(57)【要約】【課題】ガラス基板に多数の微細な深い穴を高い位置精度と寸法精度で形成する。【解決手段】フォトリソグラフィー技術のエッチングにより、シリコン基板に多数の微細な孔を形成する。その孔に穴あけピンを立設する。そのシリコン基板を穴あけ装置の保持部材に保持させる。ガラス基板を、上面に開口部がある容器に収容する。容器を加熱し、容器内のガラス基板を溶融させる。保持部材によりシリコン基板を下降させ、穴あけピンをガラス基板内に挿入する。その後、容器を冷却し、穴あけピンを挿入した状態でガラス基板を固化する。ガラス基板を容器から取り出し、穴あけピンを王水により溶かして、ガラス基板に穴を形成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の穴あけ方法であって、
上面が開口した容器に、ガラス基板を収容する工程と、
ピン立て基板に複数の孔を形成し、そのピン立て基板の複数の孔にピンを立設する工程と、
前記ピン立て基板の前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように、前記ピン立て基板を前記ガラス基板に対向配置する工程と、
前記容器内のガラス基板を加熱し、前記ガラス基板を溶融させる工程と、
溶融したガラス基板に前記ピン立て基板を近づけて、前記ピン立て基板の前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程と、
前記ピンが前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却し前記ガラス基板を固化する工程と、
前記ガラス基板を前記容器から取り出す工程と、
前記ガラス基板に挿入されているピンを取り除いて、前記ガラス基板に穴を形成する工程と、を有する。
【請求項２】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
エッチングにより前記ピン立て基板に複数の孔を形成する。
【請求項３】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記ピンが取り除かれた前記ガラス基板の下面を研磨し、前記ガラス基板の穴を貫通させる工程をさらに有する。
【請求項４】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記ピンをガラス基板に挿入する工程は、昇降自在な保持部材により前記ガラス基板を保持し、前記保持部材により所定の速度でガラス基板を下降させることにより行う。
【請求項５】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記容器のガラス基板を加熱する際に、前記ピン立て基板も加熱する。
【請求項６】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記ピン立て基板は、シリコン基板である。
【請求項７】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記容器は、カーボンにより形成されている。
【請求項８】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記ピンは、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されている。
【請求項９】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記ピンは、液体により溶融されて前記ガラス基板から取り除かれる。
【請求項１０】
請求項９に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記ピンは、金属により形成され、王水により溶融される。
【請求項１１】
請求項１０に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記ピンは、タングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金により形成されている。
【請求項１２】
請求項１に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
少なくとも前記ガラス基板を溶融させる工程、前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程、及び前記ガラス基板を固化する工程は、低酸素雰囲気で行われる。
【請求項１３】
請求項１２に記載のガラス基板の穴あけ方法において、
前記低酸素雰囲気は、減圧雰囲気である。
【請求項１４】
ガラス基板に穴をあけるための穴あけ装置であって、
ガラス基板を収容可能で、上面が開口した容器と、
前記容器を収容し、前記容器を加熱する加熱容器と、
ピンが立設されたピン立て基板を、前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように前記容器の上方で保持する保持部材と、
前記保持部材を昇降して、前記ピン立て基板のピンを前記容器内のガラス基板に挿入するための昇降機構と、を備える。
【請求項１５】
請求項１４に記載のガラス基板の穴あけ装置において、
前記保持部材には、保持したピン立て基板を加熱する加熱部材が設けられている。
【請求項１６】
請求項１４に記載のガラス基板の穴あけ装置において、
前記容器は、カーボンにより形成されている。
【請求項１７】
請求項１４に記載のガラス基板の穴あけ装置において、
前記加熱容器内を低酸素雰囲気に維持する機構を有する。
【請求項１８】
請求項１７に記載のガラス基板の穴あけ装置において、
前記低酸素雰囲気に維持する機構は、減圧機構である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の穴あけ方法と穴あけ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばパイレックス（コーニング社の登録商標）ガラスに代表されるホウケイ酸ガラス基板は、例えば圧力センサ、速度センサなどの電子デバイスや、接着剤を塗布するノズルなどに用いられている。この場合、ガラス基板には、微細な穴をあける必要がある。このガラス基板の穴あけ加工は、従来より、主にドリル加工、超音波加工、ブラスト加工などの機械加工やレーザ加工により行われていた（特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】日本国公開特許公報２０００−３４３３０８号
【特許文献２】日本国公開特許公報平１１−１８６６７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ガラス基板が用いられる圧力センサなどの製品の高性能化や小型化により、ガラス基板に対してミクロンオーダーの微細な穴を数千個程度あけることが要求され、さらにその各穴について高い位置精度と寸法精度が求められている。また、穴の形状についても、１ｍｍ以上の深い穴を多様な形状で形成することが要求されている。従来の加工方法では、そのようなミクロンオーダーの微細な多数の穴を高い位置精度と寸法精度で、なおかつ０．５ｍｍ以上に深くあけることはできず、また多様な穴形状の要求に柔軟に対応することもできなかった。【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ガラス基板に、多数の微細な穴を高い位置精度と寸法精度で、なおかつ深くあけ、さらに多様な形状の穴をあけることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明は、ガラス基板の穴あけ方法であって、上面が開口した容器に、ガラス基板を収容する工程と、ピン立て基板に複数の孔を形成し、そのピン立て基板の複数の孔にピンを立設する工程と、前記ピン立て基板の前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように、前記ピン立て基板を前記ガラス基板に対向配置する工程と、前記容器内のガラス基板を加熱し、前記ガラス基板を溶融させる工程と、溶融したガラス基板に前記ピン立て基板を近づけて、前記ピン立て基板の前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程と、前記ピンが前記ガラス基板に挿入された状態で、前記容器内のガラス基板を冷却し前記ガラス基板を固化する工程と、前記ガラス基板を前記容器から取り出す工程と、前記ガラス基板に挿入されているピンを取り除いて、前記ガラス基板に穴を形成する工程と、を有することを特徴とする。なお、ピン立て基板とは、ピンを立設するための基板である。【０００６】
