TWI473196B - 對準基板的方法 - Google Patents

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Description

對準基板的方法
本發明是有關於一種對準基板的方法，且更明確地說，涉及以下一種對準基板的方法，其中多對對準標記的未對準值(misalignment value)包含在容許範圍中。
在現有技術中，使用陰極射線管(cathode ray tube，CRT)作為顯示設備。然而，CRT具有例如體積大且重量重的缺點。因此，近年來，對平板顯示面板的使用日增，例如液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)、電漿顯示面板(plasma display panel，PDP)和有機發光裝置(organic light emitting device，OLED)。平板顯示面板具有例如重量輕、細長且低功率消耗的特性。
平板顯示面板通過附接一對上下基板來製造。舉例來說，在LCD的情況下，上面形成有多個薄膜電晶體(thin film transistor)和像素電極(pixel electrode)的下基板由下卡盤(lower chuck)支撐且固定到所述下卡盤上。沿下基板的邊緣塗布例如密封劑(sealant)之類的密封部件，且接著將液晶滴落到下基板上。同樣，上面形成有彩色濾光片(color filter)和共同電極(common electrode)的上基板由上卡盤(upper chuck)支撐，所述上卡盤安置在下卡盤上方且面朝下卡盤。給上卡盤和下卡盤中的每一者提供用於支撐並固定上基板的靜電卡盤(electrostatic chuck)。
在附接上基板與下基板之前，所述基板首先需要對準。為了此對準，要在上基板和下基板的四個角處形成對準標記。上基板處的一個對準標記與下基板處的相應對準標記可被定義成一對對準標記。可通過對準所述四對對準標記來使上基板與下基板對準。
上基板與下基板的大小和形狀由於(例如)切割期間的加工誤差而可能不會完全相同。同樣，上基板的對準標記的位置與下基板的對準標記的位置也可能稍有不同。在現有技術中，上基板與下基板是通過減小所述四對對準標記的平均未對準值來對準。舉例來說，上基板與下基板是通過最小化所述四對對準標記中的三對對準標記的未對準值以減小平均未對準值來對準。因此，剩餘的第四對對準標記的未對準值可在容許範圍外，即使所述三對對準標記的未對準值包含在容許範圍中仍如此，且因此，附接過程的結果可能變得有缺陷。即，在一對對準標記的未對準值不包含在容許範圍中時，上面形成有多個薄膜電晶體的下基板不與上面形成有彩色濾光片和共同電極的上基板匹配，使得產生有缺陷的面板e。
本發明提供一種對準基板的方法，其中使最大未對準值減小，直到多對對準標記的相應未對準值包含在容許範圍中為止。
根據示範性實施例，提供一種對準一基板結合設備(substrate binding apparatus)的第一基板與第二基板的方法，所述基板結合設備包含用於對準第一基板與第二基板的對準單元，第一基板和第二基板中的每一者包括多個對準標記。第一基板的所述多個對準標記中的一者與第二基板的所述多個對準標記中的對應者被定義成一對對準標記。所述方法包含減小多個未對準值中的最大未對準值以便對準第一基板與第二基板，每一未對準值是從每一對對準標記獲得。
減小最大未對準值可包含對準第一基板與第二基板，使得多對對準標記的未對準值包含在容許範圍內。
所述方法可包含：在第一基板和第二基板中的任一者虛擬地移動的X、Y和θ方向上設定虛擬移動算術範圍，和通過將所述虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定虛擬移動算術空間；在與虛擬移動算術範圍內相應的虛擬移動算術空間對應的虛擬移動算術值處執行算術運算，且存儲X、Y和θ方向上在相應的虛擬移動算術值處所獲得的最大未對準值；搜索所述最大未對準值中的最小值和X、Y和θ方向上對應於所述最小值的虛擬移動算術值；和將X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間與X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度進行比較。在X、Y和θ方向上虛擬移動算術空間中的至少一者大於X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度的情況下，所述方法可更包含：設定兩個虛擬移動算術值之間的範圍作為X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術範圍，使得所述新虛擬移動算術範圍小於先前的虛擬移動算術範圍；和通過將所述新虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定新虛擬移動算術空間，使得所述新虛擬移動算術空間小於先前的虛擬移動算術空間。