に吸着保持された上基板151が、下ステージ103に吸着保持された下基板152にシール剤を介して接触し、これらが重ね合わされる(S109)。   Next, the control device 140 drives the lifting drive mechanism 131 to move the upper stage 105 downward. As a result, when the upper stage 105 moves downward, the upper substrate 151 sucked and held by the upper stage 105 comes into contact with the lower substrate 152 sucked and held by the lower stage 103 via the sealant, and these are superimposed. (S109).

この後、真空チャンバ101内の真空状態が解除されて圧力が上昇すると、重ね合わされた上下の基板151、152の内外に圧力差が生じ、この内外の圧力差によって上下の基板151、152が加圧され、シール剤が押し潰されて貼り合わされる。真空チャンバ101内が大気圧に戻された後、蓋部109が開放されて、搬送ロボット等により貼り合わせ基板が真空チャンバ101内から搬出される(S110)。この後、貼り合わせ対象となる上下の基板151、152がある場合には、それら基板151、152がなくなるまで、上述のS101〜S110の動作を繰り返す。   Thereafter, when the vacuum state in the vacuum chamber 101 is released and the pressure rises, a pressure difference is generated between the inside and outside of the upper and lower substrates 151 and 152 that are superimposed, and the upper and lower substrates 151 and 152 are added by the pressure difference between the inside and outside. The sealant is crushed and pasted together. After the inside of the vacuum chamber 101 is returned to the atmospheric pressure, the lid 109 is opened, and the bonded substrate is carried out of the vacuum chamber 101 by a transfer robot or the like (S110). Thereafter, when there are upper and lower substrates 151 and 152 to be bonded, the above-described operations of S101 to S110 are repeated until the substrates 151 and 152 disappear.

このように、本実施形態の基板貼り合わせ装置100では、下基板152のみに位置決めマークが形成され、上基板151には位置決めマークが形成されていない場合には、上基板151のエッジを検出することにより、当該上基板151の水平方向の中心位置及び回転角度を導出し、更に、この上基板151の水平方向の中心位置及び回転角度と、下基板152の水平方向の中心位置及び回転角度とに基づいて、下ステージ103をXY方向移動及び回転移動させることによって、上基板151と下基板152の中心位置を合わせるとともに、各辺を合わせて、貼り合わせ可能な状態となるように位置合わせを行う。   As described above, in the substrate bonding apparatus 100 of this embodiment, when the positioning mark is formed only on the lower substrate 152 and the positioning mark is not formed on the upper substrate 151, the edge of the upper substrate 151 is detected. Thus, the horizontal center position and rotation angle of the upper substrate 151 are derived, and further, the horizontal center position and rotation angle of the upper substrate 151 and the horizontal center position and rotation angle of the lower substrate 152 are determined. Based on the above, by moving the lower stage 103 in the X and Y directions and rotating, the center positions of the upper substrate 151 and the lower substrate 152 are aligned, and the sides are aligned and aligned so that they can be bonded together. Do.

従って、上基板151に位置決めマークが形成されていない場合に、従来のように、稼動時のぶれ等を抑止した高価な搬送ロボットを用いたり、搬送ロボットによる搬送速度を下げたりしなくても、その上基板151の位置を特定して、更には、その特定した位置に基づいて、上基板151と下基板152の水平方向の位置を適切に調整することができる。そのため、上基板151に位置決めマークが形成されていない場合であっても、上下の基板151を精度よく貼り合わせることが可能となり、貼り合わせ基板の品質を向上させることができ、結果として、表示品質が良好な液晶表示パネルを得ることができる。   Therefore, when the positioning mark is not formed on the upper substrate 151, even if an expensive transfer robot that suppresses shaking during operation or the like is used as before, or the transfer speed by the transfer robot is not reduced, The position of the upper substrate 151 can be specified, and further, the horizontal position of the upper substrate 151 and the lower substrate 152 can be appropriately adjusted based on the specified position. Therefore, even when the positioning mark is not formed on the upper substrate 151, the upper and lower substrates 151 can be bonded with high accuracy, and the quality of the bonded substrate can be improved. As a result, the display quality is improved. Can provide a liquid crystal display panel having a good quality.

