JP3154005B2 - 感光性ガラスの加工方法 - Google Patents
感光性ガラスの加工方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、感光性ガラスをエッチ
ングにより加工する方法に関するものである。
ングにより加工する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】感光性ガラス板に深さを異にする溝又は
孔を形成する加工方法としては、マスキング材を利用す
る方法と、露光，熱処理，エッチング処理をそれぞれ２
回以上行う方法などがある。
孔を形成する加工方法としては、マスキング材を利用す
る方法と、露光，熱処理，エッチング処理をそれぞれ２
回以上行う方法などがある。
【０００３】前者の方法では所定のパターンに露光、結
晶化された感光性ガラス板に、浅い溝を設けるべき部分
にマスク部を形成したマスキング材を載せ、エッチング
処理し最後にマスキング材を取り外してエッチングする
ことにより、深い溝、浅い溝と、両者の連続部分に傾斜
面とを有する溝が形成される。
晶化された感光性ガラス板に、浅い溝を設けるべき部分
にマスク部を形成したマスキング材を載せ、エッチング
処理し最後にマスキング材を取り外してエッチングする
ことにより、深い溝、浅い溝と、両者の連続部分に傾斜
面とを有する溝が形成される。
【０００４】後者の方法では感光性ガラス板を順次露光
処理、熱処理し、深い溝の露光部を形成し、結晶化、エ
ッチング処理する。次いで、再露光処理、再熱処理、再
エッチング処理し浅い溝を形成し、これによって深い
溝、浅い溝とを有する溝が形成される。
処理、熱処理し、深い溝の露光部を形成し、結晶化、エ
ッチング処理する。次いで、再露光処理、再熱処理、再
エッチング処理し浅い溝を形成し、これによって深い
溝、浅い溝とを有する溝が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来のマスキン
グ材を利用する方法では、マスキング材の形成、加工、
除去などの工程が多いこと、マスキング材を密着させた
状態でフッ酸水溶液等のエッチング液によりエッチング
するので、感光性ガラスとの密着性、耐フッ酸性を満足
しなければならず、これに適したものが限られること、
また微細加工性を考えると、フォトリソグラフィを使っ
たものが望ましいが、感光性ガラスの結晶部での乱反射
が悪影響を及ぼす場合があるなどの問題がある。
グ材を利用する方法では、マスキング材の形成、加工、
除去などの工程が多いこと、マスキング材を密着させた
状態でフッ酸水溶液等のエッチング液によりエッチング
するので、感光性ガラスとの密着性、耐フッ酸性を満足
しなければならず、これに適したものが限られること、
また微細加工性を考えると、フォトリソグラフィを使っ
たものが望ましいが、感光性ガラスの結晶部での乱反射
が悪影響を及ぼす場合があるなどの問題がある。
【０００６】また露光，熱処理を２回行う方法では、熱
処理に非常に時間がかかるという問題がある。
処理に非常に時間がかかるという問題がある。
【０００７】そこで本発明の目的は、深さの異なる溝や
傾斜面を有する溝を１回のエッチング処理によって容易
に加工できるようにすることにある。
傾斜面を有する溝を１回のエッチング処理によって容易
に加工できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の感光性ガラスの加工方法は、フォトマスク
の露光用穴を介して感光性ガラスの一方の面を露光する
工程と、感光性ガラスを介してフォトマスクの露光用穴
の一部と対向するように、感光性ガラスの露光面と反対
側に設けられた光反射手段により、感光性ガラスを透過
した光を反射して、フォトマスクの露光用穴と光反射手
段とに対向する感光性ガラスの部分の他方の面に入射さ
せ、感光性ガラスの上記の部分を再露光する工程と、露
光部および再露光部を熱処理して結晶部を形成する工程
と、結晶部をエッチングする工程とを含むことを特徴と
している。
に、本発明の感光性ガラスの加工方法は、フォトマスク
の露光用穴を介して感光性ガラスの一方の面を露光する
工程と、感光性ガラスを介してフォトマスクの露光用穴
の一部と対向するように、感光性ガラスの露光面と反対
側に設けられた光反射手段により、感光性ガラスを透過
した光を反射して、フォトマスクの露光用穴と光反射手
段とに対向する感光性ガラスの部分の他方の面に入射さ
せ、感光性ガラスの上記の部分を再露光する工程と、露
光部および再露光部を熱処理して結晶部を形成する工程
と、結晶部をエッチングする工程とを含むことを特徴と
している。
【０００９】
【作用】本発明は感光性ガラスを露光する際に、光反射
手段により光線を反射させ、感光性ガラスの場所によっ
て露光量を変化させる。
手段により光線を反射させ、感光性ガラスの場所によっ
て露光量を変化させる。
【００１０】すなわち感光性ガラスにおいて、深くエッ
チングしたい部分に光反射手段を並置する。この部分に
おいては、露光時に平行光線が感光性ガラスを透過した
後反射板により透過した平行光線を反射させて、再び感
光性ガラス内に入射させることにより露光量が多くな
る。
チングしたい部分に光反射手段を並置する。この部分に
おいては、露光時に平行光線が感光性ガラスを透過した
後反射板により透過した平行光線を反射させて、再び感
光性ガラス内に入射させることにより露光量が多くな
る。
【００１１】感光性ガラスにおいて、浅くエッチングし
たい部分には光反射手段を並置しないから、この部分の
露光量は少ない。露光部を熱処理、エッチングすると、
１回のエッチングにより深さの異なる溝が形成できる。
たい部分には光反射手段を並置しないから、この部分の
露光量は少ない。露光部を熱処理、エッチングすると、
１回のエッチングにより深さの異なる溝が形成できる。
【００１２】また傾斜面を有する溝を感光性ガラスに形
成したいときは、光反射手段として透明板上に反射板の
パターンを形成したものを用いる。感光性ガラスにおい
て、溝の深い部分から浅い部分へいくにつれて光の反射
量が徐々に減少するようにパターンの密度またはパター
ンのドットの大きさを減少させる。
成したいときは、光反射手段として透明板上に反射板の
パターンを形成したものを用いる。感光性ガラスにおい
て、溝の深い部分から浅い部分へいくにつれて光の反射
量が徐々に減少するようにパターンの密度またはパター
ンのドットの大きさを減少させる。
【００１３】これによって感光性ガラスに露光量が順次
変化した露光部が形成される。そして１回のエッチング
によって傾斜面を有する溝を形成できる。
変化した露光部が形成される。そして１回のエッチング
によって傾斜面を有する溝を形成できる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００１５】まず、図１に示すように、上下両面３ａ，
３ｂが研磨された板状の感光性ガラス３の上方にはフォ
トマスクを設ける。フォトマスクは透明の基板１とマス
クパタ−ン２とによりなり、マスクパタ−ン２は感光性
ガラス３のエッチングを行ないたい部分３ｃ，３ｄに露
光用穴２ａが対向するように形成されている。
３ｂが研磨された板状の感光性ガラス３の上方にはフォ
トマスクを設ける。フォトマスクは透明の基板１とマス
クパタ−ン２とによりなり、マスクパタ−ン２は感光性
ガラス３のエッチングを行ないたい部分３ｃ，３ｄに露
光用穴２ａが対向するように形成されている。
【００１６】フォトマスクの上方には図示しない光源が
設けられている。
設けられている。
【００１７】感光性ガラス３の深くエッチングしたい部
分３ｃの下方に反射板４を並置する。浅くエッチングし
たい部分３ｄの下方には反射板４を並置しない。
分３ｃの下方に反射板４を並置する。浅くエッチングし
たい部分３ｄの下方には反射板４を並置しない。
【００１８】これにより、感光性ガラス３の深くエッチ
ングしたい部分３ｃは露光用穴２ａと反射板４とに対向
する。
ングしたい部分３ｃは露光用穴２ａと反射板４とに対向
する。
【００１９】反射板４は感光性ガラス板３の露光量を場
所によって変化させるためのものである。
所によって変化させるためのものである。
【００２０】作用について説明すると、光源からフォト
マスクの露光用穴２ａを介して、平行光線（ＸｅＣｌエ
キシマレーザー）を感光性ガラス３に照射する。平行光
線は感光性ガラス３の上面３ａに入射し感光性ガラス３
内を透過する。その後感光性ガラス３の浅くエッチング
したい部分３ｄを透過した平行光線はそのまま下方へ進
行するが、これに対し感光性ガラス３の深くエッチング
したい部分３ｃの部分を透過した平行光線は反射板４に
反射され、下面３ｂより感光性ガラス３内に再び入射す
る。そして、この平行光線は感光性ガラス３の下面３ｂ
から上面３ａに向けて透過し、上方へ進行する。このよ
うに往復するレーザー光によって、感光性ガラス３の深
くエッチングしたい部分３ｃは再露光され総露光量は感
光性ガラめス３の部分３ｄよりも多くなる。
マスクの露光用穴２ａを介して、平行光線（ＸｅＣｌエ
キシマレーザー）を感光性ガラス３に照射する。平行光
線は感光性ガラス３の上面３ａに入射し感光性ガラス３
内を透過する。その後感光性ガラス３の浅くエッチング
したい部分３ｄを透過した平行光線はそのまま下方へ進
行するが、これに対し感光性ガラス３の深くエッチング
したい部分３ｃの部分を透過した平行光線は反射板４に
反射され、下面３ｂより感光性ガラス３内に再び入射す
る。そして、この平行光線は感光性ガラス３の下面３ｂ
