表面加工装置
【課題】被処理面のエッチング液が供給されている領域内でのエッチングレートを均一化し、被処理物に対して所望のエッチングを行うことができる表面加工装置を提供すること。
【解決手段】表面加工装置１は、ワーク１０を支持するチャッキングプレート２１と、チャッキングプレート２１に対して移動可能に設けられ、チャキングプレート２１に支持されたワーク１０の被処理面１０１に対してエッチング液を送出する送出口４ａおよび送出口４ａから送出されたエッチング液を吸引する吸引口４ｂを有するノズル４とを有する。また、ノズル４は、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することにより、エッチング液が供給された被処理面１０１内の領域のエッチングレートを均一化する。
【解決手段】表面加工装置１は、ワーク１０を支持するチャッキングプレート２１と、チャッキングプレート２１に対して移動可能に設けられ、チャキングプレート２１に支持されたワーク１０の被処理面１０１に対してエッチング液を送出する送出口４ａおよび送出口４ａから送出されたエッチング液を吸引する吸引口４ｂを有するノズル４とを有する。また、ノズル４は、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することにより、エッチング液が供給された被処理面１０１内の領域のエッチングレートを均一化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理物（ガラス、水晶、シリコンウエハ等）の表面を加工する方法の１つとして、被処理物の被処理面にノズルから送出するエッチング液を局所的に供給し、ノズルと被処理物とを相対的に移動させることにより、被処理物の被処理面の全域に対してエッチング処理を行う、いわゆるローカルウエットエッチングが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の表面加工装置は、図２２に示すように、エッチング液を送出する送出口９１０と、送出口９１０の周囲を囲むように設けられ、送出口９１０から送出されたエッチング液を吸引する吸引口９２０とが形成されたノズル９００を有している。送出口９１０は、一方向に延在する長手形状（略長方形）をなしている。また、特許文献１に記載の表面加工装置は、ノズル９００を、被処理物の被処理面に沿って、吸引口９２０の延在方向に直交する方向に移動可能としている。このような表面加工装置では、送出口９１０からエッチング液を送出しつつ吸引口９２０で吸引しながら、ノズル９００を被処理面に沿って移動させることにより、被処理物に対して所望のエッチング処理を行う。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の表面加工装置では、図２２に示すように、送出口９１０の長手方向の中央部９１１から送出されたエッチング液を主に吸引する吸引口９２０の領域９２１の面積よりも、送出口９１０の両端部９１２、９１３から送出されたエッチング液を主に吸引する吸引口９２０の領域９２２、９２３の面積の方が大きい。そのため、送出口９１０の中央部９１１と両端部９１２、９１３とで送出されるエッチング液の流速が異なったり、送出口９１０の中央部９１１と両端部９１２、９１３とで、被処理面との間に介在するエッチング液の量が異なったりする。その結果、被処理面のエッチング液が供給されている領域内のエッチングレート（単位時間内のエッチング量）がばらついてしまい、被処理物に対して、所望のエッチングを行うことができない（言い換えればエッチング精度が低下する）という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２００９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、被処理面のエッチング液が供給されている領域内でのエッチングレートを均一化し、被処理物に対して所望のエッチングを行うことができる表面加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の表面加工装置では、被処理物の被処理面にエッチング液を供給することにより前記被処理面を加工する表面加工装置であって、
前記被処理物を支持する支持台と、
前記支持台に対して移動可能に設けられ、前記支持台に支持された前記被処理物の前記被処理面に対して前記エッチング液を送出する送出口および前記送出口から送出された前記エッチング液を吸引する吸引口を有するノズルと、を有し、
前記ノズルは、前記送出口から送出され前記被処理面に供給された前記エッチング液を、前記吸引口から偏りなく均一に吸引することにより、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域のエッチングレートを均一化することを特徴とする。
これにより、被処理面のエッチング液が供給されている領域内でのエッチングレートを均一化し、被処理物に対して所望のエッチングを行うことができる表面加工装置を提供することができる。
【０００８】
［適用例２］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域に前記エッチング液が均一に分布するように前記吸引口から前記エッチング液を吸引することが好ましい。
エッチング液の被処理面に対するエッチングレートは、被処理面に供給されるエッチング液の量（単位時間当たりの供給量）によって変化する。そのため、このような方法によれば、簡単かつ確実に、所定時刻において被処理面のエッチング液が供給されている領域内のエッチングレートを均一化することができる。
【０００９】
［適用例３］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口は、前記送出口の前記ノズルの移動方向後方側に形成されていることが好ましい。
これにより、被処理面の任意の領域を送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１０】
［適用例４］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、前記ノズルの移動方向に直交する方向に延在する長手形状をなし、長手方向の長さが互いに等しく、前記ノズルの移動方向に並んで形成されていることが好ましい。
これにより、エッチング液が供給された被処理面内の領域に、エッチング液が均一に分布することとなり、領域内のエッチングレートが均一となる。
【００１１】
［適用例５］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口および前記送出口は、互いに同じ形状をなしていることが好ましい。
これにより、送出口からのエッチング液の送出量と、吸引口からのエッチング液の吸引量とのバランスが良好となり、エッチング液を被処理面上に均一に分散させることができる。
【００１２】
［適用例６］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、長方形状をなしていることが好ましい。
これにより、エッチング液は、送出口の各部位から偏りなく等しい流量で送出され、被処理面に供給された後、吸引口の各部位から偏りなく等しい流量で吸引される。その結果、所定時刻にエッチング液が供給された被処理面内の領域に、エッチング液が均一に分布することとなり、領域内のエッチングレートが均一となる。
【００１３】
［適用例７］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記エッチング液を前記送出口から前記吸引口へ案内する案内溝を有していることが好ましい。
これにより、被処理面に供給されたエッチング液をスムーズに吸引口に導くことができる。
【００１４】
［適用例８］
本発明の表面加工装置では、前記案内溝は、前記ノズルの移動方向に延在していることが好ましい。
これにより、被処理面に供給されたエッチング液をよりスムーズに吸引口に導くことができる。
【００１５】
［適用例９］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、第１の開口および第２の開口を有し、
前記ノズルの移動方向に応じて、前記第１の開口を前記送出口とし前記第２の開口を前記吸引口とする状態と、前記第１の開口を前記吸引口とし前記第２の開口を前記送出口とする状態とを切り替えることができることが好ましい。
これにより、ノズルが一方の開口側に移動する場合、他方の開口側に移動する場合のいずれの場合であっても、被処理面の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１６】
［適用例１０］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記送出口を介して対向配置された１対の前記吸引口を有し、
前記１対の吸引口のうちの前記ノズルの移動方向後方側にある前記吸引口から前記エッチング液を吸引することが好ましい。
これにより、ノズルが一方の吸引口側に移動する場合、他方の吸引口側に移動する場合のいずれの場合であっても、被処理面の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１７】
［適用例１１］
本発明の表面加工装置では、前記１対の吸引口は、前記送出口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしていることが好ましい。
これにより、一方の吸引口からエッチング液を吸引する場合と、他方の吸引口からエッチング液を吸引する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの吸引量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面に対するエッチング処理を行うことができる。
【００１８】
［適用例１２］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記吸引口を介して対向配置された１対の前記送出口を有し、
前記１対の送出口のうちの前記ノズルの移動方向先方側にある前記送出口から前記エッチング液を送出することが好ましい。
これにより、ノズルが一方の送出口側に移動する場合、他方の送出口側に移動する場合のいずれの場合であっても、被処理面の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１９】
［適用例１３］
本発明の表面加工装置では、前記１対の送出口は、前記吸引口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしていることが好ましい。
これにより、一方の送出口からエッチング液を送出する場合と、他方の送出口からエッチング液を送出する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの送出量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面に対するエッチング処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の表面加工装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す表面加工装置が有するノズルの形状および移動方向を示す平面図である。
【図３】図２に示すノズルの縦断面図である。
【図４】図２に示すノズルの平面図である。
【図５】図１に示す表面加工装置が有する温度制御部の構成図である。
【図６】図１に示す表面加工装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルを示す斜視図である。
【図８】図７に示すノズルの平面図である。
【図９】第３実施形態にかかる表面加工装置の構成図である。
【図１０】図９に示す表面加工装置が有するノズルの平面図である。
【図１１】図９に示すノズルの移動ルートを示す平面図である。
【図１２】図９に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。
【図１３】第４実施形態にかかる表面加工装置の構成図である。
【図１４】図１３に示す表面加工装置が有するノズルの平面図である。
【図１５】図１３に示すノズルの移動ルートを示す平面図である。
【図１６】図１３に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。
【図１７】第５実施形態にかかる表面加工装置の構成図である。
【図１８】図１７に示す表面加工装置が有するノズルの斜視図である。
【図１９】図１７に示すノズルの移動ルートを示す平面図である。
【図２０】図１７に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。
【図２１】図１に示す表面加工装置が有するノズルの変形例を示す平面図である。
【図２２】従来のノズルを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の表面加工装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の表面加工装置の第１実施形態を示す図、図２は、図１に示す表面加工装置が有するノズルの形状および移動方向を示す平面図、図３は、図２に示すノズルの縦断面図、図４は、図２に示すノズルの平面図、図５は、図１に示す表面加工装置が有する温度制御部の構成図、図６は、図１に示す表面加工装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２２】
表面加工装置１は、ローカルウエットエッチングにより、ワーク（被処理物）１０に対して所望のエッチング処理を行う装置である。
エッチング処理が施されるワーク１０の構成材料は、特に限定されず、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、水晶等の結晶性材料、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ダイヤモンド、黒鉛等の炭素系材料、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、フェノール樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたもの、その他、例えば、アルミニウム、銅、鉄系金属のような各種金属材料が挙げられる。
【００２３】
また、ワーク１０の形状は、特に限定されず、例えば、板状、ブロック状等であってもよい。また、ワーク１０の平面視形状も特に限定されず、例えば、正方形、長方形、円形等であってもよい。なお、以下では、説明の便宜上、ワーク１０として、平面視形状が矩形の板状のものについて代表して説明する。
図１に示すように、表面加工装置１は、ワーク１０を支持する支持装置２と、支持装置２に支持されたワーク１０の被処理面１０１にエッチング液を供給するエッチング液供給装置３とを有している。このような表面加工装置１は、支持装置２に支持されたワーク１０の被処理面１０１に、エッチング液供給装置３によってエッチング液を供給することにより、ワーク１０（被処理面１０１）に対して所望のエッチング処理を行うように構成されている。
【００２４】
以下、支持装置２およびエッチング液供給装置３について、順次詳細に説明する。
［支持装置］
