TW201944867A - 用於在通孔形成期間減少基板表面破壞的系統及方法 - Google Patents

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Abstract

實施例與用於在基板中形成通孔的系統及方法相關，且更詳細而言與用於在通孔形成期間減少基板表面破壞的系統及方法相關。

Description

用於在通孔形成期間減少基板表面破壞的系統及方法
此申請案依據專利法主張於2018年5月7日所提出的第15/972,628號的美國申請案的優先權權益，該美國申請案轉而主張標題為「Integrated Arrays for MicroLED Displays」且於2018年4月5日由Garner等人所提出的第62/653,158號的美國專利申請案的優先權（即第15/972,628號的美國申請案是第62/653,158號的美國專利申請案的非臨時申請案）。該等申請案中的每一者的整體內容以引用方式依附及併入本文中。
實施例與用於在基板中形成通孔的系統及方法相關，且更詳細而言與用於在通孔形成期間減少基板表面破壞的系統及方法相關。
電子設備的製造通常涉及在基板內形成通孔。舉個例子，可以將通孔形成於基板中且金屬化以形成從基板的一個表面到相反表面的電連接。有時，沉積在通孔中的金屬可能干擾之後基板表面上的薄膜電晶體、導電線、及其他電子、光學、或實體構件的形成。進一步地，任何部分填充的通孔造成了氣體洩漏，從而使得真空吸盤上的處理不穩定。若直到在基板表面上形成薄膜電晶體、導電線、及其他電子、光學、或實體構件之後為止，通孔都未金屬化，則通孔可能變得被在薄膜電晶體形成期間所使用的材料堵塞。進一步地，所有開放的通孔都使得中間系統與真空吸盤的使用不相容。
因此，至少基於上述理由，本領域中需要用於製造電子設備的先進系統及方法。
實施例與用於在基板中形成通孔的系統及方法相關，且更詳細而言與用於在通孔形成期間減少基板表面破壞的系統及方法相關。
此概要僅提供一些實施例的一般概述。語句「在一個實施例中」、「依據一個實施例」、「在各種實施例中」、「在一或更多個實施例中」、「在詳細的實施例中」等等一般指該語句之後的特定的特徵、結構、或特性被包括在至少一個實施例中，且可以被包括在多於一個的實施例中。重要的是，此類語句不一定指相同的實施例。藉由以下的詳細說明、隨附的請求項、及附圖，將更完全地理解許多其他的實施例。
實施例與用於在基板中形成通孔（穿通孔及/或盲通孔）的系統及方法相關，且更詳細而言與用於在通孔形成期間減少基板表面破壞的系統及方法相關。
各種實施例提供了用於在透明基板中形成通孔及非通孔結構的方法。此類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。與液晶顯示器（LCD）及有機發光二極體（OLED）顯示器相比，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，也存在著其他的益處。為了允許高解析度及大面積的顯示器，人們對基於氧化物薄膜電晶體（TFT）或低溫多晶矽（LTPS）製造具有有源矩陣背板的微LED顯示器有興趣。常規的配置利用頂部發射微LED面板，其中驅動板被定位在顯示器後側。雖然本文中所論述的一些實施例特別適用於製造微LED顯示器，但它們並不限於微LED顯示器。其他的應用可以包括天線、電路板、感測器、照明設備、光電設備、射流設備、光學件及積體光學件、及其他的設備區域。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識微LED顯示器之外的各種應用，本文中所論述的實施例可以應用於該等應用。
如本文中所使用的，用語「通孔」是用其最廣的意義來使用以包括延伸到表面中的任何開口，例如但不限於穿通孔、盲通孔、或可以在透明基板的表面上製造電子設備之前預先界定的其他成批特徵。製造之前的此類預先界定可以包括但不限於產生與潛在通孔對應的圖案，該潛在通孔隨後被處理成形成的通孔。
如本文中所使用的，語句「透明基板」是用其最廣的意義來使用以指由實質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何工件。舉個例子，透明基板可以是但不限於由具有每毫米深度小於約百分之二十（20%）的光吸收的材料製作的工件。舉另一個例子，透明基板可以是但不限於由對於指定的脈衝雷射波長而言具有每毫米深度小於約百分之十（10%）的光吸收的材料製作的工件。舉又另一個例子，透明基板可以是但不限於由對於指定的脈衝雷射波長而言具有每毫米深度小於約百分之一（1%）的光吸收的材料製作的工件。取決於特定的應用，透明基板可以由玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、或其他材料製作，且可以由單層的單種材料、複合物、或不同或相同材料的多層堆疊組成。基板可以是剛性片材或與卷到卷處理相容的柔性基板。如本文中所使用的，未被用語「透明」修飾的用語「基板」可以指如先前所述的透明基板，且也可以包括相對於來自任何來源或波長的光而言具有任何透明度或不透明度的材料。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以關於不同的實施例使用的各種基板及/或透明基板。
透明基板中的金屬化通孔是用於將基板頂面上的微LED及TFT陣列與下方的驅動板或其他電子設備互相連接的一個選項。包括形成及金屬化通孔然後關於通孔形成電設備的傳統印刷電路板組裝方法在應用於基於透明基板的顯示器製造時已經展示了各種限制。此類限制包括但不限於：1)基板表面的不平坦性；2)形成於基板上的電子設備的金屬污染；及3)通孔中的金屬與周圍的透明基板之間的顯著的熱膨脹差異。本文中所論述的各種實施例提供了新穎的方法來製造在上面形成有金屬化穿通孔及電子設備的透明基板。在一些但非全部的情況下，本文中所論述的實施例解決了上文所論述的限制中的一或更多者。
如本文中所使用的，語句「電子設備」是用其最廣的意義來使用以意指藉由施加電壓、電流、及/或電訊號來擇一供電或控制的任何結構，及/或關於藉由施加電壓、電流、及/或訊號來擇一供電或控制的結構而操作的任何構件或結構。因此，電子設備包括但不限於薄膜電晶體、金屬導線、有源矩陣背板、無源矩陣互連結構、LED、與LED分離但關於LED而使用的光學結構、及/或射流構件。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以關於不同的實施例而使用的各種電子設備（完全或部分形成的電子設備）。此外，也可以將實施例用於非電子設備應用，舉例而言，例如光學、射流。
如本文中所使用的用語「實質」、「實質上」、及其變化旨在敘述，所述特徵等於或幾乎等於一個值或描述。例如，「實質平坦」的表面旨在指示平坦或幾乎平坦的表面。並且，如上文所界定的，「實質類似」旨在指示兩個值或條件是相等或幾乎相等的。在一些實施例中，「實質類似」可以指示在彼此約10%內的值，例如在彼此約5%內的值，或在彼此約2%內的值。
除非另有明確表明，絕不要將本文中所闡述的任何方法解讀為需要用特定的順序執行其步驟。因此，若方法請求項實際上並不記載其步驟要遵循的順序，或在請求項或說明書中並未另有具體表明要將步驟限於特定的順序，則絕不要推斷任何特定的順序。
一些實施例提供了用於形成包括通孔及非通孔結構的基板的方法。該等方法包括以下步驟：使用通過透明噴發減緩層的準非繞射射束來雷射損傷基板，以產生界定的路徑，該界定的路徑在要形成通孔的位置處從該基板的第一表面延伸到該基板的第二表面。在一些情況下，可以將該界定的路徑稱為損傷軌跡。該等方法更包括以下步驟：在該非燒蝕雷射鑽孔步驟之後在該基板上形成非通孔結構；在該非通孔結構及該基板的表面的至少一部分上形成保護塗層；在形成該保護塗層之後，蝕刻該基板，使得用較該基板上的其他位置處的基板材料為高的速率移除圍繞該預先界定的路徑的基板材料，其中通孔被形成於與該預先界定的路徑對應的位置處；及用導電層保形地塗覆該通孔的內壁。
其他的實施例提供了用於形成包括通孔及非通孔結構的基板的方法。該等方法包括以下步驟：在基板上執行通孔預先界定步驟，其中產生了通過該基板的至少一個界定的路徑；在該通孔預先界定步驟之後在該基板上形成非通孔結構；及在該基板上形成該非通孔結構之後，蝕刻該基板，使得用較該基板上的其他位置處的基板材料為高的速率移除圍繞該預先界定的路徑的基板材料，其中通孔被形成於與該界定的路徑對應的位置處。該通孔可以是穿通特徵或盲的非穿通結構。
在上述實施例的一些情況下，該基板是透明基板。在上述實施例的一或更多個情況下，該基板是玻璃基板、玻璃陶瓷基板、或陶瓷基板中的一者。在上述實施例的各種情況下，該等方法更包括以下步驟：在執行該通孔預先界定步驟之前，將保護層施用於該基板上，使得該通孔預先界定步驟進行通過該保護層。在一些此類情況下，該保護層包括至少部分地透明於界定的光波長的一片材料。在其他此類情況下，將該保護層施用於該基板上的步驟包括以下步驟：將該保護層非黏著地安置於該基板上。在上述實施例的又其他的情況下，將該保護層施用於該基板上的步驟包括以下步驟：將該保護層黏著地附接於該基板上。在上述實施例的又另外的情況下，將該保護層施用於該基板上的步驟包括以下步驟：將保護材料沉積於該基板的至少一個表面上。
在該上述實施例的一或更多個情況下，該通孔預先界定步驟包括非燒蝕雷射鑽孔步驟，該非燒蝕雷射鑽孔步驟形成從該基板的第一表面延伸到該基板的第二表面的該預先界定的路徑。在上述實施例的一些情況下，該通孔預先界定步驟包括準非繞射鑽孔步驟，該準非繞射鑽孔步驟形成從該基板的第一表面延伸到該基板的第二表面的該預先界定的路徑。在此類實例中，該預先界定的路徑包括該基板的材料，在該材料中，與該基板未暴露於該準非繞射鑽孔步驟的材料相比，至少一個特性已經改變。在一些情況下，該至少一個特性是密度。在各種情況下，改變該至少一個特性使得該至少一個特性已經改變的該基板的該材料的蝕刻速率比該基板的未暴露於該準非繞射鑽孔步驟的材料快至少兩倍。
在上述實施例的一些情況下，該通孔預先界定步驟包括燒蝕雷射鑽孔步驟，該燒蝕雷射鑽孔步驟形成從該基板的第一表面延伸到該基板的第二表面的該預先界定的路徑。在一些此類實例中，該通孔預先界定步驟包括使用具有高斯空間分佈的雷射射束進行的衝擊鑽孔。對於盲通孔，該預先界定步驟並不需要完全進行通過基板厚度。
在上述實施例的一或更多個情況下，該等方法更包括以下步驟：在蝕刻該基板之前在至少該非通孔結構上形成保護塗層。該保護塗層操作以在蝕刻該基板的期間減少該非通孔結構的損傷。在一些情況下，形成該保護塗層的步驟更包括以下步驟：在該基板的該表面的至少一部分上形成該保護塗層，且其中該保護塗層更操作以在該基板的蝕刻期間減少該基板的該表面的該部分的損傷。在一些情況下，該保護塗層是氮氧化鉻（CrON）。在各種情況下，該等方法更包括以下步驟：在蝕刻該基板的步驟完成之後移除該保護塗層的至少一部分。
上述實施例的各種情況更包括以下步驟：在該通孔中形成導電材料。在一些情況下，在該通孔中形成該導電材料的步驟包括以下步驟：用金屬保形地塗覆該通孔的壁的至少一部分。
又其他的實施例提供了電子系統，該等電子系統包括：基板，具有從該基板的第一表面延伸到該基板的第二表面的複數個通孔，其中該複數個通孔中的每一者在該基板的該第一表面與該第二表面之間的中間展現中間直徑，該中間直徑比該基板的該第一表面處的第一直徑或該基板的該第二表面處的第二直徑小超過百分之五十；非通孔結構，形成於該基板的至少該第一表面上；及導電材料，在該複數個通孔中的至少一者的內壁上。該導電材料中在從該基板的該第一表面到該基板的該第二表面的距離的至少百分之二十五處的開口具有大於零的直徑。在上述實施例的一些情況下，該基板是透明基板。在上述實施例的一或更多個情況下，該基板是玻璃基板、玻璃陶瓷基板、或陶瓷基板。在上述實施例的各種情況下，該導電材料是金屬。
在上述實施例的各種情況下，該通孔內的所有位置處的該導電材料中的開口展現非零的直徑。在上述實施例的特定情況下，該中間直徑比該第一直徑或該第二直徑小超過百分之二十。在上述實施例的更特定的實施例中，該中間直徑比該第一直徑或該第二直徑小超過百分之三十。
在上述實施例的一或更多個情況下，該非通孔結構遠離該複數個通孔中的一者的在該基板的該第一表面處的邊緣達大於一百微米（100µm）且小於五百微米（500µm）。在上述實施例的更特定的情況下，該非通孔結構遠離該複數個通孔中的一者的在該基板的該第一表面處的邊緣達大於一百微米（100µm）且小於兩百微米（200µm）。
參照圖1，流程圖100示出依據一些實施例的用於製造透明基板系統的方法。遵循流程圖100，將透明噴發減緩層施用於透明基板的第一表面以產生預先界定的基板（方塊105）。已經發現，在將透明基板暴露於在例如準非繞射鑽孔（例如高斯-貝塞耳（Gauss-Bessel）或貝塞耳（Bessel）射束鑽孔）期間所使用的光子能量之前將透明噴發減緩層安置在透明基板上實質減少了透明基板的表面處的陷口的高度，該陷口圍繞要形成通孔的位置。此類準非繞射鑽孔是實質非燒蝕的，從而產生非常少的碎雜物。
