JP5114960B2 - 加工装置、及び配線基板の製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、加工装置と、少なくともこの加工装置を有する配線基板の製造装置とに関する。
表示装置（例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなど）の製造に用いられるフォトマスクの欠陥修正加工や、半導体装置（例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）基板などの配線基板）の製造における配線修正加工などの加工手法として、集束エネルギーを用いた手法が知られている。
例えば、集束エネルギーとしてレーザ光を用いるレーザＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相成長）法は、支持台上に載置された加工対象物（例えば半導体基板）のうち、レーザ光が照射された特定の箇所で局所的に生じる熱エネルギーによって、雰囲気中の原料ガスを分解し、分解物をもとに薄膜を形成するＣＶＤ手法である。加工対象物上における、ＣＶＤ法による薄膜形成（成膜）に最適な雰囲気圧力は、加工の対象物や目的に応じて変化するが、ＣＶＤ法で実際に成膜を行う際には、最終的な最適圧力に関係なく（不純物除去等の目的で）、いったん大気を排気することが必要となる。このため、従来のレーザＣＶＤ用の加工装置は、排気に伴う極端な圧力低下に耐えうる所謂真空チャンバーを備える必要があったために、大型化が避けられなかった。
例えば、集束エネルギーとしてレーザ光を用いるレーザＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相成長）法は、支持台上に載置された加工対象物（例えば半導体基板）のうち、レーザ光が照射された特定の箇所で局所的に生じる熱エネルギーによって、雰囲気中の原料ガスを分解し、分解物をもとに薄膜を形成するＣＶＤ手法である。加工対象物上における、ＣＶＤ法による薄膜形成（成膜）に最適な雰囲気圧力は、加工の対象物や目的に応じて変化するが、ＣＶＤ法で実際に成膜を行う際には、最終的な最適圧力に関係なく（不純物除去等の目的で）、いったん大気を排気することが必要となる。このため、従来のレーザＣＶＤ用の加工装置は、排気に伴う極端な圧力低下に耐えうる所謂真空チャンバーを備える必要があったために、大型化が避けられなかった。
このような加工装置の大型化の問題に対し、集束エネルギー（レーザ光）の導入とガスの供給／排出とを担う成膜機構として、局所排気装置を備えた加工装置が提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。局所排気装置は、レーザＣＶＤ法やレーザエッチングなどにおける加工ヘッドとなる。
この加工装置では、レーザ光が照射される特定箇所の雰囲気（原料ガス等）が、その周囲で局所排気装置から支持台へ向けて噴射される圧縮ガス（所謂ガスカーテン）によって、外気と分離される。この構成によれば、排気時の極端な圧力低下の対策として大型チャンバーの具備を要することなく、この局所的な雰囲気に関する不純物除去等を図ることができる。したがって、局所排気装置を備えた加工装置によれば、装置の小型化が可能となる。
しかし、この特許文献１及び２に記載されている加工装置では、局所排気装置の位置が固定されてしまう。このため、この加工装置における局所排気装置は、その動作の際、加工対象物が有する歪み（厚みむら、反り、うねりなど）に柔軟に対応することができない。すなわち、厚みむらや反りなどに応じて局所排気装置の高さが適切に変動しない。このため、厚みむらや反りが局所排気装置と加工対象物との間における距離に直接反映されてしまい、局所排気装置の高さの増減によってガスの流れが変化してしまうため、均質な膜が得られなくなる。
この加工装置では、レーザ光が照射される特定箇所の雰囲気（原料ガス等）が、その周囲で局所排気装置から支持台へ向けて噴射される圧縮ガス（所謂ガスカーテン）によって、外気と分離される。この構成によれば、排気時の極端な圧力低下の対策として大型チャンバーの具備を要することなく、この局所的な雰囲気に関する不純物除去等を図ることができる。したがって、局所排気装置を備えた加工装置によれば、装置の小型化が可能となる。
しかし、この特許文献１及び２に記載されている加工装置では、局所排気装置の位置が固定されてしまう。このため、この加工装置における局所排気装置は、その動作の際、加工対象物が有する歪み（厚みむら、反り、うねりなど）に柔軟に対応することができない。すなわち、厚みむらや反りなどに応じて局所排気装置の高さが適切に変動しない。このため、厚みむらや反りが局所排気装置と加工対象物との間における距離に直接反映されてしまい、局所排気装置の高さの増減によってガスの流れが変化してしまうため、均質な膜が得られなくなる。
この新たな問題、つまり加工対象物の歪みに起因するガスの流れの変動という問題への対策としては、加工対象物と局所排気装置の間隔をより大きくとることによって、歪みの影響を相対的に低減することが考えられる。しかし、間隔を大きくするとガスカーテンのガス流速が低下してしまい、レーザＣＶＤ法で生じる微粒子（原料ガス由来の分解物）が加工対象物表面に降り積もり、異物として残存してしまう。そして、この降り積もりを回避するために原料ガスの流速を高めると、局所排気部に向けられた原料ガス吹き出しノズルの近傍で引き込み流が発生し、ガスカーテンが崩れて外気が局所排気部に流入し、薄膜の膜質が劣化してしまう。
また、成膜を行っている間、加工対象物の表面と局所排気装置の最下部との間隔を一定の距離に制御（維持）するという手法も提案されているが、ディスプレイ用のＴＦＴ基板のように加工対象物が比較的大面積である場合などには、歪みも大きくなる傾向にある。したがって、歪みの凹凸が必ずしも想定の範囲内で収まるとは限らず、加工対象物と局所排気装置とが互いに接触する（損傷する）おそれが残る。
また、成膜を行っている間、加工対象物の表面と局所排気装置の最下部との間隔を一定の距離に制御（維持）するという手法も提案されているが、ディスプレイ用のＴＦＴ基板のように加工対象物が比較的大面積である場合などには、歪みも大きくなる傾向にある。したがって、歪みの凹凸が必ずしも想定の範囲内で収まるとは限らず、加工対象物と局所排気装置とが互いに接触する（損傷する）おそれが残る。
これに対し、局所排気装置と加工対象物の間隔が柔軟に維持される構成として、局所排気装置から支持台へ向けて噴射される圧縮ガスを、前述したガスカーテンとしてのみならず、局所排気装置の浮上用ガスとしても利用する加工装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。
図８Ａに、この自己浮上型の従来の加工装置１０１の概略構成図と、局所排気装置の概略底面図とを示す。
この従来の加工装置１０１は、図８Ａに示すように、加工対象物（例えば基板）１０３を支持する支持台１０２と、この支持台１０２上に支持された加工対象物１０３に対向して配置された、局所的な成膜を行うための局所排気装置１０４とを有する。局所排気装置１０４には、その透明窓１１９及び透過孔１２０を通じてレーザ光Ｌが導入される局所排気部１０６に向けて、成膜用の原料ガスを供給する原料供給手段１０５と、パージガス供給手段１０７とが、それぞれ原料ガス流路１１７とパージガス流路１１８とを通じて連結されている。局所排気装置１０４には、更に、例えば圧縮ガスを支持台１０２側に向けて噴射して局所排気装置１０４を静圧浮上させる圧縮ガス供給手段１０９が、この噴射における通気手段となる多孔質通気膜１１３及び圧縮ガス供給路１１４を介して連結されていることにより、局所排気装置１０４は静圧浮上パッド構成とされている。圧縮ガス供給手段１０９からの圧縮ガスと、局所排気部１０６に供給されるガスとは、図８Ｂに示すように、それぞれ、局所排気部１０６の周囲に同心円状に設けられた吸引溝（排気流路）１１５及び１１６を通じて、排気手段１１０及び１１１によって、適宜排気される。
図８Ａに、この自己浮上型の従来の加工装置１０１の概略構成図と、局所排気装置の概略底面図とを示す。