在X、Y和θ方向上虛擬移動算術空間中的至少一者大於X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度的情況下，所述方法可重複：設定兩個虛擬移動算術值之間的所述範圍作為所述新虛擬移動算術範圍；設定所述新虛擬移動算術空間；執行所述算術運算，且存儲所述最大未對準值；搜索所述最大未對準值中的最小值和對應於所述最小值的虛擬移動算術值；和將X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間與X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度進行比較。在X、Y和θ方向上相應的虛擬移動算術空間等於或小於X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度的情況下，所述方法可更包含沿X、Y和θ方向將第一基板和第二基板中的一者移動到對應於所述最小值的虛擬移動算術值以對準第一基板與第二基板。
在通過將虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定虛擬移動算術空間的期間，X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間經設定以在X、Y和θ方向上具有在虛擬移動算術範圍中的恒定空間。
虛擬移動算術值可為X、Y和θ方向上虛擬移動算術空間的邊界點，且在所述虛擬移動算術值處執行算術運算。
將X、Y和θ方向上的初始虛擬移動算術範圍設定為X、Y和θ方向上第一基板與第二基板之間的最大未對準值。
存儲X、Y和θ方向上對相應的虛擬移動算術值處所獲得的最大未對準值可包含：對於對應於每一虛擬移動算術值的所有各對(pairs)的未對準標記進行X、Y和θ方向上呈(X,Y,θ)形式的組合，且相對於所有組合計算未對準值；和存儲針對每一虛擬移動算術值處的所有各對的未對準標記所獲得的經計算的未對準值中的最大未對準值，作為每一虛擬移動算術值的最大未對準值。
在設定兩個虛擬移動算術值之間的範圍作為新虛擬移動算術範圍的期間，所述兩個虛擬移動算術值中的一者可鄰近於沿一個方向對應於最小值的虛擬移動算術值，且所述兩個虛擬移動算術值中的另一者可鄰近於沿相反方向對應於最小值的虛擬移動算術值。
在通過將新虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定新虛擬移動算術空間的期間，新虛擬移動算術範圍中區段的數目是與先前虛擬移動算術範圍中區段的數目相同。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
下文中，將參看附圖來詳細地描述具體實施例。然而，本發明可以多種不同形式來具體化，且不應解釋為限於本文中所闡述的實施例。相反，提供這些實施例，以使得本發明將為詳盡且完整的，且將本發明的範圍充分傳達給所屬領域的技術人員。
圖1是根據示範性實施例的基板結合設備的示意圖。
參看圖1，根據示範性實施例的基板結合設備可包含：腔室部分100，其具有內部空間；第一基板支撐單元210，其安置在腔室部分100的上側處以支撐並固定第一基板101；第一升降機(elevator)部分220，其連接到基板支撐單元210的上部部分以提升和降下第一基板支撐單元210；第二基板支撐單元230，其安置在第一基板支撐單元210之下以面朝第一基板支撐單元210，用於支撐並固定第二基板102；驅動部分300，其包含第二升降機部分310和對準單元320，所述第二升降機部分310連接到第二基板支撐單元230的下側以在Z軸方向上提升和降下第二基板支撐單元230，所述對準單元320在X-Y-θ方向上移動第二基板支撐單元230以執行第一基板101與第二基板102之間的對準；和控制器400，其連接到對準單元320以控制對準單元320。另外，儘管圖中未示，但基板結合設備可更包含照相機部分，所述照相機部分安置在腔室部分100外部以拍取第一基板101和第二基板102中的每一者的對準標記的圖像且通過變焦(zoom)功能而具有多個視域(view region)。
根據示範性實施例的基板結合設備使用對準單元320在X、Y、和θ方向上移動第二基板支撐單元230以執行第一基板101與第二基板102之間的對準。當然，第一基板支撐單元210或第一基板支撐單元101和第二基板支撐單元102兩者都可在X、Y、和θ方向上移動以執行第一基板101與第二基板102之間的對準。
