TWI656034B - Alignment method and alignment device - Google Patents

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TWI656034B
TWI656034B TW106120147A TW106120147A TWI656034B TW I656034 B TWI656034 B TW I656034B TW 106120147 A TW106120147 A TW 106120147A TW 106120147 A TW106120147 A TW 106120147A TW I656034 B TWI656034 B TW I656034B
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山岸裕幸
桂豪
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日商藤倉股份有限公司
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Abstract

一種對準方法，包括：準備步驟S1，準備隔著未硬化的狀態的樹脂材料130將第一基板110及第二基板120重疊而成的對準對象物100；對準步驟S4，在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於第一基板110及第二基板120之間的狀態，檢測出第一基板110與第二基板120的相對位置，基於其檢測結果，將第一基板及第二基板相互對準；以及硬化步驟S5，在上述對準步驟開始後，使上述未硬化的狀態的樹脂材料硬化；其中上述對準步驟包含使第一基板及第二基板的至少一個在平面方向移動的第一對準步驟S41。

Description

對準方法及對準裝置
本發明是關於對準方法及對準裝置。
在已將貼合對象與基底玻璃高精度定位的狀態，以接合輥將基材玻璃壓住貼合對象的技術為已知(例如，參照專利文獻1)。
在真空環境下，隔著透明的液狀接著劑構成的接著劑層貼合配置在對向位置的偏光元件與透明基板之後，使此接著劑層硬化的技術為已知(例如，參照專利文獻2)。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2009-40617號公報
【專利文獻2】日本特開2009-237202號公報
在記載於專利文獻1及2的技術，是將第一基板與第二基板各自對準後，將第一基板與第二基板重合。因此，有在將要使第一基板與第二基板重合時，第一基板的位置與第二基板的位置偏移，對準精度降低之問題。
本發明所欲解決的問題，是提供可以提升第一基板與第二基板的對準精度的對準方法及對準裝置。
[1]本發明相關的對準方法，包括：準備步驟，準備隔著未硬化的狀態的樹脂材料將第一基板及第二基板重疊而成的對準對象物；對準步驟，在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對位置，基於其檢測結果，將上述第一基板及上述第二基板相互對準；以及硬化步驟，在上述對準步驟開始後，使上述未硬化的狀態的樹脂材料硬化；其中上述對準步驟包含使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動的第一對準步驟。
[2]在上述發明中，可更包括保持步驟，在上述準備步驟之後且上述對準步驟之前，藉由第一板及第二板夾置上述對準對象物；其中上述保持步驟包含使上述第一基板保持於上述第一板、同時使上述第二基板保持於上述第二板；上述第一對準步驟包含：使上述第一板及上述第二板的至少一個在平面方向移動，而使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動。
[3]在上述發明中，上述硬化步驟可包含：第一硬化步驟，使上述未硬化的狀態的樹脂材料的至少一部分硬化，維持上述第一基板及上述第二基板已相互對準的狀態；以及第二硬化步驟，在上述第一硬化步驟之後，使上述未硬化的狀態的樹脂材料的全體硬化，將上述第一基板及上述第二基板相互 固定。
[4]在上述發明中，上述對準步驟可包含在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，藉由攝影工具對上述第一基板及上述第二基板攝影，檢測出上述相對位置。
[5]在上述發明中，上述對準步驟可包含在上述攝影工具的同一視野內同時對上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形攝影。
[6]在上述發明中，可以是：上述對準步驟持續對上述第一基板及上述第二基板攝影，直到上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致；上述硬化步驟是在上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致後的時間點實行。
[7]在上述發明中，上述攝影工具可固定於上述第一板。
[8]在上述發明中，上述第一板可具有第一開口，上述攝影工具的光軸通過上述第一開口。
[9]在上述發明中，上述攝影工具可固定於上述第一板而對向於上述第一開口。
[10]在上述發明中，使上述未硬化的狀態的樹脂材料的至少一部分硬化的硬化工具，可固定於上述第一板。
[11]在上述發明中，上述第一板可具有第二開口，從上述硬化工具照射的能量線通過上述第二開口。
[12]在上述發明中，上述硬化工具可固定於上述第 一板而對向於上述第二開口。
[13]在上述發明中，上述第一基板可以是可見光可穿透的透明基板。
[14]在上述發明中，可以是：上述第一對準步驟包含使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動，而以平面觀之，使上述相對位置對應於預先決定的目標位置；以平面觀之，上述硬化步驟是在上述相對位置與上述目標位置對應後的情況實行。
[15]在上述發明中，可以是：上述對準步驟更包含第二對準步驟，其在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對形狀，基於上述相對形狀，使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向熱變形；上述第二對準步驟包含以平面觀之，在使上述相對形狀對應於預先決定的目標形狀之下，調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度，而使上述相對位置對應於上述目標位置；以平面觀之，上述硬化步驟是在上述相對形狀與上述目標形狀對應後的情況實行。
[16]在上述發明中，上述第二對準步驟可包含在以平面觀之而區劃的複數個區域的每一個調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度。
[17]在上述發明中，上述對準方法可更包括：保持步驟，在上述準備步驟之後且上述對準步驟之前，藉由第一板及第二板夾置上述對準對象物，使上述第一基板保持於上述第 一板、同時使上述第二基板保持於上述第二板；調整步驟，在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度；其中上述硬化步驟在上述調整步驟開始之後，使上述未硬化的狀態的樹脂材料硬化。
[18]在上述發明中，上述硬化步驟可包含：第一硬化步驟，使上述未硬化的狀態的樹脂材料的至少一部分硬化，維持上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度的調整後的狀態；以及第二硬化步驟，在上述第一硬化步驟之後，使上述未硬化的狀態的樹脂材料的全體硬化，將上述第一基板及上述第二基板相互固定。
[19]在上述發明中，上述調整步驟可包含：調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度，推定在上述未硬化的狀態的樹脂材料產生的熱應變量；以及基於上述熱應變量，使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度。
[20]在上述發明中，上述調整步驟可包含：基於從上述第一板及上述第二板對上述未硬化的狀態的樹脂材料施加的擠壓力，推定在上述未硬化的狀態的樹脂材料產生的彈性變形量；以及基於上述彈性變形量，使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度。
[21]在上述發明中，上述調整步驟可包含：在使上 述未硬化的狀態的樹脂材料硬化後的情況，推定在上述樹脂材料產生的硬化收縮量；以及基於上述硬化收縮量，使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度。
[22]本發明相關的對準裝置，包括：第一板，保持第一基板；第二板，與上述第一板對向配置，保持第二基板；第一移動工具，使上述第一板及上述第二板的至少一個在平面方向移動；硬化工具，進行使未硬化的樹脂材料硬化的硬化處理；位置檢測工具，在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對位置；以及控制工具，控制上述第一移動工具及上述硬化工具；其中上述控制工具在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，基於上述相對位置，控制上述第一移動工具，使上述第一板及上述第二板的至少一個在平面方向移動而使上述第一基板及上述第二基板相互對準；以及在上述第一基板及上述第二基板的對準開始之後，控制上述硬化工具而進行上述硬化處理。
[23]在上述發明中，上述對準裝置可更包括第二移動工具，其使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離。
[24]在上述發明中，上述控制工具可控制上述硬化工具而使上述未硬化的狀態的樹脂材料的至少一部分硬化而維持使上述第一基板及上述第二基板對準後的狀態。
[25]在上述發明中，上述位置檢出工具可包含在使 上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，對上述第一基板及上述第二基板攝影的攝影工具。
[26]在上述發明中，上述攝影工具可在同一視野內同時對上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形攝影。
[27]在上述發明中，可以是：上述攝影工具持續對上述第一基板及上述第二基板攝影，直到上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致；上述控制工具是在上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致後的時間點，控制上述硬化工具而進行上述硬化處理。
[28]在上述發明中，上述攝影工具可固定於上述第一板。
[29]在上述發明中，上述第一板可具有第一開口，上述攝影工具的光軸通過上述第一開口。
[30]在上述發明中，上述攝影工具可固定於上述第一板而對向於上述第一開口。
[31]在上述發明中，上述硬化工具可固定於上述第一板。
[32]在上述發明中，上述第一板可具有第二開口，從上述硬化工具照射的能量線通過上述第二開口。
[33]在上述發明中，上述硬化工具可固定於上述第一板而對向於上述第二開口。
[34]在上述發明中，上述第一基板可以是可見光可穿透的透明基板。
[35]在上述發明中，上述控制工具可以是使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動，並控制上述第一移動工具而以平面觀之，使上述相對位置對應於預先決定的目標位置；控制上述硬化工具而以平面觀之，在上述相對位置與上述目標位置對應後的情況進行上述硬化處理。
[36]在上述發明中，可以是：上述對準裝置更包含調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度的調溫工具；上述位置檢出工具是在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對形狀；上述控制工具是控制上述調溫工具而調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度，而以平面觀之，使上述相對形狀對應於預先決定的目標形狀之下，而使上述相對位置對應於上述目標位置；控制上述硬化工具而以平面觀之，在上述相對形狀與上述目標形狀對應後的情況進行上述硬化處理。
[37]在上述發明中，上述調溫工具可在以平面觀之而區劃的複數個區域的每一個調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度。
[38]在上述發明中，可以是：上述對準裝置包含使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離的第二移動工具與檢測出上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度的厚度檢測工具；其中上述控制工具基於上述厚度檢測工具的檢測結果，控制上述第二移動工具及上述硬化工具；上述控制工具是在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，控制上述第二移動工具而使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度；上述控制工具是在上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度的調整開始之後，控制上述硬化工具而進行上述硬化處理。
[39]在上述發明中，上述控制工具可控制上述硬化工具而使上述未硬化的狀態的樹脂材料的至少一部分硬化，維持上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度調整後的狀態。
[40]在上述發明中，上述對準裝置可更包括第一推定工具，其調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度，推定在上述未硬化的狀態的樹脂材料產生的熱應變量；其中上述控制工具基於上述熱應變量，控制上述第二移動工具而使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度。
[41]在上述發明中，上述對準裝置可更包括壓力檢測工具，其檢測出從上述第一板及上述第二板對上述未硬化的狀態的樹脂材料施加的擠壓力，基於上述壓力檢測工具的檢測結果，推定在上述未硬化的狀態的樹脂材料產生的彈性變形量；其中上述控制工具基於上述彈性變形量，控制上述第二移動工具而使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度。
[42]在上述發明中，上述對準裝置可更包括第三推定工具，其在使上述未硬化的狀態的樹脂材料硬化後的情況，推定在上述樹脂材料產生的硬化收縮量；其中上述控制工具控 制上述第二移動工具而基於上述硬化收縮量，使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離，調整上述未硬化的狀態的樹脂材料的厚度。
根據本發明，在隔著未硬化的狀態的樹脂材料的狀態，使第一基板及第二基板的至少一個在平面方向移動，將第一基板與第二基板相互對準。因此，不會發生由第一基板與第二基板的重合造成的位置偏移，可以謀求第一基板與第二基板的對準精度的提升。
1‧‧‧對準裝置
2‧‧‧上板
21‧‧‧第一保持面
22‧‧‧攝影用貫通孔
23‧‧‧照射用開口
3‧‧‧下板
31‧‧‧第二保持面
4‧‧‧第一移動部
5‧‧‧第二移動部
6‧‧‧攝影部
61‧‧‧支持構件
7‧‧‧硬化部
8、8B‧‧‧調溫部
9‧‧‧控制單元
91‧‧‧控制部
92‧‧‧第一推定部
93‧‧‧第二推定部
94‧‧‧第三推定部
10‧‧‧距離感測器
11‧‧‧第一溫度感測器
12‧‧‧第二溫度感測器
13‧‧‧壓力感測器
14‧‧‧光源
100‧‧‧對準對象物
110‧‧‧第一基板
111‧‧‧第一圖形
120‧‧‧第二基板
121‧‧‧第二圖形
130‧‧‧樹脂材料
200‧‧‧層積體
230‧‧‧接著部
L‧‧‧假想直線
S1‧‧‧準備步驟
S2‧‧‧保持步驟
S3‧‧‧調整步驟
S4‧‧‧對準步驟
S5‧‧‧硬化步驟
S41‧‧‧第一對準步驟
S42‧‧‧第二對準步驟
S51‧‧‧第一硬化步驟
S52‧‧‧第二硬化步驟
Z1~Z9‧‧‧區域
【第1圖】第1圖是本發明的一實施形態相關的對準裝置的側面圖。
【第2圖】第2圖是從第一保持面側觀看本發明的一實施形態相關的上板的圖。
【第3圖】第3圖是方塊圖，顯示本發明的一實施形態相關的控制單元。
【第4圖】第4圖(A)及第4圖(B)是用以說明熱應變量的側面圖。
【第5圖】第5圖(A)及第5圖(B)是用以說明彈性變形量的側面圖。
【第6圖】第6圖(A)及第6圖(B)是用以說明硬化收縮量的側面圖。
【第7圖】第7圖是流程圖，顯示本發明的一實施形態相關 的對準方法。
【第8圖】第8圖(A)~第8圖(F)是用以說明(其一)本發明的一實施形態相關的對準方法的側面圖。
【第9圖】第9圖(A)~第9圖(E)是用以說明(其二)本發明的一實施形態相關的對準方法的側面圖。
【第10圖】第10圖(A)~第10圖(D)是用以說明(其三)本發明的一實施形態相關的對準方法的部分放大平面圖。
【第11圖】第11圖是分解斜視圖，顯示本發明的一實施形態相關的對準對象物。
【第12圖】第12圖是從第一基板側觀看此對準對象物的平面圖。
【第13圖】第13圖(A)及第13圖(B)是用以說明本發明的其他實施形態相關的對準方法的側面圖。
【第14圖】第14圖是平面圖，顯示本發明的其他實施形態相關的下板及調溫部。
【用以實施發明的形態】
以下，基於圖式說明本發明的實施形態。第1圖是本發明的一實施形態相關的對準裝置的側面圖。
示於第1圖的對準裝置1是搭載對準對象物100，用以相對地將對準對象物100所含的第一基板110與第二基板120對準的裝置。在以下的說明，首先針對對準對象物100，一面參照第11圖及第12圖，一面詳細作說明。
