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JP4905263B2 - Surface processing method and surface processing apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、加工ヘッドによりフッ酸等のエッチャント(エッチング液)をガラス基板、半導体基板等の被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャントの流路を形成し、例えば加工ヘッドを走査して被加工物の表面を加工する表面加工方法および表面加工装置に係り、特に被加工物の外周部における加工精度を向上させる表面加工方法および表面加工装置に関する。   In the present invention, an etchant such as hydrofluoric acid (etching solution) is supplied to the surface of a workpiece such as a glass substrate or a semiconductor substrate by a processing head and sucked, whereby the gap between the processing head and the workpiece is constant. The present invention relates to a surface processing method and a surface processing apparatus that forms an etchant flow path that forms an etching area and processes the surface of a workpiece by, for example, scanning a processing head. The present invention relates to an improved surface processing method and a surface processing apparatus.

液晶テレビやパソコンモニターのパネルは、TFTアレイやカラーフィルターから構成されており、これらは露光装置を用いてフォトマスクに描かれたパターンを繰り返し転写することにより作製される。   A panel of a liquid crystal television or a personal computer monitor is composed of a TFT array and a color filter, and these are produced by repeatedly transferring a pattern drawn on a photomask using an exposure apparatus.

近年、大型液晶テレビの需要拡大に伴い、大型パネルに対応したフォトマスクの大型化、さらに、ディスプレイの高画質化が進んできたことにより、パネルの品質を左右するフォトマスクの高精細化が求められてきている。   In recent years, with the growing demand for large LCD TVs, the size of photomasks that support large panels has increased, and the display quality has been improved. It has been.

フォトマスクサイズとして、1220mm×1400mmの露光装置も発表され、さらに大型化が進むとされる。   An exposure apparatus having a size of 1220 mm × 1400 mm has been announced as a photomask size, and the size of the photomask will be further increased.

フォトマスクの基材としては、熱膨張係数の小さい合成石英ガラスが用いられるが、露光精度にはこの基材の平坦度が大きく左右する。平坦度の悪い基材を用いると、パターンずれを引き起こし、高精細なものが得られないことが経験上把握され、平坦度として数μmが求められている。   Synthetic quartz glass having a small thermal expansion coefficient is used as the base material of the photomask, but the flatness of the base material greatly affects the exposure accuracy. When a base material with poor flatness is used, it is understood from experience that a high-definition product cannot be obtained due to pattern deviation, and a flatness of several μm is required.

この平坦度のような厳しい要求性能を、従来の水、研磨砥粒、研磨布を用いた両面研磨法や片面研磨法等の機械研磨法で行うことは非常に難しいものと考えられる。   It is considered that it is very difficult to perform strict required performance such as flatness by a conventional mechanical polishing method such as a double-side polishing method or a single-side polishing method using water, polishing abrasive grains, and polishing cloth.

このような機械的研磨法にあっては、研磨面圧と研磨ヘッドと被加工物との相対的運動速度の均一化等を工夫することにより、基板の平坦化を高めるようにしているが、基板全面を同時に研磨しながら平坦化するため、部分的な形状を平坦化するための制御が極めて難しいのが現状である。   In such a mechanical polishing method, the flatness of the substrate is improved by devising the uniforming of the relative movement speed between the polishing surface pressure and the polishing head and the workpiece, Since the entire surface of the substrate is flattened while being simultaneously polished, it is extremely difficult to control for flattening the partial shape.

そこで、機械加工に代わる加工方法として、プラズマを用いて局所的なエッチングを行い表面を平坦化する方法が提案されている。これは、予め被加工物の形状あるいは厚さ分布を測定後、その分布に応じて被加工物上のプラズマの走査速度を制御することにより、エッチングの除去量を制御し、高平坦化を実現するための修正加工方法である。   In view of this, a method for flattening the surface by performing local etching using plasma has been proposed as a processing method instead of machining. This is achieved by measuring the shape or thickness distribution of the workpiece in advance and then controlling the plasma scanning speed on the workpiece according to the distribution, thereby controlling the amount of etching removed and realizing high flatness. It is the correction processing method for doing.

このプラズマエッチング方法をガラス基板の加工に適応した場合、このプラズマエッチングによる修正加工方法では、ガラス基板の大型化に伴って加工時間が極端に長くなるため、加工速度を速める必要がある。加工速度を速めるためには、加工領域の拡大、すなわちプラズマ領域の大面積化が必要であるが、その材料物性の違いから、具体的には、比誘電率、熱伝導率の違いから、プラズマが不安定となり加工量が変動したり、投入電力が増大し、熱がガラス基板に蓄積されることにより制御が難しくなり、被加工物の表面粗さを悪化させることになる。   When this plasma etching method is applied to the processing of a glass substrate, the correction processing method by the plasma etching requires an increase in processing speed because the processing time becomes extremely long as the glass substrate becomes larger. In order to increase the processing speed, it is necessary to enlarge the processing area, that is, to increase the area of the plasma area. However, due to the difference in material properties, specifically, the relative permittivity and the difference in thermal conductivity, Becomes unstable, the amount of processing fluctuates, the input power increases, and heat accumulates on the glass substrate, making control difficult and worsening the surface roughness of the workpiece.

また、プラズマエッチング方法では、真空チャンバー、ガス排気装置等の高価な装置を必要とし、大型ガラス基板の加工では、加工に係る費用がさらに増大するという問題がある。   In addition, the plasma etching method requires expensive devices such as a vacuum chamber and a gas exhaust device, and the processing of a large glass substrate has a problem that the cost for processing further increases.

そこで、本出願人は、上述した機械的な加工方法、プラズマエッチング加工方法に代わる新たな加工方法として、ケミカルエッチング法に着目した(特許文献1、2)。   Therefore, the present applicant paid attention to the chemical etching method as a new processing method in place of the mechanical processing method and the plasma etching processing method described above (Patent Documents 1 and 2).

特許文献1に開示のケミカルエッチング法は、活性状態と不活性状態とを温度により取り得るエッチング液(エッチャント)を使用し、タンク内に収容されている不活性のエッチャントに浸漬している半導体基板の主面の一部にエッチャント噴出用ノズルによって活性のエッチャントを当てつつ、該半導体基板の主面に平行する方向に、該エッチャント噴出用ノズルに対して該半導体基板を相対移動させてその主面全体に活性のエッチャントを当てると共に、該半導体基板の主面に当てた反応後のエッチャントをエッチャント排出用パイプによって直ちにタンク外部へ排出する。   The chemical etching method disclosed in Patent Document 1 uses an etching solution (etchant) that can take an active state and an inactive state depending on temperature, and is immersed in an inert etchant contained in a tank. The semiconductor substrate is moved relative to the etchant jet nozzle in a direction parallel to the main surface of the semiconductor substrate while an active etchant is applied to a part of the main surface of the semiconductor substrate by an etchant jet nozzle. The active etchant is applied to the entire surface, and the reacted etchant applied to the main surface of the semiconductor substrate is immediately discharged out of the tank through the etchant discharge pipe.

