CN112119499A - 用于在通孔形成期间减少基板表面破坏的***和方法 - Google Patents

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Abstract

实施例涉及用于在基板中形成通孔的***和方法，并且更特别地涉及用于在通孔形成期间减少基板表面破坏的***和方法。

Description

用于在通孔形成期间减少基板表面破坏的***和方法
相关申请的交叉引用
此申请依据35 U.S.C.§12要求于2018年5月7日所提出的第15/972,628号的美国申请的优先权权益，该美国申请转而主张标题为“Integrated Arrays for MicroLEDDisplays”且于2018年4月5日由Garner等人所提出的第62/653,158号的美国专利申请的优先权(即第15/972,628号的美国申请是第62/653,158号的美国专利申请的非临时申请)。所述申请中的每一者的内容是本申请的基础并且全文以引用方式并入本文中。
技术领域
实施例涉及用于在基板中形成通孔的***和方法，并且更特别地涉及用于在通孔形成期间减少基板表面破坏的***和方法。
背景技术
电子器件的制造通常涉和在基板内形成通孔。例如，可以将通孔形成于基板中且金属化以形成从基板的一个表面到相反表面的电连接。有时，沉积在通孔中的金属可能干扰之后基板表面上的薄膜晶体管、导电线和其他电子、光学、或实体构件的形成。另外，任何部分填充的通孔造成了气体泄漏，从而使得真空吸盘上的处理不稳定。如果直到在基板表面上形成薄膜晶体管、导电线和其他电子、光学、或实体构件之后为止，通孔都未金属化，则通孔可能变得被在薄膜晶体管形成期间所使用的材料堵塞。另外，所有开放的通孔都使得中间***与真空吸盘的使用不兼容。
因此，至少基于上述理由，本领域中需要用于制造电子器件的先进***和方法。
发明内容
实施例涉及用于在基板中形成通孔的***和方法，并且更特别地涉及用于在通孔形成期间减少基板表面破坏的***和方法。
本发明内容仅提供一些实施例的一般概述。短语“在一个实施例中”、“依据一个实施例”、“在各种实施例中”、“在一个或多个实施例中”、“在详细的实施例中”等等一般指该短语之后的特定的特征、结构、或特性被包括在至少一个实施例中，并且可以被包括在多于一个的实施例中。重要的是，此类短语不一定指相同的实施例。通过以下的详细说明、所附权利要求书和附图，将更完全地理解许多其他的实施例。
附图说明
可以通过参照图式来理解本发明的各种实施例的进一步了解，本说明书的其余部分中描述了所述图式。在图式中，在几个图式中都使用了类似的参考标号来指称类似的组件。在一些情况下，由小写字母组成的子标签与参考标号相关联以指示多个类似部件中的一者。在不指定现有子标签的情况下参照参考标号时，是要指称所有此类多个类似的部件。
图1是根据一些实施例的流程图，示出用于制造透明基板***的方法；
图2a-2g示出与图1中所示的方法一致的根据一个或多个实施例的处理步骤的子集，包括将透明喷发减缓层施加在透明基板；
图3a-3f为形成于关于图1、图4、图6和/或图8所描述的方法的不同时机处的中间***的照片；
图4为示出根据各种实施例的流程图，该流程图示出用于制造透明基板***的方法，该方法包括中间表面抛光和形成保护涂层以避免在通孔蚀刻过程期间损坏电子器件；
图5a-5h示出与图4中所示的方法一致的根据一个或多个实施例的处理步骤的子集，包括形成和移除保护涂层以在通孔蚀刻过程期间避免损坏电子器件；
图6是根据一些实施例的流程图，示出用于制造透明基板***的方法，包括在激光暴露和蚀刻期间在玻璃基板的相反表面上使用保护层；
图7a-7j示出与图6中所示的方法一致的根据一个或多个实施例的处理步骤的子集；
图8是根据各种实施例的流程图，示出用于制造基板***的方法，该方法在透明基板的激光暴露期间不利用保护层；以及
图9a-9h示出与图8中所示的方法一致的根据一个或多个实施例的处理步骤的子集。
具体实施方式
实施例与用于在基板中形成通孔(穿通孔和/或盲通孔)的***和方法相关，并且更特别地与用于在通孔形成期间减少基板表面破坏的***和方法相关。
各种实施例提供了用于在透明基板中形成通孔和非通孔结构的方法。此类透明基板具有各种应用，包括但不限于微发光二极管(微LED)显示器。与液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器相比，微LED显示器一般具有亮度和对比度较高的益处。取决于具体的应用，也存在着其他的益处。为了允许高分辨率和大面积的显示器，人们对基于氧化物薄膜晶体管(TFT)或低温多晶硅(LTPS)制造具有有源矩阵背板的微LED显示器有兴趣。常规的配置利用顶部发射微LED面板，其中驱动板被定位在显示器后侧。虽然本文中所论述的一些实施例特别适用于制造微LED显示器，但它们并不限于微LED显示器。其他的应用可以包括天线、电路板、传感器、照明设备、光电设备、射流设备、光学件和集成光学件和其他的设备区域。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识微LED显示器之外的各种应用，本文中所论述的实施例可以应用于这些应用。
如本文中所使用的，用语“通孔”是用其最广的意义来使用以包括延伸到表面中的任何开口，例如但不限于穿通孔、盲通孔、或可以在透明基板的表面上制造电子器件之前预限定的其他成批特征。制造之前的此类预限定可以包括但不限于产生与潜在通孔相对应的图案，该潜在通孔随后被处理成形成的通孔。
如本文中所使用的，短语“透明基板”是用其最广的意义来使用以指由实质透明的材料所形成以允许从光源所发射的至少一些光穿过基板的任何工件。例如，透明基板可以是但不限于由具有每毫米深度小于约百分之二十(20％)的光吸收的材料制作的工件。作为另一个示例，透明基板可以是但不限于由对于指定的脉冲激光波长而言具有每毫米深度小于约百分之十(10％)的光吸收的材料制作的工件。作为另一个示例，透明基板可以是但不限于由对于指定的脉冲激光波长而言具有每毫米深度小于约百分之一(1％)的光吸收的材料制作的工件。取决于特定的应用，透明基板可以由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、或其他材料制作，并且可以由单层的单种材料、复合物、或不同或相同材料的多层堆叠组成。基板可以是刚性片材或与卷到卷处理兼容的柔性基板。如本文中所使用的，未被用语“透明”修饰的用语“基板”可以指如先前所述的透明基板，并且也可以包括相对于来自任何来源或波长的光而言具有任何透明度或不透明度的材料。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以关于不同的实施例使用的各种基板和/或透明基板。
透明基板中的金属化通孔是用于将基板顶面上的微LED和TFT阵列与下方的驱动板或其他电子器件互相连接的一个选项。包括形成和金属化通孔然后关于通孔形成电设备的传统印刷电路板组装方法在应用于基于透明基板的显示器制造时已经展示了各种限制。此类限制包括但不限于：1)基板表面的不平坦性；2)形成于基板上的电子器件的金属污染；以及3)通孔中的金属与周围的透明基板之间的显著的热膨胀差异。本文中所论述的各种实施例提供了新颖的方法来制造在上面形成有金属化穿通孔和电子器件的透明基板。在一些但非全部的情况下，本文中所论述的实施例解决了上文所论述的限制中的一者或多者。
如本文中所使用的，短语“电子器件”是用其最广的意义来使用以意指通过施加电压、电流和/或电信号来择一供电或控制的任何结构，和/或关于通过施加电压、电流和/或信号来择一供电或控制的结构而操作的任何构件或结构。因此，电子器件包括但不限于薄膜晶体管、金属导线、有源矩阵背板、无源矩阵互连结构、LED、与LED分离但关于LED而使用的光学结构和/或射流构件。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以关于不同的实施例而使用的各种电子器件(完全或部分地形成的电子器件)。此外，也可以将实施例用于非电子器件应用，作为示例，例如光学、射流。
如本文中所使用的用语“实质”、“实质上”和其变化旨在叙述，所述特征等于或几乎等于一个值或描述。例如，“实质平坦”的表面旨在指示平坦或几乎平坦的表面。并且，如上文所限定的，“实质类似”旨在指示两个值或条件是相等或几乎相等的。在一些实施例中，“实质类似”可以指示在彼此约10％内的值，例如在彼此约5％内的值，或在彼此约2％内的值。
除非另有明确表明，绝不要将本文中所阐述的任何方法解读为需要用特定的顺序执行其步骤。因此，如果方法权利要求实际上并不记载其步骤要遵循的顺序，或在权利要求或说明书中并未另有具体表明要将步骤限于特定的顺序，则绝不要推断任何特定的顺序。
一些实施例提供了用于形成包括通孔和非通孔结构的基板的方法。所述方法包括：使用通过透明喷发减缓层的准非绕射射束来激光损坏基板，以产生限定的路径，该限定的路径在要形成通孔的位置处从该基板的第一表面延伸到该基板的第二表面。在一些情况下，可以将该限定的路径称为损坏轨迹。所述方法进一步包括：在该非烧蚀激光钻孔之后在该基板上形成非通孔结构；在该非通孔结构和该基板的表面的至少一部分上形成保护涂层；在形成该保护涂层之后，蚀刻该基板，使得用比该基板上的其他位置处的基板材料高的速率移除围绕该预限定的路径的基板材料，其中通孔形成在与该预限定的路径相对应的位置处；以及用导电层保形地涂覆该通孔的内壁。
其他的实施例提供了用于形成包括通孔和非通孔结构的基板的方法。所述方法包括：在基板上执行通孔预限定，其中产生通过该基板的至少一个限定的路径；在该通孔预限定之后在该基板上形成非通孔结构；以及在该基板上形成该非通孔结构之后，蚀刻该基板，使得用比该基板上的其他位置处的基板材料高的速率移除围绕该预限定的路径的基板材料，其中通孔形成在与该限定的路径相对应的位置处。该通孔可以是穿通特征或盲的非穿通结构。
在上述实施例的一些情况下，该基板是透明基板。在上述实施例的一个或多个情况下，该基板是玻璃基板、玻璃陶瓷基板、或陶瓷基板中的一者。在上述实施例的各种情况下，所述方法进一步包括：在执行该通孔预限定之前，将保护层施加在该基板上，使得该通孔预限定进行通过该保护层。在一些此类情况下，该保护层包括对限定的光波长至少部分地透明的材料片。在其他此类情况下，将该保护层施加在该基板上包括：将该保护层非粘合地放置在该基板上。在上述实施例的又一些情况下，将该保护层施加在该基板上包括：将该保护层粘合地附接于该基板上。在上述实施例的又另外的情况下，将该保护层施加在该基板上包括：将保护材料沉积于该基板的至少一个表面上。
在该上述实施例的一个或多个情况下，该通孔预限定包括非烧蚀激光钻孔，该非烧蚀激光钻孔形成从该基板的第一表面延伸到该基板的第二表面的该预限定的路径。在上述实施例的一些情况下，该通孔预限定包括准非绕射钻孔，该准非绕射钻孔形成从该基板的第一表面延伸到该基板的第二表面的该预限定的路径。在此类实例中，该预限定的路径包括该基板的材料，在该材料中，与该基板未暴露于该准非绕射钻孔的材料相比，至少一个特性已经改变。在一些情况下，该至少一个特性是密度。在各种情况下，改变该至少一个特性使得该至少一个特性已经改变的该基板的该材料的蚀刻速率比该基板的未暴露于该准非绕射钻孔的材料快至少两倍。
在上述实施例的一些情况下，该通孔预限定包括烧蚀激光钻孔，该烧蚀激光钻孔形成从该基板的第一表面延伸到该基板的第二表面的该预限定的路径。在一些此类实例中，该通孔预限定包括使用具有高斯空间分布的激光射束进行的冲击钻孔。对于盲通孔，该预限定并不需要完全进行通过基板厚度。
在上述实施例的一个或多个情况下，所述方法进一步包括：在蚀刻该基板之前在至少该非通孔结构上形成保护涂层。该保护涂层操作以在蚀刻该基板的期间减少该非通孔结构的损坏。在一些情况下，形成该保护涂层进一步包括：在该基板的该表面的至少一部分上形成该保护涂层，并且其中该保护涂层进一步操作以在该基板的蚀刻期间减少该基板的该表面的该部分的损坏。在一些情况下，该保护涂层是氮氧化铬(CrON)。在各种情况下，所述方法进一步包括：在蚀刻该基板完成之后移除该保护涂层的至少一部分。
上述实施例的各种情况进一步包括：在该通孔中形成导电材料。在一些情况下，在该通孔中形成该导电材料包括：用金属保形地涂覆该通孔的壁的至少一部分。
又一些实施例提供了电子***，所述电子***包括：基板，具有从该基板的第一表面延伸到该基板的第二表面的多个通孔，其中该多个通孔中的每一者在该基板的该第一表面与该第二表面之间的中间展现中间直径，该中间直径比该基板的该第一表面处的第一直径或该基板的该第二表面处的第二直径小超过百分之五十；非通孔结构，形成于该基板的至少该第一表面上；以及导电材料，在该多个通孔中的至少一者的内壁上。该导电材料中在从该基板的该第一表面到该基板的该第二表面的距离的至少百分之二十五处的开口具有大于零的直径。在上述实施例的一些情况下，该基板是透明基板。在上述实施例的一个或多个情况下，该基板是玻璃基板、玻璃陶瓷基板、或陶瓷基板。在上述实施例的各种情况下，该导电材料是金属。
在上述实施例的各种情况下，该通孔内的所有位置处的该导电材料中的开口展现非零的直径。在上述实施例的特定情况下，该中间直径比该第一直径或该第二直径小超过百分之二十。在上述实施例的更特定的实施例中，该中间直径比该第一直径或该第二直径小超过百分之三十。
在上述实施例的一个或多个情况下，该非通孔结构远离该多个通孔中的一者的在该基板的该第一表面处的边缘达大于一百微米(100μm)且小于五百微米(500μm)。在上述实施例的更特定的情况下，该非通孔结构远离该多个通孔中的一者的在该基板的该第一表面处的边缘达大于一百微米(100μm)且小于两百微米(200μm)。
参照图1，流程图100示出根据一些实施例的用于制造透明基板***的方法。遵循流程图100，将透明喷发减缓层施加在透明基板的第一表面以产生预限定的基板(框105)。已经发现，在将透明基板暴露于在例如准非绕射钻孔(例如高斯-贝塞耳(Gauss-Bessel)或贝塞耳(Bessel)射束钻孔)期间所使用的光子能量之前将透明喷发减缓层放置在透明基板上实质减少了透明基板的表面处的陷口的高度，该陷口围绕要形成通孔的位置。此类准非绕射钻孔是实质非烧蚀的，从而产生非常少的碎杂物。
透明喷发减缓层可以由符合以下条件的任何材料制作：对从激光光源所发射的光波长部分地或完全地透明，该激光光源将用于后续过程以在要形成通孔的位置处暴露透明基板；以及能够非永久性地放置在透明基板的第一表面上。在一些情况下，通过在不使用粘合剂的情况下将透明喷发减缓层放置在透明基板的第一表面上，来施用透明喷发减缓层。非粘合剂的施用允许在之后移除而不用从透明基板的第一表面清除粘合剂残余物。在至少一个特定情况下，在透明喷发减缓层被放置在透明基板的第一表面上时，静电吸引发生在透明喷发减缓层与透明基板的第一表面之间，从而使得两者在不使用粘合剂的情况下粘在一起。在此类情况下，可以在不留下粘合剂残余物的情况下容易将透明喷发减缓层与透明基板分离。在其他情况下，通过将透明喷发减缓层粘合地附接到透明基板来施用透明喷发减缓层。在又一些情况下，透明喷发减缓层在透明基板上沉积为薄膜。此类薄膜可以是但不限于氮氧化铬(CrON)。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以用作根据不同实施例的透明喷发减缓层的各种材料。
透明基板可以由符合以下条件的任何材料所形成：对从关于下文所论述的框115而使用的激光光源所发射的光的波长足够地透明，使其允许来自激光光源的至少一些光穿过透明基板；以及能够支持通孔和电子器件的形成。
透明基板的示例属性是以下能力：支持基板中预限定的通孔，并且接着支持在将电子器件形成在透明基板上的中间过程之后在与潜在的预限定的通孔相对应的位置处完全形成通孔。例如，透明基板可以是
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LotusTM NXT、或其他的碱土金属硼铝硅酸盐基板。如果要在透明基板上将TFT形成为电子器件，则透明基板可以包括无碱组成。在其他情况下，基板也可以包括适于离子交换处理的含碱组成，只要相应的结构与要在该结构上制造的所要的电子结构兼容。高纯度熔融硅石(HPFS)基板也是可能的。可以将基板处理为独立片材、暂时粘合到载具的基板、或与卷到卷处理兼容的卷材。基板材料可以例如具有在60-90GPa的范围中的杨氏模量。玻璃组成可以例如具有在500-900℃的范围中的应变点。基板组成可以例如具有在2-10ppm/C的范围中的热膨胀系数。虽然上述示例论述使用特定基板材料的应用，但根据其他的实施例，其他的基板材料是可能的。例如，使用高纯度熔融硅石基板的实施例是可能的。此类高纯度熔融硅石具有约0.5ppm/C的热膨胀系数。
示例基板的厚度可以例如在0.01mm与1mm之间、0.01mm与0.7mm之间、0.01mm与0.5mm之间、0.01mm与0.3mm之间、或0.01mm与0.1mm之间。基板的厚度的范围可以例如为从0.1mm到3mm、0.1mm到1.1mm、0.1mm到0.7mm、或0.3mm到0.5mm。基板尺寸也可以例如是：(1)具有例如100mm、150mm、或200mm的直径的晶圆；(2)具有小于1000mm的宽度和大于10m的长度的卷材；或(3)具有大于100mm的线性尺度的片材。基板也可以例如具有在100mm到4000mm的范围中的线性尺度或直径。以上所述是示例基板配置，并且基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到根据不同的实施例是可能的各种其他的基板配置。并且，在通孔预限定、电子器件形成、通孔蚀刻和/或通孔金属化的阶段中的每一者期间，基板配置并不需要是相同的。例如，通孔形成和金属化步骤期间的基板可以小于通孔预限定和电子结构处理步骤期间。在一些实施例中，示例基板也可以具有在电子器件制造期间允许后侧暴露的UV透射性质。
参照图2a，示出了将透明喷发减缓层220施加在透明基板205的第一表面210的过程的一个示例。此外，透明基板205的第二表面215被示为与第一表面相反。虽然透明喷发减缓层220被示为是柔性地施用，但其他的实施例可以使用刚性的透明喷发减缓层、或沉积于透明基板的表面上的薄膜。也可以将透明喷发减缓层220施加在基板的第一表面和第二表面两者。透明喷发减缓层220也可以是图案化和非连续的。
回到图1的流程图100，预限定的基板被附接到真空吸盘以在各种处理步骤期间将该预限定的基板固持在原位(框110)。真空吸盘的使用是可能的，因为蚀刻通孔延迟直到在透明基板的表面上形成电子器件之后为止。预限定的基板被附接到真空吸盘，使得透明基板的第一表面背向真空吸盘，透明喷发减缓层被施加在该第一表面上，并且透明基板与第一层相反的第二表面接近真空吸盘。参照图2b，示出了将预限定的基板附接到真空吸盘225的过程的一个示例。透明基板205的第二表面215被放置在真空吸盘225的上表面226附近，而基板205的第一表面210背向真空吸盘225。
继续图1的流程图100，预限定的基板在与透明基板中的未来通孔相对应的多个位置处暴露于来自激光光源的光子能量(框115)。对于光子能量的此种暴露沿着限定的路径改变了透明基板的至少一个特性，所述限定的路径从透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。在一些实施例中，激光光源来自能够进行准非绕射钻孔(例如高斯-贝塞耳或贝塞耳射束钻孔)的激光。在一些情况下，通过暴露于激光光源来改变的透明基板的特性是通过沿着限定的路径熔化基板而造成的密度。在各种的情况下，通过暴露于激光光源来改变的材料特性是折射率，可以在密度改变或不改变的情况下改变折射率。可以替代性地将此类限定的路径称为延伸通过透明基板的“损坏轨迹”。通过沿着从透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的限定的路径改变例如材料密度，沿着限定的路径的透明基板相对于基板的其他区域变得更容易被蚀刻。在一些情况下，实现了9:1的蚀刻比率(即限定的路径的蚀刻速率比透明基板的围绕限定的路径的区域的蚀刻速率大九倍)。因为透明基板透明到足以允许来自激光光源的光子能量穿过，透明基板的特性沿着限定的路径的改变从透明基板的第一表面到第二表面是实质均匀的。在一些情况下，上述限定的路径与用于设置在透明基板上的制造电子器件的热循环和过程条件兼容。在特定的情况下，为了与LTPS和氧化物TFT制造两者兼容，一些实施例可以将通孔预限定与低压缩透明基板(例如Lotus NXT)结合。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到其他材料，透明基板可以由所述其他材料形成，所述其他材料将提供形成预限定的路径与之后的电子器件形成步骤之间的兼容性。
在透明基板是半毫米(0.5mm)厚的Lotus NXT玻璃片的至少一个详细实施例中，使用同调Hyper-Rapid 50激光来执行准非绕射钻孔，该激光在五百三十二纳米(532nm)下操作且递送约七皮秒(7ps)宽度的光子能量脉波。激光能够进行“丛发模式”操作，其中脉波用二到二十个脉波的短“丛发”群集，其中每个脉波被约二十奈秒(20ns)分开。用来形成限定的路径的脉波/丛发的数量的范围从十五(15)个到二十(20)个且用约八十到一百微焦耳(80-120uJ/丛发)递送到基板。通过采用与形成望远镜的两个透镜结合的轴棱镜将激光射束形成成焦线或高斯-贝塞耳射束。轴棱镜在其尖端形成贝塞耳状射束，并且两个透镜用来将焦线重新成像和去放大，使得该焦线被投射到望远镜后面的合宜位置，在该合宜位置处，可以容易放置透明基板(例如玻璃晶圆或玻璃面板)。焦线的长度为约0.75毫米(半高宽)，并且焦线的直径为约1.2微米。具体的激光条件(例如丛发能量、每丛发的脉波数量以及焦线长度和直径)。可以优化激光条件以供在不产生微裂缝的情况下在透明基板中产生强的改性区域。这允许蚀刻剂穿透改性区域和形成具有平滑侧边的圆柱形或沙漏状通孔，但不在通孔侧壁中产生不合需要的特征，像是“团块”，如果微裂缝存在，则所述团块出现。此类团块在金属化过程期间是有问题的，因为它们可以充当应力集中点，从而造成可靠度问题。如果将透明基板材料从上述的Lotus NXT玻璃改变成另一种材料(例如Eagle XG)，则需要稍微调整以上条件，但不是明显地调整。例如，如果将Eagle XG玻璃用作透明基板，则在与用于上述Lotus NXT玻璃的丛发能量相比时，可以稍微减少丛发能量(例如10％)。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以关于不同的实施例使用的不同的脉波数量和/或脉波能量。
在一些情况下，具有通孔预限定地点的透明基板的机械表面强度可以比以下项标机械表面强度高：1)具有完全形成的通孔的基板；以及2)具有完全形成且金属化的通孔的基板。具有预限定的潜在通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之五十(50％)。在特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之三十(30％)。在更特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之十(10％)。在又更特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之五(5％)。
在一些情况下，通过暴露于激光光来产生的通过透明基板的限定的路径的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，通过暴露于激光光来产生的限定的路径的直径小于五微米(5μm)。在又更特定的情况下，通过暴露于激光光来产生的限定的路径的直径小于两微米(2μm)。在一些情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第一表面(即激光入射面)处的陷口状特征的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第一表面(即激光入射面)处的陷口状特征的直径小于五微米(5μm)。在各种情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第二表面(即激光出射面)处的陷口状特征的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第二表面(即激光出射面)处的陷口状特征的直径小于五微米(5μm)。在一些情况下，出现在第一表面处的陷口状特征的直径与出现在第二表面处的陷口状特征的直径实质相同。在一些情况下，第一表面中的陷口状特征与第二表面中的陷口状特征的直径差小于两微米(2μm)。在与未覆盖的透明基板相比时，透明喷发减缓层的使用减少了从透明基板的第一表面延伸的陷口状特征的高度。在一些情况下，在透明喷发减缓层是YY-100涂料时，从透明基板的第一表面延伸的陷口状特征的高度的峰谷差被减少到在一千五百纳米(1500nm)与八百纳米(800nm)之间。虽然此实施例论述用透明喷发减缓层仅覆盖透明基板的第一表面，但其他的实施例可以包括覆盖透明基板的第一表面和第二表面两者。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以关于不同的实施例使用的各种激光光源。
