WO2007007783A9

WO2007007783A9 - ガラス基板の穴あけ方法及び穴あけ装置

Info

Publication number: WO2007007783A9
Application number: PCT/JP2006/313842
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Takekoshi
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Kiyoshi Takekoshi
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2007-05-18
Also published as: WO2007007783A1; TW200718659A; US20090205372A1; JPWO2007007783A1

Abstract

【課題】ガラス基板に多数の微細な深い穴を高い位置精度と寸法精度で形成する。【解決手段】フォトリソグラフィー技術のエッチングにより、シリコン基板に多数の微細な孔を形成する。その孔に穴あけピンを立設する。そのシリコン基板を穴あけ装置の保持部材に保持させる。ガラス基板を、上面に開口部がある容器に収容する。容器を加熱し、容器内のガラス基板を溶融させる。保持部材によりシリコン基板を下降させ、穴あけピンをガラス基板内に挿入する。その後、容器を冷却し、穴あけピンを挿入した状態でガラス基板を固化する。ガラス基板を容器から取り出し、穴あけピンを王水により溶かして、ガラス基板に穴を形成する。

Description

明細書

ガラス基板の穴あけ方法及び穴あけ装置

技術分野

[0001] 本発明は、ガラス基板の穴あけ方法と穴あけ装置に関する。

背景技術

[0002] 例えばパイレックス (コーユング社の登録商標)ガラスに代表されるホウケィ酸ガラス基板は、例えば圧力センサ、速度センサなどの電子デバイスや、接着剤を塗布するノズルなどに用いられている。この場合、ガラス基板には、微細な穴をあける必要がある。このガラス基板の穴あけカ卩ェは、従来より、主にドリル加工、超音波加工、ブラスト加工などの機械加工やレーザ加工により行われていた (特許文献 1、 2参照。；)。特許文献 1：日本国公開特許公報 2000— 343308号

特許文献 2 :日本国公開特許公報平 11 186678号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、ガラス基板が用いられる圧力センサなどの製品の高性能化や小型化により、ガラス基板に対してミクロンオーダーの微細な穴を数千個程度あけることが要求され、さらにその各穴について高い位置精度と寸法精度が求められている。また、穴の形状についても、 1mm以上の深い穴を多様な形状で形成することが要求されている。従来の加工方法では、そのようなミクロンオーダーの微細な多数の穴を高い位置精度と寸法精度で、なおかつ 0. 5mm以上に深くあけることはできず、また多様な穴形状の要求に柔軟に対応することもできな力つた。

[0004] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、ガラス基板に、多数の微細な穴を高い位置精度と寸法精度で、なおかつ深くあけ、さらに多様な形状の穴をあけることをその目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 上記目的を達成するための本発明は、ガラス基板の穴あけ方法であって、上面が開口した容器に、ガラス基板を収容する工程と、ピン立て基板に複数の孔を形成し、そのピン立て基板の複数の孔にピンを立設する工程と、前記ピン立て基板の前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように、前記ピン立て基板を前記ガラス基板に対向配置する工程と、前記容器内のガラス基板を加熱し、前記ガラス基板を溶融させる工程と、溶融したガラス基板に前記ピン立て基板を近づけて、前記ピン立て基板の前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程と、前記ピンが前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却し前記ガラス基板を固化する工程と、前記ガラス基板を前記容器カゝら取り出す工程と、前記ガラス基板に挿入されているピンを取り除いて、前記ガラス基板に穴を形成する工程と、を有することを特徴とする。なお、ピン立て基板とは、ピンを立設するための基板である。

[0006] 本発明によれば、ピン立て基板に、高、位置精度と寸法精度を有する微細な孔を多数形成し、その複数の孔に立てられたピンによって、ガラス基板に穴を形成できる。これにより、ガラス基板に対して多数の微細な穴を、高い位置精度と寸法精度で形成できる。また、ピンの形状によって穴の形状を簡単に変えることができるので、ガラス基板に、例えば lmm以上の深い穴や多様な形状の穴を形成できる。なお、上記ガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、エッチングにより前記ピン立て基板に複数の孔を形成してちょい。

