KR20200010478A - 기하학적 속성을 갖춘 비아를 가진 물품 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
유리 기반 기판을 포함하는 물품 및 반도체 패키지가 개시되며, 더불어 이를 성형하는 방법이 개시된다. 물품은 서로로부터 일정거리 이격되고 서로 평행한 제1 및 제2 주 표면을 포함하는 유리 기반 기판과 상기 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아를 포함한다. 테이퍼 비아는 유리 기반 기판의 제1 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면과 상기 제1 주 표면과 평면 사이에 위치한 제1 테이퍼 영역 및 제2 테이퍼 영역을 가진 내부 벽을 포함한다. 상기 제1 및 제2 테이퍼 영역의 각각의 기울기는 일정하고 상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않다.
Description
본 출원은 2017년 5월 25일에 제출된 미국 가출원 번호 62/510,869의 우선권을 주장하며, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
본 발명은 물품에 에칭된 비아(via)를 가진 물품에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 특정 기하학적 형상을 갖춘 비아를 가진 물품에 대한 것이며, 더불어 이러한 물품을 제조하기 위한 레이저 및 에칭 공정에 대한 것이다.
실리콘과 같은 기판은 전기 구성요소(예컨대, 인쇄된 회로 기판, 집적 회로, 등) 사이에 배치된 인터포저(interposer)로서 사용되었다. 금속화된 관통-기판 비아는 전자 신호를 위한 인터포저를 통과하는 경로를 제공하여 인터포저의 대향 측면 사이를 통과한다. 유리는 전기 신호 전송을 위한 매우 바람직한 기판 재료이며, 이는 유리가 치수적 안정성, 조정 가능한 열팽창계수("CTE"), 높은 열적 안정성, 및 두껍고 대형의 패널 크기로 형성되는 성능을 가지기 때문이다. 그러나, 관통-유리 비아("TGV") 형성 및 금속화는 유리 인터포저 시장에서 개발이 필요한 과제이다.
비아 기하학적 속성은 비아가 유리 기반 기판 내에 적절하게 금속화되도록 하는 능력의 역할을 한다. 예를 들어, 스퍼터 금속화 공정(sputter metallization) 중, 비아의 측벽의 테이퍼의 각도는 스퍼터된 재료에 대한 비아 측벽의 시야를 증가시키고, 결국, 이는 유리 표면에 대한 그리고 비아의 중심선을 향한 기포(air bubbles)의 캡슐화(encapsulation)를 방지한다. 이러한 기포는 고온 재분배 층("RDL", high temperature redistribution layer) 동작 중의 처리 문제를 발생시키고 기판의 신뢰성을 감소시킬 수 있다.
따라서, 특정한 비아 기하학적 형상을 가진 기판과 더불어 이를 형성하는 방법이 필요하다.
하나의 실시예에 따라, 물품은 제1 주 표면, 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 제1 주 표면에서 제2 주 표면을 향해 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 관통 비아를 가진 유리 기반 기판을 포함한다. 테이퍼 관통 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있으며 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면, 및 제1 테이퍼 영역(tapered region)과 제1 주 표면과 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 가진 내부 벽을 포함한다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않다.
다른 실시예에서, 물품은 제1 주 표면, 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 제1 주 표면에서 제2 주 표면을 향해 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아(tapered via)를 가진 유리 기반 기판을 포함한다. 상기 테이퍼 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있으며 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면, 및 제1 테이퍼 영역 및 제1 주 표면과 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 가진 내부 벽을 포함한다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않다.
다른 실시예에서, 반도체 패키지(semiconductor package)는 제1 주 표면, 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 제1 주 표면에서 제2 주 표면을 향해 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아를 가진 유리 기반 기판을 포함한다. 상기 테이퍼 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있으며 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면, 및 제1 테이퍼 영역과 제1 주 표면과 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 가진 내부 벽을 포함한다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않다. 상기 반도체 패키지는 상기 테이퍼 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료와 상기 테이퍼 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료에 전기적으로 결합된 반도체 장치를 더욱 포함한다.
다른 실시예에서, 반도체 패키지는 제1 주 표면, 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 제1 주 표면에서 제2 주 표면을 향해 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아를 가진 유리 기반 기판을 포함한다. 상기 테이퍼 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있으며 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면, 및 제1 테이퍼 영역과 제1 주 표면과 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 가진 내부 벽을 포함한다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하다. 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않다. 상기 반도체 패키지는 상기 테이퍼 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료와 상기 테이퍼 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료에 전기적으로 결합된 반도체 장치를 더욱 포함한다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 비아를 가진 유리 기반 기판을 형성하는 방법은 제1 에칭 속도에서 제1 부식제(etchant)를 통해 적어도 하나의 손상 트랙(damage track)을 가진 유리 기반 물품을 에칭하는 단계 및 적어도 하나의 비아를 가진 유리 기반 기판을 형성하기 위해 제2 에칭 속도에서 제2 부식제를 통해 유리 기반 물품을 에칭하는 단계를 포함한다. 제2 부식제 욕조(etchant bath)는 제1 부식제 욕조의 부식제 농도와 상이한 부식제 농도를 포함한다. 적어도 하나의 비아는 제1 일정 기울기를 가진 제1 테이퍼 영역과 제2 일정 기울기를 가진 제2 테이퍼 영역을 포함하며, 제1 일정 기울기와 제2 일정 기울기는 같지 않다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 관통 비아를 가진 유리 기반 기판을 형성하는 방법은 부식제에서 유리 기반 물품을 에칭하는 단계 및 상기 적어도 하나의 관통 비아가 연속으로 변화하는 측벽 테이퍼와 유리 기반 기판의 중심에 대해 대칭인 프로파일을 갖도록 적어도 하나의 관통 비아를 가진 유리 기반 기판을 형성하기 위해 부식제의 온도, 농도, 및 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 블라인드 비아(blind via)를 가진 유리 기반 기판을 형성하는 방법은 상기 적어도 하나의 블라인드 비아가 연속으로 변화하는 측벽 테이퍼를 포함하도록 적어도 하나의 블라인드 비아를 가진 유리 기반 기판을 형성하기 위해 부식제 욕조의 온도, 농도, 및 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 포함한다.
인터포저 및 인터포저 조립체와 같은, 유리 기반 구조를 형성하는 방법의 추가적인 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명에서 제시될 것이며, 일부는 상기 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이며, 또는 다음의 상세한 설명, 청구 범위, 및 첨부된 도면을 포함하여, 본원에 개시된 실시예를 구현함으로써 쉽게 이해될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 다양한 실시예를 설명하고 청구된 주제의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크를 제공하기위한 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면은 다양한 실시예에 대한 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 명세서에서 설명된 다양한 실시예를 도시하고, 상세한 설명과 함께 청구된 주제의 원리 및 동작을 설명하는 역할을 한다.
도면에 제시된 실시예는 본질적으로 예시적이고 예시적이며 청구 범위에 의해 정의된 주제를 제한하도록 의도되지 않는다. 예시적인 실시예들의 다음의 상세한 설명은 다음의 도면들과 함께 읽을 때 이해될 수 있으며, 여기서 유사한 구조는 유사한 참조 번호로 표시된다.
도 1은 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 인터포저를 포함하는 예시의 반도체 조립체를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 비아를 가진 웨이퍼(wafer)로서 구성된 예시의 물품을 개략적으로 도시한다.
도 2b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 비아를 가진 예시의 웨이퍼의 일부의 평면도이다.
도 3a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면을 개략적으로 도시한다.
도 3b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 도 3a의 비아의 내부벽의 2개의 테이퍼 영역 사이의 기울기의 변화의 상세도이다.
도 3c는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3d는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 또 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3e는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 또 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3f는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 또 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3g는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 특정 비아 기하학적 형상을 가진 예시의 테이퍼 비아의 측단면도이다.
도 4는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 내벽의 다양한 테이퍼 영역의 길이를 나타내는, 예시의 테이퍼의 일부에 대한 단면도이다.
도 5a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 예시의 방법의 흐름도이다.
도 5b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 복수의 에칭 공정을 겪는 예시의 테이퍼 비아의 측단면도이다.
도 6은 도 5a에 대해 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품의 표면의 예시의 반경 대 깊이를 그래프로 도시한다.
도 7은 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 다른 예시의 방법의 흐름도이다.
도 8은 도 7에 대해 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품 중 하나의 예시의 축방향 위치 대 비아 반경을 그래프로 도시한다.
도 9는 도 7에 대해 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품 중 다른 하나의 다른 예시의 비아 반경 대 축방향 위치를 그래프로 도시한다.
도 10은 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 또 다른 예시의 방법의 흐름도이다.
도 11은 도 10에 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품 중 하나의 예시의 비아 프로파일 대 축방향 위치의 그래프이다.
도 12는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 또 다른 예시의 방법의 흐름도이다.
도 13은 도 12에 개시된 공정으로 형성된 유리 물품 중 하나의 예시의 비아 프로파일 대 축방향 위치의 그래프이다.
도 14a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 예시의 테이퍼 비아의 단면의 이미지를 도시한다.
도 14b는 도 14a에 도시된 예시의 테이퍼 비아의 내부 벽의 컴퓨터 보조 추적을 개략적으로 도시한다.
도 15a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램에 의해 결정된 것으로서, 도 14a에 도시된 예시의 테이퍼 비아의 복수의 테이퍼 영역을 그래프로 도시한다.
도 15b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 도 15a에 도시된 그래프의 예시의 적합 잔류(fit residual)의 절대 값을 그래프로 도시한다.
도 1은 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 인터포저를 포함하는 예시의 반도체 조립체를 개략적으로 도시한다.
도 2a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 비아를 가진 웨이퍼(wafer)로서 구성된 예시의 물품을 개략적으로 도시한다.
도 2b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 비아를 가진 예시의 웨이퍼의 일부의 평면도이다.
도 3a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면을 개략적으로 도시한다.
도 3b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 도 3a의 비아의 내부벽의 2개의 테이퍼 영역 사이의 기울기의 변화의 상세도이다.
도 3c는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3d는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 또 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3e는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 또 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3f는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 또 다른 예시의 비아 기하학적 형상의 측단면도이다.
도 3g는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 특정 비아 기하학적 형상을 가진 예시의 테이퍼 비아의 측단면도이다.
도 4는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 내벽의 다양한 테이퍼 영역의 길이를 나타내는, 예시의 테이퍼의 일부에 대한 단면도이다.
도 5a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 예시의 방법의 흐름도이다.
도 5b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 복수의 에칭 공정을 겪는 예시의 테이퍼 비아의 측단면도이다.
도 6은 도 5a에 대해 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품의 표면의 예시의 반경 대 깊이를 그래프로 도시한다.
도 7은 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 다른 예시의 방법의 흐름도이다.
도 8은 도 7에 대해 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품 중 하나의 예시의 축방향 위치 대 비아 반경을 그래프로 도시한다.
도 9는 도 7에 대해 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품 중 다른 하나의 다른 예시의 비아 반경 대 축방향 위치를 그래프로 도시한다.
도 10은 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 또 다른 예시의 방법의 흐름도이다.
도 11은 도 10에 개시된 공정으로부터 형성된 유리 물품 중 하나의 예시의 비아 프로파일 대 축방향 위치의 그래프이다.
도 12는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 유리 물품을 형성하는 또 다른 예시의 방법의 흐름도이다.
도 13은 도 12에 개시된 공정으로 형성된 유리 물품 중 하나의 예시의 비아 프로파일 대 축방향 위치의 그래프이다.
도 14a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 예시의 테이퍼 비아의 단면의 이미지를 도시한다.
도 14b는 도 14a에 도시된 예시의 테이퍼 비아의 내부 벽의 컴퓨터 보조 추적을 개략적으로 도시한다.
도 15a는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램에 의해 결정된 것으로서, 도 14a에 도시된 예시의 테이퍼 비아의 복수의 테이퍼 영역을 그래프로 도시한다.
도 15b는 본원에 개시되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따른 도 15a에 도시된 그래프의 예시의 적합 잔류(fit residual)의 절대 값을 그래프로 도시한다.
일반적으로 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들은 일반적으로, 이에 한정하지 않지만, 비아 금속화 및 재분배 층(RDL)의 적용을 포함하는 성공적인 하류 공정을 허용하는 비아(예컨대, 구멍)를 가진 물품 및 표면 속성에 대한 것이다. 물품은 반도체 장치, 무선 주파수(RF) 장치(예컨대, 안테나, 스위치, 등), 인터포저 장치, 마이크로 전자 장치, 광전자 장치, 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 장치 및 비아가 활용될 수 있는 다른 분야에서의 용도일 수 있다.
더욱 구체적으로, 본원에 개시된 실시예들은 레이저 손상(laser damage)에 의해 형성된 비아를 가진 유리 기반 물품 및, 각각 특정 기울기를 가진 복수의 영역을 가진 내부 벽과 같은, 특정 내부 벽 기하학적 형상을 포함하는 에칭 공정에 대한 것이다. 궁극적으로, 비아는 전기 전도성 재료로 코팅 또는 채워질 수 있다. 특정 내부 벽 기하학적 형상을 가진 비아는 금속화 공정과 같은 하류 공정의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 내부 벽의 특정 기하학적 형상은 금속화 공정 중 측벽의 표면에 대해 기포의 캡슐화를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 원하는 기하학적 형상을 가진 비아를 가진 유리 기반 물품을 야기하는 레이저 형성 및 에칭 공정에 관한 것이다. 본원에 개시된 원하는 비아 기하학적 형상을 가진, 유리 물품과 같은 물품은 RF 안테나와 같은 반도체 장치에 인터포저로서 구현될 수 있다.
물품의 다양한 실시예, 반도체 패키지, 및 기판에 비아를 형성하는 방법은 아래에서 자세히 설명된다.
용어 "인터포저(interposer)"는 일반적으로, 이에 한정하지 않지만, 인터포저의 대향 표면 상에 배치된 2개 이상의 전자 장치들 사이의 구조를 통해 전기적 연결을 연장 또는 완료하는 임의의 구조를 지칭한다. 2개 이상의 전자 장치는 단일 구조로 함께 위치될 수 있거나 또는 인터포저가 상호연결 모듈 등의 일부로서 기능하도록 상이한 구조로 서로 인접하여 위치될 수 있다. 이와 같이, 인터포저는 관통 유리 비아 및 다른 상호연결 전도체(예컨대, 전력, 접지 및 신호 전도체와 같은)가 존재하고 형성되는 하나 이상의 활성 구역을 포함할 수 있다. 인터포저는 또한 블라인드 비아가 존재하고 형성되는 하나 이상의 활성 구역을 포함할 수 있다. 인터포저가 다이(dies), 언더필(underfill) 재료, 캡슐재(encapsulants) 등과 같은 다른 구성요소로 형성될 때, 인터포저는 인터포저 조립체로 지칭될 수 있다. 또한, 용어 "인터포저"는 예컨대 인터포저 배열 등과 같은, 복수의 인터 포저를 더욱 포함할 수 있다.
도 1은 물품(15), 전도성 재료(20), 및 반도체 장치(25)를 포함하는, 일반적으로(10)으로 지정된 반도체 패키지의 예시의 예시를 도시한다. 반도체 패키지(10)의 다양한 구성요소는 전도성 재료(20)가 물품(15)의 적어도 일부에 배치되도록, 예를 들어, 본원에서 더 자세히 설명된 것처럼, 물품(15)의 기판의 비아 내에 배치되도록 배열될 수 있다. 반도체 장치(25)는 반도체 장치(25)가 전도성 재료(20)와 전기적으로 접촉하도록 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 반도체 장치(25)는 전도성 재료(20)와 직접 접촉할 수 있다. 다른 실시예에서, 반도체 장치(25)는 범프(30 ,bump) 및/또는 등을 통해, 전도성 재료(20)와 간접적으로 접촉할 수 있다.
도 2a는 복수의 비아(120)를 가진 예시의 기판(100)의 사시도이다. 도 2b는 도 2a에 도시된 예시의 물품의 평면도이다. 도 2a 및 2b가 웨이퍼(wafer)로서 구성된 기판(100)을 도시하지만, 물품은 이에 제한하지 않지만 패널과 같은 임의의 형상으로 취해질 수 있음을 이해해야 한다. 기판(100)은 일반적으로 평평할 수 있으며 제1 주 표면(110) 및 제1 주 표면(110)과 평평하고 대향하여 위치된 제2 주 표면(112)을 가질 수 있다.
본원에 개시된 물품은 가시 스펙트럼을 통과하기 위해 가시 스펙트럼 내에 파장을 가진 방사를 허용할 수 있는 광-전달 재료로 제조된다. 예를 들어, 기판(100)은 약 390 nm 내지 약 700 nm의 범위의 적어도 하나의 파장의 적어도 약 70 %, 적어도 약 75 %, 적어도 약 80 %, 적어도 약 85 %, 또는 적어도 약 90 %를 전달할 수 있다. 기판(100)은 유리 기반 기판일 수 있다. 유리 기반 기판 재료는 부분적으로 또는 전체적으로 유리로 만들어진 재료이며 이에 제한하지 않지만, 유리(융합된 실리카 포함), 및 유리-세라믹을 포함한다. 일부 실시예에서, 기판(100)은 유리일 수 있으며, 유리는 융합된 실리카, 알칼리 함유 유리, 또는 무-알칼리 유리(예를 들어, 무-알칼리 알카라인 알루미노보로실리케이트 유리)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(100)은 유리 층, 유리 세라믹 층, 또는 유리 및 유리-세라믹 층의 조합의 라미네이트일 수 있다. 일부 실시에에서, 기판(100)은 이온 교환 공정에 의해 화학적으로 강화될 수 있는(예컨대, "화학 강화 유리" 또는 "화학 강화 유리-세라믹")유리 또는 유리-세라믹으로 형성된다. 예를 들어, 기판(100)은 소다-라임 유리 배치 조성물, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 배치 조성물, 또는 형성 후 이온 교환에 의해 강화될 수 있는 다른 유리 배치 조성물로부터 형성 될 수 있다. 하나의 특정 예시에서, 기판(100)은 코닝 인코포레이티드(Corning Incorporated)에 의해 제조된 Gorilla® 유리로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 기판(100)은 낮은 열팽창계수(예컨대 약 4 ppm/℃ 이하)를 가지며 다른 실시예에서, 기판(100)은 높은 열팽창계수(예컨대, 약 4 ppm/℃ 이상)를 가질 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 기판(100)은, 이에 한정되는 것은 아니지만. 예를 들어, 제1 주 표면(110)에 결합된 하나 이상의 전자 구성요소들과 기판(100)의 제2 주 표면(112)에 결합된 하나 이상의 전자 구성요소들 사이에서, 기판(100)을 통해 전자 신호를 통과시키기 위해 전자 장치의 인터포저로서 구현될 수 있다. 기판(100)의 비아(120)는 전기 신호가 통과할 수 있는 전기 전도성 비아를 제공하기 위해 전기 전도성 재료로 채워진다. 비아(120)는 예를 들어 관통 유리 비아 또는 블라인드 비아일 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 관통 유리 비아는 제1 주 표면(110)으로부터 제2 주 표면(112)으로 기판(100)의 두께(T)를 통해 연장된다. 본원에 사용되는 바와 같이, 블라인드 비아는 제1 주 표면(110) 또는 제2 주 표면(112) 중 하나로부터 기판(100)의 두께(T)를 부분적으로만 관통하여 연장되지만, 제1 주 표면(110) 또는 제2 주 표면(112) 중 다른 하나로는 연장되지 않는다. 이에 한정하지 않지만, 하나 이상의 전기통로를 제공하도록 금속화될 수 있는 채널과 같은 다른 특징들은 기판(100)의 제1 주 표면(110) 또는 제2 주 표면(112) 내에 형성될 수 있다. 다른 특징들이 또한 제공될 수 있다.
기판(100)은 임의의 크기 및/또는 형상을 가지며, 이는, 예를 들어, 최종 적용에 의존할 수 있다. 예로서 제한없이, 기판(100)의 두께(T)는 약 25 미크론, 약 50 미크론, 약 75 미크론, 약 100 미크론, 약 200 미크론, 약 300 미크론, 약 400 미크론, 약 500 미크론, 약 600 미크론, 약 700 미크론, 약 800 미크론, 약 900 미크론, 약 1,000 미크론, 약 2,000 미크론, 약 3,000 미크론, 또는 이들 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여 약 25 미크론 내지 약 3,000 미크론의 범위에 있을 수 있다.
기판(100)의 비아(120)는 약 15 미크론 이하, 약 20 미크론 이하, 약 25 미크론 이하, 약 30 미크론 이하, 약 35 미크론 이하, 약 40 미크론 이하, 약 50 미크론 이하, 약 60 미크론 이하, 약 70 미크론 이하, 약 80 미크론 이하, 약 90 미크론 이하, 약 100 미크론 이하 약 110 미크론 이하, 약 120 미크론 이하, 약 130 미크론 이하, 약 140 미크론 이하, 약 150 미크론 이하, 약 160 미크론 이하, 약 170 미크론 이하, 약 180 미크론 이하, 약 190 미크론 이하, 약 200 미크론 이하, 약 210 미크론 이하, 약 220 미크론 이하, 약 230 미크론 이하, 약 240 미크론 이하, 약 250 미크론 이하, 또는 이들 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 10 미크론 내지 약 250 미크론 범위의 개구 직경(D)을 가질 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 개구 직경(D)은 기판(100)의 제1 주 표면(110) 또는 제2 주 표면(112)에서 비아(120)의 개구의 직경을 나타낸다. 비아(120)의 개구는 일반적으로 실질적으로 수평의 주 표면(110, 112)과 비아(120)의 벽의 경사진 표면 사이의 전이를 표시하는 위치에 있다. 비아(120)의 개구 직경(D)은 광학 현미경에 의해 이미지화된 것으로서 비아(120)의 입구의 엣지(edge)에 대해 최소 자승 최적 적합(least squares best fit) 원의 지름을 찾음으로써 결정될 수 있다.
유사하게, 기판(100)의 비아(120)는 약 5 미크론 내지 약 150 미크론의 개구 반경(R)을 가질 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 개구 반경(R)은 기판(100)의 제1 주 표면(110)에서 또는 제2 주 표면에서 비아(120)의 개구의 중심점(C)로부터 반경으로 나타낸다.
인접한 비아(120) 사이의 중심 대 중심 간격인 비아(120)의 피치(Z)는 이에 한정하지 않고, 약 10 미크론, 약 50 미크론, 약 100 미크론, 약 250 미크론, 약 1,000 미크론, 약 2,000 미크론, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 10 미크론 내지 약 2,000 미크론과 같은 원하는 적용에 따른 임의의 치수일 수 있다. 일부 실시예에서, 피치(Z)는 동일한 기판(100)상의 비아(120) 사이에서 변할 수 있다(즉, 제1 비아와 제2 비아 사이의 피치(Z)는 제1 비아와 제3 비아 사이의 피치(Z)와 상이할 수 있다). 일부 실시예에서, 피치(Z)는 약 10 미크론 내지 약 100 미크론, 약 25 미크론 내지 약 500 미크론, 약 10 미크론 내지 약 1,000 미크론, 또는 약 250 미크론 내지 약 2,000 미크론과 같은 범위일 수 있다.
본원에 정의된 바와 같이, 기판(100)의 평균 두께(T)는 비아(120)의 형성으로 인해 제1 주 표면(110) 또는 제2 주 표면(112) 상의 임의의 눌려진 영역 외에서 취해진 3개의 두께 측정의 평균을 계산하여 결정된다. 본원에 정의된 바와 같이, 두께 측정은 간섭계(interferometer)에 의해 취해진다. 아래에서 더 자세히 설명된 바와 같이, 레이저 손상 및 에칭 공정은 기판(100) 내에 형성된 구멍을 둘러싸는 눌려진 영역(depressed region)을 생성할 수 있다. 따라서, 평균 두께(T)는 눌려진 영역 이외의 3개의 위치에서 기판(100)의 두께를 측정하여 결정된다. 본원에 사용된 바와 같이, "눌려진 영역 이외의"라는 표현은 비아(120) 가장 가까운 곳으로부터 약 500 미크론 내지 약 2,000 미크론의 범위의 거리에서 측정이 취해진 것을 의미한다. 또한, 물품의 평균 두께의 정확한 표시를 얻기 위해, 측정 지점은 서로로붜 적어도 약 100 미크론 떨어져 있어야 한다. 다시 말해서, 어떤 측정 지점도 다른 측정 지점의 100 미크론 내에 있어서는 안된다.
전술한 바와 같이, 비아(120)(및 일부 실시예의 다른 특징)는, 이에 한정하지 않지만, 스퍼터링(sputtering), 무전해 및/또는 전해 도금, 화학 기상 증착, 및/또는 등을 포함하는 임의의 공지된 기술을 이용하여 전지 전도성 재료로 채워질 수 있다. 상기 전기 전도성 재료는, 예를 들어 구리, 은, 알루미늄, 티타늄, 금, 백금, 니켈, 텅스텐, 마그네슘 또는 임의의 다른 적절한 재료일 수 있다. 비아(120)가 충전될 때, 비아(120)는 기판(100)의 제1 주 표면(110) 및 제2 주 표면(112) 상에 배치된 전기 구성요소의 전기통로(electrical traces)를 전기적으로 결합시킬 수 있다.
비아(120)의 기하학적 형상은 비아(120)의 결과적인 채움의 품질에 중요한 역할을 한다. 비아(120)의 내부 형상(즉, 프로파일)은 금속화 공정의 성공에 중요한 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 너무 모래시계(hourglass) 같은 형상의 비아는 좋지 못한 금속화 및 금속화 이후 불충분한 전기적 성능을 야기할 수 있다. 진공 증착 코팅과 같은, 금속화 공정은 표면의 일부 지점이 코팅 공정에서 다른 부분을 "그림자(shadow)"로 만들기 때문에, 종종 가시거리의 문제(line-of-sight issues)를 가지며, 이는 거친 텍스쳐의 가장 깊은 곳의 구역 또는 모래시계 형상의 비아의 낮은 영역에 도달할 수 없음을 의미한다. 동일한 모래시계 형상은 또한 예컨대 부품이 열 사이클링과 같은 환경적 스트레스에 노출될 때 균열 및 다른 파손이 일어날 수 있는, 금속화 후 신뢰성 문제를 야기할 수 있다. 게다가, 물품의 상단 및 바닥 표면을 따라, 비아(120)의 입구 및/또는 출구 근처의 함몰(depressions) 또는 융기부(mounds)은 재배치 층 공정이 적용될 때 도금, 코팅 및 접합 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 구멍의 형태의 엄격한 제어는 기술적으로 실행 가능한 제품을 제조하기 위해 제공되어야 한다. 본 발명의 실시예는 원하는 기하학적 속성 및 공차를 가진 물품과, 그러한 기하학적 속성 및 공차를 가진 물품을 달성하기 위한 예시의 제조 공정을 제공한다.
기판(100)의 두께를 통과하는 상이한 단면 기하학적 형상을 가진 비아(120)에 대해 본원에서 구체적으로 언급되었지만, 비아(120)가 다른 단면 기하학적 형상의 변형을 포함할 수 있으며, 예컨대, 비아(120)의 임의의 특정 단면 기하학적 형상에 본원에 개시된 실시예가 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 더욱이, 비아(120)가 기판(100)의 평면에서 원형 단면을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 비아(120)는 다른 평면 단면 기하학적 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 비아(120)는 이에 한정하지 않지만, 타원 단면, 사각형 단면, 직사각형 단면, 삼각형 단면, 및 등을 포함하여, 기판(100)의 평면에서 다양한 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 또한, 상이한 평단면 기하학적 형상을 가진 비아(120)는 단일 인터포저 패널에 형성될 수 있다.
도 3a-3g는 각각 기판(100) 내에 다양한 예시의 비아를 개략적으로 도시한다. 도 3a, 3c, 3d, 3e 및 3f는 각각 관통 유리 비아를 도시하고 도 3g는 블라인드 비아를 도시한다. 본원에 제공된 설명의 일부는 도 3a-3g 중 특정한 하나에 대한 것일 수 있으며, 그러나 일반적으로 특별히 달리 언급되지 않는한, 도 3a-3g에 대해 도시된 다양한 실시예 중 어느 하나에 대해 적용될 수 있다.
도 3a는 실시예에 따른 예시의 비아(120)의 단면도이다. 비아(120)가 기판(100)의 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112) 사이에 기판(100)을 관통하는 전체 거리를 연장하기 때문에 비아(120)는 일반적으로 관통 유리 비아일 수 있다. 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112)은 일반적으로 서로 평행하거나 및/또는 서로 일정거리 이격될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112) 사이의 거리는 평균 두께(T)(도 2a)에 상응할 수 있다. 테이퍼 비아(120)는 일반적으로 테이퍼 비아(120)의 전체 길이를 연장하는 내부 벽(122)을 포함할 수 있다. 즉, 내부 벽(122)은 기판(100)의 제1 주 표면(110)에서 제2 주 표면(112)으로 연장된다. 내부 벽(122)은 복수의 테이퍼 영역을 포함하며, 여기서 각각의 테이퍼 영역은 본원에서 더 자세히 설명된 것처럼, 그 상대적인 기울기에 의해 다른 테이퍼 영역과 구별된다. 비제한적 예시에서, 도 3a는 제1 테이퍼 영역(124), 제2 테이퍼 영역(126), 및 제3 테이퍼 영역(128)을 가진 내부 벽(122)을 도시하며, 여기서 각각의 제1, 제2, 및 제3 테이퍼 영역(124, 126, 128)은 상이한 기울기를 갖는다. 내부 벽(122)은 본 발명의 기울기를 벗어나지 않고 더 크거나 더 작은 테이퍼 영역을 가질 수 있다.
