CN107108344A - 半导体用支承玻璃基板及使用其的层叠基板 - Google Patents

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Abstract

本发明的技术的课题在于通过发明出在半导体封装体的制造工序中难以绝缘破坏的支承玻璃基板而有助于半导体封装体的高密度安装。本发明的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，具有成为层叠半导体基板的一侧的第一表面和与第一表面相反侧的表面即第二表面，并在第一表面及第二表面中的至少一面上具有表面粗糙度Ra为0.3nm以上且表面粗糙度Rmax为100nm以下的粗糙面化区域。

Description

半导体用支承玻璃基板及使用其的层叠基板
技术领域
本发明涉及半导体用支承玻璃基板及使用其的层叠基板，具体而言，涉及在半导体封装体的制造工序中用于支承半导体基板的半导体用支承玻璃基板及使用其的层叠基板。
背景技术
对于便携电话、笔记本电脑、PDA(Personal Data Assistance)等便携型电子设备，要求小型化及轻量化。与此相伴随，这些电子设备中使用的半导体芯片的安装空间也受到严格限制，半导体芯片的高密度安装成为课题。因此，近年来，通过三维安装技术、即将半导体芯片彼此层叠、对各半导体芯片间进行布线连接，来谋求半导体封装体的高密度安装。
发明内容
发明要解决的课题
随着三维安装技术的进步，对半导体基板以数十nm水平的精度实施图案化，即使在仅发生数十nm的尺寸变化的情况下，也成为成品率降低的原因。为了抑制半导体基板的尺寸变化，使用用于支承半导体基板的支承玻璃基板是有效的，使用平坦的支承玻璃基板特别有效。
但是，若使用平坦的支承玻璃基板，则在半导体封装体的制造工序中容易产生由静电带来的问题。即，在半导体封装体的制造工序中，支承玻璃基板与平台反复接触剥离。若反复该接触剥离，则支承玻璃基板内的带电量增加而使引入绝缘破坏的可能性变高。另外，在支承玻璃基板与平台的热膨胀系数差大的情况下，在热工艺中因支承玻璃基板与平台的摩擦而使支承玻璃基板带电，从而还存在引起绝缘破坏的风险。若使支承玻璃基板绝缘破坏，则污染半导体基板而成为成本高的原因。
本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其技术课题在于通过发明出在半导体封装体的制造工序中难以绝缘破坏的支承玻璃基板而有助于半导体封装体的高密度安装。
用于解决课题的手段
本发明人等反复进行了各种实验，结果发现可以通过在玻璃基板的表面形成特定的粗糙面化区域来解决上述的技术课题，从而提出本发明。即，本发明的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，具有成为层叠半导体基板的一侧的第一表面和与第一表面相反侧的表面即第二表面，并在第一表面及第二表面中的至少一面上具有表面粗糙度Ra为0.3nm以上且表面粗糙度Rmax为100nm以下的粗糙面化区域。在此，“表面粗糙度Ra”和“表面粗糙度Rmax”是使用扫描型探针显微镜(例如Bruker公司制DimensionIcon)在5μm见方的面积进行测定得到的值。例如在玻璃基板的第二表面的整面形成粗糙面化区域的情况下，对玻璃基板的面内中央部和周边部(距离玻璃基板的端面约50mm内侧的部分)的9个位置在5μm见方的面积分别测定表面粗糙度Ra和Rmax时的平均值。
本发明的半导体用支承玻璃基板在至少一个表面具有表面粗糙度Ra为0.3nm以上的粗糙面化区域。由此，使支承玻璃基板与平台的接触面积变小，并且可以降低支承玻璃基板内的带电量。另一方面，若粗糙面化区域的表面粗糙度Rmax过大，则在支承玻璃基板产生微裂纹，使支承玻璃基板的强度容易降低。为此，本发明的半导体用支承玻璃基板将粗糙面化区域的表面粗糙度Rmax限制为100nm以下。
第二，本发明的半导体用支承玻璃基板优选使粗糙面化区域形成于第二表面。
第三，本发明的半导体用支承玻璃基板优选使粗糙面化区域形成于以面积比计为第二表面的5％以上。
第四，本发明的半导体用支承玻璃基板优选使粗糙面化区域形成于第一表面和第二表面这两个面。这样一来，不仅在使支承玻璃基板与平台接触时，而且在剥离半导体基板时也可以降低支承玻璃基板内的带电量。
第五，本发明的半导体用支承玻璃基板优选在粗糙面化区域内存在圆弧状的研磨痕。这样一来，不仅支承玻璃基板内的带电量降低，而且支承玻璃基板的整体板厚偏差也容易降低。