図１に示すように、支持装置２は、チャッキングプレート（支持台）２１と、固定手段２２とを有している。
（チャッキングプレート）
チャッキングプレート２１は、ワーク１０を支持する機能を有する。このような機能を有するチャッキングプレート２１は、本実施形態では、板状をなしている。ただし、チャッキングプレート２１の形状は、ワーク１０を支持することができれば、特に限定されず、板状でなくてもよい。
【００２５】
チャッキングプレート２１の下面は、ワーク１０を支持するチャッキング面２１１を構成する。チャッキング面２１１は、例えば平坦面で構成されている。これにより、ワーク１０をチャッキング面２１１に支持したとき、ワーク１０がチャッキング面２１１の形状に倣って変形するのを防止することができる。また、ワーク１０をチャッキング面２１１に支持したときに、チャッキング面２１１とワーク１０との間に隙間が形成され難いため、エアチャッキングを用いる固定手段２２によって、確実かつ簡単に、ワーク１０をチャッキング面２１１に固定することができる。
【００２６】
（固定手段）
固定手段２２は、チャッキング面２１１にワーク１０を固定する機能を有する。ワーク１０をチャッキング面２１１に固定することにより、チャッキングプレート２１に対するワーク１０の姿勢および位置をエッチング処理中一定に保つことができるため、ワーク１０に対して所望のエッチング処理を行うことができる。特に、本実施形態のような表面加工装置１では、ワーク１０をチャッキングプレート２１に吊り下げるように支持するため、固定手段２２により、ワーク１０のチャッキングプレート２１からの落下を防止することができる。
【００２７】
図１に示すように、固定手段２２は、チャッキングプレート２１に形成され、チャッキング面２１１に開放する複数の吸気孔２２１と、各吸気孔２２１に接続された吸引ポンプ２２２とを有している。各吸気孔２２１の開口は、ワーク１０をチャッキング面２１１に支持した状態にて、ワーク１０によって塞がれる。このような固定手段２２は、チャッキング面２１１にワーク１０を支持した状態にて、吸引ポンプ２２２を作動し、各吸気孔２２１内を減圧することにより、ワーク１０をチャッキング面２１１に吸着固定する。このような構成の固定手段２２によれば、簡単に、ワーク１０をチャッキング面２１１に固定することができる。また、吸気孔２２１内を常圧に復帰させるだけで、ワーク１０をチャッキング面２１１から簡単に取り外すことができる。
【００２８】
［エッチング液供給装置］
エッチング液供給装置３は、チャッキングプレート２１に固定されたワーク１０の被処理面１０１にエッチング液を供給する機能を有する。図１に示すように、エッチング液供給装置３は、ワーク１０の被処理面１０１に沿って移動可能に設けられたノズル４と、ノズル４の駆動を制御する制御部６と、エッチング液をノズル４から送出し、回収するエッチング液循環装置７とを有している。
【００２９】
（ノズル）
図１に示すように、ノズル４は、チャッキングプレート２１に固定されたワーク１０の下方に位置するように設けられている。また、ノズル４は、その上面（被処理面１０１と対向する面）に開放する２つの貫通孔４１、４２を有している。このようなノズル４では、エッチング液が貫通孔４１を通ってノズル４の上面から送出され、貫通孔４２を通って吸引される。すなわち、ノズル４では、貫通孔４１の上部開口がエッチング液の送出口４ａを構成し、貫通孔４２の上部開口がエッチング液の吸引口４ｂを構成する。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態のノズル４は、図２中横方向に延在する長手形状をなしている。表面加工装置１では、ノズル４からエッチング液を送出、吸引しつつ、ノズル４を図２中縦方向（すなわち、ノズル４の延在方向に直交する方向）に一次元的に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給し、ワーク１０に対して所望のエッチング処理を行うように構成されている。
【００３１】
このようなノズル４は、送出口４ａから送出され、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することにより、被処理面１０１の表面のエッチング液の流速（単位時間当たりのエッチング液の供給量）を均一とし、図３に示すように、所定時刻にエッチング液が供給された被処理面１０１内の領域Ｓ１（Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅ）のエッチングレートを均一化するように構成されている。これにより、被処理面１０１に対して所望のエッチング処理を高精度に行うことができる。
【００３２】
ここで、領域Ｓ１のエッチングレートを均一化する方法として、種々の方法が挙げられるが、ノズル４を、領域Ｓ１にエッチング液が均一に分布するように、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから吸引することのできる構成とするのが好ましい。一般に、エッチング液の被処理面１０１に対するエッチングレートは、被処理面１０１に供給されるエッチング液の量（単位時間当たりの供給量）によって変化する。そのため、上記のような方法によれば、簡単かつ確実に、領域Ｓ１内のエッチングレートを均一化することができる。
【００３３】
以下、このような方法を実現することのできるノズル４の構成について詳細に説明する。
図４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂは、ノズル４の移動方向に並んで形成されている。また、送出口４ａが、吸引口４ｂに対してノズル４の移動方向前方側に位置している。このような配置とすることにより、被処理面１０１の任意の領域を送出口４ａに遅れて吸引口４ｂが通過するため、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂからスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することができる。
【００３４】
また、図４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂは、互いに、ノズル４の移動方向に直交する方向を長手とする長方形状をなしている。特に、本実施形態では、送出口４ａおよび吸引口４ｂは、その長手方向（長辺）の長さが互いに等しく、同じ側に位置する端部同士がノズル４の移動方向と平行な同一線分上に位置している。送出口４ａおよび吸引口４ｂをそれぞれこのような形状とすることにより、次のような効果を発揮することができる。
【００３５】
例えば、説明の便宜上、図４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂを長手方向で３等分し、両端部および中央部の３つの領域Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに分ける。この場合、送出口４ａの領域Ｓａから送出されたエッチング液は、被処理面１０１に供給された後ノズル４の移動方向後方に位置する吸引口４ｂの領域Ｓａから吸引され、これと同様に、送出口４ａの領域Ｓｂから送出されたエッチング液は、被処理面１０１に供給された後吸引口４ｂの領域Ｓｂから吸引され、送出口４ａの領域Ｓｃから送出されたエッチング液は、被処理面１０１に供給された後吸引口４ｂの領域Ｓｃから吸引される。
【００３６】
送出口４ａおよび吸引口４ｂは、互いに長方形状をなし、その幅（ノズル４の移動方向の長さ）が長手方向の全域で一定であるため、送出口４ａから送出されるエッチング液の量は、送出口４ａの長手方向の各部位（３つの領域Ｓａ〜Ｓｃ）で互いに等しく、同様に吸引口４ｂから吸引されるエッチング液の量は、吸引口４ｂの長手方向の各部位（３つの領域Ｓａ〜Ｓｃ）で等しい。そのため、エッチング液は、送出口４ａの各部位（３つの領域Ｓａ〜Ｓｃ）から偏りなく等しい流量で送出され、被処理面１０１に供給された後、吸引口４ｂの各部位（領域Ｓａ〜Ｓｃ）から偏りなく等しい流量で吸引される。その結果、所定時刻にエッチング液が供給された被処理面１０１内の領域Ｓ１に、エッチング液が均一に分布することとなり、領域Ｓ１内のエッチングレートが均一となる。
【００３７】
ここで、送出口４ａと吸引口４ｂの幅（ノズル４の移動方向における長さ）は、特に限定されないが、送出口４ａの幅をＷａとし、吸引口４ｂの幅をＷｂとしたとき、Ｗｂが０．５Ｗａ以上、１．５Ｗａ以下であるのが好ましく、ＷｂがＷａと等しいことがさらに好ましい。これにより、送出口４ａからのエッチング液の送出量と、吸引口４ｂからのエッチング液の吸引量とのバランスが良好となり、エッチング液を領域Ｓ１内で均一に分散させて供給することができる。これに対して、送出口４ａからのエッチング液の送出量と吸引口４ｂからのエッチング液の吸引量の差によっても異なるが、Ｗｂが０．５Ｗａより小さい場合には、被処理面１０１に供給されたエッチング液の吸引が追い付かず、被処理面１０１に過剰のエッチング液が供給され、領域Ｓ１内でエッチング液の供給量にばらつきが生じる可能性がある。逆に、Ｗｂが１．５Ｗａより大きい場合には、被処理面１０１に供給されるエッチング液の量が過度に少なくなり、これに起因して気泡が発生し、領域Ｓ１内でエッチング液の供給量にばらつきが生じる可能性がある。
【００３８】
（エッチング液循環装置）
図１に示すように、エッチング液循環装置７は、エッチング液をノズル４の送出口４ａから送出する送出管７１と、エッチング液をノズル４の吸引口４ｂから回収する回収管７２と、エッチング液を貯留する貯留タンク７３と、貯留タンク７３から送出管７１へエッチング液を送出する送液ポンプ７４と、送出管７１へ送出するエッチング液の流量を調節する流量調節バルブ７５および流量計７６と、ワーク１０の被処理面１０１に付着したエッチング液（エッチング処理の用に供されたエッチング液）を吸引して回収するための吸引ポンプ７７と、ノズル４から送出するエッチング液の温度を調節する温度制御部７８とを有している。
【００３９】
これら各装置は、貯留タンク７３、送液ポンプ７４、流量調節バルブ７５、流量計７６、送出管７１、回収管７２の順に接続され、回収管７２と貯留タンク７３が接続されることにより、循環経路７９が形成されている。吸引ポンプ７７は、貯留タンク７３内を減圧することにより、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する。なお、送出管７１および回収管７２には、ノズル４の移動に追従可能なように可撓性があるものを用いるのが好ましい。また、エッチング液が接触する部分は全て、エッチング液により腐食することのない材料で構成されている。
【００４０】
循環経路７９を循環するエッチング液は、ワーク１０の構成材料に応じて選択すればよい。例えば、ワーク１０がガラス材、石英、水晶等、ＳｉＯ２を材料として含むものである場合には、エッチング液にはフッ化水素酸又はフッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合溶液を用いることが望ましい。また、ワーク１０がＳｉ半導体ウエハ等、Ｓｉを材料として含むものである場合には、エッチング液にはフッ化水素酸と硝酸の混合溶液又はフッ化水素酸と硝酸と酢酸の混合溶液、又は水酸化カリウムを用いることが望ましい。
【００４１】
また、このようなエッチング液に、エッチングレートを高めると共に空間波長の短い粗さ成分を除去する目的で研磨剤を含有させてもよい。研磨剤には、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、炭化珪素（ＳｉＣ）、ホウ化炭素（Ｂ４Ｃ）、ダイヤモンド、三酸化二クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、二酸化セリウム（ＣｅＯ２）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化硼素（ＢＮ）から成る微粒子や、これら微粒子のうちの２種以上の混合物を用いることができる。また、白金（Ｐｔ）の微粒子は、エッチング液に浸食されないという点で、研磨剤として好適に用いることができる。
【００４２】
温度制御部７８は、貯留タンク７３内のエッチング液を所定温度に維持する機能を有している。これにより、送出口４ａから送出されるエッチング液を所定温度に維持することができる。ここで、ワーク１０に対するエッチングレート（単位時間当たりのエッチング深さ）は、エッチング液の温度によって変化し、一般にエッチング液の温度の上昇に伴って、エッチングレートが高くなる。そのため、温度制御部７８を設けて、送出口４ａから送出されるエッチング液の温度を所望の温度に維持することにより、ワーク１０の被処理面１０１の全域を所望のエッチングレートでエッチング処理することができ、ワーク１０に対してより高精度なエッチング処理を施すことができる。
【００４３】
このような温度制御部７８の構成は、特に限定されないが、例えば図５に示すような構成を用いることができる。図５に示す構成では、温度制御部７８は、貯留タンク７３内に設けられ、貯留タンク７３内のエッチング液の温度を検知する温度検知素子７８１と、貯留タンク７３内に設けられ、貯留タンク７３内のエッチング液を加熱するヒーター７８２と、温度検知素子７８１の検知結果に基づいてヒーター７８２の駆動（ＯＮ／ＯＦＦ、出力値）を制御する駆動制御部７８３とを有している。このような構成によれば、温度制御部７８の構成を簡単なものとすることができるとともに、より確実に貯留タンク７３内のエッチング液を所定温度とすることができる。なお、温度制御部７８は、さらに貯留タンク７３内のエッチング液を冷却する冷却手段を有していてもよい。ヒーター７８２と冷却手段とを組み合わせることにより、貯留タンク７３内のエッチング液をより正確に所定温度に維持することができる。
【００４４】
温度検知素子７８１としては、貯留タンク７３内のエッチング液の温度を検知することができれば特に限定されず、例えば、白金測温抵抗体やサーミスタのような接触式の温度センサーや、放射温度計（サーモパイル）のような非接触式の温度センサーを用いることができる。
また、ヒーター７８２としては、貯留タンク７３内のエッチング液を加熱することができれば特に限定されず、例えば、ニクロム線等の線状発熱体を用いてもよいし、シリコンラバーヒーター等の面状発熱体を用いてもよい。また、ヒーター７８２の配置は、貯留タンク７３内のエッチング液を加熱することができれば特に限定されず、貯留タンク７３の外周付近に設置されていてもよい。
【００４５】
なお、本実施形態の温度制御部７８は、貯留タンク７３内のエッチング液を所定温度とする構成であるが、送出口４ａから送出されるエッチング液の温度を所定温度に維持することができれば、これに限定されない。例えば、温度制御部７８は、送出管７１の途中に設けられ、送出管７１内を流れるエッチング液の温度を制御してもよいし、回収管７２の途中に設けられ、回収管７２内を流れるエッチング液の温度を制御してもよい。
【００４６】
（制御部）
図６に示すように、制御部６は、ノズル４を平面内（被処理面１０１上）で移動させるノズル移動装置６１と、加工前および目標とする加工後のワーク１０の表面のプロファイルを記憶する記憶部６２と、これら２つのプロファイルおよびエッチング液の単位時間当たりのエッチング量（エッチング深さ）から、ノズル４の移動速度を算出する演算部６３と、その演算結果に基づきノズル４の移動速度を制御するとともにノズル４とワーク１０の離間距離を一定に保つようにノズル移動装置６１を制御する移動制御部６４とを有している。