本発明によれば、ピン立て基板に、高い位置精度と寸法精度を有する微細な孔を多数形成し、その複数の孔に立てられたピンによって、ガラス基板に穴を形成できる。これにより、ガラス基板に対して多数の微細な穴を、高い位置精度と寸法精度で形成できる。また、ピンの形状によって穴の形状を簡単に変えることができるので、ガラス基板に、例えば１ｍｍ以上の深い穴や多様な形状の穴を形成できる。なお、上記ガラス基板の穴あけ方法において、エッチングにより前記ピン立て基板に複数の孔を形成してもよい。【０００７】
前記ガラス基板の穴あけ方法は、前記ピンが取り除かれたガラス基板の下面を研磨し、前記ガラス基板の穴を貫通させる工程をさらに有していてもよい。【０００８】
前記ピンをガラス基板に挿入する工程は、昇降自在な保持部材により前記ガラス基板を保持し、前記保持部材により所定の速度でガラス基板を下降させることにより行うようにしてもよい。【０００９】
前記容器内のガラス基板を加熱する際に、前記ピン立て基板も加熱するようにしてもよい。また、前記ピン立て基板は、シリコン基板であってもよい。前記容器は、カーボンにより形成されていてもよい。【００１０】
前記ピンは、前記ガラス基板の加熱温度に対する耐熱性を有する材質で形成されていてもよい。また、前記ピンは、液体により溶融されて前記ガラス基板から取り除かれるようにしてもよい。前記ピンは、金属により形成され、王水により溶融されてもよい。さらに、前記ピンは、タングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金により形成されていてもよい。【００１１】
少なくとも前記ガラス基板を溶融させる工程、前記ピンを前記ガラス基板内に挿入する工程、及び前記ガラス基板を固化する工程は、低酸素雰囲気で行われてもよい。また、前記低酸素雰囲気は、減圧雰囲気であってもよい。【００１２】
別の観点による本発明によれば、ガラス基板に穴をあけるための穴あけ装置であって、ガラス基板を収容可能で、上面が開口した容器と、前記容器を収容し、前記容器を加熱する加熱容器と、ピンが立設されたピン立て基板を、前記ピンが前記容器内のガラス基板側に向くように前記容器の上方で保持する保持部材と、前記保持部材を昇降して、前記ピン立て基板のピンを前記容器内のガラス基板に挿入するための昇降機構と、を備えたことを特徴とする穴あけ装置が提供される。【００１３】
前記保持部材には、保持したピン立て基板を加熱する加熱部材が設けられていてもよい。なお、前記容器は、カーボンにより形成されていてもよい。【００１４】
前記穴あけ装置は、前記加熱容器内を低酸素雰囲気に維持する機構を有していてもよい。また、前記低酸素雰囲気に維持する機構は、減圧機構であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ガラス基板に、多数の微細な穴を高い位置精度と寸法精度で深く形成し、さらに多様な形状の穴を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】保持部材の斜視図である。
【図３】シリコン基板の斜視図である。
【図４】穴あけピンが固定されたシリコン基板の縦断面図である。
【図５】（ａ）は、シリコン基板とガラス基板が近接配置された状態を示す。（ｂ）は、ガラス基板が溶融された状態を示す。（ｃ）は、シリコン基板の穴あけピンがガラス基板内に挿入された状態を示す。（ｄ）は、ガラス基板が冷却され固化された状態を示す。
【図６】（ａ）は、ガラス基板が加熱容器から取り出された状態を示す。（ｂ）は、ガラス基板の穴あけピンが溶融された状態を示す。（ｃ）は、ガラス基板の下面が研磨された状態を示す。
【図７】保持部材にヒータを備えた穴あけ装置の縦断面図である。
【図８】（ａ）は、穴あけピンが挿入されたガラス基板が加熱容器から取り出された状態を示す。（ｂ）は、ガラス基板の穴あけピンが溶融された状態を示す。（ｃ）は、ガラス基板の下面が研磨された状態を示す。
【図９】（ａ）は、穴あけピンが挿入されたガラス基板が加熱容器から取り出された状態を示す。（ｂ）は、ガラス基板の穴あけピンが溶融された状態を示す。（ｃ）は、ガラス基板の下面が研磨された状態を示す。
【図１０】（ａ）は、ガラス基板に、先端が球状の穴が形成された状態を示す。（ｂ）は、ガラス基板に、中央部が幅広い穴が形成された状態を示す。（ｃ）は、ガラス基板に、中央部が狭い穴が形成された状態を示す。
【図１１】斜めの穴あけピンが立てられたシリコン基板の縦断面図である。
