JPH05139788A - 感光性ガラスの露光方法 - Google Patents
感光性ガラスの露光方法Info
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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
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- C03C4/04—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 最適の露光状態を容易に実現し、感光性ガラ
スの加工の歩留りを向上させる。 【構成】 感光性ガラス板10の上方に、感光性ガラスの
感度波長域240 〜340nmをその発振波長に含む高圧水銀
ランプを光源1として配置し、光源からの光1aを露光
マスク2を介して感光性ガラス板の表面10aに照射す
る。露光マスク2には露光パターン2aと遮光部2bと
が形成してあり、感光性ガラス板10を挾んで露光パター
ン2aの1つと対向する位置に、透過率を測定する手段
であるフォトセンサ3が配設してある。光源1から光1
aを照射して感光性ガラス板10を露光しながら、感光性
ガラス板10を透過した光をフォトセンサ3で受け、フォ
トセンサ3の出力変化によって透過率を測定していく。
所望の透過率になった時が所望の露光状態であるので、
そこで露光を停止する。この露光により最適の露光状態
の露光部11が安定して形成される。
スの加工の歩留りを向上させる。 【構成】 感光性ガラス板10の上方に、感光性ガラスの
感度波長域240 〜340nmをその発振波長に含む高圧水銀
ランプを光源1として配置し、光源からの光1aを露光
マスク2を介して感光性ガラス板の表面10aに照射す
る。露光マスク2には露光パターン2aと遮光部2bと
が形成してあり、感光性ガラス板10を挾んで露光パター
ン2aの1つと対向する位置に、透過率を測定する手段
であるフォトセンサ3が配設してある。光源1から光1
aを照射して感光性ガラス板10を露光しながら、感光性
ガラス板10を透過した光をフォトセンサ3で受け、フォ
トセンサ3の出力変化によって透過率を測定していく。
所望の透過率になった時が所望の露光状態であるので、
そこで露光を停止する。この露光により最適の露光状態
の露光部11が安定して形成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感光性ガラスの露光方
法に関する。
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、感光性ガラスにエッチングにより
加工を施し、インクジェットプリンタヘッドなど微細な
形状を形成する方法がある。この方法は、紫外線ランプ
の照射により感光性ガラスの所望の部分を露光し(露光
工程)、感光性ガラスを500〜700℃に加熱して露
光部を結晶化させ(熱現像工程)、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)方法である。なお、紫外線ラ
ンプとしては、高圧水銀ランプなどが用いられている。
加工を施し、インクジェットプリンタヘッドなど微細な
形状を形成する方法がある。この方法は、紫外線ランプ
の照射により感光性ガラスの所望の部分を露光し(露光
工程)、感光性ガラスを500〜700℃に加熱して露
光部を結晶化させ(熱現像工程)、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)方法である。なお、紫外線ラ
ンプとしては、高圧水銀ランプなどが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、感光
性ガラス板を露光し熱現像して形成した結晶部をエッチ
ングして、溝などを加工する時のエッチング深さの制御
は、エッチング時間やエッチング液の温度や濃度などエ
ッチング条件で行っていた。そして結晶部をエッチング
するときのエッチング速度は、エッチング条件だけでな
く、熱現像によって形成された結晶の状態で左右され
る。そしてこの結晶部の結晶の状態は、露光状態と熱現
像によって決定する。
性ガラス板を露光し熱現像して形成した結晶部をエッチ
ングして、溝などを加工する時のエッチング深さの制御
は、エッチング時間やエッチング液の温度や濃度などエ
ッチング条件で行っていた。そして結晶部をエッチング
するときのエッチング速度は、エッチング条件だけでな
く、熱現像によって形成された結晶の状態で左右され
る。そしてこの結晶部の結晶の状態は、露光状態と熱現
像によって決定する。
【0004】特に露光は、感光性ガラスのロットによる
露光感度の変動や、光源の発光強度や、発光波長変動に
よる影響を受け、適切な露光状態であったかどうかは、
熱現像後の結晶の状態を見て初めて判るのが現状であっ
た。しかも、結晶部を目で見て、その色や濃度や板厚を
貫通しているか否か等から判断しているが、この目によ
る判断によって最適の露光状態を判断することは不可能
であり、露光状態を判断しながら露光できないから、こ
のために感光性ガラスの加工の歩留りを悪くしていた。
露光感度の変動や、光源の発光強度や、発光波長変動に
よる影響を受け、適切な露光状態であったかどうかは、
熱現像後の結晶の状態を見て初めて判るのが現状であっ
た。しかも、結晶部を目で見て、その色や濃度や板厚を
貫通しているか否か等から判断しているが、この目によ
る判断によって最適の露光状態を判断することは不可能
であり、露光状態を判断しながら露光できないから、こ
のために感光性ガラスの加工の歩留りを悪くしていた。
【0005】そこで本発明の目的は、感光性ガラスの露
光に際して、熱現像を待たないで、しかも目に頼らない
で最適の露光状態を容易に実現し、感光性ガラスの加工
の歩留りを向上させることにある。
光に際して、熱現像を待たないで、しかも目に頼らない
で最適の露光状態を容易に実現し、感光性ガラスの加工
の歩留りを向上させることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の感光性ガラスの加工方法は、感光性ガラス
の感度波長域を含む発振波長を持つ光源で感光性ガラス
板を露光し、上記の露光は、露光した光が感光性ガラス
板を透過する透過率を測定しながら行い、所定の露光状
態に対応する透過率が得られた時に露光を停止すること
を特徴としている。
に、本発明の感光性ガラスの加工方法は、感光性ガラス
の感度波長域を含む発振波長を持つ光源で感光性ガラス
板を露光し、上記の露光は、露光した光が感光性ガラス
板を透過する透過率を測定しながら行い、所定の露光状
態に対応する透過率が得られた時に露光を停止すること
を特徴としている。
【0007】上記の光源は、レーザー、特にXeClエ
キシマレーザーが望ましい。
キシマレーザーが望ましい。
【0008】本発明者は、感光性ガラスを、感光性ガラ
スの感度波長域を含む発振波長を持つ光源で露光する
と、その透過分光特性が変化すること、及び所定の透過
率では所定の露光状態が得られることを発見した。
スの感度波長域を含む発振波長を持つ光源で露光する
と、その透過分光特性が変化すること、及び所定の透過
率では所定の露光状態が得られることを発見した。
【0009】図4に示す実験データでは、露光装置とし
て、キャノン製マスクアライナである「キャノンPL
A」(製品名)を用い、出力250wの高圧水銀灯で露
光を行った。露光する感光性ガラスとして、板厚t=
1.6mmのものを用いた。感光性ガラスの感度波長域3
00〜320nmを含むように、光源の発振波長を200
nmから700nmまで変化させ、露光時間を5分,10
分,30分,1時間,2時間,3時間,4時間,6時間
としてそれぞれ透過率(%)を測定した。このデータか
ら発振波長が240〜340nmの波長域で透過率の変化
が大きいことが判る。また2時間から3時間の露光時間
で、透過率約25〜20%となった時が、極めてエッチ
ングされやすい結晶部が形成でき、具体的にはエッチン
グ速度10〜19μm /min の結晶部が形成でき、最適
の露光状態であることが判った。
て、キャノン製マスクアライナである「キャノンPL
A」(製品名)を用い、出力250wの高圧水銀灯で露
光を行った。露光する感光性ガラスとして、板厚t=
1.6mmのものを用いた。感光性ガラスの感度波長域3
00〜320nmを含むように、光源の発振波長を200
nmから700nmまで変化させ、露光時間を5分,10
分,30分,1時間,2時間,3時間,4時間,6時間
としてそれぞれ透過率(%)を測定した。このデータか
ら発振波長が240〜340nmの波長域で透過率の変化
が大きいことが判る。また2時間から3時間の露光時間
で、透過率約25〜20%となった時が、極めてエッチ
ングされやすい結晶部が形成でき、具体的にはエッチン
グ速度10〜19μm /min の結晶部が形成でき、最適
の露光状態であることが判った。
【0010】このことから、上記の波長域での透過率を
測定すれば、露光状態が判明することが明らかとなっ
た。
測定すれば、露光状態が判明することが明らかとなっ
た。
【0011】光源としては、高圧水銀ランプの他にも、
XeClエキシマレーザーやKrFエキシマレーザーが
使用できる。
XeClエキシマレーザーやKrFエキシマレーザーが
使用できる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照し、インクジェットプリン
タヘッドのインク流路を形成する本発明の実施例につい
て説明する。図1に示すように、露光工程では、板厚1
mmの感光性ガラス板10の表面10aを研磨し、上方に
光源1を配置して、光源からの光1aを露光マスク2を
介して感光性ガラス板の表面10aに照射する。露光マ
スク2には感光性ガラス板10の表面に形成されるイン
ク流路となる溝などの形状の露光パターン2a…と、そ
の他の部分に遮光部2b…とが形成してある。感光性ガ
ラス板10を挾んで露光パターン2aの1つと対向する
位置に、透過率を測定する手段であるフォトセンサ3が
配設してある。
タヘッドのインク流路を形成する本発明の実施例につい
て説明する。図1に示すように、露光工程では、板厚1
mmの感光性ガラス板10の表面10aを研磨し、上方に
光源1を配置して、光源からの光1aを露光マスク2を
介して感光性ガラス板の表面10aに照射する。露光マ
スク2には感光性ガラス板10の表面に形成されるイン
ク流路となる溝などの形状の露光パターン2a…と、そ
の他の部分に遮光部2b…とが形成してある。感光性ガ
ラス板10を挾んで露光パターン2aの1つと対向する
位置に、透過率を測定する手段であるフォトセンサ3が
配設してある。
【0013】使用される光源1としては、感光性ガラス
の感度波長域240〜340nmをその発振波長に含む高
圧水銀ランプを使用し、240〜340nmの発振波長域
を用いる。またフォトセンサ3としては、感光性ガラス
の透過分光特性が変化する範囲の透過率を測定できるも
のであれば良く、GaP,GaAsPなどのフォトダイ
オード等が好適である。
の感度波長域240〜340nmをその発振波長に含む高
圧水銀ランプを使用し、240〜340nmの発振波長域
を用いる。またフォトセンサ3としては、感光性ガラス
の透過分光特性が変化する範囲の透過率を測定できるも
のであれば良く、GaP,GaAsPなどのフォトダイ
オード等が好適である。
【0014】光源1からの光1aを照射して感光性ガラ
ス板10を露光しながら、感光性ガラス板10を透過し
た光をフォトセンサ3で受け、フォトセンサ3の出力変
化によって透過率を測定してゆく。最適の露光状態とし
て、この例ではエッチング速度約10μm /min の結晶
部を得るために、約2時間露光して透過率が約25%に
なった時に露光を停止した。この露光により露光部11
…が形成される。
ス板10を露光しながら、感光性ガラス板10を透過し
た光をフォトセンサ3で受け、フォトセンサ3の出力変
化によって透過率を測定してゆく。最適の露光状態とし
て、この例ではエッチング速度約10μm /min の結晶
部を得るために、約2時間露光して透過率が約25%に
なった時に露光を停止した。この露光により露光部11
…が形成される。
【0015】図2に示すように、感光性ガラス板10を
500〜700℃程度の高温に加熱し、露光部11…を
結晶化する熱現像を行って、結晶部11a…を形成す
る。
500〜700℃程度の高温に加熱し、露光部11…を
結晶化する熱現像を行って、結晶部11a…を形成す
る。
【0016】次に図3に示すように、この感光性ガラス
板10にフッ化水素酸(HF)6%溶液を25℃の液温
に保ったエッチング液を用いて、シャワー圧力3kgf/
cm2で10分間エッチングを行ったところ、感光性ガラ
ス板10の両面に、エッチング深さが100μm の溝部
12…が形成できた。即ち、上記の露光,現像により形
成された結晶部11aは、エッチング速度が約10μm
/min であり、最適の露光状態であった。この溝部12
をインク流路としてインクジェットプリンタヘッドを構
成する。
板10にフッ化水素酸(HF)6%溶液を25℃の液温
に保ったエッチング液を用いて、シャワー圧力3kgf/
cm2で10分間エッチングを行ったところ、感光性ガラ
ス板10の両面に、エッチング深さが100μm の溝部
12…が形成できた。即ち、上記の露光,現像により形
成された結晶部11aは、エッチング速度が約10μm
/min であり、最適の露光状態であった。この溝部12
をインク流路としてインクジェットプリンタヘッドを構
成する。
【0017】上記実施例においては、光源として高圧水
銀ランプを用いているが、その他にもXeF(発振波長
351nm),XeCl(発振波長308nm),KrF
(発振波長248nm),ArF(発振波長193nm)エ
キシマレーザーまたはN2 レーザー(発振波長337n
m)を用いてもよく、またNd +とYAG(イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット)とを混合したレーザ
ー,色素レーザー,Krイオンレーザー,Arイオンレ
ーザーまた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に変換したレーザーを用いて
もよく、またエキシマランプを用いてもよい。
銀ランプを用いているが、その他にもXeF(発振波長
351nm),XeCl(発振波長308nm),KrF
