CN108290774A - 支承结晶化玻璃基板和使用了其的层叠体 - Google Patents

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Abstract

本发明的支承玻璃基板是用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数超过70×10‑7/℃且为195×10‑7/℃以下。

Description

支承结晶化玻璃基板和使用了其的层叠体
技术领域
本发明涉及支承结晶化玻璃基板和使用了其的层叠体，具体而言，涉及在半导体封装件的制造工序中用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板和使用了其的层叠体。
背景技术
对便携电话、笔记本型个人电脑、PDA(个人数字助理，Personal DataAssistance)等便携型电子设备要求小型化和轻量化。与此相伴，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控制，半导体芯片的高密度安装正在成为课题。因而，近年来通过三维安装技术、即将半导体芯片彼此层叠并对各半导体芯片之间进行布线连接，从而实现半导体封装件的高密度安装。
此外，以往的晶片级封装(WLP)通过以晶片的状态形成凸点后，利用切割实现单片化来制作。但是，以往的WLP在难以增加管脚(pin)数的基础上，在半导体芯片的背面露出的状态下进行安装，因此存在半导体芯片容易出现缺损等的问题。
因而，作为新型的WLP，提出了扩散(fan out)型的WLP。fan out型的WLP能够增加管脚数，此外，通过保护半导体芯片的端部，能够防止半导体芯片的缺损等。
fan out型的WLP具备：将多个半导体芯片用树脂的密封材料进行模制而形成加工基板后，对加工基板的一个表面进行布线的工序；形成焊接凸点的工序等。
由于这些工序伴有约200℃的热处理，因此，存在密封材料变形、加工基板发生尺寸变化的可能。如果加工基板发生尺寸变化，则难以对加工基板的一个表面高密度地进行布线，此外，也难以正确地形成焊接凸点。
从这种情况出发，为了抑制加工基板的尺寸变化，研究了使用玻璃基板来支承加工基板(参照专利文献1)。
玻璃基板容易使表面平滑化且具有刚性。因而，如果将玻璃基板用作支承基板，则能够牢固且正确地支承加工基板。此外，玻璃基板容易透射紫外光、红外光等光。因此，如果将玻璃基板用作支承基板，则通过紫外线固化型粘接剂等来设置粘接层等时，能够容易地固定加工基板和玻璃基板。此外，如果设置用于吸收红外线的剥离层等，则也能够容易地分离加工基板和玻璃基板。作为其它方式，如果通过紫外线固化型胶带等来设置粘接层等，则能够容易地固定、分离加工基板和玻璃基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-78113号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，如果加工基板与玻璃基板的热膨胀系数不匹配，则加工处理时容易发生加工基板的尺寸变化(尤其是翘曲变形)。作为结果，难以对加工基板的一个表面高密度地进行布线，此外，也难以正确地形成焊接凸点。
在加工基板内的半导体芯片的比例少、密封材料的比例多的情况下，加工基板的热膨胀系数变高，但此时，需要向玻璃基板的玻璃组成中导入30质量％左右的碱金属氧化物，使玻璃基板的热膨胀系数提高。
但是，如果向玻璃基板的玻璃组成中过量地导入碱金属氧化物，则从玻璃基板中溶出的碱溶出量变多。作为结果，在半导体封装工艺中，难以进行使用化学试剂的工序(例如对支承玻璃基板进行再利用时，利用化学试剂来去除附着于支承玻璃基板表面的树脂等的工序)。
本发明是鉴于上述情况而进行的，其技术课题在于，通过创造在加工基板内的半导体芯片的比例少、密封材料的比例多的情况下难以发生加工基板的尺寸变化且碱溶出量少的支承基板以及使用了其的层叠体，从而有助于半导体封装件的高密度安装。
用于解决问题的方法
本发明人反复进行了各种实验，结果发现：通过将在玻璃基质中析出有高膨胀结晶的结晶化玻璃基板用于支承基板，能够解决上述技术课题，从而提出了本发明。即，本发明的支承结晶化玻璃基板是用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数超过70×10-7/℃且为195×10-7/℃以下。此处，“30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数”可利用膨胀仪进行测定。
