JP2023031216A - 支持ガラス基板、積層体、積層体の製造方法及び半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張係数が低い場合において、ヤング率と耐失透性が高く、しかも短波長側の透過率が高い支持ガラス基板を提供する。
【解決手段】本発明の支持ガラス基板は、加工基板を支持するための支持ガラス基板であって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２ ５０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０～２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ５．５～２０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０～５％、ＭｇＯ ０～１５％、ＣａＯ １～２５％、ＳｒＯ ０～１０％、ＢａＯ ０～１０％を含有し、モル比（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＣａＯが１．５以下であり、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３５×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、支持ガラス基板、積層体、積層体の製造方法及び半導体パッケージの製造方法に関する。

携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等の携帯型電子機器には、小型化及び軽量化が要求されている。これに伴い、これらの電子機器に用いられる半導体チップの実装スペースも厳しく制限されており、半導体チップの高密度な実装が課題になっている。そこで、近年では、三次元実装技術、すなわち半導体チップ同士を積層し、各半導体チップ間を配線接続することにより、半導体パッケージの高密度実装を図っている。

また、従来のウエハレベルパッケージ（ＷＬＰ）は、バンプをウエハの状態で形成した後、ダイシングで個片化することにより作製されている。しかし、従来のＷＬＰは、ピン数を増加させ難いことに加えて、半導体チップの裏面が露出した状態で実装されるため、半導体チップの欠け等が発生し易いという問題があった。

そこで、新たなＷＬＰとして、ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰが提案されている。ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰは、ピン数を増加させることが可能であり、また半導体チップの端部を保護することにより、半導体チップの欠け等を防止することができる。

ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰでは、例えば、複数の半導体チップを支持ガラス基板上に配列した後、樹脂の封止材でモールドして、加工基板を形成した後に、加工基板の一方の表面に配線する工程、半田バンプを形成する工程等を有する。

支持ガラス基板には、半導体チップの熱膨張係数に整合させるために、３５×１０^－７～６０×１０^－７／℃の熱膨張係数を有することが求められることがある。

しかし、支持ガラス基板の熱膨張係数が３５×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃になるようにガラス成分を調整すると、支持ガラス基板のヤング率が低下して、加工基板の加工処理の信頼性が損なわれる虞がある。また耐失透性が低下して、支持ガラス基板の生産性が低下し易くなる。

また、加工基板の加工処理後には、加工基板とガラス支持基板を分離する工程が存在するが、その工程の際に、支持ガラス基板を通じて、短波長の光が剥離層に照射される。このため、支持ガラス基板の短波長での透過率（紫外線透過率）を高める必要があるが、短波長側の透過率を高めることは困難である。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、熱膨張係数が低い場合において、ヤング率と耐失透性が高く、しかも短波長側の透過率が高い支持ガラス基板を提供することである。

本発明者は、種々の実験を繰り返した結果、支持ガラス基板のガラス組成範囲を厳密に規制、特にＢ_２Ｏ_３とＣａＯの含有範囲を厳密に規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の支持ガラス基板は、加工基板を支持するための支持ガラス基板であって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２ ５０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０～２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ５．５～２０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０～５％、ＭｇＯ ０～１５％、ＣａＯ １～２５％、ＳｒＯ ０～１０％、ＢａＯ ０～１０％を含有し、モル比（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＣａＯが１．５以下であり、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３５×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃である。ここで、「Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ」は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの合量を指す。「（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＣａＯ」は、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量をＣａＯの含有量で除した値を指す。「３０～３８０℃の平均熱膨張係数」は、ディラトメーターで測定可能である。

また、本発明の支持ガラス基板は、加工基板を支持するための支持ガラス基板であって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２ ５０～7０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ８～１５％、Ｂ_２Ｏ_３ ８～１４％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０～５％、ＭｇＯ ０～８％、ＣａＯ ７～２０％、ＳｒＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％を含有し、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３８×１０^－７／℃～５５×１０^－７／℃であることが好ましい。

また、本発明の支持ガラス基板は、厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率、つまり外部透過率が５％以上であることが好ましい。

また、本発明の支持ガラス基板は、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が４０×１０^－７／℃～５５×１０^－７／℃となることが好ましい。

また、本発明の支持ガラス基板は、ヤング率が７０ＧＰａ以上であることが好ましい。ここで、「ヤング率」は、曲げ共振法により測定した値を指す。

また、本発明の支持ガラス基板は、液相粘度が１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」は、液相温度における粘度であり、白金球引き上げ法で測定可能である。「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定することにより算出可能である。なお、液相粘度は、成形性の指標であり、液相粘度が高い程、成形性が向上する。