(発振波長248nm),ArF(発振波長193nm)エ
キシマレーザーまたはN2 レーザー(発振波長337n
m)を用いてもよく、またNd +とYAG(イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット)とを混合したレーザ
ー,色素レーザー,Krイオンレーザー,Arイオンレ
ーザーまた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に変換したレーザーを用いて
もよく、またエキシマランプを用いてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、感
光性ガラスの感度波長域を含む発振波長を持つ光源で感
光性ガラスを露光し、露光した光が感光性ガラスを透過
する透過率を測定しながら露光を行い、所望の透過率が
得られた時に露光を停止するので、常に最適の露光状態
を実現でき、その後の熱現像,エッチングにより溝が形
成された際には、常に均一な形状となり、歩留りが向上
する。したがってインクジェットプリンタヘッドのイン
ク流路やマイクロマシーン等の微細加工の応用分野にお
いて極めて有効である。
光性ガラスの感度波長域を含む発振波長を持つ光源で感
光性ガラスを露光し、露光した光が感光性ガラスを透過
する透過率を測定しながら露光を行い、所望の透過率が
得られた時に露光を停止するので、常に最適の露光状態
を実現でき、その後の熱現像,エッチングにより溝が形
成された際には、常に均一な形状となり、歩留りが向上
する。したがってインクジェットプリンタヘッドのイン
ク流路やマイクロマシーン等の微細加工の応用分野にお
いて極めて有効である。
【図1】本発明の露光工程を示す正面図である。
【図2】同上の熱現像工程後の感光性ガラスの正面図で
ある。
ある。
【図3】同上のエッチング工程後の感光性ガラスの正面
図である。
図である。
【図4】感光性ガラスの露光による透過分光特性の変化
を示す特性図である。
を示す特性図である。
1 光源 3 透過率を測定する手段 10 感光性ガラス板
Claims (3)
- 【請求項1】 感光性ガラスの感度波長域を含む発振波
長を持つ光源で感光性ガラス板を露光し、 上記露光は、露光した光が上記感光性ガラス板を透過す
る透過率を測定しながら行い、所定の露光状態に対応す
る透過率が得られた時に露光を停止することを特徴とす
る感光性ガラスの露光方法。 - 【請求項2】 請求項1において、上記光源は、レーザ
ーであることを特徴とする感光性ガラスの露光方法。 - 【請求項3】 請求項2において上記レーザーはXec
lエキシマレーザーであることを特徴とする感光性ガラ
スの露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303444A JP2873413B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 感光性ガラスの露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303444A JP2873413B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 感光性ガラスの露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05139788A true JPH05139788A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2873413B2 JP2873413B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=17921071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3303444A Expired - Fee Related JP2873413B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 感光性ガラスの露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873413B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3303444A patent/JP2873413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2873413B2 (ja) | 1999-03-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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