JP6529475B2 - レーザ照射装置 - Google Patents

Description

この発明は、ワークを浮上搬送してレーザ光を照射するレーザ照射装置に関するものである。

液晶ディスプレイを製造するために、ガラス基板を搬送・加工するレーザ処理装置の一つとして、レーザによってアモルファスシリコン膜の結晶化を行う結晶化装置が知られている。
従来、この結晶化装置では、レーザ照射部付近を不活性ガスで充満させて、レーザをアモルファスシリコン膜に照射する技術が提案されている。
例えば、特許文献１では、ガス噴出部と走査方向に沿って伸張する端部整流面を設け、ガス噴出部から噴出されたガスを端部整流面とガラス基板との間に流すことで、レーザの照射部近傍からその周囲の走査方向に亘って雰囲気を適切に確保する方法が提案されている。
特許文献２では、スイングノズルで照射部分へ窒素ガスを噴出して窒素ガス雰囲気を確保するものとしている。
また、特許文献３では、真空チャンバ内を真空あるいは窒素（大気圧）雰囲気とすることによって、アニール中に空気中の物質が非晶質半導体薄膜に作用することを防止している。

特開２０１２−５４６０３号公報 特開２０００−３４９０４１号公報 特許３５０２９８１号公報

従来の発明では、ガラス基板は、ガラス基板と同程度サイズ若しくはそれ以上のサイズの搬送用ステージ上に搭載され、当該ステージと共に移動する。また、レーザ照射部分は照射装置に固定されている。
図５（Ａ）（Ｂ）は、従来の装置の一例の概略を示すものである。レーザ照射部５０には、不活性ガス噴出部５１が設けられており、不活性ガス噴出部５１から下方に、例えば窒素または不活性ガスが噴出されるとともに、不活性ガス噴出部５１を通して、ステージ６０で搬送されるガラス基板１００にレーザ５０Ａが照射される。
図５（Ａ）に示すように、ガラス基板１００がステージ６０の移動に伴いレーザ照射部５０の下方に進入すると、レーザ５０Ａの照射と同時に、例えば窒素といった不活性ガスを不活性ガス噴出部５１から噴出することで、レーザ照射時にガラス基板１００上から空気を取り除くようにしている。

そもそもレーザ照射時に空気を取り除く理由は、レーザ照射中に空気中に含まれる酸素などを代表とする物質が、ガラス基板上に形成している非晶質半導体膜に作用することを防止するためである。また、照射するレーザは周りの流体の影響を受けるとされているため、噴出する不活性ガスは、レーザ照射部において極力乱れのない整流が望まれる。
前述のとおり、従来は、ステージがレーザ照射部に到達して、ステージ上に搭載されているガラス基板と、上部の不活性ガス噴出部の隙間により、レーザ照射部のまわりに不活性ガス雰囲気が造り出される。

しかしながら、従来の方法では、不活性ガス雰囲気は、移動しているガラス基板がレーザ照射部に到達することで初めて形成されるため、不活性ガスが噴出される付近では、ガスの流れが乱れた状態のままでレーザ照射されている。また、図５（Ｂ）に示すように、ガラス基板１００がレーザ照射部５０下にない場合、不活性ガス噴出部５１周りに隙間が生じないため、不活性ガス雰囲気は形成されていない。
また、整った流れを実現するため、不活性ガス噴出部から流れ出る不活性ガスの流量は微量であるため、ステージとともに移動する空気を、レーザ照射部で完全に取り除くことができない。
以上のように、レーザ照射部は照射装置に固定され、ガラス基板は、これを搭載した搬送用ステージが移動した状態でレーザが照射するため、局所的かつ乱れの少ない不活性ガス雰囲気を作り出すことに問題がある。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、ワークを浮上搬送してレーザ光処理を行うレーザ処理装置を提供することを目的とする。