また、本発明の支持ガラス基板は、高温粘度１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６００℃未満であることが好ましい。ここで、「１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。なお、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、溶融温度に相当し、この温度が低い程、溶融性が向上する。

また、本発明の支持ガラス基板は、直径１００～５００ｍｍのウエハ形状を有し、板厚が２．０ｍｍ未満であり、全体板厚偏差（ＴＴＶ）が５μｍ以下であり、且つ反り量が６０μｍ以下であることが好ましい。ここで、「全体板厚偏差（ＴＴＶ）」は、例えば、コベルコ科研社製のＢｏｗ／Ｗａｒｐ測定装置ＳＢＷ－３３１ＭＬ／ｄにより測定可能である。「反り量」は、支持ガラス基板全体における最高位点と最小二乗焦点面との間の最大距離の絶対値と、最低位点と最小二乗焦点面との絶対値との合計を指し、例えばコベルコ科研社製のＢｏｗ／Ｗａｒｐ測定装置ＳＢＷ－３３１Ｍ／Ｌｄにより測定可能である。

本発明の積層体は、少なくとも加工基板と加工基板を支持するための支持ガラス基板とを備える積層体であって、支持ガラス基板が上記の支持ガラス基板であることが好ましい。

また、本発明の積層体は、加工基板が、少なくとも封止材でモールドされた半導体チップを備えることが好ましい。

本発明の積層体の製造方法は、上記支持ガラス基板を用意する工程と、加工基板を用意する工程と、前記支持ガラス基板と前記加工基板を積層して、積層体を得る工程と、を備えることが好ましい。

本発明の半導体パッケージの製造方法は、上記の積層体を用意する工程と、加工基板に対して、加工処理を行う工程と、を有することが好ましい。

また、本発明の半導体パッケージの製造方法は、加工処理が、加工基板の一方の表面に配線する工程を含むことが好ましい。

また、本発明の半導体パッケージの製造方法は、加工処理が、加工基板の一方の表面に半田バンプを形成する工程を含むことが好ましい。

本発明の支持ガラス基板は、加工基板を支持するための支持ガラス基板であって、厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率が５％以上であり、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３０×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃であり、板厚が５．０ｍｍ未満であり、全体板厚偏差（ＴＴＶ）が５μｍ以下であることが好ましい。

本発明の積層体の一例を示す概念斜視図である。 ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰの製造工程を示す概念断面図である。

本発明の支持ガラス基板は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２ ５０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０～２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ５．５～２０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０～５％、ＭｇＯ ０～１５％、ＣａＯ １～２５％、ＳｒＯ ０～１０％、ＢａＯ ０～１０％を含有し、モル比（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＣａＯが１．５以下であることが好ましい。上記のように各成分の含有量を限定した理由を以下に示す。なお、各成分の含有量の説明において、％表示は、モル％を表す。

ＳｉＯ_２は、ガラスの骨格を形成する主成分である。ＳｉＯ_２の含有量が少な過ぎると、ガラス化が困難になると共に、ヤング率、耐酸性が低下し易くなる。しかし、ＳｉＯ_２の含有量が多過ぎると、高温粘度が高くなり、溶融性や成形性が低下し易くなることに加えて、クリストバライト等の失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。よって、ＳｉＯ_２の下限範囲は、好ましくは５０％以上、５２％以上、特に５４％以上であり、上限範囲は、好ましくは８０％以下、７２％以下、６８％以下、６５％以下、特に６２％以下であり、溶融性を優先する場合、６４％以下、６２％以下、特に６０％以下である。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラス骨格を形成して、ヤング率を高める成分である。しかし、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、ムライト等の結晶が析出し、液相粘度が低下し易くなる。Ａｌ_２Ｏ_３の下限範囲は、好ましくは０％以上、３％以上、５％以上、７％以上、８％以上、特に１０％以上、上限範囲は、好ましくは２５％以下であり、２０％以下、１８％以下、１６％以下、１５％以下、１４％以下、１３％以下、特に１２％以下であり、溶融性や成形性を優先する場合、１２％以下、特に１１％以下である。

Ｂ_２Ｏ_３は、溶融性や耐失透性を高める成分である。しかし、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、ヤング率が低下し易くなる。よって、Ｂ_２Ｏ_３は、好ましくは５．５％以上、６％以上、７％以上、８％以上、特に９％以上であり、上限範囲は、好ましくは２０％以下、１８％以下、１６％以下、１５％以下、１４％以下、特に１２％以下である。

