一种基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法及蚀刻装置

1.本发明涉及三维集成封装转接板制造技术领域，尤其涉及一种基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法及蚀刻装置。


背景技术：

2.转接板(interposer)是三维集成微系统中高密度互联和集成无源元件的载体，是实现三维集成的核心材料。目前数字电路(如dram、逻辑芯片)的三维集成普遍应用的是以硅为转接板的通孔技术(through silicon via，tsv)。然而，对于高频应用，要求转接板材料必须具有低介电损耗和低介电常数，以减少基板的射频功率耗散、增加自谐振频率。但是，由于硅是一种半导体材料，硅通孔周围的载流子在电场或磁场作用下可以自由移动，对邻近的电路或信号产生影响，降低芯片高频性能。此外，也因为硅的半导体特性，硅通孔还需要在通孔内制作电隔离层、扩散阻挡层、种子层以及无空隙的铜填充，不仅工艺复杂，而且寄生电容明显，往往难以满足三维集成射频微系统的性能要求。玻璃材料没有自由移动的电荷，介电性能优良，以玻璃替代硅材料的玻璃通孔技术(through glass via，tgv)可以避免硅通孔的高频损耗问题。此外，玻璃通孔技术可以省去铜填充前的前阻挡层和氧化覆膜层制作；同时显著减小镀铜层与基板之间的过孔电容，降低过孔有源和无源电路之间的电磁干扰。这样不仅能够大幅提高射频微系统的性能、减小体积，而且可大幅降低工艺复杂度和加工成本。因此，对射频微系统而言，玻璃是最合适的转接板材料，而玻璃通孔则是理想的射频微系统三维集成解决方案。
3.玻璃微加工tgv成孔的制作的方法有以下几种(1)超声波钻孔；(2)喷砂法；(3)湿法刻蚀；(4)干法刻蚀；(5)激光刻蚀；(6)机械钻孔。然而，这些方法都存在精度低、成本高、过孔结构差和刻蚀速率低等问题。为了改善玻璃通孔的质量及精度，目前已发展出利用超声辅助结合激光诱导深刻蚀技术加工玻璃通孔的工艺，超声是由高频振动的振源激发，并引起振源周围介质振动而形成的。振源的振动能量经介质传递到玻璃通孔进而对表面蚀刻反应过程产生影响。引入超声进行辅助蚀刻的方法，能够增强化学蚀刻反应的活性，促进反应产物的扩散，有效避免反应产物再次沉积于表面。但当前利用激光诱导深刻蚀结合超声辅助蚀刻玻璃通孔的方法蚀刻生成的玻璃通孔的侧壁会产生波纹，玻璃通孔的侧壁光滑度和垂直度不够理想，玻璃通孔的表面不光滑，且存在玻璃通孔大小不一致等问题，并且超声辅助蚀刻的设备价格较高，不易轻易搭建，同时超声蚀刻设备在蚀刻时会产生较大的噪声污染，也无法做到对化学反应过程进行有效的控制。


技术实现要素：

4.针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法，加工得到的玻璃通孔表面光滑，玻璃通孔的垂直度高、精度高，玻璃通孔内部锥度小，加工效率高，具有高效、低成本的特点，解决了现有超声辅助蚀刻加工得到的玻璃通孔加工效果差的问题，以及存在噪声污染、加工成本高的问题；
5.本发明的另一目的在于提出一种应用于上述基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法的蚀刻装置，能够快速高效地完成玻璃晶圆中玻璃通孔的蚀刻，装置成本低，容易制造，且加工效率高，加工过程不存在噪声污染，有效解决了现有超声辅助蚀刻设备价格高、不易搭建且会产生较大噪声污染的问题。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法，包括以下步骤：
