專利名稱：粘性卡盤和襯底貼合設備的制作方法
技術領域：
這里描述的一個或多個實施例涉及襯底貼合(substrate bonding )中粘性 卡盤的使用。
背景技術：
液晶顯示器(LCD)可以通過在涂敷有熒光材料的濾色器(CF)襯底 和薄膜晶體管(TFT)襯底之間注入液晶而形成。密封器可以被施加到襯底 的周圍表面以防止泄漏。在密封之前，分隔件可以被放置在襯底之間以在襯 底之間維持間隙。然而，已經(jīng)在貼合襯底的工藝期間產(chǎn)生了問題，這些問題 使得LCD制造昂貴或者運行不可靠。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開了一種襯底貼合設備，包括第一室，包 括其上支承第一襯底的第一表面板；與所述第一室相分隔的第二室，包括其 上支承將要貼合到所述第一襯底的第二襯底的第二表面板；設置在所述第一 表面板上的粘性模塊，包括保持所述第一襯底的多個粘性橡膠區(qū)域；以及升 降模塊，用于升起所述多個粘性橡膠區(qū)域中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種粘性卡盤，包括粘性模塊，包括 多個粘性橡膠區(qū)域；以及升降模塊，用于升起所述多個粘性橡膠區(qū)域中的至
少一個。


圖1是示出了襯底貼合設備的一個實施例的示意圖。
圖2是示出了圖1的襯底貼合設備中的粘性模塊的平面示意圖。
圖3是示出了沿著圖2中的I-I，線獲得的剖面示意圖。
圖4A-4D是示出了可以被用來形成如圖1所示的或這里描述的其他實
施例中的襯底貼合設備的粘性卡盤的示意圖。
圖5A-5D是示出了可以由這里描述的襯底貼合設備的一個或多個實 施例執(zhí)行的操作的示意圖。
具體實施例方式
液晶材料隨后被注入到襯底之間。該貼合工藝是確定LCD質量的最重要工 藝之一，并且通常由具有真空室的設備執(zhí)行。
一種類型的貼合設備包括被布置在室中彼此相對的靜電卡盤(ESC), 用于保持相應的襯底。該設備通過使靜電卡盤彼此靠近而進行操作，同時精 確保持卡盤的平行度。貼合工藝是在卡盤處于這些位置時執(zhí)行的。
用來支承襯底的靜電卡盤被制造成包括聚酰亞胺膜上的金屬圖案。使用 這類卡盤增加了成本。而且，涂敷在每個卡盤表面上的聚酰亞胺膜可能被在 襯底貼合工藝期間產(chǎn)生的顆粒損壞。這導致制造出并非最優(yōu)的LCD。
圖1示出了襯底貼合設備的一個實施例，其中該襯底貼合設備克服了這 些缺點中的一個或多個缺點。該設備包括第一室100和第二室200。第一室 被支承并被升降器300上下移動。第二室被固定在第一室之下。
第一室100包括支承第一襯底Sl的粘性卡盤110，并且第二室包括支 承第二襯底S2的襯底卡盤210。粘性卡盤110被設置在第一室的第一表面 ^反101上，并且襯底卡盤21(H皮^沒置在第二室的第二表面板201上。襯底卡 盤210可以是利用靜電力保持第二襯底S2的靜電卡盤(ESC)。
第一室還包括多個真空卡盤120，真空卡盤120穿過第一表面板101并 且上下運動。當?shù)谝灰r底S1被運送進入第一室的時候，真空卡盤120下降 到粘性卡盤110的底部。當將第一襯底S1引導向粘性卡盤110時，真空卡 盤利用真空保持并支承第 一村底。
第二室200包括多個升降銷220,其中多個升降銷220穿過第二表面板 201并且上下運動。當?shù)诙r底S2被運送到第二室中的時候，升降銷被升 至襯底卡盤210的頂部。在完成貼合工藝之后，升降銷被升至襯底卡盤的頂 部，以將貼合后的面板與襯底卡盤210分開。
攝像機130設置在第一腔室100的頂部。攝像機拍攝第一襯底Sl和第
二襯底S2上的對準標記，照明單元230設置在第二腔室200的底部，用來 向攝像機提供光。攝像機和照明單元相互配合以確定第一襯底S1和第二襯 底S2是否位于準確位置。
