CN110709987B - 包含具有几何属性的过孔的制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了包括基于玻璃的基板的制品和半导体封装件及其形成方法。制品包括基于玻璃的基板，该基板包括彼此隔开一段距离并彼此平行的第一和第二主表面，以及通过基板延伸的锥形过孔。锥形过孔包括内壁和关于平面对称的横截面，所述平面在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距，所述内壁具有位于第一主表面与所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域。第一锥形区域和第二锥形区域各自的斜度是恒定的，并且第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度。
Description
本申请根据35U.S.C.§119要求2017年5月25日提交的序列号为62/510,869的美国临时申请的优先权，其内容作为本申请的基础并通过引用完整地纳入本文。
背景
领域
本公开总体上涉及其中具有蚀刻出来的过孔(via)的制品。特别地，本公开涉及包含具有特定几何形状的过孔的制品，并且涉及用于制造这种制品的激光和蚀刻方法。
技术背景
诸如硅之类的基板已经用作设置在电子部件(例如，印刷电路板、集成电路等)之间的中介层。金属化的贯穿基板的过孔提供了通过中介层的路径，使电信号在中介层的相对两侧之间通过。玻璃是一种基材，对电信号传输非常有利，因为它具有尺寸稳定性、可调的热膨胀系数(“CTE”)、在高频电性能下非常好的低电损耗、高的热稳定性以及以一定的厚度和较大的面板尺寸成形的能力。然而，在玻璃中介层市场的发展中，玻璃通孔(“TGV”)的形成和金属化提出了挑战。
对于恰当地金属化基于玻璃的基板内的过孔的能力，过孔的几何属性起着重要作用。例如，在溅射金属化过程中，过孔侧壁的锥角可能会增加过孔侧壁相对于溅射材料的视场，从而防止气泡抵靠玻璃表面并朝向过孔中心线被包裹起来。这些气泡在高温再分布层(“RDL”)操作期间产生处理问题，并且可能降低基板的可靠性。
因此，需要具有特定过孔几何形状的基板及其形成方法。
概述
根据一个实施方式，制品包括基于玻璃的基板，该基板具有第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面朝向第二主表面通过基板延伸的锥形通孔(through via)。锥形通孔包括横截面和内壁，该横截面关于在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距的平面对称，该内壁具有位于第一主表面和该平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域。第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的。第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度。
在另一个实施方式中，制品包括基于玻璃的基板，该基板具有第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面朝向第二主表面通过基板延伸的锥形过孔。锥形通孔包括横截面和内壁，该横截面关于在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距的平面不对称，该内壁具有位于第一主表面和该平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域。第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的。第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度。
在另一个实施方式中，半导体封装件件包括基于玻璃的基板，该基板具有第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面朝向第二主表面通过基板延伸的锥形过孔。锥形过孔包括横截面和内壁，该横截面关于在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距的平面对称，该内壁具有位于第一主表面和该平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域。第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的。第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度。半导体封装件件还包括设置在锥形过孔内的导电材料和电连接到设置在锥形过孔内的导电材料的半导体器件。
在另一个实施方式中，半导体封装件包括基于玻璃的基板，该基板具有第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面朝向第二主表面通过基板延伸的锥形过孔。锥形过孔包括横截面和内壁，该横截面关于在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距的平面不对称，该内壁具有位于第一主表面和该平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域。第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的。第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度。半导体封装件还包括设置在锥形过孔内的导电材料和电连接到设置在锥形过孔内的导电材料的半导体器件。
在另一个实施方式中，形成具有至少一个过孔的基于玻璃的基板的方法包括：用第一蚀刻剂以第一蚀刻速率蚀刻具有至少一条损伤径迹的基于玻璃的制品，并用第二蚀刻剂以第二蚀刻速率蚀刻该基于玻璃的制品，形成具有至少一个过孔的基于玻璃的基板。第二蚀刻剂浴包含的蚀刻剂浓度不同于第一蚀刻剂浴中的蚀刻剂浓度。所述至少一个过孔包括具有第一恒定斜度的第一锥形区域和具有第二恒定斜度的第二锥形区域，第一恒定斜度和第二恒定斜度不相等。
在另一个实施方式中，形成具有至少一个通孔的基于玻璃的基板的方法包括：在蚀刻剂中蚀刻基于玻璃的制品，并将蚀刻剂的温度、浓度和搅拌程度中的至少一个调节为：形成具有所述至少一个通孔的基于玻璃的基板，以使所述至少一个通孔具有连续变化的侧壁锥度和围绕基于玻璃的基板中心的对称轮廓。
在另一个实施方式中，形成具有至少一个盲孔(die via)的基于玻璃的基板的方法包括：在蚀刻剂浴中蚀刻基于玻璃的制品，并调节蚀刻剂浴的温度、浓度和搅拌程度中的至少一个，以形成具有至少一个盲孔的基于玻璃的基板，使得所述至少一个盲孔包括连续变化的侧壁锥度。
形成基于玻璃的结构(例如中介层和中介层组件)的方法的其他特征和优点将在下面的详细描述中阐明，并且对于该领域的技术人员而言，通过该描述或通过实施本文描述的实施方式将很容易理解或认识到其中的部分特征和优点，本文的描述包括随后的详细描述、权利要求书和附图。
应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都描述了各种实施方式，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概览或框架。包括附图以提供对各种实施方式的进一步理解，并且附图被纳入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本文所述的各种实施方式，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图简要说明
在附图中呈现的实施方式本质上是说明性和示例性的，不是为了限制由权利要求书限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解以下对说明性实施方式的详细描述，图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：
图1示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的包括玻璃中介层的示例性半导体组件；
图2A示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的构造成其中具有过孔的晶片的示例性制品；
图2B示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的其中具有过孔的示例性晶片的一部分的俯视图；
图3A示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的示例性过孔几何形状的横截面侧视图；
图3B示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式，图3A所示过孔的内壁的两个锥形区域之间斜度变化的详细视图；
图3C示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的另一示例性过孔几何形状的横截面侧视图；
图3D示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的又一过孔几何形状的横截面侧视图；
图3E示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的又一过孔几何形状的横截面侧视图；
图3F示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的又一过孔几何形状的横截面侧视图；
图3G示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的具有特定过孔几何形状的示例性锥形过孔的横截面侧视图；
图4示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的示例性锥形的一部分的横截面侧视图，示出了其内壁的各个锥形区域的长度。
图5A描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的形成玻璃制品的示例性方法的流程图；
图5B示意性地描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的经历多个蚀刻过程的示例性锥形过孔的横截面侧视图；
图6描绘了通过结合图5所述方法形成的玻璃制品的示例性过孔半径与距离玻璃制品表面的关系图；
图7描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的形成玻璃制品的另一种示例性方法的流程图；
图8描绘了通过结合图7所述方法形成的玻璃制品之一的示例性过孔半径与轴向位置的关系图；
图9描绘了通过结合图7所述方法形成的另一玻璃制品的另一示例性过孔半径与轴向位置的关系图；
图10描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的形成玻璃制品的另一示例性方法的流程图；
图11描绘了通过结合图10所述方法形成的玻璃制品之一的示例性过孔轮廓与轴向位置的关系图；
图12描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的形成玻璃制品的又一示例性方法的流程图；
图13描绘了通过结合图12所述的方法形成的玻璃制品之一的示例性过孔半径与轴向位置的关系图；
图14A描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式的示例性锥形过孔的截面图的图像；
图14B示意性地描绘了图14A中描绘的示例性锥形过孔的内壁的计算机辅助描迹；
图15A以图形方式描绘了图14A中描绘的示例性锥形过孔的多个锥形区域，其由计算机程序根据本文图示和描述的一个或多个实施方式确定；和
图15B以图形方式描绘了根据本文图示和描述的一个或多个实施方式，图15A中描绘的曲线图的示例性拟合残差的绝对值。
详细说明
总体上参考附图，本公开的实施方式大体上涉及具有过孔(例如孔)和表面属性的制品，其允许成功地进行下游处理，包括但不限于过孔金属化和再分布层(RDL)的施加。该制品可以用于半导体器件、射频(RF)器件(例如，天线、开关等)、中介层器件、微电子器件、光电器件、微电子机械系统(MEMS)器件以及其他利用过孔的应用中。
