玻璃基板、层叠基板和层叠体制造技术

本发明专利技术的玻璃基板，作为基本组成，以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有SiO2：58～75％、Al2O3：4.5～16％、B2O3：0～6％、MgO：0～6％、CaO：0～6％、SrO：5～20％、BaO：5～20％、MgO+CaO+SrO+BaO：15～40％，碱金属氧化物的含量以氧化物基准的摩尔百分比表示为0～0.1％，50℃～350℃的平均热膨胀系数α为56～90(×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃基板、层叠基板和层叠体
本专利技术涉及玻璃基板、层叠基板和层叠体。
技术介绍
在半导体设备领域，设备的集成度增加，另一方面，设备不断小型化。随之，对具有高集成度的设备的封装技术的需求不断提高。近年来，对原尺寸晶片状态的玻璃基板贴合硅基板的晶片级封装技术备受关注。作为晶片级封装使用的玻璃基板，例如，可举出扇出型晶片级封装用的支承玻璃基板等(例如，参照专利文献1)。在扇出型晶片级封装中，玻璃基板隔着树脂等剥离层与硅基板贴合，硅基板被树脂包埋。通过照射紫外线，使玻璃基板与被树脂包埋的硅基板剥离。被剥离的玻璃基板再次被利用。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2015－78113号公报专利文献2:日本特开平8－333133号公报
技术实现思路
为了使玻璃基板与硅基板贴合，需要热处理工序。在热处理工序中，例如，在200℃～400℃的温度下将剥离层夹在中间而贴合玻璃基板与硅基板，由此形成层叠基板，缓冷至室温。此时，如果玻璃基板和硅基板的热膨胀系数存在大的差异，则因热膨胀率的差异，玻璃基板和硅基板产生大的残余应变(残余变形)，层叠基板容易变形、破损。另外，如果硅基板含有碱离子，则作为半导体设备施加栅压时因碱离子使电场分布变化，以至于难以发挥开关功能。因此，在热处理工序中要求碱离子不从玻璃基板向硅基板扩散。此外，如果玻璃基板的表面有污染物、异物，则难以与硅基板贴合，优选在利用HCl、HF等酸性溶液清洗后与硅基板贴合。另外，在扇出型晶片级封装中，为了再次利用被剥离的玻璃基板，利用HCl、HF等酸性溶液除去附着于玻璃基板的剥离层。因此，要求玻璃基板具有对HCl、HF等酸性溶液的化学耐久性。在专利文献1中，公开了在20～200℃的温度范围的平均线热膨胀系数为50×10－7～66×10－7/℃的支承玻璃基板，但由于含有5质量％以上的Na2O、K2O等碱金属氧化物，所以在热处理工序中碱离子容易向半导体基板扩散。在专利文献2中，公开了在0～300℃的温度范围的线热膨胀率为60～90×10－7/℃的玻璃，但对酸性溶液的化学耐久性不充分。目前为止，没有能够全部解决下述3个课题的玻璃基板、层叠基板和层叠体，所述课题是：(1)对酸性溶液的化学耐久性好，(2)在使玻璃基板与硅基板贴合的热处理工序中碱离子不易向硅基板扩散，(3)在热处理工序中层叠基板产生的残余应变小。本专利技术提供全部解决上述的3个课题的玻璃基板、层叠基板和层叠体。本专利技术的玻璃基板，作为基本组成，以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有下述成分：SiO2：58～75％，Al2O3：4.5～16％，B2O3：0～6％，MgO：0～6％，CaO：0～6％，SrO：5～20％，BaO：5～20％，MgO+CaO+SrO+BaO：15～40％，碱金属氧化物的含量以氧化物基准的摩尔百分比表示为0～0.1％，50℃～350℃的平均热膨胀系数α为56～90(×10－7/℃)。本专利技术的层叠基板是层叠上述的玻璃基板和硅基板而形成的。本专利技术的层叠体是通过在构成上述层叠基板的玻璃基板上贴合其它的玻璃基板而形成的。本专利技术的一个方式涉及的玻璃基板对酸性溶液的化学耐久性好。另外，在使玻璃基板与硅基板贴合的热处理工序中，碱离子不易向硅基板扩散，层叠基板产生的残余应变小。附图说明图1(A)和图1(B)表示与硅基板贴合的本专利技术的一个实施方式的玻璃基板，图1(A)表示贴合前的截面图，图1(B)表示贴合后的截面图。图2是本专利技术的一个实施方式的层叠基板的截面图。图3是例1～例6的外观照片。图4是例7～例11的外观照片。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式进行详细说明。本说明书中的表示数值范围的“～”以包含记载在其前后的数值作为下限值和上限值的含义使用，只要没有特别限定，则以下在本说明书中“～”采用同样的含义。首先，对本专利技术的一个实施方式的玻璃基板进行说明。图1(A)和图1(B)是与硅基板贴合的本专利技术的一个实施方式的玻璃基板的截面图。图1(A)所表示的本专利技术的一个实施方式的玻璃基板G1与硅基板10之间隔着剥离层20例如在200℃～400℃的温度下贴合，得到图1(B)所表示的层叠基板30。作为硅基板10，例如，使用原尺寸的硅晶片、硅芯片。剥离层20例如为可耐受200～400℃的温度的树脂。本专利技术的一个实施方式的玻璃基板通过与硅基板贴合而使用。例如，用于扇出型晶片级封装用的支承玻璃基板、利用晶片级封装的对元件的小型化有效的MEMS、CMOS、CIS等图像传感器用的玻璃基板、具有贯通孔的玻璃基板(玻璃中介层；GIP)、和半导体背面研磨用的支承玻璃等，特别适合用作扇出型晶片级封装用的支承玻璃基板。图2是将本专利技术的一个实施方式的玻璃基板作为扇出型晶片级封装用支承玻璃基板使用的本专利技术的一个实施方式的层叠基板的截面图。在扇出型晶片级封装中，例如，通过在200℃～400℃的温度下，将玻璃基板G2和硅基板40(例如硅芯片)隔着树脂等剥离层50层叠，进一步用树脂60包埋硅基板40而得到层叠基板70。其后，透过玻璃基板G2对剥离层50照射紫外线，使玻璃基板G2与被树脂60包埋的硅基板40剥离。被剥离的玻璃基板G2被再次利用。被树脂60包埋的硅基板40利用铜线等而进行配线。本专利技术的一个实施方式涉及的玻璃基板如下所述对酸性溶液的化学耐久性高，因此适合作为被再次利用的扇出型晶片级封装用的支承玻璃基板。本专利技术的一个实施方式的玻璃基板，其特征在于，作为基本组成，以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有下述成分：SiO2：58～75％，Al2O3：4.5～16％，B2O3：0～6％，MgO：0～6％，CaO：0～6％，SrO：5～20％，BaO：5～20％，MgO+CaO+SrO+BaO：15～40％。SiO2是形成玻璃的骨架的成分。如果SiO2的含量为58％以上，则对HCl、HF等酸性溶液和NaOH等碱性溶液的化学耐久性高。另外，耐热性、耐候性良好。SiO2的含量优选为60％以上，更优选为64％以上。另一方面，如果SiO2的含量为75％以下，则玻璃熔解时的粘性不会过高，熔融性良好。如果熔融性良好，则在低的温度下能够熔解，由此抑制燃料的使用量，熔解窑不易受损。SiO2的含量优选为70％以下，更优选为68％以下。如果Al2O3的含量为4.5％以上，则对HCl、HF等酸性溶液和NaOH等碱性溶液的化学耐久性高。另外，耐候性、耐热性良好，杨氏模量高。Al2O3的含量优选为5.0％以上，更优选为5.5％以上，进一步优选为5.8％以上。另一方面，如果Al2O3的含量为16％以下，则玻璃熔解时的粘性不会过高，熔融性良好。另外，能够降低失透温度，能够稳定地进行成型。Al2O3的含量优选为10％以下，更优选为8％以下，进一步优选为7％以下。B2O3不是必需成分，但通过含有它，玻璃熔解时的粘性不会过高，熔融性良好。另外，能够降低失透温度，能够稳定地进行成型。并且，杨氏模量高，能够抑制在制造玻璃基板时的后述的缓冷工序中产生的玻璃基板的翘曲、裂纹。B2O3的含量优选为1％以上，更优选为2％以上。另一方面，如果B2O3的含量为6％以下，则能够提高玻璃化转变温度Tg。B2O3的含量优选为5％以下，更优选为4％以下，进一步优选为3％以下。MgO不是必需成分，但通过含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃基板，作为基本组成，以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有以下成分：SiO2：58～75％，Al2O3：4.5～16％，B2O3：0～6％，MgO：0～6％，CaO：0～6％，SrO：5～20％，BaO：5～20％，MgO+CaO+SrO+BaO：15～40％，碱金属氧化物的含量以氧化物基准的摩尔百分比表示为0～0.1％，50℃～350℃的平均热膨胀系数α为56×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.02 JP 2015-1965481.一种玻璃基板，作为基本组成，以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有以下成分：SiO2：58～75％，Al2O3：4.5～16％，B2O3：0～6％，MgO：0～6％，CaO：0～6％，SrO：5～20％，BaO：5～20％，MgO+CaO+SrO+BaO：15～40％，碱金属氧化物的含量以氧化物基准的摩尔百分比表示为0～0.1％，50℃～350℃的平均热膨胀系数α为56×10－7/℃～90×10－7/℃。2.根据权利要求1所述的玻璃基板，其中，利用下述式(1)求得的值为56～90，下述式(1)表示以氧化物基准的摩尔百分比表示的各氧化物的含量的比例关系，0.174×(SiO2的含量)－0.012×(Al2O3的含量)+0.317×(B2O3的含量)+0.988×(MgO的含量)+1.715×(CaO的含量)+2.011×(SrO的含量)+2.251×(BaO的含量)+0.076(1)。3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分比表示，SiO2和Al2O3的合计含量为65％以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃基板，其中，在温度90℃、浓度0.1当量的HCl溶液中浸渍20小时后的每单位面积的重量减少量为0.3mg/cm2以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃基板，其中，在温度25℃、浓度5％...

【专利技术属性】
技术研发人员：塙优，小野和孝，泽村茂辉，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP