(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の周縁部に当接して該ガラス基板をガラス基板台に押し当てる押さえ部材と、前記押さえ部材を前記ガラス基板に対し離接動作させる駆動部と、前記押さえ部材と前記駆動部との間に介在し、一端が前記押さえ部材に連結された平行リンクからなり、該平行リンクの他端に前記駆動部の駆動力が伝達されて該駆動力を前記押さえ部材に伝達する運動伝達部材とを有し、前記駆動部は、前記平行リンクの前記他端に連結されたバーが、前記ガラス基板を載置した前記ガラス基板台を移動させる移動台座の移動に伴って、固定配置された停止部材に当たることで前記移動台座の移動推力を前記駆動力として前記運動伝達部材に伝達するものであることを特徴とするガラス基板押さえ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板にレーザアニール等を行う基板処理装置に使用されるガラス基板押さえ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶等では、透明電極としてガラス基板に多結晶膜を形成したものが使用されており、このガラス基板に安価に多結晶膜を形成する方法としてレーザアニール法が知られている。この方法では、予め基板の表面にＣＶＤ等によりアモルファス膜を形成し、その後、このアモルファス膜にレーザ光を照射してアニールすることによってアモルファス膜を結晶化させており、該基板は１枚のまま使用したり、複数枚に切り出して使用される。なお、該方法では、アモルファス膜の形成およびレーザアニールの際に、基板の加熱温度を比較的低くできるので、安価な基板を使用できる等の利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、液晶画面の大型化や一度に切り出せる枚数を多くしたいという要望があり、より大面積の基板への処理が必要になってきている。
しかし、上記方法では、上述したようにアモルファス成膜やアニールの際の加熱温度は比較的低いものの基板が熱を受けて変形することは避けられず、基板の面積が大きい程、この変形が顕著になる。このように変形が大きくて反りが生じているような基板にレーザアニール処理を行うと基板の反り等によってレーザ光の照射効果にばらつきが生じ、結晶の品質が損なわれるという問題がある。
従来、他分野の装置では、被処理板を真空吸着により固定化してこれを処理する方法が知られており、この方法を基板の処理において採用することも考えられる。しかし、アニール室内を真空雰囲気に調整するような場合には、上記真空吸着は不可能であり、また、真空雰囲気でない場合にも、真空吸着では、基板の反りを十分になくすことは困難であり、また基板を比較的低い温度で加熱していることから、真空吸着部分の周りに温度むらが生ずるという問題もあり、上記方法の採用は困難である。
【０００４】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、基板を簡易な構造によって反り等がないように確実に固定できる基板押さえ機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のガラス基板押さえ機構は、ガラス基板の周縁部に当接して該ガラス基板をガラス基板台に押し当てる押さえ部材と、前記押さえ部材を前記ガラス基板に対し離接動作させる駆動部と、前記押さえ部材と前記駆動部との間に介在し、一端が前記押さえ部材に連結された平行リンクからなり、該平行リンクの他端に前記駆動部の駆動力が伝達されて該駆動力を前記押さえ部材に伝達する運動伝達部材とを有し、前記駆動部は、前記平行リンクの前記他端に連結されたバーが、前記ガラス基板を載置した前記ガラス基板台を移動させる移動台座の移動に伴って、固定配置された停止部材に当たることで前記移動台座の移動推力を前記駆動力として前記運動伝達部材に伝達するものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、前述したようにアモルファス膜を多結晶化して液晶装置などに供するレーザアニール装置に適用するのが好適であるが、本発明の用途が該レーザアニール装置に限定されるものではなく、基板を固定して該基板に対し処理を行う各種装置に適用することができる。さらに押さえ対象となるガラス基板の種別や形状等が限定されるものでもない。
【００１１】
なお、本発明の押さえ部材は、ガラス基板の周縁部に当接するものであればよく、その形状、材質等は特に限定されない。但し、基板への処理の妨げになってはならず、また基板への当接による影響を小さくするように、できるだけ狭い領域でガラス基板に押し当てられるものが望ましい。ガラス基板周縁部との当接は、面接触の他、線接触や点接触であってもよい。押さえ部材としては、基板の周縁四周形状に合わせた枠形状や周縁辺形状に合わせた形状を挙げることができ、また複数の押さえ部材を基板の周縁に沿って配置するものを挙げることもでき、この押さえ部材の全部または一部をガラス基板に接触させることができる。なお、押さえ部材の一部をガラス基板に接触させる際には、押さえ部材に押さえピンや突起などの押さえ部を所定の位置に複数設け、この突出量を適宜定めることによりガラス基板の狭い領域に確実に接触させることができる。これにより、押さえ部の接触面積を小さくできるので、ガラス基板上でのパーティクルの散乱や落下を防止することができる。また、駆動部と押さえ部との間に弾性部材を介在させれば、接触時の衝撃を緩和できるとともに、複数の押さえ部で確実に基板を押さえることができる。
【００１２】
また、押さえ部材を離接動作させる駆動部は、処理装置で使用されている移動台座の駆動源を直接にまたは間接的に利用して駆動部の全部または一部とする。このような駆動源を用いれば、駆動部に特別な装置を用意する必要がないという利点があり、特にアニール室等の処理室が真空雰囲気に調整されている場合には真空用の高価な駆動部を必要としないという利点がある。
【００１３】
駆動部による駆動力は本発明における運動伝達部材によって上記押さえ部材に伝達され、押さえ部材をガラス基板に対し離接動作させる。押さえ部材の離接動作は、上下移動や左右移動、回転移動、さらにこれらを組み合わせた形態により行うことができ、本発明として特定の移動形態に限定されるものではない。なお、運動伝達部材は、通常は、運動の伝達に際し、押さえ部材と駆動部とに連結されるが、常時連結されている必要はなく、運動の伝達が必要な際に一時的に当接、結合等によって連結されるものであってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づき説明する。
この実施形態では、本発明のリンク押さえ機構がレーザアニール装置に組み込まれており、該レーザアニール装置は、アニール処理がなされるアニール室１と図示しないレーザ装置とを有している。該アニール室１内には、床部に２本のレール２、２が並設され、該レール２上に移動台座３がスライド可能に設置されており、該移動台座３には図示しない駆動装置が接続されている。
【００１５】
また、移動台座３上には、図示しない支柱部材によってガラス基板台４が固定されているとともに移動台座３の上部両側には移動方向に沿って押さえ機構取り付けフレーム５、５が取り付けられており、該取り付けフレーム５、５の前後（移動台座３の移動方向に対する、以下同様）位置には、それぞれ取り付け部材６、６、７、７が固定されている。後方側の取り付け部材６、６には、基板移動台座３とガラス基板台４との間の高さ位置に前後方向に沿った円筒スラスト軸受け９、９が取り付けられており、該円筒スラスト軸受け９、９に前後方向に沿ったスライドバー１０、１０がスライド可能に挿入されかつ貫通している。該スライドバー１０、１０の後方端部には、円筒ダンパ１１、１１が填め込まれており、該円筒ダンパ１１、１１内では、円筒ダンパ１１の前方端に一端が固定されたコイルスプリング１２、１２に前記スライドバー１０、１０が挿入され、該コイルスプリング１２、１２の後端部とスライドバー１０、１０の後端部とが固定されている。また、スライドバー１０、１０の前方端部は、後述する平行リンク１５の一部を構成し、縦方向に沿って配置される連杆１５１の中央部に形成された長穴にスライド可能に軸止されている。
【００１６】
一方、前方側の取り付け部材７、７には、移動台座３の上方の低位置に、前後方向に沿って円筒スラスト軸受け１９、１９が取り付けられており、該円筒スラスト軸受け１９、１９に前後方向に沿ったスライドバー２０、２０がスライド可能に挿入されかつ貫通している。該スライドバー２０、２０の前方端部には、上記と同様に円筒ダンパ２１、２１が填め込まれており、該円筒ダンパ２１、２１内では、上記と同様にコイルスプリング２２、２２が配置され、その両端部はスライドバー２０と円筒ダンパ１１とに固定されている。また、スライドバー２０、２０の後方端部は、前記連杆１５１の下端部に形成された長穴にスライド可能に軸止されている。なおスライドバー２０には、円筒スラスト軸受け１９の後方位置において、取り付け金具２５によってコイルスプリング２６の一端が固定されており、該コイルスプリング２６の他端は、取り付け部材７に引張状態で固定されている。これにより、スライドバー２０には、常時、前方への引張力が作用している。