[0007] 前記ガラス基板の穴あけ方法は、前記ピンが取り除かれたガラス基板の下面を研磨し、前記ガラス基板の穴を貫通させる工程をさらに有していてもよい。

[0008] 前記ピンをガラス基板に挿入する工程は、昇降自在な保持部材により前記ガラス基板を保持し、前記保持部材により所定の速度でガラス基板を下降させることにより行うようにしてもよい。

[0009] 前記容器内のガラス基板を加熱する際に、前記ピン立て基板も加熱するようにしてもよい。また、前記ピン立て基板は、シリコン基板であってもよい。前記容器は、カーボンにより形成されて、てもよ、。

[0010] 前記ピンは、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されていてもよい。また、前記ピンは、液体により溶融されて前記ガラス基板から取り除かれるようにしてもよい。前記ピンは、金属により形成され、王水により溶融されてもよい。さらに、前記ピンは、タングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金により形成されて、てもよ、。

[0011] 少なくとも前記ガラス基板を溶融させる工程、前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程、及び前記ガラス基板を固化する工程は、低酸素雰囲気で行われてもよい。また、前記低酸素雰囲気は、減圧雰囲気であってもよい。

[0012] 別の観点による本発明によれば、ガラス基板に穴をあけるための穴あけ装置であつて、ガラス基板を収容可能で、上面が開口した容器と、前記容器を収容し、前記容器を加熱する加熱容器と、ピンが立設されたピン立て基板を、前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように前記容器の上方で保持する保持部材と、前記保持部材を昇降して、前記ピン立て基板のピンを前記容器内のガラス基板に挿入するための昇降機構と、を備えたことを特徴とする穴あけ装置が提供される。

[0013] 前記保持部材には、保持したピン立て基板を加熱する加熱部材が設けられて、てもよい。なお、前記容器は、カーボンにより形成されていてもよい。

[0014] 前記穴あけ装置は、前記加熱容器内を低酸素雰囲気に維持する機構を有していてもよい。また、前記低酸素雰囲気に維持する機構は、減圧機構であってもよい。発明の効果

[0015] 本発明によれば、ガラス基板に、多数の微細な穴を高、位置精度と寸法精度で深く形成し、さらに多様な形状の穴を形成できる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。

[図 2]保持部材の斜視図である。

[図 3]シリコン基板の斜視図である。

[図 4]穴あけピンが固定されたシリコン基板の縦断面図である。

[図 5] (a)は、シリコン基板とガラス基板が近接配置された状態を示す。 (b)は、ガラス基板が溶融された状態を示す。（c)は、シリコン基板の穴あけピンがガラス基板内〖こ挿入された状態を示す。（d)は、ガラス基板が冷却され固化された状態を示す。

[図 6] (a)は、ガラス基板が加熱容器から取り出された状態を示す。 (b)は、ガラス基板の穴あけピンが溶融された状態を示す。（c)は、ガラス基板の下面が研磨された状態を示す。 [図 7]保持部材にヒータを備えた穴あけ装置の縦断面図である。

[図 8] (a)は、穴あけピンが挿入されたガラス基板が加熱容器カゝら取り出された状態を示す。（b)は、ガラス基板の穴あけピンが溶融された状態を示す。（c)は、ガラス基板の下面が研磨された状態を示す。

[図 9] (a)は、穴あけピンが挿入されたガラス基板が加熱容器カゝら取り出された状態を示す。（b)は、ガラス基板の穴あけピンが溶融された状態を示す。（c)は、ガラス基板の下面が研磨された状態を示す。

[図 10] (a)は、ガラス基板に、先端が球状の穴が形成された状態を示す。 (b)は、ガラス基板に、中央部が幅広い穴が形成された状態を示す。（c)は、ガラス基板に、中央部が狭！ヽ穴が形成された状態を示す。

[図 11]斜めの穴あけピンが立てられたシリコン基板の縦断面図である。

[図 12] (a)は、斜めの穴あけピンが取り付けられたシリコン基板が保持部材に保持された状態を示す。（b)は、穴あけピンがガラス基板内に斜めに挿入された状態を示す

