(57)【要約】【課題】従来よりも工程数が少なく、安価にガラスを加工することができるガラスの加工方法を提供する。【解決手段】フッ化物イオンと水とを含むエッチング液６中で、加工電極２を陽極としてガラス７に接触または近接させることで、加工電極２近傍のガラス７を局所的に溶解させる。これにより、ガラス７に、溝７ａを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化物イオンと水とを含む処理液中で、加工電極を陽極としてガラスに接触または近接させることにより、加工電極近傍のガラスを局所的に溶解させることを特徴とするガラスの加工方法。
【請求項２】
上記加工電極およびガラスのうち少なくとも一方を、上記加工電極とガラスとが接触または近接した状態で移動させることを特徴とする請求項１記載のガラスの加工方法。
【請求項３】
上記加工電極を、上記ガラス上に載置してガラスの溶解にともなって重力で移動させることを特徴とする請求項１または２記載のガラスの加工方法。
【請求項４】
上記加工電極近傍のガラスを局所的に溶解させて上記ガラスに孔または溝を形成した後、該孔または溝内に、上記加工電極の少なくとも一部を残存させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のガラスの加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のガラスの加工方法を用いてガラス基板に埋め込み配線用の孔または溝を形成する工程と、
上記孔または溝内に埋め込み配線を形成する工程とを備えていることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
フッ化物イオンと水とを含む処理液と、加工に供されるガラスとを収容する容器と、
上記処理液中で上記ガラスに接触または近接するように上記容器内に配された、陽極としての加工電極とを備えていることを特徴とするガラスの加工装置。
【請求項７】
上記加工電極は移動可能に設けられていることを特徴とする請求項６記載のガラスの加工装置。
【請求項８】
上記加工電極は、ガラス上に載置することが可能であり、かつ、ガラスの溶解にともなって重力で移動可能に設けられていることを特徴とする請求項７記載のガラスの加工装置。
【請求項９】
加工に供されるガラスを移動可能に保持する保持手段を備えていることを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載のガラスの加工装置。
【請求項１０】
上記処理液に接触するように、上記容器内に、対極と参照電極とがさらに配されていることを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載のガラスの加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエットエッチングによりガラスに穴や溝を形成するガラスの加工方法およびガラスの加工装置、並びに、上記ガラスの加工方法を用いた配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラスは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置におけるガラス基板や、インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッド等、あらゆる種類の製品に広く使用されている。このため、これらの製品の製造には、ガラスの加工が必要とされる。
【０００３】
従来、ガラスに穴や溝を形成する方法としては、一般的に、ウエットエッチングが用いられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、埋め込み配線の形成のために、ウエットエッチングを用いてガラス基板に溝を形成する方法が提示されている。また、特許文献２には、プラズマディスプレイ用の隔壁を低コストに製造する方法として、ウエットエッチングを用いてガラス基板に溝を形成する方法が提示されている。さらに、特許文献３には、インクジェットヘッドを製造する方法として、ウエットエッチングを用いてガラスに溝を形成する方法が提案されている。
【０００５】
ここで、上記特許文献１〜３に記載されているように、ウエットエッチングを用いてガラス基板に溝を形成する方法について、図１２（ａ）〜（ｃ）を参照して以下に説明する。図１２（ａ）〜（ｃ）は、ウエットエッチングによりガラス基板に溝を形成する一般的な方法を、ガラス基板の断面にて工程順に示す図である。
【０００６】
まず、図１２（ａ）に示すように、フォトリソグラフィーを用いて、溝を形成したい領域が露出するように、ガラス基板１０１上にマスクパターン１０２を形成する。上記マスクパターン１０２には、フォトレジシト等が用いられる。
【０００７】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、エッチング液を用いて、上記マスクパターン１０２によって覆われていな領域をエッチングすることにより、上記ガラス基板１０１に、溝１０３を形成する。
【０００８】
その後、図１２（ｃ）に示すように、上記ガラス基板１０１上のマスクパターン１０２を、公知のレジスト剥離プロセス等によって除去する。
【特許文献１】特開２００３−６６８６４号公報（公開日：２００３年３月５日）
【特許文献２】特開２００３‐２２９０４８号公報（公開日：２００３年８月１５日）
【特許文献３】特開２００２‐１４５６４３号公報（公開日：２００２年５月２２日）
【特許文献４】特表２００６−５０２３１０号公報（公開日：２００６年１月１９日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、ウエットエッチングによるガラスの加工には、フォトリソグラフィーを用いてマスクパターンを形成する必要がある。これは、エッチング液には、ガラス表面の特定箇所を局所的に溶解する作用はないため、ガラスに穴や溝を形成するためには、溶解したくない部分をマクスする必要があるためである。
【００１０】
このため、ウエットエッチングを用いた従来のガラス基板の加工方法は、工程数が多いという問題点を有している。また、マスクパターンを必要とするため、微細な加工を行うことは困難である。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも工程数が少なく、安価にガラスを加工することができるガラスの加工方法およびガラスの加工装置並びに配線基板の製造方法を提供することにある。また、本発明のさらなる目的は、マスクパターンを必要とせず、微細な加工を施すことができるガラスの加工方法およびガラスの加工装置並びに配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明にかかるガラスの加工方法は、上記課題を解決するために、フッ化物イオンと水とを含む処理液中で、加工電極を陽極としてガラスに接触または近接させることにより、加工電極近傍のガラスを局所的に溶解させることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明にかかるガラスの加工装置は、上記課題を解決するために、フッ化物イオンと水とを含む処理液と、加工に供されるガラスとを収容する容器と、上記処理液中で上記ガラスに接触または近接するように上記容器内に配された、陽極としての加工電極とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