以上、表面加工装置１について説明した。
【００４７】
次いで、表面加工装置１の動作について説明する。
［テスト工程］
まず、表面加工装置１を使用する前に、予備実験として、ワーク１０と同じ材料から成る試料（テストピース）を用いて、ノズル４（送出口４ａ）から所定の一定流量のエッチング液を試料表面に送出した場合における単位時間当たりのエッチング深さ（エッチングされる深さ）を求めておく。また、このエッチング深さの測定をノズル４を一定の速度で移動させながら行う。そして、この測定を複数の速度で行うことにより、ノズル４の移動速度とエッチング深さの関係を求めることができる。ワーク１０の被処理面１０１上の各点におけるエッチングすべき加工深さが決まれば、ここで求めたノズル４の移動速度と加工深さの関係から、ノズル４の移動速度を定めることができる。
【００４８】
［エッチング前のワーク１０の形状測定工程］
次に、ワーク１０の被処理面１０１の加工前のプロファイルを測定する。この測定は、既存の表面形状測定装置や表面粗さ測定装置等を用いて行うことができる。得られた測定結果を制御部６の記憶部６２に記憶させる。次に、演算部６３は、記憶部６２に記憶されたワーク１０の被処理面１０１の加工前および目標とする加工後のワーク１０の被処理面１０１のプロファイルとの差から、ワーク１０の被処理面１０１上の各位置において加工すべきエッチング深さを算出する。演算部６３は更に、前述のノズル４の移動速度とエッチング深さの関係から、被処理面１０１上の各位置におけるノズル４の移動速度を算出する。
【００４９】
［エッチング工程］
温度制御部７８を駆動しエッチング液を所定温度に加熱するとともに、送液ポンプ７４を作動させて流量調節バルブ７５を調節することにより、貯留タンク７３からノズル４を通して、所定の一定流量でエッチング液を送出する。次いで、移動制御部６４により制御されたノズル移動装置６１によって、ノズル４を上述のように定めた速度で、ワーク１０の被処理面１０１の全域を通過するように移動させる。それとともに、吸引ポンプ７７を作動させてワーク１０の被処理面１０１からエッチング液を貯留タンク７３に吸引する。これにより、ワーク１０の被処理面１０１の各点において、前述の算出された加工すべき深さにエッチングがなされ、所望のプロファイルが得られる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第２実施形態について説明する。
図７は、第２実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルを示す斜視図、図８は、図７に示すノズルの平面図である。
以下、第２実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５１】
本発明の第２実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図７および図８にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図７に示すように、本実施形態のノズル４Ａは、その上面（被処理面１０１に対向する面）に開放する複数の案内溝４５Ａを有している。複数の案内溝４５Ａは、それぞれ、送出口４ａと吸引口４ｂとを連通するように形成されている。また、複数の案内溝４５Ａは、それぞれ、ノズル４Ａの移動方向に延在して形成されている。
このような案内溝４５Ａは、送出口４ａから送出し被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂに案内（誘導）する案内溝である。このような案内溝４５Ａを形成することによって、被処理面１０１に供給されたエッチング液をスムーズに吸引口４ｂに導くことができる。
【００５２】
具体的には、例えば、図８に示すように、送出口４ａの領域Ｓｂから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を、案内溝４５Ａの作用によって、より確実に、吸引口４ｂの領域Ｓｂに導き、吸引口４ｂの領域Ｓｂから吸引することができる。送出口４ａの領域Ｓａ、Ｓｃから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液についても同様に、より確実に、吸引口４ｂの領域Ｓａ、Ｓｃから吸引することができる。すなわち、案内溝４５Ａを形成することによって、送出口４ａの領域Ｓｂから送出されたエッチング液が、吸引口４ｂの領域Ｓａや領域Ｓｃから吸引されたり、送出口４ａの領域ｓａから送出されたエッチング液が吸引口４ｂの領域Ｓｂや領域Ｓｃで吸引されたりするのを効果的に抑制することができ、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂの各部位（領域Ｓａ〜Ｓｃ）から偏りなく等しい流量で吸引することができる。
【００５３】
特に、本実施形態では、各案内溝４５Ａがノズル４Ａの移動方向に延在して形成されているため、上記効果がより顕著なものとなる。
なお、各案内溝４５Ａの横断面形状は、特に限定されず、例えば、半円形、四角形、三角形であってもよい。また、各案内溝４５Ａの深さ（最大深さ）も、特に限定されず、例えば、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下程度とすることができる。また、各案内溝４５Ａのピッチも、特に限定されず、例えば、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下とすることができる。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第３実施形態について説明する。
図９は、第３実施形態にかかる表面加工装置の構成図、図１０は、図９に示す表面加工装置が有するノズルの平面図、図１１は、図９に示すノズルの移動ルートを示す平面図、図１２は、図９に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。なお、以下の説明では、図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００５５】
以下、第３実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なることと、循環経路を切り替える切り替え手段を有すること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図９、図１０、図１１および図１２にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００５６】
図９に示すように、本実施形態の表面加工装置１Ｂが有するノズル４Ｂには、その上面（被処理面１０１に対向する面）に開放する２つの貫通孔４６１、４６２が形成されている。ノズル４Ｂでは、これら貫通孔４６１、４６２のいずれか一方からエッチング液を送出し、他方からエッチング液を吸引するように構成されている。貫通孔４６１、４６２のどちらからエッチング液を送出し、どちらからエッチング液を吸引するかは、ノズル４の移動方向に応じて選択される。
【００５７】
図１０に示すように、貫通孔４６１、４６２は、ノズル４の移動方向に並んで形成されている。貫通孔４６１、４６２の開口４６１ａ、４６２ａは、それぞれ、ノズル４の移動方向に直交する方向に延在する長方形状をなしている。また、本実施形態では、開口４６１ａ、４６２ａが同じ形状、大きさとなっている。このように、開口４６１ａ、４６２ａを同じ形状、大きさとすることにより、エッチング液を開口４６１ａから送出し開口４６２ａから吸引する場合と、エッチング液を開口４６２ａから送出し開口４６１ａから吸引する場合とで、エッチング液の送出と吸引のバランスを等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面１０１に対するエッチング処理を行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態のノズル４Ｂでは、開口４６１ａ、４６２ａの長手方向の長さは、同じ方向における被処理面１０１の幅よりも短い。そのため、例えば、図１１に示すように、ノズル４Ｂを図１１中横方向に往復移動させながら図１１中縦方向に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給する。なお、前記「ノズル４Ｂの移動方向」とは、被処理面１０１上でのノズル４Ｂの移動方向を言い、図１１中横方向を言う。
【００５９】
このようなノズル４Ｂでは、ノズル４Ｂが図１１に示す移動ルートＲの左から右へ向けて移動する（図１１中Ｒ１で示す状態の）ときは、ノズル４Ｂの移動方向前方側に位置する開口４６１ａからエッチング液を送出し（すなわち開口４６１ａを送出口とし）、移動方向後方側に位置する開口４６２ａからエッチング液を吸引する（すなわち開口４６２ａを吸引口とする）。反対に、右から左へ向けて移動する（図１１中Ｒ２で示す状態の）ときは、ノズル４Ｂの移動方向前方側に位置する開口４６２ａからエッチング液を送出し、移動方向後方側に位置する開口４６１ａからエッチング液を吸引する。
【００６０】
これにより、図１１中の右から左、左から右のいずれの移動方向であっても、被処理面１０１の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することができる。
【００６１】
開口４６１ａからエッチング液を送出し、開口４６２ａからエッチング液を吸引する状態と、開口４６２ａからエッチング液を送出し、移動方向後方側に位置する４６１ａからエッチング液を吸引する状態とを切り替える切り替え手段８は、特に限定されないが、例えば、次のような構成とすることができる。
図１２に示すように、切り替え手段８は、貫通孔４６１に接続された送出管７１と貫通孔４６２に接続された回収管７２とを連結する第１の連結管８１と、送出管７１の第１の連結管８１との接続部Ｒ１よりも貫通孔４６１側と回収管７２の第１の連結管８１との接続部Ｒ３よりも貯留タンク７３側とを連結する第２の連結管８２と、第１の連結管８１の途中に設けられたバルブ８３１と、第２の連結管８２の途中に設けられたバルブ８３２と、送出管７１の第１の連結管８１との接続部Ｒ１と第２の連結管８２との接続部Ｒ２の間に設けられたバルブ８３３と、回収管７２の第１の連結管８１との接続部Ｒ３と第２の連結管８２との接続部Ｒ４の間に設けられたバルブ８３４と、これら４つのバルブ８３１〜８３４の開閉を制御するバルブ制御部（図示せず）を有している。
【００６２】
このような切り替え手段８では、前記バルブ制御部によって、バルブ８３１、８３２を閉状態（エッチング液が通過できない状態）とし、バルブ８３３、８３４を開状態（エッチング液が通過できる状態）とすることにより、開口４６１ａからエッチング液を送出し、開口４６２ａからエッチング液を吸引する状態とすることができる。逆に、バルブ８３１、８３２を開状態とし、バルブ８３３、８３４を閉状態とすることにより、開口４６２ａからエッチング液を送出し、開口４６１ａからエッチング液を吸引する状態とすることができる。
以上のような第３実施形態によっても、第２実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第４実施形態について説明する。
図１３は、第４実施形態にかかる表面加工装置の構成図、図１４は、図１３に示す表面加工装置が有するノズルの平面図、図１５は、図１３に示すノズルの移動ルートを示す平面図、図１６は、図１３に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。なお、以下の説明では、図１３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６４】
以下、第４実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第４実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なることと、循環経路を切り替える切り替え手段を有すること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図１３、図１４、図１５および図１６にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６５】
図１３に示すように、本実施形態の表面加工装置１Ｃが有するノズル４Ｃには、３つの貫通孔４７１、４７２、４７３が形成されている。このようなノズル４Ｃでは、エッチング液が貫通孔４７２を通ってノズル４Ｃの上面から送出され、貫通孔４７１または貫通孔４７３を通って吸引される。すなわち、ノズル４Ｃでは、貫通孔４７２の上部開口がエッチング液の送出口４ａを構成し、貫通孔４７１、７７３の上部開口がエッチング液の吸引口４ｂ’、４ｂ”を構成する。
【００６６】
図１４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂ’、４ｂ”は、それぞれ、ノズル４Ｃの移動方向に直交する方向に延在する長方形状をなしており、互いにその長手方向の長さが等しい。また、送出口４ａおよび吸引口４ｂ’、４ｂ”は、ノズル４Ｃの移動方向に並んで、かつ２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”の間に送出口４ａが位置するように形成されている。
【００６７】
特に本実施形態では、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”が送出口４ａに対して対称的に形成されている。また、本実施形態では、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”が互いに同じ形状、大きさをなしている。
ノズル４Ｃでは、送出口４ａおよび吸引口４ｂ’、４ｂ”の長手方向の長さは、同じ方向における被処理面１０１の幅よりも短い。そのため、例えば、図１５に示すように、ノズル４Ｃを図１５中横方向に往復移動させながら図１５中縦方向に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給する。なお、前記「ノズル４Ｃの移動方向」とは、被処理面１０１上でのノズル４Ｃの移動方向を言い、図１５中横方向を言う。
【００６８】
このようなノズル４Ｃでは、ノズル４Ｃが図１５に示す移動ルートＲの左から右へ向けて移動する（図１５中Ｒ１で示す状態の）ときは、送出口４ａからエッチング液を送出し、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”のうちのノズル４Ｃの移動方向後方側に位置する吸引口４ｂ’からエッチング液を吸引する。反対に、右から左へ向けて移動する（図１５中Ｒ２で示す状態の）ときは、送出口４ａからエッチング液を送出し、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”のうちのノズル４Ｃの移動方向後方側に位置する吸引口４ｂ”からエッチング液を吸引する。
【００６９】
これにより、図１５中の右から左、左から右のいずれの移動方向であっても、被処理面１０１の任意の領域をエッチング液の送出口４ａに遅れて吸引口（吸引口４ｂ’、４ｂ”のうちの実際に吸引する側の吸引口）が通過するため、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００７０】
特に、本実施形態では、前述したように、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”が送出口４ａに対して対称的に形成されており、かつ、互いに同じ形状、大きさをなしているため、エッチング液を吸引口４ｂ’から吸引する場合と、吸引口４ｂ”から吸引する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの吸引量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面１０１に対するエッチング処理を行うことができる。
【００７１】
送出口４ａからエッチング液を送出し、吸引口４ｂ’からエッチング液を吸引する状態と、送出口４ａからエッチング液を送出し、吸引口４ｂ”からエッチング液を吸引する状態とを切り替える切り替え手段８Ｃは、特に限定されないが、例えば、次のような構成とすることができる。
図１６に示すように、回収管７２は、途中で２股に分岐し、その一方が吸引口４ｂ’に接続され、他方が吸引口４ｂ”に接続されている。そして、切り替え手段８Ｃは、回収管７２の分岐部よりも吸引口４ｂ’側に設けられたバルブ８４１Ｃと、回収管７２の分岐部よりも吸引口４ｂ”側に設けられたバルブ８４２Ｃと、これらバルブ８４１Ｃ、８４２Ｃの開閉を制御するバルブ制御部（図示せず）とを有している。
【００７２】
このような切り替え手段８Ｃでは、前記バルブ制御部によって、バルブ８４２Ｃを閉状態（エッチング液が通過できない状態）とし、バルブ８４１Ｃを開状態（エッチング液が通過できる状態）とすることにより、吸引口４ｂ’からエッチング液を吸引する状態とすることができる。逆に、バルブ８４２Ｃを開状態とし、バルブ８４１Ｃを閉状態とすることにより、吸引口４ｂ”からエッチング液を吸引する状態とすることができる。
以上のような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７３】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第５実施形態について説明する。
図１７は、第５実施形態にかかる表面加工装置の構成図、図１８は、図１７に示す表面加工装置が有するノズルの斜視図、図１９は、図１７に示すノズルの移動ルートを示す平面図、図２０は、図１７に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。なお、以下の説明では、図１７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７４】
以下、第５実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第５実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なることと、循環経路を切り替える切り替え手段を有すること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図１７、図１８、図１９および図２０にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７５】
図１７に示すように、本実施形態の表面加工装置１Ｄが有するノズル４Ｄには、３つの貫通孔４８１、４８２、４８３が形成されている。このようなノズル４Ｄでは、エッチング液が貫通孔４８１または貫通孔４８３を通ってノズル４Ｄの上面から送出され、貫通孔４８２を通って吸引される。すなわち、ノズル４Ｄでは、貫通孔４８１、４８３の上部開口がエッチング液の送出口４ａ’、４ａ”を構成し、貫通孔４７２の上部開口がエッチング液の吸引口４ｂを構成する。
【００７６】
図１８に示すように、送出口４ａ’、４ａ”および吸引口４ｂは、それぞれ、ノズル４Ｄの移動方向に直交する方向に延在する長方形状をなしており、互いにその長手方向の長さが等しい。また、送出口４ａ’、４ａ”および吸引口４ｂは、ノズル４Ｄの移動方向に並んで、かつ２つの送出口４ａ’、４ａ”の間に吸引口４ｂが位置するように形成されている。
【００７７】
特に本実施形態では、２つの送出口４ａ’、４ａ”が吸引口４ｂに対して対称的に形成されている。また、本実施形態では、２つの送出口４ａ’、４ａ”が互いに同じ形状、大きさをなしている。
ノズル４Ｄでは、送出口４ａ’、４ａ”および吸引口４ｂの長手方向の長さは、同じ方向における被処理面１０１の幅よりも短い。そのため、例えば、図１９に示すように、ノズル４Ｄを図１９中横方向に往復移動させながら図１９中縦方向に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給する。なお、前記「ノズル４Ｄの移動方向」とは、被処理面１０１上でのノズル４Ｄの移動方向を言い、図１９中横方向を言う。
【００７８】
このようなノズル４Ｄでは、ノズル４Ｄが図１９に示す移動ルートＲの左から右へ向けて移動する（図１９中Ｒ１で示す状態の）ときは、２つの送出口４ａ’、４ａ”のうちのノズル４Ｄの移動方向前方側に位置する送出口４ａ”からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する。反対に、右から左へ向けて移動する（図１９中Ｒ２で示す状態の）ときは、２つの送出口４ａ’、４ａ”のうちのノズル４Ｄの移動方向前方側に位置する送出口４ａ’からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する。
【００７９】
これにより、図１９中の右から左、左から右のいずれの移動方向であっても、被処理面１０１の任意の領域をエッチング液の送出口（送出口４ａ’、４ａ”のうちの実際に送出する側の送出口）に遅れて吸引口４ｂが通過するため、送出口から送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂからスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００８０】
特に、本実施形態では、前述したように、２つの送出口４ａ’、４ａ”が吸引口４ｂに対して対称的に形成されており、かつ、互いに同じ形状、大きさをなしているため、エッチング液を送出口４ａ’から送出する場合と、送出口４ａ”から送出する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの送出量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面１０１に対するエッチング処理を行うことができる。
【００８１】
送出口４ａ’からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する状態と、送出口４ａ”からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する状態とを切り替える切り替え手段８Ｄは、特に限定されないが、例えば、次のような構成とすることができる。
図２０に示すように、送出管７１は、途中で２股に分岐し、その一方が送出口４ａ’に接続され、他方が送出口４ａ”に接続されている。そして、切り替え手段８Ｄは、送出管７１の分岐部よりも送出口４ａ’側に設けられたバルブ８５１Ｄと、送出管７１の分岐部よりも送出口４ａ”側に設けられたバルブ８５２Ｄと、これらバルブ８５１Ｄ、８５２Ｄの開閉を制御するバルブ制御部（図示せず）とを有している。
【００８２】
このような切り替え手段８Ｄでは、前記バルブ制御部によって、バルブ８５２Ｄを閉状態（エッチング液が通過できない状態）とし、バルブ８５１Ｄを開状態（エッチング液が通過できる状態）とすることにより、送出口４ａ’からエッチング液を送出する状態とすることができる。逆に、バルブ８５２Ｄを開状態とし、バルブ８５１Ｄを閉状態とすることにより、送出口４ａ”からエッチング液を送出する状態とすることができる。
以上のような第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上、本発明の表面加工装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【００８３】
また、前述した実施形態では、送出口４ａ（４ａ’、４ａ”）および吸引口４ｂ（４ｂ’、４ｂ”）が共に長方形状をなし、その長手方向の長さが互いに等しい構成について説明したが、送出口４ａおよび吸引口４ｂの形状としては、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することができれば特に限定されない。
【００８４】
例えば、図２１（ａ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に長方形状をなしているが、その長さおよび幅がそれぞれ異なっていてもよい。この場合には、吸引口４ｂの長手方向の長さは、送出口４ａの長手方向の長さの０．８倍以上、１．２倍以下程度であるのが好ましい。
また、図２１（ｂ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に長方形状をなしているが、その延在方向が平行でない構成であってもよい。
【００８５】
また、図２１（Ｃ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸増するような形状であってもよい。
また、図２１（ｄ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸減するような形状であってもよい。
また、図２２（ｅ）に示すように、送出口４ａが、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸減するような形状であり、吸引口４ｂが、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸増するような形状であってもよい。また、この逆であってもよい。
【００８６】
また、図２２（ｆ）に示すように、吸引口４ｂが、送出口４ａと長さが同じで、幅が異なる形状をなしていてもよい。ここで、幅が異なるとは、同図に示すように、長手方向に任意の異なる２点Ｐ１、Ｐ２を設定したとき、送出口４ａの点Ｐ１に対応する位置での幅Ｗ１と点Ｐ２に対応する位置での幅Ｗ２の比（Ｗ１／Ｗ２）と、吸引口４ｂの点Ｐ１に対応する位置での幅Ｗ３と点Ｐ２に対応する位置での幅Ｗ４の比（Ｗ３／Ｗ４）が、等しいことを言う。
【符号の説明】
【００８７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ……表面加工装置 ２……支持装置 ２１……チャッキングプレート ２１１……チャッキング面 ２２……固定手段 ２２１……吸気孔 ２２２……吸引ポンプ ３……エッチング液供給装置 ４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ……ノズル ４ａ、４ａ’、４ａ”……送出口 ４ｂ、４ｂ’、４ｂ”……吸引口 ４１、４２、４６１、４６２、４７１、４７２、４７３、４８１、４８２、４８３……貫通孔 ４５Ａ……案内溝 ４６１ａ、４６２ａ……開口 ６……制御部 ６１……ノズル移動装置 ６２……記憶部 ６３……演算部 ６４……移動制御部 ７……エッチング液循環装置 ７１……送出管 ７２……回収管 ７３……貯留タンク ７４……送液ポンプ ７５……流量調節バルブ ７６……流量計 ７７……吸引ポンプ ７８……温度制御部 ７８１……温度検知素子 ７８２……ヒーター ７８３……駆動制御部 ７９……循環経路 ８、８Ｃ、８Ｄ……切り替え手段 ８１……第１の連結管 ８２……第２の連結管 ８３１、８３２、８３３、８３４、８４１Ｃ、８４２Ｃ、８５１Ｄ、８５２Ｄ……バルブ ９００……ノズル ９１０……送出口 ９１１……中央部 ９１２、９１３……端部 ９２０……吸引口 ９２１、９２２、９２３……領域 １０……ワーク １０１……被処理面 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４……接続部 Ｓ１、Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ……領域 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗａ、Ｗｂ……幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理物（ガラス、水晶、シリコンウエハ等）の表面を加工する方法の１つとして、被処理物の被処理面にノズルから送出するエッチング液を局所的に供給し、ノズルと被処理物とを相対的に移動させることにより、被処理物の被処理面の全域に対してエッチング処理を行う、いわゆるローカルウエットエッチングが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の表面加工装置は、図２２に示すように、エッチング液を送出する送出口９１０と、送出口９１０の周囲を囲むように設けられ、送出口９１０から送出されたエッチング液を吸引する吸引口９２０とが形成されたノズル９００を有している。送出口９１０は、一方向に延在する長手形状（略長方形）をなしている。また、特許文献１に記載の表面加工装置は、ノズル９００を、被処理物の被処理面に沿って、吸引口９２０の延在方向に直交する方向に移動可能としている。このような表面加工装置では、送出口９１０からエッチング液を送出しつつ吸引口９２０で吸引しながら、ノズル９００を被処理面に沿って移動させることにより、被処理物に対して所望のエッチング処理を行う。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の表面加工装置では、図２２に示すように、送出口９１０の長手方向の中央部９１１から送出されたエッチング液を主に吸引する吸引口９２０の領域９２１の面積よりも、送出口９１０の両端部９１２、９１３から送出されたエッチング液を主に吸引する吸引口９２０の領域９２２、９２３の面積の方が大きい。そのため、送出口９１０の中央部９１１と両端部９１２、９１３とで送出されるエッチング液の流速が異なったり、送出口９１０の中央部９１１と両端部９１２、９１３とで、被処理面との間に介在するエッチング液の量が異なったりする。その結果、被処理面のエッチング液が供給されている領域内のエッチングレート（単位時間内のエッチング量）がばらついてしまい、被処理物に対して、所望のエッチングを行うことができない（言い換えればエッチング精度が低下する）という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２００９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、被処理面のエッチング液が供給されている領域内でのエッチングレートを均一化し、被処理物に対して所望のエッチングを行うことができる表面加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の表面加工装置では、被処理物の被処理面にエッチング液を供給することにより前記被処理面を加工する表面加工装置であって、
前記被処理物を支持する支持台と、
前記支持台に対して移動可能に設けられ、前記支持台に支持された前記被処理物の前記被処理面に対して前記エッチング液を送出する送出口および前記送出口から送出された前記エッチング液を吸引する吸引口を有するノズルと、を有し、