제1 테이퍼 영역(124), 제2 테이퍼 영역(126), 및 제3 테이퍼 영역(128) 각각은 일반적으로 제1 주 표면(110)으로부터 제2 주 표면(112)을 향한 방향으로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼 영역이 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112)에 수직한 방향으로 연장될 수 있지만, 이는 항상 그렇지는 않다. 즉, 일부 실시예에서, 테이퍼 영역은 제1 주 표면(110)으로부터 각도를 가지고, 그러나, 일반적으로는 제2 주 표면(112)을 향해 연장될 수 있다. 그러한 각도는 특정 테이퍼 영역의 기울기로서 나타낼 수 있다.
(제1 테이퍼 영역(124), 제2 테이퍼 영역(126), 및 제3 테이퍼 영역(128)을 포함하는) 내부 벽(122)의 다양한 테이퍼 영역 각각의 기울기는 본 발명에 한정되지 않는다. 즉, 테이퍼 영역(124, 126, 128) 각각은 특히 테이퍼 영역(124, 126, 128)의 이미지를 얻고, 얻어진 이미지로부터 테이퍼 영역(124, 126, 128)의 프로파일을 추출하고, 그리고 특정 지점, 복수의 지점, 및/또는 특정 영역에서 프로파일로부터 기울기를 결정하도록 구성되는 임의의 이미지 처리 소프트웨어에 의해 계산된 임의의 기울기를 가질 수 있다. 이미지 처리 소프트웨어의 하나의 그러한 예시는, 이에 한정하지 않지만, Igor Pro (WaveMetrics, Inc., Portland OR)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 비아(120)의 프로파일(1405)의 이미지(1400)는 도 14a에 도시된 것처럼, 얻어질 수 있다. 그러한 이미지(1400)를 얻기 위해, 기판(100)(도 3a)은 비아(120)의 단면이 보이도록 비아(120)를 관통하는 제1 주 평면(110)과 제2 주 평면(112)(도 3a) 사이에서 연장하는 방향으로 슬라이스되어야 한다. 비아(120)의 프로파일(1405)의 이미지(1400)를 얻기 위해 광학 현미경, 주사 전자 현미경(SEM) 등이 사용될 수 있다.
도 14a 및 14b 모두를 참조하면, (박스를 형성하는 파선에 의해 나타내진) 관심 영역(1410)이 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 관심 영역(1410)은 전체 비아(120)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 관심 영역(1410)은 비아(120)의 일부만을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비아(120)는 대칭 비아이며, 오직 비아(120)의 절반만이 관심 영역(1410)으로 선택될 수 있다(예컨대, 제1 주 표면(110)에서 평면 (P)로 연장되는 비아(120)의 일부, 도 3a 참조). 관심 영역(1410)을 선택한 후, (다양한 테이퍼 영역(124, 126, 128)을 포함하는) 비아(120)의 내부 벽(122)은 추적 라인(1415, traced line)을 얻기 위해 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 전기적으로 추적될 수 있다. 추적 라인(1415)은 추적 라인(1415)의 윤곽이 이미지(1400)에 비아(120)의 내부 벽(122)의 윤곽에 상응하도록 프로파일(1405)의 이미지(1400) 위에 그려질 수 있다. 그러한 추적 라인(1415)을 포함하는 그림은 본원에 더 자세히 설명된 것처럼, 상업적으로 이용가능한 데이터/이미지 처리 소프트웨어로부터 이용가능한 표준 엣지 탐지 기술을 이용하여 완성될 수 있다.
추적 라인(1415)은 이후 (다양한 테이퍼 영역(124, 126, 128)을 포함하는) 내부 벽(122)의 하나 이상의 부분의 기울기를 결정하도록 분석될 수 있다. 예를 들어, 도 15a에 도시된 바와 같이, 추적 라인(1415)은 그래프로 도시되고 본원에 설명된 컴퓨터 소프트웨어는 추적 라인(1415)의 하나 이상의 직선 영역을 결정하는데 사용된다. 직선 영역은 다음과 같이 정의된다: (1) 영역의 길이는 5 ㎛보다 작지 않고, 일반적으로 10 ㎛보다 클 수 있다; (2) 영역은 최소 자승 적합(a least squares fit)을 이용하여 선형 함수(y = a + bx)로 맞춰질 수 있으며, 여기서, x는 (표면에서 이격된) 깊이이고, y는 깊이 x에서 비아의 반지름이고, 최소 자승 적합 잔류의 절대 값은 1 ㎛ 이하이다(도 15b에서 상응하는 그래프에 의해 지칭된 것처럼, 잔류는 주어진 깊이(x)에서의 실제 반경(y)과 주어진 깊이(x)에서의 적합된 반경(y) 사이의 차이이다); 및 (3) 임의의 인접한 영역에 대한 적합 함수의 기울기는 적어도 0.01까지 상이해야 하며, 이는 테이퍼진 각도의 관점에서 0.57 도 차이로 변환된다. 상기 설명된 (1), (2), 및 (3)을 만족하는 영역은 일정한 기울기를 가진 영역으로서 나타낸다. 도 15a에 도시된 것처럼, 추적 라인(1415)은 4개의 뚜렷한 직선 영역을 갖는다: 지점 A와 B 사이의 영역, 지점 C와 D 사이 영역, 지점 E와 F 사이 영역, 및 지점 G와 H 사이의 영역. 이와 같이, 지점 A와 B 사이, 지점 C와 D사이, 지점 E와 F 사이, 및 지점 G와 H 사이의 영역의 기울기는 일정하다. 게다가, 지점 B와 C, 지점 D와 E 사이, 및 지점 F와 G 사이의 추적 라인(1415)의 구역은 본원에 더 자세히 설명된 것처럼, 일정한 기울기의 구역들 사이의 전이 구역일 수 있다.
도 3a를 다시 참고하면, 일부 실시예에서, 각 테이퍼 영역의 기울기는 특정 지점에서 특정 축에 대한 각도일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 기울기는 제1 주 표면(110) 및/또는 제2 주 표면(112)에 실질적으로 평행한 축에 대한 각도일 수 있다. 다른 실시예에서, 각 테이퍼 영역의 기울기는 제1 주 표면(110) 및/또는 제2 주 표면(112)에 실질적으로 수직인 축에 대한 각도일 수 있다. 일부 실시예에서, 각 테이퍼 영역의 기울기는 제1 주 표면(110) 및/또는 제2 주 표면(112)에 수직이며 평행한 축에 대한 비율로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 각 테이퍼 영역의 기울기는 3 : 1로서 표현될 수 있으며, 이는 기울기가 일반적으로 제1 주 표면(110) 및/또는 제2 주 표면(112)에 수직인 제1 방향으로 3 유닛(units) 연장되는 제1 다리 및 제1 주 표면(110) 및/또는 제2 주 표면(112)에 평행한 제2 방향으로 1 유닛 연장되는 제2 다리를 가진 우측 삼각형의 빗변임을 의미한다. (제1 테이퍼 영역(124), 제2 테이퍼 영역(126), 및 제3 테이퍼 영역(128)을 포함하는) 테이퍼 영역의 예시의 기울기는 약 3 : 1 내지 약 100 : 1일 수 있으며, 약 3 : 1, 약 4 : 1, 약 5 : 1, 약 6 : 1, 약 7 : 1, 약 8 : 1, 약 9 : 1, 약 10 : 1, 약 20 : 1, 약 30 : 1 포함 , 약 40 : 1, 약 50 : 1, 약 60 : 1, 약 70 : 1, 약 80 : 1, 약 90 : 1, 약 100 : 1, 또는 이들 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 각 테이퍼 영역의 기울기 사이의 전이 구역은 내부 벽(122)의 일정한 기울기의 영역이 끝나는 어떤 경우에 일어날 수 있다. 전이 구역의 예시는 지점 B와 C 사이, 지점 D와 E 사이, 및 지점 F와 G 사이의 추적 라인(1415)의 영역이다. 일부 실시예에서, 전이 구역의 기울기는 약 0.57도 이상, 약 1도 이상, 약 2도 이상, 약 3도 이상, 약 4도 이상, 또는 약 5도 이상까지 일정한 기울기의 영역의 기울기와 차이가 난다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 테이퍼 영역(126)의 기울기로부터 제3 테이퍼 영역(128)의 기울기로의 전이 구역은 내부 벽(122)의 탄젠트 선(155)의 기울기가 제2 테이퍼 영역(126)의 일정한 기울기에서 적어도 0.57도 변하는 지점에서 일어날 수 있다. 상기 지점의 위치는 일반적으로 테이퍼 영역 중 하나에서 멀어지는 방향으로 내부 벽(122) 상의 연속 지점을 가로지르고, 상기 연속 지점 각각을 측정하고, 그리고 각각의 연속 지점이 특정 연속 지점 앞의 테이퍼 영역의 기울기에서 적어도 0.57도 변하는지 여부를 결정하는 전술한 이미지 처리 소프트웨어에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 전이 구역은 특정 지점(150)에 의해 한계가 정해질 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 전이 구역은 확장된 영역일 수 있다. 즉, 전이 구역은 제3 테이퍼 영역(128)의 기울기로의 제2 테이퍼 영역(126)의 기울기 사이의 전이가 특정 지점에서 일어난 것이 아니라, 전이 구역 내의 내부 벽(122)의 평균 기울기가 제2 테이퍼 영역(126)과 제3 테이퍼 영역(128)에서 약 0.57도 이상 변화하는 영역에서 일어나도록 서서히 일어난다.
일부 실시예에서, 테이퍼 영역들 사이의 전기 구역은 도 3a, 3c, 3f 및 3g에 도시된 것처럼, 뚜렸할 수 있다. 즉, 전이 영역은 특정 지점(150)(도 3b)이거나, 또는 각 테이퍼 영역이 다른 테이퍼 영역에 대해 시작되고 끝나는 곳을 더 쉽게 파악할 수 있도록 길이가 상대적으로 짧은 영역일 수 있다. 다른 실시예에서, 테이퍼 영역들 사이의 전이 구역은 도 3d 및 3e에 도시된 것처럼, 더 커져서, 내부 벽(122)의 기울기가 연속으로 변화하는 것으로 나타나고 각 테이퍼 영역이 다른 테이퍼 영역에 대해 시작되고 끝나는 곳을 파악하기 더 어려울 수 있다. 예를 들어, 도 3d에 도시된 것처럼, 제1 테이퍼 영역(124)과 제2 테이퍼 영역(126)의 기울기 사이의 전이 구역은 도 3a에 도시된 것처럼, 제1 테이퍼 영역(124)의 기울기와 제2 테이퍼 영역(126)의 기울기 사이의 전이 구역에 비해 더 길 수 있다.
다양한 테이퍼 영역의 각각의 길이는 변할 수 있으며, 일반적으로 본 개시에 의해 제한되지 않는다. 다양한 테이퍼 영역들 각각의 길이는 테이퍼 영역들의 수량, 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면 사이의 거리, 각 테이퍼 영역의 기울기, 테이퍼 영역들 사이의 전이의 크기, 등에 기초할 수 있다. 각 특정 영역의 길이는 본원에 더 자세히 설명된 것처럼, 각 특정 영역에 대한 말단점에 기초할 수 있다. 예를 들어, 제1 테이퍼 영역(124)은 내부 벽(122)과 제1 주 표면(110)의 교차지점에 위치한 제1 말단점과 내부 벽(122)의 일정한 기울기가 끝나는, 예를 들어, 기울기가 제1 테이퍼 영역(124)의 기울기에서 적어도 0.57도 변하는 내부 벽(122) 상의 지점인 제2 말단점을 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 테이퍼 영역(126)은 제2 주 표면(112)을 향한 제1 테이퍼 영역(124)과의 교차지점에서 연장될 수 있다. (조합된 모든 테이퍼 영역을 포함하는 총 길이를 포함하는) 다양한 테이퍼 영역에 대해 본원에 사용된 것처럼, 길이는 시작점에서 말단점으로 내부 벽(122)의 윤곽/프로파일을 따라갈 때 내부 벽(122)을 가로지르는 내부 벽(122)의 길이를 나타낸다는 것을 이해해야 한다.
일부 실시예에서,(제1 테이퍼 영역(124), 제2 테이퍼 영역(126), 및/또는 제3 테이퍼 영역(128)을 포함하는) 특정 테이퍼 영역의 길이는 약 15 미크론, 약 25 미크론, 약 50 미크론, 약 75 미크론, 약 100 미크론, 약 150 미크론, 약 200 미크론, 약 250 미크론, 약 300 미크론, 약 350 미크론, 약 360 미크론, 또는 이 값 중 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 15 미크론 내지 약 360 미크론일 수 있다.
비아(120)는 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112) 사이에 위치하고 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112) 사이에서 등거리인(예컨대, 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112) 사이의 중간 높이) 평면(P)에 대해 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 게다가, 평면 (P)는 또한 제1 주 표면(110)과 제2 주 표면(112)에 실질적으로 평행할 수 있다.
비아(120)가 평면(P)에 대해 대칭인 경우, 평면 (P)와 제1 주 표면(110) 사이의 제1 부분(130)의 내부 벽(122)의 다양한 테이퍼 영역은 평면(P)과 제2 주 표면(112) 사이의 제2 부분(140)의 내부 벽(122)의 다양한 테이퍼 영역의 거울 이미지일 수 있다. 즉, 제1 부분(130)의 평면(P)으로부터의 임의의 주어진 거리에서, 비아(120)의 지름은 제2 부분(140)의 평면(P)로부터의 상응하는 거리에서 비아(120)의 지름과 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 도 3a 및 3d에 도시된 것처럼, 제1 부분(130)에서의 제1 주 표면(110)에서 비아(120)의 개구에서의 비아(120)의 제1 지름(D1)은 제2 주 표면(112)에서 비아(120)의 개구에서의 비아(120)의 제2 지름(D2)과 실질적으로 동일하다. 대칭 형태에 대해 본원에 사용된 것처럼, "실질적으로 동일하다"는 표현은 오차 한계 내에서 동일한 지름을 나타낸다. 오차 한계는 3 미크론 이하, 약 2 미크론 이하, 1 미크론 이하, 약 0.5 미크론 이하, 약 0.25 미크론 이하, 약 0.25 미크론 이하, 또는 약 0.1 미크론 또는 약 0 미크론일 수 있다.
대조적으로, 도 3c, 3e, 및 3f에 도시된 것처럼, 다른 비아(120')가 평면 (P)에 대해 비대칭인 경우, 제1 부분(130)에서의 내부 벽(122)의 다양한 테이퍼 영역은 제2 부분(140)의 내부 벽(122)의 다양한 테이퍼 영역의 거울 이미지가 아니다. 즉, 도 3c, 3e, 및 3fdp 도시된 것처럼, 제1 부분(130) 상의 어떤 주어진 위치에서 비아(120')의 제1 지름(D1)은 제2 부분(140)의 상응하는 위치에서 비아(120')의 제2 지름(D2)과 동일하지 않다. 특히 도 3g의 블라인드 비아에 도시된 것처럼, 비아(120')는 평면(P)의 한쪽 측면에 제1 부분(130)이 평면(P) 아래의 제2 부분(140)의 대칭 이미지가 아니기 때문에 비대칭이다. 더욱이, 비아(120')는, 블라인트 비아이므로, 제2 주 표면(112) 상에 개구를 포함하지 않는다. 오히려, 비아(120')는 오직 제1 주 표면(110)에만 개구를 포함한다.