第一、第二腔室被相互靠近以形成氣密工藝空間。渦輪分子泵(TMP) 或者干式泵可以用來在工藝空間中產(chǎn)生真空。同時，粘性卡盤110可以用粘 性力來保持第一襯底S1。
圖2示出圖1的襯底貼合設備中的粘性模塊的平面視圖，圖3示出沿著 圖2的線I-I'截取的剖視立體圖。如圖2、 3所示，粘性卡盤110可以包括多 個粘性模塊124。
粘性模塊按照矩陣的形式排列在第一表面板101上。按矩陣排列模塊允 許模塊獨立地操作。這樣還允許模塊獨立地更換、修理和維護。
每個粘性模塊包括多個粘性橡膠區(qū)域126和127以及板129。粘性橡膠 區(qū)域126和127可以通過固化按重量計10至75份的具有鍵合到硅原子的烯 基(alkenyl groups )的有機聚硅氧烷、按重量計5至30份的有機含氫聚硅 氧烷(Hydrogenpolysiloxane )、以及包4舌加成固化(addition-cure)型催化 劑的可加成固化的聚硅氧烷橡膠組合物而獲得?？梢酝ㄟ^經(jīng)由壓?；蜃⒛；?者根據(jù)多種其他公知技術的任何一種直接形成外部形狀，而形成粘性橡膠區(qū) 域126和127。
根據(jù)一個實施例，該設備可以使用兩類粘性橡膠區(qū)域。在其他實施例中 可以使用不同類型、數(shù)量和/或形狀的粘性橡膠區(qū)域。
兩個粘性橡膠區(qū)域126和127可以被分類成第一粘性橡膠區(qū)域126和第 二粘性橡膠區(qū)域127。第一粘性橡膠區(qū)域可以被固定到板129,第二粘性橡 膠區(qū)域127可以被安裝成相對于板129上下運動。
此外，第二粘性橡膠區(qū)域127由布置在第一室頂部的升降;漠塊131升起。 第二粘性橡膠區(qū)域上下運動以便允許第一襯底Sl被放到第二襯底S2上，從 而兩個襯底可以貼合在 一起。
當?shù)谝灰r底S1被送入時(例如，通過機器人)，第二粘性橡膠區(qū)域127 保持并支承第一襯底S1，使得第二粘性橡膠區(qū)域面對第一襯底S1的表面與 第一粘性橡月交區(qū)域126面對第一襯底Sl的表面平行。
第二粘性橡膠區(qū)域被升起以將第一襯底Sl放在第二襯底S2之上，用以
貼合襯底。即，在第一襯底S1靠近第二襯底S2的狀態(tài)下，第二粘性橡膠區(qū) 域127被升降模塊131升起。第一襯底Sl隨后從第二粘性橡膠區(qū)域分離。 由于第一襯底僅由第一粘性橡膠區(qū)域126保持和支承，所以粘性力逐漸減 小，并且因此第一襯底Sl從第一粘性橡膠區(qū)域分離并被放到第二村底S2 上，用以貼合到第二村底S2。優(yōu)選的是，第二粘性橡膠區(qū)域中的每個與第 一襯底S1的接觸區(qū)域大于第一粘性橡膠區(qū)域與第一襯底S1的接觸區(qū)域。在 其他實施例中，這些區(qū)域的大小在其他實施例中可以是不同的。
第 一粘性橡膠區(qū)域126或者第二粘性橡膠區(qū)域127可以具有曲線周邊或 者多邊形周邊。在其他實施例中，第一粘性橡膠區(qū)域可以具有多邊形周邊而 第二粘性橡膠區(qū)域可以具有曲線周邊，反之亦然。
圖4A-4D示出了可以在一個或多個前述實施例中使用的粘性卡盤的 示例。在貼合過程期間，每個升降模塊131穿過板129以上下移動連接到第 二粘性橡膠區(qū)域127的升降桿133。可以使用單個升降模塊131來上下移動 第二粘性橡膠區(qū)域127，或者可以使用多個升降模塊131以相對于第一村底 Sl的某個部分獨立地上下移動第二粘性橡膠區(qū)域127。
現(xiàn)在將參考圖5A至5D描述才艮據(jù)一個或多個前述實施例的襯底貼合設 備的操作。
