JP7387476B2

JP7387476B2 - 浮上搬送装置、及びレーザ処理装置

Info

Publication number: JP7387476B2
Application number: JP2020022269A
Authority: JP
Inventors: 貴洋藤; 芳広山口; 岳志永井
Original assignee: JSW Aktina System Co Ltd
Current assignee: JSW Aktina System Co Ltd
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2023-11-28
Anticipated expiration: 2040-02-13
Also published as: CN113247623A; US12103790B2; JP2021127204A; US20210252635A1

Description

本発明は浮上搬送装置、及びレーザ処理装置に関し、例えば基板を浮上させながら基板を搬送する浮上搬送装置、及びレーザ処理装置に関する。

液晶ディスプレイパネルや有機ＥＬパネルなどの製造プロセスでは、使用する基板が大型であるため、基板を浮上させながら基板を搬送する浮上搬送装置が広く用いられている。特許文献１には、基板に気体を吹き付けて基板を浮上させて搬送する浮上搬送装置に関する技術が開示されている。

特開２０１９－１９２６８１号公報

基板を浮上させながら搬送する浮上搬送装置においては、基板の浮上量のばらつきが生じるという問題がある。特に、基板に対しレーザ照射を行うレーザ処理装置においては、基板の浮上量のばらつきはレーザ処理後の基板上の膜等の品質に大きな影響を与えることから、基板の浮上精度向上が求められる。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態にかかる浮上搬送装置は、基板の下面に気体を噴射して基板を浮上させながら基板を搬送する浮上搬送装置であって、基板側に配置され、気体を噴射する複数の噴射口を有する上板と、上板の下側に配置された下板と、を備える。上板および下板の少なくとも一方には、複数の噴射口に気体を供給するための流路が設けられている。

一実施の形態にかかるレーザ処理装置は、上述の浮上搬送装置と、基板に照射するレーザ光を発生させるレーザ発生装置と、を備える。

前記一実施の形態によれば、基板の浮上精度を向上させることが可能な浮上搬送装置、及びレーザ処理装置を提供することができる。

実施の形態１にかかる浮上搬送装置を説明するための分解斜視図である。実施の形態１にかかる浮上搬送装置を説明するための上面図である。実施の形態１にかかる浮上搬送装置の下板の上面図である。実施の形態１にかかる浮上搬送装置の断面図である。実施の形態１にかかる浮上搬送装置の断面図である。実施の形態１にかかる浮上搬送装置の断面図である。レベリングボルトを説明するための斜視図である。実施の形態１にかかる浮上搬送装置の断面図である。実施の形態１にかかる浮上搬送装置の他の構成例を示す断面図である。レベリングボルトの断面構造を説明するための斜視図である。実施の形態２にかかるレーザ処理装置の断面図である。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１にかかる浮上搬送装置を説明するための分解斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる浮上搬送装置を説明するための上面図である。図３は、実施の形態１にかかる浮上搬送装置の下板の上面図である。図４は、実施の形態１にかかる浮上搬送装置の断面図である。図４に示すように、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１は、基板３０の下面に気体を噴射して基板３０を浮上させながら、基板３０を搬送方向（ｘ軸プラス方向）に搬送する装置である。

図１に示すように、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１は、上板１０および下板２０を備える。上板１０は、浮上搬送装置１の上側（ｚ軸方向プラス側）に配置されている。下板２０は、上板１０の下側（ｚ軸方向マイナス側）に配置されている。例えば、上板１０および下板２０は、アルミニウム合金等の金属材料（メッキ処理を施してもよい）を用いて構成することができる。

図１、図２に示すように、上板１０の表面には、上側に気体を噴射する複数の噴射口１１が設けられている。図４に示すように、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１は、複数の噴射口１１からｚ軸方向プラス側に気体を噴射し、この噴射された気体を基板３０の下面に衝突させることで、基板３０を浮上させる。そして、搬送手段（不図示）を用いて基板３０を搬送方向（ｘ軸プラス方向）に移動させることで、基板３０を浮上させながら基板を搬送方向に搬送することができる。