から上面３ａに向けて透過し、上方へ進行する。このよ
うに往復するレーザー光によって、感光性ガラス３の深
くエッチングしたい部分３ｃは再露光され総露光量は感
光性ガラめス３の部分３ｄよりも多くなる。
【００２１】ここで、感光性ガラス３の浅くエッチング
したい部分３ｄと深くエッチングしたい部分３ｃの露光
量について説明する。
したい部分３ｄと深くエッチングしたい部分３ｃの露光
量について説明する。
【００２２】図８に一例として感光性ガラスを１パルス
当りのエネルギー強度が１mj／cm2のＸｅＣｌエキシマ
レーザーで露光した場合の総露光量と感光性ガラスのエ
ッチング速度との関係を示す。
当りのエネルギー強度が１mj／cm2のＸｅＣｌエキシマ
レーザーで露光した場合の総露光量と感光性ガラスのエ
ッチング速度との関係を示す。
【００２３】図８からわかるように、ＸｅＣｌエキシマ
レーザーを感光性ガラスに２００パルス以上照射し、す
なわち総露光量が２００（mJ／cm2 ）以上になると総露
光量が増加しても感光性ガラスのエッチング速度にはほ
とんど変化が見られない。総露光量が８５〜２００（mJ
／cm2 ）の範囲Ａでは総露光量が小さくなるにつれ、エ
ッチング速度も減少する。
レーザーを感光性ガラスに２００パルス以上照射し、す
なわち総露光量が２００（mJ／cm2 ）以上になると総露
光量が増加しても感光性ガラスのエッチング速度にはほ
とんど変化が見られない。総露光量が８５〜２００（mJ
／cm2 ）の範囲Ａでは総露光量が小さくなるにつれ、エ
ッチング速度も減少する。
【００２４】感光性ガラス３の浅くエッチングしたい部
分３ｄと深くエッチングしたい部分３ｃとで、エッチン
グ速度が異なるようにするために、感光性ガラス３の浅
くエッチングしたい部分３ｄの総露光量は図８の範囲Ａ
内であり、深くエッチングしたい部分３ｃの総露光量は
範囲Ａ内または範囲Ａよりも大であるように、露光量を
調節する。
分３ｄと深くエッチングしたい部分３ｃとで、エッチン
グ速度が異なるようにするために、感光性ガラス３の浅
くエッチングしたい部分３ｄの総露光量は図８の範囲Ａ
内であり、深くエッチングしたい部分３ｃの総露光量は
範囲Ａ内または範囲Ａよりも大であるように、露光量を
調節する。
【００２５】露光が完了すると、感光性ガラス３を５０
０〜７００℃程度の高温に加熱し、露光部３ｃ、３ｄを
結晶化する熱現像工程を行なう。
０〜７００℃程度の高温に加熱し、露光部３ｃ、３ｄを
結晶化する熱現像工程を行なう。
【００２６】次に、この感光性ガラス１に、フッ化水素
酸（ＨＦ）５〜１０％溶液からなるエッチング液をシャ
ワー状に浴びせて、エッチングを行なう。
酸（ＨＦ）５〜１０％溶液からなるエッチング液をシャ
ワー状に浴びせて、エッチングを行なう。
【００２７】感光性ガラス３の部分３ｃのほうが、部分
３ｄよりも総露光量が多いので結晶のエッチング速度が
速くなっている。よって同じエッチング時間で感光性ガ
ラス３の部分３ｃのほうが、部分３ｄよりも深くエッチ
ングできる。
３ｄよりも総露光量が多いので結晶のエッチング速度が
速くなっている。よって同じエッチング時間で感光性ガ
ラス３の部分３ｃのほうが、部分３ｄよりも深くエッチ
ングできる。
【００２８】これにより、図２のように１回のエッチン
グ処理によって深さの異なる溝３ｅ、３ｆを形成でき
る。
グ処理によって深さの異なる溝３ｅ、３ｆを形成でき
る。
【００２９】以下、図３〜５を参照して本発明の第２の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００３０】図３、４に示されるように感光性ガラス１
３の下方に光反射手段１４を設け、光反射手段１４は光
反射手段１４ａと、光反射手段１４ａの端部の反射板の
ドット状パターン１４ｂによりなり、パターン１４ｂの
ドットの大きさの変化により光の反射量に変化を持たせ
るようにしてある。
３の下方に光反射手段１４を設け、光反射手段１４は光
反射手段１４ａと、光反射手段１４ａの端部の反射板の
ドット状パターン１４ｂによりなり、パターン１４ｂの
ドットの大きさの変化により光の反射量に変化を持たせ
るようにしてある。
【００３１】すなわち反射板のパターン１４ｂは、感光
性ガラス１３の深さの異なる溝１３ｅ、１３ｆを傾斜面
でなだらかにつなげるように図３、４の右方へ進むにし
たがって光の反射量が徐々に減少するように反射板のド
ットの大きさが小さくなっている。
性ガラス１３の深さの異なる溝１３ｅ、１３ｆを傾斜面
でなだらかにつなげるように図３、４の右方へ進むにし
たがって光の反射量が徐々に減少するように反射板のド
ットの大きさが小さくなっている。
【００３２】光反射手段１４は透明板５表面に蒸着によ
りＡｌ、Ｃｒ、Ａｇ等の膜を形成しその上にレジストを
塗布しフォトリソグラフの手法により形成する。
りＡｌ、Ｃｒ、Ａｇ等の膜を形成しその上にレジストを
塗布しフォトリソグラフの手法により形成する。
【００３３】感光性ガラス１３に露光するときには、反
射板のパターン１４ｂと対向する感光性ガラス板１３の
部分の内部に露光量が順次変化した露光部が形成され
る。
射板のパターン１４ｂと対向する感光性ガラス板１３の
部分の内部に露光量が順次変化した露光部が形成され
る。
【００３４】これにより、図５に示されるように深さの
異なる溝１３ｅ、１３ｆと、これらをつなげるなだらか
な傾斜面１３ｇを１回のエッチング処理によって加工で
きる。
異なる溝１３ｅ、１３ｆと、これらをつなげるなだらか
な傾斜面１３ｇを１回のエッチング処理によって加工で
きる。
【００３５】以下、図６，７を参照して本発明の第３の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００３６】図６に示されるように感光性ガラス２３の
下方には、感光性ガラス２３に傾斜した溝を形成するた
めの反射板のパターン２４が設けてある。
下方には、感光性ガラス２３に傾斜した溝を形成するた
めの反射板のパターン２４が設けてある。
【００３７】すなわち透明板７に上記の本発明の第２の
実施例の反射板のドット状パターンと同様の反射板のド
ット状パターン２４が形成されている。このパターン２
４は感光性ガラス２３の下に置いたとき感光性ガラス２
３を介して露光用穴２ａに対向するような面積で形成さ
れている。
実施例の反射板のドット状パターンと同様の反射板のド
ット状パターン２４が形成されている。このパターン２
４は感光性ガラス２３の下に置いたとき感光性ガラス２
３を介して露光用穴２ａに対向するような面積で形成さ
れている。
【００３８】よって反射板のパターン２４は、感光性ガ
ラス板２３の溝の深い部分２３ｅに対応すべき位置には
光の反射率の最大の、ドットの最大のパターンが対向
し、溝の浅い部分２３ｆに対応すべき位置には光の反射
率の最小の、ドットの最小のパターンが対向している。
ラス板２３の溝の深い部分２３ｅに対応すべき位置には
光の反射率の最大の、ドットの最大のパターンが対向
し、溝の浅い部分２３ｆに対応すべき位置には光の反射
率の最小の、ドットの最小のパターンが対向している。
【００３９】反射板のパターン２４は、感光性ガラス２
３の部分２３ｅ、２３ｆを傾斜面でなだらかにつなげる
ように図６の右方へ進むにしたがって光の反射量が徐々
に減少するように反射板のドットの大きさが小さくなっ
ている。
３の部分２３ｅ、２３ｆを傾斜面でなだらかにつなげる
ように図６の右方へ進むにしたがって光の反射量が徐々
に減少するように反射板のドットの大きさが小さくなっ
ている。
【００４０】これによって感光性ガラス２３に露光する
ことにより、反射板のパターン２４に対応して感光性ガ
ラス板２３の部分の内部に露光量が順次変化した露光部
が形成される。
ことにより、反射板のパターン２４に対応して感光性ガ
ラス板２３の部分の内部に露光量が順次変化した露光部
が形成される。
【００４１】これにより、図７に示されるように感光性
ガラス２３になだらかな傾斜面を有する溝を１回のエッ
チング処理によって加工できる。
ガラス２３になだらかな傾斜面を有する溝を１回のエッ
チング処理によって加工できる。
【００４２】また、光の反射率に変化を持たせる光反射
手段としては、透明板に反射板のドットの密度を変化さ
せたパターンを形成してもよく、透明板に線状のパター
ンをその配列の密度を変化させて形成してもよい。
手段としては、透明板に反射板のドットの密度を変化さ
せたパターンを形成してもよく、透明板に線状のパター
ンをその配列の密度を変化させて形成してもよい。
【００４３】また、感光性ガラスを露光する光源はＸｅ
Ｃｌエキシマレーザーに限られず、厳密な平行光線でな
くてもよく、例えば超高圧水銀ランプによる紫外線でも
よい。
Ｃｌエキシマレーザーに限られず、厳密な平行光線でな
くてもよく、例えば超高圧水銀ランプによる紫外線でも
よい。
【００４４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の感光性
ガラスの加工方法では、感光性ガラスに並置された光反
射手段により、感光性ガラスに露光量の異なる露光部を
形成でき、１回のエッチング処理によって、深さの異な
る溝やなだらかな傾斜面を有する溝の加工が可能であ
り、加工が簡単になり、加工時間が短縮でき、コストの
低減が達成できる。
ガラスの加工方法では、感光性ガラスに並置された光反
射手段により、感光性ガラスに露光量の異なる露光部を
形成でき、１回のエッチング処理によって、深さの異な
る溝やなだらかな傾斜面を有する溝の加工が可能であ
り、加工が簡単になり、加工時間が短縮でき、コストの
