JPH06166544A - 機能ガラスの作製方法 - Google Patents
機能ガラスの作製方法Info
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- JPH06166544A JPH06166544A JP31722092A JP31722092A JPH06166544A JP H06166544 A JPH06166544 A JP H06166544A JP 31722092 A JP31722092 A JP 31722092A JP 31722092 A JP31722092 A JP 31722092A JP H06166544 A JPH06166544 A JP H06166544A
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- Japan
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- glass
- organometallic compound
- substrate
- glass substrate
- pores
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0095—Solution impregnating; Solution doping; Molecular stuffing, e.g. of porous glass
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光励起プロセスを用いる光分解法によって作
製上の安全性に優れかつ高精度な品質および低価格実現
可能な機能ガラスの作製方法を提供する。 【構成】 真空チャンバ１内に保持され、多数の貫通孔
に有機金属化合物が導入されたガラス基板２にマスク３
を介してシンクロトロン放射（ＳＲ）光４を照射するこ
とにより、有機金属化合物を効率よく光分解する。これ
により、活性な金属成分がガラス基板２の貫通孔の壁部
に固定される。その後、ガラス基板２を加熱し焼結すれ
ば、金属成分が加熱分解により金属酸化物に変換し、露
光した領域に屈折率が空間的に変化したガラス相または
結晶相が形成される。
製上の安全性に優れかつ高精度な品質および低価格実現
可能な機能ガラスの作製方法を提供する。 【構成】 真空チャンバ１内に保持され、多数の貫通孔
に有機金属化合物が導入されたガラス基板２にマスク３
を介してシンクロトロン放射（ＳＲ）光４を照射するこ
とにより、有機金属化合物を効率よく光分解する。これ
により、活性な金属成分がガラス基板２の貫通孔の壁部
に固定される。その後、ガラス基板２を加熱し焼結すれ
ば、金属成分が加熱分解により金属酸化物に変換し、露
光した領域に屈折率が空間的に変化したガラス相または
結晶相が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は機能ガラスの作製方法に
関し、特に真空系内での光励起プロセスを用いた機能ガ
ラスの作製方法に関するものである。
関し、特に真空系内での光励起プロセスを用いた機能ガ
ラスの作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガラス材料の分野で、光通信ファ
イバ、マイクロレンズ、レンズアレイ、光導波路等の微
小または微細な光部品の作製に適した素材や作製技術に
関する研究や開発が活発に行なわれている。
イバ、マイクロレンズ、レンズアレイ、光導波路等の微
小または微細な光部品の作製に適した素材や作製技術に
関する研究や開発が活発に行なわれている。
【０００３】中でも、実用技術になっている屈折率分布
形成法の１つとして期待されるものに光分解法がある。
この光分解法は、多孔質ガラスを用い、このガラスの細
孔内に含浸させた有機金属化合物を光の照射により光分
解して活性な化学種とし、細孔表面と反応させること
で、ガラス中やガラス表面に組成の異なるガラス相を任
意のパターンで形成し得る方法である。
形成法の１つとして期待されるものに光分解法がある。
この光分解法は、多孔質ガラスを用い、このガラスの細
孔内に含浸させた有機金属化合物を光の照射により光分
解して活性な化学種とし、細孔表面と反応させること
で、ガラス中やガラス表面に組成の異なるガラス相を任
