DE4141869B4

DE4141869B4 - Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas

Info

Publication number: DE4141869B4
Application number: DE19914141869
Authority: DE
Inventors: Akira Tsukuba Yabe; Hiroyuki Tsukuba Niino; Nobuhiro Kondo; Hirokazu Ono; Tomoaki Takahashi; Yoshinaga Takahashi; Toshio Matsumura
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Seiko Precision Inc
Current assignee: Director General Of Agency Of Industrial Science A
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2011-12-19
Also published as: DE4141869A1

Abstract

Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas (1, 6) mit den Schritten des Bestrahlens des lichtempfindlichen Glases (1, 6) mit UV-Licht, des thermischen Entwickelns des Glases (1, 6), um die bestrahlten Bereiche (1c) des Glases zu kristallisieren, und des Ätzens der kristallisierten bestrahlten Bereiche (1c), dadurch gekennzeichnet, dass das für die Bestrahlung verwendete Licht von einem Laser (3) emittiertes Licht ist, wobei die Oszillationswellenlänge des Lasers (3) in einem Bereich zwischen 150 nm und 400 nm liegt, und dass das lichtempfindliche Glas (6) in eine Mehrzahl von Teilen (6a bis 6e) in einer zur Bestrahlungsrichtung nicht parallelen Richtung geschnitten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 zum Bestrahlen von lichtempfindlichem Glas mit Licht, um es zu bearbeiten. Solche Verfahren sind z. B. aus der DE-OS 3814720 bekannt, die nachfolgend näher erläutert werden.

Ein UV-Verfahren zum Bestrahlen von lichtempfindlichem Glas mit Licht und anschließender thermischer Entwicklung des Glases ist bereits bekannt. Ein solches entwickeltes Glas kann anschließend geätzt werden. Beispielsweise wird dieses Verfahren von Takashi Matsuura, "Photosensitive Glass for Chemical Cutting" in Practical Surface Technologies" Nr. 11, Seiten 1 bis 7, 1988, beschrieben. Dieser Artikel wird im Folgenden als Referenz 1 bezeichnet. Dieses Verfahren umfasst einen Bestrahlungsschritt, einen thermischen Entwicklungsschritt und einen Ätzschritt. Im Bestrahlungsschritt werden gewünschte Bereiche eines lichtempfindlichen Glases dem Licht von einer Ultraviolettlampe wie etwa einer Superhochdruck-Quecksilberlampe ausgesetzt. Im thermischen Entwicklungsschritt wird das Glas auf 500 bis 700°C erhitzt, um die bestrahlten Bereiche zu kristallisieren. Im Ätzschritt werden die kristallisierten bestrahlten Bereiche mittels einer Ätzflüssigkeit (Lösung einer Fluorwasserstoffsäure) herausgelöst.

Selbst wenn das Verfahren mit dem thermischen Entwicklungsschritt und ohne Ausführung des Ätzschrittes endet, erscheint ein im Glas ausgebildeter kristalliner Bereich wegen der Lichtdurchlasseigenschaften des kristallinen Bereichs gelb oder blau gefärbt. Daher kann das Glas für Anzeige- oder Aufzeichnungszwecke verwendet werden.

In 21 wird das Verfahren des Standes der Technik erläutert, wie es zum Beispiel in DE-OS 3814720 beschrieben ist. Ein lichtempfindliches Glas 14 wird dem von einer Ultraviolettlampe 13 wie etwa einer Superhochdruck-Quecksilberlampe emittierten Licht ausgesetzt. Dieses herkömmliche Verfahren besitzt verschiedene Probleme, die im Folgenden beschrieben werden. Erstens dauert die Bestrahlung des Glases sehr lange. Außerdem ist es wegen der geringen Geradlinigkeit des Lichtstrahls unmöglich, eine mikroskopische Bearbeitung auszuführen. Die geringe Geradlinigkeit bildet außerdem eine Ursache für eine Unschärfe des Bestrahlungsmusters auf der Oberfläche 14b gegenüber der Einfallsfläche 14a, auf die das Licht einfällt.

In 22 ist die Spektralverteilung einer Superhochdruck-Quecksilberlampe, die üblicherweise als Ultraviolettlampe bekannt ist, gezeigt. Dieser Graph zeigt, daß die spektrale Verteilung der Quecksilberlampe einen weiten Wellenlängenbereich sowohl von sichtbarem Licht als auch von ultraviolettem Licht überdeckt. In der Referenz 1 wird festgestellt, daß lichtempfindliches Glas normalerweise auf Wellenlängen zwischen 240 nm und 360 nm der von einer Ultraviolett-Strahlungsquelle emittierten Strahlung anspricht. Das bedeutet, daß bei Verwendung einer Quecksilberlampe die Wellenlängen oberhalb von 360 nm zur Bestrahlung des lichtempfindlichen Glases nicht beitragen. Das heißt, daß ein großer Anteil der Bestrahlungsenergie nutzlos verbraucht wird. Daher ist die Bestrahlungseffizienz gering und die Bestrahlungszeit lang. In der Referenz 1 wird ein Beispiel angegeben, in der eine Bestrahlungsoperation unter Verwendung einer Hg-Xe-Lampe während 13 Minuten ausgeführt worden ist. Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat ebenfalls ein entsprechendes Experiment ausgeführt und festgestellt, daß eine Bestrahlung von 30 Minuten notwendig ist, um lichtempfindliches Glas mit einer Superhochdruck-Quecksilberlampe von 500 W (hergestellt von Ushio Electric Co., Ltd unter dem Produktnamen Multilight II Type) zu bestrahlen.

Es ist ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Verfahrens, daß einzelne dünne Platten von lichtempfindlichem Glas nacheinander bestrahlt werden müssen. Für die Erhöhung der Produktivität müssen teure Bestrahlungsgeräte in großer Anzahl vorgesehen werden. Alternativ muß die Bestrahlungszeit abgekürzt werden.

Gleichzeitig muß für eine Verfeinerung des Bestrahlungsmusters und eine Verringerung der Unschärfe des Musters auf der der Einfallsflä che gegenüberliegenden Fläche die Geradlinigkeit der Lichtquelle verbessert werden. Daher ist es notwendig, die Lichtquelle so zu fokussieren, daß sie einer idealen Punktquelle angenähert wird. Dadurch wird wiederum die Helligkeit der Lichtquelle verringert. Im Ergebnis wird die Bestrahlungszeit um ein Mehrfaches erhöht. Folglich wird die Produktivität in hohem Maß verschlechtert. Daher besteht die Forderung nach einer Abkürzung der Bestrahlungszeit, um sowohl den Anwendungsbereich von lichtempfindlichem Glas zu erweitern als auch die obigen Probleme zu vermeiden.

Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat außerdem eine Reihe von Experimenten ausgeführt, in denen jeweils für drei Stunden eine Bestrahlungseinrichtung für die Bearbeitung von Halbleitern verwendet wurde, um die Grenzen der mikroskopischen Bearbeitung festzustellen. Das Bestrahlungsgerät war ein von Canon hergestelltes Masken-Ausrichtgerät PLA. Dieses Gerät verwendet eine Lichtquelle mit einer verhältnismäßig guten Geradlinigkeit. Als Lichtquelle wird eine Superhochdruck-Quecksilberlampe von 250 W verwendet. Das verwendete lichtempfindliche Glas besteht hauptsächlich aus 70-84 % SiO₂, 5-20 Li₂O, 3-10 % Al₂O₃, 0,01-0,1 % CeO₂, 0,05-0,3 % Ag und 0,1-0,3 As₂O₃. In einigen der Experimente wurden Spuren von anderen Substanzen wie etwa Na₂O, SnO₂, Cu₂O, ZnO, K₂O, PbO, CaO, SrO, BaO und ZrO₂ hinzugefügt.

Die Ergebnisse der Experimente zeigen, daß die Grenzätztiefe durch 48 μm und die Grenzmustergröße durch eine Breite von ungefähr 8 μm gegeben sind. Es besteht jedoch im Bereich der Tintenstrahldruckerköpfe und der Mikro-Materialbearbeitung die Forderung nach feineren Bearbeitungstechniken. Die obenerwähnten Grenzen der mikroskopischen Bearbeitung, die durch die geringe Geradlinigkeit der Lichtquelle für die Bestrahlung gesetzt werden, haben die Anwendung von lichtempfindlichem Glas in diesen Bereichen bisher verhindert.

Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat außerdem ein Experi ment bezüglich der Musterunschärfe auf der der Lichteinfallsseite gegenüberliegenden Seite ausgeführt und die folgenden Tatsachen ermittelt. Selbst wenn ein lichtempfindliches Glas der obenerwähnten Zusammensetzung unter Verwendung einer verbesserten Optik bestrahlt wurde, wurde ein kristalliner Bereich mit einem Streuwinkel von 1,4° in Bezug auf die Einfallsrichtung ausgebildet. Insbesondere enthielt die verwendete Optik eine Superhochdruck-Quecksilberlampe von 500 W (hergestellt von Ushio Electric Co., Ltd. unter dem Produktnamen Multilight II Type). Die Optik wurde so ausgebildet, dass die Geradlinigkeit verbessert wurde. Im Falle eines lichtempfindlichen Glases mit einer Dicke von 1 mm streute das Muster auf jeder Seite mit 24 μm, wenn das Muster die Abmessung 100 μm besaß. Auf der der Lichteinfallsseite gegenüberliegenden Seite streute das Muster mit 148 μm. Daraus ergeben sich vom praktischen Standpunkt aus betrachtet Probleme.

Ein Verfahren zum Gravieren von Glas mit Hilfe von Laserlicht, im Speziellen auch ultraviolettem Laserlicht, ist in "Silikat-Technik" 42 (1990), Seiten 95 bis 99 beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung von geätztem Glas unter Ausnutzung einer zusätzlich aufgebrachten strahlungsempfindlichen Materialschicht, die einem Laserstrahl ausgesetzt wird, ist in DE-OS 37 42 374 geschildert.

Die Druckschrift GB 2 129 834 A zeigt ein Beschichtungsverfahren zum Beschichten von dünnen metallischen Streifen, betrifft aber nicht die optische Behandlung von fotoempfindlichen Glasplatten.

Im Hinblick auf die oben geschilderten Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Glasbearbeitungsverfahren selbst für dickes, evtl. mehrlagiges, lichtempfindliches Glas mit einer hohen Abmessungsgenauigkeit unter Ausnutzung einer effizienten, präzisen Bestrahlungsoperation von kurzer Dauer zu schaffen.

Diese Aufgaben werden bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 2.

Erfindungsgemäß kann im Bestrahlungsschritt ein Bestrahlungsmuster dadurch erzeugt werden, dass ein schart fokussierter Laserstrahl auf die zu bestrahlende Fläche des lichtempfindlichen Glases auftrifft, während der Strahl manuell bewegt wird. Dabei kann ein Abtastsystem verwendet werden, das mittels einer Schablone oder dergleichen entlang einer Führungskurve bewegt wird oder das entsprechend einer entweder von einem Computer erzeugten oder von einer in einem Computer gespeicherten Information bewegt wird. Erfindungsgemäß kann ein komplexeres Bestrahlungsmuster dadurch erzeugt werden, daß die Bestrahlung durch den Laserstrahl entsprechend der entweder vom Computer erzeugten oder in diesem gespeicherten Information wiederholt ein- und ausgeschaltet wird, während das Laserbestrahlungsgerät relativ zum Glas bewegt wird.

Wenn das bestrahlte lichtempfindliche Glas in einer zur Bestrahlungsrichtung nicht parallelen Richtung in eine Mehrzahl von Teilen zerschnitten wird, können eine Mehrzahl von Elementen lichtempfindlichen Glases effizient ausgebildet werden.

Der Bestrahlungsschritt kann erfindungsgemäß die gleichzeitige Bestrahlung von übereinandergeschichteten dünnen Platten lichtempfindlichen Glases umfassen. In diesem Fall können eine Mehrzahl von dünnen Platten lichtempfindlichen Glases mit verbesserter Produktivität bearbeitet werden.

Der Bestrahlungsschritt kann erfindungsgemäß auch die Bestrahlung des lichtempfindlichen Glases mittels eines Laserstrahls umfassen, wobei das Glas in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, deren Brechungsindex angenähert demjenigen des Glases ist. In diesem Fall kann die Bestrahlungsoperation mit höherer Produktivität ausgeführt werden.

Im Bestrahlungsschritt kann durch die Anordnung einer Bestrahlungsmustermaske zwischen dem lichtempfindlichen Glas und einem optischen System für die Laserbestrahlung eine sehr feine Struktur, die durch die Abmessungen der Bestrahlungsmustermaske bestimmt wird, wirksam bestrahlt werden.

