(57)【要約】【課題】狭窄部が有意に抑制された貫通孔を有する、ガラス基板の製造方法を提供する。【解決手段】貫通孔を有するガラス基板の製造方法であって、（ｉ）ガラス基板の第１の表面の貫通孔形成目標位置に、レーザを照射する工程と、（ｉｉ）前記ガラス基板を湿式エッチングする工程と、を有し、前記（ｉｉ）の工程では、超音波印加期間と呼ばれる、少なくとも一部の期間にわたって、エッチング液に周波数が４０ｋＨｚ未満の超音波振動を与えた状態で、前記ガラス基板が湿式エッチングされる、製造方法。【選択図】図８
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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基板の製造方法であって、
（ｉ）ガラス基板の第１の表面の貫通孔形成目標位置に、レーザを照射する工程と、
（ｉｉ）前記ガラス基板を湿式エッチングする工程と、
を有し、
前記（ｉｉ）の工程では、超音波印加期間と呼ばれる、少なくとも一部の期間にわたって、エッチング液に周波数が４０ｋＨｚ未満の超音波振動を与える、製造方法。
【請求項２】
前記ガラス基板の湿式エッチングを開始した時間を０（ゼロ）とし、前記ガラス基板の湿式エッチングが完了した時間をｔｆとしたとき、
前記超音波振動は、少なくとも時間０〜時間０．５ｔｆまでの期間にわたって実施される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記（ｉｉ）の工程では、最大０．３μｍ／分のエッチング速度で、前記ガラス基板がエッチングされる、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
超音波印加期間の間、前記ガラス基板は揺動される、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項５】
前記レーザは、１００ナノ秒（ｎｓｅｃ）以下のパルス幅を有するパルスレーザである、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項６】
前記（ｉ）の工程では、前記貫通孔形成目標位置に、第１の開口を有する初期貫通孔が形成され、
前記（ｉｉ）の工程後に、前記初期貫通孔から貫通孔が形成される、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項７】
前記貫通孔は、前記ガラス基板の前記第１の表面に、直径φ１の第１の開口を有し、
前記ガラス基板の厚さをｔとしたとき、アスペクト比ｔ／φ１は、２５以下である、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記貫通孔の第１の開口の直径φ１は、２０μｍ以下である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記（ｉ）の工程では、前記貫通孔形成目標位置に改質部が形成され、
前記（ｉｉ）の工程後に、前記改質部に第１の開口を有する貫通孔が形成される、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１０】
第１の表面から第２の表面に至る貫通孔を有するガラス基板であって、
前記貫通孔は、前記第１の表面に第１の開口を有し、前記第２の表面に第２の開口を有し、前記第１の開口は、第１の直径φ１を有し、前記第２の開口は、第２の直径φ２を有し、ここで、φ１≧φ２であり、
前記貫通孔は、当該ガラス基板の内部に狭窄部を有し、該狭窄部は、前記貫通孔の延伸方向に垂直な断面において第３の直径φ３を有し、該第３の直径φ３は、前記第２の直径φ２よりも小さく、
当該ガラス基板の厚さをｔとしたとき、アスペクト比ｔ／φ１は２５以下であり、比φ３／φ１は０．５０以上であり、
前記第１の開口の近傍における前記第１の表面、および前記第２の開口の近傍における前記第２の表面の算術平均粗さＲａは、いずれも０．０５μｍ以下である、ガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法およびガラス基板に関し、特に、貫通孔を有するガラス基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、微細な貫通孔を有するガラス基板が広く利用されている。例えば、複数の微細な貫通孔を有し、該貫通孔に導電性材料が充填されたガラス基板は、ガラスインターポーザとして利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９２９６６４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、貫通孔を有するガラス基板は、ガラス基板の表面の貫通孔形成目標位置にレーザを照射して、初期貫通孔を形成した後、このガラス基板を湿式エッチングすることにより形成される。初期貫通孔は、湿式エッチングにより径が広げられ、これにより所望の形状の貫通孔を形成することができる。
【０００５】
近年、貫通孔の直径のさらなる微細化が要求されるようになってきている。この要求を満たそうとすると、湿式エッチングに供される前の初期貫通孔の直径をよりいっそう小さくする必要があり、その結果、初期貫通孔の両端の開口の直径も小さくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、初期貫通孔の開口の直径が小さくなると、湿式エッチングの際にエッチング液が初期貫通孔内に十分に浸透することが難しくなる。その結果、エッチング後に得られる貫通孔の内部には、狭窄部と呼ばれる直径が狭まった箇所が生じてしまう。
【０００７】
このような狭窄部は、その後、貫通孔内に導電性材料を充填する際に悪影響を及ぼし得る。すなわち、貫通孔に狭窄部が存在すると、貫通孔の内部に、導電性材料を均一に充填することが難しくなるおそれがある。
【０００８】
また、仮に導電性材料を貫通孔内に均一に充填することができたとしても、貫通電極を有するガラス基板（例えばガラスインターポーザー）の内部に導電性材料の狭窄部が存在すると、狭窄部の充填部分における電気抵抗が増加し、貫通電極を有するガラス基板に所望の電気的特性が得られなくなるおそれがある。
【０００９】
なお、特許文献１には、湿式エッチングの際にガラス基板に超音波を印加することが記載されている。この場合、エッチング液が初期貫通孔の内部に十分に浸透し、エッチング後に得られる貫通孔において、狭窄部を抑制できることが記載されている。
【００１０】
しかしながら、本願発明者らの実験では、このような対策を施しても、狭窄部の抑制効果は、未だ十分であるとは言い難いことが確認されている。
【００１１】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、狭窄部が有意に抑制された貫通孔を有する、ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明では、狭窄部が有意に抑制された貫通孔を有するガラス基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、貫通孔を有するガラス基板の製造方法であって、
（ｉ）ガラス基板の第１の表面の貫通孔形成目標位置に、レーザを照射する工程と、
（ｉｉ）前記ガラス基板を湿式エッチングする工程と、
を有し、
前記（ｉｉ）の工程では、超音波印加期間と呼ばれる、少なくとも一部の期間にわたって、エッチング液に周波数が４０ｋＨｚ未満の超音波振動を与えた状態で、前記ガラス基板が湿式エッチングされる、製造方法が提供される。
【００１３】
また、本発明では、第１の表面から第２の表面に至る貫通孔を有するガラス基板であって、
前記貫通孔は、前記第１の表面に第１の開口を有し、前記第２の表面に第２の開口を有し、前記第１の開口は、第１の直径φ１を有し、前記第２の開口は、第２の直径φ２を有し、ここで、φ１≧φ２であり、
前記貫通孔は、当該ガラス基板の内部に狭窄部を有し、該狭窄部は、前記貫通孔の延伸方向に垂直な断面において第３の直径φ３を有し、該第３の直径φ３は、前記第２の直径φ２よりも小さく、
当該ガラス基板の厚さをｔとしたとき、アスペクト比ｔ／φ１は２５以下であり、比φ３／φ１は０．５０以上であり、
前記第１の開口の近傍における前記第１の表面、および前記第２の開口の近傍における前記第２の表面の算術平均粗さＲａは、いずれも０．０５μｍ以下である、ガラス基板が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、狭窄部が有意に低減された貫通孔を有する、ガラス基板の製造方法を提供することができる。また、本発明では、狭窄部が有意に低減された貫通孔を有するガラス基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるガラス基板を模式的に示した斜視図である。
【図２】図１に示したガラス基板に形成された貫通孔の断面形態の一例を模式的に示した図である。