腔室部分100包含上部腔室110和下部腔室120，此兩個腔室具有用於執行第一基板101與第二基板102的結合工藝和分離工藝的空間。上部腔室110與下部腔室120可有效地附接或可拆分(detachable)。同樣，儘管圖中未示，但腔室部分100可更包含：單獨的壓力控制器(未圖示)，其控制腔室部分100的內部空間的壓力；和單獨的排放單元(未圖示)，其排放雜質。腔室部分100可更包含用於提升和降下上部腔室110和/或下部腔室120的升降機部件，且第一基板101和第二基板102可通過提升或降下上部腔室110或下部腔室120而載入到腔室部分100中或從腔室部分100卸下。
第一基板支撐單元210安置在與上部腔室110的內上側相鄰處以支撐並固定第一基板101。第一基板支撐單元210是製造成矩形的板形狀，且包含使用靜電力支撐第一基板101的靜電卡盤。當然，本發明不限於此，且第一基板支撐單元210可製造成各種形狀。優選地，第一基板支撐單元210是製造成與第一基板101類似的形狀。同樣，第一基板支撐單元210可使用能夠支撐並固定第一基板101以及靜電卡盤的任何各種配置。本文中，第一基板支撐單元210是製造成一體式。然而，本發明不限於此。舉例來說，第一基板支撐單元210可提供成多個，且多個第一基板支撐單元210可裝備成矩陣配置。
第一基板支撐單元210連接到第一升降機部分220，第一升降機部分220提升或降下第一基板支撐單元210。第一升降機部分220包含第一升降機軸221和將驅動動力施加給第一升降機軸221的第一驅動動力部分222。第一升降機軸221經安裝而通過上部腔室110的一部分。因此，安裝第一密封部件223(例如，波紋管(bellows))以便圍起第一升降機軸221的圓周並保護上部腔室110的密封。
第二基板支撐單元230安置在與下部腔室120的內下側相鄰處以支撐並固定第二基板102。第二基板支撐單元230是製造成矩形的板形狀，且包含使用靜電力支撐第二基板102的靜電卡盤。當然，本發明不限於此，且第二基板支撐單元230可製造成各種形狀。優選地，第二基板支撐單元230是製造成與第二基板102類似的形狀。同樣，第二基板支撐單元230可使用能夠支撐並固定第二基板102以及靜電卡盤的任何各種配置。本文中，第二基板支撐單元230是製造成一體式。然而，本發明不限於此。舉例來說，第二基板支撐單元230可提供成多個，且多個第二基板支撐單元230可裝備成矩陣配置。
第二基板支撐單元230連接到驅動部分300，所述驅動部分300包含第二升降機部分310和對準單元320。第二升降機部分310連接到第二基板支撐單元230的下側以在Z軸方向上提升或降下第二基板支撐單元230。對準單元320連接到第二基板支撐單元230的下側以在X、Y和θ方向上移動第二基板支撐單元230。第二升降機部分310包含連接到第二基板支撐單元230的下側的第二升降機軸311和將驅動動力施加給第二升降機軸311的第二驅動動力部分312。第二升降機軸311經安裝而通過下部腔室120的一部分。因此，安裝第二密封部件313(例如，波紋管)以便圍起第二升降機軸311的圓周並保護該腔室部分100的密封。
同樣，對準單元320包含連接到第二基板支撐單元230的下側的對準軸321和驅動該對準軸321的對準驅動部分323。本文中，由於連接到對準軸321的第二基板支撐單元230(第二基板安裝在第二基板支撐單元230上)是通過對準驅動部分323來在X、Y和θ方向上移動，所以可執行第一基板101與第二基板102之間的對準。此時，對準軸321經安裝而通過下部腔室120的一部分。因此，安裝圍起對準軸321的圓周的第三密封部件323以保護該腔室部分100的密封。對準單元320具有相對於X、Y和θ方向中的每一者的解析度(resolution)。解析度越高，第一基板101與第二基板102之間的對準越精確。在示範性實施例中，對準單元320分別相對於X、Y和θ方向具有0.2 μm、0.2 μm和0.01°的解析度。當然，本發明不限於此，且對準單元320可具有各種解析度。
控制器400連接到對準單元320的對準驅動部分323以控制對準單元320的操作。根據示範性實施例，控制器400連接到與第二基板支撐單元230連接的對準單元320以控制對準單元320，使得第二基板支撐單元230在X、Y和θ方向上移動。
圖2是說明根據示範性實施例的對準基板的方法的流程圖。圖3是用來說明第一基板和第二基板中的任一者在X、Y和θ方向上移動時最大移動範圍的示意圖，以便描述根據示範性實施例的對準基板的方法。圖4是繪示根據示範性實施例的形成於第一基板和第二基板中的每一者上的多個對準標記的示意圖。圖5是繪示根據現有技術的對準基板的方法來對準的第一基板和第二基板的示意圖。圖6A到圖6D是繪示第二基板的虛擬移動以便根據示範性實施例的方法來對準第一基板與第二基板的示意圖。圖7A和圖7B是說明根據示範性實施例的一種方法的圖，所述方法設定X方向上的第一虛擬移動算術範圍、第一虛擬移動算術空間、第二虛擬移動算術範圍和第二虛擬移動算術空間。
下文中，參看圖1到圖7B來描述對準基板的方法。