意のパターンで形成し得る方法である。
【０００４】この光分解法は、他の屈折率分布形成法で
あるイオン交換法、ＣＶＤ法、ＶＡＤ法、分子スタッフ
ィング法等とは異なり、２次元的な微細かつ集積度の高
い組成分布パターンを形成できる点において、またガラ
ス母材内の定着後の像が化学的、物理的に安定である点
において有効である。このため、この光分解法は、ガラ
ス中やガラス表面における屈折率パターンの形成の他、
抵抗体パターン、磁性体パターン等の作製、またレンズ
アレイ、回折格子、光導波路等の作製に広く応用するこ
とができる。
あるイオン交換法、ＣＶＤ法、ＶＡＤ法、分子スタッフ
ィング法等とは異なり、２次元的な微細かつ集積度の高
い組成分布パターンを形成できる点において、またガラ
ス母材内の定着後の像が化学的、物理的に安定である点
において有効である。このため、この光分解法は、ガラ
ス中やガラス表面における屈折率パターンの形成の他、
抵抗体パターン、磁性体パターン等の作製、またレンズ
アレイ、回折格子、光導波路等の作製に広く応用するこ
とができる。
【０００５】次に、光分解法を用いた従来の機能ガラス
の作製方法を図３を参照して工程順に説明する。
の作製方法を図３を参照して工程順に説明する。
【０００６】図３（ａ）に示すように、従来では、化学
的処理によって泡状に微細な気孔が多数設けられた多孔
質ガラス１３を用意する。このようなガラスとしては米
国コーニング社ポーラスバイコールの商標の多孔質ガラ
スが最もよく知られている。使用する多孔質ガラス１３
は、その細孔径が５０Å前後でかつその厚みが１〜２ｍ
ｍ程度のものとする。
的処理によって泡状に微細な気孔が多数設けられた多孔
質ガラス１３を用意する。このようなガラスとしては米
国コーニング社ポーラスバイコールの商標の多孔質ガラ
スが最もよく知られている。使用する多孔質ガラス１３
は、その細孔径が５０Å前後でかつその厚みが１〜２ｍ
ｍ程度のものとする。
【０００７】次に、第１のプロセスとして上記の多孔質
ガラス１３を適当な溶媒に溶解されたアルキル金属化合
物または金属カルボニル化合物等からなる有機金属化合
物溶液１４中に浸漬し、ガラス内に導入したい金属成分
の原料となるべき有機金属化合物１５を多孔質ガラス１
３の細孔内に含浸させる。このようにして、図３（ｂ）
に示すような細孔内に有機金属化合物１５が含浸された
多孔質ガラス１３を得る。
ガラス１３を適当な溶媒に溶解されたアルキル金属化合
物または金属カルボニル化合物等からなる有機金属化合
物溶液１４中に浸漬し、ガラス内に導入したい金属成分
の原料となるべき有機金属化合物１５を多孔質ガラス１
３の細孔内に含浸させる。このようにして、図３（ｂ）
に示すような細孔内に有機金属化合物１５が含浸された
多孔質ガラス１３を得る。
【０００８】次に、図３（ｃ）に示すように、第２のプ
ロセスとしてこのような多孔質ガラス１３に所望のパタ
ーン形状を有するマスク１６を介して、波長領域２００
〜５００ｎｍ程度のレーザ光１７を照射する。これによ
り、露光した部分１８においては細孔内に含浸された有
機金属化合物１５が配位不飽和な状態になり、直ちにガ
ラス基質と化学結合して固定される。
ロセスとしてこのような多孔質ガラス１３に所望のパタ
ーン形状を有するマスク１６を介して、波長領域２００
〜５００ｎｍ程度のレーザ光１７を照射する。これによ
り、露光した部分１８においては細孔内に含浸された有
機金属化合物１５が配位不飽和な状態になり、直ちにガ
ラス基質と化学結合して固定される。
【０００９】さらに、図３（ｄ）に示すように、第３の
プロセスとして、光分解されなかった未反応の有機金属
化合物１５を細孔外に溶かし出すため、多孔質ガラス１
３を溶出用の溶媒１９中に浸漬する。これにより、露光
されなかった部分の有機金属化合物および露光された部
分でも光分解されていない有機金属化合物が細孔内から
溶媒中に溶出される。
プロセスとして、光分解されなかった未反応の有機金属
化合物１５を細孔外に溶かし出すため、多孔質ガラス１
３を溶出用の溶媒１９中に浸漬する。これにより、露光
されなかった部分の有機金属化合物および露光された部
分でも光分解されていない有機金属化合物が細孔内から
溶媒中に溶出される。
【００１０】次に、図３（ｅ）に示すように、第４のプ
ロセスとして、未反応の有機金属化合物１５を溶出した
後、一般に酸素ガスまたは空気を流入しながら、約１０
