【手続補正書】
【提出日】平成24年3月27日(2012.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側開口を有する内側管と、前記内側管の外側に配置されて前記内側管との間に外側開口を画定する外側管とを備え、前記外側開口の幅方向の寸法が前記幅方向に直交する方向に一定ではないエッチングノズルを準備する工程と、
前記エッチングノズルの前記内側開口及び前記外側開口を被加工物の表面に対向させて、エッチング剤を前記内側開口から前記被加工物表面に供給しつつ前記外側開口から吸引回収しながら、前記エッチングノズルと前記被加工物との少なくとも一方を前記幅方向に移動させる工程と、
を含むことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
前記エッチングノズルは、前記外側開口の前記幅方向の寸法が前記幅方向に直交する方向に沿って線形的に変化していることを特徴とする請求項１記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記エッチングノズルは、前記外側開口の前記幅方向の寸法が前記幅方向に直交する方向に沿って部分的に変化していることを特徴とする請求項１記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記エッチングノズルは、前記外側開口の前記幅方向に直交する方向の少なくとも一方の端部付近において、該外側開口の前記幅方向の寸法が前記幅方向に直交する方向に沿って変化していることを特徴とする請求項３記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記移動させる工程において、前記エッチングノズルと前記被加工物との少なくとも一方が直線的に移動することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記移動させる工程において、前記エッチングノズルと前記被加工物との少なくとも一方が円周方向に移動することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のエッチング方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のエッチング方法により加工された基板。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のエッチングノズルと、
前記エッチングノズルの前記内側管にエッチング剤を供給するための供給手段と、
前記エッチングノズルの前記外側管からエッチング剤を回収するための回収手段と、
前記エッチングノズルと被加工物との少なくとも一方を、前記エッチングノズルと前記被加工物との間の距離を保ちながら移動させるための移動手段と、
前記エッチングノズルの前記内側管に供給されかつ前記外側管から回収される前記エッチング剤を貯留するためのリザーバーと、
前記リザーバーのエッチング剤を所望の温度に維持するための手段と、
を備えることを特徴とするエッチング装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】エッチング方法及びエッチング装置、並びに基板
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、エッチングノズルから被加工物の表面に向けてエッチング剤を供給することにより該表面をエッチングするためのエッチング方法及びエッチング装置に関する。更に本発明は、エッチング加工された基板に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のエッチングノズルの変形例を示している。このノズル１７は、横一列に連続して配置した複数の内側管１８と、それらを囲繞するように配置した１つの外側管１９とを備える。エッチング液は、各内側管１８の内側開口２０から被加工物の表面に供給されて該表面を横方向に細長くエッチングし、該内側管と外側管１９との間に画定される外側開口２１から吸引回収される。図１１（Ａ）及び（Ｂ）のノズル１１，１７は、ノズル単体１２又は内側管１８の配列方向と直交する向きに移動させることによって、１回の走査で被加工物表面の広幅な領域を一度に加工することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
ノズル２８は、図１２（Ｂ）に示すように、外側開口３２の横方向の寸法を被加工物３３の横方向の寸法よりも幾分広く構成することができる。この場合、同図に矢印で示すように、ノズル２８をその横方向と直交する向きに移動させることによって、１回の走査で被加工物３３の表面を全幅に亘って一様に加工することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
被加工物の加工深さは、エッチングノズルの移動方向と直交する向きに沿って変化する場合もある。例えば厚さ勾配を有するウエハのように、被加工物の表面がノズルの移動方向と直交する方向に傾斜している場合、この傾斜面を水平に加工することを要求されることがある。また、ポリッシング加工したウエハは、周縁部が内側の部分よりも厚くなり易く、そのような場合には、周縁部をより多く削除して全体を均一な厚さに加工することが必要である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
このような場合、エッチングノズルの空間分解能、特にノズルの移動方向と直交する方向の分解能を十分に高くすれば、同様に被加工物表面を所望のプロファイルに加工することができる。そのために、例えば図１０のエッチングノズル１は、外側管３の内径即ち外側開口５の外径を十分に小さくすれば良い。しかしながら、ノズルの移動方向と直交する方向の分解能を高くすると、それだけノズルの移動方向と直交する方向の送りピッチが小さくなり、走査回数が多くなるので、工数が増えて作業効率及び生産性が低下する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図１１（Ｂ）及び図１２のエッチングノズル１７，２８は、外側開口２１，３２の横方向の寸法が大きく、その全範囲に亘って加工痕の深さが一定である。このようなノズルで傾斜面を水平に加工しようとすると、その傾斜に応じてノズルの移動方向と直交する方向の送りピッチを小さくし、走査を繰り返し重ねて行わなければならない。そのため、ノズルの走査回数が非常に多くなり、工数が増えて作業効率及び生産性が低下するだけでなく、ノズルの走査を高精度に正確に制御するための高度な技術及び制御装置が必要になる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図１１（Ａ）及び（Ｃ）のエッチングノズル１１，２２は、その横方向に沿って各ノズル単体に供給するエッチング剤の流量及び／又は温度を調整することによって、該エッチングノズルの横方向の寸法の範囲内で加工深さを変化させることが可能である。しかしながら、加工精度を上げるためには、ノズル単体の管径をより細くしなければならず、より大きな面積を加工するためには、ノズル単体の本数をより多くしなければならない。このようなエッチングノズルは、構造が複雑化し、高コストになるという問題を生じる。更に、エッチングノズル全体を移動させながら、個々のノズル単体のエッチング剤流量及びその温度を高精度に調整するためには、非常に高度な制御技術が要求される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に前記ローカルウエットエッチング法のように、被加工物の表面に対するエッチング剤の供給と回収とを同時に行うウェットエッチングに使用するのに適した二重パイプ構造を有するエッチングノズルを用いて、様々なプロファイルを有する被加工物の表面を、できる限り少ない回数の、好ましくは１回の走査で所望のプロファイルに効率良く加工し得るエッチング方法を提供することにある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の別の目的は、そのようなエッチングノズルを備え、被加工物の表面をウェットエッチングで所望のプロファイルに効率良く加工し得るエッチング装置を提供することにある。
更に本発明の目的は、それらのエッチング方法及び／又は装置を利用することにより、所望のプロファイルに加工された基板を提供することにある。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明のエッチング方法は、上記目的を達成するために、内側開口を有する内側管と、該内側管の外側に配置されて内側管との間に外側開口を画定する外側管とを備え、外側開口の幅方向の寸法が該幅方向に直交する方向に一定ではないエッチングノズルを準備する工程と、
エッチングノズルの内側開口及び外側開口を被加工物の表面に対向させて、エッチング剤を内側開口から被加工物表面に供給しつつ、外側開口から吸引回収しながら、エッチングノズルと被加工物との少なくとも一方を外側開口の幅方向に移動させる工程と、
を含むことを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
このようにエッチングノズルを準備、使用することにより、エッチングによる被加工物の加工断面形状をエッチングノズルの外側開口の外周縁形状によって決定することができる。例えば、被加工物の加工前における断面プロファイルと目的の断面プロファイルとの差を加工プロファイルとしたとき、この加工プロファイルの変化に対応させて、エッチングノズルの外側開口の外周縁形状の幅方向の寸法を該幅方向に直交する方向に沿って変化させ、被加工物表面をエッチングすることができる。このように、本発明のエッチング方法によれば、好ましくはエッチングノズルの１回の走査で又はより少ない回数の走査で、様々な断面プロファイルを有する被加工物の表面を、所望のプロファイルに効率良く加工することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
或る実施例において、エッチングノズルは、外側開口の幅方向の寸法が該幅方向に直交する方向に沿って線形的に変化している。これによって、被加工物の加工プロファイルが幅方向に直交する方向に沿って一様に傾斜している場合に、被加工物表面をより少ない回数の走査で所望のプロファイルに効率良く加工することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
別の実施例において、エッチングノズルは、外側開口の前記幅方向の寸法が幅方向に直交する方向に沿って部分的に変化している。これによって、被加工物の加工プロファイルがエッチングノズルの外側開口の幅方向に直交する方向の寸法の範囲内で部分的に変化している場合に、その変化に対応して被加工物表面をより少ない回数の走査で所望のプロファイルに効率良く加工することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
更に別の実施例において、エッチングノズルは、外側開口の幅方向に直交する方向の少なくとも一方の端部付近において、該外側開口の幅方向の寸法が幅方向に直交する方向に沿って変化している。これは、特にポリッシング加工後のウエハのように、被加工物の周縁部の厚さがその内側の部分よりも厚い場合に有利であり、同様に被加工物表面をより少ない回数の走査で所望のプロファイルに効率良く加工することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
或る実施例では、エッチングノズルと被加工物との少なくとも一方を移動させる前記工程において、それらの少なくとも一方が直線的に移動する。これによって、例えば厚さ勾配を有する矩形ウエハのような被加工物を、その辺縁方向に沿って効率良く加工することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
別の実施例では、エッチングノズルと被加工物との少なくとも一方を移動させる前記工程において、それらの少なくとも一方が円周方向に移動する。これによって、例えば円形ウエハのような被加工物を、その円周方向に沿って効率良く加工することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本発明の別の側面によれば、上述した本発明のエッチング方法により加工された基板が提供される。この基板は、所望のプロファイルに加工されている。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
更に別の側面において、本発明のエッチング装置は、上述した本発明のエッチング方法に関連して説明したエッチングノズルと、
エッチングノズルの内側管にエッチング剤を供給するための供給手段と、
エッチングノズルの外側管からエッチング剤を回収するための回収手段と、
エッチングノズルと被加工物との少なくとも一方を、エッチングノズルと被加工物との間の距離を保ちながら移動させるための移動手段と、
エッチングノズルの内側管に供給されかつ外側管から回収されるエッチング剤を貯留するためのリザーバーと、
リザーバーのエッチング剤を所望の温度に維持するための手段と、
を備えることを特徴とする。これにより、様々なプロファイルを有する被加工物の表面をウェットエッチングによって、被加工物の表面に供給されるエッチング剤の温度を調整制御しながら、所望のプロファイルに効率良く加工することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
或る実施例では、リザーバーに貯留されているエッチング剤を内側管に循環させる手段を更に備える。これにより、エッチング剤の使用量を少なくしかつ加工コストを低減すると共に、エッチング剤が環境に及ぼし得る影響を抑制することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
本実施例では、エッチングノズル４１の移動方向Ａに沿った向きを第１方向とし、それに直交する向きを第２方向とする。外側開口４５は、図中左右方向即ち第２方向に細長く形成され、第１方向の寸法Ｌ即ち幅方向の寸法が第２方向に沿ってその全範囲に亘って線形に変化している。エッチングノズル４１は、内側開口４４及び外側開口４５を被加工物４８の表面に対向させ、かつ前記外側開口の左右方向の中心線と直交する向きを移動方向Ａ即ち第１方向に一致させるように配置する。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図２は、本発明によるエッチング装置の実施例の構成を概略的に示している。本実施例のエッチング装置５１は、図１（Ａ）（Ｂ）のエッチングノズル４１と、エッチング液５２を貯留するためのリザーバー５３とを備える。リザーバー５３は、管路５４によりエッチングノズル４１の回収通路４７と接続されている。吸引ポンプ５４によりリザーバー５３内を減圧することによって、被加工物表面４８ａを処理した後のエッチング液を外側開口４５から回収通路４７を通して吸引し、前記リザーバーに回収することができる。このとき、エッチングノズル４１は、図示するように、内側開口４４及び外側開口４５が被加工物の表面４８ａから距離を保つように保持される。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
エッチング装置５１は、エッチングノズル４１を被加工物４８に対して相対的に移動させるための移動手段（図示せず）を備える。或る実施例では、前記移動手段が、エッチングノズル４１を直線的に若しくは円周方向に移動させることができ、又は広い面積を加工するために互いに直交するＸＹ方向に移動させることができる。別の実施例では、前記移動手段が、被加工物４８を直線的に移動させ若しくは回転させることができ、又はＸＹテーブル等に固定して直交するＸＹ方向に移動させることができる。また別の実施例では、エッチングノズル４１をＸ方向に移動させ、それと直交するＹ方向に被加工物４８を移動させることができる。前記移動手段によって、エッチングノズル４１の内側開口４４及び外側開口４５と被加工物の表面４８ａとの間に距離を保つことができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
被加工物表面４８ａの各点は、該点が平面上前記ノズルの外側開口４５外周縁の範囲内に含まれている間、エッチング剤に晒される。外側開口４５の外周縁は、上述したように等脚台形状を有し、その第２方向の全範囲に亘って第１方向の寸法Ｌが第２方向に沿って線形に変化している。エッチング加工量は、被加工物の表面がエッチング剤に晒される時間の積算量に比例するから、被加工物表面の各点は、第１方向の寸法Ｌに比例してエッチング剤に晒される時間が長くなり、エッチング加工量が多くなる。従って、加工溝底面６２ａの傾斜は、前記外側開口の第１方向の寸法Ｌの変化の傾きによって決定される。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
前記ウエハの上側の端部に到達すると、エッチングノズル４１をＹ方向に図中右側へ移動させる。Ｙ方向の送り量は、前記ノズルの外側開口４３の第２方向の最大寸法により決定される。更に前記ノズルをウエハ６３の上端から下端に向けて直線的に加工溝６５と平行に一定の速度で移動させ、該ウエハの下端に到達すると、同じ送り量でＹ方向に図中右側へ移動させ、再び前記ウエハの下端から上端に向けて直線的に一定の速度で移動させる。このようにウエハ表面６３ａの加工したい領域全面をエッチングノズル４１で走査しつつ、エッチング液を供給して前記表面をエッチングすることにより、ウエハ６３に目的の断面プロファイル６４を形成することができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
第２実施例のエッチングノズル７１は、例えば第２方向に沿って中央部分が平坦でかつ左右両側が傾斜して高くなった面の全体を平坦にエッチング加工するのに適している。上述したように、ポリッシング加工した後の水晶ウエハは、その辺縁付近の板厚が内側の部分よりも厚い。図７（Ａ）（Ｂ）は、そのように内側部分が平坦でかつ左右辺縁付近が傾斜して高くなった断面形状のウエハ８０を、その表面８０ａ全面を平坦にかつ該ウエハ全体の板厚を均一にするように加工する要領を示している。ここで、図７（Ａ）に示すように、加工前の表面８０ａの断面プロファイルと、想像線８１で示す平坦面である目的の断面プロファイルとの差が加工プロファイルとなる。本実施例では、加工プロファイルが、図６に示す加工溝７９の断面形状を上下反転させた形状をなす。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図７（Ｂ）は、水平に配置したウエハ８０の表面８０ａを下方から見た図である。同図から分かるように、エッチングノズル７１は、外側開口７５の第２方向の寸法がウエハ８０の幅よりも僅かに大きく、かつ該外側開口の第２方向の寸法の範囲内に前記ウエハの全幅が収まるように配置する。エッチングノズル７１をウエハ８０の図中下側の端部から上側の端部に向けて直線的に一定の速度で移動させつつ、エッチング液を供給してウエハ表面８０ａのエッチングを行う。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
前記ノズルの外側開口７５は、第１方向の寸法Ｌが一定である前記中央部分の位置及び第２方向の寸法をウエハ８０の平坦な前記内側部分と一致させ、かつ前記中央部分から左右両端に向けて第１方向の寸法Ｌの変化の傾きを前記ウエハの左右辺縁付近の傾斜に対応させた外周縁形状を有する。これにより、エッチングノズル７１の１回の走査によって、ウエハ８０の表面８０ａを目的の平坦面に加工することができる。