[发明专利]激光加工用玻璃及使用了其的带孔玻璃的制造方法

说明书

本发明提供在将利用紫外线激光照射的改性部形成与蚀刻组合而成的微细孔一并加工技术中能够制作具有圆形的轮廓和平滑的内壁的孔、能够实现实用的连续生产的玻璃组成。本发明涉及一种激光加工用玻璃，所述玻璃的组成以摩尔％表示包含45.0％≤SiO₂≤70.0％、2.0％≤B₂O₃≤20.0％、3.0％≤Al₂O₃≤20.0％、0.1％≤CuO≤2.0％、0％≤TiO₂≤15.0％、及0％≤ZnO≤9.0％，且0≤Li₂O+Na₂O+K₂O2.0％。

技术领域

本发明涉及激光加工用玻璃及使用了其的带孔玻璃的制造方法。

背景技术

作为在MEMS或者电子设备中使用的微小元件，使用排列有许多微细的贯通孔的原材。对于该原材，一般使用由温度变化引起的膨胀收缩小且难以产生破损的硅晶圆(CTE＝35×10^-7/℃左右)。此外，由于热膨胀系数(CTE)小，所以还具有由温度变化引起的特性的变动也小等特征。另一方面，硅晶圆的母材即硅单晶的制造成本非常高，因此硅晶圆也非常昂贵。进而，在被实用化的对硅晶圆的开孔加工方法即利用了烧蚀的激光加工中，由于需要对1个孔照射多个脉冲，难以高速加工，生产节拍时间变长，所以加工成本也变得高昂。

另一方面，已知有将紫外线激光脉冲的照射与湿式蚀刻组合而在理论上能够进行每秒1000个以上的高速的开孔加工的技术(专利文献1)。根据本加工方法，将535nm以下的波长的脉冲激光以规定的透镜聚光后，对想要形成孔的基板状的玻璃进行照射而形成改性部。进而，利用所形成的改性部的部分与其他部分相比蚀刻速度变大这点，将形成有改性部的玻璃浸在氢氟酸溶液中，在改性部的部分中形成贯通孔或有底孔。

根据该专利文献1，在实施例1或12等中记载的含钛的硅酸盐玻璃中，实现了圆柱状或截圆锥状的贯通孔的一并同时制作。然而，由于实施例中公开的玻璃组成以氧化物的形态包含许多碱金属，所以存在以下问题：热膨胀系数比硅晶圆大，不适合于MEMS或电子设备用途；或者由于以高浓度含有作为促进失透的发生的成分而已知的钛作为失透的成核剂，所以玻璃容易失透而不适于连续生产；或者组成中包含的碱成分会污染设备的制造工序等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4672689号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的是提供在将利用紫外线激光照射的改性部形成与蚀刻组合的微细孔一并加工技术中能够制作具有圆形的轮廓和平滑的内壁的孔、能够实现实用的连续生产的玻璃。

用于解决课题的方案

本发明人们首次发现，即使是玻璃单纯仅包含Al而得不到充分的孔品质的情况下，通过将Cu离子组合使用，也可得到良好的孔品质。

本发明提供一种激光加工用玻璃，所述玻璃的组成以摩尔％表示包含：

45.0％≤SiO₂≤70.0％、

2.0％≤B₂O₃≤20.0％、

3.0％≤Al₂O₃≤20.0％、

0.1％≤CuO≤2.0％、

0％≤TiO₂≤15.0％、及

0％≤ZnO≤9.0％，并且

0≤Li₂O+Na₂O+K₂O2.0％。