首先，將第一基板101和第二基板102分別安裝在基板附接設備的第一基板支撐單元210和第二基板支撐單元230上。儘管圖中未示，但多個薄膜電晶體和像素電極形成於第一基板101上，且彩色濾光片和共同電極形成於第二基板102上。當然，本發明不限於此，且各種基板可用於第一基板101和第二基板102。如圖4中所繪示，第一基板101和第二基板102中的每一者在其四個角處具有四個對準標記，以用於第一基板101與第二基板102之間的對準。即，第一基板101在其四個角處具有四個對準標記a、b、c和d，且第二基板102在其四個角處具有四個對準標記A、B、C和D。舉例來說，在第一基板101的對準標記‘a’、‘b’、‘c’和‘d’分別對應於第二基板102的對準標記‘A’、‘B’、‘C’和‘D’時，每一對匹配的a-A、b-B、c-C和d-D被稱作‘一對對準標記’。因此，第一基板101與第二基板102之間的對準可通過使所述四對對準標記(即，a-A、b-B、c-C和d-D)對準來執行。此時，所述對準標記對準，使得所有四對對準標記(即，a-A、b-B、c-C和d-D)的未對準值落在容許範圍內。
有時，第一基板101與第二基板102的大小和形狀可能彼此並不相同。舉例來說，如圖4中所繪示，第二基板102可能比第一基板101大預定大小。對於另一實例來說，第一基板101可具有矩形形狀，而第二基板102具有四邊形形狀，其兩個角的角度為90°且其剩餘兩個角的角度分別為銳角和鈍角。即，第二基板102不具有四個角的角度皆為90°的矩形形狀。如圖5中所繪示，用根據現有技術的方法來對準此類型的基板，所述對準是通過減小所述四對對準標記(即，a-A、b-B、c-C和d-D)的平均未對準值來執行的。舉例來說，使基板對準，使得三對未對準標記‘a-A’、‘c-C’和‘d-D’的未對準值最小化以便減小平均未對準值。結果，所述三對對準標記‘a-A’、‘c-C’和‘d-D’的未對準值可包含在容許範圍內，而‘b-B’對的未對準值在容許範圍外。然而，在示範性實施例中，如圖6D中所繪示，第一基板101與第二基板102對準，使得所述四對對準標記‘a-A’、‘b-B’、‘c-C’和‘d-D’的未對準值皆包含在容許範圍內。將在下文描述一種將第一基板101與第二基板102對準的方法，使得所述四對對準標記‘a-A’、‘b-B’、‘c-C’和‘d-D’的未對準皆包含在容許範圍內。
在控制器400處設定X、Y和θ方向上的虛擬移動算術範圍和通過將虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段而獲得的虛擬移動算術空間(S110)。如圖7A和圖7B中所繪示，最初設定的虛擬移動算術範圍可被稱作“第一虛擬移動算術範圍”，且最初設定的虛擬移動算術空間可被稱作“第一虛擬移動算術空間”。第一基板101和第二基板102中的任一者在X、Y和θ方向上在虛擬移動算術範圍內的虛擬移動算術空間中虛擬地移動。即，虛擬移動算術範圍表示一種移動範圍，其中第一基板101和第二基板102中的任一者虛擬地移動以執行第一基板101與第二基板102之間的對準。換句話說，通過虛擬地移動基板和相對於虛擬移動來執行算術運算而無需實際上移動任何基板來確定移向何處或移動多遠。如上文所述，優選地沿X、Y和θ方向中的每一者設定虛擬移動算術範圍。在示範性實施例中，僅在虛擬移動範圍內的特定虛擬移動值處發生虛擬移動，而非掃描該虛擬移動範圍內的每一點。此時，所述特定虛擬移動值在虛擬移動算術範圍內可隔開恒定空間。在特定虛擬移動值處執行算術運算。參與到算術運算中的虛擬移動算術值之間的空間被稱作虛擬移動算術空間。由於虛擬移動算術範圍是沿X、Y和θ方向設定的，因此虛擬移動算術空間也沿X、Y和θ方向設定。
在示範性實施例中，如上文所述，使上面安裝著第一基板101的第一基板支撐單元210固定，且上面安裝著第二基板102的第二基板支撐單元230在X、Y和θ方向的X、Y方向上移動，以執行第一基板101與第二基板102之間的對準。因此，優選地，在控制器400處針對第二基板102來設定虛擬移動算術範圍和虛擬移動算術空間。因此，在示範性實施例中，在第一基板101為固定的狀態下，在將第二基板102虛擬地定位於虛擬移動算術範圍內的虛擬移動算術值處時，計算四對對準標記‘a-A、b-B、c-C和d-D’的未對準值。此時，如上文所述，由於第一基板101固定，因此四個對準標記‘a、b、c和d’的位置不變。因此，在示範性實施例中，在第一基板101的四個對準標記‘a、b、c和d’的位置固定的狀態下，在將第二基板102虛擬地移動到虛擬移動算術範圍內的虛擬移動算術值時，計算四對對準標記a-A、b-B、c-C和d-D的未對準值。
下文中，將參看圖7A來簡要地描述在X方向上設定虛擬移動算術範圍和虛擬移動算術空間的方法。參看圖7A，將虛擬移動算術範圍(也可被稱作“第一虛擬移動算術範圍”)劃分成若干個區段，例如10個區段。如圖7A中可見，10個區段由11個邊界點限定。將虛擬移動算術範圍劃分成10個區段的11個邊界點被稱作虛擬移動算術值，且其將參與到算術運算中。且每一區段被稱作虛擬移動算術空間。虛擬移動算術空間也可表示為“第一虛擬移動算術空間”，這是因為其是最初設定的。儘管圖中未示，但也如上文所描述般在Y和θ方向上設定虛擬移動算術範圍、虛擬移動算術值和虛擬移動算術空間。