００℃前後で多孔質ガラス１３を加熱して焼結させる。
ロセスとして、未反応の有機金属化合物１５を溶出した
後、一般に酸素ガスまたは空気を流入しながら、約１０
００℃前後で多孔質ガラス１３を加熱して焼結させる。
【００１１】これにより、細孔壁に固定されている有機
金属化合物が金属酸化物に変換されるとともに、多孔質
ガラスの気孔構造が破壊し、ガラスが無孔化する。
金属化合物が金属酸化物に変換されるとともに、多孔質
ガラスの気孔構造が破壊し、ガラスが無孔化する。
【００１２】以上のような第１〜第４のプロセスを経て
所望のパターンに像が定着された機能ガラス２５を作製
していた。
所望のパターンに像が定着された機能ガラス２５を作製
していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の機能ガラスの作
製方法では、第１のプロセスにおいて多孔質ガラスの細
孔内に高濃度に有機金属化合物を導入するためには人体
に有害な有機金属化合物溶液を多量にかつ長時間にわた
って使用する必要があった。
製方法では、第１のプロセスにおいて多孔質ガラスの細
孔内に高濃度に有機金属化合物を導入するためには人体
に有害な有機金属化合物溶液を多量にかつ長時間にわた
って使用する必要があった。
【００１４】このため、作製上の安全性という点におい
て解消するべき重要な課題となっていた。
て解消するべき重要な課題となっていた。
【００１５】また、従来の機能ガラスの作製方法では、
上述した多孔質ガラス内の未反応な有機金属化合物を溶
出する第３のプロセスにおいて用いた有機金属化合物の
溶媒への溶解度が高くない場合には、溶媒の量を多くし
たり、また新鮮な溶媒に順次交換するなどの方法をとっ
ていたため、処理工程数が多くなったり、また有害な有
機金属化合物が溶出した多量の溶媒を安全に回収するの
に経費がかさむなどという問題があった。
上述した多孔質ガラス内の未反応な有機金属化合物を溶
出する第３のプロセスにおいて用いた有機金属化合物の
溶媒への溶解度が高くない場合には、溶媒の量を多くし
たり、また新鮮な溶媒に順次交換するなどの方法をとっ
ていたため、処理工程数が多くなったり、また有害な有
機金属化合物が溶出した多量の溶媒を安全に回収するの
に経費がかさむなどという問題があった。
【００１６】本発明は、上述した従来の課題を解消する
ためになされたものであって、作製上の安全性に優れか
つ高精度な品質および低価格実現可能な機能ガラスの作
製方法を提供することを目的とする。
ためになされたものであって、作製上の安全性に優れか
つ高精度な品質および低価格実現可能な機能ガラスの作
製方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく内部また
は表面に組成の異なるガラス相または結晶相が形成され
た機能ガラスの作製方法においては、以下の工程を備え
ている。
は表面に組成の異なるガラス相または結晶相が形成され
た機能ガラスの作製方法においては、以下の工程を備え
ている。
【００１８】まず、ガラス材料からなり、主面から背面
まで貫通した細孔が複数設けられた基板を用意し、真空
系内に保持する。次に、基板が保持された真空系内に有
機金属化合物を気体として導入する。次に、基板に真空
紫外線を照射し、細孔内に導入された有機金属化合物を
金属種に光分解して、細孔の壁部に金属種を固定する。
さらに、壁部に固定された金属種を加熱分解して金属酸
化物に変換する。
まで貫通した細孔が複数設けられた基板を用意し、真空
系内に保持する。次に、基板が保持された真空系内に有
機金属化合物を気体として導入する。次に、基板に真空
紫外線を照射し、細孔内に導入された有機金属化合物を
金属種に光分解して、細孔の壁部に金属種を固定する。
さらに、壁部に固定された金属種を加熱分解して金属酸
化物に変換する。
【００１９】本発明では、所定の領域のみを選択的に露
光するために、基板上に所望のパターン形状を有するマ
スクを用いて真空紫外線を照射することができる。
光するために、基板上に所望のパターン形状を有するマ
スクを用いて真空紫外線を照射することができる。
【００２０】本発明において用いる真空紫外線は、２０
０ｎｍ〜０．１ｎｍの波長領域を有する光を言い、この
波長領域では６〜６０００ｅＶの広い光子エネルギー範
囲を有している。真空紫外線は、シンクロトロン放射、
アンジュレータ、またはレーザプラズマ等の超高温プラ
ズマ等を用いることができる。
０ｎｍ〜０．１ｎｍの波長領域を有する光を言い、この
波長領域では６〜６０００ｅＶの広い光子エネルギー範
囲を有している。真空紫外線は、シンクロトロン放射、
アンジュレータ、またはレーザプラズマ等の超高温プラ
ズマ等を用いることができる。
【００２１】本発明において、ガラス材料としては、第
１成分に９６％ＳｉＯ2 を含有し、第２成分にＮａ2 Ｏ
を含有し、第３成分にＢ2 Ｏ3 を含有する物質とするこ
とができる。
１成分に９６％ＳｉＯ2 を含有し、第２成分にＮａ2 Ｏ
を含有し、第３成分にＢ2 Ｏ3 を含有する物質とするこ
とができる。
【００２２】本発明における有機金属化合物としては、
各種アルキル金属化合物または金属カルボニル化合物等
を好ましく用いることができる。
各種アルキル金属化合物または金属カルボニル化合物等
を好ましく用いることができる。
【００２３】アルキル金属化合物としては、（Ｃ
5 Ｈ5 ）2 ＴｉＣｌ2 ，（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＰｂＣｌ，Ｓｎ
（Ｃ3 Ｈ7 ）4 などを挙げることができ、また金属カル
ボニル化合物としては、Ｆｅ（ＣＯ）5 ，Ｍｎ2 （Ｃ
Ｏ）10，Ｒｅ2 （ＣＯ）10，Ｆｅ3 （ＣＯ）12，Ｍ
2 （ＣＯ）10（Ｍ＝Ｍｎ，Ｒｅ），Ｍ（ＣＯ）6 （Ｍ＝
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ），Ｃｏ（ＣＯ）8 ，Ｉｒ4 （Ｃ
Ｏ）16，Ｃｐ2 ＴｉＣ12などを挙げることができる。
5 Ｈ5 ）2 ＴｉＣｌ2 ，（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＰｂＣｌ，Ｓｎ
（Ｃ3 Ｈ7 ）4 などを挙げることができ、また金属カル
ボニル化合物としては、Ｆｅ（ＣＯ）5 ，Ｍｎ2 （Ｃ
Ｏ）10，Ｒｅ2 （ＣＯ）10，Ｆｅ3 （ＣＯ）12，Ｍ
2 （ＣＯ）10（Ｍ＝Ｍｎ，Ｒｅ），Ｍ（ＣＯ）6 （Ｍ＝
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ），Ｃｏ（ＣＯ）8 ，Ｉｒ4 （Ｃ
Ｏ）16，Ｃｐ2 ＴｉＣ12などを挙げることができる。
【００２４】本発明において基板の主面から背面まで貫
通した細孔は、フォトリソグラフィ等を用いて物理的に
所望の大きさに形成される。
通した細孔は、フォトリソグラフィ等を用いて物理的に
所望の大きさに形成される。
【００２５】
【作用】本発明に従う機能ガラスの作製方法では、ガラ
ス材料からなり、主面から背面まで貫通した細孔が複数
設けられた基板を用意し、真空系内に保持する。さら
に、この真空系内に有機金属化合物を気体として導入す
る。これにより、従来のように有機金属化合物溶液を多
量に用いなくとも、真空系内ではごく少量の有機金属化
合物が気体として基板に設けられた複数の細孔内に拡散
して基板内に有機金属化合物が均一に導入される。
ス材料からなり、主面から背面まで貫通した細孔が複数
設けられた基板を用意し、真空系内に保持する。さら
に、この真空系内に有機金属化合物を気体として導入す
る。これにより、従来のように有機金属化合物溶液を多
量に用いなくとも、真空系内ではごく少量の有機金属化
合物が気体として基板に設けられた複数の細孔内に拡散
して基板内に有機金属化合物が均一に導入される。
【００２６】したがって、ガラスの機能化に必要な金属
種の析出をごく少量の有機金属化合物の使用で実現する
ことができ、有毒な有機金属化合物の使用量を従来のお
よそ１００分の１程度にまで大幅に低減することができ
るようになる。
種の析出をごく少量の有機金属化合物の使用で実現する
ことができ、有毒な有機金属化合物の使用量を従来のお
よそ１００分の１程度にまで大幅に低減することができ
るようになる。
【００２７】また、本発明に従う機能ガラスの作製方法
では、所望のパターン形状を有するマスクを用いて有機
金属化合物が導入された基板に極めて短い波長領域の真
空紫外線を照射し、細孔内に導入された有機金属化合物
を金属種に光分解して、細孔の壁部にこの金属種を固定
する。
では、所望のパターン形状を有するマスクを用いて有機
金属化合物が導入された基板に極めて短い波長領域の真
空紫外線を照射し、細孔内に導入された有機金属化合物
を金属種に光分解して、細孔の壁部にこの金属種を固定
する。
【００２８】本発明では、レーザ光の代わりに真空紫外
線を用いることで、使用する有機金属化合物の光分解に
最適な波長にできるだけ近い波長を適宜固有に設定する
ことが可能となり、ほとんどすべての種類の有機金属化
合物を極めて短時間で効率よく光分解することができる
ようになる。また、波長の極めて短い真空紫外線を用い
ることで、光の照射時に基板上で光の散乱または回折が
生じず、パターンのぼけを防ぐことができるようにな
り、微細なパターンを精度よく形成することが可能とな
る。
線を用いることで、使用する有機金属化合物の光分解に
最適な波長にできるだけ近い波長を適宜固有に設定する
ことが可能となり、ほとんどすべての種類の有機金属化
合物を極めて短時間で効率よく光分解することができる
ようになる。また、波長の極めて短い真空紫外線を用い
ることで、光の照射時に基板上で光の散乱または回折が
生じず、パターンのぼけを防ぐことができるようにな
り、微細なパターンを精度よく形成することが可能とな
る。
【００２９】上述のような露光プロセスにおいて、基板
の細孔内で光分解されなかった未反応の有機金属化合物
は細孔内に残留することはなく、貫通した細孔を通って
基板外に放出され、気体のまま真空系で効率よく回収さ
れるので、従来のように多量の溶媒を必要とする溶出プ
ロセスを一切必要としない。このため、処理工程を簡略
化でき、従来に比べて作業上の効率が向上するとともに
有害物の漏洩を防止することができ、安全性が格段に改
善される。
の細孔内で光分解されなかった未反応の有機金属化合物
は細孔内に残留することはなく、貫通した細孔を通って
基板外に放出され、気体のまま真空系で効率よく回収さ
れるので、従来のように多量の溶媒を必要とする溶出プ
ロセスを一切必要としない。このため、処理工程を簡略
化でき、従来に比べて作業上の効率が向上するとともに
有害物の漏洩を防止することができ、安全性が格段に改
善される。
【００３０】上記のプロセスを経て壁部に固定された金
属種を加熱分解して金属酸化物に変換すれば、基板内に
２次元的なミクロンオーダーの微細でかつ集積度の高い
成分分布パターンを有する機能ガラスを形成することが
でき、微小あるいは微細な光部品の作製に有効である。
属種を加熱分解して金属酸化物に変換すれば、基板内に
２次元的なミクロンオーダーの微細でかつ集積度の高い
成分分布パターンを有する機能ガラスを形成することが
でき、微小あるいは微細な光部品の作製に有効である。
【００３１】
【実施例】本発明に基づく一実施例を図面を参照して以
下に説明する。
下に説明する。
【００３２】図１は、本発明に基づく実施例において用
いられるガラス基板を模式的に示す斜視図であり、図２
は、実施例において用いられる装置の構造を示す模式図
である。
いられるガラス基板を模式的に示す斜視図であり、図２
は、実施例において用いられる装置の構造を示す模式図
である。
【００３３】図１を参照して、所望のパターンを形成す
るためのガラス基板２としては、フォトリソグラフィ技
術を用いて基板全面に多数の貫通孔１０が形成された多
孔質ガラス２０を用いる。この多孔質ガラス２０は、９
６％ＳｉＯ2 含有高シリカガラスよりなる。ここでは、
貫通孔の孔径が０．１μｍ〜１０μｍ程度で、かつその
厚みが１００〜２０００μｍ程度のガラス基板２を用い
るものとする。
るためのガラス基板２としては、フォトリソグラフィ技
術を用いて基板全面に多数の貫通孔１０が形成された多
孔質ガラス２０を用いる。この多孔質ガラス２０は、９
６％ＳｉＯ2 含有高シリカガラスよりなる。ここでは、
貫通孔の孔径が０．１μｍ〜１０μｍ程度で、かつその
厚みが１００〜２０００μｍ程度のガラス基板２を用い
るものとする。
【００３４】次に、図２を参照して、図１に示したパタ
ーンを形成するためのガラス基板２を真空チャンバ１内
の所定の位置に配置する。さらに、ガラス基板２上に所
望のパターン形状を有するマスク３を設置する。真空チ
ャンバ１内の温度を２０〜２５℃（室温）以下に調整す
る。
ーンを形成するためのガラス基板２を真空チャンバ１内
の所定の位置に配置する。さらに、ガラス基板２上に所
望のパターン形状を有するマスク３を設置する。真空チ
ャンバ１内の温度を２０〜２５℃（室温）以下に調整す
る。
【００３５】さらに、真空チャンバ１内をゲートバルブ
７を開放してターボ分子ポンプ等の真空ポンプ６により
