JP2544266B2

JP2544266B2 - 感光性ガラスの加工方法

Info

Publication number: JP2544266B2
Application number: JP3327762A
Authority: JP
Inventors: 明矢部; 弘之新納; 宣裕近藤; 裕和大野; 智明高橋; 司長高橋; 敏雄松村
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Seikosha KK
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Seikosha KK
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH06218563A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光性ガラスを露光し
て加工する方法に関するものであり、詳しくは、エッチ
ングにより切削する工程を含む加工方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、感光性ガラスを露光、熱現像
する、あるいはその後にエッチング加工する方法が知ら
れている。例えば、実務表面技術１９８８年第１１号の
第１〜第７頁に掲載されている松浦孝氏の論文「化学切
削用感光性ガラス」（以下「文献１」と言う。）に示さ
れている。この方法は、超高圧水銀灯等の紫外線ランプ
で感光性ガラスの所望の部分を露光する露光工程と、感
光性ガラスを５００〜７００℃に加熱して露光部分を結
晶化させる熱現像工程と、結晶化した露光部をエッチン
グ液（フッ化水素酸溶液）により溶解させて除去するエ
ッチング工程からなる方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図２０に示すように、
従来の紫外線ランプ（超高圧水銀灯など）１３を用いて
感光性ガラス１４を露光する方法では、後述するよう
に、露光時間が長いという問題と、直進性が悪いため微
細加工ができない問題と、直進性が悪いため光の入射面
１４ａの反対面１４ｂ側で露光パターンがぼける問題が
あった。

【０００４】図２１に、通常紫外線ランプと称されてい
る超高圧水銀ランプの分光分布を示している。これによ
ると、水銀ランプは紫外線ばかりでなく広い波長域に亘
る分光分布特性を有しているが、文献１によれば通常紫
外線光源に対する感光性ガラスの露光感度波長域は２４
０〜３６０ｎｍである。すなわち、水銀ランプを用いた
場合、３６０ｎｍ以上の波長域の分光は感光性ガラスの
露光には関与しないので、照射エネルギーのうちの多く
は無駄に消費されることになり、露光の効率は低く、露
光時間は長くなる。なお、文献１にはＨｇ−Ｘｅランプ
を用いて１３分間の露光を行なった例などが示してあ
る。また本出願人が実験した結果によると、５００Ｗの
超高圧水銀灯（ウシオ電機製マルチライトＩＩタイプ）
で感光性ガラスを露光する場合、３０分間の露光が必要
であった。

【０００５】ところが、露光工程は感光性ガラスを１枚
毎に処理しなくてはならず、生産効率を上げるために
は、高価な露光装置を多数台用意するか、あるいは露光
時間を短くしなければならなかった。

【０００６】一方、露光パターンの微細化や入射の反対
面側でのパターンのぼけを改善するためには、光源の直
進性を良くしなくてはならず、光源を絞って理想的な点
光源に近づける必要があるが、そうすると光源の輝度が
低下しさらに数倍の露光時間がかかり、生産効率を著し
く低下させることになる。このように、感光性ガラスの
応用分野の拡大を可能にするためにも、露光時間の短縮
化が望まれている。

【０００７】また本出願人は、微細加工の限界につい
て、光源の直進性の比較的良い半導体加工用露光装置
（キャノン製マスクアライナーＰＬＡ：超高圧水銀灯２
５０Ｗ）を使って感光性ガラスを３時間露光する実験を
行なった。このときの実験で使用した感光性ガラスの主
な組成例は以下の通りである。ＳｉＯ₂ ：７０〜８４％Ｌｉ₂ Ｏ：５〜２０％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：３〜１０％ＣｅＯ₂ ：０．０１〜０．１％Ａｇ：０．０５〜０．３％Ａｓ₂ Ｏ₃ ：０．１〜０．３％なお実験においては、上記の他に、Ｎａ₂ Ｏ，ＳｎＯ
₂ ，Ｃｕ₂ Ｏ，ＺｎＯ，Ｋ₂ Ｏ，ＰｂＯ，ＣａＯ，Ｓｒ
Ｏ，ＢａＯ，ＺｒＯ₂ などの物質を微細量添加した場合
もあった。