図２に示す例では、複数の噴射口１１がｘ軸方向およびｙ軸方向に所定の間隔で規則的に配置されている例を示した。しかし本実施の形態では、複数の噴射口１１の配置は図２に示す配置に限定されることはなく、任意の配置とすることができる。また、上板１０の外周付近には、後述するレベリングボルト４２（図５参照）を挿入するための複数の貫通孔１２が形成されている。

図１に示すように、上板１０の下側には下板２０が配置されている。図１、図３に示すように、下板２０の上板１０側（つまりｚ軸方向プラス側）の表面には、上板１０が有する複数の噴射口１１に気体を供給するための複数の流路２１、２２が設けられている。

具体的には、図３に示すように、下板２０の表面には、第１流路２１および第２流路２２が形成されている。第１流路２１は、気体供給口２７から供給された気体を下板２０のｙ軸方向プラス側およびｙ軸方向マイナス側の各々に供給するための流路である。つまり、第１流路２１は、下板２０のｙ軸方向プラス側に設けられた流路２１_１と下板２０のｙ軸方向マイナス側に設けられた流路２１_２と、気体供給口２７から供給された気体を流路２１_１および流路２１_２の各々に供給する流路２１_３と、を有する。

第２流路２２は、気体供給口２７から第１流路２１を経由して供給された気体を、上板１０に設けられた複数の噴射口１１に供給するための流路である。具体的には、第２流路２２の上流側の端部は第１流路２１と接続されており、第２流路２２の下流側の各々の端部２３は各々の噴射口１１とそれぞれ接続されている。

図３に示す例では、第１流路２１の断面積は第２流路２２の断面積よりも大きくなるように構成されている。つまり、第１流路２１は、気体供給口２７から供給された気体を各々の第２流路２２に供給する流路としての機能を有するので、第１流路２１を通過する気体の量は第２流路２２を通過する気体の量よりも多い。したがって、第１流路２１の断面積を第２流路２２の断面積よりも大きくすることで、気体供給口２７から噴射口１１までの流路抵抗を低減できるため、気体の圧力損失を低減して、気体供給口２７に供給された気体の圧力と同等程度の圧力を保持した気体を噴射口１１に供給することができる。

なお、図３に示す第１流路２１および第２流路２２の配置は一例であり、本実施の形態では、第１流路２１および第２流路２２の配置は任意に決定することができる。すなわち、気体供給口２７から第１流路２１および第２流路２２を経由して噴射口１１に気体を供給できる構成であれば、第１流路２１および第２流路２２の配置はどのような配置としてもよい。

また、下板２０の外周付近には、後述するレベリングボルト４２（図５参照）を挿入するための複数の貫通孔２５が形成されている。下板２０の各々の貫通孔２５の位置は、上板１０の各々の貫通孔１２の位置と対応している。

本実施の形態において、上板１０および下板２０は、締結用ボルトを用いて互いに締結されている。例えば、上板１０および下板２０は、下板２０側から挿入された複数の締結用ボルト４１（図５参照）を用いて互いに締結することができる。

上述のように、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１は、気体供給口２７から供給された気体を、第１流路２１および第２流路２２を経由して、噴射口１１に供給している。したがって、図４に示すように、複数の噴射口１１から基板３０の下面に気体を噴射して、基板３０を浮上させることができる。ここで、基板３０は典型的にはガラス基板であるが、浮上搬送装置１を用いて搬送する基板３０はガラス基板に限定されることはない。

また、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１は、上板１０および下板２０の２枚の板を用いて浮上搬送装置１を構成している。このような構成とすることで、上板１０と下板２０の接触面に隙間が生じることを抑制することができ、上板１０と下板２０の接触面から気体が漏れることを抑制することができる。よって、複数の噴射口１１から噴射される気体の流量にばらつきが生じことを抑制することができ、基板の浮上量（上下方向の位置）にばらつきが生じることを抑制できる。したがって、基板３０の浮上精度を向上させることができる。

例えば、上板、中板、及び下板の３枚の板を締結用ボルトで締結した場合は、各々の板の位置がずれる等の理由により、３枚の板を適切に締結することは困難である。また、浮上搬送装置の場合は、内部流路を気体が通過するため、各々の板間、つまり上板と中板、中板と下板、上板と下板の３通りでの締結が必要となる。しかしながら、このような３通りの締結を実施すると、使用する締結用ボルトの数が膨大となり現実的ではない。また、ガスケットのような薄い板を挟む場合は、ガスケットの加工精度を確保することが困難であるため、３枚の板を締結することは現実的ではない。

これに対して本実施の形態にかかる浮上搬送装置１は、上板１０および下板２０の２枚の板を用いて浮上搬送装置１を構成している。したがって、ボルト締結が十分に機能し、上板１０と下板２０との接触面に隙間が生じることを抑制することができる。よって、上板１０と下板２０との接触面から気体が漏れることを抑制することができる。

なお、上記説明では下板に流路２１、２２を形成した例を示したが、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１では、上板１０および下板２０の少なくとも一方に流路２１、２２を形成してもよい。すなわち、上記説明のように、下板２０のみに流路２１、２２を形成してもよい。また、上板１０のみに流路２１、２２を形成してもよい。また、上板１０および下板２０の両方に流路２１、２２を形成してもよい。

また、本実施の形態では、図４、図５に示すように、下板２０の厚さが上板１０の厚さよりも薄くなるように構成してもよい。このように、下板２０の厚さを上板１０の厚さよりも薄くした場合は、上板１０と下板２０とを複数の締結用ボルト４１（図５参照）で締結した際に、上板１０と下板２０の接触面において、薄い方の下板２０が上板１０の表面（接触面）に倣ってたわむため、上板１０と下板２０の接触面における隙間を塞ぐことができる。したがって、上板１０と下板２０の接触面から気体が漏れることをより確実に抑制することができる。

すなわち、上板１０の厚さと下板２０の厚さが同程度である場合は、厚さの影響で下板２０の剛性が強くなり、上板１０および下板２０がたわみにくくなる。この場合は、ボルト締結時に上板１０と下板２０の接触面に隙間ができないように、上板１０と下板２０の接触面の加工精度を同程度にする必要がある。

これに対して、下板２０の厚さを上板１０の厚さよりも薄くした場合は、ボルト締結時に、薄い方の下板２０が上板１０の下面（接触面）に倣ってたわむため、上板１０と下板２０の接触面における隙間を塞ぐことができる。この場合は、上板１０と下板２０の接触面の加工精度を同程度にする必要がなくなるため、浮上搬送装置を製造する際の製造工程を簡略化することができる。

なお、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１では、浮上搬送装置１の基板３０と対向する面（つまり、上板１０の上面）の面精度を高くする必要があるため、上板１０の厚さを厚くする必要がある。したがって、本実施の形態では、上板１０の厚さを厚くし、下板２０の厚さを薄くする構成が好ましい。

また、図５、図８に示すように、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１には、浮上搬送装置１の下面から下側に突出している複数のレベリングボルト４２が設けられている。図８に示すように、本実施の形態では、複数のレベリングボルト４２が設置面３５と接触することで、浮上搬送装置１が設置面３５に設置される。このように、複数のレベリングボルト４２が設置面３５と接触するようにすることで、浮上搬送装置１を設置面３５に設置する際の設置精度を向上させることができる。

例えば、レベリングボルト４２の設置面３５と接触する面（接触面４５）の面精度を、下板２０の下面の面精度よりも高くしてもよい。このような構成とすることで、下板２０を設置面３５と接触させて浮上搬送装置１を設置するよりも、レベリングボルト４２の接触面４５を設置面３５と接触させて浮上搬送装置１を設置した方が、精度よく浮上搬送装置１を設置面３５に設置することができる。

つまり、浮上搬送装置１を設置する際に、設置面３５と接触する箇所をレベリングボルト４２の接触面４５に限定した場合は、浮上搬送装置１の設置精度は、接触面４５の面精度に依存する。この場合は、レベリングボルト４２の接触面４５の面精度を確保することで、浮上搬送装置１の設置精度を確保することができる。したがって、浮上搬送装置１の設置精度を容易に向上させることができる。以下、レベリングボルトについて更に詳細に説明する。

