JPWO2019038902A1 - レーザ照射装置 - Google Patents

Abstract

基板の処理精度を向上させることができるレーザ照射装置を実現する。一実施の形態に係るレーザ照射装置（１）は、基板（Ｓ）にレーザ光（Ｌ１）を照射するためのレーザ照射部（３）と、ベース部（４）と、基板（Ｓ）を搬送するための搬送ステージ（５）と、を備える。搬送ステージ（５）は、記ベース部（４）上で移動可能なステージ（１０）と、ステージ（１０）上に固定されたベースフランジ（１１）と、ベースフランジ（１１）の上端部に固定され、基板（Ｓ）を載せるための基板ステージ（１２）と、基板ステージ（１２）を貫通し、上下動可能な基板支持用のプッシャピン（１３）と、を有する。

Description

本発明は、レーザ照射装置に関する。

特許文献１には、ロボットと基板ステージとの間で基板を授受する際に、プッシャピンによって基板を昇降させるレーザ照射装置が開示されている。

特開２００６−５０３２号公報

本発明者らは、レーザ照射装置に用いられる、基板搬送用のステージに関する様々な課題を見出した。
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。

一実施の形態に係るレーザ照射装置は、レーザ光を照射するために基板が載せられる基板ステージがベースフランジの上端部に固定されており、基板ステージには、上下動可能な基板支持用のプッシャピンが貫通している。

一実施の形態に係るレーザ照射装置は、レーザ光を照射するために基板が載せられる基板ステージが、当該基板ステージを回転させるベースフランジの上端部に固定されており、
基板ステージを貫通する基板支持用のプッシャピン及び当該基板ステージの周辺に配置された基板支持用のプッシャブレードを上下動させるモータが、基板ステージの下面に接続されている。

前記一実施の形態によれば、基板の処理精度を向上させることができる。

実施の形態１に係るレーザ照射装置を模式的に示す側面図である。 実施の形態１に係るレーザ照射装置を模式的に示す平面図である。 実施の形態１のベースフランジの連結構成を説明するための図である。 実施の形態１の駆動ユニットの第１の駆動伝達部を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１の駆動ユニットの第２の駆動伝達部を模式的に示す図である。 実施の形態１の駆動ユニットの異なる第２の駆動伝達部を模式的に示す図である。 実施の形態１の駆動ユニットの第３の駆動伝達部を模式的に示す図である。 比較例のレーザ照射装置の搬送ステージを模式的に示す側面図である。 実施の形態１のプッシャピンの先端部を模式的に示す断面図である。 実施の形態２の搬送ステージを模式的に示す平面図である。 実施の形態１の基板ステージの長手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。 図１１のXII−XII断面図である。 図１１のXIII−XIII断面図である。 実施の形態１の基板ステージの短手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。 図１４のXV−XV断面図である。 図１４のXVI−XVI断面図である。 実施の形態２の基板ステージの長手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。 図１７のXVIII−XVIII断面図である。 図１７のXIX−XIX断面図である。 実施の形態２の基板ステージの短手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。 図２０のXXI−XXI断面図である。 図２０のXXII−XXII断面図である。 実施の形態３の搬送ステージを模式的に示す平面図である。 実施の形態３の搬送ステージにおいて、プッシャブレードが上昇した状態を模式的に示す側面図である。

以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。

＜実施の形態１＞
先ず、本実施の形態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、本実施の形態に係るレーザ照射装置を模式的に示す側面図である。図２は、本実施の形態に係るレーザ照射装置を模式的に示す平面図である。なお、図１及び図２では、レーザ照射装置を簡略化して示している。ここで、以下の説明では、説明を明確にするために、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。このとき、Ｚ軸方向が鉛直方向となり、ＸＹ平面が水平面となる。

レーザ照射装置１は、基板Ｓに形成された非結晶の半導体にレーザ光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。或いは、レーザ照射装置１は、基板Ｓに形成された剥離層にレーザ光を照射して当該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。ここで、基板Ｓは、例えば、ガラス基板で構成されている。

詳細には、レーザ照射装置１は、図１及び図２に示すように、チャンバ２、レーザ照射部３、ベース部４及び搬送ステージ５を備えており、基板搬送機構６との間で基板Ｓを授受する。チャンバ２の内部は、基板搬送機構６から受け取った基板Ｓにレーザ光を照射して当該基板Ｓを処理する処理室Ｒとなる。そして、処理室Ｒは、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気となっている。

チャンバ２のＸ軸＋側の側壁２ａには、基板搬送機構６で基板Ｓを処理室Ｒに搬入したり、処理した基板Ｓを処理室Ｒから基板搬送機構６で搬出したり、するための搬送口２ｂが設けられている。搬送口２ｂは、シャッタ２ｃによって開閉可能である。

ここで、基板搬送機構６は、レーザ照射装置１に対してＸ軸＋側に配置されており、フォーク６ａを先端部に有するロボットハンド６ｂを備えている。このような基板搬送機構６は、フォーク６ａのＺ軸＋側の面に載せられた基板Ｓを、チャンバ２の搬送口２ｂから処理室Ｒに搬入又は処理室Ｒから搬出する。

レーザ照射部３は、基板Ｓにレーザ光Ｌ１を照射して当該基板Ｓを処理するための光学系である。レーザ照射部３は、図１に示すように、チャンバ２のＺ軸＋側に配置されている。このようなレーザ照射部３は、レーザ光源７、ミラー８及びプロジェクションレンズ９を備えている。

レーザ光源７から出射されたレーザ光Ｌ１は、ミラー８を介してプロジェクションレンズ９に入射する。そして、プロジェクションレンズ９から出射されたレーザ光Ｌ１は、チャンバ２の天井２ｄに形成された開口部２ｅを介して処理室Ｒに入射する。このとき、レーザ光Ｌ１は、処理室Ｒにおいて予め設定された照射領域に、Ｙ軸方向を長手方向とするラインビームとして照射される。

ベース部４は、チャンバ２の底面２ｆに固定された定盤である。搬送ステージ５は、処理室Ｒにおいて、基板Ｓの所望の領域にレーザ光Ｌ１が照射されるように、基板Ｓを搬送する。搬送ステージ５は、図１に示すように、ステージ１０、ベースフランジ１１、基板ステージ１２、プッシャピン１３、プッシャブレード１４及び駆動ユニット１５を備えている。

ステージ１０は、ベース部４に対してＺ軸＋側で移動可能である。ステージ１０は、例えば、ＸＹステージであり、図２に示すように、Ｘ軸方向に延在するＸ軸レール１６及びＹ軸方向に延在するＹ軸レール１７に沿って略水平に移動する。ベースフランジ１１は、ステージ１０のＺ軸＋側の面に固定されている。ベースフランジ１１は、例えば、Ｚ軸方向に延在する回転軸を中心に回転する回転駆動装置である。

基板ステージ１２には、基板Ｓが載せられる。基板ステージ１２は、例えば、吸着ステージであり、Ｚ軸方向から見て長方形である。このような基板ステージ１２は、ベースフランジ１１の回転軸上に基板ステージ１２の中心が、大凡、配置されるように、ベースフランジ１１のＺ軸＋側の端部に固定されている。

図３は、本実施の形態のベースフランジの連結構成を説明するための図である。基板ステージ１２は、例えば、図３に示すように、ベースフランジ１１のＺ軸＋側の端部にボルトＢによって連結されるとよい。つまり、ベースフランジ１１と基板ステージ１２との間にプッシャピン１３やプッシャブレード１４を駆動するための駆動ユニット１５を配置することなく、基板ステージ１２がベースフランジ１１に固定されている。

ちなみに、ベースフランジ１１のＺ軸−側の端部も、ステージ１０にボルトＢによって連結すると、簡単にステージ１０とベースフランジ１１と基板ステージ１２とを連結することができる。但し、ステージ１０とベースフランジ１１、及びベースフランジ１１と基板ステージ１２との連結手段はボルトに限定されず、ステージ１０とベースフランジ１１との間、及びベースフランジ１１と基板ステージ１２との間に、駆動ユニット１５などのＺ軸方向の高さを有する要素が介在しない状態で相互が連結されていればよい。

プッシャピン１３及びプッシャブレード１４は、基板搬送機構６と基板ステージ１２との間で基板Ｓを授受する際に、基板Ｓを昇降させる。詳細には、プッシャピン１３及びプッシャブレード１４は、図１に示すように、基板搬送機構６と基板ステージ１２との間で基板Ｓを授受する際に、基板ステージ１２と基板Ｓとの間に基板搬送機構６のフォーク６ａを挿入するための所望の間隔を確保するために、基板ＳをＺ軸＋方向に上昇させる。また、プッシャピン１３及びプッシャブレード１４は、基板搬送機構６から受け取った基板Ｓを基板ステージ１２のＺ軸＋側の面に載せるために、基板ＳをＺ軸−方向に下降させる。

プッシャピン１３は、Ｚ軸方向に延在する棒状部材である。プッシャピン１３は、基板ステージ１２を貫通し、駆動ユニット１５によってＺ軸方向に昇降可能である。詳細には、プッシャピン１３は、基板ステージ１２をＺ軸方向に貫通する貫通孔１２ａに通されている。そして、プッシャピン１３のＺ軸−側の端部は、駆動ユニット１５に連結されている。

本実施の形態では、プッシャピン１３として、図２に示すように、第１のプッシャピン１３ａ及び第２のプッシャピン１３ｂを備えている。第１のプッシャピン１３ａは、基板ステージ１２の周縁に沿って配置されている。例えば、基板ステージ１２の長辺がＸ軸方向に配置されている場合、第１のプッシャピン１３ａは、図２に示すように、基板ステージ１２においてＹ軸方向で対向する長辺に沿って２本ずつ配置されている。但し、第１のプッシャピン１３ａの配置及び本数は、基板Ｓを安定して昇降させることができる配置及び本数であればよい。