アルカリ金属酸化物（Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏ）は、溶融性を高める成分である。しかし、アルカリ金属酸化物の含有量が多過ぎると、熱膨張係数を大幅に上昇して、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が６０×１０^－７／℃超になり易くなる。よって、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏの含有量は、好ましくは０～５％、０～４％、０～３％、０～２％、０～１％、０～０．５％、特に０～０．１％未満である。

Ｌｉ_２Ｏは、溶融性を高める成分である。しかし、アルカリ金属酸化物の含有量が多過ぎると、熱膨張係数を大幅に上昇して、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が６０×１０^－７／℃超になり易くなる。よって、Ｌｉ_２Ｏの含有量は、好ましくは０～１％、０～０．５％、特に０～０．１％未満である。

Ｎａ_２Ｏは、溶融性を高める成分である。しかし、アルカリ金属酸化物の含有量が多過ぎると、熱膨張係数を大幅に上昇して、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が６０×１０^－７／℃超になり易くなる。よって、Ｎａ_２Ｏの含有量は、好ましくは０～５％、０～４％、０～３％、０～２％、０～１％、０～０．５％、特に０～０．１％未満である。

Ｋ_２Ｏは、溶融性を高める成分である。しかし、アルカリ金属酸化物の含有量が多過ぎると、熱膨張係数を大幅に上昇して、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が６０×１０^－７／℃超になり易くなる。よって、Ｋ_２Ｏの含有量は、好ましくは０～３％、０～２％、０～１％、０～０．５％、特に０～０．１％未満である。

ＭｇＯは、熱膨張係数を高める成分である。また高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、ヤング率を顕著に高める成分である。しかし、ＭｇＯの含有量が多くなると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＭｇＯの含有量は、好ましくは０～１５％、０．１～１２％、０．５～１０％、１～９％、１～８％、１～５％、１～４％、特に１～３％である。

ＣａＯは、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を顕著に高める成分である。またヤング率や熱膨張係数を高める成分である。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、アノーサイト等の結晶が析出し、液相粘度を低下させ易くなる。よって、ＣａＯの含有量は、好ましくは１～２５％、３～２０％、４～１８％、５～１７％、６～１６％、８～１６％、特に１０～１６％である。

ＳｒＯは、耐失透性や熱膨張係数を高める成分であり、高温粘度を下げて溶融性を高める成分である。しかし、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、ガラス組成のバランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０～１０％、０～８％、０～６％、０～５％、０～４％、０～３％、０～２％、特に０～１％未満である。

ＢａＯは、耐失透性を高め、ガラスの成形性を向上させる成分である。また、熱膨張係数を高める効果もある。しかし、ＢａＯの含有量が多過ぎると、ガラス組成のバランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＢａＯの含有量は、好ましくは０～１０％、０～８％、０～６％、０～５％、０～４％、特に０～３％である。なお、耐失透性の向上を優先する場合、ＢａＯの好適な下限範囲は０．１％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上である。

モル比（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＣａＯは、好ましくは１．５以下、１．４以下、１．３以下、１．０以下、０．９以下、０．１～０．８、０．２～０．７、０．２５～０．６、特に０．３～０．５である。モル比（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＣａＯが上記範囲外になると、３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３５×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃の範囲において、ヤング率、溶融性、成形性を高いレベルで維持することが困難になる。

上記成分以外にも、任意成分として、他の成分を導入してもよい。なお、上記成分以外の他の成分の含有量は、本発明の効果を的確に享受する観点から、合量で１５％以下、１０％以下、特に５％以下が好ましい。

ＺｎＯは、高温粘性を下げて、溶融性や成形性を顕著に高める成分であり、また耐候性を高める成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなる。よって、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０～３％、０～２％、０～１％、特に０～０．１％である。

Ｆｅ_２Ｏ_３は、不純物成分、或いは清澄剤成分として導入し得る成分である。しかし、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、紫外線透過率が低下する虞がある。すなわち、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、樹脂層、剥離層を介して、加工基板と支持ガラス基板の接着と脱着を適正に行うことが困難になる。よって、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは０～０．０５％、０～０．０３％、０～０．０２％、特に０．００１～０．０１％である。なお、本発明でいう「Ｆｅ_２Ｏ_３」は、２価の酸化鉄と３価の酸化鉄を含み、２価の酸化鉄は、Ｆｅ_２Ｏ_３に換算して、取り扱うものとする。他の酸化物についても、同様にして、表記の酸化物を基準にして取り扱うものとする。