本発明のレーザ処理装置のうち、第１の形態は、
レーザ光を出射するレーザ照射部；
前記レーザ光が照射されるワークに第１の不活性ガスを噴出することで浮上させて搬送可能なフロートユニット；
前記レーザ光の照射位置において、第２の不活性ガスを前記ワークに噴出する下方ガス噴出部；および
前記フロートユニットおよび前記ワークの上方であって、前記下方ガス噴出部の下方に位置する上部壁面部、を有するレーザ処理装置であって、
前記上部壁面部は開口部を有し、
前記レーザ光は前記開口部を介して前記ワークに照射され、
前記第２の不活性ガスは前記ワークと前記上部壁面部の間を流れ、
前記第１および第２の不活性ガスは同一種のガスであり、
前記下方ガス噴出部および前記上部壁面部によって、前記第２の不活性ガスによる局所的な雰囲気が形成可能であり、
前記第１および第２の不活性ガスは窒素である。

また、本発明外において、第１の形態の雰囲気形成装置は、ワークをガス噴出によって浮上支持して搬送する浮上搬送装置に設けられる雰囲気形成装置であって、
前記搬送が行われる搬送経路を含む大域的な領域における大域雰囲気を形成する大域雰囲気形成部と、前記大域雰囲気内で、前記搬送経路を含む小域的な領域で前記大域雰囲気と異なる小域雰囲気を形成する小域雰囲気形成部を有し、
前記小域雰囲気形成部は、少なくとも下方から噴出される前記浮上噴出ガスの全部または一部に合わせて上方から雰囲気ガスを噴出する下方ガス噴出部を有し、
大域雰囲気は、前記浮上支持のために下方から噴出される浮上噴出ガスを雰囲気ガスの一部として含み、
小域雰囲気は、前記浮上支持のために下方から噴出される浮上噴出ガスと、下方ガス噴出部によって上方から噴出される雰囲気ガスと、を雰囲気ガスの一部として含み、
前記小域雰囲気形成部で上方から噴出される雰囲気ガスと下方から噴出される浮上噴出ガスとが、窒素または不活性ガスであり、
前記大域雰囲気形成部で下方から噴出される前記浮上噴出ガスが、空気または前記小域雰囲気における前記浮上噴出ガスよりも純度が低い同一成分のガスであることを特徴とする。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記大域雰囲気形成部は、大域的な前記領域の外から雰囲気ガスを導入する大域ガス導入部を有することを特徴とする。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記大域雰囲気を形成する大域雰囲気形成部を有し、前記大域雰囲気形成部は、大域的な前記領域の外から雰囲気ガスを導入する大域ガス導入部を有することを特徴とする。

上記によれば、大域ガス導入部によって大域的な領域外からガスを導入して大域雰囲気における雰囲気ガスの少なくとも一部として使用することができる。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記小域雰囲気形成部は、大域的な前記領域および小域的な前記領域の外から雰囲気ガスを導入する小域ガス導入部を有することを特徴とする。

上記によれば、少なくとも、浮上噴出ガスと下方ガス噴出部から噴出されるガスとによって、小域雰囲気が形成される。また、浮上噴出ガスと下方ガス噴出部から噴出されるガスがバランスした位置でワークを移動させれば、ワークの搬送によるガスの乱れを極力少なくすることができる。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、下方ガス噴出部は、下方ガス噴出部から噴出されるガスと浮上噴出ガスとの間に、ワークの搬送経路が位置するように位置付けられていることを特徴とする。

上記によれば、下方ガス噴出部から噴出されるガスと浮上噴出ガスとの間の搬送経路上でワークが搬送されることになり、大域雰囲気および小域雰囲気中でワークを移動させることができる。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記小域雰囲気が、前記ワークの加工エリアを含む領域に形成されることを特徴とする。

上記によれば、ワークの加工エリアを小域雰囲気内に置くことができ、所望の雰囲気で加工を行うことが可能になる。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記小域雰囲気が、前記ワークの加工エリアの搬送方向上流側の領域を含むことを特徴とする。

上記によれば、加工エリアにワークが到着する前に、小域雰囲気でワークを覆うことができ、安定した雰囲気を加工前に得ることができる。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記小域雰囲気が、前記ワークの加工エリアの搬送方向下流側の領域を含むことを特徴とする。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記小域雰囲気形成部は、前記小域雰囲気で搬送される前記ワークの上下方向および搬送方向の両側方を覆うように形成することを特徴とする。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記前記小域雰囲気内に、前記ワークの加工エリアが位置していることを特徴とする。