。（c)は、ガラス基板に斜めの穴が形成された状態を示す。

[図 13]減圧機構を備えた穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。

符号の説明

[0017] 1 穴あけ装置

10 ガラス基板

20 容器

41 保持部材

50 シリコン基板

50a 孑し

90 穴あけピン

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図 1は、本実施の形態にかかるガラス基板の穴あけ方法を行うための穴あけ装置 1の構成の概略を示す。

[0019] 穴あけ装置 1は、ガラス基板 10を収容する容器 20を備えて、る。容器 20は、上面が開口し縦断面が凹型の箱状に形成されている。容器 20の内側の側面は、容器 20 の底面から開口面に近づくにつれて容器 20の内径が次第に大きくなるようにテーパ形状に形成されている。容器 20は、ガラス基板 10よりも線膨張係数が小さい材料で、なおかつ熱伝導性が良好でガラス基板 10と融着しない材質、例えばカーボンで形成されている。これにより、冷却時の縮小により容器 20内のガラス基板 10が破損したり、冷却後に容器 20からガラス基板 10が取り出せなくなることが防止できる。

[0020] 容器 20は、支持部材 30に支持されて加熱容器 31内に収容されている。加熱容器 31は、例えば上面が開口し底面が閉口した略円筒状に形成されている。加熱容器 3 1は、例えば石英ガラスにより形成されている。加熱容器 31の上面開口部は、蓋体 3 2によって気密に閉鎖されている。蓋体 32は、例えばセラミックスにより形成されている。

[0021] 加熱容器 31の周囲には、給電により発熱するヒータ 33が配置されている。ヒータ 3 3は、例えば加熱容器 31の外側面と下面に配置されている。

[0022] 加熱容器 31は、断熱材によって形成された外力バー 34によって覆われている。上記ヒータ 33は、外力バー 34と加熱容器 31の間に介在されている。

[0023] 蓋体 32の中央部には、上下方向に貫通する貫通孔 32aが形成されている。貫通孔 32aには、蓋体 32の上方から加熱容器 31内まで上下方向に延伸するシャフト 40が揷通している。シャフト 40は、例えばセラミックスにより形成されている。シャフト 40は、例えば中空に形成されている。

[0024] シャフト 40の下端部には、例えば略円盤形状の保持部材 41が取り付けられている。図 2に示すように保持部材 41の下面 41aは、水平に形成されている。保持部材 41 の下面 41aには、吸引口 41bが形成されている。吸引口 41bは、図 1に示すようにシャフト 40内を通過する真空ライン 42によって、図示しない真空ポンプなどの負圧発生装置に連通している。この吸引口 41bからの吸引を動 '停止することにより、ピン立て基板としてのシリコン基板 50を保持部材 41の下面 41aに着脱できる。

[0025] シャフト 40の上端部は、蓋体 32の上方に配置されたモータなどの昇降駆動部 70 に接続されている。昇降駆動部 70は、例えば蓋体 32の上面に設置された支持台 71 上に支持されている。昇降駆動部 70は、例えば制御部 72によって動作を制御されている。昇降駆動部 70は、シャフト 40を上下動させることで、保持部材 41を上下動させて、保持部材 41に保持されたシリコン基板 50を容器 20内のガラス基板 10に対して進退させることができる。シリコン基板 50の昇降速度、昇降位置は、制御部 72によつて制御されている。なお、本実施の形態においては、昇降駆動部 70と制御部 72によって昇降機構が構成されてヽる。

[0026] 例えば蓋体 32と昇降駆動部 70との間のシャフト 40には、例えば円盤状のフランジ 80が取り付けられている。フランジ 80と蓋体 32との間には、伸縮自在なべローズ 81 が介在されている。このべローズ 81には、図示しない冷却機構が設けられており、加熱容器 31側の熱が昇降駆動部 70側に伝わることを抑制している。なお、上記真空ライン 42は、フランジ 80から外部の負圧発生装置に接続されて、る。

[0027] 穴あけ装置 1には、加熱容器 31内に所定のガスを供給するガス供給管 85が設けられている。ガス供給管 85は、例えば加熱容器 31の側面に接続されている。ガス供給管 85は、ガス供給源 86に通じている。本実施の形態においては、ガス供給源 86には、窒素ガスが封入されており、加熱容器 31内には、ガス供給管 85を通じて窒素ガスが供給される。なお、本実施の形態においては、例えばガス供給管 85及びガス供給源 86により、加熱容器 31内を低酸素雰囲気に維持する機構が構成されている。

[0028] 次に、上記穴あけ装置 1を用いたガラス基板 10の穴あけ方法について説明する。

本実施の形態では、ノィレックスガラス (コーユング社の登録商標）などのホウケィ酸ガラスのガラス基板 10に対し多数の円形貫通孔を形成する場合を例に採って説明する。

[0029] 先ず、図 3に示すように方形のシリコン基板 50の所定の位置には、複数の円形の孔 50aが形成されており、これらの各孔 50aに、円柱状の穴あけピン 90が挿入される。シリコン基板 50の孔 50aは、フォトリソグラフィー技術によるドライエッチング力卩ェにより形成される。この孔 50aは、例えば 50 /z m程度の径で 100 /z m以下のピッチ間隔で形成され、 2 m以内の位置精度と寸法精度を備えている。孔 50aは、挿入される穴あけピン 90よりも僅かに大きな径で形成される。シリコン基板 50の孔 50aの配置や数は、最終的にガラス基板 10に形成される穴 100の位置に応じて適宜設定される。

[0030] 穴あけピン 90は、例えば後述する加熱時の温度、例えば 1000°Cに対する耐熱性を有し、例えばタングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金などの金属により形成されている。穴あけピン 90は、例えば金属ワイヤーを切断したり、旋盤等で切削加工したり、又は LIGAプロセスなどのメツキ技術を用いて形成される。穴あけピン 90は、例えば径が 50 μ m程度で lmm以上の長さで形成される。

[0031] 穴あけピン 90がシリコン基板 50に挿入されると、図 4に示すようにシリコン基板 50に、接着剤 Lが塗布され、穴あけピン 90がシリコン基板 50に固定される。接着剤 Lは、例えば高温環境下で炭化しても穴あけピン 90が脱落し落下しないものが使用される。なお、この穴あけピン 90の固定は、例えば圧入による嵌合により行われてもよい。

[0032] 穴あけピン 90が固着されたシリコン基板 50は、図 1に示すように穴あけピン 90を下に向けた状態で、穴あけ装置 1内の保持部材 41の下面に吸着保持される。このシリコン基板 50の吸着は、吸引口 41bからの吸引により行われる。

[0033] 一方、穴あけ装置 1の容器 20には、方形で薄い平板形状のガラス基板 10が収容される。ガラス基板 10が容器 20内に収容されると、ガス供給管 85から加熱容器 31内に窒素ガスが供給され、加熱容器 31内が窒素雰囲気、つまり低酸素雰囲気に維持される。この際、加熱容器 31内は、外部に対して陽圧に維持され、外気が加熱容器 31内に流入することを防止する。

[0034] 次に、図 5 (a)に示すようにシリコン基板 50とガラス基板 10とが近接された状態で、ヒータ 33の発熱により加熱容器 31内が昇温される。これにより、容器 20内のガラス基板 10が軟ィ匕点より高い約 1000°Cに加熱される。このとき、シリコン基板 50と穴あけピン 90もガラス基板 10と同程度の温度に昇温される。

[0035] ガラス基板 10の温度が軟ィ匕点を超えると、ガラス基板 10が溶融し始める（図 5 (b) ) 。ガラス基板 10が溶融し始めると、制御部 72により昇降駆動部 70が作動し、保持部材 41が所定の速度で所定の位置まで下降する（図 5 (c) )。これにより、シリコン基板 50の穴あけピン 90がガラス基板 10内の所定の深さまで挿入される。その後、ヒータ 3 3による発熱が停止され、穴あけピン 90がガラス基板 10に挿入された状態で、ガラス基板 10が約 100°Cまで冷却され、固化される。このときの冷却は、加熱時の温度変動より緩やかに行われる。また、この冷却は、保持部材 41がシリコン基板 50を保持した状態で行われる。

[0036] ガラス基板 10が冷却され固化されると、保持部材 41の吸引口 41bの吸引が停止され、昇降駆動部 70により保持部材 41が上昇して、シリコン基板 50から保持部材 41 が退避する（図 5の (d) )。

[0037] 次に例えば図 6 (a)に示すようにガラス基板 10は、穴あけピン 90とシリコン基板 20 が取り付けられた状態で、加熱容器 31から取り出される。

[0038] ガラス基板 10が加熱容器 31から取り出されると、次にガラス基板 10が例えば王水などの薬液に浸漬され、穴あけピン 90が溶融される（図 6の（b) )。こうしてガラス基板

10から穴あけピン 90とシリコン基板 50が除去され、ガラス基板 10の上面に穴 100が形成される。

[0039] その後、例えばガラス基板 10の下面が研磨され、ガラス基板 10の穴 100が貫通する。こうして、ガラス基板 10に、例えば 50 mの径で深さ lmm以上の穴 100が 100 m以下のピッチ間隔で形成される（図 6の（c) )。この後、必要に応じてガラス基板 1 0の上面が研磨される。

[0040] 以上の実施の形態によれば、エッチングにより形成されたシリコン基板 50の孔 50a に対して穴あけピン 90が立てられ、そのシリコン基板 50が保持部材 41によって降下され、穴あけピン 90が、溶融したガラス基板 10内に挿入されて、ガラス基板 10に穴 1 00が形成される。かかる場合、シリコン基板 50には、高い位置精度と寸法精度を有する微細な孔 50aが多数形成され、その孔 50aに立設された穴あけピン 90によって、ガラス基板 10に穴 100が形成されるので、微細で高い位置精度と寸法精度を有する微細な穴 100を多数形成できる。また、穴あけピン 90の寸法により、ガラス基板 10に lmm以上の深い穴 100を形成できる。さらに、孔 50aや穴あけピン 90の形状を変えることによって、ガラス基板 10に多様な形状の穴 100を簡単に形成できる。

[0041] 上記実施の形態では、シリコン基板 50を保持部材 41に保持させ、当該保持部材 4 1を、制御部 72により制御された昇降駆動部 70により上下動させたので、穴あけピン 90を所定の速度及び所定の深さでガラス基板 10内に挿入できる。これにより、ガラス基板 10により高い寸法精度の穴を形成できる。

[0042] 穴あけピン 90をガラス基板 10から取り除く際に、穴あけピン 90を王水により溶融させるようにしたので、例えば穴あけピン 90を引き抜く場合に比べてより細い穴あけピン 90であっても適正に除去できる。したがって、より微細な穴 100を形成できる。 [0043] 以上の実施の形態では、保持部材 41に保持されたシリコン基板 50も加熱容器 31 のヒータ 33によってガラス基板 10と同等の温度に加熱し、その後に穴あけピン 90をガラス基板 10に挿入したので、穴あけピン 90の挿入後にシリコン基板 50が急激に熱膨張して穴あけピン 90の位置がずれることがない。それ故、穴 100の位置精度をさらに向上できる。

[0044] 図 7に示すように上記実施の形態で記載した保持部材 41に、シリコン基板 50を加熱する加熱部材としてのヒータ 110を内蔵させてもよい。かかる場合、例えばヒータ 1 10により、保持部材 41がガラス基板 10の加熱温度と同じ 1000°Cに温度調整され、その保持部材 41にシリコン基板 50が保持される。これにより、シリコン基板 50が約 1 000°Cに維持される。その後、ガラス基板 10が溶融し始めたときに、保持部材 41が下降し、シリコン基板 50の穴あけピン 90がガラス基板 10内に挿入される。この例によれば、穴あけピン 90を挿入する前に、シリコン基板 50がガラス基板 10の加熱温度に調整され、シリコン基板 50が熱膨張するので、シリコン基板 50が高温のガラス基板 1 0に接触したときに熱膨張して穴あけピン 90の位置がずれることがない。したがって、穴あけピン 90により、より高い位置精度の穴 100を形成することができる。

[0045] シリコン基板 50とガラス基板 10の線熱膨張係数を完全に一致させることは困難である。したがって、予めシリコン基板 50とガラス基板 10の線熱膨張係数を考慮してシリコン基板 50の孔 50aを形成してもよい。例えばシリコン基板 50の線熱膨張率に基づいて、孔 50aの形成位置や寸法を補正する。こうすること〖こより、ガラス基板 10にさらに位置精度の高い穴 100を形成できる。

[0046] 以上の実施の形態では、穴あけピン 90の形状が円柱状であつたが、要求される穴形状に応じて穴あけピン 90の形状を変更してもよい。例えば図 8に示すように穴あけピン 90の形状を、略円柱形状で下部が上部よりも細くなる段部を有する形状にしてもよい。力かる場合も例えば上述した実施の形態と同様に、穴あけピン 90が、溶融したガラス基板 10内に挿入され、その後ガラス基板 10が固化され、容器 20から取り出される（図 8の（a) )。その後、穴あけピン 90が王水により溶融されて除去される（図 8の（ b) )。そして、ガラス基板 10の下面を研磨することによって、段部を有する貫通した穴 110が形成される（図 8の（c) )。 [0047] また、図 9に示すように長さゃ径の異なる穴あけピン 90を混在させてもよい。かかる場合も上述した実施の形態と同様に、穴あけピン 90が溶融したガラス基板 10内に挿入された後、ガラス基板 10が固化され容器 20から取り出される（図 9の（a) )。その後、穴あけピン 90が王水により溶融されて除去される（図 9の (b) )。そして、ガラス基板 10の下面を研磨することによって、貫通孔と有底孔カもなる穴 120が形成される（図 9の（c) )。

[0048] さらに、穴あけピン 90の形状を変えることによって、図 10に示すように、先端が球状の穴 130 (図 10の（a) )や、上端部と下端部に比べて中央部が幅広い穴 140 (図 10 の（b) )や、中央部が狭!、穴 150 (図 10の（c) )などを形成できる。

[0049] また、図 11に示すように穴あけピン 90を鉛直方向に対し斜めに向けることにより、ガラス基板 10に斜めの穴を形成してもよい。かかる場合、穴あけ装置 1に、保持部材 4 1を水平方向に移動させる移動機構を設けるようにしてもよい。例えば図 12 (a)に示すようにシャフト 40と保持部材 41との接続部に、水平スライド機構 160が介在される。そして、穴あけピン 90をガラス基板 10に挿入させる際には、保持部材 41を下降させながら水平方向にスライドさせ、図 12 (b)に示すようにシリコン基板 50を、穴あけピン 90の傾斜方向と同じ方向に移動させる。こうすることによって、穴あけピン 90は、ガラス基板 10に先端部から斜めに挿入される。そして、ガラス基板 10の冷却後、王水により穴あけピン 90を溶解することによって、図 12 (c)に示すようにガラス基板 10に斜めの穴 170が形成される。

[0050] 以上、本発明の実施の形態の一例について説明したが、本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば上記実施の形態で記載した穴 100は、丸穴であってもよいし、直方体形状の角穴や、先細のテーパ形状であってもよい。本実施の形態で記載したガラス基板 10が方形であつたが、ガラス基板 10の形状は、円形などの他の形状であってもよい。孔 50aが形成されたシリコン基板 50に代えて、カーボン製のピン立て基板を用いてもよい。また、シリコン基板 50の孔 50aは、有底孔であつたが、貫通孔であってもよい。さらにガラス基板 10が、電子回路の電気的特性の検查を行うためのプローブカードの基板に用いられる場合には、ガラス基板 10の材質はホウケィ酸ガラスがより好ましい。この場合、多数のプローブピンが取り付けられるガラス基板 10と電子回路の基板との熱膨張率が同等になるので、検査時に温度変動が生じても、プローブピンと電子回路との間の位置ずれが防止され、プローブピンの高、位置精度を確保できる。

[0051] 以上の実施の形態で記載した加熱容器 31内を低酸素雰囲気に維持する機構は、減圧機構であってもよい。かかる場合、例えば図 13に示すように加熱容器 31に、加熱容器 31の外部の負圧発生装置 180に通じる排気管 181が設けられる。この例においては、例えば負圧発生装置 180と排気管 181が減圧機構を構成する。そして、上述のようにガラス基板 10が容器 20に収容されると、排気管 181から加熱容器 31内の雰囲気が排気され、加熱容器 31内が、例えば 200Pa程度に減圧される。その後、加熱容器 31内が減圧雰囲気に維持された状態で、上述したようにガラス基板 10が溶融され、そのガラス基板 10内に穴あけピン 90が挿入され、その後ガラス基板 10が冷却され固化される。ガラス基板 10が固化されると、加熱容器 31内の減圧が解除され、ガラス基板 10が加熱容器 31から取り出される。この場合も、加熱容器 31内が減圧雰囲気に維持され、低酸素雰囲気に維持されるので、穴あけピン 90などの酸ィ匕を防止できる。なお、力かる例のように加熱容器 31内を減圧雰囲気にする場合には、保持部材 41の吸引によりシリコン基板 50を固定するのではなぐ機械的なクランプ方法によりシリコン基板 50を固定してもよ、。

産業上の利用可能性

[0052] 本発明によれば、ガラス基板に多数の微細な穴を高、位置精度と寸法精度で形成する際に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] ガラス基板の穴あけ方法であって、

上面が開口した容器に、ガラス基板を収容する工程と、

ピン立て基板に複数の孔を形成し、そのピン立て基板の複数の孔にピンを立設する工程と、

前記ピン立て基板の前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように、前記ピン立て基板を前記ガラス基板に対向配置する工程と、

前記容器内のガラス基板を加熱し、前記ガラス基板を溶融させる工程と、溶融したガラス基板に前記ピン立て基板を近づけて、前記ピン立て基板の前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程と、

前記ピンが前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却し前記ガラス基板を固化する工程と、

前記ガラス基板を前記容器から取り出す工程と、

前記ガラス基板に挿入されているピンを取り除いて、前記ガラス基板に穴を形成する工程と、を有する。

[2] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

エッチングにより前記ピン立て基板に複数の孔を形成する。

[3] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

前記ピンが取り除かれた前記ガラス基板の下面を研磨し、前記ガラス基板の穴を貫通させる工程をさらに有する。

[4] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

前記ピンをガラス基板に挿入する工程は、昇降自在な保持部材により前記ガラス基板を保持し、前記保持部材により所定の速度でガラス基板を下降させることにより行う

[5] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

前記容器のガラス基板を加熱する際に、前記ピン立て基板も加熱する。

[6] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

前記ピン立て基板は、シリコン基板である。

[7] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

前記容器は、カーボンにより形成されている。

[8] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

前記ピンは、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されている。

[9] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

前記ピンは、液体により溶融されて前記ガラス基板から取り除かれる。

[10] 請求項 9に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記ピンは、金属により形成され、王水により溶融される。

[11] 請求項 10に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記ピンは、タングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金により形成されている。

[12] 請求項 1に記載のガラス基板の穴あけ方法にぉ、て、

少なくとも前記ガラス基板を溶融させる工程、前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程、及び前記ガラス基板を固化する工程は、低酸素雰囲気で行われる。

[13] 請求項 12に記載のガラス基板の穴あけ方法において、

前記低酸素雰囲気は、減圧雰囲気である。

[14] ガラス基板に穴をあけるための穴あけ装置であって、

ガラス基板を収容可能で、上面が開口した容器と、

前記容器を収容し、前記容器を加熱する加熱容器と、

ピンが立設されたピン立て基板を、前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように前記容器の上方で保持する保持部材と、

前記保持部材を昇降して、前記ピン立て基板のピンを前記容器内のガラス基板に挿入するための昇降機構と、を備える。

[15] 請求項 14に記載のガラス基板の穴あけ装置において、

前記保持部材には、保持したピン立て基板を加熱する加熱部材が設けられて、る

[16] 請求項 14に記載のガラス基板の穴あけ装置において、前記容器は、カーボンにより形成されている。

[17] 請求項 14に記載のガラス基板の穴あけ装置において、

前記加熱容器内を低酸素雰囲気に維持する機構を有する。

[18] 請求項 17に記載のガラス基板の穴あけ装置において、

前記低酸素雰囲気に維持する機構は、減圧機構である。