(57)【要約】      （修正有）【課題】担体に結合した薄板から薄板の所望部分を、非結合領域を囲む結合領域によって、除去する方法。【解決手段】所望部分５６のペリメーター５２を画定するペリメーター通気穴６０を形成するステップを含み、ペリメーター通気穴６０は、非結合領域内５０に配置され且つ薄板の厚さの５０％以上の深さを有し、所望部分５６の除去に先立ち、デバイス処理され、処理のいくつかでは、担体１０は、それがより小さいサイズで処理され得るようにダイシングされ、気密封止されたエッジを維持し、ダイシング後、デバイスの追加の部分が、薄板上に処理され得、所望部分が担体１０から薄板の所望部分５６を除去することによって除去される、所望部分５６の除去方法。【選択図】図１
2018020957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体と、
薄板と、
前記薄板のペリメーターに形成され、前記薄板を前記担体に保持する結合領域と、
前記結合領域によって囲まれるように配置された解放層と、を含み、
前記解放層は、第１の所定の温度で前記薄板に結合しないが、第２の所定の温度で前記薄板に結合する材料からなり、前記第２の所定の温度が前記第１の所定の温度よりも高い物品。
【請求項２】
請求項１に記載の物品であって、前記解放層は、前記担体の表面上に１００〜５００ｎｍの厚さを有するシリコン膜を含み、前記解放層は前記担体に対向する前記薄板の前記表面上の金属膜をさらに含み、前記金属膜は１００〜５００ｎｍの厚さを有する物品。
【請求項３】
請求項２に記載の物品であって、前記金属は６００℃以上の温度で前記シリコンとシリサイドを形成する金属の群から選択され、前記金属膜はスパッタリングの粒径に起因するＲａ２ｎｍ以上の表面粗さを有する物品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の物品から複数の所望部分を製造する方法であって、複数の結合した輪郭線を形成するために前記第２の所定の温度以上の温度に前記解放層を局所的に加熱するステップを含む方法。
【請求項５】
薄板上にデバイスを作製する方法であって、
物品の薄板上にて前記デバイスの少なくとも一部を処理する処理ステップであって、前記物品は、３００ミクロン以下の厚さを有する前記薄板であって厚さ１００ミクロン以上の担体に結合された前記薄板を含み、さらに、前記結合は、１つの結合強度を有する複数の第１の領域と前記第１の結合強度よりも著しく高い第２の結合強度を有する第２の領域とを含むようになされる、前記処理ステップと、
第１の物品部分及び第２の物品部分を生成するように少なくとも前記物品の前記担体をダイシングするダイシングステップであって、前記第１の物品部分が前記複数の第１の領域及び前記第２の領域の少なくとも一部のうちの１つを含むダイシングステップと、
前記デバイスの追加の部分を前記第１の物品部分上にて処理するステップと、を含む方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記ダイシングステップは前記第２の領域内にあるラインに沿って実施される方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の方法であって、請求項１又は２に記載の方法に従って前記第１の物品部分から前記薄板の少なくとも一部を除去するステップをさらに含む方法。
【請求項８】
切断装置であって、
複数のオリフィスを有するヘッドと、
前記複数のオリフィスの第１のオリフィスに光学的に結合され、前記第１のオリフィスを通してレーザビームを送るレーザ源と、
前記複数のオリフィスの内の少なくとも第２のオリフィス及び少なくとも第３のオリフィスと流体連通する冷却流体源であって、前記第１のオリフィスから前記第２のオリフィスまで延びる第１のラインは前記第１のオリフィスから前記第３のオリフィスまで延びる第２のラインに対して第１の角度で配置される前記冷却流体源と、を含む切断装置。
【請求項９】
切断装置であって、
複数のオリフィスを有するヘッドと、
前記複数のオリフィスの第１のオリフィスに光学的に結合され、前記第１のオリフィスを通してレーザビームを送るレーザ源と、
前記複数のオリフィスの少なくとも第２のオリフィスと流体連通する冷却流体源と、を含み、
前記ヘッドは、回転可能である切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で２０１２年２月８日に出願された仮出願第６１／５９６７２７号の優先権の利益を主張し、その内容が依拠されその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は担体上の薄板を処理する装置及び方法に関し、より具体的には、担体上のフレキシブルガラスの薄板に関する。
【背景技術】
【０００３】
今日、可撓性のあるフレキシブルプラスチック基板は、１つ以上のポリマーフィルムと積層プラスチック基材を用いて製造される。これらの積層基板スタックは、低コストのため、光起電構造（ＰＶ）、有機エレクトロルミネッセンス装置（ＯＬＥＤ）、液晶装置（ＬＣＤ）、パターン化薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の電子機器に関連するフレキシブルなパッケージに一般的に使用されている。
【０００４】
フレキシブルなガラス基板は、フレキシブルなプラスチック技術に比べていくつかの技術的な利点を提供する。第１の技術的な利点は、屋外電子機器の主要な劣化メカニズムの水分やガスバリアとして機能するそのガラス性能である。第２の利点は、１つ以上のパッケージ基板層の減少又は排除を通してパッケージ全体の大きさ（厚さ）及び重量を減少させるその可能性にある。
【０００５】
より薄いフレキシブル基板（＜０．３ｍｍ厚）への需要が電子ディスプレイ業界内に起こっており、メーカーはこれらのより薄いフレキシブル基板を処理するための多くの課題に直面している。
【０００６】
１つの選択肢は、ガラスの厚パネルを処理した後、全体より薄い正味の厚さまで厚パネルをエッチング又は研磨することである。これにより、既存のパネル製造インフラストラクチャを使用できるようになるが、処理の最後に仕上げのコストが追加される。
【０００７】
第２のアプローチは、より薄い基板のための既存のパネル処理の再設計である。処理中のガラスの損失は、主要な妨害であり、多くの資本が、シートツーシート又はロールツーロールの処理のいずれかでの処理損失を最小化するために必要とされるであろう。
【０００８】
第３のアプローチは、薄いフレキシブル基板用のロールツーロール加工技術を利用することである。
【０００９】
第４のアプローチは、結合剤を用いて、薄い基板ガラスがより厚いガラス担体に結合される担体処理技術を使用することである。
【００１０】
望まれることは、メーカーの既存の資本のインフラを利用した担体のアプローチであって、厚さ≦０．３ｍｍの薄いガラスの処理が可能であって、高い処理温度において薄いガラスと担体との間の汚染や結合強度の損失なく且つ、処理の終了時には薄板ガラス容易に担体から脱結合できる方法である。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、まず、例えば、フレキシブルなガラス板など薄板を担体（例えば、別のガラス板）にファンデルワールス力によって結合することを含み、次に、デバイス（例えば、電子装置もしくは表示装置や、電子機器もしくは表示機器の要素、すなわちＯＬＥＤ材料、光起電（ＰＶ）構造もしくは薄膜トランジスタ）を薄板の上に形成する薄板／担体を処理した後、薄板を除去する能力を保持しながら、特定の領域における結合強度を増大させて行うものである。少なくともの一部の薄いガラス板は担体に結合されるが、該薄板と担体との間に入るデバイス処理流体が防止されるようになっており、それにより、下流処理を汚染する可能性が低減され、すなわち、薄板及び担体の結合された封止は気密的であり、いくつかの好ましい実施形態では物品の外側を包含し、それによって密封された物品の任意の領域の液体や気体の侵入又は侵出を防止できる。
【００１２】
本発明のアプローチからの１つの商業的利益は、メーカーが例えばＰＶ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、及びパターン化薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の電子回路用の薄板ガラス板の利点を獲得しつつ、処理装置への既存の設備を活用できるようになるということである。さらに、本発明の方法は、結合を容易にする薄いガラス板と担体の洗浄及び表面を調製するための処理や、その結合領域での薄板と担体の間の結合を強化する処理や、その非結合（又は減少／低強結合）の領域における担体からの薄板の剥離性を維持するための処理や、薄板を切断してその担体からの抽出を容易にするための処理の柔軟性を可能にする。厳密にいえば、非結合領域は、薄板と担体との間のいくつかの結合を含むことができるが、その結合は容易に薄板は薄板を損傷することなく担体から除去することを可能にするのに十分な弱さであり、本開示を通して、このような領域が便宜上、非結合領域と呼ばれる。本質的に、非結合領域は、結合領域における結合強度よりも著しく低い結合強度を有する。
【００１３】
特定のデバイス処理では、６００℃以上に近い温度及び／又は真空環境が用いられてもよい。これらの条件は、使用され得る材料を制限し、担体／薄板上に高い要求を置く。本発明者らは、このような条件を生き残る物品（担体に結合した薄板を含む）の能力が、薄板と担体の間に閉じ込められたガスの量を最小にすることによって増加させることができることを見出した。閉じ込められたガスは、いくつかの方法で最小限に抑えることができ、例えば、解放層堆積の処理を経た後の担体／薄いガラス板をアニールすることにより、アニール処理が薄板及び担体が互いに結合された後に続くオフガス（off-gassing）を最小化することによって、抑えることができ（このアニール処理は担体／ガラス薄板が互いに接触して配置される前又は後のいずれかで達成することができる）、最初に真空環境において互いに薄板と担体とを結合することによって、抑えることができ、例えば、通気穴（vent）のストリップ及び／又は溝を使用することにより、薄板と担体との間から脱出するガスのための経路を設けることによって、抑えることができ、洗浄／エッチング溶液を適切に選択することによって、抑えることができ、並びに、担体及び／又は薄板の表面粗度を制御することによって、抑えることができる。閉じ込められたガスを最小限にする前述の方法の各々は単独で用いてもよいし、閉じ込められた空気及び／又は他のガスを最小限に抑える任意の１つ以上の他の方法と組み合わせてもよい。
【００１４】
さらなる特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部は当業者に、該説明から容易に明らかであろうし、又は明細書及び添付図面に例示され及び添付の特許請求の範囲で定義されるように、本発明を実施することによって認識されるであろう。前述の一般的説明及び以下の詳細な説明は本発明の単なる例示であり、特許請求の範囲に記載された本発明の性質及び特徴を理解するための概要又は枠組みを提供することを意図していることを理解すべきである。
【００１５】
添付の図面は、本発明の原理の更なる理解を提供するために含められ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態（複数可）を例示し、説明と共に例として本発明の原理及び操作を説明するのに役立つものである。なお、本明細書及び図面に開示される本発明の様々な特徴は、任意及び全ての組み合わせにおいて使用することができることを理解すべきである。例えば、本発明の様々な特徴は、以下に記載の態様に係る組み合わせでもよい。
【００１６】
第１の態様によれば、薄板を担体に結合する方法が提供され、該方法は、
（ａ）薄板及び担体を用意するステップと、
（ｂ）前記薄板を前記担体に結合するステップと、
（ｃ）結合後に前記薄板及び前記担体の間に閉じ込められたガスを最小にするように前記薄板及び前記担体の少なくとも１つを処理するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
第２の態様によれば、ステップ（ｃ）がステップ（ｂ）の前に行われ、前記薄板及び前記担体の少なくとも１つの上に解放層を堆積するステップと、前記薄板上でのデバイスの後続の処理にて予想よりも高い温度で前記薄板及び前記担体の前記少なくとも１つをアニールするステップとを含むことを特徴とする前記第１の態様の方法が提供される。
【００１８】
第３の態様によれば、非結合領域を形成するように前記薄板及び前記担体の少なくとも１つに表面処理を施すステップ（ｄ）を更に含み、ステップ（ｃ）は前記薄板及び前記担体の前記少なくとも１つの外周縁部から前記非結合領域へ延びる溝を前記薄板及び前記担体の少なくとも１つに設けるステップを含むことを特徴とする前記第１の態様の方法が提供される。
【００１９】
第４の態様によれば、ステップ（ｂ）が真空環境で行われ、ステップ（ｃ）は前記薄板及び前記担体が結合された後でそれらが前記真空環境から除去される前に前記溝を封止するステップを含むことを特徴とする前記第３の態様の方法が提供される。
【００２０】
第５の態様によれば、前記封止するステップは前記溝を熱硬化性樹脂で充填して前記樹脂を加熱するステップの１つ以上を含むことを特徴とする前記第４の態様の方法が提供される。
【００２１】
第６の態様によれば、ステップ（ｂ）の間に非結合領域を形成するように前記薄板及び前記担体の少なくとも１つに表面処理を施すステップ（ｄ）を更に含み、ステップ（ｃ）は、後続の処理温度でアウトガスを放つ残渣を濯ぎ時に最小化する流体で、前記薄板及び前記担体の前記少なくとも１つを洗浄するステップを含むことを特徴とする前記第１の態様の方法が提供される。
【００２２】
第７の態様によれば、ステップ（ｃ）がステップ（ｂ）と同時に実施され、真空環境にて前記薄板を前記担体に結合するステップを含むことを特徴とする前記第１の態様の方法が提供される。
【００２３】
第８の態様によれば、ステップ（ｂ）は、前記薄板及び前記担体の間に結合領域を生成し、前記結合領域に熱又は圧力を適用することによって前記薄板及び前記担体の間の前記結合の強度を増大させるステップをさらに含むことを特徴とする前記第１の態様の方法が提供される。
【００２４】
第９の態様によれば、ステップ（ｄ）は前記薄板及び前記担体を４００℃から６２５℃の温度で加熱することを含むことを特徴とする前記第８の態様の方法が提供される。
【００２５】
第１０の態様によれば、物品が提供され、該物品は、
担体と、
薄板と、
外側ペリメーターを有し且つ前記担体に前記薄板を保持する結合領域と、
前記結合領域に囲まれるように配置された非結合領域と、を含み、
前記薄板及び前記担体の少なくとも１つは、前記非結合領域から前記結合領域の前記外側ペリメーターまで延びる溝を含むことを特徴とする。
【００２６】
第１１の態様によれば、前記溝は封止材料で充填されていることを特徴とする前記第１０の態様の前記物品が提供される。
【００２７】
第１２の態様によれば、前記封止材料は、フリット、焼結フリット、熱硬化性樹脂、熱硬化樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、ＵＶ硬化樹脂、ポリイミド並びに、前記薄板及び前記担体の１つからの溶融材料、から選択されることを特徴とする前記第１１の態様の前記物品が提供される。
【００２８】
第１３の態様によれば、非結合領域を取り囲む結合領域により担体に結合され且つ厚さを有した薄板から前記薄板の所望部分を除去する方法が提供され、該方法は、前記所望部分のペリメーターを画定するペリメーター通気穴を形成し、前記ペリメーター通気穴は、前記非結合領域内に配置され且つ、前記薄板の前記厚さの５０％以上の深さを有することを特徴とする。
【００２９】
第１４の態様によれば、前記非結合領域において互いに平行でもなく同一線上にもない２つの解放通気穴を形成することを特徴とする前記第１３の態様の前記方法が提供される。
【００３０】
第１５の態様によれば、互いに平行であるか又は同一線上にある２つの解放通気穴であって各々が前記結合領域及び前記非結合領域において伸長する前記解放通気穴を形成するステップと、前記所望部分が前記担体からスライドオフされ得るように前記薄板及び前記担体の一部を除去するステップとをさらに含むことを特徴とする前記第１３の態様の前記方法が提供される。
【００３１】
第１６の態様によれば、前記解放通気穴は前記ペリメーター通気穴からの５００ミクロン以内にあるが前記ペリメーター通気穴に接触しないことを特徴とする前記第１４又は１５の態様の前記方法が提供される。
【００３２】
第１７の態様によれば、レーザを使用して前記通気穴の少なくとも１つを形成するステップをさらに含むことを特徴とする前記第１３〜１６の態様のいずれか１の方法。
【００３３】
第１８の態様によれば、薄板系デバイスを形成する方法が提供され、該方法は、
非結合領域を囲む結合領域によって薄板を担体に付けるステップと、
前記非結合領域上にデバイスを形成するように前記薄板を処理するステップと、
前記第１３〜１７の態様のいずれか１の方法に従って前記薄板の所望部分を除去するステップと、を含むことを特徴とする。
【００３４】
第１９の態様によれば、切断装置が提供され、該切断装置は、
複数のオリフィスを有するヘッドと、
前記複数のオリフィスの第１のオリフィスに光学的に結合され、前記第１のオリフィスを通してレーザビームを送るレーザ源と、
前記複数のオリフィスの内の少なくとも第２のオリフィス及び少なくとも第３のオリフィスと流体連通する冷却流体源であって、前記第１のオリフィスから前記第２のオリフィスまで延びる第１のラインは前記第１のオリフィスから前記第３のオリフィスまで延びる第２のラインに対して第１の角度で配置される前記冷却流体源と、を含むことを特徴とする。
【００３５】
第２０の態様によれば、前記第１９の態様の切断装置であって、
前記第１の角度は、９０度であり、
前記冷却流体源は前記複数のオリフィスの第４のオリフィス及び前記複数のオリフィスの第５のオリフィスと流体連通し、
前記第１のオリフィスから前記第４のオリフィスまで延びる第３のラインは、前記第１のラインと実質的に同一線上にあり、
前記第１のオリフィスから前記第５のオリフィスまで延びる第４のラインは、前記第２のラインと実質的に同一線上にあることを特徴とする切断装置が提供される。
【００３６】
第２１の態様によれば、前記第１９の態様の切断装置であって、
前記第１の角度が９０度以外の角度又はその倍数の角度である切断装置が提供される。
【００３７】
第２２の態様によれば、切断装置であって、
複数のオリフィスを有するヘッドと、
前記複数のオリフィスの第１のオリフィスに光学的に結合され、前記第１のオリフィスを通してレーザビームを送るレーザ源と、
前記複数のオリフィスの少なくとも第２のオリフィスと流体連通する冷却流体源と、を含み、
前記ヘッドは、回転可能であることを特徴とする切断装置が提供される。
【００３８】
第２３の態様によれば、前記第１９〜２２の態様のいずれか１の切断装置であって、前記冷却流体源は圧縮空気の供給源であることを特徴とする切断装置が提供される。
【００３９】
第２４の態様によれば、前記第１９〜２３の態様のいずれか１の切断装置であって、前記オリフィスは、直径≦１ｍｍを有することを特徴とする切断装置が提供される。
【００４０】
第２５の態様によれば、切断する方法であって、
前記第１９〜２１、２３、２４の態様のいずれか１の切断装置を用意するステップと、
前記第１のラインに沿って第１の方向にヘッドを移動しながら、前記第１のオリフィスを通してレーザビームを送り、第２のオリフィスを通して冷却流体を送るステップと、
前記第２のオリフィスを通した冷却流体を送ることを遮断するステップと、
前記第２のラインに沿って第２方向に前記ヘッドを移動させながら前記第３のオリフィスを通して流体を送るステップと、
前記第３のオリフィスを通した冷却流体を送ることを遮断するステップと、を含むことを特徴とする方法が提供される。
【００４１】
第２６の態様によれば、切断する方法であって、
前記第２２の態様の切断装置を用意するステップと、
第１の方向にヘッドを移動しながら、前記第１のオリフィスを通してレーザビームを送り、第２のオリフィスを通して冷却流体を送るステップと、
前記ヘッドを回転させ、前記第１の方向に対して非ゼロ角度で第２の方向に前記ヘッドを移動させるステップと、を含むことを特徴とする方法が提供される。
【００４２】
第２７の態様によれば、物品であって、
担体と、
薄板と、
前記薄板のペリメーターに形成され、前記薄板を前記担体に保持する結合領域と、
前記結合領域によって囲まれるように配置された解放層と、を含み、
前記解放層は、第１の所定の温度で前記薄板に結合しないが、第２の所定の温度で前記薄板に結合する材料からなり、前記第２の所定の温度が前記第１設定温度よりも高いことを特徴とする物品が提供される。
【００４３】
第２８の態様によれば、前記第２７の態様の物品であって、前記解放層は、前記担体の表面上に１００〜５００ｎｍの厚さを有するシリコン膜を含み、前記担体から離れるように向く前記シリコン膜の表面は脱水素化された表面である物品が提供される。
【００４４】
第２９の態様によれば、前記第２８の態様の物品であって、前記解放層は前記担体に対向する前記薄板の前記表面上の金属膜をさらに含み、前記金属膜は１００〜５００ｎｍの厚さを有することを特徴とする物品が提供される。
【００４５】
第３０の態様によれば、前記第２９の態様の物品であって、前記金属は、温度≧６００℃の時に前記シリコンとシリサイドを形成する金属の群から選択されること、前記金属膜はスパッタリングの粒径に起因するＲａ≧２ｎｍの表面粗さを有することを特徴とする物品が提供される。
【００４６】
第３１の態様によれば、前記第２９又は３０の態様の物品であって、前記金属は、アルミニウム、モリブデン及びタングステンから選択されることを特徴とする物品が提供される。
【００４７】
第３２の態様によれば、前記第２７〜３１のいずれか１の態様の物品であって、前記薄板は厚さ≦３００ミクロンを有するガラスであることを特徴とする物品が提供される。
【００４８】
第３３の態様によれば、前記第２７〜３２の態様のいずれか１の物品であって、前記担体は、厚さ≧５０ミクロンを有するガラスであることを特徴とする物品が提供される。
【００４９】
第３４の態様によれば、前記第２７〜３３の態様のいずれか１の物品であって、前記薄板及び前記担体の前記厚さの合わせた厚さが１２５から７００ミクロンであることを特徴とする物品が提供される。
【００５０】
第３５の態様によれば、前記第２７〜３４の態様のいずれか１の物品から複数の所望部分を製造する方法であって、複数の結合した輪郭線を形成するために第２の所定の温度以上の温度に前記解放層を局所的に加熱するステップを含むことを特徴とする方法が提供される。
【００５１】
第３６の態様によれば、前記第３５の態様の方法であって、
前記第１の所定温度超える温度に前記解放層をさらさせない処理を使用して薄板上にデバイスを成形するステップをさらに含むことを特徴とする方法が提供される。
【００５２】
第３７の態様によれば、前記第３５の態様の方法であって、前記第１３〜１７の態様のいずれか１の方法に従って前記所望部分を除去するステップをさらに含むことを特徴とする方法が提供される。
【００５３】
第３８の態様によれば、薄板上にデバイスを作製する方法であって、
物品の薄板上にて前記デバイスの少なくとも一部を処理する処理ステップであって、
前記物品は、厚さ≦３００ミクロンを有する前記薄板であって厚さ≧１００ミクロンの担体に結合された前記薄板を含み、さらに、前記結合は、１つの結合強度を有する複数の第１の領域と、前記第１の結合強度よりも著しく高い第２の結合強度を有する第２の領域とを含むように、処理する前記処理ステップと、
第１の物品部分及び第２の物品部分を生成するように少なくとも前記物品の前記担体をダイシングするダイシングステップであって、前記第１の物品部分が前記複数の第１の領域及び前記第２の領域の少なくとも一部のうちの１つを含むダイシングステップと、
前記デバイスの追加の部分を前記第１の物品部分上にて処理するステップと、を含むことを特徴とする方法が提供される。
【００５４】
第３９の態様によれば、前記第３８の態様の方法であって、前記ダイシングステップは前記第２の領域内にあるラインに沿って実施されることを特徴とする方法が提供される。
【００５５】
第４０の態様によれば、前記第３８又は３９の態様の方法であって、前記ダイシングステップは、前記第１の物品部分がそのペリメーターの周りに前記第２の領域の少なくとも一部を含むように実行されることを特徴とする方法が提供される。
【００５６】
第４１の態様によれば、前記第３８〜４０の態様のいずれか１の方法であって、前記第１３〜１７の態様のいずれか１の前記第１の物品部分から前記薄板の少なくとも一部を除去するステップをさらに含むことを特徴とする方法が提供される。
【００５７】
第４２の態様によれば、前記第１〜１８の態様又は前記第２７〜４１の態様のいずれか１つにおいて、前記薄板はガラス板であり、前記担体はガラス板である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、担体に結合した薄板を有する物品の概略上面図である。
【図２】図２は、図１において矢印３の方向にて見える物品の概略端面図である。
【図３】図３は、担体との薄板を処理するためのステップのフロー図である。
【図４】図４は、板を洗浄するステップの概略フロー図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る担体に結合した薄板を有する物品の概略上面図である。
【図６】図６は、別の実施形態に係る担体に結合した薄板を有する物品の部分断面図である。
【図７】図７は、別の実施形態に係る担体に結合した薄板を有する物品の概略上面図である。
【図８】図８は、担体から除去され、所望部分を有する物品の概略上面図である。
【図９】図９は、図８と同様の概略であるが断面図である。
【図１０】図１０は、内部に形成された通気穴を有する物品の断面図である。
【図１１】図１１は、内部に形成された通気穴を有する物品の概略上面図である。
【図１２】図１２は、物品とそこから除去される所望部分５６の断面図である。
【図１３】図１３は、別の実施形態に係る担体に結合した薄板を有する物品の上面図である。
【図１４】図１４は、図１３中の線１４−１４に沿って切断した物品の断面図である。
【図１５】図１５は、結合輪郭を有する図１３中の物品の上面図である。
【図１６】図１６は、レーザ及び冷却剤供給ヘッドの概略図である。
【図１７】図１７は、レーザ及び冷却剤供給ヘッドの別の実施形態の概略図である。
【図１８】図１８は、二フッ化水素アンモニウム中の種々のガラス組成元素の溶解度を示すグラフである。
【図１９】図１９は、種々の組成元素を有するエッチング溶液に溶解したアルミニウムを示すグラフである。
【図２０】図２０は、種々の組成元素を有するエッチング溶液に溶解したカルシウム濃度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
以下の詳細な説明では、説明の目的のためであってこれに限定されない。特定の詳細を開示する例示的な実施形態は、本発明の様々な原理の全体の理解を提供するために記載されている。しかし、本発明は、本明細書に開示された特定の詳細から逸脱する他の実施形態で実施できることが、本開示の利益を受けた当業者には明らかであろう。さらに、周知の装置、方法及び材料の説明は、本発明の様々な原理の説明を不明瞭にしないように省略されている場合がある。最後的に、どこでも適用可能なように同じ参照番号が同じ要素を指す。
【００６０】
本明細書において、範囲は、１つの「約」特定の値から及び／又は別の「約」特定の値として表現されることができる。このような範囲が表される場合、別の実施形態は、１つの特定の値から及び／又は別の特定の値までを含む。同様に、値が近似値として表される場合も、先行詞「約」の使用によって、特定の値は別の実施形態を形成することと理解されるであろう。さらに、範囲のそれぞれの端点は他方の端点とは独立他の終点に関連して、両方の有意であることが理解されるであろう。
【００６１】
本明細書において、使用される方向を示す用語として、例えば、上、下、右、左、前、後、頂、底は、図の参照することのみの目的でなされ、絶対的な方向を示したものではない。
【００６２】