【００１７】
また、取り付けフレーム５には、取り付け部材７のやや後方位置において取り付け部材８が固定されており、該取り付け部材８には、スライドバー１０の軸止部とスライドバー２０の軸止部との間の高さ位置において、上記連杆１５１が回転自在に軸止されている。さらに取り付け部材８には、同高さ位置であって前方位置において該連杆１５１とともに平行リンク１５を構成する連杆１５２の下端部が軸止されている。上記連杆１５１と連杆１５２は平行状態で縦方向に沿って配置され、その上端部は同高さ位置にまで伸張しており、それぞれの上端部は、連結部材２７を介して押さえ部材を構成する長方形枠状の枠部材２８の側片部に軸止されている。
【００１８】
なお、枠部材２８は、ガラス基板台４上に載置されるガラス基板１４の上方に位置して、該ガラス基板１４の周縁部上に枠部材２８の各片が載る形状、大きさを有している。また、枠部材２８には、所定の間隔で高さ調整付き押さえピン２８ａ…２８ａが上下方向に貫通するように配置されており、該押さえピン２８ａの下端部は平板状に形成され、枠部材２８の下面よりも僅かに下方に突出している。それぞれの押さえピン２８ａはその突出量を調整することができ、各押さえピン２８ａによってガラス基板を均等に押さえ込むことが可能である。また、枠部材２８の前後片には、それぞれ前後方向に伸張するストッパ板２９ａ、２９ａが取り付けられており、該ストッパ板２９ａ、２９ａの前後端部は、下方に屈曲した屈曲部を有している。一方、ガラス基板台４には、枠部材２８がガラス基板１４を押さえている状態で、上記ストッパ板２９ａ、２９ａの先端屈曲部が僅かな隙間で直上に位置するようにストッパブロック４ａ、４ａが設けられている。また、アニール室１内には、上記した円筒ダンパ１１、１１、２１、２１と同高さ位置であって、その前後方位置に、停止部材１３、１３、２３、２３が固定配置されている。
【００１９】
次に、上記レーザアニール装置における基板押さえ機構の動作について説明する。
移動台座３は、レール２上において前後方向中間位置にあると、移動台座３上のスライドバー１０、１０、２０、２０および円筒ダンパ１１、１１、２１、２１は非拘束の状態にあり、しかも、スライドバー２０は、コイルスプリング２６によって前方に引っ張られている。その結果、連杆１５１は取り付け部材８との軸止部を中心として図示（図１）時計方向に回転し、この連杆１５１の回転に伴ってスライドバー１０はスラスト軸受け９で支持された状態で後方にスライド移動する。また、連杆１５１の上端部に連結部材２７を介して取り付けられている枠部材２８が連杆１５１の回転に伴い図示右下方に移動する。なお、上記枠部材２８には連杆１５１と平行に連杆１５２が取り付けられており、該連杆１５２の下端部は連杆１５１と同高さ位置で取り付け部材８に軸止されているので、連杆１５１、１５２および枠部材、取り付け部材８の一部によって運動伝達部材となる平行リンク１５が構成され、枠部材２８は、連杆１５１の回転移動に伴って、連杆１５２で支持されつつ常に水平な状態で移動する。なお、上記においてコイルスプリング２６は、押さえ部材をガラス基板に押し当てるための駆動部を構成している。
【００２０】
ここで、ガラス基板台４上にガラス基板が載置されていない状態では、上記により下降する枠部材２８は、ガラス基板台４の表面に当たる前にストッパ板２９ａの先端屈曲部がストッパブロック４ａに当たり、それ以上枠部材２８が移動するのを規制する。これにより枠部材２８および押さえピン２８ａがガラス基板台４に直接当たるのを防止できる。またガラス基板台４上にガラス基板１４が設置されている状態でも、枠部材２８が必要以上に下降してガラス基板１４が損傷するのを防止できる。なお、ストッパの構造は上記に限定されるものではなく、適宜の構造を採用することができる。
【００２１】
上記の状態で、ガラス基板台４にガラス基板１４を載置するべく、移動台座３をレール２に沿って前方に移動させる。なお、ガラス基板１４の表面には、ＣＶＤ等の装置によってアモルファス膜（図示しない）が生成されている。