【図１２】（ａ）は、斜めの穴あけピンが取り付けられたシリコン基板が保持部材に保持された状態を示す。（ｂ）は、穴あけピンがガラス基板内に斜めに挿入された状態を示す。（ｃ）は、ガラス基板に斜めの穴が形成された状態を示す。
【図１３】減圧機構を備えた穴あけ装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    穴あけ装置
１０  ガラス基板
２０  容器
４１  保持部材
５０  シリコン基板
５０ａ  孔
９０  穴あけピン
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるガラス基板の穴あけ方法を行うための穴あけ装置１の構成の概略を示す。【００１９】
穴あけ装置１は、ガラス基板１０を収容する容器２０を備えている。容器２０は、上面が開口し縦断面が凹型の箱状に形成されている。容器２０の内側の側面は、容器２０の底面から開口面に近づくにつれて容器２０の内径が次第に大きくなるようにテーパ形状に形成されている。容器２０は、ガラス基板１０よりも線膨張係数が小さい材料で、なおかつ熱伝導性が良好でガラス基板１０と融着しない材質、例えばカーボンで形成されている。これにより、冷却時の縮小により容器２０内のガラス基板１０が破損したり、冷却後に容器２０からガラス基板１０が取り出せなくなることが防止できる。【００２０】
容器２０は、支持部材３０に支持されて加熱容器３１内に収容されている。加熱容器３１は、例えば上面が開口し底面が閉口した略円筒状に形成されている。加熱容器３１は、例えば石英ガラスにより形成されている。加熱容器３１の上面開口部は、蓋体３２によって気密に閉鎖されている。蓋体３２は、例えばセラミックスにより形成されている。【００２１】
加熱容器３１の周囲には、給電により発熱するヒータ３３が配置されている。ヒータ３３は、例えば加熱容器３１の外側面と下面に配置されている。【００２２】
加熱容器３１は、断熱材によって形成された外カバー３４によって覆われている。上記ヒータ３３は、外カバー３４と加熱容器３１の間に介在されている。【００２３】
蓋体３２の中央部には、上下方向に貫通する貫通孔３２ａが形成されている。貫通孔３２ａには、蓋体３２の上方から加熱容器３１内まで上下方向に延伸するシャフト４０が挿通している。シャフト４０は、例えばセラミックスにより形成されている。シャフト４０は、例えば中空に形成されている。【００２４】
シャフト４０の下端部には、例えば略円盤形状の保持部材４１が取り付けられている。図２に示すように保持部材４１の下面４１ａは、水平に形成されている。保持部材４１の下面４１ａには、吸引口４１ｂが形成されている。吸引口４１ｂは、図１に示すようにシャフト４０内を通過する真空ライン４２によって、図示しない真空ポンプなどの負圧発生装置に連通している。この吸引口４１ｂからの吸引を動・停止することにより、ピン立て基板としてのシリコン基板５０を保持部材４１の下面４１ａに着脱できる。【００２５】
シャフト４０の上端部は、蓋体３２の上方に配置されたモータなどの昇降駆動部７０に接続されている。昇降駆動部７０は、例えば蓋体３２の上面に設置された支持台７１上に支持されている。昇降駆動部７０は、例えば制御部７２によって動作を制御されている。昇降駆動部７０は、シャフト４０を上下動させることで、保持部材４１を上下動させて、保持部材４１に保持されたシリコン基板５０を容器２０内のガラス基板１０に対して進退させることができる。シリコン基板５０の昇降速度、昇降位置は、制御部７２によって制御されている。なお、本実施の形態においては、昇降駆動部７０と制御部７２によって昇降機構が構成されている。【００２６】
例えば蓋体３２と昇降駆動部７０との間のシャフト４０には、例えば円盤状のフランジ８０が取り付けられている。フランジ８０と蓋体３２との間には、伸縮自在なベローズ８１が介在されている。このベローズ８１には、図示しない冷却機構が設けられており、加熱容器３１側の熱が昇降駆動部７０側に伝わることを抑制している。なお、上記真空ライン４２は、フランジ８０から外部の負圧発生装置に接続されている。【００２７】
穴あけ装置１には、加熱容器３１内に所定のガスを供給するガス供給管８５が設けられている。ガス供給管８５は、例えば加熱容器３１の側面に接続されている。ガス供給管８５は、ガス供給源８６に通じている。本実施の形態においては、ガス供給源８６には、窒素ガスが封入されており、加熱容器３１内には、ガス供給管８５を通じて窒素ガスが供給される。なお、本実施の形態においては、例えばガス供給管８５及びガス供給源８６により、加熱容器３１内を低酸素雰囲気に維持する機構が構成されている。【００２８】
