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TWI853085B - 用於降低通孔形成對於電子裝置形成的影響的系統及方法 - Google Patents

用於降低通孔形成對於電子裝置形成的影響的系統及方法 Download PDF

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TWI853085B
TWI853085B TW109131044A TW109131044A TWI853085B TW I853085 B TWI853085 B TW I853085B TW 109131044 A TW109131044 A TW 109131044A TW 109131044 A TW109131044 A TW 109131044A TW I853085 B TWI853085 B TW I853085B
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尚恩馬修 卡諾
羅伯喬治 曼利
拉傑許 瓦迪
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美商康寧公司
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Abstract

實施例係關於用於在基板中形成通孔的系統及方法,並且更特定為關於用於在通孔形成期間降低基板表面破壞的系統及方法。

Description

用於降低通孔形成對於電子裝置形成的影響的系統及方法
本申請案係根據專利法主張於2019年12月2日提出申請之美國臨時申請案第62/942,450號及於2019年9月13日提出申請之美國臨時申請案第62/900,052號之優先權權益,本案係依據其中每一者之內容,且其中每一者之內容係藉由引用整體併入本文。
實施例係關於用於在基板中形成通孔的系統及方法,並且更特定為關於用於在通孔形成期間降低基板表面破壞的系統及方法。
電子裝置的製造通常涉及形成穿過基板的通孔。作為實例,可以形成穿過基板的通孔,並將通孔金屬化,以形成從基板的一個表面到相對表面的電連接。有時,沉積於通孔中的金屬可能干擾薄膜電晶體、電導體線段、及基板的表面上的其他電子、光學、或物理元件的後續形成。在一些情況下,通孔的形成可能劣化基板的表面,而難以在其上形成電子裝置。
因此,至少由於前述原因,在該領域中需要用於製造電子裝置的進階系統及方法。
實施例係關於用於在基板中形成通孔的系統及方法,並且更特定為關於用於在通孔形成期間降低基板表面破壞的系統及方法。
此發明內容僅提供一些實施例的一般概述。短語「在一個實施例中」、「根據一個實施例」、「在各種實施例中」、「在一或更多個實施例中」、「在特定實施例中」、及類似者通常係意指短語之後的特定特徵、結構、或特性包括在至少一個實施例中,並且可以包括在多於一個的實施例中。重要的是,這樣的短語不一定指稱相同的實施例。許多其他實施例將根據下面的實施方式、申請專利範圍、及隨附圖式而變得更加完整明確。
實施例係關於用於在基板中形成通孔的系統及方法,並且更特定為關於用於在通孔形成期間降低基板表面破壞的系統及方法。
各種實施例提供用於在基板中形成通孔及非通孔結構的方法。在一些情況下,這樣的基板係為透明基板。這樣的透明基板具有各種應用,包括但不限於微發光二極體(微LED)顯示器。相較於液晶顯示器(LCD)與有機發光二極體(OLED)顯示器,微LED顯示器一般具有亮度及對比度較高的益處。取決於具體的應用,亦存在著其他益處。為了允許高解析度及大面積的顯示器,存於對於基於氧化物薄膜電晶體(TFT)或低溫多晶矽(LTPS)製造具有主動式矩陣背板的微LED顯示器的興趣。習知配置利用頂部發射微LED面板,其中驅動板係位於顯示器的背側。儘管本文所述的一些實施例特別適用於製造微LED顯示器,但是並不限於微LED顯示器。其他應用可以包括天線、電路板、感測器、發光元件、光電元件、射流元件、光學元件及積體光學元件、液晶、OLED、電泳、及替代顯示器、及其他裝置區域。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解本文所述的實施例可以應用於微LED顯示器之外的各種應用。
本文所使用的術語「通孔」係以最寬廣的意義使用,以包括延伸進入表面的任何開口(例如但不限於貫穿通孔、盲通孔、或可以在透明基板的表面上製造電子裝置之前預先定義的其他成批特徵)。製造之前的這種預定義可以包括但不限於建立與潛在通孔對應的圖案,潛在通孔隨後被處理成經形成的通孔。
本文所使用的術語「基板」係以最寬廣的意義使用,而意指至少具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面的任一工件。作為實例,基板可以是玻璃工件、陶瓷工件、玻璃陶瓷工件、聚合物工件、或上述材料中之一或更多者的多層複合。本文所使用的短語「透明基板」係以最寬廣的意義使用,而意指至少具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面且由足夠透明的材料所形成以允許從光源所發射的至少一些光穿過基板的任一工件。舉例而言,光可以來自電磁光譜的紫外區域、可見區域、近紅外區域、及紅外區域。作為實例,透明基板可以是但不限於由具有小於每毫米深度約百分之二十(20%)的光吸收的材料所製作的工件。作為另一實例,透明基板可以是但不限於由針對指定的脈衝雷射波長具有小於每毫米深度約百分之十(10%)的光吸收的材料所製作的工件。作為又另一實例,透明基板可以是但不限於由針對指定的脈衝雷射波長具有小於每毫米深度約百分之一(1%)的光吸收的材料所製作的工件。取決於特定的應用,透明基板可以由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、聚合物、或其他材料所製作,並且可以由單層的單一材料、複合物、或不同或相同材料(包括上述材料中之一或更多者)的多層堆疊組成。基板可以是剛性片材或與卷對卷處理相容的柔性基板。本文所使用的並未藉由術語「透明」修飾的術語「基板」可以指稱先前所述的透明基板,並且亦可以包括相對於來自任何來源或波長的光具有任何透明度或不透明度的材料。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例使用各種基板及/或透明基板。
基板中的金屬化通孔係為用於將基板頂表面上的微LED及TFT陣列與相對表面上的驅動板或其他電子裝置互相連接的選項。儘管使用術語「金屬化通孔」或「通孔中的金屬」,這是指稱可以放置在通孔中以用於將基板的頂表面與底表面電互連的任何導電材料。這些導電材料可以包括金屬、導電氧化物、導電聚合物、導電膏、或其他材料。在應用於基於透明基板的顯示器製造時,包括通孔的形成及金屬化與隨後的針對通孔的電子裝置的形成的傳統印刷電路板組件方法已經展示各種限制。這樣的限制包括但不限於:1)在通孔形成之後的基板表面的不平坦性;2)藉由通孔金屬化將電子裝置形成於基板上的金屬污染;及3)通孔中的金屬與周圍的基板之間的明顯的熱膨脹差異。其他方式係涉及在基板的一個表面上形成TFT或其他元件,然後使用雷射損傷及蝕刻的組合來形成穿過基板的通孔。在形成TFT之後,進行雷射損傷,然後將基板從一個表面蝕刻至另一表面,這需要相當長的蝕刻時間,而可能對於先前所形成的TFT產生負面影響。類似地,在形成TFT之後,使用雷射燒蝕以從一個表面至另一表面形成通孔非常耗時,並且會產生大量碎片,而可能損傷受雷射影響的區域中的TFT。
本文所使用的短語「電子裝置」係以最寬廣的意義使用,以意指藉由施加電壓、電流、及/或電訊號來供電或控制的任何結構,及/或針對藉由施加電壓、電流、及/或訊號來供電或控制的結構而操作的任何元件或結構。因此,電子裝置包括但不限於薄膜電晶體、金屬導電線段、主動式矩陣背板、被動式矩陣互連結構、LED、IC、經封裝或未經封裝的電子元件、與LED分離但針對LED而使用的光學結構、及/或射流元件。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例使用各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流應用)。
本文中使用的術語「基本」、「基本上」、及該等術語之變體意欲指明所描述的特徵等於或大約等於一值或描述。舉例而言,「基本上平坦的」表面意欲表示平面或近似平面的表面。此外,如上面所定義,「基本上類似」意欲表示二個值或條件相等或大約相等。在一些實施例中,「基本上類似」可以表示彼此的值在約10%內,例如彼此的值在約5%內,或彼此的值在約2%內。
除非另外明確陳述,否則並不視為本文所述任何方法必須建構為以特定順序施行其步驟。因此,在方法請求項並不實際記載其步驟之順序或者不在請求項或敘述中具體說明步驟係限制於特定順序的情況中,不推斷任何特定順序。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之七十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之九十。在一些情況下,存在多個部分通孔,而多個部分通孔在第一表面與第二表面之間延伸不同的距離。這些多個部分通孔的直徑可以不同。
一些實施例提供用於處理基板的方法。方法包括以下步驟:形成從基板的第一表面延伸的部分通孔;在基板的第二表面上且遠離部分通孔上方的區域來形成非通孔結構;以及在基板的第二表面上形成非通孔結構之後,移除基板的一部分,以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔。基板沿著垂直於第一表面與第二表面二者的線段在第一表面與第二表面之間呈現一距離。部分通孔所延伸進入基板的距離係小於第一表面與第二表面之間的距離的百分之一百。在一些情況下,非通孔結構係為薄膜電晶體。
在前述實施例的一些實例中,基板係為透明基板。在各種情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之二十。在各種情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之三十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之五十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之七十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之九十。在一些情況下,存在多個部分通孔,而多個部分通孔在第一表面與第二表面之間延伸不同的距離。這些多個部分通孔的直徑可以不同。
在前述實施例的一些實例中,移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之步驟包括以下步驟:從基板的第二表面進行雷射燒蝕,或者從基板的第一表面進行雷射燒蝕。在前述實施例的一些實例中,移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之步驟包括以下步驟:進行基板的蝕刻。在前述實施例的一些實例中,移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之步驟包括以下步驟:進行機械處理。在前述實施例的各種情況下,移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之步驟包括以下步驟:在與部分通孔對應的位置處,將基板暴露於穿透基板的經定義的光的波長,以建立從基板的第二表面至部分通孔的路徑,相較於未暴露於經定義的光的波長的基板的材料,沿著該路徑的基板材料的至少一個特性改變;以及使用蝕刻劑來蝕刻基板,該蝕刻劑係利用高於未呈現經改變的特性的基板材料的速率來蝕刻具有經改變的特性的基板材料。用於完成通孔開口的第二表面上的任何位置都不需要與部分通孔居中對準,而是可以偏移,只要在完成時產生連續開口。
在前述實施例的一些實例中,方法進一步包括以下步驟:在移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之前,在非通孔結構上方形成保護材料。此保護材料可以跨越基板表面連續,或者具有圖案化的開口。這些開口可以與第一表面上的部分通孔對準。在前述實施例的一些實例中,方法進一步包括以下步驟:在移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之前,在第一表面上方部分形成保護材料。在一些這樣的實例中,移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之步驟包括以下步驟:至少從基板的第二表面進行濕式蝕刻。在一些這樣的實例中,移除基板的一部分以將部分通孔轉換成從基板的第一表面延伸至基板的第二表面的完整通孔之步驟包括以下步驟:至少從基板的第一表面進行濕式蝕刻。合適的導電材料可以包含但不限於金屬(例如,銅、銀、金、鋁、鋅、鎳、或其合金)。在進一步實施例中,合適的導電材料可以包含非金屬導體(例如但不限於石墨及/或導電聚合物)。本文所使用的導電材料係為ε’’/ε’≥1的材料,其中ε’與ε’’係分別表示介電常數的實分量與虛分量。在各種實施例中,導電材料可以是ε’’/ε’>>1的材料。
在前述實施例的一些實例中,形成從基板的第一表面延伸的部分通孔之步驟包括以下步驟:將基板暴露至濕式蝕刻。在前述實施例的各種情況下,該方法進一步包括以下步驟:形成完整通孔中的導電材料。在前述實施例的一些實例中,該方法進一步包括以下步驟:形成部分通孔中的保護材料。在一些這樣的情況下,保護材料係為導電材料。
其他實施例提供包括具有第一表面與第二表面的基板的電子系統。基板呈現沿著垂直於第一表面與第二表面二者的線段的第一表面與第二表面之間的距離,而基板具有部分通孔,部分通孔係從基板的第一表面延伸,且小於第一表面與第二表面之間的距離的百分之一百。系統進一步包括基板的第二表面上並且遠離部分通孔上方的區域的非通孔結構。
在前述實施例的一些實例中,基板係為透明基板。在前述實施例的各種實例中,在各種情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之二十。在各種情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之三十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之五十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之七十。在一些情況下,部分通孔係延伸於第一表面與第二表面之間的距離的至少百分之九十。在前述實施例的一些實例中,至少部分利用與基板的材料不同的材料來填充部分通孔。在前述實施例的各種實例中,非通孔結構被保護材料所覆蓋。在一些情況下,非通孔結構係為薄膜電晶體。
轉向第1圖,流程圖100圖示根據一些實施例的用於製造基板系統的方法,其中在形成電子裝置的至少一部分之前,形成部分通孔,以及在電子裝置的至少一部分已經形成之後,隨後藉由移除與部分通孔的各別位置對應的基板的部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔。這樣的用於製備基板系統的方式尤其允許基板表面(例如,第二表面)上的電子裝置的形成僅受到通孔形成的最小影響。用於製備基板系統的此方式尤其提供允許在製造商標準處理中最佳時間執行通孔形成處理(部分通孔形成以及經部分通孔至貫穿通孔的轉換二者)的多功能性。