初始虛擬移動算術範圍(即，第一虛擬移動算術範圍)可為第一基板101與第二基板102之間的最大未對準值。具體來說，在第一基板101和第二基板102分別附接在第一基板支撐單元210和第二基板支撐單元230上時，第一基板101與第二基板102之間的未對準可能發生。由於基板放置在基板支撐單元的區域內，因此未對準可能僅發生在X、Y和θ方向上基板支撐單元的區域內。因此，在基板支撐單元的區域內第一基板101與第二基板102之間可能產生的最大未對準可用作初始虛擬移動算術範圍。
舉例來說，在根據示範性實施例的基板結合設備中，在第一基板101和第二基板102安裝在第一基板支撐單元210和第二基板支撐單元230上後，在X、Y和θ方向上可能產生的最大可能未對準值分別為在X方向上的±2000 μm、在Y方向上的±2000 μm，和在θ方向上的±0.1°。此時，在X方向上的虛擬移動算術範圍為-2000 μm到+2000 μm，在Y方向上的虛擬移動算術範圍為-2000 μm到+2000 μm，且在θ方向上的虛擬移動算術範圍為-0.1°到+0.1°。當然，本發明不限於此，且第一基板101與第二基板102之間的在X、Y和θ方向上的虛擬移動算術範圍可因各種條件(例如，基板結合設備的大小和結構)而改變。同樣，第一基板101與第二基板102之間的在X、Y和θ方向上的虛擬移動算術範圍可甚至因第一基板101和第二基板102的大小以及第一基板101和第二基板102中的每一者上的多個對準標記而改變。在X、Y和θ方向中的每一者上在虛擬移動算術範圍內設定虛擬移動算術空間。舉例來說，在X方向上的虛擬移動算術範圍-2000 μm到+2000 μm劃分成10個具有恒定大小的區段時，第一虛擬移動算術空間變成400 μm。因此，在X方向上-2000 μm到+2000 μm的虛擬移動算術範圍內的虛擬移動算術值為-2000 μm、-1600 μm、-1200 μm......1200 μm、1600 μm、和2000 μm。可如上文所描述般在Y和θ方向中的每一者上設定虛擬移動算術範圍和虛擬移動算術空間。
其後，分別對X、Y和θ方向上的虛擬移動算術範圍內的虛擬移動算術空間處執行算術運算以存儲X、Y和θ方向上的最大未對準值(S120)。為此目的，首先將對應於X、Y和θ方向上第二基板102的每一虛擬移動算術值的所有各對的未對準標記表達成X、Y和θ的組合。在示範性實施例中，相對於虛擬移動算術值的所有組合來計算未對準值。即，針對每一虛擬移動算術值來計算四對對準標記a-A、b-B、c-C和d-D的(X,Y,θ)組合的未對準值，且接著將每一虛擬移動算術值處的所述四對未對準標記的所計算出的未對準值中的最大未對準值用作每一虛擬移動算術值的最大未對準值。舉例來說，考慮到特定虛擬移動算術值處的四對對準標記a-A、b-B、c-C和d-D的未對準值，第一基板101的對準標記‘b’與第二基板102的對準標記‘B’之間的未對準值可為最大值。接著，將第一基板101的對準標記‘b’與第二基板102的對準標記‘B’之間的未對準值存儲為特定虛擬移動值處的最大未對準值。此時，在示範性實施例中，通過測量第一基板101的對準標記a、b、c或d的中心與第二基板102的對準標記A、B、C或D的中心之間的距離來計算未對準值。因此，分別在每一虛擬移動算術值處計算四對對準標記a-A、b-B、c-C和d-D的未對準值，且存儲每一虛擬移動算術值的在所述四個未對準值中的最大未對準值。
其後，搜索所述最大未對準值中的最小值和對應於所述最小值的虛擬移動算術值(S130)。即，搜索針對相應的虛擬移動算術值存儲的最大未對準值中的最小值，且沿X、Y和θ方向搜索對應於所述最小值的虛擬移動算術值。
其後，沿X、Y和θ方向中的每一者將虛擬移動算術空間與對準單元320的解析度進行比較(S140)。本文中，X、Y和θ方向上對準單元320的解析度分別為(例如)0.2 μm、0.2 μm和0.01°。當然，本發明不限於此，且X、Y和θ方向上對準單元320的解析度可改變。
舉例來說，考慮到X、Y和θ方向上相應的虛擬移動算術空間等於或小於X、Y和θ方向上對準單元的解析度，沿X、Y和θ方向將第二基板102移動到對應於最小值的虛擬移動算術值以對準第一基板與第二基板(S150)。此時，第二基板102是通過使用第二基板支撐單元230來移動。這樣，如圖6D中所繪示，第一基板101與第二基板102可彼此對準，使得四對對準標記a-A、b-B、c-C和d-D的所有未對準值皆落在容許範圍內。通過降下第一基板支撐單元210或提升第二基板支撐單元230，以便附接彼此對準的第一基板101與第二基板101。當然，通過提升第一基板支撐單元210且降下第二基板支撐單元230，可附接彼此對準的第一基板101與第二基板101。