【０００８】このような実験の結果、４８μｍのエッチ
ング深さで幅８μｍ程度のパターンサイズが限界であっ
た。しかし、インクジェットプリンタヘッドやマイクロ
マシニングなどの分野では、さらなる微細感光性が望ま
れており、露光光源の直進性の悪さを原因とする上記微
細加工限界が、感光性ガラスのこれらの分野への応用を
妨げる要因となっている。

【０００９】入射の裏面側でのパターンのぼけに関して
は、本出願人が実験した結果では、上記と同様な組成の
感光性ガラスで、５００Ｗの超高圧水銀灯（ウシオ電機
製マルチライトＩＩタイプ）において光学系を工夫して
直進性を改善したものを用い露光した場合でも、入射方
向に対して１．４度の角度で広がった結晶部が形成され
た。つまり、１ｍｍの板厚の感光性ガラスにおいて、１
００μｍのパターンなら片側２４μｍずつパターンが広
がり、光入射の裏面側では１４８μｍのパターンに広が
ってしまい実用上問題となるものであった。

【００１０】そこで本発明の目的は、厚い感光性ガラス
においても寸法精度よく露光することができる加工方法
を提供することにある。またもう一つの目的は、効率よ
く露光が行なえ作業時間が短縮できる加工方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る感光性ガラ
スの加工方法の特徴は、感光性ガラスの露光感度波長域
に発振波長をもつレーザーの照射により感光性ガラスを
露光する露光工程と、露光部を結晶化する熱現像工程
と、結晶部をエッチングする工程とを行なうところにあ
る。なお、このレーザーとしてはエキシマレーザーを用
いることが好ましい。そしてこのレーザーの発振波長
は、具体的には１５０〜４００ｎｍの範囲内である。

【００１２】露光工程において、感光性ガラスの被照射
面積に対して細いレーザービームを、手動により、ある
いは治具などによるガイド曲線に従って動く走査系や、
電子計算機などで生成または記憶された情報に従って動
く走査系を用いることにより、移動させながら照射して
露光パターンを形成することができる。また、このよう
なレーザービーム露光において、レーザー照射装置を相
対的に移動させながら、電子計算機などで生成または記
憶された情報に従ってレーザービーム照射のオン・オフ
を繰り返すことにより、より複雑な露光パターンを形成
することも可能である。

【００１３】露光後の感光性ガラスを、露光方向に対し
て非平行な方向に切断して複数に分割するようにする
と、感光性ガラスからなる部材を複数個得る場合の効率
化が図れる。

【００１４】また、露光工程として、積層された複数の
感光性ガラスに同時に露光すると、多数の感光性ガラス
に加工を施す際の効率化が可能である。

【００１５】露光工程として、感光性ガラスと同程度の
屈折率を有する液体中に感光性ガラスを配置した状態で
レーザー照射を行なうと、さらに精度よく露光できる。

【００１６】露光工程において感光性ガラスとレーザー
照射光学系の間に露光用パターンマスクを配置すること
により、パターンマスク寸法によって制御される微細形
状を効率よく露光することができる。

【００１７】また露光工程として、微細なレーザービー
ムを用いるビーム露光において、露光用パターンマスク
を用いることより、複雑な露光パターンを容易に形成す
ることができる。

【００１８】

【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。まず、図１〜図５に基づいて、本発明に係
る加工方法により感光性ガラス製のインクジェットプリ
ンタヘッドを製造する方法を工程順に説明する。まず、
図１に示すように、表裏両面１ａ，１ｂが研磨された感
光性ガラス１（本実施例においては厚さ１ｍｍ）を、移
動台２上に載置する。そしてこの上方のエキシマレーザ
ー発振器３から、ＸｅＣｌエキシマレーザービームを照
射する。そして、図示しない移動装置あるいは光学系に
より、移動台２を移動することあるいはレーザービーム
を走査させることによって、図２に示すように、感光性
ガラス１のエッチングを行なう範囲全てを露光する。

【００１９】露光が完了すると、感光性ガラス１を５０
０〜７００℃程度の高温に加熱し、図３に示すように、
露光部１ｃを結晶化する熱現像工程を行なう。

【００２０】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。この時、感光
性ガラスの部所によってエッチング液をかける時間を変
えることにより、エッチングされる量を変え、図４に示
すように、流路の一部が傾斜した形状のインク流路１ｄ
を形成する。なお本実施例では、感光性ガラス１の両面
にそれぞれエッチング工程を行なうことによって、表裏
両面にインク流路１ｄを設けている。