按照流程圖100,識別用於所期望的貫穿通孔的基板的第一表面上的位置(方塊105)。透明基板可以由多種材料中之任一者形成,包括但不限於玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、聚合物、或上述材料中之一或更多者的多層複合。在一些情況下,基板係為透明基板。作為實例,透明基板可以是Corning®的EAGLE XG®、LotusTM 的NXT、或其他鹼土金屬硼鋁矽酸鹽基板。作為實例,基版可以是高純度熔融矽石或含鹼離子的玻璃。在這樣的情況下,基板厚度(沿著表面的法線在基板的相對主表面之間定義)的範圍可以是0.1毫米(mm)與1.0mm之間。在各種情況下,基板厚度的範圍可以是0.1mm與0.7mm之間。在一些情況下,基板厚度的範圍可以是0.3mm與0.6mm之間。在一些情況下,基板的晶圓大小係大於或等於一百(100)mm、大於或等於兩百(200)mm、大於或等於三百(300)mm。在一些情況下,基版的面板尺寸係大於或等於一百(100)mm、大於或等於五百(500)mm、大於或等於一千(1000)mm、或大於或等於三千(3000)mm。先前所述係為示例性基板配置,而依據本文所提供的揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據不同實施例而存在多種其他基板配置。
在TFT係形成為基板上的電子裝置的情況下,基板可以包括無鹼組成物。在其他情況下,基板亦可以包括例如適於離子交換處理的含鹼組成物,只要各別結構與其上所製造的所意欲的電子結構相容。亦可以是高純度熔融矽石(HPFS)基板。可以將基板處理為獨立片材、暫時黏合至載體的基板、或相容於卷對卷處理的網材。舉例而言,基板材料可以具有60至90GPa的範圍的楊氏模量。舉例而言,玻璃組成物可以具有500至900C的範圍的應變點。舉例而言,基板組成物可以具有2至10ppm/C的範圍的熱膨脹係數。儘管上述實例描述使用特定基板材料的應用,但根據其他的實施例,亦可以是其他基板材料。舉例而言,可以使用高純度熔融矽石基板的實施例。這樣的高純度熔融矽石具有約0.5ppm/C的熱膨脹係數。
轉向第2a圖,基板205係圖示為具有第一表面210、第二表面220、及用於所期望的貫穿通孔的識別位置217a、217b、217c、217d。如圖所示,基板205具有厚度Do。
返回第1圖,在識別位置處蝕刻基板,以在基板的第一表面上的識別位置處形成部分通孔(方塊110)。儘管通常將實施例討論為依賴於濕式刻蝕,但是可以使用在基板中打開通孔的任何方式(包括但不限於電漿刻蝕、雷射燒蝕、及/或機械方法)。作為一個實例,可以藉由利用蝕刻保護材料覆蓋基板的表面以及圖案化蝕刻保護材料,以在識別成用於貫穿通孔的位置處暴露基板的第一表面來完成蝕刻。然後,透過經圖案化的開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,藉此在基板中形成部分通孔。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以相對於本文所討論的實施例使用的各種蝕刻劑(包括但不限於氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH))。
可替代地,在基板是透明基板的情況下,可以將基板的第一表面上的位置暴露於來自雷射光源的光子能量。對於光子能量的此暴露係沿著從第一表面基本上延伸進入透明基板(在一些情況下,一直延伸至透明基板的第二表面)的所定義路徑改變透明基板的至少一個特性。在一些實施例中,雷射光源係來自能夠進行準非繞射鑽孔(例如,Gauss-Bessel或Bessel光束鑽孔)的雷射器。在一些情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的透明基板的特性係為藉由沿著所定義路徑的基板的熔融所形成的密度。在各種情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的材料的特性係為可以隨著密度改變而改變的折射率或不會隨著密度改變而改變的折射率。這樣的所定義路徑可以可替代地指稱為延伸進入透明基板或延伸穿過透明基板的「損傷軌跡」。舉例而言,藉由改變沿著透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的所定義路徑的材料的密度,沿著所定義路徑的透明基板相對於基板的其他區域變成更易於蝕刻。在一些情況下,實現9:1的蝕刻比率(亦即,所定義路徑的蝕刻的速率係為圍繞所定義路徑的透明基板的區域的蝕刻的速率的九倍)。由於透明基板足夠透明,以允許來自雷射光源的光子能量完全穿過基板或基本上穿過基板,因此沿著所定義路徑的透明基板的特性的改變基本上延伸進入基板。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而沿著損傷軌跡打開部分通孔。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以相對於本文所討論的實施例使用的各種蝕刻劑(包括但不限於氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH))。在一些情況下,第二表面被蝕刻保護層所覆蓋,同時基板暴露於蝕刻劑。
部分通孔僅從基板的一個表面延伸,而基板的另一表面係持續受到保護,而免於蝕刻處理所發生的任何損傷。在其他情況下,部分通孔僅從基板的一個表面延伸,而基板的另一表面(未保護)亦暴露於蝕刻處理,但是並未形成部分通孔。此舉可以導致第二表面的均勻蝕刻。由於部分通孔表示隨後完成的貫穿通孔的明顯部分的完成,因此將部分通孔轉換成貫穿通孔的處理時間量明顯少於在單一處理中打開貫穿通孔所需的時間。舉例而言,減少的處理時間係降低針對在部分通孔的形成與部分通孔至貫穿通孔的隨後轉換之間形成的電子裝置的蝕刻的效果。在一些情況下,依據所期望減少的蝕刻時間量(將包括電子裝置的基板暴露於用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的蝕刻)或者依據用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的雷射燒蝕的量,來選擇部分通孔延伸進入基板的深度。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度(例如,第2a圖的Do)的百分之十(10)與基板的厚度(例如,第2a圖的Do)的百分之九十五(95)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之二十(20)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之四十(40)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在各種情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之五十(50)與基板的厚度的百分之九十五(90)之間。在一些情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之六十(60)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在其他情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之七十(70)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。
轉向第2b圖,圖示蝕刻將位置217a、217b、217c、217d處的部分通孔218a、218b、218c、218d打開至深度Dd之後的基板205。部分通孔218a、218b、218c、218d僅從第一表面210部分延伸朝向第二表面220而結束於距離第二表面220的殘留距離Dr處。在各種情況下,Dd係為Do的百分之四十(40)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之六十(60)與百分之五(5)之間)。在一些實施例中,Dd係為Do的百分之五十(50)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之五十(50)與百分之五(5)之間)。在各種情況下,Dd係為Do的百分之六十(60)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之四十(40)與百分之十(10)之間)。在其他情況下,Dd係為Do的百分之七十(70)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之三十(30)與百分之十(10)之間)。部分通孔218a、218b、218c、218d可以具有錐形、垂直、或彎曲的側壁。儘管在第2b圖中係圖示為相同,但是部分通孔的直徑及/或深度可以變化。
返回第1圖並按照流程圖100,在一些實施例中,部分通孔被填充或部分填充(方塊113)。可以進行此舉以避免例如形成基板上的電子裝置的後續處理期間的污染物落入部分通孔中。在針對部分通孔進行填充的情況下,可以利用容易移除或部分移除而不會針對後續形成的電子裝置造成明顯影響的材料填充部分通孔,或者可以利用金屬或導電材料填充部分通孔,而隨著將部分通孔完成為從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔之後所進行的隨後金屬化處理的精加工來形成導電互連的一部分。作為實例,可以利用導體、聚合物、及/或溶膠凝膠中之一或更多者來填充部分通孔。
電子裝置係形成於基板的第二表面上(方塊115)。電子裝置可以在此處理中完全形成或者可以僅部分形成。基於基板的整合裝置、模組、或系統可以利用貫穿通孔結構而作為電、光學、流體、及/或機械元件。舉例而言,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的TFT主動式矩陣背板。作為另一實例,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的被動式矩陣背板、微驅動器整合電路主動式矩陣、或直接整合電路電連接。根據本文所討論的實施例,除了顯示產品之外,亦可能存在其他產品。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例形成各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流)。電子或非電子裝置亦可以形成或部分形成於基板的第一表面上。
轉向第2c圖,圖示形成於基板205的第二表面220上的電子裝置219a、219b、219c、219d、219e。電子裝置219係與各別所形成的部分通孔的中心間隔開一距離(Ds)。Ds係測量成電子裝置219a的外邊緣至部分通孔218a的中心。在一些實施例中,Ds係小於五百(500)微米(μm)。在各種實施例中,Ds係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds係小於十(10)μm。電子裝置219可以與所形成的部分通孔間隔開不同的距離Ds。
在一些情況下,電子裝置219包括透明基板的表面上所放置或所製造的微LED。可能存在各種微LED放置方法(例如,轉移列印、雷射轉移、及流體組裝)。微LED的大小可以具有小於兩百微米(200μm)的線性尺寸。在特定情況下,微LED的大小可以具有小於一百五十微米(150μm)的線性尺寸。在更特定的情況下,微LED的大小可以具有小於一百(100)μm的線性尺寸。在更特定的情況下,微LED的尺寸可以具有小於五十(50)μm的線性尺寸。在更特定的情況下,微LED的大小可以具有小於二十(20)μm的線性尺寸。在更特定的情況下,微LED的大小可以具有小於十(10)μm的線性尺寸。微LED亦可以具有類似的結構及佈置以產生單色發射,或者可以利用不同的波長發射以產生彩色顯示器。在一些實施例中,可以在完全形成通孔之前或之後,將微LED沉積於基板上。
在將系統用於微LED顯示器的情況下,可以將微LED與所製造的薄膜電晶體或導電線段一起放置或製造於基板205的一個表面上,以及將驅動器電子裝置放置或製造於基板205的相對側上。驅動器電子裝置可以位於單獨的電路板上,而僅與基板的相對側進行電接觸,或者可以直接組裝至基板表面上。這樣的放置可以用於具有最小斜面及/或平鋪配置的能夠頂部發射的微LED。可以穿過通孔形成導電材料(例如,金屬)互連,以提供一側的驅動器電子裝置以及相對側的微LED之間的電連接。儘管所討論的一些電子裝置係特定於顯示器,但是本文所討論的實施例的應用並不限於顯示器技術。
由於在部分通孔定位之後至少部分形成電子裝置,所以電子裝置並未暴露於貫穿通孔形成處理的實質部分。舉例而言,在部分通孔218a、218b、218c、218d延伸穿過基板205的百分之九十(90)的情況下,電子裝置219a、219b、219c、219d、219e僅暴露於用於打開部分通孔218a、218b、218c、218d的蝕刻處理。若電子裝置存在於部分通孔之前,則電子裝置將需要承受整個通孔形成處理。舉例而言,此舉避免由於濕式刻蝕的等向性性質以及材料的不同刻蝕速率而在濕式刻蝕處理期間針對電子裝置219a、219b、219c、219d、219e的明顯底切。此外,在隨後的將部分通孔218a、218b、218c、218d轉換成貫穿通孔的蝕刻期間將蝕刻保護層放置於電子裝置219a、219b、219c、219d、219e上方的情況下,由於在電子裝置219a、219b、219c、219d、219e形成之後僅小部分的最終貫穿通孔(亦即,與距離Dr對應的基板205的部分)持續受到蝕刻,所以可能存在更寬廣的蝕刻保護材料或遮罩材料的薄層的選擇。
返回第1圖並按照流程圖100,將部分通孔精加工,以完成從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔(方塊120)。此處理可以藉由能夠移除部分通孔與基板的第二表面之間的基板的所殘留部分的任何方法進行(包括但不限於,濕式蝕刻、電漿蝕刻、雷射燒蝕、及/或機械方法)。用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的處理可以與用於打開部分通孔的處理相同,或者可以與用於打開部分通孔的處理不同。由於用於完成貫穿通孔的處理可以與用於形成對應部分通孔的處理不同,所以最終通孔開口與側壁可以不同。舉例而言,處理中的稍後時間處所形成的通孔的部分可以具有與原始部分通孔不同的表面開口直徑或形狀、側壁角度斜率或形狀、或側壁粗糙度。所得到的貫穿通孔的形狀可以不對稱,以及包含不同的填充材料。不對稱可以是具有相同或不同斜率的錐形通孔的形式。亦可以是腰部直徑小於二個表面開口的通孔。不對稱可以包括通孔的中點處的腰部,或者包括相較於另一表面更偏向一個表面的腰部。不對稱可以包含側壁斜率中的轉折點。第一表面與第二表面上的通孔開口直徑可以相同或不同。在這兩種情況下,通孔開口直徑的實例都在10um與200um之間、20um與100um之間、或20um與50um之間。舉例而言,第二表面上的通孔直徑可以<100um、<80um、<50um、<30um、<20um、或<10um。第一表面與第二表面上的通孔直徑的比率可以>1:1、>2:1、>3:1、>5:1、>7:1、或>10:1。基板厚度與最小通孔表面開口的比率可以大於1:1、大於3:1、大於5:1、大於10:1、大於30:1、或大於50:1。
作為特定實例,可以在通孔的第二表面處使用雷射燒蝕,以移除基板的一部分來打開基板的第二表面與各別部分通孔之間的連接。作為另一實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,而僅留下暴露的基板的第一表面處的部分通孔的開口以及與部分通孔對應的基板的第二表面上的位置。然後,將基板暴露於蝕刻劑(例如,氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH)),以從基板的二個表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。作為又另一實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,僅留下暴露的第一表面處的部分通孔的開口。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而僅從基板的第一表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。作為又進一步的實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,僅留下暴露的與部分通孔對應的基板的第二表面上的位置。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而僅從基板的第二表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據用於移除基板的殘留部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔的不同實施例使用各種處理。