更特别地，本文所述的实施方式涉及具有通过激光损伤和蚀刻工艺形成的过孔的基于玻璃的制品，该过孔包括特定的内壁几何形状，例如包含多个各自具有不同斜度的区域的内壁。最终，过孔可以涂覆或填充有导电材料。具有特定内壁几何形状的过孔可以提高下游工艺(例如金属化工艺)的可靠性。例如，内壁的特定几何形状可以防止在金属化过程中气泡抵靠侧壁表面被包封。
本公开的实施方式还涉及激光形成和蚀刻方法，其导致基于玻璃的制品具有过孔，所述过孔具有期望的几何形状。本文所述的具有期望的过孔几何形状的制品，例如玻璃制品，可以用作半导体器件(例如RF天线)中的中介层。
下面详细描述制品、半导体封装件以及在基板中形成过孔的方法的各种实施方式。
术语“中介层”通常是指这样的任何结构，通过该结构延伸或完成例如但不限于设置在中介层的相反表面上的两个或更多个电子器件之间的电连接。两个或更多个电子器件可以被共同定位在单个结构中，或者可以在不同的结构中彼此相邻地定位，使得中介层用作互连结节(interconnect nodule)等的一部分。这样，中介层可以包含一个或多个有源区域，在该有源区域中存在并形成了玻璃通孔和其他互连导体(例如，电源、接地和信号导体)。中介层还可以包括一个或多个有源区域，其中存在并形成盲孔。当中介层由诸如管芯(die)、底部填充材料、密封剂和/或类似物的其他组件形成时，中介层可被称为中介层组件。而且，术语“中介层”可以进一步包括多个中介层，诸如中介层的阵列等。
图1描绘了总体上由10表示的半导体封装件的说明性示例，该半导体封装件包括制品15、导电材料20和半导体器件25。半导体封装件10的各部件可以被布置为使得导电材料20位于制品15的至少一部分上，例如，位于制品15的基板的过孔内，如下文更详细所述。可以耦合半导体器件25，使得半导体器件25与导电材料20电接触。在一些实施方式中，半导体器件25可以直接接触导电材料20。在其他实施方式中，半导体器件25可以例如经由凸块30和/或类似物间接接触导电材料20。
图2A示意性地示出了示例性基板100的透视图，该示例性基板100具有布置在其中的多个过孔120。图2B示意性地描绘了图2A中描绘的示例性制品的俯视图。尽管图2A和图2B描绘了构造成晶片的基板100，但是应当理解，该制品可以呈现任何形状，例如但不限于面板。基板100可以是大体上平坦的，并且可以具有第一主表面110和第二主表面112，第二主表面112与第一主表面110相背并且与第一主表面110一样平坦。
本文所述的制品由透光材料制成，该透光材料能够让具有可见光谱内的波长的辐射通过。例如，基板100可以透射约390nm至约700nm范围内的至少一个波长的至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％或至少约90％。基板100可以是基于玻璃的基板。基于玻璃的基板材料是部分或全部由玻璃制成的材料，并且包括但不限于玻璃(包括熔凝二氧化硅)和玻璃陶瓷。在一些实施方式中，基板100可以是玻璃，并且玻璃可以包括熔凝二氧化硅、含碱金属玻璃或无碱金属玻璃(例如，无碱金属的碱性铝硼硅酸盐玻璃)。在一些实施方式中，基板100可以是玻璃层、玻璃-陶瓷层或者玻璃和玻璃-陶瓷层的组合的层压体。在一些实施方式中，基板100由玻璃或玻璃陶瓷形成，该玻璃或玻璃陶瓷可以被化学强化，例如通过离子交换处理(例如，“化学强化玻璃”或“化学强化玻璃陶瓷”)。例如，基板100可以由钠钙玻璃批料组合物、碱金属铝硅酸盐玻璃批料组合物或可以在形成之后通过离子交换强化的其他玻璃批料组合物形成。在一特定示例中，基板100可以由康宁股份有限公司(Corning Incorporated)生产的玻璃形成。
在一些实施方式中，基板100可以具有低的热膨胀系数(例如，小于或等于约4ppm/℃)，并且在其他实施方式中，基板100可以具有高的热膨胀系数(例如，大于约4ppm/℃)。
如上所述，基板100可以用作电子器件中的中介层，以使电信号通过基板100，例如但不限于，在连接到基板100的第一主表面110的一个或多个电子部件与连接到第二主表面112的一个或多个电子部件之间。基板100的过孔120中填充有导电材料，以提供电信号可以通过的导电过孔。例如，过孔120可以是玻璃通孔或盲孔。如本文中所使用的，玻璃通孔从第一主表面110通过基板延伸100的厚度T至第二主表面112。如本文中所使用的，盲孔从第一主表面110或第二主表面112中的一个主表面仅部分地延伸进入基板100的厚度T，但并没有一直延伸到第一主表面110或第二主表面112中的另一个主表面。可以在基板100的第一主表面110或第二主表面112内形成其他特征，例如但不限于可以被金属化以提供一个或多个电迹线图案的通道。也可以提供其他特征。
基板100具有任何尺寸和/或形状，其可以例如取决于最终应用。作为示例而非限制，基板100的厚度T可以在约25微米至约3,000微米的范围内，包括约25微米，约50微米，约75微米，约100微米，约200微米，约300微米，约400微米，约500微米，约600微米，约700微米，约800微米，约900微米，约1,000微米，约2,000微米，约3,000微米，或这些值中的任何两个值之间的值或范围(包括端点)。
基板100的过孔120可以具有例如约10微米至约250微米的开口直径D，包括约15微米或更小，约20微米或更小，约25微米或更小，约30微米或更小，35微米或更小，约40微米或更小，约50微米或更小，约60微米或更小，约70微米或更小，约80微米或更小，约90微米或更小，约100微米或更小，约110微米或更小，约120微米或更小，约130微米或更小，约140微米或更小，约150微米或更小，约160微米或更小，约170微米或更小，约180微米或更小，约190微米或更小，约200微米或更小，约210微米或更小，约220微米或更小，约230微米或更小，约240微米或更小，约250微米或更小，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。如本文所用，开口直径D是指过孔120在基板100的第一主表面110处或在第二主表面112处的开口的直径。过孔120的开口通常在标记基本水平的主表面110、112和过孔120的壁的倾斜表面之间的过渡的位置处。过孔120的开口直径D可以通过以下方法确定：通过光学显微镜成像，找到通孔120的入口边缘的最小二乘法最佳拟合圆的直径。
类似地，基板100的过孔120可具有约5微米至约150微米的开口半径R。如本文所使用，开口半径R是指距离过孔120在基板100的第一主表面110或第二主表面112处的开口的中心点C的半径。
过孔120的间距Z是相邻过孔120之间的中心间距，它可以是根据期望的应用的任何尺寸，例如但不限于约10微米至约2,000微米，包括约10微米，约50微米，约100微米，约250微米，约1,000微米，约2,000微米，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，间距Z可以在同一基板100上的过孔120之间变化(也就是说，第一过孔和第二过孔之间的间距Z可以不同于第一过孔和第三过孔之间的间距Z)。在一些实施方式中，间距Z可以在例如约10微米至约100微米、约25微米至约500微米、约10微米至约1,000微米、或约250微米至约2,000微米的范围内。
如本文所定义，基板100的平均厚度T通过以下方法来确定：在由于过孔120的形成而在第一主表面110或第二主表面112上产生的任何凹陷区域之外进行厚度测量，取三次厚度测量结果的平均值。如本文所限定，厚度测量是通过干涉仪进行的。如下面更详细描述的，激光损伤和蚀刻工艺可能在形成于基板100内的孔周围产生凹陷区域。因此，通过在凹陷区域之外的三个位置测量基板100的厚度来确定平均厚度T。如本文所用，短语“在凹陷区域之外”是指距最近的过孔120约500微米至约2,000微米范围内的距离进行测量。此外，为了获得制品平均厚度的准确表示，测量点应当彼此相隔至少约100微米。换句话说，任何测量点都不应在另一个测量点的100微米范围内。
如上所述，可以使用任何已知技术将导电材料填充到过孔120(以及一些实施方式中的其他特征)中，包括但不限于溅射、化学镀和/或电解镀、化学气相沉积和/或类似技术。导电材料可以是例如铜、银、铝、钛、金、铂、镍、钨、镁或任何其他合适的材料。当过孔120被填充时，它们可以电连接至设置在基板100的第一主表面110和第二主表面112上的电组件的电迹线。
过孔120的几何形状对于过孔120的最终填充质量可起作用。过孔120的内部形状(即轮廓)对于金属化过程的成功可起重要作用。例如，形状过于“沙漏状”的过孔会导致金属化较差，并且金属化后的电气性能不足。金属化工艺(例如真空沉积涂层)通常存在视线问题，这意味着所施加的涂料无法到达粗糙纹理的最内部区域或沙漏形过孔的下部区域，因为表面上的某些点“遮蔽”了其他点，使其不能经历涂层过程。相同的沙漏形状也可能导致金属化后的可靠性问题，例如当零件受到环境应力(例如热循环)的作用时，会发生开裂和其他故障。另外，沿着制品的顶表面和底表面，在应用再分布层工艺时，过孔120的入口和/或出口附近的凹陷或隆丘也可能导致镀覆、涂覆和粘结问题。因此，应当对孔的形貌进行严格控制，以制造技术上可行的产品。本公开的实施方式提供了具有期望的几何属性、公差的制品，以及用于得到具有这种几何属性和公差的制品的示例制造方法。
尽管在本文中具体参考了贯穿基板100的厚度、具有不同横截面几何形状的过孔120，但是应当理解，过孔120可以包括多种其他横截面几何形状，因此，本文所描述的实施方式不限于过孔120的任何特定的横截面几何形状。此外，尽管将过孔120被描绘为在基板100的平面中具有圆形横截面，但是应当理解，过孔120可以具有其他平面横截面几何形状。例如，过孔120可在基板100的平面中具有各种其他横截面几何形状，包括但不限于椭圆形横截面、正方形横截面、矩形横截面、三角形横截面等。此外，应当理解，可以在单个中间层板中形成具有不同横截面几何形状的过孔120。
图3A-3G示意性地描绘了隔离出来的基板100内的各种说明性过孔。图3A、3C、3D、3E和3F分别描绘了玻璃通孔，图3G描绘了盲孔。应当理解，本文提供的描述的各个部分可以特别地针对图3A-3G中的具体一个，但是通常适用于就图3A-3G描绘的各种实施方式中的任何实施方式，除非另外具体说明。
图3A描绘了根据一个实施方式的示例性过孔120的截面侧视图。过孔120通常可以是玻璃通孔，因为过孔120在基板100的第一主表面110和第二主表面112之间通过基板延伸100的整个距离。第一主表面110和第二主表面112通常可以彼此平行和/或彼此间隔一段距离。在一些实施方式中，第一主表面110和第二主表面112之间的距离可以对应于平均厚度T(图2A)。锥形过孔120通常可以包括内壁122，该内壁在锥形过孔120的整个长度上延伸。也就是说，内壁122从基板100的第一主表面110延伸至第二主表面112。内壁122包括多个锥形区域，其中每个锥形区域通过其相对斜度而与其他锥形区域区分开，如本文更详细描述的。在非限制性示例中，图3A将内壁122描绘为具有第一锥形区域124、第二锥形区域126和第三锥形区域128，其中第一锥形区域124、第二锥形区域126和第三锥形区域128各自具有不同的斜度。应当理解，内壁122可具有更多或更少的锥形区域，而不背离本公开的范围。
第一锥形区域124、第二锥形区域126和第三锥形区域128中的每一个锥形区域通常可沿从第一主表面110朝向第二主表面112的方向延伸。尽管在一些实施方式中，锥形区域可以沿垂直于第一主表面110和第二主表面112的直线延伸，但是并不总是这样。也就是说，在一些实施方式中，锥形区域可以相对于第一主表面110以一定角度延伸，但是总体朝向第二主表面112延伸。这样的角度可以被称为特定锥形区域的斜度。
内壁122的多个锥形区域(包括第一锥形区域124、第二锥形区域126和第三锥形区域128)中的每个锥形区域的斜度不受本公开的限制。也就是说，每个锥形区域124、126、128可以具有由任何图像处理软件计算出的任何斜度，该图像处理软件特别配置为获得锥形区域124、126、128的图像，从所得图像提取锥形区域124、126、128的轮廓，并根据轮廓在特定点、多个点和/或特定区域处确定斜度。这种图像处理软件的一个说明性示例可以包括但不限于Igor Pro[美国俄勒冈州波特兰市波米股份有限公司(WaveMetrics，Inc.，PortlandOR)]。
更具体地，可以获得过孔120的轮廓1405的图像1400，如图14A所示。为了获得这样的图像1400，必须在第一主表面110和第二主表面112(图3A)之间延伸的方向上经过过孔120将基板100(图3A)剖开，使得过孔120的横截面可见。然后，可以使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等来获得过孔120的轮廓1405的图像1400。
参见图14A和图14B，可以选择关注的区域1410(由虚线框指示)。在一些实施方式中，关注的区域1410可以包括整个过孔120。在其他实施方式中，关注的区域1410可以仅包含过孔120的一部分。例如，如果过孔120是对称过孔，则可以仅选择过孔120的一半作为关注的区域1410(例如，过孔120的从第一主表面110延伸到平面P的部分，如图3A所示)。在选择关注的区域1410之后，可以使用计算机软件对过孔120的内壁122(包括各锥形区域124、126、128)进行电子寻迹，以获得迹线1415。可以在轮廓1405的图像1400之上绘制迹线1415，以使迹线1415的轮廓与图像1400中过孔120的内壁122的轮廓相对应。如本文更详细描述的，可以使用可从市售数据/图像处理软件获得的标准边缘检测技术来完成这样的包含迹线1415的图画。
然后，可以分析迹线1415以确定内壁122的一个或多个部分(包括各锥形区域124、126、128)的斜度。例如，如图15A所示，以图形方式描绘了迹线1415，并且本文所述的计算机软件用于确定迹线1415的一个或多个笔直区域。笔直区域定义如下：(1)该区域的长度不小于5μm，并且通常可以大于10μm；(2)可使用最小二乘拟合法将该区域拟合为线性函数(y＝a+bx)，其中x为深度(与表面的距离)，y为深度x处过孔的半径，其中最小二乘拟合残差的绝对值小于1μm(如图15B中的相应图所示，其中残差是给定深度(x)处的实际半径(y)与给定深度(x)处的拟合半径(y)之间的差值)；(3)任何相邻区域的拟合函数的斜度至少应相差0.01，这表示锥角的变化为0.57度。满足上述所有标准(1)、(2)和(3)的区域称为具有恒定斜度的区域。如图15A所示，迹线1415具有四个不同的直线区域：点A和B之间的区域，点C和D之间的区域，点E和F之间的区域，以及点G和H之间的区域。由此，点A与点B之间、点C与点D之间、点E与点F之间以及点G与点H之间的区域的斜度是恒定的。另外，如在此更详细描述的，在点B和C之间、在点D和E之间以及在点F和G之间的迹线1415的区域可以是恒定斜度的区域之间的过渡区。
再次参见图3A，在一些实施方式中，每个锥形区域的斜度可以是在特定点处相对于特定轴线的角度。例如，在一些实施方式中，斜度可以是相对于基本平行于第一主表面110和/或第二主表面112的轴线的角度。在其他实施方式中，每个锥形区域的斜度可以是相对于基本上垂直于第一主表面110和/或第二主表面112的轴线的角度。在一些实施方式中，每个锥形区域的斜度可以表示为相对于垂直于和平行于第一主表面110和/或第二主表面112的轴线的比率。例如，特定锥形区域的斜度可以表示为3:1的比率，这通常表示该斜度是一个直角三角形的斜边，该直角三角形的第一直角边沿与第一主表面110和/或第二主表面112垂直的第一方向延伸3个单位，第二直角边沿与第一主表面110和/或第二主表面112平行的第二方向延伸一个单位。锥形区域(包括第一锥形区域124、第二锥形区域126和第三锥形区域128)的示例性斜度可以是从约3∶1至约100:1，包括约3:1，约4:1，约5:1，约6:1，约7:1，约8:1，约9:1，约10:1，约20:1，约30:1，约40:1，约50:1，约60:1，约70:1，约80:1，约90:1，约100:1，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。
在各种实施方式中，在内壁122的恒定斜度的区域结束的任何情况下，每个锥形区域的斜度之间可能出现过渡区。过渡区的示例是迹线1415上点B和C之间、点D和E之间以及点F和G之间的区域。在一些实施方式中，过渡区的斜度相对于恒定斜度区域的斜度变化大于或等于约0.57度，大于或等于约1度，大于或等于约2度，大于或等于约3度，大于或等于约4度，或者大于或等于约5度。例如，如图3B所示，从第二锥形区域126的斜度到第三锥形区域128的斜度的过渡区可以出现在内壁122的切线155的斜度从第二锥形区域126的恒定斜度变化至少0.57度的点处。该点的位置通常可以用上述图像处理软件确定如下：沿远离锥形区域之一的方向遍历内壁122上的连续点，测量每个连续点，并确定是否每个连续点相对于特定连续点之前的锥形区域的斜度变化至少0.57度。在一些实施方式中，这样的过渡区可以由特定点150划界。在其他实施方式中，这种过渡区可以是延伸区域。也就是说，过渡区是渐进的，使得第二锥形区域126的斜度到第三锥形区域128的斜度之间的过渡不发生在特定点，而是发生在这样的区域，在该区域内，内壁122在过渡区内的平均斜度相对于第二锥形区域126和第三锥形区域128的变化大于或等于约0.57度。
在一些实施方式中，锥形区域之间的过渡区可以是显著的，如图3A、3C、3F和3G所示。也就是说，过渡区可以是特定点150(图3B)或长度相对较短的区域，使得更容易辨别每个锥形区域相对于其他锥形区域在何处开始和终止。在其他实施方式中，锥形区域之间的过渡区可以更大，如图3D和3E所示，使得内壁122的斜度看上去是连续变化的，并且可能更难于辨别每个锥形区域相对于其他锥形区域在何处开始和终止。例如，如图3D所示，第一锥形区域124和第二锥形区域126的斜度之间的过渡区可以相对于图3A所示的第一锥形区域124和第二锥形区域126的斜度之间的过渡区更长。
各锥形区域的长度可以变化，并且通常不受本公开的限制。各锥形区域的长度可基于锥形区域的数量、第一主表面110和第二主表面112之间的距离、每个锥形区域的斜度、锥形区域之间的过渡尺寸等。每个特定区域的长度可基于每个特定区域的端点，如本文更详细描述的。例如，第一锥形区域124可以具有第一端点和第二端点，其中第一端点位于内壁122与第一主表面110的交点，第二端点是内壁122上的点，内壁122的恒定斜度在该点结束，例如，斜度相对于第一锥形区域124的斜度变化至少0.57度。类似地，第二锥形区域126可以从与第一锥形区域124的相交部朝向第二主表面112延伸。应当理解的是，如本文就各种锥形区域所使用的长度(包括所有锥形区域合并起来的总长度)是指循着内壁122从起点到终点的边界线/轮廓所跨越的内壁122的长度。
在一些实施方式中，特定的锥形区域(包括第一锥形区域124、第二锥形区域126和/或第三锥形区域128)的长度可以为约15微米至约360微米，包括约15微米，约25微米，约50微米，约75微米，约100微米，约150微米，约200微米，约250微米，约300微米，约350微米，约360微米，或者这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。
过孔120可以关于平面P对称或不对称，该平面P位于第一主表面110和第二主表面112之间并且在第一主表面110和第二主表面112之间是等距的(例如，在第一主表面110和第二主表面的半高处)。另外，平面P可以进一步基本平行于第一主表面110和第二主表面112。
当过孔120关于平面P对称时，在平面P和第一主表面110之间的第一部分130中的内壁122的各个锥形区域可以是在平面P和第二主表面112之间的第二部分140中的内壁122的各个锥形区域的镜像。也就是说，在第一部分130中相对于平面P的任何给定距离处，过孔120的直径将基本上等于在第二部分140中相对于平面P的对应距离处过孔120的直径。例如，如图3A和3D所示，在第一部分130中的第一主表面110上的过孔120的开口处的过孔120的第一直径D1基本上等于在第二主表面112上的过孔120的开口处的过孔120的第二直径D2。如本文就对称形状所使用，术语“基本上相等”是指在公差极限内相等的直径。公差极限可以小于或等于3微米，小于或等于约2微米，小于或等于1微米，小于或等于约0.5微米，小于或等于约0.25微米，小于或等于约0.1微米，或等于约0微米。
相比之下，如图3C、3E和3F所示，当另一过孔120'关于平面P不对称时，第一部分130中的内壁122的各锥形区域不是第二部分140中的内壁122的各锥形区域的镜像。也就是说，如图3C、3E和3F所示，在第一部分130上的任何给定位置处的过孔120'的第一直径D1不等于在第二部分140中的对应位置处的过孔120'的第二直径D2。如在图3G的盲孔中特别示出的，过孔120'是不对称的，因为在平面P的一侧上的第一部分130不是平面P下方的第二部分140的镜像。此外，由于是盲孔，过孔120'在第二主表面112上不包含开口。相反，过孔120'仅在第一主表面110上包含开口。
如图4所示，过孔120可以在平面P处具有特定的腰部直径W。在一些实施方式中，腰部直径W可以大于或等于第一直径D1和第二直径(未示出)中最大者的约80％。在其他实施方式中，腰部直径W可以在第一直径D1和第二直径中最大者的约20％至约100％的范围内。在其他实施方式中，腰部直径W可以是第一直径D1和第二直径中最大者的约85％，第一直径D1和第二直径中最大者的约90％，第一直径D1和第二直径中最大者的30％至约100％，第一直径D1和第二直径中最大者的约40％至约100％，第一直径D1和第二直径中最大者的约50％至约100％，第一直径D1和第二直径中最大者的约60％至约100％，第一直径D1和第二直径中最大者的约70％至约100％，第一直径D1和第二直径中最大者的约80％至约100％，第一直径D1和第二直径中最大者的约90％至约100％。在一些实施方式中，腰部直径可以是约5微米至约200微米，包括约5微米，约10微米，约25微米，约50微米，约100微米，约200微米，或者在这些值中任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。
图5A描绘了根据一个或多个实施方式形成基于玻璃的基板的说明性方法，所述基板包括至少一个对称的锥形过孔。图5A所示的步骤仅是示例性的，并且可以排除步骤或包括附加步骤。在一些实施方式中，由结合图5A描述的方法形成的基于玻璃的基板可以包括通孔，该通孔具有内壁和相对于平面对称的横截面，该内壁具有多个锥形区域，如本文更详细描述的。
在步骤505中，可以提供基于平面玻璃的基板。如本文所述，基于玻璃的基板通常可以是适合于产生从其中通过的过孔的任何基于玻璃的基板。基于玻璃的基板可以具有任何合适的厚度和/或形状，例如厚0.7毫米(mm)、直径150mm的晶片。
在步骤510中，可以在基于玻璃的基板中形成一个或多个激光损伤区域或导向孔。激光损伤区域在基板100内产生损伤区，该损伤区在施加蚀刻溶液时以比未损伤区域更快的蚀刻速率蚀刻。一个或多个损伤径迹可以经由线聚焦激光形成，例如在美国专利公开第2015/0166395号中描述的那样，其全部内容通过引用结合于此。然而，本公开不限于这样的激光，并且一个或多个损伤径迹可以用其他激光形成，而不脱离本公开的范围。可以选择激光的能量密度(例如，传递到基于玻璃的基板的能量)，使得其沿着基于玻璃的基板的至少一部分(例如，若需要玻璃通孔，则沿着基于玻璃的基板的整个宽度)并沿着激光的整个轴线高于损伤阈值。在需要盲孔的实施方式中，形成一个或多个损伤径迹可以包括在基板的第一主表面上形成第一组损伤径迹并在第二主表面上形成第二组损伤径迹，使得传递到基于玻璃的基板的能量高于第一组损伤径迹的损伤阈值而低于第二组损伤径迹的损伤阈值。通常应当理解在基于玻璃的基板上形成一个或多个损伤径迹的其他手段，并且其旨在包括在本公开的范围内。
形成损伤径迹可以包括任何形成技术，并且本公开不限于任何特定技术。示例性的形成技术可以包括但不限于机械钻孔、蚀刻、激光烧蚀、激光辅助工艺、激光损伤和蚀刻工艺、喷砂、磨料水射流加工、聚焦电热能或任何其他合适的形成技术。
在步骤515中，例如，通过放置在蚀刻剂浴(例如，第一蚀刻剂浴)中，将基于玻璃的基板暴露于蚀刻剂，并以特定的蚀刻速率(例如，第一蚀刻速率)蚀刻，以去除激光损伤区域和/或扩大导向孔，从而形成过孔的至少一部分。在其他实施方式中，暴露于蚀刻剂可以通过任何常规手段实现，包括但不限于用蚀刻剂喷涂或施加蚀刻剂乳膏。第一蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。酸蚀刻剂的说明性实例包括但不限于含有一定量硝酸(HNO3)的蚀刻剂、含有氢氟酸(HF)的蚀刻剂和/或类似物。碱蚀刻剂的说明性实例包括但不限于碱性蚀刻剂，例如氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化铵(NH4OH)等。在一些实施方式中，第一蚀刻剂浴可以是约9.8％(w/w)的氢氟酸水溶液的静止(例如，未搅拌)浴。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂浴。第一蚀刻速率类似地不受本公开的限制，可以是任何蚀刻速率。在一些实施方式中，第一蚀刻速率可以是约2.8纳米/分钟(nm/min)至约3.2nm/min，包括约2.8nm/min，约2.9nm/min，约3.0nm/min，约3.1nm/min，约3.2nm/min，或这些值中任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，第一蚀刻速率可以是约3nm/min。在一些实施方式中，如本文中更详细描述的，步骤515可以创建过孔的第一锥形区域。
在经过一段时间之后和/或在去除特定量的基于玻璃的基板之后，可以在步骤520中从蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中移出基于玻璃的基板。在一些实施方式中，特定时间量可以是例如约5分钟至约120分钟，包括约5分钟，约15分钟，约30分钟，约60分钟，约120分钟，或者这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，特定时间量可以为约75分钟。在另一个特定实施方式中，特定时间量可以是约14分钟。在不脱离本公开的范围的情况下，可以预期其他时间。在一些实施方式中，所测量的从第一主表面和第二主表面之一去除的基于玻璃的基板的特定量可以是例如约10微米的材料至约200微米的材料，包括10微米的材料，约50微米的材料，约100微米的材料，约150微米的材料，约200微米的材料，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，经测量，可以从第一主表面和第二主表面之一去除约42微米或约180微米的材料。
在步骤525中，可从基于玻璃的基板上洗去蚀刻剂材料。在一些实施方式中，可以用含盐酸(HCl)的溶液(例如0.5M HCl溶液)漂洗基于玻璃的基板。在一些实施方式中，可以用去离子水漂洗基于玻璃的基板。在一些实施方式中，可以用第一漂洗液漂洗基于玻璃的基板，然后用第二漂洗液漂洗。例如，可以用0.5M HCl溶液漂洗基于玻璃的基板，然后再用去离子水溶液漂洗。在一些实施方式中，可以将基于玻璃的基板漂洗特定的时间，以确保已经去除所有蚀刻剂材料和/或分离从蚀刻剂中去除的所有晶片材料，例如，约10分钟。在一个特定的实施方式中，可以在0.5M HCl溶液中漂洗基于玻璃的基板10分钟，然后用去离子水漂洗10分钟。
在步骤535中，将基于玻璃的基板暴露于蚀刻剂，例如蚀刻剂浴(例如，第二蚀刻剂浴)，并以特定的蚀刻速率(例如，第二蚀刻速率)进行蚀刻。在其他实施方式中，暴露于蚀刻剂可以通过任何常规手段实现，包括但不限于用蚀刻剂喷涂或施加蚀刻剂乳膏。第二蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。第二蚀刻剂通常可以具有与第一蚀刻剂不同的浓度。例如，如上所述的第一蚀刻剂可以具有比第二蚀刻剂更高的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂浓度。在其他实施方式中，第一蚀刻剂可以具有比第二蚀刻剂更低的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂浓度。在特定实施方式中，第二蚀刻剂浴可以是6M NaOH溶液。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。第二蚀刻速率类似地不受本公开的限制，并且可以是任何蚀刻速率。在特定实施方式中，第二蚀刻速率可以是约30nm/min。在一些实施方式中，如上所述的第一蚀刻速率可以大于第二蚀刻速率。在其他实施方式中，第一蚀刻速率可以小于第二蚀刻速率。在一些实施方式中，步骤535可以创建过孔的第二锥形区域，如本文中更详细描述的。
在经过一段时间之后和/或在去除了特定数量的基于玻璃的基板之后，可以在步骤540中从蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中移出基于玻璃的基板。在一些实施方式中，特定的时间量可以是例如约3天。在其他实施方式中，特定的时间量可以是约6小时。在不脱离本公开的范围的情况下，可以预期其他时间。在一些实施方式中，从第一主表面和第二主表面之一测量，被去除的基于玻璃的基板的特定量可以是例如约65微米的材料。
蚀刻剂可以具有本文未具体描述的一种或多种其他特性。例如，在一些实施方式中，可以将蚀刻剂浴维持在特定温度。一种这样的示例性温度为约85℃。
在步骤545中，可以漂洗基于玻璃的基板以去除蚀刻剂材料。例如，可以用去离子水漂洗基于玻璃的基板。所得的基于玻璃的基板包括具有一个或多个几何特征的至少一个对称过孔。例如，所得过孔在第一主表面和第二主表面处的直径可以为约100微米，腰部直径为约40微米，并且内壁具有第一锥形区域和第二锥形区域，该第一锥形区域从第一主表面朝向第二主表面以3:1的锥度延伸约115微米，该第二锥形区域在其与所述第一锥形区域的相交部与所述基板的中心之间以30:1的锥度延伸。
为了产生附加的锥形区域，例如，如图5B所示，可以针对每个附加的锥形区域重复结合步骤535-545描述的过程。应当理解，改变蚀刻剂浴的一个或多个特性和/或改变蚀刻速率可以导致具有特定特性的附加的锥形区域。
下面的实施例1描述了采用本文结合图5A所描述的步骤创建的过孔的具体实例：
实施例1
可以通过以下步骤形成具有对称的分段锥形的玻璃通孔。
·起初使用1064nm皮秒激光在0.7毫米厚、150毫米直径的玻璃基晶片中形成损伤径迹。该能量密度被选择为沿着激光的整个轴线高于玻璃基晶片的损伤阈值。
·将晶片放在9.8％(w/w)氢氟酸水溶液的静止水浴中75分钟(去除约180微米)。该过程的蚀刻速率约为3(例如2.8-3.2)。
·然后将这些晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。
·然后将这些晶片浸入85℃的6M氢氧化钠浴中3天(去除约65微米)。该过程的蚀刻速率约为30。
·然后从碱性浴中取出工艺载体，并用大量的去离子水漂洗。
·这导致基板上的过孔被打开，入口直径为100微米，腰部直径为40微米，从表面开始的前115微米深具有3:1的锥度，而到基板中心的剩余距离的锥度为30:1。
在一些实施方式中，参考图5A描述的过程的至少一部分也可用于创建盲孔。下面的实施例2描述了这样的说明性过程：
实施例2
可以通过以下步骤形成具有分段变化的侧壁锥度的盲孔：
·起初使用1064nm皮秒激光在0.7毫米厚、150毫米直径的玻璃基晶片中形成损伤径迹。该能量密度朝向玻璃中心且在一侧低于玻璃基晶片的玻璃组合物的损伤阈值。
·将玻璃晶片放在9.8％(w/w)氢氟酸水溶液的静止浴中14分钟(去除约42微米)。该过程的蚀刻速率约为3(例如2.8-3.2)。
·然后，将这些晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。
·然后将这些晶片浸入85℃的6M氢氧化钠浴中6小时(去除约6微米)。该过程的蚀刻速率约为30。
·然后从碱性浴中取出载体，并用大量的去离子水漂洗。
·这导致基板上的过孔被打开，入口直径为36微米，深度为228微米，从表面开始的前54微米具有3:1的锥度，而到盲孔末端的剩余距离的锥度30:1，如图6所示。
图7描绘了形成具有本文所述的一个或多个过孔的基于玻璃的基板的另一种方法。所得的基于玻璃的基板可以具有一个或多个对称的过孔，该过孔的侧壁的斜度连续变化，例如，如图3D所示，这与根据图5A所示的方法形成的基于玻璃的基板相反，在图5A所示的方法中，一个或多个过孔具有变化的斜度的不同锥形区域，如本文所述。图7所示的步骤仅是示例性的，并且可以排除步骤或包括附加步骤。在步骤705中，可以提供基于平面玻璃的基板。如本文所述，基于玻璃的基板通常可以是适合于产生从其中通过的过孔的基于玻璃的基板。在特定示例中，基于玻璃的基板可以是厚0.5mm、直径150mm的晶片。
在步骤710中，如以上结合图5A中的步骤510所述，可以在基于玻璃的基板上形成一个或多个损伤区域或导向孔。可以选择激光的能量密度(例如，传递到基于玻璃的基板的能量)，使得其高于沿着基于玻璃的基板的至少一部分(例如，若需要通孔，则沿着基于玻璃的基板的整个宽度)并且沿着激光的整个轴线的损伤阈值。在需要盲孔的实施方式中，形成一个或多个损伤径迹可以包括在基板的第一主表面上形成第一组损伤径迹并在第二主表面上形成第二组损伤径迹，使得传递到基于玻璃的基板的能量高于第一组损伤径迹的损伤阈值并且低于第二组损伤径迹的损伤阈值。通常应当理解在基于玻璃的基板上形成一个或多个损伤径迹的其他手段，并且其旨在包括在本公开的范围内。
在步骤715中，将基于玻璃的基板暴露于蚀刻剂，例如蚀刻剂浴。在其他实施方式中，蚀刻剂的暴露可以通过任何常规手段实现，包括但不限于喷涂蚀刻剂或施加蚀刻剂霜。如本文更详细描述的，第一蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。在一些实施方式中，蚀刻剂可以是静止浴。蚀刻剂通常可以是任何溶液，包括水性溶液、水、水和其他可与水混溶的有机溶剂(例如乙二醇、丙二醇和/或类似物)的混合物。在一些实施方式中，蚀刻剂可以包含氢氧化钠溶液。在一些实施方式中，蚀刻剂可以包含氢氧化钾溶液。蚀刻剂的浓度可以是例如约4M至约12M。在特定的实施方式中，蚀刻剂可包含约12M氢氧化钠水溶液。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。
可以首先将蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)置于特定温度，并且可以在步骤720中在一段时间内调节温度。也就是说，蚀刻剂温度可以在一段时间内升高和/或降低。例如，温度可以在一段时间内升高，在一段时间内降低，在一段时间内以交替的增量升高和降低等等。温度的升高和降低可以线性地发生(例如，温度连续地升高或降低)，或者可以逐步的方式发生(例如，在经过特定时间之后以特定的量升高或降低温度)。在一些实施方式中，该时间可以对应于完成特定蚀刻过程所需的时间量。蚀刻剂温度不受本公开的限制，并且通常可以是任何温度，特别是被理解为适合于本文所述的蚀刻方法的温度。例如，浴温可以为约95℃至约130℃，包括约95℃，约100℃，约110℃，约120℃，约130℃或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。蚀刻剂的温度可能影响反应时间。在特定的实施方式中，可将蚀刻剂初始设定为120℃，并在12小时内线性增加至130℃，然后在130℃的恒定温度下放置约22小时。
在一些实施方式中，可以在步骤725中调节蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中酸或碱蚀刻剂的浓度。也就是说，浴中蚀刻剂的浓度可以在一段时间内增加和/或降低。例如，浓度可以随时间段增加，随时间段减小，可以随时间段以交替增量增加和减小等。浓度的增加和降低可以线性地发生(例如，连续地增加或减少浓度)，或者可以逐步的方式发生(例如，在经过特定的时间之后以特定的量增加或减少浓度)。在一些实施方式中，该时间可以对应于完成特定蚀刻过程所需的时间量。蚀刻剂浓度不受本公开的限制，并且通常可以是蚀刻剂的任何浓度，特别是被理解为适合于本文描述的蚀刻方法的蚀刻剂浓度。
在一些实施方式中，可以在步骤730中调节施加在蚀刻剂浴上的搅拌程度。也就是说，可以在一段时间内或多或少地剧烈搅拌蚀刻剂浴。搅拌可通过通常理解的搅拌过程完成，例如机械搅拌、超声处理、常规混合、常规搅拌及其任意组合。搅拌程度可在一段时间内增加，在一段时间内降低，在一段时间内以交替增量增加和降低，等等。搅拌程度的增加和降低可以线性发生(例如，连续增加或降低搅拌程度)，也可以逐步发生(例如，在特定时间后增加或降低特定量的搅拌程度)。在一些实施方式中，该时间可以对应于完成特定蚀刻过程所需的时间量。搅拌的程度不受本公开的限制，并且通常可以是任何搅拌的程度，特别是被理解为适合于本文所述的蚀刻方法的蚀刻剂的程度。
在步骤735中，可以蚀刻基板。应当理解，蚀刻过程可在步骤715中基板暴露于蚀刻剂就立即发生，并且可以在如上所述的各种调制过程期间继续发生。蚀刻发生后，可将基板从浴中取出。蚀刻所需的时间不受本公开的限制，并且通常可以是如本文所述完成蚀刻所需的任何时间。例如，时间可以是但不限于约10小时至约200小时，包括约10小时，约50小时，约100小时，约150小时，约200小时或这些值中任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。
在步骤740中，如本文所述，可从基于玻璃的基板洗去蚀刻剂材料。例如，可以用0.5M HCl溶液漂洗基于玻璃的基板，然后再用去离子水溶液漂洗。在特定的实施方式中，可以在0.5M HCl溶液中漂洗基于玻璃的基板10分钟，然后用去离子水漂洗10分钟。
实施例3描述了根据参考图7所述的各种过程形成的过孔。
实施例3
具有对称分段锥度的玻璃通孔可以通过以下步骤形成：
·起初使用1064nm皮秒激光在0.5毫米厚、150毫米直径的玻璃基晶片中形成损伤径迹。该能量密度被选择为沿着激光的整个轴线都高于玻璃基晶片的损伤阈值。
·将晶片放置在静止的12M氢氧化钠水溶液浴中。起初将温度设置为120℃，但在12小时内线性升高至130℃。
·然后将晶片在130℃的恒温下再蚀刻22小时。
·然后将这些晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。这产生了具有如图8所示的轮廓的过孔。
实施例4描绘了根据参考图7所述的各种过程形成的另一过孔。
实施例4
可以通过以下步骤形成具有连续变化的侧壁锥度的盲孔：
·起初使用1064nm皮秒激光在0.7毫米厚、150毫米直径的玻璃基晶片中形成损伤径迹。该能量密度朝向玻璃中心且在一侧低于玻璃基晶片组合物的损伤阈值。
·将晶片放置在静止的12M氢氧化钠水溶液浴中。起初将温度设置为120℃，但在12小时内线性增加至130℃。
·然后将晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。
·这导致基板上的过孔被打开，入口直径为16微米，侧壁轮廓如图9所示。
图10描绘了根据一个实施方式形成基于玻璃的基板的方法，所述基板包括至少一个具有多个锥形区域的非对称过孔(例如，如图3G所示的盲孔，或者如图3C或图3F所示的玻璃通孔)。图10所示的步骤仅是示例性的，并且可以排除步骤或包括附加步骤。
在步骤1005中，可以提供基于平面玻璃的基板。在特定示例中，基于玻璃的基板可以是厚0.75mm、直径150mm的晶片。在步骤1010中，可以在基于玻璃的基板上形成一个或多个损伤径迹，如上文结合图5中步骤510更详细描述的。
在步骤1015中，将第一抗蚀刻涂层(例如，牺牲涂层)施加到基于玻璃的基板的第一侧(例如，第一表面)。如本文所述，第一抗蚀刻涂层通常可以是放置在基于玻璃的基板上以避免在基于玻璃的基板暴露于蚀刻剂(例如蚀刻剂浴)时发生蚀刻的任何涂层。另外，第一抗蚀刻涂层可以是可以临时施加的任何涂层。也就是说，第一耐蚀刻涂层可以是随后可从基于玻璃的基板上去除的材料，如本文更详细描述的。可以通过任何合适的方法将第一抗蚀刻涂层施加到基于玻璃的基板的第一侧。可以采用的方法的说明性示例包括化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、电离沉积、物理气相沉积(PVD)以及材料的直接施加。第一抗蚀刻涂层的说明性示例可以包括但不限于包含掺杂和未掺杂的氧化硅、碳化硅和氮化硅，聚四氟乙烯(PTFE)带和/或类似物的涂层。基于玻璃的基板的第一侧可以是基于玻璃的基板的第一主表面或基于玻璃的基板的第二主表面。在特定实施方式中，基于玻璃的基板的第一侧被PTFE带掩蔽，并且将O形环压在基于玻璃的基板的边缘，以将PTFE带的边缘密封到表面。
在步骤1025中，将基于玻璃的基板暴露于蚀刻剂，例如蚀刻剂浴(例如，第一蚀刻剂浴)，并以特定的蚀刻速率(例如，第一蚀刻速率)进行蚀刻。在其他实施方式中，暴露于蚀刻剂可以通过任何常规手段实现，包括但不限于用蚀刻剂喷涂或施加蚀刻剂乳膏。第一蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。蚀刻剂通常可以是任何溶液，包括水溶液、水、水和其他可与水混溶的有机溶剂(例如乙二醇、丙二醇和/或类似物)的混合物。在一些实施方式中，蚀刻剂可以包含氢氧化钠溶液。在一些实施方式中，蚀刻剂浴可包含氢氧化钾溶液。蚀刻剂的浓度可以是例如约4M至约12M。在特定实施方式中，第一蚀刻剂可以是6M NaOH溶液。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。第一蚀刻速率类似地不受本公开的限制，并且可以是任何蚀刻速率。蚀刻速率的说明性示例包括但不限于约10nm/min至约100nm/min，包括约10nm/min，约20nm/min，约30nm/min，约40nm/min，约50nm/min，约60nm/min，约70nm/min，约80nm/min，约90nm/min，约100nm/min或这些值中任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，第一蚀刻速率可以为约30nm/min。在一些实施方式中，如上所述的第一蚀刻速率可以大于第二蚀刻速率(如下所述)。在其他实施方式中，第一蚀刻速率可以小于第二蚀刻速率。在一些实施方式中，根据步骤1025蚀刻基板可以得到每个过孔的第一锥形区域。
第一蚀刻剂可以具有本文未具体描述的一个或多个其他特性。例如，在一些实施方式中，可以将蚀刻剂浴维持在特定温度。一种这样的示例性温度为约85℃。
在经过一段时间之后和/或在去除了特定数量的基于玻璃的基板之后，可以在步骤1030将基于玻璃的基板从蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中移出。在一些实施方式中，特定的时间量可以是例如约10小时。在不背离本公开的范围的情况下，可以设想其他时间，例如，上文参考图7所描述的时间。被去除的基于玻璃的基板的具体量可以根据过孔的期望形状和尺寸而变化。例如，经测量，可从第一主表面和第二主表面之一去除约1微米的材料至约20微米的材料，包括约1微米，约5微米，约10微米，约15微米，约20微米，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，经测量，可从第一主表面和第二主表面之一(即不包含抗蚀刻涂层的表面)去除的材料的量可以是约8.5微米的材料。
在步骤1035中，可从基于玻璃的基板洗去蚀刻剂材料。在一些实施方式中，基于玻璃的基板可以用包含盐酸(HCl)的溶液(例如0.5M HCl溶液)和/或去离子水漂洗，如本文中更详细描述的。在一些实施方式中，可以将基于玻璃的基板漂洗特定的时间，例如10分钟，以确保已经去除所有蚀刻剂材料和/或分离从蚀刻剂中去除的所有晶片材料。
在步骤1040中，将基于玻璃的基板暴露于另一蚀刻剂，例如浴(例如，第二蚀刻剂浴)，并以特定的蚀刻速率(例如，第二蚀刻速率)进行蚀刻。第二蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。第二蚀刻剂通常可以具有与第一蚀刻剂不同的浓度。例如，如上所述的第一蚀刻剂可以具有比第二蚀刻剂更高的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂浓度。在其他实施方式中，第一蚀刻剂可以具有比第二蚀刻剂更低的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂浓度。在一些实施方式中，第二蚀刻剂可以是约9.8％(w/w)的氢氟酸水溶液的静止浴。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。第二蚀刻速率类似地不受本公开的限制，并且可以是任何蚀刻速率。例如，第二蚀刻速率可以是约1微米/分钟至约5微米/分钟，包括约1微米/分钟，约2微米/分钟，约3微米/分钟，约4微米/分钟，约5微米/分钟，或这些值中任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，第二蚀刻速率可以是约3微米/分钟。在一些实施方式中，根据步骤1040蚀刻基板可以为每个过孔产生第二锥形区域。
在经过一段时间之后和/或在去除了特定量的基于玻璃的基板之后，可以在步骤1045将基于玻璃的基板从蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中移出并漂洗。时间通常不受本公开的限制，并且可以是任何时间。例如，时间可以是从约5分钟到约40分钟，包括约5分钟，约10分钟，约15分钟，约20分钟，约25分钟，约30分钟，约35分钟，约40分钟，或这些值中任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，特定的时间量可以是约19分钟。在不脱离本公开的范围的情况下，可以预期其他时间。从第一主表面和第二主表面之一(例如，不包含第一抗蚀刻涂层的表面)测量的从基板去除的材料的量不受本公开的限制，可以是任何数量的材料。例如，可以去除约10微米至约100微米的材料，包括约10微米，约20微米，约30微米，约40微米，约50微米，约60微米，约70微米，约80微米，约90微米，约100微米或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，从第一主表面和第二主表面之一(例如，不包含第一抗蚀刻涂层的表面)测量，被去除的基于玻璃的基板的特定量可以是约58微米的材料。在一些实施方式中，如本文更详细描述的，可以用包含盐酸(HCl)的溶液和/或去离子水漂洗基于玻璃的基板。在一些实施方式中，可以将基于玻璃的基板漂洗特定的时间，以确保已经去除所有蚀刻剂材料和/或分离从蚀刻剂中去除的所有晶片材料，例如，10分钟。
在步骤1050中，可以从基于玻璃的基板上去除第一抗蚀刻涂层。该去除可以通过用于去除牺牲涂层的任何合适的方法来完成，并且不受本公开的限制。在步骤1055中，将第二抗蚀刻涂层(例如牺牲涂层)施加到基板的第二侧。第二抗蚀刻涂层可以是任何涂层，并且可以通过以上结合步骤1015所述的任何方法来施加。
在步骤1060中，将基于玻璃的基板放置在另一蚀刻剂中，例如蚀刻剂浴(例如，第三蚀刻剂浴)，并以特定的蚀刻速率(例如，第三蚀刻速率)进行蚀刻。第三蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。第三蚀刻剂通常可以具有与第一蚀刻剂和/或第二蚀刻剂不同的浓度。例如，如上所述的第一蚀刻剂和/或第二蚀刻剂可以比第三蚀刻剂浴具有更高浓度的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。在其他实施方式中，第一蚀刻剂浴和/或第二蚀刻剂浴可以具有比第三蚀刻剂更低的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂浓度。在一些实施方式中，第三蚀刻剂可以是约9.8％(w/w)的氢氟酸水溶液的静止浴。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。第三蚀刻速率类似地不受本公开的限制，可以是任何蚀刻速率。在一些实施方式中，第三蚀刻速率可以是约1微米/分钟至约5微米/分钟，包括约1微米/分钟，约2微米/分钟，约3微米/分钟，约4微米/分钟，约5微米/分钟，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，第三蚀刻速率可以是约3微米/分钟。在一些实施方式中，根据步骤1060蚀刻基板可以为每个过孔产生第三锥形区域。
在经过一段时间之后和/或在去除了特定数量的基于玻璃的基板之后，可以在步骤1065中从蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中移出基于玻璃的基板。时间不受本公开的限制，并且可以是任何时间。例如，时间可以是但不限于约5分钟至约30分钟，包括约5分钟，约10分钟，约15分钟，约20分钟，约25分钟，约30分钟，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，特定的时间量可以是约17分钟。在不脱离本公开的范围的情况下，可以预期其他时间。从第一主表面和第二主表面之一(例如，不包含第一抗蚀刻涂层的表面)测量的从基板去除的材料的量不受本公开的限制，可以是任何数量的材料。例如，可以去除约10微米至约100微米的材料，包括约10微米，约20微米，约30微米，约40微米，约50微米，约60微米，约70微米，约80微米，约90微米，约100微米或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，从第一主表面和第二主表面之一(例如，不包含第二抗蚀刻涂层的表面)测量，被去除的基于玻璃的基板的特定量可以是约52微米的材料。
在步骤1070中，可以漂洗基于玻璃的基板。在一些实施方式中，如本文更详细描述的，可以用包含盐酸(HCl)的溶液和/或去离子水漂洗基于玻璃的基板。
在步骤1080中，将基于玻璃的基板暴露于又一种蚀刻剂，例如蚀刻剂浴(例如，第四蚀刻剂浴)，并以特定的蚀刻速率(例如，第四蚀刻速率)进行蚀刻。第四蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。第四蚀刻剂通常可以是任何溶液，包括水溶液、水、水与其他可与水混溶的有机溶剂(例如乙二醇、丙二醇和/或类似物)的混合物。在一些实施方式中，第四蚀刻剂可以包含氢氧化钠溶液。在一些实施方式中，第四蚀刻剂可以包含氢氧化钾溶液。第四蚀刻剂的浓度可以是例如约4M至约12M。在特定实施方式中，第四蚀刻剂可以是6M NaOH溶液。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。第四蚀刻速率类似地不受本公开的限制，可以是任何蚀刻速率。在一些实施方式中，第四蚀刻速率可以是约10nm/min至约100nm/min，包括约10nm/min，约20nm/min，约30nm/min，约40nm/min，约50nm/min，约60nm/min，约70nm/min，约80nm/min，约90nm/min，约100nm/min，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，第四蚀刻速率可以是约30nm/min。在一些实施方式中，如上所述的第四蚀刻速率可以大于第一蚀刻速率、第二蚀刻速率和/或第三蚀刻速率。在其他实施方式中，第四蚀刻速率可以小于第一蚀刻速率、第二蚀刻速率和/或第三蚀刻速率。在一些实施方式中，根据步骤1080蚀刻基板可以为每个过孔产生第四锥形区域。
第四蚀刻剂可以具有本文未具体描述的一种或多种其他特性。例如，在一些实施方式中，可以将蚀刻剂浴维持在特定温度。一种这样的示例性温度为约85℃。
在经过一段时间之后和/或在去除了特定数量的基于玻璃的基板之后，可以在步骤1085中从蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中移出基于玻璃的基板。时间不受本公开的限制，可以是任何时间。例如，时间可以是从约1小时到约24小时，包括约1小时，约4小时，约6小时，约8小时，约12小时，约16小时，约20小时，约24小时，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，特定的时间量可以是例如约5小时。在不脱离本公开的范围的情况下，可以预期其他时间。从第一主表面和第二主表面之一(例如，不包含第一抗蚀刻涂层的表面)测量的从基板去除的材料的数量不受本公开的限制，可以是任何数量的材料。例如，可以去除约1微米至约20微米的材料，包括约1微米，约5微米，约10微米，约15微米，约20微米或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，从第一主表面和第二主表面之一(即不包含抗蚀刻涂层的表面)测量的被去除的基于玻璃的基板的特定量可以是约4.5微米的材料。
在步骤1090中，可以从基于玻璃的基板洗去蚀刻剂材料。在一些实施方式中，可以用去离子水漂洗基于玻璃的基板。
在步骤1095中，可以从基于玻璃的基板上去除第二抗蚀刻涂层。该去除可以通过用于去除牺牲涂层的任何合适的方法来完成，并且不受本公开的限制。所得的基板可以包括例如过孔，该过孔在第一主表面上具有约150微米的直径，在第二主表面上具有约45微米的直径，在距第一主表面约75微米的位置处的腰部直径为约20微米，从第一主表面到与第二锥形区域的相交部的第一锥形区域在约200微米的长度上具有约30:1的锥度，从与第一锥形区域的相交部到与第三锥形区域的相交部的第二锥形区域在约175微米的长度上具有约3:1的锥度，并且从与第二锥形区域的相交部到中点的第三锥形区域在约125微米的长度上具有约30:1的锥度。另外，第四锥形区域可以从中点朝向第二主表面延伸，并且在约100微米的长度上可以具有约3:1的锥度。从第一主表面到第二主表面的总距离可以是约300微米。
应当理解的是，对于过孔中的后续锥形区域，可以重复结合图10所述的各种过程。例如，可以根据需要重复步骤1005-1015、步骤1025-1035、步骤1040-1045、步骤1050-1070和/或步骤1080-1095的各种组合。
实施例5描绘了通过结合图10描述的各种过程所形成的示例性过孔。
实施例5
具有不对称分段变化的侧壁锥度的玻璃通孔可以通过以下步骤形成：
·起初使用1064nm皮秒激光在0.75毫米厚、150毫米直径的玻璃基晶片中形成损伤径迹。该能量密度沿激光的整个轴线都高于玻璃基晶片的损伤阈值。
·玻璃基晶片的B侧用PTFE带掩蔽。将O形环压在基板的边缘，以将带的边缘密封到表面。
·然后将玻璃基晶片浸入85℃的6M氢氧化钠浴中10小时(去除约8.5微米)。该过程的蚀刻速率约为30。
·然后将晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。
·将晶片放在9.8％(w/w)氢氟酸水溶液的静止浴中19分钟(去除约58微米)。该过程的蚀刻速率约为3(例如2.8-3.2)。
·然后将晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。
·从B侧去除掩模。玻璃基晶片的A侧用PTFE带掩蔽。将O形环压在基板的边缘上，以将带的边缘密封到表面。
·将晶片放在9.8％(w/w)氢氟酸水溶液的静止浴中17分钟(除去约52微米)。该过程的蚀刻速率约为3(例如2.8-3.2)。
·然后将晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。
·然后将晶片以6.4mm的间距放置在工艺载体中。然后将工艺载体在85℃下浸入6M氢氧化钠浴中5小时(除去约4.5微米)。该过程的蚀刻速率约为30。
·然后从碱性浴中取出晶片，并用大量的去离子水漂洗。
·从A侧去除掩模。
·这导致基板上的过孔被打开，在A侧的入口直径为150微米，在B侧的入口直径为45微米，在z＝-75微米处的腰部直径为20微米，距A侧表面200微米的第一个深度的锥度为30:1，然后是另外175微米的锥度为3:1，接着是125微米的锥度开口为30:1，然后玻璃反面100微米的锥度开口为3:1。如图11所示，最终玻璃厚度为600微米。
本文结合图12描述的方法可用来形成不对称的玻璃过孔，该玻璃过孔的内壁具有连续变化的锥度，例如，如图3E所示。
仍然参考图12，在步骤1205中，可以提供基于平面玻璃的基板。如本文所述，基于玻璃的基板通常可以是适合于产生从其中通过的过孔的基于玻璃的基板。在特定示例中，基于玻璃的基板可以是厚0.56mm、直径150mm的晶片。
在步骤1210中，可以在基于玻璃的基板上形成一个或多个损伤径迹，如以上结合图5A中的步骤510更详细描述的。在步骤1215中，将第一抗蚀刻涂层(例如，牺牲涂层)施加到基于玻璃的基板的第一侧(例如，第一表面)，例如前文结合图10中的步骤1015所述的抗蚀刻涂层。
在步骤1220中，将基于玻璃的基板暴露于蚀刻剂，例如蚀刻剂浴(例如，第一蚀刻剂浴)。在其他实施方式中，暴露于蚀刻剂可以通过任何常规方式实现，包括但不限于用蚀刻剂喷涂或施加蚀刻剂乳膏。第一蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。在特定实施方式中，第一蚀刻剂可以是12M NaOH溶液。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。
可以首先将蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)置于特定的温度，并且可以在步骤1225中在一段时间内调节温度，如以上结合图7中的步骤720所更详细描述的。7。蚀刻剂温度不受本公开的限制，通常可以是任何温度，特别是被理解为适合于本文所述的蚀刻工艺的温度。例如，蚀刻剂温度可以是从约95℃到约130℃，包括约95℃，约100℃，约110℃，约120℃，约130℃或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。蚀刻剂的温度可能影响反应时间。在特定实施方式中，蚀刻剂可最初设定为120℃，并在16.5小时的时间内线性增加至130℃。在一些实施方式中，可以在步骤1230中调节浴中酸或碱蚀刻剂的浓度，如以上结合图7中的步骤725所更详细描述的。在一些实施方式中，可以在步骤1235中调节施加在浴上的搅拌程度，如以上结合图7中的步骤730所更详细描述的。
可以在步骤1240和步骤1245中从浴中移出基于玻璃的基板，可以从基于玻璃的基板洗去蚀刻剂材料。在一些实施方式中，可以用包含盐酸(HCl)的溶液和/或去离子水漂洗基于玻璃的基板。在特定的实施方式中，可以在0.5M HCl溶液中将基于玻璃的基板漂洗10分钟，然后用去离子水漂洗10分钟。
在步骤1250中，可以从基于玻璃的基板上去除第一抗蚀刻涂层。该去除可以通过用于去除牺牲涂层的任何合适的方法来完成，并且不受本公开的限制。在步骤1255中，将第二抗蚀刻涂层(例如，牺牲涂层)施加到基板的第二侧，如以上结合图10中的步骤1055所更详细描述的。
在步骤1260中，将基于玻璃的基板暴露于另一种蚀刻剂，例如蚀刻剂浴(例如，第二蚀刻剂浴)，并以特定的蚀刻速率蚀刻，以获得具有不对称轮廓的过孔，如本文更详细描述的。第二蚀刻剂可以是例如酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。第二蚀刻剂通常可以具有与第一蚀刻剂不同的浓度。例如，如上所述的第一蚀刻剂可以比第二蚀刻剂具有更高的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂浓度(初始或最终)。在其他实施方式中，第一蚀刻剂可以具有比第二蚀刻剂更低的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂浓度(初始或最终)。蚀刻剂的浓度不受本公开的限制，可以包含任何浓度。例如，浓度可以是约0.5％(w/w)至约20％(w/w)的氢氟酸水溶液，包括约0.5％(w/w)，约1％(w/w)，约5％(w/w)，约10％(w/w)，约15％(w/w)，约20％(w/w)，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，第二蚀刻剂可以是约9.8％(w/w)的氢氟酸水溶液的静止浴。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，也可以使用现在已知或以后开发的其他蚀刻剂。第二蚀刻速率类似地不受本公开的限制，并且可以是任何蚀刻速率。在一些实施方式中，第二蚀刻速率可以是约1微米/分钟至约5微米/分钟，包括约1微米/分钟，约2微米/分钟，约3微米/分钟，约4微米/分钟，约5微米/分钟，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在特定实施方式中，第二蚀刻速率可以是约3微米/分钟。
在经过一段时间之后和/或在去除了特定量的基于玻璃的基板之后，可以在步骤1265中从蚀刻剂(例如，蚀刻剂浴)中移出基于玻璃的基板。时段不受本公开的限制，并且通常可以是任何时间。例如，时间可以是从约5分钟到约60分钟，包括约5分钟，约10分钟，约20分钟，约30分钟，约40分钟，约50分钟，约60分钟或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，特定的时间量可以是例如约44分钟。在不脱离本公开的范围的情况下，可以预期其他时间。从第一主表面和第二主表面之一(例如，不包含第二抗蚀刻涂层的表面)测量，从基板去除的材料的数量不受本公开的限制，并且可以是任何数量的材料。例如，可以去除约10微米至约100微米的材料，包括约10微米，约20微米，约30微米，约40微米，约50微米，约60微米，约70微米，约80微米，约90微米，约100微米，或这些值中的任何两个值之间的任何值或范围(包括端点)。在一些实施方式中，从第一主表面和第二主表面之一(例如，不包含第二抗蚀刻涂层的表面)测量的被去除的基于玻璃的基板的特定量可以是例如约51微米的材料。
在步骤1270中，移出基于玻璃的基板并且可以漂洗基于玻璃的基板。在一些实施方式中，可以用包含去离子水的溶液漂洗基于玻璃的基板。
在步骤1275中，可以从基于玻璃的基板上去除第二抗蚀刻涂层。该去除可以通过用于去除牺牲涂层的任何合适的方法来完成，并且不受本公开的限制。所得的基板可以包括例如过孔，该过孔在第一主表面上具有约48微米的直径，在第二主表面上具有约109微米的直径，并具有约20微米的腰部直径，从第一主表面延伸约357微米的连续变化的轮廓，从第二主表面延伸124微米的3:1锥度。从第一主表面到第二主表面的总距离可以是约490微米。
实施例6描绘了通过结合图12描述的各种过程形成的说明性通孔。
实施例6
具有不对称连续变化的侧壁锥度的玻璃通孔可以通过以下步骤形成：
·起初使用1064nm皮秒激光在0.56毫米厚、150毫米直径的玻璃基晶片中形成损伤径迹。该能量密度沿激光的整个轴线都高于玻璃基晶片的损伤阈值。
·玻璃基晶片的A侧用PTFE带掩蔽。将O形环压在基板的边缘，以将带的边缘密封到表面。
·将晶片放置在静止12M氢氧化钠水溶液浴中。起初将温度设置为120℃，但在16.5小时内线性升高至130℃。
·然后将晶片在0.5M HCl中漂洗10分钟，然后在去离子水中漂洗10分钟。
·然后从A侧去除掩模，并在B侧施加类似的掩模。
·将晶片放在9.8％(w/w)氢氟酸水溶液的静止浴中44分钟(去除约51微米)。该过程的蚀刻速率约为3(例如2.8-3.2)。
·然后从碱性浴中取出晶片，并用大量的去离子水漂洗。
·这导致基板上的通孔被打开，A侧入口直径为48微米，B侧入口直径为109微米，腰部直径为20微米，连续变化的轮廓如下所示：从A侧延伸357微米，从B侧延伸124微米深的锥度为3:1。如图13所示，该基板为490微米厚。
现在应当理解，本文所述的实施方式总体涉及基于玻璃的基板，其包括在其中形成的一个或多个过孔，所述一个或多个过孔具有关于平行于基于玻璃的基板的两个主表面的平面对称或不对称的横截面，以及具有多个锥形区域的内壁。所述多个锥形区域中的每个锥形区域的斜度是连续的并且彼此不同。
实施方式1.一种制品，包括基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面到第二主表面通过基板延伸的锥形通孔，该锥形通孔包括横截面和内壁，该横截面关于平面对称，该平面位于基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间且与这两个主表面等距，该内壁包括位于所述第一主表面和所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的，并且第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度。
实施方式2.一种制品，包括基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面向第二主表面通过基板延伸的锥形过孔，该锥形过孔包括横截面和内壁，该横截面关于平面不对称，该平面位于基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间且与这两个主表面等距，该内壁包括位于所述第一主表面和所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的，并且
第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度。
实施方式3.任何前述实施方式所述的制品，其中：所述第一锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；以及第二锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比。
实施方式4.任何前述实施方式所述的制品，其中所述第一锥形区域以15微米至360微米的距离从所述第一主表面朝向所述第二主表面延伸。
实施方式5.任何前述实施方式所述的制品，其中所述第二锥形区域以35微米至175微米的距离从与所述第一锥形区域的相交部朝向所述第二主表面延伸。
实施方式6.实施方式1-4中任意一项所述的制品，其中所述第二锥形区域以35微米至175微米的距离从所述第二主表面朝向所述第一主表面延伸。
实施方式7.任何前述实施方式所述的制品，其中所述锥形过孔在所述第一主表面处的直径为10微米至250微米。
实施方式8.任何前述实施方式所述的制品，其中所述锥形过孔在所述平面处的直径为5微米至200微米。
实施方式9.任何前述实施方式所述的制品，其还包括在第一锥形区域和第二锥形区域之间的过渡区，其中该过渡区包括从第一锥形区域的斜度过渡到第二锥形区域的斜度的区域，使得切线相对于内壁的斜度变化至少0.57度。
实施方式10.实施方式9所述的制品，其中所述过渡区是点或延伸区域。
实施方式11.任何前述实施方式所述的制品，其中第一主表面和第二主表面之间的距离在25微米至3,000微米的范围内。
实施方式12.任何前述实施方式所述的制品，其中：所述内壁还包括第三锥形区域，并且第三锥形区域的斜度不同于第一锥形区域的斜度和第二锥形区域的斜度中的至少一个。
实施方式13.任何前述实施方式所述的制品，其中所述基于玻璃的基板是化学强化的。
实施方式14.任何前述实施方式所述的制品，其中所述基于玻璃的基板包括层压体。
实施方式15.任何前述实施方式所述的制品，其中所述锥形过孔填充有导电材料。
实施方式16.实施方式2-15中任意一项所述的制品，其中所述锥形过孔包括通孔。
实施方式17.实施方式2-15中任意一项所述的制品，其中所述锥形过孔包括盲孔。
实施方式18.一种半导体封装件，包括：基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面到第二主表面通过基板延伸的锥形通孔，该锥形通孔包括：横截面和内壁，该横截面关于平面对称，该平面位于基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间且与这两个主表面等距，该内壁包括位于所述第一主表面和所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的，并且第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度，导电材料设置在锥形通孔中，半导体器件电连接到设置在锥形通孔中的导电材料。
实施方式19.一种半导体封装件，包括：基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一段距离的第二主表面以及从第一主表面向第二主表面通过基板延伸的锥形过孔，该锥形过孔包括：横截面和内壁，该横截面关于平面不对称，该平面位于基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间且与这两个主表面等距，该内壁包括位于所述第一主表面和所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：第一锥形区域的斜度是恒定的，第二锥形区域的斜度是恒定的，并且第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度，导电材料设置在锥形过孔中，半导体器件连接到设置在锥形过孔中的导电材料。
实施方式20.一种形成包括至少一个过孔的基于玻璃的基板的方法，该方法包括：用第一蚀刻剂以第一蚀刻速率蚀刻具有至少一条损伤径迹的基于玻璃的制品；以及用第二蚀刻剂以第二蚀刻速率蚀刻所述基于玻璃的制品，其中第二蚀刻剂包含的蚀刻剂浓度不同于第一蚀刻剂浓度，以形成包括至少一个过孔的基于玻璃的基板，其中所述至少一个过孔包括具有第一恒定斜度的第一锥形区域和具有第二恒定斜度的第二锥形区域，所述第一恒定斜度和所述第二恒定斜度不相等。
实施方式21.实施方式20所述的方法，其中第一蚀刻剂比第二蚀刻剂包含更高浓度的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。
实施方式22.实施方式20或21所述的方法，其中第一蚀刻剂比第二蚀刻剂包含更低浓度的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。
实施方式23.实施方式22所述的方法，其中所述第一蚀刻剂和所述第二蚀刻剂各自包括酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。
实施方式24.实施方式20-23中任意一项所述的方法，其中所述第一蚀刻速率大于所述第二蚀刻速率。
实施方式25.实施方式20-23中任意一项所述的方法，其中所述第一蚀刻速率小于所述第二蚀刻速率。
实施方式26.实施方式20-25中任意一项所述的方法，其进一步包括形成所述至少一条损伤径迹，其中传递到平面的基于玻璃的制品的能量沿着基于玻璃的制品的整个宽度高于损伤阈值。
实施方式27.实施方式26所述的方法，其中形成所述至少一条损伤径迹包括形成损伤径迹，以使得传递到所述基于玻璃的制品的能量沿着所述基于玻璃的制品的第一侧高于所述损伤阈值，并且沿着所述基于玻璃的制品的第二侧低于所述损伤阈值。
实施方式28.实施方式20-27中任意一项所述的方法，还包括：
在用第一蚀刻剂蚀刻所述基于玻璃的制品之前，将第一抗蚀刻涂层施加到所述基于玻璃的制品的第一侧；在用第二蚀刻剂蚀刻所述基于玻璃的制品之后，从所述基于玻璃的制品的第一侧去除所述第一抗蚀刻涂层；
在所述基于玻璃的制品的第二侧施加第二抗蚀刻涂层；用第三蚀刻剂浴蚀刻在所述基于玻璃的制品的第二侧施加有所述第二抗蚀刻涂层的所述基于玻璃的制品；从平面的基于玻璃的制品的第二侧除去第二抗蚀刻涂层。
实施方式29.实施方式20-28中任意一项所述的方法，还包括：在第三蚀刻剂中蚀刻所述平面的基于玻璃的制品，以形成包括至少一个过孔的基于玻璃的基板。
实施方式30.实施方式20-29中任意一项所述的方法，还包括调节第一蚀刻剂和第二蚀刻剂中至少一种蚀刻剂的温度、蚀刻剂浓度以及搅拌程度中的至少一项。
实施方式31.实施方式20-30中任意一项所述的方法，其中所述至少一个过孔中的每一个过孔包括通孔或盲孔。
实施方式32.实施方式20-31中任意一项所述的方法，其中所述至少一个过孔包括关于平面对称的横截面，该平面在所述基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距。
实施方式33.实施方式20-32中任意一项所述的方法，其中所述至少一个过孔包括关于平面不对称的横截面，该平面在所述基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距。
实施方式34.一种形成包括至少一个通孔的基于玻璃的基板的方法，该方法包括：在蚀刻剂中蚀刻具有至少一条损伤径迹的基于玻璃的制品；调节蚀刻剂的温度、浓度和搅拌程度中的至少一项，以形成包括至少一个通孔的基于玻璃的基板，使得所述至少一个通孔包括连续变化的侧壁锥度和关于平面对称的横截面，该平面在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距。
实施方式35.一种形成包括至少一个盲孔的基于玻璃的基板的方法，该方法包括：在蚀刻剂中蚀刻具有至少一条损伤径迹的基于玻璃的制品；调节蚀刻剂的温度、浓度和搅拌程度中的至少一项，以形成包括至少一个盲孔的基于玻璃的基板，使得所述至少一个盲孔包括连续变化的侧壁锥度。
对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以对本文所述的实施方式进行各种修改和变化。因此，本说明书旨在涵盖本文描述的各种实施方式的修改和变化形式，只要这些修改和变化形式落在所附权利要求及其等同内容的范围内。
Claims (46)
1.一种包含具有几何属性的通孔的制品，包括：
基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一距离的第二主表面以及从第一主表面到第二主表面通过基板延伸的锥形通孔，该锥形通孔包括：
关于平面对称的横截面，所述平面在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距；以及
内壁，所述内壁具有位于第一主表面与所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：
第一锥形区域的斜度是恒定的，
第二锥形区域的斜度是恒定的，
所述第一锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；
所述第二锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；并且
第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度，
其中每个锥形区域的斜度表示为相对于垂直于和平行于第一主表面和/或第二主表面的轴线的比率。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述第一锥形区域以15微米至360微米的距离从所述第一主表面朝向所述第二主表面延伸。
3.根据权利要求1所述的制品，其中所述第二锥形区域以35微米至175微米的距离从与所述第一锥形区域的相交部朝向所述第二主表面延伸。
4.根据权利要求1所述的制品，其中所述第二锥形区域以35微米至175微米的距离从所述第二主表面朝向所述第一主表面延伸。
5.根据权利要求1所述的制品，其中所述锥形通孔在所述第一主表面处的直径为10微米至250微米。
6.根据权利要求1所述的制品，其中所述锥形通孔在所述平面处的直径为5微米至200微米。
7.根据权利要求1所述的制品，其还包括在第一锥形区域和第二锥形区域之间的过渡区，其中该过渡区包括从第一锥形区域的斜度过渡到第二锥形区域的斜度的区域，使得切线相对于内壁的斜度变化至少0.57度。
8.根据权利要求7所述的制品，其中所述过渡区是点或延伸区域。
9.根据权利要求1所述的制品，其中第一主表面和第二主表面之间的距离在25微米至3,000微米的范围内。
10. 根据权利要求1-9中任意一项所述的制品，其中：
所述内壁还包括第三锥形区域；并且
第三锥形区域的斜度不同于第一锥形区域的斜度和第二锥形区域的斜度中的至少一个。
11.根据权利要求1-9中任意一项所述的制品，其中所述基于玻璃的基板是化学强化的。
12.根据权利要求1-9中任意一项所述的制品，其中所述基于玻璃的基板是层压体。
13.根据权利要求1-9中任意一项所述的制品，其中所述锥形通孔填充有导电材料。
14.一种包含具有几何属性的过孔的制品，包括：
基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一距离的第二主表面以及从第一主表面向第二主表面通过基板延伸的锥形过孔，该锥形过孔包括：
关于平面不对称的横截面，所述平面在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距；以及
内壁，所述内壁具有位于第一主表面与所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：
第一锥形区域的斜度是恒定的，
第二锥形区域的斜度是恒定的，
所述第一锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；
所述第二锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；并且
第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度，
其中每个锥形区域的斜度表示为相对于垂直于和平行于第一主表面和/或第二主表面的轴线的比率。
15.根据权利要求14所述的制品，其中所述锥形过孔包括通孔。
16.根据权利要求14所述的制品，其中所述锥形过孔包括盲孔。
17.根据权利要求14所述的制品，其中所述第一锥形区域以15微米至360微米的距离从所述第一主表面朝向所述第二主表面延伸。
18.根据权利要求14所述的制品，其中所述第二锥形区域以35微米至175微米的距离从与所述第一锥形区域的相交部朝向所述第二主表面延伸。
19.根据权利要求14所述的制品，其中所述第二锥形区域以35微米至175微米的距离从所述第二主表面朝向所述第一主表面延伸。
20.根据权利要求14所述的制品，其中所述锥形过孔在所述第一主表面处的直径为10微米至250微米。
21.根据权利要求14所述的制品，其中所述锥形过孔在所述平面处的直径为5微米至200微米。
22.根据权利要求14所述的制品，其还包括在第一锥形区域和第二锥形区域之间的过渡区，其中该过渡区包括从第一锥形区域的斜度过渡到第二锥形区域的斜度的区域，使得切线相对于内壁的斜度变化至少0.57度。
23.根据权利要求22所述的制品，其中所述过渡区是点或延伸区域。
24.根据权利要求14所述的制品，其中第一主表面和第二主表面之间的距离在25微米至3,000微米的范围内。
25. 根据权利要求14-24中任意一项所述的制品，其中：
所述内壁还包括第三锥形区域；并且
第三锥形区域的斜度不同于第一锥形区域的斜度和第二锥形区域的斜度中的至少一个。
26.根据权利要求14-24中任意一项所述的制品，其中所述基于玻璃的基板是化学强化的。
27.根据权利要求14-24中任意一项所述的制品，其中所述基于玻璃的基板包含层压体。
28.根据权利要求14-24中任意一项所述的制品，其中所述锥形过孔填充有导电材料。
29.一种半导体封装件，包括：
基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一距离的第二主表面以及从第一主表面到第二主表面通过基板延伸的锥形通孔，该锥形通孔包括：
关于平面对称的横截面，所述平面在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距；以及
内壁，所述内壁具有位于第一主表面与所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：
第一锥形区域的斜度是恒定的，
第二锥形区域的斜度是恒定的，
所述第一锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；
所述第二锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；并且
第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度，
设置在锥形通孔中的导电材料；以及
电连接到设置在锥形通孔中的导电材料的半导体器件，
其中每个锥形区域的斜度表示为相对于垂直于和平行于第一主表面和/或第二主表面的轴线的比率。
30.一种半导体封装件，包括：
基于玻璃的基板，该基板包括第一主表面、与第一主表面间隔一距离的第二主表面以及从第一主表面向第二主表面通过基板延伸的锥形过孔，该锥形过孔包括：
关于平面不对称的横截面，所述平面在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距；以及
内壁，所述内壁具有位于第一主表面与所述平面之间的第一锥形区域和第二锥形区域，其中：
第一锥形区域的斜度是恒定的，
第二锥形区域的斜度是恒定的，
所述第一锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；
所述第二锥形区域的斜度包括3:1至100:1的高度与长度之比；并且
第一锥形区域的斜度不等于第二锥形区域的斜度，
设置在锥形过孔中的导电材料；以及
电连接到设置在锥形过孔中的导电材料的半导体器件，
其中每个锥形区域的斜度表示为相对于垂直于和平行于第一主表面和/或第二主表面的轴线的比率。
31.一种形成包括至少一个过孔的基于玻璃的基板的方法，该方法包括：
用第一蚀刻剂以第一蚀刻速率蚀刻具有至少一条损伤径迹的基于玻璃的制品；
用第二蚀刻剂以第二蚀刻速率蚀刻所述基于玻璃的制品，
其中第二蚀刻剂包含的蚀刻剂浓度不同于第一蚀刻剂浓度，以形成包括至少一个过孔的基于玻璃的基板，以及
其中所述至少一个过孔包括具有第一恒定斜度和3:1至100:1的高度与长度之比的第一锥形区域以及具有第二恒定斜度和3:1至100:1的高度与长度之比的第二锥形区域，所述第一恒定斜度和所述第二恒定斜度不相等，
其中每个锥形区域的斜度表示为相对于垂直于和平行于基于玻璃的基板的第一主表面和/或第二主表面的轴线的比率。
32.根据权利要求31所述的方法，其中第一蚀刻剂比第二蚀刻剂包含更高浓度的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。
33.根据权利要求31所述的方法，其中第一蚀刻剂比第二蚀刻剂包含更低浓度的酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述第一蚀刻剂和所述第二蚀刻剂各自包括酸蚀刻剂或碱蚀刻剂。
35.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，其中所述第一蚀刻速率大于所述第二蚀刻速率。
36.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，其中所述第一蚀刻速率小于所述第二蚀刻速率。
37.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，其进一步包括形成所述至少一条损伤径迹，其中传递到平面的基于玻璃的制品的能量沿着基于玻璃的制品的整个宽度高于损伤阈值。
38.根据权利要求37所述的方法，其中形成所述至少一条损伤径迹包括形成损伤径迹，以使得传递到所述基于玻璃的制品的能量沿着所述基于玻璃的制品的第一侧高于所述损伤阈值，并且沿着所述基于玻璃的制品的第二侧低于所述损伤阈值。
39.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，其中所述方法进一步包括：
在用第一蚀刻剂蚀刻所述基于玻璃的制品之前，将第一抗蚀刻涂层施加到所述基于玻璃的制品的第一侧；
在用第二蚀刻剂蚀刻所述基于玻璃的制品之后，从所述基于玻璃的制品的第一侧去除所述第一抗蚀刻涂层；
在所述基于玻璃的制品的第二侧施加第二抗蚀刻涂层；
用第三蚀刻剂浴蚀刻在所述基于玻璃的制品的第二侧施加有所述第二抗蚀刻涂层的所述基于玻璃的制品；以及
从平面的基于玻璃的制品的第二侧除去第二抗蚀刻涂层。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述方法进一步包括：
在第三蚀刻剂中蚀刻所述平面的基于玻璃的制品，以形成包括至少一个过孔的基于玻璃的基板。
41.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，还包括调节第一蚀刻剂和第二蚀刻剂中至少一种蚀刻剂的温度、蚀刻剂浓度以及搅拌程度中的至少一项。
42.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，其中所述至少一个过孔中的每一个过孔包括通孔或盲孔。
43.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，其中所述至少一个过孔包括关于平面对称的横截面，该平面在所述基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距。
44.根据权利要求31-34中任意一项所述的方法，其中所述至少一个过孔包括关于平面不对称的横截面，该平面在所述基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距。
45. 一种形成包括至少一个过孔的基于玻璃的基板的方法，该方法包括：
在蚀刻剂中蚀刻具有至少一条损伤径迹的基于玻璃的制品；以及
调节蚀刻剂的温度、浓度和搅拌程度中的至少一项，以形成包括至少一个通孔的基于玻璃的基板，使得所述至少一个通孔具有至少第一锥形区域和第二锥形区域并包括连续变化的侧壁锥度和关于平面对称的横截面，该平面在基于玻璃的基板的第一主表面和第二主表面之间并且与这两个主表面等距，
其中第一锥形区域的斜度是恒定的并包括3:1至100:1的高度与长度之比，且第二锥形区域的斜度是恒定的并包括3:1至100:1的高度与长度之比，
其中每个锥形区域的斜度表示为相对于垂直于和平行于第一主表面和/或第二主表面的轴线的比率。
46. 一种形成包括至少一个盲孔的基于玻璃的基板的方法，该方法包括：
在蚀刻剂中蚀刻具有至少一条损伤径迹的基于玻璃的制品；以及
调节蚀刻剂的温度、浓度和搅拌程度中的至少一项，以形成包括至少一个盲孔的基于玻璃的基板，使得所述至少一个盲孔具有至少第一锥形区域和第二锥形区域并包括连续变化的侧壁锥度，其中第一锥形区域的斜度是恒定的并包括3:1至100:1的高度与长度之比，且第二锥形区域的斜度是恒定的并包括3:1至100:1的高度与长度之比，其中每个锥形区域的斜度表示为相对于垂直于和平行于基于玻璃的基板的第一主表面和/或第二主表面的轴线的比率。
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