前記ノズルは、前記送出口から送出され前記被処理面に供給された前記エッチング液を、前記吸引口から偏りなく均一に吸引することにより、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域のエッチングレートを均一化することを特徴とする。
これにより、被処理面のエッチング液が供給されている領域内でのエッチングレートを均一化し、被処理物に対して所望のエッチングを行うことができる表面加工装置を提供することができる。
【０００８】
［適用例２］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域に前記エッチング液が均一に分布するように前記吸引口から前記エッチング液を吸引することが好ましい。
エッチング液の被処理面に対するエッチングレートは、被処理面に供給されるエッチング液の量（単位時間当たりの供給量）によって変化する。そのため、このような方法によれば、簡単かつ確実に、所定時刻において被処理面のエッチング液が供給されている領域内のエッチングレートを均一化することができる。
【０００９】
［適用例３］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口は、前記送出口の前記ノズルの移動方向後方側に形成されていることが好ましい。
これにより、被処理面の任意の領域を送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１０】
［適用例４］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、前記ノズルの移動方向に直交する方向に延在する長手形状をなし、長手方向の長さが互いに等しく、前記ノズルの移動方向に並んで形成されていることが好ましい。
これにより、エッチング液が供給された被処理面内の領域に、エッチング液が均一に分布することとなり、領域内のエッチングレートが均一となる。
【００１１】
［適用例５］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口および前記送出口は、互いに同じ形状をなしていることが好ましい。
これにより、送出口からのエッチング液の送出量と、吸引口からのエッチング液の吸引量とのバランスが良好となり、エッチング液を被処理面上に均一に分散させることができる。
【００１２】
［適用例６］
本発明の表面加工装置では、前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、長方形状をなしていることが好ましい。
これにより、エッチング液は、送出口の各部位から偏りなく等しい流量で送出され、被処理面に供給された後、吸引口の各部位から偏りなく等しい流量で吸引される。その結果、所定時刻にエッチング液が供給された被処理面内の領域に、エッチング液が均一に分布することとなり、領域内のエッチングレートが均一となる。
【００１３】
［適用例７］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記エッチング液を前記送出口から前記吸引口へ案内する案内溝を有していることが好ましい。
これにより、被処理面に供給されたエッチング液をスムーズに吸引口に導くことができる。
【００１４】
［適用例８］
本発明の表面加工装置では、前記案内溝は、前記ノズルの移動方向に延在していることが好ましい。
これにより、被処理面に供給されたエッチング液をよりスムーズに吸引口に導くことができる。
【００１５】
［適用例９］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、第１の開口および第２の開口を有し、
前記ノズルの移動方向に応じて、前記第１の開口を前記送出口とし前記第２の開口を前記吸引口とする状態と、前記第１の開口を前記吸引口とし前記第２の開口を前記送出口とする状態とを切り替えることができることが好ましい。
これにより、ノズルが一方の開口側に移動する場合、他方の開口側に移動する場合のいずれの場合であっても、被処理面の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１６】
［適用例１０］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記送出口を介して対向配置された１対の前記吸引口を有し、
前記１対の吸引口のうちの前記ノズルの移動方向後方側にある前記吸引口から前記エッチング液を吸引することが好ましい。
これにより、ノズルが一方の吸引口側に移動する場合、他方の吸引口側に移動する場合のいずれの場合であっても、被処理面の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１７】
［適用例１１］
本発明の表面加工装置では、前記１対の吸引口は、前記送出口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしていることが好ましい。
これにより、一方の吸引口からエッチング液を吸引する場合と、他方の吸引口からエッチング液を吸引する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの吸引量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面に対するエッチング処理を行うことができる。
【００１８】
［適用例１２］
本発明の表面加工装置では、前記ノズルは、前記吸引口を介して対向配置された１対の前記送出口を有し、
前記１対の送出口のうちの前記ノズルの移動方向先方側にある前記送出口から前記エッチング液を送出することが好ましい。
これにより、ノズルが一方の送出口側に移動する場合、他方の送出口側に移動する場合のいずれの場合であっても、被処理面の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００１９】
［適用例１３］
本発明の表面加工装置では、前記１対の送出口は、前記吸引口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしていることが好ましい。
これにより、一方の送出口からエッチング液を送出する場合と、他方の送出口からエッチング液を送出する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの送出量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面に対するエッチング処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の表面加工装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す表面加工装置が有するノズルの形状および移動方向を示す平面図である。
【図３】図２に示すノズルの縦断面図である。
【図４】図２に示すノズルの平面図である。
【図５】図１に示す表面加工装置が有する温度制御部の構成図である。
【図６】図１に示す表面加工装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルを示す斜視図である。
【図８】図７に示すノズルの平面図である。
【図９】第３実施形態にかかる表面加工装置の構成図である。
【図１０】図９に示す表面加工装置が有するノズルの平面図である。
【図１１】図９に示すノズルの移動ルートを示す平面図である。
【図１２】図９に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。
【図１３】第４実施形態にかかる表面加工装置の構成図である。
【図１４】図１３に示す表面加工装置が有するノズルの平面図である。
【図１５】図１３に示すノズルの移動ルートを示す平面図である。
【図１６】図１３に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。
【図１７】第５実施形態にかかる表面加工装置の構成図である。
【図１８】図１７に示す表面加工装置が有するノズルの斜視図である。
【図１９】図１７に示すノズルの移動ルートを示す平面図である。
【図２０】図１７に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。
【図２１】図１に示す表面加工装置が有するノズルの変形例を示す平面図である。
【図２２】従来のノズルを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の表面加工装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の表面加工装置の第１実施形態を示す図、図２は、図１に示す表面加工装置が有するノズルの形状および移動方向を示す平面図、図３は、図２に示すノズルの縦断面図、図４は、図２に示すノズルの平面図、図５は、図１に示す表面加工装置が有する温度制御部の構成図、図６は、図１に示す表面加工装置が有する制御部の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２２】
表面加工装置１は、ローカルウエットエッチングにより、ワーク（被処理物）１０に対して所望のエッチング処理を行う装置である。
エッチング処理が施されるワーク１０の構成材料は、特に限定されず、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、水晶等の結晶性材料、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ダイヤモンド、黒鉛等の炭素系材料、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、フェノール樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたもの、その他、例えば、アルミニウム、銅、鉄系金属のような各種金属材料が挙げられる。
【００２３】
また、ワーク１０の形状は、特に限定されず、例えば、板状、ブロック状等であってもよい。また、ワーク１０の平面視形状も特に限定されず、例えば、正方形、長方形、円形等であってもよい。なお、以下では、説明の便宜上、ワーク１０として、平面視形状が矩形の板状のものについて代表して説明する。
図１に示すように、表面加工装置１は、ワーク１０を支持する支持装置２と、支持装置２に支持されたワーク１０の被処理面１０１にエッチング液を供給するエッチング液供給装置３とを有している。このような表面加工装置１は、支持装置２に支持されたワーク１０の被処理面１０１に、エッチング液供給装置３によってエッチング液を供給することにより、ワーク１０（被処理面１０１）に対して所望のエッチング処理を行うように構成されている。
【００２４】
以下、支持装置２およびエッチング液供給装置３について、順次詳細に説明する。
［支持装置］
図１に示すように、支持装置２は、チャッキングプレート（支持台）２１と、固定手段２２とを有している。
（チャッキングプレート）
チャッキングプレート２１は、ワーク１０を支持する機能を有する。このような機能を有するチャッキングプレート２１は、本実施形態では、板状をなしている。ただし、チャッキングプレート２１の形状は、ワーク１０を支持することができれば、特に限定されず、板状でなくてもよい。
【００２５】
チャッキングプレート２１の下面は、ワーク１０を支持するチャッキング面２１１を構成する。チャッキング面２１１は、例えば平坦面で構成されている。これにより、ワーク１０をチャッキング面２１１に支持したとき、ワーク１０がチャッキング面２１１の形状に倣って変形するのを防止することができる。また、ワーク１０をチャッキング面２１１に支持したときに、チャッキング面２１１とワーク１０との間に隙間が形成され難いため、エアチャッキングを用いる固定手段２２によって、確実かつ簡単に、ワーク１０をチャッキング面２１１に固定することができる。
【００２６】
（固定手段）
固定手段２２は、チャッキング面２１１にワーク１０を固定する機能を有する。ワーク１０をチャッキング面２１１に固定することにより、チャッキングプレート２１に対するワーク１０の姿勢および位置をエッチング処理中一定に保つことができるため、ワーク１０に対して所望のエッチング処理を行うことができる。特に、本実施形態のような表面加工装置１では、ワーク１０をチャッキングプレート２１に吊り下げるように支持するため、固定手段２２により、ワーク１０のチャッキングプレート２１からの落下を防止することができる。
【００２７】
図１に示すように、固定手段２２は、チャッキングプレート２１に形成され、チャッキング面２１１に開放する複数の吸気孔２２１と、各吸気孔２２１に接続された吸引ポンプ２２２とを有している。各吸気孔２２１の開口は、ワーク１０をチャッキング面２１１に支持した状態にて、ワーク１０によって塞がれる。このような固定手段２２は、チャッキング面２１１にワーク１０を支持した状態にて、吸引ポンプ２２２を作動し、各吸気孔２２１内を減圧することにより、ワーク１０をチャッキング面２１１に吸着固定する。このような構成の固定手段２２によれば、簡単に、ワーク１０をチャッキング面２１１に固定することができる。また、吸気孔２２１内を常圧に復帰させるだけで、ワーク１０をチャッキング面２１１から簡単に取り外すことができる。
【００２８】
［エッチング液供給装置］
エッチング液供給装置３は、チャッキングプレート２１に固定されたワーク１０の被処理面１０１にエッチング液を供給する機能を有する。図１に示すように、エッチング液供給装置３は、ワーク１０の被処理面１０１に沿って移動可能に設けられたノズル４と、ノズル４の駆動を制御する制御部６と、エッチング液をノズル４から送出し、回収するエッチング液循環装置７とを有している。
【００２９】
（ノズル）
図１に示すように、ノズル４は、チャッキングプレート２１に固定されたワーク１０の下方に位置するように設けられている。また、ノズル４は、その上面（被処理面１０１と対向する面）に開放する２つの貫通孔４１、４２を有している。このようなノズル４では、エッチング液が貫通孔４１を通ってノズル４の上面から送出され、貫通孔４２を通って吸引される。すなわち、ノズル４では、貫通孔４１の上部開口がエッチング液の送出口４ａを構成し、貫通孔４２の上部開口がエッチング液の吸引口４ｂを構成する。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態のノズル４は、図２中横方向に延在する長手形状をなしている。表面加工装置１では、ノズル４からエッチング液を送出、吸引しつつ、ノズル４を図２中縦方向（すなわち、ノズル４の延在方向に直交する方向）に一次元的に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給し、ワーク１０に対して所望のエッチング処理を行うように構成されている。
【００３１】
このようなノズル４は、送出口４ａから送出され、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することにより、被処理面１０１の表面のエッチング液の流速（単位時間当たりのエッチング液の供給量）を均一とし、図３に示すように、所定時刻にエッチング液が供給された被処理面１０１内の領域Ｓ１（Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅ）のエッチングレートを均一化するように構成されている。これにより、被処理面１０１に対して所望のエッチング処理を高精度に行うことができる。
