(57)【要約】【課題】薄いガラス板に対して、レーザー光を照射しても割れやクラックを発生させることなく貫通孔を形成することができる、貫通孔を有するガラス板の製造方法及び貫通孔を有するガラス板を提供する。【解決手段】貫通孔２を有するガラス板１を製造する方法であって、支持台１０の上に、液体層１１を介在させてガラス板１を載置する工程と、液体層１１を凝固させて凝固層１２にすることにより、ガラス板１を支持台１０の上に固定する工程と、支持台１０の上に固定されたガラス板１に、上方からパルスレーザー１３を照射してガラス板１に貫通孔２を形成する工程と、凝固層１２を融解させて、貫通孔２が形成されたガラス板１を支持台１０から取り外す工程とを備えることを特徴としている【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有するガラス板を製造する方法であって、
支持台の上に、液体層を介在させてガラス板を載置する工程と、
前記液体層を凝固させて凝固層にすることにより、前記ガラス板を前記支持台の上に固定する工程と、
前記支持台の上に固定された前記ガラス板に、上方からパルスレーザーを照射して前記ガラス板に貫通孔を形成する工程と、
前記凝固層を融解させて、前記貫通孔が形成された前記ガラス板を前記支持台から取り外す工程とを備える、貫通孔を有するガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記パルスレーザーの波長が、１０００ｎｍ以上である、請求項１に記載の貫通孔を有するガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記レーザーが、フェムト秒レーザーである、請求項１または２に記載の貫通孔を有するガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記ガラス板の厚みが、５０μｍ未満である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の貫通孔を有するガラス板の製造方法。
【請求項５】
貫通孔を有し、厚みが５０μｍ未満である、ガラス板。
【請求項６】
前記貫通孔を、１ｃｍ２あたり１０００個以上有している、請求項５に記載のガラス板。
【請求項７】
インターポーザー用である、請求項５または６に記載のガラス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔を有するガラス板の製造方法及びガラス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
貫通孔を有するガラス板の用途としては、例えば、ガラスインターポーザーが知られている（特許文献１）。貫通孔を有するガラス板を製造する方法として、ガラス板にレーザー光を照射して貫通孔を形成する方法が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４６４０１号公報
【特許文献２】特開２０１６−５５２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薄いガラスインターポーザーを用いることにより、デバイスの低背化を図ることができる。しかしながら、薄いガラス板にレーザー光を照射して貫通孔を形成する場合、テープ等を用いて薄いガラス板を固定する必要があるため、薄いガラス板を固定する際にガラス板に応力がかかり、レーザー光を照射するとガラス板に割れやクラックが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、薄いガラス板に対して、レーザー光を照射しても割れやクラックを発生させることなく貫通孔を形成することができる、貫通孔を有するガラス板の製造方法及び貫通孔を有するガラス板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、貫通孔を有するガラス板を製造する方法であって、支持台の上に、液体層を介在させてガラス板を載置する工程と、液体層を凝固させて凝固層にすることにより、ガラス板を支持台の上に固定する工程と、支持台の上に固定されたガラス板に、上方からパルスレーザーを照射してガラス板に貫通孔を形成する工程と、凝固層を融解させて、貫通孔が形成されたガラス板を支持台から取り外す工程とを備えることを特徴としている。
【０００７】
パルスレーザーの波長は、１０００ｎｍ以上であることが好ましい。
【０００８】
レーザーは、フェムト秒レーザーであることが好ましい。
【０００９】
ガラス板の厚みは、５０μｍ未満であることが好ましい。
【００１０】
本発明のガラス板は、貫通孔を有し、厚みが５０μｍ未満であることを特徴としている。
【００１１】
本発明のガラス板は、貫通孔を、１ｃｍ２あたり１０００個以上有していることが好ましい。
【００１２】
本発明のガラス板は、インターポーザーとして用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、薄いガラス板に対して、レーザー光を照射しても割れやクラックを発生させることなく貫通孔を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の貫通孔を有するガラス板を示す模式的平面図である。
【図２】本発明の一実施形態の貫通孔を有するガラス板の製造工程の一例を示す模式的断面図である。
【図３】ガラスインターポーザーを用いたデバイスの一例を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態の貫通孔を有するガラス板を示す模式的平面図である。図１に示すように、本実施形態のガラス板１は、複数の貫通孔２を有している。本実施形態のガラス板１は、例えば、ガラスインターポーザーとして用いることができるものである。本実施形態のガラス板１の厚みは、５０μｍ未満である。従って、本実施形態のガラス板１をガラスインターポーザーとして用いたデバイスは、低背化を図ることができる。ガラス板１の厚みは、３０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。ガラス板１の厚みは、一般に１０μｍ以上である。
【００１７】
本実施形態のガラス板１は、貫通孔２を１ｃｍ２あたり１０００個以上有している。より好ましくは、１ｃｍ２あたり５０００個以上有しており、さらに好ましくは、１ｃｍ２あたり１００００個以上有している。貫通孔２は、一般に、１ｃｍ２あたり３００００個以下である。
【００１８】
貫通孔２の径は、ガラスインターポーザーとして用いる場合、２０〜１００μｍの範囲であることが好ましく、３０〜５０μｍの範囲であることがより好ましい。また、貫通孔２間のピッチは、４０〜３００μｍの範囲であることが好ましく、１００〜２００μｍの範囲であることがより好ましい。なお、貫通孔２間のピッチは、貫通孔２の中心間の距離である。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態の貫通孔を有するガラス板の製造工程の一例を示す模式的断面図である。図２（ａ）に示すように、支持台１０の上に、液体層１１を介在させてガラス板１を載置する。次に、図２（ｂ）に示すように、液体層１１を冷却して凝固させ、凝固層１２にすることにより、凝固層１２を介してガラス板１を支持台１０の上に固定する。例えば、液体層１１として水を用いる場合、液体層１１の温度を０℃以下まで冷却することにより液体層１１を凝固することができる。０℃より高い温度で液体層１１を凝固させたい場合には、凝固点が０℃より高い液体（例えば、アントラニル酸メチル、ミリスチン酸メチル、ジメチルスルホキシド等）を用いて液体層１１を形成すればよい。なお、液体層１１を凝固させる方法として、例えば、支持台１０として、例えば、ペルチェ素子等を用いて、液体層１１を冷却して凝固させてもよい。
【００２０】
次に、図２（ｃ）に示すように、凝固層１２により支持台１０の上に固定されたガラス板１に、上方からパルスレーザー１３を照射して、ガラス板１に貫通孔２を形成する。パルスレーザー１３を照射している間、凝固層１２の凝固状態を維持することが好ましい。パルスレーザー１３の波長は、１０００ｎｍ以上であることが好ましく、１３００ｍｍ以上であることがより好ましく、１５００ｍｍ以上であることがさらに好ましい。パルスレ
ーザー１３の波長の上限値は、特に限定されるものではないが、パルスレーザー１３の波長は、２０００ｎｍ以下であることが一般的である。
【００２１】
パルスレーザー１３は、１０ピコ秒以下のパルスレーザーであることが好ましく、より好ましくは、１ピコ秒以下の超短パルスレーザーであり、特に好ましくは、フェムト秒レーザーである。このようなパルス幅の小さいレーザーを用いることにより、多光子吸収現象を生じさせ、周辺部分に熱を拡散させることなくアブレーション加工することができる。
【００２２】
ガラス板１に所定の個数の貫通孔２を形成した後、図２（ｄ）に示すように、凝固層１２の温度を上昇させて凝固層１２を融解して液体層１１にする。液体層１１にした後、貫通孔２が形成されたガラス板１を支持台１０から取り外す。液体層１１の厚みは、使用する液体に応じて適宜調整される。凝固層１２にしたときに、ガラス板１を固定することができ、液体層１１にしたときに、ガラス板１を取り外すことができるような厚みであればよい。
【００２３】
図３は、ガラスインターポーザーを用いたデバイスの一例を示す模式的断面図である。本実施形態のガラス板は、上述のように、ガラスインターポーザーとして用いることができるものである。図３は、ガラスインターポーザー２１の使用例を示している。図３に示すように、プリント基板３０の上には、貫通電極３１が設けられており、貫通電極３１は、ガラスインターポーザー２１の貫通孔２２に通されている。貫通孔２２に通されている貫通電極３１は、ガラスインターポーザー２１の上に搭載された積層半導体４０の貫通電極４１に接続されている。
【００２４】
本発明の製造方法によれば、液体層の上に薄いガラス板を載置し、液体層を冷却して凝固させてガラス板を固定するため、固定する際にガラス板に対して応力がかからず、薄いガラス板に対してレーザー光を照射しても、割れやクラックを発生させることなく、貫通孔を形成することができる。このため、貫通孔を有する薄いガラス板を製造することができ、このガラス板をガラスインターポーザーとして用いることができる。例えば、厚みが５０μｍ未満の、従来にないガラスインターポーザーを用いることにより、デバイスを低背化することができる。
【００２５】
上記実施形態においては、本発明の製造方法で得られる貫通孔を有するガラス板を、ガラスインターポーザーとして用いることについて説明しているが、本発明の製造方法で得られる貫通孔を有するガラス板の用途は、これに限定されるものではなく、その他の用途にも用いることができる。具体的には、本発明の製造方法では、ガラス板に複数の貫通孔を所望の大きさ、ピッチで精度良く形成することが可能であり、耐熱性にも優れ、乾熱滅菌処理等の熱処理を施しても繰り返し使用することができるため、例えば、医療用途において、細胞浮遊液から所望のサイズの細胞を、高精度で、効率良く分離・抽出するためのフィルターとしても用いることができる。
【００２６】
また、本発明の製造方法は、薄いガラス板に限定されるものではなく、厚み５０μｍ以上のガラス板に対しても適用することができるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１…ガラス板
２…貫通孔
１０…支持台
１１…液体層
１２…凝固層
１３…パルスレーザー
２１…ガラスインターポーザー
２２…貫通孔
３０…プリント基板
３１…貫通電極
４０…積層半導体
４１…貫通電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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