特許 7210573 保護材料を使用したガラス貫通ビアの製造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-13

(45)【発行日】2023-01-23

(54)【発明の名称】保護材料を使用したガラス貫通ビアの製造

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/336 20060101AFI20230116BHJP

   H01L 29/786 20060101ALI20230116BHJP

   C03C 15/00 20060101ALI20230116BHJP

   C03C 17/32 20060101ALI20230116BHJP

   C03C 23/00 20060101ALI20230116BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20230116BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20230116BHJP

【ＦＩ】

H01L29/78 626C

C03C15/00 B

C03C17/32 A

C03C23/00 D

G09F9/00 338

G09F9/30 310

H01L29/78 612C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020523434

(86)(22)【出願日】2018-10-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-01-21

(86)【国際出願番号】 US2018057203

(87)【国際公開番号】W WO2019084077

(87)【国際公開日】2019-05-02

【審査請求日】2021-10-25

(31)【優先権主張番号】62/578,109

(32)【優先日】2017-10-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100123652

【弁理士】

【氏名又は名称】坂野 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】マンレイ，ロバート ジョージ

(72)【発明者】

【氏名】ヴァディ，ラジェッシュ

【審査官】田付 徳雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－９２２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５４５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１２３１３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２００２０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１４７６２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２６３７４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／００２５４４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３３６

Ｃ０３Ｃ １５／００

Ｃ０３Ｃ １７／３２

Ｃ０３Ｃ ２３／００

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｈ０１Ｌ ２９／７８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サブアセンブリにおいて、
第一面、該第一面と反対にある第二面、および該第一面と該第二面との間に延在する第三面を備えるガラス基板であって、該第一面から該第二面に延在する複数のレーザ損傷領域を含むガラス基板、
前記ガラス基板の第一面上にある複数の電子デバイス、および
前記複数の電子デバイスおよび前記ガラス基板の第三面上にある不活性化層であって、前記複数のレーザ損傷領域の各レーザ損傷領域への開口を構成する不活性化層、
を備えるサブアセンブリ。

【請求項2】

前記不活性化層が前記ガラス基板の第二面上にある、請求項１記載のサブアセンブリ。

【請求項3】

前記複数のレーザ損傷領域が、エッチングされて、対応する複数のガラス貫通ビアを与えるように作られている、請求項１または２記載のサブアセンブリ。

【請求項4】

ガラス部品を製造する方法において、
ガラス基板にレーザ損傷を与えて、該ガラス基板の第一面から該第一面の反対にある該ガラス基板の第二面まで延在する複数のレーザ損傷領域を形成する工程、
前記ガラス基板の第一面上に複数の電子デバイスを製造する工程、
前記複数の電子デバイスおよび前記ガラス基板の第一面と第二面との間に延在する該ガラス基板の第三面上に保護材料を施す工程、および
前記複数のレーザ損傷領域をエッチングして、対応する複数のガラス貫通ビアを与える工程、
を有してなる方法。

【請求項5】

ディスプレイを製造する方法において、
ガラス基板にレーザ損傷を与えて、該ガラス基板の第一面から該第一面の反対にある該ガラス基板の第二面まで延在する複数のレーザ損傷領域を形成する工程、
前記ガラス基板の第一面上に薄膜トランジスタのアレイを製造する工程、
前記薄膜トランジスタのアレイおよび前記ガラス基板の第一面と第二面との間に延在する該ガラス基板の第三面上に保護材料を施す工程、
前記複数のレーザ損傷領域をエッチングして、対応する複数のガラス貫通ビアを与える工程、
前記複数のガラス貫通ビアを金属化して、前記ガラス基板を貫通して延在し、前記薄膜トランジスタのアレイに結合された対応する複数の電気接点を形成する工程、および
前記保護材料を除去する工程、
を有してなる方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の説明】

【0001】

本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１８年１０月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／５７８１０９号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、広く、ガラス貫通ビア（ＴＧＶ）に関する。より詳しくは、本開示は、ディスプレイなどのデバイス内に電気信号経路を形成するために保護材料を使用するＴＧＶの製造に関する。

【背景技術】

【0003】

ガラスは、ディスプレイ、インターポーザ、センサなどの多数の電子用途に広く使用されている材料である。電子ディスプレイは、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、自動車エレクトロニクス、拡張現実装置などの数多くの種類の機器に使用されることがある。電子デバイスは、ガラス基板の一方の主面からガラス基板の他方の主面まで電気信号を伝達するためにガラス基板の厚さを通じて延在するビアを含むことがある。それらのビアは、ガラス基板の上に位置する回路と、ガラス基板の下に位置する回路との間で電気信号と電力を運ぶことがある。

【0004】

ガラス貫通ビア（ＴＧＶ）基板の表面に回路を形成するための電子パターンの製造は、ＴＧＶ内のフォトレジストの閉込めをもたらす可能性があるフォトリソグラフィー工程を含むことがある。ＴＧＶ内のこのフォトレジストの閉込めは、ＴＧＶ基板の表面に形成される電子パターンの品質にとって有害であることがある。したがって、ＴＧＶ内のフォトレジストの閉込めを防ぎつつ、ＴＧＶを備えたガラス基板上に電子パターンを製造する方法が、ここに開示されている。

【発明の概要】

【0005】

本開示のいくつかの実施の形態は、サブアセンブリに関する。そのサブアセンブリは、ガラス基板、複数の電子デバイス、および不活性化層を備える。そのガラス基板は、第一面、その第一面と反対にある第二面、およびその第一面と第二面との間に延在する第三面を備える。そのガラス基板は、第一面から第二面に延在する複数のレーザ損傷領域を含む。その複数の電子デバイスは、ガラス基板の第一面上にある。その不活性化層は、複数の電子デバイスおよびガラス基板の第三面上にある。その不活性化層は、複数のレーザ損傷領域の各レーザ損傷領域への開口を構成する。

【0006】

本開示のさらに他の実施の形態は、ガラス部品を製造する方法に関する。この方法は、ガラス基板にレーザ損傷を与えて、ガラス基板の第一面からその第一面の反対にあるガラス基板の第二面まで延在する複数のレーザ損傷領域を形成する工程を含む。この方法は、ガラス基板の第一面上に複数の電子デバイスを製造する工程をさらに含む。この方法は、その複数の電子デバイスおよびガラス基板の第一面と第二面との間に延在するガラス基板の第三面の上に保護材料を施す工程をさらに含む。この方法は、複数のレーザ損傷領域をエッチングして、対応する複数のガラス貫通ビアを与える工程をさらに含む。

【0007】

本開示のさらに他の実施の形態は、ディスプレイを製造する方法に関する。この方法は、ガラス基板にレーザ損傷を与えて、ガラス基板の第一面からその第一面の反対にあるガラス基板の第二面まで延在する複数のレーザ損傷領域を形成する工程を含む。この方法は、ガラス基板の第一面上に薄膜トランジスタのアレイを製造する工程をさらに含む。この方法は、その薄膜トランジスタのアレイおよびガラス基板の第一面と第二面との間に延在するガラス基板の第三面の上に保護材料を施す工程をさらに含む。この方法は、複数のレーザ損傷領域をエッチングして、対応する複数のガラス貫通ビアを与える工程をさらに含む。この方法は、その複数のガラス貫通ビアを金属化して、ガラス基板を貫通して延在し、薄膜トランジスタのアレイに結合された対応する複数の電気接点を形成する工程をさらに含む。この方法は、その保護材料を除去する工程をさらに含む。

【0008】

ここに開示されたサブアセンブリおよび方法は、ＴＧＶ内のフォトレジストの閉込めを防ぎつつ、ガラス基板の一方の側に位置する回路からガラス基板の他方の側に位置する回路に電気信号および／または電力を運ぶために、ガラスを貫通する電気信号経路を使用できるようにする。

【0009】

追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部には、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載された実施の形態を実施することによって、認識されるであろう。

【0010】

先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、様々な実施の形態を記載しており、請求項の主題の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する意図があることが理解されよう。添付図面は、様々な実施の形態のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、ここに記載された様々な実施の形態を示しており、説明と共に、請求項の主題の原理および作動を説明する働きをする。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】ディスプレイの一例の説明図

【図1B】ディスプレイの一例の説明図

【図2】ガラス基板の一例の説明図

【図3】図２のガラス基板にレーザ損傷を与える一例の説明図

【図4】図３のガラス基板の上面に電子デバイスを形成する一例の説明図

【図5A】図４の電子デバイスおよびガラス基板の上に保護材料層を施した後のサブアセンブリの例の説明図

【図5B】図４の電子デバイスおよびガラス基板の上に保護材料層を施した後のサブアセンブリの例の説明図

【図6】ガラス貫通ビア（ＴＧＶ）を形成した後の図５Ａのサブアセンブリの一例の説明図

【図7】ＴＧＶを金属化した後の図６のサブアセンブリの一例の説明図

【図8】ガラス基板の底面に電子デバイスを形成した後の図７のサブアセンブリの一例の説明図

【図9】保護材料層を除去した後の図８のサブアセンブリの一例の説明図

【発明を実施するための形態】

【0012】

ここで、その例が添付図面に示されている、本開示の実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部分を称するために、図面に亘り、同じ参照番号が使用される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形成で具体化されることがあり、ここに述べられた実施の形態に限定されると解釈すべきではない。

【0013】

範囲は、「約」１つの特定の値から、および／または「約」別の特定の値まで、としてここに表現することができる。そのような範囲が表現されている場合、別の実施の形態は、その１つの特定の値から、および／または他方の特定の値までを含む。同様に、値が、「約」という先行詞によって近似として表現されている場合、その特定値は別の実施の形態を形成すると理解されよう。範囲の各々の端点は、他方の端点に関してと、他方の端点に関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。

【0014】

ここに用いられているような方向を示す用語－例えば、上、下、右、左、前、後ろ、上部、底部、垂直、水平－は、描かれた図面に関してのみ用いられ、絶対的な向きを暗示する意図はない。

【0015】

特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程が特定の順序で行われることを必要とする、または任意の装置について、特定の向きが要求されると解釈されることは決して意図されていない。したがって、方法の請求項が、その工程が従うべき順序を実際に列挙していない場合、または装置の請求項が、個々の構成要素に関する順序または向きを実際に列挙していない場合、もしくは請求項または記載に、工程が特定の順序に限定されること、または装置の構成要素に対する特定の順序または向きが列挙されていない場合、どの点に関しても、順序または向きが暗示されることは決して意図されていない。このことは、工程の配列、操作の流れ、構成要素の順序、または構成要素の向き；文法構成または句読法に由来する明白な意味；および明細書に記載された実施の形態の数またはタイプに関する論理事項を含む、解釈に関するどの可能性のある非表現基準にも適用される。

【0016】

ここに用いられているように、名詞は、内容が明白に他に示していない限り、複数の対象を含む。それゆえ、例えば、成分に対する言及は、内容が明白に他に示していない限り、そのような成分を２つ以上有する態様を含む。

【0017】

ここで図１Ａ～１Ｂを参照すると、例示のディスプレイ１００が示されている。図１Ａはディスプレイ１００の上面図を示しており、図１Ｂはディスプレイ１００の断面図を示している。ディスプレイ１００は、ガラス基板１０２、第１の金属化されたガラス貫通ビア（ＴＧＶ）１０４、第２の金属化されたＴＧＶ１０６、第１の導電線１０８、第２の導電線１１０、薄膜電子部品１１１、光源１１２、制御盤１３０、および電極１３２を備えている。ガラス基板１０２は、第一面１１４および第一面１１４と反対にある第二面１１６を備えている。ガラス基板１０２は、ガラス基板１０２の第一面１１４と第二面１１６との間に延在する側面１１７、１１８、１１９、および１２０も備えている。一例において、第一面１１４は第二面１１６に対して平行であり、側面１１７、１１８、１１９、および１２０は、ガラス基板１０２の第一面１１４と第二面１１６に対して直角である。