第２のプッシャピン１３ｂは、図２に示すように、基板ステージ１２の略中央に配置されている。つまり、第２のプッシャピン１３ｂは、大凡、ベースフランジ１１の回転軸上に配置されている。

プッシャブレード１４は、図１及び図２に示すように、略水平方向に延在するアーム部材であり、基板ステージ１２の周辺に配置されている。そして、プッシャブレード１４は、プッシャピン１３と連動するように、駆動ユニット１５によってＺ軸方向に昇降可能である。

詳細には、図２に示すように、プッシャブレード１４の一方の端部は、Ｚ軸方向から見て基板ステージ１２の平面領域の内側に配置され、基板ステージ１２のＺ軸＋側の面及び当該Ｚ軸＋側の面と連続する側面を切り欠くように形成された溝部１２ｂに収容可能である。一方、プッシャブレード１４の他方の端部は、Ｚ軸方向から見て基板ステージ１２の平面領域の外側に配置され、駆動ユニット１５に連結されている。

例えば、基板ステージ１２の長辺がＸ軸方向に配置されている場合、プッシャブレード１４は、図２に示すように、基板ステージ１２においてＸ軸方向で対向する短辺に沿って３個ずつ配置されている。そして、プッシャブレード１４は、Ｚ軸方向から見て、基板ステージ１２の短辺と略直交するように、Ｘ軸方向に配置されている。但し、プッシャブレード１４の配置及び個数は、基板Ｓを安定して昇降させることができる配置及び個数であればよい。

駆動ユニット１５は、プッシャピン１３及びプッシャブレード１４を昇降させる。ここで、図４は、本実施の形態の駆動ユニットの第１の駆動伝達部を模式的に示す斜視図である。図５は、本実施の形態の駆動ユニットの第２の駆動伝達部を模式的に示す図である。図６は、本実施の形態の駆動ユニットの異なる第２の駆動伝達部を模式的に示す図である。図７は、本実施の形態の駆動ユニットの第３の駆動伝達部を模式的に示す図である。

駆動ユニット１５は、例えば、図４乃至図７に示すように、モータ１８、第１の駆動伝達部１９、第２の駆動伝達部２０及び第３の駆動伝達部２１を備えている。モータ１８は、ベースフランジ１１の側方に配置されており、基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定されている。第１の駆動伝達部１９は、直動駆動ユニット２２、伝達アーム２３及び回転軸２４を備えている。

直動駆動ユニット２２は、モータ１８の回転駆動を直動駆動に変換する。例えば、基板ステージ１２の長辺がＸ軸方向に配置されている場合、直動駆動ユニット２２は、Ｙ軸方向に延在するネジ軸、及びネジ軸に噛み合わされたナットを有するボールネジを備えており、当該ネジ軸にモータ１８の回転軸が連結されている。このような直動駆動ユニット２２は、ベースフランジ１１の側方に配置されており、基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定されている。

伝達アーム２３は、ベースフランジ１１の側方で、略水平に配置されている。例えば、基板ステージ１２の長辺がＸ軸方向に配置されている場合、伝達アーム２３は、基板ステージ１２のＸ軸−側の短辺に沿って配置されており、Ｙ軸方向への案内機構（例えば、リニアガイド）２５を介して第１の固定部材２６によって、基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定されている。

伝達アーム２３は、連結部材２７を介して直動駆動ユニット２２のナットに連結されている。これにより、直動駆動ユニット２２が駆動すると、例えば、伝達アーム２３がＹ軸方向に略水平に移動する。このような伝達アーム２３の両端部には、伝達アーム２３の長手方向に延在するラック２８が設けられている。

回転軸２４は、ベースフランジ１１の側方で、略水平に配置されている。例えば、基板ステージ１２の長辺がＸ軸方向に配置されている場合、２本の回転軸２４が基板ステージ１２のＹ軸方向で向かい合う長辺にそれぞれ沿って、略平行に配置されている。そして、回転軸２４は、伝達アーム２３と共通の第１の固定部材２６、及び第２の固定部材２９によって、基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定されている。

このような回転軸２４には、図４に示すように、第１のピニオン３０、第２のピニオン３１及び第３のピニオン３２が設けられている。第１のピニオン３０は、伝達アーム２３のラック２８と噛み合わされており、伝達アーム２３からの駆動力を回転軸２４に伝達する。

このとき、図４に示すように、一方の回転軸２４の第１のピニオン３０には、伝達アーム２３の一方のラック２８がＺ軸＋側から噛み合い、他方の回転軸２４の第１のピニオン３０には、伝達アーム２３の他方のラック２８がＺ軸−側から噛み合わされる。これにより、伝達アーム２３が移動するのに伴って、各々の回転軸２４は等しい方向に等しい回転数で回転する。

第２のピニオン３１は、回転軸２４からの駆動力を第２の駆動伝達部２０を介してプッシャピン１３に伝達する。本実施の形態では、第２の駆動伝達部２０として、回転軸２４からの駆動力を第１のプッシャピン１３ａに伝達する駆動伝達部２０ａ、及び回転軸２４からの駆動力を第２のプッシャピン１３ｂに伝達する駆動伝達部２０ｂを備えている。

第１のプッシャピン１３ａへの駆動伝達部２０ａは、図５に示すように、支持部２０ｃ及びラック２０ｄを備えている。支持部２０ｃは、ベースフランジ１１の側方に配置されており、Ｚ軸方向への案内機構３３を介して基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定されている。

例えば、支持部２０ｃは、アーム部材であり、一方の端部に連結部材３４を介して第１のプッシャピン１３ａのＺ軸−側の端部が連結され、他方の端部にラック２０ｄが設けられている。ラック２０ｄの歯面は、レーザ照射装置１の外方に向かって配置されている。そして、ラック２０ｄは、Ｚ軸方向に延在しており、回転軸２４の第２のピニオン３１に噛み合わされている。これにより、回転軸２４の回転に伴って、第１のプッシャピン１３ａがＺ軸方向に昇降する。

第２のプッシャピン１３ｂへの駆動伝達部２０ｂは、図６に示すように、支持部２０ｅ及びラック２０ｆを備えている。支持部２０ｅは、ベースフランジ１１に形成された貫通孔に通されている。ベースフランジ１１の貫通孔は、支持部２０ｅのＺ軸方向への昇降を許容するように形成されている。このような支持部２０ｅは、Ｚ軸方向への案内機構３５を介して基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定されている。

例えば、基板ステージ１２の長辺がＸ軸方向に配置されている場合、支持部２０ｅは、Ｙ軸方向に延在するアーム部材であり、略中央に連結部材３６を介して第２のプッシャピン１３ｂのＺ軸−側の端部が連結され、両端部にラック２０ｆが設けられている。ラック２０ｆの歯面は、レーザ照射装置１の外方に向かって配置されている。そして、ラック２０ｆは、Ｚ軸方向に延在しており、回転軸２４の第２のピニオン３１と噛み合わされている。これにより、回転軸２４の回転に伴って、第２のプッシャピン１３ｂがＺ軸方向に昇降する。

第３のピニオン３２は、回転軸２４からの駆動力を第３の駆動伝達部２１を介してプッシャブレード１４に伝達する。第３の駆動伝達部２１は、図７に示すように、プッシャアーム２１ａ及びラック２１ｂを備えている。プッシャアーム２１ａは、Ｚ軸方向から見て、基板ステージ１２の平面領域の外側で、伝達アーム２３と略平行に配置されている。そして、プッシャアーム２１ａは、略水平に配置されている。

例えば、基板ステージ１２の長辺がＸ軸方向に配置されている場合、２本のプッシャアーム２１ａが基板ステージ１２のＸ軸方向で向かい合う短辺にそれぞれ沿って、略平行に配置されている。そして、各々のプッシャアーム２１ａは、Ｚ軸方向への案内機構３７を介して基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定されている。

プッシャアーム２１ａには、連結部材３８を介してプッシャブレード１４の他方の端部が連結されている。連結部材３８は、Ｚ軸方向から見て、基板ステージ１２の平面領域の外側に配置されている。そして、連結部材３８は、プッシャブレード１４のＺ軸＋側の端部をプッシャピン１３のＺ軸＋側の端部と略等しい高さに支持する。

プッシャアーム２１ａの両端部には、ラック２１ｂが設けられている。ラック２１ｂの歯面は、レーザ照射装置１の外方に向かって配置されている。そして、ラック２１ｂは、Ｚ軸方向に延在しており、回転軸２４の第３のピニオン３２と噛み合わされている。これにより、回転軸２４の回転に伴って、プッシャブレード１４がＺ軸方向に昇降する。

次に、本実施の形態のレーザ照射装置１を用いて基板Ｓを処理する流れを説明する。先ず、チャンバ２のシャッタ２ｃを動作させて搬送口２ｂを開放し、当該搬送口２ｂから基板搬送機構６のフォーク６ａに載せられた基板Ｓを処理室Ｒに搬入する。このとき、プッシャピン１３及びプッシャブレード１４は、Ｚ軸＋方向に上昇した状態とされる。

次に、基板搬送機構６によって基板Ｓをプッシャピン１３及びプッシャブレード１４のＺ軸＋側の端部に載せる。そして、基板Ｓと基板ステージ１２との間隔から基板搬送機構６のフォーク６ａを抜き、基板搬送機構６を処理室Ｒから退避させる。その後、チャンバ２のシャッタ２ｃを動作させて搬送口２ｂを閉鎖し、処理室Ｒを密閉空間とする。

次に、モータ１８を回転駆動させて伝達アーム２３を一方に略水平移動させる。これにより、回転軸２４が一方に回転し、第２の駆動伝達部２０を介してプッシャピン１３がＺ軸−方向に下降すると共に、第３の駆動伝達部２１を介してプッシャブレード１４がＺ軸−方向に下降し、基板Ｓが基板ステージ１２のＺ軸＋側の面に載せられる。基板ステージ１２は、基板Ｓを吸着する。