図５に示すように、上板１０および下板２０には、レベリングボルト４２を配置するための貫通孔１２、２５がそれぞれ形成されている。つまり、上板１０の貫通孔１２および下板２０の貫通孔２５はそれぞれ、平面視した際に互いに対応する位置に形成されている（図１参照）。そしてこれらの貫通孔１２、２５は、上板１０および下板２０が締結用ボルト４１で締結された際に、浮上搬送装置１をｚ軸方向に貫通する一つの貫通孔となる。複数のレベリングボルト４２の各々は、この貫通孔１２、２５に配置される。

なお、図１～図３では、浮上搬送装置１に６つのレベリングボルト４２を設けた例を示したが、浮上搬送装置１に設けるレベリングボルト４２の数は任意に決定することができる。また、図８に示すように、レベリングボルト４２の数は、締結用ボルト４１の数よりも少ない。つまり、締結用ボルト４１は、上板１０と下板２０の接触面に隙間が生じないように、比較的多くの場所に設ける必要がある。一方、レベリングボルト４２は、浮上搬送装置１を設置面３５に設置するために用いられるので、レベリングボルト４２の数は、締結用ボルト４１の数よりも少なくすることができる。

図５、図６に示すように、レベリングボルト４２は、貫通孔１２、２５内に設けられており、貫通孔１２、２５内を上下方向（ｚ軸方向）に変位可能に構成されている。具体的には、レベリングボルト４２は上板１０と螺合するように構成されており、レベリングボルト４２を回転させることで、レベリングボルト４２の浮上搬送装置１の下面からの突出量を変更可能に構成されている。

つまり、図５に示すように、貫通孔１２の内壁にねじ加工を施す（例えば、雌ねじ加工。ねじ加工された箇所を符号１５で示す）。また、図７の斜視図に示すように、レベリングボルト４２の上側４３の側面にもねじ加工を施す（例えば雄ねじ加工）。そして、これらのねじ加工された箇所を螺合させることで、レベリングボルト４２を回転させた際に、レベリングボルト４２の上下方向（ｚ軸方向）の位置を変更（調整）することができる。なお、図６に示す断面図では、図５に示した場合よりも、レベリングボルト４２が下側に突出している場合、換言すると、浮上搬送装置１の位置を高くした場合を示している。

図７の斜視図に示すように、レベリングボルト４２の上部には嵌合部４６が形成されている。嵌合部４６は、浮上搬送装置１の上側（ｚ軸方向プラス側）から貫通孔１２を介して導入された工具（不図示）と嵌合するように構成されている。したがって、浮上搬送装置１の上側から工具（不図示）を用いてレベリングボルト４２を回転させることで、レベリングボルト４２の突出量（つまり、上下方向の位置）を変更することができる。このような構成とすることで、浮上搬送装置１の上下方向の位置決めを容易にすることができる。なお、図７では、嵌合部４６を六角穴（つまり、六角レンチと嵌合する穴）として例示しているが、嵌合部４６の形状はこれに限定されることはない。

また、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１では、図５に示すように、下板２０に形成された貫通孔２５の直径は、上板１０に形成された貫通孔１２の直径よりも大きくしてもよい。このような構成とすることで、レベリングボルト４２の下側の土台４４の直径を大きくすることができ、浮上搬送装置１を設置面３５に設置する際に浮上搬送装置１を安定させることができる。

また、図４に示したように、下板２０の下面には、下板２０に設けた流路２１、２２に気体を供給するための気体供給口２７が設けられている。図８に示すように、レベリングボルト４２を設置面３５と接触させて浮上搬送装置１を設置した場合は、下板２０の下面と設置面３５との間に空間が形成される。よって、この空間に配管２８を配置し、この配管２８を通して気体供給口２７に気体を供給するように構成してもよい。例えば、配管２８は、下板２０の下面と設置面３５との間の空間を通過するように設けてもよい。また、配管２８は、エリアベース３７を貫通する貫通孔（不図示）と接続されるようにしてもよい。この場合は、エリアベース３７の上面において貫通孔と配管２８とが接続され、エリアベース３７の下面の貫通孔の入り口に供給された気体が、エリアベース３７の貫通孔と配管２８とを通過して、気体供給口２７に供給される。

