KR20160140615A - 지지 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체 - Google Patents

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Abstract

지지 유리 기판은 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 선열팽창계수가 66×10-7/℃ 이상이고 81×10-7/℃ 이하이다.

Description

지지 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체{SUPPORTING GLASS SUBSTRATE AND LAMINATE USING SAME}
본 발명은 지지 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체에 관한 것으로서, 구체적으로는 반도체 패키지(반도체 장치)의 제조 공정에서 가공 기판의 지지에 사용하는 지지 유리 기판 및 이것을 사용한 적층체에 관한 것이다.
휴대전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터, PDA(Personal Data Assistance) 등의 휴대형 전자기기에는 소형화 및 경량화가 요구되고 있다. 이것에 따라, 이들 전자기기에 사용되는 반도체칩의 설치 스페이스도 엄격하게 제한되고 있으며, 반도체칩의 고밀도의 실장이 과제가 되고 있다. 그래서, 최근에는 삼차원 실장 기술, 즉 반도체칩끼리를 적층하고, 각 반도체칩 사이를 배선 접속함으로써 반도체 패키지의 고밀도 실장을 꾀하고 있다.
또한, 종래의 웨이퍼 레벨 패키지(WLP)는 범프를 웨이퍼의 상태에서 형성한 후, 다이싱으로 개편화함으로써 제작되어 있다. 그러나, 종래의 WLP는 핀수를 증가시키기 어려운 것에 추가해서, 반도체칩의 이면이 노출된 상태에서 실장되기 때문에, 반도체칩의 깨짐 등이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 새로운 WLP로서, 팬 아웃(fan-out)형의 WLP가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 참조). 팬 아웃형의 WLP는 핀수를 증가시키는 것이 가능하고, 또한 반도체칩의 단부를 보호함으로써 반도체칩의 깨짐 등을 방지할 수 있다.
WO2013/057867호 공보 일본 특허공개 2004-186688호 공보
팬 아웃형의 WLP에서는, 복수의 반도체칩을 수지의 밀봉재로 몰딩(밀봉)하여 가공 기판을 형성한 후에, 가공 기판의 한쪽 표면에 배선하는 공정, 땜납 범프를 형성하는 공정 등을 갖는다.
이들 공정은, 약 200℃의 열처리를 수반하기 때문에 밀봉재가 변형되어 가공 기판이 치수 변화할 우려가 있다. 가공 기판이 치수 변화하면 가공 기판의 한쪽 표면에 대하여 고밀도로 배선하는 것이 곤란해지고, 또한 땜납 범프를 정확하게 형성하는 것도 곤란해진다.
가공 기판의 치수 변화를 억제하기 위해서 가공 기판을 지지하기 위한 지지 기판을 사용하는 것이 유효하다. 그러나, 지지 기판을 사용했을 경우에도 가공 기판의 치수 변화가 생길 경우가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여, 가공 기판의 치수 변화를 발생시키기 어려운 지지 기판 및 이것을 사용한 적층체를 창안함으로써, 반도체 패키지의 고밀도 실장에 기여하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명자들은 여러 가지 실험을 반복한 결과, 지지 기판으로서 유리 기판을 채택함과 아울러 이 유리 기판의 열팽창계수를 엄밀하게 규제함으로써, 상기 기술적 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내고, 본 발명으로서 제안하는 것이다. 즉, 본 발명의 지지 유리 기판은 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 선열팽창계수가 66×10-7/℃ 이상이고 81×10-7/℃ 이하인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 「20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수」는 디라토미터로 측정 가능하다.