参照图2c，示出了将透明基板暴露于来自激光光源的光子能量的过程的一个示例。详细而言，暴露于光子能量进行通过透明喷发减缓层220，从而造成从透明基板205的第一表面210延伸到透明基板205的第二表面215的限定的路径230a-f(示为虚线)。参照图3a，示出了在准非绕射钻孔之后的透明基板的侧视图照片，该准非绕射钻孔造成了延伸通过基板且与上文关于图1描述的限定的路径一致的限定的路径。图3b是透明基板的顶面的照片，示出限定的路径的顶部，该顶部的直径为三微米(3μm)。
继续图1的流程图100，从透明基板移除透明喷发减缓层，从而留下预限定的基板(框120)。如果透明喷发减缓层是非粘合地施加在透明基板，则通过将该透明喷发减缓层拉离玻璃基板来进行移除。或者，如果透明喷发减缓层是粘合地施加在透明基板，则移除可以包括以下两者：将该透明喷发减缓层拉离透明基板，和清洁透明基板以移除任何粘合剂残余物。再作为另一个示例，如果透明喷发减缓层使用例如一些形式的化学气相沉积来沉积于透明基板上，则移除可以包括：择一使用抛光过程或化学洗涤过程从玻璃基板剥除沉积的透明喷发减缓层。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到用于移除可以关于不同的实施例使用的透明喷发减缓层的各种方法。参照图2d，示出了在移除透明喷发减缓层之后的预限定的基板的一个示例，其中所有剩余的是具有从第一表面210延伸到第二表面215的限定的路径230a-f(示为虚线)的透明基板205。
继续图1的流程图100，多个电子器件形成在预限定的基板的至少一个表面上以产生部分地形成的电子***(框125)。可以在此过程中完全形成电子器件或可以仅部分形成所述电子器件。在仅部分形成电子器件的一些情况下，电子器件在蚀刻通孔之前形成的部分对于透明基板的表面质量是敏感的，并且可以在通孔完全形成之后完成对于透明基板的表面质量不那么敏感的其他部分。集成设备、模块、或***可以将通孔结构用作电气、光学、射流和/或机械构件。参照图2e，示出了在透明基板205的第一表面210上形成电子器件240a-e之后的部分地形成的电子***的一个示例。
在一些情况下，电子器件包括放置或制造在透明基板的表面上的微LED。各种微LED放置方法是可能的，例如转移印刷、激光转移和射流部件。微LED的尺寸的线性尺度可以小于两百微米(200μm)。在特定的情况下，微LED的尺寸的线性尺度可以小于一百五十微米(150μm)。在又更特定的情况下，微LED的尺寸的线性尺度可以小于一百微米(100μm)。在又更特定的情况下，微LED的尺寸的线性尺度可以小于五十微米(50μm)。在又更特定的情况下，微LED的尺寸的线性尺度可以小于二十微米(20μm)。在又更特定的情况下，微LED的尺寸的线性尺度可以小于十微米(10μm)。微LED也可以具有类似的结构和布置以产生单色发射，或它们可以用不同的波长发射以产生彩色显像。在一些实施例中，可以择一在通孔已经完全形成之前或之后将微LED沉积于基板上。
如果要将***用在微LED显示器中，则可以将微LED放置或制造在透明基板的一个表面上以和制造薄膜晶体管或导线，并且驱动电子器件被放置或制造在基板的相反侧上。可以将驱动电子器件定位在单独的电路板上或直接组装到基板表面上。此类放置可以用于允许择一具有最小边框和/或倾斜配置的顶部发射微LED。可以将导电材料(例如金属)互连结构形成通过通孔，以提供一侧的驱动电子器件与相反侧的微LED之间的电连接。虽然所论述的电子器件中的一些是针对显示器，但本文中所论述的实施例的应用并不限于显示技术。
因为在电子器件已经至少部分地形成时，通孔还未在与上述限定的路径相对应的位置处被蚀刻，故在电子器件形成期间在透明基板的表面处的破坏最小。因此，在一些情况下，可以将电子器件放置为远离限定的路径中的一者达小于五百微米(500μm)。在更特定的情况下，可以将电子器件放置为远离限定的路径中的一者达小于两百微米(200μm)。在又更特定的情况下，可以将电子器件放置为远离限定的路径中的一者达小于一百微米(100μm)。在又更特定的情况下，可以将电子器件放置为远离限定的路径中的一者达小于五十微米(50μm)。在又更特定的情况下，可以将电子器件放置为远离限定的路径中的一者达小于二十微米(20μm)。在又更特定的情况下，可以将电子器件放置为远离限定的路径中的一者达小于十微米(10μm)。在又更特定的情况下，可以将电子器件放置为远离限定的路径中的一者达小于五微米(5μm)。
在使用激光蚀刻过程来在与限定的路径相对应的位置处完全形成通孔之后，可以将此类电子器件形成为使得它们最后远离完全形成的通孔的边缘达小于五百微米(500μm)。在更特定的情况下，可以将此类电子器件形成放置为远离通孔边缘达小于两百微米(200μm)，该通孔边缘是后来在与限定的路径中的一者相对应的位置处形成的。在更特定的情况下，可以将此类电子器件形成放置为远离通孔边缘达小于一百微米(100μm)，该通孔边缘是后来在与限定的路径中的一者相对应的位置处形成的。在更特定的情况下，可以将此类电子器件形成放置为远离通孔边缘达小于五十微米(50μm)，该通孔边缘是后来在与限定的路径中的一者相对应的位置处形成的。在更特定的情况下，可以将此类电子器件形成放置为远离通孔边缘达小于十微米(10μm)，该通孔边缘是后来在与限定的路径中的一者相对应的位置处形成的。
继续图1的流程图100，使用蚀刻剂来蚀刻部分地形成的电子***，该蚀刻剂用比所移除的其他材料更高的速率移除沿着从透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面的相应的限定的路径改变的材料(框130)。此蚀刻过程继续直到延伸通过透明基板的通孔在相应的限定的路径中的每一者处打开通过透明基板为止。或者，可以执行蚀刻过程以产生择一在一端处或在中间封闭的非穿通孔的盲通孔。在不先在电子器件和/或透明基板的表面上的其他区域上形成保护层的情况下执行此种蚀刻的一些实施例中，所选择的蚀刻剂对于沿着相应路径的材料有高度选择性，以避免实质损坏透明基板的表面上的其他区域和/或先前形成于透明基板上的电子器件。在其他的实施例中，流程图100被增强为包括在不要蚀刻的电子器件和/或透明基板的表面的其他区域上形成保护层的过程。在使用一百八十纳米(180nm)厚的氮氧化铬层的保护层被形成在不要蚀刻的区域上的一些情况下，可以将氢氟酸(HF)用作蚀刻剂以使得通孔从透明基板的第一表面向透明基板的第二表面延伸达两百微米(200μm)。举一个特定的示例，对于六到七个小时的总蚀刻时间，保持在八摄氏温度(8℃)下的1.45M的氢氟酸(HF)溶液产生了约0.21μm/分钟的蚀刻速率。较低的蚀刻温度减慢了主体反应速率以允许更多的相对扩散进入到损坏轨迹中。如果可以接受通孔中的腰部较小，则可以采用较高的温度/较快的过程时间。过去已经使用无机酸(例如1.58M的硝酸(HNO3))来增加潜在副产物的溶解度，然而它可能增加氮氧化铬(CrON)层的氧化和脱层的机会。也应该避免超音波，因为它们可能使保护性氮氧化铬(CrON)层脱层。任何增加进入通孔的扩散作用的意图应通过化学手段或温和搅拌来完成，以便不干扰表层。
关于本文中的其他实施例论述了形成保护层且之后移除保护层的此类过程。因为通过透明基板的相应的限定的路径的占地面积是实质相同的，并且蚀刻是从两侧(即透明基板的第一表面和第二表面都与蚀刻剂接触)进行的，故形成的通孔展现了沙漏形状，该沙漏形状在第一表面和第二表面附近较宽而在中心区域中较窄。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以关于本文中所论述的实施例使用的各种其他的蚀刻剂，包括但不限于碱性溶液，例如氢氧化钾(KOH)和氢氧化钠(NaOH)。此外，可以使用用于第二表面的掩模技术以允许在第一表面处开始的单侧蚀刻过程。
虽然图1的实施例被论述为造成具有从第一表面延伸到第二表面的沙漏状开口的通孔，但通过改变蚀刻过程，其他类型的通孔是可能的。例如，可以通过仅从一个表面蚀刻达一段时间来形成盲通孔，该段时间不足以使得开口从第一表面延伸到第二表面。此类盲通孔可以几乎延伸通过透明基板(例如留下从与被施用蚀刻剂的表面相反的表面延伸达小于五微米(5μm)的未蚀刻部分)。此类方法的优点是，一个表面(即与施用蚀刻剂的表面相反的表面)保持不因暴露于蚀刻剂而改变或损坏。如此，可以通过盲通孔结构预限定穿通孔位置，并且随后仅在不再需要未蚀刻的表面的原始本性之后精加工穿通孔位置。也可以将通孔预限定为具有小于十微米(10μm)的最小开口的导孔。在其他情况下，预限定的导孔展现了小于五微米(5μm)的最小开口。在又一些情况下，预限定的导孔展现了小于一微米(1μm)的最小开口。在又更特定的情况下，预限定的导孔展现了小于半微米(0.5μm)的最小开口。在一些情况下，预限定的通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一万纳米(10,000nm)的范围中的最小直径或宽度。在其他的情况下，预限定的通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一千纳米(1000nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到五百纳米(500nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到两百纳米(200nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一百纳米(100nm)的范围中的最小直径或宽度。作为另一个示例，仅从透明基板的一个表面蚀刻的穿通孔造成了在蚀刻所从以执行的表面处具有大于相反表面处的开口的开口的穿孔。
参照图2F，示出了在蚀刻过程之后的透明基板205，其中通孔250a-f从第一表面210延伸到第二表面215。如上所述，如果在执行蚀刻过程之前择一使用高度选择性的蚀刻剂或施用保护层，则电子器件240a-e以和第一表面210和第二表面215的其他区域保持实质未损坏。再次地，因为通过透明基板205的限定的路径230a-f的占地面积与第一表面210和第二表面215两者实质相同，并且因为蚀刻从两个侧边(即透明基板205的第一表面210和第二表面215都与蚀刻剂接触)进行，所形成的通孔250a-f展现了在第一表面210和第二表面215附近较宽且在中心区域中较窄的沙漏形状。如果在蚀刻过程之前施用保护层，则这可以产生阶梯结构，其中未被保护层覆盖的材料被移除但在保护层之下的材料保持实质相同。参照图3d，示出了在从两侧蚀刻以产生沙漏状通孔钻孔从而造成延伸通过基板的限定的路径之后且与上文关于图1所描述的基板一致的基板的侧视图照片。图3e是透明基板的顶面的照片，示出蚀刻通孔的顶部，该顶部的直径为约四十微米(40μm)。
继续图1的流程图100，电子器件中的一者或多者使用延伸通过透明基板中的通孔中的一者或多者的金属来电连接(框135)。在一些情况下，使用标准金属化过程，该标准金属化过程完全填充通孔且连接到透明基板的第一表面和/或第二表面上的其他金属迹线。在其他情况下，通孔的壁被保形地涂覆以在不完全填充通孔的情况下提供从第一表面到第二表面的电连接。此类保形涂覆方法是有利的，因为它在关于形成电子器件和其他后来的过程而施用的热循环期间减少了保形涂覆的金属与透明基板的材料之间的差异膨胀和收缩的影响。另外，在与完全填充的通孔相比时，此类保形涂覆方法允许最终的结构具有较高的深宽比。在一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于三比一(3:1)。在其他的情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于五比一(5:1)。