このとき、プッシャピン１３のＺ軸＋側の端部が基板ステージ１２のＺ軸＋側の面から突出しないように、プッシャピン１３は、基板ステージ１２の貫通孔１２ａに収容される。また、プッシャブレード１４の一方の端部が基板ステージ１２のＺ軸＋側の面から突出しないように、プッシャブレード１４は、基板ステージ１２の溝部１２ｂに収容される。

次に、ステージ１０及びベースフランジ１１を制御して、レーザ照射部３から出射されるレーザ光Ｌ１を基板Ｓの所望の領域に照射して当該基板Ｓを処理する。このとき、基板Ｓには、Ｙ軸方向を長手方向とするラインビームが照射される。

ここで、モータ１８は、基板ステージ１２のＺ軸−側の面に固定され、しかも、伝達アーム２３や回転軸２４などがベースフランジ１１の側方に配置されているので、基板ステージ１２のＺ軸回りの回転を阻害しない。

次に、基板Ｓの処理が終了すると、モータ１８を回転駆動させて伝達アーム２３を他方に略水平移動させる。これにより、回転軸２４が他方に回転し、第２の駆動伝達部２０を介してプッシャピン１３がＺ軸＋方向に上昇すると共に、第３の駆動伝達部２１を介してプッシャブレード１４がＺ軸＋方向に上昇する。その結果、基板ＳがＺ軸＋方向に上昇し、基板Ｓと基板ステージ１２との間に基板搬送機構６のフォーク６ａが挿入可能な間隔が形成される。

次に、チャンバ２のシャッタ２ｃを動作させて搬送口２ｂを開放し、基板搬送機構６のフォーク６ａに基板Ｓを載せて、基板搬送機構６を処理室Ｒから退避させる。その後、基板搬送機構６によって、例えば、基板Ｓを収容カートリッジなどに収容すると、基板Ｓの処理が終了する。

次に、本実施の形態のレーザ照射装置１の搬送ステージ５と比較例のレーザ照射装置の搬送ステージとを比較する。図８は、比較例のレーザ照射装置の搬送ステージを模式的に示す側面図である。なお、本実施の形態のレーザ照射装置と等しい部材には、等しい符号を付している。

比較例のレーザ照射装置の搬送ステージ１００は、図８に示すように、ベースフランジ１１と基板ステージ１２との間にプッシャピン１３を昇降させるための駆動ユニット１０１が配置されている。駆動ユニット１０１は、例えば、モータ１０２の回転駆動をリンク機構１０３によってＺ軸方向の直動駆動に変換する。

このように比較例のレーザ照射装置の搬送ステージ１００においては、駆動ユニット１０１がベースフランジ１１と基板ステージ１２との間に配置されているため、基板ステージ１２におけるステージ１０やベースフランジ１１の動作への追従性が低い。そのため、基板Ｓの処理精度が低くなる虞がある。

一方、本実施の形態のレーザ照射装置１の搬送ステージ５は、ベースフランジ１１と基板ステージ１２との間に駆動ユニット１５が配置されていないので、比較例のレーザ照射装置の搬送ステージに比べて、基板ステージ１２の重心が低くなる。これにより、基板ステージ１２は、ステージ１０やベースフランジ１１との追従性が改善され、プロセス処理中の姿勢や移動速度の精度が向上するため、高精細なプロセス処理が可能となる。そのため、本実施の形態のレーザ照射装置１は、比較例のレーザ照射装置に比べて、基板Ｓの処理精度を向上させることができる。

しかも、本実施の形態のレーザ照射装置１の搬送ステージ５は、基板Ｓの周縁部をプッシャブレード１４によって支持するので、比較例のレーザ照射装置の搬送ステージ１００のようなプッシャピン１３のみによって基板Ｓを支持する場合に比べて、基板Ｓを支持する際に当該基板Ｓの撓みを抑制することができる。

ここで、プッシャピン１３又はプッシャブレード１４のＺ軸＋側の端部は、樹脂部を備えているとよい。つまり、プッシャピン１３又はプッシャブレード１４における基板Ｓと接触する部分は、樹脂部とされているとよい。樹脂部は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）で形成するとよい。これにより、基板Ｓがプッシャピン１３又はプッシャブレード１４に接触した際に当該基板Ｓの損傷を抑制することができる。

このとき、図９に示すように、プッシャピン１３は、Ｚ軸＋側の樹脂部１３ｃ、及び当該樹脂部１３ｃのＺ軸−側の端部が連結される基部１３ｄを備えており、樹脂部１３ｃが基部１３ｄに対して着脱可能な構成であるとよい。例えば、樹脂部１３ｃのＺ軸−側の端部に形成された被嵌合部１３ｅに基部１３ｄのＺ軸＋側の端部に形成された嵌合部１３ｆが嵌合される。これにより、樹脂部１３ｃが摩耗した際に、樹脂部１３ｃのみを簡単に交換することができる。なお、プッシャブレード１４の樹脂部も交換可能な構成とされているとよい。