第11圖是分解斜視圖，顯示本發明的一實施形態 相關的對準對象物。第12圖是從第一基板側觀看此對準對象物的平面圖。如第11圖所示，對準對象物100是由第一基板110、重疊於此第一基板110的第二基板120以及介於第一基板110與第二基板120之間的未硬化的狀態的樹脂材料130所構成。在本實施形態的「對準對象物100」是相當於本發明的「對準對象物」的一例，在本實施形態的「第一基板110」是相當於本發明的「第一基板」的一例，在本實施形態的「第二基板120」是相當於本發明的「第二基板」的一例，在本實施形態的「樹脂材料130」是相當於本發明的「樹脂材料」的一例。
第一基板110是可見光及紫外線可透過的透明矩陣狀的基板。在本實施形態，如第1圖所示，以樹脂材料130為基準，由於在第一基板110所在之側配置攝影部6，第一基板110是由透明的材料構成。作為構成這樣的第一基板110的材料，可使用例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂、聚氯乙烯(PVC)、聚醯亞胺樹脂(PI)、聚醚醯亞胺樹脂(PEI)、聚碳酸酯(PC)、聚二醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、環烯烴聚合物(COP)、聚矽氧樹脂(SI)、壓克力樹脂(PMMA)、酚樹脂、環氧樹脂等的樹脂材料、玻璃等的透明無機材料等。雖未特別圖示，第一基板110可以是複數層積上述材料而成者，亦可以是層積有功能層者。
第一基板110具有第一圖形111，第一圖形111是用於定位第一基板110與第二基板120的對準標識。第一圖形111以平面觀之，是位於第一基板110的對角位置。另外，第一圖 形111的配置、形狀及數量，不被上述所限定。在本實施形態，第一圖形111的數量為二，但亦可設置四個而以平面觀之分別對應於第一基板110的角部。或是，亦可對應於第一基板110的各個角部而設置四個第一圖形111，對應於第一基板110的各邊的中央而設置四個第一圖形111，在第一基板110的中心設置一個第一圖形111(此時，設置合計九個第一圖形111)。
第二基板120為矩形狀的基板。作為構成第二基板120的材料，可使用：例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚苯乙烯(PS)、ABS樹脂、聚氯乙烯(PVC)、聚醯亞胺樹脂(PI)、聚醚醯亞胺樹脂(PEI)、聚碳酸酯(PC)、聚二醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、環烯烴聚合物(COP)、聚矽氧樹脂(SI)、壓克力樹脂(PMMA)、酚樹脂、環氧樹脂等的樹脂材料；不鏽鋼、鈦等的金屬材料；陶瓷材料、玻璃等的無機材料等。關於樹脂材料，可以是可見光可透過的材料，亦可以是可見光不可透過(不透明)的材料。雖未特別圖示，第二基板120可以是複數層積上述材料而成者，亦可以是層積有功能層者。
另外，雖未特別圖示，以樹脂材料130為基準，在第二基板120所在之側配置攝影部6的情況，第二基板120是由透明的材料構成。此一情況，第一基板110亦可使用不透明的材料。分別藉由不同的攝影部6對第一基板110與第二基板120攝影的情況，第一基板110及第二基板120可使用透明的材料，亦可使用不透明的材料。
第二基板120以平面觀之，是配製為與第一基板 110重疊的形式。第二基板120具有第二圖形121，第二圖形121是用於定位第一基板110與第二基板120的對準標識。第二圖形121是按照第一圖形111而配置，以平面觀之，位於第二基板120的對角。細節會在後文敘述，如本實施形態藉由調溫部8冷卻第二基板120的情況，如第12圖所述，一旦重疊第一基板110與第二基板120，以平面觀之，第二圖形121是位於比對應的第一圖形111還外側。另外，第一圖形111的配置、形狀及數量，不特別限定。第二圖形121的配置，是按照來自調溫部8的溫度調整而設定。
第一圖形111及第二圖形121，是形成為可藉由後文敘述的對準裝置1的攝影部6而攝影的形式。第一圖形111及第二圖形121例如可使用已知的印刷法形成。另外，作為形成第一圖形111及第二圖形121的形成方法，未特別被限定於上述。又，亦可以在藉由印刷而形成第二圖形121的同時，以包含此一第二圖形121的貫通孔構成第一圖形111。在這個情況，亦可不以可見光可透過的透明材料來構成第一基板110。如此，在本實施形態的「圖形」，包含印刷於基板的標識、形成於基板的貫通孔等。
在本實施形態，第一基板110的膨脹係數與第二基板120的熱膨脹係數互異。具體而言，使用玻璃板作為第一基板110的情況，構成這個玻璃板的材料的熱膨脹係數為2×10-6/℃；相對於此，使用不鏽鋼板作為第二基板120的情況，構成這個不鏽鋼板的材料的熱膨脹係數為10×10-6/℃。相對於構成第一基板110的材料的熱膨脹係數，構成第二基板120的材料的 熱膨脹係數較大。
另外，構成第二基板120的材料的熱膨脹係數對於構成第一基板110的材料的熱膨脹係數相對較大的情況且藉由調溫部8加熱第二基板120的情況，一旦重疊第一基板110與第二基板120，以平面觀之，第二圖形121是位於比對應的第一圖形111還內側。
如第11圖所示，樹脂材料130是介於第一基板110與第二基板120之間。樹脂材料130是在第一基板110及第二基板120之間設置為層狀。這樣的樹脂材料130是藉由可見光可透過的透明材料且在未硬化的狀態具有流動性的材料構成。這個未硬化的狀態的樹脂材料130的黏度，以10cP~150,000cP為佳，以1,000cP~10,000cP為較佳。在本說明書，在未硬化的狀態具有流動性的材料，是指這個材料的黏度在上述的黏度的範圍內且藉由外力會發生不可逆的變形的材料。作為構成樹脂材料130的材料，可使用紫外線硬化型接著材料、熱硬化型接著材料或二液硬化型接著材料等的硬化性接著材料等的從前習知的材料，具體而言，以使用環氧樹脂、聚矽氧樹脂、壓克力樹脂等的樹脂材料為佳。
上述的對準對象物100，是為了獲得將第一基板110與第二基板120層積而得的層積體200(參照第9圖(E))而使用。層積體200在第一基板110與第二基板120之間，具有上述的樹脂材料130的全體硬化而成的接著部230。接著部230具有將第一基板110與第二基板120相互固定的功能。
接下來，針對對準裝置1，一面參照第1圖~第6圖， 一面作詳細說明。第2圖是從第一保持面側觀看本發明的一實施形態相關的上板的圖；第3圖是方塊圖，顯示本發明的一實施形態相關的控制單元；第4圖(A)及第4圖(B)是用以說明熱應變量的側面圖；第5圖(A)及第5圖(B)是用以說明彈性變形量的側面圖；第6圖(A)及第6圖(B)是用以說明硬化收縮量的側面圖。
對準裝置1是如第1圖所示，包括上板2、下板3、第一移動部4、第二移動部5、攝影部6、硬化部7、調溫部8、控制單元9、距離感測器10、第一溫度感測器11、第二溫度感測器12、壓力感測器13。
在本實施形態的「對準裝置1」是相當於本發明的「對準裝置」的一例，在本實施形態的「上板2」是相當於本發明的「第一板」的一例，在本實施形態的「下板3」是相當於本發明的「第二板」的一例，在本實施形態的「第一移動部4」是相當於本發明的「第一移動工具」的一例，在本實施形態的「第二移動部5」是相當於本發明的「第二移動工具」的一例，在本實施形態的「攝影部6」是相當於本發明的「位置檢測工具」的一例，在本實施形態的「硬化部7」是相當於本發明的「硬化工具」的一例，在本實施形態的「調溫部8」是相當於本發明的「調溫工具」的一例，在本實施形態的「距離感測器10」是相當於本發明的「距離檢測工具」的一例，在本實施形態的「壓力感測器13」是相當於本發明的「壓力檢測工具」的一例。
上板2是用以保持第一基板110的大致矩形的板狀構件。上板2是配置成大致相對於水平面平行。在上板2的主表面中的與下板3對向側的主表面，成為可保持第一基板110的第一保持面21。在此第一保持面21，開有複數個吸引口(未圖示)，而成為可將第一基板110吸著固定。作為吸著工具(未圖示)，可使用連接複數個吸引口的真空泵。另外，將第一基板110固定於上板2的方法，未特別限定在上述方法。
在上板2，設有可藉由複數個攝影部6(在本實施形態為二個)對第一圖形111及第二圖形121攝影的複數個攝影用貫通孔22(在本實施形態為二個)。二個攝影用貫通孔22是位於矩形狀的上板2的對角。攝影用貫通孔22的數量、配置等，是按照攝影部6的數量、配置等設定。在本實施形態的「攝影用貫通孔22」是相當於本發明的「第一開口」的一例。另外，可將攝影部6埋設於上板2，在此情況，攝影用貫通孔22是成為以形成於上板2的對向於下板3的面(亦即，上板2的第一保持面21)之非貫通的開口所構成。
在上板2，設有可照射藉由硬化部7使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化的紫外線等的能量線的複數個照射用開口23。此照射用開口23是向在下板3之對向於上板2的面(亦即，下板3的第二保持面31)開口。在本實施形態，是陣列狀地形成十二個照射用開口23。相鄰的照射用開口23彼此之間的間隔是依第一基板110與第二基板120的大小等而定，但在本實施形態為50mm程度。照射用開口23的數量、照射用開口23彼此之間的間隔等，並未特別限定。在本實施形態的「照射用開口23」是相當於本發明的「第二開口」的一例。
