WO2016136366A1 - 雰囲気形成装置および浮上搬送方法 - Google Patents

雰囲気形成装置および浮上搬送方法 Download PDF

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貴洋 藤
清水　良
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    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles

Definitions

  • the present invention relates to an atmosphere forming apparatus and a floating conveying method for forming an atmosphere when a workpiece is floated and conveyed.
  • a crystallization apparatus that crystallizes an amorphous silicon film with a laser is known as one of laser processing apparatuses that transport and process a glass substrate.
  • this crystallization apparatus a technique for irradiating an amorphous silicon film with a laser by filling the vicinity of a laser irradiation portion with an inert gas has been proposed.
  • a gas ejection portion and an end rectification surface extending along the scanning direction are provided, and a gas ejected from the gas ejection portion is caused to flow between the end rectification surface and the glass substrate, thereby causing a laser.
  • Patent Document 2 A method has been proposed in which an atmosphere is appropriately secured from the vicinity of the irradiated portion to the surrounding scanning direction.
  • Patent Document 2 a nitrogen gas atmosphere is secured by ejecting nitrogen gas to the irradiated portion with a swing nozzle.
  • Patent Document 3 a vacuum chamber or a nitrogen (atmospheric pressure) atmosphere is used in the vacuum chamber to prevent substances in the air from acting on the amorphous semiconductor thin film during annealing.
  • JP 2012-54603 A JP 2000-349041 A Japanese Patent No. 3502981
  • the glass substrate is mounted on a transfer stage having the same size as or larger than the glass substrate and moves together with the stage.
  • the laser irradiation part is being fixed to the irradiation apparatus.
  • 5A and 5B schematically show an example of a conventional apparatus.
  • the laser irradiation unit 50 is provided with an inert gas ejection part 51.
  • nitrogen or an inert gas is ejected downward from the inert gas ejection part 51, and the stage passes through the inert gas ejection part 51.
  • the glass substrate 100 conveyed at 60 is irradiated with the laser 50A. As shown in FIG.
  • an inert gas such as nitrogen is injected into the inert gas ejection unit 51 simultaneously with the irradiation of the laser 50A.
  • the air is removed from the glass substrate 100 at the time of laser irradiation.
  • the reason for removing air during laser irradiation is to prevent substances such as oxygen contained in the air during laser irradiation from acting on the amorphous semiconductor film formed on the glass substrate. is there. Moreover, since it is said that the laser to irradiate is influenced by the surrounding fluid, it is desired that the inert gas to be ejected be rectified with as little disturbance as possible in the laser irradiation part. As described above, conventionally, when the stage reaches the laser irradiation unit, an inert gas atmosphere is generated around the laser irradiation unit due to the gap between the glass substrate mounted on the stage and the upper inert gas ejection unit. Created.
  • the inert gas atmosphere is formed for the first time when the moving glass substrate reaches the laser irradiation part, the gas flow is disturbed in the vicinity where the inert gas is ejected.
  • the laser is irradiated as it is.
  • FIG. 5B when the glass substrate 100 is not under the laser irradiation unit 50, no gap is generated around the inert gas ejection unit 51, and thus an inert gas atmosphere is not formed.
  • the flow rate of the inert gas flowing out from the inert gas ejection part is very small in order to realize a uniform flow, the air moving with the stage cannot be completely removed by the laser irradiation part.
  • the laser irradiation unit is fixed to the irradiation device, and the glass substrate is irradiated with the laser while the transfer stage on which the glass substrate is mounted is moved, so that an inert gas atmosphere with little disturbance is created. There is a problem.
  • the present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object thereof is to provide an atmosphere forming apparatus and a levitation conveyance method capable of forming a stable atmosphere on a conveyance path regardless of a workpiece conveyance position. To do.
  • the first aspect of the present invention is an atmosphere forming apparatus provided in a levitation conveying apparatus that levitates and supports a workpiece by gas ejection, In a global atmosphere in a global area including a transfer path where the transfer is performed, the apparatus has a small atmosphere forming portion that forms a small area atmosphere different from the global atmosphere in a small area including the transfer path.