【0018】

薄膜電子部品１１１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であることがある。ＴＦＴ１１１は、行と列のアレイで配列されている。各ＴＦＴ１１１は、光源１１２に電気的に結合されている。各光源１１２は、マイクロＬＥＤなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）であることがある。マイクロＬＥＤは、小さい（例えば、典型的に、約１００μｍ×１００μｍより小さい）発光部品である。それらは、約五千万ニトまでの高輝度を生じる無機半導体部品である。したがって、マイクロＬＥＤは、高解像度ディスプレイに特に適している。各ＴＦＴ１１１は、第１の導電線１０８（例えば、ＴＦＴのソースまたはドレインを通じて）および第２の導電線１１０（例えば、ＴＦＴのゲートを通じて）に電気的に結合されている。第２の導電線１１０は、第１の導電線１０８の上に配列され、そこから電気的に絶縁されている。この例において、第２の導電線１１０は第１の導電線１０８に対して垂直であり、第１の導電線１０８はガラス基板１０２の側面１１７と１１９の間に延在し、第２の導電線１１０はガラス基板１０２の側面１１８と１２０の間に延在する。ＴＦＴ１１１、第１の導電線１０８、および第２の導電線１１０は、ガラス基板１０２の第一面１１４上に形成されている。各光源１１２は、ＴＦＴ１１１と電気的に接触して（例えば、ＴＦＴのドレインまたはソースを通じて）ガラス基板１０２の第一面１１４上に配列されている。各光源１１２の上に、図示されていない平面電極が施され、そこに電気的に結合されて、共通電極を提供することがある。

【0019】

各第１の導電線１０８は、第１の金属化されたＴＧＶ１０４に電気的に結合されている。この例において、金属化されたＴＧＶ１０４は、ガラス基板１０２の側面１１７に隣接した行でガラス基板１０２を通って延在している。各第２の導電線１１０は、第２の金属化されたＴＧＶ１０６に電気的に結合されている。この例において、金属化されたＴＧＶ１０６は、ガラス基板１０２の中央にある列でガラス基板１０２を通って延在している。各第１の金属化されたＴＧＶ１０４および各第２の金属化されたＴＧＶ１０６は、ガラス基板１０２を通って延在している電気信号経路（例えば、電気接点）を提供する。各第１の金属化されたＴＧＶ１０４および各第２の金属化されたＴＧＶ１０６は、制御盤１３０の電極１３２を通じて制御盤１３０に電気的に結合されている。作動において、制御盤１３０は、各ＴＦＴ１１１を個別に制御して、各光源１１２を個別に制御することがある。

【0020】

図２は、例示のガラス基板２００を概略示している。ガラス基板２００は、第一面２０２、その第一面と反対にある第二面２０４、および第一面２０２と第二面２０４との間に延在する第三面２０６を備えている。ガラス基板２００は、第一面２０２と第二面２０４との間に延在する第四面２０８も備えることがある。一例において、第一面２０２は第二面２０４に対して平行であり、第三面２０６と第四面２０８は、第一面２０２と第二面２０４に対して直角である。ガラス基板２００は、第一面２０２と第二面２０４との間に延在する追加の側面を備えることがある。例えば、長方形のガラス基板について、ガラス基板２００は、第三面２０６と第四面２０８に対して垂直な、第一面２０２と第二面２０４との間に延在する第五面および第六面を備えることがある。他の例において、ガラス基板２００は、円形、三角形、六角形など、対応する数の側面を有する他の適切な形状を有することがある。ガラス基板２００における第一面２０２と第二面２０４との間の厚さが、約０．１ｍｍと約０．６３ｍｍの間または別の適切な厚さであることがある。

【0021】

図３は、図２のガラス基板２００にレーザ損傷を与える一例を概略示している。ガラス基板２００は、複数のレーザ損傷領域２１０を形成するために、レーザ２１１により発せられたレーザビーム２１２により損傷を受ける。各レーザ損傷領域２１０は、ガラス基板２００の第一面２０２からガラス基板２００の第二面２０４まで延在する。一例において、レーザ損傷領域２１０は、約７μｍと約９μｍの間の直径を有する開放または中空マイクロチャネルを備えている。他の例において、レーザ損傷領域２１０は、ガラス基板２００の結晶構造を分断するまたは分裂させる他の構造を備えている。ともかく、ガラス基板２００のレーザ損傷領域２１０は、ガラス基板２００の非損傷領域よりも速い速度でエッチングされる。

【0022】

レーザ損傷領域２１０は、ガラス基板２００の第一面２０２にレーザ２１１により発せられたレーザビーム２１２を照射することによって形成される。レーザビーム２１２は、例えば、レンズ２１３によって、ガラス基板２００の第一面２０２の約±１００μｍ以内の焦点に集束されることがある。特定の例示の実施の形態において、レンズ２１３は、厚さが約０．１ｍｍと約０．６３ｍｍの間の範囲にあるガラス基板２００について、約０．１と約０．４の間の範囲にある開口数を有する。レーザ２１１は、レーザ損傷領域２１０をガラス基板２００の第二面２０４まで延在させるのに十分な照射期間に亘り約５０ｋＨｚ以下の繰り返し率で作動されることがある。

【0023】

特定の例示の実施の形態において、レーザ２１１は、約９μｍと約１０．２μｍの間の波長を有するレーザビーム２１２を発生させる炭酸ガスレーザである。別の例において、レーザ２１１は、約３５５ｎｍなど、約３００ｎｍと約４００ｎｍの間の波長を有するＵＶレーザビーム２１２を発生させる紫外線（ＵＶ）レーザ（例えば、ネオジムがドープされたタングステン酸カリウムガドリニウムレーザまたは別のＮｄドープレーザ）である。レーザ２１１は、例えば、レーザ損傷領域２１０当たり約８から１５０ミリ秒の範囲内の期間に亘り、ガラス基板２００の第一面２０２を照射することがある。レーザ損傷領域２１０当たりの個別の照射期間は、ガラス基板２００の厚さに依存する。

【0024】

レーザ損傷領域２１０は、ガラス基板２００上に電子デバイスを製造するためにガラス基板２００の寸法安定性を維持しつつ、ガラス基板２００に、下記に記載されるようなレーザエッチング過程の準備をする。同時に、ＴＧＶは、電子デバイスの製造前に、まだ完全には形成されていないので、フォトリソグラフィー過程によるＴＧＶ内のフォトレジストの閉込めが防がれる。

【0025】

図４は、図３のガラス基板２００の表面上に電子デバイス２１４を形成する一例を概略示している。電子デバイス２１４は、ガラス基板２００の第一面２０２上に製造される。特定の例示の実施の形態において、電子デバイス２１４は、ＴＦＴなどの薄膜電子デバイスを含む。電子デバイス２１４は、フォトリソグラフィー過程を使用して、電子デバイスの導電性および／または誘電性部分を形成することによって、製造されることがある。例えば、電子デバイス２１４は、先に記載され、図１Ａ～１Ｂに関して示された、第１の導電線１０８、第２の導電線１１０、およびＴＦＴ１１１を備えることがある。電子デバイス２１４の間に開口２１６が残って、レーザ損傷領域２１０を露出するように、電子デバイス２１４の基準がレーザ損傷領域２１０とされる。別の例において、電子デバイス２１４は、図３に関して記載されるようなレーザ損傷領域２１０の形成前に、図２のガラス基板２００上に製造されることがある。