ＴｉＯ_２は、不純物成分として導入し得る成分である。しかし、ＴｉＯ_２の含有量が多過ぎると、紫外線透過率が低下する虞がある。すなわち、ＴｉＯ_２の含有量が多過ぎると、樹脂層、剥離層を介して、加工基板と支持ガラス基板の接着と脱着を適正に行うことが困難になる。よって、ＴｉＯ_２の含有量は、好ましくは０～０．０５％、０～０．０３％、０～０．０２％、特に０．００１～０．０１％である。

ＳｎＯ_２は、高温域で良好な清澄作用を有する成分であり、また高温粘性を低下させる成分である。ＳｎＯ_２の含有量は、好ましくは０～２％、０．００１～１％、０．０１～０．９％、特に０．０５～０．７％である。ＳｎＯ_２の含有量が多過ぎると、ＳｎＯ_２の失透結晶が析出し易くなる。なお、ＳｎＯ_２の含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。

清澄剤として、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３が有効に作用するが、環境的観点で言えば、これら成分を極力低減することが好ましい。Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３のそれぞれの含有量は、好ましくは１％以下、０．５％以下、０．１％以下、特に０．０５％以下である。

ＳＯ_３は、清澄作用を有する成分である。ＳＯ_３の含有量は、好ましくは０～１％、０～０．５％、０～０．１％、特に０～０．０１％である。ＳＯ_３の含有量が多過ぎると、ＳＯ_２リボイルが発生し易くなる。

更に、ガラス特性が損なわれない限り、清澄剤として、Ｆ、Ｃ、或いはＡｌ、Ｓｉ等の金属粉末を各々１％程度まで導入してもよい。また、ＣｅＯ_２等も１％程度まで導入し得るが、紫外線透過率の低下に留意する必要がある。

Ｃｌは、ガラスの溶融を促進する成分である。ガラス組成中にＣｌを導入すれば、溶融温度の低温化、清澄作用の促進を図ることができ、結果として、溶融コストの低廉化、ガラス製造窯の長寿命化を達成し易くなる。しかし、Ｃｌの含有量が多過ぎると、ガラス製造窯周囲の金属部品を腐食させる虞がある。よって、Ｃｌの含有量は、好ましくは３％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。

Ｐ_２Ｏ_５は、失透結晶の析出を抑制し得る成分である。但し、Ｐ_２Ｏ_５を多量に導入すると、ガラスが分相し易くなる。よって、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、好ましくは０～１５％、０～２．５％、０～１．５％、０～０．５％、特に０～０．３％である。

ＴｉＯ_２は、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、ソラリゼーションを抑制する成分である。しかし、ＴｉＯ_２を多量に導入すると、ガラスが着色して、透過率が低下し易くなる。よって、ＴｉＯ_２の含有量は、好ましくは０～５％、０～３％、０～１％、特に０～０．０２％である。

ＺｒＯ_２は、耐薬品性やヤング率を改善する成分である。しかし、ＺｒＯ_２を多量に導入すると、ガラスが失透し易くなり、また導入原料が難熔解性であるため、未熔解の結晶性異物がガラス中に混入する虞がある。よって、ＺｒＯ_２の含有量は、好ましくは０～１０％、０～７％、０～５％、０～３％、０～１％、特に０～０．１％である。

Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｌａ_２Ｏ_３には、歪点、ヤング率等を高める働きがある。しかし、これらの成分の含有量が各々５％、特に１％より多いと、原料コスト、製品コストが高騰する虞がある。

本発明の支持ガラス基板は、以下の特性を有することが好ましい。

３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数は、好ましくは３５×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃、３８×１０^－７／℃～５５×１０^－７／℃、３９×１０^－７／℃～５２×１０^－７／℃、特に４０×１０^－７／℃～５０×１０^－７／℃である。３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数が上記範囲外になると、半導体チップの熱膨張係数に整合し難くなり、加工処理時に支持ガラス基板上の加工基板の寸法変化（特に反り変形）が生じ易くなる。

ヤング率は、好ましくは７０ＧＰａ以上、７３ＧＰａ以上、７４ＧＰａ以上、特に７５ＧＰａ以上である。ヤング率が低過ぎると、積層体の剛性を維持し難くなり、加工基板の変形、反り、破損等が発生し易くなる。

１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１６００℃未満、１５５０℃以下、１５２０℃以下、１５００℃以下、特に１４８０℃以下である。１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が高くなると、溶融性が低下して、ガラス基板の製造コストが高騰する。

液相粘度は、好ましくは１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０^４．６ｄＰａ・ｓ以上、１０^４．８ｄＰａ・ｓ以上、１０^５．０ｄＰａ・ｓ以上、特に１０^５．２ｄＰａ・ｓ以上である。このようにすれば、成形時に失透結晶が析出し難くなるため、ダウンドロー法、特にオーバーフローダウンドロー法でガラス基板を成形し易くなる。

厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率は、好ましくは５％以上、１０％以上、２０％以上、２５％以上、特に３０％以上である。厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率が低過ぎると、加工基板の加工処理後に、短波長側の光により加工基板を支持ガラス基板から剥離し難くなる。

本発明の支持ガラス基板は、以下の形状を有することが好ましい。

本発明の支持ガラス基板は、ウエハ状が好ましく、その直径は１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下、特に１５０ｍｍ以上４５０ｍｍ以下が好ましい。このようにすれば、ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰの製造工程に適用し易くなる。必要に応じて、それ以外の形状、例えば矩形等の形状に加工してもよい。

真円度は、１ｍｍ以下、０．１ｍｍ以下、０．０５ｍｍ以下、特に０．０３ｍｍ以下が好ましい。真円度が小さい程、ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰの製造工程に適用し易くなる。なお、「真円度」は、ノッチ部を除き、ウエハの外形の最大値から最小値を減じた値である。

板厚は、好ましくは２．０ｍｍ未満、１．５ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、特に０．９ｍｍ以下である。板厚が薄くなる程、積層体の質量が軽くなるため、ハンドリング性が向上する。一方、板厚が薄過ぎると、支持ガラス基板自体の強度が低下して、支持基板としての機能を果たし難くなる。よって、板厚は、好ましくは０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、特に０．７ｍｍ超である。

全体板厚偏差（ＴＴＶ）は、好ましくは５μｍ以下、４μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、１μｍ以下、特に０．１～１μｍ未満である。また算術平均粗さＲａは、好ましくは２０ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、２ｎｍ以下、１ｎｍ以下、特に０．５ｎｍ以下である。表面精度が高い程、加工処理の精度を高め易くなる。特に配線精度を高めることができるため、高密度の配線が可能になる。また支持ガラス基板の強度が向上して、支持ガラス基板及び積層体が破損し難くなる。更に支持ガラス基板の再利用回数を増やすことができる。なお、「算術平均粗さＲａ」は、触針式表面粗さ計又は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定可能である。

本発明の支持ガラス基板は、オーバーフローダウンドロー法で成形した後に、表面を研磨されてなることが好ましい。このようにすれば、全体板厚偏差（ＴＴＶ）を２．０μｍ未満、１．５μｍ以下、１．０μｍ以下、特に０．１～１．０μｍ未満に規制し易くなる。

反り量は、好ましくは６０μｍ以下、５５μｍ以下、５０μｍ以下、１～４５μｍ、特に５～４０μｍである。反り量が小さい程、加工処理の精度を高め易くなる。特に配線精度を高めることができるため、高密度の配線が可能になる。

本発明の支持ガラス基板は、ノッチ部（ノッチ形状の位置合わせ部）を有することが好ましく、ノッチ部の深部は平面視で略円形状又は略Ｖ溝形状であることがより好ましい。これにより、支持ガラス基板のノッチ部に位置決めピン等の位置決め部材を当接させて、支持ガラス基板を位置固定し易くなる。結果として、支持ガラス基板と加工基板の位置合わせが容易になる。特に、加工基板にもノッチ部を形成して、位置決め部材を当接させると、積層体全体の位置合わせが容易になる。

本発明の支持ガラス基板は、ダウンドロー法、特にオーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、耐熱性の樋状構造物の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下頂端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス基板を製造する方法である。オーバーフローダウンドロー法では、ガラス基板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形される。このため、少量の研磨によって、全体板厚偏差（ＴＴＶ）を２．０μｍ未満、特に１．０μｍ未満まで低減することができる。結果として、ガラス基板の製造コストを低廉化することができる。