本发明中，作为支承基板，使用析出有高膨胀结晶的结晶化玻璃基板。如果使玻璃基质中析出高膨胀结晶，则无需为了提高热膨胀系数而向组成中过量地导入碱金属氧化物。其结果，能够降低支承结晶化玻璃基板的碱溶出量。需要说明的是，结晶化玻璃基板与玻璃基板同样地容易使表面平滑化，且具有刚性，还可以赋予光透射性。
进而，本发明的支承结晶化玻璃基板中，30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数被限制为超过70×10-7/℃且为195×10-7/℃以下。如果这样设定，则在加工基板内的半导体芯片的比例少、密封材料的比例多的情况下，加工基板与支承结晶化玻璃基板的热膨胀系数容易匹配。并且，如果两者的热膨胀系数匹配，则在加工处理时容易抑制加工基板的尺寸变化(尤其是翘曲变形)。作为结果，能够对加工基板的一个表面高密度地进行布线，此外，也能够正确地形成焊接凸点。
第二，本发明的支承结晶化玻璃基板是用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，30～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数超过70×10-7/℃且为195×10-7/℃以下。此处，“30～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数”可利用膨胀仪进行测定。
第三，本发明的支承结晶化玻璃基板优选用于半导体封装件的制造工序。
第四，本发明的支承结晶化玻璃基板的杨氏模量优选为70GPa以上。此处，“杨氏模量”是指通过弯曲共振法测定的值。需要说明的是，1GPa相当于约101.9Kgf/mm2。
根据技术方案1～4中任一项所述的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，作为组成，以质量％计含有SiO2 30～80％、Al2O3 1～25％、B2O3 0～10％、P2O5 0～20％、Li2O 0～15％、Na2O 0～25％、K2O 0～7％、MgO 0～15％、CaO 0～5％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO0～30％、ZrO2 0～10％、MnO 0～20％、TiO2 0～20％以及Y2O3 0～20％。
第六，本发明的支承结晶化玻璃基板中，优选α-方石英、二硅酸锂、α-石英、三斜霞石、尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、顽辉石和它们的固溶体中的一种或两种以上发生了析出。如果使这些结晶析出，则能够提高支承结晶化玻璃基板的热膨胀系数。
第七，本发明的支承结晶化玻璃基板中，作为主结晶，优选β-锂霞石、β-锂辉石、β-方石英、β-石英和它们的固溶体未发生析出。如果这样设定，则能够避免支承结晶化玻璃基板的热膨胀系数不当降低的情况。此处，“主结晶”是指析出结晶量最多的结晶。
第八，本发明的支承结晶化玻璃基板优选板厚低于2.0mm、整体板厚偏差为30μm以下，且翘曲量为60μm以下。此处，“整体板厚偏差”是支承玻璃基板整体的最大板厚与最小板厚之差，可以通过例如神户制钢科研公司(Kobelco Research Institute，Inc.)制造的SBW-331ML/d进行测定。“翘曲量”是指支承结晶化玻璃基板整体中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之间的绝对值的合计，可以通过例如神户制钢科研公司制造的SBW-331ML/d进行测定。
第九，本发明的层叠体是至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体，支承结晶化玻璃基板优选为上述支承结晶化玻璃基板。
第十，本发明的层叠体中，加工基板优选至少具备用密封材料进行了模制的半导体芯片。
第十一，本发明的半导体封装件的制造方法优选具备：准备至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体的工序；以及对加工基板进行加工处理的工序，并且，作为支承结晶化玻璃基板，使用上述支承结晶化玻璃基板。
第十二，本发明的半导体封装件的制造方法中，加工处理优选包括对加工基板的一个表面进行布线的工序。
第十三，本发明的半导体封装件的制造方法中，加工处理优选包括在加工基板的一个表面形成焊接凸点的工序。
第十四，本发明的半导体封装件优选利用上述半导体封装件的制造方法来制作。
第十五，本发明的电子设备是具备半导体封装件的电子设备，半导体封装件优选为上述半导体封装件。