如圖5A所示，在第一室100和第二室200彼此分隔的狀態(tài)下，第一襯底 Sl和第二襯底S2被例如機器人運送到第一室和第二室之間的位置。第一村 底Sl由降下的真空卡盤120支承并^皮升起。第一襯底Sl由第一粘性橡膠區(qū) 域126和第二粘性橡膠區(qū)域127保持。第二襯底由升降銷220支承并被降低。 第二襯底被收納在第二表面板201上并且由襯底卡盤210通過靜電力保持。
第一襯底和第二襯底可以被同時運送到第一室和第二室之間的位置并 分別由真空卡盤120和升降銷220支承。在其他實施例中，第一襯底Sl或 第二襯底Sl中的一個可以首先在第一室和第二室之間^皮運送并且由相應的 表面板支承，隨后另 一襯底可以在第 一室和第二室之間被運送并且由另 一表 面々反支承。
在這些步驟之后，第一室由升降器300降低到靠近第二室200的位置， 從而形成處理空間。隨后例如利用干式泵或渦輪分子泵在處理空間中創(chuàng)建真 空。此時，第一表面板101被降低以執(zhí)行第一襯底和第二襯底之間的粗對準。
在完成粗對準之后，執(zhí)行這些襯底之間的精確對準以完成如圖5B所示的對 準過程。
在這些步驟之后，第一襯底S1和第二襯底S2 4皮此靠近。在此狀態(tài)下， 升降模塊131升起第二粘性橡膠區(qū)域127。由于第二粘性橡膠區(qū)域被升起， 所以由第二粘性橡膠區(qū)域施加到第一襯底Sl的粘性力中斷。由于第一襯底 Sl僅通過第一粘性橡膠區(qū)域126不能維持粘著狀態(tài)，所以第一襯底Sl掉到 第二襯底S2上，并且貼合到第二襯底S2，如圖5C所示。
可以從處理空間排出空氣以創(chuàng)建大氣壓狀態(tài)?？梢?人第一室100供應氮 氣(N2),使得在貼合工藝期間第一襯底Sl和第二襯底S2更牢固地貼合在 一起。然后，第一室可以被升起以和第二室分隔開。升降銷220隨后被向上 移動以便分離經(jīng)貼合的板和第二表面板201,如圖5D所示。然后，機器人 可以進入處理空間并移除經(jīng)貼合的板，進而完成貼合工藝。
粘性卡盤110可以被包括在上述襯底貼合設備中，或者可以作為獨立的 單元使用。
根據(jù)一個或多個前述實施例，襯底貼合設備可以被設置為利用粘性力支 承襯底，有利于維護和修理，并且降低了設備投資成本。
根據(jù)一個實施例，襯底貼合設備包括第一室，包括其上支承第一襯底 的第一表面板；與所述第一室分隔的第二室，包括其上支承將要與第一襯底 貼合的第二襯底的第二表面板；設置在第一表面板上的粘性模塊，包括保持 第一襯底的多個粘性橡膠；以及升降模塊，用于升起多個粘性橡膠中的至少 一個。粘性模塊可以包括板、固定到所述板的第一粘性橡膠、以及連接到所 述板以由升降模塊上下移動的第二粘性橡膠。
才艮據(jù)另一實施例，粘性卡盤包括粘性模塊，包括多個粘性橡膠；以及 升P爭模塊，用于升起多個粘性橡膠中的至少一個。粘性模塊可以包括板、固 定到所述板的第一粘性橡膠、以及連接到所述板以由升降模塊上下移動的第 二粘性橡膠。
襯底貼合設備的前述實施例因此至少具有下述優(yōu)點。由于襯底是由粘性 橡膠區(qū)域支承的，因此可以降低設備投資成本，這又降低了整體制造成本。 而且，由于粘性卡盤具有包括粘性橡膠區(qū)域的簡單結構，因此有利于更方便 快捷的維護和修理。 任何談到"一個實施例"、"實施例"、"舉例性實施例"等的地方， 意思是結合該實施例描述的具體構件、結構或者特點包含于本發(fā)明的至少一 個實施例中。在本說明書各處的這種表述形式不一定都指相同的實施例。而 且，當結合任何實施例描述具體構件、結構或者特點時，所主張的是，結合 其他的實施例實現(xiàn)這樣的構件、結構或者特點落在本領域技術人員的范圍內。