特許文献2には、処理液としてのエッチャントが供給される導入通路と該エッチャントが排出される排出通路を有するパイプを内外に配置した同心管構造のノズルが開示され、被処理物に向けてエッチャントを内側のパイプより供給し、外側のパイプと内側のパイプとの隙間から被処理物に向けて供給されたエッチャントを供給する。
特開平11−045872号公報 特開平10−163153号公報
Patent Document 2 discloses a nozzle having a concentric tube structure in which a pipe having an introduction passage to which an etchant as a processing liquid is supplied and a discharge passage through which the etchant is discharged is disposed inside and outside, and the etchant is directed toward an object to be processed. Is supplied from the inner pipe, and the etchant supplied from the gap between the outer pipe and the inner pipe toward the object to be processed is supplied.
JP-A-11-045872 Japanese Patent Laid-Open No. 10-163153

上述した特許文献1に開示の技術を大きなサイズの被加工物に適用しようとする場合、この被加工物を収容することができるタンクが必要となり、設備が非常に大きくなり、現実的ではない。   When the technique disclosed in Patent Document 1 described above is to be applied to a workpiece having a large size, a tank that can accommodate the workpiece is required, and the facility becomes very large, which is not realistic.

これに対し、特許文献2に開示の技術では、基板を不活性なエッチャントが収容されているタンク内に浸漬する必要はないが、本発明者等はこのようなケミカルエッチングによりガラス基板等の表面を平坦化加工することについて実験を行ったところ、目的とする平面形状が得られない場合が生じることを知見した。   On the other hand, in the technique disclosed in Patent Document 2, it is not necessary to immerse the substrate in a tank in which an inert etchant is accommodated. As a result of experiments on flattening, it was found that the target planar shape could not be obtained.

ここで、ガラス基板等の表面を平坦化加工する手法としては、ガラス基板等の被加工物の表面形状を測定して得られた測定データに基づいて、該被加工物の表面を目的とする形状となるように部分的に加工するという修正加工が用いられている。   Here, as a method of flattening the surface of the glass substrate or the like, the surface of the workpiece is intended based on the measurement data obtained by measuring the surface shape of the workpiece such as the glass substrate. The correction process of partially processing so that it may become a shape is used.

そこで、この修正加工を上述のケミカルエッチング式の表面加工方法に適用して被加工物の表面を高平坦度に加工するためには、加工ヘッドによりフッ酸等のエッチャント(エッチング液)をガラス基板、半導体基板等の被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャントの流路を形成し、例えば加工ヘッドを表面形状測定データと目的とする形状とにより決定される除去量に応じた走査速度で走査する。その際、加工ヘッドを静止した状態でエッチング領域によって形成された被加工物の表面に単位となる加工痕形状(以下、単位加工痕と称す)を測定し、測定結果に基づく単位加工痕に基づいて、加工前における被加工物の表面から加工により除去すべき除去量と加工ヘッドの走査速度を求め、この走査速度により加工ヘッドを駆動する。   Therefore, in order to apply the correction process to the above-described chemical etching type surface processing method to process the surface of the workpiece with high flatness, an etchant such as hydrofluoric acid (etching solution) is applied to the glass substrate by the processing head. Then, by supplying to the surface of the workpiece such as a semiconductor substrate and sucking, an etchant flow path that forms an etching area of a certain area is formed in the gap between the processing head and the workpiece, for example, the processing head is Scanning is performed at a scanning speed corresponding to the removal amount determined by the shape measurement data and the target shape. At that time, a machining trace shape (hereinafter referred to as a unit machining trace) as a unit is measured on the surface of the workpiece formed by the etching region with the machining head stationary, and based on the unit machining trace based on the measurement result. Thus, the removal amount to be removed by machining from the surface of the workpiece before machining and the scanning speed of the machining head are obtained, and the machining head is driven by this scanning speed.

しかしながら、所定の走査速度で加工ヘッドを駆動しても計算値通りに加工できず、目的とする平面形状が得られないことがあった。この目的とする平面形状が得られない状況の一つとして、被加工物の外周部での発生がある。   However, even if the processing head is driven at a predetermined scanning speed, the processing cannot be performed as calculated, and the target planar shape may not be obtained. One of the situations in which the desired planar shape cannot be obtained is the occurrence of the outer peripheral portion of the workpiece.

本発明者等は、被加工物の外周部において目的とする平面形状が得られない理由として、加工ヘッドが被加工物の外周部に達した際に、加工ヘッドと被加工物との隙間に形成されるエッチング領域が被加工物の外周縁よりも外方へはみ出てしまい、エッチング領域をなすエッチャントの流路が乱れ、正規のエッチング領域での加工ができないことを見出した。   The inventors of the present invention, as the reason why the target planar shape cannot be obtained at the outer peripheral portion of the workpiece, is that the gap between the processing head and the workpiece when the processing head reaches the outer peripheral portion of the workpiece. It has been found that the etching region to be formed protrudes outward from the outer peripheral edge of the workpiece, the etchant flow path forming the etching region is disturbed, and processing in the regular etching region cannot be performed.

一般にマスク基板において、外周縁から内側にわたり一定(基板サイズにより異なる)幅の部分については平坦度保証部分としていないため、この部分より内側での平坦度を保証すべくエッチング領域を小さくした加工ヘッドを使用することも考えられるが、大型のマスク基板に対して高平坦度を得るように加工することを考えると、加工時間が長くなり、現実的ではない。したがって、エッチング領域を大きくして加工に要する時間の短縮化を図ろうとすると、被加工物の外周部を高平坦度に加工する必要がある。   In general, in a mask substrate, a portion having a constant width (depending on the substrate size) from the outer peripheral edge to the inside is not a flatness guarantee portion. Therefore, a processing head having a small etching area is required to guarantee flatness inside this portion. Although it is conceivable to use it, it takes a long processing time to process a large mask substrate so as to obtain high flatness, which is not practical. Therefore, in order to shorten the time required for processing by increasing the etching region, it is necessary to process the outer peripheral portion of the workpiece with high flatness.

本発明の目的は、このような観点に鑑みなされたもので、被加工物の表面を外周部を含めて目的とする形状に加工して、高平坦度な表面を有するガラス基板等の被加工物を提供できる表面加工方法及び表面加工装置を提供しようとするものである。   The object of the present invention is made in view of such a viewpoint, and the surface of a workpiece is processed into a target shape including an outer peripheral portion, and a glass substrate or the like having a highly flat surface is processed. An object of the present invention is to provide a surface processing method and a surface processing apparatus capable of providing an object.

本発明の目的を実現する第1の表面加工方法は、加工ヘッドによりエッチャントを被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャントの流路を形成し、該加工ヘッドと該被加工物とを、該エッチャント領域が前記被加工物の端を越える位置まで相対的に走査して被加工物の表面を加工する表面加工方法であって、前記被加工物の端に面位置を合わせて、前記加工ヘッドにより形成されるエッチャントの流路を確保する板部材を当接させると共に、前記被加工物と前記板材とが当接する箇所の表面を液密的にシールした状態で、前記加工ヘッドと前記被加工物とを相対的に走査させて加工することを特徴とする。 A first surface processing method that realizes the object of the present invention is to supply an etchant to the surface of a workpiece by a processing head and suck it, so that an etching region having a constant area is formed in the gap between the processing head and the workpiece. Forming a surface of the workpiece by scanning the processing head and the workpiece relative to a position where the etchant region exceeds the end of the workpiece. a machining method, wherein the combined surface position on the edge of the workpiece, said plate member to secure the flow path of the etchant formed by the machining head is brought into contact Rutotomoni, with the workpiece and the plate The processing head and the workpiece are processed while relatively scanning with the surface of the portion where the contact is made in a liquid-tight seal .

本発明の目的を実現する第の表面加工方法は、上記いずれかの加工方法において、予め測定した前記被加工物の表面形状の測定データを基にして、前記被加工物と前記加工ヘッドとの相対走査速度を決定することを特徴とする。 A second surface processing method for realizing the object of the present invention is the above-described workpiece, the processing head, and the processing head based on measurement data of the surface shape of the workpiece measured in advance in any of the above processing methods. The relative scanning speed is determined.

本発明の目的を実現する第の表面加工方法は、上記した第3の加工方法において、目的とする表面形状と一致するように前記測定データに基づいて前記相対走査速度を決定して平坦化加工を行うことを特徴とする。 The third surface processing method for realizing the object of the present invention is the above-described third processing method, in which the relative scanning speed is determined based on the measurement data so as to coincide with the target surface shape, and flattened. It is characterized by processing.

本発明の目的を実現する第の表面加工方法は、上記したいずれかの加工方法において、前記被加工物は、矩形平板形状の合成石英ガラスであることを特徴とする。 According to a fourth surface processing method for realizing the object of the present invention, in any one of the above processing methods, the workpiece is a synthetic quartz glass having a rectangular flat plate shape.

本発明の目的を実現する第の表面加工方法は、上記した第5の表面加工方法において、前記合成石英ガラスは、フォトマスク用のガラス基板であることを特徴とする。 According to a fifth surface processing method for realizing the object of the present invention, in the fifth surface processing method, the synthetic quartz glass is a glass substrate for a photomask.

本発明の目的を実現する第の表面加工方法は、上記した第6の表面加工方法において、前記フォトマスク用のガラス基板は、1辺が300mm角以上であることを特徴とする。 A sixth surface processing method for realizing an object of the present invention is characterized in that, in the above-described sixth surface processing method, one side of the glass substrate for the photomask is 300 mm square or more.

本発明の目的を実現する第の表面加工方法は、上記したいずれかの表面加工方法において、前記被加工物は鉛直姿勢に保持されて加工されることを特徴とする。 According to a seventh surface processing method for realizing the object of the present invention, in any one of the surface processing methods described above, the workpiece is processed while being held in a vertical posture.

本発明の目的を実現する表面加工装置の第1の構成は、加工ヘッドによりエッチャントを被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャントの流路を形成し、該加工ヘッドと該被加工物とを相対的に走査して被加工物の表面を加工する表面加工装置であって、前記被加工物を保持する保持部材に、該被加工物の表面と面位置を合わせて、前記加工ヘッドにより形成されるエッチャントの流路を確保する板材を該被加工物の周囲に配置し、前記被加工物の端と前記板材との当接面の上面には、液密的に当該当接部をシールするシール部材を設けたことを特徴とする。 The first configuration of the surface processing apparatus that realizes the object of the present invention is to supply an etchant to the surface of the workpiece by the processing head and suck it, thereby providing a constant area in the gap between the processing head and the workpiece. An apparatus for processing a surface of a workpiece by forming an etchant flow path forming an etching region and relatively scanning the processing head and the workpiece to hold the workpiece. A plate member that secures the flow path of the etchant formed by the machining head by aligning the surface position of the workpiece with the surface of the holding member is disposed around the workpiece, and an end of the workpiece A sealing member for sealing the contact portion in a liquid-tight manner is provided on the upper surface of the contact surface with the plate material .

本発明の目的を実現する表面加工装置の第の構成は、上記した第1の構成において、前記シール部材は、テープ部材あるいは充填部材であることを特徴とする。 According to a second configuration of the surface processing apparatus for realizing the object of the present invention, in the first configuration described above, the seal member is a tape member or a filling member.

本発明の目的を実現する表面加工装置の第の構成は、上記したいずれかの表面加工装置の構成において、前記被加工物を鉛直姿勢で保持することを特徴とする。 A third configuration of the surface processing apparatus that achieves the object of the present invention is characterized in that, in any of the above-described configurations of the surface processing apparatus, the workpiece is held in a vertical posture.

なお、被加工物を鉛直姿勢に保持した状態において、前記被加工物の端部表面が板部材に対して飛び出ている場合に生じる段差をマイナスとして表すと、該段差をシール部材でシールした状態で−0.2mm以内の範囲とすることで、被加工物の端部における加工量の変動を小さくすることができ、これにより目的とする平坦度で被加工物の表面を処理することができる。 In the state where the work piece is held in a vertical posture, when the step generated when the end surface of the work piece protrudes from the plate member is expressed as minus, the step is sealed with a seal member. In the range of −0.2 mm or less, the variation of the processing amount at the end portion of the workpiece can be reduced, and the surface of the workpiece can be processed with the target flatness.

本発明によれば、加工ヘッドがガラス基板等の被加工物の端部を加工する場合に、板材の存在によりエッチング領域をなすエッチャントの流路が乱されないため、被加工物の端部まで目的とする加工量で加工したフォトマスク用の合成石英ガラス等のガラス基板を提供することができ、ガラス基板の大型に伴い大型の加工ヘッドを使用しても、エッチャントの流路が乱されることがなく、表面を高平坦度とした大型のフォトマスク用のガラス基板を提供することができる。   According to the present invention, when the processing head processes the end of a workpiece such as a glass substrate, the flow path of the etchant forming the etching region is not disturbed by the presence of the plate material. A glass substrate such as synthetic quartz glass for photomasks processed with the processing amount of can be provided, and even if a large processing head is used with the large size of the glass substrate, the flow path of the etchant is disturbed. There can be provided a glass substrate for a large photomask whose surface has high flatness.

さらに、被加工物を鉛直姿勢で保持して加工を行うため、被加工物が自身の重量により歪が発生するといったことが防げ、より高精度に被加工物を目的とする形状に修正加工等により加工することができる。 In addition, since the workpiece is held in a vertical posture, the workpiece is prevented from being distorted due to its own weight, and the workpiece is corrected to a desired shape with higher accuracy. Can be processed.

また、シール部材として、例えばシールテープ、充填材によっても被加工物と板材との繋ぎ目を高いシール性を有して封止することができ、エッチング領域のエッチャントが被加工物と板材との繋ぎ目に入り込むことを防ぎ、エッチング領域をなすエッチャントの流路が乱れることがなく、入り込んだエッチャントによるガラスの端面、裏面の表面粗さの悪化も防ぐことが可能となる。 Further, as the seal member, for example shea Rutepu, also it can be sealed with a high sealing property of the joint between the workpiece and the plate material by the filling material, the etchant etching regions of the workpiece and the plate member It is possible to prevent the etchant from entering the joint, and the flow path of the etchant forming the etching region is not disturbed, and the deterioration of the surface roughness of the end face and the back surface of the glass due to the entered etchant can be prevented.

以下本発明を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

図1は本発明によるケミカルエッチング式の表面加工装置(湿式エッチング加工装置と略す)を示す図、図2は図1の加工ヘッドと被加工物としてのガラス基板を垂直姿勢に保持する基板ホルダーとの関係を示す図である。   FIG. 1 is a view showing a chemical etching type surface processing apparatus (abbreviated as a wet etching processing apparatus) according to the present invention, and FIG. 2 is a substrate holder for holding the processing head of FIG. 1 and a glass substrate as a workpiece in a vertical posture. It is a figure which shows the relationship.

図1に示す湿式エッチング加工装置1は、破線で囲ったエッチャント循環装置1Aと、エッチャント循環装置1Aと接続した加工ヘッド2を備え、被加工物としてのガラス基板3の表面に対して加工ヘッド2を直交する2方向に移動させる加工ヘッド走査装置1Bと、により構成している。被加工物としてのガラス基板3は、例えば合成石英ガラス板,フォトマスク基板,大型フォトマスク基板等が例示でき、大型基板としては一辺が300mm角以上のものを指す。また、加工物はガラス基板に限らず、シリコンウエハー等であっても良い。   A wet etching processing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an etchant circulation device 1A surrounded by a broken line and a processing head 2 connected to the etchant circulation device 1A, and the processing head 2 with respect to the surface of a glass substrate 3 as a workpiece. And a processing head scanning device 1B that moves the two in two directions orthogonal to each other. Examples of the glass substrate 3 as a workpiece include a synthetic quartz glass plate, a photomask substrate, a large photomask substrate, and the like, and the large substrate is one having a side of 300 mm square or more. Further, the workpiece is not limited to a glass substrate, but may be a silicon wafer or the like.

エッチャント循環装置1Aは、密閉構造のエッチャントタンク4内にフッ酸等のエッチャント5が収容され、このエッチャントタンク4内のエッチャント5をエッチャント供給系6により加工ヘッド2に供給する。また、加工ヘッド2とエッチャントタンク4とはエッチャント回収管7により接続され、加工ヘッド2からガラス基板3の表面に供給されたエッチャント5を吸引してエッチャント回収管7からエッチャントタンク4に戻す。   In the etchant circulation device 1A, an etchant 5 such as hydrofluoric acid is accommodated in an etchant tank 4 having a sealed structure, and the etchant 5 in the etchant tank 4 is supplied to the processing head 2 by an etchant supply system 6. Further, the processing head 2 and the etchant tank 4 are connected by an etchant recovery tube 7, and the etchant 5 supplied to the surface of the glass substrate 3 from the processing head 2 is sucked and returned from the etchant recovery tube 7 to the etchant tank 4.

また、エッチャントタンク4にはガス排気管8が接続され、吸引ポンプを兼ねるガス排気ポンプ9によりエッチャントタンク4内のガスを排気する。エッチャントタンク4のエッチャント5の濃度が低下あるいは増加した場合、またエッチャントの収容量が減少した場合に、濃度コントローラ10から、水11、エッチャント5を個々にあるいは混合してエッチャントタンク4内に補給管12を介して供給するようになっている。エッチャントとしては、フッ化水素酸(フッ酸)あるいはフッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液等を使用することができる。   A gas exhaust pipe 8 is connected to the etchant tank 4, and the gas in the etchant tank 4 is exhausted by a gas exhaust pump 9 that also serves as a suction pump. When the concentration of the etchant 5 in the etchant tank 4 is reduced or increased, or when the amount of the etchant is reduced, water 11 and the etchant 5 are individually or mixed from the concentration controller 10 and supplied into the supply pipe in the etchant tank 4. 12 is supplied. As the etchant, hydrofluoric acid (hydrofluoric acid), a mixed liquid of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, or the like can be used.

エッチャント供給系6は、エッチャントタンク4側から順に、送液ポンプ13、熱交換器14、送液されるエッチャント5の温度を計測するための測温体15、送液されるエッチャント5の流量を調節する流量調節バルブ16、送液されるエッチャント5の流量を計測する流量計17、フッ酸濃度センサー18が配置され、フッ酸濃度センサー18から下流側に設けられたフレキシブル管からなる供給管19が加工ヘッド2に接続されている。   The etchant supply system 6 includes, in order from the etchant tank 4 side, a liquid feed pump 13, a heat exchanger 14, a temperature measuring body 15 for measuring the temperature of the sent etchant 5, and the flow rate of the sent etchant 5. A flow rate adjusting valve 16 for adjusting, a flow meter 17 for measuring the flow rate of the etchant 5 to be fed, and a hydrofluoric acid concentration sensor 18 are arranged, and a supply pipe 19 comprising a flexible pipe provided downstream from the hydrofluoric acid concentration sensor 18. Is connected to the machining head 2.

熱交換器14は、測温体15の測温情報に基づいて送液されるエッチャント5の温度が所定の温度となるように、温調ユニット20によりエッチャント5を加熱或いは冷却する。また、流量調節バルブ16は、流量計17の流量情報に基づいて送液されるエッチャント5の流量が所定の流量となるように、流量を調節する。フッ酸濃度センサー18は、測定した濃度値を濃度コントローラ10へフィードバックし、エッチャントタンク4内を設定した濃度にコントロールする。   The heat exchanger 14 heats or cools the etchant 5 by the temperature control unit 20 so that the temperature of the etchant 5 fed based on the temperature measurement information of the temperature measuring body 15 becomes a predetermined temperature. Further, the flow rate adjusting valve 16 adjusts the flow rate so that the flow rate of the etchant 5 sent based on the flow rate information of the flow meter 17 becomes a predetermined flow rate. The hydrofluoric acid concentration sensor 18 feeds back the measured concentration value to the concentration controller 10 and controls the inside of the etchant tank 4 to a set concentration.

吸引ポンプを兼ねるガス排気ポンプ9は、エッチャントタンク4内の気体を吸引して排気することによりエッチャントタンク4内を負圧状態とし、加工ヘッド2とガラス基板3との間に供給されたエッチャント5及びエッチャント5の一部から気化したガスを加工ヘッド2より吸引し、回収管7を通してエッチャントタンク4内に回収する。ガラス基板3の表面に供給されたエッチャント5の一部から気化したガスが拡散するとガラス基板3の表面を腐食して表面粗さを悪化させる原因の一つとなるが、この気化ガスを加工ヘッド2により吸引して排気することにより、ガラス基板3の表面における表面粗さを高めることができる。   A gas exhaust pump 9 also serving as a suction pump sucks and exhausts the gas in the etchant tank 4 to bring the inside of the etchant tank 4 into a negative pressure state, and the etchant 5 supplied between the processing head 2 and the glass substrate 3. The gas vaporized from a part of the etchant 5 is sucked from the processing head 2 and recovered into the etchant tank 4 through the recovery pipe 7. If the gas vaporized from a part of the etchant 5 supplied to the surface of the glass substrate 3 is diffused, the surface of the glass substrate 3 is corroded and the surface roughness is deteriorated. The surface roughness on the surface of the glass substrate 3 can be increased by sucking and exhausting.

なお、エッチャント循環装置1Aにおける上述の各種制御は不図示の制御装置により実行される。   The various controls described above in the etchant circulation device 1A are executed by a control device (not shown).

図2に示すように、加工ヘッド走査装置1Bは、被加工物であるガラス基板3を鉛直姿勢に保持する不図示の基板保持台を装置基台31に固定し、該基板保持台に保持されたガラス基板3の表面に沿って鉛直方向と水平方向の直交する2方向に移動可能な2方向移動ステージ32に加工ヘッド2を取付け、加工ヘッド2を水平方向に移動させる主走査速度と、鉛直方向に所定ピッチで送る副走査方向の送り量を制御する加工ヘッド走査速度制御部33とにより構成しており、この加工ヘッド走査速度制御部33を除く前記基板保持台と2方向移動ステージ32を装置カバー34により覆い、室内にエッチャント5が飛散し、気化ガスが放散されるのを防いでいる。 As shown in FIG. 2, the processing head scanning device 1B fixes a substrate holding table (not shown) that holds a glass substrate 3 as a workpiece in a vertical posture to an apparatus base 31 and is held by the substrate holding table. along the surface of the glass substrate 3 mounting a machining head 2 in the vertical direction and the horizontal direction orthogonal two directions movable in two directions moving stage 32 of the main scanning speed of moving the machining head 2 in the horizontal direction, vertical The processing head scanning speed control unit 33 controls the feed amount in the sub-scanning direction to be fed at a predetermined pitch in the direction. The substrate holding table and the two-way moving stage 32 excluding the processing head scanning speed control unit 33 are provided. Covered by the apparatus cover 34, the etchant 5 is scattered in the room and the vaporized gas is prevented from being diffused.

2方向移動ステージ32は、門型に形成された鉛直方向に延びるアルミ製の垂直フレーム35を構成する一対の垂直フレーム部材36にそれぞれ直線移動案内機構37を取り付け、この一対の直線移動案内機構37に水平フレーム部材38を取り付け、水平フレーム部材38を超高精度に鉛直方向に移動可能としている。また、水平フレーム部材38には主走査方向駆動用のボールねじ39を走査方向に沿って取り付け、このボールねじ39のナット部に加工ヘッド2を取り付けている。さらに、一対の垂直フレーム部材36の間に、鉛直方向に沿って副走査方向用のボールねじ40を取り付け、このボールねじ40のナット部に水平フレーム部材38を取り付けている。 The two-way moving stage 32 has a linear movement guide mechanism 37 attached to a pair of vertical frame members 36 constituting an aluminum vertical frame 35 formed in a gate shape and extending in the vertical direction, and the pair of linear movement guide mechanisms 37. A horizontal frame member 38 is attached to the horizontal frame member 38 so that the horizontal frame member 38 can be moved in the vertical direction with extremely high accuracy. Further, a ball screw 39 for driving in the main scanning direction is attached to the horizontal frame member 38 along the scanning direction, and the machining head 2 is attached to a nut portion of the ball screw 39. Further, a ball screw 40 for the sub-scanning direction is attached between the pair of vertical frame members 36 along the vertical direction, and a horizontal frame member 38 is attached to a nut portion of the ball screw 40.

主走査方向駆動用のボールねじ39と副走査方向用のボールねじ40はそれぞれのねじ部材を回転駆動する不図示のモータを有し、これらのモータを加工ヘッド走査速度制御部33により駆動制御している。   The ball screw 39 for driving in the main scanning direction and the ball screw 40 for driving in the sub scanning direction have motors (not shown) that rotationally drive the respective screw members, and these motors are driven and controlled by the machining head scanning speed control unit 33. ing.

加工ヘッド2は、円盤形状に形成されたノズルブロック体41と、ノズルブロック体41の背面側に接合される円盤形状の背面ブロック体42とを固定ねじ43とにより一体化して全体的に円盤形状とした構成としている。   The machining head 2 is formed by integrating a disk-shaped nozzle block body 41 and a disk-shaped back block body 42 joined to the back side of the nozzle block body 41 with a fixing screw 43 to form an overall disk shape. The configuration is as follows.

図1(b)に示すように、ノズルブロック体41は、中心位置にエッチャントを供給する供給ノズル部44を形成し、この供給ノズル部44を中心とする同一円周上にエッチャントを吸引して排出する複数の排出孔45が等ピッチで形成されている。ノズルブロック体41の背面側には、これら複数の排出孔45に対応して背面側に開口する第1周溝46が形成され、これら複数の排出孔45がこの周溝46に連通している。   As shown in FIG. 1B, the nozzle block body 41 forms a supply nozzle portion 44 that supplies an etchant at the center position, and sucks the etchant on the same circumference centering on the supply nozzle portion 44. A plurality of discharge holes 45 for discharging are formed at an equal pitch. On the back side of the nozzle block body 41, a first circumferential groove 46 that opens to the back side corresponding to the plurality of discharge holes 45 is formed, and the plurality of discharge holes 45 communicate with the circumferential groove 46. .

背面ブロック体42は、中心部に開口47を有するドーナツ状に形成され、前面には、第1周溝46と同一内外周径を有する第2周溝48が形成され、背面ブロック体42をノズルブロック体41に接合した際に、第1周溝46と第2周溝48とによって複数の排出孔45からのエッチャントを1箇所に集める環状の回収部を形成している。なお、排出孔45の直径を1mm以下、排出孔45の間隔を0.5mm以下とした。   The back block body 42 is formed in a donut shape having an opening 47 in the center, and a second circumferential groove 48 having the same inner and outer diameter as the first circumferential groove 46 is formed on the front surface. When joined to the block body 41, the first circumferential groove 46 and the second circumferential groove 48 form an annular collection portion that collects the etchant from the plurality of discharge holes 45 at one place. In addition, the diameter of the discharge hole 45 was 1 mm or less, and the space | interval of the discharge hole 45 was 0.5 mm or less.

また、ノズルブロック体41と背面ブロック体42の材料としては、耐エッチャント特性に優れ、曲げ強度、硬度等の機械特性の優れたものを選定することが望ましい。特に、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂,硬質塩ビ,ABS,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリカーボネイト,メチルペンテン,PEEK等が用いられる。   Further, as the material for the nozzle block body 41 and the back block body 42, it is desirable to select a material that has excellent etchant resistance and excellent mechanical properties such as bending strength and hardness. In particular, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene, hard vinyl chloride, ABS, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, methylpentene, PEEK and the like are used.

背面ブロック体42の胴部には、第2周溝48に連通する排出路49が複数形成され、これら排出路49の排出端部にエッチャント循環装置1Aの回収管7が接続される。そして、エッチャント循環装置1Aの供給管19が背面ブロック体42の開口47を通してノズルブロック体41のエッチャント供給ノズル部44に接続される。   A plurality of discharge passages 49 communicating with the second circumferential groove 48 are formed in the body portion of the back block body 42, and the recovery pipe 7 of the etchant circulation device 1 </ b> A is connected to the discharge end portions of these discharge passages 49. The supply pipe 19 of the etchant circulation device 1A is connected to the etchant supply nozzle section 44 of the nozzle block body 41 through the opening 47 of the back block body 42.

加工ヘッド2のエッチャント供給ノズル部44からガラス基板3の表面に連続的に供給されたエッチャント5は、該エッチャント供給ノズル部44を中心として半径Rの円周上に複数設けられた排出孔45に連続的に吸引排出されるので、ヘッドと被加工物の表面との間におけるエッチャントの流路が形成される一定の領域であるエッチング領域が半径Rで形成されることになる。   The etchant 5 continuously supplied from the etchant supply nozzle portion 44 of the processing head 2 to the surface of the glass substrate 3 is supplied to a plurality of discharge holes 45 provided on the circumference of the radius R around the etchant supply nozzle portion 44. Since suction and discharge are continuously performed, an etching region, which is a constant region in which an etchant flow path is formed between the head and the surface of the workpiece, is formed with a radius R.

また、上記した構成の加工ヘッド2は、2方向移動ステージ32により、図3中矢印で示すように、鉛直姿勢に保持されたガラス基板3の上端の水平方向一端側から他端側に向けて水平に移動する主走査を行い、該他端側の所定位置に到達すると、所定量だけ下方に送られる副走査を行った後、一端側に向けて主走査を行うというラスタースキャン方式により加工を行う。なお、スキャンの順序は、逆に下から上に向かって行うようにしても良い。 Further, the processing head 2 having the above-described configuration is moved from one end side in the horizontal direction toward the other end side of the upper end of the glass substrate 3 held in the vertical posture by the two-way moving stage 32 as indicated by an arrow in FIG. When the main scanning is performed horizontally and the predetermined position on the other end is reached, the sub-scan is sent downward by a predetermined amount, and then the main scanning is performed toward the one end. Do. Note that the scan order may be reversed from the bottom to the top.

上述した主走査速度の制御は、修正加工を前提とした場合、ガラス基板3の表面の形状を予め測定し、測定結果に基づいて目的の形状に最も近づくように、加工前形状と加工ヘッド2で加工してできる静止加工痕形状から加工除去量と加工ヘッドの主走査速度を演算する。例えば、凸形状の大きい部分はエッチング量を多く、凸形状の小さい部分や凹形状の部分はエッチング量を少なくするように加工ヘッド2の主走査速度を制御する。なお、加工ヘッド2がガラス基板3を通過した後の走査速度は、特に規定されないが加工処理時間を考えると増速するのが好ましい。   In the above-described control of the main scanning speed, when correction processing is assumed, the shape of the surface of the glass substrate 3 is measured in advance, and the shape before processing and the processing head 2 are set so as to be closest to the target shape based on the measurement result. The amount of machining removal and the main scanning speed of the machining head are calculated from the shape of the static machining trace formed by machining. For example, the main scanning speed of the processing head 2 is controlled so that a large convex portion has a large etching amount, and a small convex portion or a concave portion has a small etching amount. The scanning speed after the processing head 2 passes through the glass substrate 3 is not particularly defined, but it is preferable to increase the scanning speed in consideration of the processing time.

ガラス基板3の表面の形状測定は、レーザー等を用いた非接触方式、触針等の接触方式の測定手段を用いて行うことができる。なお、測定はガラス基板3を垂直姿勢に保持して行うため、ガラス基板3の自重たわみの影響を排除することができる。   The shape of the surface of the glass substrate 3 can be measured using a non-contact method using a laser or the like, or a contact method such as a stylus. In addition, since the measurement is performed with the glass substrate 3 held in a vertical posture, the influence of the self-weight deflection of the glass substrate 3 can be eliminated.

本実施形態において、図4に示すように、ガラス基板3を鉛直姿勢に保持する基板保持台50は、ガラス基板3の外径サイズよりも大きな外径サイズに形成されて、ガラス基板3を中央部分に配置するようにして保持している。そして、矩形平面形状のガラス基板3の4辺に当接し、ガラス基板3の全周を取り囲むようにダミー部材51を配置している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the substrate holder 50 that holds the glass substrate 3 in a vertical posture is formed to have an outer diameter size larger than the outer diameter size of the glass substrate 3, and the glass substrate 3 is centered. It is held so as to be placed in the part. And the dummy member 51 is arrange | positioned so that it may contact | abut to four sides of the glass substrate 3 of a rectangular planar shape, and may surround the perimeter of the glass substrate 3. FIG.

このダミー部材51は、図5(a)の参考例に示すように、基板保持台50に配置された状態において、ガラス基板3と当接する端面に対して厚み方向に段差のないようにしている。また、ガラス基板3の端面とダミー部材51との当接箇所には隙間がないようにしており、ガラス基板3と、ガラス基板3をその全周に渡って取り囲むダミー部材51とは、あたかも一枚の基板をなすように基板保持台50に鉛直姿勢で保持される。 As shown in the reference example of FIG. 5A, the dummy member 51 is configured so that there is no step in the thickness direction with respect to the end surface in contact with the glass substrate 3 in the state of being arranged on the substrate holding table 50. . Further, there is no gap between the end face of the glass substrate 3 and the dummy member 51, and the glass substrate 3 and the dummy member 51 surrounding the glass substrate 3 over the entire circumference are as if one. The substrate holding table 50 is held in a vertical posture so as to form a single substrate.

ここで、ダミー部材51が配置されていない状態で加工ヘッド2を走査し、加工ヘッド2がガラス基板3の外周部に達した際に、加工ヘッド2とガラス基板3との隙間に形成されるエッチング領域がガラス基板3の外周縁よりも外方へはみでてしまい、エッチング領域をなすエッチャントの流路が乱れ、正規のエッチング領域での加工ができなくなる。   Here, when the processing head 2 is scanned in a state where the dummy member 51 is not disposed and the processing head 2 reaches the outer peripheral portion of the glass substrate 3, it is formed in the gap between the processing head 2 and the glass substrate 3. The etching region protrudes outward from the outer peripheral edge of the glass substrate 3, the etchant flow path forming the etching region is disturbed, and processing in the regular etching region cannot be performed.

これに対し、本実施形態のように、ガラス基板3の周囲をダミー部材51で隙間なくしかも段差を生じさせることなく取り囲むことにより、加工ヘッド2により形成されるエッチャント領域がガラス基板3の端に近づき、またガラス基板3の端を越えても、ダミー部材51がガラス基板3の端より延長されて存在しているので、エッチング領域を形成するエッチャントの流路に乱れが生じない。すなわち、ダミー部材51は、加工ヘッド2により形成されるエッチャントの流路を確保する役割を担っている。
On the other hand, as in this embodiment, the etchant region formed by the processing head 2 is formed at the end of the glass substrate 3 by surrounding the glass substrate 3 with the dummy member 51 without gaps and without causing a step. Even if it approaches and exceeds the end of the glass substrate 3, the dummy member 51 is extended from the end of the glass substrate 3, so that the flow path of the etchant forming the etching region is not disturbed. That is, the dummy member 51 plays a role of securing a flow path for the etchant formed by the processing head 2.

このため、ガラス基板3の端部について目的の形状通りに加工することが可能となる。   For this reason, it becomes possible to process the edge part of the glass substrate 3 according to the target shape.

本実施形態では、図4に示すように、4枚のダミー部材51をガラス基板3の一辺にそれぞれ当接するように組み合わせて配置しているが、ダミー部材51の配置構成は、図4の構成に限定されるものではなく、例えば矩形平板の中央にガラス基板3が配置される矩形形状の開口を形成した構成、平面L字形状のダミー部材を2組用いた構成等を例示することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, four dummy members 51 are arranged in combination so as to abut against one side of the glass substrate 3, but the arrangement configuration of the dummy members 51 is the configuration of FIG. 4. For example, a configuration in which a rectangular opening in which the glass substrate 3 is disposed at the center of a rectangular flat plate is formed, a configuration using two sets of planar L-shaped dummy members, and the like can be exemplified. .

また、ダミー部材51とガラス基板3の端面とを隙間なく当接させるために、図5(a)に示すように、予めガラス基板3の端面が凸の曲面であるC面に形成されている場合等では、ダミー部材51の端面上面側に、該C面に合致する形状の凹面部51aを形成することにより、ダミー部材51とガラス基板3とを隙間なく当接させることができる。   Further, in order to bring the dummy member 51 and the end surface of the glass substrate 3 into contact with each other without a gap, as shown in FIG. 5A, the end surface of the glass substrate 3 is formed in advance on a C-plane which is a convex curved surface. In some cases, the dummy member 51 and the glass substrate 3 can be brought into contact with each other without a gap by forming the concave surface portion 51a having a shape matching the C surface on the upper surface side of the end surface of the dummy member 51.

また、図5(c)に示す実施形態のように、ガラス基板3の端面が直角に形成されているような場合には、ダミー部材51の端面もこれに合わせて直角に形成し、ガラス基板3の端面とダミー部材51の端面との当接部位における上面に樹脂テープ52を貼って確実に当接面を塞ぐように該当接部位表面を液密的にシールし、エッチャントが該当接部位にしみこむのを防ぐことで、該当接部位の表面侵食を防止する点で効果的である。 Further, when the end surface of the glass substrate 3 is formed at a right angle as in the embodiment shown in FIG. 5C, the end surface of the dummy member 51 is also formed at a right angle according to this, and the glass substrate 3 and the end face of the dummy member 51 are affixed with a resin tape 52 to seal the contact surface in a liquid-tight manner so as to securely close the contact surface. By preventing penetration, it is effective in preventing surface erosion of the contacted part.

さらに、図5(b)に示す実施形態のように、ガラス基板3の端面がC面に形成されている場合に、ダミー部材51の端面を直角に形成し、その突合せ面に生じた凹部に樹脂シーラント53を充填してエッチャントに対するシール性を高めるようにしても良い。 Furthermore, as in the embodiment shown in FIG. 5B, when the end surface of the glass substrate 3 is formed on the C surface, the end surface of the dummy member 51 is formed at a right angle, and the recess formed on the abutting surface is formed. A resin sealant 53 may be filled to improve the sealability against the etchant.

本実施形態において、ダミー部材51は、エッチャントに対して耐食性等を有している樹脂の板材、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂,ABS,ポリエチレン,ポリ塩化ビニル、ポリカーボネイト,メチルペンテン,PEEK(商標)により形成され、樹脂テープ52も同様に接着剤及びテープがエッチャントに耐えるものであれば良く、テープ素材としては、ポリエステル,フッ素樹脂,ポリイミド等を例示できる。また、樹脂シーラント53の材料はエッチャントに耐えるものであれば特に限定されることはないが、フッ素系ゴムが好ましい。   In the present embodiment, the dummy member 51 is a resin plate material having corrosion resistance to the etchant, for example, a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), ABS, polyethylene, polyvinyl chloride, polycarbonate, methylpentene. , PEEK (trademark), and the resin tape 52 may be any adhesive and tape that can withstand the etchant, and examples of the tape material include polyester, fluororesin, and polyimide. Further, the material of the resin sealant 53 is not particularly limited as long as it can withstand the etchant, but fluorine rubber is preferable.

上述の説明はダミー部材51とガラス基板3との間に段差がないことを前提としているが、図5(d)に示すように、例えばダミー部材51の端面が直角である場合にはガラス基板3との間に段差(マイナス段差)が生じ、また樹脂テープ52を貼った場合にはこの樹脂テープ52が段差を作り、また樹脂シーラント53を充填した場合には、この樹脂シーラント53が段差を作り出す。   The above description is based on the premise that there is no step between the dummy member 51 and the glass substrate 3. However, as shown in FIG. 5D, for example, when the end surface of the dummy member 51 is a right angle, the glass substrate. When the resin tape 52 is pasted, the resin tape 52 creates a level difference. When the resin sealant 53 is filled, the resin sealant 53 has a level difference. produce.

この様な段差は、ガラス基板3を垂直姿勢で保持し、段差をシール部材でシールした状態において、−0.2mm以内の範囲であれば、エッチャント領域をなすエッチャント流路を殆んど乱すことがなく、ガラス基板3の端部を目的とする形状に加工することができる。   Such a step substantially disturbs the etchant flow path forming the etchant region within a range of −0.2 mm in a state where the glass substrate 3 is held in a vertical posture and the step is sealed with a seal member. The end portion of the glass substrate 3 can be processed into a target shape.

図6(b)は、横軸をガラス基板の端から内部側への距離とし、縦軸を75mm位置での加工量との比とした加工ライン断面積の比較を示す。なお、75mm位置での加工量との比とは、ガラス基板3の端から75mmにおけるライン加工断面積に対するガラス基板3の端近くまでのライン加工断面積の比で、これを縦軸としている。また段差を変えると共に、シールの有無を加えた条件を加えている。そして、図6(a)に示すように、ガラス基板3の周囲を矩形平板上のダミー部材51により取り囲み、加工ヘッド2を往復走査することによりガラス基板上に加工した1ラインの断面積を求めた。なお、以下の加工条件により加工を行なった。
加工条件
加工ヘッドのエッチング領域:直径15mm
フッ酸濃度:25wt%
加工ヘッドと基板間の距離:250μm
フッ酸循環流量:28L/h
吸引流量:31.4L/min
フッ酸温度:25℃
基板保持姿勢:垂直保持
加工ヘッドの走査速度:200mm/min
図6(b)は、ダミー部材51とガラス基板との間にシールを施して段差を+0.12mm、段差を−0.15mmとした場合と、シールを施したが段差を−0.3mmとし、ガラス基板3の端から75mmでのライン加工断面積をそれぞれ求めた。なお、ガラス基板3の端を越えて加工しており、最外端の測定位置は端から5mmである。そして、75mmでのライン断面積に対する各位置でのライン断面積の比を縦軸とした。
FIG. 6B shows a comparison of processing line cross-sectional areas in which the horizontal axis is the distance from the end of the glass substrate to the inside, and the vertical axis is the ratio to the processing amount at the 75 mm position. The ratio with the processing amount at the 75 mm position is the ratio of the line processing cross-sectional area from the end of the glass substrate 3 to the end of the glass substrate 3 with respect to the line processing cross-sectional area at 75 mm, and this is the vertical axis. In addition to changing the level difference, a condition including the presence or absence of a seal is added. Then, as shown in FIG. 6 (a), the periphery of the glass substrate 3 is surrounded by a dummy member 51 on a rectangular flat plate, and the processing head 2 is reciprocated to obtain the cross-sectional area of one line processed on the glass substrate. It was. The processing was performed under the following processing conditions.
Processing conditions Processing head etching area: Diameter 15mm
Hydrofluoric acid concentration: 25 wt%
Distance between processing head and substrate: 250μm
Hydrofluoric acid circulation flow rate: 28L / h
Suction flow rate: 31.4L / min
Hydrofluoric acid temperature: 25 ° C
Substrate holding posture: vertical holding Processing head scanning speed: 200 mm / min
FIG. 6B shows a case where a seal is applied between the dummy member 51 and the glass substrate, the step is +0.12 mm, and the step is −0.15 mm, and a case where the seal is applied but the step is −0.3 mm. The line processing sectional area at 75 mm from the edge of the substrate 3 was obtained. In addition, it processed beyond the end of the glass substrate 3, and the measurement position of the outermost end is 5 mm from the end. The ratio of the line cross-sectional area at each position to the line cross-sectional area at 75 mm was taken as the vertical axis.

シールを施して段差を+0.12mm、段差を−0.15mmとした場合には、断面積比が略1となる。これは加工量としては殆ど変動がないことを示し、ガラス基板3の端まで同じ加工形状が得られていることが確認された。   When the step is +0.12 mm and the step is −0.15 mm by applying a seal, the cross-sectional area ratio is approximately 1. This indicates that there is almost no variation in the processing amount, and it was confirmed that the same processing shape was obtained up to the end of the glass substrate 3.

しかし、シールがあっても段差が−0.3mmの場合には液ダレが生じる。   However, even if there is a seal, dripping occurs when the step is -0.3 mm.