同時，在X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間中的至少一者大於X、Y和θ方向上對準單元的解析度的情況下，所述方法返回到S110以設定X、Y和θ方向上的虛擬移動算術範圍和虛擬移動算術空間，以便在X、Y和θ方向中的每一者上設定新虛擬移動算術範圍和新虛擬移動算術空間。或者，所述方法可更包含：設定兩個虛擬移動算術值之間的範圍作為X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術範圍，使得所述新虛擬移動算術範圍小於先前的虛擬移動算術範圍；和通過將所述新虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定新虛擬移動算術空間，使得所述新虛擬移動算術空間小於先前的虛擬移動算術空間。下文中，在X、Y和θ方向中的每一者上新設定的虛擬移動算術範圍和虛擬移動算術空間被稱作新虛擬移動算術範圍和新虛擬移動算術空間。新虛擬移動算術範圍和新虛擬移動算術空間在被第二次設定時可被稱作第二虛擬移動算術範圍和第二虛擬移動算術空間。類似地，新虛擬移動算術範圍和新虛擬移動算術空間在被第三次設定時可被稱作第三虛擬移動算術範圍和第三虛擬移動算術空間。此時，優選地，將X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術範圍設定為小於先前範圍且包含對應於在先前運算中所獲得的最小值的虛擬移動算術值。下文中，將參看圖7A和圖7B來描述在X方向上設定新虛擬移動算術範圍和新虛擬移動算術空間的方法。參看圖7A，如上文所提及，將新虛擬移動算術範圍設定為包含X方向上對應於先前運算中的最小值的虛擬移動算術值的最小範圍。即，設定兩個虛擬移動算術值之間的範圍作為新虛擬移動算術範圍，所述兩個虛擬移動算術值中的一者鄰近於一個方向上對應於最小值的虛擬移動算術值，且所述兩個虛擬移動算術值中的另一者鄰近於沿相反方向對應於最小值的虛擬移動算術值。這樣，包含X方向上對應於先前運算的最小值的虛擬移動算術值的最小範圍可設定為新虛擬移動算術範圍。如圖7B中所繪示，新(第二)虛擬移動算術範圍劃分成10個區段。區段的數目可與先前(第一)虛擬移動算術範圍中的區段數目相同。因此，劃分新(第二)虛擬移動算術範圍的邊界點之間的空間被稱作新(第二)虛擬移動算術空間。將新(第二)虛擬移動算術範圍劃分成10個區段的11個邊界點被設定為參與到算術運算中的虛擬移動算術值。儘管圖中未示，但也如上文所描述般沿Y和θ方向設定新虛擬移動算術範圍和新虛擬移動算術空間。
舉例來說，在對應於先前算術運算中的最小值的虛擬移動算術值的(X,Y,θ)組合為(800 μm,1200 μm,0.04°)，且在先前算術運算中，X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間分別為400 μm、400 μm和0.02°時，可將X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術範圍分別設定為400 μm到1200 μm、800 μm到1600 μm，和0.02°到+0.06°。在新虛擬移動算術範圍劃分為10個區段時，可將X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術空間分別設定為80 μm、80 μm和0.004°。即，X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術空間小於先前的虛擬移動算術空間。由於X、Y和θ方向上對準單元320的解析度為0.2 μm、0.2 μm和0.01°，因此X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術空間大於X、Y和θ方向上對準單元320的解析度。因此，所述方法返回到操作S110以重設X、Y和θ方向中的每一方向上的虛擬移動算術範圍和虛擬移動算術空間，且重複所述過程。或者，所述方法可重複：設定兩個虛擬移動算術值之間的所述範圍作為所述新虛擬移動算術範圍；設定所述新虛擬移動算術空間；執行所述算術運算，且存儲所述最大未對準值；搜索所述最大未對準值中的最小值和對應於所述最小值的虛擬移動算術值；和將X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間與X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度進行比較。即，重複所述方法，直到X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間等於或小於X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度為止。在通過重複所述步驟使X、Y和θ方向上的虛擬移動算術空間變成等於或小於X、Y和θ方向上對準單元的解析度時，接著實際上沿X、Y和θ方向而將第二基板支撐單元230移動到對應於最小值的虛擬移動算術值以使第一基板101與第二基板102彼此對準(S150)。