유리 기판은 표면을 평활화하기 쉽고, 강성도 갖는다. 이 때문에, 지지 기판으로서 유리 기판을 사용하면 가공 기판을 강고하고 또한 정확하게 지지하는 것이 가능하게 된다. 또한 유리 기판은, 자외광, 적외광 등의 광을 투과하기 쉽다. 이 때문에, 지지 기판으로서 유리 기판을 사용하면 자외선 경화형 접착제 등으로 접착층 등을 형성함으로써 가공 기판과 지지 유리 기판을 용이하게 고정할 수 있다. 또한, 적외선을 흡수하는 박리층 등을 형성함으로써 가공 기판과 지지 유리 기판을 용이하게 분리할 수도 있다. 별도의 방식으로서, 자외선 경화형 테이프 등으로 접착층 등을 형성함으로써 가공 기판과 지지 유리 기판을 용이하게 분리할 수 있다.
또한, 본 발명의 지지 유리 기판에서는 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 선열팽창계수가 66×10-7/℃ 이상이고 81×10-7/℃ 이하로 규제되어 있다. 이렇게 하면, 가공 기판 내에서 반도체칩의 비율이 적고, 밀봉재의 비율이 많을 경우에, 가공 기판과 지지 유리 기판의 열팽창계수가 정합하기 쉬워진다. 그리고, 양자의 열팽창계수가 정합하면 가공 처리시에 가공 기판의 치수 변화(특히, 휨 변형)를 억제하기 쉬워진다. 결과적으로, 가공 기판의 한쪽 표면에 대하여 고밀도로 배선하는 것이 가능하게 되고, 또한 땜납 범프를 정확하게 형성하는 것도 가능하게 된다.
제2로, 본 발명의 지지 유리 기판은 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 선열팽창계수가 70×10-7/℃ 이상이고 85×10-7/℃ 이하인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 「30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수」는 디라토미터로 측정 가능하다.
제3으로, 본 발명의 지지 유리 기판은 반도체 패키지의 제조 공정에서 가공 기판의 지지에 사용하는 것이 바람직하다.
제4로, 본 발명의 지지 유리 기판은 파장 300㎚에 있어서의 판두께 방향의 자외선 투과율이 40% 이상인 것이 바람직하다. 여기에서, 「파장 300㎚에 있어서의 판두께 방향의 자외선 투과율」은, 예를 들면 더블빔형 분광 광도계를 이용하여 파장 300㎚의 분광 투과율을 측정함으로써 평가 가능하다.
제5로, 본 발명의 지지 유리 기판은 영률이 65㎬ 이상인 것이 바람직하다. 여기에서, 「영률」은 굽힘 공진법에 의해 측정한 값을 가리킨다. 또한, 1㎬는 약 101.9kgf/㎟에 상당한다.
제6으로, 본 발명의 지지 유리 기판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 40∼80%, Al2O3 1∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼12%, CaO 0∼10%, SrO 0∼20%, BaO 0∼20%, ZnO 0∼10%, Na2O 4∼20%, K2O 0∼15%를 함유하는 것이 바람직하다.
제7로, 본 발명의 지지 유리 기판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 60∼75%, Al2O3 5∼15%, B2O3 5∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 7∼16%, K2O 0∼8%를 함유하는 것이 바람직하다.
제8로, 본 발명의 지지 유리 기판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 50∼80%, Al2O3 1∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 5∼20%, K2O 0∼10%를 함유하는 것이 바람직하다.
제9로, 본 발명의 지지 유리 기판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 60∼75%, Al2O3 10∼20%, B2O3 0∼10%, MgO 0∼5%, CaO 0∼5%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 6∼18%, K2O 0∼8%를 함유하는 것이 바람직하다.
제10으로, 본 발명의 지지 유리 기판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 40∼60%, Al2O3 5∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼20%, BaO 0∼20%, Na2O 4∼20%, K2O 0∼10%를 함유하는 것이 바람직하다.
제11로, 본 발명의 지지 유리 기판은 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 44∼54%, Al2O3 10∼15%, B2O3 0∼15%, MgO 0∼3.6%, CaO 3∼8%, SrO 4∼15%, BaO 0∼14%, Na2O 4∼15%, K2O 0∼10%를 함유하는 것이 바람직하다.
제12로, 본 발명의 지지 유리 기판은 판두께가 2.0㎜ 미만이고, 직경 100∼500㎜의 원판형상이며, 전체 판두께 편차가 30㎛ 이하이며, 휨량이 60㎛ 이하인 것이 바람직하다. 여기에서, 「휨량」은 지지 유리 기판 전체에 있어서의 최고위점과 최소제곱 초점면 사이의 최대거리의 절대값과, 최저위점과 최소제곱 초점면의 절대값의 합계를 가리키고, 예를 들면 코벨코 카켄사제의 Bow/Warp 측정 장치 SBW-331ML/d에 의해 측정 가능하다.
제13으로, 본 발명의 적층체는 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 유리 기판을 구비하는 적층체로서, 지지 유리 기판이 상기 지지 유리 기판인 것이 바람직하다.
제14로, 본 발명의 적층체는 가공 기판이 밀봉재로 몰딩된 반도체칩을 구비하는 것이 바람직하다.
제15로, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 유리 기판을 구비하는 적층체를 준비하는 공정과, 가공 기판에 대하여 가공 처리를 행하는 공정을 갖고, 지지 유리 기판이 상기 지지 유리 기판인 것이 바람직하다.
제16으로, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 가공 처리가 가공 기판의 한쪽 표면에 배선하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
제17로, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 가공 처리가 가공 기판의 한쪽 표면에 땜납 범프를 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
제18로, 본 발명의 반도체 패키지는 상기 반도체 장치의 제조 방법에 의해 제작된 것을 특징으로 한다.
제19로, 본 발명의 전자기기는 반도체 패키지를 구비하는 전자기기이며, 반도체 패키지가 상기의 반도체 패키지인 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 적층체의 일례를 나타내는 개념 사시도이다.
도 2a는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다.
도 2b는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다.
도 2c는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다.
도 2d는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다.
도 2e는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다.
도 2f는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다.
도 2g는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서, 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수는 66×10-7/℃ 이상이고 81×10-7/℃ 이하이며, 바람직하게는 66×10-7/℃ 초과이고 77×10-7/℃ 이하, 또는 68×10-7/℃ 이상이고 76×10-7/℃ 이하이며, 특히 바람직하게는 70×10-7/℃ 이상이고 75×10-7/℃ 이하이다. 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수가 상기 범위 밖으로 되면, 가공 기판과 지지 유리 기판의 열팽창계수가 정합하기 어려워진다. 그리고, 양자의 열팽창계수가 부정합으로 되면, 가공 처리시에 가공 기판의 치수 변화(특히, 휨 변형)가 생기기 쉬워진다.
30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수는 70×10-7/℃ 이상이고 85×10-7/℃ 이하이며, 바람직하게는 70×10-7/℃ 초과이고 83×10-7/℃ 이하, 또는 72×10-7/℃ 이상이고 81×10-7/℃ 이하이며, 특히 바람직하게는 74×10-7/℃ 이상이고 80×10-7/℃ 이하이다. 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수가 상기 범위 밖으로 되면, 가공 기판과 지지 유리 기판의 열팽창계수가 정합하기 어려워진다. 그리고, 양자의 열팽창계수가 부정합으로 되면, 가공 처리시에 가공 기판의 치수 변화(특히, 휨 변형)가 생기기 쉬워진다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서, 파장 300㎚에 있어서의 판두께 방향의 자외선 투과율은 바람직하게는 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 또는 70% 이상이며, 특히 바람직하게는 80% 이상이다. 자외선 투과율이 너무 낮으면 접착층에 의해 가공 기판과 지지 기판을 접착하기 어려워진다. 자외선 투과율이 너무 낮으면 자외광의 조사에 의해, 접착층에 의해 가공 기판과 지지 기판을 접착하기 어려워진다. 또한 자외선 경화형 테이프 등으로 접착층 등을 형성한 경우에는, 가공 기판과 지지 유리 기판을 용이하게 분리하기 어려워진다. 또한, 「파장 300㎚에 있어서의 판두께 방향의 자외선 투과율」은, 예를 들면 더블빔형 분광 광도계를 이용하여 파장 300㎚의 분광 투과율을 측정함으로써 평가 가능하다.