도 4에 도시된 것처럼, 비아(120)는 평면(P)에 특정 허리 지름(W)을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 허리 지름(W)은 제1 지름(D1) 및 제2 지름(미도시) 중 가장 큰 것의 약 80 % 이상일 수 있다. 다른 실시예에서, 허리 지름(W, waist diameter)은 제1 지름(D1)과 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 20 % 내지 약 100 %의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 허리 지름(W)은 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 85 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 90 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 30 % 내지 약 100 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 40 % 내지 약 100 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 50 % 내지 약 100 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 60 % 내지 약 100 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 70 % 내지 약 100 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 80 % 내지 약 100 %, 제1 지름(D1) 및 제2 지름 중 가장 큰 것의 약 90 % 내지 약 100 %일 수 있다. 일부 실시예에서, 허리 지름은 약 5 미크론, 약 10 미크론, 약 25 미크론, 약 50 미크론, 약 100 미크론, 약 200 미크론, 또는 이들 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 5 미크론 내지 약 200 미크론일 수 있다.
도 5a는 하나 이상의 실시예에 따른 적어도 하나의 대칭의 테이퍼 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 예시의 방법을 도시한다. 도 5a에 도시된 단계들은 단지 예시이며, 단계들은 포함된 단계들을 제외하거나 추가할 수 있다. 일부 실시예에서, 본원에 더 자세히 설명된 것처럼, 도 5a에 대해 설명된 방법으로 형성된 유리 기반 기판은 복수의 테이퍼 영역을 가진 내부 벽과 평면에 대해 대칭인 단면을 가진 관통 비아를 포함할 수 있다.
단계 (505)에서, 평평한 유리 기반 기판이 제공될 수 있다. 본원에 설명된 것처럼, 유리 기반 기판은 일반적으로 그를 통해 비아가 생성되기 적합한 임의의 유리 기반 기판일 수 있다. 유리 기반 기판은 임의의 적절한 두께 및/또는 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, 0.7 mm 두께에 150 mm 지름의 웨이퍼일 수 있다.
단계 (510)에서, 하나 이상의 레이저 손상 영역 또는 파일럿 홀(pilot holes)은 유리 기반 기판에 형성될 수 있다. 레이저 손상 영역은 에칭 용액의 적용시 비손상 영역보다 더 빠른 에칭 속도로 에칭되는 기판(100) 내에 손상 구역을 생성한다. 하나 이상의 손상 트랙(tracks)은 미국 특허 공개 번호 2015/0166395에 개시된, 라인-포커싱된 레이저(line-focused laser)를 통해 형성될 수 있으며, 이는 그 전체가 본원에 포함된다. 그러나, 본 발명은 이러한 레이저에 한정되지 않으며, 하나 이상의 손상 트랙은 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한 다른 레이저로 형성될 수 있다. 레이저의 에너지 밀도(예컨대, 유리 기반 기판으로 전달되는 에너지)는 유리 기반 기판의 적어도 일부를 따라(예컨대, 관통 유리 비아가 필요한 경우 유리 기반 기판의 전체 폭을 따라) 그리고 레이저 전체 축을 따라 손상 한계 이상이 되도록 선택될 수 있다. 블라인드 비아를 원하는 실시예에서, 하나 이상의 손상 트랙을 형성하는 것은 유리 기반 기판에 전달되는 에너지가 제1 세트의 손상 트랙의 손상 한계 이상이며 제2 세트의 손상 트랙에 대한 손상 한계 이하가 되도록 기판의 제1 주 표면에 제1 세트의 손상 트랙 및 제2 주 표면에 제2 세트의 손상 트랙을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 유리 기반 기판에 하나 이상의 손상 트랙을 형성하는 다른 수단은 일반적으로 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해되고 의도된다.
손상 트랙을 형성하는 것은 임의의 성형 기술을 포함할 수 있으며, 본 발명은 임의의 특정 기술에 한정되지 않는다. 예시의 성형 기술은 이에 한정하지 않지만, 기계 드릴링, 에칭, 레이저 절제, 레이저 보조 공정, 레이저 손상 및 에칭 공정, 연마 블라스팅, 연마 워터 제트 가공, 포커싱된 전열 에너지, 또는 임의의 다른 적합한 성형 기술을 포함할 수 있다.
단계 (515)에서, 유리 기반 기판은 예를 들어, 부식제 욕조에 배치되어 부식제에 노출되고, 특정 에칭 속도로 에칭되어 비아의 적어도 일부를 형성하기 위해 레이저 손상된 영역을 제거하고 및/또는 파일럿 홀을 확대한다. 다른 실시예에서, 부식제에 대한 노출은 이에 한정되지 않지만, 부식제 분사, 또는 부식제 크림 도포를 포함하는 어떤 종래의 수단을 통해 성취될 수 있다. 제1 부식제는 예를 들어, 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 산성 부식제의 예시는 이에 한정하지 않지만, 일정량의 질산(HNO3)을 포함하는 부식제, 불화수소산(HF)을 포함하는 부식제, 및/또는 등을 포함한다. 염기성 부식제의 예시는 이에 한정하지 않지만, 수산화 나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화암모늄(NH4OH), 등과 같은 알칼리인 부식제를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 부식제 욕조(bath)는 약 9.8 % (w/w) 불화수소산 수용액의 고여있는 (예컨대, 교반되지 않은) 욕조일 수 있다. 그러나, 공지되거나 이후 개발된 다른 부식제 욕조가 또한 본 발명의 범주를 벗어나지 않는한 사용될 수 있다. 제1 에칭 속도는 유사하게 본 발명에 의해 한정되지 않으며, 임의의 에칭 속도일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 에칭 속도는, 약 2.8 nm/min, 약 2.9 nm/min, 약 3.0 nm/min, 약 3.1 nm/min, 약 3.2 nm/min, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 2.8 nm/min 내지 약 3.2 nm/min 일 수 있다. 일부 실시예에서, 단계 (515)는 본원에 더 자세히 설명된 것처럼, 비아의 제1 테이퍼 영역을 생성할 수 있다.
일정 시간이 경과한 후 및/또는 특정 양의 유리 기반 기판이 제거된 후, 단계 (520)에서 유리 기반 기판이 부식제(예컨대, 부식제 욕조)로부터 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 시간은 예를 들어 약 5 분, 약 15 분, 약 30 분, 약 60 분, 약 120 분 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 5 분 내지 약 120 분일 수 있다. 특정 실시예에서, 특정 시간은 약 75 분일 수 있다. 다른 특정 실시예에서, 특정 시간은 약 14 분일 수 있다. 다른 기간은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 고려된다. 일부 실시예에서, 제거되는 유리 기반 기판의 특정 양은 예를 들어, 재료의 약 10 미크론 내지 약 200 미크론의 일 수 있으며, 이는 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나로부터 측정된 것이고, 재료의 약 10 미크론의 재료, 재료의 약 50 미크론, 재료의 약 100 미크론, 재료의 약 150 미크론, 재료의 약 200 미크론, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함한다. 특정 실시예에서, 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나로부터 측정된 약 42 미크론 또는 약 180 미크론의 재료가 제거될 수 있다.
단계 (525)에서, 유리 기반 기판은 부식제 재료로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은, 예를 들어, 0.5M HCl 용액과 같은 염산(HCl)을 포함하는 용액으로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 탈염수(deionized water)로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 제1 린스(rinse)로 세정되고 이어서 제2 린스로 세정될 수 있다. 예를 들어, 유리 기반 기판을 0.5M HCl 용액으로 세정하고 이어서 탈염수 용액으로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 모든 부식제 재료가 제거되고 및/또는 부식제로부터 제거된 모든 웨이퍼 재료가 분리되는 것을 보장하기 위해, 예를 들어 약 10분과 같이 특정 기간 동안 세정될 수 있다. 특정 실시예에서, 유리 기반 기판을 0.5M HCl 용액에서 10 분 동안 세정하고 이어서 탈염수로 10 분 동안 세정될 수 있다.
단계 (535)에서, 유리 기반 기판은 예를 들어, 부식제 욕조(제2 부식제 욕조)에 배치되어 부식제에 노출되고, 특정 에칭 속도(예컨대, 제2 에칭 속도)로 에칭된다. 다른 실시예에서, 부식제에 대한 노출은 이에 한정되지 않지만, 부식제 분사, 또는 부식제 크림 도포를 포함하는 어떤 종래의 수단을 통해 성취될 수 있다. 제2 부식제는, 예를 들어, 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 제2 부식제는 일반적으로 제1 부식제와 상이한 농도를 가질 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같은 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 높은 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 낮은 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 제2 부식제 욕조는 6M NaOH 용액일 수 있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발된 다른 부식제가 또한 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 제2 에칭 속도는 본 개시에 의해 유사하게 제한되지 않으며, 임의의 에칭 속도일 수 있다. 특정 실시예에서, 제2 에칭 속도는 약 30 nm/min일 수 있다. 일부 실시예에서, 전술한 바와 같은 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 클 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 작을 수 있다. 일부 실시예에서, 단계 (535)는 본원에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 비아의 제2 테이퍼 영역을 생성할 수 있다.
일정 시간이 경과 한 후 및/또는 특정 양의 유리 기반 기판이 제거된 후, 단계 (540)에서 유리 기반 기판이 부식제(예컨대, 부식제 욕조)로부터 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 시간은 예를 들어 약 3 일일 수 있다. 다른 실시예에서, 특정 시간은 약 6 시간일 수 있다. 다른 기간은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 고려된다. 일부 실시예에서, 제거되는 특정 량의 유리 기반 기판은 예를 들어 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나로부터 측정될 때 약 65 미크론의 재료일 수 있다.
부식제는 본원에서 구체적으로 설명되지 않은 하나 이상의 다른 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 부식제 욕조는 특정 온도로 유지될 수 있다. 이러한 예시적인 온도 중 하나는 약 85 ℃이다.
단계 (545)에서, 유리 기반 기판이 세정되어 부식제 재료를 제거할 수 있다. 예를 들어, 유리 기반 기판은 탈염수로 세정될 수 있다. 결과적인 유리 기반 기판은 하나 이상의 기하학적 특성을 갖는 적어도 하나의 대칭 비아를 포함한다. 예를 들어, 결과적인 비아는 제1 주 표면 및 제2 주 표면에 약 100 미크론의 직경, 약 40 미크론의 허리 직경, 및 3 : 1 테이퍼에서 제1 주 표면에서 제2 주 표면을 향해 약 115 미크론 연장되는 제1 테이퍼 영역 및 30 : 1 테이퍼로 기판의 중심과 제1 테이퍼 영역과의 교차지점 사이에서 연장되는 제2 테이퍼 영역을 가진 내부 벽을 가질 수 있다.
추가 테이퍼 영역을 생성하기 위해, 단계 (535) 내지 단계 (545)와 관련하여 도시된 공정은 예를 들어 도 5b에 도시된 바와 같이, 각각의 추가 테이퍼 영역에 대해 반복될 수 있다. 부식제 욕조의 하나 이상의 특성을 변경 및/또는 에칭 속도를 변경하면 특정 특성을 갖는 추가 테이퍼 영역이 생성될 수 있음을 이해해야 한다.
예시 1은 아래에서 도 5a에 대해 본원에 설명된 단계를 이용하여 생성된 비아의 특정 예시를 설명한다:
예시 1
대칭의 조각 단위 테이퍼(piece-wise taper)를 가진 관통 유리 비아는 다음 단계로 형성될 수 있다.
- 손상 트랙은 처음에 0.7 mm 두께에 150 mm 지름의 유리 기반 웨이퍼로 1064 nm 피코초 레이저(picosecond laser)를 이용하여 형성되었다. 이 에너지 밀도는 레이저의 전체 축을 따라 유리 기반 웨이퍼의 손상 한계 이상으로 선택되었다.
- 상기 웨이퍼는 75 분 동안 9.8% (w/w) 불화수소산 수용액의 고여있는 욕조에 배치된다(~ 180 미크론 제거). 이런 공정은 약 3(예컨대, 2.8 - 3.2)의 에칭 속도를 갖는다.
- 이 웨이퍼는 이후 10 분 동안 0.5M HCl에서 세정되고 10분 동안 DI 수(탈염수)로 세정된다.
- 이 웨이퍼는 이후 85 ℃에서 6M 수산화 나트륨 욕조에서 3 일간 침지되었다(~ 65 미크론 제거). 이 공정은 약 30의 에칭 속도를 가졌다.
- 이 공정 캐리어는 이후 알칼리성 욕조에서 제거되어 다량의 DI 수로 세정되었다.
- 이는 100 미크론의 전체 지름, 40 미크론의 허리 지름, 표면에서 제1 115 미크론 깊이에 대한 3 : 1 테이퍼 및 기판의 중심으로 거리의 나머지에 대한 30 : 1 테이퍼로 비아가 개방된 기판을 야기한다.
일부 실시예에서, 도 5a에 대해 설명된 공정의 적어도 일부가 블라인드 비아를 생성하기 위해 또한 사용될 수 있다. 예시 2는 예시의 공정을 도시한다.
예시 2
조각 단위 다양한 측벽 테이퍼를 가진 블라인드 비아는 다음 단계를 통해 형성될 수 있다:
- 손상 트랙은 처음에 0.7 mm 두께에 150 mm 지름의 유리 기반 웨이퍼로 1064 nm 피코초 레이저(picosecond laser)를 이용하여 형성되었다. 이 에너지 밀도는 유리의 중심을 향해 그리고 일측에 유리 기반 웨이퍼의 유리 조성의 손상 한계 이하이다.
- 상기 웨이퍼는 14 분 동안 9.8% (w/w) 불화수소산 수용액의 고여있는 욕조에 배치된다(~ 42 미크론 제거). 이런 공정은 약 3(예컨대, 2.8 - 3.2)의 에칭 속도를 갖는다.
- 이 웨이퍼는 이후 10 분 동안 0.5M HCl에서 세정되고 10분 동안 DI 수로 세정된다.
- 이 웨이퍼는 이후 85 ℃에서 6M 수산화 나트륨 욕조에서 6시간 동안 침지되었다(~ 6 미크론 제거). 이 공정은 약 30의 에칭 속도를 가졌다.
- 캐리어는 이후 알칼리성 욕조에서 제거되어 다량의 DI 수로 세정되었다.
- 이는 36 미크론의 전체 지름, 228 미크론의 깊이, 표면에서 제1 54 미크론 깊이에 대한 3 : 1 테이퍼 및 도 6에 도시된 바와 같이, 블라인트 비아의 단부로 거리의 나머지에 대한 30 : 1 테이퍼로 비아가 개방된 기판을 야기한다.
도 7은 본원에 설명된 것처럼 하나 이상의 비아를 가진 유리 기반 기판을 형성하는 다른 방법이 도시된다. 결과적인 유리 기반 기판은, 하나 이상의 비아는 본원에 설명된 것처럼, 다양한 기울기의 별개의 테이퍼 영역을 갖는, 도 5a에 따른 방법으로 형성된 유리 기반 기판과 대조적으로, 예를 들어 도 3d에 도시된 것처럼, 연속적으로 기울기가 변하는 측벽을 가진 하나 이상의 대칭 비아를 가질 수 있다. 도 7의 단계는 단지 예시이며, 단계들은 포함된 단계를 제외하거나 추가할 수 있다. 단계 (705)에서, 평평한 유리 기반 기판이 제공될 수 있다. 본원에 도시된 것처럼, 유리 기반 기판은 일반적으로 그를 통과해 비아가 생성되기 적합한 유리 기반 기판일 수 있다. 특정 예시에서, 유리 기반 기판은 0.5 mm 두께와 150 mm 지름의 웨이퍼일 수 있다.
단계 (710)에서, 하나 이상의 손상 영역 또는 파일럿 홀이 도 5a의 단계 (510)와 관련하여 전술된 바와 같이, 유리 기반 기판 상에 형성될 수 있다. 레이저의 에너지 밀도(예를 들어, 유리 기반 기판으로 전달된 에너지)는 유리 기반 기판의 적어도 일부를 따라(예를 들어, 관통 비아가 필요한 경우 유리 기반 기판의 전체 폭을 따라) 그리고 레이저의 전체 축을 따라 손상 한계 이상이 되도록 선택될 수 있다. 블라인드 비아가 요구되는 실시예에서, 하나 이상의 손상 트랙을 형성하는 단계는 유리 기반 기판으로 전달된 에너지가 제1 세트의 손상 트랙의 손상 한계보다 높고, 제2 세트의 손상 트랙의 손상 한계보다 낮도록 기판의 제1 주 표면에 제1 세트의 손상 트랙을 형성하고 제2 주 표면에 제2 세트의 손상 트랙을 형성하는 단계를 포함한다. 유리 기반 기판 상에 하나 이상의 손상 트랙을 형성하는 다른 수단이 일반적으로 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 이해되고 의도된다.
단계 (715)에서, 유리 기반 기판은 부식제, 예를 들어 부식제 욕조에 노출된다. 다른 실시예에서, 부식제에 대한 노출은 이에 한정되지 않지만, 부식제 분사, 또는 부식제 크림 도포를 포함하는 어떤 종래의 수단을 통해 성취될 수 있다. 제1 부식제는 예를 들어, 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 일부 실시예에서, 부식제는 고여있는 욕조일 수 있다. 부식제는 일반적으로 수용액, 물, 물의 혼합물 및 기타 극성 유기 용제(water miscible organic solvents), 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등을 포함하는 임의의 용액일 수 있다. 일부 실시예에서, 부식제는 수산화 나트륨 용액을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 부식제는 수산화 칼륨 용액을 함유할 수 있다. 부식제의 농도는 예를 들어 약 4M 내지 약 12M 일 수 있다. 특정 실시예에서, 부식제는 약 12M 수산화 나트륨 수용액을 함유할 수 있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발된 다른 부식제가 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
부식제(예를 들어, 부식제 욕조)는 초기에 특정 온도에 배치될 수 있고, 온도는 단계 (720)에서 일정 기간에 걸쳐 조절될 수 있다. 즉, 시간이 지남에 따라, 부식제 온도가 증가 및/또는 감소될 수 있다. 예를 들어, 온도는 시간에 따라 증가하거나, 시간에 따라 감소하고, 시간에 따라 교대로 증분되어 증가 및 감소될 수 있다. 온도의 증가 및 감소는 선형으로 (예를 들어, 지속적으로 온도 증가 또는 감소) 일어날 수 있거나 또는 단계적인 방식으로 (예를 들어, 특정 시간 경과 후 특정 양의 온도를 증가 또는 감소) 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 기간은 특정 에칭 공정을 완료하는데 필요한 시간의 양에 상응할 수 있다. 부식제 온도는 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 본원에 개시된 에칭 공정에 적합한 것으로 이해되는 임의 온도, 특정 온도일 수 있다. 예를 들어, 욕조 온도는 약 95 ℃ 내지 약 130 ℃, 예컨대 약 95 ℃, 약 100 ℃, 약 110 ℃, 약 120 ℃, 약 130 ℃, 또는 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)일 수 있다. 부식액의 온도는 반응 시간에 영향을 줄 수 있다. 특정 실시예에서, 부식제는 초기에 120℃로 설정되고 12시간 동의 코스로 130 ℃로 선형적으로 증가될 수 있고, 이어서 약 22 시간 동안 130 ℃의 일정한 온도에서 방치될 수 있다.
일부 실시예에서, 부식제 (예를 들어, 부식제 욕조) 내의 산성 또는 염기성 부식제의 농도는 단계 (725)에서 조절될 수 있다. 즉, 욕조 내의 부식제의 농도는 시간이 지남에 따라 증가 및/또는 감소될 수 있다. 예를 들어, 농도는 시간에 따라 증가하거나, 시간에 따라 감소하고, 시간에 따라 교대로 증분되어 증가 및 감소될 수 있다. 농도의 증가 및 감소는 선형으로 (예를 들어, 농도를 지속적으로 증가 또는 감소) 일어날 수 있거나 단계적으로 (예를 들어, 특정 기간이 경과한 후 특정 양의 농도를 증가 또는 감소) 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 기간은 특정 에칭 공정을 완료하는데 필요한 시간의 양에 상응할 수 있다. 부식제 농도는 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 일반적으로 본원에 기술된 에칭 공정에 적합한 것으로 이해되는 임의의 부식제 농도, 특정 부식제 농도일 수 있다.
일부 실시예에서, 부식제 욕조에 가해지는 교반 정도는 단계 (730)에서 조절될 수 있다. 즉, 부식제 욕조는 시간에 따라 다소 격렬하게 교반될 수 있다. 교반은 예를 들어 기계적 교반, 초음파 처리(sonication), 통상적인 혼합, 통상적 인 교반 및 이들의 임의의 조합과 같은 일반적으로 이해되는 교반 공정을 통해 완료될 수 있다. 교반 정도는 시간에 따라 증가될 수 있고, 시간에 따라 감소될 수 있고, 시간에 따라 교번 증분되어 증가 및 감소될 수 있다. 교반 정도의 증가 및 감소는 선형으로 (예를 들어, 지속적으로 교반 정도를 증가 또는 감소) 또는 단계적인 방식으로 (예를 들어, 특정 시간이 경과한 후 특정 양의 교반 정도를 증가 또는 감소시킬 수 있음) 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 기간은 특정 에칭 공정을 완료하는데 필요한 시간의 양에 상응할 수 있다. 교반 정도는 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 특히 본원에 기술된 에칭 공정에 적합한 것으로 이해되는 일반적으로 임의의 교반 정도, 특정 부식제 정도일 수 있다.
단계 (735)에서, 기판이 에칭될 수 있다. 에칭 공정은 단계 (715)에서 기판이 부식제에 노출되자마자 발생할 수 있고 전술한 바와 같은 다양한 조절 공정 동안 계속 발생할 수 있음을 이해해야 한다. 에칭이 발생한 후, 기판은 욕조로부터 제거될 수 있다. 에칭에 필요한 기간은 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 일반적으로 본원에 기술된 바와 같이 에칭을 완료하는데 필요한 임의의 기간일 수 있다. 예를 들어, 기간은 약 10 시간 내지 약 200 시간, 예컨대 약 10 시간, 약 50 시간, 약 100 시간, 약 150 시간, 약 200 시간, 또는 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
단계 (740)에서, 유리 기반 기판은 본원에 설명된 것처럼, 부식제 재료로 세정될 수 있다. 예를 들어, 유리 기반 기판은 0.5M HCl 용액으로 세정될 수 있고 이어서 탈염수 용액으로 세정될 수 있다. 특정 실시예에서, 유리 기반 기판을 0.5M HCl 용액에서 10 분 동안 세정하고 이어서 탈염수로 10 분 동안 세정할 수 있다.
예시 3은 도 7에 대해 설명된 다양한 공정을 따라 형성된 비아를 도시한다.
예시 3
대칭의 조각 단위 테이퍼를 가진 관통 유리 비아는 다음 단계로 형성될 수 이따:
- 손상 트랙은 처음에 1064 nm 피코초 레이저를 사용하여 0.5 mm 두께와 150 mm 지름의 유리 기반 웨이퍼로 형성된다. 이 에너지 밀도는 레이저의 전체 축을 따라 유리 기반 웨이퍼의 손상 한계 이상으로 선택되었다.
- 상기 웨이퍼는 12M 수산화 나트륨 수용액의 고여있는 욕조에 배치된다. 이런 공정은 초기에 120도로 설정되지만 12 시간의 코스에 걸쳐 130도까지 선형으로 증가된다.
- 웨이퍼는 이후 130도의 일정한 온도에서 추가로 22시간동안 에칭된다.
- 이 웨이퍼는 이후 10 분 동안 0.5M HCl에서 세정되고 10분 동안 DI 수로 세정된다. 이는 도 8에 도시된 것과 같은 프로파일을 가진 비아를 생성한다.
예시 4는 도 7에 대해 설명된 다양한 공정에 따라 형성되 다른 비아를 도시한다.
예시 4
연속으로 변화하는 측벽을 가진 블라인드 비아는 다음의 단계로 형성될 수 있다.
- 손상 트랙은 처음에 1064 nm 피코초 레이저를 사용하여 0.7 mm 두께와 150 mm 지름의 유리 기반 웨이퍼로 형성된다. 이 에너지 밀도는 유리의 중심을 향해 그리고 일측에 유리 기반 웨이퍼의 유리 조성의 손상 한계 이하이다.
- 상기 웨이퍼는 12M 수산화 나트륨 수용액의 고여있는 욕조에 배치된다. 이런 공정은 초기에 120도로 설정되지만 12 시간의 코스에 걸쳐 130도까지 선형으로 증가된다.
- 웨이퍼는 이후 10 분 동안 0.5M HCl에서 세정되고 10분 동안 DI 수로 세정된다.
- 이는 16 미크론의 전체 지름과 도 9에 도시된 측벽 프로파일로 개방된 기판을 야기한다.
도 10은 실시예에 따른 복수의 테이퍼 영역을 가진 적어도 하나의 비대칭 비아(예를 들어, 도 3g에 도시된 블라인드 비아 또는 도 3c 또는 도 3f에 도시된 유리 관통 비아)를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 예시의 방법을 도시한다. 도 10에 도시된 단계는 단지 예시이며 단계들은 포함된 단계를 제외하거나 추가할 수 있다.
단계 (1005)에서, 평평한 유리 기반 기판이 제공될 수 있다. 특정 예시에서, 유리 기반 기판은 0.75 mm 두께의 150 mm 직경 웨이퍼일 수 있다. 단계 (1010)에서, 도 5a의 단계 (510)에 대해 전술한 바와 같이, 하나 이상의 손상 트랙은 유리 기반 기판 상에 형성될 수 있다.
단계 (1015)에서, 제1 에칭 저항성 코팅(예를 들어, 희생 코팅)이 유리 기반 기판의 제1 측면(예를 들어, 제1 표면)에 도포된다. 제1 에칭 저항성 코팅은 일반적으로 본원에 기술된 바와 같이, 유리 기반 기판이 부식제, 예를 들어 부식제 욕조에 노출될 때, 에칭을 피하기 위해 유리 기반 기판 상에 배치된 임의의 코팅 일 수 있다. 또한, 제1 에칭 저항성 코팅은 일시적으로 적용될 수 있는 임의의 코팅일 수 있다. 즉, 제1 에칭 저항성 코팅은 본원에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 유리 기반 기판으로부터 후속으로 제거 가능한 재료일 수 있다. 제1 에칭 저항성 코팅은 임의의 적합한 공정을 통해 유리 기반 기판의 제1 측면에 적용될 수 있다. 사용될 수 있는 공정의 예시적인 예시는 화학 기상 증착(CVD), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD), 이온화 증착, 물리 기상 증착(PVD), 및 재료의 직접 도포를 포함한다. 제1 에칭 저항성 코팅의 예시적인 예시는 도핑 및 도핑되지 않은 산화 규소, 탄화 규소 및 질화 규소, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE ,polytetrafluoroethylene) 테이프 등을 포함하는 코팅을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 유리 기반 기판의 제1 측면은 유리 기반 기판의 제1 주 표면 또는 유리 기반 기판의 제2 주 표면일 수 있다. 특정 실시예에서, 유리 기반 기판의 제1 측면은 PTFE 테이프로 마스킹되고 PTFE 테이프의 에지를 표면에 밀봉하기 위해 O-링이 유리 기반 기판의 에지에 대해 가압된다.
단계 (1025)에서, 유리 기반 기판은 부식제, 예를 들어, 부식제 욕조(예를 들어, 제1 부식제 욕조)에 노출되고 특정 에칭 속도(예를 들어, 제1 에칭 속도)로 에칭된다. 다른 실시예에서, 부식제에 대한 노출은 부식제를 분무하거나 부식제 크림을 도포하는 것을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 임의의 통상적인 수단을 통해 달성될 수 있다. 제1 부식제는, 예를 들어, 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 부식제는 일반적으로 수용액, 물, 물의 혼합물 및 기타 극성 유기 용제, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등을 포함하는 임의의 용액일 수 있다. 일부 실시 예에서, 부식제는 수산화 나트륨 용액을 함유할 수 있다. 일부 실시예에서, 부식제는 수산화 칼륨 용액을 함유할 수 있다. 부식제의 농도는 예를 들어 약 4 M 내지 약 12 M일 수있다. 특정 실시예에서, 제1 부식제는 6M NaOH 용액 일 수 있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발된 다른 부식제가 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 제1 에칭 속도는 본 개시에 의해 유사하게 제한되지 않으며, 임의의 에칭 속도일 수 있다. 에칭 속도의 예시적인 예시는 약 10 nm/min, 약 20 nm/min, 약 20 nm/min, 약 30 nm/min, 약 40 nm/min, 약 50 nm/min, 약 60 nm/min, 약 70 nm/min, 약 80 nm/min, 약 90 nm/min, 약 100 nm/min, 또는 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 10 nm/min 내지 약 100 nm/min일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 특정 실시예에서, 제1 에칭 속도는 약 30 nm/min일 수있다. 일부 실시예에서, 전술한 바와 같은 제1 에칭 속도는 (후술되는) 제2 에칭 속도보다 클 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 단계 (1025)에 따라 기판을 에칭하는 단계는 비아 각각에 대해 제1 테이퍼 영역을 야기할 수 있다.
제1 부식제는 본원에서 구체적으로 설명되지 않은 하나 이상의 다른 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 부식제 욕조는 특정 온도로 유지 될 수 있다. 이러한 예시적인 온도 중 하나는 약 85 ℃이다.
일정 시간이 경과 한 후 및/또는 특정 양의 유리 기반 기판이 제거된 후, 단계 (1030)에서 유리 기반 기판이 부식제(예를 들어, 부식제 욕조)로부터 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 시간은 예를 들어 약 10 시간일 수 있다. 예를 들어, 도 7과 관련하여 전술한 기간과 같이, 다른 기간도 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 고려된다. 제거되는 유리 기반 기판의 특정 양은 비아의 원하는 형상 및 크기에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나로부터 측정될 때, 약 1 미크론, 약 5 미크론, 약 10 미크론, 약 15 미크론, 약 20 미크론, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 1 미크론의 재료 내지 약 20 미크론의 재료가 제거될 수 있다.. 특정 실시예에서, 제거될 수 있는 재료의 양은 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나(즉, 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때 약 8.5 미크론의 재료일 수 있다.
단계 (1035)에서, 유리 기반 기판은 부식제 재료로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 본원에 더 자세히 설명된 것처럼, 예를 들어 0.5M HCl 용액 같은 염산 및/또는 탈염수를 포함하는 용액으로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 예를 들어 약 10분 동안 모든 부식제 재료가 제거되고 및/또는 부식제로부터 제거되는 모든 웨이퍼 재료가 분리되는 것을 보장하도록 특정 기간동안 세정될 수 있다.
단계 (1040)에서, 유리 기반 기판은 다른 부식제, 예를 들어, 욕조(예컨대, 제2 부식제 욕조)에 노출되고 특정 에칭 속도(예컨대, 제2 에칭 속도)로 에칭된다. 제2 부식제는 예를 드러 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 제2 부식제는 일반적으로 제1 부식제와 상이한 농도를 가질 수 있다. 예를 들어, 전술한 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 높은 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 낮은 농도의 산성 부식제 또는 염기 부식일 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 부식제는 약 9.8% (w/w) 불화 수소산 수용액의 고여있는 욕조일 수 있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발된 다른 부식제가 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 제2 에칭 속도는 본 개시에 의해 유사하게 제한되지 않으며, 임의의 에칭 속도일 수 있다. 예를 들어, 제2 에칭 속도는 약 1 미크론/분, 약 2 미크론/분, 약 3 미크론/분, 약 4 미크론/분, 약 5 미크론/분, 또는 이들 값 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여 약 1 미크론/분 내지 약 5 미크론/분일 수 있다. 특정 실시예에서, 제2 에칭 속도는 약 3 미크론/분일 수 있다. 일부 실시예에서, 단계 (1040)에 따라 기판을 에칭하는 것은 각각의 비아에 대해 제2 테이퍼 영역을 초래할 수 있다.
일정 시간이 경과 한 후 및/또는 특정 양의 유리 기반 기판이 제거된 후, 유리 기반 기판은 부식제(예를 들어, 부식제 욕조)로부터 제거되고 단계 (1045)에서 세정될 수 있다. 기간은 일반적으로 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 임의의 기간일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 5 분, 약 10 분, 약 15 분, 약 20 분, 약 25 분, 약 30 분, 약 35 분, 약 40 분, 또는 이들 값 중 임의의 값들 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 5 분 내지 약 40 분일 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 시간은 약 19 분일 수 있다. 다른 기간은 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 고려된다. 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나(예를 들어, 제1 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때 기판으로부터 제거된 재료의 양은 본 개시에 의해 제한되지 않으며 임의의 양의 재료일 수 있다. 예를 들어, 약 10 미크론, 약 20 미크론, 약 30 미크론, 약 40 미크론, 약 50 미크론, 약 60 미크론, 약 70 미크론, 약 80 미크론, 약 90 미크론, 약 100 미크론, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 10 미크론 내지 약 100 미크론의 재료가 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 제거되는 특정 유리 기반 기판의 양은 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나 (예를 들어, 제1 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때 약 58 미크론의 재료일 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 본원에 보다 상세히 기술 된 바와 같이 염산 (HCl) 및/또는 탈염수를 포함하는 용액으로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 예를 들어 약 10분과 같이 모든 부식제 재료가 제거되고 및/또는 부식제로부터 제거된 모든 웨이퍼 재료가 분리되는 것을 보장하는 특정 기간 동안 세정될 수 있다.
단계 (1050)에서, 제1 에칭 저항성 코팅은 유리 기반 기판에서 제거될 수 있다. 제거는 희생 코팅을 제거하기 위한 임의의 적절한 방법으로 완료될 수 있고 본 개시에 의해 한정되지 않는다. 단계 (1055)에서, 제2 에칭 저항성 코팅(예컨대, 희생 코팅)은 기판의 제2 측면에 도포된다. 제2 에칭 저항성 코팅은 임의의 코팅일 수 있고, 단계 (1015)에 대해 전술한 임의의 방법에 의해 도포될 수 있다.
단계 (1060)에서, 유리 기반 기판은 다른 부식제, 예를 들어 부식제 욕조(예를 들어, 제3 부식제 욕조)에 배치되고 특정 에칭 속도(예를 들어, 제3 에칭 속도)로 에칭된다. 제3 부식제는 예를 들어 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 제3 부식제는 일반적으로 제1 부식제 및/또는 제2 부식제와 다른 농도를 가질 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같은 제1 부식제 및/또는 제2 부식제는 제3 부식제 욕조보다 더 높은 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 부식제 및/또는 제2 부식제는 제3 부식제 욕조보다 더 낮은 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 일부 실시예에서, 제3 부식제는 약 9.8 % (w/w) 불화 수소산 수용액의 고여있는 욕조일 수 있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발된 다른 부식제가 또한 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 제3 에칭 속도는 본 개시에 의해 유사하게 제한되지 않으며, 임의의 에칭 속도 일 수 있다. 일부 실시예에서, 제3 에칭 속도는 약 1 미크론/분, 약 2 미크론/분, 약 3 미크론/분, 약 4 미크론/분, 약 5 미크론, 또는 약 1 미크론/분 내지 약 5 미크론/분, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 1 미크론/분 내지 약 5 미크론/분일 수 있다. 특정 실시예에서, 제3 에칭 속도는 약 3 미크론/분일 수 있다. 일부 실시예에서, 단계 (1060)에 따라 기판을 에칭하는 것은 비아들 각각에 대해 제3 테이퍼 영역을 초래할 수 있다.
일정 시간이 경과 한 후 및/또는 특정 양의 유리 기반 기판이 제거된 후, 유리 기반 기판은 단계 (1065)에서 부식제(예를 들어, 부식제 욕조)로부터 제거될 수 있다. 기간은 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 임의의 기간일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 5 분, 약 10 분, 약 15 분, 약 20 분, 약 25 분, 약 30 분, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 5 분 내지 약 30 분일 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 시간은 약 17 분일 수 있다. 다른 기간은 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 고려된다. 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나(예를 들어, 제1 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때 기판으로부터 제거된 재료의 양은 본 개시에 의해 제한되지 않으며 임의의 양의 재료일 수 있다. 예를 들어, 약 10 미크론, 약 20 미크론, 약 30 미크론, 약 40 미크론, 약 50 미크론, 약 60 미크론, 약 70 미크론, 약 80 미크론, 약 90 미크론, 약 100 미크론, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 10 미크론 내지 약 100 미크론의 물질이 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 제거되는 특정 유리 기반 기판의 양은 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나 (예를 들어, 제 2 에칭 저항성 코팅을 함유하지 않는 표면)로부터 측정될 때 약 52 미크론의 재료 일 수 있다.
단계 (1070)에서, 유리 기반 기판은 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 본원에 보다 상세히 기술된 바와 같이 염산(HCl) 및/또는 탈염수를 포함하는 용액으로 세정될 수 있다.
단계 (1080)에서, 유리 기반 기판은 또 다른 부식제, 예를 들어 부식제 욕조(예를 들어, 제4 부식제 욕조)에 노출되고 특정 에칭 속도(예를 들어, 제4 에칭 속도)로 에칭된다. 제4 부식제는 예를 들어 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 제4 부식제는 일반적으로 수용액, 물, 물의 혼합물 및 기타 극성 유기 용제, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등을 포함하는 임의의 용액일 수 있다. 일부 실시예에서, 제4 부식제는 수산화 나트륨 용액을 함유할 수 있다. 일부 실시예에서, 제4 부식제는 수산화 칼륨 용액을 함유할 수 있다. 제4 부식제의 농도는 예를 들어 약 4M 내지 약 12M 일 수 있다. 특정 실시예에서, 제4 부식제는 6M NaOH 용액일 수 있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발 된 다른 부식제가 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 제4 에칭 속도는 본 개시에 의해 유사하게 제한되지 않으며, 임의의 에칭 속도일 수 있다. 일부 실시예에서, 제4 에칭 속도는 약 10 nm/min, 약 20 nm/min, 약 30 nm/min, 약 40 nm/min, 약 50 nm/min, 약 60 nm/min, 약 70 nm/min, 약 80 nm/min, 약 90 nm/min, 약 100 nm/min, 또는 임의의 값 또는 임의의 두 값 사이의 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 10 nm/분 내지 약 100 nm/분일 수 있다. 특정 실시예에서, 제4 에칭 속도는 약 30 nm/분일 수 있다. 일부 실시예에서, 전술한 바와 같은 제4 에칭 속도는 제1 에칭 속도, 제2 에칭 속도 및/또는 제3 에칭 속도보다 클 수 있다. 다른 실시예에서, 제4 에칭 속도는 제1 에칭 속도, 제2 에칭 속도 및/또는 제3 에칭 속도보다 작을 수 있다. 일부 실시예에서, 단계 (1080)에 따라 기판을 에칭하는 것은 비아 각각에 대해 제4 테이퍼 영역을 야기할 수 있다.
제4 부식제는 본원에 구체적으로 설명되지 않은 하나 이상의 다른 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 부식제 욕조는 특정 온도로 유지 될 수 있다. 이러한 예시적인 온도 중 하나는 약 85 ℃이다.
일정 시간이 경과 한 후 및/또는 특정 양의 유리 기반 기판이 제거된 후, 유리 기반 기판은 단계 (1085)에서 부식제(예를 들어, 부식제 욕조)로부터 제거될 수 있다. 기간은 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 임의의 기간일 수 있다. 예를 들어, 기간은 약 1 시간, 약 4 시간, 약 6 시간, 약 8 시간, 약 12 시간, 약 16 시간, 약 20 시간, 약 24 시간, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 1 시간 내지 약 24 시간일 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 시간은 예를 들어 약 5 시간일 수 있다. 다른 기간은 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 고려된다. 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나(예를 들어, 제1 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때 기판으로부터 제거된 재료의 양은 본 개시에 의해 제한되지 않으며 임의의 양의 재료일 수 있다. 예를 들어, 약 1 미크론, 약 5 미크론, 약 10 미크론, 약 15 미크론, 약 20 미크론, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 1 미크론 내지 약 20 미크론의 재료일 수 있다. 일부 실시예에서, 제거되는 특정 량의 유리 기반 기판은 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나 (즉, 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때 약 4.5 미크론의 재료일 수 있다.
단계 (1090)에서, 유리 기반 기판은 부식제 재료로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 탈염수로 세정될 수 있다.
단계 (1095)에서, 제2 에칭 저항성 코팅은 유리 기반 기판으로부터 제거될 수 있다. 제거는 희생 코팅을 제거하기 위한 임의의 적절한 방법에 의해 완료 될 수 있으며, 본 개시에 의해 제한되지 않는다. 결과적인 기판은 예를 들어, 제1 주 표면에서 약 150 미크론의 직경, 제2 주 표면에서 약 45 미크론의 직경, 제1 주 표면으로부터 약 75 미크론의 위치에서 약 20 미크론의 허리 직경, 제1 주 표면으로부터 제2 테이퍼 영역을 가진 교차지점으로 약 200 미크론의 길이에 걸쳐 약 30 : 1 테이퍼를 가진 제1 테이퍼 영역, 제1 테이버 영역을 가진 교차지점으로부터 제3 테이퍼 영역을 가진 교차지점까지 약 175 미크론의 길이에 걸쳐 약 3 : 1 테이퍼를 가진 제2 테이퍼 영역, 및 제2 테이퍼 영역을 가진 교차지점으로부터 중심점으로 약 125 미크론의 길이에 걸쳐 약 30 : 1 테이퍼를 가진 제3 테이퍼 영역을 가진 비아를 포함할 수 있다. 게다가, 제4 테이퍼 영역은 중간점으로부터 제2 주 표면을 향해 연장될 수 있고 약 100 미크론의 길이에 대해 약 3 : 1 테이퍼를 가질 수 있다. 제1 주 표면으로부터 제2 주 표면으로의 거리는 약 300 미크론일 수 있다.
도 10과 관련하여 설명된 다양한 공정이 비아에서의 후속 테이퍼 영역에 대해 반복될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 예를 들어, 단계 (1005)-(1015), 단계 (1025)-(1035), 단계 (1040)-(1045), 단계 (1050)-(1070) 및/또는 단계 (1080)-(1095)의 다양한 조합이 필요에 따라 반복될 수 있다.
예시 5는 도 10에 대해 설명된 다양한 공정을 통해 형성된 예시의 비아가 도시된다:
예시 5
비대칭 조각 단위 변화하는 측벽 테이퍼를 가진 관통 유리 비아가 다음의 단계들을 통해 형성될 수 있다:
- 손상 트랙은 처음에 0.75 mm 두께에 150 mm 지름의 유리 기반 웨이퍼로 1064 nm 피코초 레이저(picosecond laser)를 이용하여 형성되었다. 이 에너지 밀도는 레이저의 전체 축을 따라 유리 기반 웨이퍼의 손상 한계 이상이다.
- 상기 유리 기반 웨이퍼의 B-측면은 PTFE 테이프로 마스킹된다. O-링은 표면에 대해 테이프의 엣지를 밀봉하기 위해 기판의 엣지에 대해 눌려진다.
- 유리 기반 웨이퍼는 이후 85 ℃에서 6M 수산화 나트륨 욕조에서 10 시간 동안 침지되었다(~ 8.5 미크론 제거). 이 공정은 약 30의 에칭 속도를 갖는다.
- 상기 웨이퍼는 이후 10 분 동안 0.5 M HCl에서 세정되고 DI 수로 10 분 동안 세정되었다.
- 상기 웨이퍼는 19분 동안 9.8% (w/w) 불화수소산 수용액의 고여있는 욕조에 배치된다(~58 미크론 제거). 이 공정은 약 3의 에칭 속도를 갖는다(예컨대, 2.8-3.2)
- 이후 웨이퍼는 10분동안 0.5M HCl 에서 세정되고, 10분동안 DI 수에서 세정된다.
- B-측면으로부터 마스킹이 제거된다. 유리 기반 웨이퍼의 A-측면은 PTFE 테이프로 마스킹된다. O-링은 표면에 대해 테이프의 엣지를 밀봉하기 위해 기판의 엣지에 대해 눌려진다.
- 상기 웨이퍼는 17분 동안 9.8% (w/w) 불화수소산 수용액의 고여있는 욕조에 배치된다(~52 미크론 제거). 이 공정은 약 3의 에칭 속도를 갖는다(예컨대, 2.8-3.2).
- 이후 웨이퍼는 10분동안 0.5M HCl 에서 세정되고, 10분동안 DI 수에서 세정된다.
- 이후 웨이퍼는 6.4 mm의 피치를 가진 공정 캐리어에 배치된다. 공정 캐리어는 이후 85 ℃에서 6M 수산화 나트륨 욕조에서 5 시간 동안 침지되었다(~ 4.5 미크론 제거). 이 공정은 약 30의 에칭 속도를 갖는다.
- 상기 웨이퍼는 이후 알칼리성 욕조에서 제거되고 다량의 DI 수로 세정된다.
- 마스킹이 A-측며에서 제거된다.
- 이는 비아가 A-측면에 150 미크론의 전체 지름, B-측면에 45 미크론의 지름, z = -75 미크론에서 20 미크론의 허리 지름, A-측면 상에 표면으로부터 제1 200 미크론 깊이에 대해 30 : 1 테이퍼로 개방되고, 유리의 대향측에 다른 175 미크론에 대한 3 : 1 테이퍼, 125 미크론에 대한 30 : 1 테이퍼 개구, 100 미크론에 대한 3 : 1 테이퍼 개구가 이어진다. 도 11에 도시된 것처럼, 최종 유리 두께는 600 미크론이다.
도 12와 관련하여 본원에 기술된 방법은 도 3e에 도시된 것과 같은, 내부 벽에 연속적으로 변화하는 테이퍼를 갖는 비대칭 관통 유리 비아를 형성하는데 사용될 수 있다.
도 12를 계속 참고하면, 단계 (1205)에서, 평평한 유리 기반 기판이 제공 될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 유리 기반 기판은 일반적으로 그를 통해 비아의 생성에 적합한 유리 기반 기판일 수 있다. 특정 예시에서, 유리 기반 기판은 0.56 mm 두께 150 mm 직경 웨이퍼일 수 있다.
단계 (1210)에서, 하나 이상의 손상 트랙이 도 5a의 단계 (510)과 관련하여 앞서 보다 상세히 설명된 바와 같이, 유리 기반 기판 상에 형성될 수 있다. 단계 (1215)에서, 제1 에칭 저항성 코팅(예를 들어, 희생 코팅)이 유리 기반 기판의 제1 측면(예를 들어, 제1 표면)에, 예컨대, 도 10의 단계 (1015)와 관련하여 전술한 에칭 저항성 코팅이 도포될 수 있다.
단계 (1220)에서, 유리 기반 기판은 부식제, 예를 들어 부식제 욕저(예를 들어, 제1 부식제 욕조)에 노출된다. 다른 실시예에서, 부식제에 대한 노출은 부식제를 분무하거나 부식제 크림을 도포하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 통상적인 수단을 통해 달성될 수 있다. 제1 부식제는 예를 들어 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 부식제는 12M NaOH 용액일 수 있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발 된 다른 부식제가 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.
부식제(예를 들어, 부식제 욕조)는 초기에 특정 온도에 배치될 수 있고, 온도는 도 7의 단계 (720)에 대해 상술된 바와 같이 단계 (1225)에서 일정 기간에 걸쳐 조절될 수 있다. 부식제 온도는 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 일반적으로 임의의 온도, 특히 본원에 기술된 에칭 공정에 적합한 것으로 이해되는 온도일 수 있다. 예를 들어, 부식제 온도는 약 95 ℃, 약 100 ℃, 약 110 ℃, 약 120 ℃, 약 130 ℃, 또는 이들 값들 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 95 ℃ 내지 약 130 ℃일 수 있다. 부식제의 온도는 반응 시간에 영향을 줄 수 있다. 특정 실시예에서, 부식제는 초기에 120 ℃로 설정되고 16.5 시간 동안 선형적으로 130 ℃로 증가될 수 있다. 일부 실시예에서, 욕조에서 산성 또는 염기성 부식제의 농도는 도 7의 단계 (725)와 관련하여 상술한 바와 같이 단계 (1230)에서 조절될 수 있다. 일부 실시예에서, 욕조에 가해지는 교반 정도는 단계 (1235)에서 조절될 수 있는데, 이는 도 7의 단계 (730)과 관련하여 상술한 바와 같다.
유리 기반 기판은 단계 (1240)에서 욕조로부터 제거될 수 있고 단계 (1245)에서, 유리 기반 기판은 부식제 재료로 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 염산(HCl) 및/또는 탈염수를 포함하는 용액으로 세정될 수 있다. 특정 실시예에서, 유리 기반 기판을 0.5M HCl 용액에서 10 분 동안 세정하고 이어서 탈염수로 10 분 동안 세정될 수 있다.
단계 (1250)에서, 제1 에칭 저항성 코팅은 유리 기반 기판으로부터 제거될 수 있다. 제거는 희생 코팅을 제거하기 위한 임의의 적절한 방법에 의해 완료될 수 있으며, 본 개시에 의해 제한되지 않는다. 단계 (1255)에서, 제2 에칭 저항성 코팅(예를 들어, 희생 코팅)이 도 10의 단계 (1055)와 관련하여 상술된 바와 같이 기판의 제2 측면에 도포된다.
단계 (1260)에서, 유리 기반 기판은 다른 부식제, 예를 들어 부식제 욕조(예를 들어, 제2 부식제 욕조)에 노출되고 본원에서 더 상세히 설명된 것처럼 비대칭 프로파일을 갖는 비아를 얻기 위해 특정 에칭 속도로 에칭된다. 제2 부식제는 예를 들어 산성 부식제 또는 염기성 부식제일 수 있다. 제2 부식제는 일반적으로 제1 부식제와 다른 농도를 가질 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같은 제1 부식제는 제2 부식제보다 산성 부식제 또는 염기성 부식제(처음 또는 마지막)의 농도가 더 클 수 있다. 다른 실시 예들에서, 제1 부식제는 제2 부식제보다 산성 부식제 또는 염기성 부식제(처음 또는 마지막)의 농도가 더 작을 수 있다. 부식제의 농도는 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 임의의 농도를 함유할 수있다. 예를 들어, 농도는 약 0.5 % (w/w), 약 1 % (w/w), 약 5 % (w/w), 약 10 % (w/w), 약 15 % (w/w), 약 20 % (w/w), 또는 이 두 값들 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 0.5 % (w/w) 내지 약 20 % (w/w)의 불화수소산 수용액일 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 부식제는 약 9.8 % (w/w) 불화수소산 수용액의 고여있는 욕조일 수있다. 그러나, 현재 공지되거나 이후에 개발된 다른 부식제가 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 사용될 수 있다. 제2 에칭 속도는 본 개시에 의해 유사하게 제한되지 않으며, 임의의 에칭 속도일 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 에칭 속도는 약 1 미크론/분, 약 2 미크론/분, 약 3 미크론/분, 약 4 미크론/분, 약 5 미크론, 또는 이들 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 1 미크론/분 내지 약 5 미크론/분일 수 있다.
기간 시간이 경과 한 후 및/또는 특정 양의 유리 기반 기판이 제거된 후, 유리 기판은 단계 (1265)에서 부식제(예를 들어, 부식제 욕조)로부터 제거될 수 있다. 시간은 본 개시에 의해 제한되지 않으며, 일반적으로 임의의 시간일 수 있다. 예를 들어, 시간은 약 5 분, 약 10 분, 약 20 분, 약 30 분, 약 40 분, 약 50 분, 약 60 분 또는 이들 값 사이의 임의의 값 또는 범위를 포함하여, 약 5 분 내지 약 60 분일 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 시간은 예를 들어 약 44 분일 수있다. 다른 기간은 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 고려된다. 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나 (예를 들어, 제2 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때 기판으로부터 제거된 재료의 양은 본 개시에 의해 제한되지 않으며 임의의 양의 재료일 수 있다. 예를 들어, 약 10 미크론, 약 20 미크론, 약 30 미크론, 약 40 미크론, 약 50 미크론, 약 60 미크론, 약 70 미크론, 약 80 미크론, 약 90 미크론, 약 100 미크론, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 임의의 값 또는 범위(말단점 포함)를 포함하여, 약 10 미크론 내지 약 100 미크론의 재료가 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 제거되는 특정 량의 유리 기반 기판은, 예를 들어, 제1 주 표면 및 제2 주 표면 중 하나(예를 들어, 제2 에칭 저항성 코팅을 포함하지 않는 표면)로부터 측정될 때, 약 51 미크론의 재료일 수 있다.
단계 (1270)에서, 유리 기반 기판은 제거되고 유리 기반 기판은 세정될 수 있다. 일부 실시예에서, 유리 기반 기판은 탈염수를 포함하는 용액으로 세정될 수 있다.
단계 (1275)에서, 제2 에칭 저항성 코팅은 유리 기반 기판으로부터 제거될 수 있다. 제거는 희생 코팅을 제거하기 위한 임의의 적절한 방법에 의해 완료될 수 있으며, 본 개시에 의해 제한되지 않는다. 결과적인 기판은 예를 들어 제1 주 표면에서 약 48 미크론의 직경, 제2 주 표면에서 약 109 미크론, 약 20 미크론의 허리 직경 및 제1 주 표면으로부터 약 357 미크론 연장되는 연속적으로 변하는 프로파일 및 제 2 주 표면으로부터 124 미크론으로 연장되는 3 : 1 테이퍼를 갖는 비아를 포함 할 수 있다. 제1 주 표면으로부터 제2 주 표면까지의 총 거리는 약 490 미크론일 수 있다.
예시 6은 도 12에 대해 설명된 다양한 공정으로 형성된 예시의 비아를 도시한다:
예시 6
비대칭의 연속으로 변화하는 측벽 테이퍼를 가진 관통 유리 비아는 다음 단계들을 통해 형성될 수 있다:
- 손상 트랙은 처음에 0.56 mm 두께에 150 mm 지름의 유리 기반 웨이퍼로 1064 nm 피코초 레이저(picosecond laser)를 이용하여 형성되었다. 이 에너지 밀도는 레이저의 전체 축을 따라 유리 기반 웨이퍼의 손상 한계 이상이다.
- 상기 유리 기반 웨이퍼의 A-측면은 PTFE 테이프로 마스킹된다. O-링은 표면에 대해 테이프의 엣지를 밀봉하기 위해 기판의 엣지에 대해 눌려진다.
- 웨이퍼는 12M 수산화 나트륨 수용액의 고여있는 욕조에 침지되었다. 온도는 처음에 120℃로 설정되지만 16.5시간에 걸쳐 130℃까지 선형으로 증가된다.
- 상기 웨이퍼는 이후 10 분 동안 0.5 M HCl에서 세정되고 DI 수로 10 분 동안 세정되었다.
- A-측면에서 마스킹이 제거되고 유사한 마스킹이 B-측면에 적용된다.
- 상기 웨이퍼는 44분 동안 9.8% (w/w) 불화수소산 수용액의 고여있는 욕조에 배치된다(~51 미크론 제거). 이 공정은 약 3의 에칭 속도를 갖는다(예컨대, 2.8-3.2)
- 이후 웨이퍼는 10분동안 0.5M HCl 에서 세정되고, 10분동안 DI 수에서 세정된다.
- 이는 비아가 A-측면에 48 미크론의 전체 지름, B-측면에 109 미크론의 전체 지름, 20 미크론의 허리 지름으로 개방되고, 연속으로 변화하는 프로파일이 A-측면으로부터 357 미크론 연장되어 아래에 보여지고, 3 : 1 테이퍼가 124 미크론 깊이로 연장되는 B-측면에 존재한다. 기판은 도 13에 도시된 것처럼, 490 미크론 두께이다.
본원에 기술된 실시예는 일반적으로 유리 기반 기판의 2개의 주 표면에 평행한 평면에 대해 대칭 또는 비대칭 단면을 갖는 하나 이상의 비아 및 복수의 테이퍼 영역을 가진 내부 벽을 포함하는 유리 기반 기판에 관한 것으로 이해되어야 한다. 복수의 테이퍼 영역 각각의 기울기는 연속적이고 서로 구별된다.
실시예 1. 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는 물품으로서,
상기 테이퍼 관통 비아는: 상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면; 및 제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하고,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고, 상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고 상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않은, 물품.
실시예 2. 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는 물품으로서,
상기 테이퍼 비아는: 상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면; 및 제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하고,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고, 상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고 상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않은, 물품.
실시예 3. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 3 : 1 내지 100 : 1 의 높이 대 길이 비율을 포함하고, 상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 3 : 1 내지 100 : 1 의 높이 대 길이 비율을 포함하는, 물품.
실시예 4. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역은 제1 주 표면으로부터 제2 주 표면을 향해 15 미크론 내지 360 미크론의 거리로 연장되는, 물품.
실시예 5. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 제2 테이퍼 영역은 제1 테이퍼 영역을 가진 교차지점으로부터 제2 주 표면을 향해 35 미크론 내지 175 미크론의 거리로 연장되는, 물품.
실시예 6. 실시예 1-4 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 제2 테이퍼 영역은 제2 주 표면으로부터 제1 주 표면을 향해 35 미크론 내지 175 미크론 거리로 연장되는, 물품.
실시예 7. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 제1 주 표면에서의 테이퍼 비아의 지름은 10 미크론 내지 250 미크론인, 물품.
실시예 8. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 평면에서의 테이퍼 비아의 지름은 5 미크론 내지 200 미크론인, 물품.
실시예 9. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역과 제2 테이퍼 영역 사이의 전이 구역을 더욱 포함하고, 여기서, 상기 전이 구역은 상기 내부 벽으로부터의 탄젠트 선의 기울기가 적어도 0.57도 변하도록 제1 테이퍼 영역의 기울기로부터 제2 테이퍼 영역의 기울기로 전이되는 구역을 포함하는, 물품.
실시예 10. 실시예 9에 있어서,
상기 전이 구역은 지점 또는 확장된 영역인, 물품.
실시예 11. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이의 거리는 25 미크론 내지 3,000미크론 범위에 있는, 물품.
실시예 12. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 내부 벽은 제3 테이퍼 영역을 더욱 포함하고, 그리고 상기 제3 테이퍼 영역의 기울기는 제1 테이퍼 영역의 기울기와 제2 테이퍼 영역의 기울기 중 적어도 하나와 상이한, 물품.
실시예 13. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 유리 기반 기판은 화학적으로 강화된, 물품.
실시예 14. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 유리 기반 기판은 라미네이트를 포함하는, 물품.
실시예 15. 앞선 실시예들 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 테이퍼 비아는 전기 전도성 재료로 채워지는, 물품.
실시예 16. 실시예 2-15 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 테이퍼 비아는 관통 비아를 포함하는, 물품.
실시예 17. 실시예 2-15 중 임의의 실시예에 있어서,
상기 테이퍼 비아는 블라인드 비아를 포함하는, 물품.
실시예 18. 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는, 반도체 패키지로서,
상기 테이퍼 비아는: 상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면; 및 제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하고,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고, 상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고 상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않고, 상기 테이퍼 관통 비아 내에 전기 전도성 재료가 배치되며, 그리고 상기 테이퍼 관통 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료에 반도체 장치가 전기적으로 연결되는, 반도체 패키지.
실시예 19. 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는, 반도체 패키지로서,
상기 테이퍼 비아는: 상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면; 및 제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하고,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고, 상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고 상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않고, 상기 테이퍼 관통 비아 내에 전기 전도성 재료가 배치되며, 그리고 상기 테이퍼 관통 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료에 반도체 장치가 전기적으로 연결되는, 반도체 패키지.
실시예 20. 적어도 하나의 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
제1 에칭 속도로 제1 부식제를 통해 적어도 하나의 손상 트랙을 가진 유리 기반 기판을 에칭하는 단계; 및 제2 부식제로 유리 기반 물품을 에칭한는 단계;를 포함하고,
상기 제2 부식제는 적어도 하나의 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 제2 에칭 속도에서 제1 부식제의 농도와 상이한 부식제 농도를 포함하고,
상기 적어도 하나의 비아는 제1 일정한 기울기를 가진 제1 테이퍼 영역 및 제2 일정한 기울기를 가진 제2 테이퍼 영역을 포함하고, 상기 제1 일정한 기울기와 제2 일정한 기울기는 동일하지 않은, 방법.
실시예 21. 실시예 20에 있어서,
상기 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 큰 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 포함하는, 방법.
실시예 22. 실시예 20 또는 21에 있어서,
상기 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 작은 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 포함하는, 방법.
실시예 23. 실시예 22에 있어서,
상기 제1 부식제와 제2 부식제 각각은 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 포함하는, 방법.
실시예 24. 실시예 20-23 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 큰, 방법.
실시예 25. 실시예 20-23 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 작은, 방법.
실시예 26. 실시예 20-25 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 손상 트랙을 성형하는 단계를 더욱 포함하되, 상기 평평한 유리 기반 물품에 전달된 에너지는 유리 기반 물품의 전체 폭을 따라 손상 한계 이상인, 방법.
실시예 27. 실시예 26에 있어서,
상기 적어도 하나의 손상 트랙을 성형하는 단계는 유리 기반 물품에 전달된 에너지가 유리 기반 물품의 제1 측면을 따라 손상 한계 이상이 되고 유리 기반 물품의 제2 측면을 따라 손상 한계 이하가되도록 손상 트랙을 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 28. 실시에 20-27 중 어느 한 실시예에 있어서,
제1 부식제로 유리 기반 물품을 에칭하기 전에 유리 기반 물품의 제1 측면에 제1 에칭 저항성 코팅을 도포하는 단계; 제2 부식제로 유리 기반 제품을 에칭한 후 유리 기반 물품의 제1 측면으로부터 상기 제1 에칭 저항성 코팅을 제거하는 단계;
상기 유리 기반 물품의 제2 측면에 제2 에칭 저항성 코팅을 도포하는 단계; 제3 부식제 욕조를 통해 유리 기반 물품의 제2 측면에 도포된 제2 에칭 저항성 코팅을 가진 유리 기반 물품을 에칭하는 단계; 및 평평한 유리 기반 물품의 제2 측면으로부터 상기 제2 에칭 저항성 코팅을 제거하는 단계;를 더욱 포함하는, 방법.
실시예 29. 실시예 20-28 중 어느 한 실시예에 있어서,
적어도 하나의 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 제3 부식제에서 평평한 유리 기반 물품을 에칭하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시예 30. 실시예 20-29 중 어느 한 실시예에 있어서,
부식제의 온도, 농도, 및 제1 부식제 및 제2 부식제 중 적어도 하나의 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
실시예 31. 실시예 20-30 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 적어도 하나의 비아 중 각 하나는 관통 비아 또는 블라인드 비아를 포함하는, 방법.
실시예 32. 실시예 20-31 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 적어도 하나의 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면을 포함하는, 방법.
실시예 33. 실시예 20-32 중 어느 한 실시예에 있어서,
상기 적어도 하나의 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면을 포함하는, 방법.
실시예 34. 적어도 하나의 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
부식제에서 적어도 하나의 손상 트랙을 가진 유리 기반 기판을 에칭하는 단계; 및 적어도 하나의 관통 비아가 연속으로 변하는 측벽 테이퍼 및 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있으며 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면을 포함하도록 적어도 하나의 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 상기 부식제의 온도, 농도, 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계;를 포함하는, 방법.
실시예 35. 적어도 하나의 블라인드 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
부식제에서 적어도 하나의 손상 트랙을 가진 유리 기반 기판을 에칭하는 단계; 및 적어도 하나의 비아가 연속으로 변하는 측벽 테이퍼를 포함하도록 적어도 하나의 블라인드 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 상기 부식제의 온도, 농도, 및 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계;를 포함하는, 방법.
청구된 주제의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본원에 설명된 실시예에 대해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서는 본원에 기술된 다양한 실시예들의 수정 및 변형을 포함하고, 그러한 수정 및 변형은 첨부된 청구 범위 및 그 등가물의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
Claims (48)
- 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는 물품으로서,
상기 테이퍼 관통 비아는:
상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면; 및
제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하고,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고,
상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않은, 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 3 : 1 내지 100 : 1 의 높이 대 길이 비율을 포함하고; 및
상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 3 : 1 내지 100 : 1 의 높이 대 길이 비율을 포함하는, 물품. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역은 제1 주 표면으로부터 제2 주 표면을 향해 15 미크론 내지 360 미크론의 거리로 연장되는, 물품. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 테이퍼 영역은 제1 테이퍼 영역을 가진 교차지점으로부터 제2 주 표면을 향해 35 미크론 내지 175 미크론의 거리로 연장되는, 물품. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 테이퍼 영역은 제2 주 표면으로부터 제1 주 표면을 향해 35 미크론 내지 175 미크론 거리로 연장되는, 물품. - 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 주 표면에서의 테이퍼 비아의 지름은 10 미크론 내지 250 미크론인, 물품. - 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평면에서의 테이퍼 비아의 지름은 5 미크론 내지 200 미크론인, 물품. - 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역과 제2 테이퍼 영역 사이의 전이 구역을 더욱 포함하고, 여기서, 상기 전이 구역은 상기 내부 벽으로부터의 탄젠트 선의 기울기가 적어도 0.57도 변하도록 제1 테이퍼 영역의 기울기로부터 제2 테이퍼 영역의 기울기로 전이되는 구역을 포함하는, 물품. - 청구항 8에 있어서,
상기 전이 구역은 지점 또는 확장된 영역인, 물품. - 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이의 거리는 25 미크론 내지 3,000미크론 범위에 있는, 물품. - 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 벽은 제3 테이퍼 영역을 더욱 포함하고; 및
상기 제3 테이퍼 영역의 기울기는 제1 테이퍼 영역의 기울기와 제2 테이퍼 영역의 기울기 중 적어도 하나와 상이한, 물품. - 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기반 기판은 화학적으로 강화된, 물품. - 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기반 기판은 라미네이트를 포함하는, 물품. - 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 테이퍼 비아는 전기 전도성 재료로 채워지는, 물품. - 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는, 물품으로서, 상기 테이퍼 비아는:
상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면; 및
제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하되,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고,
상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않는, 물품. - 청구항 15에 있어서,
상기 테이퍼 비아는 관통 비아를 포함하는, 물품. - 청구항 15에 있어서,
상기 테이퍼 비아는 블라인드 비아를 포함하는, 물품. - 청구항 15 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 3 : 1 내지 100 : 1 의 높이 대 길이 비율을 포함하고,
상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 3 : 1 내지 100 : 1 의 높이 대 길이 비율을 포함하는, 물품. - 청구항 15 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역은 제1 주 표면으로부터 제2 주 표면을 향해 15 미크론 내지 360 미크론의 거리로 연장되는, 물품. - 청구항 15 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 테이퍼 영역은 제1 테이퍼 영역을 가진 교차지점으로부터 제2 주 표면을 향해 35 미크론 내지 175 미크론의 거리로 연장되는, 물품. - 청구항 15 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 테이퍼 영역은 제2 주 표면으로부터 제1 주 표면을 향해 35 미크론 내지 175 미크론 거리로 연장되는, 물품. - 청구항 15 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 주 표면에서의 테이퍼 비아의 지름은 10 미크론 내지 250 미크론인, 물품. - 청구항 15 내지 22 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평면에서의 테이퍼 비아의 지름은 5 미크론 내지 200 미크론인, 물품. - 청구항 15 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 테이퍼 영역과 제2 테이퍼 영역 사이의 전이 구역을 더욱 포함하고, 여기서, 상기 전이 구역은 상기 내부 벽으로부터의 탄젠트 라인의 기울기가 적어도 0.57도 변하도록 제1 테이퍼 영역의 기울기로부터 제2 테이퍼 영역의 기울기로 전이되는 구역을 포함하는, 물품. - 청구항 24에 있어서,
상기 전이 구역은 지점 또는 확장된 영역인, 물품. - 청구항 15 내지 25 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이의 거리는 25 미크론 내지 3,000 미크론 범위에 있는, 물품. - 청구항 15 내지 26 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 벽은 제3 테이퍼 영역을 더욱 포함하고; 및
상기 제3 테이퍼 영역의 기울기는 제1 테이퍼 영역의 기울기와 제2 테이퍼 영역의 기울기 중 적어도 하나와 상이한, 물품. - 청구항 15 내지 27 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기반 기판은 화학적으로 강화된, 물품. - 청구항 15 내지 28 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기반 기판은 라미네이트를 포함하는, 물품. - 청구항 15 내지 29 중 어느 한 항에 있어서,
상기 테이퍼 비아는 전기 전도성 재료로 채워지는, 물품. - 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는, 반도체 패키지로서, 상기 테이퍼 비아는:
상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면; 및
제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하고,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고,
상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않고,
상기 테이퍼 관통 비아 내에 전기 전도성 재료가 배치되며; 및
상기 테이퍼 관통 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료에 반도체 장치가 전기적으로 연결되는, 반도체 패키지. - 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에서 일정 거리 이격된 제2 주 표면, 및 상기 제1 주 표면에서 제2 주 표면으로 기판을 관통하여 연장되는 테이퍼 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 포함하는, 반도체 패키지로서, 상기 테이퍼 비아는:
상기 유리 기반 기판의 제1 주 표면 및 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면; 및
제1 테이퍼 영역과 상기 제1 주 표면과 상기 평면 사이에 위치한 제2 테이퍼 영역을 포함하는 내부 벽;을 포함하되,
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 일정하고,
상기 제2 테이퍼 영역의 기울기는 일정하며, 그리고
상기 제1 테이퍼 영역의 기울기는 제2 테이퍼 영역의 기울기와 동일하지 않고, 상기 테이퍼 관통 비아 내에 전기 전도성 재료가 배치되며,
상기 테이퍼 관통 비아 내에 배치된 전기 전도성 재료에 반도체 장치가 전기적으로 연결되는, 반도체 패키지. - 적어도 하나의 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
제1 에칭 속도로 제1 부식제를 통해 적어도 하나의 손상 트랙을 가진 유리 기반 기판을 에칭하는 단계; 및
제2 부식제로 유리 기반 물품을 에칭한는 단계;를 포함하고,
상기 제2 부식제는 적어도 하나의 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 제2 에칭 속도에서 제1 부식제의 농도와 상이한 부식제 농도를 포함하고,
상기 적어도 하나의 비아는 제1 일정한 기울기를 가진 제1 테이퍼 영역 및 제2 일정한 기울기를 가진 제2 테이퍼 영역을 포함하고, 상기 제1 일정한 기울기와 제2 일정한 기울기는 동일하지 않은, 방법. - 청구항 33에 있어서,
상기 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 큰 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 포함하는, 방법. - 청구항 33 또는 34에 있어서,
상기 제1 부식제는 제2 부식제보다 더 작은 농도의 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 포함하는, 방법. - 청구항 35에 있어서,
상기 제1 부식제와 제2 부식제 각각은 산성 부식제 또는 염기성 부식제를 포함하는, 방법. - 청구항 33 내지 36 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 큰, 방법. - 청구항 33 내지 36 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 에칭 속도는 제2 에칭 속도보다 작은, 방법. - 청구항 33 내지 38 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 손상 트랙을 성형하는 단계를 더욱 포함하되, 상기 평평한 유리 기반 물품에 전달된 에너지는 유리 기반 물품의 전체 폭을 따라 손상 한계 이상인, 방법. - 청구항 39에 있어서,
상기 적어도 하나의 손상 트랙을 성형하는 단계는 유리 기반 물품에 전달된 에너지가 유리 기반 물품의 제1 측면을 따라 손상 한계 이상이 되고 유리 기반 물품의 제2 측면을 따라 손상 한계 이하가되도록 손상 트랙을 성형하는 단계를 포함하는, 방법. - 청구항 33 내지 40 중 어느 한 항에 있어서,
제1 부식제로 유리 기반 물품을 에칭하기 전에 유리 기반 물품의 제1 측면에 제1 에칭 저항성 코팅을 도포하는 단계;
제2 부식제로 유리 기반 제품을 에칭한 후 유리 기반 물품의 제1 측면으로부터 상기 제1 에칭 저항성 코팅을 제거하는 단계;
상기 유리 기반 물품의 제2 측면에 제2 에칭 저항성 코팅을 도포하는 단계;
제3 부식제 욕조를 통해 유리 기반 물품의 제2 측면에 도포된 제2 에칭 저항성 코팅을 가진 유리 기반 물품을 에칭하는 단계; 및
평평한 유리 기반 물품의 제2 측면으로부터 상기 제2 에칭 저항성 코팅을 제거하는 단계;를 더욱 포함하는, 방법. - 청구항 33 내지 41 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 제3 부식제에서 평평한 유리 기반 물품을 에칭하는 단계를 더욱 포함하는, 방법. - 청구항 33 내지 42 중 어느 한 항에 있어서,
부식제의 온도, 농도, 및 제1 부식제 및 제2 부식제 중 적어도 하나의 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더욱 포함하는, 방법. - 청구항 33 내지 43 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 비아 중 각 하나는 관통 비아 또는 블라인드 비아를 포함하는, 방법. - 청구항 33 내지 44 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면을 포함하는, 방법. - 청구항 33 내지 44 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 비아는 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있고 등거리에 있는 평면에 대해 비대칭인 단면을 포함하는, 방법. - 적어도 하나의 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
부식제에서 적어도 하나의 손상 트랙을 가진 유리 기반 기판을 에칭하는 단계; 및
적어도 하나의 관통 비아가 연속으로 변하는 측벽 테이퍼 및 유리 기반 기판의 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 있으며 등거리에 있는 평면에 대해 대칭인 단면을 포함하도록 적어도 하나의 관통 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 상기 부식제의 온도, 농도, 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계;를 포함하는, 방법. - 적어도 하나의 블라인드 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
부식제에서 적어도 하나의 손상 트랙을 가진 유리 기반 기판을 에칭하는 단계; 및
적어도 하나의 비아가 연속으로 변하는 측벽 테이퍼를 포함하도록 적어도 하나의 블라인드 비아를 포함하는 유리 기반 기판을 형성하기 위해 상기 부식제의 온도, 농도, 및 교반 정도 중 적어도 하나를 조절하는 단계;를 포함하는, 방법.
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