JP6910518B2 - レーザ照射装置 - Google Patents
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Description
ところで、特許文献1、2には、水平に載置された多孔質板からガスを上向きに噴出させることにより、板状のワークを浮上させる技術が開示されている。ここで、多孔質板は、特許文献1、2に開示されているように、台座に対して接着剤により接合されている。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
<レーザ照射装置の全体構成>
まず、図1を参照して、実施の形態1に係るレーザ照射装置の全体構成について説明する。図1は、実施の形態1に係るレーザ照射装置の概要を示す模式的断面図である。実施の形態1に係るレーザ照射装置は、ガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン膜にレーザビームを照射して多結晶化するエキシマレーザアニール装置に好適である。あるいは、実施の形態1に係るレーザ照射装置は、ガラス基板上に形成された剥離層に基板側からレーザビームを照射して剥離層を剥離するレーザ剥離装置などに適用することもできる。
なお、図1に示した右手系xyz座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、xy平面が水平面であって、z軸プラス向きが鉛直上向きとなる。
多孔質板32は、例えば、多孔質セラミックス、多孔質カーボン、多孔質金属などからなる。カーボンは、使用時に板状ワーク100との接触で削れてしまったり、レーザビームLBの照射領域でパーティクルが発生してしまう虞がある。また、多孔質カーボンは高価である。そのため、削れやパーティクルが発生し難く、安価なセラミックスを使用することが好ましい。例えば、気孔径0.1〜50μm(好ましくは1〜10μm)、気孔率10〜60%(好ましくは35〜45%)のアルミナセラミックスを使用することができる。
次に、図3を参照して、発明者が事前に検討した実施の形態1の比較例1に係る浮上ユニットについて説明する。図3は、実施の形態1の比較例1に係る浮上ユニットの断面図であって、図2のV−V断面図に対応する図である。なお、図3に示した右手系xyz座標は、図1と一致している。
次に、図4を参照して、発明者等が事前に検討した実施の形態1の比較例2に係る浮上ユニットについて説明する。図4は、実施の形態1の比較例2に係る浮上ユニットの断面図であって、図2のV−V断面図に対応する図である。なお、図4に示した右手系xyz座標は、図1と一致している。
次に、図5、図6を参照して、実施の形態1に係る浮上ユニットの詳細について説明する。図5は、図2のV−V断面図である。図6は、台座31に形成された接着層34を示す平面図である。図7は、図5において一点鎖線で囲われた部分の拡大図である。なお、図5〜図7に示した右手系xyz座標は、図1と一致している。浮上ユニット30a、30bは、yz平面に関して鏡面対称の構成を有しており、同様であるため、浮上ユニット30bの構成について説明する。
図5に示すように、実施の形態1に係る台座31は、図4に示した比較例2に係る台座310と同様に、外周縁に上側に突出した立ち上がり部312が形成された板状部材である。図6に示すように、立ち上がり部312は台座31の外周縁に沿って平面視で四角環状に形成されている。
また、台座31には設置精度が要求されるため、台座31の下面は研磨される。台座31の下面を精度良く研磨するには、台座31の厚さt1を例えば10mm程度以上にすることが好ましい。
図6に示すように、接着層34は台座31の立ち上がり部312の内壁に沿って平面視で四角環状に形成されている。ここで、接着層34は、立ち上がり部312の内壁に密着している必要はない。接着層34を構成する樹脂接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤を使用することができる。
次に、図8、図9を参照して、実施の形態1の変形例に係る浮上ユニットの詳細について説明する。図8は、実施の形態1の変形例に係る浮上ユニットの断面図である。図8は、図5に対応している。図9は、台座31に形成された接着層34を示す平面図である。
次に、実施の形態2に係るレーザ照射装置について説明する。実施の形態2に係るレーザ照射装置の全体構成は、図1、図2に示した実施の形態1に係るレーザ照射装置の全体構成と同様であるため、説明を省略する。実施の形態2に係るレーザ照射装置は、浮上ユニットの構成が実施の形態1に係るレーザ照射装置と異なる。
まず、図10を参照して、発明者が事前検討した実施の形態2の比較例に係る浮上ユニットについて説明する。図10は、実施の形態2の比較例に係る浮上ユニットの断面図であって、図2のV−V断面図に対応する図である。なお、図10に示した右手系xyz座標は、図1と一致している。
中板330は、接着層340dにより、台座310の上面に貼り付けられている。接着層340dは台座310の上面の外周縁に沿って平面視で四角環状に形成されている。
次に、図11〜図15を参照して、実施の形態2に係る浮上ユニットについて説明する。図11は、実施の形態2に係る浮上ユニットの斜視図である。図12、図13は、実施の形態2に係る浮上ユニットの分解斜視図である。図14は、図11のXIV−XIV断面図である。図14は、図2のV−V断面図に対応している。図15は、台座31に形成された接着層34a、34dを示す平面図である。
なお、図11〜図15に示した右手系xyz座標は、図1と一致している。
中板33にも、略全面に亘って、多数の貫通孔(第2の貫通孔)333が長手方向(x軸方向)及び幅方向(y軸方向)に等間隔に配置されている。多孔質板32の貫通孔323と中板33の貫通孔333とは、対応した位置に設けられている。
台座31には、加圧用貫通孔311に加え、減圧用貫通孔313が形成されている。加圧用貫通孔311は、x軸方向プラス側の端部中央に形成されている。減圧用貫通孔313は、中心部に形成されている。
図14に示すように、実施の形態2に係る台座31は、図5に示した実施の形態1に係る台座31と同様に、外周縁に上側に突出した立ち上がり部312が形成された板状部材である。図15に示すように、立ち上がり部312は台座31の外周縁に沿って平面視で四角環状に形成されている。
また、台座31には設置精度が要求されるため、台座31の下面は研磨される。台座31の下面を精度良く研磨するには、台座31の厚さt1を例えば10mm程度以上にすることが好ましい。
なお、減圧室36にザグリ溝314の底面と同じ高さの突起を複数設け、当該突起の上面に接着層34dを形成することにより、台座31と中板33との接着面積を大きくしてもよい。
多孔質板32の気孔径は例えば数μm程度と極めて微細であるから、ガス経路の抵抗が大きいため、加圧室35内の圧力分布を均一にすることができる。その結果、多孔質板32の全面において均一にガスを噴射することができる。
多孔質板32の全面において均一にガスを吸引するため、中板33の貫通孔333の直径は、1mm以下であることが好ましく、0.5mm以下であることがさらに好ましい。他方、セラミックス製の多孔質板32の貫通孔323の直径は、加工を容易にするため、例えば1mm以上とすることが好ましい。
さらに、中板33が台座31の内部に収容されているため、図10に示した比較例よりも、浮上ユニット30bの厚さ(高さ)を、少なくとも中板33の厚さt2分だけ、小さくすることができる。
10 レーザ照射部
11 レーザ発振器
12 光学系モジュール
20 局所シール部
30a、30b 浮上ユニット
31 台座
32 多孔質板
32a、32b 短尺多孔質板
33 中板
34、34a、34b、34c、34d 接着層
35 加圧室
36 減圧室
100 板状ワーク
311 加圧用貫通孔
312 立ち上がり部
313 減圧用貫通孔
314 ザグリ溝
321 切欠き部
323 貫通孔
322a、322b 凸部
333 貫通孔
Claims (4)
- 以下を有するレーザ照射装置:
(a)板状のワークに照射するためのレーザビームを出射するレーザ発振器;及び
(b)以下を有する、ガスの噴射及び吸引によって前記ワークを浮上させる浮上ユニット:
(b1)加圧用貫通孔及び減圧用貫通孔が形成された台座;
(b2)前記台座の上面に位置し、複数の第1の貫通孔が形成された多孔質板;
(b3)前記多孔質板の下方であって前記台座の内部に収容された、複数の第2の貫通孔が形成された金属製の中板、
ここで、
前記多孔質板は前記ワークと対向するように配置され、
前記多孔質板と前記中板の間の空間に、ガスを加圧するための加圧室が構成され、
前記台座と前記中板の間の空間に、ガスを減圧するための減圧室が構成され、
前記加圧用貫通孔は前記加圧室に接続され、
前記複数の第1の貫通孔は前記複数の第2の貫通孔と接続され、
前記減圧用貫通孔及び前記第2の貫通孔は前記減圧室に接続され、
前記加圧用貫通孔及び前記多孔質板の気孔を介してガスが噴射され、
前記減圧用貫通孔、前記複数の第1及び第2の貫通孔を介してガスが吸引され、
前記複数の第1の貫通孔の直径は前記複数の第2の貫通孔の直径より大きい。 - 前記多孔質板がセラミックス製である、
請求項1記載のレーザ照射装置。 - 前記減圧室に接続される前記減圧用貫通孔は単数である、
請求項1記載のレーザ照射装置。 - 前記ワークが、上面にアモルファスシリコン膜が形成された基板であって、
前記アモルファスシリコン膜に前記レーザビームを照射して多結晶化するエキシマレーザアニール装置である、
請求項1に記載のレーザ照射装置。
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