フッ化物イオンと水とを含む処理液中で、加工電極を陽極としてガラスに接触または近接させると、加工電極表面の水が酸化される。この結果、加工電極近傍において、局所的に、フッ化水素、フッ化水素イオン、または二フッ化二水素の濃度が相対的に高くなる。このため、上記の各構成によれば、上記加工電極周辺の処理液のガラス溶解能力を局所的に高くすることができるので、加工電極近傍のガラスを局所的に溶解させることができる。したがって、上記の各構成によれば、マスクパターンを用いずにガラスを加工（ウエットエッチ）することができるので、従来よりも工程数が少なく、安価にガラスを加工することができるとともに、ガラスに、微細な加工を施すことができる。
【００１５】
なお、上記加工装置において、上記容器は上記処理液を収容し、上記加工電極は上記処理液中で用いられる。このため、上記容器および加工電極が、フッ化物イオンと水とを含む上記処理液に対し、耐性を有している（耐性が高い）ものであることは、言うまでもない。
【００１６】
また、本発明によれば、上記加工電極およびガラスのうち少なくとも一方を、上記加工電極とガラスとが接触または近接した状態で移動させることが好ましい。
【００１７】
したがって、上記加工電極は移動可能に設けられていることが好ましい。また、上記加工装置は、加工に供されるガラスを移動可能に保持する保持手段を備えていることが好ましい。
【００１８】
上記したように上記加工電極およびガラスのうち少なくとも一方を移動させることで、ガラスに任意の大きさの穴や溝を形成したり、ガラスを切断したりすることができる。
【００１９】
また、上記の方法において、上記加工電極は、上記ガラス上に載置してガラスの溶解にともなって重力で移動させることが好ましい。
【００２０】
言い換えれば、上記加工電極は、ガラス上に載置することが可能であり、かつ、ガラスの溶解にともなって重力で移動可能に設けられていることが好ましい。
【００２１】
上記の各構成によれば、上記加工電極を移動させるために特別な移動機構を必要としない。このため、より安価に上記加工を行うことができる。
【００２２】
また、上記ガラスの加工装置は、上記処理液に接触するように、上記容器内に、対極と参照電極とがさらに配されていることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、電位制御用の参照電極と、電流を流すための対極とを使用することで、加工電極の電位の制御を行い易いという利点がある。
【００２４】
また、本発明によれば、上記加工電極近傍のガラスを局所的に溶解させて上記ガラスに孔または溝を形成した後、該孔または溝内に、上記加工電極の少なくとも一部を残存させることが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、上記孔または溝内に残存させた加工電極をそのまま配線として使用するか、もしくは、上記孔または溝内に残存させた加工電極を、膜成長による配線形成用の触媒に用いることができる。
【００２６】
この場合、上記孔または溝内に残存させた加工電極をそのまま配線として使用することで、孔や溝の形成と配線の形成とを同時に行うことができる。
【００２７】
また、上記孔または溝内に残存させた加工電極を、膜成長による配線形成用の触媒に用いることで、欠陥がない、あるいは従来よりも欠陥が少ない配線を形成することができる。したがって、上記ガラスの加工方法は、配線基板の製造に用いられるガラス基板の加工に特に好適に用いることができる。
【００２８】
本発明にかかる配線基板の製造方法は、上記課題を解決するために、本発明にかかる上記ガラスの加工方法を用いてガラス基板に埋め込み配線用の孔または溝を形成する工程と、上記孔または溝内に埋め込み配線を形成する工程とを備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記の構成によれば、マスクパターンを用いずにガラスを加工（ウエットエッチ）することができる。したがって、上記の構成によれば、従来よりも工程数が少なく、安価に配線基板を製造することができる。また、上記の構成によれば、従来よりも微細な配線を形成することができるので、上記配線、ひいては、その他の構成要素に対するレイアウトの自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明にかかるガラスの加工方法は、以上のように、フッ化物イオンと水とを含む処理液中で、加工電極を陽極としてガラスに接触または近接させることにより、加工電極近傍のガラスを局所的に溶解させることを特徴としている。
【００３１】
また、本発明にかかるガラスの加工装置は、以上のように、フッ化物イオンと水とを含む処理液と、加工に供されるガラスとを収容する容器と、上記処理液中で上記ガラスに接触または近接するように上記容器内に配された、陽極としての加工電極とを備えていることを特徴としている。
【００３２】
上記の各構成によれば、フッ化物イオンと水とを含む処理液中に配された加工電極を陽極として用いる（上記加工電極に、標準水素電極を基準として電気化学的に正電位を印加する）ことで、加工電極周辺の処理液のガラス溶解能力を局所的に高くすることができる。したがって、上記の各構成によれば、上記加工電極を、上記処理液中で、加工に供されるガラスに接触または近接させることにより、上記加工電極近傍のガラスを局所的に溶解させることができる。したがって、上記の各構成によれば、マスクパターンを用いずにガラスを加工（ウエットエッチ）することができるので、従来よりも工程数が少なく、安価にガラスを加工することができるとともに、ガラスに、微細な加工を施すことができる。
【００３３】
また、本発明にかかる配線基板の製造方法は、本発明にかかる上記ガラスの加工方法を用いてガラス基板に埋め込み配線用の孔または溝を形成する工程と、上記孔または溝内に埋め込み配線を形成する工程とを備えていることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成によれば、マスクパターンを用いずにガラスを加工（ウエットエッチ）することができる。したがって、上記の構成によれば、従来よりも工程数が少なく、安価に配線基板を製造することができる。また、上記の構成によれば、従来よりも微細な配線を形成することができるので、上記配線、ひいては、その他の構成要素に対するレイアウトの自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図１１に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００３６】
本実施の形態にかかるガラスの加工方法は、ウエットエッチングを用いてガラスを加工する方法である。まず、本実施の形態で用いられるガラスの加工装置について、図１を参照して以下に説明する。
【００３７】