【0026】

図５Ａは、電子デバイス２１４およびガラス基板２００の上に保護材料層２１８（例えば、不活性化層）を施した後の例示のサブアセンブリを概略示している。保護材料層２１８が、電子デバイス２１４、ガラス基板２００の第一面２０２、およびガラス基板２００の第三面２０６と第四面２０８を含むガラス基板２００の側面上に施されている。保護材料層２１８は、物理的気相成長法（ＰＶＤ）または別の適切な堆積過程を使用して、電子デバイス２１４およびガラス基板２００上に堆積される。特定の例示の実施の形態において、開口２１６を維持して、レーザ損傷領域２１０を露出するために、堆積過程中に、マスキング過程が使用される。別の例において、レーザ損傷領域２１０上の保護材料は、開口２１６を形成するために、堆積過程後に除去される。保護材料層２１８は、例えば、樹脂材料、ポリイミド材料、アクリル材料、無機材料、または別の適切な不活性化材料を含むことがある。保護材料層２１８は、約１μｍと約５０μｍの間の範囲にある厚さを有することがある。保護材料層２１８は、約１００℃から約３００℃の範囲内の適切な熱安定性および適切な酸耐久性を有する。

【0027】

保護材料層２１８は、下記に記載されるようなレーザ損傷領域２１０のエッチング中に、電子デバイス２１４および第三面２０６と第四面２０８を含むガラス基板２００の側面を保護する。例えば、先に記載され、図１Ａ～１Ｂに関して示されたディスプレイ１００の製造中、第１の導電線１０８、第２の導電線１１０、ＴＦＴ１１１、並びにガラス基板１０２の側面１１７、１１８、１１９、および１２０は、ＴＧＶを提供するためにレーザ損傷領域をエッチングする前に、保護材料層によって覆われることがあり、このＴＧＶは、第１の金属化されたＴＧＶ１０４および第２の金属化されたＴＧＶ１０６を提供するために、後で充填される。ガラス基板２００の側面を保護することによって、側面の側方エッチングが防がれ、したがって、その側面近くの電子デバイス２１４の品質は、マイクロＬＥＤを利用するディスプレイなど、ベゼルのないディスプレイのために維持される。

【0028】

図５Ｂは、電子デバイス２１４およびガラス基板２００の上に保護材料層２１８を施した後のサブアセンブリの別の例を概略示している。この例では、保護材料層２１８が、ガラス基板２００の第二面２０４の上にも堆積されているということを除いて、この例は、図５Ａに示された例と似ている。特定の例示の実施の形態において、開口２２０を形成して、ガラス基板２００の第二面２０４でレーザ損傷領域２１０を露出するために、堆積過程中に、マスキング過程が使用される。別の例において、レーザ損傷領域２１０の下の保護材料は、開口２２０を形成するために、堆積過程後に除去される。

【0029】

図６は、ＴＧＶ２２２を形成した後の、図５Ａのサブアセンブリの例示の実施の形態を概略示している。レーザ損傷領域２１０がエッチングされて、ＴＧＶ２２２が与えられている。特定の例示の実施の形態において、レーザ損傷領域２１０をエッチングするために、ウェットエッチング（例えば、酸浴）が使用される。ウェットエッチングは、例えば、フッ化水素および硝酸の溶液（例えば、２０体積％のＨＦ＋１０体積％のＨＮＯ_３の水溶液）を含むことがある。エッチング速度は、エッチング浴の温度と濃度に基づいて、調節されることがある。エッチングパラメータ（例えば、酸の濃度、エッチング液の処方、エッチングの期間、溶液の温度）により、ＴＧＶ２２２の直径および形状が決まる。この例において、エッチングパラメータは、実質的に円筒形のＴＧＶ２２２を提供するように選択される。ＴＧＶ２２２は、例えば、約２５μｍと約１００μｍの間の直径を有することがある。他の例において、レーザ損傷領域２１０をエッチングするために、スプレーエッチングまたはドライエッチングが使用されることがある。