8.步骤s1、采用激光对玻璃晶圆的目标区域进行激光加工处理，预设蚀刻孔；
9.步骤s2、对玻璃晶圆进行清洗处理；
10.步骤s3、将蚀刻液加热至目标温度后，将玻璃晶圆放入蚀刻液中，使蚀刻液没过玻璃晶圆，在交变电场下通过蚀刻液蚀刻玻璃晶圆的蚀刻孔，将蚀刻孔蚀刻至所需的直径，蚀刻得到玻璃通孔，其中，所述蚀刻液中添加有导电纳米粒子；
11.步骤s4、将玻璃晶圆从蚀刻液中取出，完成玻璃通孔的加工。
12.更进一步说明，所述步骤s1中，采用激光诱导的方法对玻璃晶圆的目标区域进行激光加工处理，预设蚀刻孔。
13.更进一步说明，所述蚀刻液为氢氟酸溶液或者氢氧化钠溶液；
14.所述导电纳米粒子为金纳米粒子、锡纳米粒子和铂纳米粒子中的任意一种，且导电纳米粒子在蚀刻液中的质量浓度为0.1g/l～1g/l。
15.更进一步说明，所述步骤s3中，所述蚀刻液的浓度为15wt％～45wt％；
16.所述目标温度为30℃～90℃；
17.在交变电场下通过蚀刻液蚀刻玻璃晶圆的蚀刻孔的蚀刻时间为60～600min。
18.更进一步说明，所述交变电场的方向垂直于玻璃晶圆的表面，且所述交变电场的方向与蚀刻孔的开设方向相同。
19.更进一步说明，所述步骤s3中，所述交变电场在1a～30a的交变电流、在10v～220v的交变电压以及在100hz～1mhz的交变电流频率的条件下产生。
20.一种蚀刻装置，应用于所述的基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法，包括基座、蚀刻仓、安装座、电极板和交变电源；
21.所述蚀刻仓设置于所述基座内，所述安装座放置于所述蚀刻仓的内部，所述安装座用于固定安装玻璃晶圆，所述电极板相对称地设置于所述蚀刻仓的左右两侧的内壁，所述安装座位于两个所述电极板之间，且所述电极板与所述交变电源电连接。
22.更进一步说明，所述电极板可拆卸地设置于所述蚀刻仓的内壁，所述安装座放置于所述蚀刻仓的中间位置，位于所述安装座的左右两侧的所述电极板分别到所述安装座的距离相等；
23.所述电极板与所述玻璃晶圆相平行设置。
24.更进一步说明，还包括进液组件和出液组件；
25.所述进液组件包括蚀刻液桶、进液管和水泵，所述进液管的进液端与所述蚀刻液桶连通，所述进液管的出液端与所述蚀刻仓的内部连通，所述水泵设置于所述进液管；
26.所述出液组件包括废液桶、出液管和阀门，所述出液管的进液端与所述蚀刻仓的内部连通，所述出液管的出液端与所述废液桶连通，所述阀门设置于所述出液管。
27.更进一步说明，还包括盖体，所述盖体的表面设置有把手，所述盖体盖设于所述基
座的顶部。
28.与现有技术相比，本发明的实施例具有以下有益效果：
29.本发明提出一种基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法，提高了玻璃通孔的加工速度、改进了玻璃通孔壁面的粗糙度，使玻璃通孔的内壁更加光滑，与现有常见的超声辅助蚀刻方法在原理上有本质的区别，这种方法可以使蚀刻液在玻璃通孔表面更加均匀，使加工得到的玻璃通孔表面更加光滑，玻璃通孔的精度更高，玻璃通孔内部锥度更小，生成效率较高，并且提高了玻璃通孔的垂直度，能够对玻璃晶圆蚀刻处理过程中的化学反应进程进行有效控制，通过在蚀刻过程中控制交变电场的强度，可以实现从10μm至600μm各种尺度(最终蚀刻得到的玻璃通孔的孔径)的通孔结构的刻蚀，操作时无噪声污染，可制备密度大的玻璃通孔，且适合大规模应用，蚀刻过程中生成的产物不会附着在玻璃晶圆的表面，保证了蚀刻的速率，具有高效、低成本的特点，对于工业生产和经济的发展都具有非常重要的意义，解决了现有超声辅助蚀刻加工得到的玻璃通孔的侧壁会产生波纹、通孔光滑度和垂直度差、通孔存在大小不一致等加工效果差的问题，以及加工时会有噪声污染、加工成本高的问题；