【００２１】このようにして感光性ガラスからなる流路
基板１を形成した後に、この表裏両面のインク流路１ｄ
を塞ぐように振動板４を貼り付け、さらに振動板４上に
圧電素子５を設けて、図５に示すインクジェットプリン
タヘッドが完成する。このプリンタヘッドは、図示しな
い供給手段からインク流路１ｄ内にインクが充填されて
おり、圧電素子５に電力が供給されたとき、振動板４が
内方へ変形して流路内のインクが加圧されて噴出する。

【００２２】本発明では、図１に示すようにレーザービ
ームを用いて感光性ガラス１の露光を行なっているが、
レーザー発振器より発射された光の広がりを極めて小さ
くでき、実質的に光を直進させることができる。これに
より、感光性ガラス１の厚さが多少厚くても、光の入射
面１ａおよびその反対側の面１ｂのいずれにおいても、
精度よく露光が行なえる。従って、両面にエッチングを
施す場合、両面に同一形状の流路などを正確に形成でき
る。

【００２３】本実施例で用いたＸｅＣｌエキシマレーザ
ーの分光分布を、図６に示している。このＸｅＣｌエキ
シマレーザーの発振波長は３０８ｎｍであり、それ以外
の波長の光強度は殆ど０である。すなわち、感光性ガラ
スの感光領域以外の分光が殆どなく、発光エネルギーは
全て感光性ガラスの露光に使われる。従って、露光の効
率がよく、作業の短時間化が図れる。なお、後述する
が、レーザーは通常の紫外線ランプなどに比べて光強度
が強いため、レーザーに対する感光性ガラスの露光感度
波長域は、紫外線ランプに対するものよりも広くなり、
およそ１５０〜４００ｎｍの範囲である。

【００２４】この実施例では、微細な径のレーザービー
ムを直接照射して感光性ガラス１を露光する、いわゆる
ビーム露光を行なう例を示したが、露光しない部分をマ
スキングしてから感光性ガラスにレーザー照射を行なっ
てもよい。例えば、露光パターン中にレーザービーム径
よりも微細なパターンが含まれているような露光工程の
場合、その微細パターンの部分だけレーザービーム径を
さらに絞って細くするためにレンズを用いて光学系の焦
点位置を変化させる構成とすることが考えられるが、こ
れでは極めて複雑な構成となる。そこで、その微細パタ
ーンに対応するパターンマスクを感光性ガラス上に配置
した状態でレーザービーム露光することにより、単純な
装置で効率よく露光することができる。

【００２５】そのような露光工程の例を図７，８に示し
ている。すなわち、インク流路１ｄの形状の透光部１５
ａとそれ以外の形状の遮光部１５ｂとからなる露光用パ
ターンマスク１５を、感光性ガラス１上に配置し、この
パターンマスク１５を介してレーザーを感光性ガラス１
に照射する。そして図８に示すように、透光部１５ａ全
域にレーザービームを走査して照射を行なう。その後
は、前述の例と同様に、図３に示す熱現像工程およびエ
ッチング工程により図４に示すインク流路１ｄを形成
し、振動板４，圧電素子５を固着して図５に示すインク
ジェットヘッドを完成する。

【００２６】この方法によると、遮光部１５ｂはレーザ
ー光を透過せずその部分の感光性ガラスは露光されない
ため、インクジェットヘッドのノズルのようにレーザー
ビーム径よりも細い溝の形成など、極めて微細な加工が
可能である。また、パターンマスク１５を精度よく形成
することによって、加工精度の向上が可能である。

【００２７】露光用パターンマスクを用いる上記の実施
例は、レーザービーム径よりも広い範囲を露光する場合
にレーザービームを走査させて露光するビーム露光の例
を示しているが、レーザービーム径を露光用パターンマ
スクの大きさと同程度あるいはそれ以上に拡げて、露光
用パターンマスクの全域を一度に露光する例について以
下に詳しく説明する。