【図３】本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法のフローを模式的に示した図である。
【図４】被加工用のガラス基板の形態を模式的に示した斜視図である。
【図５】複数の初期貫通孔が形成されたガラス基板を模式的に示した斜視図である。
【図６】図５に示したガラス基板に形成された初期貫通孔の断面形態を模式的に示した図である。
【図７】従来の方法を用いて、初期貫通孔を湿式エッチングした際に得られる貫通孔の形状を模式的に示した図である。
【図８】ガラス基板を湿式エッチング処理する際のタイミングチャートである。
【図９】本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法において、湿式エッチング処理後に得られる貫通孔の断面形状を模式的に示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるガラス基板の別の製造方法のフローを模式的に示した図である。
【図１１】例１において、レーザ照射後に得られた初期貫通孔の断面の一例を示した写真である。
【図１２】例１において、湿式エッチング後に得られた貫通孔の断面の一例を示した写真である。
【図１３】例２において、湿式エッチング後に得られた貫通孔の断面の一例を示した写真である。
【図１４】例３において、湿式エッチング後に得られた貫通孔の断面の一例を示した写真である。
【図１５】例４において、湿式エッチング後に得られた貫通孔の断面の一例を示した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１７】
（本発明の一実施形態によるガラス基板）
図１には、本発明の一実施形態によるガラス基板（以下、「第１のガラス基板」と称する）の模式的な斜視図を示す。
【００１８】
図１に示すように、第１のガラス基板１００は、相互に対向する第１の表面１０２および第２の表面１０４を有し、略矩形状の形態を有する。ただし、第１のガラス基板１００の形状は、特に限られず、第１のガラス基板１００は、例えば、円形状、楕円形状など、各種形状を有し得る。
【００１９】
また、ガラス基板１００は、いかなる組成のガラス板であっても良い。例えば、ガラス基板１００は、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、または石英などであっても良い。
【００２０】
図１に示すように、第１のガラス基板１００は、第１の表面１０２から第２の表面１０４まで延在する、１または２以上の貫通孔１２０を有する。なお、図１に示した例では、複数の貫通孔１２０が、第１の表面１０２の略中央に配置されている。しかしながら、これは単なる一例であって、貫通孔１２０の形成位置は、特に限られない。また、貫通孔１２０は、第１の表面１０２に一様（等間隔）に配置されていても、あるいは不規則に（異なる間隔および／または異なるパターンで）配置されていても良い。
【００２１】
図２には、貫通孔１２０の断面形態の一例を模式的に示す。図２には、貫通孔１２０を、延伸軸（中心軸）を通るように切断した際の断面形態が示されている。
【００２２】
図２に示すように、貫通孔１２０は、ガラス基板１００の第１の表面１０２に形成された第１の開口１３０と、第２の表面１０４に形成された第２の開口１４０とを有する。第１の開口１３０は、直径φ１を有し、第２の開口１４０は、直径φ２を有する。
【００２３】
本願では、φ１≧φ２とする。すなわち、貫通孔１２０の開口の直径がより大きい方の表面を、第１の表面１０２と称し、貫通孔１２０の開口の直径がより小さい方の表面を、第２の表面１０４と称する。なお、両開口の直径φ１およびφ２が実質的に等しい場合は、いずれを第１の表面１０２とみなしても良い。直径（ここではφ１およびφ２）は、反射型光学顕微鏡（例えばＡｓａｈｉｋｏｇａｋｕ  ＭＳ−２００）を用いて、対象となる開口（ここでは第１の開口１０２および第２の開口１４０）の外周（エッジ）部を３点指定し、その近似円から算出すれば良い。３点は、開口の０時、４時、８時付近の位置で指定すればよい。複数の貫通孔１２０を有する場合は、１０個の貫通孔を選定し、それぞれの直径を求め、平均すれば良い。
【００２４】
また、貫通孔１２０は、内部に狭窄部１５０を有する。狭窄部１５０は、貫通孔１２０の延伸方向に垂直な断面の直径が最も小さい部分として定められる。従って、狭窄部１５０の直径をφ３とすると、φ３≦φ２である。狭窄部の直径φ３は、以下のように測定される。ガラス基板の第２の表面１０４の側から透過照明を照射した際に、第１の表面１０２または第２の表面１０４で測長器などで観察される貫通孔の最小輪郭を、最小二乗法により近接円で近似する。この近接円の直径を、貫通孔の狭窄部の直径φ３と規定する。複数の貫通孔１２０を有する場合は、１０個の貫通孔を選定し、それぞれの直径φ３を求め、平均すれば良い。
【００２５】
なお、図２に示した例では、貫通孔１２０の側壁は、略曲線状の輪郭を有する。しかしながら、これは単なる一例であって、貫通孔１２０の側壁は、実質的に、複数の直線で形成された輪郭を有しても良い。あるいは、貫通孔１２０の側壁は、１または２以上の直線と、１または２以上の曲線とで形成された輪郭を有しても良い。
【００２６】
ここで、第１のガラス基板１００は、アスペクト比ｔ／φ１が２５以下であり、比φ３／φ１が０．５０以上であるという特徴を有する。なお、ｔは、第１のガラス基板１００の厚さである。
【００２７】
また、第１のガラス基板１００は、第１の開口１３０の近傍における第１の表面１０２、および第２の開口１４０の近傍における第２の表面１０４の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が、いずれも、０．０５μｍ以下であるという特徴を有する。
【００２８】
ここで、「開口の近傍」とは、ガラス基板の表面における、対象開口の外周部分〜該外周から半径方向に５ｍｍ外側の間の領域を意味する。表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、共焦点レーザ顕微鏡（例えばキーエンス製共焦点レーザ顕微鏡ＶＫ−Ｘシリーズ）で、測定長１００μｍにて領域の表面凹凸を測定し、算出できる。
【００２９】
このように、第１のガラス基板１００では、貫通孔１２０の狭窄部１５０の直径φ３が十分に大きくなっている。換言すれば、貫通孔１２０は、あまり顕著な狭窄部１５０を有しない。
【００３０】
従って、第１のガラス基板１００では、比較的容易に、貫通孔１２０の内部に導電性材料を充填することができる。また、第１のガラス基板１００では、貫通孔１２０の狭窄部の充填部分における電気抵抗が増加し、貫通電極を有するガラス基板（例えばガラスインターポーザ）に所望の電気的特性が得られなくなる可能性を、有意に軽減することができる。
【００３１】
このような特徴を有するガラス基板１００は、例えば、高周波デバイス等に適用することができる。
【００３２】
（本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法）
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法の一例について説明する。
【００３３】
図３には、本発明の一実施形態によるガラス基板の製造方法（以下、「第１の製造方法」と称する）のフローを模式的に示す。
【００３４】
図３に示すように、第１の製造方法は、
（ｉ）ガラス基板の第１の表面の貫通孔形成目標位置にレーザを照射して、初期貫通孔を形成する工程（Ｓ１１０）と、
（ｉｉ）前記ガラス基板を湿式エッチングして、貫通孔を形成する工程（Ｓ１２０）と、
を有する。
【００３５】
以下、各工程について詳しく説明する。
【００３６】
（工程Ｓ１１０）
まず、被加工用のガラス基板が準備される。
【００３７】
図４には、そのようなガラス基板の一例を模式的に示す。
【００３８】
ガラス基板２００は、第１の表面２０２および第２の表面２０４を有する。
【００３９】
ガラス基板２００は、いかなる組成のガラス板であっても良い。例えば、ガラス基板２００は、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、または石英等であっても良い。
【００４０】
ガラス基板２００の厚さは、特に限られないが、例えば、０．０５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲である。
【００４１】
なお、ガラス基板２００の形状は、必ずしも図４に示したような矩形状である必要はなく、円形状または楕円形状など、いかなる形状であっても良い。
【００４２】
次に、このガラス基板２００の第１の表面２０２の貫通孔形成目標位置に、レーザが照射される。
【００４３】
レーザの種類は、特に限られないが、例えば、レーザは、例えば、パルス幅が１００ナノ秒（ｎｓｅｃ）以下のパルスレーザであっても良い。レーザは、例えば、ＹＶＯ４レーザであっても良い。
【００４４】
レーザ照射により、第１の表面２０２の貫通孔形成目標位置から第２の表面２０４まで貫通する、初期貫通孔が形成される。
【００４５】
図５には、複数の初期貫通孔２１５が形成されたガラス基板２００の斜視図を示す。また、図６には、初期貫通孔２１５を延伸軸を通るように切断した際に得られる断面形態を模式的に示す。
【００４６】
図６に示すように、初期貫通孔２１５は、第１の表面２０２に第１の開口２２５を有し、第２の表面２０４に第２の開口２３５を有する。なお、通常の場合、初期貫通孔２１５は、第１の表面２０２から第２の表面２０４に向かって直径が減少する、テーパ形状を有する。すなわち、初期貫通孔２１５において、第１の開口２２５の直径をＤ１とし、第２の開口２３５の直径をＤ２としたとき、Ｄ１≧Ｄ２となる。
【００４７】
第１の開口２２５の直径Ｄ１は、例えば２０μｍ以下であり、１８μｍ以下であっても良い。第１の開口２２５の直径Ｄ１は、小さいほど湿式エッチング後に狭窄部ができやすくなる。本発明に係る一形態は、第１の開口２２５が小さいほど、顕著な効果を奏する。
【００４８】
（工程Ｓ１２０）
次に、初期貫通孔２１５を有するガラス基板２００が、湿式エッチング処理される。この処理は、初期貫通孔２１５の直径を、所定の寸法まで拡張するために実施される。
【００４９】
エッチング液（以下、「エッチャント」と称する）は、特に限られないが、通常、フッ酸を含む水溶液が使用される。フッ酸の濃度は、特に限られず、必要なエッチング速度に基づいて定められる。
【００５０】
エッチング速度は、例えば、０．０５μｍ／分〜２．０μｍ／分の範囲である。エッチング速度は０．１μｍ／分〜１．０μｍ／分であってもよく、最大０．３μｍ／分が好ましい。
【００５１】
ここで、ガラス基板２００を単に湿式エッチング処理した場合、狭窄部を有する貫通孔が形成される場合がある。
【００５２】
図７には、そのような貫通孔の形状を模式的に示す。
【００５３】
図７に示すように、この貫通孔２０は、ガラス基板１を貫通し、第１の開口３０および第２の開口４０を有する。また、貫通孔２０は、ガラス基板１の厚さ方向の略中央に、狭窄部５０を有する。
【００５４】
第１の開口３０は直径φ１を有し、第２の開口４０は直径φ２を有し、狭窄部５０は直径φ３を有し、各直径は、φ３＜φ２＜φ１の関係にある。
【００５５】
このような狭窄部５０を有する貫通孔２０は、湿式エッチング処理の際に、エッチャントが貫通孔２０の内部に十分に進入できない、または貫通孔２０の内部のエッチャントの循環が不十分となるなどして、生じるものと考えられる。すなわち、貫通孔２０の内部のエッチャントが、両開口３０、４０およびその近傍に比べて不十分となったり、劣化したりする。その結果、貫通孔２０の内部に狭窄部５０が形成されるものと予想される。
【００５６】
特に、図６に示した初期貫通孔２１５において、第１の開口２２５の直径Ｄ１および第２の開口２３５の直径Ｄ２が小さくなると、貫通孔２０内へのエッチャントの進入や循環がより妨げられ、狭窄部５０が生じ易くなる。また、比ｔ／Ｄ１が大きくなると、狭窄部５０が生じ易くなる。例えば、直径Ｄ１≦２０μｍおよび／または比ｔ／Ｄ１≧１０では、顕著な狭窄部が生じやすくなる。
【００５７】
貫通孔２０内にこのような狭窄部５０が生じると、前述のように、貫通孔２０の内部に、導電性材料を均一に充填することが難しくなるおそれがある。また、このような貫通孔２０内に導電性材料が充填された場合、狭窄部の充填部分における電気抵抗が増加し、貫通電極を有するガラス基板に所望の電気的特性が得られなくなるおそれがある。
【００５８】
これに対して、第１の製造方法では、湿式エッチング処理は、少なくとも一部の期間にわたって、エッチャントに周波数が４０ｋＨｚ未満の超音波振動を与えた状態で実施される。なお、以降、エッチャントに超音波振動を印加する処理を、「超音波印加処理」と称する。
【００５９】
湿式エッチング処理の際に、このような超音波印加処理を実施した場合、初期貫通孔２１５の内部に、エッチャントを十分に進入させ循環させることが可能となる。従って、第１の製造方法では、エッチング処理後に得られる貫通孔内に、顕著な狭窄部が生じることを有意に抑制することができる。
【００６０】
なお、超音波印加処理では、エッチャントに、周波数が４０ｋＨｚ未満の超音波振動が印加される。その結果、エッチング処理されるガラス基板２００には、大きな振動エネルギーが加わることになり、ガラス基板２００に損傷が生じるおそれがある。
【００６１】
しかしながら、本願発明者らの実験によれば、「超音波印加処理」を実施したガラス基板には、表面の荒れ、割れ、および／またはクラックなどの損傷が生じないことが確認されている。
【００６２】
従って、第１の製造方法では、ガラス基板２００に損傷が生じることを抑制したまま、貫通孔内に顕著な狭窄部が生じることを有意に抑制することができる。
【００６３】
以下、図８を参照して、超音波印加処理について、より詳しく説明する。
【００６４】
図８には、第１の製造方法の工程Ｓ１２０におけるタイミングチャートを模式的に示す。この図８には、ガラス基板を湿式エッチング処理する期間と、超音波印加処理を実施する期間が合わせて示されている。
【００６５】
図８に示すように、ガラス基板を湿式エッチング処理する期間を表す線分（以下、「エッチング処理期間」と称する）Ｂ１は、時間軸（横軸）において、始点０（ゼロ）から終点ｔｆまで延在する。換言すれば、湿式エッチング処理は、時間０〜時間ｔｆ（ｔｆ≠０）まで実施される。エッチング処理期間Ｂ１は時間０〜時間ｔｆまでの期間を表す。
【００６６】
一方、超音波印加処理の期間を表す線分（以下、「超音波印加期間」と称する）Ｂ２は、時間軸（横軸）において、始点ｔｃ０から終点ｔｃｆまで延在する。換言すれば、超音波印加処理は、開始時間ｔｃ０〜完了時間ｔｃｆまで実施される。超音波印加処理期間Ｂ２は、開始時間ｔｃ０〜完了時間ｔｃｆまでの期間を表す。
【００６７】
ここで、図８に示した例では、超音波印加期間Ｂ２は、時間０から１／２ｔｆを超える時間まで延在している。すなわち、時間ｔｃ０＝０であり、時間ｔｃｆ＞１／２ｔｆとなっている。
【００６８】
しかしながら、これは単なる一例であって、超音波印加期間Ｂ２は、エッチング期間Ｂ１内の、いかなる適切な部分で実施されても良い。
【００６９】
例えば、超音波印加期間Ｂ２は、エッチング期間Ｂ１と実質的に一致しても良い。この場合、時間ｔｃ０＝０、時間ｔｃｆ＝ｔｆとなる。あるいは、超音波印加期間Ｂ２は、時間０から、時間１／２ｔｆよりも短い時間の間、実施されても良い。この場合、時間ｔｃ０＝０、時間ｔｃｆ＜１／２ｔｆとなる。また、超音波印加期間Ｂ２は、時間０から開始されなくてもよい。この場合、始点ｔｃ０＞時間０となる。
【００７０】
ただし、一般には、超音波印加期間Ｂ２の始点ｔｃ０は、０（ゼロ）、またはその近傍であることが好ましい。また、超音波印加期間Ｂ２の終点ｔｃｆは、図８に示したように、ｔｃｆ＞１／２ｔｆを満たすことが好ましい。
【００７１】
なお、超音波印加処理では、周波数が４０ｋＨｚ未満の超音波振動、好ましくは３５ｋＨｚ以下、より好ましくは３０ｋＨｚ以下の超音波振動が印加される。また、超音波印加処理では、周波数が２０ｋＨｚ以上の超音波振動が印加される。
【００７２】
なお、湿式エッチング処理中、ガラス基板２００は、揺動させても良い。特に、超音波印加処理中は、ガラス基板２００を揺動させることが好ましい。
【００７３】
この場合、エッチャントをより迅速に初期貫通孔２１５の内部に浸透させることができる上、エッチング処理によって生じた生成物を、迅速に初期貫通孔２１５の外部に排出することができる。
【００７４】
図９には、湿式エッチング処理後に得られる貫通孔の断面形状を模式的に示す。
【００７５】
図９に示すように、湿式エッチング処理後に得られる貫通孔２２０は、ガラス基板２００の第１の表面２０２に第１の開口２３０を有し、第２の表面２０４に第２の開口２４０を有する。第１の開口２３０は、直径φ１を有し、第２の開口２４０は、直径φ２を有する（ここでφ１≧φ２）。
【００７６】
なお、実際には、図６に示したガラス基板２００の第１の表面２０２は、湿式エッチング処理によりエッチングされる。従って、図９におけるガラス基板２００の第１の表面は、湿式エッチング処理により生じた新生表面であり、図６におけるガラス基板２００の第１の表面２０２とは異なる。ただし、ここでは、説明が煩雑になることを避けるため、図９に示したガラス基板２００の第１の表面を、参照符号２０２で表している。図９に示したガラス基板２００の第２の表面２０４についても、同様のことが言える。
【００７７】
図９に示すように、貫通孔２２０は、内部に直径φ３の狭窄部２５０を有し得る。ただし、狭窄部２５０の直径φ３と、直径φ１または直径φ２との差は、有意に抑制されている。
【００７８】
例えば、貫通孔２２０において、比φ３／φ１は、０．５０以上である。また、ガラス基板２００の厚さをｔとしたとき、貫通孔２２０におけるアスペクト比ｔ／φ１は、２５以下である。
【００７９】
このように、第１の製造方法では、湿式エッチング処理後に、顕著な狭窄部２５０を有さない貫通孔２２０を形成することができる。
【００８０】
（本発明の一実施形態によるガラス基板の別の製造方法）
次に、図１０を参照して、本発明の一実施形態によるガラス基板の別の製造方法の一例について説明する。
【００８１】
図１０には、本発明の一実施形態によるガラス基板の別の製造方法（以下、「第２の製造方法」と称する）のフローを模式的に示す。
【００８２】
図１０に示すように、第２の製造方法は、
（ｉ）ガラス基板の第１の表面の貫通孔形成目標位置にレーザを照射して、改質部を形成する工程（Ｓ２１０）と、
（ｉｉ）前記ガラス基板を湿式エッチングして、貫通孔を形成する工程（Ｓ２２０）と、
を有する。
【００８３】
以下、各工程について詳しく説明する。
【００８４】
（工程Ｓ２１０）
まず、被加工用のガラス基板が準備される。
【００８５】
なお、ガラス基板の仕様等については、前述の第１の製造方法に示した通りである。従って、ここでは、ガラス基板に関する詳細な説明を省略する。また、以下、ガラス基板等を表す際には、図４に示した参照符号を使用する。
【００８６】
次に、ガラス基板２００の第１の表面２０２の貫通孔形成目標位置に、レーザが照射される。
【００８７】
レーザの種類は、特に限られないが、例えば、レーザは、例えば、パルス幅が１００ナノ秒（ｎｓｅｃ）以下のパルスレーザであっても良い。レーザは、例えば、ＹＶＯ４レーザであっても良い。
【００８８】
レーザ照射により、ガラス基板２００に、第１の表面２０２から第２の表面２０４まで延在する、レーザ改質部が形成される。なお、このレーザ改質部は、第１の製造方法の工程Ｓ１１０において形成される初期貫通孔２１５とは異なり、この段階では、未だ「孔」の形態を有しないことに留意する必要がある。
【００８９】
しかしながら、ガラス基板２００内のレーザ改質部の存在形態は、初期貫通孔２１５と類似しているため、ここでは、レーザ改質部において、第１の表面上の直径をφ１と称し、第２の表面上の直径をφ２と称する。
【００９０】
（工程Ｓ２２０）
次に、改質部を有するガラス基板２００が、湿式エッチング処理される。この処理は、改質部を除去し、改質部の存在箇所に貫通孔を形成するために実施される。
【００９１】
第２の製造方法においても、湿式エッチング処理は、少なくとも一部の期間にわたって、エッチャントに周波数が４０ｋＨｚ未満の超音波振動を与えた状態で実施される。従って、第２の製造方法においても、エッチング後に得られる貫通孔に顕著な狭窄部が生じることを有意に抑制することができる。
【００９２】
なお、この工程２２０としては、実質的に、前述の第１の製造方法における工程Ｓ１２０が参照できる。従って、ここではこれ以上説明しない。
【００９３】
工程Ｓ２２０の後に、前述の図９に示したような貫通孔２２０を有するガラス基板２００を得ることができる。
【実施例】
【００９４】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００９５】
（例１）
前述の第１の製造方法を用いて、以下のように貫通孔を有するガラス基板を製造した。
【００９６】
まず、ガラス基板の第１の表面にレーザを照射し、初期貫通孔を形成した。ガラス基板には、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラスを使用した。レーザには、ＹＶＯ４レーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）を使用した。
【００９７】
得られた初期貫通孔の第１の開口の直径φ１は、１４．５μｍであり、第２の開口の直径φ２は、３．１μｍであった。
【００９８】
図１１には、初期貫通孔の断面の一例を示す。
【００９９】
次に、ガラス基板を室温で湿式エッチングした。
【０１００】
エッチャントには、フッ酸（０．５ｖｏｌ％）および塩酸（１．０ｖｏｌ％）の混酸水溶液を使用した。エッチング時間は、１３７分とした。
【０１０１】
また、湿式エッチング処理の全期間にわたって、エッチャントに対して超音波振動を与えた。従って、前述の図８に示したタイミングチャートにおいて、ｔｃｏ＝０、およびｔｃｆ＝ｔｆである。
【０１０２】
超音波振動は、超音波洗浄機（ＶＳ―１００ＩＩＩ：アズワン社製）を用いて、エッチャントに印加した。超音波振動の周波数は、２８ｋＨｚとした。
【０１０３】
湿式エッチング後に、貫通孔を有するガラス基板（「サンプル１」と称する）が得られた。サンプル１には、目視検査の結果、割れなどの損傷は生じていなかった。
【０１０４】
図１２には、得られた貫通孔の断面の一例を示す。
【０１０５】
（例２）
以下のように貫通孔を有するガラス基板を製造した。
【０１０６】
まず、例１と同様の方法で、ガラス基板の第１の表面にレーザを照射し、初期貫通孔を形成した。
【０１０７】
次に、ガラス基板を室温で湿式エッチングした。ただし、この例２では、エッチャントに対して超音波振動を印加せず、湿式エッチングのみを実施した。エッチャントには、前述の混酸水溶液を使用した。エッチング時間は、１９５分とした。
【０１０８】
湿式エッチング後に、貫通孔を有するガラス基板（「サンプル２」と称する）が得られた。
【０１０９】
図１３には、得られた貫通孔の断面の一例を示す。
【０１１０】
（例３）
例１と同様の方法により、貫通孔を有するガラス基板を製造した。
【０１１１】
ただし、この例３では、湿式エッチング中にエッチャントに印加する超音波振動の周波数は、４５ｋＨｚとした。また、エッチング時間は、１７５分とした。
【０１１２】
湿式エッチング後に、貫通孔を有するガラス基板（「サンプル３」と称する）が得られた。
【０１１３】
図１４には、得られた貫通孔の断面の一例を示す。
【０１１４】
（例４）
例１と同様の方法により、貫通孔を有するガラス基板を製造した。
【０１１５】
ただし、この例４では、湿式エッチング中にエッチャントに印加する超音波振動の周波数は、１００ｋＨｚとした。また、エッチング時間は、１９５分とした。
【０１１６】
湿式エッチング後に、貫通孔を有するガラス基板（「サンプル４」と称する）が得られた。
【０１１７】
図１５には、得られた貫通孔の断面の一例を示す。
【０１１８】
（評価）
各サンプル１〜４において、第１の開口および第２の開口の近傍における表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定した。また、貫通孔の各部位の寸法測定を行った。
【０１１９】
以下の表１には、各サンプルにおいて得られた結果をまとめて示した。
【０１２０】
【表１】
2018199605.tif 000003
なお、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、第１の開口の近傍で得られた結果のみを示した。これは、いずれのサンプルにおいても、第１の開口の近傍と第２の開口の近傍とで、ほぼ同等の結果が得られたためである。
【０１２１】
表１から、いずれのサンプルにおいても、ガラス基板には、顕著な表面の荒れは生じていないことがわかる。
【０１２２】
ここで、超音波振動を印加せずに湿式エッチングを実施したサンプル２では、図１３に示すように、顕著な狭窄部が生じていることがわかる。比φ３／φ１は、０．３３であった。
【０１２３】
一方、超音波振動を印加した状態で湿式エッチングを実施したサンプル３では、図１４に示すように、サンプル２に比べて、狭窄部が多少抑制されていることがわかる。ただし、比φ３／φ１は０．４７であり、依然として相応の狭窄部が形成されている。同様に、サンプル４では、比φ３／φ１は０．４５であり、依然として相応の狭窄部が形成されている。
【０１２４】
これに対して、サンプル１では、図１２に示すように、狭窄部の形成が有意に抑制されていることがわかる。比φ３／φ１は、０．５８であり、他のサンプルに比べて、狭窄部が顕著ではない。
【０１２５】
このように、湿式エッチングの際に、所定の周波数で超音波振動を印加することにより、狭窄部の形成を有意に抑制できることが確認された。
【符号の説明】
【０１２６】
１            ガラス基板
２０          貫通孔
３０          第１の開口
４０          第２の開口
５０          狭窄部
１００        第１のガラス基板
１０２        第１の表面
１０４        第２の表面
１２０        貫通孔
１３０        第１の開口
１４０        第２の開口
１５０        狭窄部
２００        ガラス基板
２０２        第１の表面
２０４        第２の表面
２１５        初期貫通孔
２２０        貫通孔
２２５        第１の開口
２３０        第１の開口
２３５        第２の開口
２４０        第２の開口
２５０        狭窄部
【図１】
2018199605.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018199605.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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