본 발명의 지지 유리 기판은, 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 40∼80%, Al2O3 1∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼12%, CaO 0∼10%, SrO 0∼20%, BaO 0∼20%, ZnO 0∼10%, Na2O 4∼20%, K2O 0∼15%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 각 성분의 함유량을 한정한 이유를 이하에 나타낸다. 또한, 각 성분의 함유량의 설명에 있어서, %표시는 특별히 언급이 있을 경우를 제외하고 질량%를 나타낸다.
SiO2는 유리의 골격을 형성하는 주성분이다. SiO2의 함유량이 지나치게 적으면 영률, 내산성이 저하하기 쉬워진다. 한편, SiO2의 함유량이 지나치게 많으면 고온점도가 높아지고, 용융성이 저하하기 쉬워지는 것에 추가해서, 크리스토발라이트 등의 실투 결정이 석출하기 쉬워져서 액상온도가 상승하기 쉬워진다. 따라서, SiO2의 함유량의 하한값은 바람직하게는 40%, 또는 44%이며, 특히 바람직하게는 50%이다. 또한, SiO2의 함유량의 하한값은 영률의 향상을 우선할 경우, 바람직하게는 58%, 60%, 또는 62%이며, 특히 바람직하게는 64%이다. 한편, SiO2의 함유량의 상한값은 바람직하게는 80%, 75%, 또는 72%이며, 특히 바람직하게는 70%이다. 또한, SiO2의 함유량의 상한값은 용융성을 우선할 경우, 바람직하게는 65%, 또는 60%이며, 특히 바람직하게는 54%이다.
Al2O3은 영률을 높이는 성분임과 아울러 분상, 실투를 억제하는 성분이다. Al2O3의 함유량이 지나치게 적으면 영률이 저하하기 쉬워지고, 또한 유리가 분상, 실투하기 쉬워진다. 한편, Al2O3의 함유량이 지나치게 많으면 고온점도가 높아지고, 용융성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, Al2O3의 함유량의 하한값은 바람직하게는 1%, 3%, 또는 5%이며, 특히 바람직하게는 6%이다. 또한, Al2O3의 함유량의 하한값은 영률의 향상을 우선할 경우, 바람직하게는 8%이며, 특히 바람직하게는 10%이다. 한편, Al2O3의 함유량의 상한값은 바람직하게는 20%이며, 특히 바람직하게는 15%이다. 또한, Al2O3의 함유량의 상한값은 용융성을 우선할 경우, 바람직하게는 10%이며, 특히 바람직하게는 9%이다.
B2O3은 용융성, 내실투성을 높이는 성분이며, 또한 상처가 나기 쉬움을 개선하여 강도를 높이는 성분이다. B2O3의 함유량이 지나치게 적으면 용융성, 내실투성이 저하하기 쉬워지고, 또한 불산계의 약액에 대한 내성이 저하하기 쉬워진다. 한편, B2O3의 함유량이 지나치게 많으면 영률, 내산성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, B2O3의 함유량의 하한값은 바람직하게는 0%, 3%, 5%, 또는 6%이며, 특히 바람직하게는 7%이다. 한편, B2O3의 함유량의 상한값은 바람직하게는 20%, 18%, 15%, 또는 12%이며, 특히 바람직하게는 10% 이하이다. 또한, B2O3의 함유량의 상한값은 영률의 향상을 우선할 경우, 바람직하게는 5%, 또는 3%이며, 특히 바람직하게는 1% 이하이다.
B2O3-Al2O3은 내실투성을 높이는 관점으로부터, 바람직하게는 0% 이상, 또는 0.5% 이상이며, 특히 바람직하게는 1% 이상이다. 한편, B2O3-Al2O3은 영률을 높이는 관점으로부터, 바람직하게는 10% 이하, 5 이하, 0% 이하, -3% 이하, 또는 -5% 이하이며, 특히 바람직하게는 -7% 이하이다. 또한, 「B2O3-Al2O3」은 B2O3의 함유량으로부터 Al2O3의 함유량을 뺀 값을 가리킨다.
MgO는 고온점성을 낮추어 용융성을 높이는 성분이며, 알칼리 토류 금속 산화물 중에서는 영률을 현저하게 높이는 성분이지만, MgO의 함유량이 많아지면 내실투성이 저하하기 쉬워진다. 따라서, MgO의 함유량은 바람직하게는 0∼12%, 0∼8%, 0∼5%, 0∼4%, 0∼3.8%, 0∼3%, 또는 0∼2%이며, 특히 바람직하게는 0∼1% 미만이다.
CaO는 고온점성을 낮추어 용융성을 현저하게 높이는 성분이다. 또한 알칼리 토류 금속 산화물 중에서는 도입원료가 비교적 저렴하기 때문에 원료 비용을 저렴화하는 성분이다. CaO의 함유량은 바람직하게는 0∼10%, 1∼8%, 3∼8%, 또는 2∼6%이며, 특히 바람직하게는 2∼5%이다. CaO의 함유량이 지나치게 많으면 유리가 실투하기 쉬워진다. 또한, CaO의 함유량이 지나치게 적으면 상기 효과를 향수하기 어려워진다.
SrO는 분상을 억제하는 성분이며, 또한 내실투성을 높이는 성분이다. SrO의 함유량이 지나치게 많으면 유리가 실투하기 쉬워진다. 따라서, SrO의 함유량은 바람직하게는 0∼20%, 0∼15%, 0∼9%, 0∼5%, 0∼4%, 0∼3%, 또는 0∼2%이며, 특히 바람직하게는 0∼1% 미만이다. 또한, 내실투성의 향상을 우선할 경우 SrO의 함유량의 하한값은, 바람직하게는 0.1%, 1%, 2%, 또는 4%이며, 특히 바람직하게는 7%이다.
BaO는 내실투성을 높이는 성분이다. BaO의 함유량은 바람직하게는 0∼20%, 0∼14%, 0∼9%, 0∼5%, 0∼4%, 0∼3%, 또는 0∼2%이며, 특히 바람직하게는 0∼1% 미만이다. BaO의 함유량이 지나치게 많으면 유리가 실투하기 쉬워진다. 또한, 내실투성의 향상을 우선할 경우 BaO의 함유량의 하한값은, 바람직하게는 0.1% 이상, 또는 1% 이상, 특히 바람직하게는 3% 이상이다.
질량비 CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)는 바람직하게는 0.5 이상, 0.6 이상, 0.7 이상, 또는 0.8 이상이며, 특히 바람직하게는 0.9 이상이다. 질량비 CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)가 지나치게 작으면 원료 비용이 앙등하기 쉬워진다. 또한, 「CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)」는 CaO의 함유량을 MgO, CaO, SrO 및 BaO의 합량으로 나눈 값을 가리킨다.
ZnO는 고온점성을 낮추어 용융성을 현저하게 높이는 성분이다. ZnO의 함유량은 바람직하게는 0∼10%, 0∼5%, 또는 0.1∼4%이며, 특히 바람직하게는 0.5∼3%이다. ZnO의 함유량이 지나치게 적으면 상기 효과를 향수하기 어려워진다. 또한, ZnO의 함유량이 지나치게 많으면 유리가 실투하기 쉬워진다.
Na2O는 열팽창계수를 상기 범위로 조정하기 위해서 중요한 성분이며, 또한 고온점성을 낮추어 용융성을 현저하게 높임과 아울러, 유리 원료의 초기의 용융에 기여하는 성분이다. Na2O의 함유량이 지나치게 적으면 용융성이 저하하기 쉬워지는 것에 추가해서, 열팽창계수가 부당하게 낮아질 우려가 있다. 한편, Na2O의 함유량이 지나치게 많으면 열팽창계수가 부당하게 높아질 우려가 있다. 따라서, Na2O의 함유량의 하한값은 바람직하게는 4%, 5%, 6%, 또는 7%, 특히 바람직하게는 9% 이상이다. 또한, Na2O의 함유량의 상한값은 바람직하게는 20%, 18%, 또는 16%이며, 특히 바람직하게는 15%이다.
B2O3-Na2O는 바람직하게는 -7∼4%, -6∼3%, 또는 -5∼2%이며, 특히 바람직하게는 -4∼1%이다. 이렇게 하면, 열팽창계수를 상기 범위로 조정하기 쉬워진다. 또한, 「B2O3-Na2O」는 B2O3의 함유량으로부터 Na2O의 함유량을 뺀 값을 가리킨다.
K2O는 열팽창계수를 조정하기 위한 성분이며, 또한 고온점성을 낮추어 용융성을 높임과 아울러, 유리 원료의 초기의 용융에 기여하는 성분이다. K2O의 함유량은 바람직하게는 0∼15%, 0∼10%, 또는 0.1∼8%이며, 특히 바람직하게는 1∼5%이다. K2O의 함유량이 지나치게 많으면 열팽창계수가 부당하게 높아질 우려가 있다. 한편, K2O의 함유량이 지나치게 적으면 용융성이 저하하기 쉬워진다.
상기 성분 이외에도 임의 성분으로서 다른 성분을 도입해도 좋다. 또한, 상기 성분 이외의 다른 성분의 함유량은, 본 발명의 효과를 적확하게 향수하는 관점으로부터 바람직하게는 합량으로 10% 이하이며, 특히 바람직하게는 합량으로 5% 이하이다.
Fe2O3은 불순물 성분, 또는 청징제 성분으로서 도입할 수 있는 성분이다. 그러나, Fe2O3의 함유량이 지나치게 많으면 자외선 투과율이 저하할 우려가 있다. 즉, Fe2O3의 함유량이 지나치게 많으면 수지층, 박리층을 통해서 가공 기판과 지지 유리 기판의 접착과 탈착을 적정하게 행하는 것이 곤란해진다. 따라서, Fe2O3의 함유량은, 바람직하게는 0.05% 이하, 0.03% 이하, 또는 0.001∼0.02%이며, 특히 바람직하게는 0.005∼0.01%이다. 또, 본 발명에서 말하는 「Fe2O3」은 2가의 산화철과 3가의 산화철을 포함하고, 2가의 산화철은 Fe2O3으로 환산하여 취급하는 것으로 한다. 다른 산화물에 대해서도 마찬가지로 하여, 표기의 산화물을 기준으로 해서 취급하는 것으로 한다.
청징제로서 As2O3이 유효하게 작용하지만, 환경적 관점에서 말하면 이들 성분을 최대한 저감하는 것이 바람직하다. As2O3의 함유량은 바람직하게는 1% 이하, 또는 0.5% 이하이며, 특히 바람직하게는 0.1% 이하이며, 가장 바람직하게는 실질적으로 함유시키지 않는 것이다. 여기에서, 「실질적으로 As2O3을 함유하지 않는다」라고 하는 것은, 유리 조성 중의 As2O3의 함유량이 0.05% 미만인 경우를 가리킨다.
Sb2O3은 저온역에서 양호한 청징 작용을 갖는 성분이다. Sb2O3의 함유량은 바람직하게는 0∼1%, 0.001∼1%, 또는 0.01∼0.9%이며, 특히 바람직하게는 0.05∼0.7%이다. Sb2O3의 함유량이 지나치게 많으면 유리가 착색되기 쉬워진다.