なお、本実施の形態においては、上基板151の位置(中心位置及び回転角度)を光学センサ114との相対的な位置関係に基づいて算出している。そのため、上基板151の位置を正確に算出するためには、光学センサ114と上ステージ105との相対的な位置関係を正確に把握しておく必要がある。そこで以下の手順によって、光学センサ114と上ステージ105との相対的な位置関係を求める。そして、求めた相対的な位置関係に基づいて、上ステージ105に対する光学センサ114の取り付け位置を調整したり、光学センサ114による検出結果を補正したりして、上基板151の位置検出精度の向上を図る。   In the present embodiment, the position (center position and rotation angle) of the upper substrate 151 is calculated based on the relative positional relationship with the optical sensor 114. Therefore, in order to accurately calculate the position of the upper substrate 151, it is necessary to accurately grasp the relative positional relationship between the optical sensor 114 and the upper stage 105. Therefore, the relative positional relationship between the optical sensor 114 and the upper stage 105 is obtained by the following procedure. Then, based on the obtained relative positional relationship, the mounting position of the optical sensor 114 with respect to the upper stage 105 is adjusted, or the detection result by the optical sensor 114 is corrected, so that the position detection accuracy of the upper substrate 151 is improved. Plan.

上ステージ105に対する光学センサ114の位置関係の把握には、カメラ113を利用する。   The camera 113 is used to grasp the positional relationship of the optical sensor 114 with respect to the upper stage 105.

上述したように、下ステージ103の貫通孔は、下基板152に形成された位置決めマークに合わせて設けられている。また、上ステージ105の貫通孔は、下基板152の位置決めマークに対応して位置する上基板のエッジに合わせて設けられている。そのため、下ステージ103の貫通孔と上ステージ105の貫通孔は、ほぼ同心に位置する。そこで、下ステージ103の貫通孔の開口面積を上ステージ105の貫通孔の開口面積よりも大きくする。具体的には、両貫通孔を円筒状の貫通孔とし、下ステージ103の貫通孔の直径を上ステージ105の貫通孔の直径よりも大としておく。このようにすることで、下ステージ103の貫通孔を通してカメラ113によって上ステージ105の貫通孔と光学センサ114を撮像することが可能となる。   As described above, the through hole of the lower stage 103 is provided in accordance with the positioning mark formed on the lower substrate 152. Further, the through hole of the upper stage 105 is provided in accordance with the edge of the upper substrate located corresponding to the positioning mark of the lower substrate 152. Therefore, the through hole of the lower stage 103 and the through hole of the upper stage 105 are positioned substantially concentrically. Therefore, the opening area of the through hole of the lower stage 103 is made larger than the opening area of the through hole of the upper stage 105. Specifically, both the through holes are cylindrical through holes, and the diameter of the through hole of the lower stage 103 is set larger than the diameter of the through hole of the upper stage 105. In this way, the camera 113 can image the through hole of the upper stage 105 and the optical sensor 114 through the through hole of the lower stage 103.

そこでまず、カメラ113によって下ステージ103の貫通孔を通して上ステージ105の貫通孔と光学センサ114を撮像する。制御装置140は、カメラ113によって撮像された画像に基づいて、上ステージ105の貫通孔を基準として光学センサ114の位置ずれを求める。すなわち、上ステージ105の貫通孔は円筒状であるので、貫通孔の画像は円形状となる。この円の中央に光学センサ114が位置する状態が光学センサ114の理想的な配置位置とした場合、制御装置140は円の中央に対する光学センサ114の位置ずれを求める。なお、上ステージ105の貫通孔は、機械加工によって、上ステージ105に対して高い位置精度で形成可能である。   First, the camera 113 images the through hole of the upper stage 105 and the optical sensor 114 through the through hole of the lower stage 103. The control device 140 obtains the positional deviation of the optical sensor 114 with reference to the through hole of the upper stage 105 based on the image captured by the camera 113. That is, since the through hole of the upper stage 105 is cylindrical, the image of the through hole is circular. When the state where the optical sensor 114 is located at the center of the circle is the ideal arrangement position of the optical sensor 114, the control device 140 obtains the positional deviation of the optical sensor 114 with respect to the center of the circle. The through hole of the upper stage 105 can be formed with high positional accuracy with respect to the upper stage 105 by machining.

