用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板制造技术

技术编号:8134023 阅读:200 留言:0更新日期:2012-12-27 12:33
本发明专利技术提供可显著地抑制α射线的发生,且能够进行激光加工、与硅制部件的亲和性高的、用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板。本发明专利技术涉及玻璃基板,其特征在于,其具有多个贯通孔,α计数为0.05c/cm2·h以下,包含40wt%以上的SiO2,且Li2O的含量(wt%)+Na2O的含量(wt%)+K2O的含量(wt%)的总和为6.0wt%以下,50℃~350℃下的平均热膨胀系数在20×10-7/K~40×10-7/K的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板
技术介绍
为了应对高密度封装化所伴随的印刷电路基板的高密度化的要求,开发了层叠有多个印刷电路基板的多层印刷电路基板。在这种多层电路基板中,在树脂制的绝缘层上形成被称为导通孔(via hole)的直径100 μ m以下左右的微细贯通孔,在其内部实施镀覆,将在上下层叠的印刷电路基板之间的导电层彼此电连接。作为更容易地形成这种贯通孔的方法,在专利文献1、2中记载了隔着形成有多个贯通开口的掩模对绝缘层照射激光的方法。根据该方法,可以同时在树脂制的绝缘层上穿 出多个贯通孔,因此可更容易地形成贯通孔(导通孔)。另外,非专利文献I中,记载了可使用具有多个贯通孔的玻璃基板作为这种绝缘层的方案。另一方面,随着半导体器件的小型化、高速化、降低功耗的要求进一步提高,将由多个LSI形成的系统收存在一个封装体中的、将系统级封装(System-in-Package, SiP)技术与三维封装技术组合的三维SiP技术的开发也获得了进展。在该情况下,在引线键合技术中,由于无法对应微细的间距,因此需要使用了贯通电极的、被称为中介层(interposer)的中继基板。作为这种中继基板用的材料,考虑使用玻璃基板。例如,CMOS (互补型金属氧化物半导体Complementary Metal OxideSemiconductor)传感器或COX电荷稱合器件Charge Coupled Device)之类的半导体器件容易受到从封装用的窗玻璃放出的α射线的影响,有时会发生α射线导致的软错误(softerror)。因此,对于用于这种半导体器件的玻璃,要求尽可能减少放出α射线的放射性同位素、尤其是U (铀)和Th (钍)的存在量。在这种观点下,专利文献3、4中报告了可通过使用特定组成的磷酸盐系的玻璃来抑制α射线放出量的方案。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005-88045号公报专利文献2 :日本特开2002-126886号公报专利文献3 :日本特许第3283722号专利文献4 :日本特开2005-353718号公报非专利文献非专利文献I JPCA NEWS,第 16-25 页,2009 年 10 月
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述,专利文献3、4中记载了能够抑制α射线放出量的磷酸盐系玻璃。然而,通常磷酸盐系玻璃的加工性较差,较难通过激光加工形成微细的贯通孔。另外,专利文献3中记载了能够抑制α射线放出量的硼硅酸玻璃,但其热膨胀系数为47X10_VK以上,该值明显大于硅的热膨胀系数(约33Χ10_7/Κ)。因此,将这种玻璃应用于例如中介层之类的用于贯通电极的构成部件,并在中介层的上下设置硅芯片之类的导电性部件构成半导体器件时,会产生如下的问题。即,半导体器件受到应力时,由于玻璃基板与硅芯片的热膨胀系数的不匹配,导致有在导电性部件彼此之间产生接触不良、或者半导体器件自身出现破损的担心。如上所述,存在极难将专利文献3、4中记载的玻璃应用在用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板的问题。本专利技术是鉴于以上问题而作出的,在本专利技术中,其目的在于提供可显著地抑制α射线的发生、且能够进行激光加工、与硅制部件的亲和性高的、用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板。用于解决问题的方案 在本专利技术中,提供了以下的用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板。(I) 一种用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板,其特征在于,其具有多个贯通孔,α 计数为 O. 05c/cm2 · h 以下,包含40wt%以上的SiO2,且Li2O的含量(wt%)+Na20的含量(wt%)+K20的含量(wt%)的总和为6. 0wt%以下,500C 350°C下的平均热膨胀系数在20X 10〃/1( 40X 1(Γ7/Κ的范围。(2)根据(I)所述的玻璃基板,其特征在于,该玻璃基板实质上不含钡。(3)根据(I)或(2)所述的玻璃基板,其特征在于,该玻璃基板的Li2O的含量(wt%)+Na2O的含量(wt%) +K2O的含量(wt%)的总和为3. 5wt%以下。(4)根据(I) (3)中的任一项所述的玻璃基板,其特征在于,该玻璃基板具有70GPa以上的杨氏模量。(5)根据(I) (4)中的任一项所述的玻璃基板,其特征在于,所述贯通孔具有锥角为0.1° ^20°的范围的锥形形状。专利技术的效果在本专利技术中,可以提供可显著地抑制α射线的发生、且能够进行激光加工、与硅制部件的亲和性高的、用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板。附图说明图I为本专利技术的玻璃基板的贯通孔的放大剖视图的一个例子。图2为表示本专利技术的制造方法中使用的制造装置的一个结构的示意图。图3为表示本专利技术的制造方法的流程示意图。具体实施例方式以下详细说明本专利技术。基于本专利技术的用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板(以下简称为“本专利技术的玻璃基板”)的特征在于,其具有多个贯通孔,α计数为O.OSc/cm2·!!以下,包含40被%以上的SiO2, 50°C 350°C下的平均热膨胀系数为20Xl(rVK 40X10-VK的范围。本专利技术的玻璃基板的α计数为0.05c/cm2 *h以下。因此,即使将本专利技术的玻璃基板用于例如CMOS (互补型金属氧化物半导体Complementary Metal OxideSemiconductor)传感器或CCD (电荷稱合器件Charge Coupled Device)之类的半导体器件,也可抑制发生α射线导致的软错误的危险性。更优选为O.Olc/cm2·!!以下,特别优选低于 O. 002c/cm2 · ho测定α计数时可以使用市售的α射线测定装置、例如株式会社住化分析中心制造的α射线测定装置(LACS)进行测定。在这些装置中,使用比例计数器测定来自试样表面的α射线,通过将α射线使气体离子化而产生的脉冲电流转换为脉冲电压,并计数某个阈值以上的脉冲,可测定α计数。此处,在本专利技术中,为了将α计数抑制在上述范围内,尽可能降低玻璃中的放出α射线的放射性同位素、尤其是U (铀)和Th (钍)的含量。例如,在本专利技术的玻璃基板中, U (铀)和Th (钍)的含量均低于5质量ppb。另外,在本专利技术的玻璃基板中,Ba (钡)和/或Zr (锆)的含量也变得极少,其量均低于5质量ppm。这是因为,通常在Ba (钡)、Zr (错)的原料中,包含极微量的U (铀)和Th (钍)的可能性高。另外,本专利技术的玻璃基板包含40wt%以上的Si02。因此,与现有的磷酸盐系的玻璃相比,本专利技术的玻璃基板可以比较容易地进行利用激光的加工。进而,本专利技术的玻璃基板的50°C 350°C下的平均热膨胀系数(以下也简称为“热膨胀系数”)被调节至20X 10_7/ Γ40Χ 10_7/K的范围。因此,本专利技术的玻璃基板即使在硅晶圆上层叠,或者相反地在其上部层叠由硅构成的芯片,也很难产生玻璃基板与硅晶圆之间的剥离、或者很难产生硅晶圆的变形。尤其,玻璃基板的热膨胀系数优选为25X10_VlT38X10_VK的范围,更优选为30X10^35X10^的范围。在该情况下,会更进一步抑制剥离和/或变形。此外,在需要获得与母板等树脂基板的匹配时,玻璃基板的热膨胀系数优选在35X 10_7/ΙΓ40Χ 10_7/K的范围内。需要说明的是本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.20 JP 2010-0972281.一种用于形成半导体器件贯通电极的玻璃基板,其特征在于, 其具有多个贯通孔, α计数为O. 05c/cm2 · h以下, 包含40wt%以上的SiO2,且Li2O的含量(wt%)+Na2O的含量(wt%)+K20的含量(wt%)的总和为6. 0wt%以下, 500C 350°C下的平均热膨胀系数在20X 10-7/K 40X 10—VK...

【专利技术属性】
技术研发人员:小池章夫小野元司村上亮太菊川信也
申请(专利权)人:旭硝子株式会社
类型:
国别省市:

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