【００２８】まず、このような場合の従来例を図２２に
示す。すなわち、水銀ランプ１６の光を楕円凹面鏡１７
で反射して第１のミラー１８に照射し、第１のミラー１
８による反射光をインテグレーター（フライズ・アイ・
レンズ）１９を介して第２のミラー２０に照射し、さら
にその反射光をコンデンサーレンズ２１および露光用パ
ターンマスク２２を介して感光性ガラス２３に投射し露
光するものである。なお、この従来例において、第１，
２のミラー１８，２０は装置の光学系の小型化のため、
インテグレーター１９は光強度の均一化のため、コンデ
ンサーレンズ２１は光の直進性向上のためにそれぞれ用
いられている。この従来例においても水銀ランプ１６を
用いているため、前記した通り、光の直進性が不十分で
あるとともに露光時間が長くかかるという不具合があっ
た。

【００２９】これに対し、本発明に係るエッチングによ
り微細な溝を形成する感光性ガラスの加工方法を、図９
〜図１１に基づいて工程順に説明する。図９に示すよう
に第１の工程では、板厚１ｍｍの感光性ガラス１の表面
１ａと裏面１ｂの両面を研磨し、上方にＸｅＣｌエキシ
マレーザー発振器３を配置して、レーザー光を露光用パ
ターンマスク１５を介して感光性ガラスの表面１ａの全
面に１度に照射する。なお、ここでは単にレーザー発振
器３として示しているが、実際には細いレーザービーム
を感光性ガラスと同程度の大きさまで拡げるために、図
２２の従来例と同様な光学系が内蔵されている。感光性
ガラスの組成は従来例と同様であり、通常紫外線光源に
よる分光透過率特性に基づく感光性ガラスの露光感度波
長域は２４０〜３６０ｎｍ、レーザー光に対する露光感
度波長域は１５０〜４００ｎｍの範囲である。

【００３０】使用したＸｅＣｌエキシマレーザーおよび
その発振器３の仕様は、発振波長３０８ｎｍ，１パルス
当たりのエネルギー強度８０ｍＪ／ｃｍ² ・パルス，パ
ルス幅２０ｎｓｅｃ，繰り返し周波数２００Ｈｚであ
る。

【００３１】図１０に示すように第２の工程では、露光
した感光性ガラス１を５００〜７００°Ｃ程度の高温に
加熱し、露光部１ｃを結晶化する熱現像工程を行なう。

【００３２】次に、図１１に示すように第３の工程で
は、この感光性ガラス１にフッ化水素酸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
グを行ない、結晶化した露光部１ｃを溶解除去して、溝
部（インク流路など）１ｄを形成する。

【００３３】この時の、ＸｅＣｌエキシマレーザーのパ
ルス数（総露光エネルギー量）とエッチング速度比との
関係を図１２に示す。１パルス当たりのエネルギー強度
８０ｍＪ／ｃｍ² のＸｅＣｌエキシマレーザーを１パル
スで、１０以上の極めて高いエッチング速度比が得ら
れ、未露光部と比べエッチング速度の遥かに速い結晶が
形成できていることがわかる。

【００３４】同じ組成の感光性ガラスを超高圧水銀灯で
露光した場合は、上記と同程度のエッチング速度比を得
るためには約３０分の露光時間が必要であったが、上記
ＸｅＣｌエキシマレーザーでは、２００Ｈｚで１パルス
であるので、０．００５秒となり露光時間は３６万分の
１に短縮されたことになる。

【００３５】さらに微細加工性についても従来の超高圧
水銀灯の場合は、６μｍ程度が微細加工の限界であった
が、ＸｅＣｌエキシマレーザーで露光した場合は、深さ
１０μｍ程度までのエッチング加工であれば２μｍのパ
ターンサイズも可能であり、微細加工に有効であること
がわかった。

【００３６】また、光の広がりに関しても約０．２３度
の広がりに抑えることができ、板厚１ｍｍの感光性ガラ
スに１００μｍのパターンを露光した時で、片側４μｍ
の広がりとなるため、光入射の裏面側で１０８μｍとな
る。これは、従来の超高圧水銀灯と比べ１／６に改善で
きたことになる。