In einem Bestrahlungsschritt, in dem der sehr scharf fokussierte Laserstrahl verwendet wird, kann erfindungsgemäß ein komplexes Bestrahlungsmuster durch Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske leicht erzeugt werden.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, die sich auf besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
1 einen Aufriß für die Erläuterung eines Bestrahlungsschrittes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 einen Aufriß eines lichtempfindlichen Glases, das dem in 1 erläuterten Bestrahlungsschritt unterzogen worden ist;
3 einen Aufriß eines in einem thermischen Entwicklungsschritt bearbeiteten lichtempfindlichen Glases;
4 einen Querschnitt eines lichtempfindlichen Glases, das einem Ätzschritt unterzogen worden ist;
5 einen Querschnitt eines Tintenstrahldruckerkopfes, der aus dem lichtempfindlichen Glas hergestellt worden ist;
6 einen Graph der Spektralverteilung eines Xenonchlorid-Excimer-Lasers;
7 einen Aufriß für die Erläuterung eines Bestrahlungsschrittes unter Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske in der ersten Ausführungsform;
8 einen Aufriß eines lichtempfindlichen Glases, das dem in 7 erläuterten Bestrahlungsschritt unterzogen worden ist;
9 einen Aufriß für die Erläuterung eines weiteren Beispiels eines Bestrahlungsschrittes unter Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske in der ersten Ausführungsform;
10 einen Aufriß des in 9 gezeigten lichtempfindlichen Glases, das einer thermischen Entwicklung unterzogen worden ist;
11 einen Aufriß des in 9 gezeigten lichtempfindlichen Glases, das geätzt worden ist;
12 einen Graphen für die Erläuterung der Beziehung zwischen der Gesamtenergiemenge des Bestrahlungslichtes und dem Ätzratenverhältnis in der ersten Ausführungsform;
13 einen Aufriß für die Erläuterung des Bestrahlungsschrittes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
14 einen überhöht gezeichneten Aufriß für die Erläuterung des Ätzschrittes gemäß der zweiten Ausführungsform;
15 einen Aufriß für die Erläuterung eines Bestrahlungsschrittes unter Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske in der zweiten Ausführungsform;
16 einen Aufriß für die Erläuterung des Bestrahlungsschrittes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
17 einen Aufriß für die Erläuterung eines Bestrahlungsschrittes unter Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske in der dritten Ausführungsform;
18 einen Aufriß für die Erläuterung des Bestrahlungsschrittes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Er findung;
19 einen Aufriß für die Erläuterung eines Bestrahlungsschrittes unter Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske in der vierten Ausführungsform;
20 einen Graphen für die Erläuterung der Beziehung zwischen der Wellenlänge des auf das lichtempfindliche Glas einfallenden Lichtes gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Durchlässigkeit des Glases;
21 einen Aufriß für die Erläuterung eines herkömmlichen Bestrahlungsschrittes;
22 einen Graphen für die Darstellung der Spektralverteilung des von einer Quecksilberlampe emittierten Lichts; und
23 einen Aufriß für die Darstellung eines weiteren herkömmlichen Bestrahlungsschrittes.
Nun werden mit Bezug auf die 1 bis 5 die einzelnen Schritte des neuen Verfahrens für die Herstellung eines Tintenstrahldruckerkopfes aus dem lichtempfindlichen Glas nacheinander beschrieben. Wie in 1 gezeigt, wird zunächst eine dünne Platte eines lichtempfindlichen Glases 1. mit polierten Vorder- und Rückseiten 1a und 1b auf einem Schlitten 2 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke der dünnen Platte 1 1 mm. Ein oberhalb der dünnen Glasplatte angeordneter Excimer-Laser 3 emittiert einen XeCl-Excimer-Laserstrahl. Damit werden sämtliche zu ätzenden Bereiche der Glasplatte 1 bestrahlt, wie in 2 gezeigt, indem entweder der Schlitten 2 mittels einer Bewegungsvorrichtung oder eines (nicht gezeigten) optischen Systems bewegt wird oder der Laser im (eventuell intermittierenden) Abtastbetrieb arbeitet.
Nach dem Ende der Bestrahlung wird die Platte des lichtempfindlichen Glases 1 auf eine hohe Temperatur von 500 bis 700°C erhitzt, um die bestrahlten Bereiche 1c zu kristallisieren, wie in 3 gezeigt ist; hierdurch wird ein thermischer Entwicklungsschritt ausgeführt.
Dann wird diese dünne Platte des lichtempfindlichen Glases 1 mit einer Ätzflüssigkeit, die aus einer 5 bis 10%-igen Lösung von Fluorwasserstoffsäure (HF) besteht, gespült. In dieser Phase werden die Zeitintervalle, in denen das lichtempfindliche Glas in der Ätzflüssigkeit gebadet wird, von einem Bereich zum nächsten verschieden lang bemessen, um den Ätzeintrag zu verändern. Auf diese Weise werden Tintenkanäle 1d mit schrägen Bereichen ausgebildet, wie in 4 gezeigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform werden die beiden Seiten der Platte des lichtempfindlichen Glases geätzt, um auf den Vorder- und Rückseiten Tintenkanäle 1d auszubilden.
Nachdem ein Fluidkanal-Substrat aus der dünnen Platte des lichtempfindlichen Glases auf diese Weise hergestellt worden ist, werden an das Glas schwingende Membranen 4 angehaftet, um die Tintenkanäle 1d auf beiden Oberflächen zu verschließen. An den Membranen 4 werden piezoelektrische Elemente 5 angebracht, um den Tintenstrahldruckerkopf zu vervollständigen, wie dies in 5 gezeigt ist. Die Tintenkanäle 1d in diesem Kopf werden von einer (nicht gezeigten) Versorgungseinrichtung mit Tinte versorgt. Wenn an die piezoelektrischen Elemente elektrische Leistung geliefert wird, verformen sich die vibrierenden Membranen 4 nach innen, wodurch die im Inneren der Kanäle befindliche Tinte mit Druck beaufschlagt wird und so die Tinte ausgespritzt wird.
In der vorliegenden Erfindung wird die dünne Platte des lichtempfindlichen Glases 1 mit einem Laserstrahl bestrahlt, wie in 1 gezeigt ist. Die Streuung des vom Laser emittierten Lichts kann in hohem Maße verringert werden. Daher breitet sich das Licht im Wesentlichen geradlinig aus. Selbst wenn die Platte des lichtempfindlichen Glases 1 ver hältnismäßig dick ist, können folglich sowohl die Lichteinfallsfläche 1a als auch die dieser Fläche gegenüberliegende Fläche 1b genau bestrahlt werden. Wenn daher beide Seiten geätzt werden, können Fluidkanäle oder dergleichen mit derselben Form in beiden Flächen ausgebildet werden.