透明噴發減緩層可以由符合以下條件的任何材料製作：部分或完全透明於從雷射光源所發射的光波長，該雷射光源將用於後續過程以在要形成通孔的位置處暴露透明基板；及能夠非永久性地安置在透明基板的第一表面上。在一些情況下，藉由在不使用黏著劑的情況下將透明噴發減緩層安置在透明基板的第一表面上，來施用透明噴發減緩層。非黏著劑的施用允許在之後移除而不用從透明基板的第一表面清除黏著劑殘餘物。在至少一個特定情況下，在透明噴發減緩層被安置在透明基板的第一表面上時，靜電吸引發生在透明噴發減緩層與透明基板的第一表面之間，從而使得兩者在不使用黏著劑的情況下黏在一起。在此類情況下，可以在不留下黏著劑殘餘物的情況下容易將透明噴發減緩層與透明基板分離。在其他情況下，藉由將透明噴發減緩層黏著地附接到透明基板來施用透明噴發減緩層。在又其他的情況下，透明噴發減緩層在透明基板上沉積為薄膜。此類薄膜可以是但不限於氮氧化鉻（CrON）。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以用作依據不同實施例的透明噴發減緩層的各種材料。
透明基板可以由符合以下條件的任何材料所形成：足夠透明於從關於下文所論述的方塊115而使用的雷射光源所發射的光的波長，使其允許來自雷射光源的至少一些光穿過透明基板；及能夠支援通孔及電子設備的形成。
透明基板的示例屬性是以下能力：支援基板中預先界定的通孔，且接著支援在將電子設備形成在透明基板上的中間過程之後在與潛在的預先界定的通孔對應的位置處完全形成通孔。舉個例子，透明基板可以是Corning® EAGLE XG®、Lotus™ NXT、或其他的鹼土金屬硼鋁矽酸鹽基板。若要在透明基板上將TFT形成為電子設備，則透明基板可以包括無鹼組成。在其他情況下，基板也可以包括適於離子交換處理的含鹼組成，只要各別的結構與要在該結構上製造的所要的電子結構相容。高純度熔融矽石（HPFS）基板也是可能的。可以將基板處理為獨立片材、暫時黏合到載具的基板、或與卷到卷處理相容的卷材。基板材料可以例如具有在60-90 GPa的範圍中的楊氏模量。玻璃組成可以例如具有在500-900C的範圍中的應變點。基板組成可以例如具有在2-10 ppm/C的範圍中的熱膨脹係數。雖然上述示例論述使用特定基板材料的應用，但依據其他的實施例，其他的基板材料是可能的。例如，使用高純度熔融矽石基板的實施例是可能的。此類高純度熔融矽石具有約0.5 ppm/C的熱膨脹係數。
示例基板的厚度可以例如在0.01 mm與1 mm之間、0.01 mm與0.7mm之間、0.01 mm與0.5mm之間、0.01 mm與0.3mm之間、或0.01 mm與0.1mm之間。基板的厚度的範圍可以例如為從0.1 mm到3mm、0.1 mm到1.1mm、0.1 mm到0.7mm、或0.3 mm到0.5mm。基板尺寸也可以例如是：(1)具有例如100mm、150mm、或200mm的直徑的晶圓；(2)具有小於1000mm的寬度及大於10m的長度的卷材；或(3)具有大於100mm的線性尺度的片材。基板也可以例如具有在100 mm到4000mm的範圍中的線性尺度或直徑。以上所述是示例基板配置，且基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到依據不同的實施例是可能的各種其他的基板配置。並且，在通孔預先界定、電子設備形成、通孔蝕刻、及/或通孔金屬化的階段中的每一者期間，基板配置並不需要是相同的。例如，通孔形成及金屬化步驟期間的基板可以小於通孔預先界定及電子結構處理步驟期間。在一些實施例中，示例基板也可以具有在電子設備製造期間允許後側暴露的UV透射性質。
參照圖2a，示出了將透明噴發減緩層220施用於透明基板205的第一表面210的過程的一個示例。此外，透明基板205的第二表面215被示為與第一表面相反。雖然透明噴發減緩層220被示為是柔性地施用，但其他的實施例可以使用剛性的透明噴發減緩層、或沉積於透明基板的表面上的薄膜。也可以將透明噴發減緩層220施用於基板的第一表面及第二表面兩者。透明噴發減緩層220也可以是圖案化及非連續的。
回到圖1的流程圖100，預先界定基板被附接到真空吸盤以在各種處理步驟期間將該預先界定基板固持在原位（方塊110）。真空吸盤的使用是可能的，因為蝕刻通孔的步驟延遲直到在透明基板的表面上形成電子設備之後為止。預先界定基板被附接到真空吸盤，使得透明基板的第一表面背向真空吸盤，透明噴發減緩層被施用於該第一表面上，且透明基板與第一層相反的第二表面接近真空吸盤。參照圖2b，示出了將預先界定基板附接到真空吸盤225的過程的一個示例。透明基板205的第二表面215被安置在真空吸盤225的上表面226附近，而基板205的第一表面210背向真空吸盤225。
繼續圖1的流程圖100，預先界定基板在與透明基板中的未來通孔對應的多個位置處暴露於來自雷射光源的光子能量（方塊115）。對於光子能量的此種暴露沿著界定的路徑改變了透明基板的至少一個特性，該等界定的路徑從透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。在一些實施例中，雷射光源來自能夠進行準非繞射鑽孔（例如高斯-貝塞耳或貝塞耳射束鑽孔）的雷射。在一些情況下，藉由暴露於雷射光源來改變的透明基板的特性是藉由沿著界定的路徑熔化基板而造成的密度。在各種的情況下，藉由暴露於雷射光源來改變的材料特性是折射率，可以在密度改變或不改變的情況下改變折射率。可以替代性地將此類界定的路徑稱為延伸通過透明基板的「損傷軌跡」。藉由沿著從透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的界定的路徑改變例如材料密度，沿著界定的路徑的透明基板相對於基板的其他區域變得更容易被蝕刻。在一些情況下，實現了9:1的蝕刻比率（即界定的路徑的蝕刻速率比透明基板的圍繞界定的路徑的區域的蝕刻速率大九倍）。因為透明基板透明到足以允許來自雷射光源的光子能量穿過，透明基板的特性沿著界定的路徑的改變從透明基板的第一表面到第二表面是實質均勻的。在一些情況下，上述界定的路徑與用於設置在透明基板上的製造電子設備的熱循環及過程條件相容。在特定的情況下，為了與LTPS及氧化物TFT製造兩者相容，一些實施例可以將通孔預先界定與低壓縮透明基板（例如Lotus NXT）結合。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到其他材料，透明基板可以由該等其他材料形成，該等其他材料將提供形成預先界定的路徑的步驟與之後的電子設備形成步驟之間的相容性。
在透明基板是半毫米（0.5mm）厚的Lotus NXT玻璃片的至少一個詳細實施例中，使用同調Hyper-Rapid 50雷射來執行準非繞射鑽孔，該雷射在五百三十二奈米（532nm）下操作且遞送約七皮秒（7ps）寬度的光子能量脈波。雷射能夠進行「叢發模式」操作，其中脈波用二到二十個脈波的短「叢發」群集，其中每個脈波被約二十奈秒（20ns）分開。用來形成界定的路徑的脈波/叢發的數量的範圍從十五（15）個到二十（20）個且用約八十到一百微焦耳（80-120uJ/叢發）遞送到基板。藉由採用與形成望遠鏡的兩個透鏡結合的軸稜鏡將雷射射束形成成焦線或高斯-貝塞耳射束。軸稜鏡在其尖端形成貝塞耳狀射束，且兩個透鏡用來將焦線重新成像及去放大，使得該焦線被投射到望遠鏡後面的合宜位置，在該合宜位置處，可以容易安置透明基板（例如玻璃晶圓或玻璃面板）。焦線的長度為約0.75毫米（半高寬），且焦線的直徑為約1.2微米。具體的雷射條件（例如叢發能量、每叢發的脈波數量、及焦線長度及直徑）。可以最佳化雷射條件以供在不產生微裂縫的情況下在透明基板中產生強的改性區域。這允許蝕刻劑穿透改性區域及形成具有平滑側邊的圓柱形或沙漏狀通孔，但不在通孔側壁中產生不合需要的特徵，像是「團塊」，若微裂縫存在，則該等團塊出現。此類團塊在金屬化過程期間是有問題的，因為它們可以充當應力集中點，從而造成可靠度問題。若將透明基板材料從上述的Lotus NXT玻璃改變成另一種材料（例如Eagle XG），則需要稍微調整以上條件，但不是明顯地調整。例如，若將Eagle XG玻璃用作透明基板，則在與用於上述Lotus NXT玻璃的叢發能量相比時，可以稍微減少叢發能量（例如10%）。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以關於不同的實施例使用的不同的脈波數量及/或脈波能量。
在一些情況下，具有通孔預先界定地點的透明基板的機械表面強度可以較以下項目的機械表面強度為高：1)具有完全形成的通孔的基板；及2)具有完全形成且金屬化的通孔的基板。具有預先界定的潛在通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之五十（50%）。在特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之三十（30%）。在更特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之十（10%）。在又更特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之五（5%）。
在一些情況下，藉由暴露於雷射光來產生的通過透明基板的界定的路徑的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，藉由暴露於雷射光來產生的界定的路徑的直徑小於五微米（5 µm）。在又更特定的情況下，藉由暴露於雷射光來產生的界定的路徑的直徑小於兩微米（2 µm）。在一些情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第一表面（即雷射入射面）處的陷口狀特徵的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第一表面（即雷射入射面）處的陷口狀特徵的直徑小於五微米（5 µm）。在各種情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第二表面（即雷射出射面）處的陷口狀特徵的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第二表面（即雷射出射面）處的陷口狀特徵的直徑小於五微米（5 µm）。在一些情況下，出現在第一表面處的陷口狀特徵的直徑與出現在第二表面處的陷口狀特徵的直徑實質相同。在一些情況下，第一表面中的陷口狀特徵與第二表面中的陷口狀特徵的直徑差小於兩微米（2 µm）。在與未覆蓋的透明基板相比時，透明噴發減緩層的使用減少了從透明基板的第一表面延伸的陷口狀特徵的高度。在一些情況下，在透明噴發減緩層是YY-100塗料時，從透明基板的第一表面延伸的陷口狀特徵的高度的峰谷差被減少到在一千五百奈米（1500 nm）與八百奈米（800 nm）之間。雖然此實施例論述用透明噴發減緩層僅覆蓋透明基板的第一表面，但其他的實施例可以包括覆蓋透明基板的第一表面及第二表面兩者的步驟。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以關於不同的實施例使用的各種雷射光源。
參照圖2c，示出了將透明基板暴露於來自雷射光源的光子能量的過程的一個示例。詳細而言，暴露於光子能量的步驟進行通過透明噴發減緩層220，從而造成從透明基板205的第一表面210延伸到透明基板205的第二表面215的界定的路徑230a-f（示為虛線）。參照圖3a，示出了在準非繞射鑽孔之後的透明基板的側視圖照片，該準非繞射鑽孔造成了延伸通過基板且與上文關於圖1描述的界定的路徑一致的界定的路徑。圖3b是透明基板的頂面的照片，示出界定的路徑的頂部，該頂部的直徑為三微米（3µm）。
繼續圖1的流程圖100，從透明基板移除透明噴發減緩層，從而留下預先界定的基板（方塊120）。若透明噴發減緩層是非黏著地施用於透明基板，則藉由將該透明噴發減緩層拉離玻璃基板來進行移除。或者，若透明噴發減緩層是黏著地施用於透明基板，則移除可以包括以下步驟兩者：將該透明噴發減緩層拉離透明基板，及清潔透明基板以移除任何黏著劑殘餘物。再舉另一個例子，若透明噴發減緩層使用例如一些形式的化學氣相沉積來沉積於透明基板上，則移除可以包括以下步驟：擇一使用拋光過程或化學洗滌過程從玻璃基板剝除沉積的透明噴發減緩層。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到用於移除可以關於不同的實施例使用的透明噴發減緩層的各種方法。參照圖2d，示出了在移除透明噴發減緩層之後的預先界定的基板的一個示例，其中所有剩餘的是具有從第一表面210延伸到第二表面215的界定的路徑230a-f（示為虛線）的透明基板205。
繼續圖1的流程圖100，多個電子設備被形成於預先界定的基板的至少一個表面上以產生部分形成的電子系統（方塊125）。可以在此過程中完全形成電子設備或可以僅部分形成該等電子設備。在僅部分形成電子設備的一些情況下，電子設備在蝕刻通孔之前形成的部分對於透明基板的表面品質是敏感的，且可以在通孔完全形成之後完成對於透明基板的表面品質不那麼敏感的其他部分。積體設備、模組、或系統可以將通孔結構用作電氣、光學、射流、及/或機械構件。參照圖2e，示出了在透明基板205的第一表面210上形成電子設備240a-e之後的部分形成的電子系統的一個示例。
在一些情況下，電子設備包括安置或製造在透明基板的表面上的微LED。各種微LED安置方法是可能的，例如轉移印刷、雷射轉移、及射流組件。微LED的尺寸的線性尺度可以小於兩百微米（200 µm）。在特定的情況下，微LED的尺寸的線性尺度可以小於一百五十微米（150 µm）。在又更特定的情況下，微LED的尺寸的線性尺度可以小於一百微米（100 µm）。在又更特定的情況下，微LED的尺寸的線性尺度可以小於五十微米（50 µm）。在又更特定的情況下，微LED的尺寸的線性尺度可以小於二十微米（20 µm）。在又更特定的情況下，微LED的尺寸的線性尺度可以小於十微米（10 µm）。微LED也可以具有類似的結構及佈置以產生單色發射，或它們可以用不同的波長發射以產生彩色顯像。在一些實施例中，可以擇一在通孔已經完全形成之前或之後將微LED沉積於基板上。
若要將系統用在微LED顯示器中，則可以將微LED安置或製造在透明基板的一個表面上以及製造薄膜電晶體或導線，且驅動電子設備被安置或製造在基板的相反側上。可以將驅動電子設備定位在單獨的電路板上或直接組裝到基板表面上。此類安置可以用於允許擇一具有最小邊框及/或傾斜配置的頂部發射微LED。可以將導電材料（例如金屬）互連結構形成通過通孔，以提供一側的驅動電子設備與相反側的微LED之間的電連接。雖然所論述的電子設備中的一些是針對顯示器，但本文中所論述的實施例的應用並不限於顯示技術。
因為在電子設備已經至少部分地形成時，通孔還未在與上述界定的路徑對應的位置處被蝕刻，故在電子設備形成期間在透明基板的表面處的破壞最小。因此，在一些情況下，可以將電子設備安置為遠離界定的路徑中的一者達小於五百微米（500µm）。在更特定的情況下，可以將電子設備安置為遠離界定的路徑中的一者達小於兩百微米（200µm）。在又更特定的情況下，可以將電子設備安置為遠離界定的路徑中的一者達小於一百微米（100µm）。在又更特定的情況下，可以將電子設備安置為遠離界定的路徑中的一者達小於五十微米（50µm）。在又更特定的情況下，可以將電子設備安置為遠離界定的路徑中的一者達小於二十微米（20µm）。在又更特定的情況下，可以將電子設備安置為遠離界定的路徑中的一者達小於十微米（10µm）。在又更特定的情況下，可以將電子設備安置為遠離界定的路徑中的一者達小於五微米（5µm）。
在使用雷射蝕刻過程來在與界定的路徑對應的位置處完全形成通孔之後，可以將此類電子設備形成為使得它們最後遠離完全形成的通孔的邊緣達小於五百微米（500µm）。在更特定的情況下，可以將此類電子設備形成安置為遠離通孔邊緣達小於兩百微米（200µm），該通孔邊緣是後來在與界定的路徑中的一者對應的位置處形成的。在更特定的情況下，可以將此類電子設備形成安置為遠離通孔邊緣達小於一百微米（100µm），該通孔邊緣是後來在與界定的路徑中的一者對應的位置處形成的。在更特定的情況下，可以將此類電子設備形成安置為遠離通孔邊緣達小於五十微米（50µm），該通孔邊緣是後來在與界定的路徑中的一者對應的位置處形成的。在更特定的情況下，可以將此類電子設備形成安置為遠離通孔邊緣達小於十微米（10µm），該通孔邊緣是後來在與界定的路徑中的一者對應的位置處形成的。
繼續圖1的流程圖100，使用蝕刻劑來蝕刻部分形成的電子系統，該蝕刻劑用比所移除的其他材料更高的速率移除沿著從透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面的各別的界定的路徑改變的材料（方塊130）。此蝕刻過程繼續直到延伸通過透明基板的通孔在各別的界定的路徑中的每一者處開啟通過透明基板為止。或者，可以執行蝕刻過程以產生擇一在一端處或在中間封閉的非穿通孔的盲通孔。在不先在電子設備及/或透明基板的表面上的其他區域上形成保護層的情況下執行此種蝕刻的一些實施例中，所選擇的蝕刻劑對於沿著各別路徑的材料有高度選擇性，以避免實質損傷透明基板的表面上的其他區域及/或先前形成於透明基板上的電子設備。在其他的實施例中，流程圖100被增強為包括在不要蝕刻的電子設備及/或透明基板的表面的其他區域上形成保護層的過程。在使用一百八十奈米（180 nm）厚的氮氧化鉻層的保護層被形成在不要蝕刻的區域上的一些情況下，可以將氫氟酸（HF）用作蝕刻劑以使得通孔從透明基板的第一表面向透明基板的第二表面延伸達兩百微米（200 µm）。舉一個特定的示例，對於六到七個小時的總蝕刻時間，保持在八攝氏溫度（8℃）下的1.45M的氫氟酸（HF）溶液產生了約0.21µm/分鐘的蝕刻速率。較低的蝕刻溫度減慢了主體反應速率以允許更多的相對擴散進入到損傷軌跡中。若可以接受通孔中的腰部較小，則可以採用較高的溫度/較快的過程時間。過去已經使用無機酸（例如1.58M的硝酸（HNO3 ））來增加潛在副產物的溶解度，然而它可能增加氮氧化鉻（CrON）層的氧化及脫層的機會。也應該避免超音波，因為它們可能使保護性氮氧化鉻（CrON）層脫層。任何增加進入通孔的擴散作用的意圖應藉由化學手段或溫和攪拌來完成，以便不干擾表層。
關於本文中的其他實施例論述了形成保護層且之後移除保護層的此類過程。因為通過透明基板的各別的界定的路徑的佔地面積是實質相同的，且蝕刻是從兩側（即透明基板的第一表面及第二表面都與蝕刻劑接觸）進行的，故形成的通孔展現了沙漏形狀，該沙漏形狀在第一表面及第二表面附近較寬而在中心區域中較窄。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以關於本文中所論述的實施例使用的各種其他的蝕刻劑，包括但不限於鹼性溶液，例如氫氧化鉀（KOH）及氫氧化鈉（NaOH）。此外，可以使用用於第二表面的掩模技術以允許在第一表面處開始的單側蝕刻過程。
雖然圖1的實施例被論述為造成具有從第一表面延伸到第二表面的沙漏狀開口的通孔，但藉由改變蝕刻過程，其他類型的通孔是可能的。例如，可以藉由僅從一個表面蝕刻達一段時間來形成盲通孔，該段時間不足以使得開口從第一表面延伸到第二表面。此類盲通孔可以幾乎延伸通過透明基板（例如留下從與被施用蝕刻劑的表面相反的表面延伸達小於五微米（5 µm）的未蝕刻部分）。此類方法的優點是，一個表面（即與施用蝕刻劑的表面相反的表面）保持不因暴露於蝕刻劑而改變或損傷。如此，可以藉由盲通孔結構預先界定穿通孔位置，且隨後僅在不再需要未蝕刻的表面的原始本性之後精加工穿通孔位置。也可以將通孔預先界定為具有小於十微米（10µm）的最小開口的導孔。在其他情況下，預先界定的導孔展現了小於五微米（5µm）的最小開口。在又其他的情況下，預先界定的導孔展現了小於一微米（1µm）的最小開口。在又更特定的情況下，預先界定的導孔展現了小於半微米（0.5µm）的最小開口。在一些情況下，預先界定的通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一萬奈米（10,000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在其他的情況下，預先界定的通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一千奈米（1000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到五百奈米（500nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到兩百奈米（200 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一百奈米（100 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。舉另一個例子，僅從透明基板的一個表面蝕刻的穿通孔造成了在蝕刻所從以執行的表面處具有大於相反表面處的開口的開口的穿孔。
參照圖2F，示出了在蝕刻過程之後的透明基板205，其中通孔250a-f從第一表面210延伸到第二表面215。如上所述，若在執行蝕刻過程之前擇一使用高度選擇性的蝕刻劑或施用保護層，則電子設備240a-e以及第一表面210及第二表面215的其他區域保持實質未損傷。再次地，因為通過透明基板205的界定的路徑230a-f的佔地面積與第一表面210及第二表面215兩者實質相同，且因為蝕刻從兩個側邊（即透明基板205的第一表面210及第二表面215都與蝕刻劑接觸）進行，所形成的通孔250a-f展現了在第一表面210及第二表面215附近較寬且在中心區域中較窄的沙漏形狀。若在蝕刻過程之前施用保護層，則這可以產生階梯結構，其中未被保護層覆蓋的材料被移除但在保護層之下的材料保持實質相同。參照圖3d，示出了在從兩側蝕刻以產生沙漏狀通孔鑽孔從而造成延伸通過基板的界定的路徑之後且與上文關於圖1所描述的基板一致的基板的側視圖照片。圖3e是透明基板的頂面的照片，示出蝕刻通孔的頂部，該頂部的直徑為約四十微米（40µm）。
繼續圖1的流程圖100，電子設備中的一或更多者使用延伸通過透明基板中的通孔中的一或更多者的金屬來電連接（方塊135）。在一些情況下，使用標準金屬化過程，該標準金屬化過程完全填充通孔且連接到透明基板的第一表面及/或第二表面上的其他金屬跡線。在其他情況下，通孔的壁被保形地塗覆以在不完全填充通孔的情況下提供從第一表面到第二表面的電連接。此類保形塗覆方法是有利的，因為它在關於形成電子設備的步驟及其他後來的過程而施用的熱循環期間減少了保形塗覆的金屬與透明基板的材料之間的差異膨脹及收縮的影響。進一步地，在與完全填充的通孔相比時，此類保形塗覆方法允許最終的結構具有較高的深寬比。在一些情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於三比一（3:1）。在其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於五比一（5:1）。
在又其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於十比一（10:1）。這些較高的深寬比允許了較短的蝕刻時間且對於將較密集的電子設備陣列安置在透明基板的表面區域上而言也可以是合乎需要的。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在五微米（5 µm）到五百微米（500 µm）的範圍中的直徑。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到兩百微米（200 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到一百微米（100 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到五十微米（50 µm）的範圍中的直徑。參照圖2g，示出了在用金屬進行保形塗覆及形成從通孔250a-f延伸到電子設備240a-e的金屬跡線255a-f之後的通過透明基板215的通孔250a-f。參照圖3f，示出了電子系統的俯視圖照片，該電子系統包括依據上文關於圖1所論述的過程來製造的透明基板、電子設備、及完全形成的通孔。
參照圖4，流程圖400示出依據各種實施例的用於製造透明基板系統的方法，該方法包括中間表面拋光及形成保護塗層以避免在蝕刻過程期間損傷電子設備。遵循流程圖400，透明基板被附接到真空吸盤以在各種處理步驟期間將該預先界定基板固持在原位（方塊410）。真空吸盤的使用是可能的，因為蝕刻通孔的步驟延遲直到在透明基板的表面上形成電子設備之後為止。參照圖5a，示出了將透明基板505附接到真空吸盤525的過程的一個示例。透明基板505的第二表面515被安置在真空吸盤525的上表面526附近，而基板505的第一表面510背向真空吸盤525。
透明基板的示例屬性是以下能力：支援基板中預先界定的通孔，且接著支援在將電子設備形成在透明基板上的中間過程之後在與預先界定的通孔對應的位置處完全形成通孔。透明基板可以具有與上文所論述的屬性類似的屬性。
繼續圖4的流程圖400，透明基板在與透明基板中的未來通孔對應的多個位置處暴露於來自雷射光源的光子能量（方塊415）。對於光子能量的此種暴露沿著各別的路徑改變了透明基板的至少一個特性，該等各別的路徑從透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。在一些實施例中，雷射光源來自能夠進行準非繞射鑽孔（例如高斯-貝塞耳或貝塞耳射束鑽孔）的雷射。在一些情況下，藉由暴露於雷射光源來改變的透明基板特性是密度。藉由沿著從透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的界定的路徑改變例如材料密度，透明基板相對於基板的其他區域變得更容易被蝕刻。在一些情況下，實現了9:1的蝕刻比率（即界定的路徑的蝕刻速率比透明基板的圍繞界定的路徑的區域的蝕刻速率大九倍）。因為透明基板透明到足以允許來自雷射光源的光子能量穿過，透明基板的特性沿著路徑的改變從透明基板的第一表面到第二表面是實質均勻的。在一些情況下，上述界定的路徑與用於設置在透明基板上的製造電子設備的熱循環及過程條件相容。在特定的情況下，為了與LTPS及氧化物TFT製造兩者相容，一些實施例可以將通孔預先界定與低壓縮透明基板（例如Lotus NXT）結合。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到其他材料，透明基板可以由該等其他材料形成，該等其他材料將提供形成預先界定的路徑的步驟與之後的電子設備形成步驟之間的相容性。非燒蝕雷射鑽孔過程的一個優點是，透明基板保持密封直到界定的路徑被蝕刻成開放的通孔為止。
可以藉由貝塞耳函數來描述示例準非繞射射束的橫截分佈，且因此常常將此類雷射射束稱為貝塞耳射束。在一個非限制性的示例中，準非繞射射束具有約532nm的波長及約0.29的數值孔徑，這在貝塞耳射束的中心處提供了具有約1.2µm的直徑的核心。可以將此核心光點中的雷射射束的強度維持達數百微米的長度，該長度比等效光點尺寸的典型高斯分佈射束的繞射限制的瑞利範圍（即僅數微米）長得多。
可以將此類光學系統視為將輸入脈衝雷射射束的徑向（即側向）強度分佈映射到沿著光軸的強度分佈以形成焦線。所產生的焦線的長度與發送到軸稜鏡中的脈衝雷射射束的直徑成比例。此類準非繞射射束稱為高斯-貝塞耳射束。
準非繞射射束的形成及決定該等準非繞射射束的長度的步驟（包括將此類射束描述為不對稱的（例如非軸對稱的）射束橫截分佈的概括）的詳細說明被提供在於2017年8月29日由Comstock等人所提出的第15/689,456號標題為「Laser Cutting of Materials With Intensity Mapping Optical System」的美國臨時專利申請案中。上述申請案的整體實質內容以引用方式併入本文中。
瑞利範圍與雷射射束的變異數加倍（相對於射束腰部的位置處的變異數加倍）的距離（相對於如ISO 11146-1:2005(E)的第3.12節中所界定的射束腰部的位置的距離）對應，且是雷射射束的橫截面積的發散量度。也可以將瑞利範圍觀察為沿著射束軸的距離，在該距離處，在射束的橫截分佈中所觀察到的尖峰光強度衰減到在射束腰部位置（最大強度的位置）處的射束的橫截分佈中所觀察到的光強度值的一半。準非繞射射束界定了具有第一端點及第二端點的雷射射束焦線。準非繞射射束的第一端點及第二端點被界定為準非繞射射束已經從射束腰部傳播一定距離的位置，該距離等於準非繞射射束的瑞利範圍。隨著射束傳播方向上的距離增加，具有大瑞利範圍的雷射射束具有低發散性且擴展得比具有小的瑞利範圍的雷射射束更慢。
射束橫截面的特徵在於形狀及尺度。射束橫截面的尺度的特徵在於射束的光點尺寸。對於高斯射束而言，光點尺寸常常被界定為射束強度減少到該射束強度的最大值的1/e2 的徑向界限。高斯射束的最大強度發生在強度分佈的中心（x = 0且y = 0（笛卡耳），或r = 0（圓柱））處，且用來決定光點尺寸的徑向界限是相對於該中心量測的。
具有高斯強度分佈的射束可能對於雷射處理以形成損傷軌跡110來說較不優選，因為在聚焦成小到足以允許可用的雷射脈波能量將材料（例如玻璃）改性的光點尺寸（例如在數微米的範圍中的光點尺寸，例如約1-5 µm或約1-10 µm）時，該等射束在短的傳播距離內是高度繞射的且明顯發散的。為了實現低發散性，需要控制或最佳化脈衝雷射射束的強度分佈以減少繞射。脈衝雷射射束可以是非繞射或弱繞射的。弱繞射的雷射射束包括準非繞射雷射射束。代表性的弱繞射雷射射束包括貝塞耳射束、高斯-貝塞耳射束、艾里射束（Airy beam）、韋伯射束（Weber beam）、及馬蒂厄射束（Mathieu beam）。
非繞射或準非繞射射束一般具有複雜的強度分佈，例如相對於半徑而非單調地減少的彼等強度分佈。藉由類比於高斯射束，可以針對任何射束（甚至是非軸對稱射束）將有效光點尺寸界定為從最大強度的徑向距離（r = 0）在任何方向上的最短徑向距離，在該最短徑向距離處，強度減少到最大強度的1/e2 。進一步地，對於軸對稱的射束，是相對於最大強度的徑向位置（r = 0）的徑向距離，在該徑向距離處，強度減少到最大強度的1/e2 。可以將基於軸對稱射束的有效光點尺寸的瑞利範圍的準則指定為以下等式(1)中的非繞射或準非繞射射束以供形成損傷區域：
其中是無尺度發散因數。若使用典型的高斯射束分佈，則對於非繞射或準非繞射射束，有效射束尺寸加倍的距離（等式(1)中的）是預期距離的倍。無尺度發散因數提供了用於決定雷射射束是否為準非繞射的準則。
在一些情況下，具有通孔預先界定地點的透明基板的機械表面強度可以較以下項目的機械表面強度為高：1)具有完全形成的通孔的基板；及2)具有完全形成且金屬化的通孔的基板。具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之五十（50%）。在特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之三十（30%）。在更特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之十（10%）。在又更特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之五（5%）。
在一些情況下，藉由暴露於雷射光來產生的通過透明基板的界定的路徑的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，藉由暴露於雷射光來產生的界定的路徑的直徑小於五微米（5 µm）。在又更特定的情況下，藉由暴露於雷射光來產生的界定的路徑的直徑小於兩微米（2 µm）。在一些情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第一表面（即雷射入射面）處的陷口狀特徵的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第一表面（即雷射入射面）處的陷口狀特徵的直徑小於五微米（5 µm）。在各種情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第二表面（即雷射出射面）處的陷口狀特徵的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第二表面（即雷射出射面）處的陷口狀特徵的直徑小於五微米（5 µm）。在一些情況下，出現在第一表面處的陷口狀特徵的直徑與出現在第二表面處的陷口狀特徵的直徑實質相同。在一些情況下，第一表面中的陷口狀特徵與第二表面中的陷口狀特徵的直徑差小於兩微米（2 µm）。在與未覆蓋的透明基板相比時，透明噴發減緩層的使用減少了從透明基板的第一表面延伸的陷口狀特徵的高度。在一些情況下，在透明噴發減緩層是YY-100塗料時，從透明基板的第一表面延伸的陷口狀特徵的高度的峰谷差被減少到在一千五百奈米（1500 nm）與八百奈米（800 nm）之間。雖然此實施例論述用透明噴發減緩層僅覆蓋透明基板的第一表面，但其他的實施例可以包括覆蓋透明基板的第一表面及第二表面兩者的步驟。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以關於不同的實施例使用的各種雷射光源。
參照圖5b，示出了將透明基板暴露於來自雷射光源的光子能量的過程的一個示例。詳細而言，暴露於光子能量的步驟造成從透明基板505的第一表面510延伸到透明基板505的第二表面515的界定的路徑530a-f（示為虛線）。參照圖3a，示出了在準非繞射鑽孔之後的透明基板的側視圖照片，該準非繞射鑽孔造成了延伸通過基板且與上文關於圖4描述的界定的路徑一致的界定的路徑。圖3b是透明基板的頂面的照片，示出界定的路徑的頂部，該頂部的直徑為三微米（3µm）。
其他方法可以是使得基板材料從界定的路徑移除的燒蝕過程，從而在基板的表面處形成碎雜物。此類燒蝕過程的一個示例是使用高斯射束替代上述的貝塞耳射束來進行的衝擊鑽孔。使用衝擊鑽孔造成了錐形導孔，該錐形導孔從透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。導孔在最靠近雷射的表面（即入射或進入側）處可以例如在十五與二十微米（15-20 µm）之間。在背向雷射的相反面（即出射側）處，導孔的直徑為例如五到八微米（5-8 µm）。因為導孔逐漸變細，最終形成的通孔要不是在蝕刻只從入射面執行時逐漸變細，就是在蝕刻是從入射面及出射面兩者執行時的更改的沙漏形狀。參照圖3c，示出了在對透明基板使用衝擊鑽孔以形成界定的路徑之後的透明基板的側視圖照片。若使用衝擊鑽孔，則基板並不需要是透明基板，而是只需要擇一由容易被衝擊鑽孔的透明的或不透明的材料製作。
繼續圖4的流程圖400，透明基板的第一表面被拋光以移除延伸於第一表面上方的陷口狀構造（方塊420）。若使用衝擊鑽孔來預先界定通孔位置，且若在沒有透明噴發減緩層的情況下使用貝塞耳射束鑽孔，則此類拋光可以是特別有用的。此類拋光可以是例如本領域中習知的化學/機械拋光。雖然此實施例揭露僅拋光第一層，但也可以在透明基板的相反層上執行拋光，以移除延伸於透明基板的第二表面之外的任何材料。也可以與其他的雷射過程而非只有衝擊鑽孔結合來執行拋光。
多個電子設備被形成於預先界定的基板的至少一個表面上以產生部分形成的電子系統（方塊425）。可以在此過程中完全形成電子設備或可以僅部分形成該等電子設備。在僅部分形成電子設備的一些情況下，電子設備在蝕刻通孔之前形成的部分對於透明基板的表面品質是敏感的，且可以在通孔完全形成之後完成對於透明基板的表面品質不那麼敏感的其他部分。積體設備、模組、或系統可以將通孔結構用作電氣、光學、射流、及/或機械構件。電子設備可以與上文關於圖1所論述的彼等電子設備類似。參照圖5c，示出了在透明基板505的第一表面510上形成電子設備540a-e之後的部分形成的電子系統的一個示例。
繼續圖4的流程圖400，保護塗層被形成在透明基板的第一表面及第二表面上（方塊430）。可以將此保護塗層圖案化以形成蝕刻掩膜，該蝕刻掩膜暴露已經預先界定了通孔的位置且同時覆蓋其他區域。因此，在透明基板的表面暴露於蝕刻劑時，透明基板的表面及形成於該等表面上的電子設備都被保護塗層保護，同時蝕刻劑與透明基板表面的與上文所論述的界定的路徑對應的暴露區域接觸且蝕刻該等暴露區域。或者，只有覆蓋基板表面中的一者的至少一部分的保護塗層也是可能的。此外，可以將蝕刻掩膜進一步圖案化以具有不與通孔位置相關聯的開口，該等開口將允許蝕刻劑與基板或其他構件之間的進一步交互作用。
在一些實施例中，使用蝕刻掩膜可以在接近通孔位置或掩模開口位置的基板中造成特性階梯特徵。此階梯的幅度取決於蝕刻掩膜及基板的蝕刻選擇性。可以將蝕刻掩膜材料、沉積、及圖案化過程選定為最大化蝕刻掩膜在通孔形成過程中的耐久性。應最小化蝕刻掩膜的任何脫層或蝕刻，且蝕刻掩膜在移除了所需量的基板材料之後應保持黏著到基板。在一個示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於五十微米（50 µm）的通孔。在一個更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於一百微米（100 µm）的通孔。在一個又更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於兩百微米（200 µm）的通孔。在一個又更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於五百微米（500 µm）的通孔。在一個更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於一千微米（1000 µm）的通孔。可以使用能夠保護基板的表面及電子設備的任何塗料。舉一個特定的實施例，保護塗層是氮氧化鉻（CrON）。在一個特定實施例中，一百八十奈米（180 nm）厚的氮氧化鉻層被形成在不要蝕刻的區域上。此保護塗層將在使用氫氟酸（HF）蝕刻從透明基板的第一表面向透明基板的第二表面延伸達兩百微米（200 µm）的通孔的同時，保護透明基板的表面及電子構件設備。若基板的第二表面也暴露於蝕刻劑且基板的厚度小於四百微米（400 µm），則生成穿通孔。
在一些情況下，保護塗層可以在50µm到1500µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。在更特定的情況下，保護塗層可以在100µm到700µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。在其他的情況下，保護塗層可以在300µm到500µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。圍繞通孔位置的蝕刻掩膜的圖案化允許從兩個基板主要面進行通孔蝕刻。在一些情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五百微米（500µm）。在更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於兩百微米（200µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於一百微米（100µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五十微米（50µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於二十微米（20µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於十微米（10µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五微米（5µm）。
在一些情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從五微米（5µm）到五百微米（500µm）。在更特定的情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從十微米（10µm）到兩百微米（200µm）。在又更特定的情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊415所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從五十微米（50µm）到兩百微米（200µm）。
參照圖5d，示出了部分形成的電子系統的一個示例，該電子系統具有形成在透明基板505的第一表面510上的電子設備540a-e上的保護塗層545。若需要，則也可以由保護塗層覆蓋透明基板的第二表面515。參照圖5e，示出了在圖案及蝕刻在與界定的路徑530a-f對應的位置546處暴露透明基板505的第一表面510之後的保護塗層545。雖然圖5d-5e僅示出由保護塗層545所覆蓋的第一表面510，但在其他的實施例中，透明基板505的第二表面515也被保護塗層覆蓋。在此類實施例中，若需要從第一表面510及第二表面515兩者蝕刻與界定的路徑530a-f對應的通孔，則可以將第二表面515上的保護塗層圖案化及蝕刻。或者，若僅需要從第一表面510或第二表面515中的一者進行蝕刻，則只有將執行蝕刻的表面被圖案化及蝕刻以暴露與界定的路徑530a-f對應的位置。
繼續圖4的流程圖400，使用蝕刻劑來蝕刻部分形成的電子系統，該蝕刻劑用比所移除的其他材料更高的速率移除沿著從透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面的各別的界定的路徑改變的材料（方塊435）。此蝕刻過程繼續直到延伸通過透明基板的通孔在各別的路徑中的每一者處開啟通過透明基板為止。
雖然圖4的實施例被論述為造成從兩側蝕刻且具有從第一表面延伸到第二表面的沙漏狀開口的通孔，但藉由改變蝕刻過程，其他類型的通孔是可能的。例如，可以藉由僅從一個表面蝕刻達一段時間來形成盲通孔，該段時間不足以使得開口從第一表面延伸到第二表面。此類盲通孔可以幾乎延伸通過透明基板（例如留下從與被施用蝕刻劑的表面相反的表面延伸達小於五微米（5 µm）的未蝕刻部分）。此類方法的優點是，一個表面（即與施用蝕刻劑的表面相反的表面）保持不因暴露於蝕刻劑而改變或損傷。如此，可以藉由盲通孔結構預先界定穿通孔位置，且隨後僅在不再需要未蝕刻的表面的原始本性之後精加工穿通孔位置。也可以將通孔預先界定為具有小於十微米（10µm）的最小開口的導孔。在其他情況下，預先界定的導孔展現了小於五微米（5µm）的最小開口。在又其他的情況下，預先界定的導孔展現了小於一微米（1µm）的最小開口。在又更特定的情況下，預先界定的導孔展現了小於半奈米（0.5µm）的最小開口。在一些情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一萬奈米（10,000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一千奈米（1000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到五百奈米（500nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到兩百奈米（200 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一百奈米（100 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。舉另一個例子，僅從透明基板的一個表面蝕刻的穿通孔造成了在蝕刻所從以執行的表面處具有大於相反表面處的開口的開口的穿孔。
參照圖5F，示出了在蝕刻過程之後的透明基板505，其中通孔550a-f從第一表面510延伸到第二表面515。若通過透明基板505的界定的路徑530a-f的佔地面積與第一表面510及第二表面515兩者實質相同，且蝕刻從兩個側邊（及透明基板505的第一表面510及第二表面515都與蝕刻劑接觸）進行，則所形成的通孔550a-f展現了在第一表面510及第二表面515附近較寬且在中心區域中較窄的沙漏形狀。參照圖3d，示出了在從兩側蝕刻以產生沙漏狀通孔鑽孔從而造成延伸通過基板的界定的路徑之後且與上文關於圖4所描述的基板一致的基板的側視圖照片。圖3e是透明基板的頂面的照片，示出蝕刻通孔的頂部，該頂部的直徑為約四十微米（40µm）。
繼續圖4的流程圖400，從透明基板的表面且從電子設備移除保護塗層（方塊440）。可以完全移除保護塗層，從而暴露透明基板的兩個表面及電子設備，或可以部分移除保護塗層，從而僅暴露透明基板的表面及/或電子設備的子集。在一些特定實施例中，不移除保護塗層，直到通孔金屬化（若有進行的話）之後為止。參照圖5g，示出了在蝕刻過程及移除所有保護塗層545之後的透明基板505，其中通孔550a-f從第一表面510延伸到第二表面515。
繼續圖4的流程圖400，電子設備中的一或更多者使用延伸通過透明基板中的通孔中的一或更多者的金屬來電連接（方塊445）。在一些情況下，使用標準金屬化過程，該標準金屬化過程完全填充通孔且連接到透明基板的第一表面及/或第二表面上的其他金屬跡線。在其他情況下，通孔的壁被保形地塗覆以在不完全填充通孔的情況下提供從第一表面到第二表面的電連接。此類保形塗覆方法是有利的，因為它在關於形成電子設備的步驟及其他後來的過程而施用的熱循環期間減少了保形塗覆的金屬與透明基板的材料之間的差異膨脹及收縮的影響。進一步地，在與完全填充的通孔相比時，此類保形塗覆方法允許最終的結構具有較高的深寬比。在一些情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於三比一（3:1）。在其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於五比一（5:1）。
在又其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於十比一（10:1）。這些較高的深寬比允許了較短的蝕刻時間且對於將較密集的電子設備陣列安置在透明基板的表面區域上而言可以是合乎需要的。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在五微米（5 µm）到五百微米（500 µm）的範圍中的直徑。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到兩百微米（200 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到一百微米（100 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到五十微米（50 µm）的範圍中的直徑。參照圖5h，示出了在用金屬進行保形塗覆及形成從通孔550a-f延伸到電子設備540a-e的金屬跡線555之後的通過透明基板515的通孔550a-f。參照圖3f，示出了電子系統的俯視圖照片，該電子系統包括依據上文關於圖4所論述的過程來製造的透明基板、電子設備、及完全形成的通孔。
參照圖6，流程圖600示出依據一些實施例的用於製造透明基板系統的方法，包括在雷射暴露及蝕刻期間在透明基板的相反表面上使用保護塗層。遵循流程圖600，透明噴發減緩層被施用於透明基板的第一表面及透明基板的第二表面（與第一表面相反）兩者以產生預先界定基板（方塊605）。已經發現，在將透明基板暴露於在例如準非繞射鑽孔（例如高斯-貝塞耳或貝塞耳射束鑽孔）期間所使用的光子能量之前將透明噴發減緩層安置在透明基板的上表面（雷射入射面）及下表面（雷射出射面）上實質減少了透明基板的表面處的陷口的高度，該陷口圍繞要形成通孔的位置。透明噴發減緩層及透明基板可以與上文所論述的彼等透明噴發減緩層及透明基板類似。參照圖7a，示出了將透明噴發減緩層720施用於透明基板705的第一表面710及第二表面715兩者的過程的一個示例。
繼續圖6的流程圖600，預先界定基板被附接到真空吸盤以在各種處理步驟期間將該預先界定基板固持在原位（方塊610）。真空吸盤的使用是可能的，因為蝕刻通孔的步驟延遲直到在透明基板的表面上形成電子設備之後為止。參照圖7b，示出了將透明基板705附接到真空吸盤725的過程的一個示例。透明基板705的第二表面715被安置在真空吸盤725的上表面726附近，而基板705的第一表面710背向真空吸盤。
繼續圖6的流程圖600，透明基板在與透明基板中的未來通孔對應的多個位置處暴露於來自雷射光源的光子能量（方塊615）。對於光子能量的此種暴露沿著各別的路徑改變了透明基板的至少一個特性，該等各別的路徑從透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面。在一些實施例中，雷射光源來自能夠進行準非繞射鑽孔（高斯-貝塞耳或貝塞耳射束鑽孔）的雷射。在一些情況下，藉由暴露於雷射光源來改變的透明基板特性是密度。藉由沿著從透明基板的第一表面到透明基板的第二表面的界定的路徑改變例如材料密度，透明基板相對於基板的其他區域變得更容易被蝕刻。在一些情況下，實現了9:1的蝕刻比率（即界定的路徑的蝕刻速率比透明基板的圍繞界定的路徑的區域的蝕刻速率大九倍）。因為透明基板透明到足以允許來自雷射光源的光子能量穿過，透明基板的特性沿著路徑的改變從透明基板的第一表面到第二表面是實質均勻的。在一些情況下，上述界定的路徑與用於設置在透明基板上的製造電子設備的熱循環及過程條件相容。在特定的情況下，為了與LTPS及氧化物TFT製造兩者相容，一些實施例可以將通孔預先界定與低壓縮透明基板（例如Lotus NXT）結合。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到其他材料，透明基板可以由該等其他材料形成，該等其他材料將提供形成預先界定的路徑的步驟與之後的電子設備形成步驟之間的相容性。
在一些情況下，具有通孔預先界定地點的透明基板的機械表面強度可以較以下項目的機械表面強度為高：1)具有完全形成的通孔的基板；及2)具有完全形成且金屬化的通孔的基板。具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之五十（50%）。在特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之三十（30%）。在更特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之十（10%）。在又更特定的情況下，具有預先界定的通孔位置的基板可以具有表面強度，該表面強度與具有類似厚度且不具有預先界定的通孔位置的TFT相容的參考片材的差異小於百分之五（5%）。
在一些情況下，藉由暴露於雷射光來產生的通過透明基板的界定的路徑的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，藉由暴露於雷射光來產生的界定的路徑的直徑小於五微米（5 µm）。在又更特定的情況下，藉由暴露於雷射光來產生的界定的路徑的直徑小於兩微米（2 µm）。在一些情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第一表面（即雷射入射面）處的陷口狀特徵的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第一表面（即雷射入射面）處的陷口狀特徵的直徑小於五微米（5 µm）。在各種情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第二表面（即雷射出射面）處的陷口狀特徵的直徑小於十微米（10 µm）。在更特定的情況下，出現在通孔位置處的透明基板的第二表面（即雷射出射面）處的陷口狀特徵的直徑小於五微米（5 µm）。在一些情況下，出現在第一表面處的陷口狀特徵的直徑與出現在第二表面處的陷口狀特徵的直徑實質相同。在一些情況下，第一表面中的陷口狀特徵與第二表面中的陷口狀特徵的直徑差小於兩微米（2 µm）。在與未覆蓋的透明基板相比時，透明噴發減緩層的使用減少了從透明基板的第一表面延伸的陷口狀特徵的高度。在一些情況下，在透明噴發減緩層是YY-100塗料時，從透明基板的第一表面延伸的陷口狀特徵的高度的峰谷差被減少到在一千五百奈米（1500 nm）與八百奈米（800 nm）之間。雖然此實施例論述用透明噴發減緩層僅覆蓋透明基板的第一表面，但其他的實施例可以包括覆蓋透明基板的第一表面及第二表面兩者的步驟。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到可以關於不同的實施例使用的各種雷射光源。
參照圖7c，示出了將透明基板暴露於來自雷射光源的光子能量的過程的一個示例。詳細而言，暴露於光子能量的步驟造成從透明基板705的第一表面710延伸到透明基板705的第二表面715的界定的路徑730a-f（示為虛線）。參照圖3a，示出了在準非繞射鑽孔之後的透明基板的側視圖照片，該準非繞射鑽孔造成了延伸通過基板且與上文關於圖6描述的界定的路徑一致的界定的路徑。圖3b是透明基板的頂面的照片，示出界定的路徑的頂部，該頂部的直徑為三微米（3µm）。
繼續圖6的流程圖600，從透明基板移除透明噴發減緩層，從而留下預先界定的基板（方塊620）。若透明噴發減緩層是非黏著地施用於透明基板，則藉由將該透明噴發減緩層拉離玻璃基板來進行移除。或者，若透明噴發減緩層是黏著地施用於透明基板，則移除可以包括以下步驟兩者：將該透明噴發減緩層拉離透明基板，及清潔透明基板以移除任何黏著劑殘餘物。再舉另一個例子，若透明噴發減緩層使用例如一些形式的化學氣相沉積來沉積於透明基板上，則移除可以包括以下步驟：擇一使用拋光過程或化學洗滌過程從玻璃基板剝除沉積的透明噴發減緩層。基於本文中所提供的揭示內容，本領域中的技術人員將認識到用於移除可以關於不同的實施例使用的透明噴發減緩層的各種方法。參照圖7d，示出了在移除透明噴發減緩層720之後的預先界定的基板的一個示例，其中所有剩餘的是具有從第一表面710延伸到第二表面715的界定的路徑730a-f（示為虛線）的透明基板705。
繼續圖6的流程圖600，多個電子設備被形成於預先界定的基板的至少一個表面上以產生部分形成的電子系統（方塊425）。可以在此過程中完全形成電子設備，或可以僅部分形成該等電子設備。在僅部分形成電子設備的一些情況下，電子設備在蝕刻通孔之前形成的部分對於透明基板的表面品質是敏感的，且可以在通孔完全形成之後完成對於透明基板的表面品質不那麼敏感的其他部分。積體設備、模組、或系統可以將通孔結構用作電氣、光學、射流、及/或機械構件。電子設備可以與上文關於圖1所論述的彼等電子設備類似。參照圖7e，示出了在透明基板705的第一表面710上形成電子設備740a-e之後的部分形成的電子系統的一個示例。
繼續圖6的流程圖600，保護塗層被形成在透明基板的第一表面及第二表面上（方塊630）。可以將此保護塗層圖案化以形成蝕刻掩膜，該蝕刻掩膜暴露已經預先界定了通孔的位置且覆蓋其他區域。因此，在透明基板的表面暴露於蝕刻劑時，透明基板的表面及形成於該等表面上的電子設備都被保護塗層保護，同時蝕刻劑與透明基板表面的與上文所論述的界定的路徑對應的暴露區域接觸且蝕刻該等暴露區域。
在一些實施例中，使用蝕刻掩膜可以在接近通孔位置或掩模開口位置的基板中造成特性階梯特徵。此階梯的幅度取決於蝕刻掩膜及基板的蝕刻選擇性。可以將蝕刻掩膜材料、沉積、及圖案化過程選定為最大化蝕刻掩膜在通孔形成過程中的耐久性。應最小化蝕刻掩膜的任何脫層或蝕刻，且蝕刻掩膜在移除了所需量的基板材料之後應保持黏著到基板。在一個示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於五十微米（50 µm）的通孔。在一個更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於一百微米（100 µm）的通孔。在一個又更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於兩百微米（200 µm）的通孔。在一個又更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於五百微米（500 µm）的通孔。在一個更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於一千微米（1000 µm）的通孔。可以使用能夠保護基板的表面及電子設備的任何塗料。舉一個特定的實施例，保護塗層是氮氧化鉻（CrON）。在一個特定實施例中，一百八十奈米（180 nm）厚的氮氧化鉻層被形成在不要蝕刻的區域上。此保護塗層將在使用氫氟酸（HF）蝕刻從透明基板的第一表面向透明基板的第二表面延伸達兩百微米（200 µm）的通孔的同時，保護透明基板的表面及電子設備。
在一些情況下，保護塗層可以在50µm到1500µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。在更特定的情況下，保護塗層可以在100µm到700µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。在其他的情況下，保護塗層可以在300µm到500µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。圍繞通孔位置的蝕刻掩膜的圖案化允許從兩個基板主要面進行通孔蝕刻。在一些情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五百微米（500µm）。在更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於兩百微米（200µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於一百微米（100µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五十微米（50µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於二十微米（20µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於十微米（10µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五微米（5µm）。
在一些情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從五微米（5µm）到五百微米（500µm）。在更特定的情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從十微米（10µm）到兩百微米（200µm）。在又更特定的情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊615所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從五十微米（50µm）到兩百微米（200µm）。
參照圖7f，示出了部分形成的電子系統的一個示例，該電子系統具有形成在透明基板705的第一表面710及第二表面715上的電子設備740a-e上的保護塗層745。參照圖7g，示出了在圖案及蝕刻在與界定的路徑730a-f對應的位置746處暴露透明基板705的第一表面710之後的保護塗層745。
繼續圖6的流程圖600，使用蝕刻劑來蝕刻部分形成的電子系統，該蝕刻劑用比所移除的其他材料更高的速率移除沿著從透明基板的第一表面延伸到透明基板的第二表面的各別的路徑改變的材料（方塊635）。此蝕刻過程繼續直到延伸通過透明基板的通孔在各別的路徑中的每一者處開啟通過透明基板為止。
雖然圖6的實施例被論述為造成從兩側蝕刻且造成從第一表面延伸到第二表面的沙漏狀開口的通孔，但藉由改變蝕刻過程，其他類型的通孔是可能的。例如，可以藉由僅從一個表面蝕刻達一段時間來形成盲通孔，該段時間不足以使得開口從第一表面延伸到第二表面。此類盲通孔可以幾乎延伸通過透明基板（例如留下從與被施用蝕刻劑的表面相反的表面延伸達小於五微米（5 µm）的未蝕刻部分）。此類方法的優點是，一個表面（即與施用蝕刻劑的表面相反的表面）保持不因暴露於蝕刻劑而改變或損傷。如此，可以藉由盲通孔結構預先界定穿通孔位置，且隨後僅在不再需要未蝕刻的表面的原始本性之後精加工穿通孔位置。也可以將通孔預先界定為具有小於十微米（10µm）的最小開口的導孔。在其他情況下，預先界定的導孔展現了小於五微米（5µm）的最小開口。在又其他的情況下，預先界定的導孔展現了小於一微米（1µm）的最小開口。在又更特定的情況下，預先界定的導孔展現了小於半微米（0.5µm）的最小開口。在一些情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一萬奈米（10,000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一千奈米（1000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到五百奈米（500nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到兩百奈米（200 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一百奈米（100 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。舉另一個例子，僅從透明基板的一個表面蝕刻的穿通孔造成了在蝕刻所從以執行的表面處具有大於相反表面處的開口的開口的穿孔。
參照圖7h，示出了在蝕刻過程之後的透明基板705，其中通孔750a-f從第一表面710延伸到第二表面715。若通過透明基板705的界定的路徑730a-f的佔地面積與第一表面710及第二表面715兩者實質相同，且蝕刻從兩個側邊（及透明基板705的第一表面710及第二表面715都與蝕刻劑接觸）進行，則所形成的通孔750a-f展現了在第一表面710及第二表面715附近較寬且在中心區域中較窄的沙漏形狀。參照圖3d，示出了在從兩側蝕刻以產生沙漏狀通孔鑽孔從而造成延伸通過基板的界定的路徑之後且與上文關於圖6所描述的基板一致的基板的側視圖照片。圖3e是透明基板的頂面的照片，示出蝕刻通孔的頂部，該頂部的直徑為約四十微米（40µm）。
繼續圖6的流程圖600，從透明基板的表面且從電子設備移除保護塗層（方塊640）。可以完全移除保護塗層，從而暴露透明基板的兩個表面及電子設備，或可以部分移除保護塗層，從而僅暴露透明基板的表面及/或電子設備的子集。在一些特定實施例中，不移除保護塗層，直到通孔金屬化（若有進行的話）之後為止。參照圖7i，示出了在蝕刻過程及移除所有保護塗層745之後的透明基板705，其中通孔750a-f從第一表面710延伸到第二表面715。
繼續圖6的流程圖600，電子設備中的一或更多者使用延伸通過透明基板中的通孔中的一或更多者的金屬來電連接（方塊645）。在一些情況下，使用標準金屬化過程，該標準金屬化過程完全填充通孔且連接到透明基板的第一表面及/或第二表面上的其他金屬跡線。在其他情況下，通孔的壁被保形地塗覆以在不完全填充通孔的情況下提供從第一表面到第二表面的電連接。此類保形塗覆方法是有利的，因為它在關於形成電子設備的步驟及其他後來的過程而施用的熱循環期間減少了保形塗覆的金屬與透明基板的材料之間的差異膨脹及收縮的影響。進一步地，在與完全填充的通孔相比時，此類保形塗覆方法允許最終的結構具有較高的深寬比。在一些情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於三比一（3:1）。在其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於五比一（5:1）。
在又其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於十比一（10:1）。這些較高的深寬比允許了較短的蝕刻時間且對於將較密集的電子設備陣列安置在透明基板的表面區域上而言可以是合乎需要的。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在五微米（5 µm）到五百微米（500 µm）的範圍中的直徑。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到兩百微米（200 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到一百微米（100 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到五十微米（50 µm）的範圍中的直徑。參照圖7j，示出了在用金屬進行保形塗覆及形成從通孔750a-f延伸到電子設備740a-e的金屬跡線755之後的通過透明基板715的通孔750a-f。參照圖3f，示出了電子系統的俯視圖照片，該電子系統包括依據上文關於圖6所論述的過程來製造的透明基板、電子設備、及完全形成的通孔。
參照圖8，流程圖800示出依據各種實施例的用於製造基板系統的方法，該方法在基板的雷射暴露期間不利用保護層。遵循流程圖800，基板被附接到真空吸盤以在各種處理步驟期間將該預先界定基板固持在原位（方塊810）。真空吸盤的使用是可能的，因為蝕刻通孔的步驟延遲直到在透明基板的表面上形成電子設備之後為止。基板的示例屬性是以下能力：支援基板中預先界定的通孔，且接著支援在將電子設備形成在基板上的中間過程之後在與預先界定的通孔對應的位置處完全形成通孔。參照圖9a，示出了將透明基板905附接到真空吸盤925的過程的一個示例。透明基板905的第二表面915被安置在真空吸盤925的上表面926附近，而基板905的第一表面910背向真空吸盤925。
繼續圖8的流程圖800，基板在與基板中的未來通孔對應的多個位置處暴露於來自雷射光源的光子能量，使得界定的路徑通過基板（方塊815）。在一些情況下，暴露於雷射光源造成了使用高斯射束進行的衝擊鑽孔。使用衝擊鑽孔造成了錐形導孔，該錐形導孔從基板的第一表面延伸到基板的第二表面。導孔在最靠近雷射的表面（即入射或進入側）處可以例如在十五與二十微米（15-20 µm）之間。在背向雷射的相反面（即出射側）處，導孔的直徑為例如五到八微米（5-8 µm）。因為導孔逐漸變細，最終形成的通孔要不是在蝕刻只從入射面執行時逐漸變細，就是在蝕刻是從入射面及出射面兩者執行時的更改的沙漏形狀。若使用衝擊鑽孔，則基板並不需要是基板，而是只需要擇一由容易被衝擊鑽孔的透明的或不透明的材料製作。在一些情況下，在暴露於雷射光源之後不拋光基板的表面。在其他情況下，在暴露於雷射光源之後拋光基板的一或兩個表面（即入射面及出射面）。
參照圖9b，示出了將基板暴露於來自雷射光源的光子能量的過程的一個示例。詳細而言，暴露於光子能量的步驟造成從基板905的第一表面910延伸到基板905的第二表面915的界定的路徑930a-f（示為虛線）。參照圖3c，示出了在對基板使用衝擊鑽孔從而造成通過基板的界定的路徑之後的基板的側視圖照片。
繼續圖8的流程圖800，多個電子設備被形成於預先界定的基板的至少一個表面上以產生部分形成的電子系統（方塊825）。可以在此過程中完全形成電子設備，或可以僅部分形成該等電子設備。在僅部分形成電子設備的一些情況下，電子設備在蝕刻通孔之前形成的部分對於基板的表面品質是敏感的，且可以在通孔完全形成之後完成對於基板的表面品質不那麼敏感的其他部分。積體設備、模組、或系統可以將通孔結構用作電氣、光學、射流、及/或機械構件。電子設備可以與上文關於圖1所論述的彼等電子設備類似。參照圖9c，示出了在基板905的第一表面910上形成電子設備940a-e之後的部分形成的電子系統的一個示例。
繼續圖8的流程圖800，保護塗層被形成在基板的第一表面及第二表面上（方塊830）。可以將此保護塗層圖案化以形成蝕刻掩膜，該蝕刻掩膜暴露已經預先界定了通孔的位置且覆蓋其他區域。因此，在基板的表面暴露於蝕刻劑時，基板的表面及形成於該等表面上的電子設備都被保護塗層保護，同時蝕刻劑與基板表面的與上文所論述的界定的路徑對應的暴露區域接觸且蝕刻該等暴露區域。
在一些實施例中，使用蝕刻掩膜可以在接近通孔位置或掩模開口位置的基板中造成特性階梯特徵。此階梯的幅度取決於蝕刻掩膜及基板的蝕刻選擇性。可以將蝕刻掩膜材料、沉積、及圖案化過程選定為最大化蝕刻掩膜在通孔形成過程中的耐久性。應最小化蝕刻掩膜的任何脫層或蝕刻，且蝕刻掩膜在移除了所需量的基板材料之後應保持黏著到基板。在一個示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於五十微米（50 µm）的通孔。在一個更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於一百微米（100 µm）的通孔。在一個又更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於兩百微米（200 µm）的通孔。在一個又更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於五百微米（500 µm）的通孔。在一個更特定的示例中，蝕刻掩膜的材料及蝕刻劑的組合被選定為允許蝕刻出深度大於一千微米（1000 µm）的通孔。可以使用能夠保護基板的表面及電子設備的任何塗料。舉一個特定的實施例，保護塗層是氮氧化鉻（CrON）。在一個特定實施例中，一百八十奈米（180 nm）厚的氮氧化鉻層被形成在不要蝕刻的區域上。此保護塗層將在使用氫氟酸（HF）蝕刻從基板的第一表面向基板的第二表面延伸達兩百微米（200 µm）的通孔的同時，保護基板的表面及電子設備。
在一些情況下，保護塗層可以在90µm到1500µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。在更特定的情況下，保護塗層可以在100µm到700µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。在其他的情況下，保護塗層可以在300µm到900µm的範圍中的通孔蝕刻深度期間維持黏著於基板。圍繞通孔位置的蝕刻掩膜的圖案化允許從兩個基板主要面進行通孔蝕刻。在一些情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五百微米（500µm）。在更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於兩百微米（200µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於一百微米（100µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五十微米（50µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於二十微米（20µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於十微米（10µm）。在又更特定的情況下，保護塗層的邊緣被安置為遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑達小於五微米（5µm）。
在一些情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從五微米（5µm）到五百微米（500µm）。在更特定的情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從十微米（10µm）到兩百微米（200µm）。在又更特定的情況下，保護塗層中的開口遠離在上文關於方塊815所論述的預先界定過程期間所界定的路徑的距離的範圍為從五十微米（50µm）到兩百微米（200µm）。
參照圖9d，示出了部分形成的電子系統的一個示例，該電子系統具有形成在透明基板905的第一表面910及第二表面915上的電子設備940a-e上的保護塗層945。參照圖9e，示出了在圖案及蝕刻在與界定的路徑930a-f對應的位置946g-l處暴露透明基板905的第一表面910及第二表面915之後的保護塗層945。雖然圖9d-9e示出被蝕刻為暴露第一表面910及第二表面915兩者的保護塗層945，但若僅需要從第一表面910或第二表面915中的一者進行蝕刻，則只有將執行蝕刻的表面被圖案化及蝕刻以暴露與界定的路徑930a-f對應的位置。
繼續圖8的流程圖800，使用蝕刻劑來蝕刻部分形成的電子系統，該蝕刻劑用比所移除的其他材料更高的速率移除沿著從基板的第一表面延伸到基板的第二表面的各別的界定的路徑改變的材料（方塊835）。此蝕刻過程繼續直到延伸通過基板的通孔在各別的界定的路徑中的每一者處開啟通過基板為止。
雖然圖8的實施例被論述為造成從兩側蝕刻且造成從第一表面延伸到第二表面的沙漏狀開口的通孔，但藉由改變蝕刻過程，其他類型的通孔是可能的。例如，可以藉由僅從一個表面蝕刻達一段時間來形成盲通孔，該段時間不足以使得開口從第一表面延伸到第二表面。此類盲通孔可以幾乎延伸通過基板（例如留下從與被施用蝕刻劑的表面相反的表面延伸達小於五微米（5 µm）的未蝕刻部分）。此類方法的優點是，一個表面（即與施用蝕刻劑的表面相反的表面）保持不因暴露於蝕刻劑而改變或損傷。如此，可以藉由盲通孔結構預先界定穿通孔位置，且隨後僅在不再需要未蝕刻的表面的原始本性之後精加工穿通孔位置。也可以將通孔預先界定為具有小於十微米（10µm）的最小開口的導孔。在其他情況下，預先界定的導孔展現了小於五微米（5µm）的最小開口。在又其他的情況下，預先界定的導孔展現了小於一微米（1µm）的最小開口。在又更特定的情況下，預先界定的導孔展現了小於半微米（0.5µm）的最小開口。在一些情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一萬奈米（10,000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一千奈米（1000nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到五百奈米（500nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到兩百奈米（200 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。在又其他的情況下，預先界定的潛在通孔結構可以具有在十奈米（10 nm）到一百奈米（100 nm）的範圍中的最小直徑或寬度。舉另一個例子，僅從基板的一個表面蝕刻的穿通孔造成了在蝕刻所從以執行的表面處具有大於相反表面處的開口的開口的穿孔。
參照圖9f，示出了在蝕刻過程之後的透明基板905，其中通孔950a-f從第一表面910延伸到第二表面915。若通過基板905的界定的路徑930a-f的佔地面積與第一表面910及第二表面915兩者實質相同，且蝕刻從兩個側邊（即基板905的第一表面910及第二表面915都與蝕刻劑接觸）進行，則所形成的通孔950a-f展現了在第一表面910及第二表面915附近較寬且在中心區域中較窄的沙漏形狀。參照圖3d，示出了在從兩側蝕刻以產生沙漏狀通孔鑽孔從而造成延伸通過基板的界定的路徑之後且與上文關於圖8所描述的基板一致的基板的側視圖照片。圖3e是透明基板的頂面的照片，示出蝕刻通孔的頂部，該頂部的直徑為約四十微米（40µm）。
繼續圖8的流程圖800，從基板的表面且從電子設備移除保護塗層（方塊840）。可以完全移除保護塗層，從而暴露基板的兩個表面及電子設備，或可以部分移除保護塗層，從而僅暴露基板的表面及/或電子設備的子集。在一些特定實施例中，不移除保護塗層，直到通孔金屬化（若有進行的話）之後為止。參照圖9g，示出了在蝕刻過程及移除所有保護塗層945之後的基板905，其中通孔950a-f從第一表面910延伸到第二表面915。
繼續圖8的流程圖800，電子設備中的一或更多者使用延伸通過基板中的通孔中的一或更多者的金屬來電連接（方塊845）。在一些情況下，使用標準金屬化過程，該標準金屬化過程完全填充通孔且連接到基板的第一表面及/或第二表面上的其他金屬跡線。在其他情況下，通孔的壁被保形地塗覆以在不完全填充通孔的情況下提供從第一表面到第二表面的電連接。此類保形塗覆方法是有利的，因為它在關於形成電子設備的步驟及其他後來的過程而施用的熱循環期間減少了保形塗覆的金屬與基板的材料之間的差異膨脹及收縮的影響。進一步地，在與完全填充的通孔相比時，此類保形塗覆方法允許最終的結構具有較高的深寬比。在一些情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於三比一（3:1）。在其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於五比一（5:1）。
在又其他的情況下，使用通孔的保形塗覆允許通孔的深寬比大於十比一（10:1）。這些較高的深寬比允許了較短的蝕刻時間且對於將較密集的電子設備陣列安置在基板的表面區域上而言也可以是合乎需要的。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在五微米（5 µm）到五百微米（500 µm）的範圍中的直徑。在一些情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到兩百微米（200 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到一百微米（100 µm）的範圍中的直徑。在又其他的情況下，最終的通孔可以在最窄、最寬、或兩者的位置處展現在十微米（10 µm）到五十微米（50 µm）的範圍中的直徑。參照圖9h，示出了在用金屬進行保形塗覆及形成從通孔950a-f延伸到電子設備940a-e的金屬跡線955之後的通過基板915的通孔950a-f。參照圖3f，示出了電子系統的俯視圖照片，該電子系統包括依據上文關於圖8所論述的過程來製造的基板、電子設備、及完全形成的通孔。
總之，本發明提供了用於形成包括通孔的基板的新穎的系統、設備、方法、及佈置。雖然上文已經給出了本發明的一或更多個實施例的詳細說明，但在不脫離本發明的精神的情況下，本領域中的技術人員將理解各種替代方案、變體、及等效物。例如，其他的實施例可以包括方法且包括來自所揭露的實施例的構件，該等構件互換以實現所需的結果，該等方法包括以下步驟：預先界定通孔位置，中間是電子設備形成過程，且之後完全形成通孔。因此，不應將以上說明視為限制了本發明的範圍，本發明的範圍是由隨附的請求項所界定的。
100‧‧‧流程圖
105‧‧‧方塊
110‧‧‧方塊
115‧‧‧方塊
120‧‧‧方塊
125‧‧‧方塊
130‧‧‧方塊
135‧‧‧方塊
205‧‧‧透明基板
210‧‧‧第一表面
215‧‧‧第二表面
220‧‧‧透明噴發減緩層
225‧‧‧真空吸盤
226‧‧‧上表面
230a-f‧‧‧界定的路徑
240a-f‧‧‧電子設備
250a-f‧‧‧通孔
255a-f‧‧‧金屬跡線
400‧‧‧流程圖
410‧‧‧方塊
415‧‧‧方塊
420‧‧‧方塊
425‧‧‧方塊
430‧‧‧方塊
435‧‧‧方塊
440‧‧‧方塊
445‧‧‧方塊
505‧‧‧透明基板
510‧‧‧第一表面
515‧‧‧第二表面
525‧‧‧真空吸盤
526‧‧‧上表面
530a-f‧‧‧界定的路徑
540a-f‧‧‧電子設備
545‧‧‧保護塗層
546a-f‧‧‧位置
550a-f‧‧‧通孔
600‧‧‧流程圖
605‧‧‧方塊
610‧‧‧方塊
615‧‧‧方塊
620‧‧‧方塊
625‧‧‧方塊
630‧‧‧方塊
635‧‧‧方塊
640‧‧‧方塊
645‧‧‧方塊
705‧‧‧透明基板
710‧‧‧第一表面
715‧‧‧第二表面
720‧‧‧透明噴發減緩層
725‧‧‧真空吸盤
726‧‧‧上表面
730a-f‧‧‧界定的路徑
740a-f‧‧‧電子設備
745‧‧‧保護塗層
746a-l‧‧‧位置
750a-f‧‧‧通孔
755a-f‧‧‧金屬跡線
800‧‧‧流程圖
805‧‧‧方塊
810‧‧‧方塊
815‧‧‧方塊
825‧‧‧方塊
830‧‧‧方塊
835‧‧‧方塊
840‧‧‧方塊
845‧‧‧方塊
905‧‧‧方塊
910‧‧‧第一表面
915‧‧‧第二表面
925‧‧‧真空吸盤
926‧‧‧上表面
930a-f‧‧‧界定的路徑
940a-f‧‧‧電子設備
945‧‧‧保護塗層
946a-l‧‧‧位置
950a-f‧‧‧通孔
955a-f‧‧‧金屬跡線
可以藉由參照圖式來理解本發明的各種實施例的進一步了解，本說明書的其餘部分中描述了該等圖式。在圖式中，在幾個圖式中都使用了類似的參考標號來指稱類似的元件。在一些情況下，由小寫字母組成的子標籤與參考標號相關聯以指示多個類似元件中的一者。在不指定現有子標籤的情況下參照參考標號時，是要指稱所有此類多個類似的元件。
圖1是依據一些實施例的流程圖，示出用於製造透明基板系統的方法；
圖2a-2g示出與圖1中所示的方法一致的依據一或更多個實施例的處理步驟的子集，包括將透明噴發減緩層施用於透明基板；
圖3a-3f為形成於關於圖1、圖4、圖6、及/或圖8所描述的方法的不同時機處的中間系統的照片；
圖4為示出依據各種實施例的流程圖，該流程圖示出用於製造透明基板系統的方法，該方法包括中間表面拋光及形成保護塗層以避免在通孔蝕刻過程期間損傷電子設備；
圖5a-5h示出與圖4中所示的方法一致的依據一或更多個實施例的處理步驟的子集，包括形成及移除保護塗層以在通孔蝕刻過程期間避免損傷電子設備；
圖6是依據一些實施例的流程圖，示出用於製造透明基板系統的方法，包括在雷射暴露及蝕刻期間在玻璃基板的相反表面上使用保護層；
圖7a-7j示出與圖6中所示的方法一致的依據一或更多個實施例的處理步驟的子集；
圖8是依據各種實施例的流程圖，示出用於製造基板系統的方法，該方法在透明基板的雷射暴露期間不利用保護層；及
圖9a-9h示出與圖8中所示的方法一致的依據一或更多個實施例的處理步驟的子集。
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無
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無

Claims (32)

  1. 一種用於處理一基板的方法，該方法包括以下步驟： 在一基板上執行一通孔預先界定步驟，其中產生了通過該基板的至少一個界定的路徑； 在執行該通孔預先界定步驟之後在該基板上形成一非通孔結構；及 在該基板上形成該非通孔結構之後，蝕刻該基板，使得用較該基板上的其他位置處的基板材料為高的一速率移除圍繞該預先界定的路徑的基板材料，其中一通孔被形成於與該界定的路徑對應的一位置處。
  2. 如請求項1所述的方法，其中該基板是一透明基板。
  3. 如請求項1所述的方法，其中該基板選自由以下項目所組成的一群組：一玻璃基板、一玻璃陶瓷基板、及一陶瓷基板。
  4. 如請求項1所述的方法，其中該方法更包括以下步驟： 在執行該通孔預先界定步驟之前，將一保護層塗敷於該基板上，其中該通孔預先界定步驟執行通過該保護層。
  5. 如請求項4所述的方法，其中該保護層包括至少部分地透明於一界定的光波長的一片材料。
  6. 如請求項4所述的方法，其中將該保護層塗敷於該基板上的步驟包括以下步驟：將該保護層非黏著地安置於該基板上。
  7. 如請求項4所述的方法，其中將該保護層施用於該基板上的步驟包括以下步驟：將該保護層黏著地安置於該基板上。
  8. 如請求項4所述的方法，其中將該保護層施用於該基板上的步驟包括以下步驟：將一保護材料沉積於該基板的至少一個表面上。
  9. 如請求項1所述的方法，其中執行該通孔預先界定步驟的步驟包括非燒蝕雷射鑽孔步驟，該非燒蝕雷射鑽孔步驟形成從該基板的一第一表面延伸到該基板的一第二表面的該預先界定的路徑。
  10. 如請求項1所述的方法，其中執行該通孔預先界定步驟的步驟包括準非繞射鑽孔步驟，該準非繞射鑽孔步驟形成從該基板的一第一表面延伸到該基板的一第二表面的該預先界定的路徑，且其中該預先界定的路徑包括該基板的材料，在該材料中，與該基板的未暴露於該準非繞射鑽孔步驟的材料相比，至少一個特性已經改變。
  11. 如請求項10所述的方法，其中該至少一個特性是折射率。
  12. 如請求項10所述的方法，其中該至少一個特性是密度。
  13. 如請求項10所述的方法，其中改變該至少一個特性的步驟使得暴露於準非繞射鑽孔步驟的該材料的蝕刻速率是未暴露於該準非繞射鑽孔步驟的該材料的至少兩倍。
  14. 如請求項1所述的方法，其中執行該通孔預先界定步驟的步驟包括燒蝕雷射鑽孔步驟，該燒蝕雷射鑽孔步驟形成從該基板的一第一表面延伸到該基板的一第二表面的該預先界定的路徑。
  15. 如請求項1所述的方法，其中執行該通孔預先界定步驟的步驟包括使用一高斯射束的衝擊鑽孔步驟。
  16. 如請求項1所述的方法，其中該方法更包括以下步驟： 在蝕刻該基板之前在至少該非通孔結構上形成一保護塗層，其中該保護塗層操作以在該基板的蝕刻期間減少該非通孔結構的損傷。
  17. 如請求項16所述的方法，其中形成該保護塗層的步驟更包括以下步驟：在該基板的該表面的至少一部分上形成該保護塗層，且其中該保護塗層更操作以在該基板的蝕刻期間減少該基板的該表面的該部分的損傷。
  18. 如請求項16所述的方法，其中該保護塗層是氮氧化鉻（CrON）。
  19. 如請求項16所述的方法，其中該方法更包括以下步驟： 在蝕刻該基板的步驟完成之後移除該保護塗層的至少一部分。
  20. 如請求項1所述的方法，其中該方法更包括以下步驟： 在該通孔中形成一導電材料。
  21. 如請求項20所述的方法，其中在該通孔中形成該導電材料的步驟包括以下步驟：用一金屬保形地塗覆該通孔的壁的至少一部分。
  22. 如請求項1所述的方法，其中該非通孔結構是一薄膜電晶體。
  23. 一種電子系統，該系統包括： 一基板，具有從該基板的一第一表面延伸到該基板的一第二表面的複數個通孔，其中該複數個通孔中的每一者在該基板的該第一表面與該第二表面之間的中間展現一中間直徑，該中間直徑比該基板的該第一表面處的一第一直徑或該基板的該第二表面處的一第二直徑小超過百分之十五； 一非通孔結構，形成於該基板的至少該第一表面上；及 一導電材料，在該複數個通孔中的至少一者的一內壁上，其中一位置處的該導電材料的邊緣之間的一距離大於零，該位置在從該基板的該第一表面到該基板的該第二表面的距離的百分之至少二十五處。
  24. 如請求項23所述的系統，其中該基板是一透明基板。
  25. 如請求項23所述的系統，其中該基板選自由以下項目所組成的一群組：一玻璃基板、一玻璃陶瓷基板、及一陶瓷基板。
  26. 如請求項23所述的系統，其中該導電材料包括一金屬。
  27. 如請求項23所述的系統，其中該通孔內的所有位置處的該導電材料中的一開口展現一非零的直徑。
  28. 如請求項23所述的系統，其中該中間直徑比該第一直徑或該第二直徑小超過百分之二十。
  29. 如請求項23所述的系統，其中該中間直徑比該第一直徑或該第二直徑小超過百分之三十。
  30. 如請求項23所述的系統，其中該非通孔結構遠離該複數個通孔中的一者的在該基板的該第一表面處的一邊緣達大於一百微米（100µm）且小於五百微米（500µm）。
  31. 如請求項23所述的系統，其中該非通孔結構遠離該複數個通孔中的一者的在該基板的該第一表面處的一邊緣達大於一百微米（100µm）且小於兩百微米（200µm）。
  32. 一種用於形成包括一通孔及一非通孔結構兩者的一基板的方法，該方法包括以下步驟： 使用通過一透明噴發減緩層的一準非繞射射束來雷射損傷一基板，以產生一損傷軌跡，該損傷軌跡在要形成一通孔的一位置處從該基板的一第一表面延伸到該基板的一第二表面； 在該雷射損傷之後在該基板上形成一非通孔結構； 在該非通孔結構及該基板的一表面的至少一部分上形成一保護塗層； 在形成該保護塗層之後，蝕刻該基板，使得用較該基板上的其他位置處的基板材料為高的一速率移除圍繞該損傷軌跡的基板材料，其中一通孔被形成於與該損傷軌跡對應的一位置處；及 用一導電材料保形地塗覆該通孔的內壁。
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