在又一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于十比一(10:1)。这些较高的深宽比允许了较短的蚀刻时间且对于将较密集的电子器件阵列放置在透明基板的表面区域上而言也可以是合乎需要的。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在五微米(5μm)到五百微米(500μm)的范围中的直径。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到两百微米(200μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到一百微米(100μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到五十微米(50μm)的范围中的直径。参照图2g，示出了在用金属进行保形涂覆和形成从通孔250a-f延伸到电子器件240a-e的金属迹线255a-f之后的通过透明基板215的通孔250a-f。参照图3f，示出了电子***的俯视图照片，该电子***包括根据上文关于图1所论述的过程来制造的透明基板、电子器件和完全形成的通孔。
参照图4，流程图400示出根据各种实施例的用于制造透明基板***的方法，该方法包括中间表面抛光和形成保护涂层以避免在蚀刻过程期间损坏电子器件。遵循流程图400，透明基板被附接到真空吸盘以在各种处理步骤期间将该预限定的基板固持在原位(框410)。真空吸盘的使用是可能的，因为蚀刻通孔延迟直到在透明基板的表面上形成电子器件之后为止。参照图5a，示出了将透明基板505附接到真空吸盘525的过程的一个示例。透明基板505的第二表面515被放置在真空吸盘525的上表面526附近，而基板505的第一表面510背向真空吸盘525。
透明基板的示例属性是以下能力：支持基板中预限定的通孔，并且接着支持在将电子器件形成在透明基板上的中间过程之后在与预限定的通孔相对应的位置处完全形成通孔。透明基板可以具有与上文所论述的属性类似的属性。
继续图4的流程图400，透明基板在与透明基板中的未来通孔相对应的多个位置处暴露于来自激光光源的光子能量(框415)。对于光子能量的此种暴露沿着相应的路径改变了透明基板的至少一个特性，所述相应的路径从透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。在一些实施例中，激光光源来自能够进行准非绕射钻孔(例如高斯-贝塞耳或贝塞耳射束钻孔)的激光。在一些情况下，通过暴露于激光光源来改变的透明基板特性是密度。通过沿着从透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的限定的路径改变例如材料密度，透明基板相对于基板的其他区域变得更容易被蚀刻。在一些情况下，实现了9:1的蚀刻比率(即限定的路径的蚀刻速率比透明基板的围绕限定的路径的区域的蚀刻速率大九倍)。因为透明基板透明到足以允许来自激光光源的光子能量穿过，透明基板的特性沿着路径的改变从透明基板的第一表面到第二表面是实质均匀的。在一些情况下，上述限定的路径与用于设置在透明基板上的制造电子器件的热循环和过程条件兼容。在特定的情况下，为了与LTPS和氧化物TFT制造两者兼容，一些实施例可以将通孔预限定与低压缩透明基板(例如Lotus NXT)结合。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到其他材料，透明基板可以由所述其他材料形成，所述其他材料将提供形成预限定的路径与之后的电子器件形成步骤之间的兼容性。非烧蚀激光钻孔过程的一个优点是，透明基板保持密封直到限定的路径被蚀刻成开放的通孔为止。
可以通过贝塞耳函数来描述示例准非绕射射束的横截分布，并且因此常常将此类激光射束称为贝塞耳射束。在一个非限制性的示例中，准非绕射射束具有约532nm的波长和约0.29的数值孔径，这在贝塞耳射束的中心处提供了具有约1.2μm的直径的核心。可以将此核心光点中的激光射束的强度维持达数百微米的长度，该长度比等效光点尺寸的典型高斯分布射束的绕射限制的瑞利范围(即仅数微米)长得多。
可以将此类光学***视为将输入脉冲激光射束的径向(即侧向)强度分布映射到沿着光轴的强度分布以形成焦线。所产生的焦线的长度与发送到轴棱镜中的脉冲激光射束的直径成比例。此类准非绕射射束称为高斯-贝塞耳射束。
准非绕射射束的形成和决定所述准非绕射射束的长度(包括将此类射束描述为不对称的(例如非轴对称的)射束横截分布的概括)的详细说明被提供在于2017年8月29日由Comstock等人所提出的第15/689,456号标题为“Laser Cutting of Materials WithIntensity Mapping Optical System”的美国临时专利申请中。上述申请的整体实质内容以引用方式并入本文中。
瑞利范围与激光射束的变异数加倍(相对于射束腰部的位置处的变异数加倍)的距离(相对于如ISO 11146-1:2005(E)的第3.12节中所限定的射束腰部的位置的距离)对应，并且是激光射束的横截面积的发散量度。也可以将瑞利范围观察为沿着射束轴的距离，在该距离处，在射束的横截分布中所观察到的尖峰光强度衰减到在射束腰部位置(最大强度的位置)处的射束的横截分布中所观察到的光强度值的一半。准非绕射射束限定了具有第一端点和第二端点的激光射束焦线。准非绕射射束的第一端点和第二端点被限定为准非绕射射束已经从射束腰部传播一定距离的位置，该距离等于准非绕射射束的瑞利范围。随着射束传播方向上的距离增加，具有大瑞利范围的激光射束具有低发散性且扩展得比具有小的瑞利范围的激光射束更慢。
射束横截面的特征在于形状和尺度。射束横截面的尺度的特征在于射束的光点尺寸。对于高斯射束而言，光点尺寸常常被限定为射束强度减少到该射束强度的最大值的1/e2的径向界限。高斯射束的最大强度发生在强度分布的中心(x＝0且y＝0(笛卡耳)，或r＝0(圆柱))处，并且用来决定光点尺寸的径向界限是相对于该中心量测的。
具有高斯强度分布的射束可能对于激光处理以形成损坏轨迹110来说较不优选，因为在聚焦成小到足以允许可用的激光脉波能量将材料(例如玻璃)改性的光点尺寸(例如在数微米的范围中的光点尺寸，例如约1-5μm或约1-10μm)时，所述射束在短的传播距离内是高度绕射的且明显发散的。为了实现低发散性，需要控制或优化脉冲激光射束的强度分布以减少绕射。脉冲激光射束可以是非绕射或弱绕射的。弱绕射的激光射束包括准非绕射激光射束。代表性的弱绕射激光射束包括贝塞耳射束、高斯-贝塞耳射束、艾里射束(Airybeam)、韦伯射束(Weber beam)和马蒂厄射束(Mathieu beam)。
非绕射或准非绕射射束一般具有复杂的强度分布，例如相对于半径而非单调地减少的那些强度分布。通过模拟于高斯射束，可以针对任何射束(甚至是非轴对称射束)将有效光点尺寸wo,eff限定为从最大强度的径向距离(r＝0)在任何方向上的最短径向距离，在该最短径向距离处，强度减少到最大强度的1/e2。另外，对于轴对称的射束，wo,eff是相对于最大强度的径向位置(r＝0)的径向距离，在该径向距离处，强度减少到最大强度的1/e2。可以将基于轴对称射束的有效光点尺寸wo,eff的瑞利范围的准则指定为以下等式(1)中的非绕射或准非绕射射束以供形成损坏区域：
Figure BDA0002773987670000191
其中FD是无尺度发散因子。如果使用典型的高斯射束分布，则对于非绕射或准非绕射射束，有效射束尺寸加倍的距离(等式(1)中的ZR)是预期距离的FD倍。无尺度发散因子FD提供了用于决定激光射束是否为准非绕射的准则。
在一些情况下，具有通孔预限定地点的透明基板的机械表面强度可以比以下项标机械表面强度高：1)具有完全形成的通孔的基板；以及2)具有完全形成且金属化的通孔的基板。具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之五十(50％)。在特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之三十(30％)。在更特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之十(10％)。在又更特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之五(5％)。
在一些情况下，通过暴露于激光光来产生的通过透明基板的限定的路径的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，通过暴露于激光光来产生的限定的路径的直径小于五微米(5μm)。在又更特定的情况下，通过暴露于激光光来产生的限定的路径的直径小于两微米(2μm)。在一些情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第一表面(即激光入射面)处的陷口状特征的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第一表面(即激光入射面)处的陷口状特征的直径小于五微米(5μm)。在各种情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第二表面(即激光出射面)处的陷口状特征的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第二表面(即激光出射面)处的陷口状特征的直径小于五微米(5μm)。在一些情况下，出现在第一表面处的陷口状特征的直径与出现在第二表面处的陷口状特征的直径实质相同。在一些情况下，第一表面中的陷口状特征与第二表面中的陷口状特征的直径差小于两微米(2μm)。在与未覆盖的透明基板相比时，透明喷发减缓层的使用减少了从透明基板的第一表面延伸的陷口状特征的高度。在一些情况下，在透明喷发减缓层是YY-100涂料时，从透明基板的第一表面延伸的陷口状特征的高度的峰谷差被减少到在一千五百纳米(1500nm)与八百纳米(800nm)之间。虽然此实施例论述用透明喷发减缓层仅覆盖透明基板的第一表面，但其他的实施例可以包括覆盖透明基板的第一表面和第二表面两者。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以关于不同的实施例使用的各种激光光源。
参照图5b，示出了将透明基板暴露于来自激光光源的光子能量的过程的一个示例。详细而言，暴露于光子能量造成从透明基板505的第一表面510延伸到透明基板505的第二表面515的限定的路径530a-f(示为虚线)。参照图3a，示出了在准非绕射钻孔之后的透明基板的侧视图照片，该准非绕射钻孔造成了延伸通过基板且与上文关于图4描述的限定的路径一致的限定的路径。图3b是透明基板的顶面的照片，示出限定的路径的顶部，该顶部的直径为三微米(3μm)。
其他方法可以是使得基板材料从限定的路径移除的烧蚀过程，从而在基板的表面处形成碎杂物。此类烧蚀过程的一个示例是使用高斯射束替代上述的贝塞耳射束来进行的冲击钻孔。使用冲击钻孔造成了锥形导孔，该锥形导孔从透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。导孔在最靠近激光的表面(即入射或进入侧)处可以例如在十五与二十微米(15-20μm)之间。在背向激光的相反面(即出射侧)处，导孔的直径为例如五到八微米(5-8μm)。因为导孔逐渐变细，最终形成的通孔要不是在蚀刻只从入射面执行时逐渐变细，就是在蚀刻是从入射面和出射面两者执行时的更改的沙漏形状。参照图3c，示出了在对透明基板使用冲击钻孔以形成限定的路径之后的透明基板的侧视图照片。如果使用冲击钻孔，则基板并不需要是透明基板，而是只需要择一由容易被冲击钻孔的透明的或不透明的材料制作。
继续图4的流程图400，透明基板的第一表面被抛光以移除延伸于第一表面上方的陷口状构造(框420)。如果使用冲击钻孔来预限定通孔位置，并且如果在没有透明喷发减缓层的情况下使用贝塞耳射束钻孔，则此类抛光可以是特别有用的。此类抛光可以是例如本领域中习知的化学/机械抛光。虽然此实施例揭露仅抛光第一层，但也可以在透明基板的相反层上执行抛光，以移除延伸于透明基板的第二表面之外的任何材料。也可以与其他的激光过程而非只有冲击钻孔结合来执行抛光。
多个电子器件形成在预限定的基板的至少一个表面上以产生部分地形成的电子***(框425)。可以在此过程中完全形成电子器件或可以仅部分形成所述电子器件。在仅部分形成电子器件的一些情况下，电子器件在蚀刻通孔之前形成的部分对于透明基板的表面质量是敏感的，并且可以在通孔完全形成之后完成对于透明基板的表面质量不那么敏感的其他部分。集成设备、模块、或***可以将通孔结构用作电气、光学、射流和/或机械构件。电子器件可以与上文关于图1所论述的那些电子器件类似。参照图5c，示出了在透明基板505的第一表面510上形成电子器件540a-e之后的部分地形成的电子***的一个示例。