  • a small-area atmosphere different from the global atmosphere is formed in the large-area atmosphere by the small-area atmosphere forming unit, and a stable small-area atmosphere on the conveyance path can be obtained regardless of the presence or absence of a workpiece.
  • the global atmosphere and the small-area atmosphere may include a floating jet gas jetted for the floating support as a part of the atmospheric gas.
  • the floating blowing gas in the global atmosphere is different from the floating blowing gas in the small atmosphere.
  • the floating jet gas can be used as a part of the atmospheric gas, and the apparatus configuration can be simplified.
  • Another aspect of the invention of the atmosphere forming apparatus is characterized in that, in any one aspect of the present invention, the atmospheric gas in the global atmosphere and the atmospheric gas in the small atmosphere are different in gas components.
  • the present invention it is possible to make the gas components different in the global atmosphere and the small atmosphere, and it is possible to move the workpiece in the different gas atmosphere along the transfer path.
  • Another aspect of the invention of the atmosphere forming apparatus is characterized in that the gas in the global atmosphere and the gas in the small atmosphere are the same component and have different purity.
  • Another aspect of the invention of the atmosphere forming apparatus includes a global atmosphere forming portion that forms the global atmosphere, and the global atmosphere forming portion is located outside the global region. It has the global gas introduction part which introduces atmospheric gas from.
  • the gas can be introduced from outside the global region by the global gas introduction unit and used as at least part of the atmospheric gas in the global atmosphere.
  • the small-area atmosphere forming unit introduces atmospheric gas from outside the global area and the small area. It has a small gas introduction part.
  • the gas can be introduced from the global region and the outside of the small region by the small gas introduction unit and used as at least part of the gas in the small region atmosphere.
  • the small-area atmosphere forming unit is at least from above according to all or part of the floating jet gas jetted from below. It has the downward gas ejection part which ejects atmospheric gas, It is characterized by the above-mentioned.
  • a small atmosphere is formed by at least the floating jet gas and the gas jetted from the lower gas jet section. Further, if the workpiece is moved at a position where the floating jet gas and the gas jetted from the lower gas jet section are balanced, the turbulence of the gas due to the workpiece conveyance can be reduced as much as possible.
  • the lower gas ejection section may be configured such that the workpiece transport path is between the gas ejected from the lower gas ejection section and the floating ejection gas. Is positioned so as to be positioned.
  • the workpiece is transported on the transport path between the gas ejected from the lower gas ejecting section and the gas ejected from the gas floating gas ejecting section.
  • the workpiece can be moved with.
  • Another aspect of the invention of the atmosphere forming apparatus is characterized in that the small area atmosphere is formed in a region including a processing area of the workpiece.
  • the machining area of the workpiece can be placed in a small atmosphere, and machining can be performed in a desired atmosphere.
  • Another aspect of the invention of the atmosphere forming apparatus is characterized in that the small-area atmosphere includes a region on the upstream side in the transport direction of the processing area of the workpiece.
  • the workpiece can be covered with a small atmosphere before the workpiece arrives at the machining area, and a stable atmosphere can be obtained before machining.
  • Another aspect of the invention of the atmosphere forming apparatus is characterized in that the small area atmosphere includes a region on the downstream side in the transport direction of the processing area of the workpiece.
  • the workpiece after machining can be covered with the small area atmosphere.
  • the small area atmosphere forming portion may be disposed on both sides of the workpiece in the vertical direction and the conveying direction. It is formed so as to cover.
  • the small area atmosphere is formed so as to surround the workpiece from above and below and from both sides with respect to the workpiece transfer position, and a stable small area atmosphere can be ensured regardless of the workpiece transfer position.
  • the global area and the small area may be included in a processing chamber that performs processing on the workpiece.
  • the global atmosphere and the small atmosphere are formed in the processing chamber for processing the workpiece.
  • the first form is a levitation conveyance method for levitation supporting a workpiece by gas ejection and conveying the workpiece, Forming a global atmosphere different from the global atmosphere in a global area including a transport path in which the transport is performed in a global atmosphere in a global area including the transport path in which the transport is performed; and And transporting the workpiece along the transport path through the atmosphere and the small-area atmosphere.