【００３７】なお、パターンマスクは図９に示すような
石英などの基板１５上に遮光部を設けたマスクに限ら
ず、遮光板にパターン形状の孔を形成したマスクでもよ
い。

【００３８】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図１３は５ｍｍ程度の厚みをもった感光性ガラスの
ブロック６を、第１の実施例と同様にＸｅＣｌレーザー
の照射により露光するものである。露光が終了すると、
露光方向に直交する切断線７に沿ってブロック６を切断
し、小片６ａ〜６ｅに分割する。ブロック６の切断に
は、半導体のウエハー切断用として周知のスライシング
マシーンまたはダイシングマシーンなどが用いられる。
そして、分割した小片６ａ〜６ｅを熱現像した後、図１
４のように小片６ａ〜６ｅを並べて片面を保護部材８で
覆った状態で、図面上方からエッチング液（図示せず）
を浴びせてエッチングする。こうして一方の面のエッチ
ングが終了したら、小片６ａ〜６ｅを反転させて他方の
面を同様にエッチングする。このようにして、表裏両面
に同一の加工を施された複数の小片６ａ〜６ｅを得る。

【００３９】これによると、多数の板部材６ａ〜６ｅの
露光工程が同時に行なえるため、作業効率が非常に向上
し作業の短時間化が可能である。そして、図１４のよう
にエッチング工程も複数個同時に行なうことにより、さ
らに作業を短時間化することができる。特に、本実施例
のように同一形状の小片を多数製造する場合は、作業が
極めて効率的である。

【００４０】また、露光時の光の入射を正常に行なうた
めに、感光性ガラスの表面は研磨加工が施されるが、従
来は複数の板部材を製造する場合には各板部材の表面に
それぞれ研磨加工を行なう必要があったが、本実施例に
よるとブロック６の表面にのみ研磨しておけばよく、研
磨加工の回数が大幅に減り、作業効率が向上する。

【００４１】この加工方法において、露光用パターンマ
スクを用いて露光工程を行なう例を図１５に示してい
る。すなわち、感光性ガラスのブロック６の上面に、透
光部１５ａと遮光部１５ｂとからなるパターンマスク１
５を配置して、このパターンマスク１５を介してブロッ
ク６にレーザー照射を行なう。その後の熱現像工程，エ
ッチング工程などは上記の例と同様である。このよう
に、パターンマスク１５を用いて露光工程を行なうこと
により、極めて微細かつ精密な加工が可能である。

【００４２】図１６に示す第３の実施例は、複数の感光
性ガラス板９ａ〜９ｅを積層した状態で、一度に露光を
行なう方法である。この方法でも露光工程が短縮でき、
作業効率が向上する。また図１７に示すように、露光用
パターンマスク１５を用いて露光工程を行い、精密な加
工を行なうこともできる。

【００４３】レーザーは極めて直進性がよいので、第２
の実施例のように感光性ガラスの厚さが厚い場合や、第
３の実施例のように複数の感光性ガラス板を積層した場
合にも、ガラス内を光が透過する際に殆ど広がらず上面
から下面に至るまで精度よく露光できる。従って、第
２，３の実施例に基づいて製造した小片６ａ〜６ｅ，９
ａ〜９ｅは、寸法精度よくエッチング加工できる。

【００４４】第１〜３の実施例では、空気中に感光性ガ
ラスを置いた状態で露光を行なっているが、感光性ガラ
スをそれと近い屈折率をもつ液体中に入れて露光を行な
うと、感光性ガラスの表面における光の反射および屈折
の影響が小さく、より精度よく露光することができる。
その一例を図１８に示している。これによると、感光性
ガラス（屈折率１．５１１１７）と近い屈折率をもつと
ともに光の透過性のよい液体１０，例えばベンゼン（屈
折率１．５０１２）を満たした容器１１内に、感光性ガ
ラス板１２ａ〜１２ｅを入れている。なお、本実施例で
は、図示しない治具を用いて各ガラス板１２ａ〜１２ｅ
を間隔を置いて積層し、その間隙に液体１０が介在する
ようにしている。そして、第３の実施例と同様にレーザ
ー露光を行なうと、光の反射、屈折の影響を受けず、感
光性ガラス板１２ａ〜１２ｅが精度よく露光される。

【００４５】なお、感光性ガラスを入れる液体１０は、
感光性ガラスと同程度の屈折率１．５前後で光の透過性
が高ければよく、例えば四塩化炭素（屈折率１．４６０
７）やパラフィン油（屈折率１．４８）などの液体が利
用できる。また、この実施例では複数の感光性ガラス板
を間隔を置いて積層した状態で液体１０中に入れている
が、第１の実施例のように１枚の板部材のみを露光する
場合や、第２の実施例のようにブロックの状態で露光す
る場合にも、このように液体１０中で感光性ガラスを露
光することによって精度を高めることができる。

【００４６】もちろんこの場合も、図１９に示すように
露光用パターンマスク１５を介して感光性ガラス板１２
ａ〜１２ｅにレーザー照射を行なうことにより、より微
細な加工が可能になる。

【００４７】上記第１〜４の実施例のように、レーザー
を用いて感光性ガラスを露光すると、光の広がりが極め
て小さく加工精度が向上する。特に、パターンマスクを
介して感光性ガラスにレーザー照射を行なうと、より精
密な加工が可能になる。また、レーザーの照射エネルギ
ーの無駄がないため効率がよくなる。

【００４８】なお、他のレーザー光を用いて上記第１の
実施例と同様に感光性ガラスを露光した実施例について
以下に説明する。

【００４９】図９に示す実施例と同様に、板厚１ｍｍの
感光性ガラス基板の両面を研磨し、上方にＸｅＦエキシ
マレーザー発振器を配置して、レーザー光を露光用パタ
ーンマスクを介して感光性ガラスの表面に照射する。

【００５０】使用したＸｅＦエキシマレーザーおよび発
振器の仕様は、発振波長３５１ｎｍ、パルス幅２０ｎｓ
ｅｃ、１パルス当たりのエネルギー強度６０ｍＪ／ｃｍ
² ・パルス、繰り返し周波数２００Ｈｚである。

【００５１】その後前述の実施例と同様に熱現像工程と
エッチング工程を行なった。すると５パルス照射以上で
安定なエッチング速度比が得られるようになった。総エ
ネルギー強度は、３００ｍＪ／ｃｍ² 以上で安定の露光
となる。微細加工性や直進性は、ＸｅＣｌエキシマレー
ザーの場合と同様に良好であった。

【００５２】上記３５１ｎｍの波長は、通常紫外光源を
使用して測定された感光性ガラスの相対露光感度（図２
１参照）によれば、露光感度波長域外であるが、強力な
光エネルギーをもつレーザーの通常使用条件において
は、感光性ガラスに実用上十分な露光作用を与えること
が判明した。

【００５３】また、ＡｒＦエキシマレーザー光を感光性
ガラスに照射した他の実施例について説明する。上記実
施例と同様な組成で板厚１ｍｍの感光性ガラス基板の両
面を研磨し、上方にＡｒＦエキシマレーザー発振器を配
置してレーザー光を露光用パターンマスクを介して感光
性ガラスの表面に照射する。使用したＡｒＦエキシマレ
ーザーおよび発振器の仕様は、発振波長１９３ｎｍ，パ
ルス幅２０ｎｓｅｃ，１パルス当たりのエネルギー強度
５ｍＪ／ｃｍ² ・パルス，繰り返し周波数１Ｈｚであ
る。そして、熱現像工程とエッチング工程を行なったと
ころ５０パルス照射以上で安定なエッチング速度比が得
られた。

【００５４】上記１９３ｎｍの波長も、文献１などに記
載されている通常紫外線光源を使用して測定された感光
性ガラスの露光感度波長域（図２１参照）の外にあるに
もかかわらず、その強力な光エネルギーのためにレーザ
ーとしての通常使用条件において感光性ガラスに実用上
十分な露光作用を与えうることが判明した。このよう
に、上記実施例における感光性ガラスの露光感度波長域
は、通常紫外線を使用して測定される感光性ガラスの露
光感度波長域よりも広い波長域とみなされる。

【００５５】このような実験結果より、レーザー光照射
による感光性ガラスの露光感度波長域は上記実施例など
を考察することにより、１５０〜４００ｎｍの範囲とい
える。

【００５６】したがって、ＸｅＣｌエキシマレーザーを
用いるのが最適ではあるが、他のエキシマレーザー，す
なわちＸｅＦ，ＡｒＦさらにＫｒＦ，Ｆ₂ エキシマレー
ザーなどを用いることも可能である。またＮ2 レーザー
を用いることも可能である。さらにＮｄ⁺ ：ＹＡＧレー
ザー，色素レーザー，Ｋｒイオンレーザー，Ａｒイオン
レーザーあるいは銅蒸気レーザーの基本発振波長光を非
線形光学素子などにより紫外域波長に変換した光源を用
いることも可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によると、レーザー
を用いることにより、感光性ガラスを露光する際の光の
広がりが極めて小さくなり加工精度が向上するととも
に、照射エネルギーの無駄がないため効率がよくなる。
また、厚い感光性ガラスにおいても精度よく露光できる
ため、ブロック状の感光性ガラスを露光後分割したり、
複数の感光性ガラスを積層した状態で一度に露光するこ
とによって、短時間で効率よく多数の感光性ガラス部材
が製造できる。