＜実施の形態２＞
本実施の形態のレーザ照射装置の搬送ステージは、実施の形態１のレーザ照射装置１の搬送ステージ５と略等しい構成とされているが、プッシャブレード１４の配置が異なる。なお、本実施の形態のレーザ照射装置の搬送ステージは、実施の形態１のレーザ照射装置１の搬送ステージ５と略等しい構成とされているため、重複する説明は省略し、等しい部材には等しい符号を用いて説明する。

図１０は、本実施の形態の搬送ステージを模式的に示す平面図である。本実施の形態の搬送ステージ５１においては、図１０に示すように、Ｚ軸方向から見て、プッシャブレード１４が基板ステージ１２の短辺に対して略４５°の角度で交差するように配置されている。

このようにプッシャブレード１４を配置する効果を、実施の形態１のプッシャブレード１４の配置と比較して説明する。先ず、実施の形態１の搬送ステージ５を用いて基板Ｓにレーザ光を照射した場合を検討する。

図１１は、実施の形態１の基板ステージの長手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。図１２は、図１１のXII−XII断面図である。図１３は、図１１のXIII−XIII断面図である。図１４は、実施の形態１の基板ステージの短手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。図１５は、図１４のXV−XV断面図である。図１６は、図１４のXVI−XVI断面図である。

図１１に示すように、Ｘ軸方向に長手方向を配置した基板ステージ１２のＺ軸＋側の面に、長手方向をＸ軸方向に配置した基板Ｓを載せ、基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させつつ、基板ＳにＹ軸方向を長手方向とするラインビームを照射した。

このとき、図１２に示すように、基板ステージ１２の溝部１２ｂが形成された領域では、基板Ｓを処理する際に溝部１２ｂによる影響を受ける。また、図１３に示すように、基板ステージ１２の貫通孔１２ａが形成された領域でも、基板Ｓを処理する際に貫通孔１２ａによる影響を受ける。なお、図１２及び図１３では、網掛け部分が基板Ｓを処理する際に影響を受ける領域である。

一方、図１４に示すように、Ｘ軸方向に短手方向を配置した基板ステージ１２のＺ軸＋側の面に、短手方向をＸ軸方向に配置した基板Ｓを載せ、基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させつつ、基板ＳにＹ軸方向を長手方向とするラインビームを照射した。

このとき、図１５に示すように、貫通孔１２ａや溝部１２ｂが形成されていない領域では、基板Ｓを処理する際に影響を受けないが、図１６に示すように、基板ステージ１２に貫通孔１２ａや溝部１２ｂが形成された領域では、基板Ｓを処理する際に貫通孔１２ａや溝部１２ｂによる影響を受ける。なお、図１６では、網掛け部分が基板Ｓを処理する際に影響を受ける領域である。

ここで、基板ステージ１２の長手方向をＸ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合と、基板ステージ１２の長手方向をＹ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合と、で基板Ｓを処理する際の貫通孔１２ａによる影響は等しい。

一方、基板ステージ１２の長手方向をＸ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合、溝部１２ｂは、Ｙ軸方向の長さが短く、基板Ｓを処理する際の影響が少ない。それに対して、基板ステージ１２の長手方向をＹ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合、溝部１２ｂは、Ｙ軸方向の長さが長く、基板Ｓを処理する際の影響が大きい。そのため、基板ステージ１２の配置によって、基板Ｓを処理する際の溝部１２ｂによる影響が変化する。

次に、本実施の形態の搬送ステージ５１を用いて基板Ｓにレーザ光を照射した場合を検討する。

図１７は、本実施の形態の基板ステージの長手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面図である。図１９は、図１７のXIX−XIX断面図である。図２０は、本実施の形態の基板ステージの短手方向をＸ軸方向に配置し、基板ステージをＸ軸−方向に移動させつつ、基板にレーザ光を照射する様子を模式的に示す平面図である。図２１は、図２０のXXI−XXI断面図である。図２２は、図２０のXXII−XXII断面図である。

図１７に示すように、Ｘ軸方向に長手方向を配置した基板ステージ１２のＺ軸＋側の面に、長手方向をＸ軸方向に配置した基板Ｓを載せ、基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させつつ、基板ＳにＹ軸方向を長手方向とするラインビームを照射した。

このとき、図１８に示すように、基板ステージ１２の溝部１２ｂが形成された領域では、基板Ｓを処理する際に溝部１２ｂによる影響を受ける。また、図１９に示すように、基板ステージ１２の貫通孔１２ａが形成された領域でも、基板Ｓを処理する際に貫通孔１２ａによる影響を受ける。なお、図１８及び図１９では、網掛け部分が基板Ｓを処理する際に影響を受ける領域である。

一方、図２０に示すように、Ｘ軸方向に短手方向を配置した基板ステージ１２のＺ軸＋側の面に、短手方向をＸ軸方向に配置した基板Ｓを載せ、基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させつつ、基板ＳにＹ軸方向を長手方向とするラインビームを照射した。

