(57)【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ノズルであって、
前記エッチング液を送出する送出口を有するノズル本体と、
前記送出口から送出され前記被処理面に供給される前記エッチング液を加熱する加熱手段と、を有し、
前記ノズル本体は、前記送出口と並んで配置されていて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、前記送出口とつながっている流路、および前記吸引口とつながっている流路を有し、
前記加熱手段は、前記送出口とつながっている流路と前記吸引口とつながっている流路とに挟まれて配置された複数の加熱部を有し、
前記複数の加熱部は、前記送出口の開口面側からの平面視で前記送出口とつながっている流路を介して対向して配置されていることを特徴とするノズル。
【請求項２】
前記複数の加熱部は、前記送出口の開口面側からの平面視で互いに重ならないように設けられている請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記複数の加熱部をそれぞれ独立して制御する加熱制御部を有している請求項１または２に記載のノズル。
【請求項４】
前記加熱部は、マイクロヒーターである請求項１ないし３のいずれか一項に記載のノズル。
【請求項５】
前記加熱部は、前記送出口とつながっている流路と前記吸引口とつながっている流路との間にある壁部内に設けられている請求項１ないし４のいずれか一項に記載のノズル。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のノズルと、
前記ノズルを前記被処理面に対して相対的に移動させるノズル移動手段と、を備えていることを特徴とするエッチング液供給装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、前記被処理面の平面視にて、前記送出口の前記ノズルの相対的移動方向と直交する方向に対向配置された一対の前記加熱部を有している請求項６に記載のエッチング液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルおよびエッチング液供給装置に関する。
【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、１列に並んだ複数のノズルを有するノズル集合体を有しており、このノズル集合体は、被処理物の被処理面に沿って、複数のノズルの配列方向に直交する方向に移動可能となっている。また、各ノズルにはヒーターが設置されており、各ノズルから送出するエッチング液の温度を制御できる。このような装置では、各ノズルから送出するエッチング液の温度を調節することにより、被処理面のノズル集合体と対向する各点（微少領域）でエッチングレートを異ならせ、それにより、所定のプロファイルが得られるようになっている。
【０００４】
しかしながら、このような装置では、所定時刻において、所定の１つのノズルから送出されるエッチング液の温度が全体に均一である（等しい）ため、当該ノズルに対向する被処理面の点に対して、等しいエッチングレートでエッチング処理が行われる。すなわち、特許文献１の装置では、ノズル（送出口）の大きさよりも小さい領域内でエッチングレートを異ならせることができない。そのため、被処理面に対して高精度なエッチング処理を行うことができない。
【０００５】
また、エッチング処理の高速化（短時間化）を図るのに、ノズルのサイズを大きくすることが考えられるが、特許文献１の装置では、上記のような問題、すなわちノズルの大きさよりも小さい領域にてエッチングレートを変化させることができないという問題を有するため、各ノズルのサイズを大きくすると、より一層、被処理面に対するエッチング処理の精度が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
本発明の目的は、被処理物に対して高精度のエッチング処理を行うことができるノズルおよびエッチング液供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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］
本発明のノズルは、被処理物の被処理面にエッチング液を供給するノズルであって、
前記エッチング液を送出する送出口を有するノズル本体と、
前記送出口から送出され前記被処理面に供給される前記エッチング液を加熱する加熱手段と、を有し、
前記ノズル本体は、前記送出口と並んで配置されていて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、前記送出口とつながっている流路、および前記吸引口とつながっている流路を有し、
前記加熱手段は、前記送出口とつながっている流路と前記吸引口とつながっている流路とに挟まれて配置された複数の加熱部を有し、
前記複数の加熱部は、前記送出口の開口面側からの平面視で前記送出口とつながっている流路を介して対向して配置されていることを特徴とするノズル。
これにより、被処理物に対して高精度のエッチング処理を行うことができるノズルを提供することができる。また、エッチング液を送出する送出口のサイズを大きくしても、エッチング処理の精度を維持することができるため、エッチング処理の処理時間短縮を図ることができる。また、所定時刻に被処理面に供給されるエッチング液に所定の温度勾配を設けることが容易となる。
【００１０】
［適用例２］
本発明のノズルでは、前記複数の加熱部は、前記送出口の開口面側からの平面視で互いに重ならないように設けられていることが好ましい。
これにより、所定時刻に被処理面に供給されるエッチング液に所定の温度勾配を設けることがより容易となる。
【００１２】
［適用例３］
本発明のノズルでは、前記複数の加熱部をそれぞれ独立して制御する加熱制御部を有していることが好ましい。
これにより、所定時刻に被処理面に供給されるエッチング液に所定の温度勾配を設けることが容易となる。
【００１３】
［適用例４］
本発明のノズルでは、前記加熱部は、マイクロヒーターであることが好ましい。
これにより、加熱部の構成が簡単となる。
【００１４】
［適用例５］
本発明のノズルでは、前記加熱部は、前記送出口とつながっている流路と前記吸引口とつながっている流路との間にある壁部内に設けられていることが好ましい。
これにより、加熱部からの熱を流通するエッチング液に効率的に伝達することができる。また、加熱部へのエッチング液の付着を阻止でき、加熱部の腐食を防止することができる。
【００１５】
［適用例６］
本発明のエッチング液供給装置は、本発明のノズルと、前記ノズルを前記被処理面に対して相対的に移動させるノズル移動手段と、を備えていることを特徴とする。
これにより、被処理物に対して高精度のエッチング処理を行うことができるノズルを提供することができる。また、エッチング液を送出する送出口のサイズを大きくしても、エッチング処理の精度を維持することができるため、エッチング処理の処理時間短縮を図ることができる。
【００１６】
［適用例７］
本発明のエッチング液供給装置では、前記加熱手段は、前記被処理面の平面視にて、前記送出口の前記ノズルの相対的移動方向と直交する方向に対向配置された一対の前記加熱部を有していることが好ましい。
これにより、所定時刻に被処理面に供給されるエッチング液に所定の温度勾配を設けることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のエッチング液供給装置を備える表面加工装置の第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備えるノズルの斜視図である。
【図３】図２に示すノズルの横断面図である。
【図４】図２に示すノズルの縦断面図である。
【図５】ノズルに設けられたヒーターを示す図である。
【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】図２に示すノズルの作用を説明する図である。
【図８】図２に示すノズルの作用を説明する図である。
【図９】図２に示すノズルの作用を説明する図である。
【図１０】図２に示すノズルの作用を説明する図である。
【図１１】ワークの形状を示す部分断面斜視図である。
【図１２】ワークに対するノズルの移動軌跡を示す図である。
【図１３】エッチング方法を示す図である。
【図１４】エッチング方法を示す図である。
【図１５】第２実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルの横断面図である。
【図１６】ワークに対するノズルの移動軌跡を示す図である。
【図１７】第３実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルの部分断面斜視図である。
【図１８】図１７に示すノズルの変形例を示す部分断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のノズル、エッチング液供給装置およびエッチング方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明のエッチング液供給装置を備える表面加工装置について説明する。
図１は、本発明のエッチング液供給装置を備える表面加工装置の第１実施形態を示す図、図２は、図１に示す表面加工装置が備えるノズルの斜視図、図３は、図２に示すノズルの横断面図、図４は、図２に示すノズルの縦断面図、図５は、ノズルに設けられたヒーターを示す図、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、図７ないし図１０は、図２に示すノズルの作用を説明する図、図１１は、ワークの形状を示す部分断面斜視図、図１２は、ワークに対するノズルの移動軌跡を示す図、図１３および図１４は、エッチング方法を示す図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
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。
【００１９】