明示の記載がない限り、本明細書に記載されたいずれの方法も、そのステップが特定の順序で実行することを必要とすると解釈されることを意図するものでは決してない。従って、方法の請求項が、実際にその手順が追従すべき順序を記載しないか、さもなければ特にステップが特定の順序に限定されるべきであると、請求項又は説明に記載されていない場合いかなる点において順序が推論されること、を意図したものではない。これは、解釈のためにすべての可能な非明示的な基礎のために保持し、ステップ又は動作の流れの配置に関する論理の事項や、文法的構造や句読点から派生した明白な意味や、明細書に記載した実施形態の数や種類を含んでいる。
【００６３】
本明細書では、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」の冠詞は、特に断りのない限り、複数の対象を含む事とする。文脈が明確に示さない限りしたがって、例えば、ａ「成分」への言及は、２つ以上のそのような成分を有する態様を含む事とする。
【００６４】
（全体的な説明）
図１及び図２を参照すると、厚さ１２を有する担体１０は薄板２０に結合されて、薄板２０が３００ミクロン以下の厚さ２２（限定されないが、例えば、１０〜５０ミクロン、５０〜１００ミクロン、１００〜１５０ミクロン及び１５０〜３００ミクロンの厚さを含む）を有し、既存のデバイス処理インフラストラクチャにて利用することができるようになっている。担体１０と薄板２０が互いに結合されている場合、その合わせた厚さ２４は、デバイス処理機器用に設計された厚いシートと同じである。例えば、処理装置が７００ミクロン厚シートのために設計され、そして薄板が３００ミクロンの厚さ２２を有していた場合、厚さ１２は４００ミクロンのように選択される。
【００６５】
担体１０は、例えば、ガラス、又はガラス−セラミックを含む任意の適切な材料であってもよい。例えばガラス製の場合、担体１０は、アルミノシリケートを含む任意の適切な組成物のボロシリケート、アルミノボロシリケート、ソーダ石灰ケイ酸塩であってもよく、その最終用途に応じてアルカリ含有又は無アルカリのいずれであってもよい。厚さ１２は、約０．３〜３ｍｍであってよく、例えば、０．３、０．４、０．５、０．６、０．６５、０．７、１．０、２．０又は３ｍｍでもよく、上述したように、厚さ２２に依存するであろう。さらに、担体は、図示のように、一つの層から形成され得るか、又は、一緒に結合された複数の層（複数の薄板を含む）で形成され得る。
【００６６】
薄板２０は、例えば、ガラス、又はガラス−セラミックを含む任意の適切な材料であってもよい。例えばガラス製の場合、薄板２０は、アルミノシリケートを含む任意の適切な組成物のボロシリケート、アルミノボロシリケート、ソーダ石灰ケイ酸塩であってもよく、その最終用途に応じてアルカリ含有又は無アルカリのいずれであってもよい。薄板２０の厚さ２２は、上述のように３００ミクロン以下である。
【００６７】
薄板２０は領域４０によって担体に結合され、薄板２０の表面と担体１０の表面との間に直接的な接触がある。領域５０における担体１０と薄いガラス板２０の間には無結合又はより弱い結合（上述のように）があり、弱い結合が存在し得るが、参考の便宜上のみのために本明細書では以下、非結合領域５０と呼ぶ。非結合領域５０は、結合領域４０が配置された外側のペリメーター５２を有している。
【００６８】
本概念は、初めにファンデルワールス力によって、担体１０にフレキシブルなシート２０を結合させ、次に、デバイスを形成するための薄板／担体の物品を処理した後に薄板を除去する能力を保持しながら、特定の領域での結合強度を増加させることを含む。本概念は、薄板２０及び担体１０の洗浄及び表面調製で結合を容易にすること、薄板２０を担体１０へ初めに結合すること、結合領域４０での薄板２０と担体１０との間の初期の結合を強化すること、非結合領域５０での担体１０からの薄板２０の剥離性を提供すること、そして薄板２０の所望部分５６を抽出すること、をさらに含む。
【００６９】
（全体的な処理フロー）
図３は、本概念のための一般的な処理フローを示す。担体フロー処理１０２は、大きさ、厚さ、及び材料の点で適切な担体を選択することを含む。次に、担体は処理１０４で洗浄される。１０６で、担体は、薄板で異なる結合強度を有する領域を達成するように処理される。次に、担体は、処理１０４と同じであっても異なっていてもよく、処理１０４ａで再び洗浄されることができる。あるいは、薄板での異なる結合強度の領域を達成するために使用された処理に依存して、担体を、異なる洗浄工程で洗浄することができる。次に、担体は、初期結合工程１０８で薄板に結合するため準備される。処理フロー１２２では、薄板は、その大きさ、厚さ、及び材料の点で選択される。薄板は、担体、よりわずかに大きいか又はわずかに小さいか、ほぼ同じようなサイズであってもよい。選択後、薄板は１２４で洗浄される。洗浄処理１２４は、１０４で使用したものと同じであってもよいし、異なっていてもよい。洗浄処理の目的は、担体及び薄板の結合面上にある粒子又は他の不純物の量を低減することである。１０８において、薄板と担体との結合面は互いに接触している。１１０において、担体と薄板との間の結合を強化するために実行処理がなされる。１１２において、担体／薄板の物品は薄板上にデバイスを形成するための処理を受ける。１１４において、必要に応じて、担体と薄板は、まだ担体に結合している薄板を小さな部分に切断することができる。現在では、１１４でのダイシングは、処理１１２の前に、又は処理１１２の２つの異なるステップの間で、処理１１２の後に発生する可能性がある。次いで、１１６において、薄板の少なくとも一部が担体から除去される。
【００７０】
（担体及び薄板の選択−例１）
担体は、厚さ０．７ｍｍ、直径２００ｍｍの円形ウェハ、コーニング社のＥａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラスの組成を有するものが選択された。薄板は、厚さ１００ミクロン、担体よりも小さいサイズ、コーニング社のＥａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラスの組成を有するものが選択された。
【００７１】
（ガラス洗浄−１０４、１０４ａ、１２４）
洗浄処理は、主に、薄板と担体の間の結合を妨げる可能がある粒子を除去するために使用される。しかしながら、洗浄処理はまた、担体の表面を粗面化し、それによって、異なる結合強度１０６を達成する処理に関連して以下に説明する非結合領域を形成するのを助けるために使用されることができる。洗浄処理は担体上（及び／又は薄板上、薄板はさらに又は代替的に処理１０６を受ける場合がある）にて処置１０６前に１０４として、又は処置１０６後の１０４ａとして、又は処置１０６の前と後の両方として、施される可能性がある。薄板１０６におけるような表面処理を受けていない場合でも、洗浄処理は、また、初期結合の前の薄板で施されることがある。
【００７２】
洗浄処理１０４は、一般的に４つのステップ、一般的な有機物の除去の第１のステップ、追加の清浄である第２のステップ、濯ぎすなわちリンスする第３のステップ、及び乾燥の第４のステップを含む。
【００７３】
有機物の一般的な除去のための第１のステップは、次の１つ以上の洗浄：溶解したオゾンを持つＤＩ水；Ｏ2プラズマ；硫酸過酸化水素水混合；及び／又はＵＶ−オゾンを含むことができる。
【００７４】
追加の洗浄の第２のステップは、標準洗浄１（ＳＣ１）を含むことができる。ＳＣ１は、「ＲＣＡ洗浄」として当技術分野で知られている。この処理は処理１０６に関連して以下に説明するように、特定の材料に洗浄と表面粗化の両方を実行してもよい、アンモニア溶液を含むことができる。ＳＣ１に代わりに、ＪＴＢ１００、又はベイカークリーン１００（ＪＴベーカー社から入手可能）使用することができ、これは、アンモニア溶液が含まれていないので、処理１０６に関連して以下に説明するように、特定の材料に対して洗浄と一緒に粗面化処理が行えない。
【００７５】
リンスは、クイックダンプリンス（ＱＤＲ）でＤＩ水中で行うことができ、例えば、シート（必要に応じて、担体又は薄板）の上に水を流すことによって実行できる。
【００７６】
乾燥ステップの第４のステップは、イソプロピルアルコールなどのスタイルマランゴニ乾燥を含むことができる。
【００７７】
１０８での初期結合の直前に施す洗浄処理１０４ａ及び１２４は、いくつかの例では、初期結合の前の最後のステップとして有機材料を除去するための洗浄を含み得る。よって、１０４に関連して上述したように処理ステップについては、ステップ２はステップ１に続いて順序付けされるであろう。これは、洗浄ステップ１及び２の間に遅延がある場合には好ましいであろう。これによって、担体及び／又は薄板が保存されている環境からの有機物がその上に収集される。しかし、洗浄ステップ１及び２の間、又は担体／薄板が有機粒子の少量を含む環境に格納されている間に有意な時間が存在しない場合、クリーンルームでのように、例えば、次にステップ１及び２はその順序で起こり、それによって１０８での初期結合直前に有機物の洗浄は必要なくなる。他のすべての点において、洗浄処理１０４ａ及び１２４は１０４に関連して上述したと同じまま残る。
【００７８】
（洗浄例−１）
担体及び薄板の選択−例１からの各担体及び薄板は、４つのステップの処理を介し処理された。ここでの基本的なレシピは、タンク４０３内の溶解したオゾン洗浄ステップ４１０、タンク４０２内のＳＣ１ステップ４２０、タンク４０３内のリンスステップ４３０、タンク４０４内の乾燥ステップ４４０である。特に明記しない限り、すべての混合物は体積で作られている。本明細書中で使用されるＮＨ4ＯＨは１４．５モル（水中で２８重量／重量のＮＨ3）である。本明細書中で使用されるＨ2Ｏ2は、水中で３０重量％のＨ2Ｏ2である。ＤＩ又はＤＩＨ2Ｏは脱イオン水を指し、これらの用語は本明細書において互換的に使用される。
【００７９】
図４は使用された機械のタンクの配置であり、各タンクの相対位置や、特定のタンクで施す処理や、機械を通って流れる処理や、用いた特定のパラメータを含む。この処理では、タンク４０１は、（ＨＦ／ＨＣｌエッチングを含む）エッチングを使用しなかった。以下のステップは、それぞれ示したタンク４０２〜４０４で行った。
【００８０】
第１のステップ４１０において、ガラスは、タンク４０３内に配置される溶存オゾン（ＤＩ０３）を含む。細目は以下のとおり。
【００８１】
溶存オゾンを有するＤＩ  オゾン濃度：３０ｐｐｍ
時間：１０分
温度：周囲（約２２℃）
水高流量：４４Ｌｐｍ
第２のステップ４２０においてまた、サンプルはＳＣ１溶液を含有するタンク４０２内に配置される。細目は以下のとおり。
【００８２】
１部のＮＨ4ＯＨ：２部のＨ2Ｏ2：４０部のＤＩ水
温度：６５℃
時間：５分
メガソニック：３５０ワット、８５０ｋＨｚ
第３のステップ４３０では、サンプルはクイックダンプリンス（ＱＤＲ）のために、タンク４０３内に配置されている。細目は以下のとおり。
【００８３】
時間：１０分
濯ぎ：ＤＩ水高流量カスケード４４Ｌｐｍ
温度：周囲（約２２℃）
第４のステップ４４０において、ＩＰＡ蒸気中の乾燥が行われる。細目は以下のとおり。
【００８４】
時間：１０分（マランゴニスタイルでの前カスケードリンスとＮ2／ＩＰＡ低流量乾燥が含まれる）
時間：２分最後１５０℃、Ｎ2高流量乾燥
（洗浄例−２）
解放層付加−例１からの担体は、上記の洗浄例−１で概説したのと同じ洗浄処理が施された。
【００８５】
（異なる結合強度の領域−１０６を達成するための処理）
この説明を通して、説明の簡略化のために、異なる結合強度の領域を達成するための処理は、担体上で実行されるものとして説明する。しかしながら、代替的に、そのような処理は、薄板上で実施、又は担体と薄板の両方でもよいことに留意すべきである。
【００８６】
非結合領域を形成する１つの方法は、デバイス処理中に予想される温度に曝される際に、薄板を貼付して配置されていない担体上に材料を堆積することである。よって、堆積された材料は、担体及び薄板の表面との間に解放層を形成する。堆積される材料は、洗浄可能（結合領域において良好な結合を達成することを容易にするために使用される本明細書に記載の洗浄処理に耐えるように）であり、エッチングなどにより担体から取り外し可能で依然と粗表面（それらが担体上に存在するように、例えば、好ましくは結晶形態である）を容易に形成して担体から薄板の剥離を容易にするものが望ましい。解放層に適した材料としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、０．２〜４．０％のアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、０．２〜４．０％）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、ガリウム酸化物（Ｇａ2Ｏ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、Ｆ−ＳｎＯ2、Ｆ−ＳｉＯ2、ＴｉＯＮ、及びＴｉＣＮが挙げられる。標準的な堆積技術は、担体上に材料を置くために使用されてもよい。
【００８７】
解放層は薄板と担体の界面の粗さを増加させる原理に基づいて動作することができ、これにより、非結合領域が形成される。従って、解放層は、非結合領域に強い結合の防止を容易にするために、表面粗さは≧２ｎｍＲａ（平均表面粗さ）を含むことができる。しかし、表面粗度が増加するにつれて、薄板と担体の間に閉じ込められたガスの量はまた増加し、本明細書で説明するように加工上の問題につながる。従って、実用的に使用することができる表面粗度の量に上限があり得る。この上限は、本明細書に論じられるような、初期結合のために使用される処理技術及び通気穴ストリップ又は溝の使用による非結合領域の通気に依存するであろう。
【００８８】
表面の粗さは、表面粗度を増加させる酸エッチングステップによって調整することができる。酸エッチングは、スタンドアロンの工程として行ってもよいし、解放層の材料に対して洗浄溶液の適切な選択による洗浄処理と組み合わせてもよい。それは同時に、粗面化や洗浄を行うが、処理の観点から有利である。
【００８９】
例えば、ＡＺＯ膜では、酸（例えば、室温で、ｐＨ２を有するＨＣｌ溶液）でエッチングすることにより、エッチングをスタンドアロンの工程として行ってもよく、続いてアルカリ洗浄（例えばテトラメチル水酸化アンモニウム（ＴＭＡＨ）で）される。アルカリ洗浄は、カルボン酸緩衝液中でＴＭＡＨを有する、Ｈ2Ｏ2での洗浄標準ＪＴＢ１００で実行されてもよい。一例では、カルボキシレート緩衝液中の３０％Ｈ2Ｏ2のＪＴＢ１００、ＴＭＡＨを用いると、表面粗度は２ｎｍ以上から１．１ｎｍに減少した。また、この洗浄液は容易にＡＺＯ膜から洗い流されるので、これは担体が薄板に結合される時、及び／又は物品がデバイス処理を通して取り出される時、有益にも低ガス放出をもたらす。従って、この粗面化及び洗浄の方法は、担体と薄板との間にガスの閉じ込め防止に使用する対策が少ない場合など、いくつかの事例において好ましい。
【００９０】
１つのステップで洗浄及び粗面化を行うためには、ＡＺＯ膜では、例えば、ＳＣ１処理（４０：１：２、ＤＩ：ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2）洗浄が２．０から３７ｎｍＲａで表面粗度を増加させるために使用することができる。合わせた洗浄及び粗面化は、いくつかの場合には、好ましい場合があり（処理の単純化が望まれる場合）、担体と薄板との間にガスの閉じ込めを防止する更なる対策が使用される場合である。
【００９１】
また、解放層は、薄いガラス板でＯＨ結合を形成しない原理上で動作することができ、非結合領域を提供するために特定の粗面化を施す必要はない。このカテゴリーの材料としては、例えば、酸化スズ、ＴｉＯ2、シリカ（ＳｉＯ2）耐熱材料、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＣ、ダイヤモンドライク炭素、黒鉛炭素、グラフェン、窒化チタン、ダイヤモンド、アルミナ、チタニア（ＴｉＯ2）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）、Ｆ−ＳｎＯ2、Ｆ−ＳｉＯ2、及び／又はそれらの材料で融点＜１０００℃及び／又は歪点＞約１０００℃を有するものが挙げられる。
【００９２】
なお、担体及び薄板の結合面が接触している場合、薄板が過度にストレスが印加されるような程度に、担体と薄板の結合面との間に隙間を生じないように解放層の厚さは選択されるべきである。薄板での過度のストレスは、担体への結合時、及び／又はその後のデバイス処理中における薄板の損傷につながる。すなわち、例えば、薄板が平坦な表面（すなわち、担体に対向する解放層の領域には凹部又は凸部を有していない）を有していると仮定すると、解放層は、担体の結合面上に１ミクロンを超えた盛り上がりがあるべきではない。例えば、薄板と担体の結合面の間のギャップは、≦１ミクロン、≦５００ｎｍ、≦２００ｎｍ、≦１００ｎｍ、≦５０ｎｍ、≦２５ｎｍ、≦１５ｎｍ、≦１０ｎｍ又は≦５ｎｍとすべきである。一方、解放層は、結合の薄板と担体の表面を防止するために十分な厚さを有する必要がある。従って、薄板と担体が互いに対向する完全に平坦な表面を有している場合には、解放層は厚さ≧０．２ｎｍを有するべきである。他の例では、１０〜５００ｎｍでの厚さを有する解放層が許容可能である。他の例では、１００〜４００ｎｍの厚さを有する放出層が許容可能である。これらを試験したところ、結合領域内に十分な結合を可能にしつつ、まだ非結合領域を提供できることが見出された。いくつかの例では、解放層は、部分的担体及び／又は薄板内の凹部内に配置されることができる。
【００９３】
解放層は、選択された部分が薄板と担体との間に非結合領域５０を形成することを可能にするように、薄板２０と担体１０との間の全接触面積よりも小さい領域上にパターン化することができる。例えば、図５を参照。非結合領域５０はペリメーター５２を有する。すなわち、解放層は、剥離材料及び／又は表面処理が、領域４０でなく、領域５０に印加されるようにパターニングされる。薄板２０及び担体１０の残りの部分すなわち、結合領域４０は、互いに結合されている。従って、所望部分５６の任意の数は他の所望部分５６の任意の数から、破線５又はそれらの種々のサブセットに沿って切断することにより分離されることができ、まだ、全ての所望部分５６は、依然として、担体１０に結合されている。さらなる処理のために物品２を小さなサブユニットに分割することが望ましい場合がある。そのような場合、結合領域４０及び非結合領域５０のこの配置は有利であり、薄板２０及び担体１０の部分が依然としてその周囲の周りに結合され、処理流体がそれらの間に入らず、以降の処理を汚染する可能性がなく、又は担体１０から薄板２０を分離することができる点で、有利である。
【００９４】
図５において１つの担体に結合した１つの薄板を有するものとして示されているが、複数の薄板２０は１つの担体１０に結合されることができ、いずれの１つの薄板２０は、結合領域４０に囲まれた任意の適切な数の非結合領域５０を伴う担体１０に結合されてもよい。この場合、他の所望部分５６から所望部分５６を分離する際に、担体１０は、結合領域の異なる薄板２０の結合領域４０間で分離されることができる。
【００９５】
非結合領域を形成する第２の方法は、薄板と担体との間の異なる結合強度を有する異なる材料の使用によるものである。例えば、ＳｉＮxは、非結合領域で使用することができ、ＳｉＯ2が結合領域で使用することができる。これら２つの異なる材料領域を形成するために、以下の処理を使用することができる。ＳｉＮx膜はＰＥＣＶＤによって担体の表面全体に堆積させることができる。次に、ＳｉＯ2の膜はパターンでＰＥＣＶＤによってＳｉＮxの上に堆積されることができ、該パターンが望まれる領域が結合した配置されるようになされている。
【００９６】
非結合領域を形成する第３の方法は、特に、薄板で弱い結合を形成し得る材料の結合強度を高めるためにＯ2プラズマを使用することである。例えば、ＳｉＮx（窒化シリコン）を、全担体表面上に堆積することができる。シャドウーマスクは、非結合領域をブロックするために使用することができ、次いで、Ｏ2プラズマがマスクされない領域に適用される。Ｏ2プラズマによって処理されたＳｉＮxは、担体に対しガラス薄板を保持するための十分に強い結合を形成する一方、未処理のＳｉＮxは非結合領域を形成する。
【００９７】
非結合領域を形成する第４の方法は、担体、薄板又は両方の表面の粗面化の使用によるものである。非結合領域における表面粗度は、結合領域におけるデバイス処理中又は結合の強化中としての加熱時に薄板担体結合が形成されないように、結合領域における表面粗度に関係して増加される。表面の粗面化は、非結合領域を形成する第１、第２又は第３の方法の技術と併用してもよい。例えば、担体の表面は少なくとも非結合領域にて面荒し又は粗面化されている。例えば、担体面は、担体表面の粗さを増加させる酸溶液で処理されることができる。例えば、溶液中の酸にはＨ2ＳＯ4、ＮａＦ／Ｈ3ＰＯ4混合物、ＨＣｌ又はＨＮＯ3が使用可能である。表面の粗面化の他の方法は、例えば、サンドブラスト、及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を含む。
【００９８】
第４の方法の一実施形態によれば、粗面化表面は、薄板及び担体の所望の一方のガラスエッチングクリームを印刷することによって実行可能である。
【００９９】
より具体的には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）や、ゲートウェイなどの溶液エッチング処理は、結合領域及び非結合領域を作成するためにマスキング処理を必要とする。フォトリソグラフィは高価であるが正確である。かかる薄膜蒸着等の付着方法はまた、非結合領域を作成するために使用されることができる。例えば、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）から、及び窒化ケイ素（ＳｉＮx）などのように化学気相成長（ＣＶＤ）によって堆積された膜は、パターン非結合領域に高価なフォトリソグラフィパターニング及びウェットもしくはドライエッチングを必要とする。例えば、アルミナをドープした酸化亜鉛（ＡＺＯ）及びインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の物理蒸着法（ＰＶＤ）によって堆積された膜は、シャドウーマスクされてパターン化され、１つの処理ステップにおいて、非結合領域を作成することができる。しかしながら、これら全ての薄膜法は、真空蒸着装置、リソグラフィ及びエッチングに対して将来的にかなりの設備を必要とする。
【０１００】
１つのステップに非結合領域の形成とパターニングとを組み合わせる少ない資本集約と低コストの方策は、ガラス基板をエッチングして粗化することができるガラスエッチングクリームをプリントすることである。ガラスエッチングクリームは、ソーダライムガラスをマスクエッチング又は「つや消し」するために不活性材料とのエッチング剤としてフッ化物塩を使用している。担体上のパターン化非結合領域は、スクリーン印刷エッチングクリームによって低コストで容易に形成することができる。表面の粗面化へのエッチングクリームのアプローチは、非結合領域を形成するために画定されたパターンをエッチングする能力を与え、初期の残っているガラス表面を残して、その画定された領域の上に粗面を誘発することができる。また、表面の粗面化へのエッチングクリームのアプローチは、クリームの粘度がスクリーン印刷を容易にするように調整可能であるという点で、更に、クリームの組成物が異なるガラス組成物のための所望のエッチング粗さを生成するように調整できる点で汎用性がある。
【０１０１】
ディスプレイのガラス組成物は、薄板及び／又は担体に使用することができるように、高い歪点、優れた化学的耐久性、及び高い剛性を有するように形成されている。これらの特性は、エッチングクリームでのディスプレイ用ガラスのエッチング速度をソーダ石灰ガラスのものよりかなり低くする。また、このようなディスプレイガラス等の多成分ガラスは均一にエッチングしないかもしれない。多成分ガラスの溶解度は、平衡溶解度理論から推定することができる。コーニング社のＥａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラス（ニューヨーク州コーニング、コーニング社から入手可能）はカルシウムアルミニウムホウケイ酸ガラスである。Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）の溶解度は、ＣｈｅｍＥＱＬ（http://www.eawag.ch/research#e/surf/Researchgroups/sensors#and#analytic/chemeql.html）を使用し、析出させ得る端成分で構成される無限固溶体との接触を想定して、さまざまな濃度のエッチング組成物に対して推定された。図１８は、二フッ化水素アンモニウム中におけるカルシウム（線１８０１、三角形データ点）、アルミニウム（線１８０２、Ｘデータ点）、ホウ素（線１８０３、正方データ点）及びシリコン（線１８０４、菱形データ点）のｐＨの関数としての溶解度を示す。カルシウムの溶解度は、ｐＨが５以上の他の構成要素の酸化物よりもはるかに低い。クリームエッチングが典型的に中性に近いｐＨで安全性及び取り扱いを改善するので、エッチング表面に析出される酸化カルシウム及びその塩を残す、カルシウムアルミニウムホウケイ酸ガラスの選択的なエッチングが期待される。図１９は、アルミニウムの溶解性に対する様々なエッチングクリーム組成物の成分の影響を示す。二フッ化水素アンモニウム（ライン１９０１、正方形データ点）の代わりにフッ化水素ナトリウム（ライン１９０２、三角形データ点）を用いた場合と二フッ化水素アンモニウムのための塩化アンモニウム（ライン１９０３、Ｘデータ点）の部分置換の場合のアルミニウムの溶解度はほとんど変化を呈しない。単にアンモニアの別の一価の陽イオンでの置換はほとんど影響を与えない（ライン１９０１、１９０２の比較）。塩素の添加（ライン１９０３）は、溶解したアルミニウム濃度をわずかに抑える。しかしながら、硫酸及び硫酸バリウム（アーマーエッチクリームに使用されるような、ライン１９０４、菱形データ点）の添加は、アルミニウム溶解度の減少を示している（二フッ化水素アンモニウムためのライン１９０１と比較）。また、図１９及び２０から分かるように、全溶存アルミニウム（ライン１９０４）の減少に伴って、硫酸バリウム及び硫酸（線２００４、菱形データ点）の添加は、二フッ化水素アンモニウムための場合と比較して有意に、総溶解カルシウムを増加させることが分かる（線２００１、正方形データ点）。したがって、酸エッチングクリームを含有する硫酸バリウム及び硫酸は、二フッ化水素アンモニウムによるエッチングと比較して、カルシウムアルミノホウケイ酸ガラスの優先的なエッチングを著しく減少させる。ほとんどの硫酸塩がバリウム及びストロンチウム以外は高度に可溶性であるので、硫酸塩が良い選択であり、そこで、硫酸バリウムはマスク材料として添加することができる。また、強くｐＨが減少するにつれて��ルシウムの溶解度が増大するので、優先的なエッチング（カルシウムがより少なくエッチングされる）は、硫酸での単純なｐＨ調整によって、低減され得る（その結果、カルシウムがより多くエッチングされ、したがって、ガラス組成物成分をより均一に残す）ことに留意すべきである。
【０１０２】
ガラスエッチングクリームは非結合領域を作成することが実証されている。担体（０．６３ｍｍＥａｇｌｅ  ＸＧ）は、担体表面を粗面化することにより非結合領域を作成し且つ、初期のガラス表面が５００℃アニール前にファンデルワールス結合に許可されて強い共有結合を作成した結合領域を作成することによって、薄板ガラス（０．１ｍｍＥａｇｌｅ  ＸＧ）に結合された。この例では、フォトレジストマスクがリソグラフィによりパターニングされた。そして、市販のエッチングクリーム（アーマーエッチクリーム）を用いて非結合領域を作成した（１０分のエッチング時間で）。カルシウムアルミノホウケイ酸ガラスは、上記の例を作成するために使用された条件下でエッチングクリームによりエッチングされた。そして、０．４２ｎｍ〜０．３４ｎｍの表面粗度の増加が見出された。典型的な結合処理で、０．１ｍｍのガラスの薄片は、非結合中央領域と強固に結合したエッジとを残して結合された。この結合した担体は、７０ｍＴｏｒｒ真空サイクル、６００℃熱処理及びＬＴＰＳ処理の典型的なウェット処理に合格している。
【０１０３】
