基板処理装置
【課題】低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることのできる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板Ｋの面における任意箇所に所定の処理を施す処理ヘッド７３と、基板Ｋと処理ヘッド７３とを相対的に移動させる駆動手段７４Ｘ,７４Ｙとを備え、基板Ｋと処理ヘッド７３とを相対的に移動させることで基板Ｋに１次元または２次元的な所定の処理を施す基板処理装置であって、前記駆動手段７４Ｘ,７４Ｙに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙを記憶した記憶手段９２を備え、基板Ｋと処理ヘッド７３との相対的な移動に伴い前記制御データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙに基づき駆動手段７４Ｘ,７４Ｙを補正駆動するように構成する。
【解決手段】基板Ｋの面における任意箇所に所定の処理を施す処理ヘッド７３と、基板Ｋと処理ヘッド７３とを相対的に移動させる駆動手段７４Ｘ,７４Ｙとを備え、基板Ｋと処理ヘッド７３とを相対的に移動させることで基板Ｋに１次元または２次元的な所定の処理を施す基板処理装置であって、前記駆動手段７４Ｘ,７４Ｙに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙを記憶した記憶手段９２を備え、基板Ｋと処理ヘッド７３との相対的な移動に伴い前記制御データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙに基づき駆動手段７４Ｘ,７４Ｙを補正駆動するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板処理装置に関する。より詳しくは、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させることで基板に１次元または２次元的な所定の処理を施す装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池パネルを製造するプロセスの一つにレーザパターニングプロセスがある。レーザパターニングプロセスでは、回路形成用材料が成膜されたガラス基板を、所定強度のレーザ光で走査することによって、目的の回路パターンに応じたスクライブ線を形成していく。このようなレーザパターニングは、一般には、専用のレーザスクライブ装置を用いて行われる。具体的には、レーザスクライブ装置は、レーザ照射ヘッドとガラス基板とをガラス基板の表面に平行な方向に相対移動可能に構成される（例えば下記特許文献１）。この種のレーザスクライブ装置の一例について図１６を参照して説明する。
【０００３】
図１６は従来のレーザスクライブ装置１００を示す構成概要図である。なお、レーザスクライブ装置１００により形成されるスクライブ線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・）のパターンは、後述する本発明の実施形態に記載のレーザスクライブ装置１により形成されるパターンと同じであるため、図８も参照する。
【０００４】
レーザスクライブ装置１００は、図１６に示すように、ニップ５３Ａ、リニアモータ５２ＹＡ、レーザ照射ヘッド７３Ａ、リニアモータ７４ＸＡ、及び制御装置９Ａなどを備える。ニップ５３Ａは、ガラス基板Ｋの一辺を掴持することでガラス基板Ｋを片持支持可能であると共に、この状態でリニアモータ５２ＹＡによりＹ方向に駆動可能とされる。レーザ照射ヘッド７３Ａは、ガラス基板Ｋの表面に向けてスクライブ用のレーザ光ｂを照射可能なレーザ照射窓７３５Ａを備えると共に、リニアモータ７４ＸＡによりＸ方向に駆動可能とされる。制御装置９Ａは、レーザスクライブ装置１００が一連のスクライブ動作を行うように、ニップ５３Ａ及びレーザ照射ヘッド７３Ａの動作を制御するように構成される。
【０００５】
レーザスクライブ装置１００によるスクライブ動作は、次のようにして行われる。即ち、まず、リニアモータ５２ＹＡは、ガラス基板Ｋを掴持した各ニップ５３Ａを＋Ｙ方向へピッチＱ進めて停止させる。次いで、リニアモータ７４ＸＡは、レーザ照射ヘッド７３ＡをＸ方向へ駆動して、ガラス基板Ｋの面をレーザ走査（レーザ光の移動）する。
【０００６】
以上の動作を繰り返すことで、図８に示すように、ガラス基板Ｋ（なお、このガラス基板Ｋの片面には、回路形成用材料Ｋｊが成膜されている。）に対し、Ｘ方向に平行で且つＹ方向にピッチＱをなす複数のスクライブ線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・を形成していく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１１０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、レーザスクライブ装置１００では、レーザ光をガラス基板Ｋに対してＸ方向に真っ直ぐに移動させることでスクライブ線を形成する。従って、リニアモータ７４ＸＡの位置決め精度や真直度、ヨーイング、ローリング等がそのままスクライブ線の精度に影響を及ぼす。また、Ｙ方向への直線駆動も行うため、リニアモータ５２ＹＡの位置決め精度等についても同様なことが言える。このため、レーザスクライブ装置１００では、スクライブ線の加工精度を向上させるために、各リニアモータ７４ＸＡ，５２ＹＡには極めて高精度なものを用いていた。また、各リニアモータ７４ＸＡ，５２ＹＡ等を支持する機台として、剛性が高く且つ熱膨張性の低い例えばグラナイト等の高価なものを用いていた。そして、平面度も極めて高精度に加工されたものを用いていた。また、各可動部にはエアースライダーを用いることで、動作時の摩擦抵抗を減らし、均一な可動を実現させていた。これらのことから、レーザスクライブ装置１００では、装置コストがアップする問題があった。しかも、上記のような対策を施したとしても、僅かながらも、ヨーイング及びローリングが発生し、±5μm以下の加工精度を実現することは難しかった。
【０００９】
このような問題は、レーザスクライブ装置の他にも、例えばガラス基板上に成膜された膜への露光や検査を行う装置、ガラス基板に対してマーキングやカッティングや検査などを行う装置など、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させることで基板に１次元または２次元的な所定の処理を施す装置一般に当てはまることである。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることのできる基板処理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】
【００１０】
上記目的は、下記の本発明により達成される。なお本欄（「課題を解決するための手段」）において各構成要素に付した括弧書きの符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１１】
請求項１の発明は、基板（Ｋ）の面における任意箇所に所定の処理を施す処理ヘッド（７３）と、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）とを相対的に移動させる駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）とを備え、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）とを相対的に移動させることで基板（Ｋ）に１次元または２次元的な所定の処理を施す基板処理装置（１）であって、前記駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）に見かけ上の真直進性を持たせるための制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）を記憶した記憶手段（９２）を備え、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動に伴い前記制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）に基づき駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動するように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によると、制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）は、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）に見かけ上の真直進性を持たせるためのデータであり、この制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）に基づき駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動する。即ち、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）というハードウエアの誤差をソフトウエア処理を用いて補正する。これにより、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）は、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対移動について、見かけ上の真直進性を持つことができる。従って、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）自体に極めて精度の高いものを用いたり、或いは駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）を支持する機台として、剛性が高く且つ熱膨張性の低い例えばグラナイト等の高価なものを用いずに、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動の基準方向を規定するための基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）を有する長尺ブロック体（３０Ｘ，３０Ｙ）と、処理ヘッド（７３）に一体的に設けられ前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）を撮像する撮像手段（７７）とを備え、前記制御データ（Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）は、長尺ブロック体（３０Ｘ，３０Ｙ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動に伴い撮像手段（７７）で撮像した前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データに基づいて求められる。
【００１４】
請求項２の発明によると、制御データ（Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）は、長尺ブロック体（３０Ｘ，３０Ｙ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動に伴い撮像手段（７７）で撮像した前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データ（Ｄ５Ｘ，Ｄ５Ｙ）に基づいて求められるため、例えば人手により駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）のズレ量を計測する手間を省くことができる。
【００１５】
請求項３の発明は、撮像手段（７７）で撮像した前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データと、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対移動により処理ヘッド（７３）が辿る軌跡線（ＸＪ１，ＹＪ１）の画像データとを比較し、両者のズレがキャンセルされるように駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動する。
【００１６】
請求項３の発明において、実際の駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）は、うねりや偏角を含んでいるため、「基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対移動により処理ヘッド（７３）が辿る軌跡線（ＸＪ１，ＹＪ１）」は、うねりや偏角を含んだものとなる。このうねりや偏角は、基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）を基準としている。請求項３の発明では、基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データと、軌跡線（ＸＪ１，ＹＪ１）の画像データとを比較し、両者のズレがキャンセルされるように駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動することで、駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）に見かけ上の真直進性を持たせている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることのできる基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るレーザスクライブ装置の外観斜視図である。
【図２】レーザスクライブ装置の主要部を示す平面図である。
【図３】レーザスクライブ装置の主要部を示す正面図である。
【図４】レーザユニットを示す斜視図である。
【図５】レーザスクライブ装置おける制御装置と各種構成部との接続を示す接続図である。
【図６】本発明の要部を説明するための図である。
【図７】ヘッド駆動部及びニップ群駆動部の駆動方向の関係を示す図である。
【図８】レーザスクライブ装置によりスクライブ線が形成されたガラス基板を示す三面図である。
【図９】レーザスクライブ装置の基本動作の概要及び補正量データ取得ステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】ガラス基板搬入ステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１１】スクライブステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】ガラス基板搬出ステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】レーザスクライブ装置の基本動作を示すタイムチャートである。
【図１４】スクライブ動作を示すタイムチャートである。
【図１５】本発明の原理を説明するための図である。
【図１６】従来のレーザスクライブ装置を示す構成概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明に係るレーザスクライブ装置１の外観斜視図、図２はレーザスクライブ装置１の主要部を示す平面図、図３はレーザスクライブ装置１の主要部を示す正面図、図４はレーザユニット７を示す斜視図である。これら各図において、直交座標系の３軸をＸ，Ｙ，Ｚとし、ガラス基板Ｋの移送方向をＹ方向、水平面でＹ方向に直交する方向をＸ方向、鉛直方向をＺ方向、鉛直軸周りの回転方向をθ方向とする。また、図１の紙面手前側を上流とし、紙面奥側を下流とする。つまり、図２，３では紙面に向かって左側が上流、右側が下流となる。また、ＸＹ各方向の向きを更に左右または前後に区別して説明する必要がある場合は、先頭に「＋」または「−」の符号を付して示す。例えば、ガラス基板Ｋの移送方向であるＹ方向のうち、スクライブ線の形成動作中における移送方向を「＋Ｙ方向」、スクライブ線の形成動作後における移送方向を「−Ｙ方向」などと記す。
【００２０】
また、図５はレーザスクライブ装置１おける制御装置９と各種構成部との接続を示す接続図、図６は本発明の要部を説明するための図、図７はヘッド駆動部７４及びニップ群駆動部５２の駆動方向の関係を示す図、図８はレーザスクライブ装置１によりスクライブ線が形成されたガラス基板Ｋを示す三面図であり、Ａ図が平面図、Ｂ図が側面図、Ｃ図が正面図である。
【００２１】
レーザスクライブ装置１は、片面に回路形成用材料Ｋｊ（図８）が成膜されたガラス基板Ｋを、所定強度のレーザ光で走査することによって、目的の回路パターンに応じたスクライブ線を形成していくように構成される。特に、このレーザスクライブ装置１は、ガラス基板Ｋにおける回路形成用材料Ｋｊの成膜面を下に向けた状態でスクライブ線の形成を行うタイプである。また、ガラス基板Ｋをエアーにより浮上支持した状態で＋Ｙ方向に移動させながら、スクライブ線を形成していくように構成される。
【００２２】
具体的には、レーザスクライブ装置１は、図１に示すように、機台２、浮上ステージ３、リフタユニット４、移送ユニット５、基板位置決め装置６、レーザユニット７、集塵ユニット８及び制御装置９などを備える。また、レーザスクライブ装置１の上流外側には、浮上ステージ３へのガラス基板Ｋの搬入出を行う搬入出ロボット１０が設置される。以下、レーザスクライブ装置１の各構成要素について説明する。
【００２３】
機台２は、レーザスクライブ装置１の主構成部を支持する支持体であり、台座部２１及び門型フレーム２２を備える。台座部２１は浮上ステージ３及び移送ユニット５などを支持し、門型フレーム２２はレーザユニット７におけるレーザ照射ヘッド７３及びヘッド駆動部７４などを支持している。従来の機台２は、十分な剛性や平面精度を確保し且つ温度変化に伴う変形を最小限に抑えるために、グラナイト等の石材とすることが好ましかったが、本形態では装置コストの低減を図るため、ステンレス鋼等の金属を材質としている。
【００２４】
浮上ステージ３は、その表面から噴出させたエアーにより、スクライブ対象となるガラス基板Ｋを浮上支持する部材であり、主ステージ３１及び副ステージ３２を備える。主ステージ３１は、レーザスクライブ装置１内における上流側と下流側とにそれぞれ１台ずつ配設される。その配置は、上流と下流の各主ステージ３１間に所定の空間を保つようになされる。
【００２５】
主ステージ３１は、具体的には、Ｙ方向に長い長尺の浮上ユニット３１１をＸ方向に所定間隔あけて複数台配設した、簀子状をなす構成とされる。各浮上ユニット３１１の表面には、多数のエアー噴出孔３１１ｈが穿設される。これらエアー噴出孔３１１ｈは、圧空ポンプ等を備えるブロワーユニット３３に配管接続され、ブロワーユニット３３から供給された所定圧力のエアーを上向きに噴出し、このエアーでガラス基板Ｋを浮上支持するようになっている。噴出するエアーの圧力は、浮上対象とするガラス基板Ｋが撓むことなく且つ安定した状態を維持される大きさとされる。上流側の主ステージ３１における一部の浮上ユニット３１１間には、Ｙ方向ブロック３０Ｙが設けられている。Ｙ方向ブロック３０Ｙは、Ｙ方向の基準方向を規定するための長尺ブロック体であり、長手方向がＹ方向に平行となるように設けられる。その表面中央部には、Ｙ方向への基準方向を示す直線溝ＹＬ０が長手方向に沿って形成されている。Ｙ方向ブロック３０Ｙの材質は、ステンレス鋼と比べて熱膨張係数が半分以下である、例えばファインセラミックスなどで構成することが好ましい。これにより、熱変形による直線溝ＹＬ０のズレを少なくし、基準方向の信頼性を向上させることができる。このようにＹ方向ブロック３０Ｙは、Ｙ方向についての高精度な直定規として機能する。
【００２６】
副ステージ３２は、上流と下流の主ステージ３１間で、Ｘ方向に長い長尺の浮上ユニット３２１をＹ方向に所定間隔あけた状態で２台配設した構成とされる。２台の浮上ユニット３２１間に形成される空間部分は、その上方にあるレーザ照射ヘッド７３によりスクライブ加工がされたときに落下するパーティクル（回路形成用材料Ｋｊのスクライブ屑）の回収穴として機能する。浮上ユニット３２１についても浮上ユニット３１１と同様に、表面には多数のエアー噴出孔３２１ｈが穿設され、これらエアー噴出孔３２１ｈは、ブロワーユニット３３から供給された所定圧力のエアーを上向きに噴出するようになっている。副ステージ３２は、後述するように、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向への移動により、上流側の主ステージ３１による浮上支持から下流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときの動作、及びそれとは逆にガラス基板Ｋが−Ｙ方向への移動により、下流側の主ステージ３１による浮上支持から上流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときの動作をスムーズ且つ確実とするために設けてある。上流側の主ステージ３１における浮上ユニット３１１と、上流側の副ステージ３２における浮上ユニット３１２との間には、Ｘ方向ブロック３０Ｘが設けられている。Ｘ方向ブロック３０Ｘは、Ｘ方向の基準方向を規定するための長尺ブロック体であり、長手方向がＸ方向に平行となるように設けられる。その表面中央部には、Ｘ方向についての基準方向を示す直線溝ＸＬ０が長手方向に沿って形成されている。Ｘ方向ブロック３０Ｘの材質は、Ｙ方向ブロック３０Ｙと同様に、例えばファインセラミックスなどで構成することが好ましい。これにより、熱変形による直線溝ＸＬ０のズレを少なくし、基準方向の信頼性を向上させることができる。このようにＸ方向ブロック３０Ｘは、Ｘ方向についての高精度な直定規として機能する。
【００２７】
リフタユニット４は、スクライブ対象となるガラス基板Ｋの受取り、及びスクライブ済みのガラス基板Ｋの引渡しを行う装置であり、ピンフレーム４１及びフレーム駆動部４２を備える。
【００２８】
ピンフレーム４１は、受取り及び引渡しの対象となるガラス基板Ｋのサイズに応じた略「日」の字状の枠体であり、図２に示すように、平面視がそれぞれ略「口」の字状の周囲枠４１ａと、略「一」の字状の中央枠４１ｂとを備える。周囲枠４１ａには、複数のリフトピン４３がそれぞれ隣合うもの同士で所定間隔をあけるように立設されている。リフトピン４３は、その先端部でガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆ（図８参照）の下面に当接してこのガラス基板Ｋを支持可能なピン部材である。この額縁部Ｋｆは、ガラス基板Ｋの外側周囲に所定幅をもって形成される領域であり、回路形成用材料Ｋｊが成膜されていないか、または、成膜されていたとしても、リフトピン４３の先端部が当接した場合に最終製品に影響を及ぼさない領域である。
【００２９】
フレーム駆動部４２は、ピンフレーム４１をＺ方向に昇降駆動するように構成され、例えば中央枠４１ｂに取り付けられた回転ボールネジ機構などにより実現される。フレーム駆動部４２がピンフレーム４１を駆動することにより、リフトピン４３は、図３に示す上限位置Ｐ１と下限位置Ｐ２とに選択的に配置可能とされる。上限位置Ｐ１は、搬入出ロボット１０からスクライブ加工の対象となるガラス基板Ｋを受け取るとき、またはスクライブ加工の済んだガラス基板Ｋを搬入出ロボット１０に引き渡すときに配置される位置であり、リフトピン４３の先端部が浮上ステージ３の表面よりも十分に高くなる位置である。下限位置Ｐ２は、ガラス基板Ｋの搬入出以外のとき、例えばスクライブ線の形成時などリフトピン４３を使用しないときにこれらリフトピン４３を退避させておく位置であり、リフトピン４３の先端部が浮上ステージ３の表面よりも低くなる位置である。
【００３０】
リフトピン４３は、ガラス基板Ｋを受け取った後に降下するが、このときの降下速度は、次のように設定されている。即ち、リフトピン４３が上限位置Ｐ１から浮上面上方位置Ｐ３（次述）に移るときの降下速度をＵ１とし、浮上面上方位置Ｐ３から浮上面位置Ｐ４（同じく次述）に移るときの降下速度をＵ２とするとき、Ｕ２＜Ｕ１の関係がある。より好ましくはＵ２＜Ｕ１／２である。なお、浮上面上方位置Ｐ３は、リフトピン４３の先端部が浮上面位置Ｐ４よりも若干高く且つ上限位置Ｐ１よりも低くなる位置である。浮上面位置Ｐ４は、浮上ステージ３におけるエアー噴出口３１１ｈ，３２１ｈから噴出するエアーにより、ガラス基板Ｋが浮上支持されているときの高さ位置である。
【００３１】
移送ユニット５は、ガラス基板Ｋを片持ち支持した状態でこれをＹ方向に移動可能に構成された装置であり、ニップ群５１とニップ群駆動部５２とを備える。
【００３２】
ニップ群５１は、合計４個のニップ５３がＹ方向に沿ってそれぞれ所定間隔をあけて１列状に一体的に配置されてなり、各ニップ５３がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴んでこのガラス基板Ｋを片持ち支持できるように構成される。具体的には、各ニップ５３は、上下一対の可動爪を有する。この可動爪は、制御装置９から送られる信号に基づいて、上下方向に圧空作用等により同期駆動可能に構成され、これにより開閉自在とされる。可動爪を開くのは、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴む直前である。可動爪を閉めるのはガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴むとき、または各ニップ５１を退避させているたときである。ガラス基板Ｋを掴む直前以外は、指の挟み込み防止等の安全性確保のため、基本的には可動爪は閉めた状態とされる。
【００３３】
また、ニップ群５１は、サーボモータ等の駆動装置によりＸ方向に駆動されて、図２に示す保持位置Ｐ５と回避位置Ｐ６とに選択的に配置可能とされる。保持位置Ｐ５は、リフトピン４３により支持されたガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺がニップ５３の開口領域に入る位置である。回避位置Ｐ６は、上記保持位置Ｐ５に対して、−Ｘ方向側にあり、ガラス基板Ｋを掴まないときに配置される位置である。また、各ニップ５３は、それぞれ独立してサーボモータ等の駆動装置によりＺ，θ各方向にも駆動可能とされる。Ｚ方向の駆動は、主にニップ５３の高さ補正時になされる。θ方向の駆動は、主にニップ５３のθ方向の取付け角度補正時になされる。これらの補正駆動は、後述するスクライブステップＳ３００において、ニップ群５１がガラス基板Ｋを＋Ｙ方向に駆動するとき（ステップＳ３１０）になされる。
【００３４】
ニップ群駆動部５２は、上記ニップ群５１をＹ方向へスライド駆動自在とする装置であり、具体的には台座部２１の一方側にＹ方向に沿って配設されたリニアモータ５２Ｙを主要構成としている。リニアモータ５２Ｙが作動することにより、ニップ群５１は図２，３に示す受取位置Ｐ７と待避位置Ｐ８とに選択的に配置可能とされる。受取位置Ｐ７は、搬入出ロボット１０から搬入されたガラス基板ＫのＸ方向範囲内（短辺範囲内）に全てのニップ５３が含まれる位置であり、浮上ステージ３の上流側にある。また、待避位置Ｐ８は、安全性確保のために全てのニップ５３を待避させておくための位置であり、浮上ステージ３の下流側にある。ガラス基板Ｋを移送する動作を行うとき以外は、腕の挟み込み防止等の安全性確保のため、基本的には４つのニップ群５１は待避位置Ｐ８に配置される。
【００３５】
基板位置決め装置６は、浮上ステージ３の上流側におけるＸ方向両側に設けられ、ガラス基板Ｋにおける２つの短辺側の端面にそれぞれ押し当て可能な押当てローラ６１と、押当てローラ６１をＸ方向に駆動するエアーシリンダ６２とを備える。この基板位置決め装置６は、位置決め時に、両方のエアーシリンダ６２を同時に伸ばすことで、ガラス基板Ｋにおける２つの短辺側の端面を押当てローラ６１により挟み込むことで、ガラス基板Ｋの位置決めを行うようになっている。そして位置決めが終わったら、両方のエアーシリンダ６２を同時に縮めることで、各押当てローラ６１をガラス基板Ｋから離すようになっている。
【００３６】
レーザユニット７は、ニップ群５１及び浮上ステージ３により支持され且つ＋Ｙ方向に移送されるガラス基板Ｋに対し、その上方からレーザ光ｂを照射・走査することで、ガラス基板Ｋの下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブして所定のスクライブ線を形成するように構成される。具体的には、図１，４に示すように、レーザ発振器７１、照射光学系７２、レーザ照射ヘッド７３及びヘッド駆動部７４などを備える。
【００３７】
レーザ発振器７１は、ガラス基板Ｋに成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブするためのレーザ光ｂを発する光源装置であり、例えば発振波長が、３５５ｎｍ〜１０６４ｎｍ、出力が１〜２０Ｗ程度のＮｄ−ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザまたはＮｄ−ＹＶＯ４（イットリウム・バナデート）レーザなどを用いることができる。
【００３８】
照射光学系７２は、レーザ発振器７１から発したレーザ光ｂを、レーザ照射ヘッド７３に導くように構成され、反射ミラー７２２ａ〜７２２ｈ、ビームエキスパンダー７２３及びアッテネータ７２４などを備える。上記レーザ光ｂは、レーザ発振器７１から出射するレーザ光ｂの光軸上に設けられたメカシャッター７２１が開閉することにより、レーザ照射ヘッド７３への導光のオンオフが切替えられるようになっている。メカシャッター７２１の開閉は、制御装置９から送られる信号に基づいて行われる。また、上記反射ミラー７２２ｆ〜７２２ｈは、ボックス７６に収容された状態で、リニアモータ７６Ｘによりレーザ照射ヘッド７３と同期してＸ方向に駆動可能とされ、光路長補正部を形成している。このような可動なボックス７６により光学系の一部をレーザ照射ヘッド７３から切り離すことにより、次に示すレーザ照射ヘッド７３内の収容物を少なくし、その重量を軽くすることで、駆動源となるヘッド駆動部７４の負荷を少なくしている。それとともに、動作の追従性及び応答性を良くし、精密な微調整を可能としている。
【００３９】
レーザ照射ヘッド７３は、照射光学系７２を介して導かれたレーザ発信器７１からのレーザ光ｂを、ガラス基板Ｋの面に垂直ビームとして照射するように構成される。具体的には、レーザ光ｂの照射口となるレーザ照射窓７３５を備える光学ボックス体からなり、その内部に、折り返しミラー７３１、フォーカスレンズ７３２及び集光レンズ７３３を収容している。レーザ照射ヘッド７３は、次述するヘッド駆動部７４により、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ独立して駆動（走行・停止）自在とされる。また、レーザ照射ヘッド７３の側壁には、撮像カメラ７７が取り付けられている。撮像カメラ７７は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device：電荷結合素子)等の撮像素子を有し、図６に示すように、撮像によって取得した画像データＤ５Ｘ，Ｄ５Ｙを制御装置９へ出力可能に構成される。撮像カメラ７７の取付けは、その撮像方向を下方に向けた状態とされる。これにより、撮像カメラ７７は、Ｘ方向に移動しながら、Ｘ方向ブロック３０Ｘに形成された直線溝ＸＬ０を撮像し、そのとき取得した画像データＤ５Ｘを制御装置９に送信するようになっている。また、撮像カメラ７７は、Ｙ方向に移動しながら、Ｙ方向ブロック３０Ｙに形成された直線溝ＹＬ０を撮像し、そのとき取得した画像データＤ５Ｙを制御装置９に送信するようになっている。制御装置９では、画像データＤ５Ｘに基づいて、補正量データＤ６Ｘの算出・記憶処理を行う。同様に、画像データＤ５Ｙに基づいて、補正量データＤ６Ｙの算出・記憶処理を行う。それらの詳細は後述する。
【００４０】
ヘッド駆動部７４は、リニアモータ７４Ｘ及びリニアモータ７４Ｙを主構成としている。具体的には、リニアモータ７４Ｘは、門型フレーム２２の上部にその長手方向（Ｘ方向）に沿って取り付けられる。このリニアモータ７４Ｘは、Ｘ方向に駆動される可動テーブル（図示せず）を有する。リニアモータ７４Ｙは、この可動テーブル上にＹ方向に沿って設けられる。これによりレーザ照射ヘッド７３は、Ｘ方向及びＹ方向へ同時且つ独立に駆動可能とされる。レーザ照射ヘッド７３の可動範囲は、図３に示すように、−Ｙ方向の限界位置である初期位置Ｐ９と＋Ｙ方向の限界位置である終端位置Ｐ１０との間とされる。レーザ照射ヘッド７３は、上記したように非常に軽量に製作されているため、その停止・発進に要する負荷が小さい。このため、ヘッド駆動部７４は、高出力の駆動源や制動力の強いブレーキが必要とならず、装置のコストダウンを図ることができる。また、停止・発進時は、駆動源からの発熱が少ない。従って、その発熱の影響により装置細部が膨張することで、位置精度の経時変化が発生し、精度不良の原因となることも極めて少ない。
【００４１】
集塵ユニット８は、図１に示すように、その上方にあるレーザ照射ヘッド７３によりスクライブ加工がなされたときにガラス基板Ｋの下面から落下するパーティクル（回路形成用材料Ｋｊのスクライブ屑）を回収するように構成され、具体的には、受け皿８１及び真空チャンバー８３を備える。受け皿８１は、レーザ照射ヘッド７３がＸ方向に移動する範囲の下方に設けられ、配管８２を介してチャンバー８３に接続される。このような構成により、レーザスクライブにより受け皿８１に落下したパーティクルは、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。スクライブ動作中は、真空チャンバー８３は基本的に常に吸引作動している。
【００４２】
制御装置９は、図５に示すように、レーザスクライブ装置１が一連のスクライブ動作を行なうように、各種命令や条件の入力、それら入力に応じた演算処理、及びこの演算処理結果に基づく各駆動系等への適切な制御信号の出力などを可能に構成される。具体的には、図６に示すように、タッチパネル等の入出力装置９１、タッチパネル等の入出力装置９１、メモリ装置を主体とした記憶部９２、マイクロプロセッサを主体とした演算処理部９３、スクライブ装置１における各駆動系及び搬入出ロボット１０とデータ通信を行う適当なインターフェイス回路９６、並びにこれらハードウエアを動作させるためのコンピュータプログラムを組み込んだハードディスク装置９５などから構成される。演算処理部９３は、図６（Ａ）に示すように、撮像カメラ７７で取り込んだ直線溝ＹＬ０の画像データＤ５Ｙに基づいて、補正量データＤ６Ｙを算出して、記憶部９２に記憶させるように構成される。また、撮像カメラ７７で取り込んだ直線溝ＸＬ０の画像データＤ５Ｘに基づいて、補正量データＤ６Ｘを算出して、記憶部９２に記憶させるように構成される。
【００４３】
ここで、補正量データＤ６Ｙは、リニアモータ７４Ｙに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データである。つまりＹ方向へのレーザヘッド７３の動作に真直進性を持たせるための制御データである。具体的には、レーザヘッド７３がＹ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線が、直線溝ＹＬ０と等距離を保ち且つ直線溝ＹＬ０と同等な直進性を有するようにするデータである。より具体的には、リニアモータ７４Ｙの駆動によりＹ方向に移動しているレーザヘッド７３を、リニアモータ７４ＸによりＸ方向に微小量ずつ補正駆動するデータである。これにより、レーザヘッド７３がＹ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線は、直線溝ＹＬ０と平行になり、リニアモータ７４Ｙは、見かけ上の真直進性を持つようになる。
【００４４】
また、補正量データＤ６Ｘは、リニアモータ７４Ｘに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データである。つまりＸ方向へのレーザヘッド７３の動作に真直進性を持たせるための制御データである。具体的には、レーザヘッド７３がＸ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線が、直線溝ＸＬ０と等距離を保ち且つ直線溝ＸＬ０と同等な直進性を有するようにするデータである。より具体的には、リニアモータ７４Ｘの駆動によりＸ方向に移動しているレーザヘッド７３を、リニアモータ７４ＹによりＹ方向に微小量ずつ補正駆動するデータである。これにより、レーザヘッド７３がＸ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線は、直線溝ＸＬ０と平行になり、リニアモータ７４Ｘは、見かけ上の真直進性を持つようになる。
【００４５】
補正量データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙは、それぞれ基本的には撮像カメラ７７で取り込んだ直線溝ＸＬ０，ＹＬ０の座標値に基づいて作成される。そして記憶部９２に記憶される。
【００４６】
また、記憶部９２は、次に示す補正量データＤ３を予め記憶している。補正量データＤ３は、リニアモータ５２Ｙに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データである。具体的には、ニップ群５１で掴んだガラス基板ＫがＹ方向に移動するときに辿る軌跡線が、予め定義したＹ方向基準線（実質的には直線溝ＹＬ０と平行である）と等距離を保ち且つこのＹ方向基準線と同等な直進性を有するようするデータである。より具体的には、リニアモータ５２Ｙの駆動によりＹ方向に移動している各ニップ５３を、Ｘ，Ｚ，θ各方向に微小量ずつ補正駆動するデータである。補正量データＤ３は、次に示す誤差積算データに基づいて作成される。即ち、誤差積算データは、リニアモータ５２Ｙの動作誤差量（位置誤差量、ヨーイング、ローリング量など）を、人手により事前にレーザ測長器やミューチェッカーで計測し、それらの誤差量を積算したデータである。この補正量データＤ３に基づいて、各ニップ５３は、ガラス基板Ｋの移動方向（つまり＋Ｙ方向）が真直方向となるように、補正駆動されるようになっている。
【００４７】
搬入出ロボット１０は、浮上ステージ３に対するガラス基板Ｋの搬入出を行う構成とされ、図１に示すように、吸着ハンド１１、アーム１２、バキュームポンプ１３、モータ１４及び操作パネル１７を備える。吸着ハンド１１は、枠体１５に２次元状に配列された複数の吸引パッド１６を備える。これら吸引パッド１６は、それぞれの吸着面を同一平面としており、これにより平面体であるガラス基板Ｋの上面（非成膜面）を複数箇所で同時に吸着可能になっている。各吸引パッド１６は、バキュームポンプ１３の作動により吸引圧が生じるようになっている。そして、吸着ハンド１１は、操作パネル１７からの命令に応じてモータ１４が駆動され、アーム１２を介してＸＹＺθ各方向に移動自在に構成される。
【００４８】
次に、レーザスクライブ装置１の動作について説明する。
【００４９】
薄膜太陽電池パネルを製造するためのレーザパターニングプロセスは、一般的には大きく４つのプロセスに別れる。第１プロセスは、ガラス基板Ｋの上に成膜されたＴＣＯ膜（Transparent Conducting Oxide：酸化物透明導電膜）をスクライブするプロセスである。第２プロセスは、ＴＣＯ膜の上に成膜されたアモルファスシリコン膜だけを選択的にスクライブするプロセスである。第３プロセスは、アモルファスシリコン膜と、アモルファスシリコン膜の上に成膜された金属膜だけを選択的にスクライブするプロセスである。第４プロセスは、ＴＣＯ膜・アモルファスシリコン膜・金属膜の全てを同時にスクライブするプロセスである。第１プロセスと第２プロセスの間には、アモルファスシリコンの成膜プロセスが別工程で存在し、第２プロセスと第３プロセスの間には、金属膜の成膜プロセスが別工程で存在する。なお、上記レーザスクライブ装置１の動作形態に関しては、第１プロセスから第４プロセスのいずれについても、基本的には共通な動作形態でスクライブ加工を行うため、以下の説明では、４つのプロセスのうちのいずれか一つに対応するものとする。つまり、ガラス基板Ｋに成膜された回路形成用材料Ｋｊは、上記した４つのパターンのいずれであってもよい。
【００５０】
図９はレーザスクライブ装置１の基本動作の概要及び補正量データ取得ステップＳ５０の動作手順を示すフローチャート、図１０はガラス基板搬入ステップＳ１００の動作手順を示すフローチャート、図１１はスクライブステップＳ３００の動作手順を示すフローチャート、図１２はガラス基板搬出ステップＳ５００の動作手順を示すフローチャート、図１３はレーザスクライブ装置１の基本動作を示すタイムチャート、図１４はスクライブ動作を示すタイムチャートである。なお、図９においてＡ図はレーザスクライブ装置１の基本動作の概要を示し、Ｂ図は補正量データ取得ステップの動作手順を示す。また、図１３において、動作速度の可変を意識していない軸（可動部）については、オンオフの表記だけになっており加減速は表記していない。リフトピン４３のみ動作速度を動作途中で可変としている。
【００５１】
図９に示すように、レーザスクライブ装置１の基本動作は、補正量データ取得ステップＳ５０、ガラス基板搬入ステップＳ１００、スクライブステップＳ３００、ガラス基板搬出ステップＳ５００の順で行われる。以下、各ステップの動作内容について順を追って説明する。
【００５２】
なお、以下の説明では、レーザスクライブ装置１の初期状態は、次のとおりであるとする（図１３の各グラフにおける時間軸の左方参照）。即ち、浮上ステージ３からは、浮上エアーが常に吹き出した状態である。リフトピン４３は上限位置Ｐ１にある。ニップ群５１は待避位置Ｐ８にある。各ニップ５３は閉じている。基板位置決め装置６は引っ込んだ状態である。スクライブ対象となるガラス基板Ｋは、成膜面を下向きにして台車或いはパレットに載った状態である。
【００５３】
〔Ｓ５０．補正量データ取得〕
まず、図６（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して補正量データ取得取得ステップＳ５０について説明する。ここで、撮像カメラ７７とＹ方向ブロック３０Ｙとの初期位置合わせはされているものとして説明する。即ち、撮像カメラ７７は、Ｙ方向ブロック３０Ｙにおける直線溝ＹＬ０の一端を撮像可能な位置に配置されている。
【００５４】
リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向に駆動する（図９（Ｂ）のＳ５３）。これにより、レーザ照射ヘッド７３の側部に取り付けられた撮像カメラ７７は＋Ｙ方向に移動する。撮像カメラ７７は、この移動にともない、直線溝ＹＬ０を撮像し、その画像データＤ５Ｙ（図６（Ａ）参照）を制御装置９に送信する（図９（Ｂ）のＳ５５）。制御装置９において信号処理部９３は、送信された画像データＤ５Ｙに基づいて、補正量データＤ６Ｙを算出し、記憶部９２に記憶させる（図９（Ｂ）のＳ５７）。
【００５５】
補正量データＤ６Ｙの算出・記憶が終了すると、撮像カメラ７７とＸ方向ブロック３０Ｘとの初期位置合わせを行う。即ち、撮像カメラ７７は、Ｘ方向ブロック３０Ｘにおける直線溝ＸＬ０の一端を撮像可能な位置に配置される（図９（Ｂ）のＳ６１）。
【００５６】
撮像カメラ７７とＸ方向ブロック３０Ｘとの初期位置合わせが終了すると、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｘ方向に駆動する（図９（Ｂ）のＳ６３）。これにより、レーザ照射ヘッド７３の側部に取り付けられた撮像カメラ７７は＋Ｘ方向に移動する。撮像カメラ７７は、この移動にともない、直線溝ＸＬ０を撮像し、その画像データＤ５Ｘ（図６（Ａ）参照）を制御装置９に送信する（図９（Ｂ）のＳ６５）。制御装置９において信号処理部９３は、送信された画像データＤ５Ｘに基づいて、補正量データＤ６Ｘを算出し、記憶部９２に記憶させる（図９（Ｂ）のＳ６７）。
【００５７】
以上のようにして記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘは、後述するスクライブステップＳ３００で読み出されて、スクライブ動作時にレーザヘッド７３がＸ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線ＸＪ１が直線溝ＸＬ０と平行になるように、レーザ照射ヘッド７３を補正駆動する制御データとして用いられる。これと同様に、補正量データＤ６Ｙは、後述するスクライブステップＳ３００で読み出されて、スクライブ動作時にレーザヘッド７３がＹ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線ＹＪ１が直線溝ＹＬ０と平行になるように、レーザ照射ヘッド７３を補正駆動する制御データとして用いられる。
〔Ｓ１００．ガラス基板搬入〕
次に、図１０，１３を参照してガラス基板搬入ステップＳ１００について説明する。
【００５８】
〔Ｓ１１０．ガラス基板受入れ（図１３のｔ１〜ｔ２）〕
オペレータは、搬入出ロボット１０を操作してガラス基板Ｋをレーザスクライブ装置１に搬入する。具体的には、操作パネル１７を用いて次のようにアーム１２を動かす。まず、台車或いはパレットに載ったガラス基板Ｋの上方に吸着ハンド１１が来るようにする。次いで、この吸着ハンド１１をガラス基板Ｋにおける非成膜面の高さまで降下させる。次いで、ガラス基板Ｋにおける非成膜面の複数箇所を、吸着ハンド１１における吸着パッド１６で吸着させる。次いで、アーム１２を動かし、吸着ハンド１１が吸着保持したガラス基板Ｋを、浮上ステージ３の上流側位置に持ってくる。次いで、吸着ハンド１１による吸着保持を解除し、ピンフレーム４１に付いているガイド（図示せず）に沿わせて、手動にてガラス基板Ｋの額縁部Ｋｆの下面をリフトピン４３の先端部に載せる。
【００５９】
〔Ｓ１２０．ニップ群を受取位置へ移動（図１３のｔ３）〕
ガラス基板Ｋがリフトピン４３の先端部で支持されると、ニップ群５１は待避位置Ｐ８から受取位置Ｐ７へ移動する。具体的には、リニアモータ５２Ｙが、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を−Ｙ方向に駆動する。これにより、安全確保のため待避位置Ｐ８に待避していたニップ群５１は、受取位置Ｐ７に配置される。
【００６０】
〔Ｓ１３０．ニップを開く（図１３のｔ４）〕
ニップ群５１が受取位置Ｐ７に配置されると、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、閉じていた可動爪を開く。
【００６１】
〔Ｓ１４０．ニップ群を保持位置へ移動（図１３のｔ５）〕
各ニップ５３が受取位置Ｐ７で開くと、ニップ群５１は、回避位置Ｐ６から保持位置Ｐ５に移る。具体的には、ニップ群５１は、制御装置９から送られた信号に基づいて、＋Ｘ方向に駆動され、これにより、回避位置Ｐ６から保持位置Ｐ５に配置される。このとき、各ニップ５３は、それぞれにおける上下の可動爪間の空間に、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺が入った状態となる。
【００６２】
〔Ｓ１５０．リフトピンを下降（図１３のｔ６，ｔ７，ｔ８）〕
可動爪を開いたニップ群５１が保持位置Ｐ５に配置されると、リフトピン４３が下降する。これにより、ガラス基板Ｋは、浮上ステージ３でエアー支持されつつ、浮上面位置Ｐ４まで下降する。具体的には、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を下降駆動する。この下降駆動は、次のように行う。即ち、まず、リフトピン４３はガラス基板Ｋを支持した状態で、上限位置Ｐ１から浮上面上方位置Ｐ３まで速度Ｕ１で下降する（図１３のｔ６〜ｔ７）。ガラス基板Ｋが浮上面上方位置Ｐ３まで速度Ｕ１で下降した後は、浮上面位置Ｐ４まで速度Ｕ２（＜Ｕ１）で下降する（図１３のｔ７〜ｔ８）。このようにガラス基板Ｋを下降させるに際し２段階の速度を用い、Ｕ２＜Ｕ１というように、浮上面位置Ｐ４の近傍で低速としたのは、浮上ステージ３の直上での急激な降下により浮上ステージ３とガラス基板Ｋとが接触してしまうことを防止するためである。リフトピン４３が速度Ｕ２で下降した後、浮上面位置Ｐ４となり、ガラス基板Ｋが浮上面位置Ｐ４で浮上支持されると、リフトピン４３は一旦停止する（図１３のｔ８→ｔ１２）。この段階でガラス基板Ｋは、リフトピン４３と浮上ステージ３から噴出されたエアーとにより支持されている。
【００６３】
〔Ｓ１６０．ガラス基板の位置決め（図１３のｔ９）〕
ガラス基板Ｋがリフトピン４３とエアーとにより支持されると、基板位置決め装置６は、制御装置９から送られた信号に基づいて、エアーシリンダ６２を伸ばし、押当てローラ６１がガラス基板Ｋの両端面を押すことで、予め決められた位置にガラス基板Ｋが配置される。
【００６４】
〔Ｓ１７０．ニップを閉じる（図１３のｔ１０）〕
ガラス基板Ｋの位置決めがなされると、制御装置９から送られた信号に基づいて、各ニップ５３が閉まり、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴む。この段階でガラス基板Ｋは、ニップ５３とリフトピン４３とエアーとにより支持されている。
【００６５】
〔Ｓ１８０．基板位置決め装置を後退（図１３のｔ１１）〕
ニップ５３がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴むと、基板位置決め装置６は、制御装置９から送られた信号に基づいて、エアーシリンダ６２を縮め、押当てローラ６１を後退させる。
【００６６】
〔Ｓ１９０．リフトピンを更に下降（図１３のｔ１２，ｔ１３）〕
基板位置決め装置６が後退すると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を更に降下駆動する。このときガラス基板Ｋは、エアーにより支持されている。リフトピン４３はガラス基板Ｋから離れて、下限位置Ｐ２まで下降する。この段階でガラス基板Ｋは、額縁部Ｋｆの一辺がニップ５３で保持され、成膜面の全面がエアーで浮上支持されている。以上のようにしてガラス基板Ｋが搬入され、スクライブ線を形成する準備が整う。
【００６７】
〔Ｓ３００．スクライブ〕
次に、図６（Ｂ），図７，１１，１４を参照してスクライブステップＳ３００について説明する。なお、レーザ照射ヘッド７３におけるレーザ照射窓７３５と、１番目のスクライブ開始端ＬＳ１との位置合わせはされているものとして説明する。
【００６８】
〔Ｓ３１０〜Ｓ３４５ １番目のスクライブ線の形成（図１４のｗ１〜ｗ１２）〕
リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３１０、図１４のｗ１，ｗ４）。このとき、各ニップ５３は、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ３に基づいて、ガラス基板Ｋの移動方向（つまり＋Ｙ方向）が真直方向となるように、補正駆動される。これによりガラス基板Ｋは、＋Ｙ方向にＶ１の一定速度で真直方向に走行する。リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３２０、図１４のｗ２，ｗ５）。これにより、ガラス基板Ｋとレーザ照射ヘッド７３との相対速度は０になり、レーザ照射ヘッド７３は、ガラス基板Ｋに対して見かけの上で静止する。それとともに、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｙに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＸ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｙ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて開く（図１１のＳ３２５）。リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｘ方向にＶ２の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３３０、図１４のｗ３，ｗ６）。それとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｘ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。この駆動は、レーザ照射窓７３５から照射されるレーザ光ｂが第１のスクライブ開始端ＬＳ１（図８参照）から第１のスクライブ終了端ＬＥ１にかけて移動するまで行う（図１１のＳ３３０、図１４のｗ５→ｗ７）。
【００６９】
以上の動作により、レーザ照射窓７３５から照射されたレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動した状態を維持しながら、第１のスクライブ開始端ＬＳ１から第１のスクライブ終了端ＬＥ１にかけて、直線溝ＸＬ０に平行となるようにガラス基板Ｋ上を移動する（図６（Ｂ）、図１１のＳ３３０、図１４のｗ６，ｗ８）。つまりレーザ光ｂが辿る軌跡が直線溝ＸＬ０に平行となる。このレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋの透明ガラスＫｔ（図８）を透過して、下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブすることで、直線溝ＸＬ０に平行な１番目のスクライブ線Ｌ１を形成する。このとき生じたパーティクルは、受け皿８１に落下し、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。１番目のスクライブ線Ｌ１が形成された時点で、メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて閉じる（図１１のＳ３４５）。
【００７０】
〔Ｓ３５０ レーザ照射ヘッドを初期位置へ戻す（図１４のｗ７〜ｗ１２）〕
メカシャッター７２１が閉じるとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、次の要領でレーザ照射ヘッド７３を−Ｙ方向に駆動する（図１４のｗ７〜Ｗ１２）。即ち、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の時間が経過するまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻す。この動作の目的は次のとおりである。即ち、ガラス基板Ｋは静止することなくＶ１の一定速度で＋Ｙ方向に移動している。ここで、ガラス基板Ｋの短辺方向に隣合うスクライブ線同士のピッチ間隔はＱ（図８参照）であるから、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の経過後には、レーザ照射窓７３５は第２のスクライブ開始端ＬＳ２の上方に位置される。それまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻すことで、２番目のスクライブ線Ｌ２を形成するときに（図１４のｗ１６→ｗ１８）、レーザ照射ヘッド７３が＋Ｙ方向へ移動するためのストロークを確保するためである。
【００７１】
〔Ｓ３６０〜Ｓ３８５ ２番目のスクライブ線の形成（図１４のｗ１４〜ｗ２１）〕
ガラス基板Ｋは、＋Ｙ方向にＶ１の一定速度で走行した状態である。リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３６０、図１４のｗ１３→ｗ１５）。これにより、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成時と同様に、ガラス基板Ｋとレーザ照射ヘッド７３との相対速度は０になり、レーザ照射ヘッド７３は、ガラス基板Ｋに対して見かけの上で静止する。それとともに、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｙに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＸ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｙ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて開く（図１１のＳ３６５）。リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を−Ｘ方向にＶ２の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３７０、図１４のｗ１４→ｗ１６）。それとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｘ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。Ｖ２の一定速度での駆動は、レーザ照射窓７３５から照射されるレーザ光ｂが第２のスクライブ開始端ＬＳ２から第２のスクライブ終了端ＬＥ２にかけて移動するように行う。
【００７２】
以上の動作により、レーザ照射窓７３５から照射されたレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動した状態を維持しながら、第２のスクライブ開始端ＬＳ２から第２のスクライブ終了端ＬＥ２にかけて、直線溝ＸＬ０に平行となるようにガラス基板Ｋ上を移動する（図１１のＳ３７０、図１４のｗ１６，ｗ１８）。このレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋの透明ガラスＫｔ（図８参照）を透過して、下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブすることで、１番目のスクライブ線Ｌ１に平行な２番目のスクライブ線Ｌ２を形成する。このとき生じたパーティクルは、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成時と同様に、受け皿８１に落下し、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。２番目のスクライブ線Ｌ２が形成された時点で、メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて閉じる（図１１のＳ３８５）。
【００７３】
〔Ｓ３９０ レーザ照射ヘッドを初期位置へ戻す（図１４のｗ１７〜ｗ２２）〕
メカシャッター７２１が閉じるとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、１番目のスクライブ線Ｌ１を形成した直後と同様な要領で、レーザ照射ヘッド７３を−Ｙ方向に駆動する（図１４のｗ１７〜Ｗ２２）。即ち、２番目ののスクライブ線Ｌ２の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の時間が経過するまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻す。これにより、３番目のスクライブ線Ｌ３を形成するときに（図１４のｗ２６→ｗ２８）、レーザ照射ヘッド７３が＋Ｙ方向へ移動するためのストロークを確保することができる。
【００７４】
〔Ｓ４００ ３番目以降のスクライブ線以降のスクライブ線の形成〕
以降、３番目以降のスクライブ線についても、１番目または２番目と同様な要領で、ガラス基板Ｋを＋Ｙ方向へ移動させた状態を維持しながら、静止させることなく、レーザ光ｂを＋Ｘ方向または−Ｘ方向へ移動させてスクライブ線を形成していく。それとともに、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｙに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＸ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｙ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。また、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｘ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。なお、リニアモータ５２ＹをＹ１軸、リニアモータ７４ＹをＹ２軸、リニアモータ７４ＸをＸ１軸と表したときの各軸の位置関係及び動作関係は、図７のようになる。
【００７５】
ここで、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動することにより、ガラス基板Ｋの浮上支持が上流の主ステージ３１から下流の主ステージ３１に移る際に、副ステージ３２からもエアーが吹き出ているため、回収穴部（受け皿８１の上方）でガラス基板Ｋが大きく撓むことが防止される。これにより、ガラス基板Ｋの進行方向端部が下流の主ステージ３１の端部に当たることなどが防止され、上流の主ステージ３１から下流の主ステージ３１へのガラス基板Ｋの乗り移りがスムーズ且つ確実に行われる。なお、後述するステップＳ５１０においてガラス基板Ｋを−Ｙ方向に移動するときもこれと同じ効果がある。
【００７６】
以上のようにして、ガラス基板Ｋを停止することなく＋Ｙ方向に移動させながら予定本数のスクライブ線が形成されたら（図１１のＳ４００でイエス）、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、＋Ｙ方向へのニップ群５１の駆動を停止させる（図１１のＳ４１０、図１３のｔ１６，ｔ１７）。
【００７７】
レーザスクライブ装置１によると、制御装置９は、撮像カメラ７７がＸ方向に移動することで撮像した直線溝ＸＬ０の画像データと、レーザ照射ヘッド７３が実際の移動により辿る撮像中心線ＸＪ１（図１５（Ａ）参照）のデータとを比較し、両者のズレがキャンセルされるようにリニアモータ７４Ｙを制御する。これにより、リニアモータ７４Ｘに、見かけ上の真直進性を持たせることができる。従って、リニアモータ７４Ｘ自体に極めて精度の高い高価なものを用いたり、或いは機台２として、剛性が高く且つ熱膨張性の低い例えばグラナイト等の高価なものを用いずに、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることができる。リニアモータ７４Ｙについても同様であり、この場合、Ｙ方向の軌跡線は、撮像カメラ７７で得た画像データではＹ方向の撮像中心線ＹＪ１（図１５（Ａ）参照）となる。
【００７８】
また、補正量データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙは、それぞれ撮像カメラ７７でＸ方向ブロック３０Ｘ，Ｙ方向ブロック３０Ｙを撮像したときの画像データＤ５Ｘ，Ｄ５Ｙに基づいて求められる。このように、自動的に直線溝ＸＬ０のデータが取得されるので、例えば人手によりリニアモータ７４Ｘ，７４Ｙのズレ量を計測する手間を省くことができる。
【００７９】
以上の補正駆動について、図１５を参照して、更に具体的に説明する。形成される１本のスクライブ線の長さをＷとし、このスクライブ線を形成するのに要する時間をｔ′とすると、次の関係式が成立する。
ｔ′＝Ｗ／Ｖ２
【００８０】
図１５（Ａ）に示すように、撮像カメラ７７で取り込んだ画像データＤ５Ｘにおいて、直線溝ＸＬ０が撮像カメラ７７における撮像中心線ＸＪ１に対して末端でΔＹのズレがあったとする。このような状態は、例えばリニアモータ７４Ｘがメカ的な取付けや熱膨張等の要因により直線溝ＸＬ０からズレている場合に生じる。そこで、補正量データＤ６Ｘでリニアモータ７４Ｙを次のように動作制御する。即ち、リニアモータ７４ＹでＹ方向に補正をかけながら、リニアモータ７４ＸでＸ方向にＶ２で移動させる。具体的には、Ｙ方向への移動速度Ｖ１からΔＹ／ｔ′を補正量として減算する。つまり、Ｙ方向へのレーザ照射ヘッド７３の速度は、ΔＹ／ｔ′＝ΔＹ・Ｖ２／Ｗだけ減算された速度をＶ１として移動する。これにより、図１５（Ｂ）に示すように、レーザ光ｂの移動方向は、Ｘ方向から傾いた補正前速度とＹ方向の補正速度とが合成されることにより、Ｘ方向の基準線となる直線溝ＸＬ０に平行となる。
【００８１】
次に、図１２，１３を参照してガラス基板搬出ステップＳ５００について説明する。
【００８２】
〔Ｓ５１０．ガラス基板を受取位置に戻す（図１３のｔ１７）〕
スクライブ線の形成が終わると、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を−Ｙ方向に駆動する。これにより、下流にあったガラス基板Ｋは、−Ｙ方向へ移動しながら受取位置Ｐ７に戻ってくる。ガラス基板Ｋが−Ｙ方向へ移動するに際し、下流側の主ステージ３１による浮上支持から上流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときは、副ステージ３２から噴出されるエアーにより、ガラス基板Ｋが支持されるため、回収穴部でも移り変わり動作がスムーズ且つ確実になる。
【００８３】
〔Ｓ５２０．リフトピンを上昇（図１３のｔ１８，ｔ１９）〕
ガラス基板Ｋを掴んだニップ群５１が受取位置Ｐ７に戻ってくると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を浮上面位置Ｐ４まで上昇駆動する。これにより、リフトピン４３は下限位置Ｐ２から上昇し、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接する。この段階でガラス基板Ｋは、ニップ５３とリフトピン４３とエアーとにより支持されている。
【００８４】
〔Ｓ５３０．ニップを開く（図１３のｔ２０）〕
リフトピン４３が上昇し、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接すると、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、閉じていた可動爪を開き、ガラス基板Ｋを放す。この段階でガラス基板Ｋは、リフトピン４３とエアーとにより支持されている。
【００８５】
〔Ｓ５４０．ニップ群が回避位置（図１３のｔ２１）〕
各ニップ５３がガラス基板Ｋを放すと、ニップ群５１は、制御装置９から送られた信号に基づいて、−Ｘ方向に駆動される。これにより、ニップ群５１は、保持位置Ｐ５から回避位置Ｐ６に移る。
【００８６】
〔Ｓ５５０．リフトピンだけでガラス基板を支持（図１３のｔ２２，ｔ２３）〕
ニップ群５１が回避位置Ｐ６に移ると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を上昇駆動する。これにより、リフトピン４３は、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接した状態で浮上面位置Ｐ４から上限位置Ｐ１まで上昇する。この段階でガラス基板Ｋは、浮上面位置Ｐ４から完全に持ち上がり、リフトピン４３だけで支えられた状態になる。
【００８７】
〔Ｓ５６０．ニップ群が待避位置（図１３のｔ２４，ｔ２５）〕
ガラス基板Ｋが上限位置Ｐ１となると、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を＋Ｙ方向に駆動する。これにより、ニップ群５１は、受取位置Ｐ７から待避位置Ｐ８に移動する。その後、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、開いていた可動爪を閉じる。
【００８８】
〔Ｓ５７０．ガラス基板引渡し（図１３のｔ２６，ｔ２７）〕
ニップ群５１が待避位置Ｐ８に移ると、オペレータは、搬入出ロボット１０を操作して、リフトピン４３だけで支えらたガラス基板Ｋを、レーザスクライブ装置１から台車或いはパレットに引き渡す。具体的には、まず、アーム１２を操作し、リフトピン４３に支持されたガラス基板Ｋの上方に吸着ハンド１１を配置する。次いで、この吸着ハンド１１をガラス基板Ｋにおける非成膜面の高さまで降下させる。次いで、ガラス基板Ｋにおける非成膜面の複数箇所を、吸着ハンド１１で吸着させる。次いで、アーム１２を操作し、吸着ハンド１１が吸着保持したガラス基板Ｋを、台車或いはパレットの位置に持ってくる。次いで、吸着ハンド１１による吸着保持を解除し、手動にて台車或いはパレットにガラス基板Ｋを搬出する。
【００８９】
以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、上に開示した実施形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。即ち、レーザスクライブ装置１の全体または一部の構造、形状、寸法、材質、個数などは、本発明の趣旨に沿って種々に変更することができる。また、本実施形態では、基板処理装置はレーザスクライブ装置としたが、これ以外にも、例えば、ガラス基板上に成膜された膜への露光や検査を行う装置、ガラス基板に対してマーキングやカッティングや検査などを行う装置などに適用することもできる。検査装置の場合は、処理ヘッドは、検査用の撮像カメラとなる。
【００９０】
上述の実施形態において、レーザ照射ユニット７３がＸ，Ｙ各方向へ移動するときの補正方式についても、移送ユニット５におけるニップ５３がＹ方向へ移動するときの補正方式と同様な方式とすることもできる。即ち、スクライブの動きに合わせたレーザ照射ユニット７３の動作誤差量（位置誤差量、ヨーイング、ローリング量など）を、人手により事前にレーザ測長器やミューチェッカーで計測し、その誤差積算データに基づいて、レーザ照射ユニット７３が真直方向（Ｘ，Ｙ各方向について）となるように、補正するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１ レーザスクライブ装置（基板処理装置）
５ 移送ユニット（駆動手段）
３０Ｘ Ｘ方向ブロック（長尺ブロック体）
３０Ｙ Ｙ方向ブロック（長尺ブロック体）
７３ レーザ照射ヘッド（処理ヘッド）
７４ ヘッド駆動部（駆動手段）
７４Ｘ リニアモータ（駆動手段）
７４Ｙ リニアモータ（駆動手段）
７７ 撮像カメラ（撮像手段）
９２ 記憶部（記憶手段）
Ｄ３ 補正量データ（制御データ）
Ｄ６Ｘ 補正量データ（制御データ）
Ｄ６Ｙ 補正量データ（制御データ）
Ｄ５Ｘ 画像データ
Ｄ５Ｙ 画像データ
Ｋ ガラス基板（基板）
ＸＬ０ 直線溝（基準線）
ＸＪ１ 撮像中心線（軌跡線）
ＹＪ０ 直線溝（基準線）
ＹＪ１ 撮像中心線（軌跡線）
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板処理装置に関する。より詳しくは、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させることで基板に１次元または２次元的な所定の処理を施す装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池パネルを製造するプロセスの一つにレーザパターニングプロセスがある。レーザパターニングプロセスでは、回路形成用材料が成膜されたガラス基板を、所定強度のレーザ光で走査することによって、目的の回路パターンに応じたスクライブ線を形成していく。このようなレーザパターニングは、一般には、専用のレーザスクライブ装置を用いて行われる。具体的には、レーザスクライブ装置は、レーザ照射ヘッドとガラス基板とをガラス基板の表面に平行な方向に相対移動可能に構成される（例えば下記特許文献１）。この種のレーザスクライブ装置の一例について図１６を参照して説明する。
【０００３】
図１６は従来のレーザスクライブ装置１００を示す構成概要図である。なお、レーザスクライブ装置１００により形成されるスクライブ線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・）のパターンは、後述する本発明の実施形態に記載のレーザスクライブ装置１により形成されるパターンと同じであるため、図８も参照する。
【０００４】
レーザスクライブ装置１００は、図１６に示すように、ニップ５３Ａ、リニアモータ５２ＹＡ、レーザ照射ヘッド７３Ａ、リニアモータ７４ＸＡ、及び制御装置９Ａなどを備える。ニップ５３Ａは、ガラス基板Ｋの一辺を掴持することでガラス基板Ｋを片持支持可能であると共に、この状態でリニアモータ５２ＹＡによりＹ方向に駆動可能とされる。レーザ照射ヘッド７３Ａは、ガラス基板Ｋの表面に向けてスクライブ用のレーザ光ｂを照射可能なレーザ照射窓７３５Ａを備えると共に、リニアモータ７４ＸＡによりＸ方向に駆動可能とされる。制御装置９Ａは、レーザスクライブ装置１００が一連のスクライブ動作を行うように、ニップ５３Ａ及びレーザ照射ヘッド７３Ａの動作を制御するように構成される。
【０００５】
レーザスクライブ装置１００によるスクライブ動作は、次のようにして行われる。即ち、まず、リニアモータ５２ＹＡは、ガラス基板Ｋを掴持した各ニップ５３Ａを＋Ｙ方向へピッチＱ進めて停止させる。次いで、リニアモータ７４ＸＡは、レーザ照射ヘッド７３ＡをＸ方向へ駆動して、ガラス基板Ｋの面をレーザ走査（レーザ光の移動）する。
【０００６】
以上の動作を繰り返すことで、図８に示すように、ガラス基板Ｋ（なお、このガラス基板Ｋの片面には、回路形成用材料Ｋｊが成膜されている。）に対し、Ｘ方向に平行で且つＹ方向にピッチＱをなす複数のスクライブ線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・を形成していく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１１１０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、レーザスクライブ装置１００では、レーザ光をガラス基板Ｋに対してＸ方向に真っ直ぐに移動させることでスクライブ線を形成する。従って、リニアモータ７４ＸＡの位置決め精度や真直度、ヨーイング、ローリング等がそのままスクライブ線の精度に影響を及ぼす。また、Ｙ方向への直線駆動も行うため、リニアモータ５２ＹＡの位置決め精度等についても同様なことが言える。このため、レーザスクライブ装置１００では、スクライブ線の加工精度を向上させるために、各リニアモータ７４ＸＡ，５２ＹＡには極めて高精度なものを用いていた。また、各リニアモータ７４ＸＡ，５２ＹＡ等を支持する機台として、剛性が高く且つ熱膨張性の低い例えばグラナイト等の高価なものを用いていた。そして、平面度も極めて高精度に加工されたものを用いていた。また、各可動部にはエアースライダーを用いることで、動作時の摩擦抵抗を減らし、均一な可動を実現させていた。これらのことから、レーザスクライブ装置１００では、装置コストがアップする問題があった。しかも、上記のような対策を施したとしても、僅かながらも、ヨーイング及びローリングが発生し、±5μm以下の加工精度を実現することは難しかった。
【０００９】
このような問題は、レーザスクライブ装置の他にも、例えばガラス基板上に成膜された膜への露光や検査を行う装置、ガラス基板に対してマーキングやカッティングや検査などを行う装置など、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させることで基板に１次元または２次元的な所定の処理を施す装置一般に当てはまることである。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることのできる基板処理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】
【００１０】
上記目的は、下記の本発明により達成される。なお本欄（「課題を解決するための手段」）において各構成要素に付した括弧書きの符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１１】
請求項１の発明は、基板（Ｋ）の面における任意箇所に所定の処理を施す処理ヘッド（７３）と、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）とを相対的に移動させる駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）とを備え、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）とを相対的に移動させることで基板（Ｋ）に１次元または２次元的な所定の処理を施す基板処理装置（１）であって、前記駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）に見かけ上の真直進性を持たせるための制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）を記憶した記憶手段（９２）を備え、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動に伴い前記制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）に基づき駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動するように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によると、制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）は、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）に見かけ上の真直進性を持たせるためのデータであり、この制御データ（Ｄ３，Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）に基づき駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動する。即ち、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）というハードウエアの誤差をソフトウエア処理を用いて補正する。これにより、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）は、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対移動について、見かけ上の真直進性を持つことができる。従って、駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）自体に極めて精度の高いものを用いたり、或いは駆動手段（５，７４Ｘ,７４Ｙ）を支持する機台として、剛性が高く且つ熱膨張性の低い例えばグラナイト等の高価なものを用いずに、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動の基準方向を規定するための基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）を有する長尺ブロック体（３０Ｘ，３０Ｙ）と、処理ヘッド（７３）に一体的に設けられ前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）を撮像する撮像手段（７７）とを備え、前記制御データ（Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）は、長尺ブロック体（３０Ｘ，３０Ｙ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動に伴い撮像手段（７７）で撮像した前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データに基づいて求められる。
【００１４】
請求項２の発明によると、制御データ（Ｄ６Ｘ，Ｄ６Ｙ）は、長尺ブロック体（３０Ｘ，３０Ｙ）と処理ヘッド（７３）との相対的な移動に伴い撮像手段（７７）で撮像した前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データ（Ｄ５Ｘ，Ｄ５Ｙ）に基づいて求められるため、例えば人手により駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）のズレ量を計測する手間を省くことができる。
【００１５】
請求項３の発明は、撮像手段（７７）で撮像した前記基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データと、基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対移動により処理ヘッド（７３）が辿る軌跡線（ＸＪ１，ＹＪ１）の画像データとを比較し、両者のズレがキャンセルされるように駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動する。
【００１６】
請求項３の発明において、実際の駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）は、うねりや偏角を含んでいるため、「基板（Ｋ）と処理ヘッド（７３）との相対移動により処理ヘッド（７３）が辿る軌跡線（ＸＪ１，ＹＪ１）」は、うねりや偏角を含んだものとなる。このうねりや偏角は、基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）を基準としている。請求項３の発明では、基準線（ＸＬ０，ＹＬ０）の画像データと、軌跡線（ＸＪ１，ＹＪ１）の画像データとを比較し、両者のズレがキャンセルされるように駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）を補正駆動することで、駆動手段（７４Ｘ,７４Ｙ）に見かけ上の真直進性を持たせている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることのできる基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るレーザスクライブ装置の外観斜視図である。
【図２】レーザスクライブ装置の主要部を示す平面図である。
【図３】レーザスクライブ装置の主要部を示す正面図である。
【図４】レーザユニットを示す斜視図である。
【図５】レーザスクライブ装置おける制御装置と各種構成部との接続を示す接続図である。
【図６】本発明の要部を説明するための図である。
【図７】ヘッド駆動部及びニップ群駆動部の駆動方向の関係を示す図である。
【図８】レーザスクライブ装置によりスクライブ線が形成されたガラス基板を示す三面図である。
【図９】レーザスクライブ装置の基本動作の概要及び補正量データ取得ステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】ガラス基板搬入ステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１１】スクライブステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】ガラス基板搬出ステップの動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】レーザスクライブ装置の基本動作を示すタイムチャートである。
【図１４】スクライブ動作を示すタイムチャートである。
【図１５】本発明の原理を説明するための図である。
【図１６】従来のレーザスクライブ装置を示す構成概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明に係るレーザスクライブ装置１の外観斜視図、図２はレーザスクライブ装置１の主要部を示す平面図、図３はレーザスクライブ装置１の主要部を示す正面図、図４はレーザユニット７を示す斜視図である。これら各図において、直交座標系の３軸をＸ，Ｙ，Ｚとし、ガラス基板Ｋの移送方向をＹ方向、水平面でＹ方向に直交する方向をＸ方向、鉛直方向をＺ方向、鉛直軸周りの回転方向をθ方向とする。また、図１の紙面手前側を上流とし、紙面奥側を下流とする。つまり、図２，３では紙面に向かって左側が上流、右側が下流となる。また、ＸＹ各方向の向きを更に左右または前後に区別して説明する必要がある場合は、先頭に「＋」または「−」の符号を付して示す。例えば、ガラス基板Ｋの移送方向であるＹ方向のうち、スクライブ線の形成動作中における移送方向を「＋Ｙ方向」、スクライブ線の形成動作後における移送方向を「−Ｙ方向」などと記す。
【００２０】
また、図５はレーザスクライブ装置１おける制御装置９と各種構成部との接続を示す接続図、図６は本発明の要部を説明するための図、図７はヘッド駆動部７４及びニップ群駆動部５２の駆動方向の関係を示す図、図８はレーザスクライブ装置１によりスクライブ線が形成されたガラス基板Ｋを示す三面図であり、Ａ図が平面図、Ｂ図が側面図、Ｃ図が正面図である。
【００２１】
レーザスクライブ装置１は、片面に回路形成用材料Ｋｊ（図８）が成膜されたガラス基板Ｋを、所定強度のレーザ光で走査することによって、目的の回路パターンに応じたスクライブ線を形成していくように構成される。特に、このレーザスクライブ装置１は、ガラス基板Ｋにおける回路形成用材料Ｋｊの成膜面を下に向けた状態でスクライブ線の形成を行うタイプである。また、ガラス基板Ｋをエアーにより浮上支持した状態で＋Ｙ方向に移動させながら、スクライブ線を形成していくように構成される。
【００２２】
具体的には、レーザスクライブ装置１は、図１に示すように、機台２、浮上ステージ３、リフタユニット４、移送ユニット５、基板位置決め装置６、レーザユニット７、集塵ユニット８及び制御装置９などを備える。また、レーザスクライブ装置１の上流外側には、浮上ステージ３へのガラス基板Ｋの搬入出を行う搬入出ロボット１０が設置される。以下、レーザスクライブ装置１の各構成要素について説明する。
【００２３】
機台２は、レーザスクライブ装置１の主構成部を支持する支持体であり、台座部２１及び門型フレーム２２を備える。台座部２１は浮上ステージ３及び移送ユニット５などを支持し、門型フレーム２２はレーザユニット７におけるレーザ照射ヘッド７３及びヘッド駆動部７４などを支持している。従来の機台２は、十分な剛性や平面精度を確保し且つ温度変化に伴う変形を最小限に抑えるために、グラナイト等の石材とすることが好ましかったが、本形態では装置コストの低減を図るため、ステンレス鋼等の金属を材質としている。
【００２４】
浮上ステージ３は、その表面から噴出させたエアーにより、スクライブ対象となるガラス基板Ｋを浮上支持する部材であり、主ステージ３１及び副ステージ３２を備える。主ステージ３１は、レーザスクライブ装置１内における上流側と下流側とにそれぞれ１台ずつ配設される。その配置は、上流と下流の各主ステージ３１間に所定の空間を保つようになされる。
【００２５】
主ステージ３１は、具体的には、Ｙ方向に長い長尺の浮上ユニット３１１をＸ方向に所定間隔あけて複数台配設した、簀子状をなす構成とされる。各浮上ユニット３１１の表面には、多数のエアー噴出孔３１１ｈが穿設される。これらエアー噴出孔３１１ｈは、圧空ポンプ等を備えるブロワーユニット３３に配管接続され、ブロワーユニット３３から供給された所定圧力のエアーを上向きに噴出し、このエアーでガラス基板Ｋを浮上支持するようになっている。噴出するエアーの圧力は、浮上対象とするガラス基板Ｋが撓むことなく且つ安定した状態を維持される大きさとされる。上流側の主ステージ３１における一部の浮上ユニット３１１間には、Ｙ方向ブロック３０Ｙが設けられている。Ｙ方向ブロック３０Ｙは、Ｙ方向の基準方向を規定するための長尺ブロック体であり、長手方向がＹ方向に平行となるように設けられる。その表面中央部には、Ｙ方向への基準方向を示す直線溝ＹＬ０が長手方向に沿って形成されている。Ｙ方向ブロック３０Ｙの材質は、ステンレス鋼と比べて熱膨張係数が半分以下である、例えばファインセラミックスなどで構成することが好ましい。これにより、熱変形による直線溝ＹＬ０のズレを少なくし、基準方向の信頼性を向上させることができる。このようにＹ方向ブロック３０Ｙは、Ｙ方向についての高精度な直定規として機能する。
【００２６】
副ステージ３２は、上流と下流の主ステージ３１間で、Ｘ方向に長い長尺の浮上ユニット３２１をＹ方向に所定間隔あけた状態で２台配設した構成とされる。２台の浮上ユニット３２１間に形成される空間部分は、その上方にあるレーザ照射ヘッド７３によりスクライブ加工がされたときに落下するパーティクル（回路形成用材料Ｋｊのスクライブ屑）の回収穴として機能する。浮上ユニット３２１についても浮上ユニット３１１と同様に、表面には多数のエアー噴出孔３２１ｈが穿設され、これらエアー噴出孔３２１ｈは、ブロワーユニット３３から供給された所定圧力のエアーを上向きに噴出するようになっている。副ステージ３２は、後述するように、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向への移動により、上流側の主ステージ３１による浮上支持から下流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときの動作、及びそれとは逆にガラス基板Ｋが−Ｙ方向への移動により、下流側の主ステージ３１による浮上支持から上流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときの動作をスムーズ且つ確実とするために設けてある。上流側の主ステージ３１における浮上ユニット３１１と、上流側の副ステージ３２における浮上ユニット３１２との間には、Ｘ方向ブロック３０Ｘが設けられている。Ｘ方向ブロック３０Ｘは、Ｘ方向の基準方向を規定するための長尺ブロック体であり、長手方向がＸ方向に平行となるように設けられる。その表面中央部には、Ｘ方向についての基準方向を示す直線溝ＸＬ０が長手方向に沿って形成されている。Ｘ方向ブロック３０Ｘの材質は、Ｙ方向ブロック３０Ｙと同様に、例えばファインセラミックスなどで構成することが好ましい。これにより、熱変形による直線溝ＸＬ０のズレを少なくし、基準方向の信頼性を向上させることができる。このようにＸ方向ブロック３０Ｘは、Ｘ方向についての高精度な直定規として機能する。
【００２７】
リフタユニット４は、スクライブ対象となるガラス基板Ｋの受取り、及びスクライブ済みのガラス基板Ｋの引渡しを行う装置であり、ピンフレーム４１及びフレーム駆動部４２を備える。
【００２８】
ピンフレーム４１は、受取り及び引渡しの対象となるガラス基板Ｋのサイズに応じた略「日」の字状の枠体であり、図２に示すように、平面視がそれぞれ略「口」の字状の周囲枠４１ａと、略「一」の字状の中央枠４１ｂとを備える。周囲枠４１ａには、複数のリフトピン４３がそれぞれ隣合うもの同士で所定間隔をあけるように立設されている。リフトピン４３は、その先端部でガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆ（図８参照）の下面に当接してこのガラス基板Ｋを支持可能なピン部材である。この額縁部Ｋｆは、ガラス基板Ｋの外側周囲に所定幅をもって形成される領域であり、回路形成用材料Ｋｊが成膜されていないか、または、成膜されていたとしても、リフトピン４３の先端部が当接した場合に最終製品に影響を及ぼさない領域である。
【００２９】
フレーム駆動部４２は、ピンフレーム４１をＺ方向に昇降駆動するように構成され、例えば中央枠４１ｂに取り付けられた回転ボールネジ機構などにより実現される。フレーム駆動部４２がピンフレーム４１を駆動することにより、リフトピン４３は、図３に示す上限位置Ｐ１と下限位置Ｐ２とに選択的に配置可能とされる。上限位置Ｐ１は、搬入出ロボット１０からスクライブ加工の対象となるガラス基板Ｋを受け取るとき、またはスクライブ加工の済んだガラス基板Ｋを搬入出ロボット１０に引き渡すときに配置される位置であり、リフトピン４３の先端部が浮上ステージ３の表面よりも十分に高くなる位置である。下限位置Ｐ２は、ガラス基板Ｋの搬入出以外のとき、例えばスクライブ線の形成時などリフトピン４３を使用しないときにこれらリフトピン４３を退避させておく位置であり、リフトピン４３の先端部が浮上ステージ３の表面よりも低くなる位置である。
【００３０】
リフトピン４３は、ガラス基板Ｋを受け取った後に降下するが、このときの降下速度は、次のように設定されている。即ち、リフトピン４３が上限位置Ｐ１から浮上面上方位置Ｐ３（次述）に移るときの降下速度をＵ１とし、浮上面上方位置Ｐ３から浮上面位置Ｐ４（同じく次述）に移るときの降下速度をＵ２とするとき、Ｕ２＜Ｕ１の関係がある。より好ましくはＵ２＜Ｕ１／２である。なお、浮上面上方位置Ｐ３は、リフトピン４３の先端部が浮上面位置Ｐ４よりも若干高く且つ上限位置Ｐ１よりも低くなる位置である。浮上面位置Ｐ４は、浮上ステージ３におけるエアー噴出口３１１ｈ，３２１ｈから噴出するエアーにより、ガラス基板Ｋが浮上支持されているときの高さ位置である。
【００３１】
移送ユニット５は、ガラス基板Ｋを片持ち支持した状態でこれをＹ方向に移動可能に構成された装置であり、ニップ群５１とニップ群駆動部５２とを備える。
【００３２】
ニップ群５１は、合計４個のニップ５３がＹ方向に沿ってそれぞれ所定間隔をあけて１列状に一体的に配置されてなり、各ニップ５３がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴んでこのガラス基板Ｋを片持ち支持できるように構成される。具体的には、各ニップ５３は、上下一対の可動爪を有する。この可動爪は、制御装置９から送られる信号に基づいて、上下方向に圧空作用等により同期駆動可能に構成され、これにより開閉自在とされる。可動爪を開くのは、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴む直前である。可動爪を閉めるのはガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴むとき、または各ニップ５１を退避させているたときである。ガラス基板Ｋを掴む直前以外は、指の挟み込み防止等の安全性確保のため、基本的には可動爪は閉めた状態とされる。
【００３３】
また、ニップ群５１は、サーボモータ等の駆動装置によりＸ方向に駆動されて、図２に示す保持位置Ｐ５と回避位置Ｐ６とに選択的に配置可能とされる。保持位置Ｐ５は、リフトピン４３により支持されたガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺がニップ５３の開口領域に入る位置である。回避位置Ｐ６は、上記保持位置Ｐ５に対して、−Ｘ方向側にあり、ガラス基板Ｋを掴まないときに配置される位置である。また、各ニップ５３は、それぞれ独立してサーボモータ等の駆動装置によりＺ，θ各方向にも駆動可能とされる。Ｚ方向の駆動は、主にニップ５３の高さ補正時になされる。θ方向の駆動は、主にニップ５３のθ方向の取付け角度補正時になされる。これらの補正駆動は、後述するスクライブステップＳ３００において、ニップ群５１がガラス基板Ｋを＋Ｙ方向に駆動するとき（ステップＳ３１０）になされる。
【００３４】
ニップ群駆動部５２は、上記ニップ群５１をＹ方向へスライド駆動自在とする装置であり、具体的には台座部２１の一方側にＹ方向に沿って配設されたリニアモータ５２Ｙを主要構成としている。リニアモータ５２Ｙが作動することにより、ニップ群５１は図２，３に示す受取位置Ｐ７と待避位置Ｐ８とに選択的に配置可能とされる。受取位置Ｐ７は、搬入出ロボット１０から搬入されたガラス基板ＫのＸ方向範囲内（短辺範囲内）に全てのニップ５３が含まれる位置であり、浮上ステージ３の上流側にある。また、待避位置Ｐ８は、安全性確保のために全てのニップ５３を待避させておくための位置であり、浮上ステージ３の下流側にある。ガラス基板Ｋを移送する動作を行うとき以外は、腕の挟み込み防止等の安全性確保のため、基本的には４つのニップ群５１は待避位置Ｐ８に配置される。
【００３５】
基板位置決め装置６は、浮上ステージ３の上流側におけるＸ方向両側に設けられ、ガラス基板Ｋにおける２つの短辺側の端面にそれぞれ押し当て可能な押当てローラ６１と、押当てローラ６１をＸ方向に駆動するエアーシリンダ６２とを備える。この基板位置決め装置６は、位置決め時に、両方のエアーシリンダ６２を同時に伸ばすことで、ガラス基板Ｋにおける２つの短辺側の端面を押当てローラ６１により挟み込むことで、ガラス基板Ｋの位置決めを行うようになっている。そして位置決めが終わったら、両方のエアーシリンダ６２を同時に縮めることで、各押当てローラ６１をガラス基板Ｋから離すようになっている。
【００３６】
レーザユニット７は、ニップ群５１及び浮上ステージ３により支持され且つ＋Ｙ方向に移送されるガラス基板Ｋに対し、その上方からレーザ光ｂを照射・走査することで、ガラス基板Ｋの下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブして所定のスクライブ線を形成するように構成される。具体的には、図１，４に示すように、レーザ発振器７１、照射光学系７２、レーザ照射ヘッド７３及びヘッド駆動部７４などを備える。
【００３７】
レーザ発振器７１は、ガラス基板Ｋに成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブするためのレーザ光ｂを発する光源装置であり、例えば発振波長が、３５５ｎｍ〜１０６４ｎｍ、出力が１〜２０Ｗ程度のＮｄ−ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザまたはＮｄ−ＹＶＯ４（イットリウム・バナデート）レーザなどを用いることができる。
【００３８】
照射光学系７２は、レーザ発振器７１から発したレーザ光ｂを、レーザ照射ヘッド７３に導くように構成され、反射ミラー７２２ａ〜７２２ｈ、ビームエキスパンダー７２３及びアッテネータ７２４などを備える。上記レーザ光ｂは、レーザ発振器７１から出射するレーザ光ｂの光軸上に設けられたメカシャッター７２１が開閉することにより、レーザ照射ヘッド７３への導光のオンオフが切替えられるようになっている。メカシャッター７２１の開閉は、制御装置９から送られる信号に基づいて行われる。また、上記反射ミラー７２２ｆ〜７２２ｈは、ボックス７６に収容された状態で、リニアモータ７６Ｘによりレーザ照射ヘッド７３と同期してＸ方向に駆動可能とされ、光路長補正部を形成している。このような可動なボックス７６により光学系の一部をレーザ照射ヘッド７３から切り離すことにより、次に示すレーザ照射ヘッド７３内の収容物を少なくし、その重量を軽くすることで、駆動源となるヘッド駆動部７４の負荷を少なくしている。それとともに、動作の追従性及び応答性を良くし、精密な微調整を可能としている。
【００３９】
レーザ照射ヘッド７３は、照射光学系７２を介して導かれたレーザ発信器７１からのレーザ光ｂを、ガラス基板Ｋの面に垂直ビームとして照射するように構成される。具体的には、レーザ光ｂの照射口となるレーザ照射窓７３５を備える光学ボックス体からなり、その内部に、折り返しミラー７３１、フォーカスレンズ７３２及び集光レンズ７３３を収容している。レーザ照射ヘッド７３は、次述するヘッド駆動部７４により、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ独立して駆動（走行・停止）自在とされる。また、レーザ照射ヘッド７３の側壁には、撮像カメラ７７が取り付けられている。撮像カメラ７７は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device：電荷結合素子)等の撮像素子を有し、図６に示すように、撮像によって取得した画像データＤ５Ｘ，Ｄ５Ｙを制御装置９へ出力可能に構成される。撮像カメラ７７の取付けは、その撮像方向を下方に向けた状態とされる。これにより、撮像カメラ７７は、Ｘ方向に移動しながら、Ｘ方向ブロック３０Ｘに形成された直線溝ＸＬ０を撮像し、そのとき取得した画像データＤ５Ｘを制御装置９に送信するようになっている。また、撮像カメラ７７は、Ｙ方向に移動しながら、Ｙ方向ブロック３０Ｙに形成された直線溝ＹＬ０を撮像し、そのとき取得した画像データＤ５Ｙを制御装置９に送信するようになっている。制御装置９では、画像データＤ５Ｘに基づいて、補正量データＤ６Ｘの算出・記憶処理を行う。同様に、画像データＤ５Ｙに基づいて、補正量データＤ６Ｙの算出・記憶処理を行う。それらの詳細は後述する。
【００４０】
ヘッド駆動部７４は、リニアモータ７４Ｘ及びリニアモータ７４Ｙを主構成としている。具体的には、リニアモータ７４Ｘは、門型フレーム２２の上部にその長手方向（Ｘ方向）に沿って取り付けられる。このリニアモータ７４Ｘは、Ｘ方向に駆動される可動テーブル（図示せず）を有する。リニアモータ７４Ｙは、この可動テーブル上にＹ方向に沿って設けられる。これによりレーザ照射ヘッド７３は、Ｘ方向及びＹ方向へ同時且つ独立に駆動可能とされる。レーザ照射ヘッド７３の可動範囲は、図３に示すように、−Ｙ方向の限界位置である初期位置Ｐ９と＋Ｙ方向の限界位置である終端位置Ｐ１０との間とされる。レーザ照射ヘッド７３は、上記したように非常に軽量に製作されているため、その停止・発進に要する負荷が小さい。このため、ヘッド駆動部７４は、高出力の駆動源や制動力の強いブレーキが必要とならず、装置のコストダウンを図ることができる。また、停止・発進時は、駆動源からの発熱が少ない。従って、その発熱の影響により装置細部が膨張することで、位置精度の経時変化が発生し、精度不良の原因となることも極めて少ない。
【００４１】
集塵ユニット８は、図１に示すように、その上方にあるレーザ照射ヘッド７３によりスクライブ加工がなされたときにガラス基板Ｋの下面から落下するパーティクル（回路形成用材料Ｋｊのスクライブ屑）を回収するように構成され、具体的には、受け皿８１及び真空チャンバー８３を備える。受け皿８１は、レーザ照射ヘッド７３がＸ方向に移動する範囲の下方に設けられ、配管８２を介してチャンバー８３に接続される。このような構成により、レーザスクライブにより受け皿８１に落下したパーティクルは、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。スクライブ動作中は、真空チャンバー８３は基本的に常に吸引作動している。
【００４２】
制御装置９は、図５に示すように、レーザスクライブ装置１が一連のスクライブ動作を行なうように、各種命令や条件の入力、それら入力に応じた演算処理、及びこの演算処理結果に基づく各駆動系等への適切な制御信号の出力などを可能に構成される。具体的には、図６に示すように、タッチパネル等の入出力装置９１、タッチパネル等の入出力装置９１、メモリ装置を主体とした記憶部９２、マイクロプロセッサを主体とした演算処理部９３、スクライブ装置１における各駆動系及び搬入出ロボット１０とデータ通信を行う適当なインターフェイス回路９６、並びにこれらハードウエアを動作させるためのコンピュータプログラムを組み込んだハードディスク装置９５などから構成される。演算処理部９３は、図６（Ａ）に示すように、撮像カメラ７７で取り込んだ直線溝ＹＬ０の画像データＤ５Ｙに基づいて、補正量データＤ６Ｙを算出して、記憶部９２に記憶させるように構成される。また、撮像カメラ７７で取り込んだ直線溝ＸＬ０の画像データＤ５Ｘに基づいて、補正量データＤ６Ｘを算出して、記憶部９２に記憶させるように構成される。
【００４３】
ここで、補正量データＤ６Ｙは、リニアモータ７４Ｙに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データである。つまりＹ方向へのレーザヘッド７３の動作に真直進性を持たせるための制御データである。具体的には、レーザヘッド７３がＹ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線が、直線溝ＹＬ０と等距離を保ち且つ直線溝ＹＬ０と同等な直進性を有するようにするデータである。より具体的には、リニアモータ７４Ｙの駆動によりＹ方向に移動しているレーザヘッド７３を、リニアモータ７４ＸによりＸ方向に微小量ずつ補正駆動するデータである。これにより、レーザヘッド７３がＹ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線は、直線溝ＹＬ０と平行になり、リニアモータ７４Ｙは、見かけ上の真直進性を持つようになる。
【００４４】
また、補正量データＤ６Ｘは、リニアモータ７４Ｘに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データである。つまりＸ方向へのレーザヘッド７３の動作に真直進性を持たせるための制御データである。具体的には、レーザヘッド７３がＸ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線が、直線溝ＸＬ０と等距離を保ち且つ直線溝ＸＬ０と同等な直進性を有するようにするデータである。より具体的には、リニアモータ７４Ｘの駆動によりＸ方向に移動しているレーザヘッド７３を、リニアモータ７４ＹによりＹ方向に微小量ずつ補正駆動するデータである。これにより、レーザヘッド７３がＸ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線は、直線溝ＸＬ０と平行になり、リニアモータ７４Ｘは、見かけ上の真直進性を持つようになる。
【００４５】
補正量データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙは、それぞれ基本的には撮像カメラ７７で取り込んだ直線溝ＸＬ０，ＹＬ０の座標値に基づいて作成される。そして記憶部９２に記憶される。
【００４６】