次に、上記穴あけ装置１を用いたガラス基板１０の穴あけ方法について説明する。本実施の形態では、パイレックスガラス（コーニング社の登録商標）などのホウケイ酸ガラスのガラス基板１０に対し多数の円形貫通孔を形成する場合を例に採って説明する。【００２９】
先ず、図３に示すように方形のシリコン基板５０の所定の位置には、複数の円形の孔５０ａが形成されており、これらの各孔５０ａに、円柱状の穴あけピン９０が挿入される。シリコン基板５０の孔５０ａは、フォトリソグラフィー技術によるドライエッチング加工により形成される。この孔５０ａは、例えば５０μｍ程度の径で１００μｍ以下のピッチ間隔で形成され、２μｍ以内の位置精度と寸法精度を備えている。孔５０ａは、挿入される穴あけピン９０よりも僅かに大きな径で形成される。シリコン基板５０の孔５０ａの配置や数は、最終的にガラス基板１０に形成される穴１００の位置に応じて適宜設定される。【００３０】
穴あけピン９０は、例えば後述する加熱時の温度、例えば１０００℃に対する耐熱性を有し、例えばタングステン、ステンレス鋼、モリブデン、ニッケル又はニッケル合金などの金属により形成されている。穴あけピン９０は、例えば金属ワイヤーを切断したり、旋盤等で切削加工したり、又はＬＩＧＡプロセスなどのメッキ技術を用いて形成される。穴あけピン９０は、例えば径が５０μｍ程度で１ｍｍ以上の長さで形成される。【００３１】
穴あけピン９０がシリコン基板５０に挿入されると、図４に示すようにシリコン基板５０に、接着剤Ｌが塗布され、穴あけピン９０がシリコン基板５０に固定される。接着剤Ｌは、例えば高温環境下で炭化しても穴あけピン９０が脱落し落下しないものが使用される。なお、この穴あけピン９０の固定は、例えば圧入による嵌合により行われてもよい。【００３２】
穴あけピン９０が固着されたシリコン基板５０は、図１に示すように穴あけピン９０を下に向けた状態で、穴あけ装置１内の保持部材４１の下面に吸着保持される。このシリコン基板５０の吸着は、吸引口４１ｂからの吸引により行われる。【００３３】
一方、穴あけ装置１の容器２０には、方形で薄い平板形状のガラス基板１０が収容される。ガラス基板１０が容器２０内に収容されると、ガス供給管８５から加熱容器３１内に窒素ガスが供給され、加熱容器３１内が窒素雰囲気、つまり低酸素雰囲気に維持される。この際、加熱容器３１内は、外部に対して陽圧に維持され、外気が加熱容器３１内に流入することを防止する。【００３４】
次に、図５（ａ）に示すようにシリコン基板５０とガラス基板１０とが近接された状態で、ヒータ３３の発熱により加熱容器３１内が昇温される。これにより、容器２０内のガラス基板１０が軟化点より高い約１０００℃に加熱される。このとき、シリコン基板５０と穴あけピン９０もガラス基板１０と同程度の温度に昇温される。【００３５】
ガラス基板１０の温度が軟化点を超えると、ガラス基板１０が溶融し始める（図５（ｂ））。ガラス基板１０が溶融し始めると、制御部７２により昇降駆動部７０が作動し、保持部材４１が所定の速度で所定の位置まで下降する（図５（ｃ））。これにより、シリコン基板５０の穴あけピン９０がガラス基板１０内の所定の深さまで挿入される。その後、ヒータ３３による発熱が停止され、穴あけピン９０がガラス基板１０に挿入された状態で、ガラス基板１０が約１００℃まで冷却され、固化される。このときの冷却は、加熱時の温度変動より緩やかに行われる。また、この冷却は、保持部材４１がシリコン基板５０を保持した状態で行われる。【００３６】
ガラス基板１０が冷却され固化されると、保持部材４１の吸引口４１ｂの吸引が停止され、昇降駆動部７０により保持部材４１が上昇して、シリコン基板５０から保持部材４１が退避する（図５の（ｄ））。【００３７】
次に例えば図６（ａ）に示すようにガラス基板１０は、穴あけピン９０とシリコン基板２０が取り付けられた状態で、加熱容器３１から取り出される。【００３８】
ガラス基板１０が加熱容器３１から取り出されると、次にガラス基板１０が例えば王水などの薬液に浸漬され、穴あけピン９０が溶融される（図６の（ｂ））。こうしてガラス基板１０から穴あけピン９０とシリコン基板５０が除去され、ガラス基板１０の上面に穴１００が形成される。【００３９】