轉向第2d圖,圖示貫穿通孔221a、221b、221c、221d,其中已經移除與部分通孔218a、218b、218c、218d對應的基板205的殘留部分。電子裝置219係與貫穿通孔221a、221b、221c、221d的最靠近邊緣間隔開距離(Ds’)。Ds’係測量成電子裝置219a的外邊緣至貫穿通孔221a的最接近邊緣。在一些實施例中,Ds’係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds’係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds’係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds’係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds’係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds’係小於十(10)μm。
在針對通孔進行金屬化的情況下,可以如上述針對方塊113的處理所討論的方式部分執行這樣的金屬化,或者可以僅在將部分通孔轉換成貫穿通孔之後才進行金屬化。無論哪種方式,僅在基板上形成電子裝置的至少一部分之後才完成完整金屬化。由於可以在完成電子裝置的形成之後執行金屬化,因此可以在導電材料並未完全填充通孔的情況下使用共形金屬化方法。作為實例,可以在完成電子裝置之前,利用金屬材料針對所形成的部分通孔進行部分金屬化。在形成電子裝置之後的通孔處理隨後完成之後,可以藉由透過第二表面開口施加的導電膠來完成打開的電子通孔的金屬化。
轉向第3圖,流程圖300圖示根據一些實施例的用於製造基板系統的方法,其中在形成電子裝置的至少一部分之前,形成部分通孔,以及在電子裝置的至少一部分已經形成之後,隨後藉由移除與部分通孔的各別位置對應的基板的部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔。按照流程圖300,識別用於所期望的貫穿通孔的基板的第一表面上的位置(方塊302)。基板可以由多種材料中之任一者形成,包括但不限於玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、聚合物、或上述材料中之一或更多者的多層複合。在一些情況下,基板係為透明基板。作為實例,透明基板可以是Corning®的EAGLE XG®、LotusTM 的NXT、其他鹼土金屬硼鋁矽酸鹽基板、高純度熔融矽石、或含鹼玻璃。在這樣的情況下,基板厚度的範圍可以是0.1毫米(mm)與1.0mm之間。在各種情況下,基板厚度的範圍可以是0.1mm與0.7mm之間。在一些情況下,基板的晶圓大小係大於或等於一百(100)mm、大於或等於兩百(200)mm、大於或等於三百(300)mm。在一些情況下,基版的面板尺寸係大於或等於一百(100)mm、大於或等於五百(500)mm、大於或等於一千(1000)mm、或大於或等於三千(3000)mm。先前所述係為示例性基板配置,而依據本文所提供的揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據不同實施例而存在多種其他基板配置。
轉向第4a圖,基板405係圖示為具有第一表面410、第二表面420、及用於所期望的貫穿通孔的識別位置417a、417b、417c、417d。如圖所示,基板405具有厚度Do。
返回第3圖並按照流程圖300,在基板的第一表面與第二表面上方都形成蝕刻保護材料,並且針對蝕刻保護材料進行圖案化以暴露與貫穿通孔的所期望位置對應的基板的第一表面上的位置(方塊305)。轉向第4b圖,基板405係圖示成具有形成於第二表面420上方以及第一表面410上方的蝕刻保護材料。將蝕刻保護材料進行圖案化,以留下分別與識別位置417a、417b、417c、417d對應的開口416a、416b、416c、416d。
返回第3圖並按照流程圖300,透過蝕刻保護材料中的圖案化開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,以暴露與各別識別位置對應的位置處的第一表面(方塊310)。此蝕刻持續足夠長的時間,以形成延伸進入基板的部分通孔。透過經圖案化的開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,藉此在基板中形成部分通孔。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以相對於本文所討論的實施例使用的各種蝕刻劑(包括但不限於氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH))。濕式蝕刻劑處理可以在先前的雷射暴露處理之後。代替濕式蝕刻處理的替代實例是將基板暴露於電漿蝕刻處理。
部分通孔僅從基板的一個表面延伸,而基板的另一表面係持續受到保護,而免於蝕刻處理所發生的任何損傷。由於部分通孔表示隨後完成的貫穿通孔的明顯部分的完成,因此將部分通孔轉換成貫穿通孔的處理時間量明顯少於在單一處理中打開貫穿通孔所需的時間。舉例而言,減少的處理時間係降低針對在部分通孔的形成與部分通孔至貫穿通孔的隨後轉換之間形成的電子裝置的蝕刻的效果。在一些情況下,依據所期望減少的蝕刻時間量(將包括電子裝置的基板暴露於用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的蝕刻)或者依據用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的雷射燒蝕的量,來選擇部分通孔延伸進入基板的深度。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度(例如,第4a圖的Do)的百分之十(10)與基板的厚度(例如,第4a圖的Do)的百分之九十五(95)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之二十(20)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之四十(40)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在各種情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之五十(50)與基板的厚度的百分之九十五(90)之間。在一些情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之六十(60)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在其他情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之七十(70)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。
轉向第4c圖,圖示蝕刻將位置417a、417b、417c、417d處的部分通孔418a、418b、418c、418d打開至深度Dd之後的基板405。部分通孔418a、418b、418c、418d僅從第一表面410部分延伸朝向第二表面420而結束於距離第二表面420的殘留距離Dr處。在各種情況下,Dd係為Do的百分之四十(40)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之六十(60)與百分之五(5)之間)。在一些實施例中,Dd係為Do的百分之五十(50)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之五十(50)與百分之五(5)之間)。在各種情況下,Dd係為Do的百分之六十(60)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之四十(40)與百分之十(10)之間)。在其他情況下,Dd係為Do的百分之七十(70)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之三十(30)與百分之十(10)之間)。部分通孔418a、418b、418c、418d可以具有錐形、垂直、或彎曲的側壁。儘管在第4c圖中係圖示為相同,但是部分通孔的直徑及深度可以變化。
返回第3圖並按照流程圖300,移除蝕刻保護材料,而留下具有延伸其中的部分通孔的基板(方塊312)。轉向第4d圖,圖示從第一表面410與第二表面420移除蝕刻保護材料之後的基板405。
返回第3圖並按照流程圖300,在一些實施例中,部分通孔被填充(方塊313)或被部分填充。可以進行此舉以避免例如形成基板上的電子裝置的後續處理期間的污染物落入部分通孔中。在針對部分通孔進行填充的情況下,可以利用容易移除或部分移除而不會針對後續形成的電子裝置造成明顯影響的材料填充部分通孔,或者可以利用金屬或其他導體填充部分通孔,而隨著將部分通孔完成為從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔之後所進行的隨後金屬化處理的精加工來形成導電互連的一部分。作為實例,可以利用導體、聚合物、及/或溶膠凝膠中之一或更多者來填充部分通孔。
電子裝置係形成於基板的第二表面上(方塊315)。電子裝置可以在此處理中完全形成或者可以僅部分形成。基於基板的整合裝置、模組、或系統可以利用貫穿通孔結構而作為電、光學、流體、及/或機械元件。舉例而言,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的TFT主動式矩陣背板。作為另一實例,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的被動式矩陣背板、微驅動器整合電路主動式矩陣、或直接整合電路電連接。根據本文所討論的實施例,除了顯示產品之外,亦可能存在其他產品。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例形成各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流)。電子或非電子裝置亦可以形成或部分形成於基板的第一表面上。
轉向第4e圖,圖示形成於基板405的第二表面420上的電子裝置419a、419b、419c、419d、419e。電子裝置419係與各別所形成的部分通孔的中心間隔開一距離(Ds)。Ds係測量成電子裝置419a的外邊緣至部分通孔418a的中心。在一些實施例中,Ds係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds係小於十(10)μm。電子裝置可以與所形成的部分通孔間隔開不同的距離Ds。
由於在部分通孔定位之後至少部分形成電子裝置,所以電子裝置並未暴露於貫穿通孔形成處理的實質部分。舉例而言,在部分通孔418a、418b、418c、418d延伸穿過基板405的百分之九十(90)的情況下,電子裝置419a、419b、419c、419d、419e僅暴露於用於打開殘留的部分通孔418a、418b、418c、418d的蝕刻處理。舉例而言,此舉避免由於濕式刻蝕的等向性性質以及材料的不同刻蝕速率而在濕式刻蝕處理期間針對電子裝置419a、419b、419c、419d、419e的明顯底切。此外,在隨後的將部分通孔418a、418b、418c、418d轉換成貫穿通孔的蝕刻期間將蝕刻保護層放置於電子裝置419a、419b、419c、419d、419e上方的情況下,由於在電子裝置419a、419b、419c、419d、419e形成之後僅小部分的最終貫穿通孔(亦即,與距離Dr對應的基板405的部分)持續受到蝕刻,所以可能存在更寬廣的蝕刻保護材料或遮罩材料的薄層的選擇。
返回第3圖並按照流程圖300,將部分通孔精加工,以完成從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔(方塊320)。此處理可以藉由能夠移除部分通孔與基板的第二表面之間的基板的所殘留部分的任何方法進行(包括但不限於,濕式蝕刻、電漿蝕刻、雷射燒蝕、及/或機械方法)。用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的處理可以與用於打開部分通孔的處理相同,或者可以與用於打開部分通孔的處理不同。由於用於完成貫穿通孔的處理可以與用於形成對應部分通孔的處理不同,所以最終通孔開口與側壁可以不同。舉例而言,處理中的稍後時間處所形成的通孔的部分可以具有與原始部分通孔不同的表面開口直徑或形狀、側壁角度斜率或形狀、或側壁粗糙度。所得到的貫穿通孔的形狀可以不對稱,以及包含不同的填充材料。不對稱可以是具有相同或不同斜率的錐形通孔的形式。亦可以是腰部直徑小於二個表面開口的通孔。不對稱可以包括通孔的中點處的腰部,或者包括相較於另一表面更偏向一個表面的腰部。不對稱可以包含側壁斜率中的轉折點。除了從第一表面到第二表面的基板中的垂直通孔不對稱之外,亦可能存在橫向未對準或徑向不對稱。舉例而言,第二表面處所形成的通孔可以並未與第一表面處所形成的底下的部分通孔結構橫向對準。此舉可以對準成讓所得到的開口完全穿過基板,但是所得到的完全貫穿通孔可能並非徑向對稱。舉例而言,在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於0.1μm與一百(100)μm之間。在各種情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於0.5μm與五十(50)μm之間。在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與三十(30)μm之間。在各種情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與二十(20)μm之間。在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與十(10)μm之間。在各種情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與五(5)μm之間。在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與三(3)μm之間。
轉向第14圖,圖1400係圖示具有從基板1405的第一表面1410延伸進入基板1405一距離Dd的初始形成的部分通孔1418的基板,其中從基板1405的第二表面1420移除基板1405的一部分1419,以將部分通孔1418轉換成完整通孔。部分通孔1418係以中心線段1460為中心,而部分1419係以中心線段1470為中心。中心線段1460係橫向偏移於一距離D1(平行於第一表面1410或第二表面1420所測量)。