附图说明
图1是示出本发明的层叠体的一例的概念立体图。
图2是示出fan out型的WLP的制造工序的概念截面图。
具体实施方式
本发明的支承结晶化玻璃基板中，30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数超过70×10-7/℃且为195×10-7/℃以下，优选超过90×10-7/℃且为195×10-7/℃以下、更优选为100×10-7/℃以上且160×10-7/℃以下、特别优选为110×10-7/℃以上且150×10-7/℃以下。如果30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数处于上述范围外，则加工基板与支承结晶化玻璃基板的热膨胀系数难以匹配。并且，如果两者的热膨胀系数不匹配，则在加工处理时容易发生加工基板的尺寸变化(尤其是翘曲变形)。
本发明的支承结晶化玻璃基板中，30～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数超过70×10-7/℃且为195×10-7/℃以下，优选超过90×10-7/℃且为195×10-7/℃以下、更优选为100×10-7/℃以上且160×10-7/℃以下、特别优选为110×10-7/℃以上且150×10-7/℃以下。如果30～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数处于上述范围外，则加工基板与支承结晶化玻璃基板的热膨胀系数难以匹配。并且，如果两者的热膨胀系数不匹配，则在加工处理时容易发生加工基板的尺寸变化(尤其是翘曲变形)。
杨氏模量优选为70GPa以上、75GPa以上、80GPa以上、83GPa以上，尤其是85GPa以上。如果杨氏模量过低，则难以维持层叠体的刚性，容易发生加工基板的变形、翘曲、破损。
作为组成，优选以质量％计含有SiO2 30～80％、Al2O3 1～25％、B2O3 0～10％、P2O5 0～20％、Li2O 0～15％、Na2O 0～25％、K2O 0～7％、MgO 0～15％、CaO 0～5％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO 0～30％以及ZrO2 0～10％，作为组成，更优选以质量％计含有SiO230～80％、Al2O3 1～25％、B2O3 0～10％、P2O5 0～20％、Li2O 0～15％、Na2O 0～25％、K2O 0～7％、MgO 0～15％、CaO 0～5％、SrO 0～5％、BaO 0～5％、ZnO 0～30％、ZrO2 0～10％、MnO 0～20％、TiO2 0～20％以及Y2O3 0～20％。如上那样地限定各成分含量的理由如下所示。需要说明的是，在各成分含量的说明中，％表示除了存在特别记载的情况之外均表示质量％。
SiO2是形成玻璃骨架的主要成分，此外，是用于使α-方石英、α-石英等析出的成分。但是，如果SiO2的含量过少，则杨氏模量、耐酸性容易降低。因而，SiO2的含量优选为30～80％、33～77％、35～76％、37～75％，尤其是39～74％。
Al2O3是提高杨氏模量的成分，同时是抑制分相、失透的成分。但是，如果Al2O3的含量过多，则容易因相变而析出β-锂辉石等的低膨胀结晶，此外，高温粘度变高，熔融性、成形性容易降低。因而，Al2O3的含量优选为1～25％、2～23％、2.5～21％、3～19％，尤其是3.5～17％。
B2O3是提高熔融性、耐失透性的成分。但是，如果B2O3的含量过多，则杨氏模量、耐酸性容易降低。因而，B2O3的含量优选为0～10％、0～8％、0～5％、0～3％，尤其是0～1％。
P2O5是用于生成结晶核的成分。但是，如果大量导入P2O5，则玻璃容易分相。因而，P2O5的含量优选为0～20％、1.2～19％、1.4～18％，尤其是1.5～17％。
Li2O是提高杨氏模量、热膨胀系数的成分，此外，是降低高温粘性、显著提高熔融性且用于使二硅酸锂等析出的成分。但是，如果Li2O的含量过多，则碱溶出量容易变多。因而，Li2O的含量优选为0～15％、6～14％、7～13％，尤其是9～12％。
Na2O是提高热膨胀系数的成分，此外，是降低高温粘性、显著提高熔融性且用于使三斜霞石等析出的成分。此外，是有助于玻璃原料的初期熔融的成分。但是，如果Na2O的含量过多，则碱溶出量容易变多。因而，Na2O的含量优选为0～25％、0.1～24％、0.5～23％，尤其是1～23％。
K2O是提高热膨胀系数的成分，此外，是降低高温粘性、显著提高熔融性且抑制析出结晶发生粗大化的成分。但是，如果K2O的含量过多，则碱溶出量容易变多。因而，K2O的含量优选为0～7％、0.1～6％、0.5～5％、1～4％，尤其是2～3％。需要说明的是，如果析出结晶发生粗大化，则难以通过研磨处理来降低整体板厚偏差。
MgO是降低高温粘性、提高熔融性的成分，同时是用于使尖晶石等析出的成分。此外，在碱土金属氧化物之中，是显著提高杨氏模量的成分。但是，如果MgO的含量过多，则成形时玻璃容易失透。因而，MgO的含量优选为0～15％、0.5～14％、0.5～13％，尤其是0.8～12％。
CaO是降低高温粘性、显著提高熔融性的成分。此外，在碱土金属氧化物之中，由于导入原料比较廉价，因此是使配合料成本实现低廉化的成分，但如果其含量过多，则成形时玻璃容易失透。因而，CaO的含量优选为0～5％、0～3％、0～1％，尤其是0～0.5％。
SrO是抑制分相的成分，此外，是抑制析出结晶发生粗大化的成分，但如果其含量过多，则难以通过热处理而使结晶析出。因而，SrO的含量优选为0～5％、0～3％、0～1.5％，尤其是0％以上且低于1％。
BaO是抑制析出结晶发生粗大化的成分，但如果其含量过多，则难以通过热处理而使结晶析出。因而，BaO的含量优选为0～5％、0～4％，尤其是0％以上且低于3％。
ZnO是降低高温粘性、显著提高熔融性的成分，同时是用于使锌尖晶石等析出的成分。进而，是抑制析出结晶发生粗大化的成分。但是，如果ZnO的含量过多，则成形时玻璃容易失透。因而，ZnO的含量优选为0～30％、0～28％、0～26％，尤其是0.1～24％。
ZrO2是用于使结晶核生成的成分，此外，是改善耐化学试剂性、杨氏模量的成分。但是，如果大量导入ZrO2，则玻璃容易失透，此外，由于导入原料呈现难熔解性，因此存在未熔解的异物混入结晶化玻璃基板内的可能。因而，ZrO2的含量优选为0～10％、0.1～8％、0.5～7％，尤其是1～5％。
除了上述成分之外，作为任意成分，也可以导入其它成分。需要说明的是，从确实地享有本发明效果的观点出发，除了上述成分之外的其它成分的含量以合量计优选为10％以下，特别优选为5％以下。
TiO2是用于使结晶核生成的成分，此外，是改善耐化学试剂性、杨氏模量的成分。但是，如果大量导入TiO2，则玻璃着色、透射率容易降低。因而，TiO2的含量优选为0～20％、1～19％、1～18％，尤其是1～17％。
Y2O3是提高玻璃的杨氏模量的成分。但是，Y2O3还具有抑制结晶生长的效果。因而，Y2O3的含量优选为0～10％、0.5～8％，尤其是2～6％。
MnO是用于使锰尖晶石析出的成分。如果MnO的含量过多，则液相粘度急剧上升。因而，MnO的含量优选为5～30％、5～25％，尤其是5～15％。
Fe2O3是作为杂质成分或者澄清剂成分而能够导入的成分。但是，如果Fe2O3的含量过多，则存在紫外线透射率降低的可能。即，如果Fe2O3的含量过多，则难以借助粘接层、剥离层适当地进行加工基板与支承结晶化玻璃基板的粘接和脱附。因而，Fe2O3的含量优选为0.05％以下、0.03％以下，尤其是0.02％以下。需要说明的是，本发明中提及的“Fe2O3”包含2价的氧化铁和3价的氧化铁，2价的氧化铁换算成Fe2O3来进行处理。关于其它氧化物，也同样地将表述的氧化物作为基准来进行处理。
Nb2O5、La2O3具有提高应变点、杨氏模量等的作用。但是，如果这些成分的含量分别多于5％、尤其是多于1％，则存在配合料成本高涨的可能。
作为澄清剂，As2O3会有效地发挥作用，但从环境的观点来说，优选尽量降低该成分。As2O3的含量优选为1％以下、0.5％以下，尤其是0.1％以下，期望实质上不含有。此处，“实质上不含有……”是指组成中的明示成分的含量低于0.05％的情况。
Sb2O3是在低温区域中具有良好澄清作用的成分。Sb2O3的含量优选为0～1％、0.01～0.7％，尤其是0.05～0.5％。如果Sb2O3的含量过多，则玻璃容易着色。需要说明的是，如果Sb2O3的含量过少，则难以享有上述效果。
SnO2是在高温区域中具有良好澄清作用的成分，此外，是降低高温粘性的成分。SnO2的含量优选为0～1％、0.001～1％、0.01～0.9％，尤其是0.05～0.7％。如果SnO2的含量过多，则容易析出Sn系的异种结晶。需要说明的是，如果SnO2的含量过少，则难以享有上述效果。
Cl是促进玻璃熔融的成分。如果向组成中导入Cl，则能够实现熔融温度的低温化、澄清作用的促进，作为结果，容易实现熔融成本的低廉化、玻璃制造窑的长寿命化。但是，如果Cl的含量过多，则存在使玻璃制造窑周围的金属部件腐蚀的可能。因而，Cl的含量优选为3％以下、1％以下、0.5％以下，尤其是0.1％以下。
作为澄清剂，在不损害玻璃特性的范围内，可以分别导入3％左右的F、SO3、C或者Al、Si等的金属粉末。此外，也可以导入3％左右的CeO2等，但需要留意紫外线透射率的降低。
本发明的结晶化玻璃基板中，优选α-方石英、二硅酸锂、α-石英、三斜霞石、尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、顽辉石和它们的固溶体中的一种以上发生了析出，进一步优选两种以上发生了析出。如果这样设定，则能够提高结晶化玻璃基板的热膨胀系数。此外，这些结晶容易微细化，在通过研磨处理来降低整体板厚偏差的方面是有利的。另外，在上述结晶之中，特别优选为二硅酸锂、三斜霞石，最优选为二硅酸锂。二硅酸锂容易通过热处理条件的变更而使热膨胀系数发生变动，因此具有容易调整至期望的热膨胀系数这一优点。另一方面，作为主结晶，优选β-锂霞石、β-锂辉石、β-方石英、β-石英和它们的固溶体未发生析出。如果这样设定，则能够避免支承结晶化玻璃基板的热膨胀系数不当降低二的情况。
本发明的支承结晶化玻璃基板优选为大致圆板状或晶片状，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。如果这样设定，则容易应用于半导体封装件的制造工序。根据需要，也可以加工成除此之外的形状、例如矩形等形状。
本发明的支承结晶化玻璃基板中，真圆度(其中不包括缺口部)优选为1mm以下、0.1mm以下、0.05mm以下，尤其是0.03mm以下。真圆度越小，则越容易应用于半导体封装件的制造工序。需要说明的是，真圆度的定义是从晶片外形的最大值减去最小值而得到的值。
本发明的支承结晶化玻璃基板中，板厚优选低于2.0mm、为1.5mm以下、1.2mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下，尤其是0.9mm以下。板厚越薄，则层叠体的质量变得越轻，因此处理性提高。另一方面，如果板厚过薄，则支承结晶化玻璃基板自身的强度降低，难以发挥出作为支承基板的功能。因而，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，尤其是超过0.7mm。
整体板厚偏差优选为30μm以下、20μm以下、10μm以下、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下，尤其是低于0.1～1μm。整体板厚偏差越小，则越容易提高加工处理的精度。尤其是能够提高布线精度，因此能够进行高密度的布线。
翘曲量优选为60μm以下、55μm以下、50μm以下、1～45μm，尤其是5～40μm。翘曲量越小，则越容易提高加工处理的精度。尤其是能够提高布线精度，因此能够进行高密度的布线。
对本发明的支承结晶化玻璃基板的制造方法进行说明。首先以达到特定组成的方式调配玻璃原料，将所得玻璃配合料以1550～1750℃的温度进行熔融后，成形为板状，得到结晶性玻璃基板。需要说明的是，作为成形方法，可以采用各种方法。可以采用例如狭缝下拉法、再曳引法、浮法、坯锭成型法等。
接着，通过以700～1000℃热处理0.5～3小时，在结晶性玻璃基板中生成结晶核并使结晶生长，由此能够制作结晶化玻璃基板。需要说明的是，根据需要，也可以设置在使结晶生长的工序之前先使结晶性玻璃基板形成结晶核的结晶核形成工序。
本发明的层叠体是至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体，其特征在于，支承结晶化玻璃基板为上述支承结晶化玻璃基板。此处，本发明的层叠体的技术特征(适合的构成、效果)与本发明的支承结晶化玻璃基板的技术特征重复。因而，本说明书中针对该重复部分省略详细记载。
本发明的层叠体优选在加工基板与支承结晶化玻璃基板之间具有粘接层。粘接层优选为树脂，优选为例如热固性树脂、光固化性树脂(尤其是紫外线固化树脂)等。此外，优选具有可耐受半导体封装件的制造工序中的热处理的耐热性。由此，在半导体封装件的制造工序中，粘接层难以融解，能够提高加工处理的精度。需要说明的是，由于容易固定加工基板和支承结晶化玻璃基板，因此可以将紫外线固化型胶带用作粘接层。
本发明的层叠体进一步优选在加工基板与支承结晶化玻璃基板之间具有剥离层，更具体而言在加工基板与粘接层之间具有剥离层，或者在支承结晶化玻璃基板与粘接层之间具有剥离层。如果这样设定，则对加工基板进行特定的加工处理后，容易将加工基板从支承结晶化玻璃基板上剥离。从生产率的观点出发，加工基板的剥离优选通过激光等照射光来进行。作为激光光源，可以使用YAG激光(波长为1064nm)、半导体激光(波长为780～1300nm)等红外光激光光源。此外，剥离层可以使用通过照射红外线激光而发生分解的树脂。此外，也可以向树脂中添加会高效地吸收红外线并转化成热的物质。可以向树脂中添加例如炭黑、石墨粉、微粒金属粉末、染料、颜料等。
剥离层由通过激光等照射光而发生“层内剥离”或“界面剥离”的材料构成。换言之，由照射一定强度的光时原子或分子中的原子间或分子间的键合力消失或减少，发生烧蚀(ablation)等而发生剥离的材料构成。需要说明的是，存在下述情况：通过照射光的照射，剥离层中包含的成分成为气体而释放以至分离的情况；以及剥离层吸收光而成为气体，其蒸气释放以至分离的情况。
本发明的层叠体中，支承结晶化玻璃基板优选大于加工基板。由此，在支承加工基板和支承结晶化玻璃基板时，即使在两者的中心位置略微偏离的情况下，加工基板的边缘部也难以从支承结晶化玻璃基板露出。
本发明的半导体封装件的制造方法的特征在于，其具备：准备至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体的工序；以及对加工基板进行加工处理的工序，并且，支承结晶化玻璃基板为上述支承结晶化玻璃基板。此处，本发明的半导体封装件的制造方法的技术特征(适合构成、效果)与本发明的支承结晶化玻璃基板和层叠体的技术特征重复。因而，本说明书中，针对其重复部分省略详细记载。
本发明的半导体封装件的制造方法具有：准备至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体的工序。具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体具有上述材料构成。
本发明的半导体封装件的制造方法优选还具备搬运层叠体的工序。由此能够提高加工处理的处理效率。需要说明的是，“搬运层叠体的工序”与“对加工基板进行加工处理的工序”没必要分别进行，可以同时进行。
本发明的半导体封装件的制造方法中，加工处理优选为对加工基板的一个表面进行布线的处理或者对加工基板的一个表面形成焊接凸点的处理。本发明的半导体封装件的制造方法中，进行这些处理时，加工基板难以发生尺寸变化，因此能够适当地进行这些工序。
作为加工处理，除了上述处理之外，也可以是对加工基板的一个表面(通常是与支承结晶化玻璃基板相反一侧的表面)进行机械研磨的处理、对加工基板的一个表面(通常是与支承结晶化玻璃基板相反一侧的表面)进行干式蚀刻的处理、对加工基板的一个表面(通常是与支承结晶化玻璃基板相反一侧的表面)进行湿式蚀刻的处理中的任一者。需要说明的是，本发明的半导体封装件的制造方法中，加工基板难以发生翘曲，并且能够维持层叠体的刚性。作为结果，能够适当地进行上述加工处理。
本发明的半导体封装件的特征在于，利用上述半导体封装件的制造方法来制作。此处，本发明的半导体封装件的技术特征(适合的构成、效果)与本发明的支承结晶化玻璃基板、层叠体和半导体封装件的制造方法的技术特征重复。因而，本说明书中，针对其重复部分省略详细记载。
本发明的电子设备是具备半导体封装件的电子设备，其特征在于，半导体封装件是上述半导体封装件。此处，本发明的电子设备的技术特征(适合的构成、效果)与本发明的支承结晶化玻璃基板、层叠体、半导体封装件的制造方法、半导体封装件的技术特征重复。因而，本说明书中，针对其重复部分省略详细记载。
参照附图进一步说明本发明。
图1是示出本发明的层叠体1的一例的概念立体图。图1中，层叠体1具备支承结晶化玻璃基板10和加工基板11。支承结晶化玻璃基板10为了防止加工基板11的尺寸变化而贴合于加工基板11。在支承结晶化玻璃基板10与加工基板11之间配置有剥离层12和粘接层13。剥离层12与支承结晶化玻璃基板10相接触，粘接层13与加工基板11相接触。
由图1可知：层叠体1依次层叠配置有支承结晶化玻璃基板10、剥离层12、粘接层13、加工基板11。支承结晶化玻璃基板10的形状根据加工基板11来决定，在图1中，支承结晶化玻璃基板10和加工基板11的形状均为大致圆板形状。剥离层12可使用例如通过照射激光而发生分解的树脂。此外，也可以向树脂中添加会高效地吸收激光并转化成热的物质。也可以向树脂中添加例如炭黑、石墨粉、微粒金属粉末、染料、颜料等。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，通过例如各种印刷法、喷墨法、旋涂法、辊涂法等进行涂布形成。此外，也可以使用紫外线固化型胶带。粘接层13通过利用剥离层12从加工基板11上剥掉支承结晶化玻璃基板10后，再利用溶剂等进行溶解去除。紫外线固化型胶带可通过在照射紫外线后，利用剥离用胶带来去除。
图2是示出fan out型的WLP的制造工序的概念截面图。图2(a)示出在支承部件20的一个表面上形成有粘接层21的状态。根据需要，也可以在支承部件20与粘接层21之间形成有剥离层。接着，如图2(b)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2(c)所示，将半导体芯片22用树脂的密封材料23进行模制。密封材料23使用压缩成形后的尺寸变化、成形为布线时的尺寸变化少的材料。接着，如图2(d)、(e)所示，从支承部件20分离出模制有半导体芯片22的加工基板24后，借助粘接层25而与支承结晶化玻璃基板26进行粘接固定。此时，在加工基板24的表面之中，与埋设有半导体芯片22的一侧表面相反的一侧表面被配置于支承结晶化玻璃基板26侧。这样操作，能够得到层叠体27。需要说明的是，根据需要，也可以在粘接层25与支承结晶化玻璃基板26之间形成剥离层。进而，搬运所得层叠体27后，如图2(f)所示，在加工基板24的埋设有半导体芯片22的一侧表面形成布线28后，形成多个焊接凸点29。最后，从支承结晶化玻璃基板26分离出加工基板24后，将加工基板24根据每个半导体芯片22进行切割，并供于后续的封装工序(图2(g))。
实施例1
以下，基于实施例来说明本发明。需要说明的是，以下的实施例是单纯的例示。本发明完全不限定于以下的实施例。
表1～3示出本发明的实施例(试样No.1～26)。
[表1]
[表2]
[表3]
首先，将以成为表中组成的方式调配玻璃原料而得到的玻璃配合料投入至铂坩埚中，以1600℃熔融4小时。在玻璃配合料的熔解时，使用铂搅拌器进行搅拌而进行均质化。接着，将熔融玻璃流出在碳板上，成形为板状后，自比缓冷点高20℃左右的温度起以3℃/分钟缓冷至常温为止。针对所得各结晶性玻璃试样，投入至电炉中，以500℃～800℃保持0.5～5小时，使结晶核生成后，以850℃～1000℃保持1小时～5小时，使结晶在玻璃中生长。使结晶生长后，以1℃/分钟的降温速度冷却至常温为止。针对所得各结晶化玻璃试样，评价30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α30～380、30～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α30～500、密度ρ、屈服点Tf、杨氏模量E和析出结晶。
30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α30～380和30～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α30～500是利用膨胀仪测定的值。
密度ρ是利用公知的阿基米德法测定的值。
屈服点Tf是指利用推杆式热膨胀系数测定装置测定的值。
杨氏模量E是利用共振法测定的值。
析出结晶利用X射线衍射装置(理学株式会社制，RINT-2100)进行评价。需要说明的是，将测定范围设为2θ＝10～60°。此外，表中，“Li2O·2SiO2”是指二硅酸锂、“α-Quartz”是指α-石英、“Carnegieite”是指三斜霞石、“Spinel”是指尖晶石、“Gahnite”是指锌尖晶石、“Galaxite”是指锰尖晶石、“Enstatite”是指顽辉石。
由表1～3可明确：试样No.1～26中的碱金属氧化物的含量少，30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α30～380为72×10-7/℃～185×10-7/℃，30～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α30～500为74×10-7/℃～175×10-7/℃。因而，可以认为试样No.1～26适合作为在半导体制造装置的制造工序中用于支承加工基板的支承基板。
实施例2
如下制作[实施例2]的各试样。首先，以成为表中记载的试样No.1～26的组成的方式调配玻璃原料后，供给至玻璃熔融炉中，以1550～1650℃进行熔融，接着，将熔融玻璃分别流入陶瓷制的模框中，成型为板状。针对所得各试样，投入至电炉中，以500℃保持30分钟，使结晶核生成后，以850℃保持60分钟，使结晶在玻璃基质中生长。使结晶生长后，以1℃/分钟的降温速度冷却至常温。将所得结晶化玻璃基板(整体板厚偏差约为4.0μm)加工至φ300mm×0.7mm厚后，利用研磨装置对其两个表面进行研磨处理。具体而言，将结晶化玻璃基板的两个表面用外径不同的一对研磨垫夹住，一边使结晶化玻璃基板与一对研磨垫一同旋转，一边对结晶化玻璃基板的两个表面进行研磨处理。进行研磨处理时，偶尔以结晶化玻璃基板的一部分从研磨垫露出的方式进行控制。需要说明的是，研磨垫设为氨基甲酸酯制，进行研磨处理时使用的研磨浆料的平均粒径设为2.5μm、研磨速度设为15m/分钟。针对所得的经研磨处理的各结晶化玻璃基板，通过神户制钢科研公司制造的SBW-331ML/d测定整体板厚偏差和翘曲量。其结果，整体板厚偏差分别低于1.0μm，翘曲量分别为35μm以下。
