本发明的实施例提供一种用于完成包括玻璃层的玻璃产品的方法，玻璃层包括硼。方法包括清洁玻璃层以便去除至少在玻璃层的表面处的硼的步骤。清洁的步骤包括使用包括醇的介质的酯化子步骤。
1.一种用于完成包括玻璃层的玻璃产品的方法，所述玻璃层包括硼，所述方法包括：清洁所述玻璃层以便去除在所述玻璃层的表面处的硼，其中所述清洁的步骤包括使用包括醇的介质的酯化子步骤，其中所述方法包括结构化所述玻璃层的处理步骤，结构化所述玻璃层的处理步骤包括在执行所述清洁的步骤之前的光刻子步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述酯化子步骤作为所述醇和所述硼的化学反应来执行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述玻璃产品包括选自包括以下各项的组的产品：MEMS设备、LABS设备、电子设备、医疗设备以及具有作为玻璃层的硼磷硅酸盐层的电子设备。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质还包括酸。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述酸具有执行所述介质的预氧化和/或所述酯化子步骤的化学反应的催化的用途。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述酸具有所述介质的1％的百分比或者所述介质的在0.1％到10％的范围内的百分比。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述醇包括选自包括以下各项的组的醇：乙醇、异丙醇和MeOH、以及其组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述醇包括甲醇。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁被执行以使得所述玻璃层的含硼浓度至少在100nm的深度处被至少减小75％。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁的处理时间位于在15s和300s之间的范围内。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述酯化子步骤以位于5℃和50℃之间的温度范围内的温度内的温度来执行。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁被执行以使得在直到100nm的深度的所述玻璃层的近表面处的含硼浓度与在所述玻璃层的核心处的含硼浓度相比被减小至少
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁的步骤包括在执行所述酯化子步骤之前的玻璃蚀刻处理子步骤。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁的步骤包括在执行所述酯化子步骤之后的使用异丙醇的干燥处理子步骤。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁的步骤包括在所述酯化子步骤之后的仅一个硬掩模剥离处理步骤。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构化包括硬掩模的沉积、抗蚀剂烘焙、等离子体硬掩模蚀刻和/或湿法化学剥离清洗。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在执行所述结构化步骤之前的初始蚀刻处理步骤。
18.一种用于制造包括硼的玻璃衬底的方法，所述方法包括：结构化所述玻璃衬底，包括执行光刻步骤；以及
清洁所述玻璃衬底以便去除在直到所述玻璃衬底的100nm的深度的所述玻璃衬底的近表面处的硼，其中所述清洁包括使用包括多于80％的MeOH和少于5％的H2SO4的介质进行酯化。
19.一种包括玻璃层的玻璃产品，其中在直到100nm的深度的所述玻璃层的近表面处的含硼浓度与在所述玻璃层的核心处的含硼浓度相比至少小四倍。
用于完成玻璃产品的方法以及玻璃产品
技术领域
[0001] 本发明的实施例涉及一种用于完成玻璃产品的方法、一种用于制造玻璃衬底的方法和一种玻璃产品本身。