30.进一步提出应用于上述基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法的蚀刻装置，能够快速高效地完成玻璃晶圆中玻璃通孔的蚀刻，装置成本低，容易制造，且加工效率高，加工过程不存在噪声污染，有效解决了现有超声辅助蚀刻设备价格高、不易搭建且会产生较大噪声污染的问题。
附图说明
31.图1是本发明一个实施例的蚀刻装置的结构示意图；
32.图2是本发明实施例1预设蚀刻孔后玻璃晶圆的表面示意图；
33.图3是本发明实施例1完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的表面示意图；
34.图4是本发明实施例2完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的表面示意图；
35.图5是本发明实施例3完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的表面示意图；
36.图6是本发明对比例1完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的表面示意图；
37.图7是本发明对比例2完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的表面示意图；
38.图8是本发明对比例3完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的表面示意图；
39.图9是本发明实施例1完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的剖面示意图；
40.图10是本发明对比例3完成玻璃通孔的加工后玻璃晶圆的剖面示意图；
41.其中：基座1、蚀刻仓2、安装座3、电极板4、交变电源5、玻璃晶圆6、交变电源开关7、交变电场参数控制开关8、温度控制按键9、进液组件10、蚀刻液桶101、进液管102、水泵103、出液组件20、废液桶201、出液管202、阀门203、盖体30、把手31。
具体实施方式
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限
制。
43.一种基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法，包括以下步骤：
44.步骤s1、采用激光对玻璃晶圆的目标区域进行激光加工处理，预设蚀刻孔；
45.步骤s2、对玻璃晶圆进行清洗处理；
46.步骤s3、将蚀刻液加热至目标温度后，将玻璃晶圆放入蚀刻液中，使蚀刻液没过玻璃晶圆，在交变电场下通过蚀刻液蚀刻玻璃晶圆的蚀刻孔，将蚀刻孔蚀刻至所需的直径，蚀刻得到玻璃通孔，其中，所述蚀刻液中添加有导电纳米粒子；
47.步骤s4、将玻璃晶圆从蚀刻液中取出，完成玻璃通孔的加工。
48.本发明通过采用激光对玻璃晶圆进行预处理，预设蚀刻孔，使得玻璃晶圆的激光照射区域发生改性，从而破坏玻璃晶圆内部的化学键，产生纳米空隙，使目标区域的玻璃晶圆的性质发生变化，使蚀刻液更易进入纳米空隙产生化学反应，由于蚀刻液与蚀刻孔的内部接触面积扩大，所以刻蚀速率较快，会产生化学反应进而达到蚀刻的效果，使用交变电场辅助结合激光诱导深刻蚀技术，可以直接影响蚀刻处理过程中各类离子的运动来调控化学蚀刻的进程，同时由于在蚀刻液中添加有导电性能好的导电纳米粒子，在交变电场的带动下，导电纳米粒子在蚀刻液中上下往复移动，对蚀刻孔的孔壁进行了抛光，提高了玻璃通孔的加工速度、改进了玻璃通孔壁面的粗糙度，使玻璃通孔的内壁更加光滑，与现有常见的超声辅助蚀刻方法在原理上有本质的区别，这种方法可以使蚀刻液在玻璃通孔表面更加均匀，使加工得到的玻璃通孔表面更加光滑，玻璃通孔的精度更高，玻璃通孔内部锥度更小，生成效率较高，并且提高了玻璃通孔的垂直度，能够对玻璃晶圆蚀刻处理过程中的化学反应进程进行有效的控制，通过在蚀刻过程中控制交变电场的强度，可以实现从10μm至600μm各种尺度(最终蚀刻得到的玻璃通孔的孔径)的通孔结构的刻蚀，操作时无噪声污染，可制备密度大的玻璃通孔，且适合大规模应用，蚀刻过程中生成的产物不会附着在玻璃晶圆的表面，保证了蚀刻的速率，具有高效、低成本的特点，对于工业生产和经济的发展都具有非常重要的意义，解决了现有超声辅助蚀刻加工得到的玻璃通孔的侧壁会产生波纹、通孔光滑度和垂直度差、通孔存在大小不一致等加工效果差的问题，以及加工时会有噪声污染、加工成本高的问题。
49.更进一步说明，蚀刻液与未受激光改性的玻璃晶圆表面几乎不发生反应，所以通过激光改性的玻璃晶圆，在蚀刻的过程中，可以看成是各向异性的蚀刻(各向异性的蚀刻的优点是在竖直方向发生蚀刻过程，而水平方向不发生蚀刻，是单一方向的蚀刻，可以理解为，未受激光改性的玻璃晶圆在蚀刻过程中会有变化，也会发生蚀刻的过程，只是其相比于激光预处理的蚀刻孔的变化慢很多，而且蚀刻的量很少，所以可以看作几乎没有变化)，利用交变电场直接影响蚀刻处理过程中各类离子的运动方式来调控化学蚀刻过程，使得蚀刻液在蚀刻孔内部的扩散速率更快，蚀刻液在蚀刻孔内部的扩散更加均匀，能够更加高效地控制对玻璃晶圆的蚀刻过程。
50.更进一步说明，所述步骤s2中，对玻璃晶圆进行清洗处理具体为：将激光处理后的玻璃晶圆放于装有去离子水的烧杯中，将烧杯置于超声清洗机中，开启超声清洗机进行超声清洗，以便能够更好地清除玻璃晶圆表面的灰尘及杂质，使后续蚀刻的过程的效果更好，清洗完成后，取出玻璃晶圆，用氮气对玻璃晶圆进行干燥，然后放置于干净的实验柜台上以备用；
51.优选地，所述步骤s2对玻璃晶圆进行清洗处理的超声清洗时间为2～10min，超声清洗时间优选为5min。
52.优选地，所述步骤s4中，将玻璃晶圆从蚀刻液中取出后，用去离子水对玻璃晶圆进行清洗，以清除玻璃通孔的孔壁残留物及残留在玻璃晶圆上的蚀刻液，清洗完毕后用氮气干燥玻璃晶圆。
53.更进一步说明，所述步骤s4完成玻璃通孔的加工后，可以通过光学显微镜观察玻璃通孔表面的平滑度及玻璃通孔大小的一致性，并通过光学显微镜的静态测量，测量出玻璃通孔的孔径大小，用刀具将玻璃晶圆划成两半，置于光学显微镜观察玻璃通孔内壁的光滑性及垂直度，具体地，可以采用光学显微镜nikon mm 400l，使用时可以利用光学显微镜将玻璃通孔放大100到600倍进行观察。
54.更进一步说明，所述步骤s1中，采用激光诱导的方法对玻璃晶圆的目标区域进行激光加工处理，预设蚀刻孔。
55.通过在步骤s1采用激光对玻璃晶圆进行预处理，预设蚀刻孔，使得玻璃晶圆的激光照射区域发生改性，从而破坏玻璃晶圆内部的化学键，产生纳米空隙，使目标区域的玻璃晶圆的性质发生变化，使蚀刻液更易进入纳米空隙产生化学反应，由于蚀刻液与蚀刻孔的内部接触面积扩大，所以刻蚀速率较快，会产生化学反应进而达到蚀刻的效果，最终在交变电场的辅助作用下蚀刻得到玻璃通孔；本发明采用激光诱导可以产生直径很小的预设小孔，激光诱导预设小孔径的蚀刻孔耗费的能量少，时间短，可以有效节约资源。
56.具体地，所述步骤s1中，发射激光所采用的激光器为钛蓝宝石飞秒激光器，脉冲能量为2uj，激光扫描速度为0.35mm/s，激光中心波长为750-850nm，脉宽为50
×
10-15
ms至500
×
10-15
ms，重复频率为1至103khz调谐，通过限定步骤s1中发射激光的参数，在此参数下预设蚀刻孔，预设得到的蚀刻孔在后续的蚀刻过程中，可以达到最好的蚀刻效果，能够使玻璃晶圆上的玻璃通孔的一致性良好，且内壁光滑。
57.更进一步说明，所述蚀刻液为氢氟酸溶液或者氢氧化钠溶液；
58.所述导电纳米粒子为金纳米粒子、锡纳米粒子和铂纳米粒子中的任意一种，且导电纳米粒子在蚀刻液中的质量浓度为0.1g/l～1g/l。
59.所述蚀刻液采用氢氟酸溶液或者氢氧化钠溶液，蚀刻效果好，具体地，导电纳米粒子如金纳米粒子、锡纳米粒子和铂纳米粒子可以通过市面购买得到，根据限定的导电纳米粒子的质量浓度，在蚀刻液中添加一定量的纳米粒子金属粉，从而得到所需的蚀刻液，如果导电纳米粒子在蚀刻液中的质量浓度过低，则抛光效果不明显，玻璃通孔的内壁较粗糙，如果导电纳米粒子在蚀刻液中的质量浓度过高，会使导电纳米粒子的运动速度变慢，从而使加工效率降低。
60.优选地，所述步骤s3中，所述蚀刻液的浓度为15wt％～45wt％；
61.所述目标温度为30℃～90℃；
62.在交变电场下通过蚀刻液蚀刻玻璃晶圆的蚀刻孔的蚀刻时间为60～600min。
63.具体地，蚀刻液可以通过配制得到，通过限定蚀刻液的浓度、对蚀刻液进行加热的目标温度以及蚀刻时间，能够达到最好的蚀刻效果，蚀刻得到的玻璃通孔的一致性好，且蚀刻速率稳定，易于控制蚀刻的过程；如果蚀刻液的浓度过高或者过低，蚀刻液的目标温度过高或者过低，则蚀刻的效果差，玻璃通孔容易存在大小不一的现象。
64.更进一步说明，操作时可以使用夹具夹持玻璃晶圆，避免温度较高的蚀刻液飞溅出来，保证加工过程的安全性。
65.更进一步说明，所述交变电场的方向垂直于玻璃晶圆的表面，且所述交变电场的方向与蚀刻孔的开设方向相同。
66.通过限定所述交变电场的方向，在蚀刻过程中，在交变电场的带动下，导电纳米粒子在蚀刻液中上下往复移动，对蚀刻孔的孔壁进行抛光，并且加速玻璃通孔的蚀刻速度，使得玻璃通孔的内壁更加光滑，有效改善玻璃通孔的加工效果。
67.优选地，所述步骤s3中，所述交变电场在1a～30a的交变电流、在10v～220v的交变电压以及在100hz～1mhz的交变电流频率的条件下产生。
68.在1a～30a的交变电流、在10v～220v的交变电压以及在100hz～1mhz的交变电流频率的条件下产生的交变电场，可以使交变电场发挥最大的作用，能够使玻璃通孔的大小更加均匀，使玻璃通孔的内壁更加光滑，玻璃通孔的精度更高，如果交变电流、交变电压和交变电流频率过高或者过低，蚀刻生成的玻璃通孔的侧壁容易产生波纹，且侧壁光滑度和垂直度不够理想，玻璃通孔表面光滑性较差，玻璃通孔容易存在大小不一致等问题，通过调控交变电场电流的频率、电流及电压，以及在蚀刻液中加入导电纳米粒子，在交变电场的带动下，通过调控导电纳米粒子在蚀刻液中的移动，且通过激光结合蚀刻液实现玻璃通孔的加工，使玻璃通孔的精度更高，内壁更加光滑，实现从10μm至600μm各种尺度(最终蚀刻得到的玻璃通孔的孔径)的通孔结构的刻蚀。
69.如图1所示，一种蚀刻装置，应用于所述的基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法，包括基座1、蚀刻仓2、安装座3、电极板4和交变电源5；
70.所述蚀刻仓2设置于所述基座1内，所述安装座3放置于所述蚀刻仓2的内部，所述安装座3用于固定安装玻璃晶圆6，所述电极板4相对称地设置于所述蚀刻仓2的左右两侧的内壁，所述安装座3位于两个所述电极板4之间，且所述电极板4与所述交变电源5电连接。
71.具体地，所述电极板4通过导线与所述交变电源5电连接，一个所述电极板4连接所述交变电源5的正极，另一个所述电极板4连接所述交变电源5的负极。
72.更进一步说明，还包括交变电源开关7、交变电场参数控制开关8和温度控制按键9，所述电极板4通过导线与所述交变电源开关7以及所述交变电场参数控制开关8电连接，从而控制交变电场的打开以及控制交变电场的参数，此外，可以通过所述温度控制按键9控制蚀刻仓2中蚀刻液的加热温度，其中可以采用水浴加热的方式对所述蚀刻仓2中的蚀刻液进行加热，比如蚀刻仓2可以放置于水浴加热器中，所述温度控制按键9可以控制水浴加热器的加热温度，从而控制所述蚀刻仓2中的蚀刻液温度。
73.更进一步说明，所述玻璃晶圆6可以使用聚四氟乙烯夹持捏子可拆卸地固定安装于所述安装座3内，且所述安装座3可以从所述蚀刻仓2内自由取出，不需要额外固定，优选地，所述安装座3采用聚四氟乙烯材质。
74.使用时，通过将所述蚀刻装置放置于通风橱内，开启通风橱电源开关以抽取通风橱内的空气，检查所述电极板4是否连接正常，接通所述蚀刻装置的电源，将蚀刻液加热至目标温度后，将安装有玻璃晶圆6的所述安装座3放置于所述蚀刻仓2内，开启所述交变电源开关7，通过所述交变电场参数控制开关8调节交变电流、交变电压和交变电流频率等参数，使所述电极板4发出交变电流，从而在蚀刻仓2内在交变电场的辅助下完成蚀刻。
75.所述蚀刻装置，能够快速高效地完成玻璃晶圆中玻璃通孔的蚀刻，装置成本低，容易制造，且加工效率高，加工过程不存在噪声污染，有效解决了现有超声辅助蚀刻设备价格高、不易搭建且会产生较大噪声污染的问题。
76.更进一步说明，所述电极板4可拆卸地设置于所述蚀刻仓2的内壁，所述安装座3放置于所述蚀刻仓2的中间位置，位于所述安装座3的左右两侧的所述电极板4分别到所述安装座3的距离相等；
77.所述电极板4与所述玻璃晶圆6相平行设置。
78.具体地，可以通过聚四氟乙烯反向夹持捏子将所述电极板4可拆卸地安装于所述蚀刻仓2的左右两侧的内壁，实现所述电极板4的拆装，优选地，所述电极板4为石墨电极板，采用石墨电极板更有效率，更耐用，也更安全，可以在更广泛的温度范围内工作。
79.此外，位于所述安装座3的左右两侧的所述电极板4分别到所述安装座3的距离相等，将玻璃晶圆6竖直安装于所述安装座3的中间位置，使得左右两侧的所述电极板4分别到玻璃晶圆6的距离相等，设定所述电极板4到玻璃晶圆6的距离为蚀刻间距，所述蚀刻间距为6～20cm，蚀刻间距优选为10cm，如果蚀刻间距过大或者过小，会影响蚀刻的速率，使蚀刻速率不稳定，从而造成玻璃通孔容易出现大小不一致的现象，且玻璃通孔内壁容易存在波纹；此外，将电极板4与玻璃晶圆6平行放置，蚀刻孔朝向垂直于玻璃晶圆6的方向开设，实现交变电场的方向垂直于玻璃晶圆6的表面，且交变电场的方向与蚀刻孔的开设方向相同。
80.需要说明的是，所述电极板4的大小小于所述基座1的侧壁大小，所述安装座3的大小小于所述电极板4的大小，所述玻璃晶圆6的大小小于所述安装座3的大小。
81.更进一步说明，还包括进液组件10和出液组件20；
82.所述进液组件10包括蚀刻液桶101、进液管102和水泵103，所述进液管102的进液端与所述蚀刻液桶101连通，所述进液管102的出液端与所述蚀刻仓2的内部连通，所述水泵103设置于所述进液管102；
83.所述出液组件20包括废液桶201、出液管202和阀门203，所述出液管202的进液端与所述蚀刻仓2的内部连通，所述出液管202的出液端与所述废液桶201连通，所述阀门203设置于所述出液管202。
84.进行蚀刻前，通过所述水泵103从所述蚀刻液桶101中抽取蚀刻液，蚀刻液通过所述进液管102流入所述蚀刻仓2内，待蚀刻液淹没所述电极板4和所述玻璃晶圆6后，停止抽取蚀刻液，实现往所述蚀刻仓2内加入蚀刻液；蚀刻结束后，关闭所述交变电源开关7和温度控制按键9，使交变电场不产生，蚀刻液不加热，将所述安装座3取出，然后打开所述阀门203，使蚀刻液废液流入所述废液桶201内，待蚀刻液全部流出后，关闭所述阀门203即可；优选地，所述进液管102和所述出液管202均采用聚四氟乙烯管，所述蚀刻液桶1011和所述废液桶201均采用聚四氟乙烯材质。
85.更进一步说明，还包括盖体30，所述盖体30的表面设置有把手31，所述盖体30盖设于所述基座1的顶部。
86.通过设置所述盖体30，在蚀刻过程中将所述盖体30盖设于所述基座1的顶部，可以防止蚀刻过程中蚀刻溶液的挥发，保证蚀刻过程的稳定性。
87.为了便于理解本发明，下面对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发
明的公开内容的理解更加透彻全面。
88.实施例1
89.一种基于交变电场辅助加工玻璃通孔的方法，包括以下步骤：
90.步骤s1、采用激光对玻璃晶圆的目标区域进行激光加工处理(采用激光诱导的方法对玻璃晶圆的目标区域进行激光加工处理)，预设蚀刻孔(蚀刻孔的孔径为2μm，预设蚀刻孔后玻璃晶圆的表面如图2所示，放大倍数为100倍)；
91.步骤s2、对玻璃晶圆进行清洗处理：将激光处理后的玻璃晶圆放于装有去离子水的烧杯中，将烧杯置于超声清洗机中，开启超声清洗机进行超声清洗，超声清洗时间为5min，清洗完成后，取出玻璃晶圆，用氮气对玻璃晶圆进行干燥，然后放置于干净的实验柜台上以备用；
92.步骤s3、将蚀刻液(浓度为15wt％的氢氟酸溶液)加热至目标温度(目标温度为60℃)后，将玻璃晶圆放入蚀刻液中，使蚀刻液没过玻璃晶圆，在交变电场下(交变电场在30a的交变电流幅值、在220v的交变电压幅值以及在100hz～1mhz的交变电流频率的条件下产生)通过蚀刻液蚀刻玻璃晶圆的蚀刻孔(蚀刻间距为10cm，蚀刻时间为120min，交变电场的方向垂直于玻璃晶圆的表面，且交变电场的方向与蚀刻孔的开设方向相同)，将蚀刻孔蚀刻至所需的直径，蚀刻得到玻璃通孔，其中，所述蚀刻液中添加有导电纳米粒子(导电纳米粒子为锡纳米粒子，导电纳米粒子在蚀刻液中的质量浓度为0.5g/l)；
93.步骤s4、将玻璃晶圆从蚀刻液中取出，用去离子水对玻璃晶圆进行清洗，清洗完毕后用氮气干燥玻璃晶圆，完成玻璃通孔的加工。
94.实施例2
95.与实施例1相比，本实施例中的蚀刻液为浓度为30wt％的氢氟酸溶液，交变电场在20a的交变电流幅值、在160v的交变电压幅值以及在100hz～1mhz的交变电流频率的条件下产生，其余原料和制备方法与实施例1一致，完成玻璃晶圆的玻璃通孔的加工。
96.实施例3
97.与实施例1相比，本实施例中的蚀刻液为浓度为45wt％的氢氟酸溶液，交变电场在15a的交变电流幅值、在100v的交变电压幅值以及在100hz～1mhz的交变电流频率的条件下产生，其余原料和制备方法与实施例1一致，完成玻璃晶圆的玻璃通孔的加工。
98.对比例1
99.与实施例1相比，本对比例步骤s3中，将蚀刻液加热至目标温度后，将玻璃晶圆放入蚀刻液中，使蚀刻液没过玻璃晶圆，不打开交变电源开关，电极板不产生交变电场，仅通过蚀刻液蚀刻玻璃晶圆的蚀刻孔，其余原料和制备方法与实施例1一致，完成玻璃晶圆的玻璃通孔的加工。
100.对比例2
101.与实施例2相比，本对比例步骤s3中，将蚀刻液加热至目标温度后，将玻璃晶圆放入蚀刻液中，使蚀刻液没过玻璃晶圆，不打开交变电源开关，电极板不产生交变电场，仅通过蚀刻液蚀刻玻璃晶圆的蚀刻孔，其余原料和制备方法与实施例2一致，完成玻璃晶圆的玻璃通孔的加工。
102.对比例3
103.与实施例1相比，本对比例中的蚀刻液不添加锡纳米粒子，其余原料和制备方法与
实施例1一致，完成玻璃晶圆的玻璃通孔的加工。
104.采用光学显微镜nikon mm 400l，将实施例1～实施例3以及对比例1～对比例3加工完成的玻璃通孔放大进行观察，观察玻璃通孔内壁的光滑性及垂直度，并测量出玻璃通孔的孔径大小，结果如下：
105.实施例1：蚀刻得到的玻璃通孔的直径为60μm，玻璃晶圆的表面示意图如图3(放大倍数为100倍)所示，玻璃晶圆的剖面示意图如图9所示(放大倍数为100倍)；
106.实施例2：蚀刻得到的玻璃通孔的直径为63μm，玻璃晶圆的表面示意图如图4(放大倍数为100倍)所示；
107.实施例3：蚀刻得到的玻璃通孔的直径为66μm，玻璃晶圆的表面示意图如图5(放大倍数为100倍)所示；
108.对比例1：蚀刻得到的玻璃通孔的直径为5μm，玻璃晶圆的表面示意图如图6所示(放大倍数为100倍)，可以看出，对比例1的蚀刻孔基本上没有发生明显的蚀刻过程；
109.对比例2：蚀刻得到的玻璃通孔的直径为6μm，玻璃晶圆的表面示意图如图7(放大倍数为100倍)所示，可以看出，对比例2的蚀刻孔基本上没有发生明显的蚀刻过程；
110.对比例3：蚀刻得到的玻璃通孔的直径为45μm，玻璃晶圆的表面示意图如图8(放大倍数为200倍)所示，玻璃晶圆的剖面示意图如图10(放大倍数为200倍)所示，可以看出，对比例3蚀刻得到的玻璃通孔的表面存在残缺；
111.从实施例1与对比例1、实施例2与对比例2的两组对比实验中可知，两组对比实验在相同的蚀刻时间下，当不加交变电场时，玻璃晶圆的蚀刻基本上不会发生，而加了交变电场时，玻璃晶圆会以明显的速率发生蚀刻，所以在玻璃晶圆蚀刻的过程中加入交变电场，对玻璃晶圆的蚀刻有明显的加速效果；
112.从实施例1与对比例3的对比可知，对比例3中的玻璃通孔内壁会产生条纹、侧壁光滑度不好、且玻璃通孔表面一致性不好、存在孔径大小不一的现象，图9当中，玻璃通孔内壁光滑，侧壁光滑度好，图10当中，玻璃通孔内壁粗糙，侧壁凹凸不平，光滑度差，且对比例3中所得到的玻璃通孔的直径小于实施例1中玻璃通孔的直径，说明蚀刻液中添加导电纳米粒子对蚀刻过程影响较大，在蚀刻液中添加导电纳米粒子，蚀刻过程中对蚀刻孔的孔壁进行了抛光，改进了玻璃通孔壁面的粗糙度，使玻璃通孔的内壁更加光滑，蚀刻得到的通孔的一致性好。
113.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。