上記によれば、ワークの搬送位置に対し、ワークを上下および両側方から囲むように小域雰囲気が形成され、ワークの搬送位置に拘わらず、安定した小域雰囲気を確保することができる。

他の形態の雰囲気形成装置は、前記形態において、前記大域的な領域と、前記小域的な領域とを、前記ワークに対する処理を行う処理室内に有することを特徴とする。

第１の形態の浮上搬送方法は、ワークをガス噴出によって浮上支持して搬送する浮上搬送方法であって、
前記搬送が行われる搬送経路を含む大域的な領域で大域雰囲気を形成する工程と、前記大域雰囲気内で、前記搬送が行われる搬送経路を含む小域的な領域で前記大域雰囲気と異なる小域雰囲気を形成する工程と、前記大域雰囲気と前記小域雰囲気を通して前記搬送経路に沿って前記ワークを搬送する工程と、を有し、
大域雰囲気を形成する工程は、前記浮上支持のために下方から噴出される浮上噴出ガスを雰囲気ガスの一部として含み、
小域雰囲気を形成する工程は、前記浮上支持のために下方から噴出される浮上噴出ガスと、少なくとも下方から噴出される前記浮上噴出ガスの全部または一部に合わせて上方から噴出される雰囲気ガスと、を雰囲気ガスの一部として含み、
前記小域雰囲気を形成する工程で、上方から噴出される前記雰囲気ガスと、下方から噴出される前記浮上噴出ガスが、窒素または不活性ガスであり、
前記大域雰囲気を形成する工程で、下方から噴出される前記浮上噴出ガスが、空気または前記小域雰囲気における前記浮上噴出ガスよりも純度が低い同一成分のガスであることを特徴とする。

他の形態の浮上搬送方法は、前記形態において、前記大域的な領域で前記大域雰囲気を形成する工程を有することを特徴とする。

すなわち、本発明によれば、ワークを浮上させてレーザ光を照射することができる効果がある。

大域雰囲気と小域雰囲気とを説明する図である。 同じく、本発明の一実施形態のレーザ処理装置を示す図である。 同じく、本発明の他の実施形態のレーザ処理装置を示す図である。 同じく、本発明のさらに他の実施形態のレーザ処理装置を示す図である。 従来のレーザ処理装置の概略を示す図であり、Ａ図は、レーザ照射部５０の下方にガラス基板が進入して不活性ガスを不活性ガス噴出部５１から噴出してレーザ照射時にガラス基板１００上から空気を取り除くようにした状態を示し、Ｂ図は、レーザ照射部５０の下方からガラス基板が外れている状態を示す。

以下に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、レーザ処理装置の平面を示す図であり、処理室１内に、大域的な雰囲気である大域雰囲気Ａと、局所的な雰囲気である小域雰囲気Ｂとが形成されている。

（実施形態１）
実施形態１では、大域的な雰囲気と小域的な雰囲気が処理室内で形成されているものとして説明するが、本発明としてはこれら雰囲気が処理室内に限られるものではない。また、図１では、処理室１が密閉した空間で示されているが、処理室１内で大域的な雰囲気と小域的な雰囲気とを形成する場合、処理室が密閉空間であるものに限定されず、ワークが連続して処理室内に搬送される構成を有するものであってもよい。この場合、処理室に開閉自在な扉やカーテンなどを設けるようにしてもよく、大域雰囲気を構成する雰囲気ガスを、大域領域に連続して、また適宜時期に導入することで雰囲気を維持することができる。
上記雰囲気は、以下の雰囲気形成装置で形成される。