Die spektrale Verteilung des Lichtes von einem in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten XeCl-Excimer-Lasers ist in 6 gezeigt. Die Oszillatorwellenlänge dieses XeCl-Excimer-Lasers beträgt 308 nm. Bei anderen Wellenlängen ist die Lichtintensitet im Wesentlichen Null. Das heißt, dass außer den Wellenlängen, auf die das lichtempfindliche Glas anspricht, im Wesentlichen keine Wellenlängen vorhanden sind. Nahezu die gesamte Energie der emittierten Strahlung wird somit für die Bestrahlung des lichtempfindlichen Glases verwendet. Aus diesem Grund ist der Bestrahlungswirkungsgrad hoch, außerdem kann die Betriebszeit abgekürzt werden. Wie später beschrieben, ist die Intensität der Laserstrahlung stärker als diejenige des von einer gewöhnlichen Ultraviolettlampe oder dergleichen emittierten Lichts, so dass das lichtempfindliche Glas gegenüber dem Wellenlängenbereich, der von einer Ultraviolettlampe emittiert wird, in einem weiteren Wellenlängenbereich zwischen 150 nm und 400 nm, der vom Laser emittiert wird, anspricht.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Laserstrahl mit sehr kleinem Durchmesser so beschaffen, dass er direkt auf die dünne Platte des lichtempfindlichen Glases auftrifft, um diese zu bestrahlen. Dieser Vorgang ist als Strahlbelichtung bekannt. Es ist auch möglich, das lichtempfindliche Glas mit einem Laserstrahl zu bestrahlen, nachdem die nicht zu bestrahlenden Bereiche maskiert worden sind. Wenn ein Bestrahlungsmuster beispielsweise mikroskopische Bereiche aufweist, die enger als der Durchmesser des Laserstrahls sind und wenn eine Bestrahlungsoperation ausgeführt wird, könnte in Betracht gezogen werden, den Brennpunkt der Optik unter Verwendung einer Linse zu verändern, um den Brennpunkt des Laserstrahls nur in den obener wähnten mikroskopischen Bereichen schärfer auszubilden. Dadurch wird jedoch der Aufbau in hohem Maß kompliziert. Folglich wird auf der dünnen Platte des lichtempfindlichen Glases eine dem mikroskopischen Muster entsprechende Musterplatte angeordnet. Unter dieser Bedingung wird das Glas mit dem Laserstrahl belichtet. Auf diese Weise kann das Glas effizient mit einem einzigen Gerät belichtet werden.
In den 7 und 8 ist ein Beispiel eines solchen Bestrahlungschrittes gezeigt. Genauer wird auf der Platte des lichtempfindlichen Glases eine Bestrahlungsmustermaske 15 angeordnet. Die Maske umfaßt Lichtdurchlaßbereiche 15a, die dieselbe Form wie die Tintenkanäle 1d besitzen, und Lichtsperrbereiche 15b von anderer Form. Der Laserstrahl ist so beschaffen, daß er auf die Platte des lichtempfindlichen Glases 1 durch diese Maske 15 einfällt. Wie in 8 gezeigt, werden die Lichtdurchlaßbereiche 15a mit dem Laserstrahl insgesamt abgetastet. Dann werden der in 3 gezeigte thermische Entwicklungsschritt und der Ätzschritt auf die gleiche Weise wie weiter oben beschrieben ausgeführt, um die in 4 gezeigten Tintenkanäle 1d auszubilden. Die schwingenden Membranen und die piezoelektrischen Elemente 5 werden auf starre Weise angebracht, um den in 5 gezeigten Tintenstrahlkopf zu vervollständigen.
In diesem Verfahren lassen die Lichtsperrbereiche 15b das Laserlicht nicht hindurch, so daß das lichtempfindliche Glas unter diesen Abschnitten nicht belichtet wird. Folglich kann eine mikroskopische Bearbeitung ausgeführt werden. Beispielsweise können Rillen, die dünner als der Durchmesser des Laserstrahls sind, etwa die Düsen des Tintenstrahlkopfes, ausgebildet werden. Außerdem kann die Bearbeitungsgenauigkeit durch eine genaue Ausbildung der Mustermaske 15 erhöht werden.
In der obigen Ausführungsform wird in dem Fall, in dem eine Fläche, die breiter als der Durchmesser des Laserstrahls ist, abgetastet werden soll, bei Verwendung der Bestrahlungsmustermaske ein (eventuell in termittierender) Abtastbetrieb des Laserstrahls ausgeführt, um das Glas zu belichten. Das heißt, daß es sich hierbei um ein Beispiel einer Strahlbelichtung handelt. Im folgenden wird ein Beispiel im einzelnen beschrieben, in dem der Durchmesser des Laserstrahls auf einen Wert erhöht wird, der mit der Bestrahlungsmustermaske vergleichbar ist oder größer ist, um die gesamte von der Maske abgedeckte Fläche während einer einzigen Operation zu bestrahlen.
Zunächst wird mit Bezug auf 23 ein herkömmliches Schema dieser Bestrahlung beschrieben. Das Licht von einer Quecksilberlampe 16 wird von einem elliptischen, konkaven Spiegel 17 reflektiert und auf einen ersten Spiegel 18 gerichtet. Das vom ersten Spiegel 18 reflektierte Licht wird über einen Integrator (Fliegenaugenlinse) 19 auf einen zweiten Spiegel 20 gerichtet. Das vom zweiten Spiegel 20 reflektierte Licht wird über eine Sammellinse 21 und eine Bestrahlungsmustermaske 22 auf das lichtempfindliche Glas 23 projiziert, um das Glas zu belichten. In diesem herkömmlichen System werden der erste Spiegel 18 und der zweite Spiegel 20 dazu verwendet, die Optik des Systems klein zu gestalten. Der Integrator 19 wird für die Homogenisierung der Lichtintensität verwendet. Die Sammellinse dient der Verbesserung der Geradlinigkeit des Lichtes. Auch in diesem herkömmlichen System wird die Quecksilberlampe 16 verwendet. Daher ist die Geradlinigkeit des Lichtes nicht ausreichend. Außerdem ist, wie oben erwähnt, die Bestrahlungszeit lang.
Nun werden mit Bezug auf die 9 bis 11 die einzelnen Schritte eines neuen Verfahrens zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas für die Ätzung mikroskopischer Rillen beschrieben.
Wie in 9 gezeigt, werden in einem ersten Schritt sowohl die Vorderseite 1a und als auch die Rückseite 1b der dünnen Platte des lichtempfindlichen Glases 1, die eine Dicke von 1 mm besitzt, poliert. Oberhalb des Glases wird ein XeCl-Excimer-Laser 3 positioniert. Die Laserstrahlung beleuchtet durch eine Bestrahlungsmustermaske 15 gleichzeitig die gesamte Fläche 1a des lichtempfindlichen Glases. In diesem Beispiel umfasst die Lasereinrichtung 3 nur einen einzigen Laser. In der Praxis wird jedoch eine Optik ähnlich der im in 23 gezeigten herkömmlichen Beispiel verwendeten Optik eingesetzt, um den Durchmesser des dünnen Laserstrahls ungefähr auf die Größe des lichtempfindlichen Glases zu erweitern. Das Glas besitzt die gleiche Zusammensetzung wie das im herkömmlichen Beispiel verwendete Glas. Der Wellenlängenbereich des Bestrahlungslichtes, auf das das lichtempfindliche Glas anspricht, liegt zwischen 240 nm und 360 nm und basiert auf den spektralen Durchlasseigenschaften für eine gewöhnliche ultraviolette Strahlungsquelle. Der Wellenlängenbereich des für die Bestrahlung verwendeten Laserlichts, auf das das Glas anspricht, liegt zwischen 150 nm und 400 nm.
Die Spezifikationen des verwendeten XeCl-Excimer-Lasers 3 sind die folgenden:
Oszillationswellenlänge: 308 nm; Energie pro Impuls: 80 mJ/cm²; Impulsbreite: 20 ns; Wiederholfrequenz 200 Hz.
Wie in 10 gezeigt, wird im zweiten Schritt das bestrahlte lichtempfindliche Glas 1 auf eine hohe Temperatur von 500 bis 700 °C erhitzt, um die bestrahlten Bereiche 1c zu kristallisieren. Das heißt, dass ein thermischer Entwicklungsschritt ausgeführt wird. Wie in 11 gezeigt, wird im nächsten Schritt die Platte des lichtempfindlichen Glases mit einer Ätzflüssigkeit, die aus einer 5-10%-igen Lösung von Fluorwasserstoffsäure besteht, gespült, um das Glas zu ätzen. Auf diese Weise werden die kristallisierten bestrahlten Bereiche 1c herausgelöst, um Rillen auszubilden, die als Tintenkanäle 1d dienen.
Die Beziehung zwischen der Impulsanzahl des XeCl-Excimer-Laser-Strahls, das heißt der Gesamtenergie des Bestrahlungslichtes und dem Ätzratenverhältnis ist in 12 gezeigt.
Die Energie pro Impuls des XeCl-Excimer-Laser-Strahls betrug 80 mJ/cm². Damit wurde ein sehr hohes Ätzratenverhältnis von mehr als 10 erhalten. Es ist ersichtlich, dass Kristalle erzeugt werden können, die mit einer viel höheren Rate als die unbestrahlten Bereiche geätzt werden können.
Wenn ein lichtempfindliches Glas mit derselben Zusammensetzung mit einer Superhochdruck-Quecksilberlampe bestrahlt wurde, war eine Bestrahlungszeit von 30 Minuten erforderlich, um ein Ätzratenverhältnis zu erhalten, das annähernd gleich dem obengenannten Verhältnis war. Mit dem obenerwähnten XeCl-Excimer-Laser wird mit einer Frequenz von 200 Hz ein Impuls erzeugt. Daher beträgt die Zeit 0,005 Sekunden. Daraus folgt, dass die Bestrahlungszeit um den Faktor 360.000 abgekürzt werden kann.
Im Hinblick auf die mikroskopische Bearbeitung ist bei einer herkömmlichen Superhochdruck-Quecksilberlampe die Grenze der mikroskopischen Bearbeitung durch 6 μm gegeben. Wenn eine Bestrahlungsoperation mit einem XeCl-Excimer-Laser ausgeführt wird und die Ätztiefe 10 μm betragen soll, ist eine Mustergröße von 2 μm möglich. Dies hat positive Auswirkungen auf die mikroskopische Bearbeitung.
Die Streuung des Lichts kann in einem Bereich von 0,23° gehalten werden. Wenn das eine Dicke von 1 mm besitzende lichtempfindliche Glas bestrahlt wird und eine Musterbreite von 100 μm erhält, beträgt die Streuung auf jeder Seite 4 μm. Daher beträgt die Größe des Musters auf der der Lichteinfallsseite gegenüberliegenden Seite 108 μm. Das bedeutet, dass die Größe im Vergleich zu der mit der herkömmlichen Ultrahochdruck-Quecksilberlampe erzielten Größe um den Faktor 6 reduziert werden kann.
Die Mustermaske ist nicht auf eine ein Quarzsubstrat 15 und auf dem Substrat ausgebildete Lichtsperrbereiche umfassende Maske, wie sie in 9 gezeigt ist, beschränkt. Es kann auch eine Maske verwendet werden, die eine Lichtsperrplatte aufweist, in der in einem gewünsch ten Muster Löcher ausgebildet sind.
Nun wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 13 ist ein Block eines lichtempfindlichen Glases 6 mit einer Dicke von 5 mm gezeigt, der mit Licht von einem XeCl-Laser bestrahlt wird, um das Glas auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform zu belichten. Nach dem Ende der Bestrahlung wird der Block 6 entlang den Schnittlinien 7, die zur Bestrahlungsrichtung im Wesentlichen senkrecht sind, in kleine Stücke 6a bis 6e zerschnitten. Zum Schneiden des Blocks 6 wird eine z.B. Abstechdrehmaschine oder eine Maschine zum Schneiden in Würfel (Dicing-Maschine), die als Werkzeug zum Schneiden von Halbleiter-Wafern wohlbekannt ist, verwendet. Nach der thermischen Entwicklung der kleinen Teile 6a bis 6e werden diese, wie in 14 gezeigt, angeordnet. Eine Seite eines jeden kleinen Teils wird mit einem Schutzelement 8 abgedeckt. In diesem Zustand wird von oben (in 14) eine (nicht gezeigte) Ätzflüssigkeit auf die kleinen Teile 6a bis 6e geschüttet, um diese zu ätzen. Nachdem auf diese Weise geätzt worden ist, werden die kleinen Teile 6a bis 6e umgedreht. Anschließend wird die andere Seite auf die gleiche Weise geätzt. Somit wird eine Mehrzahl von kleinen Teilen 6a und 6e erhalten, deren beide Seiten auf ähnliche Weise bearbeitet worden sind.
In dieser Ausführungsform können die zahlreichen Plattenelemente 6a bis 6e gleichzeitig bestrahlt werden, so dass die Effizienz des Vorgangs stark verbessert wird. Außerdem ist eine Abkürzung der Betriebszeit möglich. Wie in 14 gezeigt, werden die Mehrzahl von Elementen gleichzeitig geätzt. Daher kann die Betriebszeit weiter abgekürzt werden. Insbesondere bei der Herstellung einer Mehrzahl von kleinen Teilen mit derselben Form ist der Betrieb gemäß der vorliegenden Ausführungsform äußerst effizient.
Damit das Bestrahlungslicht normal eintritt, wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Glases poliert. Wenn eine Mehrzahl von Plattenele menten durch die Verfahren des Standes der Technik hergestellt werden, müssen die Oberflächen der Plattenelemente getrennt poliert werden. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist es lediglich notwendig, eine Seite des Blocks 6 zu polieren. Dadurch wird die Anzahl der Polierschritte in hohem Maß verringert, wodurch die Effizienz des Vorgangs verbessert wird.
In 15 ist ein Beispiel gezeigt, in dem bei einem solchen Bearbeitungsverfahren ein Belichtungsbetrieb unter Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske ausgeführt wird. Genauer wird auf der Oberseite eines Blocks aus lichtempfindlichem Glas 6 eine aus Lichtdurchlaßbereichen 15a und Lichtsperrbereichen 15b bestehende Mustermaske 15 angeordnet. Dann wird der Block 6 durch die Mustermaske 15 hindurch mit Laserstrahlung bestrahlt. Die anschließenden Schritte der thermischen Entwicklung, des Ätzens und anderer Schritte sind ähnlich denjenigen, wie sie im obigen Beispiel beschrieben worden sind. Auf diese Weise kann durch die Ausführung einer Bestrahlungsoperation bei Verwendung der Mustermaske 15 eine mikroskopische und eine genaue Bearbeitung erzielt werden.
In 16 ist eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der eine Mehrzahl von dünnen Platten von lichtempfindlichem Glas 9a bis 9e, die jeweils übereinander angeordnet und miteinander verklebt sind, bestrahlt werden. Auch bei diesem Verfahren kann die Zeit für den Belichtungsschritt abgekürzt werden. Außerdem wird die Effizienz des Vorgangs verbessert. Wie in 17 gezeigt, kann durch die Ausführung einer Bestrahlungsoperation unter Verwendung einer Bestrahlungsmustermaske 15 eine genaue Bearbeitung erzielt werden.
Da sich der Laserstrahl sehr geradlinig ausbreitet, treten beim Durchgang dieses Strahls durch das Glas kaum Streuungen auf, selbst wenn das lichtempfindliche Glas wie in der zweiten Ausführungsform dick ist oder wenn eine Mehrzahl von dünnen Platten des lichtempfindlichen Glases übereinandergeschichtet und verklebt sind. Dadurch ist durch das ganze Glas hindurch von der Oberseite bis zur Unterseite eine genaue Bestrahlung möglich. Folglich können die kleinen Teile 6a bis 6e und 9a bis 9e, die gemäß der zweiten bzw. der dritten Ausführungsform hergestellt werden, mit hoher Abmessungsgenauigkeit geätzt werden.
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird die Bestrahlungsoperation dann ausgeführt, wenn sich das lichtempfindliche Glas in Luft befindet. Wenn die Bestrahlungsoperation so ausgeführt wird, daß das Glas in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, die einen Brechungsindex besitzt, der demjenigen des Glases angenähert ist, wird die Operation durch die Reflexion und die Brechung des Lichts an der Oberfläche des Glases weniger stark beeinflußt, so daß das Glas mit höherer Genauigkeit bestrahlt werden kann. In 18 ist ein Beispiel hierfür gezeigt, wobei Platten aus lichtempfindlichem Glas 12a bis 12e in einem Behälter 11 angeordnet sind, der mit einer Flüssigkeit 10 gefüllt ist, deren Brechungsindex dem Brechungsindex (1,51117) des lichtempfindlichen Glases angenähert ist und die Licht gut durchläßt. Benzol, das einen Brechungsindex von 1,5012 besitzt, stellt ein Beispiel für eine solche Flüssigkeit dar. In der vorliegenden Ausführungsform werden die dünnen Glasplatten 12a bis 12e mittels (nicht gezeigter) Schablonen übereinandergeschichtet, derart, daß sich die Platten in vertikaler Richtung in gegenseitigem Abstand befinden. In die Spalten zwischen diesen Platten wird die Flüssigkeit 10 eingefüllt. Die Glasplatten werden unter Verwendung eines Laserstrahls auf die gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform bestrahlt. In diesem Fall wird die Operation durch die Reflexion oder die Brechung des Lichts nicht beeinflußt. Daher können die Platten des lichtempfindlichen Glases 12a bis 12e genau belichtet werden.
Als Flüssigkeit 10, in die die Platten des lichtempfindlichen Glases eingetaucht werden, kann jede gewünschte Flüssigkeit verwendet werden, solange deren Brechungsindex in der Größenordnung von 1,5 liegt, das heißt, solange er in der Nähe des Brechungsindex des lichtempfindlichen Glases liegt und Licht gut hindurchläßt. Beispiele dieser Flüssigkeiten stellen Tetrachlorkohlenstoff mit einem Brechungsindex von 1,4607 und Paraffinöl mit einem Brechungsindex von 1,48 dar. In dieser Ausführungsform werden die dünnen Platten des lichtempfindlichen Glases in die Flüssigkeit 10 gegeben, wobei sie in gegenseitigem Abstand übereinander geschichtet sind. Wenn wie in der ersten Ausführungsform nur ein Plattenelement bestrahlt wird oder wenn wie in der zweiten Ausführungsform ein Block bestrahlt wird, kann die Genauigkeit durch die Bestrahlung des lichtempfindlichen Glases in der Flüssigkeit 10 erhöht werden.
Selbstverständlich kann auch in diesem Fall eine feinere Bearbeitung dadurch erzielt werden, daß die Platten des lichtempfindlichen Glases 12a bis 12e mit einem Laserstrahl durch eine Bestrahlungsmustermaske 15 bestrahlt werden, wie in 19 gezeigt ist.
Wenn wie in der ersten bis vierten Ausführungsform das lichtempfindliche Glas mit einem Laser bestrahlt wird, ist die Streuung des Lichtes sehr gering, so daß die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert wird. Eine feinere Bearbeitung ist insbesondere dann möglich, wenn ein Laserstrahl durch eine Mustermaske auf das lichtempfindliche Glas auftrifft. Darüber hinaus wird die Effizienz verbessert, da die Energie der Laserstrahlung nicht verschwendet wird.
Nun wird eine weitere Ausführungsform beschrieben, in der lichtempfindliches Glas mit einem anderen Laserstrahl auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform bestrahlt wird.
Wie in der in 9 erläuterten Ausführungsform wurden beide Seiten eines Substrats aus lichtempfindlichem Glas mit einer Dicke von 1 mm poliert. Dann wurde ein XeF-Excimer-Laser oberhalb des Glases angeordnet. Die Laserstrahlung wurde durch eine Bestrahlungsmustermaske auf die Oberfläche des lichtempfindlichen Glases gerichtet.
Die Spezifikationen des verwendeten XeF-Excimer-Lasers waren die folgenden: Oszillationswellenlänge: 351 nm; Impulsbreite: 20 ns; Energie pro Impuls: 60 mJ/cm²; Wiederholfrequenz: 200 Hz.
Danach wurden ein thermischer Verarbeitungsschritt und ein Ätzprozeß auf die gleiche Weise wie in den obenbeschriebenen Ausführungsformen ausgeführt. Bei Experimenten mit einer solchen Anordnung und einem solchen Verfahren hat sich gezeigt, daß sich das Ätzratenverhältnis nach fünf Impulsen der Laserstrahlung stabilisiert. Die Bestrahlung war stabil, wenn die Gesamtenergie 300 mJ/cm² überschritten hat. Die mikroskopische Bearbeitbarkeit und die Geradlinigkeit waren wie im Falle des XeCl-Excimer-Lasers gut. Die obenerwähnte Wellenlänge von 351 nm liegt außerhalb des für die Bestrahlung verwendeten Wellenlängenbereichs, wenn von der relativen Bestrahlungsempfindlichkeit (22) des betreffenden lichtempfindlichen Glases unter Verwendung einer üblichen Ultraviolett-Strahlenquelle ausgegangen wird. Die Anmelder der vorliegenden Erfindung haben jedoch festgestellt, daß mit dieser Wellenlänge bei ausreichender Erfüllung der praktischen Anforderungen lichtempfindliches Glas unter Normalbedingungen bestrahlt werden kann, wenn eine Laserstrahlung mit intensiver Lichtenergie verwendet wird.