この従来の加工装置１０１は、図８Ａに示すように、加工対象物（例えば基板）１０３を支持する支持台１０２と、この支持台１０２上に支持された加工対象物１０３に対向して配置された、局所的な成膜を行うための局所排気装置１０４とを有する。局所排気装置１０４には、その透明窓１１９及び透過孔１２０を通じてレーザ光Ｌが導入される局所排気部１０６に向けて、成膜用の原料ガスを供給する原料供給手段１０５と、パージガス供給手段１０７とが、それぞれ原料ガス流路１１７とパージガス流路１１８とを通じて連結されている。局所排気装置１０４には、更に、例えば圧縮ガスを支持台１０２側に向けて噴射して局所排気装置１０４を静圧浮上させる圧縮ガス供給手段１０９が、この噴射における通気手段となる多孔質通気膜１１３及び圧縮ガス供給路１１４を介して連結されていることにより、局所排気装置１０４は静圧浮上パッド構成とされている。圧縮ガス供給手段１０９からの圧縮ガスと、局所排気部１０６に供給されるガスとは、図８Ｂに示すように、それぞれ、局所排気部１０６の周囲に同心円状に設けられた吸引溝（排気流路）１１５及び１１６を通じて、排気手段１１０及び１１１によって、適宜排気される。
この従来の加工装置１０１における、局所排気装置の圧縮ガス供給圧力と浮上量の関係を、図９Ａ及び図９Ｂに示す。なお、排気は排気手段１１０によって排気流路（吸引溝）１１５からのみ行い、排気速度は５００Ｌ／ｍｉｎとした。この従来の加工装置においても、浮上量は圧縮ガス圧力の増加とともに大きくなり、図９Ａに示すように、例えば０．３５ＭＰａの圧力で１００Ｌ／ｍｉｎの浮上ガスを噴射した場合には、図９Ｂに示すように、約１００μｍの浮上量が得られることが確認されている。
しかしながら、この従来の加工装置１０１において、浮上用圧縮ガス噴き出し手段となっているアルミ多孔質（気孔率４０％）の多孔質通気膜１１３に１００Ｌ／ｍｉｎの浮上ガスを流すためには、大きな浮上面面積（具体的な例として、図９に示した加工装置においては、局所排気装置１０４の底面の直径が６０ｍｍ以上あること）が必要となる。
この場合、加工対象物のうち、端から３０ｍｍ（局所排気装置の半径に相当する距離）の位置よりも外側に相当する周辺領域（縁部）は、局所排気装置の浮上が不安定に（もしくは不可能に）なるために、加工が極端に難しい領域となる。したがって、従来の量産においては、加工対象物の周辺領域は加工を避け、余剰分として処分せざるを得ないことになるため、生産効率が低下してしまっていた。
しかしながら、この従来の加工装置１０１において、浮上用圧縮ガス噴き出し手段となっているアルミ多孔質（気孔率４０％）の多孔質通気膜１１３に１００Ｌ／ｍｉｎの浮上ガスを流すためには、大きな浮上面面積（具体的な例として、図９に示した加工装置においては、局所排気装置１０４の底面の直径が６０ｍｍ以上あること）が必要となる。
この場合、加工対象物のうち、端から３０ｍｍ（局所排気装置の半径に相当する距離）の位置よりも外側に相当する周辺領域（縁部）は、局所排気装置の浮上が不安定に（もしくは不可能に）なるために、加工が極端に難しい領域となる。したがって、従来の量産においては、加工対象物の周辺領域は加工を避け、余剰分として処分せざるを得ないことになるため、生産効率が低下してしまっていた。
このレーザＣＶＤ法の例に示されるように、自己浮上型の局所排気装置に対してレーザ光やイオンビームなどの集束エネルギーが導入される構成を有する加工装置においては、自己浮上に要する面積の低減が求められている。
特開平８−２２２５６５号公報
特開平１０−２８０１５２号公報
特開２００５−１７１２７２号公報
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、局所排気装置の浮上面面積の低減が可能な加工装置と、少なくともこの加工装置を有する配線基板の製造装置と、を提供することにある。
本発明に係る加工装置は、少なくとも、加工対象物を支持する支持台と、支持台上で局所的に圧力調整がなされる局所排気部へ向けて集束イオンビームを導入する局所排気装置と、を有する加工装置であって、局所排気装置は、支持台に対する浮上用ガスの噴射によって、支持台から相対的に浮上可能とされ、浮上用ガスの噴射が、局所排気装置内に設けられた絞り通気手段を介してなされることを特徴とする。
本発明に係る配線基板の製造装置は、加工装置を備えた配線基板の製造装置であって、加工装置は、少なくとも、加工対象物を支持する支持台と、支持台上で局所的に圧力調整がなされる局所排気部へ向けて集束イオンビームを導入する局所排気装置と、を有する加工装置であって、局所排気装置は、支持台に対する浮上用ガスの噴射によって、支持台から相対的に浮上可能とされ、浮上用ガスの噴射が、局所排気装置内に設けられた絞り通気手段を介してなされることを特徴とする。
本発明に係る加工装置によれば、局所排気装置が、支持台に対する浮上用ガスの噴射によって支持台から相対的に浮上可能とされ、浮上用ガスの噴射が、局所排気装置内に設けられた絞り通気手段を介してなされることから、局所排気装置の浮上面面積の低減が可能となる。
本発明に係る配線基板の製造装置によれば、加工装置を構成する局所排気装置が、支持台に対する浮上用ガスの噴射によって支持台から相対的に浮上可能とされ、浮上用ガスの噴射が、局所排気装置内に設けられた絞り通気手段を介してなされることから、局所排気装置の浮上面面積の低減が可能となる。
以下、図面を参照して、本発明に係る加工装置の実施の形態を説明する。
なお、本実施形態においては、加工対象物が（例えばＴＦＴ基板などの）配線基板である配線基板の製造装置を例として、加工装置の実施の形態を説明する。
なお、本実施形態においては、加工対象物が（例えばＴＦＴ基板などの）配線基板である配線基板の製造装置を例として、加工装置の実施の形態を説明する。
＜加工装置の第１の実施の形態＞
図１Ａ及び図１Ｂに、本実施形態に係る加工装置の概略構成図を示す。本実施形態に係る加工装置１は、少なくとも、集束エネルギー源としてレーザ光を用いるレーザＣＶＤ法による成膜機能を備える。また、特に本実施形態においては、レーザエッチング機能をも備えた装置構成を有する。
本実施形態に係る加工装置１は、図１Ａに示すように、加工対象物（基板）３を支持する支持台２と、この支持台２上に支持された加工対象物３に対向して配置された、局所的な成膜を行うための局所排気装置（本実施形態では成膜機能とエッチング機能を兼ね備えた局所成膜エッチングヘッド；局所加工ヘッド）４とを有する。
図１Ａ及び図１Ｂに、本実施形態に係る加工装置の概略構成図を示す。本実施形態に係る加工装置１は、少なくとも、集束エネルギー源としてレーザ光を用いるレーザＣＶＤ法による成膜機能を備える。また、特に本実施形態においては、レーザエッチング機能をも備えた装置構成を有する。
本実施形態に係る加工装置１は、図１Ａに示すように、加工対象物（基板）３を支持する支持台２と、この支持台２上に支持された加工対象物３に対向して配置された、局所的な成膜を行うための局所排気装置（本実施形態では成膜機能とエッチング機能を兼ね備えた局所成膜エッチングヘッド；局所加工ヘッド）４とを有する。
局所排気装置４には、成膜用の原料ガス（例えばカルボニル化合物；タングステンカルボニルＷ（ＣＯ）６など）を供給する原料供給手段５が連結される。支持台２上の一部の空間は、この原料供給手段５から供給される原料ガスをもとに、加工対象物３への成膜が行われる局所的空間（後述する局所排気部６）となる。また、この局所的空間は、原料供給手段５とは別に、原料ガスとともに雰囲気を構成するパージガスを供給するパージガス供給手段７も連結されている。原料供給手段５及びパージガス供給手段７は、それぞれ、局所排気装置４内の原料ガス流路１７及びパージガス流路１８を介して、この局所的空間につなげられている。
局所排気装置４には、更に、例えば圧縮した窒素ガス（Ｎ２）を支持台２側に向けて噴射することによって局所排気装置４を静圧浮上させる圧縮ガス供給手段９が連結されている。圧縮ガス供給手段９からの圧縮ガスは、供給路及び通気孔を構成するリング状の圧縮ガス供給路１４及びその開口部に配置された絞り通気手段１３により、局所排気装置４に対向する支持台２に向けて均一に出射され、圧縮ガスの圧力や流量と、各排気手段による吸引量のバランスとを選定することによって、局所排気装置（局所成膜／エッチングヘッド）４の浮上量が決定される。すなわち、本実施形態に係る加工装置１において、局所排気装置４は静圧浮上パッド構成とされる。
この静圧浮上パッド構成により、局所排気装置４は、支持台２上の加工対象物である加工対象物３に対して相対的に変位可能とされる。ここで、静圧浮上の浮上剛性については、圧縮ガス供給手段９や排気手段１０及び１１のほか、原料供給手段５、局所排気部６、パージガス供給手段７などによっても浮上剛性の向上を図ることが可能となる。なお、浮上剛性とは、局所排気装置４と加工対象物の間の吸着力であり、この浮上剛性が十分でない場合には、局所排気装置４の加工対象物に対する高さ（ギャップ）の安定性が不十分となるとか、局所排気装置４の機械的もしくは力学的な安定性が不十分になるなどの問題が生じることから、浮上剛性を十分に確保しておくことが望ましい。
図１Ｂに、本実施形態に係る加工装置１を構成する局所排気装置４の、概略底面図を示す。
そして、局所排気装置４の底面には、支持台２側に向けて噴射された圧縮ガスと、加工対象物３に向けて供給されたガス（原料ガスやパージガス等）の余剰分とを、それぞれ、排気手段１０及び１１によって排気するためのリング状吸引溝（排気流路）１５及び１６が設けられている。そして、前述の局所的空間（局所排気部６）は、局所排気装置４の底面に臨んで、排気流路１５及び１６の端部を構成する吸引溝が形成する略同心環状の内側に、透明窓１９や透過孔２０から加工対象物３までの高さを占める略円筒状空間として、形成される。
本実施形態に係る加工装置１においては、加工装置１において、例えば図示しないレーザ光源装置からのレーザ光Ｌを、対物レンズ等によって集光し、透明窓１９を有する透過孔２０を通じて局所排気部６に導入することにより、局所排気部６内におけるレーザＣＶＤ法による薄膜形成やレーザエッチングによる薄膜除去などの加工が可能となる。
そして、局所排気装置４の底面には、支持台２側に向けて噴射された圧縮ガスと、加工対象物３に向けて供給されたガス（原料ガスやパージガス等）の余剰分とを、それぞれ、排気手段１０及び１１によって排気するためのリング状吸引溝（排気流路）１５及び１６が設けられている。そして、前述の局所的空間（局所排気部６）は、局所排気装置４の底面に臨んで、排気流路１５及び１６の端部を構成する吸引溝が形成する略同心環状の内側に、透明窓１９や透過孔２０から加工対象物３までの高さを占める略円筒状空間として、形成される。
本実施形態に係る加工装置１においては、加工装置１において、例えば図示しないレーザ光源装置からのレーザ光Ｌを、対物レンズ等によって集光し、透明窓１９を有する透過孔２０を通じて局所排気部６に導入することにより、局所排気部６内におけるレーザＣＶＤ法による薄膜形成やレーザエッチングによる薄膜除去などの加工が可能となる。
なお、本実施形態に係る加工装置１は、圧縮ガス供給手段９から供給される圧縮ガスが、支持台２へ向けて、絞り通気手段１３を通じて噴射される。また、このガスの粘性によって、浮上安定性の向上を図ることが可能となる。
したがって、局所排気装置４の幅（底面面積）が従来に比べて小さくとも、従来の（例えば多孔質による）通気手段に比べて優れた浮上特性を、占有面積の小さい絞り通気手段によって得ることができることから、局所排気装置４の必要な浮上高さを、安定的に得ることができる。
したがって、局所排気装置４の幅（底面面積）が従来に比べて小さくとも、従来の（例えば多孔質による）通気手段に比べて優れた浮上特性を、占有面積の小さい絞り通気手段によって得ることができることから、局所排気装置４の必要な浮上高さを、安定的に得ることができる。
ここで、図１Ａ及び図１Ｂに示した加工装置の、概略動作について説明する。
最初に、加工対象物３に対して、レーザＣＶＤ法による薄膜形成を行う場合について、説明する。
まず、圧縮ガス供給手段（供給源）９から圧縮ガスを圧縮ガス供給路１４に供給し、絞り通気手段１３を通して加工対象物３側に噴射し、局所排気装置４を加工対象物３から所定間隔だけ浮上させ、動作を開始する。この際、図２に示すように、局所排気装置４の直下から離れた位置に、加工対象物３と略同程度の厚さを有しかつ加工対象物３に近接した浮上ステージ８を用意しておき、この浮上ステージ８に載置しておいた局所排気装置４を浮上させてから、この局所排気装置４を加工対象物３上に移動させる手順を経ると、加工対象物３上に移動させる際に接触を確実に回避できるので、好ましいと考えられる。
最初に、加工対象物３に対して、レーザＣＶＤ法による薄膜形成を行う場合について、説明する。
まず、圧縮ガス供給手段（供給源）９から圧縮ガスを圧縮ガス供給路１４に供給し、絞り通気手段１３を通して加工対象物３側に噴射し、局所排気装置４を加工対象物３から所定間隔だけ浮上させ、動作を開始する。この際、図２に示すように、局所排気装置４の直下から離れた位置に、加工対象物３と略同程度の厚さを有しかつ加工対象物３に近接した浮上ステージ８を用意しておき、この浮上ステージ８に載置しておいた局所排気装置４を浮上させてから、この局所排気装置４を加工対象物３上に移動させる手順を経ると、加工対象物３上に移動させる際に接触を確実に回避できるので、好ましいと考えられる。
この状態で、原料供給手段（供給源）５から原料ガス流路１７を介して成膜用の原料ガスを、パージガス供給手段７からパージガス流路１８を介してパージガスを、それぞれ局所排気部６に（つまり加工対象物３上の成膜すべき局所に）向けて供給する。同時にレーザ光源装置からのレーザ光Ｌを透過孔２０、透明窓１９及び局所排気部６を通じて加工対象物３の成膜すべき局所に照射し、原料ガスの熱分解にもとづいて加工対象物３の局所にＣＶＤ膜を成膜する。
原料供給手段５から供給される成膜用の原料ガス、及びパージガス供給手段７から供給されるパージガス（キャリアガス）は、ＣＶＤ膜の成膜に使用した後に、より内側の吸引溝による排気流路１６から排気手段１１により吸引される。また、絞り通気手段１３より放出された圧縮ガスは、局所排気装置４の内部に向かっていくが、より外側の吸引溝による排気流路１５から排気手段１０により排気される。これにより、外気の遮断による局所排気部６の独立化が可能となる。
原料供給手段５から供給される成膜用の原料ガス、及びパージガス供給手段７から供給されるパージガス（キャリアガス）は、ＣＶＤ膜の成膜に使用した後に、より内側の吸引溝による排気流路１６から排気手段１１により吸引される。また、絞り通気手段１３より放出された圧縮ガスは、局所排気装置４の内部に向かっていくが、より外側の吸引溝による排気流路１５から排気手段１０により排気される。これにより、外気の遮断による局所排気部６の独立化が可能となる。
次に、加工対象物３に対して、一部（例えば形成された薄膜パターンの一部）をレーザエッチングにより除去する場合について、説明する。
まず、レーザＣＶＤ法におけるのと同様に、圧縮ガス供給手段９からの圧縮ガスを絞り通気手段１３を通して加工対象物３側に噴射し、局所排気装置４を加工対象物３から所定間隔だけ浮上させる。この状態で、レーザ光Ｌを加工対象物３のエッチングすべき領域に照射し、形成されている薄膜パターンの一部を熱的に除去する。このとき、局所排気部６に対して独自の排気手段（図示せず）を設けることにより、エッチングにより発生したダスト（削りカス）を排出することができる。また、パージガスにより、エッチングによって生じた異物が透明窓１９の内面に付着されるのが抑制される。
まず、レーザＣＶＤ法におけるのと同様に、圧縮ガス供給手段９からの圧縮ガスを絞り通気手段１３を通して加工対象物３側に噴射し、局所排気装置４を加工対象物３から所定間隔だけ浮上させる。この状態で、レーザ光Ｌを加工対象物３のエッチングすべき領域に照射し、形成されている薄膜パターンの一部を熱的に除去する。このとき、局所排気部６に対して独自の排気手段（図示せず）を設けることにより、エッチングにより発生したダスト（削りカス）を排出することができる。また、パージガスにより、エッチングによって生じた異物が透明窓１９の内面に付着されるのが抑制される。
図３Ａ及び図３Ｂに、この構成による局所排気装置（局所成膜／エッチングヘッド）４の一例における、圧縮ガス供給圧力と浮上量との測定結果を示す。なお、この測定においては、排気は排気手段１０のみによって行い、排気速度は５００Ｌ／ｍｉｎとした。
本実施形態に係る加工装置においては、従来のアルミ多孔質を浮上ガス吹き出し手段として用いた場合と同様、通常現場にて用いるガス源圧力範囲である０〜４ｋｇｆ／ｃｍの範囲で、０〜１００μｍの浮上特性が得られている。浮上時の剛性は、従来の多孔質通気手段による通気手段を備えた加工装置におけるよりも若干低くなっていたが、まだ充分高いことを確認することができた。すなわち、本実施形態に係る加工装置によれば、局所排気装置の剛性を充分高く維持しながらも、浮上に要する面積を大幅に縮小することができる。
本実施形態に係る加工装置においては、従来のアルミ多孔質を浮上ガス吹き出し手段として用いた場合と同様、通常現場にて用いるガス源圧力範囲である０〜４ｋｇｆ／ｃｍの範囲で、０〜１００μｍの浮上特性が得られている。浮上時の剛性は、従来の多孔質通気手段による通気手段を備えた加工装置におけるよりも若干低くなっていたが、まだ充分高いことを確認することができた。すなわち、本実施形態に係る加工装置によれば、局所排気装置の剛性を充分高く維持しながらも、浮上に要する面積を大幅に縮小することができる。
また、この測定に伴い、加工対象物３をスライドさせた場合にも、基板の反りやうねりに追従して一定の浮上量を確保できたことから、このような局所排気装置４の構成により、加工対象物と局所排気装置の間隔を常に一定に保つことができ、かつ成膜プロセス条件を外気の遮断と独立して制御できるため高品質な薄膜を安定に形成することが可能となることが確認できた。
これらの結果からも、本実施形態に係る加工装置においては、より幅狭の局所排気装置によっても、この局所排気装置と加工対象物との間隔を安定的に維持できるため、加工対象物に高品質な薄膜を形成できると考えられる。
これらの結果からも、本実施形態に係る加工装置においては、より幅狭の局所排気装置によっても、この局所排気装置と加工対象物との間隔を安定的に維持できるため、加工対象物に高品質な薄膜を形成できると考えられる。
＜加工装置の第２の実施の形態＞
図４に、本実施形態に係る加工装置の概略構成図を示す。本実施形態に係る加工装置２１は、集束エネルギー源として集束イオンビームを用いる、集束イオンビームＣＶＤ法による成膜機能および集光イオンビームエッチング機能を備える。
本実施形態に係る加工装置２１は、図４に示すように、加工対象物（基板）２３を支持する支持台２２と、この支持台２２上に支持された加工対象物２３に対向して配置された、局所的な成膜を行うための局所排気装置２４とを有する。局所排気装置２４は、中央に集束イオンビームＢが導入される局所排気部２６を有し、上部に略円錐形くぼみを有する略円筒形の装置形状とされている。
図４に、本実施形態に係る加工装置の概略構成図を示す。本実施形態に係る加工装置２１は、集束エネルギー源として集束イオンビームを用いる、集束イオンビームＣＶＤ法による成膜機能および集光イオンビームエッチング機能を備える。
本実施形態に係る加工装置２１は、図４に示すように、加工対象物（基板）２３を支持する支持台２２と、この支持台２２上に支持された加工対象物２３に対向して配置された、局所的な成膜を行うための局所排気装置２４とを有する。局所排気装置２４は、中央に集束イオンビームＢが導入される局所排気部２６を有し、上部に略円錐形くぼみを有する略円筒形の装置形状とされている。
局所排気装置２４には、成膜用の原料ガス（例えばカルボニル化合物；タングステンカルボニルＷ（ＣＯ）６など）を供給する原料供給手段（図示せず）が、原料ガス供給路２７を介して連結される。支持台２２上の一部の空間は、この原料供給手段から供給される原料ガスをもとに、加工対象物２３への成膜が行われる局所的空間つまり局所排気部２６となる。
また、局所排気装置２４には、更に、例えば圧縮した窒素ガス（Ｎ２）を支持台２２側に向けて噴射することによって局所排気装置２４を静圧浮上させる圧縮ガス供給手段（図示せず）が、圧縮ガス供給路３４を介して連結されている。圧縮ガス供給手段からの圧縮ガスは、圧縮ガス供給路３４及びその開口部に配置された絞り通気手段３３を通じて、局所排気装置２４の底面から支持台２２に向けて均一に出射される。本実施形態に係る加工装置２１においても、局所排気装置２４は、静圧浮上パッド構成とされる。
局所排気装置２４の底面には、支持台２２側に向けて噴射された圧縮ガスと、加工対象物２３に向けて供給されたガス（原料ガス等）の余剰分とを、それぞれ、排気手段（図示せず）よって排気するためのリング状吸引溝（排気流路）３５及び３６が設けられている。また、局所排気部２６は、局所排気装置２４の底面に臨んで、排気流路３５及び３６の端部を構成する吸引溝が形成する略同心環状の内側に、略円筒状の空間として、形成される。
そして、本実施形態に係る加工装置２１においては、局所排気装置２４上に、局所排気装置２４から分離されながらも近い位置に、集束イオンビーム鏡筒４１が配置されている。
集束イオンビーム鏡筒４１は、上方が円筒形、下方に向かう先端部が約６０度の頂角を有する円錐形となる金属製の筒で、円錐形の先端は頭が切られてイオンビームＢを局所排気装置２４に向かって放射する開口を有する。
集束イオンビーム鏡筒４１は、上方が円筒形、下方に向かう先端部が約６０度の頂角を有する円錐形となる金属製の筒で、円錐形の先端は頭が切られてイオンビームＢを局所排気装置２４に向かって放射する開口を有する。
集束イオンビーム鏡筒４１の中には、集束イオンビームを生成するために、集束イオンビームＢのビーム軸に沿って、電子銃４２、引出し電極４３、コンデンサレンズ４４、対物アパーチャ４５、中間レンズ４６、プローブ電流検出器４７、ブランキング偏向器対４８、ビームブランキングアパーチャ４９、走査コイル５０、対物レンズ５１が、この順に配置される。この構成により、電子銃４２から引き出されたイオンビームが絞られて集束イオンビームＢとなる。
本実施形態に係る加工装置２１によれば、集束イオンビーム鏡筒４１からの集束イオンビームＢが、対物レンズ５１等によって集光し、局所排気部２６に導入される構成により、局所排気部２６内において、集束イオンビームをエネルギーとする集束イオンビームＣＶＤ法による加工が、可能となる。
また、本実施形態に係る加工装置２１においても、前述の第１の実施形態と同様に、局所排気装置２４の安定的な浮上を、占有面積の小さい絞り通気手段３３によって得ることができることから、局所排気装置２４の浮上特性の改善が図られる。
また、本実施形態に係る加工装置２１においても、前述の第１の実施形態と同様に、局所排気装置２４の安定的な浮上を、占有面積の小さい絞り通気手段３３によって得ることができることから、局所排気装置２４の浮上特性の改善が図られる。
＜実施例＞
本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例について説明する。
＜第１実施例＞
第１実施例として、図１Ａ及び図１Ｂに示した加工装置の、配線基板の製造装置における具体的な動作（配線基板の移動手順、レーザＣＶＤ、及びレーザエッチング）の一例について説明する。
第１実施例として、図１Ａ及び図１Ｂに示した加工装置の、配線基板の製造装置における具体的な動作（配線基板の移動手順、レーザＣＶＤ、及びレーザエッチング）の一例について説明する。
最初に、配線基板の移動手順について説明する。
まず、局所排気装置４を、絞り通気手段１３を通じたガス噴射によって浮上ステージ８上で浮上させておき、この浮上を維持した状態で、支持台２（Ｘ−Ｙステージ）上の加工対象物（本実施例では配線基板；例えばＴＦＴアレイ基板）３を、支持台２の移動によって移動させる。本実施例では、圧縮ガス供給手段９から、０．４ＭＰａの圧縮窒素が流量８０Ｌ／ｍｉｎで供給されている。また、局所排気装置４の浮上ステージ８に対する浮上量（高さ）は約１００μｍとなっており、浮上ステージ８と配線基板３との間に例えば５０μｍ程度の段差があったとしても、この段差を乗り越えることが可能となる。
その後、圧縮窒素の流量を１０Ｌ／ｍｉｎに選定することによって局所排気装置４の配線基板３に対する浮上量を、１０μｍとする。続いて、配線基板３の中で加工（レーザＣＶＤ法など）を行いたい箇所が局所排気部６に位置するように、支持台２の移動によって配線基板３を移動させる。
まず、局所排気装置４を、絞り通気手段１３を通じたガス噴射によって浮上ステージ８上で浮上させておき、この浮上を維持した状態で、支持台２（Ｘ−Ｙステージ）上の加工対象物（本実施例では配線基板；例えばＴＦＴアレイ基板）３を、支持台２の移動によって移動させる。本実施例では、圧縮ガス供給手段９から、０．４ＭＰａの圧縮窒素が流量８０Ｌ／ｍｉｎで供給されている。また、局所排気装置４の浮上ステージ８に対する浮上量（高さ）は約１００μｍとなっており、浮上ステージ８と配線基板３との間に例えば５０μｍ程度の段差があったとしても、この段差を乗り越えることが可能となる。
その後、圧縮窒素の流量を１０Ｌ／ｍｉｎに選定することによって局所排気装置４の配線基板３に対する浮上量を、１０μｍとする。続いて、配線基板３の中で加工（レーザＣＶＤ法など）を行いたい箇所が局所排気部６に位置するように、支持台２の移動によって配線基板３を移動させる。
本実施例に係る配線基板の製造装置においては、この移動の際、局所排気装置４が配線基板３に対して充分かつ安定な浮上量をもって浮上していることから、配線基板３に歪み（反りやうねり等）が生じていた場合にも、局所排気装置４と配線基板３との接触（及び衝突摩擦など）は回避される。
この接触の回避は、本実施例に係る配線基板の製造装置における局所排気装置４の幅が絞り通気手段１３の導入によって従来よりも小さくて済む（ことを許容されている）ため、接触しないための最低浮上高さが低められていることにより、より確実に図られる。
この接触の回避は、本実施例に係る配線基板の製造装置における局所排気装置４の幅が絞り通気手段１３の導入によって従来よりも小さくて済む（ことを許容されている）ため、接触しないための最低浮上高さが低められていることにより、より確実に図られる。
また、本実施例に係る配線基板の製造装置においては、接触が確実に回避されることにより、従来は接触の可能性を考慮して慎重に低速で行わざるを得なかった支持台２による配線基板３の移動全般を、より高速で行うことが可能となる。
高速で行うことが可能となる第一の理由は、従来の配線基板の製造装置においては高速移動を（特に大きな移動距離で）行うと生じやすくなる支持台２自体の振動によっても、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば接触が生じないことである。
高速で行うことが可能となる第二の理由は、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば、浮上が安定的になされかつ局所排気装置の幅が従来よりも小さいために接触が生じ難く、従来のような移動前後における浮上量の変更を必要としないことである。従来の配線基板の製造装置では、加工箇所の変更つまり配線基板の移動のたびに、接触回避のために移動の開始前に浮上量をいったん大きくし、移動の終了後に浮上量を元に戻すということが求められていたが、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば、それが不要となる。
このように、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば、実際の加工において配線基板の移動をより高速で行うことができることから、生産（量産）においては、タクトタイム（工程にかかる時間；スループット）が短縮されることにより生産性の向上も図られ、成膜品質と生産性の両立が可能になる。
高速で行うことが可能となる第一の理由は、従来の配線基板の製造装置においては高速移動を（特に大きな移動距離で）行うと生じやすくなる支持台２自体の振動によっても、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば接触が生じないことである。
高速で行うことが可能となる第二の理由は、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば、浮上が安定的になされかつ局所排気装置の幅が従来よりも小さいために接触が生じ難く、従来のような移動前後における浮上量の変更を必要としないことである。従来の配線基板の製造装置では、加工箇所の変更つまり配線基板の移動のたびに、接触回避のために移動の開始前に浮上量をいったん大きくし、移動の終了後に浮上量を元に戻すということが求められていたが、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば、それが不要となる。
このように、本実施例に係る配線基板の製造装置によれば、実際の加工において配線基板の移動をより高速で行うことができることから、生産（量産）においては、タクトタイム（工程にかかる時間；スループット）が短縮されることにより生産性の向上も図られ、成膜品質と生産性の両立が可能になる。
次に、本実施例に係る配線基板の製造装置における、レーザＣＶＤ法（薄膜形成）の具体例について説明する。
まず、前述した動作（配線基板の移動手順）によって、配線基板３の中で加工（本例ではレーザＣＶＤ法）を行いたい箇所が局所排気部６に位置するように、支持台２の移動によって配線基板３を移動させる。続いて、ＣＶＤ時に雰囲気となる成膜用のガスとして、例えば原料ガス（タングステンカルボニル）とアルゴンガスとを、それぞれ０．１Ｌ／ｍｉｎと５Ｌ／ｍｉｎとの流量で局所排気部６に導入する。ただし、原料ガスの分圧は４４Ｐａ、汚れ防止のために透明窓１９に向けられる窓パージガスは０．２Ｌ／ｍｉｎとした。
その後、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧ レーザの第３高調波光源（図示せず）から出射されるレーザ光Ｌを、照射観察ユニットを介して配線基板３上の所望の箇所（成膜を要する箇所；例えば配線の断線箇所など）に照射する。照射観察ユニットは、図示しないが、レーザ光Ｌをアパーチャにより整形し、配線基板３上の所望の箇所に所望の形状で照射パターンを形成すると同時にレーザ光照射部のパターンを観察する機能を有する。この照射観察ユニットの一例の構成としては、出射側に配置する対物レンズを倍率５０倍、作動距離を１５ｍｍ、加工時のレーザ光照射条件を例えば繰り返し２ｋＨｚ ，パルス幅５０ｎｓ，照射強度５０ｋＷ／ｃｍ２，照射ビーム形状５μｍ角とする構成が挙げられる。
このように、局所排気部６において、所定の雰囲気下、レーザ光Ｌの導入を行い、配線基板３のうち所望の箇所にのみ熱を発生させることにより、レーザＣＶＤ法による薄膜形成を行うことができる。
まず、前述した動作（配線基板の移動手順）によって、配線基板３の中で加工（本例ではレーザＣＶＤ法）を行いたい箇所が局所排気部６に位置するように、支持台２の移動によって配線基板３を移動させる。続いて、ＣＶＤ時に雰囲気となる成膜用のガスとして、例えば原料ガス（タングステンカルボニル）とアルゴンガスとを、それぞれ０．１Ｌ／ｍｉｎと５Ｌ／ｍｉｎとの流量で局所排気部６に導入する。ただし、原料ガスの分圧は４４Ｐａ、汚れ防止のために透明窓１９に向けられる窓パージガスは０．２Ｌ／ｍｉｎとした。
その後、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧ レーザの第３高調波光源（図示せず）から出射されるレーザ光Ｌを、照射観察ユニットを介して配線基板３上の所望の箇所（成膜を要する箇所；例えば配線の断線箇所など）に照射する。照射観察ユニットは、図示しないが、レーザ光Ｌをアパーチャにより整形し、配線基板３上の所望の箇所に所望の形状で照射パターンを形成すると同時にレーザ光照射部のパターンを観察する機能を有する。この照射観察ユニットの一例の構成としては、出射側に配置する対物レンズを倍率５０倍、作動距離を１５ｍｍ、加工時のレーザ光照射条件を例えば繰り返し２ｋＨｚ ，パルス幅５０ｎｓ，照射強度５０ｋＷ／ｃｍ２，照射ビーム形状５μｍ角とする構成が挙げられる。
このように、局所排気部６において、所定の雰囲気下、レーザ光Ｌの導入を行い、配線基板３のうち所望の箇所にのみ熱を発生させることにより、レーザＣＶＤ法による薄膜形成を行うことができる。
次に、本実施例に係る配線基板の製造装置における、レーザエッチング（不純物除去）の具体例について説明する。
まず、前述した動作（配線基板の移動手順）によって、配線基板３の中で加工（本例ではレーザエッチング）を行いたい箇所が局所排気部６に位置するように、支持台２の移動によって配線基板３を移動させる。続いて、レーザＣＶＤ法におけるのと同様にレーザ光Ｌを照射してレーザエッチングを行う。
なお、このプロセス時の実際のレーザ光照射の条件構成は、例えば、パルス幅５０ｎｓ、パルス照射数１回、照射強度２Ｊ／ｃｍ２、照射ビーム形状５μｍ角とする構成が挙げられる。
まず、前述した動作（配線基板の移動手順）によって、配線基板３の中で加工（本例ではレーザエッチング）を行いたい箇所が局所排気部６に位置するように、支持台２の移動によって配線基板３を移動させる。続いて、レーザＣＶＤ法におけるのと同様にレーザ光Ｌを照射してレーザエッチングを行う。
なお、このプロセス時の実際のレーザ光照射の条件構成は、例えば、パルス幅５０ｎｓ、パルス照射数１回、照射強度２Ｊ／ｃｍ２、照射ビーム形状５μｍ角とする構成が挙げられる。
＜第２実施例＞
次に、第２実施例として、図１Ａ及び図１Ｂに示した加工装置の、具体的な変形例の検討結果について説明する。本実施例では、絞り通気手段の配置形状等を工夫した検討結果について説明する。
次に、第２実施例として、図１Ａ及び図１Ｂに示した加工装置の、具体的な変形例の検討結果について説明する。本実施例では、絞り通気手段の配置形状等を工夫した検討結果について説明する。
本発明に係る加工装置（配線基板の製造装置）１は、局所排気装置４の通気手段が前述したシンプルな絞り通気手段１３であるものに限られない。
例えば、図５Ａに示すように、絞り通気手段１３が、予め局所排気装置４の底面に掘り込まれた浅いリング状溝（破線図示；例えば深さ数十μｍ）内に設けられた構成とすることもできる。この構成によれば、局所排気部６を外気とよりよく分離して、ガスカーテンによる密閉性を向上させることができる。以下の説明では、この図５Ａに示した構成を、自成絞り溝給気方式とする。
また、例えば、図５Ｂに示すように、局所排気装置４の底面つまり浮上面が、角型（矩形，四角形）の外形を有する構成とすることもできる。この構成によれば、浮上面の面積増加によって、浮上剛性の向上を図ることができる。しかも、特に加工対象物が矩形（四角形）である場合には、加工可能な範囲は図１Ｂに示した（底面が丸型の外形を有する）局所排気装置４による場合と変わることなく、従来よりも広い範囲に対して加工を行うことができる。以下の説明では、この図５Ｂに示した構成を、自成絞り角型方式とする。
また、例えば、図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、単純な絞りとは異なる、環状に連続した絞りが絞りと同様に作用する構成とすることもできる。以下の説明では、この図５Ｃ及び図５Ｄに示した構成を、スロット絞り方式とする。本発明に係る加工装置及び配線基板の製造装置においては、その絞り方式（絞り構造）について、単純な絞りに限られず、このスロット絞り型に例示されるように、様々な絞り方式を適用し得る。
例えば、図５Ａに示すように、絞り通気手段１３が、予め局所排気装置４の底面に掘り込まれた浅いリング状溝（破線図示；例えば深さ数十μｍ）内に設けられた構成とすることもできる。この構成によれば、局所排気部６を外気とよりよく分離して、ガスカーテンによる密閉性を向上させることができる。以下の説明では、この図５Ａに示した構成を、自成絞り溝給気方式とする。
また、例えば、図５Ｂに示すように、局所排気装置４の底面つまり浮上面が、角型（矩形，四角形）の外形を有する構成とすることもできる。この構成によれば、浮上面の面積増加によって、浮上剛性の向上を図ることができる。しかも、特に加工対象物が矩形（四角形）である場合には、加工可能な範囲は図１Ｂに示した（底面が丸型の外形を有する）局所排気装置４による場合と変わることなく、従来よりも広い範囲に対して加工を行うことができる。以下の説明では、この図５Ｂに示した構成を、自成絞り角型方式とする。
また、例えば、図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、単純な絞りとは異なる、環状に連続した絞りが絞りと同様に作用する構成とすることもできる。以下の説明では、この図５Ｃ及び図５Ｄに示した構成を、スロット絞り方式とする。本発明に係る加工装置及び配線基板の製造装置においては、その絞り方式（絞り構造）について、単純な絞りに限られず、このスロット絞り型に例示されるように、様々な絞り方式を適用し得る。
＜第３実施例＞
次に、第３実施例として、絞り通気手段１３を備えた局所排気装置４を有する加工装置（配線基板の製造装置）の、具体的な構成の検討結果について説明する。
従来の、多孔質通気手段を備えた局所排気装置を有する加工装置では、通常、工場で使用している窒素ガス供給圧力範囲である圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２以下で、１００Ｌ／ｍの窒素消費量にて１００μｍ浮上するという浮上特性を示す。本実施例では、本発明に係る加工装置（配線基板の製造装置）の中で、特に、絞り通気手段を備えた局所排気装置（図１Ｂ参照）を有し、かつ、局所排気装置が従来の装置におけるのと同等以上の浮上特性を示すための具体的な構成について、検討を行った。
次に、第３実施例として、絞り通気手段１３を備えた局所排気装置４を有する加工装置（配線基板の製造装置）の、具体的な構成の検討結果について説明する。
従来の、多孔質通気手段を備えた局所排気装置を有する加工装置では、通常、工場で使用している窒素ガス供給圧力範囲である圧力４ｋｇｆ／ｃｍ２以下で、１００Ｌ／ｍの窒素消費量にて１００μｍ浮上するという浮上特性を示す。本実施例では、本発明に係る加工装置（配線基板の製造装置）の中で、特に、絞り通気手段を備えた局所排気装置（図１Ｂ参照）を有し、かつ、局所排気装置が従来の装置におけるのと同等以上の浮上特性を示すための具体的な構成について、検討を行った。
本実施例に係る加工装置では、絞りの出口にて静圧を発生し、かつ、１００Ｌ／ｍの流量を流すことが可能な範囲として、０．１〜０．４ｍｍの中から選定される穴径のうち、加工容易性を考慮して絞りの穴数を極力少なくするために、絞りの穴の径を最大の０．４ｍｍとした。
これは、より小さい径の絞りを備える局所排気装置でも、絞り穴の数を増やすことによって１００Ｌ／ｍの流量を得られるが、それだけ小さい穴を多く形成する加工はドリル加工が難しくなるために、穴径のバラツキが生じやすく（大きくなりやすく）なり、穴径にバラツキが生ずると、局所排気装置４が浮上時に斜めに傾く原因となるためである。
０．４ｍｍ径の絞り穴を有するテストピース（試験的に作製した局所排気装置）を製作し、４ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力条件にて窒素を流してみたところ、約７Ｌ／ｍｉｎの流量が確認された。そこで、目的とする１００Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を得るため、絞り穴の数を１５個以上（実際には１６個）に選定した。
これは、より小さい径の絞りを備える局所排気装置でも、絞り穴の数を増やすことによって１００Ｌ／ｍの流量を得られるが、それだけ小さい穴を多く形成する加工はドリル加工が難しくなるために、穴径のバラツキが生じやすく（大きくなりやすく）なり、穴径にバラツキが生ずると、局所排気装置４が浮上時に斜めに傾く原因となるためである。
０．４ｍｍ径の絞り穴を有するテストピース（試験的に作製した局所排気装置）を製作し、４ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力条件にて窒素を流してみたところ、約７Ｌ／ｍｉｎの流量が確認された。そこで、目的とする１００Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を得るため、絞り穴の数を１５個以上（実際には１６個）に選定した。
続いて、局所排気装置４の底面における、底面中心から外径（外形）までの距離と、底面中心から吸引溝１５までの距離とについて、検討を行った。
加工装置の使用現場からの要求により、加工対象物の端から１２．５ｍｍの位置まで加工が行えるよう、底面中心から外径（外形）までの距離は１２．５ｍｍとした。また、底面中心から吸引溝１５までの距離は、局所排気部６を真空状態にするために必要な領域であり、そのためには少なくとも６ｍｍ必要であることが確認できた。
加工装置の使用現場からの要求により、加工対象物の端から１２．５ｍｍの位置まで加工が行えるよう、底面中心から外径（外形）までの距離は１２．５ｍｍとした。また、底面中心から吸引溝１５までの距離は、局所排気部６を真空状態にするために必要な領域であり、そのためには少なくとも６ｍｍ必要であることが確認できた。
これらの条件、すなわち絞り穴の数と、局所排気装置４の底面における、底面中心から外径（外形）までの距離と、底面中心から吸引溝１５までの距離とに基づき、底面中心から絞りの穴までの距離についての検討を行った。
検討は、局所排気装置における底面中心から各絞り穴までの距離（絞りリング半径；各絞り穴は同心円状に配置されているので１６個の穴までの距離は一定）を段階的に幾つか設定し、各設定に対応して作製したテストピースを４ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力にて窒素を流し浮上させる試験により行った。
検討は、局所排気装置における底面中心から各絞り穴までの距離（絞りリング半径；各絞り穴は同心円状に配置されているので１６個の穴までの距離は一定）を段階的に幾つか設定し、各設定に対応して作製したテストピースを４ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力にて窒素を流し浮上させる試験により行った。
試験結果を、図６に示す。図６は、テストピースが５０μｍ浮上した時に発生する浮上力（上に持ち上がろうとする力）が絞りのリング半径の値に応じてどう変化するかを示している。
この試験結果より、浮上力は、絞り通気手段（図１Ｂ）を備えた構成で、かつ絞りのリング半径が９ｍｍのものと、スロット絞り（図５Ｃ及び図５Ｄ）を備えた構成で、かつ絞りのリング半径が９．５ｍｍのもので、特に大きくとれることが確認できた。
この試験結果より、浮上力は、絞り通気手段（図１Ｂ）を備えた構成で、かつ絞りのリング半径が９ｍｍのものと、スロット絞り（図５Ｃ及び図５Ｄ）を備えた構成で、かつ絞りのリング半径が９．５ｍｍのもので、特に大きくとれることが確認できた。
次に、各絞り方式による局所排気装置４の浮上特性に関して行った比較検討について、説明する。