図２に示されるように、実施形態１におけるレーザ処理装置２では、ガラス基板１００を搬送するために、外部より供給された圧縮流体を噴出するためのフロートユニット３を多数配置している。なお、ガラス基板１００は、本発明のワークに相当する。本発明のワークがガラス基板に限定されるものではない。
ここで、フロートユニット３は、ポーラス形状や穴、溝などにより形成しており、圧縮流体を注入すると、ユニット上面より当該流体を噴出する。当該フロートユニット３から供給された流体により、ガラス基板１００は下面に流体力を受け、フロートユニット３から離れたある一定の高さにおいて、浮上・非接触支持される。この支持位置に沿った経路が、本発明の搬送経路となる。ガラス基板１００の搬送は、本発明とは別機構で図示しない搬送機構によって、ガラス基板１００の一部を把持した状態で、フロートユニット３上に沿って移動するように行われる。なお、搬送機構の構成はこれに限定されるものではなく、要は、浮上したガラス基板を搬送できるものであればよい。

実施形態１では、加工エリアＷを有しており、加工エリアＷの上方側にレーザ照射部５が設けられている。レーザ照射部５は、加工処理をするガラス基板１００の搬送方向側方の形状に合わせた大きさを有しており、図示しないレーザ光源から出力されて所定の形状に整形されたレーザがガラス基板１００に向けて照射される。また、レーザ照射部５付近では、レーザ照射部５の下面に、フロートユニットとは別の窒素噴出部６を有している。窒素噴出部６は、窒素を下方に噴出するとともに、前記レーザが下方に透過することができる。窒素噴出部６は、本発明の下方ガス噴出部に相当する。
この実施形態１では、レーザ光は、ラインビーム形状に整形されてラインビームのライン方向が搬送方向と交差するようにしてガラス基板１００に照射される。また、窒素噴出部６は、ラインビームの形状に沿ってライン状に窒素が噴出される。

レーザ照射部５と窒素噴出部６の下面でかつ周辺に、上部壁面部７を設置する。その間で、ガラス基板１００が移動方向Ｄに沿って移動することで、ガラス基板１００の有無によるガスの流れを僅かなものにする。上部壁面部７は、ラインビーム形状に合わせて搬送方向と直交する方向にも伸長している。

上部壁面部７に対応する位置のフロートユニット３では、窒素ガスを上方に噴出するフロートユニット３Ｂで構成されており、その外側のフロートユニット３では、エアーを上方に噴出するフロートユニット３Ａで構成されている。すなわち、フロートユニット３は、フロートユニット３Ａとフロートユニット３Ｂを総称するものである。

レーザ照射部５にある窒素噴出部６は、外部の窒素導入部２１より供給された窒素を噴出して、窒素噴出部６内部の構造により乱れのない流れとして、当該窒素噴出部６よりガラス基板１００上面に噴出される。噴出された窒素は、ガラス基板１００上面と上部壁面部７の隙間に沿ってガラス基板１００外側へ流れ出る。窒素導入部は、本発明の一形態の小域ガス導入部に相当する。

また、ガラス基板１００下面は、フロートユニット３Ｂより噴出する窒素により、浮上・非接触支持しており、ガラス基板１００下面も上面と同様に窒素で充満している。フロートユニット３Ｂから噴出される噴出窒素は、本発明の浮上噴出ガスに相当する。
以上より、レーザ照射部５付近では、窒素噴出部６および上部壁面部７によって、窒素噴出部６から噴出されている窒素が、少なくともフロートユニット３Ｂの噴出窒素の全部または一部に合わせるように位置して窒素が充満するため、局所的な窒素雰囲気、すなわち小域雰囲気Ｂを形成・維持することができる。小域雰囲気Ｂは、ガラス基板１００に対し、上方、下方および両側方を覆うようにして形成され、加工エリアＷは、小域雰囲気Ｂ内に位置している。
すなわち、フロートユニット３Ｂ、窒素噴出部６および上部壁面部７は、本発明の小域雰囲気形成部を構成する。

この実施形態では、ガラス基板１００がレーザ照射部５下にない場合でも、上下面からの窒素噴出により、窒素雰囲気が形成される。ガラス基板１００がレーザ照射部５下にない場合、ガラス基板１００による窒素の広がりがないため、小域雰囲気は、ガラス基板がレーザ照射部５下にある場合よりも狭い範囲となるが、加工エリアＷおよびその周囲を覆う大きさで確保されている。
なお、小域雰囲気は、ガラス基板搬送の際に常時形成されているものでなくてもよく、少なくとも、ガラス基板１００が移動方向Ｄに搬送されて、小域雰囲気Ｂを形成する領域に至るまでに、または、加工エリアＷに至るまでに形成されていればよい。