このようにして求めた上ステージ105に設けられた貫通孔に対する光学センサ114の位置ずれに基づいて、上ステージ105に対する光学センサ114の相対位置を算出する。そして、上述したように、算出した光学センサ114の相対位置関係に基づいて、上ステージ105に対する光学センサ114の取り付け位置を調整したり、光学センサ114による検出結果を補正したりする。このようにすることで、光学センサ114によって上基板151の位置を精度良く算出することが可能となる。これにより、上下の基板151、152をより一層精度良く貼り合わせることが可能となるので、製造される表示パネルの品質を更に向上させることができる。   The relative position of the optical sensor 114 with respect to the upper stage 105 is calculated based on the positional deviation of the optical sensor 114 with respect to the through hole provided in the upper stage 105 thus obtained. Then, as described above, the attachment position of the optical sensor 114 with respect to the upper stage 105 is adjusted based on the calculated relative positional relationship of the optical sensor 114, and the detection result by the optical sensor 114 is corrected. In this way, the position of the upper substrate 151 can be accurately calculated by the optical sensor 114. As a result, the upper and lower substrates 151 and 152 can be bonded with higher accuracy, so that the quality of the manufactured display panel can be further improved.

なお、上述した例において、下基板152の位置決めマークと上基板151の辺上の光学センサ114によって検出される箇所とが近接する位置関係に無く、光学センサ114とカメラ113とが対向位置に配置されていない場合には、カメラ113を位置決めマークの撮像位置と光学センサ114の撮像位置との間を移動可能に設けるとともに、それぞれに対応する下ステージ105の箇所に貫通孔を設けるようにすればよい。このように構成することで、位置決めマークを撮像するときには位置決めマークに対応して形成された貫通孔を通して行い、光学センサ114を撮像するときには光学センサ114に対応して形成された貫通孔を通して行うことができる。   In the above-described example, the positioning mark of the lower substrate 152 and the position detected by the optical sensor 114 on the side of the upper substrate 151 are not close to each other, and the optical sensor 114 and the camera 113 are arranged at the opposing positions. If not, the camera 113 is provided so as to be movable between the imaging position of the positioning mark and the imaging position of the optical sensor 114, and a through-hole is provided at the corresponding location of the lower stage 105. Good. With this configuration, when imaging the positioning mark, it is performed through the through hole formed corresponding to the positioning mark, and when imaging the optical sensor 114, it is performed through the through hole formed corresponding to the optical sensor 114. Can do.

また、上ステージ105に対する光学センサ114の取り付け位置ずれの補正は、次のように行なっても良い。   Further, the correction of the mounting position shift of the optical sensor 114 with respect to the upper stage 105 may be performed as follows.

すなわち、上述したS101〜S110の手順で、一組、或いは複数組の上下の基板151、152の貼り合わせを行なう。そして、貼り合わせの完了した貼り合わせ基板について、上下の基板151、152間の位置ずれを測定する。測定の結果、上下の基板151、152間に位置ずれが生じていた場合、その位置ずれ分を補正値として、上述のS107における上基板151と下基板152とを位置合わせするための下ステージ103の移動量及び回転角度に加える。なお、複数の貼り合わせ基板について位置ずれを測定した場合、その位置ずれの平均値を補正値とするとよい。   That is, one set or a plurality of sets of upper and lower substrates 151 and 152 are bonded together in the above-described procedure of S101 to S110. Then, the positional deviation between the upper and lower substrates 151 and 152 is measured for the bonded substrate that has been bonded. As a result of the measurement, if a positional deviation has occurred between the upper and lower substrates 151 and 152, the lower stage 103 for aligning the upper substrate 151 and the lower substrate 152 in S107 described above using the positional deviation as a correction value. Is added to the amount of movement and the rotation angle. Note that, when the positional deviation is measured for a plurality of bonded substrates, an average value of the positional deviations may be used as a correction value.

なお、上述した実施形態では、上基板151と下基板152を貼り合わせ可能な状態とするために、下ステージ103のみを移動させたが、上ステージ105のみ、あるいは、下ステージ103と上ステージ105の双方を移動させるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, only the lower stage 103 is moved so that the upper substrate 151 and the lower substrate 152 can be bonded together, but only the upper stage 105 or the lower stage 103 and the upper stage 105 are moved. Both of them may be moved.

