JP2010162586A - レーザ加工方法及びレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前段のプロセスでレーザ光により基板に形成したパターンと、後段のプロセスでレーザ光によりこの基板に形成するパターンとが接触や間隔ずれを起こさないようにする。
【解決手段】基板（Ｋ）とレーザ光（ｂ２）とを相対駆動することで基板（Ｋ）に所定のパターンを加工形成するレーザ加工方法であって、前段のプロセスで基板（Ｋ）に形成された第１パターン（ＬＡ１）の形状を特定するデータを倣元線データ（Ｄ２）として取得する倣元線データ取得ステップ（Ｓ２００）と、倣元線データ（Ｄ２）に基づいて、後段のプロセスでレーザ光（ｂ２）が辿る軌跡が第１パターン（ＬＡ１）の形状に倣う形状となるように、基板（Ｋ）とレーザ光（ｂ２）とを相対駆動して第２パターン（Ｌ１）を形成する第２パターン形成ステップ（Ｓ３００）とを備える。
【選択図】 図６

Description

本発明はレーザ加工方法及びレーザ加工装置に関する。より詳しくは、基板とレーザ光とを相対駆動することで基板に所定のパターンを加工形成する方法及び装置に関する。

薄膜太陽電池パネルを製造するためのレーザパターニングプロセスは、一般的には大きく４つのプロセスに別けることができる。即ち、第１プロセスは、図１５（Ａ）に示すように、透明ガラスＫｔの上（図では下）に成膜されたＴＣＯ膜（Transparent Conducting Oxide：酸化物透明導電膜）Ｋｊ１をレーザ光ｂ１によりスクライブするプロセスである。第２プロセスは、図１５（Ｂ）に示すように、ＴＣＯ膜Ｋｊ１の上に成膜されたアモルファスシリコン膜Ｋｊ２だけを選択的にレーザ光ｂ２によりスクライブするプロセスである。第３プロセスは、図１５（Ｃ）に示すように、アモルファスシリコン膜Ｋｊ２と、アモルファスシリコン膜Ｋｊ２の上に成膜された金属膜Ｋｊ３だけを選択的にレーザ光ｂ３によりスクライブするプロセスである。第４プロセスは、図１５（Ｄ）に示すように、ＴＣＯ膜Ｋｊ１とアモルファスシリコン膜Ｋｊ２と金属膜Ｋｊ３との全てをレーザ光ｂ４により同時にスクライブするプロセスである。第１プロセスと第２プロセスとの間には、アモルファスシリコン膜Ｋｊ２を成膜するプロセスが別途存在し、第２プロセスと第３プロセスの間には、金属膜Ｋｊ３を成膜するプロセスが別途存在する。

上記した各プロセスでは、スクライブする対象膜の材料（回路形成用材料）が異なっても、その加工方法は、レーザ光の波長を変えることの他は、基本的には同じである。即ち、成膜されたガラス基板Ｋとレーザ光を照射するレーザ照射ヘッドとを相対駆動することで対象膜に複数の真っ直ぐなスクライブ線を形成して行く（例えば下記特許文献１）。これにより、各層の材料は、それぞれスクライブ線ＬＡ１，Ｌ１，ＬＢ１，ＬＣ１を境に、隣り合う材料と縁切りされる。これらスクライブ線ＬＡ１，Ｌ１，ＬＢ１，ＬＣ１は、隣合う同一層間の絶縁や、上下の異質層の導通の役割を担う領域であり、発電には寄与しない所謂デッドゾーンである。

特開２００１−１１１０７８号公報

一般に薄膜太陽電池パネルの製造ラインでは、上記した第１から第４プロセスは、プロセス毎に個々のレーザスクライブ装置に分けて、例えば延べ４台の装置で段階的に順次行われることが多い。このような場合、個々の装置では真っ直ぐ且つ平行なスクライブ線を形成することができたとしても、個々の装置毎に存在しているメカ精度等のばらつきにより、次のような不都合が生じる。

例えば、第２プロセスで形成しているスクライブ線Ｌ１が、第１プロセスで形成したスクライブ線ＬＡ１のずれ方向に近づく方向にずれた場合などは、それぞれのずれ量としては互いに少なくても、スクライブ線ＬＡ１，Ｌ１同士が接触してしまう畏れがある。これら２つのスクライブ線ＬＡ１，Ｌ１間の距離ｄ（図１５（Ｂ）参照）は、一般に数１０μｍ程度と狭いからである。また、互いに遠ざかる方向へずれた場合でも、接触はしないが、スクライブ線ＬＡ１とスクライブ線Ｌ１との間隔ｄが拡がることでデッドゾーンが拡がり、その結果、薄膜太陽電池パネルの発電効率（変換効率）が低下することになる。

従って、このようなレーザスクライブプロセスでは、プロセス毎に設置されたレーザスクライブ装置が、それぞれ真っ直ぐなスクライブ線を形成できることも重要であるが、後段のプロセスで形成するスクライブ線Ｌ１が、前段のプロセスで形成したスクライブ線ＬＡ１の形状または位置関係との兼ね合いを考慮して、その前段のスクライブ線ＬＡ１との接触や間隔ずれ等を起こさないことも重要である。

このように、前段のプロセスで形成したパターンと、後段のプロセスで形成するパターンとが接触したり間隔ずれを起こしたりすること無く、パターンを形成可能とする技術は、太陽電池パネルの製造プロセスにおけるレーザパターニングプロセス以外でも求められる。例えば液晶パネルやプラズマディスプレイパネル、フレキシブルパネル、その他シート材料の製造プロセスなどである。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、前段のプロセスでレーザ光により基板に形成したパターンと、後段のプロセスでレーザ光によりこの基板に形成するパターンとが接触や間隔ずれを起こさないようにできるレーザ加工方法及びレーザ加工装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の本発明により達成される。なお本欄（「課題を解決するための手段」）において各構成要素に付した括弧書きの符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１の発明は、基板（Ｋ）とレーザ光（ｂ２）とを相対駆動することで基板（Ｋ）に所定のパターンを加工形成するレーザ加工方法であって、前段のプロセスで基板（Ｋ）に形成された第１パターン（ＬＡ１）の形状を特定するデータを倣元線データ（Ｄ２）として取得する倣元線データ取得ステップ（Ｓ２００）と、倣元線データ（Ｄ２）に基づいて、後段のプロセスでレーザ光（ｂ２）が辿る軌跡が第１パターン（ＬＡ１）の形状に倣う形状となるように、基板（Ｋ）とレーザ光（ｂ２）とを相対駆動して第２パターン（Ｌ１）を形成する第２パターン形成ステップ（Ｓ３００）とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記基板（Ｋ）には、少なくとも一方の面に複数層からなる回路形成用材料（Ｋｊ）が成膜され、倣元線データ取得ステップ（Ｓ２００）では、第１層目の回路形成用材料（Ｋｊ１）に形成された第１パターン（ＬＡ１）の倣元線データ（Ｄ２）を算出・記憶し、第２パターン形成ステップ（Ｓ３００）では、倣元線データ（Ｄ２）に基づいて、第２層目の回路形成用材料（Ｋｊ２）に第２パターン（Ｌ１）を形成する。

請求項３の発明では、前記基板（Ｋ）は、薄膜太陽電池パネルの製造に用いる回路形成用材料（Ｋｊ）が成膜されたガラス基板からなり、前記レーザ光（ｂ２）は、回路形成用材料（Ｋｊ）をスクライブ可能な強さとされ、薄膜太陽電池パネルを製造するプロセスに用いられる。