このとき、図２１に示すように、貫通孔１２ａや溝部１２ｂが形成されていない領域では、基板Ｓを処理する際に影響を受けないが、図２２に示すように、基板ステージ１２に貫通孔１２ａや溝部１２ｂが形成された領域では、基板Ｓを処理する際に貫通孔１２ａや溝部１２ｂによる影響を受ける。なお、図２２では、網掛け部分が基板Ｓを処理する際に影響を受ける領域である。

ここで、基板ステージ１２の長手方向をＸ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合と、基板ステージ１２の長手方向をＹ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合と、で基板Ｓを処理する際の貫通孔１２ａによる影響は等しい。

一方、溝部１２ｂは、基板ステージ１２のＸ軸＋側の短辺に対して略４５°の角度で交差するように配置されている。そのため、基板ステージ１２の長手方向をＸ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合と、基板ステージ１２の長手方向をＹ軸方向に配置して当該基板ステージ１２をＸ軸−方向に移動させる場合と、で溝部１２ｂは、Ｙ軸方向の長さ（詳細には、ＹＺ面での断面形状）が略等しくなる。

そのため、本実施の形態の搬送ステージ５１を用いて基板Ｓにレーザ光を照射した場合は、実施の形態１の搬送ステージ５を用いて基板Ｓにレーザ光を照射した場合に比べて、基板ステージ１２の長手方向をＸ軸方向及びＹ軸方向の何れに配置しても、基板Ｓを処理する際の溝部１２ｂによる影響を略均一化することができる。

しかも、本実施の形態の溝部１２ｂは、Ｚ軸方向から見て、基板ステージ１２の短辺に対して略４５°の角度で交差するように配置したので、実施の形態１の基板ステージ１２の長手方向をＹ軸方向に配置した際の溝部１２ｂに対して、Ｙ軸方向の長さが短く、基板Ｓを処理する際の溝部１２ｂによる影響を最小限に抑えることができる。

但し、本実施の形態の溝部１２ｂは、Ｚ軸方向から見て、基板ステージ１２の短辺に対して略４５°の角度で交差するように配置したが、基板ステージ１２の長手方向をＸ軸方向及びＹ軸方向の何れに配置しても、基板Ｓを処理する際の溝部１２ｂによる影響を略均一化することができればよく、例えば、基板ステージ１２の辺と４０°〜５０°の角度で交差するように配置されていればよい。

＜実施の形態３＞
本実施の形態のレーザ照射装置の搬送ステージは、実施の形態１のレーザ照射装置１の搬送ステージ５と略等しい構成とされているが、プッシャブレードの形状が異なる。なお、本実施の形態のレーザ照射装置の搬送ステージは、実施の形態１のレーザ照射装置１の搬送ステージ５と略等しい構成とされているため、重複する説明は省略し、等しい部材には等しい符号を用いて説明する。

図２３は、本実施の形態の搬送ステージを模式的に示す平面図である。図２４は、本実施の形態の搬送ステージにおいて、プッシャブレードが上昇した状態を模式的に示す側面図である。

本実施の形態の搬送ステージ６１においては、図２３及び図２４に示すように、プッシャブレード６２が基板ステージ６３を挟んで向かい合う連結部材３８に掛け渡されており、基板ステージ６３に形成された溝部６３ａに収容可能である。このとき、実施の形態１のプッシャピン１３などは省略してもよい。

このようなプッシャブレード６２は、実施の形態１のプッシャピン１３及びプッシャブレード１４で基板Ｓを支持する場合に比べて、広い範囲で基板Ｓを支持することができ、基板Ｓを安定させて昇降させることができる。

このとき、図２３及び図２４に示すように、プッシャブレード６２のＺ軸＋側の端部に樹脂部（樹脂パッド）６２ａが着脱可能に設けられているとよい。これにより、プッシャブレード６２によって基板Ｓを支持する際に、基板Ｓへの損傷を抑制することができる。

ここで、基板Ｓにレーザ光を照射して処理する場合、基板Ｓに対してＺ軸−側に形成される空間(溝部や貫通孔)により、基板Ｓにおいて当該空間と重なる領域とその他の領域とで当該基板Ｓの加熱状態が異なって処理にムラが発生する。そして、溝部や貫通孔の平面領域が大きくなると、より顕著にムラが基板Ｓに現れる。

そのため、図２及び図１０と図２３とを比較すると、実施の形態１及び２の溝部１２ｂは、実施の形態３の溝部６３ａに対して平面領域が狭いので、実施の形態３のレーザ照射装置に比べて、実施の形態１及び２のレーザ照射装置を用いて基板Ｓを処理した場合の方が、基板Ｓに発生するムラを抑制することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、上記実施の形態では、ラックやピニオンなどを用いてプッシャピンやプッシャブレードを昇降させているが、直動アクチュエータなどを用いてプッシャピンやプッシャブレードを昇降させてもよい。

１ レーザ照射装置
２ チャンバ、２ａ 側壁、２ｂ 搬送口、２ｃ シャッタ、２ｄ 天井、２ｅ 開口部、２ｆ 底面
３ レーザ照射部、７ レーザ光源、８ ミラー、９ プロジェクションレンズ
４ ベース部
５ 搬送ステージ
６ 基板搬送機構、６ａ フォーク、６ｂ ロボットハンド
１０ ステージ、１６ Ｘ軸レール、１７ Ｙ軸レール
１１ ベースフランジ
１２ 基板ステージ、１２ａ 貫通孔、１２ｂ 溝部
１３ プッシャピン、１３ａ 第１のプッシャピン、１３ｂ 第２のプッシャピン
１３ｃ 樹脂部
１３ｄ 基部
１３ｅ 被嵌合部
１３ｆ 嵌合部
１４ プッシャブレード
１５ 駆動ユニット
１８ モータ
１９ 第１の駆動伝達部、２２ 直動駆動ユニット、２３ 伝達アーム、２４ 回転軸、２７ 連結部材、２８ ラック、３０ 第１のピニオン、３１ 第２のピニオン、３２ 第３のピニオン
２０ 第２の駆動伝達部
２０ａ 第１のプッシャピンへの駆動伝達部、２０ｃ 支持部、２０ｄ ラック
２０ｂ 第２のプッシャピンへの駆動伝達部、２０ｅ 支持部、２０ｆ ラック
２１ 第３の駆動伝達部、２１ａ プッシャアーム、２１ｂ ラック
２６ 第１の固定部材
２９ 第２の固定部材
３３、３５、３７ 案内機構
３４、３６、３８ 連結部材
５１ 搬送ステージ
６１ 搬送ステージ
６２ プッシャブレード
６３ 基板ステージ、６３ａ 溝部
１００ 搬送ステージ
１０１ 駆動ユニット
１０２ モータ
１０３ リンク機構
Ｂ ボルト
Ｌ１ レーザ光
Ｒ 処理室
Ｓ 基板

Claims (13)

1. 基板にレーザ光を照射するためのレーザ照射部と、
   ベース部と、
   前記基板を搬送するための搬送ステージと、
   を備え、
   前記搬送ステージは、
   前記ベース部上で移動可能なステージと、
   前記ステージ上に固定されたベースフランジと、
   前記ベースフランジの上端部に固定され、前記基板を載せるための基板ステージと、
   前記基板ステージを貫通し、上下動可能な基板支持用のプッシャピンと、
   を有する、レーザ照射装置。
2. 前記ベースフランジの上端部と前記基板ステージとは、ボルトによって連結されている、請求項１に記載のレーザ照射装置。
3. 前記搬送ステージは、
   前記基板ステージの外側に配置され、上下動可能なプッシャアームと、
   前記プッシャアームに連結され、前記基板ステージの周辺に配置された基板支持用の複数のプッシャブレードと、
   を有する、請求項１又は２に記載のレーザ照射装置。
4. 前記基板ステージの上面には、前記複数のプッシャブレードのそれぞれに対応した溝部が形成されている、請求項３に記載のレーザ照射装置。
5. 前記基板の平面形状は四角形であり、
   前記プッシャブレードは、前記基板の第１の辺又は当該第１の辺と向かい合う第２の辺に交差するように配置されている、請求項３又は４に記載のレーザ照射装置。
6. 前記プッシャブレードは、前記第１の辺又は前記第２の辺に対して直交するように配置されている、請求項５に記載のレーザ照射装置。
7. 前記プッシャブレードは、前記第１の辺又は前記第２の辺に対して４０°〜５０°の角度で配置されている、請求項５に記載のレーザ照射装置。
8. 前記プッシャピンは、基部と前記基部に対して前記プッシャピンの先端の側に配置された樹脂部とを有し、
   前記樹脂部は、前記基部に対して着脱可能である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
9. 前記搬送ステージは、前記基板ステージの下面に接続されたモータを有し、
   前記プッシャピンは、前記モータの駆動力によって上下動可能である、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
10. 前記基板に非晶質の半導体が形成されており、
    前記レーザ照射部による前記基板へのレーザ光の照射により多結晶の半導体が形成される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
11. 前記ステージは、ＸＹステージである、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
12. 前記ベースフランジは、上下方向に延在する回転軸を中心に前記基板ステージを回転させる回転駆動装置である、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。
13. 基板にレーザ光を照射するためのレーザ照射部と、
    ベース部と、
    前記基板を搬送するための搬送ステージと、
    を備え、
    前記搬送ステージは、
    前記ベース部上で移動可能なステージと、
    前記ステージ上に固定されたベースフランジと、
    前記ベースフランジの上端部に固定され、前記基板を載せるための基板ステージと、
    前記基板ステージを貫通する基板支持用のプッシャピンと、
    前記基板ステージの周辺に配置された基板支持用のプッシャブレードと、
    前記基板ステージの下面に接続されたモータと、
    を有し、
    前記ベースフランジは、上下方向に延在する回転軸を中心に前記基板ステージを回転させる回転駆動装置であり、
    前記プッシャピン及び前記プッシャブレードは、前記モータの駆動力によって上下動可能である、レーザ照射装置。

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