另外，藉由可見光可透過的透明材料構成上板2的情況，亦可不設置攝影用貫通孔22。又，作為使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化的方法是使用紫外線等的能量線的情況且藉由此紫外線可透過的材料構成上板2的情況，亦可不設置照射用開口23。
下板3是用以保持第二基板120的大致矩形的板狀構件。此下板3是配置成大致相對於上板2平行。具體而言，上板2的第一保持面21與後文敘述的下板3的第二保持面31的平行度，是以成為±10μm以下為佳。
在下板3的主表面中的與上板2對向側的主表面，成為可保持第二基板120的第二保持面31。在此第二保持面31，開有複數個吸引口(未圖示)，而成為可將第二基板120吸著固定。作為吸著工具(未圖示)，可使用連接複數個吸引口的真空泵。另外，將第二基板120固定於下板3的方法，未特別限定在上述方法。
第一移動部4具有使上板2與下板3在平面方向對移動的功能。作為第一移動部4，是使用可以在X方向、Y方向及θ方向移動的對位平台(alignment stage)。作為構成第一移動部4的各軸(X方向、Y方向及θ方向)的移動機構，可使用由滾珠螺桿機構與馬達構成者。另外，作為第一移動部4，亦可使用UVW平台(UVW stage)。
本實施形態的第一移動部4，是連接於下板3。另一方面，上板2是被固定在平面方向。一旦使第一移動部4動作而使下板3在平面方向移動，可以使上板2與下板3在平面方向 相對移動。
又，第一移動部4具有調整上板2的第一保持面21與下板3的第二保持面31的平行度的功能。在本實施形態，藉由第一移動部4，將上板2與下板3之間的間隔設為均一，可以高精度地調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。
另外，第一移動部4並未特別被上述限定。例如第一移動部亦可連接於上板。或是，亦可設置複數個第一移動部，分別連接於上板及下板。對於第一移動部4，從控制部91輸入使下板3在平面方向移動的控制訊號。
第二移動部5是沿著上板2與下板3的並設方向(途中的Z方向)使上板2與下板3相互接近或遠離的垂直驅動機構。作為第二移動部5，可使用例如馬達等的齒條與小齒輪聯動(rack and pinion gear)機構等。
本實施形態的第二移動部5是連接於上板2。另一方面，下板3是被固定在Z方向。使第二移動部5動作而使上板2沿著Z方向升降，可以使上板2與下板3相互遠離或接近。在將對準對象物100搭載於對準裝置1的狀態，使上板2與下板3相互接近，則上板2、下板3可以夾置對準對象物100。
另外，第二移動部5若可以使上板2與下板3相互接近或遠離，則不特別限定於上述。例如，第二移動部亦可連接於下板。或是，亦可設置複數個第二移動部，將第二移動部分別連接於上板及下板。
使第二移動部5動作而控制上板2與下板3之間的間隔，可以調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。對於第二移動部5，基於來自各種感測器的檢測結果，從控制部91輸入使上板2在升降的控制訊號。
攝影部6是在將對準對象物100搭載於對準裝置1的狀態，包含對第一基板110與第二基板120攝影的相機。又，此攝影部6對相互重疊的第一基板110與第二基板120攝影，亦具有識別(檢測出)相對於第一基板110的位置之第二基板120的相對位置、相對於第一基板110的形狀之第二基板120的相對形狀等的功能。另外，檢測出第一及第二基板110、120的相對位置、相對形狀等的功能，亦可藉由與相機分離的配線基板、電子零件等實現。或是，後文敘述的控制部91亦可具有檢測出第一及第二基板110、120的相對位置、相對形狀等的功能。又，檢測出第一及第二基板110、120的相對位置、相對形狀等的工具並不限定於相機，亦可使用雷射感測器作為位置檢測工具。
複數個攝影部6是被配置為與複數個攝影用貫通孔22對向，隔著支持構件61而被固定於上板2。攝影部6是經由攝影用貫通孔22，從對上板2與下板3大致垂直的方向，可以在同一視野內同時對第一基板110與第二基板120攝影。攝影部6的數量並無特別限定，可以任意設定。
本實施形態的攝影部6，可以對於映在經由攝影用貫通孔22的攝影範圍的第一圖形111與第二圖形121作攝影。攝影部6將包含攝影結果(影像資料)的檢測結果輸出至控制部91。
硬化部7是在將對準對象物100搭載於對準裝置1的狀態，具有進行使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化的硬化處理的功能。在本實施形態，是使用紫外線硬化型接著材料作為樹脂材料130，使用可照射紫外線等的能量線的照射裝置作為硬化部7。
硬化部7是內建於上板2且被固定於上板2。硬化部7是經由照射用開口23，從對上板2與下板3大致垂直的方向，可以對樹脂材料130照射紫外線。對於硬化部7，從控制部91輸入實行使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化的硬化處理的控制訊號。另外，硬化部7的設置位置，只要是可以對樹脂材料130照射紫外線，並未特別被上述限定。例如，亦可以與攝影部6同樣固定於上板2的上表面。在此情況，照射用開口23是成為在上下方向貫通上板2的貫通孔。
調溫部8具有使第一基板110與第二基板120在平面方向相對熱變形的功能。又，調溫部8具有將第一基板110及第二基板120的至少一個的溫度在平面方向保持均一的功能。本實施形態的調溫部8是內建於下板3，調整被保持在下板3的第二基板120的溫度。作為調溫部8，是使用發熱或吸熱而將第二基板120加熱或冷卻至既定的溫度的熱源。作為熱源的具體例，可使用使用冷卻水的冷卻裝置、加熱器等。
在本實施形態，作為調溫部8，是使用將第二基板120冷卻的熱源。此一情況，調溫部8是冷卻第二基板120的全體而將第二基板120的溫度在平面方向保持在均一。又，藉由調溫部8將第二基板120冷卻而使其熱收縮，使第二基板120相對於第一基板110在平面方向相對地作熱變形。
第一基板110與第二基板120的相對性的熱變形 量，是基於在第一基板110與第二基板120之間產生的溫差、構成第一基板110的材料的熱膨脹係數與構成第二基板120的材料的熱膨脹係數之差等。對於調溫部8，從控制部91輸入用以調整第二基板120的溫度的控制訊號。
另外，調溫部8只要可以調整第一基板110及第二基板120的至少一個的溫度，並不被限定於上述。例如，亦可將調溫部設於上板，調整被保持於上板的第一基板的溫度。或是，亦可在上板設置一個調溫部，同時在下板設置其他的調溫部，調整被保持於上板的第一基板的溫度，同時調整被保持於下板的第二基板的溫度。
距離感測器10具有檢測出沿著Z方向的直線距離的功能。距離感測器10可以檢測出未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。又，在將將對準對象物100載置於下板3上且上板2與對準對象物100遠離的狀態，距離感測器10亦可以檢測出上板2與第一基板110之間的距離。作為距離感測器10，是使用雷射式、超音波式、靜電電容式等的非接觸式的距離感測器、接點式等的接觸式的距離感測器等。距離感測器10的檢測結果，輸出至控制部91。
第一溫度感測器11具有檢測出調溫部8所作溫度調整的結果的功能。第一溫度感測器11是設於下板3。第二溫度感測器12具有檢測出對準裝置1的周邊的溫度的功能。第二溫度感測器12是被設置為調溫部8所作溫度調整的影響所不及的態樣。第二溫度感測器12的檢測結果，是作為用於判斷藉由調溫部8而調整了何種程度的溫度而使用。第一溫度感測器11 及第二溫度感測器12的檢測結果，輸出至第一推定部92。
壓力感測器13具有在上板2與下板3夾置對準對象物100的狀態，檢測出從上板2與下板3施加於對準對象物100的擠壓力的功能。壓力感測器13是設置在可以檢測出例如第二移動部5的軸部等的擠壓力的位置。壓力感測器13的檢測結果，輸出至第二推定部93。
如第3圖所示，從攝影部6及各種感測器輸出的檢測結果，輸入至含有CPU、ROM、RAM、A/D轉換器及輸出入介面等而構成的微電腦組成的控制單元9。控制單元9是由第一~第三推定部92、93、94與控制部91構成，其中第一~第三推定部92、93、94是基於從各種感測器輸出的檢測結果來推定在樹脂材料130產生的膨脹及收縮，控制部91是距離從距離感測器10傳送的檢測結果、從攝影部6傳送的檢測結果以及從第一~第三推定部92、93、94傳送的控制訊號，控制第一移動部4、第二移動部5、硬化部7及調溫部8的動作。
在本實施形態的「控制部91」是相當於本發明的「控制工具」的一例，在本實施形態的「第一推定部92」是相當於本發明的「第一推定工具」的一例，在本實施形態的「第二推定部93」是相當於本發明的「第二推定工具」的一例，在本實施形態的「第三推定部94」是相當於本發明的「第三推定工具」的一例。
控制部91是如以下來控制第一移動部4的動作。亦即，控制部91是基於攝影部6的檢測結果，使下板3在平面方向移動，以平面觀之，控制第一移動部4而使相對於第一基板110的位置之第二基板120的相對位置對應於預先決定的目標位置。