低減が達成できる。
【図１】本発明に係る加工方法の加工工程を示す断面図
である。
である。
【図２】同上の加工方法が適用された感光性ガラスの断
面図である。
面図である。
【図３】第２の実施例の加工方法を示す断面図である。
【図４】第２の実施例による光反射手段を示す平面図で
ある。
ある。
【図５】第２の実施例の加工方法が適用された感光性ガ
ラスの断面図である。
ラスの断面図である。
【図６】第３の実施例の加工方法を示す断面図である。
【図７】第３の実施例の加工方法が適用された感光性ガ
ラスの断面図である。
ラスの断面図である。
【図８】感光性ガラスの総露光量とエッチング速度の関
係図である。
係図である。
【符号の説明】 ２ フォトマスク ２ａ 露光用穴 ３，１３，２３ 感光性ガラス ３ｃ 再露光部 ３ｄ 露光部 ４，１４，２４ 光反射手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 15/00 - 23/00 C03B 33/00 B41J 2/16
Claims (1)
- 【請求項１】 フォトマスクの露光用穴を介して感光性
ガラスの一方の面を露光する工程と、 上記感光性ガラスを介して上記フォトマスクの露光用穴
の一部と対向するように、上記感光性ガラスの露光面と
反対側に設けられた光反射手段により、上記感光性ガラ
スを透過した上記光を反射して、上記フォトマスクの露
光用穴と上記光反射手段とに対向する上記感光性ガラス
の部分の他方の面に入射させ、上記感光性ガラスの上記
の部分を再露光する工程と、 上記露光部および再露光部を熱処理して結晶部を形成す
る工程と、 上記結晶部をエッチングする工程とを含むことを特徴と
する感光性ガラスの加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088291A JP3154005B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 感光性ガラスの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088291A JP3154005B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 感光性ガラスの加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105485A JPH05105485A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3154005B2 true JP3154005B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=17492282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27088291A Expired - Fee Related JP3154005B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 感光性ガラスの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154005B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101830624B1 (ko) * | 2017-03-02 | 2018-02-26 | 장수산업 주식회사 | 정자 지붕 및 그 제작방법 |
| KR101830621B1 (ko) * | 2017-03-02 | 2018-02-26 | 장수산업 주식회사 | 뒤초리 고정 수단을 가진 정자 및 그 제작방법 |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP27088291A patent/JP3154005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101830624B1 (ko) * | 2017-03-02 | 2018-02-26 | 장수산업 주식회사 | 정자 지붕 및 그 제작방법 |
| KR101830621B1 (ko) * | 2017-03-02 | 2018-02-26 | 장수산업 주식회사 | 뒤초리 고정 수단을 가진 정자 및 그 제작방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05105485A (ja) | 1993-04-27 |
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