背景技术
[0002] 玻璃可以关于其成分来分类。可以在有机玻璃与无机玻璃之间进行基本区分。无机玻璃的分组包括石英玻璃、钠钙硅玻璃(传统的窗户玻璃)、硼硅酸钠玻璃、氧化铅玻璃、硅酸铝玻璃和氧化物玻璃。这些玻璃中的一些、尤其是硼硅酸钠玻璃和硅酸铝玻璃可以包括例如氧化硼(B2O3)形式的硼。
[0003] 硼硅酸盐玻璃的应用可以是健康和科学、电子产品、炊具、美白、光学器件等。尤其对于如等电子产品(MEMS设备、LABS设备或者至少具有含硼层或硼磷硅酸盐层的其他电子设备)应用，硼可以引起一些缺陷。因此，需要一种改进的方法。
发明内容
[0004] 本发明的实施例提供一种用于完成包括玻璃层的玻璃产品的方法，并且玻璃层包括硼。方法包括步骤：清洁玻璃层以便去除至少在玻璃层的表面处的硼。清洁的步骤包括使用包括醇的介质的酯化子步骤。
[0005] 另外的实施例提供一种用于制造玻璃衬底的方法，玻璃衬底包括硼。方法包括步骤：结构化和清洁玻璃衬底。结构化包括光刻子步骤。清洁具有去除直到玻璃衬底的100nm的深度的玻璃衬底的近表面处的硼的用途，其中清洁的步骤包括使用包括多于80％的MeOH和少于5％的H2SO4的介质的酯化子步骤。
[0006] 本发明的另外的实施例提供一种包括玻璃层的玻璃产品。在此，在直到100nm的深度的玻璃层的近表面处的含硼浓度与在玻璃层的核心处的含硼浓度相比至少小四倍。
附图说明
[0007] 将参考附图讨论本发明的实施例，在附图中：
[0008] 图1示出了根据实施例的用于完成玻璃产品的基本方法的示意性流程图；
[0009] 图2示出了根据另外的实施例的用于制造玻璃衬底的方法的示意性流程图；以及[0010] 图3示出了根据实施例的玻璃产品的示意性框图。
[0011] 下面，将参考附图详细讨论本发明的实施例。在此，相同的附图标记被提供给具有相同或相似功能的对象，使得其描述可互换并且相互适用。
具体实施方式
[0012] 图1示出了用于完成包括玻璃层12(如玻璃产品10a的玻璃衬底12)的玻璃产品10的方法100。应当注意，玻璃产品10可以是MEMS或LABS设备或者由玻璃层形成或包括玻璃层的另一电子设备，例如在其表面处布置有衬底和玻璃层(如PBSG*BPSG层)的设备。玻璃层12可以是硼硅玻璃或者包括氧化硼(B2O3)或通常另一种类的硼的玻璃。在讨论用于清洁的方法之前，讨论关于硼的问题。
[0013] 硼是特殊类型的玻璃的重要成分。然而，硼对于一些应用(如医疗应用或制造应用)而言可能会引起问题。例如，在结构化用于MEMS产品的玻璃(例如浮法玻璃)的情况下，蚀刻玻璃衬底或玻璃层的步骤可能会引起所谓的离子的沥出物，尤其是在湿法化学蚀刻的情况下。溶解的或者自由的离子倾向于形成几乎不可溶解的反应产物。因此，这样的反应产物的沉积物保持在玻璃层12的表面处。例如，硼酸、氟化铵或PTFE可能会污染玻璃层12的表面。通常，可以在结构化之后执行包括湿法化学蚀刻抗蚀剂和硬掩模剥离的三级清洁处理以便去除几乎不可溶解的反应产物的沉积。然而，这一三级清洁处理也不柔和并且需要长的处理时间。处理时间可能会引起另外的问题，例如玻璃层内的问题(例如直到100nm的深度)，如化学变化或如膨胀。
[0014] 下面，将讨论避免以上缺陷、尤其是由清洁处理引起的缺陷的清洁过程。
[0015] 示出了方法100的图1的流程图图示了改进的清洁处理，其中清洁步骤用附图标记102表示。清洁步骤102包括基本的酯化子步骤102a。
[0016] 酯化使用介质14来执行，可以使用下沉或自动处理(例如基于湿法清洗台或分液器)来使介质变为与玻璃层12接触。介质包括醇，如乙醇、异丙醇和/或优选地甲醇(MeOH)。可选地，介质还可以包括酸，如H2SO4。酸具有在酯化102a期间执行预氧化的用途以及另外地或者备选地具有执行酯化102a的化学反应的催化的用途。
[0017] 如果玻璃衬底或玻璃层12变为与介质接触，则酯化以如下方式开始：该方式使得醇和沉积在层12处的硼的化学反应开始。详细地，酯化102a可以示例性地用以下公式来描述：
[0018] B2O3+6CH3OH->2B(OCH3)3+3H2O
[0019] 由于这一酯化，硼和醇形成挥发性并且易溶解的反应产物。反应产物的典型示例是硼酸三甲酯。由于形成到硼的键的挥发性硼酸三甲酯/反应产物，玻璃层12的表面没有硼，或者总体而言表面处的含硼浓度减小(与清洁102之前的含硼浓度相比)。
[0020] 根据另外的实施例，与在玻璃层的核心处的含硼浓度相比，可以减小近表面内的含硼浓度、即在100nm或50nm或200nm的深度之后(例如减小50％或75％)。即，清洁102根据另外的实施例使得能够调节在近表面处的含硼浓度。
[0021] 清洁102或者尤其是酯化102a取决于先前的参数，如介质的混合物、温度和处理时间。下面讨论优选的工艺参数，其中应当注意，以下工艺参数的变型或工艺参数的组合也是可能的：
[0022] 根据实施例，酯化102a可以在室温(即在20℃或者通常在15℃到25℃之间的范围内或者在5℃到50℃之间的范围内)执行。
[0023] 根据另外的实施例，处理时间可以在15秒到300秒之间的范围内，或者在1秒到500秒之间的范围内。
[0024] 另外的工艺参数是醇和另外的成分(如酸)的混合物。例如，介质可以包括至少60％或80％或者优选地多于95％的醇以及接近1％的酸(或者通常0.1％到10％的酸)。
[0025] 根据另外的实施例，清洁的步骤102可以包括可选的干燥步骤102b，其在酯化102a之后执行。
[0026] 根据另外的实施例，清洁的步骤102可以与使用HF的玻璃蚀刻步骤102c组合，之后是例如在执行酯化102a之前的使用O3的抗蚀剂剥离。
[0027] 由于以上描述的清洁过程102优选地适用于包括结构化的MEMS设备或LABS设备的制造过程，所以清洁102可以在结构化104之后执行，如方法100所图示的。在此，结构化104可以包括光刻步骤或附加步骤，其将参考图2来讨论。
[0028] 图2示出了方法100’的另外的流程图。方法100’包括结构化步骤104’、清洁步骤102’和使用湿法化学HFB的可选的初始蚀刻步骤106、以及之后的另外的处理步骤，如等离子体硬掩模剥离108和最终玻璃清洁110。
[0029] 如所图示的，结构化104’可以包括由以下各项组成的组中的一个或全部步骤：沉积聚酯硬掩模104a’、光刻104b’、抗蚀剂烘焙104c’、等离子体硬掩模蚀刻104d’和/或湿法化学玻璃清洗104e’。这些步骤104a’到104e’是典型的结构化步骤，其中取决于应用，步骤或者步骤的顺序可以变化。
[0030] 清洁步骤102’包括与隔离干燥102b’组合的基本的酯化步骤102a’。在这一基本步骤102a’之前，清洁102’包括玻璃蚀刻102c’的短的两级联合处理。在执行酯化102a’和干燥102b’之后，可以进行湿法化学实验步骤102d’。
[0031] 方法100’是用于通常用于使用半导体技术的设备(如显示器或消费电子产品，如移动电话或LCD面板)的MEMS设备的典型的结构化方法。尤其是在半导体技术领域，清洁102’具有以下优点：氧化硅(SiO2)和玻璃表面(如borofloat)没有受到清洁过程102’的影响，其中可以实现主要目的、即硼离子的去除。另外，其他元素、如Si、Si3N4、GaN、SiC或金属也不受影响。因此，以上讨论的方法102使得能够清洁结构化的玻璃设备，从而使得之后的另外的处理、如阳极键合工艺不受影响。因此，制造过程、如制造过程100’或包括清洁102’的相当的制造过程实现了更好的产率。
[0032] 另外，已经在使用甲醇以及优选地作为催化剂的酸进行酯化的上下文中讨论了酯化102a’，然而应当注意，酯化也可以使用其他醇类型(如异丙醇或乙醇)来执行，其中醇类型优选地具有短的链。
[0033] 如以上所表示的，由于清洁过程，可以适配近表面内的含硼浓度的离子浓度、即从玻璃层12的表面开始直到250nm或100nm或者至少50nm的深度。因此，另外的实施例涉及图3图示的玻璃产品。
[0034] 玻璃产品10包括玻璃层12或形成玻璃层12，其中在表面附近的区域12a中的含硼浓度与在核心12b处的含硼浓度相比显著不同。
[0035] 虽然已经关于用于如MEMS或LABS或电子设备的应用的玻璃设备讨论了以上实施例，然而应当注意，以上讨论的原理也适用于其他设备，例如医疗设备，如安瓿/药瓶，或者通常适用于具有硼作为成分的所有类型的玻璃，如钾玻璃或硼硅酸盐玻璃。尤其对于这样的应用，以上讨论的清洁过程可以用于去除至少在近表面区域处的硼。
[0036] 在此，应当注意，以上描述的实施例是说明性的，而非定义应当由以下权利要求来定义的保护范围。
