玻璃组合物制造技术

本发明专利技术提供一种具有合适的热膨胀系数和转变温度，满足半导体制造领域应用的玻璃组合物。玻璃组合物，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：43～63％；B2O3：0～15％；Al2O3：2～15％；RO：16～60％，其中(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.2～5.0，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO的合计含量。通过合理的组分设计，本发明专利技术获得的玻璃组合物具有合适的热膨胀系数和转变温度，适用于半导体制造领域。适用于半导体制造领域。

【技术实现步骤摘要】
玻璃组合物


[0001]本专利技术涉及一种玻璃组合物，尤其是涉及一种转变温度和热膨胀系数满足半导体制造领域的玻璃组合物。

技术介绍

[0002]近年来，随着半导体制造领域的不断发展，用于晶圆制造过程中的衬底材料也变得多元化。其中玻璃材料作为衬底材料时可以采用光剥离工艺，光剥离工艺与加热剥离工艺相比，可以大幅度降低工艺时间和剥离成本，同时避免了芯片晶圆在高温下烘烤，提升了芯片制程的良品率。因此，针对适用于半导体制造领域的玻璃组合物的需求也越来越多。但是，衬底材料一般是和树脂材料进行结合，这就需要衬底材料的热膨胀系数与树脂材料相匹配，否则在芯片制造流程中经历高低温变化时，晶圆会发生翘曲变形，导致芯片报废。另一方面，若玻璃的转变温度较低，玻璃的耐热性下降，在高温制程中容易出现软化形变。若玻璃的转变温度过高，会对精密退火设备耐热性产生设计上的困难，造成精密退火设备可靠性下降，尤其是口径大于450mm的玻璃毛坯进行精密退火时，需要长时间在转变温度条件下保温，若转变温度过高，会大幅度降低精密退火设备的可靠性，从而影响热膨胀系数及热膨胀系数精度。

技术实现思路

[0003]基于以上原因，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有合适的热膨胀系数和转变温度，满足半导体制造领域应用的玻璃组合物。
[0004]本专利技术解决技术问题采用的技术方案是：
[0005](1)玻璃组合物，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：43～63％；B2O3：0～15％；Al2O3：2～15％；RO：16～60％，其中(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.2～5.0，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO的合计含量。
[0006](2)根据(1)所述的玻璃组合物，其组分以重量百分比表示，还含有：ZrO2：0～8％；和/或Rn2O：0～8％；和/或Ln2O3：0～8％；和/或ZnO：0～8％；和/或TiO2：0～5％；和/或P2O5：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，Ln2O3为La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO2、CeO2中的一种或多种。
[0007](3)玻璃组合物，含有SiO2、Al2O3和碱土金属氧化物，其组分以重量百分比表示，还含有0～15％的B2O3，其中(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.2～5.0，所述玻璃组合物的热膨胀系数α
20
‑
300℃
为50
×
10
‑7/K～68
×
10
‑7/K，转变温度T
g
为620℃～760℃。
[0008](4)根据(3)所述的玻璃组合物，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：43～63％；和/或Al2O3：2～15％；和/或RO：16～60％；和/或ZrO2：0～8％；和/或Rn2O：0～8％；和/或Ln2O3：0～8％；和/或ZnO：0～8％；和/或TiO2：0～5％；和/或P2O5：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO的合计含量，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，Ln2O3为La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO2、CeO2中的一种或多种。
[0009](5)根据(1)～(4)任一所述的玻璃组合物，其组分以重量百分比表示，满足以下6种情形中的一种或多种：
[0010]1)(Al2O3+CaO)/SiO2为0.1～0.65，优选(Al2O3+CaO)/SiO2为0.15～0.55，更优选(Al2O3+CaO)/SiO2为0.2～0.5，进一步优选(Al2O3+CaO)/SiO2为0.25～0.45；
[0011]2)SiO2/(BaO+CaO)为1.0～4.0，优选SiO2/(BaO+CaO)为1.2～3.0，更优选SiO2/(BaO+CaO)为1.3～2.5，进一步优选SiO2/(BaO+CaO)为1.5～2.0；
[0012]3)(BaO+SrO)/SiO2为0.2～0.8，优选(BaO+SrO)/SiO2为0.25～0.7，更优选(BaO+SrO)/SiO2为0.3～0.65，进一步优选(BaO+SrO)/SiO2为0.35～0.6；
[0013]4)BaO/Al2O3为1.0～10.0，优选BaO/Al2O3为1.2～8.0，更优选BaO/Al2O3为1.5～5.0，进一步优选BaO/Al2O3为1.8～3.0；
[0014]5)SrO/BaO为0.02～0.8，优选SrO/BaO为0.05～0.6，更优选SrO/BaO为0.1～0.5，进一步优选SrO/BaO为0.1～0.4；
[0015]6)(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.5～4.0，优选(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.7～3.5，更优选(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为2.0～3.0。
[0016](6)根据(1)～(4)任一所述的玻璃组合物，其组分以重量百分比表示，其中：(ZnO+TiO2)/SrO为2.0以下，优选(ZnO+TiO2)/SrO为1.5以下，更优选(ZnO+TiO2)/SrO为1.0以下，进一步优选(ZnO+TiO2)/SrO为0.5以下；和/或Rn2O/BaO为0.6以下，优选Rn2O/BaO为0.5以下，更优选Rn2O/BaO为0.3以下，进一步优选Rn2O/BaO为0.1以下；和/或
[0017](Ln2O3+CaO)/BaO为0.15～1.5，优选(Ln2O3+CaO)/BaO为0.2～1.0，更优选(Ln2O3+CaO)/BaO为0.25～0.8，进一步优选(Ln2O3+CaO)/BaO为0.3～0.7，所述Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，Ln2O3为La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3中的一种或多种。
[0018](7)根据(1)～(4)任一所述的玻璃组合物，其组分以重量百分比表示，其中：SiO2：46～60％，优选SiO2：49～56％；和/或B2O3：0.5～10％，优选B2O3：1～7％；和/或Al2O3：4～13％，优选Al2O3：6～11％；和/或RO：20～50％，优选RO：25～45％，更优选RO：28～40％；和/或ZrO2：0～5％，优选ZrO2：0～2％；和/或Rn2O：0～5％，优选Rn2O：0～1％；和/或Ln2O3：0～5％，优选Ln2O3：0～2％；和/或ZnO：0～5％，优选ZnO：0～2％；和/或TiO2：0～3％，优选TiO2：0～1％；和/或P2O5：0～3％，优选P2O5：0～1％；和/或澄清剂：0～1％，优选澄清剂：0～0.8％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO的合计含量，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，Ln2O3为La2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.玻璃组合物，其特征在于，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：43～63％；B2O3：0～15％；Al2O3：2～15％；RO：16～60％，其中(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.2～5.0，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO的合计含量。2.根据权利要求1所述的玻璃组合物，其特征在于，其组分以重量百分比表示，还含有：ZrO2：0～8％；和/或Rn2O：0～8％；和/或Ln2O3：0～8％；和/或ZnO：0～8％；和/或TiO2：0～5％；和/或P2O5：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，Ln2O3为La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO2、CeO2中的一种或多种。3.玻璃组合物，其特征在于，含有SiO2、Al2O3和碱土金属氧化物，其组分以重量百分比表示，还含有0～15％的B2O3，其中(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.2～5.0，所述玻璃组合物的热膨胀系数α
20
‑
300℃
为50
×
10
‑7/K～68
×
10
‑7/K，转变温度T
g
为620℃～760℃。4.根据权利要求3所述的玻璃组合物，其特征在于，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：43～63％；和/或Al2O3：2～15％；和/或RO：16～60％；和/或ZrO2：0～8％；和/或Rn2O：0～8％；和/或Ln2O3：0～8％；和/或ZnO：0～8％；和/或TiO2：0～5％；和/或P2O5：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO的合计含量，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，Ln2O3为La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO2、CeO2中的一种或多种。5.根据权利要求1～4任一所述的玻璃组合物，其特征在于，其组分以重量百分比表示，满足以下6种情形中的一种或多种：1)(Al2O3+CaO)/SiO2为0.1～0.65，优选(Al2O3+CaO)/SiO2为0.15～0.55，更优选(Al2O3+CaO)/SiO2为0.2～0.5，进一步优选(Al2O3+CaO)/SiO2为0.25～0.45；2)SiO2/(BaO+CaO)为1.0～4.0，优选SiO2/(BaO+CaO)为1.2～3.0，更优选SiO2/(BaO+CaO)为1.3～2.5，进一步优选SiO2/(BaO+CaO)为1.5～2.0；3)(BaO+SrO)/SiO2为0.2～0.8，优选(BaO+SrO)/SiO2为0.25～0.7，更优选(BaO+SrO)/SiO2为0.3～0.65，进一步优选(BaO+SrO)/SiO2为0.35～0.6；4)BaO/Al2O3为1.0～10.0，优选BaO/Al2O3为1.2～8.0，更优选BaO/Al2O3为1.5～5.0，进一步优选BaO/Al2O3为1.8～3.0；5)SrO/BaO为0.02～0.8，优选SrO/BaO为0.05～0.6，更优选SrO/BaO为0.1～0.5，进一步优选SrO/BaO为0.1～0.4；6)(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.5～4.0，优选(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为1.7～3.5，更优选(SiO2+Al2O3)/(BaO+B2O3)为2.0～3.0。6.根据权利要求1～4任一所述的玻璃组合物，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：(ZnO+TiO2)/SrO为2.0以下，优选(ZnO+TiO2)/SrO为1.5以下，更优选(ZnO+TiO2)/SrO为1.0以下，进一步优选(ZnO+TiO2)/SrO为0.5以下；和/或Rn2O/BaO为0.6以下，优选Rn2O/BaO为0.5以下，更优选Rn2O/BaO为0.3以下，进一步优选Rn2O/BaO为0.1以下；和/或(Ln2O3+CaO)/BaO为0.15～1.5，优选(Ln2O3+CaO)/BaO为0.2～1.0，更优选(Ln2O3+CaO)/BaO为0.25～0.8，进一步优选(Ln...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛露路，匡波，郝良振，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：