移動台座３が前方に移動すると、遂には、図４に示すように円筒ダンパ２１、２１の前端部が停止部材２３に当たり、移動台座３の移動に拘わらず、スライドバー２０の移動が停止される。なお、この円筒ダンパ２１が停止部材２３に当たった際の衝撃は、円筒ダンパ２１内のコイルスプリング２２の一時収縮により吸収され、スライドバー２０への衝撃力の伝達を防止している。また、円筒ダンパ２１は、ガラス基板移動台座３の水平作動ストロークに異常が発生して、オーバーストロークした場合に破損を防止する機能も果たしている。
【００２２】
上記動作において、さらにスライドバー２０の移動が停止された状態で移動台座３が前進すると、スライドバー２０はコイルスプリング２６の引張力に抗して取り付け部材７、８等に対し相対的に後方にスライドすることになり、連杆１５１を図示反時計方向に回転させる。この結果、連杆１５１の上端部に取り付けられた枠部材２８が水平状態で図示左上方に移動して、ガラス基板台４から離れる。その後、移動台座３を停止させると、枠部材２８は、ガラス基板台４から離隔した状態で停止する。このガラス基板台４上には、アニール室１の外部からガラス基板１４を搬入して載置する。上記動作においては、移動台座３の移動により円筒ダンパ２１が停止部材２３に当たって運動伝達部材である平行リンク１５を回転させており、停止部材２３、円筒ダンパ２１、スライドバー２０および移動台座３が駆動部の一部を構成しており、該駆動部では、移動台座３の推力を駆動源として利用している。
【００２３】
ガラス基板１４を載置した後、移動台座３を所定距離後退させると、円筒ダンパ２１が停止部材２３から離れるため、これに伴ってスライドバー２０がコイルスプリング２６の引張力によって連杆１５１を図示時計方向に回転させ、枠部材２８を右下方に移動させて基板台４に押し当たる。この際に、ガラス基板台４にはガラス基板１４が載置されているので、枠部材２８の各押さえピン２８ａが基板１４の周縁部表面に当接してガラス基板１４を基板台４に押し当てる。なお、各押さえピン２８ａの突出量を適切に調整することによりガラス基板１４に均等に押さえピン２８ａを押し当てることができる。また、この際に、ストッパ板２９ａの先端屈曲部は、ストッパブロック４ａから僅かに離隔した状態にある。上記によりガラス基板１４は確実にガラス基板台４に固定されており、反りがない状態に保持することができる。このガラス基板１４に対し、レーザ光照射を行えば、均等にレーザアニール処理がなされ、良質な多結晶膜が得られる。また、円筒ダンパ１１、１２が停止部材１３、２３に当たらない範囲で移動台座３を移動させれば、枠部材２８がガラス基板１４を押さえた状態が維持されるので、上記範囲内で移動台座３を移動させて固定されたレーザ光をアモルファス膜上で走査することもできる。
【００２４】
上記レーザアニール処理を行った後は、さらに、移動台座３を後方に移動させると、遂には円筒ダンパ１１、１１が停止部材１３、１３に当たる。この際にも移動台座３を前進させた場合と同様に、円筒ダンパ１１、１１が停止部材１３、１３に当たった際の衝撃が円筒ダンパ１１内のコイルスプリング１２によって吸収される。また、移動台座３をさらに後退させると、スライドバー１０は停止した状態にあるので、スライドバー１０は、移動台座３や取り付け部材６、７、８、円筒スラスト軸受け９等に対し、相対的に前方にスライドすることになる。これにより連杆１５１は、取り付け部材８における軸部を中心として連杆１５２とともに図示反時計方向に回転し、枠部材２８を水平状態で左上方に移動させる。移動台座３を所定距離後退させた後、停止させると、枠部材２８、ガラス基板１４から離隔した状態を維持するので、処理の終了したガラス基板１４をガラス基板台４から取り出して、アニール室１の外部に搬出することができる。なお、この動作においても、停止部材１３と円筒ダンパ１１およびスライドバー１０、移動台座３が駆動部の一部を構成している。
【００２５】
上記押さえ機構によれば、ガラス基板を確実にガラス基板台に固定でき、また、駆動部にモータ（真空ステッピングモータ等）を使用していないので、アニール室が真空環境に調整される場合にも駆動部の寿命に関して信頼性があり、また安価に製作できる。さらに、上記実施形態では、アニール室１の前方でガラス基板の搬入を行い、アニール室の後方でガラス基板の搬出を行ったが、ガラス基板の搬入、搬出の方向を容易に変えてガラス基板押さえ機構を作動させることが可能である。