【0030】

図７は、ＴＧＶ２２２を金属化した後の、図６のサブアセンブリの例示の実施の形態を概略示している。ＴＧＶ２２２は、ガラス基板２００の第一面２０２からガラス基板２００の第二面２０４まで延在する金属化されたＴＧＶ２２４を提供するために金属化されている。金属化されたＴＧＶ２２４は、電子デバイス２１４に結合された電気信号経路（例えば、電気接点）を提供する。特定の例示の実施の形態において、ＴＧＶ２２２は、ＴＧＶメッキに備えて金属有機気相成長法（ＭＯＣＶＤ）を使用して、共形銅シード層を堆積させることによって金属化される。そのシード層は、例えば、ＴＧＶ２２２の全体に亘り約０．７５μｍの厚さまで堆積されることがある。次に、Ｃｕの電気メッキを使用して、ＴＧＶ２２２を完全に充填して、金属化されたＴＧＶ２２４を提供することができる。他の例において、ＴＧＶ２２２に、電気メッキまたは別の適切な過程によって、Ｃｕ以外の導電性材料が充填されることがある。

【0031】

図８は、ガラス基板２００の第二面２０４上に電子デバイス２２６を形成した後の、図７のサブアセンブリの例示の実施の形態を概略示している。電子デバイス２２６は、例えば、金属化されたＴＧＶ２２４を他の薄膜電子部品、または他の適切な電子デバイスの各々に電気的に結合する導電線を含むことがある。他の例において、電子デバイス２２６は排除されることがある。

【0032】

図９は、保護材料層２１８を除去した後の、図８のサブアセンブリの例示の実施の形態を概略示している。保護材料層２１８は、例えば、電子デバイス２１４およびガラス基板２００の第三面２０６と第四面２０８を含むガラス基板２００の側面を露出するために、エッチング過程または別の適切な過程を使用して除去することができる。特定の例示の実施の形態において、図９のサブアセンブリは、電子デバイスの、インターポーザなどのガラス部品として使用されることがある。別の例において、各電子デバイス２１４に光源が電気的に結合されることがあり、各金属化されたＴＧＶ２２４は、図１Ａ～１Ｂのディスプレイ１００などの表示装置を提供するために、制御盤に電気的に結合されることがある。

【0033】

本開示の精神および範囲から逸脱せずに、本開示の実施の形態に様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白である。それゆえ、本開示は、そのような改変および変更を、それらが付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲に入るという条件で、網羅することが意図されている。

【0034】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0035】

実施形態１
サブアセンブリにおいて、
第一面、該第一面と反対にある第二面、および該第一面と該第二面との間に延在する第三面を備えるガラス基板であって、該第一面から該第二面に延在する複数のレーザ損傷領域を含むガラス基板、
前記ガラス基板の第一面上にある複数の電子デバイス、および
前記複数の電子デバイスおよび前記ガラス基板の第三面上にある不活性化層であって、前記複数のレーザ損傷領域の各レーザ損傷領域への開口を構成する不活性化層、
を備えるサブアセンブリ。

【0036】

実施形態２
前記不活性化層が前記ガラス基板の第二面上にある、実施形態１に記載のサブアセンブリ。

【0037】

実施形態３
前記複数のレーザ損傷領域が、エッチングされて、対応する複数のガラス貫通ビアを与えるように作られている、実施形態１に記載のサブアセンブリ。

【0038】

実施形態４
前記不活性化層が、樹脂材料、ポリイミド材料、アクリル材料、および無機材料の内の１つから作られている、実施形態１に記載のサブアセンブリ。

【0039】

実施形態５
前記不活性化層が、１μｍと５０μｍの間の厚さを有する、実施形態１に記載のサブアセンブリ。

【0040】

実施形態６
前記複数の電子デバイスが複数の薄膜電子デバイスを含む、実施形態１に記載のサブアセンブリ。

【0041】

実施形態７
前記ガラス基板の第二面上にある複数の電子デバイス、
をさらに備える、実施形態１に記載のサブアセンブリ。

【0042】

実施形態８
ガラス部品を製造する方法において、
ガラス基板にレーザ損傷を与えて、該ガラス基板の第一面から該第一面の反対にある該ガラス基板の第二面まで延在する複数のレーザ損傷領域を形成する工程、
前記ガラス基板の第一面上に複数の電子デバイスを製造する工程、
前記複数の電子デバイスおよび前記ガラス基板の第一面と第二面との間に延在する該ガラス基板の第三面の上に保護材料を施す工程、および
前記複数のレーザ損傷領域をエッチングして、対応する複数のガラス貫通ビアを与える工程、
を有してなる方法。

【0043】

実施形態９
前記複数のガラス貫通ビアを金属化して、前記ガラス基板の第一面から第二面に延在する対応する複数の電気信号経路を形成する工程、
をさらに含む、実施形態８に記載の方法。

【0044】

実施形態１０
前記保護材料を除去する工程、
をさらに含む、実施形態９に記載の方法。

【0045】

実施形態１１
前記複数のレーザ損傷領域をエッチングする工程が、該複数のレーザ損傷領域をウェットエッチングする工程を含む、実施形態８に記載の方法。

【0046】

実施形態１２
前記ガラス基板の第二面上に複数の電子デバイスを製造する工程、
をさらに含む、実施形態８に記載の方法。

【0047】

実施形態１３
前記ガラス基板にレーザ損傷を与える工程が、前記ガラス基板の第一面上に複数の電子デバイスを製造する工程に先行する、実施形態８に記載の方法。

【0048】

実施形態１４
前記保護材料を施す工程が、樹脂材料、ポリイミド材料、アクリル材料、および無機材料の内の１つを施す工程を含む、実施形態８に記載の方法。

【0049】

実施形態１５
前記保護材料を施す工程が、該保護材料を、１μｍと５０μｍの間の厚さまで施す工程を含む、実施形態８に記載の方法。

【0050】

実施形態１６
前記ガラス基板にレーザ損傷を与える工程が、該ガラス基板に、９μｍと１０．２μｍの間の波長を有する炭酸ガスレーザを照射する工程を含む、実施形態８に記載の方法。

【0051】

実施形態１７
前記ガラス基板にレーザ損傷を与える工程が、該ガラス基板に、３００ｎｍと４００ｎｍの間の波長を有する紫外線レーザを照射する工程を含む、実施形態８に記載の方法。

【0052】

実施形態１８
ディスプレイを製造する方法において、
ガラス基板にレーザ損傷を与えて、該ガラス基板の第一面から該第一面の反対にある該ガラス基板の第二面まで延在する複数のレーザ損傷領域を形成する工程、
前記ガラス基板の第一面上に薄膜トランジスタのアレイを製造する工程、
前記薄膜トランジスタのアレイおよび前記ガラス基板の第一面と第二面との間に延在する該ガラス基板の第三面の上に保護材料を施す工程、
前記複数のレーザ損傷領域をエッチングして、対応する複数のガラス貫通ビアを与える工程、
前記複数のガラス貫通ビアを金属化して、前記ガラス基板を貫通して延在し、前記薄膜トランジスタのアレイに結合された対応する複数の電気接点を形成する工程、および
前記保護材料を除去する工程、
を有してなる方法。

【0053】

実施形態１９
各電気接点を制御盤に電気的に結合する工程、
をさらに含む、実施形態１８に記載の方法。

【0054】

実施形態２０
前記薄膜トランジスタのアレイの各薄膜トランジスタに光源を電気的に結合させる工程、
をさらに含む、実施形態１８に記載の方法。

【符号の説明】

【0055】

１００ ディスプレイ
１０２、２００ ガラス基板
１０４ 第１の金属化されたガラス貫通ビア（ＴＧＶ）
１０６ 第２の金属化されたＴＧＶ
１０８ 第１の導電線
１１０ 第２の導電線
１１１ 薄膜電子部品
１１２ 光源
１１４、２０２ 第一面
１１６、２０４ 第二面
１１７、１１８、１１９、１２０ 側面
１３０ 制御盤
１３２ 電極
２０６ 第三面
２０８ 第四面
２１０ レーザ損傷領域
２１１ レーザ
２１２ レーザビーム
２１３ レンズ
２１４、２２６ 電子デバイス
２１６、２２０ 開口
２１８ 保護材料層
２２２ ＴＧＶ
２２４ 金属化されたＴＧＶ

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】