产业上的可利用性
本发明的支承结晶化玻璃基板优选在半导体封装件的制造工序中用于支承加工基板，但除了该用途之外也可以应用。例如，活用高膨胀的优点，可用作铝合金基板等高膨胀金属基板的替代基板，此外，也可用作氧化锆基板、铁氧体基板等高膨胀陶瓷基板的替代基板。
附图标记说明
1、27 层叠体
10、26 支承结晶化玻璃基板
11、24 加工基板
12 剥离层
13、21、25 粘接层
20 支承部件
22 半导体芯片
23 密封材料
28 布线
29 焊接凸点

Claims (15)

1.一种支承结晶化玻璃基板，其是用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，
30℃～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数超过70×10-7/℃且为195×10-7/℃以下。
2.一种支承结晶化玻璃基板，其是用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，
30℃～500℃的温度范围内的平均线热膨胀系数超过70×10-7/℃且为195×10-7/℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，其用于半导体封装件的制造工序。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，杨氏模量为70GPa以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，作为组成，以质量％计含有SiO2 30％～80％、Al2O3 1％～25％、B2O3 0％～10％、P2O5 0％～20％、Li2O0％～15％、Na2O 0％～25％、K2O 0％～7％、MgO 0％～15％、CaO 0％～5％、SrO 0％～5％、BaO 0％～5％、ZnO 0％～30％、ZrO2 0％～10％、MnO 0％～20％、TiO2 0％～20％以及Y2O30％～20％。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，α-方石英、二硅酸锂、α-石英、三斜霞石、尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、顽辉石和它们的固溶体中的一种或两种以上发生了析出。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，作为主结晶，β-锂霞石、β-锂辉石、β-方石英、β-石英和它们的固溶体未发生析出。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的支承结晶化玻璃基板，其特征在于，板厚低于2.0mm，整体板厚偏差为30μm以下，且翘曲量为60μm以下。
9.一种层叠体，其是至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体，其特征在于，
支承结晶化玻璃基板为权利要求1～8中任一项所述的支承结晶化玻璃基板。
10.根据权利要求9所述的层叠体，其特征在于，加工基板至少具备用密封材料进行了模制的半导体芯片。
11.一种半导体封装件的制造方法，其特征在于，其具备：
准备至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承结晶化玻璃基板的层叠体的工序；以及
对加工基板进行加工处理的工序，并且
作为支承结晶化玻璃基板，使用权利要求1～8中任一项所述的支承结晶化玻璃基板。
12.根据权利要求11所述的半导体封装件的制造方法，其特征在于，加工处理包括对加工基板的一个表面进行布线的工序。
13.根据权利要求11或12所述的半导体封装件的制造方法，其特征在于，加工处理包括在加工基板的一个表面形成焊接凸点的工序。
14.一种半导体封装件，其特征在于，其利用权利要求11～13中任一项所述的半导体封装件的制造方法来制作。
15.一种电子设备，其是具备半导体封装件的电子设备，其特征在于，
半导体封装件是权利要求14所述的半导体封装件。
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