在本實施形態，第一基板110的位置是以第一圖形111的位置為基準求得。第二基板120的位置是以第二圖形121的位置為基準求得。第二基板120相對於第一基板110的相對位置，是以第二圖形121相對於第一圖形111的相對位置為基準求得。另外，目標位置，是指為了相互對準第一基板110與第二基板120，基於第一基板110的位置而預先設定的位置。以平面觀之，使第二基板120相對於第一基板110的相對位置對應於目標位置，就可以設為第一基板110及第二基板120已經是相互對準的狀態(第一基板110及第二基板120的一個對於第一基板110及第二基板120的另一個已經對準的狀態)。
還有，控制部91是基於攝影部6的檢測結果來調整第二基板120的溫度，控制調溫部8使第二基板120熱變形，以平面觀之，使第二基板120相對於第一基板110的相對形狀對應於預先決定的目標形狀而以平面觀之，使第二基板120相對於第一基板110的相對位置對應於目標位置。
在本實施形態，第一基板110的形狀是以第一圖形111的位置為基準求得。第二基板120的形狀是以第二圖形121的位置為基準求得。第二基板120相對於第一基板110的相對形狀，是以第二圖形121相對於第一圖形111的相對位置為基準求得。另外，目標形狀，是指為了更正確地相互對準第一基板110與第二基板120，基於第一基板110的形狀而預先設定的形狀。以平面觀之，使第二基板120相對於第一基板110的相對形狀對應於目標形狀，則以平面觀之，第二基板120相對於第一基板110的相對位置與目標位置為更正確地對應。藉此，可以設為已將第一基板110與第二基板120更正確地對準的狀態。
第一推定部92是基於從第一溫度感測器11及第二溫度感測器12傳送的檢測結果，推定藉由調溫部8所作溫度調整而在未硬化的狀態的樹脂材料130產生的熱應變量A(參照第4圖(A)及第4圖(B))。熱應變量A是基於在調溫部8所作溫度調整的影響所及範圍產生的對準裝置1及對準對象物100的熱變形與在樹脂材料130產生的熱變形。包含熱應變量A的控制訊號，是從第一推定部92送至控制部91。另外，在第4圖(B)，僅圖示在樹脂材料130產生的熱變形與在下板3產生的熱變形，但實際在調溫部8所作溫度調整的影響所及的範圍產生對準裝置1及對準對象物100的熱變形。另外，在第4圖(A)及第4圖(B)，為了以容易瞭解的方式說明熱應變量A，省略了對準裝置1的一部分的構成的圖示。又在第4圖(B)，是藉由網點顯示調溫部8的動作狀態。
第二推定部93具有基於從壓力感測器13傳送的檢測結果來推定在未硬化的狀態的樹脂材料130產生的彈性變形量B(參照第5圖(A)及第5圖(B))的功能。包含彈性變形量B的控制訊號，是從第二推定部93送至控制部91。
第三推定部94是在使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化的情況，具有推定在樹脂材料130產生的硬化收縮量C(參照第6圖(A)及第6圖(B))的功能。硬化收縮量C是基於構成樹脂材料130的材料的組成、樹脂材料130的硬化方法等。包含 硬化收縮量C的控制訊號，從第三推定部94送至控制部91。另外，在第6圖(B)，是藉由網點顯示樹脂材料130已硬化的狀態。
控制部91是如以下，控制第二移動部5的動作。亦即，控制部91是基於距離感測器10的檢測結果，控制第二移動部5而使上板2升降，調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。
具體而言，在下板3上載置對準對象物100且上板2與對準對象物100遠離的狀態，控制部91是基於從距離感測器10傳送的上板2與對準對象物100之間的距離，控制第二移動部5而一面調整上板2的位置、一面使上板2升降。在高精度地放置上板2之下，可以藉由上板2與下板3而高精度地調整樹脂材料130的厚度。在對準對象物100被上板2與下板3夾置的狀態，控制部91基於從距離感測器10傳送的未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度，控制第二移動部5而調整上板2的位置。
又，控制部91是基於從第一推定部92傳送的包含熱應變量A的控制訊號，控制第二移動部5而一面調整上板2的位置、一面使上板2升降。在本實施形態，是進行藉由調溫部8將第二基板120冷卻的溫度調整。此一情況，控制部91是控制第一移動部4來調整第一移動部4的位置，藉由熱應變量來抵銷藉由調溫部8的溫度調整產生的對準裝置1、對準對象物100等的熱膨脹及樹脂材料130的熱膨脹。
控制部91是基於從第二推定部93傳送的包含彈性變形量B的控制訊號，控制第二移動部5而使上板2升降，調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。具體而言，控制部91控制第二移動部5而調整上板2的位置，藉由彈性變形量B抵銷除 去負荷時產生的樹脂材料130的膨脹。
控制部91是基於從第三推定部94傳送的包含硬化收縮量C的控制訊號，控制第二移動部5而使上板2升降，調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。具體而言，控制部91控制第二移動部5而調整上板2的位置，藉由硬化收縮量C抵銷完成硬化時產生的樹脂材料130的收縮。
本實施形態的控制部91，是在將要開始藉由第二移動部5調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度、且在已開始藉由第一移動部4使下板3(第二基板120)在平面方向移動及藉由調溫部8調整第二基板120的溫度之後(亦即，已開始第一基板110及第二基板120的對準之後)，控制硬化部7而進行使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化的硬化處理。
此時，在本實施形態，為了維持未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度調整後的狀態且維持第一基板110與第二基板120已相互對準的狀態，控制部91首先將進行使未硬化的狀態的樹脂材料130中的至少一部分硬化的硬化處理的控制訊號，輸出至硬化部7。
另外，為了將第一基板110與第二基板120相互固定，進行了由在對準裝置1的硬化部所作硬化處理之後，對準對象物100是被傳送至具備光源14(參照第9(E)圖)的硬化處理裝置(未圖示)，在這個硬化處理裝置，進行使未硬化的狀態的樹脂材料130的全部硬化的硬化處理。
接下來，針對將對準對象物100搭載於對準裝置1而將第一基板110與第二基板120相互對準的對準方法，一面參 照第7圖~第10圖，一面詳細說明。
第7圖是流程圖，顯示本發明的一實施形態相關的對準方法；第8圖(A)~第8圖(F)、第9圖(A)~第9圖(E)及第10圖(A)~第10圖(D)是用以說明本發明的一實施形態相關的對準方法的側面圖。
本實施形態的對準方法如第7圖所示，包括準備步驟S1、保持步驟S2、調整步驟S3、對準步驟S4、硬化步驟S5。在本實施形態的「準備步驟S1」是相當於本發明的「準備步驟」的一例，在本實施形態的「保持步驟S2」是相當於本發明的「保持步驟」的一例，在本實施形態的「調整步驟S3」是相當於本發明的「調整步驟」的一例，在本實施形態的「對準步驟S4」是相當於本發明的「對準步驟」的一例，在本實施形態的「硬化步驟S5」是相當於本發明的「硬化步驟」的一例。
首先，作為準備步驟S1，如第8圖(A)所示，準備對準對象物100。在本實施形態，是使用第一基板110與第二基板120已預先隔著樹脂材料130重疊的狀態的對準對象物100。只要可以抑制在第一基板110與第二基板120之間混入氣泡且可以某種程度控制未硬化的樹脂材料130的厚度，將第一基板110與第二基板120重疊的方法並未特別限定。例如，亦可將未硬化的樹脂材料130塗布於第一基板110或第二基板120之一，隔著未硬化的樹脂材料130將第一基板110及第二基板120貼合並層疊，而將第一基板110與第二基板120重疊。
在此準備步驟S1，如第12圖所示，未進行第一圖形111與對應於這個第一圖形111的第二圖形121的精密的定位，而將第一基板110與第二基板120重疊。例如，只要將相互對應的第一圖形111與第二圖形121定位至一起映於攝影部6的攝影範圍(具體而言，第一圖形111與第二圖形121的距離為5mm以下的範圍內)即可。將已準備的對準對象物100傳送至對準裝置1。
如第8(B)圖所示，對準對象物100是以使第一基板110位於上板2側的形態被傳送，將第一基板110吸附保持於上板2。然後，如第8圖(C)所示，藉由第二移動部5使上板2沿著Z方向下降。第二基板120抵接於下板3之後，使第二基板120吸附保持於下板3。然後，解除由上板2對第一基板110的吸附保持。如第8圖(D)所示，藉由第二移動部5使上板2上升，使其在待機位置待機。
如第8圖(E)及第10圖(A)所示，經由攝影用貫通孔22，一面藉由攝影部6對對準對象物100攝影，一面調整對準對象物100的位置與攝影部6的位置。此時，對準對象物100的位置與攝影部6的位置，只要調整至攝影部6可經由攝影用貫通孔22將相互對應的第一圖形111與第二圖形121一起攝影的程度即可。又，在此，調整下板3而使上板2的第一保持面21與下板3的第二保持面呈相互平行。另外，在此準備步驟S1，在下板3已將對準對象物100吸附保持的時間點成為可將第一及第二圖形111、121一起攝影的狀態之情況，不需要在這個準備步驟S1進行對準對象物100與攝影部6的位置的調整作業。