因為如上文所述第二基板支撐單元230沿X、Y和θ方向移動到對應於最小值的虛擬移動算術值，所以有可能將第一基板101與第二基板101對準，以使得四對對準標記a-A、b-B、c-C、d-D之間的所有未對準值落在容許範圍內。即，通過上述過程來虛擬地移動第二基板，且根據每一虛擬移動來計算四對對準標記a-A、b-B、c-C、d-D的未對準值。舉例來說，通過將第一基板101與第二基板12對準，以使得可通過圖6A到圖6C中所繪示的方法來減小每一虛擬移動算術值處的四對對準標記a-A、b-B、c-C、d-D的最大未對準值，有可能將第一基板101與第二基板101對準，以使得四對對準標記a-A、b-B、c-C、d-D的未對準值包含在容許範圍內。通過降下第一基板支撐單元210或提升第二基板支撐單元230，以便附接彼此對準的第一基板101與第二基板102。當然，通過提升第一基板支撐單元210且降下第二基板支撐單元230，可附接彼此對準的第一基板101與第二基板102。
雖然示範性實施例繪示並描述了上面安裝著第二基板102的第二基板支撐單元230是在X、Y和θ方向上移動，但本發明不限於此。舉例來說，上面安裝著第一基板101的第一基板支撐單元210可在X、Y和θ方向上移動以執行第一基板101與第二基板102之間的對準。
同樣，雖然實施例示範性地繪示並描述了將用於液晶顯示面板中的第一基板101與第二基板102互相對準的方法，但本發明不限於此，而是可用於將一對基板互相對準的各種設備中。如上文參考各示範性實施例所描述，基板是通過執行算術運算以減小每一虛擬移動算術值處的四對對準標記的未對準值中的最大未對準值來對準。但本發明不限於此，且在不脫離由所附申請專利範圍所限定的本發明的精神和範圍的情況下也可使用不同於四的任何數目的對準標記。
通過算術運算，搜索X、Y和θ方向上使多對對準標記的未對準值皆落在容許範圍內的虛擬移動算術值，且將基板移動到所述虛擬移動算術值。這樣，可通過移動基板一次而無需移動多次來使基板對準。因此，可縮短將多個基板對準所需的時間。
儘管已參考具體實施例來描述將多個基板對準的方法，但其不限於此。因此，所屬領域的技術人員將易於理解，在不脫離由所附申請專利範圍所限定的本發明的精神和範圍的情況下，可對本發明進行各種修改和改變。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．腔室部分
101．．．第一基板
102．．．第二基板
110．．．上部腔室
120．．．下部腔室
210．．．第一基板支撐單元
220．．．第一升降機部分
221．．．第一升降機軸
222．．．第一驅動動力部分
223．．．第一密封部件
230．．．第二基板支撐單元
300．．．驅動部份
310．．．第二升降機部分
311．．．第二升降機軸
312．．．第二驅動動力部分
313．．．第二密封部件
320．．．對準單元
321．．．對準軸
323．．．對準驅動部分
400．．．控制器
圖1是根據示範性實施例的基板結合設備的示意圖。
圖2是說明根據示範性實施例的對準基板的方法的流程圖。
圖3是用來說明第一基板和第二基板中的任一者在X、Y和θ方向上移動時最大移動範圍的示意圖，以便描述根據示範性實施例的對準基板的方法。
圖4是繪示根據示範性實施例的形成於第一基板和第二基板中的每一者上的多個對準標記的示意圖。
圖5是繪示根據現有技術的對準基板的方法來對準的第一基板和第二基板的示意圖。
圖6A到圖6D是繪示第二基板的虛擬移動以便用根據示範性實施例的方法來對準第一基板與第二基板的示意圖。
圖7A和圖7B是說明根據示範性實施例的一種方法的曲線圖，所述方法設定X方向上的第一虛擬移動算術範圍、第一虛擬移動算術空間、第二虛擬移動算術範圍和第二虛擬移動算術空間。
S110．．．設定X、Y和θ方向中的每一者上的虛擬移動算術範圍和虛擬移動算術空間
S120．．．相對於虛擬移動算術空間在虛擬移動算術值處執行算術運算，且存儲X、Y和θ方向上每一虛擬移動算術值處的最大未對準值
S130．．．搜索所述最大未對準值中的最小值，且搜索對應於最小值的虛擬移動算術值
S140．．．將虛擬移動算術空間與對準單元的解析度進行比較
S150．．．使用對應於最小值的虛擬移動算術值來對準基板

Claims (9)