盡管參照本發(fā)明多個解釋性實施例對本發(fā)明的實施方式進行了描述，但 是，應該明白，本領域技術人員可以設計出多種其他的改進和實施例，這些 改進和實施例將落在本發(fā)明原理的精神和范圍內。更具體地說，在前述公開、 附圖以及^5l利要求的范圍內，可以在零部件和/或乂人屬組合布局的布局方面 作出合理的變型和改進，而不會脫離本發(fā)明的精神。除了零部件和/或布局 方面的變型和改進，對于本領域技術人員來說，其他的使用也是明顯的。
權利要求
1、一種襯底貼合設備，包括第一腔室，包括其上支承第一襯底的第一表面板；與所述第一室相分隔的第二室，包括其上支承將要貼合到所述第一襯底的第二襯底的第二表面板；設置在所述第一表面板上的粘性模塊，包括保持所述第一襯底的多個粘性橡膠區(qū)域；以及升降模塊，用于升起所述多個粘性橡膠區(qū)域中的至少一個。
2、 如權利要求l所述的設備，其中所述粘性模塊包括 板；固定到所述板的第一粘性橡膠區(qū)域；以及連接到所述板以由所述升降模塊上下移動的第二粘性橡膠區(qū)域。
3、 如權利要求2所述的設備，其中所述第二粘性橡膠區(qū)域具有相對所述第一襯底的接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域大于所述第一粘性橡膠區(qū)域相對所述第 一襯底的接觸區(qū)域。
4、 如權利要求2所述的設備，其中每個第二粘性橡膠區(qū)域基本是環(huán)形的，并且圍繞所述第一粘性橡膠區(qū)域的周邊形成。
5、 如權利要求l所述的設備，其中所述粘性模塊包括 第一粘性橡膠區(qū)域；以及圍繞所述第 一粘性橡膠區(qū)域形成的多個第二粘性橡膠區(qū)域。
6、 如權利要求5所述的設備，其中所述第二粘性橡膠區(qū)域中的每個基本是三角形的。
7、 如權利要求5所述的設備，其中所述第二粘性橡膠區(qū)域中的每個基本是橢圓形的。
8、 如權利要求7所述的設備，其中所述基本橢圓形是彎曲的橢圓形。
9、 一種粘性卡盤，包括粘性模塊，包括多個粘性橡膠區(qū)域；以及升降模塊，用于升起所述多個粘性橡膠區(qū)域中的至少 一個。
10、 如權利要求9所述的粘性卡盤，其中所述粘性模塊包括板；固定到所述板的第一粘性橡膠區(qū)域；以及連接到所述板以由所述升降模塊上下移動的第二粘性橡膠區(qū)域。
11、 如權利要求10所述的粘性卡盤，其中所述第二粘性橡膠區(qū)域具有 相對目標襯底的接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域大于所述第一粘性橡膠區(qū)域相對所述 目標襯底的接觸區(qū)域。
12、 如權利要求10所述的粘性卡盤，其中所述第一粘性橡膠區(qū)域或者 所述第二粘性橡膠區(qū)域中的至少 一個具有彎曲的周邊。
13、 如權利要求10所述的粘性卡盤，其中所述第一粘性橡膠區(qū)域或者 所述第二粘性橡膠區(qū)域中的至少 一個具有多邊形周邊。
14、 如權利要求10所述的粘性卡盤，其中所述第一粘性橡膠區(qū)域或者 所述第二粘性橡膠區(qū)域中的至少一個具有多邊形周邊，并且另 一個具有彎曲 的周邊。
全文摘要
一種襯底貼合設備，包括第一室，包括其上支承第一襯底的第一表面板；與所述第一室相分隔的第二室，包括其上支承將要貼合到所述第一襯底的第二襯底的第二表面板；設置在所述第一表面板上的粘性模塊，包括保持所述第一襯底的多個粘性橡膠區(qū)域；以及升降模塊，用于升起所述多個粘性橡膠區(qū)域中的至少一個。
文檔編號G02F1/1341GK101387797SQ20081012708
公開日2009年3月18日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權日2007年9月12日
發(fā)明者黃載錫 申請人:愛德牌工程有限公司