エッチングクリームは、非結合領域を生成するために担体の領域にエッチング剤ペーストを付与する、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、又は塗布転写印刷などのさまざまな印刷処理を通して画定されたパターンで適用することができる。スクリーン印刷は、エッチングクリームがスキージストローク中に充填ブレード又はスキージを通して担体上にステンシルの開放領域を通して強制されるステンシル印刷方法である。エッチングクリームは所定の時間に適用され、所望の粗面を達成する。粗度は、エッチングクリーム印加時間、温度、又は組成を変えることによって変えることができる。例えば、室温での適用時間は２〜２０分とすることができる。クリームエッチングに続いて、担体は一般的に加熱されたアルカリ性の水溶液で洗浄され、ブラシ洗浄、超音波やメガソニック攪拌等の機械的攪拌を用い又は用いずに洗浄される。リンス後、基板は、ＤＩ水と、水酸化アンモニウム又は水酸化テトラメチルアンモニウムなどの塩基とで、過酸化水素からなる標準洗浄１（ＳＣ１）溶液中でさらに洗浄される。次いで、担体及び薄いガラス部分はファンデルワールス結合を形成するように接触させられ、薄いガラスと担体との間に共有結合を生成するように４５０℃超（例えば、５００℃）の熱処理が施される。
【０１０４】
第４の方法の第２の実施形態によれば、大気圧反応性イオンエッチング（ＡＰ−ＲＩＥ）が使用することができる。ＡＰ−ＲＩＥはシャドウーマスク法、ポリマーフォトレジスト法を用いてガラス担体領域を粗面化するために利用できる。これらの薄膜方法は、かなりの設備を必要とする。製造業者が処理装置を既に有しているなら、製造業者は、ＰＶ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ及び他の用途のための薄いガラス板の製造上の利点を得ながら、処理装置内の既存の設備を利用することができる。
【０１０５】
ＡＰ−ＲＩＥは微細加工に使用される技術である。この処理は、基板から材料を除去する化学反応性プラズマを使用する。この処理では、プラズマは、電磁界によって低圧（典型的には、真空）を使用して生成される。プラズマからの高エネルギーイオンは、基板表面を攻撃し、表面粗度を生成する。ＡＰ−ＲＩＥは、荒らすために画定された領域すなわち、非結合領域が必要な場所に向けられたプラズマ銃やプラズマジェットを使用して供給される。プラズマは、両方の方法を使用して露出された領域を攻撃する。この目的のために使用する適切な反応性ガスは、ＮＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、又は一般に任意のフッ素ガスである。ＡＰ−ＲＩＥを実施するためのシャドウーマスク法とポリマーフォトレジスト法を説明する。これらの方法の説明においては、担体は非結合領域に対して粗面領域を形成するためにエッチングされるものとして記載されている。しかし、薄板の最終用途に応じて、薄板は、更に又は代わりに、非結合領域に適した表面粗度を形成するために一度エッチングされてもよい。
【０１０６】
（シャドウーマスク法）
シャドウーマスク法は、より少ない処理ステップであり必要とされる機器が少ないので、少なくとも部分的にポリマーフォトレジスト法よりも低コストである。マスク材料は、金属、プラスチック、ポリマー、又はセラミックのような容易にエッチングされない材料のいくつかのタイプであってもよい。ただし、シャドウーマスク法はフォトレジスト法よりも正確でないかもしれない、したがって、いくつかの用途として適していない。具体的には、シャドウーマスク法により製造された露出エッジは、高分子フォトレジスト法により製造されたエッジ程、明らかなに画定されない。
【０１０７】
シャドウーマスク法を実施するための手順は次の通りである。マスクは、ガラス担体上に配置される。次に、ＡＰ−ＲＩＥプラズマは露出したガラス担体領域をエッチングするために使用される。次に、マスクは、ガラス担体から除去される。最後に、ガラス担体は、結合領域内の薄いガラス板と担体との間の結合を防害する粒子を除去するために洗浄される。該結合領域はこうして製造された非結合領域に隣接する。
【０１０８】
（ポリマーフォトレジスト法）
ポリマーフォトレジスト法は、シャドウーマスク方式より多くの設備が必要であり、そしてそれ以上の工程ステップがあるので、少なくとも部分的にはシャドウーマスク方式よりも高コストである。しかし、この方法はシャドウーマスク法よりも正確であり、よって、いくつかの用途により適している。ポリマーフォトレジスト法により製造された露出エッジは、より明瞭にシャドウーマスク法により製造さよりもより明瞭に画定される。ポリマーフォトレジスト法を実施するための手順は次の通りである。ポリマーフォトレジストは、所望の結合領域を塞ぐように、ガラス担体上に堆積される。フォトリソグラフィ（露光してフォトレジストを現像）は、担体の表面が粗面化される所望の結合領域のパターンを画定するために実行される。ＡＰ−ＲＩＥプラズマエッチングはガラス担体の露出領域上で行われる。露光は、ガラスの表面又は背面から施される可能性がある。いずれの場合も、ポリマーは、結合領域となる予定の領域を保護する。
【０１０９】
次に、ポリマーは、酸素灰や硫酸過酸化水素水（ＳＰＭ）の混合物等のポリマーレジスト剥離剤で除去される。最後に、ガラス担体は、所望の結合領域において薄いガラス板と担体との間の結合を防害する粒子を除去するために洗浄される。
【０１１０】
上記のＡＰ−ＲＩＥ法後に使用するための適切な洗浄方法は、洗剤の洗浄、又はＲＣＡタイプの洗浄を含むことができる（技術分野で知られているように）。これらの従来の洗浄方法はエッチングが完了した後に用いられ得る。洗浄処理は、主に、所望の結合領域において薄板と担体との間の結合を防害する粒子を除去するために使用される。洗浄処理は、一般に、有機物を除去し、追加の洗浄、濯ぎ及び乾燥を含む。
【０１１１】
洗浄剤洗浄方法は、超音波中で例えば、ＫＧｗａｓｈ、Ｐａｒｋｅｒ２２５又はＰａｒｋｅｒ２２５Ｘなどの洗剤で粒子及び光残渣を削除する。サブミクロン粒子は、メガソニック中で例えば、ＫＧｗａｓｈ、Ｐａｒｋｅｒ２２５又はＰａｒｋｅｒ２２５Ｘなどの洗剤によって除去できる。濯ぎステップは８０℃までの室温での超音波又はメガソニック中においてＤＩ水の濯ぎを含むことができる。また、濯ぎステップは、ＩＰＡの濯ぎ含むことができる。濯ぎ後、担体ガラスを乾燥させる。シャドウーマスクされた担体は、圧縮空気を使用して、エアナイフで乾燥されてもよい。ポリマーフォトレジストが形成された担体は、窒素で乾燥されてもよい。いずれの場合においても、乾燥はマランゴニ乾燥機で行うことができる。
【０１１２】
ＲＣＡ洗浄方法は、３つの洗浄ステップ、濯ぎ、及び乾燥を含む。第１洗浄ステップは、重質有機物を除去するためにＳＰＭを用いて行うことができる。第２の洗浄ステップは標準洗浄１（ＳＣ１）を含むことができ、ＳＣ１では、アンモニア水酸化物、過酸化水素及びＤＩ水の必要に応じて希釈され溶液が使用され、超音波又はメガソニックを用い又は用いずに洗浄される。この洗浄ステップは、小粒子及びサブマイクロ粒子を除去する。この第２の洗浄ステップの後、ＤＩ水中で濯ぎが実行され、超音波又はメガソニックを用い又は用いずに行われ得る。任意に、この第２の洗浄ステップの間に、ブラシによる洗浄を行ってもよい。ナイロン、ＰＶＡ、又はＰＶＤＦの材料は、ブラシに用いることができる。次に、ブラシ洗浄が使用される場合、別の濯ぎを、８０℃までの室温で超音波又はメガソニックでＤＩ水を用いてその後に実行することができる。第３の洗浄ステップは、金属汚染物質を除去するために使用される標準洗浄２（ＳＣ２）を含む。ＳＣ２は、ＨＣＬ：Ｈ2Ｏ2：ＤＩ又はＨＣＬ：ＤＩの溶液を含み、時間量が必要であっても８０℃までの室温での超音波やメガソニックを伴う。第３の洗浄ステップの後、サンプルを有するＤＩ水の中で濯がれ、超音波又はメガソニックを用い又は用いずに行われ得る。最後に、サンプルを圧縮空気を使用してエアナイフで乾燥する。あるいは、サンプルは、窒素を用いてマランゴニ乾燥機で乾燥させてもよい。
【０１１３】
非結合領域を形成する第５の方法は、フォトリソグラフィ処理の使用を含む。薄板で弱い結合を形成する材料が担体上に堆積される。例えば、この材料はＳｉＮxであってもよい。ＳｉＮxは、例えば、フォトリソグラフィ処理によってパターン化され、結合領域内のＳｉＮxが除去され、それによって、薄板が担体の表面に接触し、結合することができる。
【０１１４】
非結合領域を形成する上記の方法のいずれも、エッジ結合８０と組み合わせて使用することができる。図６参照。エッジ結合８０は、例えば、薄板２０の担体１０へのレーザ溶着によって形成することができ、又は、フリットもしくはポリイミド（もしくはデバイス処理中に予想される温度に耐えることができる他の結合剤）を薄板２０の縁部と担体１０の表面の間に印加するによって形成されることができる。図示のように、薄板２０の縁部は、処理装置からの薄板２０への損傷他を防止することを補助するために、担体１０の縁部側面から凹んでいる。エッジ結合８０は担体の縁部を下方に、領域８１の上に、延長させることができ、これにより、担体１０からの薄板２０の脱落リスクを増加させ得る処理流体が薄板２０と担体１０の間に入る可能性を低減できる。エッジ結合８０は、薄板２０が曲がっている場合に有用であり得、又はそうでなければエッジにおける担体１０の表面形状に完全に適合しない。これは、通気穴ストリップ７０を用いた場合であってもよい。いずれにしても、エッジの結合８０の使用は物品の信頼性を高める上で助けとなる。図６は薄板と担体との間に解放層３０を示すが、このアプローチは、非結合領域を形成する任意の他の方法で使用することができる。また、エッジ結合８０は、薄板２０と担体１０との間の全体の結合を提供することができ、又は本明細書に記載されるように形成された結合領域、例えば、薄板２０と担体１０との間の他の結合領域を補うことができる。
【０１１５】
（解放層応用−例１）
洗浄例１からの担体を採取し、ＡＺＯが非結合領域における担体上にスパッタされた。
すなわち、マスクは、結合領域にて被覆担体からスパッタされたＡＺＯをブロックするために使用された。ＡＺＯは、０．５重量％のＡＺＯターゲットから１０ｍＴ圧力、１％Ｏ2Ａｒガス流中で且つ２．５Ｗ／ｃｍ2ＲＦ電力密度（ターゲットにおいて）でのＲＦスパッタ法により、堆積された。
【０１１６】
ＡＺＯは容易に粗面化され洗浄され除去（パターニング）され得る結晶性ＡＺＯを形成するために低コストの金属ターゲットから容易に反応性スパッタされるので、ＡＺＯが選択された。ＡＺＯ結晶粒構造は、好適な表面粗度を提供することができる。また、ＡＺＯは、酸性又は塩基性溶液のどちらかによって容易に粗面化又は削除される。具体的には、堆積後の粗面化は、有機物を洗浄且つ除去する、アルカリ洗浄に続く酸エッチング又はアルカリエッチングのいずれかによって達成することができる。エッチングは、ｐＨ２を有するＨＣｌ溶液にて室温で実行され、表面粗度が５秒のエッチング時間で２．９ｎｍＲａから９．０ｎｍＲａに増加した。
【０１１７】
（初期結合処理１０８）
解放層を有するシート（薄板及び／又は担体）の初期結合に備えるために、予備加熱工程を用いることができる。予備加熱工程の１つの目的は、解放層の洗浄及び／又は形成後に残った揮発性物質を追い出すことである。予熱工程は、有利には、結合した担体／薄板物品のその後のデバイス処理中に予想される温度に近い又はそれ以上の温度でシートを加熱する。予備加熱中に使用される温度が予想されるデバイス処理温度未満である場合には、追加の揮発物がデバイス処理中に追い出されて非結合領域で内臓されたガスは、特定の場合において、担体からの薄板の分離又は薄板の破損を生ぜしめることがある。薄板の分離や破損がない場合でも、このようなガスは、例えば、特定のシート平坦性を必要とする機器や方法における処理には適さない薄板の膨らみを発生させることがある。
【０１１８】
加熱ステップは、結合の直前に吸収された水が結合面上に形成されることを最小化又は防止するために使用されてもよい。これは、真空及び高温下での性能を大きく向上させ、担体と薄いガラスとの間に形成される強固な結合を可能にする。
【０１１９】
結合処理の間に誘導された、空気、水、又は揮発性物質のような閉じ込められたガスは、ユーザの処理中に、温度上昇（１５０℃〜６００℃）又は真空環境により拡張する可能性があり、ユーザの処理や処理機器と干渉又は低下する方法で、薄いガラスに分離、破損や膨らみを引き起こす。しかしながら、ヒドロキシル終端表面は、薄いガラスと担体の間の結合を達成するために、ガラス表面を結合するために所望されている。薄いガラスと担体との間の結合領域を維持するため必要なシラノール末端基を除去せずに非結合（粗面化）地域から物理吸着水と化学吸着水を除去することの間に微妙なバランスがある。
【０１２０】
このバランスは、次の結合面を調製することによって達成することができる。担体及び薄いガラスは、アルカリ洗剤、超音波攪拌及びＤＩ水濯ぎを有する従来の洗浄ラインにて最初に洗浄される。これに、７５℃希釈ＳＣ１槽（４０：１：２、ＤＩ：ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2又は４０：１：２、ＤＩ：ＪＴＢ１００：Ｈ2Ｏ2）の中で１０分間にてＯ2プラズマ洗浄が続く。非結合面の性質に応じて、担体と薄いガラスは、物理吸着水を削除するために１５０℃、１分のホットプレートベーク、又は化学吸着ウェハを削除するために４５０℃、１時間の真空アニールのいずれかに曝される。自由水を除去した後すぐに、薄板ガラスと担体が接触させられ、ファンデルワールス力によって予め結合されて、Ｔ＞４５０℃にて加熱処理され共有結合が生成される。
【０１２１】
ＳＣ１の洗浄処理の後、ガラス面は水酸基で飽和され（約４．６ＯＨ／ｎｍ2、凝縮後２．３Ｈ2Ｏ／ｎｍ2を形成）、強固に結合した水素結合水（約１５Ｈ2Ｏ／ｎｍ2）の単分子層及びより緩く結合した自由水（約２．５単層）で覆われていることが期待される。自由水は低い２５℃での真空中で失われる。真空中１９０℃の加熱は、水素結合水の単分子層を除去することが報告されている。４００℃以上の追加加熱は、単離された単一のシラノール基を除いてすべてを削除するが、これは表面ヒドロキシル化の程度を低減する。１０００℃を超える温度は、すべてのヒドロキシル基を除去するために必要とされるであろうが、本発明によれば担体上にて薄板の適切な性能を得るために必要ではない。
【０１２２】
アルミナをドープした酸化亜鉛（ＡＺＯ）の堆積などの添加処理、又は、反応性イオンエッチング、もしくはエッチングクリームなどのサブトラクティブ処理による非結合領域の作成は、増加した表面粗度を生成し、表面に吸収され水及び他のガスの量を増加させ得る化学的変化を引き起こす。特に、ＮＨ4ＯＨとＨ2Ｏ2を含むＳＣ１でのＡＺＯの洗浄では、Ｚｎ（ＯＨ）2を形成する反応が発生する。この反応は、表面粗度を大きく増加させ、白色の曇った表面を作成する。加熱の際、Ｚｎ（ＯＨ）2は１２５℃ほどでＺｎＯ及び水の分解、形成を開始する。水酸化亜鉛はまた、空気から二酸化炭素を吸収して、３００℃に安定である炭酸亜鉛を形成する。
