(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的で、大径のパターニング加工を可能とするパターニング装置及びパターニング方法を提供する。【解決手段】基材Ｐに設けられた処理対象材Ｓを除去してパターニングする。処理対象材Ｓの所定箇所にレーザ光Ｌを照射して、所定箇所の処理対象材Ｓを除去するレーザ照射装置３０と、除去された処理対象材Ｓをプラズマによりガス化するプラズマ発生装置４０と、ガス化された処理対象材Ｓを排出する排出装置５０とを備える。【選択図】図１
2008192877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に設けられた処理対象材を除去してパターニングするパターニング装置であって、
前記処理対象材の所定箇所にレーザ光を照射して、当該所定箇所の処理対象材を除去するレーザ照射装置と、
除去された前記処理対象材をプラズマによりガス化するプラズマ発生装置と、
前記ガス化された前記処理対象材を排出する排出装置とを備えることを特徴とするパターニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のパターニング装置において、
前記プラズマ発生装置は、前記プラズマを放出するノズルが形成されたノズル部材を有し、
前記レーザ光は、前記ノズルを介して前記処理対象材を照射することを特徴とするパターニング装置。
【請求項３】
請求項２記載のパターニング装置において、
前記ノズル部材は、前記ノズル内に設けられ反応ガスにより前記プラズマを生じさせる電極と、
前記ノズルと同心で設けられ前記反応ガスが供給される供給路とを有することを特徴とするパターニング装置。
【請求項４】
請求項３記載のパターニング装置において、
前記ノズル部材には、前記供給路よりも外周側に、供給された前記反応ガスを整流する整流部が設けられることを特徴とするパターニング装置。
【請求項５】
請求項３または４記載のパターニング装置において、
前記電極を冷却する冷却装置を有することを特徴とするパターニング装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項に記載のパターニング装置において、
前記ノズル部材は、前記電極及び前記ノズルを、前記処理対象材の所定箇所に応じた配置でそれぞれ複数有することを特徴とするパターニング装置。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項に記載のパターニング装置において、
前記ノズル部材は、前記処理対象材に対する処理領域の周囲を取り囲んで処理空間を形成し、前記供給路を有するノズル構成部材を備えることを特徴とするパターニング装置。
【請求項８】
請求項２から７のいずれか一項に記載のパターニング装置において、
前記ノズルは、前記排出装置における排出路の一部を形成することを特徴とするパターニング装置。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか一項に記載のパターニング装置において、
前記ノズル部材の前記処理対象材に臨む側は、絶縁材で形成されていることを特徴とするパターニング装置。
【請求項１０】
請求項２から９のいずれか一項に記載のパターニング装置において、
前記ノズル部材は、前記処理対象材の所定箇所に応じた配置で複数設けられていることを特徴とするパターニング装置。
【請求項１１】
請求項２から１０のいずれか一項に記載のパターニング装置において、
前記排出装置における排出流量を制御して、前記ノズルからの前記プラズマの放出時間を調整する制御装置を備えることを特徴とするパターニング装置。
【請求項１２】
請求項２から１１のいずれか一項に記載のパターニング装置において、
前記ノズルと前記基材とを相対移動させる駆動装置と、
前記ノズルと前記基材との相対位置に応じて、前記処理対象材への前記レーザ光の照射を制御する照射制御装置とを備えることを特徴とするパターニング装置。
【請求項１３】
基材に設けられた処理対象材を除去してパターニングするパターニング方法であって、
前記処理対象材の所定箇所にレーザ光を照射して、当該所定箇所の処理対象材を除去する工程と、
除去された前記処理対象材をプラズマによりガス化する工程と、
前記ガス化された前記処理対象材を排出する排出工程とを備えることを特徴とするパターニング方法。
【請求項１４】
請求項１３記載のパターニング方法において、
前記プラズマを放出するノズルを設け、
前記レーザ光は、前記ノズルを介して前記処理対象材を照射することを特徴とするパターニング方法。
【請求項１５】
請求項１４記載のパターニング方法において、
前記ガス化された前記処理対象材を前記ノズルを介して排出することを特徴とするパターニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターニング装置及びパターニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高価で煩雑な真空設備を必要とせず、マスクを用いることなく大気圧下において局所的にパターニングする装置として、特許文献１や特許文献２に記載された大気圧プラズマ処理装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２１６１４１号公報
【特許文献２】特開２００３−１７１７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
この種の処理装置においては、大気圧プラズマが放電のＯＮ／ＯＦＦ切換時にプラズマ特性が不安定になりやすいことから、一筆書きパターン等、連続的な処理には適するが、点状の処理を複数のポイントで実施する場合には適していない。これは、放電が安定するまでの過渡状態でワークへのダメージが生じる、安定するまでの時間に処理を行わない場合にサイクルタイムが長くなる等の問題が生じるためである。
【０００４】
また、放電が安定するまでの時間としては、数秒〜１０秒程度を要するため、処理が短時間の場合ほど効率が低下するという問題も生じる。
さらに、このような状況下での処理は、プラズマ処理系に負荷を与えるため、連続使用によるプラズマ放電部の信頼性にも疑問が生じてしまう。
また、プラズマ処理によるパターニングでは、幅数ミリ程度の大きさの加工が限界という問題もあった。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、効率的で、また大径のパターニング加工を可能とするパターニング装置及びパターニング方法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】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明のパターニング装置は、基材に設けられた処理対象材を除去してパターニングするパターニング装置であって、前記処理対象材の所定箇所にレーザ光を照射して、当該所定箇所の処理対象材を除去するレーザ照射装置と、除去された前記処理対象材をプラズマによりガス化するプラズマ発生装置と、前記ガス化された前記処理対象材を排出する排出装置とを備えることを特徴とするものである。
従って、本発明のパターニング装置では、レーザ光を処理対象材の所定箇所に照射してエッチング除去することにより、処理対象材をパターニングすることができる。また、点状にパターニングする際には、処理対象材へのレーザ光の照射をＯＮ／ＯＦＦすることにより可能となる。これにより、本発明では、プラズマが安定するまで待機することなく、任意のパターンを効果的に形成することができる。また、本発明では、レーザ光の照射領域を視野絞り等で規定することにより、大径のパターニング加工も容易に実現することができる。
さらに、本発明では、レーザ光の照射により除去した粒子状の処理対象材をプラズマ処理でガス化して排出するため、除去した処理対象材がパーティクルとして付着して悪影響を及ぼすことを防止できる。ここで、除去した処理対象材がガス化されている場合には、プラズマ処理することにより、蒸気圧の低いガスに転換させることができ、粒子化して付着することをより防止することができる。なお、本発明では、除去した処理対象材がガス化されたものも含み、この場合、ガス化された処理対象材はプラズマ処理により蒸気圧の低いガスに転換される。
【０００７】
前記プラズマ発生装置としては、前記プラズマを放出するノズルが形成されたノズル部材を有し、前記レーザ光としては、前記ノズルを介して前記処理対象材を照射する構成を好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、レーザ光で除去した処理対象材を直ちにプラズマでガス化できることになり、処理対象材の粒子がパーティクルとして付着することを抑制できる。
【０００８】
上記構成における前記ノズル部材としては、前記ノズル内に設けられ反応ガスにより前記プラズマを生じさせる電極と、前記ノズルと同心で設けられ前記反応ガスが供給される供給路とを有する構成を好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、供給路からノズル内の電極に対して一様に反応ガスを供給することが可能になる。
【０００９】
また、上記構成における前記ノズル部材には、前記供給路よりも外周側に、供給された前記反応ガスを整流する整流部が設けられる構成を好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、反応ガスを乱れさせることなく、整流した状態でノズル内の電極に供給することが可能になる。
【００１０】
