JP3429752B2 - 透明物質の接合方法並びに接合された石英ガラス板及びそれを用いた装置 - Google Patents
透明物質の接合方法並びに接合された石英ガラス板及びそれを用いた装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルコキシドを接着
材料とし、紫外光で当該アルコキシドの部分を照射する
ことにより、透明物質を接合する方法に係る。
材料とし、紫外光で当該アルコキシドの部分を照射する
ことにより、透明物質を接合する方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】透明な物質を接着あるいは接合した時、
当該物質を透過する光の短波長の限界は、使用する接着
材料の透過できる光の短波長限界で制限される。例え
ば、ガラスを有機系接着剤を用いて接着した場合の接着
ガラスの光透過性は有機系接着剤の光透過性で制限され
る。現在使用されている接着材の短波長限界はおおよそ
３５０nmである。そのため３５０nmより短い波長である
紫外光に透過性が必要な場合、例えば、石英ガラスが使
用されるが、一枚の石英ガラスでは製造できる寸法に制
限があり、そのようなときに従来の有機系接着剤を用い
て接着したのでは、せっかくの紫外光透過性の特質が接
着部分で失われるという問題がある。
当該物質を透過する光の短波長の限界は、使用する接着
材料の透過できる光の短波長限界で制限される。例え
ば、ガラスを有機系接着剤を用いて接着した場合の接着
ガラスの光透過性は有機系接着剤の光透過性で制限され
る。現在使用されている接着材の短波長限界はおおよそ
３５０nmである。そのため３５０nmより短い波長である
紫外光に透過性が必要な場合、例えば、石英ガラスが使
用されるが、一枚の石英ガラスでは製造できる寸法に制
限があり、そのようなときに従来の有機系接着剤を用い
て接着したのでは、せっかくの紫外光透過性の特質が接
着部分で失われるという問題がある。
【０００３】接着材料を用いない接着方法として、接着
させる物質を高温に加熱し溶融させ接着する方法があ
る。しかし、この場合には接着部分の物質の屈折率の歪
み、平面性の低下等によりその光学的及び幾何学的形状
特性が劣化する問題がある。
させる物質を高温に加熱し溶融させ接着する方法があ
る。しかし、この場合には接着部分の物質の屈折率の歪
み、平面性の低下等によりその光学的及び幾何学的形状
特性が劣化する問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、従
来技術の上記のような現状に鑑みて、従来よりも短波長
の紫外光を透過でき、簡便で、高品質の接着、接合方法
を提供することを目的とする。
来技術の上記のような現状に鑑みて、従来よりも短波長
の紫外光を透過でき、簡便で、高品質の接着、接合方法
を提供することを目的とする。
【０００５】上記の課題に関連する先行技術として紫外
光励起によるアルコキシドの薄膜ガラス化技術が存在す
る。例えば「Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒ，Ｖｏｌ．６９，Ｎｏ．４（１９９６）ｐ．４８
２」に開示されている。これによれば、アルコキシドを
シリコンウェハーに塗布して紫外光を照射するとその表
面に石英ガラス（シリカガラス）の薄膜層が形成される
ことが記載され、このアルコキシドを塗布する前におい
て紫外光をシリコンウェハー上に照射することも開示さ
れている。
光励起によるアルコキシドの薄膜ガラス化技術が存在す
る。例えば「Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒ，Ｖｏｌ．６９，Ｎｏ．４（１９９６）ｐ．４８
２」に開示されている。これによれば、アルコキシドを
シリコンウェハーに塗布して紫外光を照射するとその表
面に石英ガラス（シリカガラス）の薄膜層が形成される
ことが記載され、このアルコキシドを塗布する前におい
て紫外光をシリコンウェハー上に照射することも開示さ
れている。
【０００６】また、特許第２９０１９６３号には、この
ようなアルコキシドを原料にした光励起による薄膜形成
法の応用例として、テレビのブラン管表面の反射防止膜
の形成や機能性有機物のドーピング、光触媒の製造、微
細パターン膜の形成、光感光性材料等の薄膜化などに採
用出来ることが記載されている。しかし、これらの先行
技術は、短波長の紫外光を透過でき、簡便で、高品質の
接着、接合方法に関するものではない。
ようなアルコキシドを原料にした光励起による薄膜形成
法の応用例として、テレビのブラン管表面の反射防止膜
の形成や機能性有機物のドーピング、光触媒の製造、微
細パターン膜の形成、光感光性材料等の薄膜化などに採
用出来ることが記載されている。しかし、これらの先行
技術は、短波長の紫外光を透過でき、簡便で、高品質の