【０１２３】
強く結合した周辺部と非結合中心からなる担体上の薄いガラスの真空互換性に関する自由水、水素結合水及びシラノールの種の影響は、それぞれの種における水の量を推定し且つ、様々なＰＶＤ、ＣＶＤ及びＬＴＰＳ処理の典型的なドーパント活性化ステップの下での理想気体の法則により拡大するよう発揮される圧力を算出することによって記述することができる。
【０１２４】
【表１】
2018020957.tif 000003
【０１２５】
凝縮水の気化は１０４から１０６Ｔｏｒｒの圧力差を生成する。この圧力差は、担体からの薄いガラスの曲がりや剥離を発生させる。この傾向は、圧力差を低減し、担体と薄板との間の体積を増加させた。加えられた圧力及び得られた薄いガラスのたわみは、薄いガラスに張力を与える。引張力が大きすぎると、薄いガラスの破壊の確率は、製造処理のために許容できなくなるであろう。表面水の気化による破壊のリスクを最小限にすることは、結合前に水を最小化することによって行うことができる。
【０１２６】
洗浄直後及び結合前の結合した薄いガラス担体の真空互換性に関する加熱による担体及び薄いガラス部分の脱ガスの影響は、表２及び３に示されている。
【０１２７】
【表２】
2018020957.tif 000004
【０１２８】
【表３】
2018020957.tif 000005
【０１２９】
これらのサンプルは、ＮＨ4ＯＨ又はＪＴＢａｋｅｒ１００どちらかを含むＳＣ１溶液で洗浄されたＡＺＯ被覆担体を含んでいた。上述したように、酸化亜鉛はＮＨ4ＯＨ及びＨ2Ｏ2を含有するＳＣ１溶液と反応して、Ｚｎ（ＯＨ）2を生成する。結合担体の真空互換性は、従来のＣＶＤツールのロードロックにポンピングすることにより評価された。このシステムは、初期真空サージを遅くするソフトポンプバルブを有し、ドライポンプは到達圧力＜７０ｍＴｏｒｒに達する。洗浄と結合の間にガス抜きをしない場合、すべての部品は、大気圧に近くで薄いガラス割れで失敗した。表２は、１５０℃、１分間のホットプレートガス抜きが１Ｔｏｒｒ近くのＢａｋｅｒ１００で洗浄されたＡＺＯサンプルの失敗点をシフトさせる影響を示し、ＮＨ4ＯＨで洗浄されたサンプルが大気圧付近で失敗し続けていることを示す。上記で引用したシリカ表面の水和の研究から、水素結合水の大部分は１５０℃、１分間のホットプレートガス抜きで除去されることが予想される。しかし、Ｚｎ（ＯＨ）2及びＺｎ（ＣＯ）3の分解が完全ではないかもしれない。サンプル２−１から２−７の比較は、１５０℃、１分間のホットプレートガス抜きに助けられたが、それだけで十分ではなかった。また、ＪＴＢ１００で清浄したサンプル２−１、２−２、２−３及び２−４とＮＨ4ＯＨで清浄したサンプル２−５、２−６及び２−７との比較は、これら２つの洗浄液の間の差はあまりないことを示している。表３は、４５０℃、１時間の真空アニールでの真空生き残りについての影響を示す。結合領域の欠陥（試験前可視）を持っていなかったすべての結合した担体、洗浄に利用される化学事項に関係なく真空試験に合格した。表２のものと表３のサンプルの比較は、より高い温度、より長い加熱時間が、真空条件を生き残るために薄板及び担体の能力を改善するのに有効であったことを示している。組み合わせて使用する場合は、これら２つの加熱ステップが非常に有効であることが見出された。具体的には、４５０℃、１時間の真空アニール（表３のサンプルのプロトコルに従って）でパターン化ＡＺＯ被覆担体をガス抜きすること、及び、１５０℃、１分間のホットプレートの加熱による薄いガラスのガス抜き（表２サンプルのプロトコルに従って）することによって、製作した３２／３２のサンプルは、真空試験に合格した。薄いガラス板は、表３のサンプルのプロトコルの対象となっている可能性があるが、表２のプロトコルのより低い温度で且つより短い時間は、特定の状況でより経済的である。
【０１３０】
次に、任意の加熱ステップの後、薄板及び担体は互いに接触させられる。そうすることの１つの方法は、担体の上面に薄板を浮かせてから、次に、それらの間の点接触を引き起こすことがある。結合（例えば、ファンデルワールス型の結合）が接触点で作られ、薄板と担体との間の界面を横切って拡散される。薄板と担体との間の気泡（空気又は初期結合環境にある他のガス）の閉じ込めを避けることが有利である。なぜなら、そのような閉じ込められたガスはその後のデバイスの処理（処理温度又は真空環境による）中に拡大する場合があり、特定の場合では、担体からの薄板の剥離又は薄板の破損の原因となるからである。繰り返すが、前述した揮発性物質でのように、たとえ薄板の分離や破損がない場合でも、かかる閉じ込められたガスは、例えば、特定のシート平坦性を必要とする機器や方法で処理するためには適さないであろう薄板の膨らみを引き起こすかもしれない。
【０１３１】
気泡を回避する１つの方法は、接触点を生成しながら薄板及び／又は担体を曲げ、その後、薄板と担体が真っ直ぐになるまで曲げが緩和できるようにすることである。ガス気泡が薄板と担体との間に閉じ込められている場合、気泡にそれらが逃げるまで方向圧力を加え、例えば、物品の縁部から、又は通気通路を通して、気泡に圧力を加えることによってそれらを除去することが有利である。初期の結合が行われた後、この段階で、物品は、薄板と担体との間の粒子を閉じ込める恐れなく取り扱うことができる。従って、例えば、クリーンルームの外で取り扱うことができ、物品はその後の処理を容易にすることができる。
【０１３２】
ガス気泡を回避する別の方法は、薄板と担体との間からガスを除去するのに役立つ真空環境において初期結合を行うことである。しかし、単層であっても、結合される表面上に水の薄膜を有することが望ましい。ガス、揮発性物質、及び水蒸気を非結合領域から除去して閉じ込められたガスを制限し、まだ結合領域に水を有するこれら２つの競合する利害は、真空環境を通して水蒸気を流すことによって対応することができる。適切な温度、相対湿度、及び流量は、これらの競合する利害を収容するように選択することができる。
【０１３３】
最初に担体に薄板を結合する前に揮発性物質の十分な量が解放層を有するシートから除去されなかった場合、さらに脱ガス処理は初期結合後に行われてもよい。この時点で、物品は、揮発を引き起こすのに十分な温度で加熱してもよい。しかしながら、もし、結合領域が非結合領域の周囲に完全な封止を形成する場合（デバイス処理流体が薄板と担体の間に入るのを防ぎ、これによって下流処理を汚染する、すなわち、封止が気密的である）、揮発性物質のガス抜けは薄板が膨らむことを引き起こすことになる。この膨らみは、例えば、エッジでのように、又は下記のように通気路を通して、薄板と担体との間で閉じ込められたガスを押し出すために十分な指向性圧力を加えることによって除去することができる。他の通気穴の場所は下記のように設けられ得る。物品は、必要であれば、このステップで室温まで冷却されてもよい。
【０１３４】
（初期結合−例１）
洗浄例−２から取られた担体は２５０℃のホットプレート上に置かれ、５分間保持され、その後、室温に戻した。洗浄例−１からの取られた薄板は担体の上に浮かべられた。薄板は、薄板の端の位置内部で結合領域内にて担体と強制的に点接触された。結合は、薄板と担体との間に形成され、その結合は、結合領域を通って伝播することが観察された。物品は、次に、ホットプレート上に置かれ、３５０℃及び４００℃の間の温度で加熱された。非結合領域における膨らみが観察され、続いて薄板と担体の間から絞り出された。
【０１３５】
（非結合領域の通気）
このステップは、結合強化中のように物品２が上昇した温度環境に曝されるにつれて非結合領域５０に閉じ込められたガスが膨張する時に、薄板２０上の膨らみ量及び／又は他の望ましくない効果を減らすために取られる。これらの望ましくない効果を低減する１つの方法は、非結合領域５０から結合領域４０を通して薄板２０の縁部に延びる通気ストリップ７０を設けることである。図７参照。通気穴ストリップ７０は、非結合領域であるように同一に又は異なって形成されてもよい。有利なことに、通気穴ストリップ７０は、非結合領域５０であるように、同じ材料の解放層として形成されている。通気穴ストリップ７０の数及び位置は、非結合領域の大きさと形状に依存するであろう。通気穴ストリップ７０は、例えば、結合強化工程中や又は物品２が真空環境にある場合など物品２が加熱される任意の処理の間に、薄板２０と担体１０との間に閉じ込められたガスを逃がすように構成されている。通気穴ストリップ７０は幅７１を有しており、幅７１よりも大きい幅７３を覆う薄板２０と担体１０との間の非結合効果を生む。通気穴ストリップ７１は、任意の適切な数で、非結合領域５０の大きさや厚さに応じて、使用することができる。
【０１３６】
通気穴ストリップ７０はまた、物品２が真空環境にある場合、初期結合の期間中又はデバイス処理中の物品２の性能を改善するために用いてもよい。例えば、初期結合は真空環境で生じるので、薄板２０と担体１０との間に閉じ込められたガスの量を減少させ及び／又は初期結合処理を支援するこことなる。すなわち、初期結合処理が真空環境内で実行されるとき、通気穴ストリップ７０は、初期結合のように薄板２０と担体１０との間からのガスの漏出が起こることを可能にする。初期結合処理の終了時に、物品が真空環境下にある間に、通気穴はガスや水分が薄板２０と担体１０との間に再進入しないように、封止されている。あるいは、例えば、薄板２０が担体１０に（初期結合及び／又は結合の強化のいずれかによって）結合されている後に、物品２が真空環境内に配置され、通気穴ストリップ７０は、それらと交差する薄板２０の縁部に封止される。このようにして、薄板２０と担体１０との間に閉じ込められたガスの量を低減することができ、真空又は高温環境でのデバイス処理中にそれらの望ましくない効果を最小限にすることができる。その後、封止は通気穴ストリップ７０を通した再進入の空気や湿気を防ぐことができる。
【０１３７】
通気穴ストリップ７０を封止する１つの方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ内に物品２を配置し、該チャンバを排気し、その後、薄板２０の縁部に通気ストリップ７０の縁部を横切って薄いコーティングを堆積させることである。原子層堆積（ＡＬＤ）は、反応物質の単層パルスを利用して、反応物質が狭い特徴部分（例えば、通気穴ストリップ７０の端など）に拡散し浸透し、そして別の前駆体の第２のパルスと反応する前に吸収することができる。例えば、Ａｌ2Ｏ3のＡＬＤ法において、トリメチルアルミニウムなどのアルミニウム前駆体の単層は、Ａｌ2Ｏ3を形成するために水の単層と反応させる。
【０１３８】
（通気穴ストリップ−例１）
解放層付加−例１からの担体は、１００ミクロン幅の各４つの通気穴がさらにパターン化された。次に、担体は初期結合−例１及び増加結合強度例−１に従って処理された。結合強化後、幅７３は幅７１の両側に約０．５ｍｍ延びた。サンプルは１００ｍｔｏｒｒの初期真空試験を通過した。
【０１３９】
（通気穴ストリップ−例２）
解放層付加−例１からの担体は、１００ミクロン幅の各８つの通気穴がさらにパターン化された。次に、担体は初期結合−例１及び増加結合強度例−１に従って処理された。結合強化後、幅７３は幅７１の両側に約０．５ｍｍ延びた。サンプルは１００ｍｔｏｒｒの初期真空試験を通過した。
【０１４０】
（通気穴ストリップ−例３）
解放層付加−例１からの担体は、１ｍｍ幅の各４つの通気穴がさらにパターン化された。次に、担体は初期結合−例１及び増加結合強度例−１に従って処理された。結合強化後、幅７３は幅７１の両側に約０．５ｍｍ延びた。サンプルは１００ｍｔｏｒｒの初期真空試験を通過した。
【０１４１】
（通気穴ストリップ−例４）
解放層付加−例１からの担体は、１０ｍｍ幅の各４つの通気穴がさらにパターン化された。次に、担体は初期結合−例１及び増加結合強度例−１に従って処理された。結合強化後、幅７３は幅７１の両側に約０．５ｍｍ延びた。サンプルは１００ｍｔｏｒｒの初期真空試験を通過した。
【０１４２】
（通気穴ストリップ−例５）
解放層付加−例１からの担体は、２５ｍｍ幅の各４つの通気穴がさらにパターン化された。次に、担体は初期結合−例１及び増加結合強度例−１に従って処理された。結合強化後、幅７３は幅７１の両側に約０．５ｍｍ延びた。サンプルは１００ｍｔｏｒｒの初期真空試験を通過した。
【０１４３】
代替として、又は加えて、通気穴ストリップ７０に対して、溝は、担体１０自身に作成されることができる。すなわち、結合領域を通り物品２の縁部（又は、適宜、薄板２０の縁部に）にいたる非結合領域のストリップを形成する代わりに、担体１０内の凹部パス（又は溝）が同じ機能を実行するようにすることができる。あるいは、担体１０内の溝の代わりに、溝が薄板２０に又は、薄板２０と担体１０の両方に形成されてもよい。溝の位置は、図７に示すように、通気穴ストリップ７０のものと同様であってもよい。いずれの場合においても、溝は、初期結合中、結合強化中、及び／又は従来のデバイス処理の任意の時点で、真空環境が薄板２０と担体１０との間からのガス及び／又は水分を除去することを、可能にする。真空環境において、溝は、例えば、ポリイミド、熱硬化性ポリマー又はＵＶ硬化性ポリマーなどのポリマーの注入及び硬化処理により封止されておいてもよい。あるいは、溝は、レーザで加熱することによって達成することができるように、溝内に配置されたフリットの加熱によって又は溝の周りの材料の直接加熱によって、溝を溶融及び／又は融合で閉じて封止されてもよい。かかる溝は、通気穴ストリップ７０と同様の構成及び数で配置してもよい。しかし、溝は通気穴ストリップ７０よりも大きな断面で作ることができるので、より少ない溝を使用することができる。さらに、より少ない溝を使用するために、溝を非結合領域５０内に延存させ、いくつかの実施形態で更にその中心にまで延存させもよい。溝及び／又は真空ストリップの数は、非結合領域５０の大きさに依存させてもよい。
【０１４４】
（所望領域での薄板及び担体間の結合強化−１１０）
１０８における担体及び薄板間に形成される結合は、物品２がデバイス処理の厳しさ（例えば、温度が３５０℃、４００℃、４５０℃、５００℃、５５０℃又は６００℃以上の高温下、真空環境及び／又は高圧流体スプレー）に例えば担体の薄板剥離なしで耐えることができるように、様々な処理によって強化を施すことができる。
【０１４５】