作為特定實例,可以在通孔的第二表面處使用雷射燒蝕,以移除基板的一部分來打開基板的第二表面與各別部分通孔之間的連接。作為另一實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,而僅留下暴露的基板的第一表面處的部分通孔的開口以及與部分通孔對應的基板的第二表面上的位置。然後,將基板暴露於蝕刻劑(例如,氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH)),以從基板的二個表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。作為又另一實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,僅留下暴露的第一表面處的部分通孔的開口。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而僅從基板的第一表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。作為又進一步的實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,僅留下暴露的與部分通孔對應的基板的第二表面上的位置。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而僅從基板的第二表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據用於移除基板的殘留部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔的不同實施例使用各種處理。
轉向第4f圖,圖示貫穿通孔421a、421b、421c、421d,其中已經移除與部分通孔418a、418b、418c、418d對應的基板405的殘留部分。電子裝置419係與貫穿通孔421a、421b、421c、421d的最靠近邊緣間隔開距離(Ds’)。Ds’係測量成電子裝置419a的外邊緣至貫穿通孔421a的最接近邊緣。在一些實施例中,Ds’係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds’係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds’係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds’係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds’係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds’係小於十(10)μm。
在針對通孔進行金屬化的情況下,可以如上述針對方塊313的處理所討論的方式部分執行這樣的金屬化,或者可以僅在將部分通孔轉換成貫穿通孔之後才進行金屬化。無論哪種方式,僅在基板上形成電子裝置的至少一部分之後才完成完整金屬化。由於可以在完成電子裝置的形成之後執行金屬化,因此可以在導電材料並未完全填充通孔的情況下使用共形金屬化方法。作為實例,可以在完成電子裝置之前,利用金屬材料針對所形成的部分通孔進行部分金屬化。在形成電子裝置之後的通孔處理隨後完成之後,可以藉由透過第二表面開口施加的導電膠來完成打開的電子通孔的金屬化。
轉向第5圖,流程圖500圖示根據一些實施例的用於製造基板系統的方法,其中在形成電子裝置的至少一部分之前,形成部分通孔,以及在電子裝置的至少一部分已經形成之後,隨後藉由移除與部分通孔的各別位置對應的基板的部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔。按照流程圖500,識別用於所期望的貫穿通孔的基板的第一表面上的位置(方塊502)。基板可以由多種材料中之任一者形成,包括但不限於玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、聚合物、或上述材料中之一或更多者的多層複合。在一些情況下,基板係為透明基板。作為實例,透明基板可以是Corning®的EAGLE XG®、LotusTM 的NXT、其他鹼土金屬硼鋁矽酸鹽基板、高純度熔融矽石、或含鹼玻璃。在這樣的情況下,基板厚度的範圍可以是0.1毫米(mm)與1.0mm之間。在各種情況下,基板厚度的範圍可以是0.1mm與0.7mm之間。在一些情況下,基板厚度的範圍可以是0.3mm與0.6mm之間。在一些情況下,基板的晶圓大小係大於或等於一百(100)mm、大於或等於兩百(200)mm、大於或等於三百(300)mm。在一些情況下,基版的面板尺寸係大於或等於一百(100)mm、大於或等於五百(500)mm、大於或等於一千(1000)mm、或大於或等於三千(3000)mm。先前所述係為示例性基板配置,而依據本文所提供的揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據不同實施例而存在多種其他基板配置。
轉向第6a圖,基板605係圖示為具有第一表面610、第二表面620、及用於所期望的貫穿通孔的識別位置617a、617b、617c、617d。如圖所示,基板605具有厚度Do。
返回第5圖並按照流程圖500,用於所期望的貫穿通孔的識別位置處的基板係暴露於來自雷射光源的光子能量(方塊507)。對於光子能量的此暴露係沿著從透明基板的第一表面延伸至透明基板的第二表面的所定義路徑改變透明基板的至少一個特性。在一些實施例中,雷射光源係來自能夠進行準非繞射鑽孔(例如,Gauss-Bessel或Bessel光束鑽孔)的雷射器。在一些情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的透明基板的特性係為藉由沿著所定義路徑的基板的熔融所形成的密度。在各種情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的材料的特性係為可以隨著密度改變而改變的折射率或不會隨著密度改變而改變的折射率。這樣的所定義路徑可以可替代地指稱為延伸穿過透明基板的「損傷軌跡」。舉例而言,藉由改變沿著透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的所定義路徑的材料的密度,沿著所定義路徑的透明基板相對於基板的其他區域變成更易於蝕刻。在一些情況下,實現9:1的蝕刻比率(亦即,所定義路徑的蝕刻的速率係為圍繞所定義路徑的透明基板的區域的蝕刻的速率的九倍)。由於透明基板足夠透明以允許來自雷射光源的光子能量穿過,沿著所定義路徑的透明基板的特性的改變係從透明基板的第一表面至第二表面基本上均勻。在一些情況下,上述所定義路徑係與用於設置於透明基板上方的製造電子裝置的熱循環及處理條件相容。在特定情況下,為了與LTPS及氧化物TFT製造二者相容,一些實施例可以將通孔預定義與低壓縮透明基板(例如,Lotus的NXT)組合。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以形成透明基板並且提供形成預定義路徑之步驟與隨後的電子裝置形成步驟之間的相容性的其他材料。
在基板的第一表面與第二表面上方都形成蝕刻保護材料,並且針對蝕刻保護材料進行圖案化以暴露與貫穿通孔的所期望位置對應的基板的第一表面上的位置(方塊508)。轉向第6b圖,基板605係圖示成具有形成於第二表面620上方以及第一表面610上方的蝕刻保護材料。將蝕刻保護材料進行圖案化,以留下分別與識別位置617a、617b、617c、617d對應的開口616a、616b、616c、616d。損傷軌跡633a、633b、633c、633d在暴露於光子能量的位置處延伸進入基板605及/或延伸穿過基板605。
返回第5圖並按照流程圖500,透過蝕刻保護材料中的圖案化開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,以暴露與各別識別位置對應的位置處的第一表面(方塊510)。此蝕刻持續足夠長的時間,以形成延伸進入基板的部分通孔。透過經圖案化的開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,藉此在基板中形成部分通孔。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以相對於本文所討論的實施例使用的各種蝕刻劑(包括但不限於氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH))。濕式蝕刻劑處理可以在先前的雷射暴露處理之後。代替濕式蝕刻處理的替代實例是將基板暴露於電漿蝕刻處理。
部分通孔僅從基板的一個表面延伸,而基板的另一表面係持續受到保護,而免於蝕刻處理所發生的任何損傷。由於部分通孔表示隨後完成的貫穿通孔的明顯部分的完成,因此將部分通孔轉換成貫穿通孔的處理時間量明顯少於在單一處理中打開貫穿通孔所需的時間。舉例而言,減少的處理時間係降低針對在部分通孔的形成與部分通孔至貫穿通孔的隨後轉換之間形成的電子裝置的蝕刻的效果。在一些情況下,依據所期望減少的蝕刻時間量(將包括電子裝置的基板暴露於用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的蝕刻)或者依據用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的雷射燒蝕的量,來選擇部分通孔延伸進入基板的深度。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度(例如,第6a圖的Do)的百分之十(10)與基板的厚度(例如,第6a圖的Do)的百分之九十五(95)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之二十(20)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之四十(40)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在各種情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之五十(50)與基板的厚度的百分之九十五(90)之間。在一些情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之六十(60)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在其他情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之七十(70)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。
轉向第6c圖,圖示蝕刻將位置617a、617b、617c、617d處的部分通孔618a、618b、618c、618d打開至深度Dd之後的基板605。部分通孔618a、618b、618c、618d僅從第一表面610部分延伸朝向第二表面620而結束於距離第二表面620的殘留距離Dr處。在各種情況下,Dd係為Do的百分之四十(40)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之六十(60)與百分之五(5)之間)。在一些實施例中,Dd係為Do的百分之五十(50)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之五十(50)與百分之五(5)之間)。在各種情況下,Dd係為Do的百分之六十(60)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之四十(40)與百分之十(10)之間)。在其他情況下,Dd係為Do的百分之七十(70)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之三十(30)與百分之十(10)之間)。部分通孔618a、618b、618c、618d可以具有錐形、垂直、或彎曲的側壁。儘管在第6c圖中係圖示為相同,但是部分通孔的直徑及深度可以變化。
返回第5圖並按照流程圖500,移除蝕刻保護材料,而留下具有延伸其中的部分通孔的基板(方塊512)。轉向第6d圖,圖示從第一表面610與第二表面620移除蝕刻保護材料之後的基板605。
返回第5圖並按照流程圖500,在一些實施例中,部分通孔被填充(方塊513)或被部分填充。可以進行此舉以避免例如形成基板上的電子裝置的後續處理期間的污染物落入部分通孔中。在針對部分通孔進行填充的情況下,可以利用容易移除或部分移除而不會針對後續形成的電子裝置造成明顯影響的材料填充部分通孔,或者可以利用金屬或其他導體填充部分通孔,而隨著將部分通孔完成為從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔之後所進行的隨後金屬化處理的精加工來形成導電互連的一部分。作為實例,可以利用導體、聚合物、及/或溶膠凝膠中之一或更多者來填充部分通孔。
電子裝置係形成於基板的第二表面上(方塊515)。電子裝置可以在此處理中完全形成或者可以僅部分形成。基於基板的整合裝置、模組、或系統可以利用貫穿通孔結構而作為電、光學、流體、及/或機械元件。舉例而言,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的TFT主動式矩陣背板。作為另一實例,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的被動式矩陣背板、微驅動器整合電路主動式矩陣、或直接整合電路電連接。根據本文所討論的實施例,除了顯示產品之外,亦可能存在其他產品。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例形成各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流)。電子或非電子裝置亦可以形成或部分形成於基板的第一表面上。
轉向第6e圖,圖示形成於基板605的第二表面620上的電子裝置619a、619b、619c、619d、619e。電子裝置619係與各別所形成的部分通孔的中心間隔開一距離(Ds)。Ds係測量成電子裝置619a的外邊緣至部分通孔618a的中心。在一些實施例中,Ds係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds係小於十(10)μm。電子裝置可以與所形成的部分通孔間隔開不同的距離Ds。
由於在部分通孔定位之後至少部分形成電子裝置,所以電子裝置並未暴露於貫穿通孔形成處理的實質部分。舉例而言,在部分通孔618a、618b、618c、618d延伸穿過基板605的百分之九十(90)的情況下,電子裝置619a、619b、619c、619d、619e僅暴露於用於打開殘留的部分通孔618a、618b、618c、618d的蝕刻處理。舉例而言,此舉避免由於濕式刻蝕的等向性性質以及材料的不同刻蝕速率而在濕式刻蝕處理期間針對電子裝置619a、619b、619c、619d、619e的明顯底切。此外,在隨後的將部分通孔618a、618b、618c、618d轉換成貫穿通孔的蝕刻期間將蝕刻保護層放置於電子裝置619a、619b、619c、619d、619e上方的情況下,由於在電子裝置619a、619b、619c、619d、619e形成之後僅小部分的最終貫穿通孔(亦即,與距離Dr對應的基板605的部分)持續受到蝕刻,所以可能存在更寬廣的蝕刻保護材料或遮罩材料的薄層的選擇。