Nun wird ein weiteres Beispiel beschrieben, in dem Licht von einem ArF-Excimer-Laser auf das lichtempfindliche Glas gerichtet wird. Beide Seiten eines Substrats aus lichtempfindlichem Glas, das die gleiche Zusammensetzung wie das in den obigen Ausführungsformen verwendete Glas und eine Dicke von 1 mm besitzt, wurden poliert. Dann wurde oberhalb des Substrats ein ArF-Excimer-Laser angeordnet. Die Laserstrahlung wurde durch eine Bestrahlungsmustermaske auf die Oberfläche des Glases gerichtet. Die Spezifikationen des verwendeten ArF-Excimer-Lasers waren die folgenden: Oszillationswellenlänge: 193 nm; Impulsbreite: 20 ns; Energie pro Impuls: 5 mJ/cm²; Impulswiederholfrequenz: 1 Hz. Abschließend wurden ein thermischer Entwick lungsschritt und ein Ätzschritt ausgeführt. Ein stabiles Ätzratenverhältnis wurde nach der Ausstrahlung von 50 Impulsen erhalten.
Die erwähnte Wellenlänge von 193 nm liegt ebenfalls außerhalb des Wellenlängenbereichs, für die unter Verwendung einer üblichen Ultraviolett-Strahlenquelle die Bestrahlung (siehe 22) gemessen wurde und in der Referenz 1 und in anderen Referenzen beschrieben wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß mit dieser Wellenlänge die praktischen Anforderungen für die Bestrahlung lichtempfindlichen Glases unter Normalbedingungen in ausreichendem Maß erfüllt werden können, wenn eine Laserstrahlung mit intensiver Lichtenergie verwendet wird.
Somit kann der Wellenlängenbereich, der für die Bestrahlung in den obigen Ausführungsformen verwendet wird, gegenüber dem Wellenlängenbereich, der unter Verwendung von Ultraviolettstrahlen normalerweise für die Bestrahlung verwendet wird, als breiter angesehen werden. Diese experimentellen Ergebnisse und die Berücksichtigung der obigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung (ihren zu dem Schluß, daß der Wellenlängenbereich, der für die Bestrahlung von lichtempfindlichem Glas verwendet wird, von 150 nm bis 400 nm reicht.
Wenn daher ein XeCl-Excimer-Laser verwendet wird, werden die besten Ergebnisse erhalten. Es können jedoch auch andere Excimer-Laser wie etwa XeF-, ArF-, KrF- und F₂-Excimer-Laser verwendet werden. Außerden kann auch ein N₂-Laser zum Einsatz kommen. Darüber hinaus können Lichtquellen, in denen die Grundoszillationswellenlänge eines Nd-:YAG-Lasers, eines Farbstofflasers, eines Kr-Ionenlasers, eines Ar-Ionenlasers oder eines Kupferdampflasers mittels eines nichtlinearen optischen Gerätes in eine außerhalb des Ultraviolettbereichs liegende Wellenlänge umgewandelt wird, ebenfalls verwendet werden.
Nun wird ein weiteres Beispiel beschrieben, in dem nach der Laserbe strahlung kein Ätzschritt ausgeführt wird.
Es wurden beide Seiten eines Substrates eines lichtempfindlichen Glases, das die gleiche Zusammensetzung wie das in den obigen Ausführungsformen verwendete Glas und eine Dicke von 1 mm besitzt, poliert. Dann wurde ein XeF-Excimer-Laser oberhalb des Substrates angeordnet. Die Laserstrahlung wurde durch eine Bestrahlungsmustermaske auf die Oberfläche des Glases gerichet.
Die Spezifikationen des verwendeten XeF-Excimer-Lasers waren die folgenden: Oszillationswellenlänge: 351 nm; Impulsbreite: 20 ns; Energie pro Impuls: 8 mJ/cm²; Impulswiederholfrequenz: 200 Hz.
Wie in den obigen Ausführungsformen wurde anschließend ein thermischer Entwicklungsschritt ausgeführt. In 20 sind Beispiele für die Änderungen der Durchlässigkeit der durch die thermische Entwicklung verursachten kristallinen Bereiche gezeigt. Die Durchlässigkeit des kristallinen Bereichs vor der thermischen Entwicklung besitzt eine deutliche Differenz wenigstens dann, wenn die Gesamtlichtmenge oberhalb von 400 mJ/cm² liegt. Das heißt, daß in bestimmten Wellenlängenbereichen niedrige Durchlaßwerte erhalten werden. Daher erscheint für den Benutzer der kristalline Bereich farbig. Das Glas kann für die Aufzeichnung oder die Anzeige verwendet werden, wenn von dieser Durchlässigkeitsdifferenz Gebrauch gemacht wird. In diesem Zeitpunkt ist auch eine mikroskopische Aufzeichnung mittels Laserbestrahlung wirksam. Es kann eine Aufnahme mit einem Abstand von weniger als 2 um hergestellt werden.
Wenn ein Bestrahlungsschritt unter Verwendung eines Lasers und ohne thermischen Entwicklungsschritt ausgeführt wird, wird eine leichte Änderung der Durchlässigkeit erhalten, außerdem erscheint das Glas auf eine nicht im einzelnen beschriebene Weise farbig. Daher kann dieses Glas für eine Aufzeichnung oder eine Anzeige verwendet werden, wenn nur der Bestrahlungsschritt ausgeführt wird.
Wie bisher beschrieben, wird erfindungsgemäß die Lichtstreuung durch die Bestrahlung von lichtempfindlichem Glas mittels einer Laserstrahlung sehr gering gehalten. Die Bearbeitungsgenauigkeit wird verbessert. Außerdem wird die Effizienz erhöht, weil im wesentlichen keine Bestrahlungsenergie verschwendet wird. Außerdem kann ein dickes lichtempfindliches Glas genau bestrahlt werden. Daher kann eine Anzahl von lichtempfindlichen Glaselementen mit hoher Produktivität in kurzer Zeit bearbeitet werden, indem nach der Bestrahlung ein Block von lichtempfindlichem Glas in eine Mehrzahl von Teilen unterteilt wird oder indem eine Mehrzahl von übereinander gehefteten Platten von lichtempfindlichem Glas gleichzeitig bestrahlt werden.
Wenn der Bestrahlungsschritt dann ausgeführt wird, wenn das lichtempfindliche Glas in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, die einen Brechungsindex besitzt, der angenähert gleich demjenigen des Glases ist, können die Reflexions- und Brechungswirkungen des Lichtes klein gehalten werden. Daher kann der Bestrahlungsschritt mit höherer Genauigkeit ausgeführt werden.