本発明の支持ガラス基板は、イオン交換処理が行われていないことが好ましく、表面に圧縮応力層を有しないことが好ましい。イオン交換処理を行うと、支持ガラス基板の製造コストが高騰するが、イオン交換処理を行わなければ、支持ガラス基板の製造コストを低下させることが可能になる。更にイオン交換処理を行うと、支持ガラス基板の全体板厚偏差（ＴＴＶ）を低減し難くなるが、イオン交換処理を行わなければ、そのような不具合を解消し易くなる。なお、本発明の支持ガラス基板は、イオン交換処理を行い、表面に圧縮応力層を形成する態様を排除するものではない。機械的強度を高める観点だけに着目すると、イオン交換処理を行い、表面に圧縮応力層を形成することが好ましい。

本発明の積層体は、少なくとも加工基板と加工基板を支持するための支持ガラス基板とを備える積層体であって、支持ガラス基板が上記の支持ガラス基板であることを特徴とする。本発明の積層体は、加工基板と支持ガラス基板の間に、接着層を有することが好ましい。接着層は、樹脂であることが好ましく、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化樹脂）等が好ましい。またｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰの製造工程における熱処理に耐える耐熱性を有するものが好ましい。これにより、ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰの製造工程で接着層が融解し難くなり、加工処理の精度を高めることができる。なお、加工基板と支持ガラス基板を容易に固定するため、紫外線硬化型テープを接着層として使用することもできる。

本発明の積層体は、更に加工基板と支持ガラス基板の間に、より具体的には加工基板と接着層の間に、剥離層を有すること、或いは支持ガラス基板と接着層の間に、剥離層を有することが好ましい。このようにすれば、加工基板に対して、所定の加工処理を行った後に、加工基板を支持ガラス基板から剥離し易くなる。加工基板の剥離は、生産性の観点から、紫外レーザー光等の照射光により行うことが好ましい。

剥離層は、レーザー光等の照射光により「層内剥離」又は「界面剥離」が生じる材料で構成される。つまり一定の強度の光を照射すると、原子又は分子における原子間又は分子間の結合力が消失又は減少して、アブレーション（ａｂｌａｔｉｏｎ）等を生じ、剥離を生じさせる材料で構成される。なお、照射光の照射により、剥離層に含まれる成分が気体となって放出されて分離に至る場合と、剥離層が光を吸収して気体になり、その蒸気が放出されて分離に至る場合とがある。

本発明の積層体において、支持ガラス基板は、加工基板よりも大きいことが好ましい。これにより、加工基板と支持ガラス基板を支持する際に、両者の中心位置が僅かに離間した場合でも、支持ガラス基板から加工基板の縁部が食み出し難くなる。

本発明の半導体パッケージの製造方法は、少なくとも加工基板と加工基板を支持するための支持ガラス基板とを備える積層体を用意する工程と、加工基板に対して、加工処理を行う工程と、を有すると共に、支持ガラス基板が上記の支持ガラス基板であることを特徴とする。

本発明の半導体パッケージの製造方法は、更に積層体を搬送する工程を有することが好ましい。これにより、加工処理の処理効率を高めることができる。なお、「積層体を搬送する工程」と「加工基板に対して、加工処理を行う工程」とは、別途に行う必要はなく、同時であってもよい。

本発明の半導体パッケージの製造方法において、加工処理は、加工基板の一方の表面に配線する処理、或いは加工基板の一方の表面に半田バンプを形成する処理が好ましい。本発明の半導体パッケージの製造方法では、これらの処理時に加工基板が寸法変化し難いため、これらの工程を適正に行うことができる。

加工処理として、上記以外にも、加工基板の一方の表面（通常、支持ガラス基板とは反対側の表面）を機械的に研磨する処理、加工基板の一方の表面（通常、支持ガラス基板とは反対側の表面）をドライエッチングする処理、加工基板の一方の表面（通常、支持ガラス基板とは反対側の表面）をウェットエッチングする処理の何れかであってもよい。なお、本発明の半導体パッケージの製造方法では、加工基板に反りが発生し難いと共に、積層体の剛性を維持することができる。結果として、上記加工処理を適正に行うことができる。

図面を参酌しながら、本発明を更に説明する。

図１は、本発明の積層体１の一例を示す概念斜視図である。図１では、積層体１は、支持ガラス基板１０と加工基板１１とを備えている。支持ガラス基板１０は、加工基板１１の寸法変化を防止するために、加工基板１１に貼着されている。支持ガラス基板１０と加工基板１１との間には、剥離層１２と接着層１３が配置されている。剥離層１２は、支持ガラス基板１０と接触しており、接着層１３は、加工基板１１と接触している。