排気する。排気後、原料ガスとして、トリメチルアルミ
ニウム（ＴＭＡ）ガスをガス濃度０．１Ｔｏｒｒ、流量
５０ｃｃｍでガス供給口８から導入する。この状態で
０．１時間放置し、ガラス基板２内にＴＭＡを導入させ
る。
７を開放してターボ分子ポンプ等の真空ポンプ６により
排気する。排気後、原料ガスとして、トリメチルアルミ
ニウム（ＴＭＡ）ガスをガス濃度０．１Ｔｏｒｒ、流量
５０ｃｃｍでガス供給口８から導入する。この状態で
０．１時間放置し、ガラス基板２内にＴＭＡを導入させ
る。
【００３６】露光は、電子蓄積リング５より発生させた
波長領域１Å〜１μｍのシンクロトロン放射（ＳＲ）光
を使用するものとする。真空チャンバ１の光学窓を通じ
て導入したＳＲ光を所望のパターンを有するマスク３を
介してガラス基板２上に照射する。このとき、ＴＭＡを
光分解するのに設定したＳＲ光４の最適波長は５０ｎｍ
とする。
波長領域１Å〜１μｍのシンクロトロン放射（ＳＲ）光
を使用するものとする。真空チャンバ１の光学窓を通じ
て導入したＳＲ光を所望のパターンを有するマスク３を
介してガラス基板２上に照射する。このとき、ＴＭＡを
光分解するのに設定したＳＲ光４の最適波長は５０ｎｍ
とする。
【００３７】これにより、露光した部分ではガラス基板
２の貫通孔１０内に導入されたＴＭＡが効率よく光分解
され、金属成分（Ａｌ）が直ちにガラス基質を化学結合
して所望の領域に対応する貫通孔の壁部に固定される。
２の貫通孔１０内に導入されたＴＭＡが効率よく光分解
され、金属成分（Ａｌ）が直ちにガラス基質を化学結合
して所望の領域に対応する貫通孔の壁部に固定される。
【００３８】露光後、真空チャンバ１内の未反応のＴＭ
Ａガスをガス排気口９から回収する。次いで、真空チャ
ンバ１内から貫通孔１０の壁部に金属成分が固定された
ガラス基板２を取出し、酸素ガスまたは空気を流しなが
ら約１０００〜１２００℃の温度で加熱して焼結させ
る。この加熱焼結により、有機金属成分が金属酸化物に
化学的に変換するとともに、ガラス基板２の気孔構造が
破壊され、ガラスが無孔化する。上記のようにして、露
光した部分にＡｌ成分の導入により屈折率が空間的に変
化したガラス相が形成される。
Ａガスをガス排気口９から回収する。次いで、真空チャ
ンバ１内から貫通孔１０の壁部に金属成分が固定された
ガラス基板２を取出し、酸素ガスまたは空気を流しなが
ら約１０００〜１２００℃の温度で加熱して焼結させ
る。この加熱焼結により、有機金属成分が金属酸化物に
化学的に変換するとともに、ガラス基板２の気孔構造が
破壊され、ガラスが無孔化する。上記のようにして、露
光した部分にＡｌ成分の導入により屈折率が空間的に変
化したガラス相が形成される。
【００３９】本実施例においては、光源に電子蓄積リン
グを用いたが、他にアンジュレータ、レーザプラズマ等
を用いてもよい。
グを用いたが、他にアンジュレータ、レーザプラズマ等
を用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明の機能ガラスの作製方法に従え
ば、主面から背面から貫通した細孔を有する基板を使用
し、真空系内で上記基板に有機金属化合物を導入させた
後、真空紫外線で有機金属化合物を光分解させること
で、極めて少量の原料でかつ種々の原料を用いて基板の
厚さ方向の機能が均一な機能ガラスを精度よく作製する
ことができるようになる。したがって、リソグラフィ用
マスクまたは微小光学部品の製作に本発明を用いればそ
の効果は大きい。
ば、主面から背面から貫通した細孔を有する基板を使用
し、真空系内で上記基板に有機金属化合物を導入させた
後、真空紫外線で有機金属化合物を光分解させること
で、極めて少量の原料でかつ種々の原料を用いて基板の
厚さ方向の機能が均一な機能ガラスを精度よく作製する
ことができるようになる。したがって、リソグラフィ用
マスクまたは微小光学部品の製作に本発明を用いればそ
の効果は大きい。
【００４１】また、本発明によれば、真空系プロセスを
用いることで、必要とする有機金属化合物の量を大幅に
低減することができるとともに、不用な有機金属化合物
を効率よく回収することが可能となる。これにより、機
能ガラスの製作にかかるコストを低減することができ
る。また、外部への有害物質の漏洩等が防止されるた
め、作業上の安全性が大幅に向上する。
用いることで、必要とする有機金属化合物の量を大幅に