薄板と担体との間の結合を強化する１つの方法は陽極結合を行うことである。陽極結合の一態様は米国特許出願第２０１１／０００１２９３号に記載されており、これに説明されているバリア層の堆積及びこれらの層の基板への付着のための陽極結合の使用は、担体基板上に薄いガラス板を結合するために使用されてもよい。
【０１４６】
薄板及び担体間の結合強化の別の方法は、温度及び圧力の使用によるものであって、物品（薄板及び担体を含む）が加熱され加圧されるものである。加圧は例えば、担体と薄板に接触しているプレート板によって実行され、又は圧力チャンバ内において物品に流体圧力を加えることもできる。プレート板それ自体が熱源として使用することができ、又はプレート板を、加熱された環境内に配置することもできる。使用される圧力の量は温度によって変化させてもよい、例えば、温度が上昇するにつれて、より少ない圧力が必要とされ得る。
【０１４７】
圧力プレートが使用される場合、スペーサプレートすなわちシムは、薄板とこれに圧力を加えるプレートとの間に入れて使用することができる。スペーサプレートは、結合領域における薄板に接触し、可能な限り結合領域面積ができるだけ多く接するように形成されている。スペーサを使用する１つの利点は、結合強化中の熱と圧力の印加中に、薄板がスペーサ板の厚さに等しい量を膨らむことを可能にし得ることである。膨らみは、デバイスの処理中に許容可能な量であってもよいが、結合強化時の薄板のトラブルや破損の原因になるかもしれない。かかる膨らみは、非結合領域において揮発性物質及び／又は薄板と担体との間に残留する気泡の限られた量が存在する場合、発生することがある。あるいは、加圧プレートは、非結合領域にて薄板に直接接触しないような方法、凹部もしくは窪み又は他の方法で成形することができる。このように、薄板を結合強化の際に許容される膨らみを持たせることができる。もし、圧力が非結合領域での構築特定の状況（例えば、残存する揮発性物質及び／又はエアポケットに十分な量あるなど）において、薄板が膨らむことは許されなかった場合、結合領域に生じる結合強化は中断される場合がある。
【０１４８】
結合強度を増加させるための物品加熱に関して、約４００℃〜約６２５℃の温度の加熱は、許容可能な結合強度を生む。一般に、温度が上昇すると、結合強度が増加する。実用的な上限温度は、関与する材料の歪点によって設定され、すなわち、薄板の材料及び／又は担体の材料に応じて設定される。結合強度を高めるために物品に圧力を同様に温度を加えることに関して、圧力が増加すると、結合強度も同様に増加する。実際問題として、製造可能性の観点から、できるだけ圧力及び温度を低くして許容される結合強度を生成することができることが望ましいであろう。
【０１４９】
大気圧を有する環境で結合領域をレーザで最初に加熱する際に、解放層が十分に薄い場合、薄板と担体との間に許容されるガラス対ガラスの結合を達成することが可能である。
【０１５０】
米国特許第６８１４８３３号Ｂ２（R Sabia, Corning Incorporated, Corning, NY,「シリコンを含有する物品の直接結合」）で説明されたガラス対ガラス結合の技法は、本開示の概念に係る担体に薄いガラス板を結合するために使用されてもよい。
【０１５１】
（増加結合強度例−１）
初期結合−例１から得られた物品は、室温で取られ、薄板と加熱プレスのプレートとの間のシムとしてグラフェンシートを使用して、加熱プレスのプレートの間に配置された（グラフェンシートはグラフェン材料を結合領域に一致したパターンで、カットアウトシート部が非結合領域に一致したパターンとなるようにパターン化された）。プレートは、物品に接触するように一緒にされたが、重大な圧力をかけていなかった。プレートを３００℃の温度で加熱したが、物品に重大な圧力をかけていなかった。プレートは、室温から３００℃に昇温され、５分間保持された。次に、プレートは４０℃／分の割合で３００℃から６２５℃に昇温され、同時に、物品上の圧力は２０ｐｓｉまでステップ的に上昇させた。この状態を５分間保持した後、ヒータはオフにされて、圧力を解除した。プレートは２５０℃に冷却され、その時点で、物品を圧力から解放し、室温まで放冷した。検査したところ、物品において、薄板と担体が結合領域でモノリスのように振る舞っているような結合を有するのに対し、非結合領域での薄板と担体は非常に多くの別々のエンティティであったことが判明した。
【０１５２】
（増加結合強度例−２（比較例））
増加結合強度例−１に記載したように処理は、最高温度１８０℃、使用圧力１００ｐｓｉを除いて、同様に実行された。これらの条件は、高温、低圧デバイス処理条件の許容強度の結合を生じなかった。
【０１５３】
（担体からの薄板の所望部分の抽出−１１６）
担体上フレキシブルガラスの概念の主要な課題の１つは、担体から薄板の所望部分を抽出することができることである。図１、２及び８〜１２を参照しつつ、このセクションでは、スコアホイール９０を使用して自由な形状のスコアリング（罫書き）を実行するようにして担体１０から薄板２０の必要部分５６を削除する新規なアプローチを概説する。また、薄板２０の自由形状全体カットを実行するためにレーザビーム９４（例えばＣＯ2レーザビーム）を用いると共に、解放通気穴６１、６３、６５、６７及び／又は６９の一連を作成して担体１０から薄板２０の必要部分５６を削除するための機械的スコアリングの方法を説明している。
【０１５４】
この方法は、担体１０からの薄板２０全体剥離の必要性を回避して、薄板２０の破損の可能性を低減する。その代わりに、ＴＦＴ、ＣＦ、タッチ又は他の薄膜のいずれかであり得る唯一の所望部分５６を切断して抽出することによって効率が達成することができる。さらに、機械的及びレーザ切断が薄板２０の厚さ２２を超えて切断しないので、それらは担体の再使用（洗浄後の薄板の不要部分）及び全体的な製造コストを低減することを可能にする。
【０１５５】
次に、図１及び図２を参照しつつ、薄板２０の所望部分５６、すなわち、デバイス又は担体１０から形成された他の所望の構造を有するその部分を削除する方法を説明する。
【０１５６】
担体１０から所望部分５６を除去するために、いくつかのカット数が薄板２０に形成されている。カットは、例えば、スコアホイール９０等の機械装置によって行われるときのようなスクライブ又は通気穴ラインであってもよい。あるいは、レーザ９４例えば炭酸ガスレーザは、通気穴又は全厚２２を切断するフルボディを製造するために使用されてもよい。通気穴は、深さ６２を持っている。容易且つ確実に所望部分５６を除去するために、深さ６２は、厚さ２２の５０％以上であるように選択される。通気穴深さ６２が厚さ２２の５０％未満である場合、互いに結合している薄板２０及び担体１０は、所望部分５６を解放するカットを形成する厚さ全体を通って通気穴２２を伝播させるのに十分に屈曲しないであろう。全体レーザ切断において、通気穴深さ６２は、厚さ２２の１００％であろう。説明及び参照を簡単にするため、通気穴は全体の厚さ２２よりも浅い通気穴として作成されるように説明する。さらに、通気穴の全てが同じ深さ６２のものとして示されているが、そのような必要性は当てはまらない。代わりに、通気穴は、互いに異なる深さを有してもよい。
【０１５７】
通気穴は、ペリメーター通気穴６０、ｙ方向解放通気穴６１、６３並びにｘ方向解放通気穴６５、６７、６９を含む。ペリメーター通気穴６０は、所望部分５６のペリメーター５７に追従し、非結合領域５０のペリメーター５２内に形成される。解放通気穴は結合領域４０及び非結合領域５０に関して同様にペリメーター通気穴６０に関して様々な構成を有するように示されているが、場合により、又はそれらは同様の構成を有することができる。例えば、ｙ方向通気穴６１は、結合領域４０及び非結合領域５０両方の内に拡張して、すなわち、それらはペリメーター５２を横断するが、薄板２０のペリメーターにまで延びないように示されている。通気穴６１は、薄板２０のペリメーターから距離６６だけ離間されている。距離６６はゼロを含む任意の適切な値として選択することができる。距離６６はゼロである場合には、該通気穴が通気穴６３の構成を有する。通気穴６１と同様に、ｘ方向通気穴６５は結合領域４０及び非結合領域５０の両方の中に延びており、薄板２０のペリメーターから離間している。通気穴６７は、非結合領域５０内に全体があり、ペリメーター５２に到達しない。同様に、通気穴６９が非結合領域５０内に全体があるが、ペリメーター５２まで延びている。通気穴６５で示される一構成では、通気穴がペリメーター通気穴６０の直線部分と同一直線上になるように、配置されている。通気穴６３、６７、６９で示される他の実施形態では、通気穴がペリメーター通気穴６０の直線部分に垂直である。通気穴６１で示される他の実施形態では、通気穴がペリメーター通気穴６０の湾曲部と整列されるように形成してもよい。
【０１５８】
すべての通気穴６１、６３、６５、６７、６９に共通して、それらがペリメーター通気穴６０に接するようには延びていない。可能な限り高品質の所望部分５６のペリメーター５７に保つことが望ましい。すなわち所望部分５６の強度がペリメーター５７におけるエッジ強度に少なくとも部分的に依存する。従って、ペリメーター５７への損傷を回避することが望まれる。通気穴６１、６３、６５、６７、６９を作るとき、そのターゲットを撃つスコアホイールやレーザはペリメーター５７にダメージを与える場合があり、それによって所望部分５６を弱めることがある。一方、ペリメーター５７に向けて薄板２０を通して伝播される通気穴はペリメーター５７にダメージを与えることなく、ペリメーター通気穴６０で停止する。また、通気穴は、ペリメーター通気穴６０の距離６４内に入るようにも、配置されている。距離６４は、≦５００ミクロン、例えば、≦４００ミクロン、≦３００ミクロン、≦２００ミクロン、≦１００ミクロン、≦５０ミクロン、≦２５ミクロン、≦１０ミクロン又は≦５ミクロンであるように選択される。距離６４が５００ミクロンよりも大きい場合には、伝播時に通気穴が所望の位置にペリメーター通気穴６０に適合しないなど歓迎されない可能性がある。
【０１５９】
通気穴６１、６３、６５、６７、６９は、任意の適切な数で使用することができる。すなわち、通気穴の任意の適切な総数で又は各通気穴タイプの任意の適切な数で使用することができる。しかしながら、本発明者らは、互いに角度を持って配置された通気穴を使用すると、所望部分５６の除去を促進することを見出した。つまり、ｘ方向のみ又はｙ方向のみのタイプの通気穴で使用するのではなく、両方を一緒にｘ方向及びｙ方向の通気穴を使用することが有利である。
【０１６０】
すべての通気穴６０、６１、６３、６５、６７、６９が形成された後、担体１０と薄板２０は曲げられ厚さ２２を通って、通気穴６０、６１、６３、６５、６７、６９を伝播させ、そして通気穴６１、６３、６５、６７、６９、それらのそれぞれのｘ又はｙ方向に伝播させペリメーター通気穴６０に合うようになっている。次に、図１２に示すように、所望部分５６は、例えば、吸引カップ９１が取り付けられ、担体１０の所望部分５６を引っ張ることにより、剥離によって除去することができる。除去を容易にするために、空気又は液体が、所望部分５６が引っ張られるにつれて、所望部分５６と担体１０との間に供給されてもよい。所望部分５６のペリメーター５７が非結合領域５０内全体にあるので、薄板２０は担体１０から、ダメージを与えることなく、容易に除去される。
【０１６１】
第２の実施形態は、所望部分５６を抽出するために、図１，２，８及び９に関連して説明する。この実施形態では、第１の実施形態との主な違いの要素を説明するが、残りの要素は、第１の実施の形態で説明したものと同様であり、同様の参照番号にて実施形態全体を通して同様の要素を示す。
【０１６２】
この実施形態では、ペリメーター通気穴６０及び所望の通気穴６１、６３、６５、６７、６９は、第１の実施形態と同様に形成されている。担体１０と薄板２０は、通気穴６０、６１、６３、６５、６７、６９を伝播するために屈曲される。さらに、図９から分かるように、押さえ棒又は破断バー（breaking bar）９２は薄板２０と担体１０に圧力を加えるために使用することができ、それらは軟質弾性ベースプレート９８に支持されているので圧力を加えられ得る。圧力は、図９中の担体１０の厚さを通して延びる破線で示すように、ペリメーター５７（ペリメーター通気穴６０）の右側にて通気穴６１、６３を通してそれに平行な線に沿って印加され、通気穴６１及び６３が薄板２０を通るだけでなく担体１０を通るようなされている。すなわち、薄板２０と担体１０との界面４１での結合は、これらの要素が結合した結合領域４０にてモノリスとして機能するように非常に強い。従って、通気穴６１、６３が伝搬されるときに、それらが界面４１上に渡って薄板２０の表面に延びる故に、通気穴６１及び６３は、薄板２０に加えて担体１０を通して伝播させられる。担体１０を通した通気穴の伝播は、特に結合領域４０の外で、非常によくは制御されていないが、それである必要はない。ギザギザのエッジが結合領域４０外側の担体１０上及び／又はペリメーター５７（ペリメーター通気穴６０）の外側の薄板２０上にあるが、主なものは、所望部分５６が例えば図８に示す矢印５８の方向の担体１０の外にスライド可能となるように薄板２０の一部を除去することである。すなわち、薄板２０を引っ張ってそれを持ち上げ担体から離れさせたときに、既存のファンデルワールス力は比較的強いかもしれないが、これらの力はせん断においては弱い。よって、担体１０の一部と一緒に薄板２０の一部を除去して所望部分５６が大きく担体１０の外にスライド可能にすることは、所望部分５６の除去を大幅に容易にする。もちろん、ｘ方向に延びる押さえ棒又は破断棒は、所望部分５６が担体１０から離れるｙ方向にスライドできるように、担体１０を通して通気穴６５及び６９を伝播するために使用されることができる。
【０１６３】
スクライブラインは、薄板２０上に作成されるものとして示されているが、そのような必要性は結合領域４０内で作成されたスクライブラインには当てはまらない。すなわち、結合領域４０において薄板２０と担体１０はモノリスのように作用し、それによって、物品を曲げた時スクライブがいずれかで突き抜ける。従って、結合領域におけるスクライブは物品の薄板側又は担体側のいずれか上で形成されることができる。
【０１６４】
機械的スコアリングを使用した部品の抽出は、以下のステップを含む。
【０１６５】
１．  必要な輪郭沿った薄板のスコアリングは、すなわちに、スコアホイール９０で非結合領域５０内にペリメーター通気穴６０を形成する。スコアホイールタイプ、スコア圧力及びスコアリング速度は、通気穴を生成するように選択される。該通気穴は薄板の厚さ２２（Ｔ）の半分以上の深さ６２（Ｄ）、すなわち、（Ｄ≧０．５Ｔ）を有する。複数の輪郭は抽出の前にスコアリングされ得る。スコアリングされた輪郭が丸い角を有することができ、又は角度のついたコーナーを持つことができる。
【０１６６】
２．  通気穴のパターンの作成、すなわち例えば、通気穴６１、６３、６５、６７及び／又は６９のリリースカット作成。これらは所望部分５６の抽出を可能にする。抽出したい部分５６が長方形状（又は角を丸めた長方形）を有する場合、解放通気穴は、所望部分５６の各コーナーに部品の各辺に垂直な方向に作成する必要がある（図１及び８参照）。所望部分５６が「大」である場合、１つ以上の付加的な解放通気穴６７は、角部の間に作成されることができる。リリースカット（通気穴）は、所望部分５６の輪郭５７に続くペリメーター通気穴６０の近く（好ましくは０．５ｍｍ未満以内）に拡大すべきであるが、それらは部品のエッジの損傷を防ぐために輪郭を横断し又は「接触」すべきではない。
【０１６７】
３．  部品の輪郭のスコアリング、すなわち、ペリメーター通気穴６０を形成した後、及び解放通気穴（６１、６３、６５、６７、６９で示されるものから選択された１つ以上のタイプ）の作成後、フレキシブルなガラスは、薄板２０の厚さ２２を通して通気穴を拡張して所望部分５６の完全な分離を達成するために、担体１０と一緒に所望部分５６のペリメーター５７の周りにて屈曲（撓み）される必要がある。
【０１６８】
４．  抽出は、所望部分を壊すことなく、非結合領域５０での任意ファンデルワールス力に打ち勝つために、面の法線に近い角度（薄板２０の表面に対して６０〜９０度、例えば）で吸引力を用いて担体１０の内側部分の一部から所望部分５６を剥離することによって行われる。図１２参照。
【０１６９】
抽出する他の方法について、図８及び図９によって示されている。この方法では、切断の開始として結合領域４０上の解放通気穴６１、６３を使用して所望部分５６の１辺に沿って担体１０を曲げたり切断することが含まれている。担体は、比較的柔軟なフレキシブルな可撓性材料９８上に配置する必要がある。通気穴は、結合領域４０の上方の解放通気穴６１又は６３から始まり、破断バー９２によって発生する曲げ応力によって、亀裂が破断バー９２に沿って担体１０を通して薄板２０の下に伝播する。図８に示すように通気穴６１，６３の右側に延びた担体１０と薄板２０の部分が所望部分５６の右側から切断された後（方向は図８に示されているように）、所望部分５６は、矢印５８の方向に担体をスライドオフされることができる。
【０１７０】
機械的スコアリングの代わりに、又はそれに加えて、レーザ切断を使用することができる。図１０を参照して、例えば、次のようなＣＯ2レーザを有利に使用することができる。
【０１７１】
ＣＯ2レーザビーム９４がペリメーター通気穴６０により所望部分５６のペリメーター５７を切断させるために使用される時、解放通気穴の作成と抽出（剥離又は摺動のいずれか）は、上述した同じ技術及びパターンを用いて行われてもよい。しかし、機機械的スコアリングとは異なり、ＣＯ2レーザは薄板２０の全体カットを可能にする。ＣＯ2レーザ切断は、その厚さ２２を通して通気穴を拡張するために、担体１０や薄板２０の撓みを必要としないので、レーザ切断は、有利に、より厚い担体１０と共に使用することができる。少なくともペリメーター通気穴６０のレーザ切断はまた、高強度で高品質な部品のエッジを生成し、これは、より信頼性の高い剥離手順と抽出された目的の所望部分５６の高い収率とを可能にする。ＣＯ2レーザ切断レーザビーム９４は、薄板２０の表面に小径の円形のビーム形状に集光され、必要な軌跡に沿って移動し、クーラントノズル９６が続く。レーザ分離の開始は、解放通気穴を作成する同じスコアホイール９０によって実行されてもよい。クーラントノズル９６は、空気ノズルであってもよく、例えば小径のオリフィスを通して薄板の表面上に圧縮空気流を供給する。薄板２０と担体１０との間の吸引力を増大させるので、水又は空気−液体ミストの使用が好ましい。
【０１７２】
図１１及び１６に示すように、ノズル９６の１つの設計は、矩形状の部品を切断するため、冷却流体を放出する４つの小径のオリフィス２０１、２０２、２０３、２０４を有するヘッド２００を備える。好ましくは、オリフィスは直径≦ｌｍｍを有する。各オリフィス２０１、２０２、２０３、２０４は、切断の１つの方向のために使用される。開口部２０５を通して出射されるレーザ光９４がペリメーター通気穴６０（例えば、９０度の回転）の角部に近づく際、制御システム（図示せず）は徐々に１つのオリフィスをオフにし、切断を行うための別のいずれかをオンにして垂直方向に、例えば、第１のカットを生成する。あるいは、ヘッド２００は、垂直方向に移動する必要はない。すなわち、オリフィス２０１、２０２、２０３及び２０４はヘッド２００の周囲に互いに９０度に配置されるように示されているが、このようなことは場合によって必要はない。
【０１７３】
４つの冷却オリフィス２０１〜２０４の上述の構成は、ほぼ矩形の部分を切断するために有利であるが、別の配置も可能である。例えば、図１６に示すように、第１のオリフィス２０１が図示の位置にあってもよいが、その後、第２のオリフィス２１２は、そこから時計回り１２０°位置に位置しても、第３のオリフィス２１３は、第２のオリフィス２１２から時計回りに他の９０°の位置に位置してもよい。このように、オリフィスは三角形のパターンを切断するために使用することができ、ヘッド２００を移動させることにより、例えば、レーザオリフィス２０５と第１冷却オリフィス２０１を有する第１の方向に同一直線上に移動させ、次に、上方に（図１６に示す方向）レーザオリフィス２０５と第２のオリフィス２１２の間に延びる同一線上に移動させ、次に、下方向に（図１６に示す方向）レーザオリフィス２０５及び第３のオリフィス２１３の間に延びる同一線上に移動させることができる。もちろん、冷却オリフィスは、任意の所望の数で、様々な形状のペリメーター通気穴６０を収容するために使用されてもよい。
【０１７４】
図１７に示すように、ノズルの別の設計は、冷却オリフィス２０１を有するヘッド２００、及び回転機構（示さないが、矢印２１５の方向にヘッド２００を回してもよい）を備える。これは冷却オリフィス２０１がオリフィス２０５から出射されたレーザ光をたどるようにして、ヘッド２００がペリメーター通気穴６０の隅を通って移動される。図１０、１１、１６、１７から分かるように、レーザ及び冷却ノズルは別個の又は同じヘッドを通して配送されてもよい。
【０１７５】
ＣＯ2レーザの別の利点は、レーザビームがガラス間の引力を低下させるかもしれないフレキシブルガラスの担体の局所加熱を生成することである。レーザ加熱は、抽出処理が容易になり、フレキシブルな可撓性ガラスの局部跳ね上げを誘発することができる。
【０１７６】
（薄板／担体製品と使用方法）
以上、１つの所望部分５６が担体１０に結合している薄板２０から形成された状況について説明した。しかし、所望部分５６は、任意の所望の数で、薄板２０の大きさと所望部分５６の大きさに応じて、担体１０に結合された薄板２０から製造することができる。例えば、薄板は、第２世代のサイズ以上であってもよく、例えば、第３世代、第４世代、第５世代、第８世代以上（例えば、１００ｍｍ×１００ｍｍから３メートル×３メートル以上のシートサイズ）。ユーザがサイズ、数、及び形状の点で所望部分５６の配置を決定することを可能にするために、例えば、ユーザが担体１０に結合された１つの薄板２０を作製したいと思う場合、図１３及び１４に示すように、薄板２０が供給されてもよい。より具体的には、薄板２０と担体１０を有する物品２が供給されている。薄板２０は、非結合領域５０を囲んで結合領域４０の担体１０に結合されている。
【０１７７】
結合領域４０は、薄板２０のペリメーターに配置されている。結合領域４０は、処理流体が閉じ込められないように物品２のペリメーターにて薄板２０と担体１０との間に隙間を封止されることが有利である。それがそうでなければ、閉じ込められた処理流体は物品２が搬送されるまでの後発処理を汚染する可能性があるためである。
【０１７８】
非結合領域５０は、上述した方法又は材料のいずれかによって製造されることができる。しかし、特に、より高い温度で薄板２０に結合され得るが、バイス処理中に予想される温度での薄板２０との非結合性を維持する材料からなる解放層で担体を被覆することが適切である。例えば、解放層３０は、例えば、酸化膜などの無機材料を用いることができる。例えば、材料は、以下のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｆ−ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｆ−ＳｎＯ2、Ｂｉ2Ｏ3、ＡＺＯ、ＧＡＯ、Ｇａ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｐｒ6Ｏ11、Ｐｒ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、ＷＯ3、ＨｆＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｄ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＣｅＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＴｉＯ2、Ｔｉ3Ｏ5、Ｆ−ＴｉＯ2、ＴｉＮ（チタンナイトライド）、ＴｉＯＮ（チタニウムオキシナイトライド）、ＮｉＯ、ＺｎＯ又はこれらの組み合わせの１つ以上から選択することができる好適な金属としては、例えば、アルミニウム、モリブデン及びタングステンが挙げられる。かかる材料は、約４５０〜６００℃の温度に加熱されたときに薄いガラス板２０と結合しない。しかし、例えば、所定の温度（≧６２５℃）に、又は、代替的に薄いガラス板の歪点の１００度以内の温度に、もしくは、いくつかの実施形態で薄いガラス板の歪点の５０度以内の温度に加熱されたとき、薄いガラス板２０と結合するだろう。特定の例において、スパッタされた金属には、例えばＴｉ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｇが使用されてもよい。よって、物品２が約４５０〜６００℃までの温度で処理された後でも、非結合領域５０は、薄板２０の一部を解放するその能力を維持するであろう。一方、解放層３０の部分は、選択的に所定の温度に加熱することにより、薄いガラス板２０に結合されてもよい。このような局所的な加熱は、例えば、レーザや、他のラスタ化の熱源、加熱ワイヤ、又は誘導加熱器を通して達成することができる。非結合領域に適した他の材料は、一般的には、金属酸化物、金属窒化物、又は金属窒化物を含み、金属成分は、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｓｃ、Ｗ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｄ、Ｔａ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｍｏ又はこれらの組み合わせを含む。
【０１７９】
次に説明する１つの具体的な方法は、薄板２０が薄板２０の周囲で担体１０に結合されている後に、結合領域４０の種々の形状が形成されることを可能にする機能を達成する方法である。この特定の方法は、スパッタ法やＰＥＣＶＤによって担体１０（例えば、コーニング社のＥａｇｌｅ  ｃｏｄｅガラスなどのガラス製）上に約１００〜５００ｎｍ厚のシリコン膜を堆積させ、続いて、シリコン膜表面の熱的脱水素化、そして、薄板２０の裏面に、厚さ５００ｎｍの金属膜１００をスパッタリングすることにより、解放層３０を形成することを含む。金属は、それが高温（例えば、≧６００℃）にてシリコンでシリサイドを形成して、非結合領域を作成するために、スパッタリングに起因する結晶粒径による十分な表面粗度（例えば、Ｒａ≧２ｎｍ）を有するように選択される。レーザ照射による担体１０を通した局所的な加熱は、シリコンと金属を反応させ、耐熱シリサイドを形成して結合領域４０を作成する。好適な金属としては、アルミニウム、モリブデン、タングステンが挙げられるが、それらに限定されない。
【０１８０】
１つの物品２上の所望部分５６の所望の数を作成するためには、結合した輪郭線４２に囲まれた非結合領域５０の所望の数が作られる。図１５参照。結合した輪郭線４２は、薄板２０に対して気密的に封止する所定の温度に解放層３０を局所的に加熱するレーザを所望の形状に選択的にトレースすることにより、選択的に形成されることができる。次いで、物品２は、輪郭線４２によって画定された領域内のデバイスを形成するように処理される。デバイス処理の後、所望部分５６は、前述の方法のいずれかによって担体１０から分離されることができる。担体から所望部分５６をスライドオフすることが望ましい場合、物品２は、例えば、任意のパターンや破線５のサブセットに沿って、隣接する輪郭線４２の適切なものの間をダイシングすることにより、より少ない数の小片にダイシングされてもよい。別の方法として、物品２は、周辺の通気が所望部分５６のペリメーター５７確定するペリメーター通気穴と交差するように作られたラインに沿ってダイシングされることができる。このようにして、図８及び９に関連して上述したものに類似するが、少ないステップは、担体から所望部分５６をスライドオフするために必要とされる。物品２がダイシングされた後に、薄板２０上のデバイスの更なる処理が施される可能性がある。
【０１８１】
（結論）
気密性の物品のテスト（この場合は担体上の薄いガラス）は、密封された物品の任意の領域の液体や気体の侵入又は侵出を視覚的に又は光学的に測定することを含む、いくつかの方法によって達成されることができる。
【０１８２】
本発明は、特に任意の「好ましい」実施形態、上述した実施例は単に本発明の種々の原理を明確に理解するために記載され、単に可能な実施態様の例であることが強調されるべきである。多くの変形及び修正が本発明の精神及び種々の原理から実質的に逸脱することなく、本発明の上述した実施形態になされ得る。すべてのそのような変更及び変形は本開示及び添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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