JP2005179705A - レーザｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 局所成膜部が載置台上の基板に対して傾くのを防止することのできるレーザＣＶＤ装置を提供する。
【解決手段】 局所成膜部４０の底面に、浮上用ガスＧ２を載置台上のＴＦＴ基板に向けて吹き出す通気部６１と、例えば約９０°ずつ四つに分割された浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄとが設けられている。浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄは、それぞれ浮上用ガス供給弁６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄにより浮上用ガスＧ２の圧力または流量が制御される。浮上用ガスＧ２の吹き出し量の場所によるばらつきを解消し、局所成膜部４０が傾くのを防止する。浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄの各々に対応してセンサを取り付け、ＴＦＴ基板との間の距離を計測し、その計測結果に基づいて浮上用ガスＧ２の吹き出し量を自動的に調整してもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザ光により原料ガスを分解して基板上に薄膜を形成するレーザＣＶＤ装置に関する。

レーザＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学的気相成長）装置は、半導体製造において、または液晶あるいは有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造において、フォトマスクの欠陥修正、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）基板の配線修正などに用いられている。通常のレーザＣＶＤ装置では、低圧・常圧成膜にかかわらず、真空室内に基板などを収容し、真空室内を排気したのちレーザ光を照射するようにしているので、装置全体が大型化する傾向があった。そのため、レーザ光照射位置付近のみを外気から遮断することにより真空室を不要とし、小型化したレーザＣＶＤ装置が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。

図１１は、このような従来の小型化されたレーザＣＶＤ装置の一例を表している。このレーザＣＶＤ装置では、載置台１２０上のＴＦＴ基板１１０が載置される位置に対向して局所成膜部１４０が配置されている。レーザ光ＬＢは、局所成膜部１４０を通ってＴＦＴ基板１１０へと導かれ、このレーザ光ＬＢの照射位置に向けてノズル１５１から成膜用の原料ガスＧ１が供給される。レーザ光ＬＢの照射位置付近は、窒素（Ｎ₂ ）などの外気遮断ガスＧ４によるガスカーテン方式で外気から遮断されている。原料ガスＧ１および外気遮断ガスＧ４は、共通のガス吸引口１５２から吸引され、図示しない排気装置により排気処理される。このような局所成膜部１４０は、腕木１７１を介して支持柱１７０に固定されており、局所成膜部１４０とＴＦＴ基板１１０との間隔の設定値ｄｓは、例えば１０μｍないし１００μｍの所定の値に固定されている。

しかしながら、このような従来のレーザＣＶＤ装置では、例えば図１２に示したように、ＴＦＴ基板１１０の厚みむらあるいは反りのため、局所成膜部１４０とＴＦＴ基板１１０との実際の間隔ｄｒが変動してしまい、それにつれて原料ガスＧ１の流れが変動してしまうため、均質な膜を得ることが困難であった。

原料ガスの流れの変動を最小限に抑えるためには、局所成膜部１４０とＴＦＴ基板１１０との間隔の設定値ｄｓを大きくする必要がある。しかし、局所成膜部１４０とＴＦＴ基板１１０との間隔の設定値ｄｓを大きくすると原料ガスＧ１の流速が小さくなり、レーザ光ＬＢにより分解された微粒子状の分解生成物が照射位置の周囲に降り積もり、汚れの原因となってしまうという問題があった。

また、分解生成物の堆積による汚れを防止するには、原料ガスＧ１の流速を大きくすればよいが、その場合には、ノズル１５１からの原料ガス吹き出し量が増大することによりノズル１５１近傍で引き込み流が発生し、外気遮断ガスＧ４によるガスカーテン作用が崩れ、照射位置付近に外気が侵入して膜質が劣化してしまうという問題が生じていた。

更に、局所成膜部１４０は固定され、ＴＦＴ基板１１０との間隔の設定値ｄｓも固定されているので、ＴＦＴ基板１１０の厚みむらあるいは反りのため、ＴＦＴ基板１１０と局所成膜部１４０とが容易に接触してしまい、ＴＦＴ基板１１０に損傷を与えるおそれがあった。