【００３２】
ここで、領域Ｓ１のエッチングレートを均一化する方法として、種々の方法が挙げられるが、ノズル４を、領域Ｓ１にエッチング液が均一に分布するように、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから吸引することのできる構成とするのが好ましい。一般に、エッチング液の被処理面１０１に対するエッチングレートは、被処理面１０１に供給されるエッチング液の量（単位時間当たりの供給量）によって変化する。そのため、上記のような方法によれば、簡単かつ確実に、領域Ｓ１内のエッチングレートを均一化することができる。
【００３３】
以下、このような方法を実現することのできるノズル４の構成について詳細に説明する。
図４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂは、ノズル４の移動方向に並んで形成されている。また、送出口４ａが、吸引口４ｂに対してノズル４の移動方向前方側に位置している。このような配置とすることにより、被処理面１０１の任意の領域を送出口４ａに遅れて吸引口４ｂが通過するため、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂからスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することができる。
【００３４】
また、図４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂは、互いに、ノズル４の移動方向に直交する方向を長手とする長方形状をなしている。特に、本実施形態では、送出口４ａおよび吸引口４ｂは、その長手方向（長辺）の長さが互いに等しく、同じ側に位置する端部同士がノズル４の移動方向と平行な同一線分上に位置している。送出口４ａおよび吸引口４ｂをそれぞれこのような形状とすることにより、次のような効果を発揮することができる。
【００３５】
例えば、説明の便宜上、図４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂを長手方向で３等分し、両端部および中央部の３つの領域Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに分ける。この場合、送出口４ａの領域Ｓａから送出されたエッチング液は、被処理面１０１に供給された後ノズル４の移動方向後方に位置する吸引口４ｂの領域Ｓａから吸引され、これと同様に、送出口４ａの領域Ｓｂから送出されたエッチング液は、被処理面１０１に供給された後吸引口４ｂの領域Ｓｂから吸引され、送出口４ａの領域Ｓｃから送出されたエッチング液は、被処理面１０１に供給された後吸引口４ｂの領域Ｓｃから吸引される。
【００３６】
送出口４ａおよび吸引口４ｂは、互いに長方形状をなし、その幅（ノズル４の移動方向の長さ）が長手方向の全域で一定であるため、送出口４ａから送出されるエッチング液の量は、送出口４ａの長手方向の各部位（３つの領域Ｓａ〜Ｓｃ）で互いに等しく、同様に吸引口４ｂから吸引されるエッチング液の量は、吸引口４ｂの長手方向の各部位（３つの領域Ｓａ〜Ｓｃ）で等しい。そのため、エッチング液は、送出口４ａの各部位（３つの領域Ｓａ〜Ｓｃ）から偏りなく等しい流量で送出され、被処理面１０１に供給された後、吸引口４ｂの各部位（領域Ｓａ〜Ｓｃ）から偏りなく等しい流量で吸引される。その結果、所定時刻にエッチング液が供給された被処理面１０１内の領域Ｓ１に、エッチング液が均一に分布することとなり、領域Ｓ１内のエッチングレートが均一となる。
【００３７】
ここで、送出口４ａと吸引口４ｂの幅（ノズル４の移動方向における長さ）は、特に限定されないが、送出口４ａの幅をＷａとし、吸引口４ｂの幅をＷｂとしたとき、Ｗｂが０．５Ｗａ以上、１．５Ｗａ以下であるのが好ましく、ＷｂがＷａと等しいことがさらに好ましい。これにより、送出口４ａからのエッチング液の送出量と、吸引口４ｂからのエッチング液の吸引量とのバランスが良好となり、エッチング液を領域Ｓ１内で均一に分散させて供給することができる。これに対して、送出口４ａからのエッチング液の送出量と吸引口４ｂからのエッチング液の吸引量の差によっても異なるが、Ｗｂが０．５Ｗａより小さい場合には、被処理面１０１に供給されたエッチング液の吸引が追い付かず、被処理面１０１に過剰のエッチング液が供給され、領域Ｓ１内でエッチング液の供給量にばらつきが生じる可能性がある。逆に、Ｗｂが１．５Ｗａより大きい場合には、被処理面１０１に供給されるエッチング液の量が過度に少なくなり、これに起因して気泡が発生し、領域Ｓ１内でエッチング液の供給量にばらつきが生じる可能性がある。
【００３８】
（エッチング液循環装置）
図１に示すように、エッチング液循環装置７は、エッチング液をノズル４の送出口４ａから送出する送出管７１と、エッチング液をノズル４の吸引口４ｂから回収する回収管７２と、エッチング液を貯留する貯留タンク７３と、貯留タンク７３から送出管７１へエッチング液を送出する送液ポンプ７４と、送出管７１へ送出するエッチング液の流量を調節する流量調節バルブ７５および流量計７６と、ワーク１０の被処理面１０１に付着したエッチング液（エッチング処理の用に供されたエッチング液）を吸引して回収するための吸引ポンプ７７と、ノズル４から送出するエッチング液の温度を調節する温度制御部７８とを有している。
【００３９】
これら各装置は、貯留タンク７３、送液ポンプ７４、流量調節バルブ７５、流量計７６、送出管７１、回収管７２の順に接続され、回収管７２と貯留タンク７３が接続されることにより、循環経路７９が形成されている。吸引ポンプ７７は、貯留タンク７３内を減圧することにより、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する。なお、送出管７１および回収管７２には、ノズル４の移動に追従可能なように可撓性があるものを用いるのが好ましい。また、エッチング液が接触する部分は全て、エッチング液により腐食することのない材料で構成されている。
【００４０】
循環経路７９を循環するエッチング液は、ワーク１０の構成材料に応じて選択すればよい。例えば、ワーク１０がガラス材、石英、水晶等、ＳｉＯ２を材料として含むものである場合には、エッチング液にはフッ化水素酸又はフッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合溶液を用いることが望ましい。また、ワーク１０がＳｉ半導体ウエハ等、Ｓｉを材料として含むものである場合には、エッチング液にはフッ化水素酸と硝酸の混合溶液又はフッ化水素酸と硝酸と酢酸の混合溶液、又は水酸化カリウムを用いることが望ましい。
【００４１】
また、このようなエッチング液に、エッチングレートを高めると共に空間波長の短い粗さ成分を除去する目的で研磨剤を含有させてもよい。研磨剤には、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、炭化珪素（ＳｉＣ）、ホウ化炭素（Ｂ４Ｃ）、ダイヤモンド、三酸化二クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、二酸化セリウム（ＣｅＯ２）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化硼素（ＢＮ）から成る微粒子や、これら微粒子のうちの２種以上の混合物を用いることができる。また、白金（Ｐｔ）の微粒子は、エッチング液に浸食されないという点で、研磨剤として好適に用いることができる。
【００４２】
温度制御部７８は、貯留タンク７３内のエッチング液を所定温度に維持する機能を有している。これにより、送出口４ａから送出されるエッチング液を所定温度に維持することができる。ここで、ワーク１０に対するエッチングレート（単位時間当たりのエッチング深さ）は、エッチング液の温度によって変化し、一般にエッチング液の温度の上昇に伴って、エッチングレートが高くなる。そのため、温度制御部７８を設けて、送出口４ａから送出されるエッチング液の温度を所望の温度に維持することにより、ワーク１０の被処理面１０１の全域を所望のエッチングレートでエッチング処理することができ、ワーク１０に対してより高精度なエッチング処理を施すことができる。
【００４３】
このような温度制御部７８の構成は、特に限定されないが、例えば図５に示すような構成を用いることができる。図５に示す構成では、温度制御部７８は、貯留タンク７３内に設けられ、貯留タンク７３内のエッチング液の温度を検知する温度検知素子７８１と、貯留タンク７３内に設けられ、貯留タンク７３内のエッチング液を加熱するヒーター７８２と、温度検知素子７８１の検知結果に基づいてヒーター７８２の駆動（ＯＮ／ＯＦＦ、出力値）を制御する駆動制御部７８３とを有している。このような構成によれば、温度制御部７８の構成を簡単なものとすることができるとともに、より確実に貯留タンク７３内のエッチング液を所定温度とすることができる。なお、温度制御部７８は、さらに貯留タンク７３内のエッチング液を冷却する冷却手段を有していてもよい。ヒーター７８２と冷却手段とを組み合わせることにより、貯留タンク７３内のエッチング液をより正確に所定温度に維持することができる。
【００４４】
温度検知素子７８１としては、貯留タンク７３内のエッチング液の温度を検知することができれば特に限定されず、例えば、白金測温抵抗体やサーミスタのような接触式の温度センサーや、放射温度計（サーモパイル）のような非接触式の温度センサーを用いることができる。
また、ヒーター７８２としては、貯留タンク７３内のエッチング液を加熱することができれば特に限定されず、例えば、ニクロム線等の線状発熱体を用いてもよいし、シリコンラバーヒーター等の面状発熱体を用いてもよい。また、ヒーター７８２の配置は、貯留タンク７３内のエッチング液を加熱することができれば特に限定されず、貯留タンク７３の外周付近に設置されていてもよい。
【００４５】
なお、本実施形態の温度制御部７８は、貯留タンク７３内のエッチング液を所定温度とする構成であるが、送出口４ａから送出されるエッチング液の温度を所定温度に維持することができれば、これに限定されない。例えば、温度制御部７８は、送出管７１の途中に設けられ、送出管７１内を流れるエッチング液の温度を制御してもよいし、回収管７２の途中に設けられ、回収管７２内を流れるエッチング液の温度を制御してもよい。
【００４６】
（制御部）
図６に示すように、制御部６は、ノズル４を平面内（被処理面１０１上）で移動させるノズル移動装置６１と、加工前および目標とする加工後のワーク１０の表面のプロファイルを記憶する記憶部６２と、これら２つのプロファイルおよびエッチング液の単位時間当たりのエッチング量（エッチング深さ）から、ノズル４の移動速度を算出する演算部６３と、その演算結果に基づきノズル４の移動速度を制御するとともにノズル４とワーク１０の離間距離を一定に保つようにノズル移動装置６１を制御する移動制御部６４とを有している。
以上、表面加工装置１について説明した。
【００４７】
次いで、表面加工装置１の動作について説明する。
［テスト工程］
まず、表面加工装置１を使用する前に、予備実験として、ワーク１０と同じ材料から成る試料（テストピース）を用いて、ノズル４（送出口４ａ）から所定の一定流量のエッチング液を試料表面に送出した場合における単位時間当たりのエッチング深さ（エッチングされる深さ）を求めておく。また、このエッチング深さの測定をノズル４を一定の速度で移動させながら行う。そして、この測定を複数の速度で行うことにより、ノズル４の移動速度とエッチング深さの関係を求めることができる。ワーク１０の被処理面１０１上の各点におけるエッチングすべき加工深さが決まれば、ここで求めたノズル４の移動速度と加工深さの関係から、ノズル４の移動速度を定めることができる。
【００４８】
［エッチング前のワーク１０の形状測定工程］
次に、ワーク１０の被処理面１０１の加工前のプロファイルを測定する。この測定は、既存の表面形状測定装置や表面粗さ測定装置等を用いて行うことができる。得られた測定結果を制御部６の記憶部６２に記憶させる。次に、演算部６３は、記憶部６２に記憶されたワーク１０の被処理面１０１の加工前および目標とする加工後のワーク１０の被処理面１０１のプロファイルとの差から、ワーク１０の被処理面１０１上の各位置において加工すべきエッチング深さを算出する。演算部６３は更に、前述のノズル４の移動速度とエッチング深さの関係から、被処理面１０１上の各位置におけるノズル４の移動速度を算出する。
【００４９】
［エッチング工程］
温度制御部７８を駆動しエッチング液を所定温度に加熱するとともに、送液ポンプ７４を作動させて流量調節バルブ７５を調節することにより、貯留タンク７３からノズル４を通して、所定の一定流量でエッチング液を送出する。次いで、移動制御部６４により制御されたノズル移動装置６１によって、ノズル４を上述のように定めた速度で、ワーク１０の被処理面１０１の全域を通過するように移動させる。それとともに、吸引ポンプ７７を作動させてワーク１０の被処理面１０１からエッチング液を貯留タンク７３に吸引する。これにより、ワーク１０の被処理面１０１の各点において、前述の算出された加工すべき深さにエッチングがなされ、所望のプロファイルが得られる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第２実施形態について説明する。
図７は、第２実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルを示す斜視図、図８は、図７に示すノズルの平面図である。
以下、第２実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５１】
本発明の第２実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図７および図８にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図７に示すように、本実施形態のノズル４Ａは、その上面（被処理面１０１に対向する面）に開放する複数の案内溝４５Ａを有している。複数の案内溝４５Ａは、それぞれ、送出口４ａと吸引口４ｂとを連通するように形成されている。また、複数の案内溝４５Ａは、それぞれ、ノズル４Ａの移動方向に延在して形成されている。
このような案内溝４５Ａは、送出口４ａから送出し被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂに案内（誘導）する案内溝である。このような案内溝４５Ａを形成することによって、被処理面１０１に供給されたエッチング液をスムーズに吸引口４ｂに導くことができる。
【００５２】
具体的には、例えば、図８に示すように、送出口４ａの領域Ｓｂから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を、案内溝４５Ａの作用によって、より確実に、吸引口４ｂの領域Ｓｂに導き、吸引口４ｂの領域Ｓｂから吸引することができる。送出口４ａの領域Ｓａ、Ｓｃから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液についても同様に、より確実に、吸引口４ｂの領域Ｓａ、Ｓｃから吸引することができる。すなわち、案内溝４５Ａを形成することによって、送出口４ａの領域Ｓｂから送出されたエッチング液が、吸引口４ｂの領域Ｓａや領域Ｓｃから吸引されたり、送出口４ａの領域ｓａから送出されたエッチング液が吸引口４ｂの領域Ｓｂや領域Ｓｃで吸引されたりするのを効果的に抑制することができ、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂの各部位（領域Ｓａ〜Ｓｃ）から偏りなく等しい流量で吸引することができる。