  • Another aspect of the invention of the levitating and conveying method is characterized in that, in one aspect of the present invention, the method includes the step of forming the global atmosphere in the global region.
  • FIG. 9A is a diagram schematically showing a conventional laser processing apparatus.
  • FIG. A shows that a glass substrate enters under the laser irradiation unit 50 and injects an inert gas from an inert gas ejection unit 51 to emit the glass substrate 100 during laser irradiation. A state in which air is removed from above is shown, and FIG. B shows a state in which the glass substrate is detached from below the laser irradiation unit 50.
  • FIG. 1 is a diagram showing a plane of a laser processing apparatus, and a global atmosphere A which is a global atmosphere and a small atmosphere B which is a local atmosphere are formed in a processing chamber 1.
  • a global atmosphere and a small atmosphere are described as being formed in the processing chamber.
  • the present invention is not limited to the processing chamber.
  • the processing chamber 1 is shown as a sealed space, but when a global atmosphere and a small atmosphere are formed in the processing chamber 1, the processing chamber is a sealed space.
  • You may have the structure by which a workpiece
  • the processing chamber may be provided with a door or curtain that can be opened and closed, and the atmosphere is maintained by introducing the atmospheric gas constituting the global atmosphere continuously into the global area and at an appropriate time. Can do.
  • the atmosphere is formed by the following atmosphere forming apparatus.
  • a large number of float units 3 for ejecting compressed fluid supplied from the outside are arranged in order to transport the glass substrate 100.
  • the glass substrate 100 corresponds to the workpiece of the present invention.
  • the workpiece of the present invention is not limited to a glass substrate.
  • the float unit 3 is formed by a porous shape, a hole, a groove or the like, and when a compressed fluid is injected, the fluid is ejected from the upper surface of the unit. Due to the fluid supplied from the float unit 3, the glass substrate 100 receives a fluid force on the lower surface, and is levitated and supported in a non-contact manner at a certain height away from the float unit 3.
  • a path along the support position is a conveyance path of the present invention.
  • the glass substrate 100 is transported so as to move along the float unit 3 in a state where a part of the glass substrate 100 is gripped by a transport mechanism (not shown) which is a mechanism different from the present invention.
  • a conveyance mechanism is not limited to this, What is necessary is just what can convey the glass substrate which floated.
  • the processing area W is provided, and the laser irradiation unit 5 is provided above the processing area W.
  • the laser irradiation unit 5 has a size that matches the shape of the side of the glass substrate 100 to be processed in the conveying direction, and a laser that is output from a laser light source (not shown) and shaped into a predetermined shape is a glass substrate. Irradiate toward 100. Further, in the vicinity of the laser irradiation unit 5, a nitrogen ejection unit 6 different from the float unit is provided on the lower surface of the laser irradiation unit 5. The nitrogen ejection part 6 ejects nitrogen downward and allows the laser to pass downward.
  • the nitrogen ejection part 6 corresponds to the lower gas ejection part of the present invention.
  • the laser light is shaped into a line beam shape, and is irradiated onto the glass substrate 100 so that the line direction of the line beam intersects the transport direction.
  • the nitrogen ejection part 6 ejects nitrogen in a line shape along the shape of the line beam.
  • the upper wall surface portion 7 is installed on the lower surface and the periphery of the laser irradiation portion 5 and the nitrogen blowing portion 6. In the meantime, the glass substrate 100 moves along the movement direction D, so that the gas flow due to the presence or absence of the glass substrate 100 is made slight.
  • the upper wall surface portion 7 extends in a direction perpendicular to the conveying direction in accordance with the line beam shape.
  • the float unit 3 at a position corresponding to the upper wall surface portion 7 is composed of a float unit 3B that ejects nitrogen gas upward, and the outer float unit 3 is composed of a float unit 3A that ejects air upward. ing. That is, the float unit 3 is a general term for the float unit 3A and the float unit 3B.
  • the nitrogen ejection unit 6 in the laser irradiation unit 5 ejects nitrogen supplied from the external nitrogen introduction unit 21, and flows from the nitrogen ejection unit 6 into a glass substrate as an undisturbed flow due to the structure inside the nitrogen ejection unit 6.
  • 100 is ejected on the upper surface.
  • the ejected nitrogen flows out of the glass substrate 100 along the gap between the upper surface of the glass substrate 100 and the upper wall surface portion 7.
  • the nitrogen introduction portion corresponds to the small area gas introduction portion of one embodiment of the present invention.
  • the lower surface of the glass substrate 100 is supported in a floating and non-contact manner by nitrogen ejected from the float unit 3B, and the lower surface of the glass substrate 100 is filled with nitrogen in the same manner as the upper surface.
  • the nitrogen blown out from the float unit 3B corresponds to the floating jet gas of the present invention. From the above, in the vicinity of the laser irradiation unit 5, the nitrogen jetted portion 6 and the upper wall surface portion 7 are positioned so that the nitrogen jetted from the nitrogen jetted portion 6 matches at least all or part of the jetted nitrogen of the float unit 3B. Then, since nitrogen is filled, a local nitrogen atmosphere, that is, a small atmosphere B can be formed and maintained.
  • the small area atmosphere B is formed so as to cover the upper, lower and both sides of the glass substrate 100, and the processing area W is located in the small area atmosphere B. That is, the float unit 3B, the nitrogen blowing part 6 and the upper wall surface part 7 constitute a small area atmosphere forming part of the present invention.
  • a nitrogen atmosphere is formed by nitrogen blowing from the upper and lower surfaces.
  • the small area atmosphere is narrower than when the glass substrate is under the laser irradiation unit 5, but the processing area W and a size covering the periphery thereof are secured.
  • the small area atmosphere may not always be formed when the glass substrate is conveyed, and at least until the glass substrate 100 is conveyed in the moving direction D and reaches the area where the small area atmosphere B is formed. Alternatively, it may be formed up to the processing area W.
  • a global atmosphere A is formed by air.
  • purified air introduced from the air introduction unit 20 outside the global region may be used, and air in the atmosphere is left as it is. It may be used.
  • the air introduction unit 20 corresponds to the global gas introduction unit in one embodiment of the present invention.
  • the atmosphere is formed by adding the air blown upward from the float unit 3A.
  • the jet air corresponds to the floating jet gas in one embodiment of the present invention.
  • the glass substrate 100 is levitated by compressed air, and nitrogen is spouted as an inert gas in the vicinity of the laser irradiation unit 5, but the combination of these fluids is not limited to this, and is used for laser irradiation. Applies to all fluids produced. Further, for example, the same component gas may be used in the global atmosphere and the small atmosphere, and gases having different purities may be used in the global atmosphere and the small atmosphere. In that case, it is preferable to use an inert gas having a high purity in a small atmosphere.
  • the present embodiment has the same mechanism in the front and depth directions shown in FIG. 2, so that when the glass substrate 100 reaches the small area atmosphere B, from above, below and from both sides of the glass substrate 100.
  • the glass substrate 100 is covered with the atmospheric gas.
  • the gas ejection range of the nitrogen ejection portion 6 and the upper wall surface portion 7 it is desirable to be located outside the processing area W with respect to the direction perpendicular to the transport direction, and the gas ejection range of the float unit 3B is greater than the processing area W. It is also desirable to be located outside.
  • Embodiment 2 Next, the schematic diagram of Embodiment 2 is shown in FIG.
  • symbol is attached
  • the float unit 3 is formed by a porous shape, a hole, a groove or the like, and when a compressed fluid is injected, the fluid is ejected from the upper surface of the unit.
  • the glass substrate 100 Due to the fluid supplied from the float unit 3, the glass substrate 100 receives a fluid force on the lower surface, and is floated and supported in a non-contact manner at a certain height away from the float unit 100.
  • a path along the support position is a conveyance path of the present invention.
  • the glass substrate 100 is transported so as to move along the float unit 3 in a state where a part of the glass substrate 100 is gripped by a transport mechanism (not shown) which is a mechanism different from the present invention.
  • the laser processing apparatus 2A has a processing area W, and a laser irradiation unit 5 is provided above the processing area W.
  • the laser irradiation unit 5 has a size that matches the shape of the side of the glass substrate 100 to be processed in the conveying direction, and a laser that is output from a laser light source (not shown) and shaped into a predetermined shape is a glass substrate. Irradiate toward 100. Further, in the vicinity of the laser irradiation unit 5, a nitrogen ejection unit 6 different from the float unit is provided on the lower surface of the laser irradiation unit 5. The nitrogen ejection unit 6 ejects nitrogen downward and transmits the laser light downward.
  • the nitrogen lower ejection part 8 that has the same performance as the lower float unit 3 and ejects nitrogen on the lower surface side.
  • the nitrogen lower ejection part 8 is similarly arranged along the direction intersecting the transport direction according to the line beam shape.
  • the nitrogen lower ejection part 8 corresponds to the lower gas ejection part in one embodiment of the present invention.
  • the float unit 3 at a position corresponding to the nitrogen lower jetting portion 8 is configured by a float unit 3B that jets nitrogen gas upward, and the float unit 3 outside thereof is configured by a float unit 3A that jets air upward.
  • the float unit 3 is a general term for the float unit 3A and the float unit 3B.
  • the nitrogen ejection unit 6 in the laser irradiation unit 5 ejects nitrogen supplied from the external nitrogen introduction unit 21, and flows from the nitrogen ejection unit 6 into a glass substrate as an undisturbed flow due to the structure inside the nitrogen ejection unit 6. 100 is ejected on the upper surface. Further, the nitrogen lower ejection portion 8 ejects nitrogen supplied from the external nitrogen introduction portion 21 vertically downward and is ejected on the upper surface of the glass substrate 100. Nitrogen ejected from the nitrogen ejection part 6 and the nitrogen lower ejection part 8 flows out of the glass substrate along the gap between the upper surface of the glass substrate 100 and the nitrogen lower ejection part 6.
  • the lower surface of the glass substrate 100 is supported in a floating and non-contact manner by nitrogen ejected from the float unit 3B.
  • the lower surface of the glass substrate 100 is also filled with nitrogen like the upper surface.
  • the nitrogen ejected from the nitrogen ejecting unit 6 and the nitrogen lower ejecting unit 8 is positioned so as to match at least all or part of the ejected nitrogen of the float unit 3B and is filled with nitrogen. Therefore, a local nitrogen atmosphere, that is, a small area atmosphere B can be generated and maintained. That is, the float unit 3B, the nitrogen jet part 6, and the nitrogen lower jet part 8 constitute a small area atmosphere forming part of the present invention.
  • a nitrogen atmosphere is formed by nitrogen blowing from the upper and lower surfaces.
  • nitrogen is jetted immediately below by the nitrogen lower jetting portion 8, and a small atmosphere is ensured regardless of the presence or absence of the glass substrate 100.
  • the small area atmosphere B is formed so as to cover the upper, lower and both sides of the glass substrate 100, and the processing area W is located in the small area atmosphere B.
  • the small area atmosphere may not always be formed when the glass substrate is conveyed, or at least until the glass substrate 100 reaches the area where the small area atmosphere B is formed in the moving direction D, or What is necessary is just to form until it reaches a processing area.
  • a global atmosphere A is formed by air.
  • purified air introduced from the air introduction unit 20 may be used, or air in the atmosphere may be used as it is. .
  • the atmosphere is formed by adding the blown air from which the float unit 3A is jetted upward.
  • the glass substrate 100 is levitated by compressed air, and nitrogen is spouted as an inert gas in the vicinity of the laser irradiation unit 5, but the combination of these fluids is not limited to this, and is used for laser irradiation. Applies to all fluids produced. Further, for example, the same kind of gas may be used in the global atmosphere and the small area atmosphere, and gases having different purities may be used. In that case, it is preferable to use an inert gas having a high purity in a small atmosphere.
  • the present embodiment has the same mechanism in the front and depth directions shown in FIG. 3, so that when the glass substrate 100 reaches the small-area atmosphere B, from above, below, and both sides of the glass substrate 100.
  • the glass substrate 100 is covered with the atmospheric gas.
  • Embodiment 3 Next, the schematic diagram of Embodiment 3 is shown in FIG.
  • symbol is attached
  • the float unit 3 is formed by a porous shape, a hole, a groove or the like, and when a compressed fluid is injected, the fluid is ejected from the upper surface of the unit.
  • the glass substrate 100 Due to the fluid supplied from the float unit 3, the glass substrate 100 receives a fluid force on the lower surface, and is floated and supported in a non-contact manner at a certain height away from the float unit 100.
  • a path along the support position is a conveyance path of the present invention.
  • the glass substrate 100 is transported so as to move along the float unit 3 in a state where a part of the glass substrate 100 is gripped by a transport mechanism (not shown) which is a mechanism different from the present invention.
  • the laser processing apparatus 2B has a processing area W, and a laser irradiation unit 5 is provided above the processing area W.
  • the laser irradiation unit 5 has a size that matches the shape of the side of the glass substrate 100 to be processed in the conveying direction, and a laser that is output from a laser light source (not shown) and shaped into a predetermined shape is a glass substrate. Irradiate toward 100. Further, in the vicinity of the laser irradiation unit 5, a nitrogen ejection unit 6 different from the float unit is provided on the lower surface of the laser irradiation unit 5. The nitrogen ejection unit 6 ejects nitrogen downward and transmits the laser light downward.
  • the nitrogen downward jetting part 9 is installed obliquely so as to jet off.
  • the nitrogen lower ejection part 9 corresponds to the lower gas ejection part in one embodiment of the present invention.
  • the float unit 3 at a position corresponding to the nitrogen lower jetting portion 9 is constituted by a float unit 3B that jets nitrogen gas upward, and the float unit 3 outside thereof is constituted by a float unit 3A that jets air upward.
  • the float unit 3 is a general term for the float unit 3A and the float unit 3B.
  • the nitrogen ejection unit 6 in the laser irradiation unit 5 ejects nitrogen supplied from the external nitrogen introduction unit 21, and flows from the nitrogen ejection unit 6 into a glass substrate as an undisturbed flow due to the structure inside the nitrogen ejection unit 6. 100 is ejected on the upper surface. Further, the nitrogen lower ejection portion 9 ejects nitrogen supplied from the external nitrogen introduction portion 21 downward and obliquely outward with reference to the processing area W, and is ejected onto the upper surface of the glass substrate 100. Nitrogen ejected from the nitrogen ejection part 6 and the nitrogen lower ejection part 9 flows out of the glass substrate 100 along the gap between the upper surface of the glass substrate 100 and the nitrogen lower ejection part 6.
  • the detail of the nitrogen ejection in the nitrogen downward ejection part 9 is demonstrated.
  • the nitrogen lower ejection portion 9 ejects nitrogen to the opposite side with respect to the traveling direction D of the glass substrate 100. For this reason, nitrogen is sufficiently supplied to the glass substrate 100 at an early stage.
  • the nitrogen lower jetting portion 9 on the right side of the drawing with respect to the processing area W jets nitrogen in the same direction as the traveling direction of the glass substrate.
  • a nitrogen atmosphere is formed by blowing nitrogen from the upper and lower surfaces.
  • nitrogen is jetted immediately below by the nitrogen lower jetting portion 9, a small-area atmosphere is ensured regardless of the presence or absence of the glass substrate 100, and nitrogen is jetted obliquely by the nitrogen lower jetting portion 9. Therefore, the glass substrate 100 comes into contact with nitrogen at an early stage.
  • the small area atmosphere B is formed so as to cover the upper, lower and both sides of the glass substrate 100, and the processing area W is located in the small area atmosphere B.
  • the small area atmosphere may not always be formed when the glass substrate is conveyed, or at least until the glass substrate 100 reaches the area where the small area atmosphere B is formed in the moving direction D, or What is necessary is just to form until it reaches a processing area.
  • a global atmosphere A is formed by air.
  • purified air introduced from the outside of the global region may be used, or air in the air atmosphere may be used.
  • the atmosphere is formed by adding the blown air from which the float unit 3A is jetted upward.
  • the glass substrate is levitated by compressed air, and nitrogen is spouted as an inert gas in the vicinity of the laser irradiation part.
  • nitrogen is spouted as an inert gas in the vicinity of the laser irradiation part.
  • the combination of these fluids is not limited to this, and all fluids used for laser irradiation Applies to
  • the present embodiment has the same mechanism in the front and depth directions shown in FIG. 4, so that when the glass substrate 100 reaches the small-area atmosphere B, from above, below, and both sides of the glass substrate 100.
  • the glass substrate 100 is covered with the atmospheric gas.
  • the gas ejection range of the nitrogen ejection portion 6 and the upper wall surface portion 7 it is desirable to be located outside the processing area W with respect to the direction perpendicular to the transport direction, and the gas ejection range of the float unit 3B is greater than the processing area W. It is also desirable to be located outside.
  • the glass substrate is floated and conveyed as a workpiece, and the laser processing is described.
  • the workpiece is not limited to the glass substrate, and the processing is limited to the laser processing. Is not to be done. Furthermore, it is not limited by the presence or absence of processing.

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Abstract

　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Ａ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Ａと異なる小域雰囲気Ｂを形成する小域雰囲気形成部を有する雰囲気形成装置とする。

Description

雰囲気形成装置および浮上搬送方法
　この発明は、ワークを浮上搬送する際の雰囲気を形成する雰囲気形成装置および浮上搬送方法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・加工するレーザー処理装置の一つとして、レーザー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、レーザー照射部付近を不活性ガスで充満させて、レーザー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、レーザー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、レーザー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。レーザー照射部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にレーザー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ー照射部５０の下方に進入すると、レーザー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、レーザー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。
　そもそもレーザー照射時に空気を取り除く理由は、レーザー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、照射するレーザー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、レーザー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、ステージがレーザー照射部に到達して、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、レーザー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ー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ー照射されている。また、図５（Ｂ）に示すように、ガラス基板１００がレーザー照射部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、レーザー照射部で完全に取り除くことができない。
　以上のように、レーザー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ーが照射するため、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、ワークの搬送位置に関わらず、搬送経路上で安定した雰囲気を形成することができる雰囲気形成装置および浮上搬送方法を提供することを目的とする。
　すなわち、本発明の雰囲気形成装置のうち、第１の形態の本発明は、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することを特徴とする。
　本発明によれば、小域雰囲気形成部によって、大域雰囲気内で、大域雰囲気と異なる小域雰囲気が形成されており、ワークの有無に拘わらず搬送経路上で安定した小域雰囲気が得られる。
　他の形態の雰囲気形成装置の発明は、前記本発明の一形態において、前記大域雰囲気と前記小域雰囲気とが、前記浮上支持のために噴出された浮上噴出ガスを雰囲気ガスの一部として含み、前記大域雰囲気における前記浮上噴出ガスと前記小域雰囲気における前記浮上噴出ガスが異なることを特徴とする。
　本発明によれば、浮上噴出ガスを雰囲気ガスの一部として利用することができ、装置構成を簡略にできる。
　他の形態の雰囲気形成装置の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、前記大域雰囲気における雰囲気ガスと前記小域雰囲気における雰囲気ガスとが、ガスの成分で異なることを特徴とする。
　上記本発明によれば、大域雰囲気と小域雰囲気とでガスの成分が異なる雰囲気とすることができ、搬送経路に沿って異なるガス雰囲気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の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、前記大域雰囲気におけるガスと前記小域雰囲気におけるガスが、同一成分で純度が異なることを特徴とする。
　上記本発明によれば、大域雰囲気と小域雰囲気とで同一成分で純度の異なるガスを使用して雰囲気を形成することができる。
　他の形態の雰囲気形成装置の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、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の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、小域ガス導入部によって大域的な前記領域および小域的な前記領域の外からガスを導入して、小域雰囲気におけるガスの少なくとも一部として利用することができる。
　他の形態の雰囲気形成装置の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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することを特徴とする。
　本発明によれば、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の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、下方ガス噴出部から噴出されるガスとガス浮上ガス噴出部から噴出される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の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、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の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、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の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、加工エリアの上流側に小域雰囲気が存在することで、加工後のワークを小域雰囲気で覆うことができる。
　他の形態の雰囲気形成装置の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、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の発明は、前記本発明のいずれかの一形態において、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。
