(57)【要約】【課題】絶縁基板上に形成された膜を良好に除去できる除去装置を提供する。【解決手段】照射部４０は、レーザ光４０ａを照射しつつ、保持ユニット１０に対して相対的に移動させられる。また、吸引部５０は、照射部４０との位置関係が保持された状態で、照射部４０とともに保持ユニット１０に対して相対的に移動させられる。これにより、照射部４０から照射されたレーザ光４０ａは、絶縁基板５の下側から絶縁基板５に入射し、絶縁基板５上に形成された膜６に到達する。そして、このレーザ光４０ａにより絶縁基板５上から除去された膜６の構成物質は、除去後、速やかに、照射部４０の直上に設けられた吸引部５０により吸引される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する絶縁基板上から膜を除去する除去装置において、
(a) 前記膜が上側となるように、前記絶縁基板を保持する保持ユニットと、
(b) 前記絶縁基板上から前記膜を除去および吸引する除去吸引ユニットと、
(c) 前記保持ユニットに対して前記除去吸引ユニットを相対的に移動させる駆動ユニットと、
を備え、
前記除去吸引ユニットは、
(b-1) 前記保持ユニットに保持された前記絶縁基板の下方に設けられており、前記絶縁基板上に形成された前記膜にレーザ光を照射する照射部と、
(b-2) 前記保持ユニットに保持された前記絶縁基板の上方、かつ、前記照射部の直上に設けられており、前記レーザ光の照射により除去された前記膜の構成物質を吸引する吸引部と、
を有し、
前記駆動ユニットは、相互の位置関係が維持された前記照射部および前記吸引部を、前記保持ユニットに対して相対的に移動させることを特徴とする除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の除去装置において、
前記除去吸引ユニットは、
(b-3) 前記照射部および前記吸引部が取り付けられた取付部、
を、さらに有しており、
前記駆動ユニットは、前記取付部に駆動力を付与することによって、前記照射部および前記吸引部を前記保持ユニットに対して相対的に移動させることを特徴とする除去装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の除去装置において、
前記照射部の中心軸と、前記吸引部の中心軸と、が、略一致することを特徴とする除去装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の除去装置において、
前記除去吸引ユニットの退避位置に設けられており、前記照射部に清浄ガスを供給する浄化ノズル、
をさらに有することを特徴とする除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、樹脂基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、および太陽電池用ガラス基板等のように、絶縁体により形成されており、透光性を有する絶縁基板（以下、単に、「絶縁基板」と称する）から、膜を除去する除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁基板上に形成された膜にレーザ光を照射することによって、絶縁基板上の膜を除去する技術が知られている（例えば、特許文献１から３）。ここで、特許文献１から３に記載された技術は、
（１）絶縁基板の膜面（絶縁基板の主面のうち、膜が形成された面）が下側となるように反転させるとともに、
（２）膜面と逆側の面（絶縁基板の上側の主面）から入射され、絶縁基板を透過したレーザ光を、膜に照射することによって、
絶縁基板上の膜を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１１０７８号公報
【特許文献２】特開２００９−０８２９７４号公報
【特許文献３】特開２０１０−０９２８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、特許文献１から３の技術は、膜面の除去に先立ち、膜面が下側となるように絶縁基板を反転させることを前提としている。この場合において、絶縁基板の保持部は、膜面に形成された膜が損傷を受けることを防止するため、反転後の絶縁基板の周縁部を保持する。
【０００５】
したがって、絶縁基板が大型化すると、絶縁基板の撓みの影響がさらに増大する。その結果、絶縁基板上に形成されている膜に対してレーザ光を良好に集光させることができず、この膜を良好に除去できないという問題が生ずる。
【０００６】
そこで、本発明では、絶縁基板上に形成された膜を良好に除去できる除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、透光性を有する絶縁基板上から膜を除去する除去装置において、前記膜が上側となるように、前記絶縁基板を保持する保持ユニットと、前記絶縁基板上から前記膜を除去および吸引する除去吸引ユニットと、前記保持ユニットに対して前記除去吸引ユニットを相対的に移動させる駆動ユニットとを備え、前記除去吸引ユニットは、前記保持ユニットに保持された前記絶縁基板の下方に設けられており、前記絶縁基板上に形成された前記膜にレーザ光を照射する照射部と、前記保持ユニットに保持された前記絶縁基板の上方、かつ、前記照射部の直上に設けられており、前記レーザ光の照射により除去された前記膜の構成物質を吸引する吸引部とを有し、前記駆動ユニットは、相互の位置関係が維持された前記照射部および前記吸引部を、前記保持ユニットに対して相対的に移動させることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の除去装置において、前記除去吸引ユニットは、前記照射部および前記吸引部が取り付けられた取付部、を、さらに有しており、前記駆動ユニットは、前記取付部に駆動力を付与することによって、前記照射部および前記吸引部を前記保持ユニットに対して相対的に移動させることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の除去装置において、前記照射部の中心軸と、前記吸引部の中心軸と、が、略一致することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の除去装置において、前記除去吸引ユニットの退避位置に設けられており、前記照射部に清浄ガスを供給する浄化ノズル、をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１から請求項４に記載の発明によれば、照射部は、レーザ光を照射しつつ、保持ユニットに対して相対的に移動させられる。また、吸引部は、照射部との位置関係が保持された状態で照射部とともに、保持ユニットに対して相対的に移動させられる。
【００１２】
これにより、照射部から照射されたレーザ光は、絶縁基板の下側から絶縁基板に入射し、絶縁基板上に形成された膜に到達する。そして、このレーザ光により絶縁基板上から除去された膜の構成物質は、除去後、速やかに、照射部の直上に設けられた吸引部により吸引される。
【００１３】
このように、請求項１から請求項４に記載の発明によれば、照射部の直上に吸引部を設けつつ、吸引部を照射部とともに移動させることによって、絶縁基板から除去された膜の構成物質を良好に吸引できる。すなわち、保持ユニットの付近に大型の吸引機構を設ける必要がない。そのため、除去装置の装置サイズおよび除去装置の製造コストを低減することができる。
【００１４】
特に、請求項２に記載の発明によれば、照射部および吸引部のそれぞれは、取付部に取り付けられており、照射部および吸引部は、一体となって、保持ユニットに対して相対的に移動させられる。そのため、絶縁基板上の膜の除去および吸引を、さらに良好に実行することができる。
【００１５】
特に、請求項３に記載の発明によれば、照射部の中心軸と、吸引部の中心軸と、は、略一致している。これにより、絶縁基板上から除去された膜の構成物質は、さらに速やかに吸引部にて吸引される。そのため、絶縁基板上の膜の除去および吸引を、さらに良好に実行することができる。
【００１６】
特に、請求項４に記載の発明によれば、退避位置に移動させられた除去吸引ユニットの照射部に、清浄ガスを供給することができる。これにより、絶縁基板の下側からレーザ光が照射される場合であっても、照射部を清浄な状態に維持することができる。そのため、レーザ光による膜の除去状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態における除去装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における除去装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図３】除去吸引ユニット付近の構成の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
＜１．除去装置の構成＞
図１および図２は、本発明の実施の形態における除去装置１の構成の一例を示す斜視図である。図３は、除去吸引ユニット３０付近の構成の一例を示す正面図である。ここで、除去装置１は、絶縁基板５から膜６を除去し、絶縁基板５の表面を露出させることによって、絶縁基板５の周縁付近のデリーション加工を実行する。図１および図２に示すように、除去装置１は、主として、保持ユニット１０と、架橋構造体２０と、除去吸引ユニット３０と、浄化ノズル８０と、制御部９０と、を有している。
【００２０】
なお、図１から図３には、それらの方向関係を明確にすべく、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が付されている。
【００２１】
保持ユニット１０は、膜６が上側となるように（より具体的には、保持ユニット１０は、除去範囲７より中心側となる保持範囲８にて）、絶縁基板５を保持する。図１から図３に示すように、保持ユニット１０は、主として、水平駆動部１１ａと、回転駆動部１１ｂと、を有している。また、図３に示すように、保持ユニット１０には、吸着溝１２および貫通孔１３が設けられている。
【００２２】
水平駆動部１１ａは、保持ユニット１０を、矢印ＡＲ１方向（Ｙ軸プラスまたはマイナス方向：第１水平方向）に進退させる。また、回転駆動部１１ｂは、回転軸１１ｃを中心として矢印Ｒ１方向（回転方向）に、保持ユニット１０を回転させる。これにより、保持ユニット１０は、保持された絶縁基板５の４辺のうちのいずれか１辺を、除去吸引ユニット３０付近に移動させることができる。そして、この１辺に沿って、除去範囲７（図３参照）が設定される。
【００２３】
複数（図３では、図示の都合上１本）の吸着溝１２は、保持ユニット１０の保持面１０ａ上に設けられた凹み部である。各吸着溝１２は、Ｘ軸またはＹ軸に沿って略直線状に延びるように形成されており、格子状とされている。
【００２４】
複数（図３では、図示の都合上２本）の貫通孔１３のそれぞれは、各吸着溝１２と、保持ユニット１０の下面側と、を貫通する縦孔である。例えば、貫通孔１３は、複数の吸着溝１２が交差する交差点（格子点）で接続されてもよい。
【００２５】
また、各貫通孔１３は、図３に示すように、配管１５、バルブ１６、ポンプ１７、および共通配管１８を介して、排気ドレイン１９と連通接続されている。
【００２６】
これにより、バルブ１６が開放され、ポンプ１７が動作させられることによって、絶縁基板５の下側付近の雰囲気、および吸着溝１２内の雰囲気は、排気される。そのため、絶縁基板５は、保持ユニット１０の保持面１０ａに対して吸着保持される。
【００２７】
架橋構造体２０は、保持ユニット１０を跨ぐように配置された構造物である。図１および図２に示すように、架橋構造体２０は、保持ユニット１０の進行方向（矢印ＡＲ１方向）と直交する方向（矢印ＡＲ２方向）に延びるユニット支持体２１を有している。
【００２８】
除去吸引ユニット３０は、図３に示すように、架橋構造体２０のユニット支持体２１に沿って進退しつつ、レーザ光４０ａによって絶縁基板５上の除去範囲７から膜６を除去する。また、除去吸引ユニット３０は、絶縁基板５上から放出された膜６の構成物質を吸引（吸塵）する。なお、除去吸引ユニット３０の詳細については、後述する。
【００２９】
浄化ノズル８０は、例えば、照射部４０の走査部４２（図３参照）のような光学系に清浄ガス（例えば、窒素ガス）を供給することによって、照射部４０に付着したホコリ等を取り除き、照射部４０を浄化する。浄化ノズル８０は、配管８１を介して図示しない清浄ガス供給源に接続されている。図２に示すように、浄化ノズル８０は、除去吸引ユニット３０の退避位置Ｐ１に設けられている。
【００３０】
これにより、絶縁基板５の下側からレーザ光４０ａが照射される場合であっても、照射部４０を清浄な状態に維持することができる。そのため、レーザ光４０ａによる膜６の除去状態を良好に維持することができる。
【００３１】
制御部９０は、例えば保持ユニット１０の進退および回転動作、並びに除去吸引ユニット３０の進退動作、照射動作、および吸引動作を制御するとともに、データ演算を実現する。図１および図２に示すように、制御部９０は、主として、ＲＯＭ９１と、ＲＡＭ９２と、ＣＰＵ９３と、を有している。
【００３２】
ＲＯＭ（Read Only Memory）９１は、いわゆる不揮発性の記憶部であり、例えば、プログラム９１ａが格納されている。なお、ＲＯＭ９１としては、読み書き自在の不揮発性メモリであるフラッシュメモリが使用されてもよい。
【００３３】
ＲＡＭ（Random Access Memory）９２は、揮発性の記憶部であり、例えば、ＣＰＵ９３の演算で使用されるデータが格納される。ＣＰＵ（Central Processing Unit）９３は、ＲＯＭ９１のプログラム９１ａに従った制御（例えば、除去吸引ユニット３０による吸引動作の制御）やデータ処理を実行する。
【００３４】
＜２．除去吸引ユニットの構成＞
ここでは、除去吸引ユニット３０のハードウェア構成について説明する。図３に示すように、除去吸引ユニット３０は、主として、照射部４０と、吸引部５０と、取付部６０と、を有している。
【００３５】
照射部４０は、図３に示すように、保持ユニット１０に保持された絶縁基板５の下方に設けられており、絶縁基板５上に形成された膜６にレーザ光４０ａ（例えば、レーザスポット径が１５０μｍ程度）を照射する。レーザ光４０ａに照射された膜６は、原子状態、分子状態、プラズマ状態となり、膜６の構成物質の微粒子が絶縁基板５上から放出される。図３に示すように、照射部４０は、主として、レーザ発振器４１と、走査部４２と、光ファイバ４３と、を有している。