また、記憶部９２は、次に示す補正量データＤ３を予め記憶している。補正量データＤ３は、リニアモータ５２Ｙに見かけ上の真直進性を持たせるための制御データである。具体的には、ニップ群５１で掴んだガラス基板ＫがＹ方向に移動するときに辿る軌跡線が、予め定義したＹ方向基準線（実質的には直線溝ＹＬ０と平行である）と等距離を保ち且つこのＹ方向基準線と同等な直進性を有するようするデータである。より具体的には、リニアモータ５２Ｙの駆動によりＹ方向に移動している各ニップ５３を、Ｘ，Ｚ，θ各方向に微小量ずつ補正駆動するデータである。補正量データＤ３は、次に示す誤差積算データに基づいて作成される。即ち、誤差積算データは、リニアモータ５２Ｙの動作誤差量（位置誤差量、ヨーイング、ローリング量など）を、人手により事前にレーザ測長器やミューチェッカーで計測し、それらの誤差量を積算したデータである。この補正量データＤ３に基づいて、各ニップ５３は、ガラス基板Ｋの移動方向（つまり＋Ｙ方向）が真直方向となるように、補正駆動されるようになっている。
【００４７】
搬入出ロボット１０は、浮上ステージ３に対するガラス基板Ｋの搬入出を行う構成とされ、図１に示すように、吸着ハンド１１、アーム１２、バキュームポンプ１３、モータ１４及び操作パネル１７を備える。吸着ハンド１１は、枠体１５に２次元状に配列された複数の吸引パッド１６を備える。これら吸引パッド１６は、それぞれの吸着面を同一平面としており、これにより平面体であるガラス基板Ｋの上面（非成膜面）を複数箇所で同時に吸着可能になっている。各吸引パッド１６は、バキュームポンプ１３の作動により吸引圧が生じるようになっている。そして、吸着ハンド１１は、操作パネル１７からの命令に応じてモータ１４が駆動され、アーム１２を介してＸＹＺθ各方向に移動自在に構成される。
【００４８】
次に、レーザスクライブ装置１の動作について説明する。
【００４９】
薄膜太陽電池パネルを製造するためのレーザパターニングプロセスは、一般的には大きく４つのプロセスに別れる。第１プロセスは、ガラス基板Ｋの上に成膜されたＴＣＯ膜（Transparent Conducting Oxide：酸化物透明導電膜）をスクライブするプロセスである。第２プロセスは、ＴＣＯ膜の上に成膜されたアモルファスシリコン膜だけを選択的にスクライブするプロセスである。第３プロセスは、アモルファスシリコン膜と、アモルファスシリコン膜の上に成膜された金属膜だけを選択的にスクライブするプロセスである。第４プロセスは、ＴＣＯ膜・アモルファスシリコン膜・金属膜の全てを同時にスクライブするプロセスである。第１プロセスと第２プロセスの間には、アモルファスシリコンの成膜プロセスが別工程で存在し、第２プロセスと第３プロセスの間には、金属膜の成膜プロセスが別工程で存在する。なお、上記レーザスクライブ装置１の動作形態に関しては、第１プロセスから第４プロセスのいずれについても、基本的には共通な動作形態でスクライブ加工を行うため、以下の説明では、４つのプロセスのうちのいずれか一つに対応するものとする。つまり、ガラス基板Ｋに成膜された回路形成用材料Ｋｊは、上記した４つのパターンのいずれであってもよい。
【００５０】
図９はレーザスクライブ装置１の基本動作の概要及び補正量データ取得ステップＳ５０の動作手順を示すフローチャート、図１０はガラス基板搬入ステップＳ１００の動作手順を示すフローチャート、図１１はスクライブステップＳ３００の動作手順を示すフローチャート、図１２はガラス基板搬出ステップＳ５００の動作手順を示すフローチャート、図１３はレーザスクライブ装置１の基本動作を示すタイムチャート、図１４はスクライブ動作を示すタイムチャートである。なお、図９においてＡ図はレーザスクライブ装置１の基本動作の概要を示し、Ｂ図は補正量データ取得ステップの動作手順を示す。また、図１３において、動作速度の可変を意識していない軸（可動部）については、オンオフの表記だけになっており加減速は表記していない。リフトピン４３のみ動作速度を動作途中で可変としている。
【００５１】
図９に示すように、レーザスクライブ装置１の基本動作は、補正量データ取得ステップＳ５０、ガラス基板搬入ステップＳ１００、スクライブステップＳ３００、ガラス基板搬出ステップＳ５００の順で行われる。以下、各ステップの動作内容について順を追って説明する。
【００５２】
なお、以下の説明では、レーザスクライブ装置１の初期状態は、次のとおりであるとする（図１３の各グラフにおける時間軸の左方参照）。即ち、浮上ステージ３からは、浮上エアーが常に吹き出した状態である。リフトピン４３は上限位置Ｐ１にある。ニップ群５１は待避位置Ｐ８にある。各ニップ５３は閉じている。基板位置決め装置６は引っ込んだ状態である。スクライブ対象となるガラス基板Ｋは、成膜面を下向きにして台車或いはパレットに載った状態である。
【００５３】
〔Ｓ５０．補正量データ取得〕
まず、図６（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して補正量データ取得取得ステップＳ５０について説明する。ここで、撮像カメラ７７とＹ方向ブロック３０Ｙとの初期位置合わせはされているものとして説明する。即ち、撮像カメラ７７は、Ｙ方向ブロック３０Ｙにおける直線溝ＹＬ０の一端を撮像可能な位置に配置されている。
【００５４】
リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向に駆動する（図９（Ｂ）のＳ５３）。これにより、レーザ照射ヘッド７３の側部に取り付けられた撮像カメラ７７は＋Ｙ方向に移動する。撮像カメラ７７は、この移動にともない、直線溝ＹＬ０を撮像し、その画像データＤ５Ｙ（図６（Ａ）参照）を制御装置９に送信する（図９（Ｂ）のＳ５５）。制御装置９において信号処理部９３は、送信された画像データＤ５Ｙに基づいて、補正量データＤ６Ｙを算出し、記憶部９２に記憶させる（図９（Ｂ）のＳ５７）。
【００５５】
補正量データＤ６Ｙの算出・記憶が終了すると、撮像カメラ７７とＸ方向ブロック３０Ｘとの初期位置合わせを行う。即ち、撮像カメラ７７は、Ｘ方向ブロック３０Ｘにおける直線溝ＸＬ０の一端を撮像可能な位置に配置される（図９（Ｂ）のＳ６１）。
【００５６】
撮像カメラ７７とＸ方向ブロック３０Ｘとの初期位置合わせが終了すると、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｘ方向に駆動する（図９（Ｂ）のＳ６３）。これにより、レーザ照射ヘッド７３の側部に取り付けられた撮像カメラ７７は＋Ｘ方向に移動する。撮像カメラ７７は、この移動にともない、直線溝ＸＬ０を撮像し、その画像データＤ５Ｘ（図６（Ａ）参照）を制御装置９に送信する（図９（Ｂ）のＳ６５）。制御装置９において信号処理部９３は、送信された画像データＤ５Ｘに基づいて、補正量データＤ６Ｘを算出し、記憶部９２に記憶させる（図９（Ｂ）のＳ６７）。
【００５７】
以上のようにして記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘは、後述するスクライブステップＳ３００で読み出されて、スクライブ動作時にレーザヘッド７３がＸ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線ＸＪ１が直線溝ＸＬ０と平行になるように、レーザ照射ヘッド７３を補正駆動する制御データとして用いられる。これと同様に、補正量データＤ６Ｙは、後述するスクライブステップＳ３００で読み出されて、スクライブ動作時にレーザヘッド７３がＹ方向に移動するときにそのレーザ照射窓７３５の辿る軌跡線ＹＪ１が直線溝ＹＬ０と平行になるように、レーザ照射ヘッド７３を補正駆動する制御データとして用いられる。
〔Ｓ１００．ガラス基板搬入〕
次に、図１０，１３を参照してガラス基板搬入ステップＳ１００について説明する。
【００５８】
〔Ｓ１１０．ガラス基板受入れ（図１３のｔ１〜ｔ２）〕
オペレータは、搬入出ロボット１０を操作してガラス基板Ｋをレーザスクライブ装置１に搬入する。具体的には、操作パネル１７を用いて次のようにアーム１２を動かす。まず、台車或いはパレットに載ったガラス基板Ｋの上方に吸着ハンド１１が来るようにする。次いで、この吸着ハンド１１をガラス基板Ｋにおける非成膜面の高さまで降下させる。次いで、ガラス基板Ｋにおける非成膜面の複数箇所を、吸着ハンド１１における吸着パッド１６で吸着させる。次いで、アーム１２を動かし、吸着ハンド１１が吸着保持したガラス基板Ｋを、浮上ステージ３の上流側位置に持ってくる。次いで、吸着ハンド１１による吸着保持を解除し、ピンフレーム４１に付いているガイド（図示せず）に沿わせて、手動にてガラス基板Ｋの額縁部Ｋｆの下面をリフトピン４３の先端部に載せる。
【００５９】
〔Ｓ１２０．ニップ群を受取位置へ移動（図１３のｔ３）〕
ガラス基板Ｋがリフトピン４３の先端部で支持されると、ニップ群５１は待避位置Ｐ８から受取位置Ｐ７へ移動する。具体的には、リニアモータ５２Ｙが、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を−Ｙ方向に駆動する。これにより、安全確保のため待避位置Ｐ８に待避していたニップ群５１は、受取位置Ｐ７に配置される。
【００６０】
〔Ｓ１３０．ニップを開く（図１３のｔ４）〕
ニップ群５１が受取位置Ｐ７に配置されると、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、閉じていた可動爪を開く。
【００６１】
〔Ｓ１４０．ニップ群を保持位置へ移動（図１３のｔ５）〕
各ニップ５３が受取位置Ｐ７で開くと、ニップ群５１は、回避位置Ｐ６から保持位置Ｐ５に移る。具体的には、ニップ群５１は、制御装置９から送られた信号に基づいて、＋Ｘ方向に駆動され、これにより、回避位置Ｐ６から保持位置Ｐ５に配置される。このとき、各ニップ５３は、それぞれにおける上下の可動爪間の空間に、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺が入った状態となる。
【００６２】
〔Ｓ１５０．リフトピンを下降（図１３のｔ６，ｔ７，ｔ８）〕
可動爪を開いたニップ群５１が保持位置Ｐ５に配置されると、リフトピン４３が下降する。これにより、ガラス基板Ｋは、浮上ステージ３でエアー支持されつつ、浮上面位置Ｐ４まで下降する。具体的には、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を下降駆動する。この下降駆動は、次のように行う。即ち、まず、リフトピン４３はガラス基板Ｋを支持した状態で、上限位置Ｐ１から浮上面上方位置Ｐ３まで速度Ｕ１で下降する（図１３のｔ６〜ｔ７）。ガラス基板Ｋが浮上面上方位置Ｐ３まで速度Ｕ１で下降した後は、浮上面位置Ｐ４まで速度Ｕ２（＜Ｕ１）で下降する（図１３のｔ７〜ｔ８）。このようにガラス基板Ｋを下降させるに際し２段階の速度を用い、Ｕ２＜Ｕ１というように、浮上面位置Ｐ４の近傍で低速としたのは、浮上ステージ３の直上での急激な降下により浮上ステージ３とガラス基板Ｋとが接触してしまうことを防止するためである。リフトピン４３が速度Ｕ２で下降した後、浮上面位置Ｐ４となり、ガラス基板Ｋが浮上面位置Ｐ４で浮上支持されると、リフトピン４３は一旦停止する（図１３のｔ８→ｔ１２）。この段階でガラス基板Ｋは、リフトピン４３と浮上ステージ３から噴出されたエアーとにより支持されている。
【００６３】
〔Ｓ１６０．ガラス基板の位置決め（図１３のｔ９）〕
ガラス基板Ｋがリフトピン４３とエアーとにより支持されると、基板位置決め装置６は、制御装置９から送られた信号に基づいて、エアーシリンダ６２を伸ばし、押当てローラ６１がガラス基板Ｋの両端面を押すことで、予め決められた位置にガラス基板Ｋが配置される。
【００６４】
〔Ｓ１７０．ニップを閉じる（図１３のｔ１０）〕
ガラス基板Ｋの位置決めがなされると、制御装置９から送られた信号に基づいて、各ニップ５３が閉まり、ガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴む。この段階でガラス基板Ｋは、ニップ５３とリフトピン４３とエアーとにより支持されている。
【００６５】
〔Ｓ１８０．基板位置決め装置を後退（図１３のｔ１１）〕
ニップ５３がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの一辺を掴むと、基板位置決め装置６は、制御装置９から送られた信号に基づいて、エアーシリンダ６２を縮め、押当てローラ６１を後退させる。
【００６６】
〔Ｓ１９０．リフトピンを更に下降（図１３のｔ１２，ｔ１３）〕
基板位置決め装置６が後退すると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を更に降下駆動する。このときガラス基板Ｋは、エアーにより支持されている。リフトピン４３はガラス基板Ｋから離れて、下限位置Ｐ２まで下降する。この段階でガラス基板Ｋは、額縁部Ｋｆの一辺がニップ５３で保持され、成膜面の全面がエアーで浮上支持されている。以上のようにしてガラス基板Ｋが搬入され、スクライブ線を形成する準備が整う。
【００６７】
〔Ｓ３００．スクライブ〕
次に、図６（Ｂ），図７，１１，１４を参照してスクライブステップＳ３００について説明する。なお、レーザ照射ヘッド７３におけるレーザ照射窓７３５と、１番目のスクライブ開始端ＬＳ１との位置合わせはされているものとして説明する。
【００６８】
〔Ｓ３１０〜Ｓ３４５ １番目のスクライブ線の形成（図１４のｗ１〜ｗ１２）〕
リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３１０、図１４のｗ１，ｗ４）。このとき、各ニップ５３は、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ３に基づいて、ガラス基板Ｋの移動方向（つまり＋Ｙ方向）が真直方向となるように、補正駆動される。これによりガラス基板Ｋは、＋Ｙ方向にＶ１の一定速度で真直方向に走行する。リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３２０、図１４のｗ２，ｗ５）。これにより、ガラス基板Ｋとレーザ照射ヘッド７３との相対速度は０になり、レーザ照射ヘッド７３は、ガラス基板Ｋに対して見かけの上で静止する。それとともに、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｙに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＸ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｙ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて開く（図１１のＳ３２５）。リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｘ方向にＶ２の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３３０、図１４のｗ３，ｗ６）。それとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｘ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。この駆動は、レーザ照射窓７３５から照射されるレーザ光ｂが第１のスクライブ開始端ＬＳ１（図８参照）から第１のスクライブ終了端ＬＥ１にかけて移動するまで行う（図１１のＳ３３０、図１４のｗ５→ｗ７）。
【００６９】
以上の動作により、レーザ照射窓７３５から照射されたレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動した状態を維持しながら、第１のスクライブ開始端ＬＳ１から第１のスクライブ終了端ＬＥ１にかけて、直線溝ＸＬ０に平行となるようにガラス基板Ｋ上を移動する（図６（Ｂ）、図１１のＳ３３０、図１４のｗ６，ｗ８）。つまりレーザ光ｂが辿る軌跡が直線溝ＸＬ０に平行となる。このレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋの透明ガラスＫｔ（図８）を透過して、下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブすることで、直線溝ＸＬ０に平行な１番目のスクライブ線Ｌ１を形成する。このとき生じたパーティクルは、受け皿８１に落下し、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。１番目のスクライブ線Ｌ１が形成された時点で、メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて閉じる（図１１のＳ３４５）。
【００７０】
〔Ｓ３５０ レーザ照射ヘッドを初期位置へ戻す（図１４のｗ７〜ｗ１２）〕
メカシャッター７２１が閉じるとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、次の要領でレーザ照射ヘッド７３を−Ｙ方向に駆動する（図１４のｗ７〜Ｗ１２）。即ち、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の時間が経過するまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻す。この動作の目的は次のとおりである。即ち、ガラス基板Ｋは静止することなくＶ１の一定速度で＋Ｙ方向に移動している。ここで、ガラス基板Ｋの短辺方向に隣合うスクライブ線同士のピッチ間隔はＱ（図８参照）であるから、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の経過後には、レーザ照射窓７３５は第２のスクライブ開始端ＬＳ２の上方に位置される。それまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻すことで、２番目のスクライブ線Ｌ２を形成するときに（図１４のｗ１６→ｗ１８）、レーザ照射ヘッド７３が＋Ｙ方向へ移動するためのストロークを確保するためである。
【００７１】
〔Ｓ３６０〜Ｓ３８５ ２番目のスクライブ線の形成（図１４のｗ１４〜ｗ２１）〕
ガラス基板Ｋは、＋Ｙ方向にＶ１の一定速度で走行した状態である。リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を＋Ｙ方向にＶ１の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３６０、図１４のｗ１３→ｗ１５）。これにより、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成時と同様に、ガラス基板Ｋとレーザ照射ヘッド７３との相対速度は０になり、レーザ照射ヘッド７３は、ガラス基板Ｋに対して見かけの上で静止する。それとともに、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｙに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＸ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｙ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて開く（図１１のＳ３６５）。リニアモータ７４Ｘは、制御装置９から送られた信号に基づいて、レーザ照射ヘッド７３を−Ｘ方向にＶ２の一定速度となるように駆動する（図１１のＳ３７０、図１４のｗ１４→ｗ１６）。それとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｘ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。Ｖ２の一定速度での駆動は、レーザ照射窓７３５から照射されるレーザ光ｂが第２のスクライブ開始端ＬＳ２から第２のスクライブ終了端ＬＥ２にかけて移動するように行う。
【００７２】
以上の動作により、レーザ照射窓７３５から照射されたレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動した状態を維持しながら、第２のスクライブ開始端ＬＳ２から第２のスクライブ終了端ＬＥ２にかけて、直線溝ＸＬ０に平行となるようにガラス基板Ｋ上を移動する（図１１のＳ３７０、図１４のｗ１６，ｗ１８）。このレーザ光ｂは、ガラス基板Ｋの透明ガラスＫｔ（図８参照）を透過して、下面に成膜された回路形成用材料Ｋｊをスクライブすることで、１番目のスクライブ線Ｌ１に平行な２番目のスクライブ線Ｌ２を形成する。このとき生じたパーティクルは、１番目のスクライブ線Ｌ１の形成時と同様に、受け皿８１に落下し、真空吸引により真空チャンバー８３内に回収される。２番目のスクライブ線Ｌ２が形成された時点で、メカシャッター７２１は、制御装置９から送られた信号に基づいて閉じる（図１１のＳ３８５）。
【００７３】
〔Ｓ３９０ レーザ照射ヘッドを初期位置へ戻す（図１４のｗ１７〜ｗ２２）〕
メカシャッター７２１が閉じるとともに、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、１番目のスクライブ線Ｌ１を形成した直後と同様な要領で、レーザ照射ヘッド７３を−Ｙ方向に駆動する（図１４のｗ１７〜Ｗ２２）。即ち、２番目ののスクライブ線Ｌ２の形成が終了してからｔ＝Ｑ／Ｖ１の時間が経過するまでに、レーザ照射ヘッド７３を元の初期位置Ｐ９に戻す。これにより、３番目のスクライブ線Ｌ３を形成するときに（図１４のｗ２６→ｗ２８）、レーザ照射ヘッド７３が＋Ｙ方向へ移動するためのストロークを確保することができる。
【００７４】
〔Ｓ４００ ３番目以降のスクライブ線以降のスクライブ線の形成〕
以降、３番目以降のスクライブ線についても、１番目または２番目と同様な要領で、ガラス基板Ｋを＋Ｙ方向へ移動させた状態を維持しながら、静止させることなく、レーザ光ｂを＋Ｘ方向または−Ｘ方向へ移動させてスクライブ線を形成していく。それとともに、リニアモータ７４Ｘは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｙに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＸ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｙ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。また、リニアモータ７４Ｙは、制御装置９における記憶部９２に記憶された補正量データＤ６Ｘに基づいて、レーザ照射ヘッド７３をＹ方向に微少量ずつ補正駆動することで、Ｘ方向についてのレーザ照射ヘッド７３の真直進性を確保する。なお、リニアモータ５２ＹをＹ１軸、リニアモータ７４ＹをＹ２軸、リニアモータ７４ＸをＸ１軸と表したときの各軸の位置関係及び動作関係は、図７のようになる。
【００７５】
ここで、ガラス基板Ｋが＋Ｙ方向に移動することにより、ガラス基板Ｋの浮上支持が上流の主ステージ３１から下流の主ステージ３１に移る際に、副ステージ３２からもエアーが吹き出ているため、回収穴部（受け皿８１の上方）でガラス基板Ｋが大きく撓むことが防止される。これにより、ガラス基板Ｋの進行方向端部が下流の主ステージ３１の端部に当たることなどが防止され、上流の主ステージ３１から下流の主ステージ３１へのガラス基板Ｋの乗り移りがスムーズ且つ確実に行われる。なお、後述するステップＳ５１０においてガラス基板Ｋを−Ｙ方向に移動するときもこれと同じ効果がある。
【００７６】
以上のようにして、ガラス基板Ｋを停止することなく＋Ｙ方向に移動させながら予定本数のスクライブ線が形成されたら（図１１のＳ４００でイエス）、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、＋Ｙ方向へのニップ群５１の駆動を停止させる（図１１のＳ４１０、図１３のｔ１６，ｔ１７）。
【００７７】
レーザスクライブ装置１によると、制御装置９は、撮像カメラ７７がＸ方向に移動することで撮像した直線溝ＸＬ０の画像データと、レーザ照射ヘッド７３が実際の移動により辿る撮像中心線ＸＪ１（図１５（Ａ）参照）のデータとを比較し、両者のズレがキャンセルされるようにリニアモータ７４Ｙを制御する。これにより、リニアモータ７４Ｘに、見かけ上の真直進性を持たせることができる。従って、リニアモータ７４Ｘ自体に極めて精度の高い高価なものを用いたり、或いは機台２として、剛性が高く且つ熱膨張性の低い例えばグラナイト等の高価なものを用いずに、低コストの装置構成で処理精度の向上を図ることができる。リニアモータ７４Ｙについても同様であり、この場合、Ｙ方向の軌跡線は、撮像カメラ７７で得た画像データではＹ方向の撮像中心線ＹＪ１（図１５（Ａ）参照）となる。
【００７８】
また、補正量データＤ６Ｘ，Ｄ６Ｙは、それぞれ撮像カメラ７７でＸ方向ブロック３０Ｘ，Ｙ方向ブロック３０Ｙを撮像したときの画像データＤ５Ｘ，Ｄ５Ｙに基づいて求められる。このように、自動的に直線溝ＸＬ０のデータが取得されるので、例えば人手によりリニアモータ７４Ｘ，７４Ｙのズレ量を計測する手間を省くことができる。
【００７９】
以上の補正駆動について、図１５を参照して、更に具体的に説明する。形成される１本のスクライブ線の長さをＷとし、このスクライブ線を形成するのに要する時間をｔ′とすると、次の関係式が成立する。
ｔ′＝Ｗ／Ｖ２
【００８０】
図１５（Ａ）に示すように、撮像カメラ７７で取り込んだ画像データＤ５Ｘにおいて、直線溝ＸＬ０が撮像カメラ７７における撮像中心線ＸＪ１に対して末端でΔＹのズレがあったとする。このような状態は、例えばリニアモータ７４Ｘがメカ的な取付けや熱膨張等の要因により直線溝ＸＬ０からズレている場合に生じる。そこで、補正量データＤ６Ｘでリニアモータ７４Ｙを次のように動作制御する。即ち、リニアモータ７４ＹでＹ方向に補正をかけながら、リニアモータ７４ＸでＸ方向にＶ２で移動させる。具体的には、Ｙ方向への移動速度Ｖ１からΔＹ／ｔ′を補正量として減算する。つまり、Ｙ方向へのレーザ照射ヘッド７３の速度は、ΔＹ／ｔ′＝ΔＹ・Ｖ２／Ｗだけ減算された速度をＶ１として移動する。これにより、図１５（Ｂ）に示すように、レーザ光ｂの移動方向は、Ｘ方向から傾いた補正前速度とＹ方向の補正速度とが合成されることにより、Ｘ方向の基準線となる直線溝ＸＬ０に平行となる。
【００８１】
次に、図１２，１３を参照してガラス基板搬出ステップＳ５００について説明する。
【００８２】
〔Ｓ５１０．ガラス基板を受取位置に戻す（図１３のｔ１７）〕
スクライブ線の形成が終わると、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を−Ｙ方向に駆動する。これにより、下流にあったガラス基板Ｋは、−Ｙ方向へ移動しながら受取位置Ｐ７に戻ってくる。ガラス基板Ｋが−Ｙ方向へ移動するに際し、下流側の主ステージ３１による浮上支持から上流側の主ステージ３１による浮上支持に移り変わるときは、副ステージ３２から噴出されるエアーにより、ガラス基板Ｋが支持されるため、回収穴部でも移り変わり動作がスムーズ且つ確実になる。
【００８３】
〔Ｓ５２０．リフトピンを上昇（図１３のｔ１８，ｔ１９）〕
ガラス基板Ｋを掴んだニップ群５１が受取位置Ｐ７に戻ってくると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を浮上面位置Ｐ４まで上昇駆動する。これにより、リフトピン４３は下限位置Ｐ２から上昇し、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接する。この段階でガラス基板Ｋは、ニップ５３とリフトピン４３とエアーとにより支持されている。
【００８４】
〔Ｓ５３０．ニップを開く（図１３のｔ２０）〕
リフトピン４３が上昇し、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接すると、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、閉じていた可動爪を開き、ガラス基板Ｋを放す。この段階でガラス基板Ｋは、リフトピン４３とエアーとにより支持されている。
【００８５】
〔Ｓ５４０．ニップ群が回避位置（図１３のｔ２１）〕
各ニップ５３がガラス基板Ｋを放すと、ニップ群５１は、制御装置９から送られた信号に基づいて、−Ｘ方向に駆動される。これにより、ニップ群５１は、保持位置Ｐ５から回避位置Ｐ６に移る。
【００８６】
〔Ｓ５５０．リフトピンだけでガラス基板を支持（図１３のｔ２２，ｔ２３）〕
ニップ群５１が回避位置Ｐ６に移ると、フレーム駆動部４２は、制御装置９から送られた信号に基づいて、ピンフレーム４１を上昇駆動する。これにより、リフトピン４３は、その先端部がガラス基板Ｋにおける額縁部Ｋｆの下面に当接した状態で浮上面位置Ｐ４から上限位置Ｐ１まで上昇する。この段階でガラス基板Ｋは、浮上面位置Ｐ４から完全に持ち上がり、リフトピン４３だけで支えられた状態になる。
【００８７】
〔Ｓ５６０．ニップ群が待避位置（図１３のｔ２４，ｔ２５）〕
ガラス基板Ｋが上限位置Ｐ１となると、リニアモータ５２Ｙは、制御装置９から送られた信号に基づいて、ニップ群５１を＋Ｙ方向に駆動する。これにより、ニップ群５１は、受取位置Ｐ７から待避位置Ｐ８に移動する。その後、各ニップ５３は、制御装置９から送られた信号に基づいて、開いていた可動爪を閉じる。
【００８８】
〔Ｓ５７０．ガラス基板引渡し（図１３のｔ２６，ｔ２７）〕
ニップ群５１が待避位置Ｐ８に移ると、オペレータは、搬入出ロボット１０を操作して、リフトピン４３だけで支えらたガラス基板Ｋを、レーザスクライブ装置１から台車或いはパレットに引き渡す。具体的には、まず、アーム１２を操作し、リフトピン４３に支持されたガラス基板Ｋの上方に吸着ハンド１１を配置する。次いで、この吸着ハンド１１をガラス基板Ｋにおける非成膜面の高さまで降下させる。次いで、ガラス基板Ｋにおける非成膜面の複数箇所を、吸着ハンド１１で吸着させる。次いで、アーム１２を操作し、吸着ハンド１１が吸着保持したガラス基板Ｋを、台車或いはパレットの位置に持ってくる。次いで、吸着ハンド１１による吸着保持を解除し、手動にて台車或いはパレットにガラス基板Ｋを搬出する。
【００８９】
以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、上に開示した実施形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。即ち、レーザスクライブ装置１の全体または一部の構造、形状、寸法、材質、個数などは、本発明の趣旨に沿って種々に変更することができる。また、本実施形態では、基板処理装置はレーザスクライブ装置としたが、これ以外にも、例えば、ガラス基板上に成膜された膜への露光や検査を行う装置、ガラス基板に対してマーキングやカッティングや検査などを行う装置などに適用することもできる。検査装置の場合は、処理ヘッドは、検査用の撮像カメラとなる。
【００９０】
上述の実施形態において、レーザ照射ユニット７３がＸ，Ｙ各方向へ移動するときの補正方式についても、移送ユニット５におけるニップ５３がＹ方向へ移動するときの補正方式と同様な方式とすることもできる。即ち、スクライブの動きに合わせたレーザ照射ユニット７３の動作誤差量（位置誤差量、ヨーイング、ローリング量など）を、人手により事前にレーザ測長器やミューチェッカーで計測し、その誤差積算データに基づいて、レーザ照射ユニット７３が真直方向（Ｘ，Ｙ各方向について）となるように、補正するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１ レーザスクライブ装置（基板処理装置）
５ 移送ユニット（駆動手段）
３０Ｘ Ｘ方向ブロック（長尺ブロック体）
３０Ｙ Ｙ方向ブロック（長尺ブロック体）
７３ レーザ照射ヘッド（処理ヘッド）
７４ ヘッド駆動部（駆動手段）
７４Ｘ リニアモータ（駆動手段）
７４Ｙ リニアモータ（駆動手段）
７７ 撮像カメラ（撮像手段）
９２ 記憶部（記憶手段）
Ｄ３ 補正量データ（制御データ）
Ｄ６Ｘ 補正量データ（制御データ）
Ｄ６Ｙ 補正量データ（制御データ）
Ｄ５Ｘ 画像データ
Ｄ５Ｙ 画像データ
Ｋ ガラス基板（基板）
ＸＬ０ 直線溝（基準線）
ＸＪ１ 撮像中心線（軌跡線）
ＹＪ０ 直線溝（基準線）
ＹＪ１ 撮像中心線（軌跡線）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の面における任意箇所に所定の処理を施す処理ヘッドと、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させる駆動手段とを備え、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させることで基板に１次元または２次元的な所定の処理を施す基板処理装置であって、
前記駆動手段に見かけ上の真直進性を持たせるための制御データを記憶した記憶手段を備え、
基板と処理ヘッドとの相対的な移動に伴い前記制御データに基づき駆動手段を補正駆動するように構成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板と処理ヘッドとの相対的な移動の基準方向を規定するための基準線を有する長尺ブロック体と、処理ヘッドに一体的に設けられ前記基準線を撮像する撮像手段とを備え、
前記制御データは、長尺ブロック体と処理ヘッドとの相対的な移動に伴い撮像手段で撮像した前記基準線の画像データに基づいて求められる請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
撮像手段で撮像した前記基準線の画像データと、基板と処理ヘッドとの相対移動により処理ヘッドが辿る軌跡線の画像データとを比較し、両者のズレがキャンセルされるように駆動手段を補正駆動する請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板の面における任意箇所に所定の処理を施す処理ヘッドと、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させる駆動手段とを備え、基板と処理ヘッドとを相対的に移動させることで基板に１次元または２次元的な所定の処理を施す基板処理装置であって、
前記駆動手段に見かけ上の真直進性を持たせるための制御データを記憶した記憶手段を備え、
基板と処理ヘッドとの相対的な移動に伴い前記制御データに基づき駆動手段を補正駆動するように構成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板と処理ヘッドとの相対的な移動の基準方向を規定するための基準線を有する長尺ブロック体と、処理ヘッドに一体的に設けられ前記基準線を撮像する撮像手段とを備え、
前記制御データは、長尺ブロック体と処理ヘッドとの相対的な移動に伴い撮像手段で撮像した前記基準線の画像データに基づいて求められる請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
撮像手段で撮像した前記基準線の画像データと、基板と処理ヘッドとの相対移動により処理ヘッドが辿る軌跡線の画像データとを比較し、両者のズレがキャンセルされるように駆動手段を補正駆動する請求項２に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１６７４５８（Ｐ２０１０−１６７４５８Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４９４（Ｐ２００９−１２４９４）
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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