また、大域領域では、空気による大域雰囲気Ａが形成されており、大域雰囲気Ａでは、大域領域外部のエアー導入部２０から導入された清浄化した空気を用いてもよく、大気中の空気をそのまま用いてもよい。エアー導入部２０は、本発明の一形態における大域ガス導入部に相当する。
さらに、大域雰囲気Ａとなる大域領域では、フロートユニット３Ａから上方に噴出される噴出エアーが加わって雰囲気が形成される。噴出エアーは、本発明の一形態における浮上噴出ガスに相当する。

なお、本実施形態では、圧縮空気によりガラス基板１００を浮上させ、レーザ照射部５付近では不活性ガスとして窒素を噴出しているが、これらの流体の組み合わせはこの限りではなく、レーザ照射に用いられる全ての流体に適用される。また、例えば、大域雰囲気と小域雰囲気で同成分のガスを用い、大域雰囲気と小域雰囲気とで互いに純度の異なるガスを用いるようにしてもよい。その場合、小域雰囲気で純度の高い不活性ガスを用いるのが好ましい。
また、本実施形態は、図２示手前および奥行方向にも同様の機構となっており、これにより、小域雰囲気Ｂにガラス基板１００が到達すると、ガラス基板１００の上方、下方および両側方から雰囲気ガスによりガラス基板１００が覆われる。また、少なくとも窒素噴出部６のガスの噴出範囲および上面壁面部７では、加工エリアＷよりも搬送方向直角方向に対し外側に位置するのが望ましく、フロートユニット３Ｂのガス噴出範囲を加工エリアＷよりも同じく外側に位置するのが望ましい。

（実施形態２）
次に、実施形態２の概略図を図３に示す。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
本実施形態に示されるレーザ処理装置２Ａでは、ガラス基板１００を搬送するために、外部より供給された圧縮流体を噴出するためのフロートユニット３を搬送経路の下方側に多数配置している。ここで、フロートユニット３は、ポーラス形状や穴、溝などにより形成しており、圧縮流体を注入すると、ユニット上面より当該流体を噴出する。当該フロートユニット３から供給された流体により、ガラス基板１００は下面に流体力を受け、フロートユニット１００から離れたある一定の高さにおいて、浮上・非接触支持される。この支持位置に沿った経路が、本発明の搬送経路となる。ガラス基板１００の搬送は、本発明とは別機構で図示しない搬送機構によって、ガラス基板１００の一部を把持した状態で、フロートユニット３上に沿って移動するように行われる。

レーザ処理装置２Ａは、加工エリアＷを有しており、加工エリアＷの上方側にレーザ照射部５が設けられている。レーザ照射部５は、加工処理をするガラス基板１００の搬送方向側方の形状に合わせた大きさを有しており、図示しないレーザ光源から出力されて所定の形状に整形されたレーザがガラス基板１００に向けて照射される。また、レーザ照射部５付近では、レーザ照射部５の下面に、フロートユニットとは別の窒素噴出部６を有している。窒素噴出部６は、窒素を下方に噴出するとともに、前記レーザ光が下方に透過する。

さらに、窒素噴出部６の両側方側には、下部のフロートユニット３と同程度の性能を有し、下面側に窒素を噴出する窒素下方噴出部８を有している。窒素下方噴出部８は、ラインビーム形状に従って、搬送方向と交差する方向に沿っても同様に配置されている。窒素下方噴出部８は、本発明の一形態における下方ガス噴出部に相当する。
窒素下方噴出部８に対応する位置のフロートユニット３は、窒素ガスを上方に噴出するフロートユニット３Ｂで構成されており、その外側のフロートユニット３では、エアーを上方に噴出するフロートユニット３Ａで構成されている。すなわち、フロートユニット３は、フロートユニット３Ａとフロートユニット３Ｂを総称するものである。

レーザ照射部５にある窒素噴出部６は、外部の窒素導入部２１より供給された窒素を噴出して、窒素噴出部６内部の構造により乱れのない流れとして、当該窒素噴出部６よりガラス基板１００上面に噴出される。また、窒素下方噴出部８は、外部の窒素導入部２１より供給された窒素を、鉛直下向きに噴出して、ガラス基板１００上面に噴出される。窒素噴出部６と窒素下方噴出部８から噴出された窒素は、ガラス基板１００上面と窒素下方噴出部６の隙間に沿ってガラス基板外側へ流れ出る。

また、ガラス基板１００下面は、フロートユニット３Ｂより噴出する窒素により、浮上・非接触支持している。ガラス基板１００下面も上面と同様に窒素で充満している。
以上より、レーザ照射部５付近では、窒素噴出部６と窒素下方噴出部８から噴出される窒素が、少なくともフロートユニット３Ｂの噴出窒素の全部または一部に合わせるように位置して窒素が充満するため、局所的な窒素雰囲気、すなわち小域雰囲気Ｂを生成・維持することができる。
すなわち、フロートユニット３Ｂ、窒素噴出部６および窒素下方噴出部８は、本発明の小域雰囲気形成部を構成する。

また、ガラス基板１００がレーザ照射部５下にない場合でも、上下面からの窒素噴出により、窒素雰囲気が形成される。この実施形態では、窒素下方噴出部８によって直下に窒素が噴出されており、ガラス基板１００の有無に拘わらず、小域雰囲気は確保されている。小域雰囲気Ｂは、ガラス基板１００に対し、上方、下方および両側方を覆うようにして形成され、加工エリアＷは、小域雰囲気Ｂ内に位置している。

なお、小域雰囲気は、ガラス基板搬送の際に常時形成されているものでなくてもよく、少なくとも、移動方向Ｄによってガラス基板１００が小域雰囲気Ｂを形成する領域に至るまでに、または、加工領域に至るまでに形成されていればよい。

また、大域領域では、空気による大域雰囲気Ａが形成されており、大域雰囲気Ａでは、エアー導入部２０から導入された清浄化した空気を用いてもよく、大気中の空気をそのまま用いてもよい。
さらに、大域雰囲気Ａとなる大域領域では、フロートユニット３Ａが上方に噴出される噴出エアーが加わって雰囲気が形成される。

なお、本実施形態では、圧縮空気によりガラス基板１００を浮上させ、レーザ照射部５付近では不活性ガスとして窒素を噴出しているが、これらの流体の組み合わせはこの限りではなく、レーザ照射に用いられる全ての流体に適用される。また、例えば、大域雰囲気と小域雰囲気で同種類のガスを用い、純度の異なるガスを用いるようにしてもよい。その場合、小域雰囲気で純度の高い不活性ガスを用いるのが好ましい。

また、本実施形態は、図３示手前および奥行方向にも同様の機構となっており、これにより、小域雰囲気Ｂにガラス基板１００が到達すると、ガラス基板１００の上方、下方および両側方から雰囲気ガスによりガラス基板１００が覆われる。また、少なくとも窒素噴出部６のガスの噴出範囲および上面壁面部７では、加工エリアＷよりも搬送方向直角方向に対し外側に位置するのが望ましく、フロートユニット３Ｂのガス噴出範囲を加工エリアＷよりも同じく外側に位置するのが望ましい。

（実施形態３）
次に、実施形態３の概略図を図４に示す。なお、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
本実施形態に示されるレーザ処理装置２Ｂでは、ガラス基板１００を搬送するために、外部より供給された圧縮流体を噴出するためのフロートユニット３を搬送経路の下方側に多数配置している。ここで、フロートユニット３は、ポーラス形状や穴、溝などにより形成しており、圧縮流体を注入すると、ユニット上面より当該流体を噴出する。当該フロートユニット３から供給された流体により、ガラス基板１００は下面に流体力を受け、フロートユニット１００から離れたある一定の高さにおいて、浮上・非接触支持される。この支持位置に沿った経路が、本発明の搬送経路となる。ガラス基板１００の搬送は、本発明とは別機構で図示しない搬送機構によって、ガラス基板１００の一部を把持した状態で、フロートユニット３上に沿って移動するように行われる。