また、本発明では、前記電極を冷却する冷却装置を有する構成も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、プラズマ処理に伴う電極の温度上昇を抑制することが可能になる。
【００１１】
また、本発明における前記ノズルとしては、前記排出装置における排出路の一部を形成する構成も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、プラズマ処理でガス化された処理対象材を直ちに排出することが可能になり、処理対象材の粒子がパーティクルとして付着することを効果的に抑制できる。
【００１２】
また、本発明においては、前記ノズル部材の前記処理対象材に臨む側は、絶縁材で形成されることが好ましい。
これにより、本発明では、電極に通電されたときに、短絡等、前記処理対象材に悪影響が及ぶことを防止できる。
【００１３】
また、本発明における前記ノズル部材としては、前記電極及び前記ノズルを、前記処理対象材の所定箇所に応じた配置でそれぞれ複数有する構成も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、前記処理対象材における複数の所定箇所に対して一括的に前記処理対象材を除去してパターニングすることが可能になり、生産性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明における前記ノズル部材としては、前記処理対象材の所定箇所に応じた配置で複数設けられる構成も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、前記処理対象材における複数の所定箇所に対して一括的に前記処理対象材を除去してパターニングすることが可能になり、生産性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明では、前記ノズル部材が、前記処理対象材に対する処理領域の周囲を取り囲んで処理空間を形成し、前記供給路を有するノズル構成部材を備える構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、前記処理対象材に対するエッチング処理を行った際に生じる粒子状物質やガスが外部に飛散・拡散して、パーティクルとして付着してしまうことを抑制できる。
【００１６】
また、本発明では、前記排出装置における排出流量を制御して、前記ノズルからの前記プラズマの放出時間を調整する制御装置を備える構成も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、排出流量を調整することにより、放出されるプラズマの滞在時間を制御して、前記処理対象材に対するプラズマ処理のレート調整を容易に行うことができる。
【００１７】
また、本発明では、前記ノズルと前記基材とを相対移動させる駆動装置と、前記ノズルと前記基材との相対位置に応じて、前記処理対象材への前記レーザ光の照射を制御する照射制御装置とを備える構成も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング装置では、前記ノズルと前記基材とを相対移動させつつ、前記処理対象材へ前記レーザ光を照射、照射停止させることにより、点状に配置された複数の所定箇所を連続的（断続的）にパターニングすることが可能になる。
【００１８】
一方、本発明のパターニング方法は、基材に設けられた処理対象材を除去してパターニングするパターニング方法であって、前記処理対象材の所定箇所にレーザ光を照射して、当該所定箇所の処理対象材を除去する工程と、除去された前記処理対象材をプラズマによりガス化する工程と、前記ガス化された前記処理対象材を排出する排出工程とを有することを特徴とするものである。
従って、本発明のパターニング方法では、レーザ光を処理対象材の所定箇所に照射してエッチング除去することにより、処理対象材をパターニングすることができる。また、点状にパターニングする際には、処理対象材へのレーザ光の照射をＯＮ／ＯＦＦすることにより可能となる。これにより、本発明では、プラズマが安定するまで待機することなく、任意のパターンを効果的に形成することができる。また、本発明では、レーザ光の照射領域を視野絞り等で規定することにより、大径のパターニング加工も容易に実現することができる。
さらに、本発明では、レーザ光の照射により除去した粒子状の処理対象材をプラズマ処理でガス化して排出するため、除去した処理対象材がパーティクルとして付着して悪影響を及ぼすことを防止できる。ここで、除去した処理対象材がガス化されている場合には、プラズマ処理することにより、蒸気圧の低いガスに転換させることができ、粒子化して付着することをより防止することができる。なお、本発明では、除去した処理対象材がガス化されたものも含み、この場合、ガス化された処理対象材はプラズマ処理により蒸気圧の低いガスに転換される。
【００１９】
また、本発明では、前記プラズマを放出するノズルを設け、前記レーザ光が、前記ノズルを介して前記処理対象材を照射する手順も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング方法では、レーザ光で除去した処理対象材を直ちにプラズマでガス化できることになり、処理対象材の粒子がパーティクルとして付着することを効果的に抑制できる。
【００２０】
さらに、本発明では、前記ガス化された前記処理対象材を前記ノズルを介して排出する手順も好適に採用できる。
従って、本発明のパターニング方法では、プラズマ処理でガス化された処理対象材を直ちに排出することが可能になり、処理対象材の粒子がパーティクルとして付着することを効果的に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のパターニング装置及びパターニング方法の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係るパターニング装置１の概略的な構成図である。
このパターニング装置１は、基板（基材）Ｐを保持して移動するテーブル２、基板Ｐ上に設けられた処理対象材Ｓをエッチングしてパターニングするエッチング装置３とから概略構成されている。基板Ｐとしては、例えば透明電極や配線パターンが成膜された板状の石英ガラス等が用いられ、処理対象材Ｓとしては、例えば配向膜として成膜されたＳｉＯ２等が用いられる。
【００２３】
テーブル２は、金属やセラミック接着金属で形成されており、ボールネジやリニアモータ等の駆動装置４によって、基板Ｐを真空吸着等により保持した状態でエッチング装置３に対して略水平面内で２次元的に相対移動する。この駆動装置４の駆動は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２４】
エッチング装置３は、処理対象材Ｓにレーザ光Ｌを照射して除去するレーザ照射装置３０、除去された処理対象材Ｓにプラズマ処理してガス化するプラズマ発生装置４０、ガス化された処理対象材Ｓを排出する排出装置５０を備えている。
【００２５】
レーザ照射装置３０は、レーザ光源３１、シャッタ３２、反射ミラー３３等から構成されている。レーザ光源３１は、ＮｄＹＡＧ（例えば５３２ｎｍ）等の高エネルギのレーザ光Ｌを発するものである。シャッタ３２は、レーザ光Ｌの光路に配置されており、制御装置ＣＯＮＴの制御によってレーザ光Ｌを遮光または遮光解除することにより、処理対象材Ｓへのレーザ光Ｌの照射を制御するものである。なお、レーザ照射装置３０には、レーザ光Ｌの処理対象材Ｓへの照射領域（所定箇所）を規定する視野絞り（図示せず）等が設けられているが、シャッタ３２がレーザ光Ｌを遮光解除した際に、レーザ光の照射領域を所定形状及び所定の大きさに規定する構成としてもよい。
反射ミラー３３は、シャッタ３２を通過したレーザ光Ｌを基板Ｐの法線方向に折り曲げて、処理対象材Ｓに入射させるものである。
【００２６】
プラズマ発生装置４０は、ノズル部材４１、電極（ホロー電極）４２、電極４２に電力を供給する直流電源又は高周波電源からなる電源４３、ガス供給装置４４、及び冷却装置４５等を備えている。ノズル部材４１は、セラミック等の誘電体で円柱状に形成されており、中心部の上部側には上記電極４２が装着されている。また、ノズル部材４１には、電極４２を下方から支持する支持部４６が設けられ、処理対象材Ｓに臨む側が絶縁材で形成されるようになっており、これにより処理対象材Ｓに対して電極４２の絶縁性が確保され、処理対象材Ｓに短絡することを防止できる。支持部４６には、電極４２のノズル孔４２ａ（後述）と連通するノズル孔４６ａが形成されている。これらノズル孔４２ａ、４６ａにより、鉛直方向に延びてプラズマを放出するノズル４７が構成される。
【００２７】
また、ノズル部材４１には、反応ガスが供給される供給路４８がノズル４７と同心のリング状に鉛直方向に貫通して形成されている。さらに、ノズル部材４１には、供給路４８よりも外周側に、供給路４８を介して供給された反応ガスを整流する整流フィン（整流部）４９が基板Ｐ（テーブル２）の表面に沿って延出して設けられている。
【００２８】
電極４２は、中心部に鉛直方向に延びるノズル孔４２ａが形成された円筒形状を有している。上述したように、このノズル孔４２ａは、ノズル４７の一部を構成しており、電源４３から供給される電力によりプラズマＰｚを発生する。
ガス供給装置４４は、ノズル部材４１の供給路４８を介して、ノズル部材４１と処理対象材Ｓ（基板Ｐ）との間に反応ガスとして、例えばＨｅとＣＦ４との混合ガスを供給するものである。
冷却装置４５は、電極４２に対して冷媒を供給・循環させることで電極４２の冷却を行うものである。
【００２９】