また、上述した実施形態では、下基板152のみに位置決めマークが形成され、上基板151には位置決めマークが形成されていない場合についで説明した。しかしながら、上基板151のみに位置決めマークが形成され、下基板152には位置決めマークが形成されていない場合についても、同様に本発明を適用することができる。この場合には、図1において、カメラ113の位置に光学センサを配置して、下基板152のエッジを検出可能とするとともに、光学センサ114の位置にカメラを配置して、上基板151に形成された位置決めマークを検出可能とすればよい。   In the above-described embodiment, the case where the positioning mark is formed only on the lower substrate 152 and the positioning mark is not formed on the upper substrate 151 has been described. However, the present invention can be similarly applied to the case where the positioning mark is formed only on the upper substrate 151 and the positioning mark is not formed on the lower substrate 152. In this case, in FIG. 1, an optical sensor is arranged at the position of the camera 113 so that the edge of the lower substrate 152 can be detected, and the camera is arranged at the position of the optical sensor 114 to be formed on the upper substrate 151. What is necessary is just to make it possible to detect the positioning mark.

また、上下の基板151、152双方についてエッジを検出することによってそれぞれの位置を検出するようにしても良い。この場合、上述した実施形態における上ステージ105及びそれに対して配置された光学センサ104と同様の構成を下ステージ103に対して適用すれば良い。また、上下の基板151、152のエッジをそれぞれ光学センサ114を用いて検出する場合、上ステージ105と下ステージ103の双方にそれぞれの基板151、152が保持されていると、両基板151、152のエッジ位置が重なり、或いは近接して、各基板151、152のエッジを正確に検出できないことが考えられる。そのため、各基板151、152のエッジの検出の際には、水平駆動機構132によって下ステージ103を水平方向に移動させて、上基板151と下基板152のエッジが、それぞれのエッジを検出するための光学センサ114の検出エリア外となるように上下の基板151、152の相対位置を調整するようにすると良い。また、このようにする場合、下ステージ103に対応して設ける光学センサ114を真空チャンバ101内において、下ステージ103と一体的に取り付けるようにすると良い。 Alternatively, the positions of both the upper and lower substrates 151 and 152 may be detected by detecting edges. In this case, a configuration similar to that of the upper stage 105 and the optical sensor 104 arranged for the upper stage 105 in the above-described embodiment may be applied to the lower stage 103. When the edges of the upper and lower substrates 151 and 152 are detected using the optical sensor 114, if the substrates 151 and 152 are held on both the upper stage 105 and the lower stage 103, both the substrates 151 and 152 are detected. It is conceivable that the edges of the substrates 151 and 152 cannot be accurately detected due to overlapping or close proximity of the edge positions. Therefore, when detecting the edges of the substrates 151 and 152, the lower stage 103 is moved in the horizontal direction by the horizontal driving mechanism 132 , and the edges of the upper substrate 151 and the lower substrate 152 detect the respective edges. It is preferable to adjust the relative positions of the upper and lower substrates 151 and 152 so that they are outside the detection area of the optical sensor 114. In this case, the optical sensor 114 provided corresponding to the lower stage 103 is preferably attached integrally with the lower stage 103 in the vacuum chamber 101.

また、上述の実施形態において、光学センサ114を真空チャンバ101の外側に配置したが、真空チャンバ101内において上ステージ105と一体的に設けても良い。   In the above-described embodiment, the optical sensor 114 is disposed outside the vacuum chamber 101. However, the optical sensor 114 may be provided integrally with the upper stage 105 in the vacuum chamber 101.

また、上ステージ105に吸着保持された上基板151の位置を光学センサ114を用いて検出(算出)した後に、下ステージ103に下基板152を供給するようにした。しかしながら、上下のステージ103、105それぞれに各基板151、152を供給した後、上基板151の位置検出と下基板152の位置検出を順次行なうようにしても良い。この場合、光学センサ114によって上基板151のエッジを検出際に、光学センサ114の検出エリアから下ステージ103上の下基板152のエッジを外すように、下ステージ103を移動させるようにすると良い。   Further, after detecting (calculating) the position of the upper substrate 151 held by suction on the upper stage 105 using the optical sensor 114, the lower substrate 152 is supplied to the lower stage 103. However, the position detection of the upper substrate 151 and the position detection of the lower substrate 152 may be sequentially performed after the substrates 151 and 152 are supplied to the upper and lower stages 103 and 105, respectively. In this case, when the edge of the upper substrate 151 is detected by the optical sensor 114, the lower stage 103 may be moved so that the edge of the lower substrate 152 on the lower stage 103 is removed from the detection area of the optical sensor 114.