レーザ処理装置２Ｂは、加工エリアＷを有しており、加工エリアＷの上方側にレーザ照射部５が設けられている。レーザ照射部５は、加工処理をするガラス基板１００の搬送方向側方の形状に合わせた大きさを有しており、図示しないレーザ光源から出力されて所定の形状に整形されたレーザがガラス基板１００に向けて照射される。また、レーザ照射部５付近では、レーザ照射部５の下面に、フロートユニットとは別の窒素噴出部６を有している。窒素噴出部６は、窒素を下方に噴出するとともに、前記レーザ光が下方に透過する。

さらに、窒素噴出部６の両側方側には、下部のフロートユニット３と同程度の性能を有し、下面側であって加工エリアＷを基準にして搬送方向前後で外側（斜め方向）に窒素を噴出するように斜めに設置された窒素下方噴出部９を有している。窒素下方噴出部９は、本発明の一形態における下方ガス噴出部に相当する。
窒素下方噴出部９に対応する位置のフロートユニット３は、窒素ガスを上方に噴出するフロートユニット３Ｂで構成されており、その外側のフロートユニット３では、エアーを上方に噴出するフロートユニット３Ａで構成されている。すなわち、フロートユニット３は、フロートユニット３Ａとフロートユニット３Ｂを総称するものである。

レーザ照射部５にある窒素噴出部６は、外部の窒素導入部２１より供給された窒素を噴出して、窒素噴出部６内部の構造により乱れのない流れとして、当該窒素噴出部６よりガラス基板１００上面に噴出される。また、窒素下方噴出部９は、外部の窒素導入部２１より供給された窒素を、下向きで加工エリアＷを基準にして斜め外側に噴出して、ガラス基板１００上面に噴出される。窒素噴出部６と窒素下方噴出部９から噴出された窒素は、ガラス基板１００上面と窒素下方噴出部６の隙間に沿ってガラス基板１００の外側へ流れ出る。

また、窒素下方噴出部９での窒素噴出の詳細を説明する。
図４に示すように、ガラス基板１００が図示左側より加工エリアＷに進入するとき、窒素下方噴出部９はガラス基板１００の進行方向Ｄに対して反対側へ窒素を噴出する。このため、ガラス基板１００に対しては、早期に窒素が十分に供給される。ガラス基板１００が加工エリアＷへ進入後、加工エリアＷに対して図示右側の窒素下方噴出部９はガラス基板の進行方向と同方向に窒素を噴出する。

窒素噴出部６と窒素下方噴出部９から噴出された窒素は、ガラス基板上面と窒素噴出部３の隙間に沿ってガラス基板１００の外側へ流れ出る。
また、ガラス基板１００下面は、フロートユニット３Ｂより噴出する窒素により、浮上・非接触支持している。ガラス基板１００下面も上面と同様に窒素で充満している。
以上より、レーザ照射部５付近では、窒素噴出部６と窒素下方噴出部９から噴出される窒素が、少なくともフロートユニット３Ｂの噴出窒素の全部または一部に合わせるように位置して窒素が充満するため、局所的な窒素雰囲気、すなわち小域雰囲気Ｂを生成・維持することができる。
すなわち、フロートユニット３Ｂ、窒素噴出部６および窒素下方噴出部９は、本発明の小域雰囲気形成部を構成する。

ガラス基板１００がレーザ照射部５下にない場合でも、上下面からの窒素噴出により、窒素雰囲気が形成される。この実施形態では、窒素下方噴出部９によって直下に窒素が噴出されており、ガラス基板１００の有無に拘わらず、小域雰囲気が確保されており、窒素下方噴出部９によって斜め方向に窒素が噴出されるため、ガラス基板１００は、早期に窒素に接触する。小域雰囲気Ｂは、ガラス基板１００に対し、上方、下方および両側方を覆うようにして形成され、加工エリアＷは、小域雰囲気Ｂ内に位置している。
なお、小域雰囲気は、ガラス基板搬送の際に常時形成されているものでなくてもよく、少なくとも、移動方向Ｄによってガラス基板１００が小域雰囲気Ｂを形成する領域に至るまでに、または、加工領域に至るまでに形成されていればよい。