【００５３】
特に、本実施形態では、各案内溝４５Ａがノズル４Ａの移動方向に延在して形成されているため、上記効果がより顕著なものとなる。
なお、各案内溝４５Ａの横断面形状は、特に限定されず、例えば、半円形、四角形、三角形であってもよい。また、各案内溝４５Ａの深さ（最大深さ）も、特に限定されず、例えば、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下程度とすることができる。また、各案内溝４５Ａのピッチも、特に限定されず、例えば、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下とすることができる。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第３実施形態について説明する。
図９は、第３実施形態にかかる表面加工装置の構成図、図１０は、図９に示す表面加工装置が有するノズルの平面図、図１１は、図９に示すノズルの移動ルートを示す平面図、図１２は、図９に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。なお、以下の説明では、図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００５５】
以下、第３実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なることと、循環経路を切り替える切り替え手段を有すること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図９、図１０、図１１および図１２にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００５６】
図９に示すように、本実施形態の表面加工装置１Ｂが有するノズル４Ｂには、その上面（被処理面１０１に対向する面）に開放する２つの貫通孔４６１、４６２が形成されている。ノズル４Ｂでは、これら貫通孔４６１、４６２のいずれか一方からエッチング液を送出し、他方からエッチング液を吸引するように構成されている。貫通孔４６１、４６２のどちらからエッチング液を送出し、どちらからエッチング液を吸引するかは、ノズル４の移動方向に応じて選択される。
【００５７】
図１０に示すように、貫通孔４６１、４６２は、ノズル４の移動方向に並んで形成されている。貫通孔４６１、４６２の開口４６１ａ、４６２ａは、それぞれ、ノズル４の移動方向に直交する方向に延在する長方形状をなしている。また、本実施形態では、開口４６１ａ、４６２ａが同じ形状、大きさとなっている。このように、開口４６１ａ、４６２ａを同じ形状、大きさとすることにより、エッチング液を開口４６１ａから送出し開口４６２ａから吸引する場合と、エッチング液を開口４６２ａから送出し開口４６１ａから吸引する場合とで、エッチング液の送出と吸引のバランスを等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面１０１に対するエッチング処理を行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態のノズル４Ｂでは、開口４６１ａ、４６２ａの長手方向の長さは、同じ方向における被処理面１０１の幅よりも短い。そのため、例えば、図１１に示すように、ノズル４Ｂを図１１中横方向に往復移動させながら図１１中縦方向に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給する。なお、前記「ノズル４Ｂの移動方向」とは、被処理面１０１上でのノズル４Ｂの移動方向を言い、図１１中横方向を言う。
【００５９】
このようなノズル４Ｂでは、ノズル４Ｂが図１１に示す移動ルートＲの左から右へ向けて移動する（図１１中Ｒ１で示す状態の）ときは、ノズル４Ｂの移動方向前方側に位置する開口４６１ａからエッチング液を送出し（すなわち開口４６１ａを送出口とし）、移動方向後方側に位置する開口４６２ａからエッチング液を吸引する（すなわち開口４６２ａを吸引口とする）。反対に、右から左へ向けて移動する（図１１中Ｒ２で示す状態の）ときは、ノズル４Ｂの移動方向前方側に位置する開口４６２ａからエッチング液を送出し、移動方向後方側に位置する開口４６１ａからエッチング液を吸引する。
【００６０】
これにより、図１１中の右から左、左から右のいずれの移動方向であっても、被処理面１０１の任意の領域をエッチング液の送出口に遅れて吸引口が通過するため、送出口から送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することができる。
【００６１】
開口４６１ａからエッチング液を送出し、開口４６２ａからエッチング液を吸引する状態と、開口４６２ａからエッチング液を送出し、移動方向後方側に位置する４６１ａからエッチング液を吸引する状態とを切り替える切り替え手段８は、特に限定されないが、例えば、次のような構成とすることができる。
図１２に示すように、切り替え手段８は、貫通孔４６１に接続された送出管７１と貫通孔４６２に接続された回収管７２とを連結する第１の連結管８１と、送出管７１の第１の連結管８１との接続部Ｒ１よりも貫通孔４６１側と回収管７２の第１の連結管８１との接続部Ｒ３よりも貯留タンク７３側とを連結する第２の連結管８２と、第１の連結管８１の途中に設けられたバルブ８３１と、第２の連結管８２の途中に設けられたバルブ８３２と、送出管７１の第１の連結管８１との接続部Ｒ１と第２の連結管８２との接続部Ｒ２の間に設けられたバルブ８３３と、回収管７２の第１の連結管８１との接続部Ｒ３と第２の連結管８２との接続部Ｒ４の間に設けられたバルブ８３４と、これら４つのバルブ８３１〜８３４の開閉を制御するバルブ制御部（図示せず）を有している。
【００６２】
このような切り替え手段８では、前記バルブ制御部によって、バルブ８３１、８３２を閉状態（エッチング液が通過できない状態）とし、バルブ８３３、８３４を開状態（エッチング液が通過できる状態）とすることにより、開口４６１ａからエッチング液を送出し、開口４６２ａからエッチング液を吸引する状態とすることができる。逆に、バルブ８３１、８３２を開状態とし、バルブ８３３、８３４を閉状態とすることにより、開口４６２ａからエッチング液を送出し、開口４６１ａからエッチング液を吸引する状態とすることができる。
以上のような第３実施形態によっても、第２実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第４実施形態について説明する。
図１３は、第４実施形態にかかる表面加工装置の構成図、図１４は、図１３に示す表面加工装置が有するノズルの平面図、図１５は、図１３に示すノズルの移動ルートを示す平面図、図１６は、図１３に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。なお、以下の説明では、図１３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６４】
以下、第４実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第４実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なることと、循環経路を切り替える切り替え手段を有すること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図１３、図１４、図１５および図１６にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６５】
図１３に示すように、本実施形態の表面加工装置１Ｃが有するノズル４Ｃには、３つの貫通孔４７１、４７２、４７３が形成されている。このようなノズル４Ｃでは、エッチング液が貫通孔４７２を通ってノズル４Ｃの上面から送出され、貫通孔４７１または貫通孔４７３を通って吸引される。すなわち、ノズル４Ｃでは、貫通孔４７２の上部開口がエッチング液の送出口４ａを構成し、貫通孔４７１、７７３の上部開口がエッチング液の吸引口４ｂ’、４ｂ”を構成する。
【００６６】
図１４に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂ’、４ｂ”は、それぞれ、ノズル４Ｃの移動方向に直交する方向に延在する長方形状をなしており、互いにその長手方向の長さが等しい。また、送出口４ａおよび吸引口４ｂ’、４ｂ”は、ノズル４Ｃの移動方向に並んで、かつ２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”の間に送出口４ａが位置するように形成されている。
【００６７】
特に本実施形態では、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”が送出口４ａに対して対称的に形成されている。また、本実施形態では、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”が互いに同じ形状、大きさをなしている。
ノズル４Ｃでは、送出口４ａおよび吸引口４ｂ’、４ｂ”の長手方向の長さは、同じ方向における被処理面１０１の幅よりも短い。そのため、例えば、図１５に示すように、ノズル４Ｃを図１５中横方向に往復移動させながら図１５中縦方向に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給する。なお、前記「ノズル４Ｃの移動方向」とは、被処理面１０１上でのノズル４Ｃの移動方向を言い、図１５中横方向を言う。
【００６８】
このようなノズル４Ｃでは、ノズル４Ｃが図１５に示す移動ルートＲの左から右へ向けて移動する（図１５中Ｒ１で示す状態の）ときは、送出口４ａからエッチング液を送出し、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”のうちのノズル４Ｃの移動方向後方側に位置する吸引口４ｂ’からエッチング液を吸引する。反対に、右から左へ向けて移動する（図１５中Ｒ２で示す状態の）ときは、送出口４ａからエッチング液を送出し、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”のうちのノズル４Ｃの移動方向後方側に位置する吸引口４ｂ”からエッチング液を吸引する。
【００６９】
これにより、図１５中の右から左、左から右のいずれの移動方向であっても、被処理面１０１の任意の領域をエッチング液の送出口４ａに遅れて吸引口（吸引口４ｂ’、４ｂ”のうちの実際に吸引する側の吸引口）が通過するため、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口からスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００７０】
特に、本実施形態では、前述したように、２つの吸引口４ｂ’、４ｂ”が送出口４ａに対して対称的に形成されており、かつ、互いに同じ形状、大きさをなしているため、エッチング液を吸引口４ｂ’から吸引する場合と、吸引口４ｂ”から吸引する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの吸引量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面１０１に対するエッチング処理を行うことができる。
【００７１】
送出口４ａからエッチング液を送出し、吸引口４ｂ’からエッチング液を吸引する状態と、送出口４ａからエッチング液を送出し、吸引口４ｂ”からエッチング液を吸引する状態とを切り替える切り替え手段８Ｃは、特に限定されないが、例えば、次のような構成とすることができる。
図１６に示すように、回収管７２は、途中で２股に分岐し、その一方が吸引口４ｂ’に接続され、他方が吸引口４ｂ”に接続されている。そして、切り替え手段８Ｃは、回収管７２の分岐部よりも吸引口４ｂ’側に設けられたバルブ８４１Ｃと、回収管７２の分岐部よりも吸引口４ｂ”側に設けられたバルブ８４２Ｃと、これらバルブ８４１Ｃ、８４２Ｃの開閉を制御するバルブ制御部（図示せず）とを有している。
【００７２】
このような切り替え手段８Ｃでは、前記バルブ制御部によって、バルブ８４２Ｃを閉状態（エッチング液が通過できない状態）とし、バルブ８４１Ｃを開状態（エッチング液が通過できる状態）とすることにより、吸引口４ｂ’からエッチング液を吸引する状態とすることができる。逆に、バルブ８４２Ｃを開状態とし、バルブ８４１Ｃを閉状態とすることにより、吸引口４ｂ”からエッチング液を吸引する状態とすることができる。
以上のような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７３】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の表面加工装置の第５実施形態について説明する。
図１７は、第５実施形態にかかる表面加工装置の構成図、図１８は、図１７に示す表面加工装置が有するノズルの斜視図、図１９は、図１７に示すノズルの移動ルートを示す平面図、図２０は、図１７に示す表面加工装置が有する切り替え手段を説明する図である。なお、以下の説明では、図１７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７４】
以下、第５実施形態の表面加工装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第５実施形態にかかる表面加工装置では、ノズルの構成が異なることと、循環経路を切り替える切り替え手段を有すること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図１７、図１８、図１９および図２０にて、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７５】
図１７に示すように、本実施形態の表面加工装置１Ｄが有するノズル４Ｄには、３つの貫通孔４８１、４８２、４８３が形成されている。このようなノズル４Ｄでは、エッチング液が貫通孔４８１または貫通孔４８３を通ってノズル４Ｄの上面から送出され、貫通孔４８２を通って吸引される。すなわち、ノズル４Ｄでは、貫通孔４８１、４８３の上部開口がエッチング液の送出口４ａ’、４ａ”を構成し、貫通孔４７２の上部開口がエッチング液の吸引口４ｂを構成する。
【００７６】
図１８に示すように、送出口４ａ’、４ａ”および吸引口４ｂは、それぞれ、ノズル４Ｄの移動方向に直交する方向に延在する長方形状をなしており、互いにその長手方向の長さが等しい。また、送出口４ａ’、４ａ”および吸引口４ｂは、ノズル４Ｄの移動方向に並んで、かつ２つの送出口４ａ’、４ａ”の間に吸引口４ｂが位置するように形成されている。
【００７７】
特に本実施形態では、２つの送出口４ａ’、４ａ”が吸引口４ｂに対して対称的に形成されている。また、本実施形態では、２つの送出口４ａ’、４ａ”が互いに同じ形状、大きさをなしている。
ノズル４Ｄでは、送出口４ａ’、４ａ”および吸引口４ｂの長手方向の長さは、同じ方向における被処理面１０１の幅よりも短い。そのため、例えば、図１９に示すように、ノズル４Ｄを図１９中横方向に往復移動させながら図１９中縦方向に移動させることにより、被処理面１０１の全域にエッチング液を供給する。なお、前記「ノズル４Ｄの移動方向」とは、被処理面１０１上でのノズル４Ｄの移動方向を言い、図１９中横方向を言う。