検討は、各絞り方式による局所排気装置４の、浮上用窒素ガスを５０Ｌ／ｍｉｎの流量で供給した時の浮上面と基板の隙間（浮上高さ）と、それぞれの浮上高さ（１０μｍ〜５０μｍ）における浮上力との関係を測定することによって行った。
なお、本検討では、図５Ｂに示したような角型の底面形状を有する構造についても測定を行うため、自成絞り角型（図５Ｂの角型構造）の局所排気装置４をテストピースとして試作し、測定を行った。なお、スロット絞り方式の角型構造については、数１０μｍのスロット溝加工を角型部材に施すことが困難であったため、生産性を考慮して自成絞り方式角型の検討を優先した。
検討は、各絞り方式による局所排気装置４の、浮上用窒素ガスを５０Ｌ／ｍｉｎの流量で供給した時の浮上面と基板の隙間（浮上高さ）と、それぞれの浮上高さ（１０μｍ〜５０μｍ）における浮上力との関係を測定することによって行った。
なお、本検討では、図５Ｂに示したような角型の底面形状を有する構造についても測定を行うため、自成絞り角型（図５Ｂの角型構造）の局所排気装置４をテストピースとして試作し、測定を行った。なお、スロット絞り方式の角型構造については、数１０μｍのスロット溝加工を角型部材に施すことが困難であったため、生産性を考慮して自成絞り方式角型の検討を優先した。
試験結果を、図７に示す。
実際に局所排気装置４を浮上させる場合は、窒素噴出しによる浮上力と局所排気部で真空が配線基板をひきつける力とが釣り合った状態で、一定の浮上高さに安定することになる。したがって、浮上力が大きいことは、浮上剛性が高いことを意味する。
図７の結果より、すべての浮上高さにおいて大きな浮上力が得られるのは、自成絞り角型であることが確認できた。
実際に局所排気装置４を浮上させる場合は、窒素噴出しによる浮上力と局所排気部で真空が配線基板をひきつける力とが釣り合った状態で、一定の浮上高さに安定することになる。したがって、浮上力が大きいことは、浮上剛性が高いことを意味する。
図７の結果より、すべての浮上高さにおいて大きな浮上力が得られるのは、自成絞り角型であることが確認できた。
また、本実施例に係る加工装置によれば、加工対象物（基板）の端から約１２ｍｍの位置まで加工することが可能となった。通常、ＴＦＴ基板の縁部には、加工装置以外の様々な装置において基板が保持されるために必要な領域が存在し、この領域には配線パターンが存在しないため、端（縁部）から１２ｍｍ程度の位置まで加工ができれば、修正が必要となる殆どの基板において、その表面の略すべての配線パターンに対してレーザ加工が可能になると考えられる。
すなわち、本実施例に係る加工装置によれば、従来に比して、より多くの適切な修正が可能となる。
すなわち、本実施例に係る加工装置によれば、従来に比して、より多くの適切な修正が可能となる。
以上説明したように、本実施形態に係る加工装置（本実施形態においては配線基板の製造装置）においては、浮上用ガスの噴射が、局所排気装置内に設けられた絞り通気手段を介してなされることから、局所排気装置の浮上面面積の低減が可能となる。
よって、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置によれば、従来に比べて少ない浮上面面積で局所排気装置の安定的な浮上を得ることができることから、従来は余剰分として処分せざるを得なかった加工対象物の周辺領域（縁部）に対しても成膜を行うことが可能となる。
したがって、加工対象物のより広い範囲に所定の加工を施して有効利用できることから、例えば、１つの加工対象物からより多くの部品を作製することも可能になると考えられる。
よって、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置によれば、従来に比べて少ない浮上面面積で局所排気装置の安定的な浮上を得ることができることから、従来は余剰分として処分せざるを得なかった加工対象物の周辺領域（縁部）に対しても成膜を行うことが可能となる。
したがって、加工対象物のより広い範囲に所定の加工を施して有効利用できることから、例えば、１つの加工対象物からより多くの部品を作製することも可能になると考えられる。
また、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置においては、自己浮上型の局所排気装置を備えているために、加工対象物と局所排気装置との接触を、加工対象物における凹凸の範囲に関係なく確実に回避できる。
更に、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置によれば、従来の装置構成に比して、局所排気装置が幅狭とされているため、この局所排気装置が、加工対象物表面の細かい歪みにも柔軟に対応して上下することが可能となる。つまり、従来の装置に比べて、凹凸によって加工対象物と局所排気装置との距離が変動しにくいために、距離（すなわちＣＶＤ薄膜の膜質）の均一性を向上させることができる。
更に、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置によれば、従来の装置構成に比して、局所排気装置が幅狭とされているため、この局所排気装置が、加工対象物表面の細かい歪みにも柔軟に対応して上下することが可能となる。つまり、従来の装置に比べて、凹凸によって加工対象物と局所排気装置との距離が変動しにくいために、距離（すなわちＣＶＤ薄膜の膜質）の均一性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置においては、局所排気装置の浮上用圧縮ガス噴射手段として絞り通気手段が用いられていることから、浮上特性の安定化が図られる。
この浮上特性は、従来の加工装置において、その不安定さがコストの増大の要因となっていた。すなわち、従来の局所排気装置においては、多孔質通気手段の作製時に気孔率が（特に局所排気装置の幅方向；平面方向について）均一になりにくく、１つの多孔質通気手段内で気孔率の偏りが生じたり、別々の（例えばロットが異なる）多孔質通気手段において気孔率のバラツキが生じたりしていた。このために、浮上特性は、１つの局所排気装置内で、或いは別々の局所排気装置間で、異なることが多く、不安定であった。
本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置においては、このような浮上特性の不安定さの低減、つまり浮上特性の安定化（改善）が図られる。
この浮上特性は、従来の加工装置において、その不安定さがコストの増大の要因となっていた。すなわち、従来の局所排気装置においては、多孔質通気手段の作製時に気孔率が（特に局所排気装置の幅方向；平面方向について）均一になりにくく、１つの多孔質通気手段内で気孔率の偏りが生じたり、別々の（例えばロットが異なる）多孔質通気手段において気孔率のバラツキが生じたりしていた。このために、浮上特性は、１つの局所排気装置内で、或いは別々の局所排気装置間で、異なることが多く、不安定であった。
本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置においては、このような浮上特性の不安定さの低減、つまり浮上特性の安定化（改善）が図られる。
また、従来の多孔質通気手段による通気手段を備えた局所排気装置を有する加工装置（配線基板の製造装置）では、このような装置のために多孔質通気手段の気孔率を通常の気孔率（例えば１０〜１５％）よりも特に高く（例えば４０％）する必要があったため、製造が困難で製造コストも高くなっていた。
しかし、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置によれば、装置の製造時にも、必要な径，個数の絞り通気手段を容易に形成できるため、製造コストの低減も図られると考えられる。
しかし、本実施形態に係る加工装置や配線基板の製造装置によれば、装置の製造時にも、必要な径，個数の絞り通気手段を容易に形成できるため、製造コストの低減も図られると考えられる。
なお、以上の実施の形態の説明で挙げた使用材料及びその量、処理時間及び寸法などの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法形状及び配置関係も概略的なものである。すなわち、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。
例えば、前述の実施形態では、表示装置などを構成する配線基板（ＴＦＴ基板）の製造を行う場合を例として、本発明に係る加工方法の説明を行ったが、本発明に係る加工方法は配線基板の製造以外にも適用できる。例えば、本発明に係る加工方法は、表示装置（例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなど）などの製造に用いられる、フォトマスクの欠陥修正にも適用することが可能である。