  1. 一種對準基板結合設備的第一基板與第二基板的方法，所述基板結合設備包含用於對準各自包括多個對準標記的所述第一基板與所述第二基板的對準單元，其特徵在於，所述第一基板的所述多個對準標記中的一者與所述第二基板的所述多個對準標記中的對應者被定義成一對對準標記，所述方法包括減少多個未對準值中的最大未對準值以便對準所述第一基板與所述第二基板，每一未對準值是從每一對對準標記獲得，其中減少所述最大未對準值包括：在所述第一基板和所述第二基板中的任一者進行虛擬移動的X、Y和θ方向中的每一者上設定虛擬移動算術範圍，和通過將所述虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定虛擬移動算術空間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中減少所述最大未對準值包括對準所述第一基板與所述第二基板，使得多對所述對準標記的未對準值包含在容許範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中減少所述最大未對準值包括：在所述X、Y和θ方向中的每一者上設定的所述虛擬移動算術範圍內與相應的所述虛擬移動算術空間對應的虛擬移動算術值處執行算術運算，且存儲所述X、Y和θ方向上在相應的所述虛擬移動算術值處所獲得的所述最大未對準值； 搜索所述最大未對準值中的最小值和X、Y和θ方向上對應於所述最小值的虛擬移動算術值；以及將所述X、Y和θ方向上的所述虛擬移動算術空間與所述X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度進行比較，其特徵在於，在所述X、Y和θ方向上所述虛擬移動算術空間中的至少一者大於所述X、Y和θ方向上所述對準單元的所述解析度的情況下，所述方法更包括且重複：設定兩個虛擬移動算術值之間的範圍作為所述X、Y和θ方向上的新虛擬移動算術範圍，使得所述新虛擬移動算術空間小於先前的所述虛擬移動算術空間；通過將所述新虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定新虛擬移動算術空間；且所述方法重複：設定兩個虛擬移動算術值之間的所述範圍作為所述X、Y和θ方向上的所述新虛擬移動算術範圍；設定所述新虛擬移動算術空間；執行所述算術運算；存儲所述最大未對準值；搜索所述最大未對準值中的所述最小值；以及將所述X、Y和θ方向上的所述虛擬移動算術空間與所述X、Y和θ方向上所述對準單元的解析度進行比較；且其中在所述X、Y和θ方向上相應的所述虛擬移動算術空間大於所述X、Y和θ方向上所述對準單元的所述解析度 的情況下，所述方法更包括：將所述第一基板和所述第二基板中的一者移動到所述X、Y和θ方向上對應於所述最小值的所述虛擬移動算術值以對準所述第一基板與所述第二基板。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中在通過將所述虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定所述虛擬移動算術空間的期間，所述X、Y和θ方向上的所述虛擬移動算術空間經設定以在所述X、Y和θ方向上具有在所述虛擬移動算術範圍內的恒定空間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中所述X、Y和θ方向上所述虛擬移動算術空間的邊界點被設定為所述虛擬移動算術值。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中所述X、Y和θ方向上的初始虛擬移動算術範圍被設定為所述第一基板與所述第二基板之間的最大未對準值，且所述最大未對準值為限定於所述基板支撐單元的區域內的值。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中存儲所述X、Y和θ方向上在相應的所述虛擬移動算術值處所獲得的所述最大未對準值包括：對於對應於所述虛擬移動算術值的所有各對的對準標記進行所述X、Y和θ方向上呈(X,Y,θ)形式的組合，且相對於所有的所述組合來計算未對準值；以及存儲針對對應於每一虛擬移動算術值的所有各對的對 準標記所獲得的經計算的所述未對準值中的最大未對準值，作為每一虛擬移動算術值的所述最大未對準值。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中在設定兩個虛擬移動算術值之間的所述範圍作為所述新虛擬移動算術範圍的期間，所述兩個虛擬移動算術值中的一者鄰近於一個方向上對應於所述最小值的所述虛擬移動算術值，且所述兩個虛擬移動算術值中的另一者鄰近於沿相反方向對應於所述最小值的所述虛擬移動算術值。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中在通過將所述新虛擬移動算術範圍劃分成若干個區段來設定所述新虛擬移動算術空間的期間，所述新虛擬移動算術範圍中區段的數目是與先前所述虛擬移動算術範圍中區段的數目相同。
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