(a)は本発明の第1実施形態を示す湿式エッチング加工装置の概略図、(b)は(a)に示す加工ヘッドの正面図。(A) is the schematic of the wet etching processing apparatus which shows 1st Embodiment of this invention, (b) is a front view of the processing head shown to (a). 図1のA−A矢視図。The AA arrow directional view of FIG. 図2の加工ヘッド走査装置における走査順序を示す図。The figure which shows the scanning order in the process head scanning apparatus of FIG. (a)はダミー部材の配置状態を示す平面図、(b)は(a)の側面図。(A) is a top view which shows the arrangement | positioning state of a dummy member, (b) is a side view of (a). (a)〜(d)は図4に示すガラス基板とダミー部材との当接部をそれぞれ示す図で、(a)は参考例、(b)(d)は実施形態を示す(A)-(d) is a figure which respectively shows the contact part of the glass substrate shown in FIG. 4, and a dummy member , (a) is a reference example, (b) (d) shows embodiment . (a)ダミー部材で囲まれたガラス基板に対するライン断面形状を求めるための加工ヘッドの走査方向を示す図、(b)はライン加工断面積の比をガラス基板端から距離との関係で示す図。(A) The figure which shows the scanning direction of the processing head for calculating | requiring the line cross-sectional shape with respect to the glass substrate enclosed by the dummy member, (b) is a figure which shows the ratio of a line processing cross-sectional area in relation to distance from the glass substrate end. .

符号の説明Explanation of symbols

1 湿式エッチング加工装置
1A エッチャント循環装置
1B 加工ヘッド走査装置
2 加工ヘッド
3 ガラス基板(加工物)
4 エッチャントタンク
5 エッチャント
6 エッチャント供給系
7 エッチャント回収管
8 ガス排気管
9 ガス排気ポンプ
10 濃度コントローラ
11 水
12 補給管
13 送液ポンプ
14 熱交換器
15 測温体
16 流量調節バルブ
17 流量計
18 フッ酸濃度センサー
19 供給管
20 温調ユニット
31 装置基台
32 2方向移動ステージ
33 加工ヘッド走査速度制御部
34 装置カバー
35 垂直フレーム
36 垂直フレーム部材
37 直線移動案内機構
38 水平フレーム部材
39 主走査方向駆動用のボールねじ
40 副走査方向用のボールねじ
41 ノズルブロック体
42 背面ブロック体
43 固定ねじ
44 供給ノズル部
45 排出孔
46 第1周溝
47 開口
48 第2周溝
49 排出路
50 基板保持台
51 ダミー部材
52 樹脂テープ
53 樹脂シーラント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wet etching processing apparatus 1A Etchant circulation apparatus 1B Processing head scanning apparatus 2 Processing head 3 Glass substrate (workpiece)
4 Etchant Tank 5 Etchant 6 Etchant Supply System 7 Etchant Recovery Pipe 8 Gas Exhaust Pipe 9 Gas Exhaust Pump 10 Concentration Controller 11 Water 12 Supply Pipe 13 Liquid Pump 14 Heat Exchanger 15 Temperature Sensor 16 Flow Control Valve 17 Flowmeter 18 Foot Acid concentration sensor 19 Supply pipe 20 Temperature control unit 31 Device base 32 Two-way moving stage 33 Processing head scanning speed control unit 34 Device cover 35 Vertical frame 36 Vertical frame member 37 Linear movement guide mechanism 38 Horizontal frame member 39 Main scanning direction drive Ball screw 40 Ball screw 41 for sub-scanning direction Nozzle block body 42 Back block body 43 Fixing screw 44 Supply nozzle portion 45 Discharge hole 46 First circumferential groove 47 Opening 48 Second circumferential groove 49 Discharge path 50 Substrate holder 51 Dummy member 52 Resin tape 53 Resin sealant

Claims (10)

加工ヘッドによりエッチャントを被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャントの流路を形成し、該加工ヘッドと該被加工物とを、該エッチャント領域が前記被加工物の端を越える位置まで相対的に走査して被加工物の表面を加工する表面加工方法であって、
前記被加工物の端に面位置を合わせて、前記加工ヘッドにより形成されるエッチャントの流路を確保する板部材を当接させると共に、前記被加工物と前記板材とが当接する箇所の表面を液密的にシールした状態で、前記加工ヘッドと前記被加工物とを相対的に走査させて加工することを特徴とする表面加工方法。
An etchant is supplied to the surface of the workpiece by the machining head and sucked to form an etchant flow path that forms an etching region of a certain area in the gap between the machining head and the workpiece, and the machining head and the workpiece A surface processing method for processing a surface of a workpiece by relatively scanning the workpiece to a position where the etchant region exceeds the end of the workpiece,
The combined end to the surface position of the workpiece, the processing is brought into contact with the plate member to secure the flow path of the etchant formed by the head Rutotomoni, the surface locations between the workpiece and the plate is in contact A surface processing method characterized in that processing is performed by relatively scanning the processing head and the workpiece in a state in which the surface is liquid-tightly sealed .
予め測定した前記被加工物の表面形状の測定データを基にして、前記被加工物と前記加工ヘッドとの相対走査速度を決定することを特徴とする請求項1に記載の表面加工方法。 The surface processing method according to claim 1, wherein a relative scanning speed between the workpiece and the processing head is determined based on measurement data of a surface shape of the workpiece measured in advance. 目的とする表面形状と一致するように前記測定データに基づいて前記相対走査速度を決定して平坦化加工を行うことを特徴とする請求項に記載の表面加工方法。 The surface processing method according to claim 2 , wherein flattening is performed by determining the relative scanning speed based on the measurement data so as to match a target surface shape. 前記被加工物は、矩形平板形状の合成石英ガラスであることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の表面加工方法。 The workpiece, the surface processing method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the synthetic quartz glass of the rectangular plate shape. 前記合成石英ガラスは、フォトマスク用のガラス基板であることを特徴とする請求項に記載の表面加工方法。 The surface processing method according to claim 4 , wherein the synthetic quartz glass is a glass substrate for a photomask. 前記フォトマスク用のガラス基板は、1辺が300mm角以上であることを特徴とする請求項に記載の表面加工方法。 The surface processing method according to claim 5 , wherein one side of the glass substrate for the photomask is 300 mm square or more. 前記被加工物は鉛直姿勢に保持されて加工されることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の表面加工方法。 The workpiece surface processing method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that to be processed is held in a vertical posture. 加工ヘッドによりエッチャントを被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャントの流路を形成し、該加工ヘッドと該被加工物とを相対的に走査して被加工物の表面を加工する表面加工装置であって、
前記被加工物を保持する保持部材に、該被加工物の表面と面位置を合わせて、前記加工ヘッドにより形成されるエッチャントの流路を確保する板材を該被加工物の周囲に配置し、前記被加工物の端と前記板材との当接面の上面には、液密的に当該当接部をシールするシール部材を設けたことを特徴とする表面加工装置。
An etchant is supplied to the surface of the workpiece by the machining head and sucked to form an etchant flow path that forms an etching region of a certain area in the gap between the machining head and the workpiece, and the machining head and the workpiece A surface processing apparatus for processing a surface of a workpiece by relatively scanning the workpiece,
A plate member that secures the flow path of the etchant formed by the processing head is arranged around the workpiece by aligning the surface position of the workpiece with the holding member that holds the workpiece , A surface processing apparatus, wherein a sealing member for sealing the contact portion in a liquid-tight manner is provided on the upper surface of the contact surface between the end of the workpiece and the plate member .
前記シール部材は、テープ部材あるいは充填部材であることを特徴とする請求項に記載の表面加工装置。 The surface processing apparatus according to claim 8 , wherein the seal member is a tape member or a filling member. 前記被加工物を鉛直姿勢で保持することを特徴とする請求項8または9に記載の表面加工装置。 The surface processing apparatus according to claim 8, wherein the workpiece is held in a vertical posture.
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