KR20170087881A - 유리 기판의 제조 방법 및 판형상의 유리 - Google Patents

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KR20170087881A
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게이지 쓰네토모
히데키 하시즈메
가즈야 오카와
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닛본 이따 가라스 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 유리 기판의 제조 방법은, (I) 판형상의 유리(10)에 관통 구멍(11)을 형성하는 공정과, (II) 소정의 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는 수지 조성물을 이용하여 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면에 수지층(20)을 형성하는 공정과, (III) 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면측으로부터 파장 λ1을 포함하는 광(U)을 조사하여 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분을 감광시키는 공정과, (IV) 공정 (III)에 있어서 감광한 부분을 제거하여 수지 관통 구멍(21)을 형성하는 공정을 구비한다. 판형상의 유리(10)는, 공정 (III)에 있어서 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 입사된 광(U)에 의해 수지층(20)이 감광하지 않도록 수지층(20)을 광(U)으로부터 보호한다.

Description

유리 기판의 제조 방법 및 판형상의 유리{METHOD FOR PRODUCING GLASS SUBSTRATE, AND PLATE-LIKE GLASS}
본 발명은, 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판의 제조 방법에 제공되는 판형상의 유리에 관한 것이다.
종래, 예를 들면, LSI(Large-Scale Integration)의 실장 기술로서, 비특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 실리콘 관통 전극(TSV:Through Silicon Via)을 이용한 실장 기술이 알려져 있다. 관통 전극을 갖는 실리콘 기판은, 예를 들면, 인터포저로서 널리 이용되고 있다. 인터포저는, 배선의 디자인 룰이 각각 다른, IC(Integrated Circuit) 및 프린트 기판과 같이, 단자간 거리가 다른 기판들을 중계하는 기판이다.
TSV 기술은, 실리콘 기판이 고가인 것에 더하여, 실리콘이 반도체인 것에 기인하여 실리콘 기판에 관통 구멍을 형성하기 전에 절연 처리를 행할 필요가 있으므로, 비용이 높다는 문제를 갖는다. 그래서, 예를 들면, 인터포저의 제조 비용을 저감하기 위해서, 염가인 유리에 유리 관통 전극(TGV:Through Glass Via)을 형성한 유리 기판이 주목받고 있다.
TGV 기술에 있어서는, 유리 기판에 관통 구멍을 형성할 필요가 있다. 유리 기판에 관통 구멍을 형성하는 기술로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 펄스 발진 YAG 레이저의 조사에 의해 관통 구멍을 형성하는 기술이 알려져 있다. 또, 특허문헌 2에는, 감광성 유리 기판에 미세한 구멍을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 감광성 유리 기판 상의 소정의 위치에 포토마스크를 배치하고, 자외선을 조사하여, 잠상이 형성된다. 다음에, 감광성 유리 기판을 가열 처리하여 잠상을 결정화시킨다. 다음에, 잠상이 형성된 부분의 중앙에 잠상보다 작은 가공처 구멍을 레이저광에 의해 형성한다. 다음에, 불산에 의해 에칭한다. 이로 인해, 결정화된 부분이 선택적으로 에칭되어 구멍이 형성된다. 특허문헌 3에는, 판유리의 양면으로부터 서로 대향한 동일 축심 상의 상하 한 쌍의 코어 드릴에 의해 판유리에 천공하는 방법이 기재되어 있다.
일본국 특허공개 2000-061667호 공보 일본국 특허공개 2001-105398호 공보 일본국 특허공개 소54-126215호 공보
요시나가 타카시 및 노무라 미노루, 「3차원 LSI 실장을 위한 TSV 기술의 연구 개발의 동향」, 과학기술 동향, 과학기술·학술 정책 연구소, 2010년 4월호, No.109, p.23-34
관통 구멍이 형성된 유리 기판은, 기계적 강도가 낮고 가공 시에 취급하기 어렵다는 문제를 갖는다.
그래서, 본 발명은, 관통 구멍을 형성하면서, 높은 기계적 강도를 갖는 유리 기판을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
(I) 판형상의 유리에 관통 구멍을 형성하는 공정과,
(II) 파장 120㎚~300㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는 수지 조성물을 이용하여 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 판형상의 유리의 한쪽의 주면에 수지층을 형성하는 공정과,
(III) 상기 판형상의 유리의 다른쪽의 주면측으로부터 상기 파장 λ1을 포함하는 광(U)을 조사하여 상기 수지층의 상기 관통 구멍을 덮는 부분을 감광시키는 공정과,
(IV) 상기 수지층의, 공정 (III)에 있어서 감광한 부분을 제거하여 상기 수지층을 관통하는 수지 관통 구멍을 형성하는 공정을 구비하고,
상기 판형상의 유리는, 상기 파장 λ1의 광의 투과율이 1% 이하이며, 또한, 상기 공정 (III)에 있어서 상기 판형상의 유리의 상기 다른쪽의 주면에 입사된 상기 광(U)에 의해 상기 수지층이 감광하지 않도록 상기 수지층을 상기 광(U)으로부터 보호하는, 유리 기판의 제조 방법을 제공한다.
또, 본 발명은,
상기 공정 (I)은, (I-a) 상기 판형상의 유리에 레이저를 조사함으로써, 상기 판형상의 유리의 레이저가 조사된 부분에 변질부를 형성하는 공정과, (I-b) 상기 판형상의 유리의 상기 변질부가 형성되어 있지 않은 부분에 대한 에칭 레이트보다 상기 변질부에 대한 에칭 레이트가 큰 에칭액을 이용하여 적어도 상기 변질부를 에칭함으로써, 상기 판형상의 유리에 상기 관통 구멍을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 레이저는, 파장 250㎚~535㎚의 범위 내의 특정의 파장 λ2를 갖는, 상기 유리 기판의 제조 방법에 제공되는 판형상의 유리로서,
상기 파장 λ1의 광의 투과율이 1% 이하이며, 또한, 상기 파장 λ2의 광의 흡수 계수가 50cm-1 이하이며,
상기 수지 조성물을 이용하여 상기 판형상의 유리의 한쪽의 주면에 수지층을 형성한 다음, 상기 판형상의 유리의 다른쪽의 주면측으로부터 상기 파장 λ1을 포함하는 상기 광(U)을 조사했을 때에, 상기 판형상의 유리의 상기 다른쪽의 주면에 입사된 상기 광(U)에 의해 상기 수지층이 감광하지 않도록 상기 수지층을 상기 광(U)으로부터 보호 가능한, 판형상의 유리를 제공한다.
본 발명에 의하면, 관통 구멍이 형성된 판형상의 유리의 한쪽의 주면에 수지층이 형성되므로, 제조된 유리 기판이 높은 기계적 강도를 갖는다. 이 때문에, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 유리 기판은, 가공시에 취급하기 쉽다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법의 공정을 나타내는 단면도이다.
도 2는, 제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법의 공정의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 3은, 도 2에 나타낸 공정에 계속되는, 유리 기판의 제조 방법의 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는, 제2 실시 형태에 따른 제조 방법에 의해 제조한 유리 기판의 사용예를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 제3 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법의 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은, 제3 실시 형태에 따른 제조 방법에 의해 제조한 유리 기판의 사용예를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 본 발명의 일례에 관한 것이며, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
＜제1 실시 형태＞
제1 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법은, 공정 (I), 공정 (II), 공정 (III), 및 공정 (IV)를 구비하고 있다. 공정 (I)을 위해, 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)를 준비한다. 공정 (I)은, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)에 관통 구멍(11)을 형성하는 공정이다. 공정 (II)는, 도 1의 (e)에 나타내는 바와 같이, 파장 120㎚~300㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는 수지 조성물을 이용하여 관통 구멍(11)을 덮도록 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면에 수지층(20)을 형성하는 공정이다. 공정 (III)은, 도 1의 (f)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면측으로부터 파장 λ1을 포함하는 광(U)을 조사하여 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분을 감광시키는 공정이다. 공정 (IV)는, 도 1의 (g)에 나타내는 바와 같이, 수지층(20)의, 공정 (III)에 있어서 감광한 부분을 제거하여 수지층(20)을 관통하는 수지 관통 구멍(21)을 형성하는 공정이다.
공정 (I)을 위해 준비되는 판형상의 유리(10)의, 파장 λ1의 광의 투과율은, 1% 이하이다. 판형상의 유리(10)의, 파장 λ1의 광의 투과율은 작을수록 바람직하다. 또, 판형상의 유리(10)는, 공정 (III)에 있어서 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 입사된 광(U)에 의해 수지층(20)이 감광하지 않도록 수지층(20)을 광(U)으로부터 보호한다. 즉, 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는 수지 조성물을 이용하여 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면에 수지층(20)을 형성한 다음, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면측으로부터 파장 λ1을 포함하는 광(U)을 조사했을 때에, 판형상의 유리(10)는, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 입사된 광(U)에 의해 수지층(20)이 감광하지 않도록 수지층(20)을 상기 광(U)으로부터 보호 가능하다. 판형상의 유리(10)는, 이러한 특성을 갖는 한 특별히 한정되지 않는다. 판형상의 유리(10)로서는, 붕규산 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다라임 유리, 티탄 함유 실리케이트 유리, 또는 무알칼리 유리를 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 코팅 등의 표면 처리에 의해 이러한 특성이 판형상의 유리(10)에 부여되어 있어도 된다.
판형상의 유리(10)가 붕규산 유리인 경우, 코닝사의 ＃7059 또는 파이렉스(등록상표)를 이용할 수 있다.
판형상의 유리(10)가 알루미노실리케이트 유리인 경우, 이하와 같은 조성을 갖는 유리 조성물을 이용해도 된다.
질량%로 표시하여,
SiO2 58~66%,
Al2O3 13~19%,
Li2O 3~4.5%,
Na2O 6~13%,
K2O 0~5%,
R2O 10~18%(단, R2O=Li2O＋Na2O＋K2O),
MgO 0~3.5%,
CaO 1~7%,
SrO 0~2%,
BaO 0~2%,
RO 2~10%(단, RO=MgO＋CaO＋SrO＋BaO),
TiO2 0~2%,
CeO2 0~2%,
Fe2O3 0~2%,
MnO 0~1%(단, TiO2＋CeO2＋Fe2O3＋MnO=0.01~3%), SO3 0.05~0.5%의 조성을 갖는 유리 조성물.
또, 이하와 같은 조성을 갖는 유리 조성물을 이용해도 된다.
질량%로 표시하여,
SiO2 60~70%,
Al2O3 5~20%,
Li2O＋Na2O＋K2O 5~25%,
Li2O 0~1%,
Na2O 3~18%,
K2O 0~9%,
MgO＋CaO＋SrO＋BaO 5~20%,
MgO 0~10%,
CaO 1~15%,
SrO 0~4.5%,
BaO 0~1%,
TiO2 0~1%,
ZrO2 0~1%로 이루어지는 조성을 갖는 유리 조성물.
또한, 이하와 같은 조성을 갖는 유리 조성물을 이용해도 된다.
질량%로 표시하여,
SiO2 59~68%,
Al2O3 9.5~15%,
Li2O 0~1%,
Na2O 3~18%,
K2O 0~3.5%,
MgO 0~15%,
CaO 1~15%,
SrO 0~4.5%,
BaO 0~1%,
TiO2 0~2%,
ZrO2 1~10%를 포함하는 유리 조성물.
또 이하의 유리 조성물을 이용할 수 있다.
질량%로 표시하여,
SiO2 50~70%,
Al2O3 14~28%,
Na2O 1~5%,
MgO 1~13%, 및
ZnO 0~14%를 포함하는 유리 조성물.
또한, 이하의 유리 조성물을 이용해도 된다.
질량%로 표시하여,
SiO2 56~70%,
Al2O3 7~17%,
Li2O 4~8%,
MgO 1~11%,
ZnO 4~12%,
Li2O＋MgO＋ZnO 14~23%,
B2O3 0~9%, 및
CaO＋BaO 0~3%
TiO2 0~2%로 이루어지는 유리 조성물.
판형상의 유리(10)가 소다라임 유리인 경우, 예를 들면 판유리에 널리 이용되는 유리 조성물을 이용할 수 있다.
또, 판형상의 유리(10)가 티탄 함유 실리케이트 유리인 경우, 예를 들면, TiO2를 5몰% 이상 함유함으로써, 판형상의 유리(10)의, 파장 250㎚~535㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ2의 광의 흡수 계수를 1cm-1 이상으로 할 수 있고, TiO2를 10몰% 이상 함유함으로써, 판형상의 유리(10)의, 파장 λ2의 광의 흡수 계수를 4cm-1 이상으로 할 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 판형상의 유리(10)는, Bi, W, Mo, Ce, Co, Fe, Mn, Cr, 및 V로부터 선택되는 금속의 산화물을 적어도 1종 포함하고 있어도 된다. 이들 금속의 산화물은, 착색 성분으로서 기능하고,, 판형상의 유리(10)의 흡수 계수를 높일 수 있다.
판형상의 유리(10)가 티탄 함유 실리케이트 유리인 경우, 예를 들면, 이하의 유리 조성물을 이용할 수 있다.
몰%로 표시하여,
50≤(SiO2＋B2O3)≤79몰%,
5≤(Al2O3＋TiO2)≤25몰%,
5≤(Li2O＋Na2O＋K2O＋Rb2O＋Cs2O＋MgO＋CaO＋SrO＋BaO)≤25몰%,
단, 5≤TiO2≤25몰%인, 유리 조성물.
또 상기의 티탄 함유 실리케이트 유리에 있어서,
(Al2O3＋TiO2)/(Li2O＋Na2O＋K2O＋Rb2O＋Cs2O＋MgO＋CaO＋SrO＋BaO)≤0.9인 것이 바람직하다.
또한 상기 티탄 함유 실리케이트 유리에 있어서,
70≤(SiO2＋B2O3)≤79몰%,
10≤TiO2≤15몰%,
10≤Na2O≤15몰%인 것이 바람직하다.
무알칼리 유리로서는, 예를 들면 이하의 유리 조성물을 이용할 수 있다.
몰%로 표시하여,
45≤(SiO2＋B2O3)≤80몰%,
7≤Al2O3≤15몰%,
0≤TiO2≤5몰%,
2≤(MgO＋CaO＋SrO＋BaO)≤20몰%를 포함하고, 실질적으로 알칼리 금속 산화물을 포함하지 않는 유리 조성물.
판형상의 유리(10)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 제조되는 유리 기판이 인터포저로서 사용되는 경우, 판형상의 유리(10)의 두께는, 예를 들면, 0.05~1㎜이다.
공정 (I)에 있어서, 판형상의 유리(10)에 관통 구멍(11)을 형성하는 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 특허문헌 1~3에 기재된 방법 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다. 또, 공정 (I)에 있어서, 판형상의 유리(10)에 관통 구멍(11)을 형성하는 방법으로서는, 제조 비용을 억제하면서, 관통 구멍(11)을 형성할 때에 관통 구멍(11)의 주변에서 판형상의 유리(10)에 생기는 변형을 억제하여 형상이 일정한 관통 구멍(11)을 형성하는 관점으로부터, 이하에서 설명하는 방법이 바람직하게 이용된다. 구체적으로, 공정 (I)은, 공정 (I-a)와, 공정 (I-b)를 구비한다. 이들 공정에 대해서는, 일본국 특허공개2008-156200호에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
공정 (I-a)는, 판형상의 유리(10)에 레이저를 조사함으로써, 판형상의 유리(10)의 레이저가 조사된 부분에 변질부를 형성하는 공정이다. 여기서, 레이저는, 파장 250㎚~535㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ2를 갖는다. 공정 (I-b)는, 판형상의 유리(10)의 변질부가 형성되어 있지 않은 부분에 대한 에칭 레이트보다 변질부에 대한 에칭 레이트가 큰 에칭액을 이용하여 적어도 변질부를 에칭함으로써, 판형상의 유리(10)에 관통 구멍(11)을 형성하는 공정이다.
공정 (I-a)에서는, 예를 들면, 파장 λ2의 펄스 레이저를 렌즈로 집광하여 판형상의 유리(10)에 조사한다. 펄스 레이저의 펄스폭은, 특별히 한정되지 않지만, 레이저 조사 장치의 비용을 억제하면서, 레이저(L)의 첨두치를 소정치 이상으로 하여 가공성을 확보하는 관점으로부터, 예를 들면, 1ns(나노초)~200ns이며, 바람직하게는 1ns~100ns이며, 보다 바람직하게는 5ns~50ns이다.
펄스 레이저는, 예를 들면, Nd:YAG 레이저의 고조파, Nd:YVO4 레이저의 고조파, 또는 Nd:YLF 레이저의 고조파이다. 이 경우, 고조파는, 예를 들면, 제2 고조파, 제3 고조파, 또는 제4 고조파이다. 제2 고조파의 파장은, 532㎚~535㎚ 근방이며, 제3 고조파의 파장은, 355㎚~357㎚ 근방이며, 제4 고조파의 파장은, 266㎚~268㎚의 근방이다. 이러한 펄스 레이저를 이용함으로써, 판형상의 유리(10)에 염가로 변질부를 형성할 수 있다.
판형상의 유리(10)에 미소한 관통 구멍(11)을 형성할 수 있도록, 펄스 레이저의 조사 스포트를 소정치 이하로 하는 관점으로부터, 펄스 레이저의 파장 λ2는, 예를 들면, 535㎚ 이하이며, 바람직하게는 360㎚ 이하이며, 보다 바람직하게는 350㎚~360㎚이다. 또, 파장 λ1＜파장 λ2의 관계가 만족되어 있는 것이 바람직하다.
펄스 레이저가 갖는 에너지는, 특별히 한정되지 않지만, 판형상의 유리(10)의 재질 또는 판형상의 유리(10)에 형성해야 할 변질부의 치수 등에 따른 에너지인 것이 바람직하다. 펄스 레이저가 갖는 에너지는, 예를 들면, 5μJ/펄스~100μJ/펄스이다. 펄스 레이저의 에너지를 증가시킴으로써, 그에 비례하도록 변질부의 길이를 길게 할 수 있다. 펄스 레이저의 빔 품질 M2는, 예를 들면, 2 이하이다. 이 경우, 판형상의 유리(10)에 미소한 관통 구멍(11)을 형성하기 쉽다.
판형상의 유리(10)의, 파장 λ2의 광의 흡수 계수는, 예를 들면, 50cm-1 이하이며, 바람직하게는 0.1cm-1~20cm- 1이다. 이 경우, 펄스 레이저의 에너지가 판형상의 유리(10)의 표면 근방에서 흡수되는 것을 경감하여, 판형상의 유리(10)의 내부에 변질부가 형성되기 쉬워진다. 또한, 파장 λ2에 있어서의 판형상의 유리(10)의 흡수 계수가 0.1cm-1 미만이어도, 판형상의 유리(10)의 내부에 변질부를 형성할 수 있다. 파장 λ2의 광의 흡수 계수가 50cm-1 이하인 유리는, 공지의 유리로부터 선택할 수 있다.
흡수 계수는, 두께 d(예를 들면 약 0.1cm)의 샘플의 투과율 및 반사율을 측정함으로써 산출할 수 있다. 우선, 두께 d(cm)의 샘플에 대해서, 투과율 T(%)와, 입사각 12°에 있어서의 반사율 R(%)을 측정한다. 투과율 T 및 반사율 R은, 예를 들면, 시마즈 제작소사제의 분광 광도계 UV-3100형을 이용하여 측정할 수 있다. 그리고, 측정치로부터 이하의 식을 이용하여 유리의 흡수 계수 α를 산출할 수 있다.
α=ln((100-R)/T)/d
상기의 방법에 의하면, 판형상의 유리(10)가 감광성 유리일 필요가 없다. 이 때문에, 많은 종류의 유리에 대해서 변질부를 형성할 수 있다. 즉, 상기의 방법에서는, 판형상의 유리(10)가 금 또는 은을 실질적으로 포함하지 않는 유리인 경우에도 적용할 수 있다.
판형상의 유리(10)에 레이저를 조사했을 때에, 판형상의 유리(10)의 상면 및 하면에 균열이 발생하는 것을 억제하는 관점으로부터, 판형상의 유리(10)의 영률은, 70GPa 이상인 것이 바람직하다.
렌즈의 초점거리 F(㎜)는, 예를 들면 50㎜~500㎜이며, 바람직하게는 100㎜~200㎜이다.
또, 펄스 레이저의 빔 직경 D(mm)는, 예를 들면 1㎜~40㎜이며, 바람직하게는 3㎜~20㎜이다. 여기서, 빔 직경 D는, 렌즈에 입사할 때의 펄스 레이저의 빔 직경이며, 빔의 중심의 강도에 대해서 강도가 ［1/e2］배가 되는 범위의 직경을 의미한다.
초점거리 F를 빔 직경 D로 나눈 값, 즉 ［F/D］의 값은, 7 이상이며, 바람직하게는 7 이상 40 이하이며, 보다 바람직하게는 10 이상 20 이하이다. 이 값은, 유리에 조사되는 레이저의 집광성에 관계된 값이다. F/D가 7 이상이면, 빔 웨이스트 근방에서 레이저 파워가 너무 강해지는 것을 방지할 수 있고, 판형상의 유리(10)의 내부에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
펄스 레이저를 판형상의 유리(10)에 조사하기 전에 판형상의 유리(10)에 대해서 전처리를 행하는 것, 예를 들면, 펄스 레이저의 흡수를 촉진하는 막을 형성하는 것은 불필요하다. 단, 경우에 따라서는, 그러한 처리를 행해도 된다.
판형상의 유리(10)의 펄스 레이저가 조사된 부분에 변질부가 형성된다. 변질부는, 통상, 광학 현미경을 이용한 관찰에 의해 다른 부분과 구별할 수 있다. 변질부는, 레이저 조사에 의해 광화학적인 반응이 일어나고, E' 센터나 비가교 산소 등의 결함이 생긴 부위나 레이저 조사의 급열·급냉에 의해 발생한, 고온도역에 있어서의 성긴 유리 구조를 유지한 부위 등이다. 변질부는, 판형상의 유리(10)의 변질부 이외의 부분보다 소정의 에칭액에 대해서, 에칭되기 쉽다.
공정 (I-a)에서는, 예를 들면, 판형상의 유리(10)의 내부에 포커스되도록 레이저를 판형상의 유리(10)에 조사한다. 변질부는, 공정 (I-b)에 있어서 판형상의 유리(10)에 관통 구멍(11)을 용이하게 형성할 수 있도록 형성되어 있다. 이 때문에, 예를 들면, 판형상의 유리(10)의 두께 방향의 중앙 부근에 포커스되도록 레이저가 판형상의 유리(10)에 조사된다. 또, 변질부를 판형상의 유리(10)에 형성 가능한 한, 판형상의 유리(10)의 외부에 포커스되도록 레이저가 조사되어도 된다. 예를 들면, 판형상의 유리(10)의 레이저가 입사하는 측의 면으로부터 소정의 거리(예를 들면 1.0㎜)만큼 떨어진 위치에 포커스되도록 레이저가 조사되어도 되고, 판형상의 유리(10)의, 레이저가 입사하는 측의 면과 반대측의 면으로부터 소정의 거리(예를 들면 1.0㎜)만큼 떨어진 위치에 포커스되도록 레이저가 조사되어도 된다. 바꾸어 말하면, 판형상의 유리(10)에 변질부를 형성 가능한 한, 레이저는, (i) 판형상의 유리(10)의, 레이저가 입사하는 측의 면으로부터, 레이저가 진행하는 방향과는 반대의 방향으로 1.0㎜ 이내에 있는 위치(판형상의 유리(10)의, 레이저가 입사하는 측의 면을 포함한다), (ii) 판형상의 유리(10)의, 레이저가 입사하는 측의 면과 반대측의 면으로부터, 판형상의 유리(10)를 투과한 레이저가 진행하는 방향으로 1.0㎜ 이내에 있는 위치(판형상의 유리(10)의, 레이저가 입사하는 측의 면과 반대측의 면을 포함한다), 또는 (iii) 판형상의 유리(10)의 내부에 포커스되어도 된다.
판형상의 유리(10)에 형성되는 변질부의 크기는, 렌즈에 입사할 때의 레이저의 빔 직경 D, 렌즈의 초점거리 F, 판형상의 유리(10)의 흡수 계수, 펄스 레이저의 파워 등에 의해 변화한다. 이들 파라미터를 조정함으로써, 예를 들면, 직경이 10㎛ 이하이며 판형상의 유리(10)의 두께 방향에 있어서의 길이가 100㎛ 이상인 원기둥 형상의 변질부를 형성할 수 있다.
공정 (I-a)에 있어서 선택되는 조건의 일례를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
다음에, 공정 (I-b)에 대해 설명한다. 공정 (I-b)에 있어서, 판형상의 유리(10)의 변질부가 형성되어 있지 않은 부분에 대한 에칭 레이트보다 변질부에 대한 에칭 레이트가 큰 에칭액이 이용된다. 이러한 에칭액으로서는, 예를 들면, 불산(불화수소(HF)의 수용액)을 이용할 수 있다. 또, 에칭액으로서, 황산(H2SO4) 혹은 그 수용액, 질산(HNO3) 혹은 그 수용액, 또는 염산(염화수소(HCl)의 수용액)을 이용해도 된다. 또, 에칭액으로서 이들 산의 혼합물을 이용해도 된다. 에칭액으로서 불산을 이용한 경우, 판형상의 유리(10)에 형성된 변질부의 에칭이 진행되기 쉽고, 단시간에 관통 구멍(11)을 형성할 수 있다. 에칭액으로서 황산을 이용한 경우, 판형상의 유리(10)에 형성된 변질부 이외의 유리가 에칭되기 어렵고, 테이퍼각이 작은 스트레이트한 관통 구멍(11)을 형성할 수 있다.
에칭 시간 및 에칭액의 온도는, 판형상의 유리(10)에 형성된 변질부의 형상이나 치수에 따라 적절히 선택된다. 에칭시의 에칭액의 온도를 높게 함으로써 에칭 속도를 높일 수 있다. 또, 에칭 조건에 의해 관통 구멍(11)의 직경을 제어할 수 있다.
공정 (I-a)에 있어서, 예를 들면, 판형상의 유리(10)의 상면측 및 하면측에 노출되도록 변질부가 형성되어 있으면, 판형상의 유리(10)의 상면측 및 하면측으로부터 에칭을 행함으로써 관통 구멍(11)을 형성할 수 있다. 또, 공정 (I-a)에 있어서, 판형상의 유리(10)의 상면측 또는 하면측에 노출되지 않도록 변질부가 형성되어 있는 경우, 공정 (I-b)를 행하기 전에, 변질부가 노출되도록 판형상의 유리(10)를 연마해도 된다.
공정 (I-a)에 있어서의 변질부의 형성 조건 및 공정 (I-b)에 있어서의 에칭 조건을 변화시킴으로써, 관통 구멍(11)의 형상을, 원기둥 형상, 원뿔대 형상, 또는 장구 형상(모래시계 형상) 등의 형상으로 형성할 수 있다.
다음에, 공정 (II)에 대해 설명한다. 우선, 파장 120㎚~300㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는 수지 조성물을 준비한다. 이러한 수지 조성물로서는, 예를 들면, 파장 λ1의 광이 조사됨으로써, 소정의 알칼리 용액에 대한 용해성이 증대하는 수지 조성물을 이용할 수 있다. 즉, 이 수지 조성물은, 감광 전에는 소정의 알칼리 용액에 대해서 불용이다. 예를 들면, 화학 증폭형인 포지티브형의 포토레지스트로서 사용되고 있는 수지 조성물을, 공정 (II)에 있어서 이용할 수 있다. 화학 증폭형인 포지티브형의 포토레지스트는, 예를 들면, 알칼리 가용기가 산불안정 보호기에 의해 보호되어 있는 알칼리 가용 수지와, 광산발생제를 포함한다. 예를 들면, 이러한 수지 조성물을 스핀코팅 등의 코팅 방법을 이용하여 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면의 전체에 도포함으로써, 도 1의 (e)에 나타내는 바와 같이, 수지층(20)을 형성할 수 있다. 이 경우, 수지 조성물이 판형상의 유리(10)에 도포됨으로써 관통 구멍(11)을 덮도록 수지층(20)이 형성된다.
또, 수지층(20)은, 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는 수지 조성물을 포함하는 드라이 필름을 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면에 붙임으로써 형성되어도 된다. 이러한 드라이 필름은, 예를 들면, 가열 프레스에 의해, 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면에 붙일 수 있다.
다음에, 공정 (III)에 대해 설명한다. 공정 (III)에서는, 도 1의 (f)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면(수지층(20)이 형성되어 있는 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면의 반대측의 주면)측으로부터, 파장 λ1을 포함하는 광(U)이 판형상의 유리(10) 및 수지층(20)에 조사된다. 이때, 판형상의 유리(10) 및 수지층(20)에 조사되는 광(U)은, 파장 λ1 이외의 파장을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 판형상의 유리(10) 및 수지층(20)에 조사되는 광의 스펙트럼이 파장 λ1 부근에 있어서 피크를 갖고 있는 것이 바람직하다. 상기와 같이, 판형상의 유리(10)에 있어서, 파장 λ1의 광의 투과율은 1% 이하이므로, 파장 λ1의 광은, 판형상의 유리(10)를 거의 투과하지 않는다. 또, 판형상의 유리(10)는, 공정 (III)에 있어서 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 입사된 광(U)에 의해 수지층(20)이 감광하지 않도록 수지층(20)을 광(U)으로부터 보호한다. 이 때문에, 수지층(20) 중 판형상의 유리(10)와 접해 있는 부분은, 광(U)에 의해 감광하지 않는다. 한편, 광(U)은, 관통 구멍(11)을 통해 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분(관통 구멍(11)에 면해 있는 부분)을 감광시킨다. 이로 인해, 광(U)은 자외선 영역에 속하므로, 예를 들면, 광산발생제가 광분해되어 산을 발생시키고, 이 산을 촉매로 산불안정 보호기가 탈보호 반응을 일으킨다. 이로 인해, 수지의 극성이 변화함으로써, 수지층(20)의 감광한 부분이 알칼리 불용으로부터 알칼리 가용으로 변화한다. 이 때문에, 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분의 소정의 알칼리 용액에 대한 용해성이 증대하지만, 수지층(20)의 그 이외의 부분은 소정의 알칼리 용액에 대해서 불용인 채이다.
광(U)의 광원은, 조사되는 광의 파장이 120㎚~300㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ1을 포함하는 한 특별히 한정되지 않는다. 광(U)의 광원으로서는, 예를 들면, 엑시머 레이저, 엑시머 램프, 또는 저압 수은 램프를 이용할 수 있다. 엑시머 레이저는, 예를 들면, 193㎚(ArF), 248㎚(KrF) 등의 파장의 광을 조사한다. 엑시머 램프는, 예를 들면, 126㎚(Ar2), 146㎚(Kr2), 172㎚(Xe2), 또는 222㎚(KrCl)의 파장의 광을 조사한다. 저압 수은 램프는, 예를 들면, 185㎚ 또는 254㎚의 파장의 광을 조사한다. 또, 상술의 Nd:YAG 레이저 등의 고조파를 이용할 수도 있다. 경우에 따라서는, 조사되는 광의 파장을 120㎚~300㎚의 범위 내로 제한하는 필터도 아울러 이용할 수도 있다. 광(U)의 조사 시간은, 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분을 충분히 감광시킬 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 광(U)의 조사 시간은, 예를 들면, 수 초~수 분이다.
다음에, 공정 (IV)에 대해 설명한다. 공정 (IV)에서는, 수지층(20)의, 공정 (III)에 있어서 감광한 부분이 제거된다. 예를 들면, 수지층(20)이 소정의 알칼리 용액에 잠긴다. 이로 인해, 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분이 제거되고, 도 1의 (g)에 나타내는 바와 같이, 수지 관통 구멍(21)이 형성된다. 이와 같이 하여, 유리 기판(1a)이 제조된다.
소정의 알칼리 용액으로서는, 예를 들면, 포지티브형의 포토레지스트의 현상액을 이용할 수 있다. 예를 들면, TMAH(테트라메틸암모늄하이드로옥사이드)를 포함하는 용액을 소정의 알칼리 용액으로서 이용할 수 있다. 또한, 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분 이외의 부분은, 광(U)에 의해 감광하고 있지 않기 때문에, 소정의 알칼리 용액에 대해서 불용이며 제거되지 않는다.
수지층(20)의, 공정 (III)에 있어서 감광한 부분은 관통 구멍(11)의 바로 위에 위치하므로, 공정 (IV)가 행해짐으로써, 수지 관통 구멍(21)이 관통 구멍(11)에 정확하게 얼라이먼트되어 형성된다. 즉, 수지 관통 구멍(21)은, 관통 구멍(11)으로부터 수지층(20)의 두께 방향으로 연장되도록 형성된다. 이와 같이, 관통 구멍(11)이 형성된 판형상의 유리(10)는, 수지층(20)의 소정의 위치에 수지 관통 구멍(21)을 형성하기 위한 마스크로서 기능한다.
제1 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법은, 공정 (V)를 더 구비하고 있어도 된다. 공정 (V)는, 관통 구멍(11)의 내부 및 수지 관통 구멍(21)의 내부에 관통 전극(30)을 형성하는 공정이다. 관통 구멍(11)의 내부 및 수지 관통 구멍(21)의 내부에 관통 전극(30)을 형성 가능한 한, 관통 전극(30)을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, Cu(구리) 등의 금속을 이용한 도금에 의해, 관통 구멍(11)의 내부에 관통 전극(30)을 형성한다. 판형상의 유리(10)에 직접 도금을 실시하는 것은 어렵다. 이 때문에, 예를 들면, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 관통 전극(30)을 이루는 도전 재료를 부착시키기 위한 시드층(12)을 적어도 관통 구멍(11)의 내주면에 미리 형성한 다음, 도금에 의해 관통 전극(30)을 형성한다. 관통 구멍(11)의 내주면을 포함하는 판형상의 유리(10)의 표면을, 예를 들면 Pd(팔라듐)을 포함하는 촉매와 접촉시킴으로써 시드층(12)을 형성할 수 있다. 이로 인해, 판형상의 유리(10)에 무전해 도금을 실시할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 도 1(d)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의, 수지층(20)이 형성되어야 할 한쪽의 주면에 형성된 시드층(12)은, 연마에 의해서 제거된다. 이로 인해, 복수의 관통 전극(30)의 사이에서의 전기의 도통이 방지된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 시드층(12)의 형성 및 제거는, 예를 들면, 공정 (I)이 행해진 후, 또한, 공정 (II)가 행해지기 전의 기간에 행해진다.
판형상의 유리(10)를 도금하는 금속은, 특별히 한정되지 않지만, 도전성을 높이고, 제조 비용을 저감하는 관점으로부터, Cu(구리)인 것이 바람직하다. Cu(구리)에 의해 도금하는 경우를 예로 이하의 설명을 행한다. 우선, 관통 구멍(11)의 내주면에 형성된 시드층(12)에 무전해 도금에 의해 Cu(구리)가 석출되어 도금층이 형성된다. 이 도금층의 표면에 또한 Cu(구리)가 석출되어 도금층이 성장함으로써, 도 1의 (h)에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(11)의 내부 및 수지 관통 구멍(21)의 내부에 관통 전극(30)이 형성된다. 또한, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 시드층(12)이 형성되어 있는 경우, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에도 Cu(구리)가 석출되어 도금층이 형성된다. 무전해 도금에 의해, 소정의 두께를 갖는 도금층이, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 형성되면, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면측에서 도전성이 확보된다. 이 경우, 전해 도금에 의해 보다 효율적으로 도금을 행해도 된다. 즉, 무전해 도금과 전해 도금을 조합하여 판형상의 유리(10)에 대해서 도금을 실시해도 된다.
판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 도금층이 형성되는 경우, 이 도금층은 연마에 의해 제거되어도 된다. 이때, 도금층과 함께 시드층(12)도 제거된다. 이와 같이 하여, 도 1의 (i)에 나타내는 유리 기판(1ax)이 제조된다. 또, 이 도금층을 이용하여, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면에 포토리소그래피에 의해 소정의 회로 패턴이 형성되어도 된다.
＜제2 실시 형태＞
다음에, 제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. 제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법은, 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 제1 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법과 같이 행해진다. 제1 실시 형태에 관련된 설명은, 기술적으로 모순되지 않는 이상 제2 실시 형태에도 적합하다.
제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법에 있어서, 공정 (I), 공정 (III), 및 공정 (IV)는, 제1 실시 형태와 같이 행해진다. 또, 시드층(12)도 제1 실시 형태와 같이 형성된다.
제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법에서는, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 공정 (II)에 있어서, 판형상의 유리(10)의 한쪽의 주면의, 관통 구멍(11)으로부터 소정의 거리 떨어진 위치에 광학 소자(25)를 형성한다. 이때, 수지층(20)을 형성하는 수지 조성물로서는, 포지티브형의 자외선 감광성 수지 조성물을 이용할 수 있다. 이 수지 조성물은, 파장 120㎚~300㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는다. 광학 소자(25)는, 예를 들면, 소정의 곡면을 갖는 렌즈이다. 광학 소자(25)는, 적절한 형상을 갖는 몰드에 의한 성형, 예를 들면, 열 임프린트 등의 성형법을 이용하여, 수지층(20)의 특정의 위치에 형성된다. 이때, 광학 소자(25)를 형성하는 위치를 위치 결정하기 위한 가이드로서 관통 구멍(11)을 이용할 수 있다. 이로 인해, 광학 소자(25)가 형성되는 위치를 광학 소자(25)가 형성되어야 할 위치에 높은 정밀도로 맞출 수 있다. 광학 소자(25)가 형성되어야 할 위치는, 예를 들면, 제조된 유리 기판을, 수광 소자 또는 발광 소자 등의 광디바이스를 구비한 별도의 기판에 포갤 때에, 별도의 기판에 설치된 광디바이스와 광학 소자(25)의 위치 관계가 소정의 관계가 되도록 정해져 있다. 예를 들면, 제조된 유리 기판이 광디바이스를 구비한 별도의 기판에 포개어질 때에, 광디바이스로부터 발광되는 광 또는 광디바이스에서 수광되는 광의 광로 상에 광학 소자(25)가 위치하도록, 광학 소자(25)의 위치가 정해져 있다.
도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의 다른쪽의 주면측으로부터 광(U)을 조사하여 수지층(20)의 관통 구멍(11)을 덮는 부분을 감광시킨다. 그 후, 도 2의 (d)에 나타내는 바와 같이, 수지층(20)의 감광한 부분에 소정의 알칼리 용액을 접촉시켜, 수지층(20)의 감광한 부분을 제거하여 수지층(20)을 관통하는 수지 관통 구멍(21)을 형성한다.
제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법은, 제1 실시 형태와 같이, 공정 (V)를 구비하고 있어도 된다. 공정 (V)는, 관통 구멍(11)의 내부 및 수지 관통 구멍(21)의 내부에 관통 전극(30)을 형성하는 공정이다. 상기와 같이, 판형상의 유리(10)의 표면에는, 관통 전극(30)을 이루는 Cu(구리) 등의 도전 재료를 부착시키기 위한 시드층(12)이 형성되어 있다. 이 때문에, 도 3의 (e)에 나타내는 바와 같이, 도금에 의해 관통 구멍(11)의 내부 및 수지 관통 구멍(21)의 내부에 관통 전극(30)을 형성할 수 있다.
판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에도 시드층(12)이 형성되어 있으므로, 이 주면에도 도금층이 형성된다. 제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법의 일례에서는, 이 도금층은, 도 3의 (f)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 연마에 의해 제거된다. 이때, 도금층과 함께 시드층(12)도 제거된다. 이 경우, 도 3의 (g)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에 관통 전극(30)과 전기적으로 접속된 도전부(40a)를 형성할 수도 있다. 도전부(40a)는, 예를 들면, 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면의 도전부(40a)를 형성해야 할 부분 이외의 부분을 마스킹하면서, 도전부(40a)를 이루는 Cu(구리) 등의 도전 재료를 스퍼터링 또는 증착시킴으로써 형성할 수 있다. 이와 같이 하여, 도 3의 (g)에 나타내는, 관통 전극(30) 및 도전부(40a)를 구비한 유리 기판(1b)이 제조된다.
또, 제2 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법의 다른 일례에서는, 도 3의 (h)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에 형성된 도금층에 포토리소그래피를 실시하여 도금층 중 필요한 부분을 남김으로써 도전부(40a)를 형성할 수 있다. 이때, 도금층의 불필요한 부분과 함께 시드층(12)도 제거된다. 이와 같이 하여, 도 3의 (h)에 나타내는, 관통 전극(30) 및 도전부(40a)를 구비한 유리 기판(1c)이 제조된다.
유리 기판(1b) 또는 유리 기판(1c)의 사용예에 대해 설명한다. 유리 기판(1b) 또는 유리 기판(1c)은, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 광디바이스 기판(2)과 포개어져 사용된다. 광디바이스 기판(2)은, 기판(60)과, 도전부(70)와, 광디바이스(80)를 구비하고 있다. 광디바이스(80)는, LED(light-emitting diode) 혹은 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 등의 발광 소자 또는 APD(avalanche photodiode) 등의 수광 소자이다. 도전부(70)는, 기판(60) 상에 형성된 회로 패턴이며, 광디바이스(80)에 전기적으로 접속되어 있다. 유리 기판(1b) 또는 유리 기판(1c)은, 땜납 범프(50)에 의해 광디바이스 기판(2)에 접합된다. 구체적으로는, 도전부(40a)에 대해서 광디바이스 기판(2)을 가까이하여 땜납 범프(50)에 의해 도전부(40a)와 도전부(70)를 접합한다.
상기와 같이, 광학 소자(25)는 관통 구멍(11)에 대해서 높은 정밀도로 위치 결정되어 있으므로, 광학 소자(25)와 광디바이스(80)의 위치 결정도 정밀도 좋게 행할 수 있다. 예를 들면, 관통 전극(30)을 가이드로 하여 유리 기판(1b) 또는 유리 기판(1c)과 광디바이스 기판(2)의 위치 결정을 행할 수 있다. 유리 기판(1b) 또는 유리 기판(1c)은, 광학 소자(25)가 소정의 위치에 배치되도록 광디바이스 기판(2)에 대해서 포개어져 있다. 예를 들면, 광디바이스(80)로부터 발광된 광 또는 광디바이스(80)로 수광되어야 할 광의 광로 상에 광학 소자(25)가 위치하고 있다. 관통 구멍(11) 또는 관통 전극(30)을 가이드로 하여 광학 소자(25) 및 광디바이스(80)를 위치 결정할 수 있으므로, 광학 소자(25)의 광축과 광디바이스(80)의 광축을 맞출 수 있다. 또한, 광학 소자(25), 수지층(20), 및 판형상의 유리(10)는, 광디바이스(80)로부터 발광되는 광 또는 광디바이스(80)에서 수광되어야 할 광을 투과시킬 수 있다.
관통 전극(30)과 전기적으로 접속된 도전부(40b)가, 필요에 따라서, 유리 기판(1b)의 수지층(20) 또는 유리 기판(1c)의 수지층(20) 상에 형성된다. 이로 인해, 도전부(40b), 관통 전극(30), 도전부(40a), 및 도전부(70)에 의해, 광디바이스 기판(2)의 외부로부터, 예를 들면 전력 또는 변조 신호를 광디바이스(80)에 대해서 입력할 수 있다. 또, 광학 소자(25)와, 광디바이스(80)가 각각의 기판에 설치되어 있으므로, 불량품이 발생한 경우에, 유리 기판(1b) 또는 유리 기판(1c), 또한 광디바이스 기판(2) 중 어느 것에 결함이 있는지 용이하게 탐색할 수 있다.
광디바이스(80)를 제어하기 위한 콘트롤러(도시 생략)가, 유리 기판(1b) 또는 유리 기판(1c)의 수지층(20) 측에 설치되어도 된다. 이 경우, 콘트롤러는, 도전부(40b), 관통 전극(30), 도전부(40a), 및 도전부(70)에 의해 광디바이스(80)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우, 광디바이스(80)를 제어하기 위한 콘트롤러를 광디바이스(80)가 설치되어 있는 기판과는 다른 기판에 실장시킬 수 있다. 이와 같이, 회로 또는 소자를 기판의 주면에 수직인 방향으로 배치할 수 있고, 모듈의 집적도를 높일 수 있다.
＜제3 실시 형태＞
다음에, 제3 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. 제3 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법은, 특별히 설명하는 경우를 제외하고, 제1 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법과 같이 행해진다. 제1 실시 형태에 관련된 설명은, 기술적으로 모순되지 않는 한, 제3 실시 형태에도 적합하다.
제3 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법은, 제1 실시 형태와 같이, 공정 (I), 공정 (II), 공정 (III), 및 공정 (IV)를 구비하고, 또한 공정 (V)를 구비하고 있다. 공정 (V)는, 관통 구멍(11)의 내부 및 수지 관통 구멍(21)의 내부에 관통 전극(30)을 형성하는 공정이다. 예를 들면, 공정 (V)에 있어서, 관통 전극(30)을 이루는 도전 재료를 부착시키기 위한 시드층(12)을 적어도 관통 구멍(11)의 내주면에 형성한 다음, 도금에 의해 관통 전극(30)을 형성한다. 여기에서는, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의 수지층(20) 측의 면을 제외하고, 전체적으로 시드층(12)이 형성되어 있다. 이 경우, 도금이 실시되면, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 관통 전극(30)이 형성되는데 더하여, 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에 도금층이 형성된다. 한편, 수지층(20)의 표면에는 시드층(12)이 형성되어 있지 않기 때문에, 도금층은 형성되지 않는다.
판형상의 유리(10)의, 수지층(20)과 반대측의 주면에 형성된 도금층은, 예를 들면, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이 연마에 의해 제거된다. 이때, 도금층과 함께 시드층(12)도 제거된다. 이 경우, 그 후, 도전부(40a)가 관통 전극(30)에 전기적으로 접속되도록 형성된다. 도전부(40a)는, 예를 들면, 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면의, 도전부(40a)를 형성해야 할 부분 이외의 부분을 마스킹하면서, 도전부(40a)를 이루는 Cu(구리) 등의 도전 재료를 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에 스퍼터링 또는 증착시킴으로서 형성할 수 있다.
판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에 형성된 도금층을 제거하지 않고, 도전부(40a)를 형성하기 위해 이 도금층을 이용해도 된다. 예를 들면, 도 5의 (e)에 나타내는 바와 같이, 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에 형성된 도금층에 포토리소그래피를 실시하여 도금층 중 필요한 부분을 남김으로써 도전부(40a)를 형성할 수 있다. 이때, 도금층의 불필요한 부분과 함께 시드층(12)도 제거된다.
제3 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법은, 공정 (VI)을 더 구비하고 있다. 공정 (VI)은, 공정 (V) 후에, 수지층(20)을 제거하고, 관통 전극(30) 중 수지 관통 구멍(21)의 내부에서 수지층(20)에 둘러싸인 부분을 노출시키는 공정이다. 수지층(20)을 제거하는 방법은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 수지층(20)에 파장 120㎚~300㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ1을 포함하는 광(U)을 조사하여 수지층(20)의 전체를 감광시키고, 그 후 소정의 알칼리 용액을 수지층(20)에 접촉시킴으로써 수지층(20)을 제거한다. 예를 들면, 판형상의 유리(10)의 수지층(20)과 반대측의 주면에 형성된 도금층에 포토리소그래피를 실시하여 도전부(40a)를 형성하는 경우, 이 포토리소그래피에 사용되는 현상액을 이용하여, 도금층에 형성된 레지스트층의 현상과 동시에 수지층(20)을 제거해도 된다. 이와 같이 하여, 도 5의 (d) 및 (e)에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(1d) 또는 유리 기판(1e)을 제조할 수 있다. 유리 기판(1d) 및 유리 기판(1e)은, 각각, 관통 전극(30) 및 도전부(40a)를 구비하고, 판형상의 유리(10)의 도전부(40a)와 반대측의 주면에서 관통 전극(30)의 일부가 돌출되어 있다.
관통 전극(30)의, 판형상의 유리(10)의 도전부(40a)와 반대측의 주면에서 노출되어 있는 부분은, 유리 기판(1d) 또는 유리 기판(1e)의 전기적인 발판이 되는 필러(35)로서 기능한다. 이와 같이, 제3 실시 형태에 따른 유리 기판의 제조 방법에 의하면, 전기적인 접속을 위한 발판이 되는 필러(35)를 용이하게 형성할 수 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수의 유리 기판(1e)을 적층했을 때에, 필러(35)를 이용하여 소자들의 전기적인 접속이 실현된다. 이 때문에, 회로 패턴 또는 배선을 고집적화할 수 있다.

Claims (9)

  1. (I) 판형상의 유리에 관통 구멍을 형성하는 공정과,
    (II) 파장 120㎚~300㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ1의 광에 대해 감광성을 갖는 수지 조성물을 이용하여 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 판형상의 유리의 한쪽의 주면에 수지층을 형성하는 공정과,
    (III) 상기 판형상의 유리의 다른쪽의 주면측으로부터 상기 파장 λ1을 포함하는 광(U)을 조사하여 상기 수지층의 상기 관통 구멍을 덮는 부분을 감광시키는 공정과,
    (IV) 상기 수지층의, 공정 (III)에 있어서 감광한 부분을 제거하여 상기 수지층을 관통하는 수지 관통 구멍을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 판형상의 유리는, 상기 파장 λ1의 광의 투과율이 1% 이하이며, 또한, 상기 공정 (III)에 있어서 상기 판형상의 유리의 상기 다른쪽의 주면에 입사된 상기 광(U)에 의해 상기 수지층이 감광하지 않도록 상기 수지층을 상기 광(U)으로부터 보호하는, 유리 기판의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정 (I)은,
    (I-a) 상기 판형상의 유리에 레이저를 조사함으로써, 상기 판형상의 유리의 레이저가 조사된 부분에 변질부를 형성하는 공정과,
    (I-b) 상기 판형상의 유리의 상기 변질부가 형성되어 있지 않은 부분에 대한 에칭 레이트보다 상기 변질부에 대한 에칭 레이트가 큰 에칭액을 이용하여 적어도 상기 변질부를 에칭함으로써, 상기 판형상의 유리에 상기 관통 구멍을 형성하는 공정을 구비한, 유리 기판의 제조 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 레이저는, 파장 250㎚~535㎚의 범위 내의 소정의 파장 λ2를 갖는, 유리 기판의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정 (II)에 있어서, 상기 판형상의 유리의 상기 한쪽의 주면의, 상기 관통 구멍으로부터 소정의 거리 떨어진 위치에 광학 소자를 형성하는, 유리 기판의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    (V) 상기 관통 구멍의 내부 및 상기 수지 관통 구멍의 내부에 관통 전극을 형성하는 공정을 더 구비한, 유리 기판의 제조 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 공정 (V)에 있어서, 상기 관통 전극을 이루는 도전재료를 부착시키기 위한 시드층을 적어도 상기 관통 구멍의 내주면에 형성한 다음, 도금에 의해 상기 관통 전극을 형성하는, 유리 기판의 제조 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    (VI) 상기 공정 (V) 후에, 상기 수지층을 제거하여, 상기 관통 전극 중 상기 수지 관통 구멍의 내부에서 상기 수지층에 둘러싸인 부분을 노출시키는 공정을 더 구비한, 유리 기판의 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    (VI) 상기 공정 (V) 후에, 상기 수지층을 제거하여, 상기 관통 전극 중 상기 수지 관통 구멍의 내부에서 상기 수지층에 둘러싸인 부분을 노출시키는 공정을 더 구비한, 유리 기판의 제조 방법.
  9. 청구항 3에 기재된 유리 기판의 제조 방법에 제공되는 판형상의 유리로서,
    상기 파장 λ1의 광의 투과율이 1% 이하이며, 또한, 상기 파장 λ2의 광의 흡수 계수가 50cm-1 이하이며,
    상기 수지 조성물을 이용하여 상기 판형상의 유리의 한쪽의 주면에 수지층을 형성한 다음, 상기 판형상의 유리의 다른쪽의 주면측으로부터 상기 파장 λ1을 포함하는 상기 광(U)을 조사했을 때에, 상기 판형상의 유리의 상기 다른쪽의 주면에 입사된 상기 광(U)에 의해 상기 수지층이 감광하지 않도록 상기 수지층을 상기 광(U)으로부터 보호 가능한, 판형상의 유리.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
KR101716369B1 (ko) * 2015-10-19 2017-03-27 주식회사 이오테크닉스 레이저 가공 장비의 자동 검사 장치 및 방법
PL3842391T3 (pl) * 2016-09-01 2024-03-18 AGC Inc. Wyrób szklany
CN110167891A (zh) 2016-10-24 2019-08-23 康宁股份有限公司 用于对片状玻璃基材进行基于激光的机械加工的基材处理工位
JP6898998B2 (ja) * 2017-03-06 2021-07-07 エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・ウント・エレクトロニクス・アクチエンゲゼルシヤフト 電磁放射及び続くエッチングプロセスにより材料内に少なくとも１つの空隙を施すための方法
US11152294B2 (en) 2018-04-09 2021-10-19 Corning Incorporated Hermetic metallized via with improved reliability
EP3806141A4 (en) * 2018-06-08 2021-08-04 Toppan Printing Co., Ltd. METHOD OF MANUFACTURING GLASS DEVICE AND GLASS DEVICE
US20200227277A1 (en) * 2019-01-10 2020-07-16 Corning Incorporated Interposer with manganese oxide adhesion layer
CN113474311B (zh) 2019-02-21 2023-12-29 康宁股份有限公司 具有铜金属化贯穿孔的玻璃或玻璃陶瓷制品及其制造过程
JP6840403B2 (ja) * 2019-05-24 2021-03-10 株式会社Ｎｓｃ 平面ガラスアンテナおよびその製造方法
JP2023082984A (ja) * 2021-12-03 2023-06-15 日本電気硝子株式会社 ガラス板の製造方法
US20230207407A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 Intel Corporation Plate-up hybrid structures using modified glass patterning processes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54126215A (en) 1978-03-24 1979-10-01 Central Glass Co Ltd Drilling plate glass
JP2000061667A (ja) 1998-08-19 2000-02-29 Junichi Ikeno ガラスのレーザ加工方法及びガラス成形品
JP2001105398A (ja) 1999-03-04 2001-04-17 Seiko Epson Corp 加工方法
JP2008156200A (ja) * 2006-02-22 2008-07-10 Nippon Sheet Glass Co Ltd レーザを用いたガラスの加工方法および加工装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003071933A (ja) 2001-08-30 2003-03-12 Ricoh Co Ltd フィルム貼付け装置
JP3987521B2 (ja) * 2004-11-08 2007-10-10 新光電気工業株式会社 基板の製造方法
DE112006003899T5 (de) * 2006-05-17 2009-04-30 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Verfahren zur Bildung eines Resistmusters, Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte sowie Leiterplatte
US20100068453A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-18 Hirofumi Imai Method for producing processed glass substrate
JP5662664B2 (ja) * 2008-12-19 2015-02-04 東京応化工業株式会社 加工基板及びその製造方法
CN102481764B (zh) * 2009-09-08 2014-11-05 旭硝子株式会社 玻璃/树脂层叠体、及使用其的电子设备
JP2011178642A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Nippon Sheet Glass Co Ltd 貫通電極付きガラス板の製造方法および電子部品
WO2013118867A1 (ja) * 2012-02-08 2013-08-15 Hoya株式会社 電子機器用カバーガラスの製造方法および製造装置
CN104204948A (zh) * 2012-03-23 2014-12-10 日立化成株式会社 感光性树脂组合物及使用其的加工玻璃基板的制造方法、和触控面板及其制造方法
JPWO2013150940A1 (ja) * 2012-04-05 2015-12-17 旭硝子株式会社 貫通電極付きガラス基板、および貫通電極付きガラス基板の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54126215A (en) 1978-03-24 1979-10-01 Central Glass Co Ltd Drilling plate glass
JP2000061667A (ja) 1998-08-19 2000-02-29 Junichi Ikeno ガラスのレーザ加工方法及びガラス成形品
JP2001105398A (ja) 1999-03-04 2001-04-17 Seiko Epson Corp 加工方法
JP2008156200A (ja) * 2006-02-22 2008-07-10 Nippon Sheet Glass Co Ltd レーザを用いたガラスの加工方法および加工装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
요시나가 타카시 및 노무라 미노루, 「3차원 LSI 실장을 위한 TSV 기술의 연구 개발의 동향」, 과학기술 동향, 과학기술·학술 정책 연구소, 2010년 4월호, No.109, p.23-34

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