【００５８】感光性ガラスと同程度の屈折率を有する液
体中に感光性ガラスを配置した状態で露光工程を行なう
と、光の反射や屈折の影響が小さいため、より精度よく
露光が行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の露光工程を示す正面図

【図２】図１に示す露光工程終了時の感光性ガラスの正
面図

【図３】熱現像工程における感光性ガラスの正面図

【図４】エッチング工程後の感光性ガラスの断面図

【図５】感光性ガラスを用いて製造したインクジェット
プリンタヘッドの断面図

【図６】塩化キセノンエキシマレーザーの分光分布図

【図７】第１の実施例において露光用パターンマスクを
用いた露光工程を示す正面図

【図８】図７に示す露光工程終了時の感光性ガラスの正
面図

【図９】第１の実施例において露光用パターンマスクを
用いた露光工程のもう一つの例を示す正面図

【図１０】図９に示す感光性ガラスの熱現像工程後の正
面図

【図１１】図９に示す感光性ガラスのエッチング工程後
の正面図

【図１２】第１の実施例における総露光エネルギー量と
エッチング速度比との関係図

【図１３】本発明の第２の実施例の露光工程を示す正面
図

【図１４】第２の実施例のエッチング工程を示す縮小正
面図

【図１５】第２の実施例において露光用パターンマスク
を用いた露光工程を示す正面図

【図１６】本発明の第３の実施例の露光工程を示す正面
図

【図１７】第３の実施例において露光用パターンマスク
を用いた露光工程を示す正面図

【図１８】本発明の第４の実施例の露光工程を示す正面
図

【図１９】第４の実施例において露光用パターンマスク
を用いた露光工程を示す正面図

【図２０】従来の露光工程の第１の例を示す正面図

【図２１】水銀ランプの分光分布図

【図２２】従来の露光工程の第２の例を示す正面図

【符号の説明】

１感光性ガラス１ｃ露光部３レーザー発振器６感光性ガラス９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ感光性ガラス１０液体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ感光性ガ
ラス１５露光用パターンマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤宣裕東京都墨田区太平四丁目１番１号株式会社精工舎内 (72)発明者大野裕和東京都墨田区太平四丁目１番１号株式会社精工舎内 (72)発明者高橋智明東京都墨田区太平四丁目１番１号株式会社精工舎内 (72)発明者高橋司長東京都墨田区太平四丁目１番１号株式会社精工舎内 (72)発明者松村敏雄東京都墨田区太平四丁目１番１号株式会社精工舎内審査官三崎仁 (56)参考文献特開昭62−183981（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−106524（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光性ガラスを、発振波長が上記感光性
ガラスの露光感度波長域にあるレーザーの照射によって
露光する露光工程と、上記感光性ガラスの上記露光部を
結晶化する熱現像工程と、結晶化された上記露光部をエ
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。
【請求項２】上記露光工程は、上記レーザーの照射ビ
ームを上記感光性ガラスに対し相対的に移動させて露光
パターンを形成するものであることを特徴とする請求項
１に記載の感光性ガラスの加工方法。
【請求項３】上記露光工程は、上記感光性ガラス上に
配置した露光用パターンマスクを介して上記レーザー照
射を行なうものであることを特徴とする請求項１または
２に記載の感光性ガラスの加工方法。
【請求項４】上記レーザーはエキシマレーザーである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の感光
性ガラスの加工方法。
【請求項５】上記レーザーの上記発振波長は、１５０
〜４００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載の感光性ガラスの加工方法。
【請求項６】露光後に上記感光性ガラスを露光方向に
対して非平行な方向に切断して複数に分割する工程を含
むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の感
光性ガラスの加工方法。
【請求項７】上記露光工程は、積層された複数の上記
感光性ガラスに同時に行なうものであることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載の感光性ガラスの加工
方法。
【請求項８】上記露光工程は、上記感光性ガラスと同
程度の屈折率を有する液体中に上記感光性ガラスを配置
した状態で上記レーザー照射を行なうものであることを
特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の感光性ガラ
スの加工方法。