本発明に係る基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法は、上基板と下基板の水平方向の位置調整を適切に行うことが可能であり、基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法としで有用である。   The substrate bonding apparatus and the substrate bonding method according to the present invention can appropriately adjust the horizontal position of the upper substrate and the lower substrate, and are useful as a substrate bonding apparatus and a substrate bonding method. .

100 基板貼り合わせ装置
101 真空チャンバ
102 基板受取機構
103 下ステージ
105 上ステージ
106、108a、108b 支柱
107a、107b 吸着機構
109 蓋部
110 搬送ロボット
113 カメラ
114 光学センサ
115 吸着パッド
120、121 ガラス窓
131 昇降駆動機構
132 水平駆動装置
140 制御装置
151 上基板
152 下基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Substrate bonding apparatus 101 Vacuum chamber 102 Substrate receiving mechanism 103 Lower stage 105 Upper stage 106, 108a, 108b Column 107a, 107b Suction mechanism 109 Lid 110 Transport robot 113 Camera 114 Optical sensor 115 Suction pad 120, 121 Glass window 131 Elevation Drive mechanism 132 Horizontal drive device 140 Control device 151 Upper substrate 152 Lower substrate

Claims (8)

表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
前記上基板と前記下基板の双方について、基板の辺を検出するエッジ検出装置と、
前記エッジ検出装置により検出された前記上基板と前記下基板の辺の位置に基づいて前記上基板と前記下基板の位置情報をそれぞれ求める制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記上基板と前記下基板のうち一方の基板の辺を検出するときには、前記一方の基板の辺を検出する前記エッジ検出装置の検出エリアから他方の基板の辺が外れるように、前記上基板と前記下基板の相対位置を調整することを特徴とする基板貼り合わせ装置。
After aligning a rectangular upper substrate and lower substrate for display panel manufacturing in the horizontal direction based on the respective positional information, a sealant applied in a frame-like pattern on at least one substrate is used. A substrate laminating apparatus for laminating
For both the upper substrate and the lower substrate, an edge detection device that detects a side of the substrate;
A control device that obtains position information of the upper substrate and the lower substrate based on positions of sides of the upper substrate and the lower substrate detected by the edge detection device,
When the control device detects the side of one of the upper substrate and the lower substrate, the side of the other substrate is removed from the detection area of the edge detection device that detects the side of the one substrate. A substrate laminating apparatus for adjusting a relative position between the upper substrate and the lower substrate.
前記エッジ検出装置は、前記上基板と前記下基板の双方について、基板の1つの辺上の離れた2箇所を検出するとともに、前記2箇所が検出された辺と直交する辺上の1箇所を検出することを特徴とする請求項1に記載の基板貼り合わせ装置。   The edge detection device detects two locations apart on one side of the substrate for both the upper substrate and the lower substrate, and detects one location on a side orthogonal to the side on which the two locations are detected. The substrate bonding apparatus according to claim 1, wherein detection is performed. 表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる基板貼り合わせ装置であって、
前記上基板と前記下基板のうち一方の基板の辺を検出するエッジ検出装置と、
前記上基板と前記下基板のうち他方の基板には、位置決め用のマークが形成されてなり、
前記他方基板に形成された前記マークを検出するマーク検出装置と、
前記エッジ検出装置により検出された前記一方の基板の辺の位置に基づいて前記一方の基板の位置情報を求め、前記マーク検出装置により検出された前記マークの位置に基づいて前記他方の基板の位置情報を求める制御装置と、を有することを特徴とする基板貼り合わせ装置。
After aligning a rectangular upper substrate and lower substrate for display panel manufacturing in the horizontal direction based on the respective positional information, a sealant applied in a frame-like pattern on at least one substrate is used. A substrate laminating apparatus for laminating
An edge detection device for detecting a side of one of the upper substrate and the lower substrate;
A positioning mark is formed on the other substrate of the upper substrate and the lower substrate,
A mark detector for detecting the marks formed on the other substrate,
The position information of the one substrate is obtained based on the position of the side of the one substrate detected by the edge detection device, and the position of the other substrate is determined based on the position of the mark detected by the mark detection device. And a control device for obtaining information.
前記エッジ検出装置は、前記上基板の辺を検出し、
前記マーク検出装置は、前記下基板に形成された位置決め用のマークを検出することを特徴とする請求項3に記載の基板貼り合わせ装置。
The edge detection device detects a side of the upper substrate,
4. The substrate bonding apparatus according to claim 3, wherein the mark detection device detects a positioning mark formed on the lower substrate.
前記制御装置は、前記マーク検出装置を用いて検出した前記エッジ検出装置の水平方向における位置に基づいて、前記基板の位置情報を補正することを特徴とする請求項4に記載の基板貼り合わせ装置。   5. The substrate bonding apparatus according to claim 4, wherein the control device corrects position information of the substrate based on a horizontal position of the edge detection device detected using the mark detection device. . 表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ基板の製造方法であって、
前記上基板と前記下基板の双方について、エッジ検出装置にて基板の辺を検出するエッジ検出ステップと、
前記エッジ検出ステップにより検出された前記上基板と前記下基板の辺の位置に基づいて求めた前記上基板と前記下基板のそれぞれの位置情報を用いて前記上基板と前記下基板とを位置合わせする位置調整ステップとを有し、
前記エッジ検出ステップでは、前記上基板と前記下基板のうち一方の基板の辺を検出するときには、前記一方の基板の辺を検出する前記エッジ検出装置の検出エリアから他方の基板の辺が外れるように、前記上基板と前記下基板の相対位置を調整することを特徴とする貼り合わせ基板の製造方法。
After aligning a rectangular upper substrate and lower substrate for display panel manufacturing in the horizontal direction based on the respective positional information, a sealant applied in a frame-like pattern on at least one substrate is used. A method of manufacturing a bonded substrate,
For both the upper substrate and the lower substrate, an edge detection step of detecting a side of the substrate with an edge detection device ;
The upper substrate and the lower substrate are aligned using position information of the upper substrate and the lower substrate obtained based on the positions of the sides of the upper substrate and the lower substrate detected by the edge detection step. A position adjusting step,
In the edge detection step, when the side of one of the upper substrate and the lower substrate is detected, the side of the other substrate is removed from the detection area of the edge detection device that detects the side of the one substrate. And adjusting a relative position between the upper substrate and the lower substrate.
前記エッジ検出ステップは、前記上基板と前記下基板の双方について、基板の1つの辺上の離れた2箇所を検出するとともに、前記2箇所が検出された辺と直交する辺上の1箇所を検出することを特徴とする請求項6に記載の貼り合わせ基板の製造方法。   In the edge detection step, for both the upper substrate and the lower substrate, two separate locations on one side of the substrate are detected, and one location on a side perpendicular to the side where the two locations are detected is detected. It detects, The manufacturing method of the bonded substrate board of Claim 6 characterized by the above-mentioned. 表示パネル製造用の矩形状をなした上基板と下基板とをそれぞれの位置情報に基づいて水平方向において位置合わせした後、少なくとも一方の基板上に枠状のパターンで塗布されたシール剤を介して貼り合わせる貼り合わせ基板の製造方法であって、
前記上基板と前記下基板のうち一方の基板の辺を検出するエッジ検出ステップと、
前記上基板と前記下基板のうち他方の基板には、位置決め用のマークが形成されてなり、当該他方の基板に形成された前記マークを検出するマーク検出ステップと、
前記エッジ検出ステップにより検出された前記一方の基板の辺の位置に基づいて求めた前記一方の基板の位置情報と、前記マーク検出ステップにより検出された前記マークの位置に基づいて求めた前記他方の基板の位置情報とを用いて前記上基板と前記下基板とを位置合わせする位置調整ステップと、
を有することを特徴とする貼り合わせ基板の製造方法。
After aligning a rectangular upper substrate and lower substrate for display panel manufacturing in the horizontal direction based on the respective positional information, a sealant applied in a frame-like pattern on at least one substrate is used. A method of manufacturing a bonded substrate,
An edge detection step of detecting a side of one of the upper substrate and the lower substrate;
A mark detection step for detecting the mark formed on the other substrate is formed with a positioning mark on the other substrate of the upper substrate and the lower substrate;
The position information of the one substrate obtained based on the position of the side of the one substrate detected by the edge detection step and the other position obtained based on the position of the mark detected by the mark detection step. A position adjusting step for aligning the upper substrate and the lower substrate using position information of the substrate;
A method for producing a bonded substrate, comprising:
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