つまり、積層体１は、支持ガラス基板１０、剥離層１２、接着層１３、加工基板１１の順に積層配置されている。支持ガラス基板１０の形状は、加工基板１１に応じて決定されるが、図１では、支持ガラス基板１０及び加工基板１１の形状は、何れも略円板形状である。剥離層１２は、例えばレーザーを照射することで分解する樹脂を使用することができる。また、レーザー光を効率よく吸収し、熱に変換する物質を樹脂に添加することもできる。例えば、カーボンブラック、グラファイト粉、微粒子金属粉末、染料、顔料等である。剥離層１２は、プラズマＣＶＤや、ゾル－ゲル法によるスピンコート等により形成される。接着層１３は、樹脂で構成されており、例えば、各種印刷法、インクジェット法、スピンコート法、ロールコート法等により塗布形成される。また、紫外線硬化型テープも使用可能である。接着層１３は、剥離層１２により加工基板１１から支持ガラス基板１０が剥離された後、溶剤等により溶解除去される。紫外線硬化型テープは、紫外線を照射した後、剥離用テープにより除去可能である。

図２は、ｆａｎ ｏｕｔ型のＷＬＰの製造工程を示す概念断面図である。図２（ａ）は、支持部材２０の一方の表面上に接着層２１を形成した状態を示している。必要に応じて、支持部材２０と接着層２１の間に剥離層を形成してもよい。次に、図２（ｂ）に示すように、接着層２１の上に複数の半導体チップ２２を貼付する。その際、半導体チップ２２のアクティブ側の面を接着層２１に接触させる。次に、図２（ｃ）に示すように、半導体チップ２２を樹脂の封止材２３でモールドする。封止材２３は、圧縮成形後の寸法変化、配線を成形する際の寸法変化が少ない材料が使用される。続いて、図２（ｄ）、（ｅ）に示すように、支持部材２０から半導体チップ２２がモールドされた加工基板２４を分離した後、接着層２５を介して、支持ガラス基板２６と接着固定させる。その際、加工基板２４の表面の内、半導体チップ２２が埋め込まれた側の表面とは反対側の表面が支持ガラス基板２６側に配置される。このようにして、積層体２７を得ることができる。なお、必要に応じて、接着層２５と支持ガラス基板２６の間に剥離層を形成してもよい。更に、得られた積層体２７を搬送した後に、図２（ｆ）に示すように、加工基板２４の半導体チップ２２が埋め込まれた側の表面に配線２８を形成した後、複数の半田バンプ２９を形成する。最後に、支持ガラス基板２６から加工基板２４を分離した後に、加工基板２４を半導体チップ２２毎に切断し、後のパッケージング工程に供される（図２（ｇ））。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。

表１～７は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～６９）を示している。

まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合したガラスバッチを白金坩堝に入れ、１５００～１７００℃で３～２４時間溶融した。ガラスバッチの溶解に際しては、白金スターラーを用いて攪拌し、均質化を行った。次いで、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、徐冷点より２０℃程度高い温度から、３℃／分で常温まで徐冷した。得られた各試料について、密度ρ、３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥ_{３０～３８０}、ヤング率Ｅ、ガラス転移点Ｔｇ、屈服点Ｔｆ、歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓ、高温粘度１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０^３．０ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０^２．０ｄＰａ・ｓにおける温度、液相温度ＴＬ、液相温度における粘度ｌｏｇη及び厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率Ｔ２５４を評価した。

密度ρは、周知のアルキメデス法によって測定した値である。

３０～３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数ＣＴＥ_{３０～３８０}、ガラス転移点Ｔｇ、屈服点Ｔｆは、ディラトメーターで測定した値である。

ヤング率Ｅは、共振法により測定した値を指す。

歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。

高温粘度１０^４．０ｄＰａ・ｓ、１０^３．０ｄＰａ・ｓ及び１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。

液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を顕微鏡観察にて測定した値である。液相温度ｌｏｇηは、液相温度ＴＬにおけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。

厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率Ｔ２５４は、ダブルビーム型分光光度計を用いて測定した反射損失を含む値である。測定試料として、両面を光学研磨面（鏡面）に研磨したものを使用した。なお、ＡＦＭにより、これらの測定試料のガラス表面の表面粗さＲａを測定したところ、測定領域５μｍ×５μｍで０．５～１．０ｎｍであった。

表中から明らかなように、試料Ｎｏ．１～６９は、熱膨張係数が低く、ヤング率と耐失透性が高く、しかも短波長側の透過率が高かった。よって、試料Ｎｏ．１～６９は、支持ガラス基板として好適であると考えられる。

