【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体，更具体地，涉及一种利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法。
技术介绍
1、随着半导体技术发展，玻璃基板越来越多的应用在显示和封装等领域。玻璃基板通孔技术能够实现垂直互连，将集成技术扩展到了三维空间，显著提升了空间的利用率，有着成本和性能优势。玻璃基板通孔精细加工是工艺和制造的难点。传统的玻璃基板通孔方法有金刚钻头钻孔、激光烧蚀等，这些方法都无法对通孔做到精细加工，孔径较大且表面会出现裂纹等损伤。
2、激光诱导刻蚀法通过脉冲激光诱导玻璃改性，再用腐蚀液选择性腐蚀形成通孔，具有低成本、高效率优势，有大规模应用前景。玻璃基板的微观结构是无序而均匀的，由不同大小的环形单元组成无规则网络结构。玻璃基板的si-o-si键角可在120°～180°范围变化，激光改性前后键角的变小、si-o键和si-si键密度的增加，并伴随纳米缝隙的形成。激光照射影响区贯穿玻璃，在玻璃基板的正反面形成直径约1μm的微小光斑，其光斑照射区完成改性。激光改性区si-o键断裂，重新形成键角更小的小元环结构，如sio2三元环和si-si键的数量显著增加，其结构的不稳定性和si-o键、si-si键的致密化是改性区腐蚀速度显著提高的主要原因。改性后的玻璃基板用腐蚀液刻蚀，改性区腐蚀速度远大于非改性区，改性区贯穿玻璃基板，腐蚀液会更快的将改性区去除，形成贯穿玻璃基板的通孔。
3、如何扩大改性区和非改性区的腐蚀差异，形成没有锥度的垂直通孔，一直是行业中的难点，有用耐酸涂层保护表面腐蚀或者用超声波辅助腐蚀，其改性效果有限，并且操作难以稳定控
4、目前行业中普遍用液体氢氟酸腐蚀通孔，氢氟酸分子量小，极易渗透，对人体的危害甚至大于盐酸、硫酸等混合酸。氢氟酸直接和玻璃基板反应，容易误蚀非改性区，导致通孔锥度较大，通孔的锥度是衡量通孔质量的重要指标。而腐蚀液的成分、比例和腐蚀方法的不同，腐蚀形成的通孔锥度有着较大的差异，所以需要一种玻璃基板通孔腐蚀液及基于腐蚀液的玻璃基板通孔制备方法，能够稳定控制通孔锥度，提高通孔质量和安全性。
5、对于不同材质的玻璃基板，因其与腐蚀液反应速度的差异需要选用不同配比、不同ph的腐蚀液和循环搅拌速度。如碱性玻璃的反应速度很快，且会生成不溶物影响腐蚀液深度腐蚀，容易形成孔出口直径迅速扩大，而酸液进入改性区内部循环效率下降，导致孔腰部的腐蚀速度不如孔出口的腐蚀速度，形成孔腰部直径小而孔出口直径大的喇叭状，锥度较大。
技术实现思路
1、针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，能够根据玻璃基板材质配制特定的腐蚀液腐蚀液和循环速度，使得孔出口与腰部的腐蚀速度一致，形成锥度小、孔径差异小、良品率高的通孔。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，包括：
3、将激光改性后的玻璃基板浸没在腐蚀液中，搅拌循环腐蚀液，在第一温度下腐蚀通孔使其出口直径至第一预设值；提高温度至第二温度后继续腐蚀一段时间直至达到预设出口直径大小；
4、其中，所述腐蚀液包括质量分数为56％-73％的水、8％-20％的氟化物、18％-23％的混合酸、0.6-1％的表面活性剂。
5、优选的，所述第一温度为10-15℃，所述第二温度为25-30℃。
6、优选的，所述第一预设值为所述预设出口直径的10-40％。
7、优选的，所述混合酸为无机酸与有机酸的组合，所述无机酸包括但不限于盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氨基磺酸、偏磷酸；所述有机酸包括但不限于草酸、酒石酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲基磺酸。
8、优选的，所述氟化物包括但不限于氟化铵、氟化氢铵。
9、优选的，所述的表面活性剂包括但不限于十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、α-烯基磺酸盐。
10、优选的，所述混合酸为质量分数为8％-18％的盐酸和5-10％的草酸。
11、优选的，所述玻璃基板的厚度小于600μm。
12、优选的，所述玻璃组合物包括但不限于石英玻璃、硼硅玻璃、碱性玻璃等。
13、优选的，所述激光改性为采用bessel激光束进行加工，所述激光能量为40-100μj，脉宽小于12皮秒，光斑直径为0.5-1.5μm，焦深0.5-1mm。
14、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
15、(1)本专利技术提供的一种利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，通过利用腐蚀液中提供的氟化物和混合酸作为主要腐蚀剂原料与玻璃基板反应，相较于氟离子其单独使用时与玻璃基板反应速度很慢，而直接用氢氟酸腐蚀玻璃又容易误蚀非改性区，导致通孔锥度较大，本专利技术氟化物与混合酸配合后反应生成氢氟酸，可以根据不同种类的玻璃来调整混合酸和氟化物的浓度比例，调节ph，再通过特定的循环速度和腐蚀温度变化，从而灵活调节和稳定控制腐蚀速度、保证通孔锥度和孔径的良率。
16、(2)本专利技术提供的一种利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，通过温度变化控制锥度，先通过低温对玻璃基板进行腐蚀，来减少腐蚀液对非改性区影响，当腐蚀通孔至一定程度后，再提高温度加速腐蚀，从而能很好地减小对非改性区的误蚀，控制锥度的大小，同时也能提高腐蚀效率，能够实现通孔的锥度的垂直差小于5μm，稳定性较好。
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1.一种利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述第一温度为10-15℃，所述第二温度为25-30℃。
3.如权利要求2所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述第一预设值为所述预设出口直径的10-40％。
4.如权利要求2所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述混合酸为无机酸与有机酸的组合，所述无机酸包括但不限于盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氨基磺酸、偏磷酸；所述有机酸包括但不限于草酸、酒石酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲基磺酸。
5.如权利要求4所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述混合酸为质量分数为8％-18％的盐酸和5％-10％的草酸。
6.如权利要求1所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述氟化物包括但不限于氟化铵、氟化氢铵。
7.如权利要求1所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述的表面活性剂包括但不限于十二烷基硫酸钠、脂肪醇
8.如权利要求6所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述玻璃基板的厚度小于600μm。
9.如权利要求1所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述玻璃基板包括但不限于石英玻璃、硼硅玻璃、碱性玻璃。
10.如权利要求1所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述激光改性为采用Bessel激光束从玻璃基板的第一表面照射，在玻璃基板内产生诱导吸收，产生沿第一表面向第二表面延伸的改质线，所述激光能量为40-100μJ，脉宽小于12皮秒，光斑直径为0.5-1.5μm，焦深0.5-1mm。
...【技术特征摘要】
1.一种利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述第一温度为10-15℃，所述第二温度为25-30℃。
3.如权利要求2所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述第一预设值为所述预设出口直径的10-40％。
4.如权利要求2所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述混合酸为无机酸与有机酸的组合，所述无机酸包括但不限于盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氨基磺酸、偏磷酸；所述有机酸包括但不限于草酸、酒石酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、甲基磺酸。
5.如权利要求4所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的方法，其特征在于，所述混合酸为质量分数为8％-18％的盐酸和5％-10％的草酸。
6.如权利要求1所述的利用腐蚀液制备玻璃基板通孔的...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛成，覃榆森，张松，刘志磊，朱凡，陆红艳，
申请(专利权)人：帝尔激光科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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