また、前述の実施形態では、局所排気装置に複数個の絞り通気手段が設けられる例を説明したが、局所排気装置の安定的な水平浮上を図るためには、これら複数個の絞り通気手段が、局所排気装置の底面において対称的となるように配置されることが好ましい。この対称的配置のためには、例えば絞り通気手段が偶数個設けられた構成などが考えられる。
また、前述の実施形態では、局所排気装置に複数個の絞り通気手段が設けられる例を説明したが、局所排気装置の安定的な水平浮上を図るためには、これら複数個の絞り通気手段が、局所排気装置の底面において対称的となるように配置されることが好ましい。この対称的配置のためには、例えば絞り通気手段が偶数個設けられた構成などが考えられる。
また、例えば局所排気装置について、前述した実施の形態では説明及び図示を省略したが、各排気手段、各排気流路、及びその前後などに、圧力制御用のバルブを設置することによって、局所排気部における、レーザＣＶＤ法の圧力制御と、個々のガスの分圧及び流速の制御が可能となる。また、例えば排気手段１０や排気手段１１には、有毒ガスを除外する機能を付加した構成とすることもできる。
また、例えば局所排気装置の底面（特に絞り通気手段の近傍）は、レーザＣＶＤ法による成膜をクリーンルーム内で行う場合に備えてＳＵＳステンレスによって構成すると、錆び難いため好ましいが、局所排気装置の製造における加工容易性を優先する場合には銅によって構成しても良く、他の材料（鉄やアルミなど）で構成することも可能である。
また、例えば局所排気装置の底面（特に絞り通気手段の近傍）は、レーザＣＶＤ法による成膜をクリーンルーム内で行う場合に備えてＳＵＳステンレスによって構成すると、錆び難いため好ましいが、局所排気装置の製造における加工容易性を優先する場合には銅によって構成しても良く、他の材料（鉄やアルミなど）で構成することも可能である。
また、前述の第２実施形態に係る加工装置において、原料ガスを供給する代わりに、補填材料を含むターゲットを用い、加工対象物の要補填部位の補修を図る構成、つまり、集束イオンビーム鏡筒４１の局所排気部２６に近い位置に、ターゲットが設けられる構成とすることもできる。
この場合、集束イオンビームＢは、加工対象物２３に直接向かうことなく、まずターゲットに衝突し、そのエネルギーでターゲットから補填材料を飛び出させる役割を有する。飛び出した補填材料は、集束イオンビームＢのターゲット上への走査照射に伴って飛散し、加工対象物に付着し、欠落部分が補填される。ターゲットは、加工対象物の欠落（不足）を補填できる材料が好ましく、例えば補填されるべき部材（欠落部材や不足部材）が基板表面の配線である場合、ＩＴＯ、金、アルミニウム、クロム、モリブデン等の成分を含むものが好ましい。より一般的には、スパッタ用電極として知られている材料の中で、加工対象物の補填されるべき部材構成材料に近いものを選択して使用することができる。
この場合、集束イオンビームＢは、加工対象物２３に直接向かうことなく、まずターゲットに衝突し、そのエネルギーでターゲットから補填材料を飛び出させる役割を有する。飛び出した補填材料は、集束イオンビームＢのターゲット上への走査照射に伴って飛散し、加工対象物に付着し、欠落部分が補填される。ターゲットは、加工対象物の欠落（不足）を補填できる材料が好ましく、例えば補填されるべき部材（欠落部材や不足部材）が基板表面の配線である場合、ＩＴＯ、金、アルミニウム、クロム、モリブデン等の成分を含むものが好ましい。より一般的には、スパッタ用電極として知られている材料の中で、加工対象物の補填されるべき部材構成材料に近いものを選択して使用することができる。
また、前述の実施形態では、集束エネルギーとしてレーザ光やイオンビームが用いられる場合（つまりレーザＣＶＤ法やイオンビームＣＶＤ法）を例としてについて説明したが、本発明に係る加工装置においては、物理気相成長法の一種であるＰＬＤ（Pulsed Laser Deposition）法やレーザ転写法なども、集束エネルギーの種類とともに選定することが可能である。
また、絞りの種類は、毛細管絞りや、自成絞りの出口に急に拡がった部分が設けられた所謂オリフィス絞りなど、他のものを用いることもできる。
また、本実施形態では、加工装置とは別にレーザ光源が設けられた場合を例として説明を行ったが、加工装置内にレーザ光源が備え付けられた構成を有していても良い。
また、本実施形態では、加工装置とは別にレーザ光源が設けられた場合を例として説明を行ったが、加工装置内にレーザ光源が備え付けられた構成を有していても良い。
また、前述の実施の形態では、局所成膜（ＣＶＤ）と薄膜除去（エッチング）の両方が行える装置構成を例として説明を行ったが、必ずしも両方が行える装置でなくとも、例えば一方のみが行える装置であってもよい。
また、例えば、原料供給手段と局所排気部との間に、必要に応じて原料供給手段と切り換えられる排気手段を特に設けた構成によれば、レーザエッチングを行う際に、局所排気部で生じたエッチング残渣物を効率的に系外へ排除できることから、レーザエッチングへの適性向上を図ることができるなど、本発明は、種々の変更及び変形をなされ得る。
また、例えば、原料供給手段と局所排気部との間に、必要に応じて原料供給手段と切り換えられる排気手段を特に設けた構成によれば、レーザエッチングを行う際に、局所排気部で生じたエッチング残渣物を効率的に系外へ排除できることから、レーザエッチングへの適性向上を図ることができるなど、本発明は、種々の変更及び変形をなされ得る。
１・・・加工装置（配線基板の製造装置）、２・・・支持台、３・・・加工対象物（基板）、４・・・局所排気装置（局所成膜／エッチングヘッド）、５・・・原料供給手段（供給源）、６・・・局所排気部（局所加工部）、７・・・パージガス供給手段、８・・・浮上ステージ、９・・・圧縮ガス供給手段（供給源）、１０・・・排気手段、１１・・・排気手段、１３・・・絞り通気手段、１４・・・圧縮ガス供給路、１５・・・排気流路（吸引溝）、１６・・・排気流路（吸引溝）、１７・・・原料ガス流路、１８・・・パージガス流路、１９・・・透明窓、２０・・・透過孔、２１・・・加工装置、２２・・・支持台、２３・・・加工対象物、２４・・・局所排気装置、２６・・・局所排気部、２７・・・原料ガス供給路、３３・・・絞り通気手段、３４・・・圧縮ガス供給路、３５・・・排気流路（吸引溝）、３６・・・排気流路（吸引溝）、４１・・・集束イオンビーム鏡筒、４２・・・電子銃、４３・・・引出し電極、４４・・・コンデンサレンズ、４５・・・対物アパーチャ、４６・・・中間レンズ、４７・・・プローブ電流検出器、４８・・・ブランキング偏向器対、４９・・・ビームブランキングアパーチャ、５０・・・走査コイル、５１・・・対物レンズ
Claims (5)
- 少なくとも、加工対象物を支持する支持台と、前記支持台上で局所的に圧力調整がなされる局所排気部へ向けて集束イオンビームを導入する局所排気装置と、を有する加工装置であって、
前記局所排気装置は、前記支持台に対する浮上用ガスの噴射によって、前記支持台から相対的に浮上可能とされ、
前記浮上用ガスの噴射が、前記局所排気装置内に設けられた絞り通気手段を介してなされる
ことを特徴とする加工装置。 - 前記局所排気部に対して、ＣＶＤ法（化学気相成長法）の原料ガスを供給する、原料供給手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の加工装置。 - 前記絞り通気手段が、偶数個設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。 - 前記絞り通気手段が、自成絞り、スロット絞り、オリフィス絞り、毛細管絞りのうち、
少なくとも１種類に相当する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。 - 加工装置を備えた配線基板の製造装置であって、
前記加工装置は、
少なくとも、加工対象物を支持する支持台と、前記支持台上で局所的に圧力調整がなされる局所排気部へ向けて集束イオンビームを導入する局所排気装置と、を有する加工装置であって、
前記局所排気装置は、前記支持台に対する浮上用ガスの噴射によって、前記支持台から相対的に浮上可能とされ、
前記浮上用ガスの噴射が、前記局所排気装置内に設けられた絞り通気手段を介してなされる
ことを特徴とする配線基板の製造装置。
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