また、上記実施形態では、スライドバー２０に前方への引張力を有するコイルスプリングを設けたが、スライドバー１０に後方への弾性力を与える弾性部材（コイルスプリング等）や、連杆１５１や連杆１５２を図示時計方向に回転力を与える弾性部材（コイルスプリング等）を設けたものであってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガラス基板押さえ機構によれば、ガラス基板の周縁部に当接して該ガラス基板をガラス基板台に押し当てる押さえ部材と、前記押さえ部材を前記ガラス基板に対し離接動作させる駆動部と、前記押さえ部材と前記駆動部との間に介在し、一端が前記押さえ部材に連結された平行リンクからなり、該平行リンクの他端に前記駆動部の駆動力が伝達されて該駆動力を前記押さえ部材に伝達する運動伝達部材とを有し、前記駆動部は、前記平行リンクの前記他端に連結されたバーが、前記ガラス基板を載置した前記ガラス基板台を移動させる移動台座の移動に伴って、固定配置された停止部材に当たることで前記移動台座の移動推力を前記駆動力として前記運動伝達部材に伝達するので、簡易な構造で反りがない状態で確実にガラス基板を固定することができ、ガラス基板に処理を行う際に均等な処理効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の一実施形態を示す正面図である。
【図２】    同じく平面図である。
【図３】    同じく、一部を省略した、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】    同じく、円筒ダンパが停止部材に当たっている状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１    アニール室                  ２    レール
３    移動台座                    ４    ガラス基板台
５    取り付けフレーム            ６    取り付け部材
７    取り付け部材                ８    取り付け部材
９    円筒スラスト軸受け        １０    スライドバー
１１    円筒ダンパ                １２    コイルスプリング
１３    停止部材                  １４    ガラス基板
１５    平行リンク                ２０    スライドバー
２１    円筒ダンパ                ２２    コイルスプリング
２３    停止部材                  ２６    コイルスプリング
２８    枠部材                    ２８ａ  押さえピン
３０１  回転軸                    ３０２  回転軸
３０３  回転軸                    ３０４  回転軸
３１    回転部材                  ３２    屈曲部材
３４    押さえ部用突条            ３５    レバー
３６１  作動バー                  ３６２  作動バー
３６２  作動バー                  ３６３  作動バー
３６４  作動バー                  ３７    回転体
４０    原動バー                  ４１    駆動部
５０    押さえ機構支持台          ５１    押さえ用枠部材
５２    押さえピン                ５５    枠部材支持棒
５６    可動上フレーム            ５７    フレーム支持棒
５８    可動下フレーム            ６０    コイルスプリング
６５    ノックアウトピン          ６６    縦スライド部材
６７    縦レール                  ６８    連杆
６９    水平レール                ７０    横スライド部材
７１    駆動モータ                ７２    ボールネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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