接着、接合方法に関するものではない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために鋭意努力検討し、少なくとも１方が紫外
光に透明な物質はアルコキシドを接着剤としかつ特定の
条件で紫外光を照射すれば接着できること、しかもその
接着部分は紫外光に対して透明であることを確認して、
紫外光に対し透明で且つ室温で簡便に行える高品質の接
着、接合方法を開発することに成功したものである。こ
うして、本発明によれば下記発明が提供される。
達成するために鋭意努力検討し、少なくとも１方が紫外
光に透明な物質はアルコキシドを接着剤としかつ特定の
条件で紫外光を照射すれば接着できること、しかもその
接着部分は紫外光に対して透明であることを確認して、
紫外光に対し透明で且つ室温で簡便に行える高品質の接
着、接合方法を開発することに成功したものである。こ
うして、本発明によれば下記発明が提供される。
【０００８】（１） 少なくとも１方が紫外光に対して
透明な媒質からなる２つの物質の間にアルコキシドを存
在させ、当該２物質の間隙のむらが少なくなり密着性が
よくなるように外側から機械的圧力を加え、紫外光の吸
収を防止するために窒素ガスまたは不活性ガス雰囲気を
用い、かつ当該アルコキシド部分に２００ｎｍより短波
長の紫外光を照射することにより、当該２物質を接合す
ることを特徴とする透明物質の接合方法。
透明な媒質からなる２つの物質の間にアルコキシドを存
在させ、当該２物質の間隙のむらが少なくなり密着性が
よくなるように外側から機械的圧力を加え、紫外光の吸
収を防止するために窒素ガスまたは不活性ガス雰囲気を
用い、かつ当該アルコキシド部分に２００ｎｍより短波
長の紫外光を照射することにより、当該２物質を接合す
ることを特徴とする透明物質の接合方法。
【０００９】（２） ２枚以上の石英ガラス板を横方向
に上記（１）に記載の接合方法で接合して大面積化され
ておりかつ接合部も波長３５０ｎｍより短波長の紫外光
に透明であることを特徴とする接合された石英ガラス
板。
に上記（１）に記載の接合方法で接合して大面積化され
ておりかつ接合部も波長３５０ｎｍより短波長の紫外光
に透明であることを特徴とする接合された石英ガラス
板。
【００１０】（３）１個又は複数のエキシマランプある
いは低圧水銀灯を具備する光源部と、これらの光源から
洗浄室に配置した被洗浄物に紫外光を照射して被洗浄物
を洗浄する光洗浄装置において、上記（２）に記載の接
合された石英ガラス板を光源部と洗浄室の間の窓に用い
たことを特徴とする光洗浄装置。
いは低圧水銀灯を具備する光源部と、これらの光源から
洗浄室に配置した被洗浄物に紫外光を照射して被洗浄物
を洗浄する光洗浄装置において、上記（２）に記載の接
合された石英ガラス板を光源部と洗浄室の間の窓に用い
たことを特徴とする光洗浄装置。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の紫外光透明物質の接合方
法は、接合する２物質のうち少なくとも１方が紫外光に
透明な媒質からなる物質を接合することが目的である。
より正確には紫外光に透明な媒質の接合を行いかつ接合
部がなおも紫外光に透明である接合方法を提供すること
を目的とするものである。
法は、接合する２物質のうち少なくとも１方が紫外光に
透明な媒質からなる物質を接合することが目的である。
より正確には紫外光に透明な媒質の接合を行いかつ接合
部がなおも紫外光に透明である接合方法を提供すること
を目的とするものである。
【００１５】紫外光に透明な媒質としては、石英ガラス
が代表的であるがこれに限定されない。石英ガラスは１
６０ｎｍ程度までの波長の光を透過する。なお、普通ガ
ラスは３７０ｎｍ付近までの波長しか透過性がなく、本
発明でいう紫外光透明物質ではない。このように紫外光
透明性がない物質では本発明の方法を利用できないし、
利用する意味もない。ただし、一体の物質全体が紫外光
透過性の媒質からなるものでなくても、接合部が紫外光
透過性の媒質であれば本発明を適用できることは明らか
である。
が代表的であるがこれに限定されない。石英ガラスは１
６０ｎｍ程度までの波長の光を透過する。なお、普通ガ
ラスは３７０ｎｍ付近までの波長しか透過性がなく、本
発明でいう紫外光透明物質ではない。このように紫外光
透明性がない物質では本発明の方法を利用できないし、
利用する意味もない。ただし、一体の物質全体が紫外光
透過性の媒質からなるものでなくても、接合部が紫外光
透過性の媒質であれば本発明を適用できることは明らか
である。
【００１６】また、本発明で接合する２つの物質の少な
くとも１方は紫外光透明である必要があるが、もう１方
の物質は紫外光透明物質に限定されない。従って、もう
１方の物質は普通ガラスその他のガラスはいうまでもな
く、各種の無機固体誘電体物質、金属、半導体、有機物
質などのいずれでもよい。例えば、銅版、シリコン板、
プラスチック板、たんぱく質薄膜などである。
くとも１方は紫外光透明である必要があるが、もう１方
の物質は紫外光透明物質に限定されない。従って、もう
１方の物質は普通ガラスその他のガラスはいうまでもな
く、各種の無機固体誘電体物質、金属、半導体、有機物
質などのいずれでもよい。例えば、銅版、シリコン板、
プラスチック板、たんぱく質薄膜などである。
【００１７】本発明は、上記のように少なくとも１方が
紫外光透明の物質をアルコキシドを接合剤として用い、
かつ紫外光を照射して接合することを特徴とするもので
ある。なお、本発明において接合は接着を含む概念とし
て用いている。本発明者は、アルコキシドが紫外光を吸
収して分解し、ガラスその他の無機および有機固体物質
と結合を形成して、１種の接着剤（接合剤）として作用
すること、しかも接合を形成した後では紫外光を透過す
る性質を有することを見出し、確認した。紫外光照射後
のアルコキシドは一般的にはガラス化しているものと考
えられる。
紫外光透明の物質をアルコキシドを接合剤として用い、
かつ紫外光を照射して接合することを特徴とするもので
ある。なお、本発明において接合は接着を含む概念とし
て用いている。本発明者は、アルコキシドが紫外光を吸
収して分解し、ガラスその他の無機および有機固体物質
と結合を形成して、１種の接着剤（接合剤）として作用
すること、しかも接合を形成した後では紫外光を透過す
る性質を有することを見出し、確認した。紫外光照射後
のアルコキシドは一般的にはガラス化しているものと考
えられる。
【００１８】本発明は原理に制約されることは意図しな
いが、アルコキシドが接合作用を示す理由としては、ア
ルコキシドとしては特にガラス用途ではケイ素アルコキ
シドが有用であるが、テトラメチルオキシシラン（ＴＭ
ＯＳ）、テトラエチルオキシシラン（ＴＥＯＳ）などの
ケイ素アルコキシドは紫外光を照射すると有機基を放出
して分解してケイ素−酸素結合部分が各種の無機物質あ
るいは有機物質との間での結合を形成することが可能に
されるので、無機物質あるいは有機物質のいずれでもア
ルコキシドで接合することが可能になるものと考えられ
る。ケイ素アルコキシドは理想的にはガラス化してＳｉ
Ｏ2になるが、本発明の目的からは必ずしも完全にガラ
ス化してＳｉＯ2にならなくてもよく、必要な接合およ
び紫外光透過性が得られれば目的は達成される。また上
記ではケイ素アルコキシドについて説明したが、その他
のアルコキシドであるジルコニウムアルコキシド、チタ
ンアルコキシド、イットリウムアルコキシド、ゲルマニ
ウムアルコキシドなど金属アルコキシドその他のアルコ
キシドおよびそれらの混合物でも同様に反応することは
明らかであり、実験的にも確認している。またアルコキ
シド基も特に限定されず、またモノマーのみならず、オ
リゴマー、ポリマー化したものでもよい。製造条件とし
て塗工性や分解揮発成分（有機基）の大きさなどが考慮
されて好適なものを選択すればよい。
いが、アルコキシドが接合作用を示す理由としては、ア
ルコキシドとしては特にガラス用途ではケイ素アルコキ
シドが有用であるが、テトラメチルオキシシラン（ＴＭ
ＯＳ）、テトラエチルオキシシラン（ＴＥＯＳ）などの
ケイ素アルコキシドは紫外光を照射すると有機基を放出
して分解してケイ素−酸素結合部分が各種の無機物質あ
るいは有機物質との間での結合を形成することが可能に
されるので、無機物質あるいは有機物質のいずれでもア
ルコキシドで接合することが可能になるものと考えられ
る。ケイ素アルコキシドは理想的にはガラス化してＳｉ
Ｏ2になるが、本発明の目的からは必ずしも完全にガラ
ス化してＳｉＯ2にならなくてもよく、必要な接合およ
び紫外光透過性が得られれば目的は達成される。また上
記ではケイ素アルコキシドについて説明したが、その他
のアルコキシドであるジルコニウムアルコキシド、チタ
ンアルコキシド、イットリウムアルコキシド、ゲルマニ
ウムアルコキシドなど金属アルコキシドその他のアルコ
キシドおよびそれらの混合物でも同様に反応することは
明らかであり、実験的にも確認している。またアルコキ
シド基も特に限定されず、またモノマーのみならず、オ
リゴマー、ポリマー化したものでもよい。製造条件とし
て塗工性や分解揮発成分（有機基）の大きさなどが考慮
されて好適なものを選択すればよい。
【００１９】アルコキシドはそのままで接合部に塗布そ
の他の方法で存在させてもよいが、アルコールや水など
の溶剤を加えて溶液にしたものを適用してもよい。特に
少量の水あるいはさらに触媒物質を存在させることによ
り加水分解等の反応が促進される効果が奏されるので好
ましい。
の他の方法で存在させてもよいが、アルコールや水など
の溶剤を加えて溶液にしたものを適用してもよい。特に
少量の水あるいはさらに触媒物質を存在させることによ
り加水分解等の反応が促進される効果が奏されるので好
ましい。
【００２０】また本発明において紫外光は、２００ｎｍ
より短波長の真空紫外光が好適に用いられる。本発明で
用いる紫外光の光源は限定されないが、例えば、低圧水
銀灯、１７２ｎｍ付近に波長があるエキシマランプなど
を例示することができる。またアンジュレータを含む放
射光も使用できる。光源は紫外光を含んでいればよく、
またレーザー光源でもよい。
より短波長の真空紫外光が好適に用いられる。本発明で
用いる紫外光の光源は限定されないが、例えば、低圧水
銀灯、１７２ｎｍ付近に波長があるエキシマランプなど
を例示することができる。またアンジュレータを含む放
射光も使用できる。光源は紫外光を含んでいればよく、
またレーザー光源でもよい。
【００２１】紫外光を照射する場合、空気中には紫外光
を吸収する物質、特に酸素が含まれているので、被接合
物質を囲む雰囲気を窒素や稀ガスで少なくとも部分的に
置換してあるいは真空中で紫外光照射することが照射効
率の点から好ましい。紫外光を照射する条件、すなわ
ち、波長、強度、時間、雰囲気、温度などは適宜選択す
ればよいが、本発明はガラス溶融接合法のように高温加
熱する必要がないので、被接合物質を熱損傷しないこと
は利点である。例えば、室温でもよい。
を吸収する物質、特に酸素が含まれているので、被接合
物質を囲む雰囲気を窒素や稀ガスで少なくとも部分的に
置換してあるいは真空中で紫外光照射することが照射効
率の点から好ましい。紫外光を照射する条件、すなわ
ち、波長、強度、時間、雰囲気、温度などは適宜選択す
ればよいが、本発明はガラス溶融接合法のように高温加
熱する必要がないので、被接合物質を熱損傷しないこと
は利点である。例えば、室温でもよい。
【００２２】以下、本発明により２物質を接合する方法
を図面を参照してより具体的に説明する。本発明の紫外
光透明物質の接合方法は、例えば、図１，２に示す如
く、２枚の石英ガラスを重ねて貼り合わせる接着にも利
用でき、実際に２枚の紫外光透明物質の板の主面どうし
を重ねて貼り合わす接着の有用性は明らかであり、各種
の応用が考えられる。２枚以上の石英ガラスを横方向に
接合してより大面積の石英ガラス板を製作し、かつその
拡大面積石英ガラス板が紫外光透明であるような製品を
製造する場合にも、本発明は特に有用であると考えられ
る。例えば、半導体製造工程での光洗浄（紫外光洗浄）
の光源装置にエキシマランプが用いられているが、エキ
シマランプは窒素雰囲気中に置く必要があるため、光取
出し窓に石英ガラスが用いられている。従って、１枚の
石英ガラスの寸法が光源の寸法を制約しているので、本
発明によって製造される紫外光透過性のある接合をした
石英ガラスを用いれば寸法の制約がないので、所望の大
きさの光源装置を製造する可能性を提供する。このよう
に２枚以上の板材を接合する方法の例を図２、図３、図
４に示す。これらの図において、１ａ，１ｂはガラス
板、２はガラス積層体、３は接合部、４は接合用小板、
６は光源、７は紫外光である。図３、４の（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）の如く各種の形状で２枚のガラス板１ａ，
１ｂをつき合わせ、あるいは（ｅ）の如く端部を重ね合
わせ、あるいは（ｆ）の如く接合用小板４を用いて接合
すればよい。
を図面を参照してより具体的に説明する。本発明の紫外
光透明物質の接合方法は、例えば、図１，２に示す如
く、２枚の石英ガラスを重ねて貼り合わせる接着にも利
用でき、実際に２枚の紫外光透明物質の板の主面どうし
を重ねて貼り合わす接着の有用性は明らかであり、各種
の応用が考えられる。２枚以上の石英ガラスを横方向に
接合してより大面積の石英ガラス板を製作し、かつその
拡大面積石英ガラス板が紫外光透明であるような製品を
製造する場合にも、本発明は特に有用であると考えられ
る。例えば、半導体製造工程での光洗浄（紫外光洗浄）
の光源装置にエキシマランプが用いられているが、エキ
シマランプは窒素雰囲気中に置く必要があるため、光取
出し窓に石英ガラスが用いられている。従って、１枚の
石英ガラスの寸法が光源の寸法を制約しているので、本
発明によって製造される紫外光透過性のある接合をした
石英ガラスを用いれば寸法の制約がないので、所望の大
きさの光源装置を製造する可能性を提供する。このよう
に２枚以上の板材を接合する方法の例を図２、図３、図
４に示す。これらの図において、１ａ，１ｂはガラス
板、２はガラス積層体、３は接合部、４は接合用小板、
６は光源、７は紫外光である。図３、４の（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）の如く各種の形状で２枚のガラス板１ａ，
１ｂをつき合わせ、あるいは（ｅ）の如く端部を重ね合
わせ、あるいは（ｆ）の如く接合用小板４を用いて接合
すればよい。
【００２３】基本的には、２物質の一方あるいは両方に
アルコキシド液を付着あるいは塗布し、当該物質を重ね
合わせあるいはつなぎ合わせ、アルコキシドを含む部分
に紫外光を照射することにより、あるいは２物質の間隙
にアルコキシド液を注入しアルコキシドを含む部分に紫
外光を照射することにより、アルコキシドをガラス化さ
せるとともに接着の効果を生じさせ、２物質を接合（接
着）させることができる。（図２参照）
アルコキシド液を付着あるいは塗布し、当該物質を重ね
合わせあるいはつなぎ合わせ、アルコキシドを含む部分
に紫外光を照射することにより、あるいは２物質の間隙
にアルコキシド液を注入しアルコキシドを含む部分に紫
外光を照射することにより、アルコキシドをガラス化さ
せるとともに接着の効果を生じさせ、２物質を接合（接
着）させることができる。（図２参照）
【００２４】２物質の接着面に相当する部分を予め研磨
し、当該表面を平滑化する工程を有することが好まし
い。
し、当該表面を平滑化する工程を有することが好まし
い。
【００２５】さらに、前記接着工程において、接着性を
高めるために、２物質の接着面に相当する部分を洗浄す
る工程を有することがより好ましい。
高めるために、２物質の接着面に相当する部分を洗浄す
る工程を有することがより好ましい。
【００２６】上記の如く、本発明では、接着工程におい
て、紫外光を吸収する空気中の分子を排除し紫外光を効
率良く利用するために、窒素ガスあるいは不活性ガスの
雰囲気中で紫外光を２物質に照射する。図５を参照する
と、ガラス板積層体２を光源６と共に雰囲気室８に入
れ、室内の雰囲気９を窒素ガスや不活性ガスで置換して
紫外光７を照射することが好ましい。
て、紫外光を吸収する空気中の分子を排除し紫外光を効
率良く利用するために、窒素ガスあるいは不活性ガスの
雰囲気中で紫外光を２物質に照射する。図５を参照する
と、ガラス板積層体２を光源６と共に雰囲気室８に入
れ、室内の雰囲気９を窒素ガスや不活性ガスで置換して
紫外光７を照射することが好ましい。
【００２７】さらに、本発明では、接着工程において、
アルコキシドを含む部分に紫外光を照射する工程中に、
２物質に両側から機械的圧力を加えて、接着性を高め
る。
アルコキシドを含む部分に紫外光を照射する工程中に、
２物質に両側から機械的圧力を加えて、接着性を高め
る。
【００２８】
【発明の実施例】（例１）
図１に示すように、厚さ１mm、一辺が２cmの正方形の石
英ガラス板を２枚１ａ，１ｂ用意し、各石英ガラス板の
一つの面にアルコキシドであるテトラメチルオキシシラ
ン（ＴＭＯＳ）［成分はＴＭＯＳモノマー９１．８％、
ＴＭＯＳオリゴマー３．４％、水・メタノール４．８
％］を１滴たらし、ＴＭＯＳで濡れた石英ガラスの面同
士を重ね合わせた後、この２枚の石英ガラス板２に、図
２に示すように、キセノンエキシマーランプ６からの波
長１７２nmにピークを持つ紫外光７を６０分間照射し
た。この時のキセノンエキシマーランプ６と石英ガラス
板２との距離は２cmであった。
英ガラス板を２枚１ａ，１ｂ用意し、各石英ガラス板の
一つの面にアルコキシドであるテトラメチルオキシシラ
ン（ＴＭＯＳ）［成分はＴＭＯＳモノマー９１．８％、
ＴＭＯＳオリゴマー３．４％、水・メタノール４．８
％］を１滴たらし、ＴＭＯＳで濡れた石英ガラスの面同
士を重ね合わせた後、この２枚の石英ガラス板２に、図
２に示すように、キセノンエキシマーランプ６からの波
長１７２nmにピークを持つ紫外光７を６０分間照射し
た。この時のキセノンエキシマーランプ６と石英ガラス
板２との距離は２cmであった。
【００２９】その結果、２枚の石英ガラス板２は強固に
接着された。接着した２枚の石英ガラス板２の紫外領域
の吸収スペクトルを測定したところ、波長１６０nmから
短波長領域で吸収を示した。これは石英ガラス固有の吸
収であり、このことから接着石英ガラス２は１６０nmま
で紫外光を透過していることが証明された。
接着された。接着した２枚の石英ガラス板２の紫外領域
の吸収スペクトルを測定したところ、波長１６０nmから
短波長領域で吸収を示した。これは石英ガラス固有の吸
収であり、このことから接着石英ガラス２は１６０nmま
で紫外光を透過していることが証明された。
【００３０】（例２）例２
では、例１での石英ガラス板２にＴＭＯＳをたらす
工程を行なう前に、石英ガラスの接着に相当する部分を
予め光学研磨し、平滑化を行なった。具体的には１０μ
ｍ四方の面積における平均の凹凸は最大−最小で３５nm
のレベルまで研磨を行なった。その結果、例１のときよ
りも２枚の石英ガラス２の間隙は狭まり、接着性が格段
に向上した。
工程を行なう前に、石英ガラスの接着に相当する部分を
予め光学研磨し、平滑化を行なった。具体的には１０μ
ｍ四方の面積における平均の凹凸は最大−最小で３５nm
のレベルまで研磨を行なった。その結果、例１のときよ
りも２枚の石英ガラス２の間隙は狭まり、接着性が格段
に向上した。
【００３１】（例３）例３
では、例１において行なわれている各石英ガラス板
にＴＭＯＳをたらす工程の前に、接着する部分を予め溶
剤あるいは洗剤で洗浄、あるいは超音波洗浄、あるいは
これら総ての洗浄を行なった。これらの洗浄により、２
枚の石英ガラス板２は接着し、例１にくらべ接着が格段
に向上した。
にＴＭＯＳをたらす工程の前に、接着する部分を予め溶
剤あるいは洗剤で洗浄、あるいは超音波洗浄、あるいは
これら総ての洗浄を行なった。これらの洗浄により、２
枚の石英ガラス板２は接着し、例１にくらべ接着が格段
に向上した。
【００３２】（例４）例４
では、例１において行なわれている紫外光を照射す
る工程において、紫外光を吸収する空気中の酸素分子を
排除するため、図５に示すように、キセノンエキシマー
ランプ６と石英ガラス板２を密閉容器８の中に収め、窒
素ガスを充満させ、あるいは窒素ガスを定常的に流しな
がら、窒素ガス雰囲気中９で紫外光を石英ガラス板２に
２０分間照射した。例１と比べ、照射時間が明らかに短
縮された。
る工程において、紫外光を吸収する空気中の酸素分子を
排除するため、図５に示すように、キセノンエキシマー
ランプ６と石英ガラス板２を密閉容器８の中に収め、窒
素ガスを充満させ、あるいは窒素ガスを定常的に流しな
がら、窒素ガス雰囲気中９で紫外光を石英ガラス板２に
２０分間照射した。例１と比べ、照射時間が明らかに短
縮された。
【００３３】（例５）例５
では、例１において行なわれているアルコキシドを
含む部分に紫外光を照射する工程中に、重ね合わせた２
枚の石英ガラス板２の中央の一部を上下から押し付ける
道具を用い、機械的圧力を加えた。その結果、２枚の石
英ガラス板２の間隙のむらが少なくなり、密着性が良く
なった。
含む部分に紫外光を照射する工程中に、重ね合わせた２
枚の石英ガラス板２の中央の一部を上下から押し付ける
道具を用い、機械的圧力を加えた。その結果、２枚の石
英ガラス板２の間隙のむらが少なくなり、密着性が良く
なった。
【００３４】（例６）例６
では、例１において行なわれる２枚の石英ガラス２
の一方を、紫外光に対して透明でない銅板、シリコン
板、アクリル板、あるいはプラスチック板に代え、接着
を行なった。紫外光の照射は当然のことながら石英板側
から行なった。その結果、いずれの組み合わせに対して
も確実に接着していることを確認できた。
の一方を、紫外光に対して透明でない銅板、シリコン
板、アクリル板、あるいはプラスチック板に代え、接着
を行なった。紫外光の照射は当然のことながら石英板側
から行なった。その結果、いずれの組み合わせに対して
も確実に接着していることを確認できた。
【００３５】ガラス部品の接着は、前記例に示すような
２枚のガラスを重ね合わせる場合に限定されず、例え
ば、図３、図４の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示
すように、ガラス板の縁部に互いに適合する形状を施し
て、それらを突き合わせることで一体化した平板を形成
すること、またガラス板の縁部同士を突き合わせる構造
に限定されることなく、（ｅ）に示すようにガラス板同
士を重ね合わせる構造や、（ｆ）に示すようにガラス板
に対して他の接合用小板を用いる構造も可能であること
も確認される。さらに、化学分析などに用いる直方体の
石英ガラスセルを５枚の石英ガラス板を貼り合わせて作
成したりあるいは石英ガラスの器具を作成することに本
接合方法を用いること、また光学部品の作成やレンズの
貼り合わせ等において各要素の接着に本接合方法を用い
ることが可能であることも確認される。
２枚のガラスを重ね合わせる場合に限定されず、例え
ば、図３、図４の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示
すように、ガラス板の縁部に互いに適合する形状を施し
て、それらを突き合わせることで一体化した平板を形成
すること、またガラス板の縁部同士を突き合わせる構造
に限定されることなく、（ｅ）に示すようにガラス板同
士を重ね合わせる構造や、（ｆ）に示すようにガラス板
に対して他の接合用小板を用いる構造も可能であること
も確認される。さらに、化学分析などに用いる直方体の
石英ガラスセルを５枚の石英ガラス板を貼り合わせて作
成したりあるいは石英ガラスの器具を作成することに本
接合方法を用いること、また光学部品の作成やレンズの
貼り合わせ等において各要素の接着に本接合方法を用い
ることが可能であることも確認される。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、短波長の紫外光に対し
て透明な物質を、室温で接合し、しかも紫外光を透過さ
せることが可能にされる。
て透明な物質を、室温で接合し、しかも紫外光を透過さ
せることが可能にされる。
【図１】ガラス板の形状を示す図。
【図２】光源からの紫外光をガラス板に照射している状
態を示す図。
態を示す図。
【図３】本発明のガラスの接着方法の他の実施形態を示
す図。
す図。
【図４】本発明のガラスの接着方法の他の実施形態を示
す図。
す図。
【図５】窒素ガスの雰囲気にある容器中での、光源から
の光を石英ガラス板に照射している状態を示す図。
の光を石英ガラス板に照射している状態を示す図。
１ａ，１ｂ…ガラス板
２…石英ガラス板１ａ，１ｂを重ね合わせたガラス積層
体 ３…接合部 ４…接合用小板 ６…光源 ７…紫外光 ８…雰囲気室 ９…ガス雰囲気
体 ３…接合部 ４…接合用小板 ６…光源 ７…紫外光 ８…雰囲気室 ９…ガス雰囲気
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 27/00 - 29/00
G02B 1/00
B08B 7/00
H01L 21/304
ＪＯＩＳ
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも１方が紫外光に対して透明な
媒質からなる２つの物質の間にアルコキシドを存在さ
せ、当該２物質の間隙のむらが少なくなり密着性がよく
なるように外側から機械的圧力を加え、紫外光の吸収を
防止するために窒素ガスまたは不活性ガス雰囲気を用
い、かつ当該アルコキシド部分に２００ｎｍより短波長
の紫外光を照射することにより、当該２物質を接合する
ことを特徴とする透明物質の接合方法。 - 【請求項２】 ２枚以上の石英ガラス板を横方向に請求
項１に記載の接合方法で接合して大面積化されておりか
つ接合部も波長３５０ｎｍより短波長の紫外光に透明で
あることを特徴とする接合された石英ガラス板。 - 【請求項３】 １個又は複数のエキシマランプあるいは
低圧水銀灯を具備する光源部と、これらの光源から洗浄
室に配置した被洗浄物に紫外光を照射して被洗浄物を洗
浄する光洗浄装置において、請求項２に記載の接合され
た石英ガラス板を光源部と洗浄室の間の窓に用いたこと
を特徴とする光洗浄装置。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP2001397799A JP3429752B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 透明物質の接合方法並びに接合された石英ガラス板及びそれを用いた装置 |
| CNB02826312XA CN100341811C (zh) | 2001-12-27 | 2002-12-27 | 透明材料的粘合方法、粘合石英玻璃片和使用该石英玻璃片的设备 |
| PCT/JP2002/013813 WO2003055820A1 (fr) | 2001-12-27 | 2002-12-27 | Procede pour faire adherer des articles transparents et plaque de quartz preparee par adherence et dispositif faisant intervenir son utilisation |
| TW091137670A TWI249511B (en) | 2001-12-27 | 2002-12-27 | Method for adhering transparent materials, and adhered quartz glass plate and apparatus using the same |
| KR10-2004-7010177A KR20040089098A (ko) | 2001-12-27 | 2002-12-27 | 투명 물질의 접착 방법 및 접착된 석영 유리판과 이를이용한 장치 |
| EP02792052A EP1460047A1 (en) | 2001-12-27 | 2002-12-27 | Method for adhering transparent articles and quartz glass plate prepared through adhesion and device using the same |
| US10/500,055 US20050106396A1 (en) | 2001-12-27 | 2002-12-27 | Method of adhering transparent articles and quartz glass plate prepared through adhesion and device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001397799A JP3429752B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 透明物質の接合方法並びに接合された石英ガラス板及びそれを用いた装置 |
Publications (2)
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|---|---|
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ID=19189243
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001397799A Expired - Fee Related JP3429752B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 透明物質の接合方法並びに接合された石英ガラス板及びそれを用いた装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1460047A1 (ja) |
| JP (1) | JP3429752B2 (ja) |
| KR (1) | KR20040089098A (ja) |
| CN (1) | CN100341811C (ja) |
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| WO (1) | WO2003055820A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4867684B2 (ja) * | 2007-02-01 | 2012-02-01 | セイコーエプソン株式会社 | 光学部材の接合方法 |
| CN101620303B (zh) * | 2008-06-30 | 2011-06-08 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 相机模组 |
| TWI411863B (zh) * | 2008-07-11 | 2013-10-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 相機模組 |
| JP5302866B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2013-10-02 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | 光照射窓 |
| JP2015147866A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 株式会社ニコン | 接合方法、デバイスおよび接合装置 |
| JP6591034B2 (ja) * | 2015-07-15 | 2019-10-16 | ヘレーウス クオーツ アメリカ エルエルシーＨｅｒａｅｕｓ Ｑｕａｒｔｚ Ａｍｅｒｉｃａ ＬＬＣ | 不透明溶融石英ガラスを透明溶融石英ガラスに接合するためのプロセス |
| JP6595935B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2019-10-23 | 信越石英株式会社 | ガラス用接着剤、ガラス用接着剤の製造方法及びガラス接着体の製造方法 |
| JP7091121B2 (ja) | 2018-04-18 | 2022-06-27 | 信越石英株式会社 | 石英ガラス板 |
| CN115028371B (zh) * | 2022-05-09 | 2024-04-02 | 东莞南玻工程玻璃有限公司 | 一种生产小规格Low-E镀膜玻璃的方法及其应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05251415A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-09-28 | Hamamatsu Photonics Kk | 表面処理方法及び装置 |
| JP3261409B2 (ja) * | 1997-04-07 | 2002-03-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 反射型偏光子およびその製造方法 |
| JPH10282499A (ja) * | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 配向膜の形成方法および露光装置 |
| JP3794539B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2006-07-05 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバテープ化装置 |
| JP4698018B2 (ja) * | 2000-12-12 | 2011-06-08 | 日本碍子株式会社 | 接着体の製造方法、および接着剤 |
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