【００３６】
レーザ発振器４１は、制御部９０から送出される駆動信号に基づいて、レーザ光を出射する。本実施の形態において、レーザ発振器４１としては、比視感度の高いグリーンレーザ（波長５３２ｎｍ半導体励起固定レーザ）が、用いられても良い。そして、レーザ発振器４１から出射されたレーザ光は、光ファイバ４３を介して、走査部４２に導かれる。
【００３７】
走査部４２は、レーザ光４０ａの照射方向を変更することによって、レーザ光４０ａを膜６に対して走査させる。ここで、本実施の形態の走査部４２は、２枚のミラー（図示省略）を有しており、各ミラーの回転軸は、互いに直交する。したがって、走査部４２は、各ミラーの回転量を調整することによって、レーザ光４０ａを所望方向に揺動させることができる。
【００３８】
吸引部５０は、絶縁基板５上から放出された膜６の構成物質を吸引する。図３に示すように、吸引部５０は、保持ユニット１０に保持された絶縁基板５の上方、かつ、照射部４０の直上に設けられており、吸引ノズル５１を有している。
【００３９】
吸引ノズル５１は、図３に示すように、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる中空の筒状体である。図３に示すように、吸引ノズル５１は、主として、真直部５２と、拡開部５３と、平坦部５４と、を有している。また、図３に示すように、吸引ノズル５１は、配管５５、バルブ５６、分離部５７、配管５８、およびポンプ５９を介して、排気ドレイン１９と連通接続されている。
【００４０】
真直部５２は、拡開部５３の上側に配置されており、上下方向に真っ直ぐに延びる円筒体である。図３に示すように、真直部５２の内径は、上下方向（Ｚ軸方向）の各位置において略同一となる。また同様に、真直部５２の外径も、上下方向の各位置において略同一となる。
【００４１】
拡開部５３は、図３に示すように、真直部５２の下側に設けられており、円錐台状の外形を有している。拡開部５３の内径および外径は、真直部５２側から平坦部５４側に向かうにしたがって、増大する。
【００４２】
平坦部５４は、拡開部５３の下側に設けられたリング状の平板である。平坦部５４の開口５４ａは、膜６の構成物質を吸引する吸引口として用いられる。これにより、吸引ノズル５１で固化した膜６の固形物は、拡開部５３および平坦部５４で挟まれる捕捉空間５０ｂにて捕捉される。そのため、固化した膜６の固形物が、絶縁基板５に付着することを防止できる。
【００４３】
また、図３に示すように、吸引ノズル５１は、配管５５、バルブ５６、分離部５７、配管５８、およびポンプ５９を介して、排気ドレイン１９と連通接続されている。これにより、バルブ５６が開放され、ポンプ５９が動作させられることによって、除去範囲７に存在する膜６の構成物質は、除去範囲７付近の雰囲気とともに排気される。そのため、絶縁基板５の上側付近を清浄に維持することができる。
【００４４】
ここで、分離部５７は、膜６の構成物質を含む気体から、この構成物質を分離する。例えば、吸引ノズル５１で吸引された膜６の構成物質は、配管５５およびバルブ５６を介して、分離部５７の密閉空間５７ａ内に案内される。密閉空間５７ａ内に案内された膜６の構成物質は、固化して固形物５７ｂとなっており、密閉空間５７ａ内に残る。そのため、分離部５７からは、膜６の構成物質を含まない清浄な空気が、排気ドレイン１９に向けて排気される。
【００４５】
取付部６０は、図１および図２に示すように、架橋構造体２０の長手方向（矢印ＡＲ２方向）に沿って進退する移動部材である。取付部６０には、照射部４０および吸引部５０が取り付けられている。図３に示すように、取付部６０は、主として、水平駆動部６０ａと、支持部材６１と、上部および下部ブラケット６２、６３と、を有している。
【００４６】
支持部材６１は、上下方向に延びる柱状体である。上部および下部ブラケット６２、６３は、それぞれ支持部材６１の上端および下端付近に、片持ち梁状に設けられている。そして、上部および下部ブラケット６２、６３の自由端には、それぞれ吸引部５０および照射部４０が、固定されている。
【００４７】
これにより、取付部６０に固定された照射部４０および吸引部５０は、上面視角形の絶縁基板５の周縁に沿って、矢印ＡＲ２方向（図１および図２参照）に移動できる。すなわち、照射部４０および吸引部５０は、保持ユニット１０に対し、一体となって移動させられる。そのため、絶縁基板５上の膜６の除去および吸引が、さらに良好に実行される。
【００４８】
ここで、図３に示すように、照射部４０および吸引部５０は、中心軸４０ｂ、５０ａが略一致するように、取付部６０に対して取り付けられている。これにより、絶縁基板５上から除去された膜６の構成物質は、さらに速やかに吸引部５０にて吸引される。そのため、絶縁基板５上の膜６の除去および吸引を、さらに良好に実行することができる。
【００４９】
水平駆動部６０ａは、取付部６０の支持部材６１に駆動力を付与する。これにより、支持部材６１と、上部および下部ブラケット６２、６３と、は、矢印ＡＲ２方向（Ｘ軸プラスまたはマイナス方向：第２水平方向）に進退できる。
【００５０】
このように、水平駆動部６０ａ、並びに保持ユニット１０の水平駆動部１１ａおよび回転駆動部１１ｂは、相互の位置関係が維持された照射部４０および吸引部５０を、保持ユニット１０に対して相対的に移動させることができる。すなわち、水平駆動部１１ａ、回転駆動部１１ｂ、および水平駆動部６０ａは、駆動ユニット７０として使用できる。また、上述のように、走査部４２は、レーザ光４０ａを照射方向を変更することによって、レーザ光４０ａを膜６にて走査させることができる。
【００５１】
これにより、走査部４２によりレーザ光４０ａを矢印ＡＲ１方向に往復スキャンさせながら、駆動ユニット７０により絶縁基板５の周縁に沿って照射部４０および吸引部５０を移動させることができる。
【００５２】
そのため、照射部４０は、絶縁基板５の周縁付近となる除去範囲７（例えば、走査幅Ｄ１が５〜１０ｍｍ）から膜６が除去されるように、レーザ光４０ａを照射でき、絶縁基板５の表面を露出させることができる。
【００５３】
なお、水平駆動部１１ａ、回転駆動部１１ｂ、および水平駆動部６０ａによる移動態様の一例としては、
（１）照射部４０および吸引部５０だけが移動する、
（２）保持ユニット１０だけが移動する、
（３）照射部４０および吸引部５０と、保持ユニット１０と、の両者が移動する、
が、挙げられる。
【００５４】
また、吸引ノズル５１の開口幅Ｄ２は、除去範囲７より大きくなるように設定されている。そのため、吸引部５０は、膜６の構成物質をさらに良好に吸引することができる。
【００５５】
＜３．本実施の形態の除去装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の除去装置１において、照射部４０は、レーザ光４０ａを照射しつつ、保持ユニット１０に対して相対的に移動させられる。また、吸引部５０は、照射部４０との位置関係が保持された状態で照射部４０とともに、保持ユニット１０に対して相対的に移動させられる。
【００５６】
これにより、照射部４０から照射されたレーザ光４０ａは、絶縁基板５の下側から絶縁基板５に入射し、絶縁基板５上に形成された膜６に到達する。そして、このレーザ光４０ａにより絶縁基板５上から除去された膜の構成物質は、除去後、速やかに、照射部４０の直上に設けられた吸引部５０により吸引される。
【００５７】
このように、照射部４０の直上に吸引部５０を設けつつ、照射部４０および吸引部５０を一体的に移動させることによって、絶縁基板５から除去された膜６の構成物質を良好に吸引できる。すなわち、保持ユニット１０の付近に大型の吸引機構を設ける必要がない。そのため、除去装置１の装置サイズおよび除去装置１の製造コストを低減することができる。
【００５８】
また、本実施の形態の除去装置１は、絶縁基板５を反転させることなく、絶縁基板５上の膜６を除去することができる。すなわち、本実施の形態の除去装置１は、反転状態の絶縁基板５を保持する場合に問題となる絶縁基板５の撓みの影響を、抑制することができる。そのため、レーザ光４０ａを膜６で良好に集光させることができ、膜６の除去を良好に実行できる。
【００５９】
＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００６０】
本実施の形態において、保持ユニット１０の保持面１０ａのサイズは、絶縁基板５の主面サイズより小さいものとして説明したが、これに限定されるものでない。保持ユニット１０の材質がレーザ光４０ａに対して透明ならば、保持ユニット１０の保持面１０ａのサイズは、絶縁基板５の主面サイズ以上であっても良い。この場合、レーザ光４０ａは、保持ユニット１０の下側から保持ユニット１０に入射し、絶縁基板５を介して膜６に到達する。
【符号の説明】
【００６１】
１  除去装置
５  絶縁基板
６  膜
７  除去範囲
８  保持範囲
１０  保持ユニット
１０ａ  保持面
１１ａ、６０ａ  水平駆動部
１１ｂ  回転駆動部
１１ｃ  回転軸
２０  架橋構造体
３０  除去吸引ユニット
４０  照射部
４０ａ  レーザ光
４０ｂ、５０ａ  中心軸
５０  吸引部
５１  吸引ノズル
６０  取付部
７０  駆動ユニット
８０  浄化ノズル
Ｄ１  走査幅
Ｄ２  開口幅
Ｐ１  退避位置
【図１】
2012011415.tif 000003
【図２】
2012011415.tif 000004
【図３】
2012011415.tif 000005