對準對象物100與攝影部6的位置的調整完了之後，進行保持步驟S2。在保持步驟S2，首先如第8圖(F)所示，藉由第二移動部5使上板2沿著Z方向下降。此時，基於距離感測器10的檢測結果，調整由第二移動部5造成的上板2的位置。藉由上板2與下板3夾置對準對象物100。上板2與對準對象物100抵接之後，藉由上板2吸附保持第一基板110。對準對象物100是被上板2與下板3夾置，成為第一基板110被上板2吸附保持、第二基板120被下板3吸附保持的狀態。
在調整步驟S3，如第9圖(A)所示，在使未硬化的狀態的樹脂材料130介於第一基板110與第二基板120之間的狀態，使上板2下降，調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。在此，基於距離感測器10的檢測結果，調整上板2的位置而使未硬化的狀態的樹脂材料130厚度成為既定的厚度。
在本實施形態，在調整步驟S3，介於第一基板110與第二基板120之間的樹脂材料130是被維持在未硬化的狀態。因此，由於樹脂材料130具有流動性，可以任意進行樹脂材料130的厚度的調整。基於上述的距離感測器10的檢測結果之上板2的位置的調整，是持續進行至即將實行硬化步驟S5為止。
又，在調整步驟S3，基於第二推定部93所推定的彈性變形量B，調整上板2的位置。又，基於第三推定部94所推定的硬化收縮量C，調整上板2的位置。基於上述的彈性變形量B之上板2的位置的調整，是持續進行至即將實行硬化步驟S5為止。
在對準步驟S4，將第一基板110與第二基板120相互對準。此時，在本實施形態，攝影部6是經由攝影用貫通孔 22，在同一視野內同時對第一基板110與第二基板120攝影。介於第一基板110與第二基板120之間的樹脂材料130，被維持在未硬化的狀態。因此，由於樹脂材料130具有流動性，即使在隔著樹脂材料130的狀態仍可以實行第一基板110與第二基板120的對準。
在此對準步驟S4，包含第一對準步驟S41與第二對準步驟S42。在本實施形態，如第9圖(B)所示，在對準步驟S4一併實行第一對準步驟S41與第二對準步驟S42。在本實施形態的「第一對準步驟S41」是相當於本發明的「第一對準步驟」的一例，在本實施形態的「第二對準步驟S42」是相當於本發明的「第二對準步驟」的一例。
在第一對準步驟S41，如第9圖(B)所示，基於攝影部6的檢出結果，使第二基板120在平面方向移動。在本實施形態，以平面觀之，是使第二基板120在平面方向移動，而使第二基板120相對於第一基板110的相對位置對應於目標位置。
更具體而言，如第10圖(B)及第10圖(C)所示，藉由第一移動部41使下基板3及第二基板120在平面方向移動，而使設於第二基板120的第二圖形121位於以平面觀之通過二個第一圖形111的假想直線L(參照第12圖)上。
在第二對準步驟S42，如第9圖(B)所示，基於攝影部6的檢測結果，藉由調溫部8調整第二基板120的溫度，使第二基板120在平面方向熱變形，而使以平面觀之，使相對於第一基板110的形狀之第二基板120的相對形狀對應於預先決定的目標形狀之下，而使第二基板120相對於第一基板110的相對 位置對應於目標位置。
在本實施形態，是藉由調溫部8將第二基板120冷卻，使第二基板120熱收縮。此一情況，基於在第一基板110與第二基板120之間產生的溫差，發生第一基板110與第二基板120的相對性的熱變形。另外，若第二基板120的膜厚小，藉由調溫部8對第二基板120所作的溫度調整會影響第一基板110，而有在第一基板110與第二基板120之間未產生足夠的溫差而不發生第一基板110與第二基板120之間的相對性的熱變形的可能性。在此種情況，在本實施形態是使第一基板110的熱膨脹係數與第二基板120的熱膨脹係數不同。因此，由於第一基板110的變形量與第二基板120的變形量互異，而可以使第一基板110與第二基板120相對性地熱變形。
在本實施形態，考慮藉由調溫部8冷卻第二基板120而使其熱收縮之下，使第二圖形121位於相對於第一圖形111的外側。此一情況，如第10圖(B)及第10圖(C)所示，一旦藉由調溫部8使第二基板120熱收縮，以平面觀之，第二圖形121是以向對應的第一圖形111接近的形式移動。
另外，一旦開始藉由調溫部8的溫度調整，基於第一推定部92所推定的熱應變量A，調整上板2的位置。基於上述的熱應變量A之上板2的調整是持續進行到即將實行硬化步驟S5為止。
一旦開始對準步驟S4，如第10圖(B)~第10圖(D)所示，使第二基板120在平面方向移動而使第二圖形121位於假想直線L上，並使第二基板120熱收縮而使第二圖形121移動而向 對應的第一圖形111接近之下，將相對於第一基板110的位置之第二基板120的相對位置正確地對應於目標位置。藉此，以平面觀之，第一圖形111與第二圖形121重疊。另外，第一圖形111與第二圖形121為重疊與否的判斷，是基於攝影部6的檢測結果而藉由控制部91進行。
另外，在本實施形態，在正在實行對準步驟S4之間，持續進行上述的樹脂材料130的調整之下，未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度，是保持著已成為既定的厚度的狀態。
然後，在本實施形態，在調整步驟開始之後且以平面觀之，第一圖形111與第二圖形121重疊之時(在本實施形態，以平面觀之，相對於第一基板110的形狀之第二基板120的相對形狀與目標形狀對應後的情況)，實行硬化步驟S5。此硬化步驟S5是在對準步驟S4開始之後實行的步驟，而在本實施形態，是在第一圖形111與第二圖形121已重疊時，進行使未硬化的狀態的樹脂材料130的至少一部分硬化的第一硬化步驟S51。在此第一硬化步驟S51，如第9圖(C)及第9圖(D)所示，在以平面觀之，第一圖形111與第二圖形121已重疊的時間點，從硬化部7經由複數個照射用開口23而照射紫外線，將樹脂材料130的一部分硬化。來自硬化部7的紫外線照射，是以從以平面觀之，第一圖形111與第二圖形121已重疊時起算，在0.5秒以內進行為佳。藉此，維持第一基板110與第二基板120已相互對準後的狀態。另外，在本實施形態，由於保持著未硬化的樹脂材料130的厚度成為既定的厚度後的狀態，在進行第一硬化步驟S51之下，未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度之調整後的狀 態，仍被維持。
然後，如第9圖(E)所示，在使未硬化的狀態的樹脂材料的至少一部分硬化之後，將對準對象物100傳送至包括可以照射使未硬化的狀態的樹脂材料130的全部硬化的紫外線的光源14之硬化處理裝置(未圖示)，藉由光源14進行使樹脂材料130的全部硬化的第二硬化步驟S52。藉此，可以將第一基板110與第二基板120相互固定。另外，使未硬化的狀態的樹脂材料130的全部硬化的方法，未特別限定在上述。另外，在第9圖(B)及第9圖(C)，是藉由網點顯示硬化部7的動作狀態。又，在第9圖(C)，是藉由網點顯示調溫部8的動作狀態。又，在第9圖(D)及第9圖(E)，是藉由網點顯示樹脂材料130已硬化的狀態。在本實施形態的「第一硬化步驟S51」是相當於本發明的「第一硬化步驟」的一例，在本實施形態的「第二硬化步驟S52」是相當於本發明的「第二硬化步驟」的一例。
本實施形態的對準裝置1及對準方法，是達成以下的功效。
作為先前的將複數個基板彼此貼合的方法，在將基板彼此已以高精度定位的狀態，藉由接合輥將一基板壓住另一個基板而使基板彼此貼合的方法為已知。又，作為先前的將複數個基板彼此貼合的方法，在真空環境下，隔著透明的液狀接著劑構成的接著劑層將已配置在對向位置的基板彼此貼合之後，使此接著劑層硬化而使基板彼此貼合的方法為已知。這些將複數個基板彼此貼合的方法中的前者稱為輥式、後者稱為對向平面式。
一旦採用輥式作為將基板彼此重疊的方法，由於一面維持將一基板相對於另一基板傾斜的形態、一面將二個基板彼此貼合，不容易將空氣捲入二者的貼合面，而不容易混入氣泡。因此，可以良好地將基板彼此接著。然而，由於藉由接著輥將一基板壓住另一基板，基板會藉由接著輥的擠壓壓力而延展，而有降低二個基板彼此的對準精度之虞。又，藉由接著輥的尺寸的影響，而有降低基板彼此的對準精度之虞。
另一方面，一旦採用對向平面式，由於不會如輥式對基板施加擠壓力，可以以比較高的精度將基板彼此定位。然而，在貼合基板彼此之時，容易將空氣捲入二者的貼合面，而容易混入氣泡。為了抑制氣泡的混入，在真空氣氛下進行基板彼此的貼合的情況，有招致設備成本增大之虞。又有招致作業時間的冗長化之虞。
另外，在上述的方法，是將二個基板各自對準之後，將這二個基板重合。因此，在重合基板彼此之時，有基板彼此的位置會偏移而降低對準精度之類的問題。又，在上述的方法，由於在基板的重合前分別對二個基板攝影，會有發生起因於相機的移動、相機焦點的不同等的誤差、因為藉由假設性的演算處理而從攝影結果算出目前位置而發生誤差等的情況。亦有起因於這些情況而使對準精度降低之類的問題。
相對於此，在本實施形態則不進行高精度的定位，而使用將第一基板110與第二基板120重合後的對準對象物100，在隔著未硬化的狀態的樹脂材料的狀態，使第二基板120在平面方向移動，將第一基板110與第二基板120相互對準。因此，不會發生第一基板110與第二基板120的重合導致的位置偏移。特別在本實施形態，在將第一基板110與第二基板120重合之後，由於藉由攝影部6在同一視野內同時對第一及第二基板110、120的各自的第一及第二圖案111、121攝影，從對準開始到樹脂材料130的硬化持續對第一及第二圖案111、121二者攝影，可以持續檢測出第一及第二基板110、120的位置。因此，可以抑制起因於攝影部6的移動、攝影部6的焦點的不同等的誤差的發生。又，由於不需要上述的假設性的演算處理，亦可以使起因於演算處理的誤差最小化。此結果，可以謀求第一基板110與第二基板120的對準精度的提升。
又，在本實施形態，是藉由同一對準裝置1進行第一基板110與第二基板120的對準以及第一基板110與第二基板120的固定。因此，在進行第一基板110與第二基板120的對準之後，可以不用進行對準對象物100的傳送而進行第一基板110與第二基板120的固定。藉此，不會發生由對準對象物100的傳送造成的第一基板110與第二基板120的對準精度的下降。
又，在本實施形態，基於攝影部6的攝影結果，使第一基板110及第二基板120的至少一個在平面方向移動，以平面觀之，使相對於第一基板110的位置之第二基板120的相對位置對應於預先決定的目標位置。因此，由於可以進一步抑制第一基板110與第二基板120的位置偏移，而可以進一步提升第一基板110與第二基板120的對準精度。
又，在本實施形態，調整第二基板120的溫度而使第二基板120，以平面觀之，以使相對於第一基板110的形狀之第二基板120的相對形狀對應於預先決定的目標形狀。因此，可以謀求第一基板110與第二基板120的對準精度的更進一步提升。特別在本實施形態，使構成第一基板110的材料的熱膨脹係數與構成第二基板120的材料的熱膨脹係數互異。此一情況，即使是藉由調溫部8的溫度調整影響到第一基板110而使第一基板110與第二基板120之間未產生溫差的情況，由於第一基板110的變形量與第二基板120的變形量不同，可以使第一基板110與第二基板120相對性地熱變形。藉此，可以更正確地將第一基板110與第二基板120對準。
又，在本實施形態，對準步驟S4包含第一對準步驟S41與第二對準步驟S42，而一併實行第一對準步驟S41與第二對準步驟S42。因此，可以縮短至第一基板110與第二基板120相互對準為止的時間。
又，在本實施形態，使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化時，在使樹脂材料130的全部硬化之前，進行使樹脂材料130的一部分硬化的第一硬化步驟S51。因此，由於可以維持第一基板110與第二基板120已相互對準的狀態，而進一步提升第一基板110與第二基板120的對準精度。
特別是，在以平面觀之，相對於第一基板110的形狀之第二基板120的相對形狀與目標形狀已對應的情況，實行使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化的硬化處理。因此，在第一基板110與第二基板120的對準精度隨著時間而劣化之前，可以維持第一基板110與第二基板120已相互對準的狀態。又，藉由進行第一硬化步驟S51，在第二對準步驟S42，可以防止相對 於第一基板110的形狀之第二基板120的相對形狀一直變形到目標形狀以上。藉此，在第二對準步驟S42，變得不需要嚴密地進行溫度設定。
又，在本實施形態，攝影部6是經由支持構件61而被固定於上板2。因此，與攝影部可以相對於上板作相對移動的結構比較，可以謀求對準精度的更進一步提升。又，在移動攝影部6後而將要開始對準時，不需要將對準待機至攝影部6的震動消失，而可以謀求對準作業時間的縮短化。
又，在本實施形態，上板2具有攝影部6的光軸所通過的攝影用貫通孔22。因此，不藉由可見光可透過的透明材料來構成上板2亦可，而提高構成上板2的材料的選擇的自由度。
又，在本實施形態，是將硬化部7埋設於上板2且被固定於這個上板2。因此，與硬化部可以相對於上板作相對移動的結構比較，可以謀求來自硬化部7的紫外線的照射精度的提升。
又，上板2具有紅外線會通過的照射用開口23。因此，不藉由紅外線可透過的透明材料來構成上板2亦可，而提高構成上板2的材料的選擇的自由度。
又，在近年，伴隨著電子零組件的小型化的需求，針對基板的層積體，被要求高尺寸精度。在上述習用的方法，並未著眼於高精度地調整介於基板彼此之間的樹脂材料的厚度(例如，相對於目標值為±5%~10%)，而需要以高精度調整樹脂材料的厚度的方法。
相對於此，在本實施形態，是使未硬化的狀態的樹脂材料130介於第一基板110與第二基板120之間，調整此樹脂材料130的厚度。樹脂材料130由於具有流動性，可以任意地調整厚度。然後，調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度之後，使樹脂材料130硬化。如此，可以高精度地調整介於第一基板110與第二基板120之間的樹脂材料130的厚度。
又，在本實施形態，使未硬化的狀態的樹脂材料130硬化時，在使樹脂材料130的全部硬化之前，進行使樹脂材料130的一部分硬化的第一硬化步驟S51。因此，由於可以維持未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度已調整的狀態，而可以以較高精度進行樹脂材料的厚度的調整。
又，在本實施形態，基於從第一~第三推定部92、93、94輸出的控制訊號，藉由第二移動部5調整上板2的位置，調整未硬化的狀態的樹脂材料130的厚度。
具體而言，基於從第一推定部92傳送的熱應變量A，藉由第二移動部5調整上板2的位置。此一情況，在調溫部8的溫度調整未作用之時產生的樹脂材料130的膨脹與推定的熱應變量A抵銷，而高精度地維持樹脂材料130的厚度。
又，在本實施形態，基於從第二推定部93傳送的彈性變形量B，藉由第二移動部5調整上板2的位置。此一情況，在已除去負荷之時產生的樹脂材料130的膨脹與推定的彈性變形量B抵銷，而高精度地維持樹脂材料130的厚度。
又，在本實施形態，基於從第三推定部94傳送的硬化收縮量C，藉由第二移動部5調整上板2的位置。此一情況， 在將樹脂材料130硬化後產生的樹脂材料的收縮與推定的硬化收縮量C抵銷，而高精度地維持樹脂材料130(接著部230)的厚度。
第13圖(A)及第13圖(B)是用以說明本發明的其他實施形態相關的對準方法的側面圖。另外，對於與上述的實施形態同樣的元件賦予同一符號，而省略重複的說明，援用在上述的實施形態曾作的說明。
本實施形態的對準方法，如第13圖(A)所示，以已使調溫部8動作的狀態開始。與上述的準備步驟S1同樣準備對準對象物100。然後，使對準對象物100保持於上板2。然後，如第13(B)圖所示，藉由第二移動部5使上板2下降，將對準對象物100壓送至下板3，使第二基板120吸附保持於下板3。此時，從完成第二基板120與下板3的接觸時，開始藉由調溫部8調整第二基板120的溫度。藉由來自調溫部8的溫度調整，第二基板120之在平面方向的熱變形開始(亦即，開始第二對準步驟S42)。
然後，進行對準對象物100與攝影部6的位置的調整之後，藉由上板2與下板3來夾置對準對象物100。藉由上板2來吸附保持第一基板110。然後，實行第一對準步驟S41。
在本實施形態的對準方法，由於是以已使調溫部8動作的狀態開始，可以在完成將對準對象物100搭載於對準裝置1的瞬間，開始第一基板110與第二基板120的對準。藉此，可以將到達第一基板110與第二基板120相互對準為止的時間進一步縮短。
第14圖是平面圖，顯示本發明的其他實施形態相關的下板及調溫部。另外，對於與上述的實施形態同樣的元件賦予同一符號，而省略重複的說明，援用在上述的實施形態曾作的說明。
在本實施形態，是藉由調溫部8對第二基板120的全體一齊作溫度調整，但未特別限定於此。例如，如第14圖所示，亦可以平面觀之，在被區劃的複數個區域的每一個，調整第一基板110與第二基板120的至少一個的溫度。
在此形態的調溫部8B如第14圖所示，以平面觀之，對於被區劃的複數個區域Z1~Z9的每一個，可作加熱或冷卻。因此，調溫部8B可以高精度地維持被保持在下板3的第二基板120的溫度的面內均一性。
另外，以上已說明的實施形態，是為了容易理解本發明而記載者，並非為了限定本發明而記載者。因此，在上述實施形態接露的各個元件，其意義包含本發明的技術領域所屬的全部的設計變更、均等物等。
例如，在對準步驟S4，亦可將第一對準步驟S41與第二對準步驟S42，在時間上挪移其進行的時間點。例如，可以在實行第一對準步驟S41之後，實行第二對準步驟S42。又，亦可以在實行第二對準步驟S42之後，實行第一對準步驟S41。
例如在上述的實施形態，對準步驟S4是包含第一對準步驟S41與第二對準步驟S42，但未特別限定於此，亦可僅包含第一對準步驟S41。此時，以平面觀之，相對於第一基板110的位置之第二基板120的相對位置與上述目標位置已對應時，實行藉由硬化部7的硬化處理(硬化步驟S5)。