排出装置５０は、ノズル部材４１（電極４２）の上端にノズル孔４７の周囲を覆って接続された排気管５１、排気管５１の中途に順次介装された絞り弁５２、流量制御部（マスフローコントローラ）５３を有しており、図示しない負圧吸引源の駆動により、排気管５１及びノズル孔４７を介してガスを排出する。なお、排気管５１には、ノズル４７に向けて照射されるレーザ光Ｌを透過させる透過部５１ａが設けられている。
【００３０】
上記構成のパターニング装置１を用いて処理対象材Ｓのパターニングを行う動作について説明する。
まず、ガス供給装置４４からノズル部材４１の供給路４８を介して反応ガスを供給するとともに、排出装置５０における負圧吸引源を作動させ反応ガスをノズル４７内に導入しつつ、電極４２にＤＣ電力（ＲＦ電力）を供給することで、ノズル４７内の空間にホローカソード放電により高密度なラジカルを生じさせてプラズマＰｚを発生させる。
このとき、供給路４８は、ノズル４７と同心で配されるため、供給された反応ガスは、一様に半径方向に沿ってノズル４７に流れることになる。また、整流フィン４９の存在により、反応ガスは、ノズル部材４１よりも外側に流れることを抑制された状態で整流されてノズル４７に導かれることになる。
【００３１】
また、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置４を介してテーブル２を移動させ、処理対象材Ｓのエッチング箇所（所定箇所）をノズル４７の直下に位置決めする。
なお、レーザ光源３１は、レーザ光Ｌの出力を安定させるために、予め駆動させておくことが好ましく、この場合、レーザ光Ｌが処理対象材Ｓや周辺機器を照射しないように、上記プラズマＰｚを発生させる際、及び処理対象材Ｓの位置決めの際には、制御装置ＣＯＮＴは、照射制御装置として、シャッタ３２によりレーザ光Ｌを遮光しておく。
また、プラズマＰｚは、ノズル４７（ノズル孔４６ａ）から放出される先端が処理対象材Ｓに達しないように、電源４３の出力、ガス供給装置４４による反応ガス供給量、及び絞り弁５２、流量制御部５３による排気流量を調整しておく。
【００３２】
そして、プラズマＰｚの特性が安定したら、シャッタ３２による遮光を解除することにより、反射ミラー３３及び透過部５１ａを介してレーザ光Ｌをノズル４７内に導入し、さらにこのノズル４７を介して処理対象材Ｓに照射させる。処理対象材Ｓの中、レーザ光Ｌで照射された処理対象材Ｓは、レーザ光Ｌから付与されるエネルギにより、溶融してアブレーションを引き起こすことでミクロンサイズ以下の粒子状物資となってエッチングされて除去される。
【００３３】
レーザ光Ｌの照射により除去された処理対象材Ｓの粒子状物質は、ノズル孔４６ａから放出されるプラズマＰｚにより、ガス化される（レーザ光Ｌの照射によりガス化された場合には、より蒸気圧が低い材料に転換される）。そして、ガス化された処理対象材Ｓは、負圧吸引源の駆動により、主としてノズル４７、排気管５１を介して排気される。
【００３４】
また、続けて他の処理領域にエッチングを行う際には、まず、シャッタ３２によりレーザ光Ｌを遮光した状態で駆動装置４を介してテーブル２を移動させ、処理対象材Ｓの他のエッチング箇所（所定箇所）をノズル４７の直下に位置決めする。その後、このエッチング箇所の形状、大きさが先のエッチング箇所と異なる場合には、視野絞りを調整する。そして、シャッタ３２による遮光を解除することにより、レーザ光Ｌをエッチング箇所に導入して粒子状化して上記と同様の動作でエッチング処理を行うとともに、プラズマＰｚによりガス化し、排出する。
そして、上記の動作を繰り返すことにより、点状に複数分布するエッチング箇所に対しても円滑にパターニングすることができる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、処理対象材Ｓに対するレーザ光Ｌの照射領域を設定することにより、容易に大径のパターンを形成することが可能になる。また、本実施形態では、放電のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることなく、点状のパターニングを複数のポイントで実施できるため、プラズマ特性が安定するまで処理を待機してサイクルタイムを長くする必要がなくなり、効率的なパターニングが可能になる。加えて、本実施形態では、レーザ光Ｌを遮光及び遮光解除することにより、処理対象材Ｓに対するレーザ光の照射を制御しているため、レーザ光源３１の安定化までに必要な立上時の待機時間も不要になり、一層の効率化及びレーザ光Ｌの照射特性の安定化にも寄与できる。
【００３６】
また、本実施形態では、ノズル部材４１に対するテーブル２（基板Ｐ）の相対移動と上記レーザ光Ｌの遮光及び遮光解除を制御することにより、複数の点状パターンが組み合わされたパターン等も容易に形成することが可能になり、例えば基板Ｐに対して数十ミクロンオーダーの穴を間隔をあけて複数形成することにより、ブレイク加工が可能な基板Ｐも容易に形成することができる。さらに、エッチング処理を行う箇所と非処理の箇所とで電極４２による放電（プラズマ放出）を制御する場合には、放電が安定するように、プラズマ放出開始時には緩やかなプロファイルで規定量とすることで、放電時のインピーダンス変化を緩和でき、高周波電源のマッチング追従を円滑に行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、レーザ光Ｌの照射により粒子状化した処理対象材ＳをプラズマＰｚによって、より蒸気圧が低いガスに変換しているため、除去した処理対象材Ｓがパーティクルとして周辺部位または周辺機器に付着して悪影響を及ぼすことを抑制できる。
特に、本実施形態では、プラズマＰｚが生成・放出されるノズル４７（ノズル孔４６ａ）を介してレーザ光Ｌが照射されるため、これらレーザ光Ｌ及びプラズマＰｚが近接しており、エッチングして粒子状化した処理対象材Ｓが飛散する前に迅速にガス化することが可能になる。
【００３８】
さらに、本実施形態では、ノズル４７を排出装置５０の排出路の一部としているため、ガス化された処理対象材Ｓを迅速に排出することが可能になり、パーティクルとして周辺部位または周辺機器に付着することを、より効果的に防止することができる。加えて、本実施形態では、整流フィン４９によって反応ガスを整流しており、また反応ガスの供給路４８がノズル４７と同心で配されているため、ノズル部材４１の外周側から中心のノズル４７へ向く一様の流れが形成され、ガス化された処理対象材Ｓがノズル部材４１の外側に拡散してしまうことを防止できる。
【００３９】
また、本実施形態では、冷却装置４５により電極４２を冷却しているため、プラズマ生成に伴う電極４２の温度上昇を抑制でき、所定温度に維持することが可能である。
また、本実施形態では、排出装置５０における排出流量を制御することにより、ノズル４７からのプラズマＰｚの放出時間を容易に調整することが可能である。
【００４０】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係るパターニング装置１の概略的な構成図である。
この図において、図１に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。また、図２においては、理解を容易にするために、プラズマＰｚの図示を省略している。
【００４１】
本実施形態におけるノズル部材４１は、電極４２を下方から支持する支持部４６を有するノズル構成部材４１Ａと、ノズル構成部材４１Ａと協働して処理対象材Ｓのエッチング箇所の周囲を取り囲んでエッチング空間（処理空間）ＥＡを形成するノズル構成部材４１Ｂとから構成される。ノズル構成部材４１Ａは、基板Ｐ側の下端から上端へ向かうに従って漸次拡径する略円錐台形状を有している。
【００４２】
ノズル構成部材４１Ｂは、水平面と平行に円盤状に形成されガス供給装置４４から反応ガスが供給される供給路４８Ａを有しており、ノズル構成部材４１Ａの傾斜面５７との間にエッチング空間ＥＡに向かうに従って漸次下降する供給路４８Ｂを形成している。また、このノズル構成部材４１Ｂと基板Ｐ（処理対象材Ｓ）との距離は、反応ガスやエッチング及びガス化に伴って生じるガスが流れにくいように、微小量に設定されている。
他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４３】
上記構成のパターニング装置１において、ガス供給装置４４から供給路４８Ａに供給された反応ガスは、供給路４８Ｂを介してダウンフローで全周に亘って一様にエッチング空間ＥＡに供給され、粒子状化またはガス化された処理対象材Ｓとともに、ノズル４７及び排気管５１を介して排出されることになる。
このように、本実施形態では、エッチング空間ＥＡの周囲がノズル部材４１（ノズル構成部材４１Ｂ）で囲まれており、また、基板Ｐとの距離（すなわち隙間）も微小量に設定されていることから、粒子状化またはガス化された処理対象材Ｓがエッチング空間ＥＡの外側に飛散・拡散することをより効果的に抑制することが可能になり、パーティクルとして周辺部位または周辺機器に付着して悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００４４】
（液晶表示装置）
続いて、上記のパターニング装置１を用いてでパターンが形成された液晶表示装置について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、ＴＦＴをスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置（液晶表示装置）の一例を示すもので、（ａ）はこの例の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）における一画素の拡大図である。
【００４５】
図３に示す液晶表示装置（デバイス、電気光学装置）５８０は、ＴＦＴ素子が形成された側の素子基板５７４と対向基板５７５とが対向配置され、これら基板間にシール材５７３が額縁型に配置され、基板間のシール材５７３に囲まれた領域に液晶層（図示略）が封入されている。
【００４６】
素子基板５７４の液晶側表面上には、多数のソース線５７６及び多数のゲート線５７７が互いに交差するように格子状に設けられている。各ソース線５７６と各ゲート線５７７の交差点の近傍にはＴＦＴ素子５７８が形成されており、各ＴＦＴ素子５７８を介して画素電極５７９が接続され、多数の画素電極５７９は平面視マトリクス状に配置されている。一方、対向基板５７５の液晶層側の表面上には、表示領域に対応してＩＴＯなどからなる透明導電材料製の共通電極５８５が形成されている。
【００４７】
ＴＦＴ素子５７８は、図３（ｂ）に示すように、ゲート線５７７から延びるゲート電極５８１と、ゲート電極５８１を覆う絶縁膜（図示略）と、絶縁膜上に形成された半導体層５８２と、半導体層５８２中のソース領域に接続されたソース線５７６から延びるソース電極５８３と、半導体層５８２中のドレイン領域に接続されたドレイン電極５８４とを有している。そして、ＴＦＴ素子５７８のドレイン電極５８４が画素電極５７９に接続されている。
【００４８】
図４は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の断面構成図である。
液晶表示装置５８０は、互いに対向するように配置された素子基板５７４と対向基板５７５と、これらの間に挟持された液晶層７０２と、対向基板５７５に付設された位相差板７１５ａ、偏光板７１６ａと、素子基板５７４に付設された位相差板７１５ｂ、偏光板７１６ｂとが備えられた液晶パネルを主体として構成されている。この液晶パネルに、液晶駆動用ドライバチップと、電気信号を伝達するための配線類、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての液晶表示装置が構成される。
【００４９】
対向基板５７５は、光透過性の基板７４２と、この基板７４２に形成されたカラーフィルタ７５１とを主体として構成されている。カラーフィルタ７５１は、隔壁７０６と、フィルタエレメントとしての着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂと、隔壁７０６及び着色層７０３Ｒ，７０３Ｂ，７０３Ｇを覆う保護膜７０４と、を具備して構成されている。
【００５０】
隔壁７０６は、各着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂを形成する着色層形成領域であるフィルタエレメント形成領域７０７をそれぞれ取り囲むように形成された格子状のもので、基板７４２の一面７４２ａに形成されている。
また、隔壁７０６は、例えば黒色感光性樹脂膜からなり、この黒色感光性樹脂膜としては例えば、通常のフォトレジストに用いられるようなポジ型若しくはネガ型の感光性樹脂と、カーボンブラック等の黒色の無機顔料あるいは黒色の有機顔料とを少なくとも含むものが用いられる。この隔壁７０６は、黒色の無機顔料または有機顔料を含むもので、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂの形成位置を除く部分に形成されているため、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂ同士の間の光の透過を遮断でき、従ってこの隔壁７０６は、遮光膜としての機能も有する。
【００５１】
着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂは、隔壁７０６の内壁と基板７４２に渡って設けられたフィルタエレメント形成領域７０７に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各フィルタエレメント材料を液滴吐出法により吐出し、その後乾燥させることにより形成したものである。
【００５２】
また、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料からなる液晶駆動用の電極層７０５が保護膜７０４の略全面にわたって形成されている。さらにこの液晶駆動用の電極層７０５を覆って配向膜７１９ａが設けられており、また、素子基板５７４側の画素電極５７９上にも配向膜７１９ｂが設けられている。
【００５３】
素子基板５７４は、光透過性の基板７１４上に図示略の絶縁層が形成され、さらにこの絶縁層の上に、ＴＦＴ素子５７８と画素電極５７９が形成されてなるものである。また、基板７１４上に形成された絶縁層上には、図３に示したように、マトリクス状に複数の走査線と複数の信号線とが形成され、これら走査線と信号線とに囲まれた領域毎に先の画素電極５７９が設けられ、各画素電極５７９と走査線及び信号線とが電気的に接続される位置にＴＦＴ素子５７８が組み込まれており、走査線と信号線に対する信号の印加によってＴＦＴ素子５７８をオン・オフして画素電極５７９への通電制御が行われる。また、対向基板５７５側に形成された電極層７０５はこの実施形態では画素領域全体をカバーする全面電極とされている。なお、ＴＦＴの配線回路や画素電極形状には様々なものを適用できる。
【００５４】
素子基板５７４と対向基板５７５とは、対向基板５７５の外周縁に沿って形成されたシール材５７３によって所定の間隙を介して貼り合わされている。なお、符号７５６は両基板間の間隔（セルギャップ）を基板面内で一定に保持するためのスペーサである。素子基板５７４と対向基板５７５との間には、平面視略額縁状のシール材５７３によって矩形の液晶封入領域が区画形成され、この液晶封入領域内に、液晶が封入されている。
【００５５】
このような構成を有する液晶表示装置５８０においては、例えば、対向基板５７５において配向膜７１９ａを上記パターニング装置１によりエッチング除去して所定位置に電極層７０５を露出させたり、素子基板５７４において配向膜７１９ｂを上記パターニング装置１によりエッチング除去して所定位置にＴＦＴ素子５７８と接続された配線（電極）を露出させることができる。
この場合、上記パターニング装置１を用いているため、大径のパターンも効率的に加工することが可能になる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５７】
例えば、上記実施形態では、ノズル部材４１と基板Ｐ（テーブル２）とを相対移動させるにあたって基板Ｐを駆動する構成としたが、これに限定されるものではなく、ノズル部材４１を駆動する構成や、ノズル部材４１及び基板Ｐ（テーブル２）の双方を駆動する構成としてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、一つのノズル部材４１を用いてエッチング処理を実施するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば処理対象材Ｓの複数箇所に対してエッチング処理を行う場合には、ノズル部材４１を処理対象材Ｓのエッチング箇所に応じた配置で複数設ける構成としてもよい。
さらに、上記実施形態では、ノズル部材４１に対して電極４２及びノズル４７をそれぞれ一つずつ有する構成として説明したが、これに限られるものではなく、処理対象材Ｓの複数箇所に対してエッチング処理を行う場合には、これら電極４２及びノズル４７を処理対象材Ｓのエッチング箇所に応じた配置でそれぞれ複数設ける構成としてもよい。
これらの構成により、複数のエッチング箇所に対して一括的にエッチング処理を実施することができ、スループットを向上させることが可能になる。
【００５９】
また、上記実施形態では、本発明に係るパターニング装置１及びパターニング方法を液晶表示装置における配向膜除去に用いる例を示したが、この他にも、水晶振動子加工、センサー基板の穴あけ、溝加工電極形成（太陽電池、フィルタ、積層基板）、プリント基板のスミヤ処理、ＨＤＤ（ハードディスク駆動装置）部材のパターン加工等の電子部品製造に用いたり、ＩＣ樹脂モールドパッケージのバリ取り加工、デバイスウエアの穴あけ加工、溝加工セラミックウエハ等の半導体製造や、導電膜剥離隔壁形成等のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）製造に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態に係るパターニング装置の概略的な構成図である。
【図２】第２実施形態に係るパターニング装置の概略的な構成図である。
【図３】アクティブマトリクス型の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図である。
【図４】アクティブマトリクス型の液晶表示装置の断面構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
ＣＯＮＴ…制御装置（照射制御装置）、  ＥＡ…エッチング空間（処理空間）、  Ｐ…基板（基材）、  Ｓ…処理対象材、  １…パターニング装置、  ４…駆動装置、  ３０…レーザ照射装置、  ４０…プラズマ発生装置、  ４１…ノズル部材、  ４１Ｂ…ノズル構成部材、  ４２…電極、  ４７…ノズル（排出路）、  ４８…供給路、  ４９…整流フィン（整流部）、  ５０…排出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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