Claims

Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas (1, 6) mit den Schritten des Bestrahlens des lichtempfindlichen Glases (1, 6) mit UV-Licht, des thermischen Entwickelns des Glases (1, 6), um die bestrahlten Bereiche (1c) des Glases zu kristallisieren, und des Ätzens der kristallisierten bestrahlten Bereiche (1c), dadurch gekennzeichnet, dass das für die Bestrahlung verwendete Licht von einem Laser (3) emittiertes Licht ist, wobei die Oszillationswellenlänge des Lasers (3) in einem Bereich zwischen 150 nm und 400 nm liegt, und dass das lichtempfindliche Glas (6) in eine Mehrzahl von Teilen (6a bis 6e) in einer zur Bestrahlungsrichtung nicht parallelen Richtung geschnitten wird.
Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas (1, 9) mit den Schritten des Bestrahlens des lichtempfindlichen Glases (1, 9) mit UV-Licht, des thermischen Entwickelns des Glases (1, 9), um die bestrahlten Bereiche (1c) des Glases zu kristallisieren, und des Ätzens der kristallisierten bestrahlten Bereiche (1c), dadurch gekennzeichnet, dass das für die Bestrahlung verwendete Licht von einem Laser (3) emittiertes Licht ist, wobei die Oszillationswellenlänge des Lasers (3) in einem Bereich zwischen 150 nm und 400 nm liegt, und dass der Schritt des Bestrahlens des lichtempfindlichen Glases (9) durch einen Laser (3) die Bestrahlung einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Platten (9a bis 9e) des lichtempfindlichen Glases (9) umfasst, um diese Platten (9a bis 9e, 12a bis 12e) gleichzeitig mit dem Laser (3) zu bestrahlen.
Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestrahlens des lichtempfindlichen Glases durch Laserlicht die Bewegung der Laserstrahlung relativ zum lichtempfindlichen Glas (1) umfasst, um ein Bestrahlungsmuster zu erzeugen.
Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestrahlens des lichtempfindlichen Glases durch Laserlicht die Bestrahlung des lichtempfindlichen Glases (1) durch eine auf dem Glas (1) angeordnete Bestrahlungsmustermaske (15) hindurch umfasst.
Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Laser ein Excimer-Laser (3) verwendet wird.
Verfahren zur Bearbeitung von lichtempfindlichem Glas (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestrahlens des lichtempfindlichen Glases (12) durch einen Laser (3) so ausgeführt wird, dass das lichtempfindliche Glas (12) in eine Flüssigkeit (10) eingetaucht wird, die einen Brechungsindex besitzt, der angenähert derjenigen des Glases (12) ist.