ワーク１０の構成材料としては、特に限定されないが、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。
【００２０】
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の平面視形状としても特に限定されず、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、板状をなすものについて代表して説明する。
図１に示す表面加工装置１は、ワーク１０を支持する支持装置２と、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、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。
【００２１】
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。
まず、支持装置２について説明する。
図１に示すように、支持装置２は、チャッキングプレート２１と、固定手段２２とを有している。
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。
【００２２】
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、平坦面で構成されているのが好ましい。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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（大気圧）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。
【００２５】
次いで、エッチング液供給装置３について説明する。
エッチング液供給装置３は、ワーク１０の被処理面１０１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の移動を制御する制御部（ノズル移動手段）３１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３２とを有している。
【００２６】
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（被処理面１０１）の下方に設けられている。このようなノズル４は、ノズル本体４１と、加熱手段４２とを有する。
図２に示すように、ノズル本体４１は、外管４１１と、外管４１１の内側に設けられた内管（管体）４１２とを有している。外管４１１および内管４１２は、それぞれ、略正方形の横断面形状をなしている。
【００２７】
このような構成のノズル４では、エッチング液は、内管４１２を通ってノズル本体４１の上端から送出され、内管４１２と外管４１１の間の隙間４１３を通って吸引（回収）される。すなわち、ノズル４では、内管４１２の内部空間がエッチング液の流路４１２ｂを構成し、内管４１２の上部開口がエッチング液の送出口４１２ａを構成し、隙間４１３の上部開口がエッチング液の吸引口４１３ａを構成する。
【００２８】
図３および図４に示すように、加熱手段４２は、４つのヒーター（加熱部）４２１、４２２、４２３、４２４と、ヒーター制御部（加熱制御部）４２５とを有している。各ヒーター４２１〜４２４は、内管４１２内を送出口４１２ａに向けて流通するエッチング液を加熱する機能を有する。
このような４つのヒーター４２１〜４２４は、それぞれ、ノズル本体４１の内管４１２の壁内に埋設されている。各ヒーター４２１〜４２４を内管４１２に埋設することにより、エッチング液の流路に近接して各ヒーター４２１〜４２４を設けることができるため、各ヒーター４２１〜４２４からの熱を内管４１２内を流通するエッチング液に効率的に伝達することができる。また、各ヒーター４２１〜４２４を内管４１２の壁内に埋設することにより、各ヒーター４２１〜４２４へのエッチング液の付着を阻止でき、各ヒーター４２１〜４２４の腐食を防止することができる。
【００２９】
また、４つのヒーター４２１〜４２４は、流路４１２ｂの外周まわりの異なる位置に設けられている。特に、本実施形態では、４つのヒーター４２１〜４２４は、内管４１２の各側壁（４つの側壁）に１つのヒーターが位置するように設けられている。そのため、内管４１２の軸を介して、ヒーター４２１、４２３が対向配置され、ヒーター４２２、４２４が対向配置されている。４つのヒーター４２１〜４２４をこのような配置とすることにより、後述するように、所定時刻に被処理面１０１に供給されるエッチング液に所定の温度勾配を設けることが容易となる。
【００３０】
本実施形態では、ヒーター４２１としてマイクロヒーターを用いている（ヒーター４２２〜４２４についても同様）。マイクロヒーターは、小型化容易であるため内管４１２内に容易に設けることができる。また、図５に示すように、ヒーター４２１として、細管を面上に湾曲または屈曲したものを用いるのが好ましい。これにより、細管の全長を長くすることができるため、エチング液の加熱効率が向上する。なお、ヒーター４２１としては、エッチング液を加熱することができればマイクロヒーターに限定されず、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。面状発熱体を用いることにより、発熱面積を線状発熱体よりも大きくすることができ、発熱効率が向上するという利点がある。
【００３１】
このようなヒーター４２１〜４２４は、それぞれ、ヒーター制御部４２５に接続されている。ヒーター制御部４２５は、各ヒーター４２１〜４２５の駆動をそれぞれ独立して制御することができる。すなわち、ヒーター制御部４２５によって、各ヒーター４２１〜４２５の温度を自由にコントロールすることができる。これにより、後述するように、所定時刻に被処理面１０１に供給されるエッチング液に所定の温度勾配を設けることが容易となる。
【００３２】
次いで、このようなノズル４によって発揮することのできる効果を図７〜図９に基づいて説明する。なお、以下では、説明の便宜上、対向する一対のヒーター４２１、４２３を独立して駆動させる場合について、代表して説明する。
図７（ａ）に示すように、所定時刻において、ヒーター制御部４２５による制御でヒーター４２３を作動させ、ヒーター４２１を作動させない場合、送出口４１２ａから送出され被処理面１０１に供給されるエッチング液は、同図（ｂ）に示すように、ヒーター４２３側の温度がヒーター４２１側の温度よりも高い温度勾配を持つ。ここで、被処理面１０１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依存し、エッチング液の温度が高いほどエッチングレートが高い。そのため、上記の場合には、被処理面１０１に供給されたエッチング液のヒーター４２１側ほどエッチングレートが高くなり、同図（ｃ）に示すようなエッチング加工痕となる。
【００３３】
図８（ａ）に示すように、所定時刻において、ヒーター制御部４２５による制御でヒーター４２１、４２３をともに作動させ、かつヒーター４２１の温度をヒーター４２３の温度よりも低くした場合、送出口４１２ａから送出され被処理面１０１に供給されるエッチング液は、同図（ｂ）に示すように、ヒーター４２３側の温度がヒーター４２１側の温度よりも高い温度勾配を持つ。このときの温度勾配は、ヒーター４２１が作動している分、図７の場合と比べてなだらかである（温度差が少ない）。そのため、この場合には、被処理面１０１に供給されたエッチング液のヒーター４２１側ほどエッチングレートが高くなるが、図７の場合ほどに傾斜していない、同図（ｃ）に示すようなエッチング加工痕となる。
【００３４】
また、図９（ａ）に示すように、所定時刻において、ヒーター制御部４２５による制御でヒーター４２１、４２３を共に作動させると、送出口４１２ａから送出され被処理面１０１に供給されるエッチング液は、同図（ｂ）に示すように、全域でほぼ等しい温度となる。そのため、この場合には、被処理面１０１に供給されたエッチング液の全域で等しいエッチングレートとなり、同図（ｃ）に示すようなエッチング加工痕となる。
【００３５】
また、図１０（ａ）に示すように、所定時刻において、ヒーター制御部４２５による制御でヒーター４２１、４２３を共に作動させないと、送出口４１２ａから送出され被処理面１０１に供給されるエッチング液は、同図（ｂ）に示すように、全域でほぼ等しい温度となる。なお、このときのエッチング液の温度は、前述した図７の状態（ヒーター４２１、４２３が共に作動している状態）よりも低い。そのため、この場合には、被処理面１０１に供給されたエッチング液の全域で等しく、かつ図７の状態よりも低いエッチングレートとなり、同図（ｃ）に示すようなエッチング加工痕となる。
【００３６】
このように、ノズル４では、作動させる（発熱させる）ヒーターを選択することにより所望のエッチング加工痕を得ることができる。特に、図７および図８に示すような駆動方法の場合には、所定時刻にエッチング液が供給される被処理面１０１の領域内でエッチングレートを異ならせることができる。そのため、このようなノズル４によれば、被処理面１０１に対して高精度なエッチング処理（すなわち、より微少な領域に対して所望のエッチング処理）を行うことができる。また、このようなノズル４では、前述のように、所定時刻にエッチング液が供給される被処理面１０１の領域内でエッチングレートを異ならせることができるため、所定時刻にエッチング液が供給される被処理面１０１の領域の大小に関わらず、被処理面１０１に対するエッチング処理の精度をほぼ一定に保つことができる。そのため、例えば、ノズル４（送出口４１２ａ）のサイズを大きくすることにより、エッチング処理時間の短縮を図っても、被処理面１０１に対して高精度なエッチング処理を行うことができる。
【００３７】
エッチング液循環装置３２は、エッチング液をノズル４から送出する送出管３２１と、エッチング液をノズル４から回収する回収管３２２と、エッチング液を貯留する貯留タンク３２３と、貯留タンク３２３から送出管３２１へエッチング液を送出する送液ポンプ３２４と、送出管３２１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３２５および流量計３２６と、ワーク１０の被処理面１０１に付着したエッチング液を吸引して回収するための吸引ポンプ３２７とを有している。