第六，本发明的半导体用支承玻璃基板优选使整体板厚偏差为3.0μm以下。这样一来，容易提高加工处理的精度。尤其可以提高布线精度，因此能够进行高密度的布线。另外，使支承玻璃基板的强度提高，并且支承玻璃基板及层叠基板不易破损。进而，可以增加支承玻璃基板的再利用次数。在此，“整体板厚偏差”为支承玻璃基板整体的最大板厚与最小板厚之差，例如可以利用神钢(Kobelco)科研公司制的Bow/Warp测定装置SBW－331ML/d进行测定。
第七，本发明的半导体用支承玻璃基板优选使板厚不足2.0mm且翘曲量为60μm以下。在此，“翘曲量”是指支承玻璃基板整体的最高位点与最小二乘焦点面之间的最大距离的绝对值和最低位点与最小二乘焦点面的绝对值的总和，例如可以利用神钢(Kobelco)科研公司制的Bow/Warp测定装置SBW－331ML/d进行测定。
第八，本发明的层叠基板优选为至少具备半导体基板和用于支承半导体基板的半导体用支承玻璃基板的层叠基板、且半导体用支承玻璃基板为上述的半导体用支承玻璃基板。
第九，本发明的层叠基板优选使半导体用支承玻璃基板在20～260℃时的平均热膨胀系数为50×10－7/℃以上、且半导体基板至少具备被密封材密封的半导体芯片。在此，“在20～260℃时的平均热膨胀系数”可以利用热膨胀仪进行测定。
作为新的WLP，提出了fan－out型的WLP。fan－out型的WLP能够使引脚数增加，并且通过保护半导体芯片的端部，从而可以防止半导体芯片的缺口等。fan－out型的WLP中，将多个半导体芯片用树脂密封材料进行密封而形成加工基板后，具有在加工基板的一个表面进行布线的工序、形成焊料凸块的工序等。这些工序由于伴随有约200℃～300℃的热处理，因此有密封材料变形而使半导体基板发生尺寸变化之担忧。若半导体基板发生尺寸变化，则难以对半导体基板的一个表面进行高密度布线，另外，也难以准确地形成焊料凸块。
如上所述，为了抑制半导体基板的尺寸变化，使用支承玻璃基板是有效的，但即使在使用支承玻璃基板的情况下，有时在半导体基板内半导体芯片的比例多且密封材的比例少时也会发生半导体基板的翘曲变形。为此，若如上述那样地规定支承玻璃基板的平均热膨胀系数，则即使在半导体基板内半导体芯片的比例多且密封材的比例少的情况下，也可以抑制半导体基板的翘曲变形。
第十，本发明的层叠基板优选使半导体用支承玻璃基板为无碱玻璃且半导体基板具备硅晶片。在此，“无碱玻璃”是指玻璃组成中的碱成分(Li2O、K2O、Na2O)的含量为0.5质量％以下的玻璃。
附图说明
图1为表示本发明的层叠基板的一例的示意性立体图。
图2A为表示fan out型的WLP的制造工序的示意性剖视图。
图2B为表示fan out型的WLP的制造工序的示意性剖视图。
图2C为表示fan out型的WLP的制造工序的示意性剖视图。
图2D为表示fan out型的WLP的制造工序的示意性剖视图。
图2E为表示fan out型的WLP的制造工序的示意性剖视图。
图2F为表示fan out型的WLP的制造工序的示意性剖视图。
图2G为表示fan out型的WLP的制造工序的示意性剖视图。
图3A为表示将半导体用支承玻璃基板用于背研磨基板而将半导体基板薄型化的工序的示意性剖视图。
图3B为表示将半导体用支承玻璃基板用于背研磨基板而将半导体基板薄型化的工序的示意性剖视图。
图3C为表示将半导体用支承玻璃基板用于背研磨基板而将半导体基板薄型化的工序的示意性剖视图。
图3D为表示将半导体用支承玻璃基板用于背研磨基板而将半导体基板薄型化的工序的示意性剖视图。
图3E为表示将半导体用支承玻璃基板用于背研磨基板而将半导体基板薄型化的工序的示意性剖视图。
图4A为表示用于测定耐电量的装置的说明图，并且为表示载置有玻璃基板的状态的说明图。
图4B为表示用于测定耐电量的装置的说明图，并且为表示使玻璃基板与台面密合的状态的说明图。
具体实施方式
本发明的半导体用支承玻璃基板在至少一个表面上具有粗糙面化区域，该粗糙面化区域的表面粗糙度Ra为0.3nm以上、优选为0.5nm以上、更优选为0.8nm以上、特别优选为1.0～8.0nm。若表面粗糙度Ra过小，则难以降低支承玻璃基板内的带电量。另一方面，若表面粗糙度Ra过大，则粗糙面化处理的处理时间变长，使支承玻璃基板的制造成本容易高涨。
粗糙面化区域的表面粗糙度Rmax为100nm以下、优选为80nm以下、更优选为50nm以下、特别优选为30nm以下。若表面粗糙度Rmax过大，则在支承玻璃基板产生微裂纹，使支承玻璃基板的强度容易降低。
本发明的半导体用支承玻璃基板优选利用药液形成粗糙面化区域而成。即，优选利用药液处理形成粗糙面化区域。这样一来，可以形成平滑的粗糙面化区域。结果：即使在形成粗糙面化区域的情况下，也容易维持支承玻璃基板的强度。作为药液，从粗糙面化效率的观点出发，优选酸性水溶液，作为酸，优选例如氢氟酸、缓冲氢氟酸(BHF)、盐酸、硝酸、硫酸。
作为粗糙面化处理，优选在对支承玻璃基板的表面进行研磨处理后再进行药液处理。即，优选在利用研磨处理增大支承玻璃基板的表面的表面粗糙度后利用药液处理来降低存在于研磨面内的微裂纹。这样一来，可以在维持强度的基础上缩短粗糙面化处理的处理时间。此时，作为药液，除酸性水溶液以外，还可以使用碱性水溶液，可以使用例如氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液。
作为药液处理的方法，可以利用各种方法，其中，从安全性和制造效率的观点出发，优选使用浸渗有药液的辊将药液涂布于玻璃表面的方法、将玻璃表面的一部分用抗蚀剂膜保护后使玻璃基板浸渍于药液中的方法。
另外，本发明的半导体用支承玻璃基板也优选利用反应性气体形成粗糙面化区域而成。即，也优选利用反应性气体形成粗糙面化区域。这样一来，不仅可以在不使药液飞散的前提下控制反应性气体的流动，而且可以安全地进行粗糙面化处理。作为反应性气体，可以使用各种气体，其中，优选以CF4、SF6等含有F的气体或者SiCl4等含有Cl的气体作为源气体而利用大气压等离子体工艺产生反应性气体。进而，在大气压等离子体工艺中优选除反应性气体外还将He、Ar等惰性载气吹送至玻璃表面。
本发明的半导体用支承玻璃基板还优选利用研磨处理形成粗糙面化区域而成。即，也优选利用研磨处理形成粗糙面化区域。特别优选利用圆弧状的研磨痕而在第一表面和第二表面这两面上形成粗糙面化区域。这样一来，可以降低整体板厚偏差，并且可以安全地进行粗糙面化处理。
本发明的半导体用支承玻璃基板优选在第二表面上形成粗糙面化区域。这样一来，即使支承玻璃基板与平台反复接触剥离，也可以降低支承玻璃基板内的带电量。予以说明，若在第一表面形成粗糙面化区域，则在剥离半导体基板时容易降低支承玻璃基板内的带电量，可以在第一表面形成粗糙面化区域。当在第一表面不形成粗糙面化区域的情况下，可以稳定地支承半导体基板。
在本发明的半导体用支承玻璃基板中优选使粗糙面化区域形成于以面积比计为第二表面的5％以上、10％以上、30％以上、50％以上、80％以上、尤其整面。这样一来，在与平台接触时，容易降低支承玻璃基板内的带电量。
粗糙面化区域优选形成于以面积比计为第一表面的5％以上、10％以上、30％以上、50％以上、尤其80％以上。这样一来，在剥离半导体基板时容易降低支承玻璃基板内的带电量。
就在30～260℃的温度范围时的平均热膨胀系数而言，当在半导体基板内半导体芯片的比例少且密封材的比例多的情况下，优选使其上升，相反，当在半导体基板内半导体芯片的比例多且密封材的比例少的情况下，优选使其降低。
将在30～260℃的温度范围时的平均热膨胀系数限制为0×10－7/℃以上且不足50×10－7/℃的情况下，支承玻璃基板优选作为玻璃组成以质量％计含有SiO2 55～75％、Al2O3 15～30％、Li2O 0.1～6％、Na2O+K2O 0～8％、MgO+CaO+SrO+BaO 0～10％，或者也优选含有SiO2 55～75％、Al2O3 10～30％、Li2O+Na2O+K2O 0～0.3％、MgO+CaO+SrO+BaO 5～20％。将在30～260℃的温度范围时的平均热膨胀系数限制为50×10－7/℃以上且不足70×10－7/℃的情况下，支承玻璃基板优选作为玻璃组成以质量％计含有SiO2 55～75％、Al2O33～15％、B2O3 5～20％、MgO 0～5％、CaO 0～10％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO 0～5％、Na2O 5～15％、K2O 0～10％，更优选含有SiO2 64～71％、Al2O3 5～10％、B2O3 8～15％、MgO0～5％、CaO 0～6％、SrO 0～3％、BaO 0～3％、ZnO 0～3％、Na2O 5～15％、K2O 0～5％。将在30～260℃的温度范围时的平均热膨胀系数限制为70×10－7/℃以上且85×10－7/℃以下的情况下，支承玻璃基板优选作为玻璃组成以质量％计含有SiO2 60～75％、Al2O3 5～15％、B2O3 5～20％、MgO 0～5％、CaO 0～10％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO 0～5％、Na2O7～16％、K2O 0～8％，更优选含有SiO2 60～68％、Al2O3 5～15％、B2O3 5～20％、MgO 0～5％、CaO 0～10％、SrO 0～3％、BaO 0～3％、ZnO 0～3％、Na2O 8～16％、K2O 0～3％。将在30～260℃的温度范围时的平均热膨胀系数限制为超过85×10－7/℃且120×10－7/℃以下的情况下，支承玻璃基板优选作为玻璃组成以质量％计含有SiO2 55～70％、Al2O3 3～13％、B2O3 2～8％、MgO 0～5％、CaO 0～10％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO 0～5％、Na2O 10～21％、K2O 0～5％。将在30～260℃的温度范围时的平均热膨胀系数限制为超过120×10－7/℃且165×10－7/℃以下的情况下，支承玻璃基板优选作为玻璃组成以质量％计含有SiO2 53～65％、Al2O3 3～13％、B2O3 0～5％、MgO 0.1～6％、CaO 0～10％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO 0～5％、Na2O+K2O 20～40％、Na2O 12～21％、K2O 7～21％。这样一来，容易将热膨胀系数限制为所需范围，并且为了提高耐失透性而容易成形整体板厚偏差小的支承玻璃基板。予以说明，“Na2O+K2O”是指Na2O与K2O的总量。“MgO+CaO+SrO+BaO”是指MgO、CaO、SrO及BaO的总量。
在本发明的半导体用支承玻璃基板中，玻璃组成中的碱成分的含量优选为15质量％以下、10质量％以下、5质量％以下，特别优选为不足0.5质量％。玻璃组成中的碱成分的含量越少，则越难向大气中释放静电，越容易增加支承玻璃基板内的带电量，因此本发明效果相对变大。另外，在玻璃组成中的碱成分的含量少的情况下，从降低带电量的观点出发，优选除上述粗糙面化处理外还组合利用电离剂的除电处理。
支承玻璃基板的热膨胀系数越高，支承玻璃基板与平台的热膨胀系数差越大，越容易利用热工艺使支承玻璃基板与平台的摩擦变大。由此，使支承玻璃基板内的带电量容易增加，因此使本发明效果相对变大。另外，在支承玻璃基板的热膨胀系数高的情况(例如支承玻璃基板在20～260℃时的平均热膨胀系数为50×10－7/℃以上的情况)下，从降低带电量的观点出发，由此除上述粗糙面化处理外还组合利用电离剂的除电处理。
在本发明的半导体用支承玻璃基板中，整体板厚偏差优选为3.0μm以下、2.0μm不足、1.5μm以下、1.0μm以下，特别优选为不足0.1～1.0μm。整体板厚偏差越小，越容易提高加工处理的精度。尤其可以提高布线精度，因此可以进行高密度的布线。另外，支承玻璃基板的强度提高，而不易使支承玻璃基板及层叠基板破损。进而，可以增加支承玻璃基板的再利用次数。
为了将整体板厚偏差降低至不足2.0μm、1.5μm以下、1.0μm以下、尤其不足1.0μm，本发明的半导体用支承玻璃基板优选对表面进行研磨处理而成。作为研磨处理的方法，可以采用各种方法，但优选如下方法：将玻璃基板的两面用一对研磨垫夹持，一边使玻璃基板和一对研磨垫一起旋转，一边对玻璃基板进行研磨处理，从而对玻璃基板的两表面赋予圆弧状的研磨痕。进一步优选使一对研磨垫的外径不同，优选按照在研磨时玻璃基板的一部分间歇地从研磨垫突出的方式进行研磨处理而对玻璃基板的两表面赋予圆弧状的研磨痕。由此，容易降低整体板厚偏差，并且也容易降低翘曲量。予以说明，在研磨处理中，对研磨深度没有特别限定，研磨深度优选为50μm以下、30μm以下、0.01～20μm，特别优选为0.1～10μm。研磨深度越小，玻璃基板的生产率越提高。
本发明的半导体用支承玻璃基板可以为矩形，但优选为晶片状(大致真圆状)，其直径优选为100mm以上且500mm以下，特别优选为150mm以上且450mm以下。这样一来，容易应用于半导体封装体的制造工序。此时，支承玻璃基板的真圆度(但是，缺口部除外)优选为1mm以下、0.1mm以下、0.05mm以下，特别优选为0.03mm以下。真圆度越小，则越容易应用于半导体封装体的制造工序。予以说明，真圆度的定义为由支承玻璃基板的外形的最大值减去最小值所得的值。
在本发明的半导体用支承玻璃基板中，板厚优选为不足2.0mm、1.5mm以下、1.2mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下，特别优选为0.9mm以下。板厚越薄，层叠基板的质量越轻，因此操作性越提高。另一方面，若板厚过薄，则支承玻璃基板本体的强度降低，难以发挥作为支承基板的功能。因此，板厚优选为0.1mm以上、0.2mm以上、0.3mm以上、0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上，特别优选为超过0.7mm。
翘曲量优选为60μm以下、55μm以下、50μm以下、1～45μm，特别优选为5～40μm。翘曲量越小，越容易提高加工处理的精度。尤其可以提高布线精度，因此可以进行高密度的布线。
本发明的半导体用支承玻璃基板优选在支承玻璃基板的外周的一部分具有缺口部(定位部)。这样一来，使定位引脚等定位构件抵接于支承玻璃基板的缺口部，从而容易定位支承玻璃基板。结果容易定位半导体基板和支承玻璃基板。予以说明，若在半导体基板也形成缺口部而使定位构件抵接，则更容易定位半导体基板和支承玻璃基板。
优选对该缺口部进行倒角加工。即优选在缺口部形成倒角部。更优选利用药液对缺口部的表面进行蚀刻处理而除去微小痕。由此，容易防止支承玻璃基板从缺口部发生破损的情况。予以说明，适合的药液如已经叙述的那样。
在本发明的半导体用支承玻璃基板中，优选对端面(缺口部除外)进行倒角加工。即优选在端面形成倒角部。更优选利用酸对端面的表面进行蚀刻处理而除去微小痕。由此，容易防止支承玻璃基板从端面发生破损的情况。予以说明，适合的药液如已经叙述的那样。
从降低翘曲量的观点出发，优选未对本发明的半导体用支承玻璃基板进行化学强化处理。即，从降低翘曲量的观点出发，优选在表面不具有压缩应力层。
本发明的半导体用支承玻璃基板优选利用下引法、尤其是溢流下拉法来成形。溢流下拉法是从耐热性的槽状结构物的两侧使熔融玻璃溢出，在槽状结构物的下顶端使溢出的熔融玻璃合流，同时向下方拉伸成形来制造玻璃基板的方法。溢流下拉法中，应成为玻璃基板的表面的面不接触槽状耐火物，以自由表面的状态成形。因此，容易制作板厚小的玻璃基板，并且即使利用少量的研磨或不进行研磨处理，也能够将整体板厚偏差降低至不足2.0μm、尤其是不足1.0μm，结果可以使玻璃基板的制造成本低廉化。予以说明，槽状结构物的结构或材质只要能够实现所需的尺寸、表面精度，则并无特别限定。另外，在进行向下方的拉伸成形时，对施加力的方法也并无特别限定。例如可以采用使具有足够大的宽度的耐热性辊在与玻璃接触的状态下旋转、拉伸的方法，也可以采用使多个成对的耐热性辊仅接触带状玻璃的端面附近而进行拉伸的方法。
作为玻璃基板的成形方法，除了溢流下拉法以外，还可以采用例如流孔下引法、重新下引法、浮法等。
本发明的半导体用支承玻璃基板优选在利用溢流下拉法成形后对第一表面和第二表面的整面进行研磨处理而成。这样一来，容易将整体板厚偏差限制为不足2.0μm、1.5μm以下、1.0μm以下、尤其是不足0.1～1.0μm。
本发明的层叠基板，其特征在于，其是至少具备半导体基板和用于支承半导体基板的半导体用支承玻璃基板的层叠基板，其中，半导体用支承玻璃基板为上述的半导体用支承玻璃基板。在此，本发明的层叠体的技术特征(优选方案、效果)与本发明的支承玻璃基板的技术特征重复。因此，在本说明书中对该重复部分省略详细的记载。
本发明的层叠基板优选使半导体用支承玻璃基板在20～260℃时的平均热膨胀系数为50×10－7/℃以上、且半导体基板至少具备被密封材密封而成的半导体芯片。这样一来，使支承玻璃基板与半导体基板的热膨胀系数容易匹配，可以适合应用于fan out型的WLP的制造工序。
本发明的层叠基板优选使半导体用支承玻璃基板为无碱玻璃、且半导体基板具备硅晶片。这样一来，使支承玻璃基板与半导体基板的热膨胀系数容易匹配，适合于将支承玻璃基板用于背研磨基板而对半导体基板薄型化的工序。
本发明的层叠基板优选在半导体基板与支承玻璃基板之间具有粘接层。粘接层优选为树脂，优选例如热固化性树脂、光固化性树脂(尤其是紫外线固化树脂)等。另外，优选具有可耐受半导体封装体的制造工序中的热处理的耐热性的粘接层。由此，在半导体封装体的制造工序中，粘接层不易熔化，可以提高加工处理的精度。
本发明的层叠体优选在半导体基板和支承玻璃基板之间、更具体是在半导体基板和粘接层之间进一步具有剥离层、或者在支承玻璃基板与粘接层之间进一步具有剥离层。这样一来，在对半导体基板进行规定的加工处理后，容易将半导体基板从支承玻璃基板剥离。从生产率的观点出发，半导体基板的剥离优选通过激光等照射光来进行。
剥离层由通过激光等照射光而产生“层内剥离”或“界面剥离”的材料构成。即，由以下材料构成：若照射一定强度的光，则原子或分子中的原子间或分子间的结合力消失或减弱，产生烧蚀(ablation)等，从而发生剥离的材料。予以说明，存在通过照射光的照射使剥离层中包含的成分变成气体而被释放以至分离的情况、和剥离层吸收光而变成气体并将该蒸气释放以至分离的情况。
在本发明的层叠基板中，支承玻璃基板优选大于半导体基板。由此，在支承半导体基板和支承玻璃基板时，即使是两者的中心位置稍微偏离的情况下，半导体基板的边缘部也不易从支承玻璃基板突出。
参照附图对本发明进行进一步说明。
图1是表示本发明的层叠基板1的一例的示意性立体图。图1中，层叠基板1具备半导体用支承玻璃基板10和半导体基板11。为了防止半导体基板11的尺寸变化，半导体用支承玻璃基板10贴合于半导体基板11。在半导体用支承玻璃基板10和半导体基板11之间配置有剥离层12和粘接层13。剥离层12与半导体用支承玻璃基板10接触，粘接层13与半导体基板11接触。
由图1可知，层叠基板1按照半导体用支承玻璃基板10、剥离层12、粘接层13、半导体基板11的顺序层叠配置。半导体用支承玻璃基板10的形状根据半导体基板11来决定，图1中，半导体用支承玻璃基板10及半导体基板11的形状均为大致圆板形状。剥离层12除非晶质硅(a－Si)以外还使用氧化硅、硅酸化合物、氮化硅、氮化铝、氮化钛等。剥离层12通过等离子体CVD、基于溶胶-凝胶法的旋涂等来形成。粘接层13由树脂构成，例如通过各种印刷法、喷墨法、旋涂法、辊涂法等进行涂布而形成。通过剥离层12从半导体基板11剥离半导体用支承玻璃基板10后，利用溶剂等溶解除去粘接层13。
图2是表示fan－out型的WLP的制造工序的示意型剖视图。图2A表示在支承部件20的一个表面上形成有粘接层21的状态。根据需要可以在支承部件20与粘接层21之间形成剥离层。接着，如图2B所示，在粘接层21上贴附多个半导体芯片22。此时，使半导体芯片22的有效侧的面接触粘接层21。接着，如图2C所示，用树脂的密封材23对半导体芯片22进行密封。密封材23使用压缩成形后的尺寸变化、成形布线时的尺寸变化少的材料。接下来，如图2D、图2E所示，从支承部件20分离密封有半导体芯片22的半导体基板24后，隔着粘接层25，与半导体用支承玻璃基板26粘接固定。此时，在半导体基板24的表面内，与埋入半导体芯片22的一侧的表面相反侧的表面配置于半导体用支承玻璃基板26侧。在此，在半导体用支承玻璃基板26的与粘接层25接触的一侧的表面相反侧的表面利用大气压等离子体工艺(源气体CF4、载气Ar)形成粗糙面化区域。这样可以得到层叠基板27。予以说明，可以根据需要在粘接层25与半导体用支承玻璃基板26之间形成剥离层。进而，在运送所得到的层叠基板27后，如图2F所示，在半导体基板24的埋入半导体芯片22的一侧的表面形成布线28后，形成多个焊料凸块29。最后，由半导体用支承玻璃基板26分离半导体基板24后，将半导体基板24切成各个半导体芯片22，供于之后的封装工序(图2G)。
图3是表示将半导体用支承玻璃基板用于背研磨基板而将半导体基板进行薄型化的工序的示意性剖视图。图3A表示层叠基板30。层叠基板30按照半导体用支承玻璃基板31、剥离层32、粘接层33、半导体基板(硅晶片)34的顺序依次层叠配置。在半导体用支承玻璃基板31的与粘接层34接触的一侧的表面相反侧的表面利用使用酸水溶液的药液处理形成粗糙面化区域。在半导体基板34的与粘接层33接触的一侧的表面利用光刻法等形成多个半导体芯片35。图3B表示利用研磨装置36将半导体基板34薄型化的工序。利用该工序对半导体基板34进行机械研磨处理，并薄型化至例如数十μm。图3C表示通过半导体用支承玻璃基板31而对剥离层32照射紫外光37的工序。若经过该工序，则可以如图3D所示那样分离半导体用支承玻璃基板31。分离的半导体用支承玻璃基板31根据需要被再利用。图3E表示从半导体基板34除去粘接层33的工序。若经过该工序，则可以采集薄型化的半导体基板34。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行说明。予以说明，以下的实施例仅仅为例示。本发明并不受以下实施例的任何限定。
表1表示本发明的实施例(试样No.1～4)及比较例(试样No.5、6)。
【表1】
[表1]
＜试样No.1的制备＞
首先，按照成为表中的玻璃组成的方式，将调配有玻璃原料的玻璃批料放入铂坩埚后，进行在1500～1600℃下熔融24小时、澄清、均质化。在玻璃批料熔化时，使用铂搅拌器搅拌，进行均质化。然后，使熔融玻璃流出到碳板上，成形为板状后，在退火点附近的温度缓慢冷却30分钟。
接着，将所得的玻璃基板切割加工成300mm×300mm×厚度0.8mm后，对该两表面利用研磨装置进行研磨处理。具体而言，将玻璃基板的两表面用外径不同的一对研磨垫夹持，一边使玻璃基板和一对研磨垫一起旋转，一边对玻璃基板的两表面进行研磨处理，从而对玻璃基板的两表面赋予圆弧状的研磨痕。在研磨处理时，按照玻璃基板的一部分偶尔从研磨垫突出的方式进行控制。予以说明，研磨垫为聚氨酯制、研磨处理时使用的研磨浆料的平均粒径为2.5μm、研磨速度为15m/分钟。对所得的各研磨处理后的玻璃基板，利用神钢(Kobelco)科研公司制的Bow/Warp测定装置SBW－331ML/d测定了整体板厚偏差和翘曲量。其结果如下：整体板厚偏差分别为0.65μm，翘曲量分别为35μm。
进而，在研磨处理后的玻璃基板上用聚酰亚胺胶带以格子状进行遮掩后，在50℃、10质量％HCl水溶液中浸渍1小时，对玻璃基板的表面进行药液处理。接着，将药液处理后的玻璃基板进行水洗，剥离聚酰亚胺胶带，再度进行水洗、干燥。
＜试样No.2的制备＞
首先，按照成为表中的玻璃组成的方式，将调配有玻璃原料的玻璃批料放入铂坩埚后，进行在1500～1600℃下熔融24小时、澄清、均质化。在玻璃批料熔化时，使用铂搅拌器搅拌，进行均质化。然后，使熔融玻璃流出到碳板上，成形为板状后，在退火点附近的温度缓慢冷却30分钟。
接着，将所得的玻璃基板切割加工成×厚度0.8mm后，对该两表面进行镜面研磨。接着，在50℃、5质量％氢氧化钾水溶液中浸渍1小时，对玻璃基板的两表面进行药液处理。接着，在药液处理后，对玻璃基板进行水洗、干燥。
＜试样No.3的制备＞
首先，按照成为表中的玻璃组成的方式，将调配有玻璃原料的玻璃批料投入连续熔融炉后，进行在1500～1600℃下熔融24小时、澄清、均质化。接着，利用溢流下拉法成形为玻璃基板。
接着，将所得的玻璃基板切割加工成×厚度0.7mm后，对该两表面利用研磨装置进行研磨处理。具体而言，将玻璃基板的两表面用外径不同的一对研磨垫夹持，一边使玻璃基板和一对研磨垫一起旋转，一边对玻璃基板的两表面进行研磨处理，从而对玻璃基板的两表面赋予圆弧状的研磨痕。在研磨处理时，按照玻璃基板的一部分偶尔从研磨垫突出的方式进行控制。予以说明，研磨垫为聚氨酯制、研磨处理时使用的研磨浆料的平均粒径为2.5μm、研磨速度为15m/分钟。对所得的各研磨处理后的玻璃基板，利用神钢(Kobelco)科研公司制的Bow/Warp测定装置SBW－331ML/d测定了整体板厚偏差和翘曲量。其结果如下：整体板厚偏差分别为0.45μm，翘曲量分别为25μm。
＜试样No.4的制备＞
首先，按照成为表中的玻璃组成的方式，将调配有玻璃原料的玻璃批料放入铂坩埚后，进行在1500～1600℃下熔融24小时、澄清、均质化。在玻璃批料熔化时，使用铂搅拌器搅拌，进行均质化。然后，使熔融玻璃流出到碳板上，成形为板状后，在退火点附近的温度缓慢冷却30分钟。
接着，将所得的玻璃基板切割加工成300mm×400mm×厚度1.0mm后，对该两表面进行镜面研磨。进而，在镜面研磨后的玻璃基板上用聚酰亚胺胶带以条状进行遮掩后，进行使用作为反应性气体的CF4、作为载气的Ar的大气压等离子体处理。接着，进行大气压等离子体处理后，对玻璃基板进行水洗，剥离聚酰亚胺胶带，再度进行水洗、干燥。
＜试样No.5的制备＞
首先，按照成为表中的玻璃组成的方式，将调配有玻璃原料的玻璃批料投入连续熔融炉后，进行在1500～1600℃下熔融24小时、澄清、均质化。接着，利用溢流下拉法成形为玻璃基板。接着，将所得的玻璃基板切割加工成×厚度0.7mm。
＜试样No.6的制备＞
首先，按照成为表中的玻璃组成的方式，将调配有玻璃原料的玻璃批料投入连续熔融炉后，进行在1500～1600℃下熔融24小时、澄清、均质化。接着，利用轧平法成形为玻璃基板。接着，将所得的玻璃基板切割加工成×厚度0.7mm，利用研磨装置对该两表面进行研磨处理。
对所得的各玻璃基板评价了在30～380℃的温度范围时的平均热膨胀系数α30～380、粗糙面化区域的面积、表面粗糙度Ra、表面粗糙度Rmax、带电量及微裂纹。其结果如表1所示。
在30～380℃的温度范围时的平均热膨胀系数α30～380为利用热膨胀仪测定得到的值。
表面粗糙度Ra、Rmax是使用扫描型探针显微镜(Bruker公司制Dimension Icon)在5μm见方的面积进行测定得到的值。具体而言，对玻璃基板的面内中央部和周边部(距离玻璃基板的端面约50mm内侧的部分)的9个位置在5μm见方的面积分别测定表面粗糙度Ra、Rmax，并记录其平均值。予以说明，对除试样No.5以外的试样，测定了粗糙面化区域的表面粗糙度Ra、Rmax。
带电量的评价使用图4A及图4B所示的装置。该装置具有以下的构成。
玻璃基板40的支承台41具备支承玻璃基板4边角的特氟隆(注册商标)制的垫42。另外，在支承台41上设置有升降自如的金属铝制的板43，，通过使板43上下移动，从而使玻璃基板40与板43接触、剥离，可以使玻璃基板40带电。予以说明，板43被接地。另外，在板43形成孔(未图示)，该孔与隔板型真空泵(未图示)连接。若使真空泵驱动，则从板43的孔吸引空气，由此可以使玻璃基板40真空吸附于板43。另外，在玻璃基板40的上方10mm的位置设置表面电位计44，由此可以连续地测定在玻璃基板40中央部产生的带电量。另外，在玻璃基板40的上方设置带电离剂的气枪45，由此可以使玻璃基板40的带电去除。予以说明，该装置的板43的尺寸为的圆。
对使用该装置测定带电量的方法进行说明。予以说明，实验在20℃±1℃、湿度40％±1％的环境下进行。该带电量因受到气氛、大气中的湿度的影响而发生大幅变化，因此尤其需要留意湿度的管理。
(1)将玻璃基板40的具有粗糙面化区域的表面以处于下侧的方式载置于支承台41。予以说明，当在两表面不具有粗糙面化区域的情况下，可以使任一表面处于下侧。
(2)利用带电离剂的气枪45将玻璃基板40除电至10V以下。
(3)使板43上升而与玻璃基板40接触，并且进行真空吸附，使板43与玻璃基板40密合30秒钟。
(4)通过使板43下降而剥离玻璃基板40，利用表面电位计连续地测定在玻璃基板40中央部产生的带电量。
(5)重复(3)和(4)，连续进行共计5次带电量的评价。
(6)求出各测定中的最大带电量，将它们进行积分而作为带电量。
关于微裂纹，对玻璃基板内进行观察，将几乎无微裂纹的情况评价为“○”，将存在大量微裂纹的情况评价为“×”。
由表1可知：在试样No.1～4中，粗糙面化区域的表面粗糙度适当，因此带电量和微裂纹的评价良好。因此，认为试样No.1～4可以适合用作半导体用支承玻璃基板。另一方面，在试样No.5中，表面过于平滑，因此带电量大。另外，在试样No.6中，由于表面过于粗糙，因此微裂纹的评价为不良。
符号说明
1、27、30 层叠基板
10、26、31、40 半导体用支承玻璃基板(玻璃基板)
11、24、34 半导体基板
12、32 剥离层
13、21、25、33 粘接层
20 支承部件
22、35 半导体芯片，
23 密封材料
28 布线
29 焊料凸块
36 研磨装置
37 紫外光
41 支承台
42 垫
43 板
44 表面电位计
45 气枪

Claims (10)

1.一种半导体用支承玻璃基板，其特征在于，具有成为层叠半导体基板的一侧的第一表面和与第一表面相反侧的表面即第二表面，并在第一表面及第二表面中的至少一面上具有表面粗糙度Ra为0.3nm以上且表面粗糙度Rmax为100nm以下的粗糙面化区域。
2.根据权利要求1所述的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，粗糙面化区域形成于第二表面。
3.根据权利要求2所述的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，粗糙面化区域形成于以面积比计为第二表面的5％以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，粗糙面化区域形成于第一表面和第二表面这两个面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，在粗糙面化区域内存在圆弧状的研磨痕。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，整体板厚偏差为3.0μm以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体用支承玻璃基板，其特征在于，板厚不足2.0mm且翘曲量为60μm以下。
8.一种层叠基板，其特征在于，是至少具备半导体基板和用于支承半导体基板的半导体用支承玻璃基板的层叠基板，半导体用支承玻璃基板为权利要求1～7中任一项所述的半导体用支承玻璃基板。
9.根据权利要求8所述的层叠基板，其特征在于，半导体用支承玻璃基板在20℃～260℃时的平均热膨胀系数为50×10－7/℃以上，且半导体基板至少具备被密封材密封而成的半导体芯片。
10.根据权利要求8所述的层叠基板，其特征在于，半导体用支承玻璃基板为无碱玻璃，且半导体基板具有硅晶片。
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