【００７８】
このようなノズル４Ｄでは、ノズル４Ｄが図１９に示す移動ルートＲの左から右へ向けて移動する（図１９中Ｒ１で示す状態の）ときは、２つの送出口４ａ’、４ａ”のうちのノズル４Ｄの移動方向前方側に位置する送出口４ａ”からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する。反対に、右から左へ向けて移動する（図１９中Ｒ２で示す状態の）ときは、２つの送出口４ａ’、４ａ”のうちのノズル４Ｄの移動方向前方側に位置する送出口４ａ’からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する。
【００７９】
これにより、図１９中の右から左、左から右のいずれの移動方向であっても、被処理面１０１の任意の領域をエッチング液の送出口（送出口４ａ’、４ａ”のうちの実際に送出する側の送出口）に遅れて吸引口４ｂが通過するため、送出口から送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口４ｂからスムーズに吸引することができる。そのため、より確実に、被処理面１０１に供給されたエッチング液を吸引口から偏りなく均一に吸引することができる。
【００８０】
特に、本実施形態では、前述したように、２つの送出口４ａ’、４ａ”が吸引口４ｂに対して対称的に形成されており、かつ、互いに同じ形状、大きさをなしているため、エッチング液を送出口４ａ’から送出する場合と、送出口４ａ”から送出する場合とで、エッチング液の単位時間当たりの送出量を等しくすることができる。そのため、上記いずれの場合であっても、同じ条件（エッチングレート）で被処理面１０１に対するエッチング処理を行うことができる。
【００８１】
送出口４ａ’からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する状態と、送出口４ａ”からエッチング液を送出し、吸引口４ｂからエッチング液を吸引する状態とを切り替える切り替え手段８Ｄは、特に限定されないが、例えば、次のような構成とすることができる。
図２０に示すように、送出管７１は、途中で２股に分岐し、その一方が送出口４ａ’に接続され、他方が送出口４ａ”に接続されている。そして、切り替え手段８Ｄは、送出管７１の分岐部よりも送出口４ａ’側に設けられたバルブ８５１Ｄと、送出管７１の分岐部よりも送出口４ａ”側に設けられたバルブ８５２Ｄと、これらバルブ８５１Ｄ、８５２Ｄの開閉を制御するバルブ制御部（図示せず）とを有している。
【００８２】
このような切り替え手段８Ｄでは、前記バルブ制御部によって、バルブ８５２Ｄを閉状態（エッチング液が通過できない状態）とし、バルブ８５１Ｄを開状態（エッチング液が通過できる状態）とすることにより、送出口４ａ’からエッチング液を送出する状態とすることができる。逆に、バルブ８５２Ｄを開状態とし、バルブ８５１Ｄを閉状態とすることにより、送出口４ａ”からエッチング液を送出する状態とすることができる。
以上のような第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上、本発明の表面加工装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【００８３】
また、前述した実施形態では、送出口４ａ（４ａ’、４ａ”）および吸引口４ｂ（４ｂ’、４ｂ”）が共に長方形状をなし、その長手方向の長さが互いに等しい構成について説明したが、送出口４ａおよび吸引口４ｂの形状としては、送出口４ａから送出され被処理面１０１に供給されたエッチング液を、吸引口４ｂから偏りなく均一に吸引することができれば特に限定されない。
【００８４】
例えば、図２１（ａ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に長方形状をなしているが、その長さおよび幅がそれぞれ異なっていてもよい。この場合には、吸引口４ｂの長手方向の長さは、送出口４ａの長手方向の長さの０．８倍以上、１．２倍以下程度であるのが好ましい。
また、図２１（ｂ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に長方形状をなしているが、その延在方向が平行でない構成であってもよい。
【００８５】
また、図２１（Ｃ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸増するような形状であってもよい。
また、図２１（ｄ）に示すように、送出口４ａおよび吸引口４ｂが共に、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸減するような形状であってもよい。
また、図２２（ｅ）に示すように、送出口４ａが、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸減するような形状であり、吸引口４ｂが、幅が長手方向の中央部から縁部に向けて漸増するような形状であってもよい。また、この逆であってもよい。
【００８６】
また、図２２（ｆ）に示すように、吸引口４ｂが、送出口４ａと長さが同じで、幅が異なる形状をなしていてもよい。ここで、幅が異なるとは、同図に示すように、長手方向に任意の異なる２点Ｐ１、Ｐ２を設定したとき、送出口４ａの点Ｐ１に対応する位置での幅Ｗ１と点Ｐ２に対応する位置での幅Ｗ２の比（Ｗ１／Ｗ２）と、吸引口４ｂの点Ｐ１に対応する位置での幅Ｗ３と点Ｐ２に対応する位置での幅Ｗ４の比（Ｗ３／Ｗ４）が、等しいことを言う。
【符号の説明】
【００８７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ……表面加工装置 ２……支持装置 ２１……チャッキングプレート ２１１……チャッキング面 ２２……固定手段 ２２１……吸気孔 ２２２……吸引ポンプ ３……エッチング液供給装置 ４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ……ノズル ４ａ、４ａ’、４ａ”……送出口 ４ｂ、４ｂ’、４ｂ”……吸引口 ４１、４２、４６１、４６２、４７１、４７２、４７３、４８１、４８２、４８３……貫通孔 ４５Ａ……案内溝 ４６１ａ、４６２ａ……開口 ６……制御部 ６１……ノズル移動装置 ６２……記憶部 ６３……演算部 ６４……移動制御部 ７……エッチング液循環装置 ７１……送出管 ７２……回収管 ７３……貯留タンク ７４……送液ポンプ ７５……流量調節バルブ ７６……流量計 ７７……吸引ポンプ ７８……温度制御部 ７８１……温度検知素子 ７８２……ヒーター ７８３……駆動制御部 ７９……循環経路 ８、８Ｃ、８Ｄ……切り替え手段 ８１……第１の連結管 ８２……第２の連結管 ８３１、８３２、８３３、８３４、８４１Ｃ、８４２Ｃ、８５１Ｄ、８５２Ｄ……バルブ ９００……ノズル ９１０……送出口 ９１１……中央部 ９１２、９１３……端部 ９２０……吸引口 ９２１、９２２、９２３……領域 １０……ワーク １０１……被処理面 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４……接続部 Ｓ１、Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ……領域 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗａ、Ｗｂ……幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の被処理面にエッチング液を供給することにより前記被処理面を加工する表面加工装置であって、
前記被処理物を支持する支持台と、
前記支持台に対して移動可能に設けられ、前記支持台に支持された前記被処理物の前記被処理面に対して前記エッチング液を送出する送出口および前記送出口から送出された前記エッチング液を吸引する吸引口を有するノズルと、を有し、
前記ノズルは、前記送出口から送出され前記被処理面に供給された前記エッチング液を、前記吸引口から偏りなく均一に吸引することにより、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域のエッチングレートを均一化することを特徴とする表面加工装置。
【請求項２】
前記ノズルは、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域に前記エッチング液が均一に分布するように前記吸引口から前記エッチング液を吸引する請求項１に記載の表面加工装置。
【請求項３】
前記吸引口は、前記送出口の前記ノズルの移動方向後方側に形成されている請求項１または２に記載の表面加工装置。
【請求項４】
前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、前記ノズルの移動方向に直交する方向に延在する長手形状をなし、長手方向の長さが互いに等しく、前記ノズルの移動方向に並んで形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項５】
前記吸引口および前記送出口は、互いに同じ形状をなしている請求項４に記載の表面加工装置。
【請求項６】
前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、長方形状をなしている請求項４または５に記載の表面加工装置。
【請求項７】
前記ノズルは、前記エッチング液を前記送出口から前記吸引口へ案内する案内溝を有している請求項１ないし６のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項８】
前記案内溝は、前記ノズルの移動方向に延在している請求項７に記載の表面加工装置。
【請求項９】
前記ノズルは、第１の開口および第２の開口を有し、
前記ノズルの移動方向に応じて、前記第１の開口を前記送出口とし前記第２の開口を前記吸引口とする状態と、前記第１の開口を前記吸引口とし前記第２の開口を前記送出口とする状態とを切り替えることができる請求項１ないし８のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項１０】
前記ノズルは、前記送出口を介して対向配置された１対の前記吸引口を有し、
前記１対の吸引口のうちの前記ノズルの移動方向後方側にある前記吸引口から前記エッチング液を吸引する請求項１ないし８のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項１１】
前記１対の吸引口は、前記送出口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしている請求項１０に記載の表面加工装置。
【請求項１２】
前記ノズルは、前記吸引口を介して対向配置された１対の前記送出口を有し、
前記１対の送出口のうちの前記ノズルの移動方向先方側にある前記送出口から前記エッチング液を送出する請求項１ないし８のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項１３】
前記１対の送出口は、前記吸引口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしている請求項１２に記載の表面加工装置。
【請求項１】
被処理物の被処理面にエッチング液を供給することにより前記被処理面を加工する表面加工装置であって、
前記被処理物を支持する支持台と、
前記支持台に対して移動可能に設けられ、前記支持台に支持された前記被処理物の前記被処理面に対して前記エッチング液を送出する送出口および前記送出口から送出された前記エッチング液を吸引する吸引口を有するノズルと、を有し、
前記ノズルは、前記送出口から送出され前記被処理面に供給された前記エッチング液を、前記吸引口から偏りなく均一に吸引することにより、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域のエッチングレートを均一化することを特徴とする表面加工装置。
【請求項２】
前記ノズルは、前記エッチング液が供給された前記被処理面内の領域に前記エッチング液が均一に分布するように前記吸引口から前記エッチング液を吸引する請求項１に記載の表面加工装置。
【請求項３】
前記吸引口は、前記送出口の前記ノズルの移動方向後方側に形成されている請求項１または２に記載の表面加工装置。
【請求項４】
前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、前記ノズルの移動方向に直交する方向に延在する長手形状をなし、長手方向の長さが互いに等しく、前記ノズルの移動方向に並んで形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項５】
前記吸引口および前記送出口は、互いに同じ形状をなしている請求項４に記載の表面加工装置。
【請求項６】
前記吸引口および前記送出口は、それぞれ、長方形状をなしている請求項４または５に記載の表面加工装置。
【請求項７】
前記ノズルは、前記エッチング液を前記送出口から前記吸引口へ案内する案内溝を有している請求項１ないし６のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項８】
前記案内溝は、前記ノズルの移動方向に延在している請求項７に記載の表面加工装置。
【請求項９】
前記ノズルは、第１の開口および第２の開口を有し、
前記ノズルの移動方向に応じて、前記第１の開口を前記送出口とし前記第２の開口を前記吸引口とする状態と、前記第１の開口を前記吸引口とし前記第２の開口を前記送出口とする状態とを切り替えることができる請求項１ないし８のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項１０】
前記ノズルは、前記送出口を介して対向配置された１対の前記吸引口を有し、
前記１対の吸引口のうちの前記ノズルの移動方向後方側にある前記吸引口から前記エッチング液を吸引する請求項１ないし８のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項１１】
前記１対の吸引口は、前記送出口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしている請求項１０に記載の表面加工装置。
【請求項１２】
前記ノズルは、前記吸引口を介して対向配置された１対の前記送出口を有し、
前記１対の送出口のうちの前記ノズルの移動方向先方側にある前記送出口から前記エッチング液を送出する請求項１ないし８のいずれかに記載の表面加工装置。
【請求項１３】
前記１対の送出口は、前記吸引口に対して対称的に設けられており、かつ、互いに同じ形状および大きさをなしている請求項１２に記載の表面加工装置。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２３０９４（Ｐ２０１２−２３０９４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５７８７６（Ｐ２０１０−１５７８７６）
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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