例如在上述的實施形態，調溫部8是內建於下板3而調整第二基板120的厚度，但未特別限定於此，在第二基板120隔著第一基板110及樹脂材料130被加熱或冷卻而使第二基板120比第一基板110還要相對性地膨脹或收縮時，調溫部8亦可內建於上板2而隔著第一基板110及樹脂材料130來調整第二基板120的厚度。

Claims (20)

  1. 一種對準方法，包括：準備步驟，藉由以未硬化的狀態的樹脂材料將第一基板及第二基板貼合，準備隔著未硬化的狀態的樹脂材料將上述第一基板及上述第二基板重疊而成的對準對象物；對準步驟，藉由上述未硬化的狀態的樹脂材料，使上述第一基板及上述第二基板為貼合狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對位置，基於上述相對位置，將上述第一基板及上述第二基板相互對準；以及硬化步驟，在上述對準步驟開始後，使上述未硬化的狀態的樹脂材料硬化；其中上述對準步驟包含使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動的第一對準步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之對準方法，更包括保持步驟，在上述準備步驟之後且上述對準步驟之前，藉由第一板及第二板夾置上述對準對象物；其中上述保持步驟包含使上述第一基板保持於上述第一板、同時使上述第二基板保持於上述第二板；上述第一對準步驟包含：使上述第一板及上述第二板的至少一個在平面方向移動，而使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之對準方法，其中上述硬化步驟包含：第一硬化步驟，使上述未硬化的狀態的樹脂材料的至少一 部分硬化，維持上述第一基板及上述第二基板已相互對準的狀態；以及第二硬化步驟，在上述第一硬化步驟之後，使上述未硬化的狀態的樹脂材料的全體硬化，將上述第一基板及上述第二基板相互固定。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之對準方法，其中上述對準步驟包含：在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，藉由攝影工具對上述第一基板及上述第二基板攝影，檢測出上述相對位置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之對準方法，其中上述對準步驟包含在上述攝影工具的同一視野內同時對上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形攝影。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之對準方法，其中上述對準步驟持續對上述第一基板及上述第二基板攝影，直到上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致；上述硬化步驟是在上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致後的時間點實行。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之對準方法，其中上述攝影工具是固定於上述第一板。
  8. 如申請專利範圍第1至7項任一項所述之對準方法，其中上述第一對準步驟包含使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動，而以平面觀之，使上述相對位 置對應於預先決定的目標位置；以平面觀之，上述硬化步驟是在上述相對位置與上述目標位置對應後的情況實行。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之對準方法，其中上述對準步驟更包含第二對準步驟，其在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對形狀，基於上述相對形狀，使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向熱變形；上述第二對準步驟包含以平面觀之，在使上述相對形狀對應於預先決定的目標形狀之下，調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度，而使上述相對位置對應於上述目標位置；以平面觀之，上述硬化步驟是在上述相對形狀與上述目標形狀對應後的情況實行。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之對準方法，其中上述第二對準步驟包含在以平面觀之而區劃的複數個區域的每一個調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度。
  11. 一種對準裝置，包括：第一板，保持第一基板；第二板，與上述第一板對向配置，保持第二基板；第一移動工具，使上述第一板及上述第二板的至少一個在平面方向移動； 硬化工具，進行使未硬化的狀態的樹脂材料硬化的硬化處理；位置檢測工具，藉由上述未硬化的狀態的樹脂材料，使上述第一基板及上述第二基板為貼合的狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對位置；以及控制工具，控制上述第一移動工具及上述硬化工具；其中上述控制工具藉由未硬化的狀態的樹脂材料，使上述第一基板及上述第二基板為貼合的狀態，基於上述相對位置，控制上述第一移動工具，使上述第一板及上述第二板的至少一個在平面方向移動而使上述第一基板及上述第二基板相互對準；以及在上述第一基板及上述第二基板的對準開始之後，控制上述硬化工具而進行上述硬化處理。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之對準裝置，其中上述對準裝置更包括第二移動工具，其使上述第一板及上述第二板相互接近或遠離。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之對準裝置，其中上述控制工具控制上述硬化工具而使上述未硬化的狀態的樹脂材料的至少一部分硬化而維持使上述第一基板及上述第二基板對準後的狀態。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之對準裝置，其中上述位置檢出工具包含在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，對上述第 一基板及上述第二基板攝影的攝影工具。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之對準裝置，其中上述攝影工具在同一視野內同時對上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形攝影。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之對準裝置，其中上述攝影工具持續對上述第一基板及上述第二基板攝影，直到上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致；上述控制工具是在上述第一基板的第一圖形與上述第二基板的第二圖形實質上一致後的時間點，控制上述硬化工具而進行上述硬化處理。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之對準裝置，其中上述攝影工具是固定於上述第一板。
  18. 如申請專利範圍第11至17項任一項所述之對準裝置，其中上述控制工具是使上述第一基板及上述第二基板的至少一個在平面方向移動，並控制上述第一移動工具而以平面觀之，使上述相對位置對應於預先決定的目標位置；控制上述硬化工具而以平面觀之，在上述相對位置與上述目標位置對應後的情況進行上述硬化處理。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之對準裝置，其中上述對準裝置更包含調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度的調溫工具；上述位置檢出工具是在使上述未硬化的狀態的樹脂材料介 於上述第一基板及上述第二基板之間的狀態，檢測出上述第二基板相對於上述第一基板的相對形狀；上述控制工具是控制上述調溫工具而調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度，而以平面觀之，使上述相對形狀對應於預先決定的目標形狀之下，而使上述相對位置對應於上述目標位置；控制上述硬化工具而以平面觀之，在上述相對形狀與上述目標形狀對應後的情況進行上述硬化處理。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之對準裝置，其中上述調溫工具是在以平面觀之而區劃的複數個區域的每一個調整上述第一基板及上述第二基板的至少一個的溫度。
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