【００３８】
これら各装置は、貯留タンク３２３、送液ポンプ３２４、流量調節バルブ３２５、流量計３２６、送出管３２１、回収管３２２の順に接続され、回収管３２２と貯留タンク３２３が接続されることにより、循環経路が形成されている。吸引ポンプ３２７は、貯留タンク３２３内を減圧することにより、吸引口４１３ａからエッチング液を吸引する。送出管３２１および回収管３２２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。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から成る。
【００３９】
図６に示すように、制御部３１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３１１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３１２、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（加工深さ）から、ノズル４の移動速度を算出する演算部３１３、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の距離を一定に保つようにノズル移動装置３１１を制御する移動制御部３１４とを有している。
以上、表面加工装置１について説明した。
【００４０】
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を用いて、ノズル４（送出口４１２ａ）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、エッチング液の温度と試料がエッチングされる深さの関係を求めておく。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、温度と加工深さの関係から、ノズル４からそれら各点に供給するエッチング液の温度を定めることができる。また、このエッチング深さの温度変化の測定を、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、エッチング液の温度およびノズル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。被処理面１０１上の各点（微少領域）におけるエッチングすべき加工深さが決まれば、ここで求めた温度および移動速度と加工深さの関係から、ノズル４からそれら各点に供給するエッチング液の温度（温度勾配を含む）およびノズル４の移動速度を定めることができる。ここで求めた被処理面１０１の各点におけるエッチング液の温度に関する情報は、ノズル４の位置情報とともに、加熱手段４２のヒーター制御部４２５に送信される。
【００４１】
［エッチング前のワーク１０の形状測定工程］
次に、ワーク１０の表面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３１の記憶部３１２に記憶させる。次に、演算部３１３は、記憶部３１２に記憶されたワーク１０の被処理面１０１の加工前のプロファイルと、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上の各点において加工すべき深さを算出する。演算部３１３は、更に、前述の温度および移動速度と加工深さの関係から、被処理面１０１の前記各点において、ノズル４から送出するエッチング液の温度（温度勾配を含む）とノズル４の移動速度を算出する。
【００４２】
なお、以下では、説明の便宜上、ワーク１０として、図１１に示すような平面視形状が略正方形で、加工前の被処理面１０１が湾曲凹面で構成されているものについて代表して説明する。また、目標とする加工後のプロファイルとしては、被処理面１０１が平坦化されたものとし、図１１中に点線で示す。ただし、加工前の被処理面１０１の形状や目標のプロファイルとしては、これに限定さない。また、以下では、説明の便宜上、ワーク１０に対するノズル４の移動軌跡として、図１２に示すような渦巻状の軌跡を採用した場合について代表して説明する（ただし、軌跡としてはこれに限定されない）。また、以下では、図１２に示すように、ワーク１０の平面視にて互いに直交する２方向をｘ方向およびｙ方向とする。また、図１２では、複数のノズル４が実線で図示されているが、これは、複数のノズル４が存在することを意味するものではなく、１つのノズル４の異なる時刻における位置を示すものである。
【００４３】
［エッチング工程］
送液ポンプ３２４を作動させて流量調節バルブ３２５を調節するとともに、ヒーター制御部４２５によって４つのヒーター４２１〜４２５から所定のヒーターを作動させることにより、貯留タンク３２３からノズル４（送出口４１２ａ）を通して、ワーク１０の被処理面１０１に所定流量および所定温度（温度勾配を含む）でエッチング液を送出しつつ、ノズル移動装置３１１によって所定速度でノズル４を移動させる。それとともに、吸引ポンプ３２７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３２３に吸引する。これにより、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。
【００４４】
具体的には、図１３（図１３は、図１２中のＡ−Ａ線断面図）に示すように、軌跡ラインＬＸ１上では、目標プロファイルにするために必要なエッチング深さが被処理面１０１の他の領域（例えば、中央部）に比べて深く、かつ被処理面１０１の縁（図１３中右側の縁）に向うほどエッチング深さが深くなるため、ヒーター４２１、４２３をともに作動させ、かつヒーター４２３の温度がヒーター４２１の温度よりも高くなるように制御する。これにより、被処理面１０１に供給されるエッチング液に、被処理面１０１の縁（図１３中右側の縁）ほど温度が高くなるような温度勾配（例えば、６０℃〜８０℃の温度勾配）を持たせる。
【００４５】
また、軌跡ラインＬＸ２上では、軌跡ラインＬＸ１と同様に、目標プロファイルにするために必要なエッチング深さが被処理面１０１の他の領域に比べて深く、かつ被処理面１０１の縁（図１３中左側の縁）に向うほどエッチング深さが深くなるため、ヒーター４２１、４２３をともに作動させ、かつヒーター４２１の温度がヒーター４２３の温度よりも高くなるように制御する。これにより、被処理面１０１に供給されるエッチング液に、被処理面１０１の縁（図１３中左側の縁）ほど温度が高くなるような温度勾配（例えば、６０℃〜８０℃程度の温度勾配）を持たせる。
このように、ｘ方向にノズル４を移動する場合には、ノズル４の軸を介して、ｘ方向に直交するｙ方向に対向配置された一対のヒーター４２１、４２３の作動をそれぞれ独立して制御する。
【００４６】
一方、図１４（図１４は、図１２中のＢ−Ｂ線断面図）に示すように、軌跡ラインＬＹ１上では、目標プロファイルにするために必要なエッチング深さが被処理面１０１の他の領域（例えば、中央部）に比べて深く、かつ被処理面１０１の縁（図１４中右側の縁）に向うほどエッチング深さが深くなるため、ヒーター４２２、４２４をともに作動させ、かつヒーター４２２の温度がヒーター４２４の温度よりも高くなるように制御する。これにより、被処理面１０１に供給されるエッチング液に、被処理面１０１の縁（図１４中右側の縁）ほど温度が高くなるような温度勾配（例えば、６０℃〜８０℃の温度勾配）を持たせる。
【００４７】
また、軌跡ラインＬＹ２上では、軌跡ラインＬＹ１と同様に、目標プロファイルにするために必要なエッチング深さが被処理面１０１の他の領域に比べて深く、かつ被処理面１０１の縁（図１４中左側の縁）に向うほどエッチング深さが深くなるため、ヒーター４２２、４２４をともに作動させ、かつヒーター４２４の温度がヒーター４２２の温度よりも高くなるように制御する。これにより、被処理面１０１に供給されるエッチング液に、被処理面１０１の縁（図１４中左側の縁）ほど温度が高くなるような温度勾配（例えば、６０℃〜８０℃程度の温度勾配）を持たせる。
【００４８】
また、軌跡ラインＬＹ３上では、目標プロファイルにするために必要なエッチング深さが被処理面１０１の他の領域（例えば、縁部）に比べて浅く、エッチング深さがほとんど等しいため、ヒーター４２２、４２４をともに作動させない。これにより、被処理面１０１に供給されるエッチング液を、前述した軌跡ラインＬＹ１、ＬＹ２のときと比べて低い温度（例えば、５０℃程度）で均一にする。なお、このような条件とすることができれば、例えば、ヒーター４２２、４２４をともに同等の低い出力で作動させてもよい。
このように、ｙ方向にノズル４を移動する場合には、ノズル４の軸を介して、ｙ方向に直交するｘ方向に対向配置された一対のヒーター４２２、４２４の作動をそれぞれ独立して制御する。
【００４９】
以上より、被処理面の各点に対して高精度のエッチング処理を行い、所望のプロファイルを得ることができる（被処理面１０１を平坦化することができる）。このようなエッチング方法では、被処理面１０１の所定時刻に供給されたエッチング液と接触する領域における、目標プロファイルとするために必要なエッチング深さ、および領域内でのエッチング深さの異なりに基づいて、各領域に供給するエッチング液の温度および温度勾配を設定するため、前記領域よりも小さい範囲でエッチング深さを制御することができ、被処理面１０１に対して高精度なエッチング処理を行うことができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のエッチング液供給装置を備える表面加工装置の第２実施形態について説明する。
図１５は、第２実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルの横断面図、図１６は、ワークに対するノズルの移動軌跡を示す図である。
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４が有するヒーターの数が異なる以外は、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。
図１５に示すように、本実施形態のノズル４Ａは、エッチング液の流路４１２ｂを介して対向配置された一対のヒーター４２１、４２３を有している。このような構成のノズル４Ａを用いる場合には、ワーク１０に対するノズル４Ａの移動軌跡を、例えば図１６のような蛇行する軌跡とすればよい。すなわち、被処理面１０１上では、ヒーター４２１、４２３の対向方向（ｘ方向）に直交する方向（ｙ方向）にノズル４を移動するようにすればよい。
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。
【００５２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のエッチング液供給装置を備える表面加工装置の第３実施形態について説明する。
図１７は、第３実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルの部分断面斜視図、図１８は、図１７に示すノズルの変形例を示す部分断面斜視図である。
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。
【００５３】
本発明の第３実施形態にかかる表面加工装置では、ノズル４が整流板を有する以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図１７および図１８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１７に示すように、本実施形態では、ノズル４Ｂは、流路４１２ｂ内に流路４１２ｂ内を流通するエッチング液の流れを整える整流板４３を有している。整流板４３を設けることにより、流路４１２ｂ内で温度の異なるエッチング液が互いに混ざり合うのを防止し、送出口４１２ａから送出されるエッチング液が持つ温度勾配を、より確実に所定の勾配とすることができる。
【００５４】
このような整流板４３は、内管４１２の対向する側壁同士を連結するように設けられた一対の板部材４３１、４３２で構成されている。一対の板部材４３１、４３２は、流路４１２ｂの軸上で互いに直交している。また、このような整流板４３は、送出口４１２ａまで延在していない。
整流板４３の変形例として、図１８に示すような、内管４１２の対角同士を連結するように設けられた一対の板部材４３１、４３２で構成されていてもよい。
【００５５】
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。
以上、本発明のノズルおよび当該ノズルを備えたエッチング液供給装置を、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。
また、前述した実施形態では、ノズル（外管および内管）の横断面形状が略正方形のものについて説明したが、ノズルの形状は、これに限定されず、例えば、横断面形状が円形であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１……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    ３１……制御部    ３１１……ノズル移動装置    ３１２……記憶部    ３１３……演算部    ３１４……移動制御部    ３２……エッチング液循環装置    ３２１……送出管    ３２２……回収管    ３２３……貯留タンク    ３２４……送液ポンプ    ３２５……流量調節バルブ    ３２６……流量計    ３２７……吸引ポンプ    ４、４Ａ、４Ｂ……ノズル    ４１……ノズル本体    ４１１……外管    ４１２……内管    ４１２ａ……送出口    ４１２ｂ……流路    ４１３……隙間    ４１３ａ……吸引口    ４２……加熱手段    ４２１〜４２４……ヒーター    ４２５……ヒーター制御部    ４３……整流板    ４３１、４３２……板部材    １０……ワーク    １０１……被処理面
【図１】
0005532871.tif 000002
【図２】
0005532871.tif 000003
【図３】
0005532871.tif 000004
【図４】
0005532871.tif 000005
【図５】
0005532871.tif 000006
【図６】
0005532871.tif 000007
【図７】
0005532871.tif 000008
【図８】
0005532871.tif 000009
【図９】
0005532871.tif 000010
【図１０】
0005532871.tif 000011
【図１１】
0005532871.tif 000012
【図１２】
0005532871.tif 000013
【図１３】
0005532871.tif 000014
【図１４】
0005532871.tif 000015
【図１５】
0005532871.tif 000016
【図１６】
0005532871.tif 000017
【図１７】
0005532871.tif 000018
【図１８】
0005532871.tif 000019