[发明专利]玻璃表面的微细加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在玻璃表面上形成凹部和凸部的微细加工方法。 更具体地，本发明涉及其中不仅可以进行微米级微细加工而且可以进 行纳米级微细加工的玻璃表面微细加工方法。

背景技术

玻璃是化学稳定的，具有低热膨胀系数，且具有优异的物理和化 学性质。因此，玻璃适合用作化学反应芯片、光学部件和电子部件的 材料。然而，一方面由于玻璃是易碎的材料，所以难以通过诸如磨削 和切削的机械去除加工进行镜面精加工而没有裂纹和碎屑。对于进行 玻璃的镜面精加工，必须降低加工速率且要求高水平的加工技术。因 此，难以有效地实施机械镜面精加工。

JP-A-2005-298312公开了一种用于实现微米级加工的加工技术。 在该技术中，将已进行离子交换处理的玻璃表面磨削，从而加工所述 表面，在该离子交换处理中，玻璃被浸入熔融盐如KNO₃中几小时以将 玻璃表面附近存在的Na⁺离子与K⁺离子交换(即所谓的化学强化处理)。

发明内容

然而，在JP-A-2005-298312中所公开的技术具有以下问题：因为 待加工的玻璃已进行化学强化，所以当通过磨削(研磨)对该玻璃进行加 工时易于形成横向裂纹(延迟裂纹)。因此，即使在微米级加工中没有问 题，该技术也不适合于纳米级加工。

此外，因为离子交换是其中玻璃被浸入高温熔融盐中的处理，所 以在JP-A-2005-298312中所公开的加工技术必须应用耐高温的掩模。 因此，该技术有这样处理麻烦的问题。

因此，本发明的目的是提供一种玻璃表面的微细加工方法，其中 不仅可以容易实施微米级微细加工，而且可以容易实施纳米级微细加 工。

即，本发明是基于这样的发现，且涉及如下(1)至(6)项：

(1)一种用于在含碱金属氧化物的玻璃的表面上形成凸部的方法， 所述方法包含：

对与待成为凸部的第二区域的表面相邻的第一区域的表面涂覆保 护层的步骤；

从第二区域的所述表面去除碱离子的步骤；

从第一区域的所述表面去除保护层的步骤；和

对所述第二区域的已去除碱离子的所述表面以及所述第一区域的 已去除保护层的所述表面进行研磨的步骤。

(2)根据(1)项所述的玻璃表面微细加工方法，其中所述从第二区域 的表面去除碱离子的步骤包含将第二区域的表面与酸性液接触。

(3)根据(2)项所述的玻璃表面微细加工方法，其中所述酸性液具有 5以下的pH值。

(4)根据(1)至(3)项中任一项所述的玻璃表面微细加工方法，其中所 述玻璃是磁盘用环状玻璃衬底。

(5)根据(1)至(3)项中任一项所述的玻璃表面微细加工方法，其中所 述玻璃是载玻片。

(6)一种用于在含碱金属氧化物的玻璃的表面上形成凸部的玻璃表 面微细加工方法，所述方法包含：

对与待成为凸部的第二区域的表面相邻的第一区域和第三区域的 表面涂覆保护层的步骤；

从第二区域的所述表面去除碱离子的步骤；

从第一区域和第三区域的所述表面去除保护层的步骤；和

对所述第二区域的已去除碱离子的所述表面以及所述第一区域和 第三区域的已去除保护层的所述表面进行研磨的步骤。

根据本发明，不仅微米级的玻璃表面微细加工，而且纳米级的玻 璃表面微细加工也是可能的，并且可以减少裂纹和横向裂纹的出现。

附图说明

图1是显示本发明的玻璃表面微细加工的方法的流程图；

图2是玻璃表面的实例的示意图，该图图示了待成为凸部的第二 区域；

图3(A)至3(E)是图示通过沿图2的线III-III切割所获得的部分的 示意图，该图显示了在图1中所示的各个步骤之后所获得的玻璃构造。

图4是玻璃表面的另一实例的示意图，该图图示了待成为凸部的 第二区域。

图5(A)至5(E)是图示通过沿图4的线V-V切割所获得的部分的示 意图，该图显示了在图1中所示的各个步骤之后所获得的玻璃构造。

图6是图示通过本发明的玻璃表面微细加工方法所制造的载玻片 的构造的透视图。

图7是显示通过沿线A-A切割图6的载玻片所获得的部分的剖视 图。