また、本実施の形態にかかる浮上搬送装置１では、図９に示すように、固定部材５１を用いてレベリングボルト４２を設置面３５に固定してもよい。レベリングボルト４２を設置面３５に固定することで、浮上搬送装置１を設置面３５に安定して設置することができる。

例えば、図１０に示すように、レベリングボルト４２の土台４４の中心部に貫通孔４８を形成する。そして図９に示すように、レベリングボルト４２の貫通孔４８に固定部材５１を貫通させ、更に固定部材５１の先端を設置面３５に固定することで、レベリングボルト４２を設置面３５に固定することができる。固定部材５１を用いてレベリングボルト４２を設置面３５に固定する場合も、浮上搬送装置１の上側から工具を導入して固定部材５１を固定することができる。したがって、浮上搬送装置１の設置作業が容易になる。

なお、本実施の形態では、図１に示す上板１０と下板２０とを備える１つの浮上ユニットを用いて浮上搬送装置１を構成してもよく、また図１に示す上板１０と下板２０とを備える浮上ユニットを複数組み合わせて浮上搬送装置を構成してもよい。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１で説明した浮上搬送装置１をレーザ処理装置に使用した場合について説明する。図１１は、実施の形態２にかかるレーザ処理装置２の断面図である。図１１に示すように、レーザ処理装置２は、浮上搬送装置１とレーザ発生装置９０とを備える。

浮上搬送装置１は、基板３０の下面に気体を噴射して基板３０を浮上させながら基板３０を搬送方向（ｘ軸方向プラス側）に搬送する。なお、浮上搬送装置１については上述した浮上搬送装置と同様であるので、重複した説明は省略する。

レーザ発生装置９０は、基板３０に照射するレーザ光９１を発生させる。例えば、レーザ処理装置２はレーザアニール装置であり、この場合はレーザ発生装置９０にエキシマレーザ等を用いることができる。レーザ発生装置９０から供給されたレーザ光は、光学系（不図示）においてライン状（ｙ軸方向に伸びるライン状）となり、基板３０の上面にはライン状、具体的には焦点がｙ軸方向に伸びるレーザ光９１（ラインビーム）が照射される。例えば、基板３０上には非晶質膜が形成されており、この非晶質膜にレーザ光９１を照射してアニール処理することで、非晶質膜を結晶化させることができる。

上述のように、浮上搬送装置１は、上板１０および下板２０の２枚の板を用いて浮上搬送装置１を構成している。このような構成とすることで、上板１０と下板２０の接触面から気体が漏れることを抑制することができ、複数の噴射口から噴射される気体の流量にばらつきが生じことを抑制することができる。よって、基板の浮上量（上下方向の位置）にばらつきが生じることを抑制できる。したがって、上述の浮上搬送装置１をレーザ処理装置２に使用することで、レーザ照射の際の照射精度を高めることができる。具体的には、レーザ照射時に基板３０に照射されるレーザ光の焦点深度（ＤＯＦ：Depth of Focus）から外れてしまうことを抑制することができる。

以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

１浮上搬送装置
２レーザ処理装置
１０上板
１１噴射口
１２貫通孔
２０下板
２１流路（第１流路）
２１_１、２１_２、２１_３流路
２２流路（第２流路）
２３端部
２５貫通孔
２７気体供給口
２８配管
３０基板
３５設置面
３７エリアベース
４１締結用ボルト
４２レベリングボルト
４３上側
４４土台
４５接触面
４６嵌合部
４８貫通孔
５１固定部材
９０レーザ発生装置
９１レーザ光

Claims

基板の下面に気体を噴射して前記基板を浮上させながら前記基板を搬送する浮上搬送装置であって、
前記基板側に配置され、前記気体を噴射する複数の噴射口を有する上板と、
前記上板の下側に配置された下板と、を備え、
前記上板および前記下板の少なくとも一方に、前記複数の噴射口に前記気体を供給するための流路が設けられており、
前記浮上搬送装置には、前記浮上搬送装置の下面から下側に突出している複数のレベリングボルトが設けられており、
前記複数のレベリングボルトが設置面と接触することで、前記浮上搬送装置が前記設置面に設置され、
前記浮上搬送装置が備える前記上板および前記下板には、前記レベリングボルトが上下方向に変位可能な貫通孔が形成されており、
前記レベリングボルトは前記上板と螺合するように構成されており、
前記レベリングボルトを回転させることで、前記レベリングボルトの前記浮上搬送装置の下面からの突出量を変更可能に構成されており、
前記貫通孔の前記下板における直径は、前記上板における直径よりも大きい、
浮上搬送装置。
前記下板の前記上板側の表面には、前記上板が有する前記複数の噴射口に前記気体を供給するための流路が設けられている、請求項１に記載の浮上搬送装置。
前記下板の厚さが前記上板の厚さよりも薄くなるように構成されている、請求項２に記載の浮上搬送装置。
前記上板および前記下板は、前記下板側から挿入された締結用ボルトを用いて互いに締結されている、請求項３に記載の浮上搬送装置。
前記レベリングボルトの前記設置面と接触する面の面精度が前記下板の下面の面精度よりも高い、請求項１に記載の浮上搬送装置。
前記レベリングボルトは、前記浮上搬送装置の上側から貫通孔を介して導入された工具と嵌合する嵌合部を有し、
前記工具を用いて前記レベリングボルトを回転させることで前記突出量を変更可能に構成されている、
請求項１に記載の浮上搬送装置。
前記下板の下面には前記流路に前記気体を供給するための気体供給口が設けられており、
前記下板の下面と前記設置面との間に形成された空間に設けられた配管を通して、前記気体供給口に前記気体が供給される、
請求項１に記載の浮上搬送装置。
基板の下面に気体を噴射して前記基板を浮上させながら前記基板を搬送する浮上搬送装置と、
前記基板に照射するレーザ光を発生させるレーザ発生装置と、を備え、
前記浮上搬送装置は、
前記基板側に配置され、前記気体を噴射する複数の噴射口を有する上板と、
前記上板の下側に配置された下板と、を備え、
前記上板および前記下板の少なくとも一方に、前記複数の噴射口に前記気体を供給するための流路が設けられており、
前記浮上搬送装置には、前記浮上搬送装置の下面から下側に突出している複数のレベリングボルトが設けられており、
前記複数のレベリングボルトが設置面と接触することで、前記浮上搬送装置が前記設置面に設置され、
前記浮上搬送装置が備える前記上板および前記下板には、前記レベリングボルトが上下方向に変位可能な貫通孔が形成されており、
前記レベリングボルトは前記上板と螺合するように構成されており、
前記レベリングボルトを回転させることで、前記レベリングボルトの前記浮上搬送装置の下面からの突出量を変更可能に構成されており、
前記貫通孔の前記下板における直径は、前記上板における直径よりも大きい、
レーザ処理装置。
前記下板の前記上板側の表面には、前記上板が有する前記複数の噴射口に前記気体を供給するための流路が設けられている、請求項８に記載のレーザ処理装置。
前記下板の厚さが前記上板の厚さよりも薄くなるように構成されている、請求項９に記載のレーザ処理装置。
前記上板および前記下板は、前記下板側から挿入された締結用ボルトを用いて互いに締結されている、請求項１０に記載のレーザ処理装置。
前記レベリングボルトの前記設置面と接触する面の面精度が前記下板の下面の面精度よりも高い、請求項８に記載のレーザ処理装置。
前記レベリングボルトは、前記浮上搬送装置の上側から貫通孔を介して導入された工具と嵌合する嵌合部を有し、
前記工具を用いて前記レベリングボルトを回転させることで前記突出量を変更可能に構成されている、
請求項８に記載のレーザ処理装置。
前記下板の下面には前記流路に前記気体を供給するための気体供給口が設けられており、
前記下板の下面と前記設置面との間に形成された空間に設けられた配管を通して、前記気体供給口に前記気体が供給される、
請求項８に記載のレーザ処理装置。