　本発明によれば、大域雰囲気と小域雰囲気とがワークに対する処理を行う処理室内に形成される。
　本発明の浮上搬送方法のうち、第１の形態は、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における大域雰囲気内で、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、を有することを特徴とする。
　他の形態の浮上搬送方法の発明は、前記本発明の一形態において、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、ワークの有無にかかわらず、所定の領域で小域雰囲気を形成でき、かつ、乱れのない雰囲気を形成することができる効果がある。
本発明の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雰囲気形成装置を有するレーザー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雰囲気形成装置を有するレーザー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雰囲気形成装置を有するレーザー処理装置を示す図である。 従来のレーザー処理装置の概略を示す図であり、Ａ図は、レーザー照射部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ー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、レーザー照射部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、レーザー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におけるレーザー処理装置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の上方側にレーザー照射部５が設けられている。レーザー照射部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、図示しないレーザー光源から出力されて所定の形状に整形されたレーザーがガラス基板１００に向けて照射される。また、レーザー照射部５付近では、レーザー照射部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、前記レーザー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、レーザー光は、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。
　レーザー照射部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。
　レーザー照射部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、レーザー照射部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がレーザー照射部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がレーザー照射部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ー照射部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、レーザー照射部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、レーザー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ー処理装置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。
　レーザー処理装置２Ａは、加工エリアＷを有しており、加工エリアＷの上方側にレーザー照射部５が設けられている。レーザー照射部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、図示しないレーザー光源から出力されて所定の形状に整形されたレーザーがガラス基板１００に向けて照射される。また、レーザー照射部５付近では、レーザー照射部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、前記レーザー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。
　レーザー照射部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、レーザー照射部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がレーザー照射部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、レーザー照射部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、レーザー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ー処理装置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。
　レーザー処理装置２Ｂは、加工エリアＷを有しており、加工エリアＷの上方側にレーザー照射部５が設けられている。レーザー照射部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、図示しないレーザー光源から出力されて所定の形状に整形されたレーザーがガラス基板１００に向けて照射される。また、レーザー照射部５付近では、レーザー照射部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、前記レーザー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。
　レーザー照射部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、レーザー照射部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がレーザー照射部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、レーザー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、レーザー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、レーザー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ー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　　レーザー処理装置
　　２Ａ　レーザー処理装置
　　２Ｂ　レーザー処理装置
　　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　　レーザー照射部
　　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 (15)

  1. 　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することを特徴とする雰囲気形成装置。
  2. 　前記大域雰囲気と前記小域雰囲気とが、前記浮上支持のために噴出された浮上噴出ガスを雰囲気ガスの一部として含み、前記大域雰囲気における前記浮上噴出ガスと前記小域雰囲気における前記浮上噴出ガスが異なることを特徴とする請求項１記載の雰囲気形成装置。
  3. 　前記大域雰囲気における雰囲気ガスと前記小域雰囲気における雰囲気ガスとが、ガスの成分で異なることを特徴とする請求項１または２に記載の雰囲気形成装置。
  4. 　前記大域雰囲気におけるガスと前記小域雰囲気におけるガスが、同一成分で、純度が異なることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  5. 　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請求項１～４のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  6. 　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請求項１～５のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  7. 　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することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  8. 　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請求項１～７のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  9. 　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請求項１～８のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  10. 　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請求項１～９のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  11. 　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請求項１～１０のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  12. 　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請求項９～１１のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  13. 　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請求項１～１２のいずれか１項に記載の雰囲気形成装置。
  14. 　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における大域雰囲気内で、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、を有することを特徴とする浮上搬送方法。
  15. 　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請求項１４記載の浮上搬送方法。
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