返回第5圖並按照流程圖500,將部分通孔精加工,以完成從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔(方塊520)。此處理可以藉由能夠移除部分通孔與基板的第二表面之間的基板的所殘留部分的任何方法進行(包括但不限於,濕式蝕刻、電漿蝕刻、雷射燒蝕、及/或機械方法)。用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的處理可以與用於打開部分通孔的處理相同,或者可以與用於打開部分通孔的處理不同。由於用於完成貫穿通孔的處理可以與用於形成對應部分通孔的處理不同,所以最終通孔開口與側壁可以不同。舉例而言,處理中的稍後時間處所形成的通孔的部分可以具有與原始部分通孔不同的表面開口直徑或形狀、側壁角度斜率或形狀、或側壁粗糙度。所得到的貫穿通孔的形狀可以不對稱,以及包含不同的填充材料。不對稱可以是具有相同或不同斜率的錐形通孔的形式。亦可以是腰部直徑小於二個表面開口的通孔。不對稱可以包括通孔的中點處的腰部,或者包括相較於另一表面更偏向一個表面的腰部。不對稱可以包含側壁斜率中的轉折點。除了從第一表面到第二表面的基板中的垂直通孔不對稱之外,亦可能存在橫向未對準或徑向不對稱。舉例而言,第二表面處所形成的通孔可以並未與第一表面處所形成的底下的部分通孔結構橫向對準。此舉可以對準成讓所得到的開口完全穿過基板,但是所得到的完全貫穿通孔可能並非徑向對稱。舉例而言,在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於0.1μm與一百(100)μm之間。在各種情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於0.5μm與五十(50)μm之間。在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與三十(30)μm之間。在各種情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與二十(20)μm之間。在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與十(10)μm之間。在各種情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與五(5)μm之間。在一些情況下,第一表面處的通孔與第二表面處的通孔的中心位置可以偏移於一(1)μm與三(3)μm之間。
作為特定實例,可以在通孔的第二表面處使用雷射燒蝕,以移除基板的一部分來打開基板的第二表面與各別部分通孔之間的連接。作為另一實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,而僅留下暴露的基板的第一表面處的部分通孔的開口以及與部分通孔對應的基板的第二表面上的位置。然後,將基板暴露於蝕刻劑(例如,氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH)),以從基板的二個表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。作為又另一實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,僅留下暴露的第一表面處的部分通孔的開口。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而僅從基板的第一表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。作為又進一步的實例,可以在基板上方形成蝕刻保護材料,僅留下暴露的與部分通孔對應的基板的第二表面上的位置。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而僅從基板的第二表面開始,移除各別部分通孔與基板的第二表面之間的基板的殘留部分。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據用於移除基板的殘留部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔的不同實施例使用各種處理。
轉向第6f圖,圖示貫穿通孔621a、621b、621c、621d,其中已經移除與部分通孔618a、618b、618c、618d對應的基板605的殘留部分。電子裝置619係與貫穿通孔621a、621b、621c、621d的最靠近邊緣間隔開距離(Ds’)。Ds’係測量成電子裝置619a的外邊緣至貫穿通孔621a的最接近邊緣。在一些實施例中,Ds’係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds’係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds’係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds’係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds’係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds’係小於十(10)μm。
在針對通孔進行金屬化的情況下,處理可以包括形成通孔中的金屬,以建立層間互連(方塊525)。可以使用該領域中已知的用於形成通孔中的金屬的任何方式來完成這樣的金屬形成。在一些情況下,可以如上述針對方塊513的處理所討論的方式部分執行這樣的金屬化,或者可以僅在將部分通孔轉換成貫穿通孔之後才進行金屬化。無論哪種方式,僅在基板上形成電子裝置的至少一部分之後才完成完整金屬化。由於可以在完成電子裝置的形成之後執行金屬化,因此可以在導電材料並未完全填充通孔的情況下使用共形金屬化方法。作為實例,可以在完成電子裝置之前,利用金屬材料針對所形成的部分通孔進行部分金屬化。在形成電子裝置之後的通孔處理隨後完成之後,可以藉由透過第二表面開口施加的導電膠來完成打開的電子通孔的金屬化。
轉向第7圖,流程圖700圖示根據一些實施例的用於製造基板系統的方法,其中在形成電子裝置的至少一部分之前,形成部分通孔,以及在電子裝置的至少一部分已經形成之後,隨後藉由移除與部分通孔的各別位置對應的基板的部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔。按照流程圖700,識別用於所期望的貫穿通孔的基板的第一表面上的位置(方塊702)。基板可以由多種材料中之任一者形成,包括但不限於玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、聚合物、或上述材料中之一或更多者的多層複合。在一些情況下,基板係為透明基板。作為實例,透明基板可以是Corning®的EAGLE XG®、LotusTM 的NXT、或其他鹼土金屬硼鋁矽酸鹽基板。作為實例,基版可以是高純度熔融矽石或含鹼離子的玻璃。在這樣的情況下,基板厚度的範圍可以是0.1毫米(mm)與1.0mm之間。在各種情況下,基板厚度的範圍可以是0.1mm與0.7mm之間。在一些情況下,基板厚度的範圍可以是0.3mm與0.6mm之間。在一些情況下,基板的晶圓大小係大於或等於一百(100)mm、大於或等於兩百(200)mm、大於或等於三百(300)mm。在一些情況下,基版的面板尺寸係大於或等於一百(100)mm、大於或等於五百(500)mm、大於或等於一千(1000)mm、或大於或等於三千(3000)mm。先前所述係為示例性基板配置,而依據本文所提供的揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據不同實施例而存在多種其他基板配置。
用於所期望的貫穿通孔的識別位置處的基板係暴露於來自雷射光源的光子能量(方塊707)。對於光子能量的此暴露係沿著從透明基板的第一表面延伸至透明基板的第二表面的所定義路徑改變透明基板的至少一個特性。在一些實施例中,雷射光源係來自能夠進行準非繞射鑽孔(例如,Gauss-Bessel或Bessel光束鑽孔)的雷射器。在一些情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的透明基板的特性係為藉由沿著所定義路徑的基板的熔融所形成的密度。在各種情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的材料的特性係為可以隨著密度改變而改變的折射率或不會隨著密度改變而改變的折射率。這樣的所定義路徑可以可替代地指稱為延伸穿過透明基板的「損傷軌跡」。舉例而言,藉由改變沿著透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的所定義路徑的材料的密度,沿著所定義路徑的透明基板相對於基板的其他區域變成更易於蝕刻。在一些情況下,實現9:1的蝕刻比率(亦即,所定義路徑的蝕刻的速率係為圍繞所定義路徑的透明基板的區域的蝕刻的速率的九倍)。由於透明基板足夠透明以允許來自雷射光源的光子能量穿過,沿著所定義路徑的透明基板的特性的改變係從透明基板的第一表面至第二表面基本上均勻。在一些情況下,上述所定義路徑係與用於設置於透明基板上方的製造電子裝置的熱循環及處理條件相容。在特定情況下,為了與LTPS及氧化物TFT製造二者相容,一些實施例可以將通孔預定義與低壓縮透明基板(例如,Lotus的NXT)組合。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以形成透明基板並且提供形成預定義路徑之步驟與隨後的電子裝置形成步驟之間的相容性的其他材料。
在基板的第一表面與第二表面上方都形成蝕刻保護材料,並且針對蝕刻保護材料進行圖案化以暴露與貫穿通孔的所期望位置對應的基板的第一表面上的位置(方塊708)。透過蝕刻保護材料中的圖案化開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,以暴露與各別識別位置對應的位置處的第一表面(方塊710)。此蝕刻持續足夠長的時間,以形成延伸進入基板的部分通孔。透過經圖案化的開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,藉此在基板中形成部分通孔。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以相對於本文所討論的實施例使用的各種蝕刻劑(包括但不限於氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH))。移除蝕刻保護材料,而留下具有延伸其中的部分通孔的基板(方塊712)。
在一些實施例中,部分通孔被填充(方塊713)或被部分填充。可以進行此舉以避免例如形成基板上的電子裝置的後續處理期間的污染物落入部分通孔中。在針對部分通孔進行填充的情況下,可以利用容易移除或部分移除而不會針對後續形成的電子裝置造成明顯影響的材料填充部分通孔,或者可以利用金屬或其他導體填充部分通孔,而隨著將部分通孔完成為從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔之後所進行的隨後金屬化處理的精加工來形成導電互連的一部分。作為實例,可以利用導體、聚合物、及/或溶膠凝膠中之一或更多者來填充部分通孔。
電子裝置係形成於基板的第二表面上(方塊715)。電子裝置可以在此處理中完全形成或者可以僅部分形成。基於基板的整合裝置、模組、或系統可以利用貫穿通孔結構而作為電、光學、流體、及/或機械元件。舉例而言,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的TFT主動式矩陣背板。作為另一實例,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的被動式矩陣背板、微驅動器整合電路主動式矩陣、或直接整合電路電連接。根據本文所討論的實施例,除了顯示產品之外,亦可能存在其他產品。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例形成各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流)。
針對與各別部分通孔對應的基板的第二表面上的位置進行雷射燒蝕,以移除基板的殘留部分,以及將部分通孔延伸貫穿基板的第二表面(方塊720)。可以使用用於使用雷射能量來移除基板的部分的任何方式。
在針對通孔進行金屬化的情況下,可以如上述針對方塊713的處理所討論的方式部分執行這樣的金屬化,或者可以僅在將部分通孔轉換成貫穿通孔之後才進行金屬化。無論哪種方式,僅在基板上形成電子裝置的至少一部分之後才完成完整金屬化。由於可以在完成電子裝置的形成之後執行金屬化,因此可以使用共形金屬化方法。
轉向第8圖,流程圖800圖示根據一些實施例的用於製造基板系統的方法,其中在形成電子裝置的至少一部分之前,形成部分通孔,以及在電子裝置的至少一部分已經形成之後,隨後藉由移除與部分通孔的各別位置對應的基板的部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔。按照流程圖800,識別用於所期望的貫穿通孔的基板的第一表面上的位置(方塊805)。基板可以由多種材料中之任一者形成,包括但不限於玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、聚合物、或上述材料中之一或更多者的多層複合。在一些情況下,基板係為透明基板。作為實例,透明基板可以是Corning®的EAGLE XG®、LotusTM 的NXT、或其他鹼土金屬硼鋁矽酸鹽基板。作為實例,基版可以是高純度熔融矽石或含鹼離子的玻璃。在這樣的情況下,基板厚度的範圍可以是0.1毫米(mm)與1.0mm之間。在各種情況下,基板厚度的範圍可以是0.1mm與0.7mm之間。在一些情況下,基板厚度的範圍可以是0.3mm與0.6mm之間。在一些情況下,基板的晶圓大小係大於或等於一百(100)mm、大於或等於兩百(200)mm、大於或等於三百(300)mm。在一些情況下,基版的面板尺寸係大於或等於一百(100)mm、大於或等於五百(500)mm、大於或等於一千(1000)mm、或大於或等於三千(3000)mm。先前所述係為示例性基板配置,而依據本文所提供的揭示,該領域具有通常知識者將理解可以根據不同實施例而存在多種其他基板配置。
轉向第9a圖,基板905係圖示為具有第一表面910、第二表面920、及用於所期望的貫穿通孔的識別位置917a、917b、917c、917d。如圖所示,基板905具有厚度Do。
返回第8圖並按照流程圖800,在識別位置處蝕刻基板,以在基板的第一表面上的識別位置處形成部分通孔(方塊810)。儘管通常將實施例討論為依賴於濕式刻蝕,但是可以使用在基板中打開通孔的任何方式(包括但不限於電漿刻蝕、雷射燒蝕、及/或機械方法)。作為一個實例,可以藉由利用蝕刻保護材料覆蓋基板的表面以及圖案化蝕刻保護材料,以在識別成用於貫穿通孔的位置處暴露基板的第一表面來完成蝕刻。然後,透過經圖案化的開口將基板暴露於濕式蝕刻劑,藉此在基板中形成部分通孔。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以相對於本文所討論的實施例使用的各種蝕刻劑(包括但不限於氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH))。
可替代地,在基板是透明基板的情況下,可以將基板的第一表面上的位置暴露於來自雷射光源的光子能量。對於光子能量的此暴露係沿著從第一表面基本上延伸進入透明基板(在一些情況下,一直延伸至透明基板的第二表面)的所定義路徑改變透明基板的至少一個特性。在一些實施例中,雷射光源係來自能夠進行準非繞射鑽孔(例如,Gauss-Bessel或Bessel光束鑽孔)的雷射器。在一些情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的透明基板的特性係為藉由沿著所定義路徑的基板的熔融所形成的密度。在各種情況下,藉由暴露於雷射光源而改變的材料的特性係為可以隨著密度改變而改變的折射率或不會隨著密度改變而改變的折射率。這樣的所定義路徑可以可替代地指稱為延伸進入透明基板或延伸穿過透明基板的「損傷軌跡」。舉例而言,藉由改變沿著透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的所定義路徑的材料的密度,沿著所定義路徑的透明基板相對於基板的其他區域變成更易於蝕刻。在一些情況下,實現9:1的蝕刻比率(亦即,所定義路徑的蝕刻的速率係為圍繞所定義路徑的透明基板的區域的蝕刻的速率的九倍)。由於透明基板足夠透明,以允許來自雷射光源的光子能量完全穿過基板或基本上穿過基板,因此沿著所定義路徑的透明基板的特性的改變基本上延伸進入基板。然後,將基板暴露於蝕刻劑,而沿著損傷軌跡打開部分通孔。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以相對於本文所討論的實施例使用的各種蝕刻劑(包括但不限於氫氟酸(HF)、氫氧化鉀(KOH)、及/或氫氧化鈉(NaOH))。在一些情況下,第二表面被蝕刻保護層所覆蓋,同時基板暴露於蝕刻劑。
部分通孔僅從基板的一個表面延伸,而基板的另一表面係持續受到保護,而免於蝕刻處理所發生的任何損傷。由於部分通孔表示隨後完成的貫穿通孔的明顯部分的完成,因此將部分通孔轉換成貫穿通孔的處理時間量明顯少於在單一處理中打開貫穿通孔所需的時間。舉例而言,減少的處理時間係降低針對在部分通孔的形成與部分通孔至貫穿通孔的隨後轉換之間形成的電子裝置的蝕刻的效果。在一些情況下,依據所期望減少的蝕刻時間量(將包括電子裝置的基板暴露於用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的蝕刻)或者依據用於將部分通孔轉換成貫穿通孔的雷射燒蝕的量,來選擇部分通孔延伸進入基板的深度。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度(例如,第9a圖的Do)的百分之十(10)與基板的厚度(例如,第9a圖的Do)的百分之九十五(95)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之二十(20)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在一些實施例中,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之四十(40)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在各種情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之五十(50)與基板的厚度的百分之九十五(90)之間。在一些情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之六十(60)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。在其他情況下,部分通孔從基板的第一表面延伸進入基板的深度係在基板的厚度的百分之七十(70)與基板的厚度的百分之九十(90)之間。
轉向第9b圖,圖示蝕刻將位置917a、917b、917c、917d處的部分通孔918a、918b、918c、918d打開至深度Dd之後的基板905。部分通孔918a、918b、918c、918d僅從第一表面910部分延伸朝向第二表面920而結束於距離第二表面920的殘留距離Dr處。在各種情況下,Dd係為Do的百分之四十(40)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之六十(60)與百分之五(5)之間)。在一些實施例中,Dd係為Do的百分之五十(50)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之五十(50)與百分之五(5)之間)。在各種情況下,Dd係為Do的百分之六十(60)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之四十(40)與百分之十(10)之間)。在其他情況下,Dd係為Do的百分之七十(70)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之三十(30)與百分之十(10)之間)。部分通孔918a、918b、918c、918d可以具有錐形、垂直、或彎曲的側壁。儘管在第9b圖中係圖示為相同,但是部分通孔的直徑及深度可以變化。
返回第8圖並按照流程圖800,在一些實施例中,部分通孔被填充(方塊813)或被部分填充。可以進行此舉以避免例如形成基板上的電子裝置的後續處理期間的污染物落入部分通孔中。在針對部分通孔進行填充的情況下,可以利用容易移除或部分移除而不會針對後續形成的電子裝置造成明顯影響的材料填充部分通孔,或者可以利用金屬或其他導體填充部分通孔,而隨著將部分通孔轉換成從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔之後所進行的隨後金屬化處理的精加工來形成導電互連的一部分。作為實例,可以利用導體、聚合物、及/或溶膠凝膠中之一或更多者來填充部分通孔。
電子裝置係形成於基板的第二表面上(方塊815)。電子裝置可以在此處理中完全形成或者可以僅部分形成。基於基板的整合裝置、模組、或系統可以利用貫穿通孔結構而作為電、光學、流體、及/或機械元件。舉例而言,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的TFT主動式矩陣背板。作為另一實例,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的被動式矩陣背板、微驅動器整合電路主動式矩陣、或直接整合電路電連接。根據本文所討論的實施例,除了顯示產品之外,亦可能存在其他產品。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例形成各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流)。
轉向第9c圖,圖示形成於基板905的第二表面920上的電子裝置919a、919b、919c、919d、919e。電子裝置919係與各別所形成的部分通孔的中心間隔開一距離(Ds)。Ds係測量成電子裝置919a的外邊緣至部分通孔918a的中心。在一些實施例中,Ds係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds係小於十(10)μm。
由於在部分通孔定位之後至少部分形成電子裝置,所以電子裝置並未暴露於貫穿通孔形成處理的實質部分。舉例而言,在部分通孔918a、918b、918c、918d延伸穿過基板905的百分之九十(90)的情況下,電子裝置919a、919b、919c、919d、919e並未暴露於用於打開部分通孔918a、918b、918c、918d的蝕刻處理。舉例而言,此舉避免由於濕式刻蝕的等向性性質以及材料的不同刻蝕速率而在濕式刻蝕處理期間針對電子裝置919a、919b、919c、919d、919e的明顯底切。此外,在隨後的將部分通孔918a、918b、918c、918d轉換成貫穿通孔的蝕刻期間將蝕刻保護層放置於電子裝置919a、919b、919c、919d、919e上方的情況下,由於在電子裝置919a、919b、919c、919d、919e形成之後僅小部分的最終貫穿通孔(亦即,與距離Dr對應的基板905的部分)持續受到蝕刻,所以可能存在更寬廣的蝕刻保護材料或遮罩材料的薄層的選擇。
返回第8圖並按照流程圖800,在包括電子裝置的基板的第一表面與第二表面上方都形成蝕刻保護材料(方塊817)。蝕刻保護材料在第一表面上進行圖案化,以暴露部分通孔的開口,而蝕刻保護材料在第二表面上進行圖案化,以暴露與部分通孔對應的第二表面上的位置。轉向第9d圖,圖示具有第二表面920上方所形成的蝕刻保護材料的基板905,蝕刻保護材料經圖案化而使得開口923e、923f、923g、923h分別暴露與部分通孔918a、918b、918c、918d對應的位置處的第二表面920。針對第一表面910上方所形成的蝕刻保護材料進行圖案化,而使得開口923a、923b、923c、923d分別暴露部分通孔918a、918b、918c、918d的開口。
返回第8圖並按照流程圖800,基板經蝕刻以移除部分通孔與第二表面之間的基板的殘留部分,而藉此將部分通孔轉換成貫穿通孔(方塊820)。由於已經在第一表面與第二表面上的蝕刻保護材料中針對開口進行圖案化,所以蝕刻係從第一表面開始,並通過已經打開的部分通孔。轉向第9e圖,圖示蝕刻處理之後的基板905,其中通孔係從第一表面910延伸至第二表面920。
返回第8圖並按照流程圖800,移除蝕刻保護材料(方塊822)。轉向第9f圖,圖示貫穿通孔921a、921b、921c、921d,其中已經移除與部分通孔918a、918b、918c、918d對應的基板905的殘留部分。電子裝置919係與貫穿通孔921a、921b、921c、921d的最靠近邊緣間隔開距離(Ds’)。Ds’係測量成電子裝置919a的外邊緣至貫穿通孔921a的最接近邊緣。在一些實施例中,Ds’係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds’係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds’係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds’係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds’係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds’係小於十(10)μm。
在針對通孔進行金屬化的情況下,可以如上述針對方塊813的處理所討論的方式部分執行這樣的金屬化,或者可以僅在將部分通孔轉換成貫穿通孔之後才進行金屬化。無論哪種方式,僅在基板上形成電子裝置的至少一部分之後才完成完整金屬化。由於可以在完成電子裝置的形成之後執行金屬化,因此可以使用共形金屬化方法。
轉向第10圖,流程圖1000圖示根據一些實施例的用於製造基板系統的方法,其中在形成電子裝置的至少一部分之前,形成部分通孔,以及在電子裝置的至少一部分已經形成之後,隨後藉由移除與部分通孔的各別位置對應的基板的部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔。按照流程圖1000,識別用於所期望的貫穿通孔的基板的第一表面上的位置(方塊1005)。轉向第11a圖,基板1105係圖示為具有第一表面1110、第二表面1120、及用於所期望的貫穿通孔的識別位置1117a、1117b、1117c、1117d。如圖所示,基板1105具有厚度Do。
返回第10圖並按照流程圖1000,在識別位置處蝕刻基板,以在基板的第一表面上的識別位置處形成部分通孔(方塊1010)。儘管通常將實施例討論為依賴於濕式刻蝕,但是可以使用在基板中打開通孔的任何方式(包括但不限於電漿刻蝕、雷射燒蝕、及/或機械方法)。轉向第11b圖,圖示蝕刻將位置1117a、1117b、1117c、1117d處的部分通孔1118a、1118b、1118c、1118d打開至深度Dd之後的基板1105。部分通孔1118a、1118b、1118c、1118d僅從第一表面1110部分延伸朝向第二表面1120而結束於距離第二表面1120的殘留距離Dr處。在各種情況下,Dd係為Do的百分之四十(40)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之六十(60)與百分之五(5)之間)。在一些實施例中,Dd係為Do的百分之五十(50)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之五十(50)與百分之五(5)之間)。在各種情況下,Dd係為Do的百分之六十(60)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之四十(40)與百分之十(10)之間)。在其他情況下,Dd係為Do的百分之七十(70)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之三十(30)與百分之十(10)之間)。部分通孔1118a、1118b、1118c、1118d可以具有錐形、垂直、或彎曲的側壁。
返回第10圖並按照流程圖1000,在一些實施例中,部分通孔被填充(方塊1013)或被部分填充。可以進行此舉以避免例如形成基板上的電子裝置的後續處理期間的污染物落入部分通孔中。在針對部分通孔進行填充的情況下,可以利用容易移除或部分移除而不會針對後續形成的電子裝置造成明顯影響的材料填充部分通孔,或者可以利用金屬或其他導體填充部分通孔,而隨著將部分通孔轉換成從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔之後所進行的隨後金屬化處理的精加工來形成導電互連的一部分。作為實例,可以利用導體、聚合物、及/或溶膠凝膠中之一或更多者來填充部分通孔。
電子裝置係形成於基板的第二表面上(方塊1015)。電子裝置可以在此處理中完全形成或者可以僅部分形成。基於基板的整合裝置、模組、或系統可以利用貫穿通孔結構而作為電、光學、流體、及/或機械元件。舉例而言,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的TFT主動式矩陣背板。作為另一實例,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的被動式矩陣背板、微驅動器整合電路主動式矩陣、或直接整合電路電連接。根據本文所討論的實施例,除了顯示產品之外,亦可能存在其他產品。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例形成各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流)。
轉向第11c圖,圖示形成於基板1105的第二表面1120上的電子裝置1119a、1119b、1119c、1119d、1119e。電子裝置1119係與各別所形成的部分通孔的中心間隔開一距離(Ds)。Ds係測量成電子裝置1119a的外邊緣至部分通孔1118a的中心。在一些實施例中,Ds係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds係小於十(10)μm。儘管在第11c圖中係圖示為相同,但是部分通孔的直徑及/或深度可以變化。
返回第10圖並按照流程圖1000,在包括電子裝置的基板的第一表面與第二表面上方都形成蝕刻保護材料(方塊1017)。蝕刻保護材料在第一表面上進行圖案化,以暴露部分通孔的開口。轉向第11d圖,基板1105係圖示成具有形成於第二表面1120上方而覆蓋包括電子裝置1119的整個表面的蝕刻保護材料。相對地,針對第一表面1110上方所形成的蝕刻保護材料進行圖案化,而使得開口1123a、1123b、1123c、1123d分別暴露部分通孔1118a、1118b、1118c、1118d的開口。
返回第10圖並按照流程圖1000,基板經蝕刻以移除部分通孔與第二表面之間的基板的殘留部分,而藉此將部分通孔轉換成貫穿通孔(方塊1020)。由於僅在基板的第一表面上的蝕刻保護材料中針對開口進行圖案化,所以蝕刻僅從已經打開的部分通孔開始。轉向第11e圖,圖示蝕刻處理之後的基板1105,其中通孔係從第一表面1110延伸至第二表面1120。
返回第10圖並按照流程圖1000,移除蝕刻保護材料(方塊1022)。轉向第11f圖,圖示貫穿通孔1121a、1121b、1121c、1121d,其中已經移除與部分通孔1118a、1118b、1118c、1118d對應的基板1105的殘留部分。電子裝置1119係與貫穿通孔1121a、1121b、1121c、1121d的最靠近邊緣間隔開距離(Ds’)。Ds’係測量成電子裝置1119a的外邊緣至貫穿通孔1121a的最接近邊緣。在一些實施例中,Ds’係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds’係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds’係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds’係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds’係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds’係小於十(10)μm。
轉向第12圖,流程圖1200圖示根據一些實施例的用於製造基板系統的方法,其中在形成電子裝置的至少一部分之前,形成部分通孔,以及在電子裝置的至少一部分已經形成之後,隨後藉由移除與部分通孔的各別位置對應的基板的部分來將部分通孔轉換成貫穿通孔。按照流程圖1200,識別用於所期望的貫穿通孔的基板的第一表面上的位置(方塊1205)。轉向第13a圖,基板1305係圖示為具有第一表面1310、第二表面1320、及用於所期望的貫穿通孔的識別位置1317a、1317b、1317c、1317d。如圖所示,基板1305具有厚度Do。
返回第12圖並按照流程圖1200,在識別位置處蝕刻基板,以在基板的第一表面上的識別位置處形成部分通孔(方塊1210)。儘管通常將實施例討論為依賴於濕式刻蝕,但是可以使用在基板中打開通孔的任何方式(包括但不限於電漿刻蝕、雷射燒蝕、及/或機械方法)。轉向第13b圖,圖示蝕刻將位置1317a、1317b、1317c、1317d處的部分通孔1318a、1318b、1318c、1318d打開至深度Dd之後的基板1305。部分通孔1318a、1318b、1318c、1318d僅從第一表面1310部分延伸朝向第二表面1320而結束於距離第二表面1320的殘留距離Dr處。在各種情況下,Dd係為Do的百分之四十(40)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之六十(60)與百分之五(5)之間)。在一些實施例中,Dd係為Do的百分之五十(50)與百分之九十五(95)之間(因此,Dr係為Do的百分之五十(50)與百分之五(5)之間)。在各種情況下,Dd係為Do的百分之六十(60)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之四十(40)與百分之十(10)之間)。在其他情況下,Dd係為Do的百分之七十(70)與百分之九十(90)之間(因此,Dr係為Do的百分之三十(30)與百分之十(10)之間)。部分通孔1318a、1318b、1318c、1318d可以具有錐形、垂直、或彎曲的側壁。
返回第12圖並按照流程圖1200,在一些實施例中,部分通孔被填充(方塊1213)或被部分填充。可以進行此舉以避免例如形成基板上的電子裝置的後續處理期間的污染物落入部分通孔中。在針對部分通孔進行填充的情況下,可以利用容易移除或部分移除而不會針對後續形成的電子裝置造成明顯影響的材料填充部分通孔,或者可以利用金屬或其他導體填充部分通孔,而隨著將部分通孔轉換成從第一表面延伸至第二表面的貫穿通孔之後所進行的隨後金屬化處理的精加工來形成導電互連的一部分。作為實例,可以利用導體、聚合物、及/或溶膠凝膠中之一或更多者來填充部分通孔。
電子裝置係形成於基板的第二表面上(方塊1215)。電子裝置可以在此處理中完全形成或者可以僅部分形成。基於基板的整合裝置、模組、或系統可以利用貫穿通孔結構而作為電、光學、流體、及/或機械元件。舉例而言,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的TFT主動式矩陣背板。作為另一實例,這樣的電子裝置可以形成用於基板上所形成的顯示裝置的被動式矩陣背板、微驅動器整合電路主動式矩陣、或直接整合電路電連接。根據本文所討論的實施例,除了顯示產品之外,亦可能存在其他產品。依據本文所提供之揭示,該領域具有通常知識者將理解可以針對不同實施例形成各種電子裝置(完全或部分形成)。此外,舉例而言,亦可以將實施例用於非電子裝置應用(例如,光學、射流)。
轉向第13c圖,圖示形成於基板1305的第二表面1320上的電子裝置1319a、1319b、1319c、1319d、1319e。電子裝置1319係與各別所形成的部分通孔的中心間隔開一距離(Ds)。Ds係測量成電子裝置1319a的外邊緣至部分通孔1318a的中心。在一些實施例中,Ds係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds係小於十(10)μm。儘管在第13c圖中係圖示為相同,但是部分通孔的直徑及/或深度可以變化。
返回第12圖並按照流程圖1200,在包括電子裝置的基板的第一表面與第二表面上方都形成蝕刻保護材料(方塊1217)。蝕刻保護材料在第二表面上進行圖案化,以暴露與部分通孔對應的基板的第二表面上的位置。轉向第13d圖,基板1305係圖示成具有形成於第一表面1310上方而覆蓋整個表面的蝕刻保護材料。相對地,針對第二表面1320上方所形成的蝕刻保護材料進行圖案化,而使得開口1323a、1323b、1323c、1323d分別暴露與部分通孔1318a、1318b、1318c、1318d對應的基板的第二表面上的位置。
返回第12圖並按照流程圖1200,基板經蝕刻以移除部分通孔與第二表面之間的基板的殘留部分,而藉此將部分通孔轉換成貫穿通孔(方塊1220)。由於僅在基板的第二表面上的蝕刻保護材料中針對開口進行圖案化,所以蝕刻僅從基板的第二表面開始。轉向第13e圖,圖示蝕刻處理之後的基板1305,其中通孔係從第一表面1310延伸至第二表面1320。
返回第12圖並按照流程圖1200,移除蝕刻保護材料(方塊1222)。轉向第13f圖,圖示貫穿通孔1321a、1321b、1321c、1321d,其中已經移除與部分通孔1318a、1318b、1318c、1318d對應的基板1305的殘留部分。電子裝置1319係與貫穿通孔1321a、1321b、1321c、1321d的最靠近邊緣間隔開距離(Ds’)。Ds’係測量成電子裝置1319a的外邊緣至貫穿通孔1321a的最接近邊緣。在一些實施例中,Ds’係小於五百(500)μm。在各種實施例中,Ds’係小於兩百(200)μm。在一些實施例中,Ds’係小於一百(100)μm。在各種實施例中,Ds’係小於五十(50)μm。在一些實施例中,Ds’係小於二十(20)μm。在各種實施例中,Ds’係小於十(10)μm。
總而言之,本揭示提供用於形成包括通孔的基板的新式系統、裝置、方法、及佈置。儘管上面已經給出本揭示的一或更多個實施例的詳細描述,但是在不悖離本揭示的精神的情況下,該領域具有通常者將理解各種替代、修改、及等同。因此,上述描述不應視為限制本揭示之範圍,本揭示的範圍係由申請專利範圍所定義。
100:流程圖 105:方塊 110:方塊 113:方塊 115:方塊 120:方塊 205:基板 210:第一表面 217a:識別位置 217b:識別位置 217c:識別位置 217d:識別位置 218a:部分通孔 218b:部分通孔 218c:部分通孔 218d:部分通孔 219a:電子裝置 219b:電子裝置 219c:電子裝置 219d:電子裝置 219e:電子裝置 220:第二表面 221a:貫穿通孔 221b:貫穿通孔 221c:貫穿通孔 221d:貫穿通孔 300:流程圖 302:方塊 305:方塊 310:方塊 312:方塊 313:方塊 315:方塊 320:方塊 405:基板 410:第一表面 416a:開口 416b:開口 416c:開口 416d:開口 417a:識別位置 417b:識別位置 417c:識別位置 417d:識別位置 418a:部分通孔 418b:部分通孔 418c:部分通孔 418d:部分通孔 419a:電子裝置 419b:電子裝置 419c:電子裝置 419d:電子裝置 419e:電子裝置 420:第二表面 421a:貫穿通孔 421b:貫穿通孔 421c:貫穿通孔 421d:貫穿通孔 500:流程圖 502:方塊 507:方塊 508:方塊 510:方塊 512:方塊 513:方塊 515:方塊 520:方塊 525:方塊 605:基板 610:第一表面 616a:開口 616b:開口 616c:開口 616d:開口 617a:識別位置 617b:識別位置 617c:識別位置 617d:識別位置 618a:部分通孔 618b:部分通孔 618c:部分通孔 618d:部分通孔 619a:電子裝置 619b:電子裝置 619c:電子裝置 619d:電子裝置 619e:電子裝置 620:第二表面 621a:貫穿通孔 621b:貫穿通孔 621c:貫穿通孔 621d:貫穿通孔 700:流程圖 702:方塊 707:方塊 708:方塊 710:方塊 712:方塊 713:方塊 715:方塊 720:方塊 800:流程圖 805:方塊 810:方塊 813:方塊 815:方塊 817:方塊 820:方塊 822:方塊 905:基板 910:第一表面 917a:識別位置 917b:識別位置 917c:識別位置 917d:識別位置 918a:部分通孔 918b:部分通孔 918c:部分通孔 918d:部分通孔 919a:電子裝置 919b:電子裝置 919c:電子裝置 919d:電子裝置 919e:電子裝置 920:第二表面 921a:貫穿通孔 921b:貫穿通孔 921c:貫穿通孔 921d:貫穿通孔 923a:開口 923b:開口 923c:開口 923d:開口 923e:開口 923f:開口 923g:開口 923h:開口 1000:流程圖 1005:方塊 1010:方塊 1013:方塊 1015:方塊 1017:方塊 1020:方塊 1022:方塊 1105:基板 1110:第一表面 1118a:部分通孔 1118b:部分通孔 1118c:部分通孔 1118d:部分通孔 1119a:電子裝置 1119b:電子裝置 1119c:電子裝置 1119d:電子裝置 1119e:電子裝置 1120:第二表面 1121a:貫穿通孔 1121b:貫穿通孔 1121c:貫穿通孔 1121d:貫穿通孔 1123a:開口 1123b:開口 1123c:開口 1123d:開口 1200:流程圖 1205:方塊 1210:方塊 1213:方塊 1215:方塊 1217:方塊 1220:方塊 1222:方塊 1305:基板 1310:第一表面 1318a:部分通孔 1318b:部分通孔 1318c:部分通孔 1318d:部分通孔 1319a:電子裝置 1319b:電子裝置 1319c:電子裝置 1319d:電子裝置 1319e:電子裝置 1320:第二表面 1321a:貫穿通孔 1321b:貫穿通孔 1321c:貫穿通孔 1321d:貫穿通孔 1323a:開口 1323b:開口 1323c:開口 1323d:開口 1400:圖 1405:基板 1410:第一表面 1418:部分通孔 1419:部分 1420:第二表面 1460:中心線段 1470:中心線段
可以藉由參照描述於本案說明書的其餘部分中的圖式來進行本揭示的各種實施例的進一步理解。在圖式中,在幾個圖式中都使用類似的元件符號來指稱類似部件。在一些情況下,由小寫字母組成的子標籤係與元件符號相關聯,以標示多個類似部件中之一者。在不指定現有子標籤的情況下參照元件符號時,意欲指稱所有這樣的多個類似部件。
第1圖係為根據一些實施例的展示用於製造基板系統的方法的流程圖;
第2a圖至第2d圖圖示根據一或更多個實施例的處理步驟的子集,包括穿過基板的通孔的部分形成、隨後在基板上的電子裝置的形成、及穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第3圖係為根據一些實施例的展示用於製造基板系統的方法的流程圖,包括穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第4a圖至第4f圖圖示根據一或更多個實施例的處理步驟的子集,包括使用經圖案化以定義通孔位置的蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分形成、隨後在基板上的電子裝置的形成、及穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第5圖係為根據一些實施例的展示用於製造基板系統的方法的流程圖,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第6a圖至第6f圖圖示根據一或更多個實施例的處理步驟的子集,包括使用雷射損傷及經圖案化以定義通孔位置的蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分形成、隨後在基板上的電子裝置的形成、及穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第7圖係為根據一些實施例的展示用於製造基板系統的方法的流程圖,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及使用雷射燒蝕的穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第8圖係為根據一些實施例的展示用於製造基板系統的方法的流程圖,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及使用從部分通孔的兩端開始的附加蝕刻處理的穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第9a圖至第9f圖圖示根據一或更多個實施例的處理步驟的子集,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及使用從部分通孔的兩端開始的附加蝕刻處理的穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第10圖係為根據一些實施例的展示用於製造基板系統的方法的流程圖,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及使用僅從部分通孔的開口端開始的附加蝕刻處理的穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第11a圖至第11f圖圖示根據一或更多個實施例的處理步驟的子集,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及使用僅從部分通孔的開口端開始的附加蝕刻處理的穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第12圖係為根據一些實施例的展示用於製造基板系統的方法的流程圖,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及使用僅從部分通孔的非開口端開始的附加蝕刻處理的穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;
第13a圖至第13f圖圖示根據一或更多個實施例的處理步驟的子集,包括使用雷射損傷及蝕刻保護材料的穿過基板的通孔的部分蝕刻、隨後在基板上的電子裝置的形成、及使用僅從部分通孔的非開口端開始的附加蝕刻處理的穿過基板的部分形成的通孔的隨後完成;以及
第14圖圖示可能發生在各種實施例中的部分通孔的中心線段與經移除以將部分通孔轉換成完整通孔的基板的一部分的中心線段之間的橫向偏移。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
905:基板
910:第一表面
920:第二表面
923a:開口
923b:開口
923c:開口
923d:開口
923e:開口
923f:開口
923g:開口
923h:開口

Claims (33)

  1. 一種用於處理一基板的方法,該方法包含以下步驟:形成從一基板的一第一表面延伸的一部分通孔,其中該基板呈現沿著垂直於該第一表面與一第二表面二者的一線段的該第一表面與該第二表面之間的一距離,且其中延伸進入該基板的該部分通孔係小於該第一表面與該第二表面之間的該距離的百分之一百;形成該基板的該第二表面上並且遠離該部分通孔上方的一區域的一非通孔結構,其中該非通孔結構係為一薄膜電晶體;以及在形成該基板的該第二表面上方的該非通孔結構之後,移除該基板的一部分以將該部分通孔轉換成從該基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的一完整通孔。
  2. 如請求項1所述的方法,其中該基板係為一透明基板。
  3. 如請求項1所述的方法,其中該基板係從由一玻璃基板、一玻璃陶瓷基板、一陶瓷基板、及一聚合物基板所組成的一群組所選出。
  4. 如請求項1所述的方法,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之十。
  5. 如請求項1所述的方法,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百 分之二十。
  6. 如請求項1所述的方法,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之三十。
  7. 如請求項1所述的方法,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之五十。
  8. 如請求項1所述的方法,其中移除該基板的該部分以將該部分通孔轉換成從該基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的該完整通孔之步驟包括以下步驟:從該基板的該第二表面進行雷射燒蝕。
  9. 如請求項1所述的方法,其中在橫向測量該部分通孔的一中心點與經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分的一中心點時,經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分與先前所形成的該部分通孔的未對準係為一非零距離。
  10. 如請求項9所述的方法,其中在橫向測量該部分通孔的一中心點與經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分的一中心點時,經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分與先前所形成的該部分通孔的未對準係小於一百微米。
  11. 如請求項1所述的方法,其中移除該基板的該部分以將該部分通孔轉換成從該基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的該完整通孔之步驟包括以下 步驟:在與該部分通孔對應的一位置處,將該基板暴露於穿透該基板的一經定義的光的波長,以建立從該基板的該第二表面至該部分通孔的一路徑,相較於未暴露於該經定義的光的波長的該基板的材料,沿著該路徑的該基板材料的至少一個特性改變;以及使用一蝕刻劑來蝕刻該基板,該蝕刻劑係利用高於未呈現經改變的該特性的該基板材料的一速率來蝕刻具有經改變的該特性的該基板材料。
  12. 如請求項1所述的方法,其中該方法進一步包含以下步驟:在移除該基板的該部分以將該部分通孔轉換成從該基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的該完整通孔之前,在該非通孔結構上方形成一保護材料;以及其中移除該基板的該部分以將該部分通孔轉換成從該基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的該完整通孔之步驟包括以下步驟:至少從該基板的該第二表面進行濕式蝕刻。
  13. 如請求項1所述的方法,其中該方法進一步包含以下步驟:在移除該基板的該部分以將該部分通孔轉換成從該基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的該完整通孔之前,在該非通孔結構上方形成一保護材料;以及其中移除該基板的該部分以將該部分通孔轉換成從該 基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的該完整通孔之步驟包括以下步驟:至少從該基板的該第一表面進行濕式蝕刻。
  14. 如請求項1所述的方法,其中形成從該基板的該第一表面延伸的該部分通孔之步驟包括以下步驟:將該基板暴露至一濕式蝕刻。
  15. 如請求項1所述的方法,其中該方法進一步包含以下步驟:形成該完整通孔中的一導電材料。
  16. 如請求項1所述的方法,其中該方法進一步包含以下步驟:形成該部分通孔中的一保護材料。
  17. 如請求項16所述的方法,其中該保護材料係為一導電材料。
  18. 一種電子系統,該系統包含:一基板,該基板具有一第一表面與一第二表面,其中該基板呈現沿著垂直於該第一表面與該第二表面二者的一線段的該第一表面與該第二表面之間的一距離,且其中該基板具有一部分通孔,該部分通孔係從該基板的該第一表面延伸,且小於該第一表面與該第二表面之間的該距離的百分之一百;以及一非通孔結構,位於該基板的該第二表面上並且遠離該部分通孔上方的一區域,其中該非通孔結構係為一薄膜電晶體。
  19. 如請求項18所述的系統,其中該基板係為一透明基板。
  20. 如請求項18所述的系統,其中該基板係從由一玻璃基板、一玻璃陶瓷基板、一陶瓷基板、及一聚合物基板所組成的一群組所選出。
  21. 如請求項18所述的系統,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之十。
  22. 如請求項18所述的系統,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之二十。
  23. 如請求項18所述的系統,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之三十。
  24. 如請求項18所述的系統,其中該部分通孔係延伸於該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之五十。
  25. 如請求項18所述的系統,其中至少部分利用與該基板的該材料不同的一材料來填充該部分通孔。
  26. 如請求項18所述的系統,其中該非通孔結構被一保護材料所覆蓋。
  27. 一種用於形成包括一通孔與一非通孔結構二者的一基板的方法,該方法包含以下步驟:形成從一基板的一第一表面延伸的一部分通孔,其中 該基板呈現沿著垂直於該第一表面與一第二表面二者的一線段的該第一表面與該第二表面之間的一距離,且其中延伸進入該基板的該部分通孔係為該第一表面與該第二表面之間的該距離的至少百分之十;形成該基板的該第二表面上並且遠離該部分通孔上方的一區域的一電子裝置;形成該電子裝置上方的一保護材料;以及在形成該電子裝置上方的該保護材料之後,移除該基板的一部分以將該部分通孔轉換成從該基板的該第一表面延伸至該基板的該第二表面的一完整通孔,其中該非通孔結構係為一薄膜電晶體。
  28. 如請求項27所述的方法,其中在橫向測量該部分通孔的一中心點與經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分的一中心點時,經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分與先前所形成的該部分通孔的未對準係為一非零距離。
  29. 如請求項28所述的方法,其中在橫向測量該部分通孔的一中心點與經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分的一中心點時,經移除以將該部分通孔轉換成該完整通孔的該基板的該部分與先前所形成的該部分通孔的未對準係小於一百微米。
  30. 一種電子系統,該系統包含:一基板,該基板具有一第一表面與一第二表面,其中該基板呈現沿著垂直於該第一表面與該第二表面二者的 一第一線段的該第一表面與該第二表面之間的一距離,且其中該基板具有一第一通孔部分與一第二通孔部分,該第一通孔部分係從該基板的該第一表面延伸,且小於該第一表面與該第二表面之間的該距離的百分之一百,該第二通孔部分係從該第二表面延伸,以與該第一通孔部分連接,其中該第一通孔部分圍繞垂直於該第一表面與該第二表面的該第一線段而位於中心,且其中該第二通孔部分圍繞垂直於該第一表面與該第二表面的一第二線段而位於中心,其中該第二線段係與該第一線段橫向偏移一非零距離;以及一非通孔結構,位於該基板的該第二表面上並且遠離該第二通孔部分上方的一區域。
  31. 如請求項30所述的系統,其中該非零距離係為0.1微米與一百微米之間。
  32. 如請求項30所述的系統,其中該非零距離係為0.5微米與五十微米之間。
  33. 如請求項30所述的系統,其中該非零距離係為一微米與三十微米之間。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022231967A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-03 Mosaic Microsystems Llc Facilitating formation of a via in a substrate
TWI773541B (zh) * 2021-09-27 2022-08-01 友達光電股份有限公司 主動元件基板的製造方法
JP7521565B2 (ja) * 2022-09-30 2024-07-24 Toppanホールディングス株式会社 ガラス基板、多層配線基板、およびガラス基板の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201625501A (zh) * 2014-10-03 2016-07-16 日本板硝子股份有限公司 附貫通電極之玻璃基板的製造方法及玻璃基板
US20170229318A1 (en) * 2014-10-22 2017-08-10 Nippon Sheet Glass Company, Limited Method for producing glass substrate and glass sheet
US20170295652A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Asahi Glass Company, Limited Method of manufacturing glass substrate that has through hole, method of forming through hole in glass substrate and system for manufacturing glass substrate that has through hole
TW201803428A (zh) * 2016-04-06 2018-01-16 旭硝子股份有限公司 具有貫通孔之玻璃基板之製造方法以及於玻璃基板形成貫通孔之方法
TW201901796A (zh) * 2017-05-29 2019-01-01 日商Agc股份有限公司 玻璃基板之製造方法及玻璃基板

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598167B2 (en) * 2004-08-24 2009-10-06 Micron Technology, Inc. Method of forming vias in semiconductor substrates without damaging active regions thereof and resulting structures
US7538032B2 (en) 2005-06-23 2009-05-26 Teledyne Scientific & Imaging, Llc Low temperature method for fabricating high-aspect ratio vias and devices fabricated by said method
JP5331350B2 (ja) * 2008-02-18 2013-10-30 日立協和エンジニアリング株式会社 配線基板
US7741226B2 (en) 2008-05-06 2010-06-22 International Business Machines Corporation Optimal tungsten through wafer via and process of fabricating same
US20100068453A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-18 Hirofumi Imai Method for producing processed glass substrate
US9296646B2 (en) 2013-08-29 2016-03-29 Corning Incorporated Methods for forming vias in glass substrates
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
KR101679736B1 (ko) * 2015-05-14 2016-11-25 한양대학교 산학협력단 센서 패키징 및 그 제조 방법
US9893058B2 (en) * 2015-09-17 2018-02-13 Semiconductor Components Industries, Llc Method of manufacturing a semiconductor device having reduced on-state resistance and structure
US20180130705A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-10 Corning Incorporated Delayed Via Formation in Electronic Devices
JP2019045676A (ja) * 2017-09-01 2019-03-22 大日本印刷株式会社 表示装置
CN111356664B (zh) 2017-10-27 2022-09-27 康宁公司 使用保护性材料的贯穿玻璃通孔的制造
US10424606B1 (en) 2018-04-05 2019-09-24 Corning Incorporated Systems and methods for reducing substrate surface disruption during via formation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201625501A (zh) * 2014-10-03 2016-07-16 日本板硝子股份有限公司 附貫通電極之玻璃基板的製造方法及玻璃基板
US20170229318A1 (en) * 2014-10-22 2017-08-10 Nippon Sheet Glass Company, Limited Method for producing glass substrate and glass sheet
US20170295652A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Asahi Glass Company, Limited Method of manufacturing glass substrate that has through hole, method of forming through hole in glass substrate and system for manufacturing glass substrate that has through hole
TW201803428A (zh) * 2016-04-06 2018-01-16 旭硝子股份有限公司 具有貫通孔之玻璃基板之製造方法以及於玻璃基板形成貫通孔之方法
TW201901796A (zh) * 2017-05-29 2019-01-01 日商Agc股份有限公司 玻璃基板之製造方法及玻璃基板

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