JP2011134913A - 支持装置およびエッチング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワーク10の被処理面101に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際に、ワーク10を支持する支持装置2であって、ワーク10を支持するする支持面31を有する支持台3と、支持台3に形成され、支持面31にワーク10を支持した状態にて、ワーク10の縁部に位置し、支持面31に開放する吸引孔4と、吸引孔4からエッチング液を吸引する吸引手段5とを有する。
【選択図】図1
Description
[適用例1]
本発明の支持装置は、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、前記被処理物に対して所望のエッチング処理を行う際に、前記被処理物を支持する支持装置であって、
被処理物を支持する支持面を有する支持台と、
前記支持台に形成され、前記支持面に前記被処理物を支持した状態にて、前記被処理物の縁部に位置し、前記支持面に開放する吸引孔と、
前記吸引孔から前記エッチング液を吸引する吸引手段とを有することを特徴とする。
これにより、被処理物に対する不本意なエッチングを防止または抑制し、被処理物に対して所望のエッチング処理を行うことのできる支持装置を提供することができる。
本発明の支持装置では、前記吸引孔は、前記支持面に支持された前記被処理物の縁に沿って形成され、前記支持面に開放する溝部を有していることが好ましい。
これにより、被処理物の被処理面と反対側の面(裏面)に回り込んできたエッチング液を吸引孔から吸引することができる。
本発明の支持装置では、前記溝部は、前記被処理物の縁部の全周にわたって形成されていることが好ましい。
これにより、被処理物の裏面の縁部の全域において、裏面に回り込んできたエッチング液を吸引孔から吸引することができる。
本発明の支持装置では、前記溝部は、その一部が前記支持面に支持された前記被処理物の縁部と重なり合うように形成されていることが好ましい。
これにより、裏面に回り込んできたエッチング液を吸引孔からより確実に吸引することができる。
本発明の支持装置は、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、前記被処理物に対して所望のエッチング処理を行う際に、前記被処理物を支持する支持装置であって、
被処理物を支持する支持面を有する支持台と、
前記支持面に前記被処理物を支持した状態にて、前記被処理物の縁部に位置し、前記支持面に開放する吸引孔と、
前記噴出孔から気体を噴出させる噴出手段とを有することを特徴とする。
これにより、被処理物に対する不本意なエッチングを防止または抑制し、被処理物に対して所望のエッチング処理を行うことのできる支持装置を提供することができる。
本発明の支持装置では、前記噴出口は、前記支持面に支持された前記被処理物の縁に沿って形成され、前記支持面に開放する溝部を有していることが好ましい。
これにより、被処理物の被処理面と反対側の面(裏面)に回り込んできたエッチング液を吹き飛ばすようにして除去することができる。
本発明の支持装置では、前記溝部は、前記被処理物の縁部の全周にわたって形成されていることが好ましい。
これにより、被処理物の裏面の縁部の全域において、裏面に回り込んできたエッチング液を除去することができる。
本発明の支持装置では、前記溝部は、その一部が、前記支持面に支持された前記被処理物の縁部と重なり合うように形成されていることが好ましい。
これにより、裏面に回り込んできたエッチング液をより確実に除去することができる。
[適用例9]
本発明の支持装置では、前記噴出孔から噴出される前記気体の噴出方向は、前記支持面の法線方向に対して、前記被処理物の外側に向けて傾いており、前記気体は、前記噴出孔から前記被処理物の縁に向けて噴出されることが好ましい。
これにより、エッチング液が被処理物の裏面に回り込む前に、そのエッチング液を気流により吹き飛ばすように除去することができる。
本発明の支持装置では、前記支持面に前記被処理物を固定する固定手段を有することが好ましい。
これにより、支持台に被処理物を固定することができる。そのため、被処理物のずれを防止し、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。
[適用例11]
本発明の支持装置では、固定手段は、前記支持面に開放する少なくとも1つの吸気孔と、前記吸気孔内を減圧する吸引ポンプとを有することが好ましい。
これにより、固定手段の構成が簡単となる。
本発明のエッチング方法は、被処理物を支持台の支持面に支持する支持工程と、
前記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物に対して所望のエッチング処理を行うエッチング工程とを有し、
前記エッチング工程の際に、前記支持面に支持された前記被処理物の縁部に位置するように前記支持台に形成され、前記支持面に開放する吸引孔から前記エッチング液を吸引することを特徴とする。
これにより、被処理物に対する不本意なエッチングを防止または抑制し、被処理物に対して所望のエッチング処理を行うことのできるエッチング方法を提供することができる。
本発明のエッチング方法は、被処理物を支持台の支持面に支持する支持工程と、
前記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物に対して所望のエッチング処理を行うエッチング工程とを有し、
前記エッチング工程の際に、前記支持面に支持された前記被処理物の縁部に位置するように前記支持台に形成され、前記支持面に開放する噴出孔から気体を噴出させることを特徴とする。
これにより、被処理物に対する不本意なエッチングを防止または抑制し、被処理物に対して所望のエッチング処理を行うことのできるエッチング方法を提供することができる。
まず、本発明の支持装置を備える表面加工装置について説明する。
図1は、本発明の支持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チャッキングプレートの平面図、図3は、図2に示すチャッキングプレートの拡大断面図、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、図5は、図2に示すチャッキングプレートの拡大断面図、図6ないし図8は、図1に示す表面加工装置の変形例を示す図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
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。
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、板状をなし、平面視形状が略正方形であるものについて代表して説明する。
まず、支持装置2について説明する。
支持装置2は、前述したように、チャッキングプレート3と、吸引孔4と、吸引手段5と、固定手段6とを有している。
図1に示すように、チャッキングプレート3は、板状をなしている。また、図2に示すように、チャッキングプレート3の平面視形状は、略長方形である。ただし、チャッキングプレート3の形状は、ワーク10を載置することができれば特に限定されず、例えば、板状でなくてもよいし、平面視形状が正方形、円形、異形等であってもよい。
吸引孔4は、ワーク10に対するエッチング処理を行っている最中に、ワーク10の裏面102に回り込んできたエッチング液を吸引するための孔である。図1および図2に示すように、吸引孔4は、支持面31に開放する溝部41と、溝部41の内面に開放する複数のスリット(孔部)42とを有している。
また、図3に示すように、溝部41は、矩形(長方形)の横断面形状を有している。なお、溝部41の横断面形状としては、特に限定されず、例えば、半円形であってもよいし、三角形であってもよい。
また、各スリット42は、チャッキングプレート3の平面視にて、支持面31に固定されたワーク10に含まれるように形成されている。すなわち、各スリット42の開口が、ワーク10の裏面102の直上に位置するため、裏面102に回り込んできたエッチング液を吸引孔4により、確実に吸引することができる。
以上、吸引孔4について説明した。本実施形態のように、吸引孔4を溝部41とスリット42とで構成することにより、吸引孔4の内部空間をより小さくすることができる。そのため、吸引孔4内を減圧させ易く、裏面102に回り込んだエッチング液を効率的に吸引することができる。
吸引手段5は、エッチング液供給手段7が有する後述するエッチング液循環装置73の構成要素の一部を利用している。言い換えれば、エッチング液循環装置73が、吸引手段5を兼ねている。図1に示すように、吸引手段5は、吸引孔4と貯留タンク733とを連通する回収管738と、貯留タンク733を減圧する吸引ポンプ737とを有している。このような吸引手段5は、吸引ポンプ737を作動させて貯留タンク733内を減圧することにより、回収管738内および吸引孔4内を減圧し、それにより、ワーク10の裏面102に回り込んできたエッチング液(チャッキングプレート3とワーク10の間に侵入しようとするエッチング液)を吸引する。
固定手段6は、支持面31にワーク10を固定する機能を有する。ワーク10を支持面31に固定することにより、チャッキングプレート3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3に吊り下げるように支持するため、固定手段6により、ワーク10のチャッキングプレート3からの落下を防止することができる。
エッチング液供給手段7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している。図1に示すように、エッチング液供給手段7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71と、ノズル71の移動を制御する制御部72と、エッチング液をノズル71から送出し、回収するエッチング液循環装置73とを有している。
エッチング液循環装置73は、エッチング液をノズル71から送出する送出管731と、エッチング液をノズル71から回収する回収管732と、エッチング液を吸引孔4から回収する回収管738と、エッチング液を貯留する貯留タンク733と、貯留タンク733から送出管731へエッチング液を送出する送液ポンプ734と、送出管731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735および流量計736と、ワーク10の被処理面101に付着したエッチング液および裏面102に回り込んだエッチング液を吸引して回収するための吸引ポンプ737とを有している。
以上、表面加工装置1について説明した。
[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71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71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71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71の移動速度と加工深さの関係から、ノズル71の移動速度を定めることができる。
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72の記憶部722に記憶させる。次に、演算部723は、記憶部722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723は更に、前述のノズル71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71の移動速度を算出する。
次いで、表面加工装置1のチャッキングプレート3(支持面31)に、ワーク10を被処理面101がノズル71と対向するように支持し、固定手段6により、ワーク10を支持面31に固定する。
[エッチング工程]
次いで、制御部72が有するノズル移動装置721によって、ノズル71を被処理面101からずれた位置(被処理面101の直下ではない位置)に移動させる。この状態にて、送液ポンプ734を作動させて流量調節バルブ735を調節することにより、貯留タンク733からノズル71を通して、所定の一定流量でエッチング液を送出する。ノズル71からエッチング液を送出させた直後は、ノズル71から送出するエッチング液の流量が不安定となり易いため、上述のように、ノズル71を被処理面101の下方からずらした状態で、エッチング液を送出し、エッチング液の流量(送出量)が所定の流量に保たれるまでこの状態を維持するのが好ましい。
また、本実施形態では、吸引孔4から吸引したエッチング液を貯留タンク733に回収するため、エッチング液を有効利用(再利用)することができる。すなわち、表面加工装置1によれば、ワーク10のエッチング処理を低コストで行うことができる。
以上、第1実施形態の表面加工装置1について説明した。
また、第1実施形態では、吸引孔4から吸引したエッチング液を貯留タンク733に回収しているが、これに限定されず、吸引孔4から吸引したエッチング液を廃棄してもよい。この場合、吸引手段5は、エッチング液循環装置73と別に設ければよい。
次に、本発明の支持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9は、本発明の支持装置を備える表面加工装置の第2実施形態を示す図、図10は、図9に示す表面加工装置が備えるチャッキングプレートの部分拡大断面図である。
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。
本発明の第2実施形態にかかる表面加工装置では、ワークの裏面に回り込んだエッチング液の除去方法が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、図9および図10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。
また、溝部91が、支持面31に固定されたワーク10の縁部の全域にわたって形成されているため、ワーク10の裏面102の縁部の全域に前記気流を発生させることができる。そのため、裏面102の縁部の全域において、エッチング液を除去することができる。
次いで、表面加工装置1Aの作動(本発明のエッチング方法)について説明する。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]および[ワーク10を支持する工程]については、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
制御部72が有するノズル移動装置721によって、ノズル71を被処理面101からずれた位置(被処理面101の直下ではない位置)に移動させる。この状態にて、送液ポンプ734を作動させて流量調節バルブ735を調節することにより、貯留タンク733からノズル71を通して、所定の一定流量でエッチング液を送出する。
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。
次に、本発明の支持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11は、本発明の支持装置を備える表面加工装置の第3実施形態を示す図である。
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。
本発明の第3実施形態にかかる表面加工装置では、噴出手段の構成が異なる以外は、前述した第2実施形態と同様である。なお、図11にて、前述した第1実施形態および第2実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以上のような第3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。
次に、本発明の支持装置を備える表面加工装置の第4実施形態について説明する。
図12は、本発明の支持装置を備える表面加工装置の第4実施形態を示す部分拡大断面図である。
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。
本発明の第4実施形態にかかる表面加工装置では、噴出孔が有するスリットの姿勢が異なる以外は、前述した第2実施形態と同様である。なお、図12にて、前述した第1実施形態および第2実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
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。
次に、本発明の支持装置を備える表面加工装置の第5実施形態について説明する。
図13は、本発明の支持装置を備える表面加工装置の第5実施形態を示す部分拡大断面図である。
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。
本発明の第5実施形態にかかる表面加工装置では、噴出孔から噴出された気体により吹き飛ばされたエッチング液を回収する回収手段が設けられている以外は、前述した第2実施形態と同様である。なお、図12にて、前述した第1実施形態および第2実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
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。
また、前述した実施形態では、表面加工装置がローカルウエットエッチングによりワークをエッチングする装置について説明したが、これに限定されず、表面加工装置がディップ法によりワークをエッチングする装置であってもよい。
Claims (13)
- 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、前記被処理物に対して所望のエッチング処理を行う際に、前記被処理物を支持する支持装置であって、
被処理物を支持する支持面を有する支持台と、
前記支持台に形成され、前記支持面に前記被処理物を支持した状態にて、前記被処理物の縁部に位置し、前記支持面に開放する吸引孔と、
前記吸引孔から前記エッチング液を吸引する吸引手段とを有することを特徴とする支持装置。 - 前記吸引孔は、前記支持面に支持された前記被処理物の縁に沿って形成され、前記支持面に開放する溝部を有している請求項1に記載の支持装置。
- 前記溝部は、前記被処理物の縁部の全周にわたって形成されている請求項2に記載の支持装置。
- 前記溝部は、その一部が前記支持面に支持された前記被処理物の縁部と重なり合うように形成されている請求項2または3に記載の支持装置。
- 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、前記被処理物に対して所望のエッチング処理を行う際に、前記被処理物を支持する支持装置であって、
被処理物を支持する支持面を有する支持台と、
前記支持面に前記被処理物を支持した状態にて、前記被処理物の縁部に位置し、前記支持面に開放する吸引孔と、
前記噴出孔から気体を噴出させる噴出手段とを有することを特徴とする支持装置。 - 前記噴出口は、前記支持面に支持された前記被処理物の縁に沿って形成され、前記支持面に開放する溝部を有している請求項5に記載の支持装置。
- 前記溝部は、前記被処理物の縁部の全周にわたって形成されている請求項6に記載の支持装置。
- 前記溝部は、その一部が、前記支持面に支持された前記被処理物の縁部と重なり合うように形成されている請求項6または7に記載の支持装置。
- 前記噴出孔から噴出される前記気体の噴出方向は、前記支持面の法線方向に対して、前記被処理物の外側に向けて傾いており、前記気体は、前記噴出孔から前記被処理物の縁に向けて噴出される請求項5ないし8のいずれかに記載の支持装置。
- 前記支持面に前記被処理物を固定する固定手段を有する請求項1ないし9のいずれかに記載の支持装置。
- 固定手段は、前記支持面に開放する少なくとも1つの吸気孔と、前記吸気孔内を減圧する吸引ポンプとを有する請求項10に記載の支持装置。
- 被処理物を支持台の支持面に支持する支持工程と、
前記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物に対して所望のエッチング処理を行うエッチング工程とを有し、
前記エッチング工程の際に、前記支持面に支持された前記被処理物の縁部に位置するように前記支持台に形成され、前記支持面に開放する吸引孔から前記エッチング液を吸引することを特徴とするエッチング方法。 - 被処理物を支持台の支持面に支持する支持工程と、
前記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物に対して所望のエッチング処理を行うエッチング工程とを有し、
前記エッチング工程の際に、前記支持面に支持された前記被処理物の縁部に位置するように前記支持台に形成され、前記支持面に開放する噴出孔から気体を噴出させることを特徴とするエッチング方法。
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