继续图4的流程图400，保护涂层被形成在透明基板的第一表面和第二表面上(框430)。可以将此保护涂层图案化以形成蚀刻掩膜，该蚀刻掩膜暴露已经预限定了通孔的位置且同时覆盖其他区域。因此，在透明基板的表面暴露于蚀刻剂时，透明基板的表面和形成于所述表面上的电子器件都被保护涂层保护，同时蚀刻剂与透明基板表面的与上文所论述的限定的路径相对应的暴露区域接触且蚀刻所述暴露区域。或者，只有覆盖基板表面中的一者的至少一部分的保护涂层也是可能的。此外，可以将蚀刻掩膜进一步图案化以具有不与通孔位置相关联的开口，所述开口将允许蚀刻剂与基板或其他构件之间的进一步交互作用。
在一些实施例中，使用蚀刻掩膜可以在接近通孔位置或掩模开口位置的基板中造成特性阶梯特征。此阶梯的幅度取决于蚀刻掩膜和基板的蚀刻选择性。可以将蚀刻掩膜材料、沉积和图案化过程选定为最大化蚀刻掩膜在通孔形成过程中的耐久性。应最小化蚀刻掩膜的任何脱层或蚀刻，并且蚀刻掩膜在移除了所需量的基板材料之后应保持粘合到基板。在一个示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于五十微米(50μm)的通孔。在一个更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于一百微米(100μm)的通孔。在一个又更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于两百微米(200μm)的通孔。在一个又更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于五百微米(500μm)的通孔。在一个更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于一千微米(1000μm)的通孔。可以使用能够保护基板的表面和电子器件的任何涂料。举一个特定的实施例，保护涂层是氮氧化铬(CrON)。在一个特定实施例中，一百八十纳米(180nm)厚的氮氧化铬层被形成在不要蚀刻的区域上。此保护涂层将在使用氢氟酸(HF)蚀刻从透明基板的第一表面向透明基板的第二表面延伸达两百微米(200μm)的通孔的同时，保护透明基板的表面和电子构件设备。如果基板的第二表面也暴露于蚀刻剂且基板的厚度小于四百微米(400μm)，则生成穿通孔。
在一些情况下，保护涂层可以在50μm到1500μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。在更特定的情况下，保护涂层可以在100μm到700μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。在其他的情况下，保护涂层可以在300μm到500μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。围绕通孔位置的蚀刻掩膜的图案化允许从两个基板主要面进行通孔蚀刻。在一些情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五百微米(500μm)。在更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于两百微米(200μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于一百微米(100μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五十微米(50μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于二十微米(20μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于十微米(10μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五微米(5μm)。
在一些情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从五微米(5μm)到五百微米(500μm)。在更特定的情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从十微米(10μm)到两百微米(200μm)。在又更特定的情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框415所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从五十微米(50μm)到两百微米(200μm)。
参照图5d，示出了部分地形成的电子***的一个示例，该电子***具有形成在透明基板505的第一表面510上的电子器件540a-e上的保护涂层545。如果需要，则也可以由保护涂层覆盖透明基板的第二表面515。参照图5e，示出了在图案和蚀刻在与限定的路径530a-f相对应的位置546处暴露透明基板505的第一表面510之后的保护涂层545。虽然图5d-5e仅示出由保护涂层545所覆盖的第一表面510，但在其他的实施例中，透明基板505的第二表面515也被保护涂层覆盖。在此类实施例中，如果需要从第一表面510和第二表面515两者蚀刻与限定的路径530a-f相对应的通孔，则可以将第二表面515上的保护涂层图案化和蚀刻。或者，如果仅需要从第一表面510或第二表面515中的一者进行蚀刻，则只有将执行蚀刻的表面被图案化和蚀刻以暴露与限定的路径530a-f相对应的位置。
继续图4的流程图400，使用蚀刻剂来蚀刻部分地形成的电子***，该蚀刻剂用比所移除的其他材料更高的速率移除沿着从透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面的相应的限定的路径改变的材料(框435)。此蚀刻过程继续直到延伸通过透明基板的通孔在相应的路径中的每一者处打开通过透明基板为止。
虽然图4的实施例被论述为造成从两侧蚀刻且具有从第一表面延伸到第二表面的沙漏状开口的通孔，但通过改变蚀刻过程，其他类型的通孔是可能的。例如，可以通过仅从一个表面蚀刻达一段时间来形成盲通孔，该段时间不足以使得开口从第一表面延伸到第二表面。此类盲通孔可以几乎延伸通过透明基板(例如留下从与被施用蚀刻剂的表面相反的表面延伸达小于五微米(5μm)的未蚀刻部分)。此类方法的优点是，一个表面(即与施用蚀刻剂的表面相反的表面)保持不因暴露于蚀刻剂而改变或损坏。如此，可以通过盲通孔结构预限定穿通孔位置，并且随后仅在不再需要未蚀刻的表面的原始本性之后精加工穿通孔位置。也可以将通孔预限定为具有小于十微米(10μm)的最小开口的导孔。在其他情况下，预限定的导孔展现了小于五微米(5μm)的最小开口。在又一些情况下，预限定的导孔展现了小于一微米(1μm)的最小开口。在又更特定的情况下，预限定的导孔展现了小于半纳米(0.5μm)的最小开口。在一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一万纳米(10,000nm)的范围中的最小直径或宽度。在其他的情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一千纳米(1000nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到五百纳米(500nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到两百纳米(200nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一百纳米(100nm)的范围中的最小直径或宽度。作为另一个示例，仅从透明基板的一个表面蚀刻的穿通孔造成了在蚀刻所从以执行的表面处具有大于相反表面处的开口的开口的穿孔。
参照图5F，示出了在蚀刻过程之后的透明基板505，其中通孔550a-f从第一表面510延伸到第二表面515。如果通过透明基板505的限定的路径530a-f的占地面积与第一表面510和第二表面515两者实质相同，并且蚀刻从两个侧边(和透明基板505的第一表面510和第二表面515都与蚀刻剂接触)进行，则所形成的通孔550a-f展现了在第一表面510和第二表面515附近较宽且在中心区域中较窄的沙漏形状。参照图3d，示出了在从两侧蚀刻以产生沙漏状通孔钻孔从而造成延伸通过基板的限定的路径之后且与上文关于图4所描述的基板一致的基板的侧视图照片。图3e是透明基板的顶面的照片，示出蚀刻通孔的顶部，该顶部的直径为约四十微米(40μm)。
继续图4的流程图400，从透明基板的表面且从电子器件移除保护涂层(框440)。可以完全移除保护涂层，从而暴露透明基板的两个表面和电子器件，或可以部分地移除保护涂层，从而仅暴露透明基板的表面和/或电子器件的子集。在一些特定实施例中，不移除保护涂层，直到通孔金属化(如果有进行的话)之后为止。参照图5g，示出了在蚀刻过程和移除所有保护涂层545之后的透明基板505，其中通孔550a-f从第一表面510延伸到第二表面515。
继续图4的流程图400，电子器件中的一者或多者使用延伸通过透明基板中的通孔中的一者或多者的金属来电连接(框445)。在一些情况下，使用标准金属化过程，该标准金属化过程完全填充通孔且连接到透明基板的第一表面和/或第二表面上的其他金属迹线。在其他情况下，通孔的壁被保形地涂覆以在不完全填充通孔的情况下提供从第一表面到第二表面的电连接。此类保形涂覆方法是有利的，因为它在关于形成电子器件和其他后来的过程而施用的热循环期间减少了保形涂覆的金属与透明基板的材料之间的差异膨胀和收缩的影响。另外，在与完全填充的通孔相比时，此类保形涂覆方法允许最终的结构具有较高的深宽比。在一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于三比一(3:1)。在其他的情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于五比一(5:1)。
在又一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于十比一(10:1)。这些较高的深宽比允许了较短的蚀刻时间且对于将较密集的电子器件阵列放置在透明基板的表面区域上而言可以是合乎需要的。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在五微米(5μm)到五百微米(500μm)的范围中的直径。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到两百微米(200μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到一百微米(100μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到五十微米(50μm)的范围中的直径。参照图5h，示出了在用金属进行保形涂覆和形成从通孔550a-f延伸到电子器件540a-e的金属迹线555之后的通过透明基板515的通孔550a-f。参照图3f，示出了电子***的俯视图照片，该电子***包括根据上文关于图4所论述的过程来制造的透明基板、电子器件和完全形成的通孔。
参照图6，流程图600示出根据一些实施例的用于制造透明基板***的方法，包括在激光暴露和蚀刻期间在透明基板的相反表面上使用保护涂层。遵循流程图600，透明喷发减缓层被施加在透明基板的第一表面和透明基板的第二表面(与第一表面相反)两者以产生预限定的基板(框605)。已经发现，在将透明基板暴露于在例如准非绕射钻孔(例如高斯-贝塞耳或贝塞耳射束钻孔)期间所使用的光子能量之前将透明喷发减缓层放置在透明基板的上表面(激光入射面)和下表面(激光出射面)上实质减少了透明基板的表面处的陷口的高度，该陷口围绕要形成通孔的位置。透明喷发减缓层和透明基板可以与上文所论述的那些透明喷发减缓层和透明基板类似。参照图7a，示出了将透明喷发减缓层720施加在透明基板705的第一表面710和第二表面715两者的过程的一个示例。
继续图6的流程图600，预限定的基板被附接到真空吸盘以在各种处理步骤期间将该预限定的基板固持在原位(框610)。真空吸盘的使用是可能的，因为蚀刻通孔延迟直到在透明基板的表面上形成电子器件之后为止。参照图7b，示出了将透明基板705附接到真空吸盘725的过程的一个示例。透明基板705的第二表面715被放置在真空吸盘725的上表面726附近，而基板705的第一表面710背向真空吸盘。
继续图6的流程图600，透明基板在与透明基板中的未来通孔相对应的多个位置处暴露于来自激光光源的光子能量(框615)。对于光子能量的此种暴露沿着相应的路径改变了透明基板的至少一个特性，所述相应的路径从透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。在一些实施例中，激光光源来自能够进行准非绕射钻孔(高斯-贝塞耳或贝塞耳射束钻孔)的激光。在一些情况下，通过暴露于激光光源来改变的透明基板特性是密度。通过沿着从透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的限定的路径改变例如材料密度，透明基板相对于基板的其他区域变得更容易被蚀刻。在一些情况下，实现了9:1的蚀刻比率(即限定的路径的蚀刻速率比透明基板的围绕限定的路径的区域的蚀刻速率大九倍)。因为透明基板透明到足以允许来自激光光源的光子能量穿过，透明基板的特性沿着路径的改变从透明基板的第一表面到第二表面是实质均匀的。在一些情况下，上述限定的路径与用于设置在透明基板上的制造电子器件的热循环和过程条件兼容。在特定的情况下，为了与LTPS和氧化物TFT制造两者兼容，一些实施例可以将通孔预限定与低压缩透明基板(例如LotusNXT)结合。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到其他材料，透明基板可以由所述其他材料形成，所述其他材料将提供形成预限定的路径与之后的电子器件形成步骤之间的兼容性。
在一些情况下，具有通孔预限定地点的透明基板的机械表面强度可以比以下项标机械表面强度高：1)具有完全形成的通孔的基板；以及2)具有完全形成且金属化的通孔的基板。具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之五十(50％)。在特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之三十(30％)。在更特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之十(10％)。在又更特定的情况下，具有预限定的通孔位置的基板可以具有表面强度，该表面强度与具有类似厚度且不具有预限定的通孔位置的TFT兼容的参考片材的差异小于百分之五(5％)。
在一些情况下，通过暴露于激光光来产生的通过透明基板的限定的路径的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，通过暴露于激光光来产生的限定的路径的直径小于五微米(5μm)。在又更特定的情况下，通过暴露于激光光来产生的限定的路径的直径小于两微米(2μm)。在一些情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第一表面(即激光入射面)处的陷口状特征的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第一表面(即激光入射面)处的陷口状特征的直径小于五微米(5μm)。在各种情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第二表面(即激光出射面)处的陷口状特征的直径小于十微米(10μm)。在更特定的情况下，出现在通孔位置处的透明基板的第二表面(即激光出射面)处的陷口状特征的直径小于五微米(5μm)。在一些情况下，出现在第一表面处的陷口状特征的直径与出现在第二表面处的陷口状特征的直径实质相同。在一些情况下，第一表面中的陷口状特征与第二表面中的陷口状特征的直径差小于两微米(2μm)。在与未覆盖的透明基板相比时，透明喷发减缓层的使用减少了从透明基板的第一表面延伸的陷口状特征的高度。在一些情况下，在透明喷发减缓层是YY-100涂料时，从透明基板的第一表面延伸的陷口状特征的高度的峰谷差被减少到在一千五百纳米(1500nm)与八百纳米(800nm)之间。虽然此实施例论述用透明喷发减缓层仅覆盖透明基板的第一表面，但其他的实施例可以包括覆盖透明基板的第一表面和第二表面两者。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到可以关于不同的实施例使用的各种激光光源。
参照图7c，示出了将透明基板暴露于来自激光光源的光子能量的过程的一个示例。详细而言，暴露于光子能量造成从透明基板705的第一表面710延伸到透明基板705的第二表面715的限定的路径730a-f(示为虚线)。参照图3a，示出了在准非绕射钻孔之后的透明基板的侧视图照片，该准非绕射钻孔造成了延伸通过基板且与上文关于图6描述的限定的路径一致的限定的路径。图3b是透明基板的顶面的照片，示出限定的路径的顶部，该顶部的直径为三微米(3μm)。
继续图6的流程图600，从透明基板移除透明喷发减缓层，从而留下预限定的基板(框620)。如果透明喷发减缓层是非粘合地施加在透明基板，则通过将该透明喷发减缓层拉离玻璃基板来进行移除。或者，如果透明喷发减缓层是粘合地施加在透明基板，则移除可以包括以下两者：将该透明喷发减缓层拉离透明基板，和清洁透明基板以移除任何粘合剂残余物。再作为另一个示例，如果透明喷发减缓层使用例如一些形式的化学气相沉积来沉积于透明基板上，则移除可以包括：择一使用抛光过程或化学洗涤过程从玻璃基板剥除沉积的透明喷发减缓层。基于本文中所提供的公开内容，本领域中的技术人员将认识到用于移除可以关于不同的实施例使用的透明喷发减缓层的各种方法。参照图7d，示出了在移除透明喷发减缓层720之后的预限定的基板的一个示例，其中所有剩余的是具有从第一表面710延伸到第二表面715的限定的路径730a-f(示为虚线)的透明基板705。
继续图6的流程图600，多个电子器件形成在预限定的基板的至少一个表面上以产生部分地形成的电子***(框425)。可以在此过程中完全形成电子器件，或可以仅部分形成所述电子器件。在仅部分形成电子器件的一些情况下，电子器件在蚀刻通孔之前形成的部分对于透明基板的表面质量是敏感的，并且可以在通孔完全形成之后完成对于透明基板的表面质量不那么敏感的其他部分。集成设备、模块、或***可以将通孔结构用作电气、光学、射流和/或机械构件。电子器件可以与上文关于图1所论述的那些电子器件类似。参照图7e，示出了在透明基板705的第一表面710上形成电子器件740a-e之后的部分地形成的电子***的一个示例。
继续图6的流程图600，保护涂层被形成在透明基板的第一表面和第二表面上(框630)。可以将此保护涂层图案化以形成蚀刻掩膜，该蚀刻掩膜暴露已经预限定了通孔的位置且覆盖其他区域。因此，在透明基板的表面暴露于蚀刻剂时，透明基板的表面和形成于所述表面上的电子器件都被保护涂层保护，同时蚀刻剂与透明基板表面的与上文所论述的限定的路径相对应的暴露区域接触且蚀刻所述暴露区域。
在一些实施例中，使用蚀刻掩膜可以在接近通孔位置或掩模开口位置的基板中造成特性阶梯特征。此阶梯的幅度取决于蚀刻掩膜和基板的蚀刻选择性。可以将蚀刻掩膜材料、沉积和图案化过程选定为最大化蚀刻掩膜在通孔形成过程中的耐久性。应最小化蚀刻掩膜的任何脱层或蚀刻，并且蚀刻掩膜在移除了所需量的基板材料之后应保持粘合到基板。在一个示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于五十微米(50μm)的通孔。在一个更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于一百微米(100μm)的通孔。在一个又更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于两百微米(200μm)的通孔。在一个又更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于五百微米(500μm)的通孔。在一个更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于一千微米(1000μm)的通孔。可以使用能够保护基板的表面和电子器件的任何涂料。举一个特定的实施例，保护涂层是氮氧化铬(CrON)。在一个特定实施例中，一百八十纳米(180nm)厚的氮氧化铬层被形成在不要蚀刻的区域上。此保护涂层将在使用氢氟酸(HF)蚀刻从透明基板的第一表面向透明基板的第二表面延伸达两百微米(200μm)的通孔的同时，保护透明基板的表面和电子器件。
在一些情况下，保护涂层可以在50μm到1500μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。在更特定的情况下，保护涂层可以在100μm到700μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。在其他的情况下，保护涂层可以在300μm到500μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。围绕通孔位置的蚀刻掩膜的图案化允许从两个基板主要面进行通孔蚀刻。在一些情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五百微米(500μm)。在更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于两百微米(200μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于一百微米(100μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五十微米(50μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于二十微米(20μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于十微米(10μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五微米(5μm)。
在一些情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从五微米(5μm)到五百微米(500μm)。在更特定的情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从十微米(10μm)到两百微米(200μm)。在又更特定的情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框615所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从五十微米(50μm)到两百微米(200μm)。
参照图7f，示出了部分地形成的电子***的一个示例，该电子***具有形成在透明基板705的第一表面710和第二表面715上的电子器件740a-e上的保护涂层745。参照图7g，示出了在图案和蚀刻在与限定的路径730a-f相对应的位置746处暴露透明基板705的第一表面710之后的保护涂层745。
继续图6的流程图600，使用蚀刻剂来蚀刻部分地形成的电子***，该蚀刻剂用比所移除的其他材料更高的速率移除沿着从透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面的相应的路径改变的材料(框635)。此蚀刻过程继续直到延伸通过透明基板的通孔在相应的路径中的每一者处打开通过透明基板为止。
虽然图6的实施例被论述为造成从两侧蚀刻且造成从第一表面延伸到第二表面的沙漏状开口的通孔，但通过改变蚀刻过程，其他类型的通孔是可能的。例如，可以通过仅从一个表面蚀刻达一段时间来形成盲通孔，该段时间不足以使得开口从第一表面延伸到第二表面。此类盲通孔可以几乎延伸通过透明基板(例如留下从与被施用蚀刻剂的表面相反的表面延伸达小于五微米(5μm)的未蚀刻部分)。此类方法的优点是，一个表面(即与施用蚀刻剂的表面相反的表面)保持不因暴露于蚀刻剂而改变或损坏。如此，可以通过盲通孔结构预限定穿通孔位置，并且随后仅在不再需要未蚀刻的表面的原始本性之后精加工穿通孔位置。也可以将通孔预限定为具有小于十微米(10μm)的最小开口的导孔。在其他情况下，预限定的导孔展现了小于五微米(5μm)的最小开口。在又一些情况下，预限定的导孔展现了小于一微米(1μm)的最小开口。在又更特定的情况下，预限定的导孔展现了小于半微米(0.5μm)的最小开口。在一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一万纳米(10,000nm)的范围中的最小直径或宽度。在其他的情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一千纳米(1000nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到五百纳米(500nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到两百纳米(200nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一百纳米(100nm)的范围中的最小直径或宽度。作为另一个示例，仅从透明基板的一个表面蚀刻的穿通孔造成了在蚀刻所从以执行的表面处具有大于相反表面处的开口的开口的穿孔。
参照图7h，示出了在蚀刻过程之后的透明基板705，其中通孔750a-f从第一表面710延伸到第二表面715。如果通过透明基板705的限定的路径730a-f的占地面积与第一表面710和第二表面715两者实质相同，并且蚀刻从两个侧边(和透明基板705的第一表面710和第二表面715都与蚀刻剂接触)进行，则所形成的通孔750a-f展现了在第一表面710和第二表面715附近较宽且在中心区域中较窄的沙漏形状。参照图3d，示出了在从两侧蚀刻以产生沙漏状通孔钻孔从而造成延伸通过基板的限定的路径之后且与上文关于图6所描述的基板一致的基板的侧视图照片。图3e是透明基板的顶面的照片，示出蚀刻通孔的顶部，该顶部的直径为约四十微米(40μm)。
继续图6的流程图600，从透明基板的表面且从电子器件移除保护涂层(框640)。可以完全移除保护涂层，从而暴露透明基板的两个表面和电子器件，或可以部分地移除保护涂层，从而仅暴露透明基板的表面和/或电子器件的子集。在一些特定实施例中，不移除保护涂层，直到通孔金属化(如果有进行的话)之后为止。参照图7i，示出了在蚀刻过程和移除所有保护涂层745之后的透明基板705，其中通孔750a-f从第一表面710延伸到第二表面715。
继续图6的流程图600，电子器件中的一者或多者使用延伸通过透明基板中的通孔中的一者或多者的金属来电连接(框645)。在一些情况下，使用标准金属化过程，该标准金属化过程完全填充通孔且连接到透明基板的第一表面和/或第二表面上的其他金属迹线。在其他情况下，通孔的壁被保形地涂覆以在不完全填充通孔的情况下提供从第一表面到第二表面的电连接。此类保形涂覆方法是有利的，因为它在关于形成电子器件和其他后来的过程而施用的热循环期间减少了保形涂覆的金属与透明基板的材料之间的差异膨胀和收缩的影响。另外，在与完全填充的通孔相比时，此类保形涂覆方法允许最终的结构具有较高的深宽比。在一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于三比一(3:1)。在其他的情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于五比一(5:1)。
在又一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于十比一(10:1)。这些较高的深宽比允许了较短的蚀刻时间且对于将较密集的电子器件阵列放置在透明基板的表面区域上而言可以是合乎需要的。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在五微米(5μm)到五百微米(500μm)的范围中的直径。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到两百微米(200μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到一百微米(100μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到五十微米(50μm)的范围中的直径。参照图7j，示出了在用金属进行保形涂覆和形成从通孔750a-f延伸到电子器件740a-e的金属迹线755之后的通过透明基板715的通孔750a-f。参照图3f，示出了电子***的俯视图照片，该电子***包括根据上文关于图6所论述的过程来制造的透明基板、电子器件和完全形成的通孔。
参照图8，流程图800示出根据各种实施例的用于制造基板***的方法，该方法在基板的激光暴露期间不利用保护层。遵循流程图800，基板被附接到真空吸盘以在各种处理步骤期间将该预限定的基板固持在原位(框810)。真空吸盘的使用是可能的，因为蚀刻通孔延迟直到在透明基板的表面上形成电子器件之后为止。基板的示例属性是以下能力：支持基板中预限定的通孔，并且接着支持在将电子器件形成在基板上的中间过程之后在与预限定的通孔相对应的位置处完全形成通孔。参照图9a，示出了将透明基板905附接到真空吸盘925的过程的一个示例。透明基板905的第二表面915被放置在真空吸盘925的上表面926附近，而基板905的第一表面910背向真空吸盘925。
继续图8的流程图800，基板在与基板中的未来通孔相对应的多个位置处暴露于来自激光光源的光子能量，使得限定的路径通过基板(框815)。在一些情况下，暴露于激光光源造成了使用高斯射束进行的冲击钻孔。使用冲击钻孔造成了锥形导孔，该锥形导孔从基板的第一表面延伸到基板的第二表面。导孔在最靠近激光的表面(即入射或进入侧)处可以例如在十五与二十微米(15-20μm)之间。在背向激光的相反面(即出射侧)处，导孔的直径为例如五到八微米(5-8μm)。因为导孔逐渐变细，最终形成的通孔要不是在蚀刻只从入射面执行时逐渐变细，就是在蚀刻是从入射面和出射面两者执行时的更改的沙漏形状。如果使用冲击钻孔，则基板并不需要是基板，而是只需要择一由容易被冲击钻孔的透明的或不透明的材料制作。在一些情况下，在暴露于激光光源之后不抛光基板的表面。在其他情况下，在暴露于激光光源之后抛光基板的一或两个表面(即入射面和出射面)。
参照图9b，示出了将基板暴露于来自激光光源的光子能量的过程的一个示例。详细而言，暴露于光子能量造成从基板905的第一表面910延伸到基板905的第二表面915的限定的路径930a-f(示为虚线)。参照图3c，示出了在对基板使用冲击钻孔从而造成通过基板的限定的路径之后的基板的侧视图照片。
继续图8的流程图800，多个电子器件形成在预限定的基板的至少一个表面上以产生部分地形成的电子***(框825)。可以在此过程中完全形成电子器件，或可以仅部分形成所述电子器件。在仅部分形成电子器件的一些情况下，电子器件在蚀刻通孔之前形成的部分对于基板的表面质量是敏感的，并且可以在通孔完全形成之后完成对于基板的表面质量不那么敏感的其他部分。集成设备、模块、或***可以将通孔结构用作电气、光学、射流和/或机械构件。电子器件可以与上文关于图1所论述的那些电子器件类似。参照图9c，示出了在基板905的第一表面910上形成电子器件940a-e之后的部分地形成的电子***的一个示例。
继续图8的流程图800，保护涂层被形成在基板的第一表面和第二表面上(框830)。可以将此保护涂层图案化以形成蚀刻掩膜，该蚀刻掩膜暴露已经预限定了通孔的位置且覆盖其他区域。因此，在基板的表面暴露于蚀刻剂时，基板的表面和形成于所述表面上的电子器件都被保护涂层保护，同时蚀刻剂与基板表面的与上文所论述的限定的路径相对应的暴露区域接触且蚀刻所述暴露区域。
在一些实施例中，使用蚀刻掩膜可以在接近通孔位置或掩模开口位置的基板中造成特性阶梯特征。此阶梯的幅度取决于蚀刻掩膜和基板的蚀刻选择性。可以将蚀刻掩膜材料、沉积和图案化过程选定为最大化蚀刻掩膜在通孔形成过程中的耐久性。应最小化蚀刻掩膜的任何脱层或蚀刻，并且蚀刻掩膜在移除了所需量的基板材料之后应保持粘合到基板。在一个示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于五十微米(50μm)的通孔。在一个更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于一百微米(100μm)的通孔。在一个又更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于两百微米(200μm)的通孔。在一个又更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于五百微米(500μm)的通孔。在一个更特定的示例中，蚀刻掩膜的材料和蚀刻剂的组合被选定为允许蚀刻出深度大于一千微米(1000μm)的通孔。可以使用能够保护基板的表面和电子器件的任何涂料。举一个特定的实施例，保护涂层是氮氧化铬(CrON)。在一个特定实施例中，一百八十纳米(180nm)厚的氮氧化铬层被形成在不要蚀刻的区域上。此保护涂层将在使用氢氟酸(HF)蚀刻从基板的第一表面向基板的第二表面延伸达两百微米(200μm)的通孔的同时，保护基板的表面和电子器件。
在一些情况下，保护涂层可以在90μm到1500μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。在更特定的情况下，保护涂层可以在100μm到700μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。在其他的情况下，保护涂层可以在300μm到900μm的范围中的通孔蚀刻深度期间维持粘合于基板。围绕通孔位置的蚀刻掩膜的图案化允许从两个基板主要面进行通孔蚀刻。在一些情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五百微米(500μm)。在更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于两百微米(200μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于一百微米(100μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五十微米(50μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于二十微米(20μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于十微米(10μm)。在又更特定的情况下，保护涂层的边缘被放置为远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径达小于五微米(5μm)。
在一些情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从五微米(5μm)到五百微米(500μm)。在更特定的情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从十微米(10μm)到两百微米(200μm)。在又更特定的情况下，保护涂层中的开口远离在上文关于框815所论述的预限定过程期间所限定的路径的距离的范围为从五十微米(50μm)到两百微米(200μm)。
参照图9d，示出了部分地形成的电子***的一个示例，该电子***具有形成在透明基板905的第一表面910和第二表面915上的电子器件940a-e上的保护涂层945。参照图9e，示出了在图案和蚀刻在与限定的路径930a-f相对应的位置946g-l处暴露透明基板905的第一表面910和第二表面915之后的保护涂层945。虽然图9d-9e示出被蚀刻为暴露第一表面910和第二表面915两者的保护涂层945，但如果仅需要从第一表面910或第二表面915中的一者进行蚀刻，则只有将执行蚀刻的表面被图案化和蚀刻以暴露与限定的路径930a-f相对应的位置。
继续图8的流程图800，使用蚀刻剂来蚀刻部分地形成的电子***，该蚀刻剂用比所移除的其他材料更高的速率移除沿着从基板的第一表面延伸到基板的第二表面的相应的限定的路径改变的材料(框835)。此蚀刻过程继续直到延伸通过基板的通孔在相应的限定的路径中的每一者处打开通过基板为止。
虽然图8的实施例被论述为造成从两侧蚀刻且造成从第一表面延伸到第二表面的沙漏状开口的通孔，但通过改变蚀刻过程，其他类型的通孔是可能的。例如，可以通过仅从一个表面蚀刻达一段时间来形成盲通孔，该段时间不足以使得开口从第一表面延伸到第二表面。此类盲通孔可以几乎延伸通过基板(例如留下从与被施用蚀刻剂的表面相反的表面延伸达小于五微米(5μm)的未蚀刻部分)。此类方法的优点是，一个表面(即与施用蚀刻剂的表面相反的表面)保持不因暴露于蚀刻剂而改变或损坏。如此，可以通过盲通孔结构预限定穿通孔位置，并且随后仅在不再需要未蚀刻的表面的原始本性之后精加工穿通孔位置。也可以将通孔预限定为具有小于十微米(10μm)的最小开口的导孔。在其他情况下，预限定的导孔展现了小于五微米(5μm)的最小开口。在又一些情况下，预限定的导孔展现了小于一微米(1μm)的最小开口。在又更特定的情况下，预限定的导孔展现了小于半微米(0.5μm)的最小开口。在一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一万纳米(10,000nm)的范围中的最小直径或宽度。在其他的情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一千纳米(1000nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到五百纳米(500nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到两百纳米(200nm)的范围中的最小直径或宽度。在又一些情况下，预限定的潜在通孔结构可以具有在十纳米(10nm)到一百纳米(100nm)的范围中的最小直径或宽度。作为另一个示例，仅从基板的一个表面蚀刻的穿通孔造成了在蚀刻所从以执行的表面处具有大于相反表面处的开口的开口的穿孔。
参照图9f，示出了在蚀刻过程之后的透明基板905，其中通孔950a-f从第一表面910延伸到第二表面915。如果通过基板905的限定的路径930a-f的占地面积与第一表面910和第二表面915两者实质相同，并且蚀刻从两个侧边(即基板905的第一表面910和第二表面915都与蚀刻剂接触)进行，则所形成的通孔950a-f展现了在第一表面910和第二表面915附近较宽且在中心区域中较窄的沙漏形状。参照图3d，示出了在从两侧蚀刻以产生沙漏状通孔钻孔从而造成延伸通过基板的限定的路径之后且与上文关于图8所描述的基板一致的基板的侧视图照片。图3e是透明基板的顶面的照片，示出蚀刻通孔的顶部，该顶部的直径为约四十微米(40μm)。
继续图8的流程图800，从基板的表面且从电子器件移除保护涂层(框840)。可以完全移除保护涂层，从而暴露基板的两个表面和电子器件，或可以部分地移除保护涂层，从而仅暴露基板的表面和/或电子器件的子集。在一些特定实施例中，不移除保护涂层，直到通孔金属化(如果有进行的话)之后为止。参照图9g，示出了在蚀刻过程和移除所有保护涂层945之后的基板905，其中通孔950a-f从第一表面910延伸到第二表面915。
继续图8的流程图800，电子器件中的一者或多者使用延伸通过基板中的通孔中的一者或多者的金属来电连接(框845)。在一些情况下，使用标准金属化过程，该标准金属化过程完全填充通孔且连接到基板的第一表面和/或第二表面上的其他金属迹线。在其他情况下，通孔的壁被保形地涂覆以在不完全填充通孔的情况下提供从第一表面到第二表面的电连接。此类保形涂覆方法是有利的，因为它在关于形成电子器件和其他后来的过程而施用的热循环期间减少了保形涂覆的金属与基板的材料之间的差异膨胀和收缩的影响。另外，在与完全填充的通孔相比时，此类保形涂覆方法允许最终的结构具有较高的深宽比。在一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于三比一(3:1)。在其他的情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于五比一(5:1)。
在又一些情况下，使用通孔的保形涂覆允许通孔的深宽比大于十比一(10:1)。这些较高的深宽比允许了较短的蚀刻时间且对于将较密集的电子器件阵列放置在基板的表面区域上而言也可以是合乎需要的。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在五微米(5μm)到五百微米(500μm)的范围中的直径。在一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到两百微米(200μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到一百微米(100μm)的范围中的直径。在又一些情况下，最终的通孔可以在最窄、最宽、或两者的位置处展现在十微米(10μm)到五十微米(50μm)的范围中的直径。参照图9h，示出了在用金属进行保形涂覆和形成从通孔950a-f延伸到电子器件940a-e的金属迹线955之后的通过基板915的通孔950a-f。参照图3f，示出了电子***的俯视图照片，该电子***包括根据上文关于图8所论述的过程来制造的基板、电子器件和完全形成的通孔。
总之，本发明提供了用于形成包括通孔的基板的新颖的***、设备、方法和布置。虽然上文已经给出了本发明的一个或多个实施例的详细说明，但在不脱离本发明的精神的情况下，本领域中的技术人员将理解各种替代方案、变体和等效物。例如，其他的实施例可以包括方法且包括来自所揭露的实施例的构件，所述构件互换以实现所需的结果，所述方法包括：预限定通孔位置，中间是电子器件形成过程，并且之后完全形成通孔。因此，不应将以上说明视为限制了本发明的范围，本发明的范围是由所附权利要求书限定的。

Claims (32)

1.一种用于处理基板的方法，所述方法包括：
在基板上执行通孔预限定，其中产生通过所述基板的至少一个限定的路径；
在执行所述通孔预限定之后在所述基板上形成非通孔结构；以及
在所述基板上形成所述非通孔结构之后，蚀刻所述基板，使得用比所述基板上的其他位置处的基板材料高的速率移除围绕所述预限定的路径的基板材料，其中通孔形成在与所述限定的路径相对应的位置处。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述基板是透明基板。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述基板选自由以下项组成的组：玻璃基板、玻璃陶瓷基板和陶瓷基板。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括：
在执行所述通孔预限定之前，将保护层施加到所述基板上，其中所述通孔预限定执行通过所述保护层。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述保护层包括对限定的光波长至少部分地透明的材料片。
6.如权利要求4所述的方法，其中将所述保护层施加到所述基板上包括：将所述保护层非粘合地放置在所述基板上。
7.如权利要求4所述的方法，其中将所述保护层施加在所述基板上包括：将所述保护层粘合地放置在所述基板上。
8.如权利要求4所述的方法，其中将所述保护层施加在所述基板上包括：将保护材料沉积于所述基板的至少一个表面上。
9.如权利要求1所述的方法，其中执行所述通孔预限定包括非烧蚀激光钻孔，所述非烧蚀激光钻孔形成从所述基板的第一表面延伸到所述基板的第二表面的所述预限定的路径。
10.如权利要求1所述的方法，其中执行所述通孔预限定包括准非绕射钻孔，所述准非绕射钻孔形成从所述基板的第一表面延伸到所述基板的第二表面的所述预限定的路径，并且其中所述预限定的路径包括所述基板的材料，在所述材料中，与所述基板的未暴露于所述准非绕射钻孔的材料相比，至少一个特性已经改变。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述至少一个特性是折射率。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述至少一个特性是密度。
13.如权利要求10所述的方法，其中改变所述至少一个特性使得暴露于准非绕射钻孔的所述材料的蚀刻速率是未暴露于所述准非绕射钻孔的所述材料的至少两倍。
14.如权利要求1所述的方法，其中执行所述通孔预限定包括烧蚀激光钻孔，所述烧蚀激光钻孔形成从所述基板的第一表面延伸到所述基板的第二表面的所述预限定的路径。
15.如权利要求1所述的方法，其中执行所述通孔预限定包括使用高斯射束的冲击钻孔。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括：
在蚀刻所述基板之前在至少所述非通孔结构上形成保护涂层，其中所述保护涂层操作以在所述基板的蚀刻期间减少所述非通孔结构的损坏。
17.如权利要求16所述的方法，其中形成所述保护涂层进一步包括：在所述基板的所述表面的至少一部分上形成所述保护涂层，并且其中所述保护涂层进一步操作以在所述基板的蚀刻期间减少所述基板的所述表面的所述部分的损坏。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述保护涂层是氮氧化铬(CrON)。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述方法进一步包括：
在蚀刻所述基板完成之后移除所述保护涂层的至少一部分。
20.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括：
在所述通孔中形成导电材料。
21.如权利要求20所述的方法，其中在所述通孔中形成所述导电材料包括：用金属保形地涂覆所述通孔的壁的至少一部分。
22.如权利要求1所述的方法，其中所述非通孔结构是薄膜晶体管。
23.一种电子***，所述***包括：
基板，具有从所述基板的第一表面延伸到所述基板的第二表面的多个通孔，其中所述多个通孔中的每一者在所述基板的所述第一表面与所述第二表面之间的中间展现中间直径，所述中间直径比所述基板的所述第一表面处的第一直径或所述基板的所述第二表面处的第二直径小超过百分之十五；
非通孔结构，形成于所述基板的至少所述第一表面上；以及
导电材料，在所述多个通孔中的至少一者的内壁上，其中位置处的所述导电材料的边缘之间的距离大于零，所述位置在从所述基板的所述第一表面到所述基板的所述第二表面的距离的百分之至少二十五处。
24.如权利要求23所述的***，其中所述基板是透明基板。
25.如权利要求23所述的***，其中所述基板选自由以下项组成的组：玻璃基板、玻璃陶瓷基板和陶瓷基板。
26.如权利要求23所述的***，其中所述导电材料包括金属。
27.如权利要求23所述的***，其中所述通孔内的所有位置处的所述导电材料中的开口展现非零的直径。
28.如权利要求23所述的***，其中所述中间直径比所述第一直径或所述第二直径小超过百分之二十。
29.如权利要求23所述的***，其中所述中间直径比所述第一直径或所述第二直径小超过百分之三十。
30.如权利要求23所述的***，其中所述非通孔结构远离所述多个通孔中的一者的在所述基板的所述第一表面处的边缘达大于一百微米(100μm)且小于五百微米(500μm)。
31.如权利要求23所述的***，其中所述非通孔结构远离所述多个通孔中的一者的在所述基板的所述第一表面处的边缘达大于一百微米(100μm)且小于两百微米(200μm)。
32.一种用于形成包括通孔和非通孔结构两者的基板的方法，所述方法包括：
使用通过透明喷发减缓层的准非绕射射束来激光损坏基板，以产生损坏轨迹，所述损坏轨迹在要形成通孔的位置处从所述基板的第一表面延伸到所述基板的第二表面；
在所述激光损坏之后在所述基板上形成非通孔结构；
在所述非通孔结构和所述基板的表面的至少一部分上形成保护涂层；
在形成所述保护涂层之后，蚀刻所述基板，使得用比所述基板上的其他位置处的基板材料高的速率移除围绕所述损坏轨迹的基板材料，其中通孔形成在与所述损坏轨迹相对应的位置处；以及
用导电材料保形地涂覆所述通孔的内壁。
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