なお、本実施の形態では、加工の一例として、主に、ガラスに溝または孔を形成する場合を例に挙げて説明するものとするが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００３８】
なお、上記溝の形状としては特に限定されるものではなく、Ｖ字溝であってもＵ字溝であってもよい。また、上記孔としては、単なる窪みであっても貫通孔であってもよい。以下、特に区別する必要がない場合は、これら孔および溝を総称して単に「溝」と称する。
【００３９】
図１は、本実施の形態で用いられるガラスの加工装置の概略構成を示す模式図である。
【００４０】
図１に示すように、本実施の形態で用いられるガラスの加工装置１０は、エッチング液槽１（処理液槽）、加工電極２（作用電極）、対極３、参照電極４、および電位制御装置５（電流制御装置）を備えている。
【００４１】
エッチング液槽１は、Ｆ−（フッ化物イオン）と水とを含むエッチング液６（処理液）と、加工に供されるガラス７とを収容する容器である。このため、上記エッチング液槽１は、上記エッチング液６に対する耐性を有している（耐性が高い）とともに、被加工物であるガラス７を収容可能な大きさを有している。なお、本実施の形態において、「エッチング液６に対する耐性を有している（耐性が高い）」とは、上記エッチング液６によって溶解し難いもしくは腐食し難い（好適には、溶解もしくは腐食しない）ことを意味する。つまり、上記エッチング槽１の溶解もしくは腐食は、被加工物であるガラスと比較すれば、無視できる程度のものである。
【００４２】
上記エッチング液槽１の材質としては、上記エッチング液６に対する耐性を有しているものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（登録商標「テフロン」）等が挙げられる。上記エッチング液槽１としては、好適には恒温槽が使用される。
【００４３】
加工電極２、対極３、参照電極４は、図１に示すように、上記エッチング液６に接触するように、上記エッチング液槽１内に配されている。これら加工電極２、対極３、および参照電極４は、各々、上記電位制御装置５における、作用電極端子５ａ、対極端子５ｂ、および参照電極端子５ｃに接続されている。
【００４４】
電位制御装置５は、上記加工電極２に印加する電位を電気化学的に制御する。上記電位制御装置としては、例えば、ポテンショスタットあるいはガルバノスタットが挙げられる。上記電位制御装置５は、上記加工電極２に、電気化学的に正の電位を印加する。なお、本実施の形態において、「上記加工電極２に、電気化学的に正の電位を印加する」とは、参照電極４（標準水素電極）を基準として、＋０Ｖ以上の電位を印加することを示す。すなわち、本実施の形態において、上記加工電極２は、陽極として用いられる。また、上記対極３は、陰極として機能する。
【００４５】
上記加工電極２は、ガラス７を加工するための電極（加工具）である。上記加工電極２は、電気化学的な正の電位の効果により、加工電極２に接触するエッチング液６から電子を奪うことで、エッチング液６中の水を酸化する。
【００４６】
上記対極３は、上記加工電極２に電流を流すための給電電極であり、参照電極４は、電位制御用の電極である。すなわち、上記電位制御装置５は、三電極系の電位制御装置であり、上記対極３および参照電極４の二つの電極を使用することで、上記参照電極４に対する作用電極である上記加工電極２の電位の制御を行い易くしている。
【００４７】
なお、上記加工電極２は、エッチング液６中でガラス７に接触または近接するように上記エッチング液槽１内に配されるのに対し、上記対極３および参照電極４は、上記エッチング液６に接触するように上記エッチング液槽１内に配されていれば、その位置は特に限定されるものではない。
【００４８】
上記加工電極２、対極３、および参照電極４は、上記エッチング液６に対して耐性を有する（耐性が高い）電極材料からなるものであれば、その材質は特に限定されるものではない。上記加工電極２に用いられる電極材料としては、例えば、白金、金、イリジウムおよびそれらの合金等の導電性材料を用いることができる。
【００４９】
また、上記対極３としては、例えば、白金線（白金ワイヤ）、白金板等が用いられる。また、上記参照電極４としては、例えば、銀線、銀電化銀電極、飽和カロメル電極等が用いられる。
【００５０】
なお、上記電極材料は、これら電極の少なくとも表面に設けられていればよく、芯となる基体の表面に、上記電極材料からなる層が設けられた構成を有していてもよい。
【００５１】
上記加工電極２を例に挙げると、例えば、芯の部分（基体）を、タングステン等の硬い材料とし、その表面に白金等の貴金属を被覆したものを、上記加工電極２として用いてもよい。
【００５２】
また、上記加工電極２の一部、例えば、被加工物であるガラス７と接する加工面（例えば先端部分２ａ）以外の部分を、ポリテトラフルオロエチレン（登録商標「テフロン」）等の樹脂や、セラミックス等の非導電性材料で被覆してもよい。
【００５３】
なお、上記加工電極２の加工面以外の部分には、上記加工電極２を、電位制御装置５における作用電極端子５ａに連結する連結部である導電線部分（導電線２ｂ）も含まれる。
【００５４】
このように、上記加工電極２の加工面以外の部分を非導電性材料で被覆することにより、酸の発生箇所を、必要箇所のみに限定することができる。このため、上記ガラス７における不必要な部分の加工を抑制することができ、さらに、上記加工電極２に流す電流量を減らすことができる。
【００５５】
なお、本実施の形態において、上記基体に上記電極材料からなる層（導電層）を形成する方法並びに上記加工電極２の一部を非導電性材料で被覆する方法は特に限定されるものではない。上記導電層並び非導電性材料層の形成には、上記材料の種類に応じて、例えば、コーティング、めっき、堆積等の方法を採用することができる。また、上記基体表面に上記電極材料をスクリーン印刷した後、焼き付けを行うことで上記導電層を形成することもできる。
【００５６】
また、上記基体としては、タングステンにのみ限定されるものではなく、例えば、カーボン繊維や、鉄、鉄鋼、シリコンカーバイド等の材料を使用することができる。
【００５７】
また、上記基体および最終的に得られる加工電極２の形状並びに本数も、特に限定されるものではなく、加工形態あるいは加工形状に応じて適宜決定すればよい。上記加工電極２としては、例えば、ワイヤ、刃、針等、加工面が線状または点状の加工電極（加工具）が好適に用いられる。上記ワイヤとしては、直線的に張ったワイヤでもよく、ワイヤを多数組み合わせて網状にしたものであってもよい。
【００５８】
また、上記加工電極２が、ガラス７の加工面に面して突起した複数の電極部を有していることで、上記ガラス７を、複数箇所、同時に加工することができる。勿論、上記加工電極２を複数配列させて用いることによっても、複数箇所を同時に加工することができる。また、上記したように網状のワイヤを用いることで、例えば、同時に多数のガラス７の切断が可能となる。
【００５９】
本実施の形態によれば、図１に示すように、エッチング液槽１内のエッチング液６に、被加工物であるガラス７、加工電極２、対極３、および参照電極４を浸漬し、上記加工電極２を、上記ガラス７に接触または近接させ、上記加工電極２に電気化学的に正の電位を印加することにより、上記加工電極２近傍のガラスを局所的に溶解させることができる。
【００６０】
上記電位制御装置５によって上記加工電極２に印加される電位（上記加工電極２と参照電極４との間に印加される電圧）は、参照電極４（例えば標準水素電極）を基準として、＋０Ｖ以上であり、望ましくは、＋０．４Ｖ以上である。上記電位は、電気化学的に正であれば特に限定されるものではないが、電位が高いほど加工速度を速くすることができる。なお、上記電圧の印加は、時間的に連続的に行ってもよいし、パルス状に断続的に行ってもよい。
【００６１】
本実施の形態において、上記加工電極２およびガラス７のうち少なくとも一方は、移動可能に設けられている。
【００６２】
このため、上記加工電極２は、例えば、該加工電極２の長さが、上記電位制御装置５における作用電極端子５ａから上記ガラス７の加工終点となる加工最深部（例えば上記ガラス７に形成される溝７ａの底面）との間の距離と同じかもしくはそれよりも長くなるように設定されている。
【００６３】
なお、ここで、加工電極２の長さとは、該加工電極２の先端部分２ａ（加工面）から上記作用電極端子５ａまでの長さ（すなわち、導電線２ｂを含めた加工電極２の長さ）を示す。
【００６４】
上記加工電極２は、該加工電極２を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のうち少なくとも一つの方向に移動させることができる駆動装置（図示せず）によって移動可能に保持されていてもよく、ガラス７の溶解にともなって重力で重力方向に移動可能に設けられている（保持されている）構成を有していてもよい。
【００６５】
例えば、上記加工電極２にワイヤ状の加工電極を使用し、該ワイヤ状の加工電極２に重りをつけてガラス７に架け渡す（載置する）ことでガラス７の上面から垂下させてもよく、複数の突起電極部を脚部としてガラス７上に載置可能に設けられていてもよい。また、図示しない支持台に連結されたリング状の保持手段に上記加工電極２を挿貫（遊貫）することで、上記加工電極２を、ガラス７上に直立保持（載置）し、ガラス７の溶解に伴って上記加工電極２が自重によって重力方向に移動する構成としてもよい。
【００６６】
そのなかでも、上記加工電極２は、上記したように、例えば、ガラス７上に載置することが可能であり、かつ、ガラス７の溶解にともなって重力で移動可能に設けられていることが好ましい。これにより、ガラス７における上記加工電極２との対向領域が溶解したとしても、特別な移動機構（移動手段）を設けることなく、上記加工電極２とガラス７とが接触した状態を維持することができる。このため、上記の構成によれば、上記加工電極２の移動に、電力を必要とせず、また、上記加工電極２に正の電位を印加した状態で放置しておくだけで上記ガラス７の溶解を進行させることができるので、上記ガラス７を、より安価に加工することができる。
【００６７】
なお、上記したように、加工電極２は、自重で重力方向に移動させてもよく、上記加工電極２とは別に設けられた重りによって、上記加工電極２を重力方向に移動させてもよい。
【００６８】
上記重りは、上記加工電極２に重力方向に負荷をかけることができさえすれば、上記加工電極２にどのように係止されていても構わない。上記加工電極２に重りが設けられていることで、上記重力方向のガラス７の加工速度をより高めることができる。
【００６９】
なお、上記加工電極２とガラス７とは、少なくとも一方が、他方に対し相対的に移動可能に設けられていればよい。
【００７０】
したがって、上記加工電極２を移動させる代わりに、あるいは、加工電極２を移動させるとともに、ガラス７を移動させてもよい。すなわち、上記加工電極２およびガラス７は、何れか一方が固定されていてもよく、その両方が移動可能に支持されていてもよい。何れにしても、上記加工電極２とガラス７との対向領域を、ガラス７を溶解させながら移動させることで、ガラス７に穴や溝を形成したり、ガラス７を切断したりすることができる。
【００７１】
ガラス７を移動可能に保持する保持手段（移動機構）としては、図１に示すように、例えば、いわゆるＸ−ＹステージあるいはＺステージ等のステージ８が挙げられる。
【００７２】
上記ステージ８は、図１に示すように、上記加工電極２に対し、上記エッチング液槽１ごと上記ガラス７を移動させることができるように、上記ステージ８に上記エッチング液槽１が載置された構成を有していてもよく、ガラス７を直接保持（載置）できるように、上記エッチング液槽１中に設けられていてもよい。
【００７３】
また、上記加工装置１０は、上記加工電極２およびガラス７の位置を検出する図示しない位置検出手段を備えていてもよい。
【００７４】
次に、本実施の形態にかかるガラス７の加工方法並びに加工原理について、図１および図２（ａ）・（ｂ）を参照して以下に説明する。
【００７５】
図１および図２（ａ）に示すように、ガラス７を、前記したように、Ｆ−と水とを含むエッチング液６中に浸漬した状態で、ガラス７に、電気化学的に正電位を印加した加工電極２を接触または近接させると、上記加工電極２近傍で高濃度の酸が発生する。
【００７６】
すなわち、本実施の形態によれば、電気化学的に正電位を印加した加工電極２を加工具として使用することで、加工電極２近傍のエッチング液６が酸化され、加工電極２表面の処理液のガラス溶解能力が局所的に強くなる。この結果、上記加工電極２近傍のガラス７が局所的に溶解する。
【００７７】
したがって、図２（ｂ）に示すように、上記加工電極２を、ガラスを加工したい方向に移動させることで、図１または図２（ａ）に示すように、ガラス７に溝７ａを形成したり、ガラス７を切断したりすることができる。以下に、より詳細に説明する。
【００７８】
ガラスの主成分であるＳｉＯ２（二酸化ケイ素）は、ＨＦ（フッ化水素）、ＨＦ２−（二フッ化水素イオン）あるいはＨ2Ｆ2（二フッ化二水素）により溶解されることが知られている。一方、Ｆ−（フッ化物イオン）はガラスを溶解する作用は弱いということが知られている。そのため、ＨＦ、ＨＦ２−あるいはＨ2Ｆ2を多く含む濃フッ化水素水溶液（濃フッ化水素酸）はガラスを溶解する作用を持つ。フッ化水素酸は、濃度によっては強酸を示し、以下に示すように、ガラスに含まれるＳｉＯ２と反応して、ヘキサフルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）を生じ、ガラスを溶解（腐食）させる。
【００７９】
ＳｉＯ２＋６ＨＦ→Ｈ２ＳｉＦ６＋２Ｈ２Ｏ
但し、ＨＦ、ＨＦ２−およびＨ2Ｆ2の濃度は、液のｐＨにより異なっている。本実施の形態で用いた上記エッチング液６は、ｐＨ＝６．３で弱酸性であり、ＨＦ、ＨＦ２−およびＨ2Ｆ2の濃度は低い。したがって、ガラス７の溶解は進み難い。
【００８０】
本実施の形態で用いられる上記エッチング液６は、上記したように、Ｆ−と水とを含むエッチング液である。上記エッチング液６としては、具体的には、Ｆ−を含む水溶液が用いられる。上記エッチング液６は、フッ化物を水に溶解させることにより得ることができる。本実施の形態では、上記エッチング液６として、例えば、フッ化アンモニウム水溶液あるいはフッ化水素酸（フッ酸）を、超純水とを混合してなる水溶液が使用される。本実施の形態においては、上記エッチング液６として、４０ｗｔ％フッ化アンモニウム水溶液と超純水とを１：９の割合で混合してなる水溶液を使用するものとするが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００８１】
通常、上記エッチング液６（すなわち、４０ｗｔ％フッ化アンモニウム水溶液と超純水とを１：９の割合で混合してなる水溶液）中にガラス７を単に浸漬した場合、溶解は遅く、５時間浸漬した場合でも１μｍ以下である。
【００８２】
これに対し、加工具として用いられる上記加工電極２表面では、正電位の印加により、次式（１）または（２）で示される水の酸化反応が起こる。
【００８３】
２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−    …（１）
２ＯＨ−→Ｏ２＋２Ｈ＋＋４ｅ−    …（２）
上記したように、上記酸化反応の結果、加工電極２表面においてＨ＋が生成する。これにより、上記加工電極２表面の近傍では、局所的にｐＨが低くなる（酸性が強くなる）。そして、Ｈ＋は、液中に存在するＦ−と結合し、ＨＦ、ＨＦ２−およびＨ2Ｆ2が局所的に高濃度に生成する。
【００８４】
つまり、加工具として用いられる上記加工電極２を、被加工物であるガラス７に接触あるいは近接させると、加工電極２表面近傍でＨＦあるいはＨＦ２−が局所的に相対的に高濃度となり、ガラス７の溶解速度が速まる。この結果、加工電極２表面近傍で局所的にガラスの溶解が進む。一方、局所的に発生するＨＦ、ＨＦ２−およびＨ2Ｆ2の物質量と比べて、エッチング液６全体の容量（すなわち、ガラス７が浸漬されるエッチング液槽１中のエッチング液６の容量）は、遥かに大きい。このため、上記加工電極２から離れた場所では、ＨＦ、ＨＦ２−およびＨ2Ｆ2の濃度は薄まり、ガラス７の溶解は進み難い。したがって、ガラス７上の加工したい場所に上記加工電極２を接触あるいは近接させることで、任意の場所を局所的に加工することができる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、上記エッチング液６として、弱酸性のエッチング液６を使用したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。上記エッチング液６の全体的なｐＨ、言い換えれば、上記加工前のエッチング液６のｐＨは、中性あるいはアルカリ性であってもよく、弱酸性〜アルカリ性の範囲内であることが好ましく、中性〜アルカリ性の範囲内であることがより好ましい。
【００８６】
なお、本実施の形態で用いられる上記エッチング液６としては、フッ化アンモニム水溶液に限定されるものではなく、上記したようにフッ化水素酸であってもよい。また、ｐＨを調整するために、上記エッチング液６は、フッ化水素以外の酸、もしくはアルカリを含んでいてもよい。上記酸としては、例えば塩酸、硝酸等が挙げられる。また、アルカリとしては、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム等が挙げられる。すなわち、上記エッチング液６は、例えばフッ化水素とアンモニア水あるいは水酸化ナトリウム水溶液との混合液であってもよい。
【００８７】
本実施の形態によれば、上記したように上記加工電極２に電気化学的に正電位を印加して上記加工電極２表面（加工電極２近傍）の水を酸化し、上記加工電極２近傍の処理液のｐＨを下げ（言い換えれば、上記加工電極２近傍のエッチング液６のＨＦ、ＨＦ２−またはＨ2Ｆ2の濃度を高め）、上記加工電極２近傍においてガラス７の溶解速度を局所的に高めることで、上記ガラス７を局所的に溶解する。
【００８８】
なお、本実施の形態において、上記加工における加工温度並びに加工時間、加工圧等の条件は特に限定されるものではなく、例えば大気圧中で室温にて所望の深さの溝７ａが形成されるまで放置してもよい。
【００８９】
上記したように、本実施の形態によれば、フォトリソグラフィーを用いずにガラス７を加工（ウエットエッチ）することができる。つまり、本実施の形態によれば、マスクパターンの形成工程が不要である。したがって、本実施の形態によれば、従来よりも工程数を削減することができ、ガラス７を従来よりも安価に加工することができる。また、本実施の形態によれば、マスクパターンを用いずにガラス７を加工することができるので、ガラス７に、従来よりも微細な加工を施すことができる。
【００９０】
なお、特許文献４には、図１１に示すように、加工電極１１１と、給電電極１１２と、これら加工電極１１１と給電電極１１２との間に電圧を印加する電源１１３と、アルミニウムやシリコン等の被加工物１２１と上記加工電極１１１の間に超純水１３１を供給する流体供給部１１４とを備えた電解加工装置１１０（研磨装置）が開示されている。
【００９１】
上記加工電極１１１および給電電極１１２の表面には、水の解離に対して触媒作用を有するイオン交換体１１５・１１６が各々設けられている。これらイオン交換体１１５・１１６は、上記加工電極１１１および給電電極１１２の表面に、イオン交換基を有する有機化合物を各々化学的に結合させて形成されている。
【００９２】
上記特許文献４によれば、上記加工電極１１１を被加工物１２１に接触または近接させた状態で、上記加工電極１１１と給電電極１１２との間に上記電源１１３から電圧を印加しながら、これら加工電極１１１および給電電極１１２と被加工物１２１との間に流体供給部１１４から超純水１３１を供給すると、超純水１３１中の水分子１３２は、水酸化物イオン１３３（ＯＨ−）と水素イオン１３４（Ｈ＋）に解離される。上記電解加工装置１１０は、このようにして生成された水酸化物イオン１３３と被加工物１２１の原子１２２とを反応させることで生成された反応物質１２３を、超純水１３１中に溶解させることで被加工物１２１の表面層を除去（研磨）する。
【００９３】
上記特許文献４は、水の存在下で、電圧を印加した加工電極１１１を被加工物１２１に接触または近接させて加工を行うという点で、本発明と類似している。
【００９４】
しかしながら、特許文献４では、上記したように、水を解離して生成したＯＨ−を被加工物１２１の原子１２２と反応させることで、生成された反応物質１２３を、超純水１３１中に溶解させることで被加工物１２１の表面層をエッチング（研磨）しているのに対し、本発明においては、水の酸化反応において生成したＨ＋とエッチング液６に含まれているＦ−とが結合したＨＦあるいはＨＦ２−によりガラス７をエッチングしている点で異なっている。
【００９５】
上記特許文献４ではガラスの溶解に関与するＨＦ、ＨＦ２−またはＨ2Ｆ2は生成しない。このため、原理上、ガラス７の加工を行うことはできない。
【００９６】
また、特許文献４では、被加工物１２１に対して、加工電極１１１と給電電極１２１との二つの電極を同じ側に設けている。なお、特許文献４によれば、「被加工物１２１に対して同じ側」とは、例えば基板の片面に導電性膜が形成されている場合に、その導電性膜上に、給電電極１２１による給電（または電力の供給）と、加工電極１１１の接触または近接とを行うことを意味する。
【００９７】
これに対し、上記加工装置１０においては、加工電極２は被加工物であるガラス７に接触または近接させるが、それと対になる電極（対極３および参照電極４）は、上記エッチング液６中であれば、特に位置の制限はない。また、前記したように、上記加工装置１０は、加工電極２と対になる電極として、電流を流すための対極３と、電位制御用の参照電極４との二つの電極を使用することで、加工電極２の電位の制御を行い易くしている。
【００９８】
上記したように、本実施の形態によれば、上記加工電極２を、電気化学的に電位を制御できる電位制御装置５に繋ぎ、該加工電極２を陽極としてガラス７に接触または近接させることにより、ガラス７を、局所的に溶解させることができる。
【００９９】
以下に、本実施の形態にかかるガラス７の加工方法について、実施例を用いてより具体的に説明するが、本実施例はこれに限定されるものではない。
【０１００】
〔実施例１〕
図３は、本実施例で用いた加工装置５０の要部の概略構成を示す斜視図であり、図４は、本実施例で用いた加工装置５０の概略構成を示す断面図である。
【０１０１】
なお、本実施例では、簡易的に実験を行うために、前記エッチング液槽１として、図４に示すようにテフロン（登録商標）製のビーカー２１（容量３００ｍｌ）を使用した。また、上記加工装置５０は、以下の方法により準備した。
【０１０２】
まず、図３に示すように、ポリプロピレン製のコップ２２の周壁に、支持梁２３と、被加工物であるガラス１１とを差し込むための貫通穴２２ａ・２２ａ・２２ｂ・２２ｂを設け、この貫通穴２２ａ・２２ａ・２２ｂ・２２ｂに、支持梁２３と、ガラス１１とを、各々、コップ２２の周壁からガラス１１の両端部および支持梁２３の両端部が突出するように挿嵌した。上記コップ２２としては、ガラス１１に、後述するように重り（荷重）をかけた状態でガラス１１を安定して支持することができさえすれば、その厚み並びに強度は特に限定されるものではない。本実施の形態では、上記コップ２２として、市販の使い捨てコップ（アズワン株式会社製、ポリプロピレン製の「ディスポカップ（商品名）」、厚み０．５ｍｍ）を使用した。
【０１０３】
本実施例では、コーニング社製のガラス板「ＥＡＧＬＥ ＸＧ」（商品名、厚み０．７ｍｍ）を縦１０ｍｍ×横５５ｍｍに切り出してなるガラス板（以下、「試料（１）」と記す）を上記ガラス１１として用いた。また、上記支持梁２３には割箸を用いた。
【０１０４】
次に、上記コップ２２を、上記ガラス１１よりも支持梁２３が上方に位置するように配置し、コップ２２から突出したガラス１１の両端部に、各々、輪状のワイヤ２４・２４（加工具、加工電極）を引掛け、これら輪状のワイヤ２４・２４の下端に、重り２５を支持する支持板２６を引掛けた。その後、さらに、上記ワイヤ２４・２４に、上記ワイヤ２４・２４同士を連結する別のワイヤ２７ａを結びつけるとともに、ワイヤ２７ａの中央付近に、さらに別のワイヤ２７ｂを結びつけることで、ワイヤ２４・２４に、作用電極端子に繋がれる、上記ワイヤ２７ａ・２７ｂからなるＹ字状のワイヤ２７（加工電極）が連結された構成とした。なお、ガラス１１は、図３に示すように、上記した縦の方向を重力方向とし、厚み方向の面が上面（ワイヤ２４・２４との当接面）となるように配置した。
【０１０５】
なお、上記支持板２６は、重り２５を貫通して設けられており、上記ワイヤ２４・２４の輪の中に支持板２６を入れてぶら下げることにより、上記ワイヤ２４・２４に重り（荷重）をかけることができるようになっている。
【０１０６】
本実施例では、上記ワイヤ２４として、線径０．１ｍｍ、線長６ｃｍ、重量０．０１３gの白金ワイヤ（純度９９．９８％、株式会社ニラコ製）を用いた。また、上記ワイヤ２７ａには、線径０．１ｍｍ、線長１６ｃｍ、重量０．０３３ｇの白金ワイヤ（純度９９．９８％、株式会社ニラコ製）を用いた。ワイヤ２７ｂには、線径０．２ｍｍ、線長１０ｃｍ、重量０．０８３ｇの白金ワイヤ（純度９９．９８％、株式会社ニラコ製）を用いた。
【０１０７】
また、上記重り２５には、テフロン（登録商標）の塊（アズワン株式会社製）を使用し、その質量は２５ｇとした。また、上記支持板２６には、０．６０ｇのポリエチレン板を使用した。
【０１０８】
本実施例では、上記したように荷重をかけた状態でワイヤ２４・２４をガラス１１に引掛けることでガラス１１の加工位置を固定した後、コップ２２に挿嵌された支持梁２３を、図４に示すようにビーカー２１の縁に載置することにより、ガラス１１およびワイヤ２４を、上記ビーカー２１内に設置した。
【０１０９】
次に、参照電極として用いる線径１ｍｍの銀線２８と、対極として用いる、厚さ０．１０ｍｍ、巾５ｍｍ、長さ１００ｍｍの白金板（純度９９．９８％、株式会社ニラコ製）２９とを、上記ビーカー２１内に設置した。
【０１１０】
次に、ポテンショスタット３０を準備し、上記ワイヤ２７をポテンショスタット３０の作用電極端子３１に繋ぎ、上記銀線２８をポテンショスタット３０の参照電極端子３２に繋ぎ、上記白金板２９をポテンショスタット３０の対極端子３３に繋いだ。
【０１１１】
上記ポテンショスタット３０には、「ポテンショスタット／ガルバノスタット（モデルＨＡＢＦ５００１）」（商品名、北斗電工株式会社製）を使用した。
【０１１２】
次いで、上記ビーカー２１内に、エッチング液４１として、４０ｗｔ％フッ化アンモニウム水溶液と超純水とを１：９の割合で混合してなる水溶液２５０ｍｌを加えた。その後、上記ポテンショスタット３０を用いて、参照電極（銀線２８）に対するワイヤ２４・２４の電位（電圧）を＋３．０Ｖとし、上記ガラス１１を、上記エッチング液４１中に浸漬した状態で放置した。
【０１１３】
上記参照電極（銀線２８）の自然電位を、銀塩化銀電極（ダブルジャンクション型比較電極「ＨＳ−３０５ＤＰ」（商品名）、東亜ディーケーケー株式会社製）を用いて測定すると、＋０．１８Ｖであった。したがって、上記のワイヤ２４・２４への印加電位を、銀塩化銀電極を基準にして表すと、＋３．１８Ｖである。
【０１１４】
このように、上記ガラス１１を上記エッチング液４１中に浸漬して参照電極に対するワイヤ２４・２４の電位を＋３．０Ｖとしてから５時間経過後、上記ガラス１１を、コップ２２ごと上記エッチング液４１から引き上げて純水で洗浄し、空気中で自然乾燥させた。
【０１１５】
次いで、上記ワイヤ２４・２４を上記ガラス１１から取り外した後、該ガラス１１における、上記ワイヤ２４との接触部分を、光学顕微鏡（オリンパス製、「ＢＸ５１（商品名）」）にて撮影した。この結果を、図５に示す。
【０１１６】
図５は、上記ガラス１１として上記試料（１）を用いた場合に、該ガラス１１における上記ワイヤ２４との接触部分（加工部）に形成された溝１１ａの顕微鏡写真を示す図である。図５に示すように、試料（１）には、表面から６０μｍの深さまで溝１１ａが形成されていた。
【０１１７】
以上のように、本実施例によれば、ガラス１１に対して、フォトリソグラフィーを使用せずに、ウエットエッチングにより溝１１ａを形成することができた。
【０１１８】
〔実施例２〕
実施例１において、ガラス１１として、上記試料（１）（すなわち、コーニング社製のガラス板「ＥＡＧＬＥ ＸＧ」）に代えて、東ソー株式会社製の石英ガラス（試料（２）を使用し、参照電極に対するワイヤ２４・２４の電位（電圧）を、＋３．０Ｖから＋４．０Ｖに変更した以外は、実施例１と同様の加工を行った。
【０１１９】
上記ガラス１１をエッチング液４１中に浸漬して参照電極に対するワイヤ２４・２４の電位を上記したように＋４．０Ｖとしてから５時間経過後、上記ガラス１１を、コップ２２ごと上記ビーカー２１から引き上げて純水で洗浄し、空気中で自然乾燥させた。
【０１２０】
次いで、上記ワイヤ２４・２４を上記ガラス１１から取り外した後、該ガラス１１における、上記ワイヤ２４との接触部分を、実施例１と同じ光学顕微鏡にて撮影した。この結果を、図６に示す。
【０１２１】
図６は、上記ガラス１１として上記試料（２）を用いた場合に、該ガラス１１における上記ワイヤ２４との接触部分（加工部）に形成された溝１１ａの顕微鏡写真を示す図である。図９に示すように、試料（２）には、表面から２５μｍの深さまで溝１１ａが形成されていた。
【０１２２】
以上のように、本実施例によれば、石英ガラスに対して、フォトリソグラフィーを使用せずに、ウエットエッチングにより溝１１ａを形成することができた。
【０１２３】
なお、上記実施例においては、ワイヤ状の加工電極２としてワイヤ２４・２４を使用してガラス１１に溝１１ａを形成する場合を例に挙げて説明したが、本技術はそのような形態に限定されるものではない。
【０１２４】
例えば、図７に示すように、ガラス７に溝７ａを形成するために、加工電極２として、前記したように刃状の加工電極（作用電極）を使用することもできる。
【０１２５】
図７（ａ）〜（ｃ）は、刃状の加工電極２を備えた電極保持基板６０を加工具として用いて、ガラス７に複数の溝７ａを同時に形成する方法を、工程順に示す図である。
【０１２６】
電極保持基板６０は、電極保持用の基板６１上に、刃状の加工電極２が例えば平行に複数個設けられている構成を有している。
【０１２７】
まず、図７（ａ）に示すように、上記電極保持基板６０と、被加工物としてのガラス７とを準備する。
【０１２８】
上記加工電極２として用いられる各刃の刃渡り、厚み、並びに基板６１表面からの高さ（長さ）は、形成すべき溝７ａの大きさに応じて適宜設定される。上記加工電極２の材質としては、前記した各種導電性材料を用いることができる。上記加工電極２は、図示しない作用電極端子に電気的に接続されて用いられる。
【０１２９】
また、上記基板６１の大きさは、上記加工電極２の大きさや個数、各加工電極２・２間の間隔等に応じて、これら加工電極２を保持することができるように適宜設定される。このように、上記基板６１の大きさは、特に限定されるものではない。但し、上記基板６１における加工電極２の固定面（ガラス７との対向面）が、図７（ａ）に示すように、ガラス７における被加工面７ｂと同じ大きさを有していることで、溝７ａの形成予定位置に対する各加工電極２の位置合わせを容易に行うことができる。したがって、上記基板６１における加工電極２の固定面は、上記した大きさを有していることが好ましい。
【０１３０】
次いで、上記電極保持基板６０は、上記刃状の加工電極２（脚部、突起した電極部）が、ガラス７の被加工面７ｂに当接するようにガラス７上に載置され、前記したように、エッチング液６（図１参照）中に浸漬される。次いで、上記加工電極２に、図１に示す電位制御装置５から電気化学的に正の電位を印加する。これにより、上記ガラス７における上記加工電極２との接触箇所が、局所的に溶解される。各加工電極２は、これら加工電極２を固定している基板６１が重りとなり、上記ガラス７の溶解にともなって、時間の経過とともに重力方向に移動する。次いで、図７（ｂ）に示すように、例えば、上記基板６１が上記ガラス７の被加工面７ｂに到達した後に、図７（ｃ）に示すように、上記電極保持基板６０を引き上げてガラス７から離間させると、上記ガラス７に、複数の溝７ａ・７ａを同時に形成することができる。
【０１３１】
なお、上記説明においては、上記ガラス７に、溝７ａ・７ａを形成する場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
【０１３２】
例えば、図７（ａ）〜（ｃ）に示す方法において、上記溝７ａ・７ａを、ガラス７の底面に達するまで形成することで、ガラス７の切断を行うこともできる。
【０１３３】
ガラス７の加工としてガラス７の切断を行う場合、例えば、各刃状の加工電極２の刃渡りは、ガラス７の被加工面７ｂと同じかもしくはそれ以上の長さに設定される。また、基板６１表面からの各刃の高さ（長さ）は、上記ガラス７の厚みと同じかもしくはそれ以上の高さに設定される。また、各加工電極２・２間の間隔は、切り出すべきガラス片（ガラス板）の大きさ（幅）に合わせて設定される。これにより、上記基板６１が上記ガラス７の被加工面７ｂに到達した後（つまり、各刃がガラス７の底面に達した後）に、上記電極保持基板６０を引き上げてガラス７から離間させると、上記ガラス７を、所望の大きさを有する複数のガラス片（ガラス板）に分割することができる。
【０１３４】
また、上記加工電極２の形状としては、針または棒状であってもよい。
【０１３５】
図８（ａ）〜（ｃ）は、刃状の加工電極２に代えて、棒状の加工電極２（脚部、突起した電極部）を備えた電極保持基板６０を加工具として用いて、ガラス７に複数の溝７ａを同時に形成する方法を、工程順に示す図である。
【０１３６】
電極保持基板６０は、電極保持用の基板６１上に、刃状の加工電極２に代えて棒状の加工電極２が例えば平行に複数個設けられている構成を有している。
【０１３７】
この場合にも、図８（ａ）に示す電極保持基板６０を、エッチング液６（図１参照）中に浸漬し、上記電極保持基板６０に設けられた加工電極２に、図１に示す電位制御装置５から電気化学的に正の電位を印加することで、図８（ｂ）に示すように、ガラス７における上記加工電極２との接触箇所が、局所的に溶解される。そして、所望の深さの溝７ａが形成された時点で、図８（ｃ）に示すように、上記電極保持基板６０を引き上げてガラス７から離間させることで、ガラス７に、加工電極２の数に応じた複数の溝７ａ・７ａを同時に形成することができる。
【０１３８】
また、図９（ａ）〜（ｃ）および図１０（ａ）〜（ｃ）は、先端部分が針状に形成された加工電極２（以下、針状部分を指して単に「針２ｃ」と記す）を用いて、ガラス７に、溝７ａ（孔）を形成する方法を、工程順に示す図である。
【０１３９】
まず、図９（ａ）または図１０（ａ）に示すように、上記したように針２ｃを有する加工電極２と、被加工物としてのガラス７とを準備する。例えば配線基板を製造する場合、上記ガラス７としては、ガラス基板が用いられる。なお、上記針２ｃの針長および針径は、所望の大きさとなるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
【０１４０】
上記溝７ａに例えば配線を設ける場合、上記針長および針径は、例えば、形成すべき配線径等に応じて設定される。また、図９（ａ）〜（ｃ）に示す方法において、上記針２ｃの針長を、ガラス７の厚みよりも大きくなるように設定することで、ガラス７に貫通孔を形成することもできる。
【０１４１】
上記したように加工電極２として、先端部分に針２ｃが設けられた加工電極２を用いる場合でも、上記加工電極２（針２ｃ）を、図１に示す電位制御装置５の作用電極端子５ａに接続して、エッチング液６中で、図９（ｂ）または図１０（ｂ）に示すようにガラス７に接触させ、針２ｃを陽極としてエッチング液６を酸化させることで、ガラス７における針２ｃとの接触部を局所的に溶解させることができる。
【０１４２】
したがって、所望の深さの孔が形成された時点で、図９（ｃ）に示すように、上記加工電極２をガラス７から離間させることで、ガラス７を穿孔加工することができる。また、図９（ｂ）に示すように針２ｃがガラス７の内部に位置した状態で、上記ガラス７を溶解させながら、上記加工電極２またはガラス７をＸ軸あるいはＹ軸方向に移動させることで、上記ガラス７に溝７ａを形成することができる。
【０１４３】
また、図１０（ｃ）に示すように、上記針２ｃが、該針２ｃによって形成されたガラス７の溝７ｃ内に埋設された状態で、上記ガラス７から露出している針２ｃを、例えばレーザにより切断し、上記ガラス７の内部に上記針２ｃをそのまま残存させることで、上記針２ｃを、例えば、膜成長による配線形成用の触媒として用いることができる。
【０１４４】
また、例えば、上記加工電極２として、ワイヤ状の加工具を使用してガラス７（ガラス基板）に溝７ａを形成した後、上記ワイヤ状の加工電極２の少なくとも一部を切り離して上記溝７ａ内にそのまま残存させることで、上記溝７ａ内の加工電極２を、そのまま溝内配線（埋め込み配線）として使用することができる。これにより、上記ガラス７（ガラス基板、配線基板）に、溝７ａと配線とを同時に形成することができる。また、上記溝７ａ内に残存させた加工電極２を、上記したように膜成長による配線形成用の触媒に用いることで、欠陥がない、あるいは従来よりも欠陥が少ない配線を形成することができる。勿論、上記溝７ａを一旦形成した後、上記溝７ａ内に別途配線を設けても構わない。
【０１４５】
何れにしても、上記の方法によれば、従来よりも工程数が少なく、安価に配線基板を製造することができる。また、上記の方法によれば、従来よりも微細な配線を形成することができるので、上記配線、ひいては、その他の構成要素に対するレイアウトの自由度を向上させることができる。
【０１４６】
また、例えば、表示装置を製造する場合、一般的には、平坦なガラス基板の上に表示デバイスを形成し、ガラス基板のエッジから、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等を用いて駆動用ＩＣ（集積回路）に配線を引き出している。しかしながら、上記の方法によれば、例えばガラス基板の表面、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からガラス基板の背面にスルーホールを設け、最短で駆動配線を実現することが可能となる。このように、上記の方法は、ガラス基板を用いるディスプレイの可能性を大きく広げることができる。
【０１４７】
以上のように、本実施の形態にかかるガラスの加工方法および加工装置は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置におけるガラス基板や、インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッド等、ガラスを用いた製品の加工並びに製造に好適に用いることができる。そのなかでも特に、本実施の形態にかかるガラスの加工方法および加工装置は、上記したように配線基板の製造に好適に用いることができる。
【０１４８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明にかかるガラスの加工方法および加工装置によれば、従来よりも工程数が少なく、安価にガラスを加工することができる。また、マスクパターンを必要としないので、極めて微細な加工を行うことが可能となる。したがって、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置におけるガラス基板や、インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッド等、ガラスを用いた製品の加工並びに製造に好適に用いることができる。そのなかでも特に、配線基板の製造に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の実施の一形態にかかるガラスの加工装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）・（ｂ）は、本発明にかかるガラスの加工原理について説明する図である。
【図３】実施例１、２で用いた加工装置の要部の概略構成を示す斜視図である。
【図４】実施例１、２で用いた加工装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】実施例２で用いた試料（１）における、ワイヤとの接触部分に形成された溝の光学顕微鏡写真を示す図である。
【図６】実施例２で用いた試料（２）における、ワイヤとの接触部分に形成された溝の光学顕微鏡写真を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、刃状の加工電極を備えた電極保持基板を加工具として用いて、ガラスに複数の溝を同時に形成する方法を、工程順に示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、棒状の加工電極を備えた電極保持基板を加工具として用いて、ガラスに複数の溝を同時に形成する方法を、工程順に示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、先端部分が針状に形成された加工電極を用いて、ガラスに溝を形成する方法を、工程順に示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、先端部分が針状に形成された加工電極を用いて、ガラスに溝を形成する方法を、工程順に示す他の図である。
【図１１】特許文献４に記載の電解加工装置の概略構成を示す模式図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、ウエットエッチングによりガラス基板に溝を形成する一般的な方法を、ガラス基板の断面にて工程順に示す図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１    エッチング液槽（容器）
２    加工電極
２ａ  先端部分
２ｂ  導電線
２ｃ  針
３    対極
４    参照電極
５    電位制御装置
５ａ  作用電極端子
５ｂ  対極端子
５ｃ  参照電極端子
６    エッチング液（処理液）
７    ガラス（ガラス基板、配線基板）
７ｂ  被加工面
８    ステージ（保持手段、移動手段）
１０    加工装置
１１    ガラス（ガラス基板、配線基板）
２１    ビーカー（容器）
２２    コップ
２２ａ  貫通穴
２２ｂ  貫通穴
２３    支持梁
２４    ワイヤ（加工電極）
２５    重り
２６    支持板
２７    ワイヤ（加工電極）
２７ａ  ワイヤ（加工電極）
２７ｂ  ワイヤ（加工電極）
２８    銀線（参照電極）
２９    白金板（対極）
３０    ポテンショスタット（電位制御装置）
３１    作用電極端子
３２    参照電極端子
３３    対極端子
４１    エッチング液（処理液）
５０    加工装置
６０    電極保持基板（加工具）
６１    基板
【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５】
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【図６】
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