その後、例えばガラス基板１０の下面が研磨され、ガラス基板１０の穴１００が貫通する。こうして、ガラス基板１０に、例えば５０μｍの径で深さ１ｍｍ以上の穴１００が１００μｍ以下のピッチ間隔で形成される（図６の（ｃ））。この後、必要に応じてガラス基板１０の上面が研磨される。【００４０】
以上の実施の形態によれば、エッチングにより形成されたシリコン基板５０の孔５０ａに対して穴あけピン９０が立てられ、そのシリコン基板５０が保持部材４１によって降下され、穴あけピン９０が、溶融したガラス基板１０内に挿入されて、ガラス基板１０に穴１００が形成される。かかる場合、シリコン基板５０には、高い位置精度と寸法精度を有する微細な孔５０ａが多数形成され、その孔５０ａに立設された穴あけピン９０によって、ガラス基板１０に穴１００が形成されるので、微細で高い位置精度と寸法精度を有する微細な穴１００を多数形成できる。また、穴あけピン９０の寸法により、ガラス基板１０に１ｍｍ以上の深い穴１００を形成できる。さらに、孔５０ａや穴あけピン９０の形状を変えることによって、ガラス基板１０に多様な形状の穴１００を簡単に形成できる。【００４１】
上記実施の形態では、シリコン基板５０を保持部材４１に保持させ、当該保持部材４１を、制御部７２により制御された昇降駆動部７０により上下動させたので、穴あけピン９０を所定の速度及び所定の深さでガラス基板１０内に挿入できる。これにより、ガラス基板１０により高い寸法精度の穴を形成できる。【００４２】
穴あけピン９０をガラス基板１０から取り除く際に、穴あけピン９０を王水により溶融させるようにしたので、例えば穴あけピン９０を引き抜く場合に比べてより細い穴あけピン９０であっても適正に除去できる。したがって、より微細な穴１００を形成できる。【００４３】
以上の実施の形態では、保持部材４１に保持されたシリコン基板５０も加熱容器３１のヒータ３３によってガラス基板１０と同等の温度に加熱し、その後に穴あけピン９０をガラス基板１０に挿入したので、穴あけピン９０の挿入後にシリコン基板５０が急激に熱膨張して穴あけピン９０の位置がずれることがない。それ故、穴１００の位置精度をさらに向上できる。【００４４】
図７に示すように上記実施の形態で記載した保持部材４１に、シリコン基板５０を加熱する加熱部材としてのヒータ１１０を内蔵させてもよい。かかる場合、例えばヒータ１１０により、保持部材４１がガラス基板１０の加熱温度と同じ１０００℃に温度調整され、その保持部材４１にシリコン基板５０が保持される。これにより、シリコン基板５０が約１０００℃に維持される。その後、ガラス基板１０が溶融し始めたときに、保持部材４１が下降し、シリコン基板５０の穴あけピン９０がガラス基板１０内に挿入される。この例によれば、穴あけピン９０を挿入する前に、シリコン基板５０がガラス基板１０の加熱温度に調整され、シリコン基板５０が熱膨張するので、シリコン基板５０が高温のガラス基板１０に接触したときに熱膨張して穴あけピン９０の位置がずれることがない。したがって、穴あけピン９０により、より高い位置精度の穴１００を形成することができる。【００４５】
シリコン基板５０とガラス基板１０の線熱膨張係数を完全に一致させることは困難である。したがって、予めシリコン基板５０とガラス基板１０の線熱膨張係数を考慮してシリコン基板５０の孔５０ａを形成してもよい。例えばシリコン基板５０の線熱膨張率に基づいて、孔５０ａの形成位置や寸法を補正する。こうすることにより、ガラス基板１０にさらに位置精度の高い穴１００を形成できる。【００４６】
以上の実施の形態では、穴あけピン９０の形状が円柱状であったが、要求される穴形状に応じて穴あけピン９０の形状を変更してもよい。例えば図８に示すように穴あけピン９０の形状を、略円柱形状で下部が上部よりも細くなる段部を有する形状にしてもよい。かかる場合も例えば上述した実施の形態と同様に、穴あけピン９０が、溶融したガラス基板１０内に挿入され、その後ガラス基板１０が固化され、容器２０から取り出される（図８の（ａ））。その後、穴あけピン９０が王水により溶融されて除去される（図８の（ｂ））。そして、ガラス基板１０の下面を研磨することによって、段部を有する貫通した穴１１０が形成される（図８の（ｃ））。【００４７】
また、図９に示すように長さや径の異なる穴あけピン９０を混在させてもよい。かかる場合も上述した実施の形態と同様に、穴あけピン９０が溶融したガラス基板１０内に挿入された後、ガラス基板１０が固化され容器２０から取り出される（図９の（ａ））。その後、穴あけピン９０が王水により溶融されて除去される（図９の（ｂ））。そして、ガラス基板１０の下面を研磨することによって、貫通孔と有底孔からなる穴１２０が形成される（図９の（ｃ））。【００４８】
さらに、穴あけピン９０の形状を変えることによって、図１０に示すように、先端が球状の穴１３０（図１０の（ａ））や、上端部と下端部に比べて中央部が幅広い穴１４０（図１０の（ｂ））や、中央部が狭い穴１５０（図１０の（ｃ））などを形成できる。【００４９】
また、図１１に示すように穴あけピン９０を鉛直方向に対し斜めに向けることにより、ガラス基板１０に斜めの穴を形成してもよい。かかる場合、穴あけ装置１に、保持部材４１を水平方向に移動させる移動機構を設けるようにしてもよい。例えば図１２（ａ）に示すようにシャフト４０と保持部材４１との接続部に、水平スライド機構１６０が介在される。そして、穴あけピン９０をガラス基板１０に挿入させる際には、保持部材４１を下降させながら水平方向にスライドさせ、図１２（ｂ）に示すようにシリコン基板５０を、穴あけピン９０の傾斜方向と同じ方向に移動させる。こうすることによって、穴あけピン９０は、ガラス基板１０に先端部から斜めに挿入される。そして、ガラス基板１０の冷却後、王水により穴あけピン９０を溶解することによって、図１２（ｃ）に示すようにガラス基板１０に斜めの穴１７０が形成される。【００５０】
以上、本発明の実施の形態の一例について説明したが、本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば上記実施の形態で記載した穴１００は、丸穴であってもよいし、直方体形状の角穴や、先細のテーパ形状であってもよい。本実施の形態で記載したガラス基板１０が方形であったが、ガラス基板１０の形状は、円形などの他の形状であってもよい。孔５０ａが形成されたシリコン基板５０に代えて、カーボン製のピン立て基板を用いてもよい。また、シリコン基板５０の孔５０ａは、有底孔であったが、貫通孔であってもよい。さらにガラス基板１０が、電子回路の電気的特性の検査を行うためのプローブカードの基板に用いられる場合には、ガラス基板１０の材質はホウケイ酸ガラスがより好ましい。この場合、多数のプローブピンが取り付けられるガラス基板１０と電子回路の基板との熱膨張率が同等になるので、検査時に温度変動が生じても、プローブピンと電子回路との間の位置ずれが防止され、プローブピンの高い位置精度を確保できる。【００５１】
以上の実施の形態で記載した加熱容器３１内を低酸素雰囲気に維持する機構は、減圧機構であってもよい。かかる場合、例えば図１３に示すように加熱容器３１に、加熱容器３１の外部の負圧発生装置１８０に通じる排気管１８１が設けられる。この例においては、例えば負圧発生装置１８０と排気管１８１が減圧機構を構成する。そして、上述のようにガラス基板１０が容器２０に収容されると、排気管１８１から加熱容器３１内の雰囲気が排気され、加熱容器３１内が、例えば２００Ｐａ程度に減圧される。その後、加熱容器３１内が減圧雰囲気に維持された状態で、上述したようにガラス基板１０が溶融され、そのガラス基板１０内に穴あけピン９０が挿入され、その後ガラス基板１０が冷却され固化される。ガラス基板１０が固化されると、加熱容器３１内の減圧が解除され、ガラス基板１０が加熱容器３１から取り出される。この場合も、加熱容器３１内が減圧雰囲気に維持され、低酸素雰囲気に維持されるので、穴あけピン９０などの酸化を防止できる。なお、かかる例のように加熱容器３１内を減圧雰囲気にする場合には、保持部材４１の吸引によりシリコン基板５０を固定するのではなく、機械的なクランプ方法によりシリコン基板５０を固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、ガラス基板に多数の微細な穴を高い位置精度と寸法精度で形成する際に有用である。
【図１】
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【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】
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【国際調査報告】
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