このようなＴＦＴ基板１１０と局所成膜部１４０との接触によるＴＦＴ基板１１０の損傷を防止するためには、例えば特許文献３に記載された静圧浮上方式を応用することが考えられる。静圧浮上方式では、例えば、図１３に示したように、多孔質材料よりなる通気部２６１から浮上用ガスＧ２を吹き出すことにより、ＴＦＴ基板１１０の厚みむらあるいは反りに追随して局所成膜部２４０を一定の浮上量ｄで浮上させることができ、ＴＦＴ基板１１０と局所成膜部２４０との間隔の変動を防止することができるという利点を有している。
特開平８−２２２５６５号公報 特開平１０−２８０１５２号公報 特開２００１−２４２３００号公報

しかしながら、特許文献３で達成された浮上量は５μｍと極めて小さく、浮上量を更に大きくすることが求められていた。

すなわち、成膜開始前には、例えば図１３に示したように、局所成膜部２４０を載置台１２０の待避部１２１上で予め浮上させておいたのち、局所成膜部２４０の下方にＴＦＴ基板１１０を移動させるか、または局所成膜部２４０をＴＦＴ基板１１０の上方に移動させる。待避部１２１の高さはＴＦＴ基板１１０の表面と同一面となるように設定されているが、ＴＦＴ基板１１０は、通常、基板によって厚みが±１０％程度異なっており、例えば厚みが１．１ｍｍであれば変動値は１１０μｍとなる。そのため、待避部１２１とＴＦＴ基板１１０との境目には、５０μｍ程度の段差１２２ができてしまう場合がある。その場合、局所成膜部２４０の浮上量ｄが５μｍしかないと、局所成膜部２４０が段差１２２を乗り越えられず、ＴＦＴ基板１１０に接触してしまうおそれがある。これを防ぐためには、待避部１２１上において局所成膜部２４０を少なくとも５０μｍ、望ましくは１００μｍ程度浮上させておく必要がある。成膜終了後に局所成膜部２４０をＴＦＴ基板１１０の上方から待避部１２１へと待避させる場合においても同様である。

浮上量ｄを大きくするには、例えば、通気部２６１を構成する多孔質材料の空孔率を大きして浮上用ガスＧ２の吹き出し量を増やすという方法が可能である。しかしながら、多孔質材料の空孔率を大きくすると、場所による空孔率や表面加工状態のばらつきが大きくなる。そのため、図１４に示したように、通気部２６１の場所により浮上用ガスＧ２の吹き出し量が異なり、局所成膜部２４０がＴＦＴ基板１１０に対して傾いてしまうという問題があった。更に、局所成膜部２４０に設けられた窓（図示せず）なども傾いてしまうため、この窓を通過したレーザ光ＬＢの光軸が曲がり、照射位置がずれて加工精度および位置再現性の低下を招くおそれがあった。また、レーザ光ＬＢの照射位置のずれは、浮上量ｄが大きいほど大きくなってしまっていた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、局所成膜部が載置台上の基板に対して傾くのを防止することのできるレーザＣＶＤ装置を提供することにある。

本発明によるレーザＣＶＤ装置は、成膜用の基板を支持する載置台と、載置台に支持された基板に向けてレーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光を透過させるための窓を有し、載置台上の基板の表面に対して相対的に変位可能な局所成膜部と、基板上におけるレーザ光の照射位置に向けて成膜用の原料ガスを供給する原料ガス供給機構と、浮上用ガスを基板に向けて吹き出す通気部を有し、局所成膜部を基板に対して浮上させる浮上機構とを備え、浮上機構は、浮上用ガスの吹き出し量を通気部の場所ごとに制御することにより局所成膜部の基板に対する水平度を制御するものである。

本発明のレーザＣＶＤ装置によれば、浮上機構が、浮上用ガスの吹き出し量を通気部の場所ごとに制御することにより局所成膜部の基板に対する水平度を制御するようにしたので、局所成膜部を基板に対して常に水平に浮上させ、傾くのを防止することができる。よって、局所成膜部の実質的な浮上量が小さくなってしまうのを防いで、基板の厚みの誤差のために待避部と基板との間に段差がある場合でも局所成膜部が基板に接触するおそれをなくすことができ、また、レーザ光の照射位置のずれをなくして加工精度および位置再現性を高めることができる。更に、局所成膜部を、基板の厚みむらあるいは反りに追随して一定の浮上量で浮上させ、基板と局所成膜部との間隔の変動を防ぐことができる。よって、成膜条件が安定し、基板上に良質な膜を形成することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーザＣＶＤ装置の断面構成を表している。このレーザＣＶＤ装置は、例えば、液晶あるいは有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造において、ＴＦＴ基板１０の配線パターン（図示せず）の欠陥部分にレーザＣＶＤ法により例えばタングステン（Ｗ）膜を形成し、欠陥部分を修正するのに用いられるものであり、成膜用のＴＦＴ基板１０を支持する載置台２０と、レーザ光ＬＢを発生するレーザ光源３０と、載置台２０上のＴＦＴ基板１０の表面に対して相対的に変位可能な局所成膜部４０とを備えている。ＴＦＴ基板１０は、例えばガラスにより構成され、厚みは例えば１．１ｍｍであり、厚みの誤差は例えば±１０％すなわち１１０μｍである。また、このレーザＣＶＤ装置には、成膜用の原料ガスＧ１を供給する原料ガス供給機構５０と、浮上用ガスＧ２により局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０に対して浮上させる浮上機構６０と、パージガスＧ３を窓４１に吹き付けるパージガス供給機構７０とが設けられている。

載置台２０は、例えばＸ−Ｙステージにより構成され、ＴＦＴ基板１０を局所成膜部４０に対して相対的に移動させ、ＴＦＴ基板１０上に点在する欠陥部分にレーザ光ＬＢを照射させることができるようになっている。また、載置台２０には、ＴＦＴ基板１０の載置、交換などの際に局所成膜部４０を待避させるための待避部２１が設けられている。

レーザ光源３０は、例えば、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザの第３高調波光源により構成されている。また、レーザ光源３０と局所成膜部４０との間には、照射光学系として、例えば、レーザ光ＬＢを整形する図示しないアパーチャ等と共に、レーザ光ＬＢの進行方向を変更するミラー３１およびレーザ光ＬＢを集光する対物レンズ３２が配置されている。なお、対物レンズ３２は、ＴＦＴ基板１０の欠陥部分の修正状況を観察するための観察部を構成しており、倍率は例えば５０倍、作動距離は例えば１５ｍｍとすることができる。

局所成膜部４０は、略円板状の形状を有し、その中央に窓４１および反応室４２が設けられている。窓４１は、レーザ光ＬＢを透過させるためのものであり、例えば、レーザ光ＬＢに対して透過性を有するガラスなどの透明材料により構成されている。反応室４２は、窓４１により塞がれると共にＴＦＴ基板１０側が開放され、原料ガス供給機構５０により原料ガスＧ１が供給されるようになっている。

原料ガス供給機構５０は、ＴＦＴ基板１０上におけるレーザ光ＬＢの照射位置に向けて例えばヘキサカルボニルタングステン（０）（Ｗ（ＣＯ）₆ ）などの成膜用の原料ガスＧ１を供給するものである。

原料ガス供給機構５０は、原料ガス供給部５１と、原料ガス供給路５２と、原料ガス吸引口５３と、原料ガス排気部５４とを備えている。原料ガス供給部５１は、原料ガスＧ１をアルゴン（Ａｒ）ガスなどのキャリアガスと共に供給するものである。原料ガス供給路５２は、原料ガスＧ１をキャリアガスと共に反応室４２へと導入するものである。原料ガス吸引口５３は、局所成膜部４０の載置台２０側の面に設けられ、成膜に使用された原料ガスＧ１およびキャリアガス並びにパージガスＧ３を吸引するものである。原料ガス排気部５４は、原料ガス吸引口５３から吸引された原料ガスＧ１およびキャリアガス並びにパージガスＧ３を排気処理するものであり、図示しないが有毒ガスの除害装置を含んでいる。また、原料ガス排気部５４は、圧力制御用の原料ガス排気弁５４Ａを備えており、反応室４２内のガス分圧および流速を制御し、成膜条件を最適化するようになっている。

浮上機構６０は、例えば窒素（Ｎ₂ ）などの浮上用ガスＧ２により局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０に対して浮上させるものである。また、浮上機構６０は、浮上用ガスＧ２により反応室４２への外気の侵入を遮断するガスカーテンとしての機能も有しており、窓４１と共に反応室４２を外気から遮断すると共に、原料ガスＧ１の分解に伴って生成される一酸化炭素（ＣＯ）などの有毒ガスが外部に漏れることを防止できるようになっている。

この浮上機構６０は、局所成膜部４０の載置台２０側の面に、浮上用ガスＧ２を載置台２０上のＴＦＴ基板１０に向けて吹き出す通気部６１を備えている。通気部６１には、浮上用ガスＧ２を吹き出すため、図示しないが多数の空孔が設けられている。通気部６１は、浮上用ガスＧ２を均一に放出するため例えば多孔質材料により構成されていることが好ましい。多孔質材料としては、例えば多孔質金属、多孔質セラミックスあるいは多孔質合成樹脂が好ましく、中でも多孔質アルミニウム（Ａｌ）がより好ましい。高い精度で容易に加工することができるからである。また、ロウ付け等により局所成膜部４０に高強度で確実に固定することができるからである。通気部６１を構成する多孔質材料は、局所成膜部４０の浮上量Ｄを例えば１００μｍ程度に大きくするため、空孔率が大きいものであることが好ましく、例えば３５％以上５０％以下、具体的には例えば４０％とすることができる。ここで、浮上量Ｄとは局所成膜部４０とＴＦＴ基板１０との間隔をいう。

また、浮上機構６０は、浮上用ガスＧ２の吹き出し量を通気部６１の場所ごとに制御することにより、局所成膜部４０のＴＦＴ基板１０に対する水平度を制御するようになっている。これにより、このレーザＣＶＤ装置では、局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０に対して常に水平に浮上させ、傾くのを防止することができるようになっている。

図２は、局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０側から見た底面図であり、通気部６１を一部切り欠いて内部の構造を概略的に表している。また、図２では、局所成膜部４０および通気部６１の識別を容易とするために、それらに図１と同一の斜線をそれぞれ付している。浮上機構６０は、例えば約９０°ずつ四つに分割された浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄを備えており、これらの浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄは、それぞれ浮上用ガス供給弁６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄが設けられている。ここで浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄが「分割された」とは、互いに連通していないことをいう。

図１および図２に示した浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄは、浮上用ガス供給部６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄからの浮上用ガスＧ２を通気部６１の場所ごとに別々に供給するものである。浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄの構成は特に限定されず、例えば図２に示したように９０°ずつ四つに区切られた扇形の凹部の内部に仕切り（図示せず）が配置されていてもよいし、あるいは、扇形の領域内に連続した溝が何重にも折り返して設けられていてもよい。また、浮上用ガス供給路の数は、必ずしも四つでなくてもよいことは言うまでもない。

図１および図２に示した浮上用ガス供給弁６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄは、前述したように各々対応する浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄにおける浮上用ガスＧ２の圧力または流量を制御し、浮上用ガスＧ２の吹き出し量の場所によるばらつきを解消するものである。また、浮上用ガス供給弁６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄは、通気部６１を介して供給される浮上用ガスＧ２の圧力または流量を調整することにより、局所成膜部４０の浮上量Ｄを制御する機能も有している。

更に、浮上機構６０は、図１に示したように、反応室４２方向へ向かって流れてくる浮上用ガスＧ２を吸引する浮上用ガス吸引口６５と、浮上用ガス吸引口６５から吸引された浮上用ガスＧ２を排気処理する浮上用ガス排気部６６とを備えている。浮上用ガス排気部６６は、図示しないが、有毒ガスの除害装置を含んでいる。

浮上機構６０は、加えて、図１に示したように、浮上用ガス吸引口６５と浮上用ガス排気部６６との間に、浮上用ガス排気弁６６Ａを備えており、この浮上用ガス排気弁６６Ａにより、浮上用ガスＧ２の圧力または流量と浮上用ガス吸引口６５からの吸引量とを調整し、局所成膜部４０の浮上量Ｄを制御することができるようになっている。また、浮上用ガス排気弁６６Ａは、通気部６１から吹き出された浮上用ガスＧ２が反応室４２に流れ込む前に排気することにより、原料ガスＧ１と浮上用ガスＧ２とが混ざるのを防止して浮上機構６０によるガスカーテン作用を維持する外気遮断制御機能も有している。

浮上用ガス吸引口６５と原料ガス吸引口５３とは、別々に設けられていることが好ましい。原料ガス供給機構５０の原料ガス排気弁５４Ａによる成膜条件の制御と、浮上機構６０の浮上用ガス排気弁６６Ａによる外気遮断の制御とを互いに独立に行うことが可能となり、高品質なタングステン膜を形成することができるからである。

原料ガス吸引口５３，浮上用ガス吸引口６５および通気部６１は、図２に示したように、窓４１に近い方からこの順に、窓４１を中心とした同心環状に配置されている。通気部６１から吹き出された浮上用ガスＧ２を外側の浮上用吸引口６５から排気すると共に、原料ガスＧ１を内側の原料ガス吸引口５３から排気し、原料ガスＧ１と浮上用ガスＧ２とが混ざって浮上機構６０によるガスカーテン作用が崩れるのを防止するためである。

図１に示したパージガス供給機構７０は、窓４１に意図しないタングステン（Ｗ）膜が形成されてしまうことを防止するため、アルゴン（Ａｒ）ガスなどのパージガスＧ３を窓４１に吹き付けるものである。パージガス供給機構７０は、パージガスＧ３を供給するパージガス供給部７１と、パージガスＧ３を反応室４２へと導入するパージガス供給路７２とを備えている。

図３ないし図５は、このレーザＣＶＤ装置によりＴＦＴ基板１０の配線パターンの欠陥部分にタングステン（Ｗ）膜を形成する工程を順に表すものである。まず、図３（Ａ）に示したように、局所成膜部４０を待避部２１上に待避させ、浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄを介して通気部６１の場所ごとに別々に浮上用ガスＧ２を供給し、この浮上用ガスＧ２を通気部６１から待避部２１に向けて一斉に吹き出させることにより局所成膜部４０を浮上させる。このとき、浮上用ガスＧ２の圧力を０．３ＭＰａとすることにより、局所成膜部４０の浮上量Ｄを１００μｍに設定する。

ここで、浮上用ガスＧ２の圧力を一律に例えば０．３ＭＰａとすると、通気部６１を構成する多孔質材料の空孔率や表面加工状態のばらつきに起因して、通気部６１の場所により浮上用ガスＧ２の吹き出し量が異なり、局所成膜部４０が傾く場合がある。その場合には、例えば、浮上用ガス供給弁６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄを用いて、吹き出し量の少ない場所では浮上用ガスＧ２の圧力を高くすることにより吹き出し量を増大させ、吹き出し量の多い場所では浮上用ガスＧ２の圧力を低くすることにより吹き出し量を減少させるなどの制御を行う。これにより、浮上用ガスＧ２の吹き出し量の場所によるばらつきを解消し、局所成膜部４０が載置台２０上のＴＦＴ基板１０に対して傾くのを防止することができ、設定どおりの１００μｍの浮上量Ｄを確保することができる。

次いで、図３（Ｂ）に示したように、載置台２０にＴＦＴ基板１０を載置し、ＴＦＴ基板１０を局所成膜部４０の下に移動させる。このとき、浮上機構６０が、浮上用ガスＧ２の吹き出し量を通気部６１の場所ごとに制御することにより局所成膜部４０のＴＦＴ基板１０に対する水平度を制御するようにしたので、局所成膜部４０がＴＦＴ基板１０に対して常に水平に浮上し、傾くことが防止されている。よって、局所成膜部４０の実質的な浮上量Ｄが小さくなってしまうことがなく、ＴＦＴ基板１０の厚みの誤差のために待避部２１とＴＦＴ基板１０との間に段差がある場合でも局所成膜部４０がＴＦＴ基板１０に接触することはなく、余裕をもって段差を乗り越えることができる。

続いて、図４（Ａ）に示したように、浮上用ガス吸引口６５および浮上用ガス排気部６６により浮上用ガスＧ２を排気することにより、局所成膜部４０の浮上量Ｄを２０μｍとする。

そののち、図４（Ｂ）に示したように、載置台２０によりＴＦＴ基板１０を局所成膜部４０に対して相対的に移動させ、局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０の欠陥部分に対向させる。このとき、局所成膜部４０は、浮上機構６０により、ＴＦＴ基板１０の反りあるいはうねりに追随して一定の浮上量Ｄで浮上しながら移動し、局所成膜部４０とＴＦＴ基板１０が接触することはない。また、ＴＦＴ基板１０の移動距離が大きい場合、あるいはＴＦＴ基板１０を高速で移動させる場合などにおいて載置台２０が振動しても、局所成膜部４０とＴＦＴ基板１０が接触することはなく、浮上量Ｄを増大させる必要なくＴＦＴ基板１０を長距離にわたり高速で移動させることができる。よって、欠陥修正に要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる。

続いて、同じく図４（Ｂ）に示したように、原料ガス供給機構５０（図１参照）により、原料ガスＧ１をキャリアガスと共に反応室４２に供給すると共に、パージガス供給機構７０により、パージガスＧ３を窓４１に向けて吹き付ける。このとき、原料ガスＧ１の流速は例えば０．１Ｌ／ｍｉｎ、キャリアガスの流速は例えば５Ｌ／ｍｉｎ、原料ガスＧ１の分圧は例えば４４Ｐａとし、パージガスＧ３の流速は例えば０．２Ｌ／ｍｉｎとする。

そののち、図５に示したように、レーザ光源３０（図１参照）からのレーザ光ＬＢを局所成膜部４０の窓４１を介してＴＦＴ基板１０の欠陥部分に照射し、原料ガスＧ１を分解して欠陥部分にタングステン（Ｗ）膜を形成して修正する。レーザ光ＬＢの照射条件は、例えば、繰り返し２ｋＨｚ、パルス幅５０ｎｓ、照射強度５０ｋＷ／ｃｍ² 、ビーム形状は５μｍ角とする。

以上の工程を繰り返すことにより、ＴＦＴ基板１０の配線パターンの欠陥部分が順次修正される。ここでは、浮上機構６０が、浮上用ガスＧ２の吹き出し量を通気部６１の場所ごとに制御することにより局所成膜部４０のＴＦＴ基板１０に対する水平度を制御するようにしたので、局所成膜部４０がＴＦＴ基板１０に対して常に水平に浮上し、傾くことが防止されている。よって、レーザ光ＬＢの照射位置のずれがなくなり、加工精度および位置再現性が高くなる。また、局所成膜部４０の浮上量Ｄは常に一定となり、ＴＦＴ基板１０の厚みむらあるいは反りにより変動することがない。よって、原料ガスＧ１の流速などの成膜条件が安定すると共に外気が確実に遮断され、ＴＦＴ基板１０上に良質なタングステン（Ｗ）膜が形成される。

このように本実施の形態では、浮上機構６０が、浮上用ガスＧ２の吹き出し量を通気部６１の場所ごとに制御することにより局所成膜部４０のＴＦＴ基板１０に対する水平度を制御するようにしたので、局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０に対して常に水平に浮上させ、傾くのを防止することができる。よって、局所成膜部４０の実質的な浮上量Ｄを確保して、待避部２１とＴＦＴ基板１０との境目に段差がある場合でも余裕をもって段差を乗り越えさせることができ、また、レーザ光ＬＢの照射位置のずれをなくして加工精度および位置再現性を高めることができる。更に、局所成膜部４０を、ＴＦＴ基板１０の厚みむらあるいは反りに追随して一定の浮上量Ｄで浮上させ、ＴＦＴ基板１０と局所成膜部４０との間隔の変動を防ぐことができる。よって、成膜条件が安定し、ＴＦＴ基板１０上に良質なタングステン（Ｗ）膜が形成される。

〔第２の実施の形態〕
図６は本発明の第２の実施の形態に係るレーザＣＶＤ装置の断面構造を表すものであり、図７は、図６に示した局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０側から見た底面図である。このレーザＣＶＤ装置は、局所成膜部４０に、浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄの各々に対応してセンサ６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄが取り付けられていることを除いては、第１の実施の形態で説明したレーザＣＶＤ装置と同一である。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。なお、図７では、局所成膜部４０および通気部６１の識別を容易とするために、それらに図６と同一の斜線をそれぞれ付している。

センサ６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄは、ＴＦＴ基板１０との間の距離Ｌを計測するものである。これにより、このレーザＣＶＤ装置では、センサ６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄの計測結果に基づいて、浮上用ガスＧ２の吹き出し量を通気部６１の場所ごとに自動的に調整し、局所成膜部４０のＴＦＴ基板１０に対する水平度を自動的に調整することができるようになっている。なお、センサ６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄとしては、市販の一般的な位置変位センサを用いることが可能である。

このように本実施の形態では、浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄの各々に対応してセンサ６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄを備えたので、センサ６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄの計測結果に基づいて浮上用ガスＧ２の吹き出し量を通気部６１の場所ごとに自動的に調整し、局所成膜部４０のＴＦＴ基板１０に対する水平度を自動的に調整することができる。また、通気部６１を交換した場合の局所成膜部４０の水平度の調整についても自動的に行うことが可能であり、作業効率を向上させることができる。

更に、本発明の具体的な実施例について説明する。

（実施例）
上記第１の実施の形態のレーザ加工装置において、局所成膜部４０を浮上させた。その際、図２に示したように四つに分割された浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄを介して通気部６１の場所ごとに別々に浮上用ガスＧ２を供給し、通気部６１から浮上用ガスＧ２を一斉に吹き出させることにより局所成膜部４０を浮上させ、更に、浮上用ガス供給弁６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄにより通気部６１の場所ごとに浮上用ガスＧ２の吹き出し量を制御することにより局所成膜部４０のＴＦＴ基板１０に対する水平度を調整した。また、通気部６１を構成する多孔質材料の空孔率は４０％とし、浮上用ガスＧ２の圧力を０．３ＭＰａとすることにより局所成膜部４０の浮上量Ｄを１００μｍに設定した。局所成膜部４０の浮上量Ｄの最も大きい場所と最も小さい場所とでそれぞれ浮上量Ｄを測定し、その差により局所成膜部４０の傾きを調べたところ、１μｍ以内に抑えられていた。

（比較例）
図８および図９に示したように、分割されていない環状の浮上用ガス供給路３６２、浮上用ガス供給弁３６３および浮上用ガス供給部３６４を備えたことを除いては上記実施例と同一のレーザＣＶＤ装置において、局所成膜部３４０を浮上させた。更に、通気部６１に供給される浮上用ガスＧ２の圧力を変化させて、局所成膜部３４０の平均浮上量を調べた。この平均浮上量とは、局所成膜部３４０の浮上量Ｄの最も大きい場所と最も小さい場所とでそれぞれ測定した浮上量Ｄの平均値をとったものである。その結果を図１０に示す。図１０から分かるように、浮上用ガスＧ２の圧力を大きくするほど平均浮上量も大きくすることができた。また、浮上用ガスＧ２の圧力を０．３ＭＰａとしたとき局所成膜部３４０の平均浮上量は１００μｍとなった。局所成膜部３４０の平均浮上量が１００μｍの場合において、上記実施例と同様にして局所成膜部３４０の傾きを調べたところ、最も大きい場所での浮上量Ｄは１２０μｍ、最も小さい場所での浮上量Ｄは８０μｍ、局所成膜部３４０の傾きは４０μｍであった。

このように、本実施例によれば、局所成膜部４０の傾きを１μｍ以下と極めて小さい値に抑えることができた。これに対して、比較例では、局所成膜部３４０の傾きは４０μｍと大きくなると共に、実質的な浮上量Ｄとしては、設定値（１００μｍ）の８０％程度しか得られていなかった。すなわち、浮上用ガスＧ２の吹き出し量を通気部６１の場所ごとに制御するようにすれば、局所成膜部４０の傾きを小さくして水平度を高めることができ、更に、実質的な浮上量Ｄが小さくなるのを防ぐことができることが分かった。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、レーザＣＶＤ装置の構成を具体的に挙げて説明したが、レーザＣＶＤ装置の構成は上記実施の形態に限られない。例えば、上記実施の形態では、通気部６１が一つの部品であり、浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄが分割されている場合について説明したが、通気部６１も浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄの各々ごとに分割されていてもよい。なお、浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄは分割されていることが必要である。浮上用ガス供給路６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄが連通している場合、連通している部分の内部では浮上用ガスＧ２の圧力が均一化されてしまうので、浮上用ガスＧ２の吹き出し量を場所ごとに制御することが難しくなるからである。

また、例えば、上記実施の形態では、載置台２０により、ＴＦＴ基板１０を局所成膜部４０に対して移動させる場合について説明したが、レーザ光源３０および局所成膜部４０をＴＦＴ基板１０に対して移動させるようにしてもよく、あるいは両方を移動させるようにしてもよい。

更に、上記実施の形態では、図２に示したように円板状の局所成膜部４０に、通気部６１，原料ガス吸引口５３，浮上用ガス吸引口６５を環状に形成するようにしたが、通気部６１，原料ガス吸引口５３，浮上用ガス吸引口６５の形状は環状に限定されず、例えば矩形、三角形などとしてもよい。ただし、環状とすれば製造が容易であるので好ましい。

加えて、上記実施の形態ではＴＦＴ基板１０の欠陥部分にタングステン（Ｗ）膜を形成する場合について説明したが、他の材料よりなる膜を形成してもよい。更に、原料ガスＧ１，キャリアガス，浮上用ガスＧ２またはパージガスＧ３は、上記実施の形態で説明したガス種に限られず、他のガスでもよい。