まず、表中に記載の試料Ｎｏ．１～６９に記載のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、ガラス溶融炉に供給して１６００～１７００℃で溶融し、次いで溶融ガラスをオーバーフローダウンドロー成形装置に供給し、板厚が０．８ｍｍになるようにそれぞれ成形した。得られたガラス基板について、両表面を機械研磨して、全体板厚偏差（ＴＴＶ）を１μｍ未満に低減した。得られたガラス基板をφ３００ｍｍ×０．８ｍｍ厚に加工した後、その両表面を研磨装置により研磨処理した。具体的には、ガラス基板の両表面を外径が相違する一対の研磨パットで挟み込み、ガラス基板と一対の研磨パッドを共に回転させながらガラス基板の両表面を研磨処理した。研磨処理の際、時折、ガラス基板の一部が研磨パッドから食み出すように制御した。なお、研磨パッドはウレタン製、研磨処理の際に使用した研磨スラリーの平均粒径は２．５μｍ、研磨速度は１５ｍ／分であった。得られた各研磨処理済みガラス基板について、コベルコ科研社製のＢｏｗ／Ｗａｒｐ測定装置ＳＢＷ－３３１ＭＬ／ｄにより全体板厚偏差（ＴＴＶ）と反り量を測定した。その結果、全体板厚偏差（ＴＴＶ）がそれぞれ０．８５μｍ以下であり、反り量がそれぞれ３５μｍ以下であった。

１、２７ 積層体
１０、２６ 支持ガラス基板
１１、２４ 加工基板
１２ 剥離層
１３、２１、２５ 接着層
２０ 支持部材
２２ 半導体チップ
２３ 封止材
２８ 配線
２９ 半田バンプ

Claims (14)

1. 加工基板を支持するための支持ガラス基板であって、
   ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２ ５０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０～２５％、Ｂ_２Ｏ_３ ５．５～２０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０～５％、ＭｇＯ ０～１５％、ＣａＯ １～２５％、ＳｒＯ ０～１０％、ＢａＯ ０～１０％を含有し、モル比（ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／ＣａＯが１．５以下であり、
   ３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３５×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃である、支持ガラス基板。
2. 加工基板を支持するための支持ガラス基板であって、
   ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２ ５０～７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ８～１５％、Ｂ_２Ｏ_３ ８～１４％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ ０～５％、ＭｇＯ ０～８％、ＣａＯ ７～２０％、ＳｒＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％を含有し、
   ３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３８×１０^－７／℃～５５×１０^－７／℃である、請求項１に記載の支持ガラス基板。
3. 厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率が５％以上である、請求書１又は２に記載の支持ガラス基板。
4. ヤング率が７０ＧＰａ以上である、請求項１～３の何れかに記載の支持ガラス基板。
5. 液相粘度が１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上である、請求項１～４の何れかに記載の支持ガラス基板。
6. 高温粘度１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６００℃未満である、請求項１～５の何れかに記載の支持ガラス基板。
7. 直径１００～５００ｍｍのウエハ形状を有し、板厚が２．０ｍｍ未満であり、全体板厚偏差（ＴＴＶ）が５μｍ以下であり、且つ反り量が６０μｍ以下である、請求項１～６の何れかに記載の支持ガラス基板。
8. 少なくとも加工基板と加工基板を支持するための支持ガラス基板とを備える積層体であって、
   支持ガラス基板が請求項１～７の何れかに記載の支持ガラス基板である、積層体。
9. 加工基板が、少なくとも封止材でモールドされた半導体チップを備える、請求項８に記載の積層体。
10. 請求項１～７の何れかに記載の支持ガラス基板を用意する工程と、
    加工基板を用意する工程と、
    前記支持ガラス基板と前記加工基板を積層して、積層体を得る工程と、を備えることを特徴とする積層体の製造方法。
11. 請求項９又は１０に記載の積層体を用意する工程と、
    加工基板に対して、加工処理を行う工程と、を有する、半導体パッケージの製造方法。
12. 加工処理が、加工基板の一方の表面に配線する工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の半導体パッケージの製造方法。
13. 加工処理が、加工基板の一方の表面に半田バンプを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の半導体パッケージの製造方法。
14. 加工基板を支持するための支持ガラス基板であって、
    厚み１ｍｍ換算、２５４ｎｍにおける透過率が５％以上であり、
    ３０～３８０℃の平均熱膨張係数が３０×１０^－７／℃～６０×１０^－７／℃であり、
    板厚が５．０ｍｍ未満であり、
    全体板厚偏差（ＴＴＶ）が５μｍ以下である、支持ガラス基板。

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