請求項４の発明は、基板（Ｋ）とレーザ光（ｂ２）とを相対駆動することで基板（Ｋ）に所定のパターンを加工形成するレーザ加工装置（１）であって、前段のプロセスで基板（Ｋ）に形成された第１パターン（ＬＡ１）の形状を特定するデータを倣元線データ（Ｄ２）として取得する倣元線データ取得手段（７７，９）と、倣元線データ（Ｄ２）に基づいて、後段のプロセスでレーザ光（ｂ２）が辿る軌跡が第１パターン（ＬＡ１）の形状に倣う形状となるように、基板（Ｋ）とレーザ光（ｂ２）とを相対駆動して第２パターン（Ｌ１）を形成する第２パターン形成手段（７）とを備えることを特徴とする。

請求項５の発明は、前記基板（Ｋ）には、少なくとも一方の面に複数層からなる回路形成用材料（Ｋｊ）が成膜され、倣元線データ取得手段（７７，９）は、第１層目の回路形成用材料（Ｋｊ１）に形成された第１パターン（ＬＡ１）を撮像する撮像手段（７７）と、倣元線データ（Ｄ２）を算出・記憶する算出・記憶手段（９）とを備え、第２パターン形成手段（７）は、倣元線データ（Ｄ２）に基づいて、第２層目の回路形成用材料（Ｋｊ２）に第２パターン（Ｌ１）を形成する。

請求項６の発明では、前記基板（Ｋ）は、薄膜太陽電池パネルの製造に用いる回路形成用材料（Ｋｊ）が成膜されたガラス基板からなり、回路形成用材料（Ｋｊ）をスクライブ可能なレーザ光（ｂ）を照射するレーザ照射ヘッド（７３）を備え、薄膜太陽電池パネルを製造するプロセスに用いられる。

本発明によると、前段のプロセスでレーザ光により基板に形成したパターンと、後段のプロセスでレーザ光によりこの基板に形成するパターンとが接触や間隔ずれを起こさないようにできる。

請求項１，４の発明によると、第２パターン（Ｌ１）は、次のようにして形成される。即ち、取得した倣元線データ（Ｄ２）に基づいて、後段のプロセスでレーザ光（ｂ２）が辿る軌跡が第１パターン（ＬＡ１）の形状に倣う形状となるように、基板（Ｋ）とレーザ光（ｂ２）とを相対駆動することにより形成される。これにより、基板（Ｋ）の面には、第１パターン（ＬＡ１）に倣った形状の第２パターン（Ｌ１）が形成される。例えば、第１パターン（ＬＡ１）がスクライブ線であり、これが多少曲がっていた場合、後段のスクライブ線となる第２パターン（Ｌ１）は、真っ直ぐに形成されるのでなく、第１パターン（ＬＡ１）と同じ形状で曲がって形成される。従って、前段のプロセスでレーザ光（ｂ１）により基板（Ｋ）に形成した第１パターン（ＬＡ１）と、後段のプロセスでレーザ光（ｂ２）によりこの基板（Ｋ）に形成する第２パターン（Ｌ１）とが接触や間隔ずれを起こさないようにできる。

請求項２，５の発明によると、前記基板（Ｋ）には、少なくとも一方の面に回路形成用材料（Ｋｊ）が複数層に亘って成膜され、第１層目の回路形成用材料（Ｋｊ１）に形成された第１パターン（ＬＡ１）と、第２層目の回路形成用材料（Ｋｊ２）に形成される第２パターン（Ｌ１）とが接触や間隔ずれを起こさないようにできる。従って、前段のプロセスで形成したパターンと、後段のプロセスで形成するパターンとを近接させた状態で形成されるプロセス、例えば薄膜太陽電池パネル、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル、フレキシブルパネル、その他シート材料の製造プロセスへの適用に好適である。

請求項３，６の発明によると、薄膜太陽電池パネルにおける各スクライブ線の接触や間隔ずれを起こさないようにできる。その結果として、発電効率の高い薄膜太陽電池パネルを生産可能となる。

本発明に係るレーザスクライブ装置の外観斜視図である。 レーザスクライブ装置の主要部を示す平面図である。 レーザスクライブ装置の主要部を示す正面図である。 レーザユニットを示す斜視図である。 レーザスクライブ装置おける制御装置と各種構成部との接続を示す接続図である。 本発明の要部を説明するための図である。 ヘッド駆動部及びニップ群駆動部の駆動方向の関係を示す図である。 レーザスクライブ装置によりスクライブ線が形成されたガラス基板Ｋを示す三面図である。 レーザスクライブ装置の基本動作の概要及び倣元線データ取得ステップの動作手順を示すフローチャートである。 ガラス基板搬入ステップの動作手順を示すフローチャートである。 スクライブステップの動作手順を示すフローチャートである。 ガラス基板搬出ステップの動作手順を示すフローチャートである。 レーザスクライブ装置の基本動作を示すタイムチャートである。 スクライブ動作を示すタイムチャートである。 薄膜太陽電池パネルを製造するためのレーザパターニングプロセスを説明する図である。 本発明を用いないで形成されたスクライブ線の状態を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明に係るレーザスクライブ装置１の外観斜視図、図２はレーザスクライブ装置１の主要部を示す平面図、図３はレーザスクライブ装置１の主要部を示す正面図、図４はレーザユニット７を示す斜視図である。これら各図において、直交座標系の３軸をＸ，Ｙ，Ｚとし、ガラス基板Ｋの移送方向をＹ方向、水平面でＹ方向に直交する方向をＸ方向、鉛直方向をＺ方向、鉛直軸周りの回転方向をθ方向とする。また、図１の紙面手前側を上流とし、紙面奥側を下流とする。つまり、図２，３では紙面に向かって左側が上流、右側が下流となる。また、ＸＹ各方向の向きを更に左右または前後に区別して説明する必要がある場合は、先頭に「＋」または「−」の符号を付して示す。例えば、ガラス基板Ｋの移送方向であるＹ方向のうち、スクライブ線の形成動作中における移送方向を「＋Ｙ方向」、スクライブ線の形成動作後における移送方向を「−Ｙ方向」などと記す。

また、図５はレーザスクライブ装置１おける制御装置９と各種構成部との接続を示す接続図、図６は本発明の要部を説明するための図、図７はヘッド駆動部７４及びニップ群駆動部５２の駆動方向の関係を示す図、図８はレーザスクライブ装置１によりスクライブ線が形成されたガラス基板Ｋを示す三面図である。なお、図６において、Ａ図は倣元線データ取得時の動作状態を示し、Ｂ図はスクライブ線形成時の動作状態を示す。また、図８においてＡ図が平面図、Ｂ図が側面図、Ｃ図が正面図である。

レーザスクライブ装置１は、片面に回路形成用材料Ｋｊ（図８参照）が成膜されたガラス基板Ｋを、所定強度のレーザ光で走査することによって、目的の回路パターンに応じたスクライブ線を形成していくように構成される。本形態では、スクライブ対象となる回路形成用材料は、透明ガラスＫｔの上（図では下）に成膜されたＴＣＯ膜Ｋｊ１の上（図では下）に成膜されたアモルファスシリコン膜Ｋｊ２とする。ＴＣＯ膜Ｋｊ１には、前段プロセスにおける別のレーザスクライブ装置により、既にスクライブ線ＬＡ１，ＬＡ２，・・・が形成されているものとする。なお、これらスクライブ線ＬＡ１，ＬＡ２，・・・は、図８（Ａ）に示すように、ガラス基板Ｋの長辺方向から若干傾いて形成されたものとする。レーザスクライブ装置１は、このＴＣＯ膜Ｋｊ１の上のアモルファスシリコン膜Ｋｊ２にスクライブ線Ｌ１，Ｌ２，・・・を形成する装置として使用される。特に、このレーザスクライブ装置１は、ガラス基板Ｋにおける回路形成用材料Ｋｊの成膜面を下に向けた状態でスクライブ線の形成を行うタイプである。また、ガラス基板Ｋをエアーにより浮上支持した状態で＋Ｙ方向に移動させながら、スクライブ線を形成していくように構成される。

具体的には、レーザスクライブ装置１は、図１に示すように、機台２、浮上ステージ３、リフタユニット４、移送ユニット５、基板位置決め装置６、レーザユニット７、集塵ユニット８及び制御装置９などを備える。また、レーザスクライブ装置１の上流外側には、浮上ステージ３へのガラス基板Ｋの搬入出を行う搬入出ロボット１０が設置される。以下、レーザスクライブ装置１の各構成要素について説明する。

機台２は、レーザスクライブ装置１の主構成部を支持する支持体であり、台座部２１及び門型フレーム２２を備える。台座部２１は浮上ステージ３及び移送ユニット５などを支持し、門型フレーム２２はレーザユニット７におけるレーザ照射ヘッド７３及びヘッド駆動部７４などを支持している。従来の機台２は、十分な剛性や平面精度を確保し且つ温度変化に伴う変形を最小限に抑えるために、グラナイト等の石材とすることが好ましかったが、本形態では装置コストの低減を図るため、ステンレス鋼等の金属を材質としている。

浮上ステージ３は、その表面から噴出させたエアーにより、スクライブ対象となるガラス基板Ｋを浮上支持する部材であり、主ステージ３１及び副ステージ３２を備える。主ステージ３１は、レーザスクライブ装置１内における上流側と下流側とにそれぞれ１台ずつ配設される。その配置は、上流と下流の各主ステージ３１間に所定の空間を保つようになされる。

主ステージ３１は、具体的には、図２に示すように、Ｙ方向に長い長尺の浮上ユニット３１１をＸ方向に所定間隔あけて複数台配設した、簀子状をなす構成とされる。各浮上ユニット３１１の表面には、多数のエアー噴出孔３１１ｈが穿設される。これらエアー噴出孔３１１ｈは、圧空ポンプ等を備えるブロワーユニット３３に配管接続され、ブロワーユニット３３から供給された所定圧力のエアーを上向きに噴出し、このエアーでガラス基板Ｋを浮上支持するようになっている。噴出するエアーの圧力は、浮上対象とするガラス基板Ｋが撓むことなく且つ安定した状態を維持される大きさとされる。

副ステージ３２は、上流と下流の主ステージ３１間で、Ｘ方向に長い長尺の浮上ユニット３２１をＹ方向に所定間隔あけた状態で２台配設した構成とされる。２台の浮上ユニット３２１間に形成される空間部分は、その上方にあるレーザ照射ヘッド７３によりスクライブ加工がされたときに落下するパーティクル（アモルファスシリコン膜Ｋｊ２のスクライブ屑）の回収穴として機能する。浮上ユニット３２１についても浮上ユニット３１１と同様に、表面には多数のエアー噴出孔３２１ｈが穿設され、これらエアー噴出孔３２１ｈは、ブロワーユニット３３から供給された所定圧力のエアーを上向きに噴出するようになっている。副ステージ３２は、後述するように、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向への移動により、上流側の主ステージ３１による浮上支持から下流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときの動作、及びそれとは逆にガラス基板Ｋが−Ｙ方向への移動により、下流側の主ステージ３１による浮上支持から上流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときの動作をスムーズ且つ確実とするために設けてある。

リフタユニット４は、スクライブ対象となるガラス基板Ｋの受取り、及びスクライブ済みのガラス基板Ｋの引渡しを行う装置であり、ピンフレーム４１及びフレーム駆動部４２を備える。

ピンフレーム４１は、受取り及び引渡しの対象となるガラス基板Ｋのサイズに応じた略「日」の字状の枠体であり、図２に示すように、平面視がそれぞれ略「口」の字状の周囲枠４１ａと、略「一」の字状の中央枠４１ｂとを備える。周囲枠４１ａには、複数のリフトピン４３がそれぞれ隣合うもの同士で所定間隔をあけるように立設されている。リフトピン４３は、その先端部でガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆ（図８参照）の下面に当接してこのガラス基板Ｋを支持可能なピン部材である。この額縁部Ｋｆは、ガラス基板Ｋの外側周囲に所定幅をもって形成される領域であり、回路形成用材料Ｋｊが成膜されていないか、または、成膜されていたとしても、リフトピン４３の先端部が当接した場合に最終製品に影響を及ぼさない領域である。

フレーム駆動部４２は、ピンフレーム４１をＺ方向に昇降駆動するように構成され、例えば中央枠４１ｂに取り付けられた回転ボールネジ機構などにより実現される。フレーム駆動部４２がピンフレーム４１を駆動することにより、リフトピン４３は、図３に示す上限位置Ｐ１と下限位置Ｐ２とに選択的に配置可能とされる。上限位置Ｐ１は、搬入出ロボット１０からスクライブ加工の対象となるガラス基板Ｋを受け取るとき、またはスクライブ加工の済んだガラス基板Ｋを搬入出ロボット１０に引き渡すときに配置される位置であり、リフトピン４３の先端部が浮上ステージ３の表面よりも十分に高くなる位置である。下限位置Ｐ２は、ガラス基板Ｋの搬入出以外のとき、例えばスクライブ線の形成時などリフトピン４３を使用しないときにこれらリフトピン４３を退避させておく位置であり、リフトピン４３の先端部が浮上ステージ３の表面よりも低くなる位置である。

リフトピン４３は、ガラス基板Ｋを受け取った後に下降するが、このときの下降速度は、次のように設定されている。即ち、リフトピン４３が上限位置Ｐ１から浮上面上方位置Ｐ３（次述）に移るときの下降速度をＵ１とし、浮上面上方位置Ｐ３から浮上面位置Ｐ４（同じく次述）に移るときの下降速度をＵ２とするとき、Ｕ２＜Ｕ１の関係がある。より好ましくはＵ２＜Ｕ１／２である。なお、浮上面上方位置Ｐ３は、リフトピン４３の先端部が浮上面位置Ｐ４よりも若干高く且つ上限位置Ｐ１よりも低くなる位置である。浮上面位置Ｐ４は、浮上ステージ３におけるエアー噴出口３１１ｈ，３２１ｈから噴出するエアーにより、ガラス基板Ｋが浮上支持されているときの高さ位置である。

移送ユニット５は、ガラス基板Ｋを片持ち支持した状態でこれをＹ方向に移動可能に構成された装置であり、ニップ群５１とニップ群駆動部５２とを備える。

ニップ群５１は、合計４個のニップ５３がＹ方向に沿ってそれぞれ所定間隔をあけて１列状に一体的に配置されてなり、各ニップ５３がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴んでこのガラス基板Ｋを片持ち支持できるように構成される。具体的には、各ニップ５３は、上下一対の可動爪を有する。この可動爪は、制御装置９から送られる信号に基づいて、上下方向に圧空作用等により同期駆動可能に構成され、これにより開閉自在とされる。可動爪を開くのは、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴む直前である。可動爪を閉めるのはガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴むとき、または各ニップ５１を退避させているたときである。ガラス基板Ｋを掴む直前以外は、指の挟み込み防止等の安全性確保のため、基本的には可動爪は閉めた状態とされる。

また、ニップ群５１は、サーボモータ等の駆動装置によりＸ方向に駆動されて、図２に示す保持位置Ｐ５と回避位置Ｐ６とに選択的に配置可能とされる。保持位置Ｐ５は、リフトピン４３により支持されたガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺がニップ５３の開口領域に入る位置である。回避位置Ｐ６は、上記保持位置Ｐ５に対して、−Ｘ方向側にあり、ガラス基板Ｋを掴まないときに配置される位置である。また、各ニップ５３は、それぞれ独立してサーボモータ等の駆動装置によりＺ，θ各方向にも駆動可能とされる。Ｚ方向の駆動は、主にニップ５３の高さ補正時になされる。θ方向の駆動は、主にニップ５３のθ方向の取付け角度補正時になされる。

ニップ群駆動部５２は、上記ニップ群５１をＹ方向へスライド駆動自在とする装置であり、具体的には台座部２１の一方側にＹ方向に沿って配設されたリニアモータ５２Ｙを主要構成としている。リニアモータ５２Ｙが作動することにより、ニップ群５１は図２，３に示す受取位置Ｐ７と待避位置Ｐ８とに選択的に配置可能とされる。受取位置Ｐ７は、搬入出ロボット１０から搬入されたガラス基板ＫのＸ方向範囲内（短辺範囲内）に全てのニップ５３が含まれる位置であり、浮上ステージ３の上流側にある。また、待避位置Ｐ８は、安全性確保のために全てのニップ５３を待避させておくための位置であり、浮上ステージ３の下流側にある。ガラス基板Ｋを移送する動作を行うとき以外は、腕の挟み込み防止等の安全性確保のため、基本的には４つのニップ群５１は待避位置Ｐ８に配置される。

基板位置決め装置６は、浮上ステージ３の上流側におけるＸ方向両側に設けられ、ガラス基板Ｋにおける２つの短辺側の端面にそれぞれ押し当て可能な押当てローラ６１と、押当てローラ６１をＸ方向に駆動するエアーシリンダ６２とを備える。この基板位置決め装置６は、位置決め時に、両方のエアーシリンダ６２を同時に伸ばすことで、ガラス基板Ｋにおける２つの短辺側の端面を押当てローラ６１により挟み込むことで、ガラス基板Ｋの位置決めを行うようになっている。そして位置決めが終わったら、両方のエアーシリンダ６２を同時に縮めることで、各押当てローラ６１をガラス基板Ｋから離すようになっている。

レーザユニット７は、ニップ群５１及び浮上ステージ３により支持され且つ＋Ｙ方向に移送されるガラス基板Ｋに対し、その上方からレーザ光ｂ２を照射・走査することで、ガラス基板Ｋの下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊ（アモルファスシリコン膜Ｋｊ２）をスクライブして所定のスクライブ線を形成するように構成される。具体的には、図１，４に示すように、レーザ発振器７１、照射光学系７２、レーザ照射ヘッド７３及びヘッド駆動部７４などを備える。

レーザ発振器７１は、ガラス基板Ｋに成膜された回路形成用材料Ｋｊ（アモルファスシリコン膜Ｋｊ２）をスクライブするためのレーザ光ｂ２を発する光源装置であり、例えば発振波長が、３５５ｎｍ〜１０６４ｎｍ、出力が１〜２０Ｗ程度のＮｄ−ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザまたはＮｄ−ＹＶＯ_４（イットリウム・バナデート）レーザなどを用いることができる。

照射光学系７２は、レーザ発振器７１から発したレーザ光ｂ２を、レーザ照射ヘッド７３に導くように構成され、反射ミラー７２２ａ〜７２２ｈ、ビームエキスパンダー７２３及びアッテネータ７２４などを備える。上記レーザ光ｂ２は、レーザ発振器７１から出射するレーザ光ｂ２の光軸上に設けられたメカシャッター７２１が開閉することにより、レーザ照射ヘッド７３への導光のオンオフが切替えられるようになっている。メカシャッター７２１の開閉は、制御装置９から送られる信号に基づいて行われる。また、上記反射ミラー７２２ｆ〜７２２ｈは、ボックス７６に収容された状態で、リニアモータ７６Ｘによりレーザ照射ヘッド７３と同期してＸ方向に駆動可能とされ、光路長補正部を形成している。このような可動なボックス７６により光学系の一部をレーザ照射ヘッド７３から切り離すことにより、次に示すレーザ照射ヘッド７３内の収容物を少なくし、その重量を軽くすることで、駆動源となるヘッド駆動部７４の負荷を少なくしている。それとともに、動作の追従性及び応答性を良くし、精密な微調整を可能としている。

レーザ照射ヘッド７３は、照射光学系７２を介して導かれたレーザ発信器７１からのレーザ光ｂ２を、ガラス基板Ｋの面に垂直ビームとして照射するように構成される。具体的には、レーザ光ｂ２の照射口となるレーザ照射窓７３５を備える光学ボックス体からなり、その内部に、折り返しミラー７３１、フォーカスレンズ７３２及び集光レンズ７３３を収容している。レーザ照射ヘッド７３は、次述するヘッド駆動部７４により、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ独立して駆動（走行・停止）自在とされる。また、レーザ照射ヘッド７３の側壁には、撮像カメラ７７が取り付けられている。撮像カメラ７７は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device：電荷結合素子) 等の撮像素子を有し、撮像によって取得した画像データＤ１を制御装置９へ出力可能に構成される。撮像カメラ７７の取付けは、その撮像方向を下方に向けた状態とされる。これにより、ガラス基板Ｋに形成されたスクライブ線ＬＡ１を、Ｘ方向に走行しながら撮像できるようにしている。制御装置９ではこの画像データＤ１に基づいて「倣元線データＤ２」の算出・記憶処理を行う。その詳細は後述する。

ヘッド駆動部７４は、リニアモータ７４Ｘ及びリニアモータ７４Ｙを主構成としている。具体的には、リニアモータ７４Ｘは、門型フレーム２２の上部にその長手方向（Ｘ方向）に沿って取り付けられる。このリニアモータ７４Ｘは、Ｘ方向に駆動される可動テーブル（図示せず）を有する。リニアモータ７４Ｙは、この可動テーブル上にＹ方向に沿って設けられる。これによりレーザ照射ヘッド７３は、Ｘ方向及びＹ方向へ同時且つ独立に駆動可能とされる。レーザ照射ヘッド７３の可動範囲は、図３に示すように、−Ｙ方向の限界位置である初期位置Ｐ９と＋Ｙ方向の限界位置である終端位置Ｐ１０との間とされる。レーザ照射ヘッド７３は、上記したように非常に軽量に製作されているため、その停止・発進に要する負荷が小さい。このため、ヘッド駆動部７４は、高出力の駆動源や制動力の強いブレーキが必要とならず、装置のコストダウンを図ることができる。また、停止・発進時は、駆動源からの発熱が少ない。従って、その発熱の影響により装置細部が膨張することで、位置精度の経時変化が発生し、精度不良の原因となることも極めて少ない。

集塵ユニット８は、図１に示すように、その上方にあるレーザ照射ヘッド７３によりスクライブ加工がなされたときにガラス基板Ｋの下面から落下するパーティクル（アモルファスシリコン膜Ｋｊ２のスクライブ屑）を回収するように構成され、具体的には、受け皿８１及び真空チャンバー８３を備える。受け皿８１は、レーザ照射ヘッド７３がＸ方向に移動する範囲の下方に設けられ、配管８２を介してチャンバー８３に接続される。このような構成により、レーザスクライブにより受け皿８１に落下したパーティクルは、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。スクライブ動作中は、真空チャンバー８３は基本的に常に吸引作動している。

制御装置９は、図５に示すように、レーザスクライブ装置１が一連のスクライブ動作を行なうように、各種命令や条件の入力、それら入力に応じた演算処理、及びこの演算処理結果に基づく各駆動系等への適切な制御信号の出力などを可能に構成される。具体的には、図６に示すように、タッチパネル等の入出力装置９１、メモリ装置を主体とした記憶部９２、マイクロプロセッサを主体とした演算処理部９３、レーザスクライブ装置１における各駆動系及び搬入出ロボット１０とデータ通信を行う適当なインターフェイス回路９６、並びにこれらハードウエアを動作させるためのコンピュータプログラムを組み込んだハードディスク装置９５などから構成される。演算処理部９３は、撮像カメラ７７で取り込んだスクライブ線ＬＡ１の画像データＤ１（図６（Ａ）参照）に基づいて、倣元線データＤ２の算出処理を行う。この倣元線データＤ２は、スクライブ線ＬＡ１の形状を特定するデータであり、スクライブ線ＬＡ１のＸ，Ｙ各座標を基に算出される。そして、後段のプロセス（つまり第２プロセス）で形成するスクライブ線Ｌ１を、スクライブ線ＬＡ１に倣う形状で形成する手段である。演算処理部９３で算出された倣元線データＤ２は、記憶部９２に記憶される。これらの詳細については、後述の動作説明の欄で説明する。

搬入出ロボット１０は、浮上ステージ３に対するガラス基板Ｋの搬入出を行う構成とされ、図１に示すように、吸着ハンド１１、アーム１２、バキュームポンプ１３、モータ１４及び操作パネル１７を備える。吸着ハンド１１は、枠体１５に２次元状に配列された複数の吸引パッド１６を備える。これら吸引パッド１６は、それぞれの吸着面を同一平面としており、これにより平面体であるガラス基板Ｋの上面（非成膜面）を複数箇所で同時に吸着可能になっている。各吸引パッド１６は、バキュームポンプ１３の作動により吸引圧が生じるようになっている。そして、吸着ハンド１１は、操作パネル１７からの命令に応じてモータ１４が駆動され、アーム１２を介してＸＹＺθ各方向に移動自在に構成される。

次に、レーザスクライブ装置１の動作について説明する。

図９はレーザスクライブ装置１の基本動作の概要及び倣元線データ取得ステップＳ２００の動作手順を示すフローチャート、図１０はガラス基板搬入ステップ１００の動作手順を示すフローチャート、図１１はスクライブステップ３００の動作手順を示すフローチャート、図１２はガラス基板搬出ステップ５００の動作手順を示すフローチャート、図１３はレーザスクライブ装置１の基本動作を示すタイムチャート、図１４はスクライブ動作を示すタイムチャートである。なお、図９においてＡ図はレーザスクライブ装置１の基本動作の概要を示し、Ｂ図は倣元線データ取得ステップの動作手順を示す。また、図１３において、動作速度の可変を意識していない軸（可動部）については、オンオフの表記だけになっており加減速は表記していない。リフトピン４３のみ動作速度を動作途中で可変としている。

図９（Ａ）に示すように、レーザスクライブ装置１の基本動作は、ガラス基板搬入ステップＳ１００、倣元線データ取得ステップＳ２００、スクライブステップＳ３００、ガラス基板搬出ステップＳ５００の順で行われる。以下、各ステップの動作内容について順を追って説明する。

なお、以下の説明では、レーザスクライブ装置１の初期状態は、次のとおりであるとする（図１３の各グラフにおける時間軸の左方参照）。即ち、浮上ステージ３からは、浮上エアーが常に吹き出した状態である。リフトピン４３は上限位置Ｐ１にある。ニップ群５１は待避位置Ｐ８にある。各ニップ５３は閉じている。基板位置決め装置６は引っ込んだ状態である。スクライブ対象となるガラス基板Ｋは、成膜面を下向きにして台車或いはパレットに載った状態である。

〔Ｓ１００．ガラス基板搬入〕
まず、図１０，１３を参照してガラス基板搬入ステップＳ１００について説明する。

〔Ｓ１１０．ガラス基板受入れ（図１３のｔ１〜ｔ２）〕
オペレータは、搬入出ロボット１０を操作してガラス基板Ｋをレーザスクライブ装置１に搬入する。具体的には、操作パネル１７を用いて次のようにアーム１２を動かす。まず、台車或いはパレットに載ったガラス基板Ｋの上方に吸着ハンド１１が来るようにする。次いで、この吸着ハンド１１をガラス基板Ｋにおける非成膜面の高さまで下降させる。次いで、ガラス基板Ｋにおける非成膜面の複数箇所を、吸着ハンド１１における吸着パッド１６で吸着させる。次いで、アーム１２を動かし、吸着ハンド１１が吸着保持したガラス基板Ｋを、浮上ステージ３の上流側位置に持ってくる。次いで、吸着ハンド１１による吸着保持を解除し、ピンフレーム４１に付いているガイド（図示せず）に沿わせて、手動にてガラス基板Ｋの額縁部Ｋｆの下面をリフトピン４３の先端部に載せる。

〔Ｓ１２０．ニップ群を受取位置へ移動（図１３のｔ３）〕
ガラス基板Ｋがリフトピン４３の先端部で支持されると、ニップ群５１は待避位置Ｐ８から受取位置Ｐ７へ移動する。具体的には、リニアモータ５２Ｙが、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を−Ｙ方向に駆動する。これにより、安全確保のため待避位置Ｐ８に待避していたニップ群５１は、受取位置Ｐ７に配置される。

〔Ｓ１３０．ニップを開く（図１３のｔ４）〕
ニップ群５１が受取位置Ｐ７に配置されると、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、閉じていた可動爪を開く。

〔Ｓ１４０．ニップ群を保持位置へ移動（図１３のｔ５）〕
各ニップ５３が受取位置Ｐ７で開くと、ニップ群５１は、回避位置Ｐ６から保持位置Ｐ５に移る。具体的には、ニップ群５１は、制御装置９から送られた信号に基づいて、＋Ｘ方向に駆動され、これにより、回避位置Ｐ６から保持位置Ｐ５に配置される。このとき、各ニップ５３は、それぞれにおける上下の可動爪間の空間に、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺が入った状態となる。

〔Ｓ１５０．リフトピンを下降（図１３のｔ６，ｔ７，ｔ８）〕
可動爪を開いたニップ群５１が保持位置Ｐ５に配置されると、リフトピン４３が下降する。これにより、ガラス基板Ｋは、浮上ステージ３でエアー支持されつつ、浮上面位置Ｐ４まで下降する。具体的には、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を下降駆動する。この下降駆動は、次のように行う。即ち、まず、リフトピン４３はガラス基板Ｋを支持した状態で、上限位置Ｐ１から浮上面上方位置Ｐ３まで速度Ｕ１で下降する（図１３のｔ６〜ｔ７）。ガラス基板Ｋが浮上面上方位置Ｐ３まで速度Ｕ１で下降した後は、浮上面位置Ｐ４まで速度Ｕ２（＜Ｕ１）で下降する（図１３のｔ７〜ｔ８）。このようにガラス基板Ｋを下降させるに際し２段階の速度を用い、Ｕ２＜Ｕ１というように、浮上面位置Ｐ４の近傍で低速としたのは、浮上ステージ３の直上での急激な下降により浮上ステージ３とガラス基板Ｋとが接触してしまうことを防止するためである。リフトピン４３が速度Ｕ２で下降した後、浮上面位置Ｐ４となり、ガラス基板Ｋが浮上面位置Ｐ４で浮上支持されると、リフトピン４３は一旦停止する（図１３のｔ８→ｔ１２）。この段階でガラス基板Ｋは、リフトピン４３と浮上ステージ３から噴出されたエアーとにより支持されている。

〔Ｓ１６０．ガラス基板の位置決め（図１３のｔ９）〕
ガラス基板Ｋがリフトピン４３とエアーとにより支持されると、基板位置決め装置６は、制御装置９から送られた信号に基づいて、エアーシリンダ６２を伸ばし、押当てローラ６１がガラス基板Ｋの両端面を押す。これにより、予め決められた位置にガラス基板Ｋが配置される。

〔Ｓ１７０．ニップを閉じる（図１３のｔ１０）〕
ガラス基板Ｋの位置決めがなされると、制御装置９から送られた信号に基づいて、各ニップ５３が閉まり、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴む。この段階でガラス基板Ｋは、ニップ５３とリフトピン４３とエアーとにより支持されている。

〔Ｓ１８０．基板位置決め装置を後退（図１３のｔ１１）〕
ニップ５３がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴むと、基板位置決め装置６は、制御装置９から送られた信号に基づいて、エアーシリンダ６２を縮め、押当てローラ６１を後退させる。

〔Ｓ１９０．リフトピンを更に下降（図１３のｔ１２，ｔ１３）〕
基板位置決め装置６が後退すると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を更に下降駆動する。このときガラス基板Ｋは、エアーにより支持されている。リフトピン４３はガラス基板Ｋから離れて、下限位置Ｐ２まで下降する。この段階でガラス基板Ｋは、額縁部Ｋｆの一辺がニップ５３で保持され、成膜面の全面がエアーで浮上支持されている。以上のようにしてガラス基板Ｋが搬入される。

〔Ｓ２００．倣元線データ取得ステップ〕
次に、図６（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して倣元線データ取得ステップＳ２００について説明する。なお、撮像カメラ７７とスクライブ線ＬＡ１との位置合わせはされているものとして説明する。即ち、撮像カメラ７７は、スクライブ線ＬＡ１の一端を撮像可能な位置に配置されている。

リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｘ方向に駆動する（図９（Ｂ）のＳ２１０）。これにより、レーザ照射ヘッド７３の側部に取り付けられた撮像カメラ７７は＋Ｘ方向に移動する。撮像カメラ７７は、この移動に伴いスクライブ線ＬＡ１を撮像し、その画像データＤ１（図６（Ａ）参照）を制御装置９に送信する。制御装置９における演算処理部９３は、送信された画像データＤ１に基づいて、倣元線データＤ２を算出し、記憶部９２に記憶させる。倣元線データＤ２は、第２プロセスで形成するスクライブ線Ｌ１，Ｌ２，・・・の倣元となる線のデータである。

倣元線データＤ２の算出方法は任意に設定できる。例えば、スクライブ線ＬＡ１上の複数点（例えば２〜１０点）を読み込み、それらの点を基に近似曲線または近似直線で近似することにより算出する。この算出方法を用いるときは、リニアモータ７４Ｘは、上記ステップＳ２１０でレーザ照射ヘッド７３を間欠的に駆動することで行う。つまり、撮像カメラ７７を上記２〜１０点でその都度停止させて、撮像処理を行う。また、それとは別の方法として、スクライブ線ＬＡ１上の更に多数の点を読み込み、スクライブＬＡ１をトレースしたデータとして算出することも可能である。この算出方法を用いるときは、撮像カメラ７７は停止させずに比較的低速度でＸ方向に連続的に駆動することで行う。

記憶部９２に記憶された倣元線データＤ２は、次段落以降に述べるスクライブステップＳ３００で読み出されて、スクライブ動作時にレーザ照射ヘッド７３を補正駆動する制御データとして用いられる。

〔Ｓ３００．スクライブ〕
次に、図７，１１，１４を参照してスクライブステップＳ３００について説明する。なお、レーザ照射ヘッド７３におけるレーザ照射窓７３５と、１番目のスクライブ開始端ＬＳ１との位置合わせはされているものとして説明する。

〔Ｓ３１０〜Ｓ３４５ １番目のスクライブ線の形成（図１４のｗ１〜ｗ１２）〕
リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３１０、図１４のｗ１，ｗ４）。これによりガラス基板Ｋは、＋Ｙ方向にＶ１の一定速度で走行する。一方、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３２０、図１４のｗ２，ｗ５）。これにより、ガラス基板Ｋとレーザ照射ヘッド７３との相対速度は０になり、レーザ照射ヘッド７３は、ガラス基板Ｋに対して見かけの上で静止する。メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて開く（図１１のＳ３２５）。リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｘ方向にＶ２の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３３０、図１４のｗ３，ｗ６）。それと共に、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された倣元線データＤ２に基づいて、レーザ光ｂ２が辿る軌跡がスクライブ線ＬＡ１とほぼ同じ形状になるように、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動する。この駆動は、レーザ照射窓７３５から照射されるレーザ光ｂ２が第１のスクライブ開始端ＬＳ１（図８参照）から第１のスクライブ終了端ＬＥ１にかけて移動するまで行う（図１１のＳ３３０、図１４のｗ５→ｗ７）。

以上の動作により、レーザ照射窓７３５から照射されたレーザ光ｂ２は、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動した状態を維持しながら、第１のスクライブ開始端ＬＳ１から第１のスクライブ終了端ＬＥ１にかけて、スクライブ線ＬＡ１の形状に倣うようにガラス基板Ｋ上を移動する（図６（Ｂ）、図１１のＳ３３０、図１４のｗ６，ｗ８）。このレーザ光ｂ２は、ガラス基板Ｋの透明ガラスＫｔ（図８）を透過して、下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊ（アモルファスシリコン膜Ｋｊ２）をスクライブすることで、スクライブ線ＬＡ１に平行なスクライブ線Ｌ１を形成する。このスクライブ線Ｌ１は、図８（Ａ）に示すように、倣元となるスクライブ線ＬＡ１が若干傾いていれば傾いているなりに、それに倣う形状となる。同様に、スクライブ線ＬＡ１が曲線またはジグザグ状に形成されていた場合も、形成されるスクライブ線Ｌ１は、それぞれの形状に応じた形状になる。そして、このとき生じたパーティクルは、受け皿８１に落下し、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。１番目のスクライブ線Ｌ１が形成された時点で、メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて閉じる（図１１のＳ３４５）。

〔Ｓ３５０ レーザ照射ヘッドを初期位置へ戻す（図１４のｗ７〜ｗ１２）〕
メカシャッター７２１が閉じるとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、次の要領でレーザ照射ヘッド７３を−Ｙ方向に駆動する（図１４のｗ７〜Ｗ１２）。即ち、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の時間が経過するまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻す。この動作の目的は次のとおりである。即ち、ガラス基板Ｋは静止することなくＶ１の一定速度で＋Ｙ方向に移動している。ここで、ガラス基板Ｋの短辺方向に隣合うスクライブ線同士のピッチ間隔はＱ（図８参照）であるから、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の経過後には、レーザ照射窓７３５は第２のスクライブ開始端ＬＳ２の上方に位置される。それまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻すことで、２番目のスクライブ線Ｌ２を形成するときに（図１４のｗ１６→ｗ１８）、レーザ照射ヘッド７３が＋Ｙ方向へ移動するためのストロークを確保するためである。

〔Ｓ３６０〜Ｓ３８５ ２番目のスクライブ線の形成（図１４のｗ１４〜ｗ２１）〕
ガラス基板Ｋは、＋Ｙ方向にＶ１の一定速度で走行した状態である。リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３６０、図１４のｗ１３→ｗ１５）。これにより、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成時と同様に、ガラス基板Ｋとレーザ照射ヘッド７３との相対速度は０になり、レーザ照射ヘッド７３は、ガラス基板Ｋに対して見かけの上で静止する。メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて開く（図１１のＳ３６５）。リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を−Ｘ方向にＶ２の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３７０、図１４のｗ１４→ｗ１６）。それと共に、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された倣元線データＤ２に基づいて、レーザ光ｂ２が辿る軌跡がスクライブ線ＬＡ１とほぼ同じ形状になるように、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動する。この駆動は、レーザ照射窓７３５から照射されるレーザ光ｂ２が第２のスクライブ開始端ＬＳ２から第２のスクライブ終了端ＬＥ２にかけて移動するまで行う（図１１のＳ３７０、図１４のｗ１５→ｗ１７）。

以上の動作により、レーザ照射窓７３５から照射されたレーザ光ｂ２は、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動した状態を維持しながら、第２のスクライブ開始端ＬＳ２から第２のスクライブ終了端ＬＥ２にかけて、スクライブ線ＬＡ１の形状に倣うようにガラス基板Ｋ上を移動する（図１１のＳ３７０、図１４のｗ１６，ｗ１８）。このレーザ光ｂ２は、ガラス基板Ｋの透明ガラスＫｔ（図８参照）を透過して、下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊ（アモルファスシリコン膜Ｋｊ２）をスクライブすることで、１番目のスクライブ線Ｌ１（スクライブ線ＬＡ１に平行である）に平行な２番目のスクライブ線Ｌ２を形成する。このとき生じたパーティクルは、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成時と同様に、受け皿８１に落下し、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。２番目のスクライブ線Ｌ２が形成された時点で、メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて閉じる（図１１のＳ３８５）。

〔Ｓ３９０ レーザ照射ヘッドを初期位置へ戻す（図１４のｗ１７〜ｗ２２）〕
メカシャッター７２１が閉じるとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、１番目のスクライブ線Ｌ１を形成した直後と同様な要領で、レーザ照射ヘッド７３を−Ｙ方向に駆動する（図１４のｗ１７〜Ｗ２２）。即ち、１番目のスクライブ線Ｌ２の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の時間が経過するまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻す。これにより、３番目のスクライブ線Ｌ３を形成するときに（図１４のｗ２６→ｗ２８）、レーザ照射ヘッド７３が＋Ｙ方向へ移動するためのストロークを確保することができる。

〔Ｓ４００ ３番目以降のスクライブ線以降のスクライブ線の形成〕
以降、３番目以降のスクライブ線についても、１番目または２番目と同様な要領で、ガラス基板Ｋを＋Ｙ方向へ移動させた状態を維持しながら、静止させることなく、レーザ光ｂ２を＋Ｘ方向または−Ｘ方向へ移動させると共に、倣元線データＤ２に基づいてレーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動してスクライブ線を形成していく。なお、リニアモータ５２ＹをＹ１軸、リニアモータ７４ＹをＹ２軸、リニアモータ７４ＸをＸ１軸と表したときの各軸の位置関係及び動作関係は、図７のようになる。

ここで、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動することにより、ガラス基板Ｋの浮上支持が上流の主ステージ３１から下流の主ステージ３１に移る際に、副ステージ３２からもエアーが吹き出ているため、回収穴部（受け皿８１の上方）でガラス基板Ｋが大きく撓むことが防止される。これにより、ガラス基板Ｋの進行方向端部が下流の主ステージ３１の端部に当たることなどが防止され、上流の主ステージ３１から下流の主ステージ３１へのガラス基板Ｋの乗り移りがスムーズ且つ確実に行われる。なお、後述するステップＳ５１０においてガラス基板Ｋを−Ｙ方向に移動するときもこれと同じ効果がある。

以上のようにして、ガラス基板Ｋを停止することなく＋Ｙ方向に移動させながら予定本数のスクライブ線が形成されたら（図１１のＳ４００でイエス）、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、＋Ｙ方向へのニップ群５１の駆動を停止させる（図１１のＳ４１０、図１３のｔ１６，ｔ１７）。

このように、レーザスクライブ装置１によると、第２プロセスにおけるスクライブ線Ｌ１を形成するにあたり、リニアモータ７４Ｙは、次のようにして、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動する。即ち、リニアモータ７４Ｘがレーザ照射ヘッド７３を等速度でＸ方向に駆動している最中に、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された倣元線データＤ２に基づいて、レーザ光ｂ２が辿る軌跡がこの倣元となるスクライブ線ＬＡ１とほぼ同じ形状になるように、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動する。これにより、前段の第１プロセスで形成したスクライブ線ＬＡ１の形状または位置関係との兼ね合いを考慮して、そのスクライブ線ＬＡ１にちょうど沿う形状としたスクライブ線Ｌ１を、スクライブ線ＬＡ１の隣接位置（狭ピッチ位置）に形成することが可能となる。つまり、レーザスクライブ装置１で形成するスクライブ線Ｌ１は、前段の第１プロセスで他機により形成した倣元となるスクライブ線ＬＡ１が若干傾いていれば傾いているなりに、曲がっていれば曲がっているなりに、それに倣う形状となる。従って、スクライブ線ＬＡ１，Ｌ１同士が接触してしまったり、スクライブ線ＬＡ１とスクライブ線Ｌ１との間隔ｄが拡がることでデッドゾーン（スクライブ線間の発電に寄与しない領域）が拡がったりしない。その結果、薄膜太陽電池パネルの発電効率が低下することを防止できる。また、レーザ照射ヘッド７３は収容物を少なくし、軽い構成とされているため、動作の追従性及び応答性に優れ、精密な微調整が可能となる。なお、倣元線データＤ２による補正を行わずに形成されたスクライブ線Ｌ１′は、例えば図１６に示すように、スクライブ線ＬＡ１から「ずれ」が拡がる形となることがある。

次に、図１２，１３を参照してガラス基板搬出ステップＳ５００について説明する。

〔Ｓ５１０．ガラス基板を受取位置に戻す（図１３のｔ１７）〕
スクライブ線の形成が終わると、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を−Ｙ方向に駆動する。これにより、下流にあったガラス基板Ｋは、−Ｙ方向へ移動しながら受取位置Ｐ７に戻ってくる。ガラス基板Ｋが−Ｙ方向へ移動するに際し、下流側の主ステージ３１による浮上支持から上流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときは、副ステージ３２から噴出されるエアーにより、ガラス基板Ｋが支持されるため、回収穴部でも移り変わり動作がスムーズ且つ確実になる。

〔Ｓ５２０．リフトピンを上昇（図１３のｔ１８，ｔ１９）〕
ガラス基板Ｋを掴んだニップ群５１が受取位置Ｐ７に戻ってくると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を浮上面位置Ｐ４まで上昇駆動する。これにより、リフトピン４３は下限位置Ｐ２から上昇し、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接する。この段階でガラス基板Ｋは、ニップ５３とリフトピン４３とエアーとにより支持されている。

〔Ｓ５３０．ニップを開く（図１３のｔ２０）〕
リフトピン４３が上昇し、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接すると、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、閉じていた可動爪を開き、ガラス基板Ｋを放す。この段階でガラス基板Ｋは、リフトピン４３とエアーとにより支持されている。

〔Ｓ５４０．ニップ群が回避位置（図１３のｔ２１）〕
各ニップ５３がガラス基板Ｋを放すと、ニップ群５１は、制御装置９から送られた信号に基づいて、−Ｘ方向に駆動される。これにより、ニップ群５１は、保持位置Ｐ５から回避位置Ｐ６に移る。

〔Ｓ５５０．リフトピンだけでガラス基板を支持（図１３のｔ２２，ｔ２３）〕
ニップ群５１が回避位置Ｐ６に移ると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を上昇駆動する。これにより、リフトピン４３は、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接した状態で浮上面位置Ｐ４から上限位置Ｐ１まで上昇する。この段階でガラス基板Ｋは、浮上面位置Ｐ４から完全に持ち上がり、リフトピン４３だけで支えられた状態になる。

〔Ｓ５６０．ニップ群が待避位置（図１３のｔ２４，ｔ２５）〕
ガラス基板Ｋが上限位置Ｐ１となると、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を＋Ｙ方向に駆動する。これにより、ニップ群５１は、受取位置Ｐ７から待避位置Ｐ８に移動する。その後、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、開いていた可動爪を閉じる。

〔Ｓ５７０．ガラス基板引渡し（図１３のｔ２６，ｔ２７）〕
ニップ群５１が待避位置Ｐ８に移ると、オペレータは、搬入出ロボット１０を操作して、リフトピン４３だけで支えれたガラス基板Ｋを、レーザスクライブ装置１から台車或いはパレットに引き渡す。具体的には、まず、アーム１２を操作し、リフトピン４３に支持されたガラス基板Ｋの上方に吸着ハンド１１を配置する。次いで、この吸着ハンド１１をガラス基板Ｋにおける非成膜面の高さまで下降させる。次いで、ガラス基板Ｋにおける非成膜面の複数箇所を、吸着ハンド１１で吸着させる。次いで、アーム１２を操作し、吸着ハンド１１が吸着保持したガラス基板Ｋを、台車或いはパレットの位置に持ってくる。次いで、吸着ハンド１１による吸着保持を解除し、手動にて台車或いはパレットにガラス基板Ｋを搬出する。

以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、上に開示した実施形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。即ち、レーザスクライブ装置１の全体または一部の構造、形状、寸法、材質、個数などは、本発明の趣旨に沿って種々に変更することができる。

また、本実施形態では、基板処理装置はレーザスクライブ装置としたが、これ以外にも、例えば、ガラス基板上に成膜された膜への露光を行う装置、ガラス基板に対してマーキングやカッティングなどを行う装置などに適用することもできる。また、上述の実施形態では、スクライブ線ＬＡ１に倣わせるための動作を、リニアモータ７４Ｙの微小駆動により、レーザ照射ユニット７３を位置補正することで行ったが、ニップ５３をＸＺθ各方向へ駆動する各駆動部、及びリニアモータ５２Ｙの全部または一部の駆動動作を組み合わせることにより、ガラス基板Ｋの側を駆動させるようにしてもよい。または、ガルバノミラーなどを用い、これを駆動するようにしてもよい。

また、レーザスクライブ装置１は、ＴＣＯ膜Ｋｊ１の上のアモルファスシリコン膜Ｋｊ２にスクライブ線Ｌ１，Ｌ２，・・・を形成する装置、つまり第２プロセス用の装置としたが、アモルファスシリコン膜Ｋｊ２の上に形成された金属膜Ｋｊ３にスクライブ線を形成する装置、つまり第３プロセス用のレーザスクライブ装置としてもよい。

１ レーザスクライブ装置（レーザ加工装置）
９ 制御装置（倣元線データ取得手段、算出・記憶手段）
７７ 撮像カメラ（撮像手段、倣元線データ取得手段）
９３ 演算処理部（算出手段）
９２ 記憶部（記憶手段）
ｂ２ レーザ光
Ｄ１ 画像データ
Ｄ２ 倣元線データ
Ｋ ガラス基板（基板）
Ｋｊ 回路形成用材料
Ｋｊ１ ＴＣＯ膜（第１層目の回路形成用材料）
Ｋｊ２ アモルファスシリコン膜（第２層目の回路形成用材料）
ＬＡ１ スクライブ線（第１パターン）
Ｌ１ スクライブ線（第２パターン）
Ｓ２００ 倣元線データ取得ステップ
Ｓ３００ スクライブステップ（第２パターン形成ステップ）

Claims (6)

1. 基板とレーザ光とを相対駆動することで基板に所定のパターンを加工形成するレーザ加工方法であって、
   前段のプロセスで基板に形成された第１パターンの形状を特定するデータを倣元線データとして取得する倣元線データ取得ステップと、
   倣元線データに基づいて、後段のプロセスでレーザ光が辿る軌跡が第１パターンの形状に倣う形状となるように、基板とレーザ光とを相対駆動して第２パターンを形成する第２パターン形成ステップと
   を備えることを特徴とするレーザ加工方法。
2. 前記基板には、少なくとも一方の面に複数層からなる回路形成用材料が成膜され、倣元線データ取得ステップでは、第１層目の回路形成用材料に形成された第１パターンの倣元線データを算出・記憶し、第２パターン形成ステップでは、倣元線データに基づいて、第２層目の回路形成用材料に第２パターンを形成する請求項１に記載のレーザ加工方法。
3. 前記基板は、薄膜太陽電池パネルの製造に用いる回路形成用材料が成膜されたガラス基板からなり、前記レーザ光は、回路形成用材料をスクライブ可能な強さとされ、薄膜太陽電池パネルを製造するプロセスに用いられる請求項１または請求項２に記載のレーザ加工方法。
4. 基板とレーザ光とを相対駆動することで基板に所定のパターンを加工形成するレーザ加工装置であって、
   前段のプロセスで基板に形成された第１パターンの形状を特定するデータを倣元線データとして取得する倣元線データ取得手段と、
   倣元線データに基づいて、後段のプロセスでレーザ光が辿る軌跡が第１パターンの形状に倣う形状となるように、基板とレーザ光とを相対駆動して第２パターンを形成する第２パターン形成手段と
   を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
5. 前記基板には、少なくとも一方の面に複数層からなる回路形成用材料が成膜され、倣元線データ取得手段は、第１層目の回路形成用材料に形成された第１パターンを撮像する撮像手段と、撮像手段から得た第１パターンの画像データに基づいて倣元線データを算出する算出手段と、算出手段で算出した倣元線データを記憶する記憶手段とを備え、第２パターン形成手段は、倣元線データに基づいて、第２層目の回路形成用材料に第２パターンを形成する請求項４に記載のレーザ加工装置。
6. 前記基板は、薄膜太陽電池パネルの製造に用いる回路形成用材料が成膜されたガラス基板からなり、回路形成用材料をスクライブ可能なレーザ光を照射するレーザ照射ヘッドを備え、薄膜太陽電池パネルを製造するプロセスに用いられる請求項４または請求項５に記載のレーザ加工装置。

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