(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理面と対向しかつ被処理面の下方に配置されていてエッチング液を送出する送出口と、前記被処理面と対向しかつ前記被処理面の下方に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エッチング液を吸引する第１の吸引口と、を有しているノズル本体と、
前記第１の吸引口から吸引しきれなかった前記エッチング液を受ける液受け部と、を備えていることを特徴とするノズル。
【請求項２】
前記液受け部の底部に第２の吸引口が配置されている請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記液受け部は、前記被処理面に垂直な方向の平面視で前記送出口と前記第１の吸引口を囲むように設けられている請求項１または２に記載のノズル。
【請求項４】
前記液受け部は、前記ノズル本体と一体的である請求項１乃至３の何れか一項に記載のノズル。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のノズルを有することを特徴とするエッチング液供給装置。
【請求項６】
前記送出口から送出させるためのエッチング液が貯留される貯留タンクに、前記液受け部で受けた前記エッチング液を回収する回収手段を有している請求項５に記載のエッチング液供給装置。
【請求項７】
前記貯留タンクに回収されるエッチング液の液量を検知する液量検知部と、前記液量検知部の検知結果に基づいて、前記吸引口から吸引する単位時間当たりの前記エッチング液の量を変化させる吸引量制御部と、を有する請求項６に記載のエッチング液供給装置。
【請求項８】
前記液受け部に溜まった前記エッチング液の量を検知する貯留量検知部と、前記貯留量検知部の検知結果に基づいて、前記送出口からのエッチング液の送出量を変化させる送出量制御部と、を有している請求項６または７に記載のエッチング液供給装置。
【請求項９】
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に対してエッチ
ングを行うエッチング方法であって、
前記被処理面と対向しかつ前記被処理面の下方に配置されていて前記エッチング液を送出する送出口と、前記被処理面と対向しかつ前記被処理面の下方に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エッチング液を吸引する吸引口と、を有しているノズル本体を準備する工程と、
前記送出口から前記エッチング液を送出し前記被処理面に前記エッチング液を供給するとともに、前記吸引口から前記被処理面に供給されたエッチング液を吸引し、また、前記吸引口から吸引しきれなかった前記エッチング液がある場合は、前記吸引しきれなかったエッチング液を液受け部で受けるとともに貯留タンクに回収するエッチング工程と、を含み、
前記エッチング工程では、前記液受け部に溜まった前記エッチング液の量に基づいて前記送出口からの前記エッチング液の単位時間当たりの送出量を変化させることを特徴とするエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル、エッチング液供給装置およびエッチング方法に関する。
【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、各ノズルは、外管と、その内側に設けられた内管とを有しており、内管からエッチング液を送出して被処理面に供給し、内管と外管との隙間から被処理面に供給したエッチング液を吸引するように構成されている。このような表面加工装置では、各ノズルからエッチング液を送出させながら、ノズル集合体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、このような装置では、エッチング液の送出量（単位時間当たりの送出量）がエッチング液の吸引量（単位時間当たりの吸引量）よりも多くなった場合（すなわち、エッチング液の供給量が吸引能力を超えた場合）や、被処理面に対するノズル集合体の相対的な移動速度が比較的速い場合などには、被処理面に供給されたエッチング液の一部がノズルから吸引されずにノズル（外管）の側壁表面を伝って流下し、流下したエッチング液によって、エッチング液に触れた各部が腐食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、吸引口から吸引しきれなかったエッチング液を受けることにより、エッチング液による装置の腐食を防止することのできるノズル、このノズルを備えたエッチング液供給装置およびエッチング方法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］
本発明のノズルは、被処理面と対向しかつ被処理面の下方に配置されていてエッチング液を送出する送出口と、前記被処理面と対向しかつ前記被処理面の下方に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エッチング液を吸引する第１の吸引口と、を有しているノズル本体と、
前記第１の吸引口から吸引しきれなかった前記エッチング液を受ける液受け部と、を備えていることを特徴とする。
これにより、液受け部によって、吸引口から吸引しきれなかったエッチング液を受けることができ、エッチング液による装置の腐食を防止することのできるノズルを提供することができる。
【０００８】
［適用例２］
本発明のノズルでは、前記液受け部の底部に第２の吸引口が配置されているのが好ましい。
【０００９】
［適用例３］
本発明のノズルでは、前記液受け部は、前記被処理面に垂直な方向の平面視で前記送出口と前記第１の吸引口を囲むように設けられているのが好ましい。
これにより、液受け部によって、第１の吸引口で吸引しきれなかったエッチング液（特にノズル本体の側面を伝って流下するエッチング液）をより確実に受けることができる。
【００１０】
［適用例４］
本発明のノズルでは、前記液受け部は、前記ノズル本体と一体的であるのが好ましい。
これにより、液受け部の形成が簡単となる。また、ノズル本体と液受け部との間に隙間や接合箇所が存在しないため、特に、ノズル本体の側面を伝って流下するエッチング液を確実に受けることができる。
【００１１】
［適用例５］
本発明のエッチング液供給装置は、本発明のノズルを有することを特徴とする。
これにより、液受け部によって、吸引口から吸引しきれなかったエッチング液を受けることができ、エッチング液による装置の腐食を防止することのできるエッチング液供給装置を提供することができる。
【００１２】
［適用例６］
本発明のエッチング液供給装置では、前記送出口から送出させるためのエッチング液が貯留される貯留タンクに、前記液受け部で受けた前記エッチング液を回収する回収手段を有しているのが好ましい。
これにより、液受け部で受けたエッチング液を再び被処理物に供給されるエッチング液として利用することができる。
【００１３】
［適用例７］
本発明のエッチング液供給装置では、前記貯留タンクに回収されるエッチング液の液量を検知する液量検知部と、前記液量検知部の検知結果に基づいて、前記吸引口から吸引する単位時間当たりの前記エッチング液の量を変化させる吸引量制御部と、を有するのが好ましい。
これにより、エッチング液の送出量と吸引量のバランスを取ることができ（すなわち、被処理面に所望量のエッチング液を供給することができ）、被処理物に対して所望のエッチング処理を行うことができる。
【００１４】
［適用例８］
本発明のエッチング液供給装置では、前記液受け部に溜まった前記エッチング液の量を検知する貯留量検知部と、前記貯留量検知部の検知結果に基づいて、前記送出口からのエッチング液の送出量を変化させる送出量制御部と、を有しているのが好ましい。
これにより、被処理物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、所望のプロファイルが得られないエッチン処理を途中で中止することができるため、歩留まりを向上させることができる。また、作業時間の短縮や、エッチング液の使用量削減等を図ることができる。
【００１５】
［適用例９］
本発明のエッチング方法は、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に対してエッチングを行うエッチング方法であって、
前記被処理面と対向しかつ前記被処理面の下方に配置されていて前記エッチング液を送出する送出口と、前記被処理面と対向しかつ前記被処理面の下方に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エッチング液を吸引する吸引口と、を有しているノズル本体を準備する工程と、
前記送出口から前記エッチング液を送出し前記被処理面に前記エッチング液を供給するとともに、前記吸引口から前記被処理面に供給されたエッチング液を吸引し、また、前記吸引口から吸引しきれなかった前記エッチング液がある場合は、前記吸引しきれなかったエッチング液を液受け部で受けるとともに貯留タンクに回収するエッチング工程と、を含み、
前記エッチング工程では、前記液受け部に溜まった前記エッチング液の量に基づいて前記送出口からの前記エッチング液の単位時間当たりの送出量を変化させることを特徴とする。
これにより、吸引口から吸引しきれなかったエッチング液を受けることにより、エッチング液による装置の腐食を防止することのできるエッチング方法を提供することができる。
【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に示すノズルの断面図である。
【図４】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５】第２実施形態にかかる表面加工装置を示す図である。
【図６】ワークに形成されるエッチング形状を示す図である。
【図７】図５に示す表面加工装置の作動を説明するフローチャートである。
【図８】第３実施形態にかかる表面加工装置が備えるノズルの断面図である。
【図９】本発明のノズルを示す断面図である。
【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に示すノズルの断面図、図４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。
【００１９】
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。
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。
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。ノズル４は、ノズル本体４１と、ノズル本体４１の側方に設けられた液受け部４２とを有する。
【００２６】
図２および図３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４１２とを有している。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。
【００２７】
液受け部４２は、ノズル本体４１の回り（外周）を囲むように設けられている。この液受け部４２は、送出口４１２ａから送出され、ワーク１０の被処理面１０１に供給されたエッチング液のうち、吸引口４１３ａから吸引しきれなかったエッチング液を受ける機能を有している。具体的には、吸引口４１３ａから吸引しきれずに、ノズル本体４１の側面（外周面）を伝って流下するエッチング液や、飛散したエッチング液などを受ける機能を有している。液受け部４２を設けることにより、吸引口４１３ａから吸引しきれなかったエッチング液が表面加工装置１（エッチング液供給装置３）のノズル４以外の部分（装置）に接触、付着するのを防止することができ、エッチング液が接触、付着することによる前記部分の腐食を防止することができる。そのため、表面加工装置１（エッチング液供給装置３）の信頼性を長期的に維持することができる。
【００２８】
特に、液受け部４２がノズル本体４１の外周を囲むように（すなわちノズル本体４１の外周の周方向全域にわたって）形成されているため、液受け部４２によって、吸引口４１３ａで吸引しきれなかったエッチング液（特にノズル本体４１の側面を伝って流下するエッチング液）をより確実に受けることができる。
このような液受け部４２は、ノズル本体４１（外管４１１）と一体的に形成されている。これにより、液受け部４２の形成が簡単となる。また、ノズル本体４１と液受け部４２との間に隙間や接合箇所が存在しないため、特に、ノズル本体４１の側面を伝って流下するエッチング液を確実に受けることができる。
【００２９】
液受け部４２は、ノズル本体４１の外周の全域を囲むように設けられた基部４２１と、基部４２１の上面に開放する環状の凹条（凹部）４２２とを有している。このような液受け部４２は、凹条４２２でエッチング液を受けるようになっている。液受け部４２をこのような構成とすることにより、液受け部４２の構成が比較的簡単となる。特に、本実施形態では、ノズル本体４１の側面（外周面）が凹条４２２の内側（ノズル本体４１側）の側面を構成し、ノズル本体４１の側面と凹条４２２の側面とが段差なく接続されている。そのため、ノズル本体４１の側面を伝って流下するエッチング液を円滑に凹条４２２内に導くことができる。
凹条４２２の開口４２２ａは、送出口４１２ａおよび吸引口４１３ａよりも下方に位置するのが好ましい。これにより、より確実に、吸引口４１３ａで吸引しきれなかったエッチング液を液受け部４２で受けることができる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図４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。
【００３３】
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。
【００３４】
［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３１３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。
【００３５】
［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を調節することにより、貯留タンク３２３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３１４により制御されたノズル移動装置３１１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、例えば蛇行させるようにして移動させる。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、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。
【００３６】
＜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５は、第２実施形態にかかる表面加工装置を示す図、図６は、ワークに形成されるエッチング形状を示す図、図７は、図５に示す表面加工装置の作動を説明するフローチャートである。
【００３７】
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。
本発明の第２実施形態にかかる表面加工装置では、エッチング液供給装置が、ノズルの液受け部で受けたエッチング液を貯留タンクに回収する回収手段を有する以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、図５および図６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。
【００３８】
図５に示すように、表面加工装置１Ａが有するエッチング液供給装置３Ａは、ノズル４の液受け部４２で受けたエッチング液を貯留タンク３２３に回収する回収手段５を有している。このような回収手段５を有することにより、エッチング液を再利用する（再びエッチングの用に供する）ことができる。また、液受け部４２からエッチング液が回収されていくので、すなわち、液受け部４２にエッチング液を溜めておかなくてもよいため、液受け部４２の容量を小さくすることができ、ノズル４の小型化を図ることができる。
【００３９】
回収手段５は、ノズル４（液受け部４２の基部４２１）に形成された複数の吸引孔５１と、吸引孔５１と貯留タンク３２３とを接続する回収管５２と、吸引孔５１内を減圧する吸引ポンプ３２７とを有している。このような回収手段５は、吸引ポンプ３２７により貯留タンク３２３内を減圧することにより吸引孔５１内を減圧し、液受け部４２内のエッチング液を吸引孔５１から吸引し、吸引したエッチング液を貯留タンク３２３に回収するように構成されている。このような構成とすることにより、回収手段５の構成が比較的簡単となる。また、本実施形態のでは、吸引孔５１内を減圧するための手段として、エッチング液循環装置３２が備える吸引ポンプ３２７を利用することにより、装置構成の簡略化を図っている。
【００４０】
回収管５２の途中には、液存在検知部（液量検知部）６２が設けられている。液存在検知部６２は、吸引孔５１から吸引されたエッチング液の存在を検知する機能、すなわち吸引孔５１から貯留タンク３２３にエッチング液が回収されているか否かを判断する機能を有している。液存在検知部６２としては、前述の機能を発揮することができれば、特に限定されず、例えば、光学的なセンサを用いることができる。
【００４１】
このような液存在検知部６２は、作動制御装置７が備える吸引量制御部７１に接続されている。吸引量制御部７１は、液存在検知部６２の検知結果に基づいて、吸引ポンプ３２７の作動を制御し、貯留タンク３２３内の圧力を調節する。なお、例えば、吸引ポンプの上流側に調圧バルブが設置されている場合には、吸引量制御部７１は、吸引ポンプ３２７の作動の制御に変えて、調圧バルブの開度を制御することにより、貯留タンク３２３内の圧力を調節してもよいし、吸引ポンプ３２７の作動および調圧バルブの開度の両方を制御することにより、貯留タンク３２３内の圧力を調節してもよい。
【００４２】
具体的には、液存在検知部６２にて、エッチング液の存在を検知しない場合には、ノズル４の送出口４１２ａから送出されるエッチング液の単位時間当たりの送出量（以下、単に「送出量」とも言う）と、吸引口４１３ａから吸引されるエッチング液の単位時間当たりの吸引量（以下、単に「吸引量」とも言う）とのバランスが取れていると判断（推察）する。そのため、このような場合には、吸引量制御部７１は、吸引ポンプの作動状態を変更しない（すなわち、直前の作動状態を維持するように吸引ポンプ３２７の作動を制御する）。
【００４３】
一方、液存在検知部６２にて、エッチング液の存在を検知した場合には、ノズル４の送出口４１２ａから送出されるエッチング液の送出量に比べて、吸引口４１３ａから吸引されるエッチング液の吸引量が少ないと判断する。そのため、このような場合には、吸引量制御部７１は、吸引口４１３ａからのエッチング液の吸引量を増やすべく、貯留タンク３２３内をさらに減圧するように吸引ポンプ３２７の作動状態を変更する。この場合、吸引量制御部７１は、液存在検知部６２でエッチング液が検知されなくなるまで、貯留タンク３２３内を段階的に減圧していくような制御を行うのが好ましい。これにより、制御後のエッチング液の送出量と吸引量のバランスを取ることができる。
このような吸引量制御部７１による制御によれば、エッチング液の送出量と吸引量のバランスを取ることができ（すなわち、被処理面１０１に所望量のエッチング液を供給することができ）、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。
【００４４】
なお、前述では、液存在検知部６２にてエッチング液の存在を検知しない場合には、エッチング液の送出量と吸引量のバランスが取れていると判断（推察）すると述べたが、送出量よりも吸引量の方が多い場合も考えられる。そのため、液存在検知部６２にてエッチング液の存在を検知しない場合には、次のような制御を行ってもよい。すなわち、吸引量制御部７１は、一端、液存在検知部６２にてエッチング液の存在が検知されるまで、段階的に貯留タンク３２３内の圧力を上昇（減圧状態を緩和）させ、エッチング液の吸引量を減少させる。そして、吸引量制御部７１は、液存在検知部６２にてエッチング液の存在が検知されれば、再び、液存在検知部６２にてエッチング液の存在が検知されなくなるまで、貯留タンク３２３内を減圧する。このような制御によれば、より確実に、制御後のエッチング液の送出量と吸引量のバランスを取ることができる。
【００４５】
図５に示すように、液受け部４２には、貯留量検知部６１が設けられている。貯留量検知部６１は、液受け部４２に溜まったエッチング液の量（水位）を検知する機能を有している。貯留量検知部６１としては、前述の機能を発揮することができれば、特に限定されず、例えば、光学的なセンサを用いることができる。
このような貯留量検知部６１は、作動制御装置７が備える送出量制御部７２に接続されている。送出量制御部７２は、貯留量検知部６１の検知結果に基づいて流量調節バルブ３２５の開度を制御し、ノズル４の送出口４１２ａから送出されるエッチング液の送出量を調節する。
【００４６】
具体的には、液受け部４２内にエッチング液が溜まらなければ、前述した吸引量制御部７１の制御により、エッチング液の送出量と吸引量とのバランスが取れた状態であると判断する。そのため、このような場合には、送出量制御部７２は、流量調節バルブ３２５の開度を調整しない（すなわち、直前の状態を維持するように流量調節バルブ３２５の開度を制御する）。
【００４７】
一方、液受け部４２にエッチング液が溜まっていくということは、エッチング液の送出量が、エッチング液の吸引量および回収量の総和よりも多いことを意味する。このような状態となる原因として、吸引口４１３ａ、吸引孔５１に接続された回収管３２２、５２の根詰まり等の装置の故障や、エッチング液の過剰な送出等が考えられる。
このような状態（以下、「異常状態」とも言う）では、エッチング液の送出量と吸引量とのバランスが取れた状態（以下、「通常状態」とも言う）に比べて、ワーク１０の被処理面１０１とノズル４との間に留まるエッチング液の量が多くなるため、被処理面１０１の各点において所望のエッチング処理を行うことができない。そのため、このような場合には、送出量制御部７２は、エッチング液の送出を停止すべく、流量調節バルブ３２５の開度が全閉となるように、流量調節バルブ３２５の開度を制御する。これにより、所望のプロファイルが得られないエッチン処理を途中で中止することができるため、歩留まりを向上させることができる。また、作業時間の短縮や、エッチング液の使用量削減等を図ることができる。
【００４８】
以下、異常状態では、被処理面１０１の各点において所望のエッチング処理を行うことができないことについて具体的に説明する。
図６（ａ）に示すように、通常状態では、エッチング液の送出量と吸引量とのバランスが取れているため、ノズル４と被処理面１０１との間にエッチング処理に適した所定量のエッチング液が留まる。そのため、被処理面１０１の各点におけるエッチング処理後の形状が、エッチング領域が明確な角ばった形状となる。このような形状では、隣り合う点同士で、エッチング領域が重なり合わないため、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。
【００４９】
一方、図６（ｂ）に示すように、異常状態では、エッチング液の送出量が吸引量および回収量の総和よりも多いため、ノズル４と被処理面１０１との間に、通常状態よりも多い量のエッチング液が留まる。そして、このようなエッチング液は、表面張力により濡れ広がり、通常状態と比べて広い範囲で被処理面１０１と接触する。そのため、被処理面１０１の各点におけるエッチング処理後の形状が、エッチング領域が不明確な丸みを帯びた形状となる。このような形状では、隣り合う点同士で、エッチング領域が重なり合ってしまい、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ない。
以上、表面加工装置１Ａについて説明した。
【００５０】
次いで、表面加工装置１の動作について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、［テスト工程］、［エッチング前のワーク１０の形状測定工程］については、前述した第１実施形態と同様であるため、その説明省略する。
［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を調節することにより、貯留タンク３２３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。それとともに、吸引ポンプ３２７を作動させ、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に吸引しつつ、吸引孔５１から液受け部４２で受けたエッチン液を貯留タンク３２３に回収する（Ｓ１）。このときの吸引口４１３ａからのエッチング液の吸引量の目安としては、例えば、送出口４１２ａからのエッチング液の送出量をＡｍｌ／分としたとき、（Ａ＋２００）ｍｌ／分程度であるのが好ましい。
【００５１】
次いで、上記状態を保ちつつ、移動制御部３１４により制御されたノズル移動装置３１１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、例えば蛇行させるようにして移動させる。このようなエッチング処理中、液存在検知部６２は、吸引孔５１から貯留タンク３２３に回収されるエッチング液の存在の有無を検知する（Ｓ２）。
【００５２】
液存在検知部６２が吸引孔５１から貯留タンク３２３に回収されるエッチング液の存在を検知しない場合には、そのままの状態を維持してエッチング処理を続行する。一方、液存在検知部６２が吸引孔５１から貯留タンク３２３に回収されるエッチング液の存在を検知した場合には、吸引量制御部７１によって吸引口４１３ａからのエッチング液の吸引量が増やされる（Ｓ３）。この工程を、吸引量の増加量が、予め設定された最大値を超えるまで繰り返す（Ｓ４）。前記最大値の目安としては、例えば、１００ｍｌ／分程度であるのが好ましい。
【００５３】
吸引量の増加量が前記最大値に到達する前に、液存在検知部６２がエッチング液の存在を検知しなくなった場合には、その状態を維持してエッチング処理を続行する。一方、吸引量の増加量が前記最大値に到達しても、依然として、液存在検知部６２がエッチング液の存在を検知している場合には、貯留量検知部６１にて液受け部４２内に溜まったエッチング液の量（水位）が所定値以上であるか否かを検知する（Ｓ５）。貯留量検知部６１にて液受け部４２に溜まったエッチング液が所定水位に達していないと判断された場合には、そのままの状態を保ちつつ、エッチング処理を続行する。一方、貯留量検知部６１にて液受け部４２に溜まったエッチング液が所定水位に達したと判断された場合には、送出量制御部７２は、流量調節バルブ３２５を全閉とし、送出口４１２ａからのエッチング液の送出を停止する（Ｓ６）。
【００５４】
このような方法によれば、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。また、所望のエッチング処理が行われていないワーク１０のエッチング処理を途中で停止することができるため、歩留まりが向上する。
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。
【００５５】
＜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８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断面図である。なお、以下の説明では、図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００５６】
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、ノズルの形状が異なる以外は、前述した第２実施形態と同様である。なお、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。
【００５７】
図８に示すように、ノズル４Ｂの液受け部４２Ｂは、内側へ向けて傾斜する底面４２２ｂを有している。そして、底面４２２ｂの下端部に吸引孔５１が開放している。これにより、液受け部４２で受けたエッチング液を、当該エッチング液の自重を利用して吸引孔５１にスムーズに導くことができる。
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。
【００５８】
以上、本発明のノズル、当該ノズルを備えたエッチング液供給装置およびエッチング方法を、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。
【００５９】
なお、前述した第２実施形態で記載したノズルについては、次のような観点で説明することもできる。すなわち、図９に示すように、ノズル９は、エッチング液を送出する送出口９１と、送出口９１から送出されたエッチング液を吸引する吸引口９２を有している。このような送出口９１および吸引口９２は、被処理面１０１の下方に位置している。また、吸引口９２は、送出口９１を囲むように設けられた第１の吸引口９２１と、第１の吸引口９２１を囲むように設けられた第２の吸引口９２２とを有し、第２の吸引口９２２と被処理面１０１との離間距離Ｄ２は、第１の吸引口９２１と被処理面１０１との離間距離Ｄ１よりも長い。なお、図９では、説明の便宜上、図５と異なる符号を用いてノズルを説明したがノズルの形状は、図５に記載のもの（すなわち、第２実施形態で用いられるノズル）と同様である。
【符号の説明】
【００６０】
１、１Ａ……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、３Ａ……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、４Ｂ……ノズル  ４１……ノズル本体  ４１１……外管  ４１２……内管  ４１２ａ……送出口  ４１３……隙間  ４１３ａ……吸引口  ４２、４２Ｂ……液受け部  ４２１……基部  ４２２……凹条  ４２２ａ……開口  ４２２ｂ……底面  ５……回収手段  ５１……吸引孔  ５２……回収管  ６１……貯留量検知部  ６２……液存在検知部  ７……作動制御装置  ７１……吸引量制御部  ７２……送出量制御部  ９……ノズル  ９１……送出口  ９２……吸引口  ９２１……第１の吸引口  ９２２……第２の吸引口  １０……ワーク  １０１……被処理面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005382342.tif 000008
【図８】
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【図９】
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