低減することができるとともに、不用な有機金属化合物
を効率よく回収することが可能となる。これにより、機
能ガラスの製作にかかるコストを低減することができ
る。また、外部への有害物質の漏洩等が防止されるた
め、作業上の安全性が大幅に向上する。
【図１】本発明に従う実施例において用いられるガラス
基板を模式的に示す斜視図である。
基板を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明に従う実施例において用いられる装置の
構成を示す模式図である。
構成を示す模式図である。
【図３】従来の機能ガラスの作製方法を工程順に示す図
である。
である。
１ 真空チャンバ ２ ガラス基板 ３ マスク ４ シンクロトロン放射（ＳＲ）光 ５ 電子蓄積リング ６ 真空ポンプ ７ ゲートバルブ ８ ガス供給口 ９ ガス排出口 １０ 貫通孔 ２０ 多孔質ガラス なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 内部または表面に組成の異なるガラス相
または結晶相が形成された機能ガラスの作製方法であっ
て、 ガラス材料からなり、主面から背面まで貫通した細孔が
複数設けられた基板を用意し、真空系内に保持する工程
と、 前記基板が保持された真空系内に有機金属化合物を気体
として導入する工程と、 前記基板に真空紫外線を照射し、前記細孔内に導入され
た有機金属化合物を金属種に光分解して、前記細孔の壁
部に前記金属種を固定する工程と、 前記壁部に固定された前記金属種を加熱分解して金属酸
化物に変換させる工程とを備える、機能ガラスの作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31722092A JPH06166544A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 機能ガラスの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31722092A JPH06166544A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 機能ガラスの作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06166544A true JPH06166544A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18085821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31722092A Withdrawn JPH06166544A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 機能ガラスの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06166544A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005080283A1 (ja) * | 2004-02-20 | 2007-10-25 | 五鈴精工硝子株式会社 | 屈折率分布型光学素子の製造方法 |
| CN110208297A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-06 | 杭州电子科技大学 | 灰的同步辐射加压烧结实验装置及其使用方法 |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP31722092A patent/JPH06166544A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005080283A1 (ja) * | 2004-02-20 | 2007-10-25 | 五鈴精工硝子株式会社 | 屈折率分布型光学素子の製造方法 |
| CN110208297A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-06 | 杭州电子科技大学 | 灰的同步辐射加压烧结实验装置及其使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |