无碱玻璃基板、层叠基板和玻璃基板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种磨削率高且在将硅基板与玻璃基板贴合的热处理工序中在所述硅基板产生的残留应变小的无碱玻璃基板。本发明专利技术的无碱玻璃基板以氧化物基准的摩尔百分比计含有11.0％以上的Al2O3、8.0％以上的B2O3、1％以上的SrO，且在100℃～200℃下的平均热膨胀系数α100/200为3.10ppm/℃～3.70ppm/℃，杨氏模量为76.0GPa以下，密度为2.42g/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无碱玻璃基板、层叠基板和玻璃基板的制造方法
本专利技术涉及无碱玻璃基板、层叠基板和玻璃基板的制造方法。
技术介绍
芯片级封装(CSP)等的图像传感器已知有在硅基板上贴附玻璃基板进行保护的方式。例如，在专利文献1中公开了使基于热膨胀的伸长率接近与玻璃接合的硅基板的基于热膨胀的伸长率的硅底座用玻璃。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3153710号公报
技术实现思路
在半导体组装工序中，分别将晶片状态的硅基板和玻璃基板切断后，将硅基板和玻璃基板贴合，进行芯片接合、引线接合和模塑等一系列的组装工序。近年来，也提出了通过晶片级封装技术进行的组装，该晶片级封装技术是在晶片状态下将硅基板和玻璃基板贴合进行组装工序后进行切断。为了将硅基板和玻璃基板贴合，要求板厚偏差(TTV)小、平坦性高的玻璃基板。但是，当前的玻璃成型技术难以得到期望的板厚偏差、平坦性，因此，需要将所成型的玻璃基板进行磨削而改善板厚偏差、平坦性。图像传感器所使用的玻璃基板是在将通过浮法等制造的坯板外形加工成晶片状态后，通过用于除去晶片表层部的应变而将晶片的外形尺寸调整到标准内的磨削加工(磨削，lapping)工序以及除去晶片表层部的微裂纹、降低表面粗糙度的研磨加工(抛光，polishing)工序等进行加工。为了生产率良好地得到板厚偏差小、平坦性高的玻璃基板，要求磨削工序中的高的磨削率(磨削レート)。另外，为了将硅基板和玻璃基板贴合，需要热处理工序。在热处理工序中，例如使在200℃～400℃的温度将硅基板和玻璃基板贴合而成的层叠基板降温至室温。此时，如果硅基板和玻璃基板的热膨胀系数存在差异，则成为因热膨胀量的差异而导致硅基板产生大的残留应变(残留变形)的原因。进而，在晶片级封装技术中，由于以晶片状态将硅基板和玻璃基板贴合，因此，即使是以往并不是问题的热膨胀系数之差，也容易在硅基板产生残留应变。在专利文献1中提出了一种硅底座用玻璃，其特征在于，玻璃的基于热膨胀的伸长率α1跟与玻璃接合的硅基材的基于热膨胀的伸长率α2的比率α1/α2为0.8～1.2的范围的值。但是，在专利文献1所公开的实施例的玻璃中，热膨胀系数与硅基板的一致性不充分，在晶片级封装技术中容易在硅基板发生残留应变。因此，本专利技术提供磨削率高且在将硅基板和玻璃基板贴合的热处理工序中在硅基板产生的残留应变小的玻璃基板和玻璃基板的制造方法。另外，本专利技术提供使用该玻璃基板的层叠基板。另外，本专利技术提供玻璃基板、层叠基板或玻璃基板的制造方法，所述玻璃基板是用于半导体制造工艺用支撑基板和罩玻璃中的至少一者的玻璃基板，磨削率高、加工性优异。本专利技术人等发现通过使玻璃的组成以及热膨胀系数、杨氏模量和密度等特性为特定范围，能够得到磨削率高且热膨胀系数与硅基板相匹配的玻璃基板，从而完成本专利技术。本专利技术的玻璃基板的特征在于，是无碱玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分比计含有11.0％以上的Al2O3、8.0％以上的B2O3、1％以上的SrO，且在100℃～200℃下的平均热膨胀系数α100/200为3.10ppm/℃～3.70ppm/℃，杨氏模量为76.0GPa以下，密度为2.42g/cm3以上。本专利技术的玻璃基板的特征在于，磨损度为55以上，是用于半导体制造工艺用支撑基板和罩玻璃中的至少一者的无碱玻璃基板。本专利技术的层叠基板的特征在于：是将所述无碱玻璃基板和硅基板层叠而成。本专利技术的无碱玻璃基板的制造方法的特征在于，包括如下工序：熔解工序，对玻璃原料进行加热而得到熔融玻璃，澄清工序，从所述熔融玻璃除去气泡，成型工序，将所述熔融玻璃制成板状而得到玻璃带，以及缓冷工序，将所述玻璃带缓冷至室温状态；得到的玻璃基板的组成以氧化物基准的摩尔百分比计含有11.0％以上的Al2O3、8.0％以上的B2O3、1％以上的SrO，所述得到的玻璃基板的组成与所述缓冷工序中的所述玻璃带的粘度成为1013d·Pa·s的温度至成为1014.5d·Pa·s的温度的平均冷却速度R(单位：℃/分钟)满足以下的条件(1)～条件(3)。条件(1)：0.0181×(SiO2的含量)+0.0004×(Al2O3的含量)+0.0387×(B2O3的含量)+0.0913×(MgO的含量)+0.1621×(CaO的含量)+0.1900×(SrO的含量)+0.2180×(BaO的含量)+0.0424×(ZnO的含量)+0.0391×log10R为3.10～3.70条件(2)：0.0218×(SiO2的含量)+0.0302×(Al2O3的含量)+0.0181×(B2O3的含量)+0.0330×(MgO的含量)+0.0351×(CaO的含量)+0.0488×(SrO的含量)+0.0634×(BaO的含量)+0.0419×(ZnO的含量)为2.42以上条件(3)：0.677×(SiO2的含量)+1.598×(Al2O3的含量)－0.220×(B2O3的含量)+1.466×(MgO的含量)+1.135×(CaO的含量)+0.667×(SrO的含量)+0.298×(BaO的含量)+1.027×(ZnO的含量)为76.0以下[在条件(1)～(3)中，SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的含量为以得到的玻璃中所含有的氧化物基准的摩尔百分比表示来表现的含量。]本专利技术能够提供磨削率高、加工性优异且热膨胀系数与硅基板相匹配的玻璃基板、层叠基板或玻璃基板的制造方法。另外，本专利技术能够提供玻璃基板、层叠基板或玻璃基板的制造方法，所述玻璃基板是用于半导体制造工艺用支撑基板和罩玻璃中的至少一者的玻璃基板，磨削率高、加工性优异。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)是贴合前的截面图，图1(B)是贴合后的截面图。图2表示将由式(1)求出的值与α100/200的值的误差进行图表化而得的图。图3表示将由式(2)求出的值与密度的误差进行图表化而得的图。图4表示将由式(3)求出的值与杨氏模量的误差进行图表化而得的图。图5表示将由式(4)求出的值与α200/300/α50/100的值的误差进行图表化而得的图。图6表示将由式(5)求出的值与α200/300－α50/100的值的误差进行图表化而得的图。具体实施方式以下，对本专利技术的一个实施方式进行说明。应予说明，在本说明书中，只要没有特别说明，则玻璃基板和其制造方法中的各成分的含量以氧化物基准的摩尔百分比表示。另外，在本说明书中，只要没有特别规定，则表示数值范围的“～”以包含其前后所记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。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)所示的由本专利技术得到的玻璃基板G1与硅基板10将树脂20夹在中间，例如在200℃～400℃的温度进行贴合，得到图1(B)所示的层叠基板30。作为硅基板10，例如可使用晶片(例如硅晶片等含有硅作为成分的晶片)。树脂20只要可耐受200℃～400℃的温度就可以为任意的树脂。本专利技术的玻璃基板为无碱玻璃基板。无碱玻璃基板优选碱金属氧化物的含量为0％～0.1％。碱金属氧化物的含量更优选为0.05％以下，进一步优选为0.02％以下，特别优选实质上不含碱金属氧化物。如果碱金属氧化物的含量为0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无碱玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分比计含有11.0％以上的Al2O3、8.0％以上的B2O3、1％以上的SrO，且在100℃～200℃下的平均热膨胀系数α100/200为3.10ppm/℃～3.70ppm/℃，杨氏模量为76.0GPa以下，密度为2.42g/cm3以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.25 JP 2016-104652;2016.08.05 JP 2016-154681.一种无碱玻璃基板，以氧化物基准的摩尔百分比计含有11.0％以上的Al2O3、8.0％以上的B2O3、1％以上的SrO，且在100℃～200℃下的平均热膨胀系数α100/200为3.10ppm/℃～3.70ppm/℃，杨氏模量为76.0GPa以下，密度为2.42g/cm3以上。2.根据权利要求1所述的无碱玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分比计为下述的组成，SiO2：50％～75％，Al2O3：11.0％～16％，B2O3：8.0％～16％，MgO：0％～10％，CaO：0％～10％，SrO：1％～10％，BaO：0％～10％，ZnO：0％～10％。3.根据权利要求1或2所述的无碱玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔百分比计，MgO和CaO的合计含量为1.0％以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，200℃～300℃的平均热膨胀系数α200/300除以50℃～100℃的平均热膨胀系数α50/100而得到的值α200/300/α50/100为1.15～1.35。5.根据权利要求1～3中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，200℃～300℃的平均热膨胀系数α200/300除以50℃～100℃的平均热膨胀系数α50/100而得到的值α200/300/α50/100为1.15以上且小于1.20。6.根据权利要求1～5中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，从200℃～300℃的平均热膨胀系数α200/300减去50℃～100℃的平均热膨胀系数α50/100而得到的值α200/300－α50/100为0.30～1.20。7.根据权利要求1～6中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，玻璃化转变点为680℃以上。8.根据权利要求1～7中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，磨损度为55以上。9.根据权利要求1～8中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，维氏硬度为600以下。10.根据权利要求1～9中任一项所述的无碱玻璃基板，用于半导体制造工艺用支撑基板和罩玻璃中的至少一者。11.根据权利要求1～10中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，至少一个主表面的面积为0.03m2以上。12.根据权利要求1～11中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，厚度为1.0mm以下。13.根据权利要求1～12中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，玻璃基板中所含的0.5μm～1mm的瑕疵的密度为1个/cm2以下。14.根据权利要求1～13中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，下述式(1)所示的值为3.10～3.70，式(1)：0.0181×(SiO2的含量)+0.0004×(Al2O3的含量)+0.0387×(B2O3的含量)+0.0913×(MgO的含量)+0.1621×(CaO的含量)+0.1900×(SrO的含量)+0.2180×(BaO的含量)+0.0424×(ZnO的含量)+0.0391×(12.3+log1060－log10η)式(1)中，SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的含量为以得到的玻璃中所含有的氧化物基准的摩尔百分比表示的含量，η为虚拟粘度，单位为d·Pa·s。15.根据权利要求1～14中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，下述式(2)所示的值为2.42以上，式(2)：0.0218×(SiO2的含量)+0.0302×(Al2O3的含量)+0.0181×(B2O3的含量)+0.0330×(MgO的含量)+0.0351×(CaO的含量)+0.0488×(SrO的含量)+0.0634×(BaO的含量)+0.0419×(ZnO的含量)式(2)中，SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的含量为以得到的玻璃中所含有的氧化物基准的摩尔百分比表示的含量。16.根据权利要求1～15中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，下述式(3)所示的值为76.0以下，式(3)：0.677×(SiO2的含量)+1.598×(Al2O3的含量)－0.220×(B2O3的含量)+1.466×(MgO的含量)+1.135×(CaO的含量)+0.667×(SrO的含量)+0.298×(BaO的含量)+1.027×(ZnO的含量)式(3)中，SiO2、Al2O3、B2O3...

【专利技术属性】
技术研发人员：野村周平，小野和孝，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP