[发明专利]一种精确对位衬底玻璃通孔的制造方法

说明书

本发明公开了一种精确对位衬底玻璃通孔的制造方法，解决了大尺寸面板精确对位衬底玻璃通孔制造的效率及成本问题。具体包括：首先，根据产品规格要求，设计衬底玻璃通孔与相应膜层的对位标记，并明确通孔与其他膜层构体的位置关系，形成设计图纸；其次采用基于激光烧蚀或者光刻技术的微纳工艺对衬底玻璃进行加工制造，形成符合所设计的衬底玻璃通孔；最后，将已实现通孔的面板衬底玻璃投入下一个功能层薄膜(如第一金属电极层)循环工艺，得到精确对位的功能层与通孔的套刻结构。本发明大幅提高了玻璃通孔对位精度，降低了工艺实现难度，提高了产品良率，同时制造效率也得以提升。此外，还降低了物料成本及产能消耗浪费。

技术领域

本发明属于集成电路阵列面板设计与制造领域，具体涉及一种面板衬底玻璃通孔设计及其实现工艺。

背景技术

随着微纳电子技术及其应用的快速发展，对集成电路阵列面板的制造技术与工艺需求越来越多样化，同时相应的要求越来越严格，其中对面板衬底玻璃通孔的技术，是近年来兴起并逐渐普及的一项制造技术，目前广泛应用于诸如手机、PAD等高配消费电子产品相关组件的制造进程中，例如显示屏面板、背光源、触控盖板等。与此同时，随着对产品性能要求的提高和跨学科技术的融合，玻璃衬底通孔技术及其实现工艺在满足更多其他领域产品的需求上，也展现出更多的可行性。例如目前国内外兴起的(液晶)超材料表面天线技术，通过对天线面板的衬底玻璃进行通孔设计及制造，大幅提高天线指标性能。

目前成熟的衬底通孔技术是基于晶圆硅片的硅通孔技术，经过长期的技术开发和应用验证，硅通孔技术已经是一种稳定可靠的半导体芯片制造技术。硅通孔技术不仅大大提高了芯片集成密度，而且通过缩短电极引线长度有效解决了信号延迟问题。同时，硅通孔技术能够实现不同功能的芯片共同封装在同一个构体中，从而得到过功能的封装芯片。

尽管硅通孔技术已经具有很高的成熟度，但是要将其移植于较大尺寸的面板衬底玻璃通孔的实现，仍然会面临许多技术和工艺难题，主要受限于：一方面是衬底玻璃具有更大的尺寸，最大可到3米多长，而目前晶圆硅片最大尺寸也仅有12英寸即0.45米左右；另一方面是衬底玻璃的厚度较晶圆硅片的更厚，一般是晶圆硅片厚度的2到3倍。

正是由于衬底玻璃与晶圆硅片两者在尺寸与厚度上的明显差异，衬底玻璃通孔的实现采用了与硅通孔技术截然不同的工艺。目前通常采用计算机数控(CNC)钻孔工艺实现衬底玻璃通孔，对于一些孔径更小的或者偏差精度要求高的产品，衬底玻璃激光打孔是另外一种有效工艺。但是，目前所用的衬底玻璃通孔工艺的对位精度并不高，精度偏差一般在±200um至±500um内，进一步提高精度将会明显降低制造效率。而且目前均是对面板成品组件(例如显示屏组件、背光组件等)的加工，生产效率不高并且通孔不良品的报废将导致很大的成本损失。

发明内容

针对上述衬底玻璃通孔制造技术的问题，本发明提出一种大尺寸面板精确对位衬底玻璃通孔设计及其实现工艺。

本发明采用的方案及步骤包括：

(1)首先，根据产品规格要求，设计衬底玻璃通孔图纸，图纸可以是光刻工艺掩膜图纸或者激光烧蚀工艺所需图纸。图纸中包括通孔与相应膜层的对位标记，并明确通孔与其他膜层构体的位置关系。

(2)然后，采用激光烧蚀工艺、光刻刻蚀工艺或者两者联用在衬底玻璃上实现已经设计好的通孔图纸图案。采用何种实现工艺应根据产品通孔的规格与要求来决定，一般通孔直径较大或数量较少时可以采用激光烧蚀工艺来实现，而当通孔直径小或数量密集时，应当采用光刻刻蚀工艺来实现。采用何种通孔实现工艺直接决定了产品品质和制造成本。

(3)最后，将已实现通孔的面板衬底玻璃投入下一个功能层薄膜(如第一金属电极层)循环工艺，该循环工艺的主要工序依次包括薄膜沉积、与衬底玻璃通孔精确对位套刻、薄膜刻蚀等主工序。后续其他功能层薄膜类似地进入循环工艺，并与上一功能薄膜层精确对位套刻，最终形成每一个功能薄膜层并与衬底玻璃通孔保持精确对位关系。