本発明のレーザＣＶＤ装置は、上述したＴＦＴ基板の欠陥部分の修正またはフォトマスクの欠陥修正などの用途のほか、回路基板の作製などにも適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るレーザＣＶＤ装置の構成を表す断面図である。 図１に示した局所成膜部をＴＦＴ基板側から見た構成を表す底面図である。 図１に示したレーザＣＶＤ装置の動作を工程順に表す断面図である。 図３に続く工程を表す断面図である。 図４に続く工程を表す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレーザＣＶＤ装置の構成を表す断面図である。 図６に示した局所成膜部をＴＦＴ基板側から見た構成を表す底面図である。 本発明の比較例に係るレーザＣＶＤ装置の構成を表す断面図である。 図８に示した局所成膜部をＴＦＴ基板側から見た構成を表す底面図である。 図８および図９に示したレーザＣＶＤ装置による浮上用ガスの圧力とＴＦＴ基板の平均浮上量との関係を表す図である。 従来のレーザＣＶＤ装置の構成を表す断面図である。 図１１に示したレーザＣＶＤ装置における問題点を説明するための図である。 従来の他のレーザＣＶＤ装置の問題点を説明するための図である。 従来の更に他のレーザＣＶＤ装置の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１０…ＴＦＴ基板、２０…載置台、２１…待避部、３０…レーザ光源、４０…局所成膜部、４１…窓、４２…反応室、５０…原料ガス供給機構、５３…原料ガス吸引口、６０…浮上機構、６１…通気部、６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ…浮上用ガス供給路、６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄ…浮上用ガス供給弁、６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄ…浮上用ガス供給部、６５…浮上用ガス吸引口、７０…パージガス供給機構、Ｇ１…原料ガス、Ｇ２…浮上用ガス、Ｇ３…パージガス

Claims (8)

1. 成膜用の基板を支持する載置台と、
   前記載置台に支持された基板に向けてレーザ光を発生するレーザ光源と、
   前記レーザ光を透過させるための窓を有し、前記載置台上の基板の表面に対して相対的に変位可能な局所成膜部と、
   前記基板上における前記レーザ光の照射位置に向けて成膜用の原料ガスを供給する原料ガス供給機構と、
   浮上用ガスを前記基板に向けて吹き出す通気部を有し、前記局所成膜部を前記基板に対して浮上させる浮上機構とを備え、
   前記浮上機構は、前記浮上用ガスの吹き出し量を前記通気部の場所ごとに制御することにより前記局所成膜部の前記基板に対する水平度を制御する
   ことを特徴とするレーザＣＶＤ装置。
2. 前記浮上機構は、
   前記浮上用ガスを前記通気部の場所ごとに別々に供給するため複数に分割された浮上用ガス供給路と、
   前記複数に分割された浮上用ガス供給路の各々に対応して配置され、前記浮上用ガスの圧力または流量を制御する複数の浮上用ガス供給弁と
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーザＣＶＤ装置。
3. 前記浮上機構は、前記浮上用ガスの吹き出し量を前記通気部の場所ごとに自動的に調整する
   ことを特徴とする請求項２記載のレーザＣＶＤ装置。
4. 前記浮上機構は、前記複数に分割された浮上用ガス供給路の各々に対応してセンサを備え、前記センサにより前記基板との間の距離を計測し、前記センサの計測結果に基づいて前記浮上用ガスの吹き出し量を前記通気部の場所ごとに自動的に調整する
   ことを特徴とする請求項２記載のレーザＣＶＤ装置。
5. 前記浮上機構は、前記浮上用ガスを吸引する浮上用ガス吸引口を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のレーザＣＶＤ装置。
6. 前記原料ガス供給機構は、前記局所成膜部の前記基板側の面に、前記原料ガスを吸引する原料ガス吸引口を備え、前記浮上用ガス吸引口と前記原料ガス吸引口とが別々に設けられている
   ことを特徴とする請求項５記載のレーザＣＶＤ装置。
7. 前記原料ガス吸引口、前記浮上用ガス吸引口および前記通気部は、前記窓に近い方からこの順に、前記窓を中心とした同心環状に配置された
   ことを特徴とする請求項６記載のレーザＣＶＤ装置。
8. 前記通気部は、多孔質アルミニウム（Ａｌ）により構成された
   ことを特徴とする請求項１記載のレーザＣＶＤ装置。
   

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