また、大域領域では、空気による大域雰囲気Ａが形成されており、大域雰囲気Ａでは、大域領域外部から導入された清浄化した空気を用いてもよく、大気雰囲気中の空気を用いてもよい。
さらに、大域雰囲気Ａとなる大域領域では、フロートユニット３Ａが上方に噴出される噴出エアーが加わって雰囲気が形成される。

本実施形態では、圧縮空気によりガラス基板を浮上させ、レーザ照射部付近では不活性ガスとして窒素を噴出しているが、これらの流体の組み合わせはこの限りではなく、レーザ照射に用いられる全ての流体に適用される。
また、本実施形態は、図４示手前および奥行方向にも同様の機構となっており、これにより、小域雰囲気Ｂにガラス基板１００が到達すると、ガラス基板１００の上方、下方および両側方から雰囲気ガスによりガラス基板１００が覆われる。また、少なくとも窒素噴出部６のガスの噴出範囲および上面壁面部７では、加工エリアＷよりも搬送方向直角方向に対し外側に位置するのが望ましく、フロートユニット３Ｂのガス噴出範囲を加工エリアＷよりも同じく外側に位置するのが望ましい。

なお、上記各実施形態では、ガラス基板をワークとして浮上搬送させ、レーザ処理を行うものを対象として説明したが、ワークがガラス基板に限られるものではなく、また、加工の処理がレーザ処理に限定されるものではない。さらに、加工の有無によって限定されるものではない。

以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の説明に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。

１ 処理室
２ レーザ処理装置
２Ａ レーザ処理装置
２Ｂ レーザ処理装置
３ フロートユニット
３Ａ フロートユニット
３Ｂ フロートユニット
５ レーザ照射部
６ 窒素噴出部
７ 上部壁面部
８ 窒素下方噴出部
９ 窒素下方噴出部
２０ エアー導入部
２１ 窒素導入部
１００ ガラス基板
Ａ 大域雰囲気
Ｂ 小域雰囲気
Ｄ 進行方向

Claims (5)

1. レーザ光を出射するレーザ照射部；
   前記レーザ光が照射されるワークに第１の不活性ガスを噴出することで浮上させて搬送可能なフロートユニット；
   前記レーザ光の照射位置において、第２の不活性ガスを前記ワークに噴出する下方ガス噴出部；および
   前記フロートユニットおよび前記ワークの上方であって、前記下方ガス噴出部の下方に位置する上部壁面部、を有するレーザ処理装置であって、
   前記上部壁面部は開口部を有し、
   前記レーザ光は前記開口部を介して前記ワークに照射され、
   前記第２の不活性ガスは前記ワークと前記上部壁面部の間を流れ、
   前記第１および第２の不活性ガスは同一種のガスであり、
   前記下方ガス噴出部および前記上部壁面部によって、前記第２の不活性ガスによる局所的な雰囲気が形成可能であり、
   前記第１および第２の不活性ガスは窒素であるレーザ処理装置。
2. 前記ワークは非晶質半導体膜が形成されたガラス基板である請求項１記載のレーザ処理装置。
3. 前記フロートユニットは、平面視において前記レーザ光の前記照射位置を含む第１の領域と、前記第１の領域に隣接する第２の領域を有し、
   前記第１の不活性ガスは、前記第１の領域から噴出される請求項１または２にに記載のレーザ処理装置。
4. 前記上部壁面部は、平面視において前記フロートユニットの前記第１の領域と重なっている請求項３に記載のレーザ処理装置。
5. 前記上部壁面部および前記フロートユニットの前記第１の領域との間に、前記第１および第２の不活性ガスによる局所的な雰囲気が形成可能な請求項３に記載のレーザ処理装置。

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