SnO2는 고온역에서 양호한 청징 작용을 갖는 성분이며, 또한 고온점성을 저하시키는 성분이다. SnO2의 함유량은 바람직하게는 0∼1%, 0.001∼1%, 또는 0.01∼0.9%이며, 특히 바람직하게는 0.05∼0.7%이다. SnO2의 함유량이 지나치게 많으면 SnO2의 실투결정이 석출하기 쉬워진다. 또한, SnO2의 함유량이 지나치게 적으면 상기 효과를 향수하기 어려워진다.
SO3은 청징 작용을 갖는 성분이다. SO3의 함유량은 바람직하게는 0∼1%, 0.001∼1%, 또는 0.01∼0.5%이며, 특히 바람직하게는 0.05∼0.3%이다. SO3의 함유량이 지나치게 많으면 SO2 리보일이 발생하기 쉬워진다.
또한, 유리 특성이 손상되지 않는 한, 청징제로서 F, C, 또는 Al, Si 등의 금속 분말을 각각 1%정도까지 도입해도 좋다. 또한, CeO2 등도 1%정도까지 도입할 수 있지만, 자외선 투과율의 저하에 유의할 필요가 있다.
Cl은 유리의 용융을 촉진하는 성분이다. 유리 조성 중에 Cl을 도입하면, 용융 온도의 저온화, 청징 작용의 촉진을 도모할 수 있고, 결과적으로 용융 비용의 저렴화, 유리 제조 가마의 장수명화를 달성하기 쉬워진다. 그러나, Cl의 함유량이 지나치게 많으면 유리 제조 가마 주위의 금속 부품을 부식시킬 우려가 있다. 따라서, Cl의 함유량은 바람직하게는 3% 이하, 1% 이하, 또는 0.5% 이하이며, 특히 바람직하게는 0.1% 이하이다.
P2O5는 실투결정의 석출을 억제할 수 있는 성분이다. 단, P2O5를 다량으로 도입하면 유리가 분상하기 쉬워진다. 따라서, P2O5의 함유량은 바람직하게는 0∼2.5%, 0∼1.5%, 또는 0∼0.5%이며, 특히 바람직하게는 0∼0.3%이다.
TiO2는 고온점성을 낮추어 용융성을 높이는 성분임과 아울러, 솔라리제이션을 억제하는 성분이다. 그러나, TiO2를 다량으로 도입하면 유리가 착색되어 투과율이 저하하기 쉬워진다. 따라서, TiO2의 함유량은 바람직하게는 0∼5%, 0∼3%, 또는 0∼1%이며, 특히 바람직하게는 0∼0.02%이다.
ZrO2는 내약품성, 영률을 개선하는 성분이다. 그러나, ZrO2를 다량으로 도입하면 유리가 실투하기 쉬워지고, 또한 도입 원료가 난용해성이기 때문에 미용해의 결정성 이물이 제품 기판에 혼입될 우려가 있다. 따라서, ZrO2의 함유량은 바람직하게는 0∼10%, 0∼7%, 0∼5%, 0.001∼3%, 또는 0.01∼1%이며, 특히 바람직하게는 0.1∼0.5%이다.
Y2O3, Nb2O5, La2O3에는 왜점, 영률 등을 높이는 기능이 있다. 그러나, 이들 성분의 함유량이 각각 1%, 특히 5%보다 많으면 원료 비용, 제품 비용이 앙등할 우려가 있다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서 각 성분의 적합한 함유 범위를 적당하게 선택하고, 적합한 유리 조성 범위를 구성할 수 있지만, 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 선열팽창계수를 66×10-7/℃ 이상이고 81×10-7/℃ 이하로 규제한 상태에서 영률과 내실투성을 향상시키고 싶을 경우, 이하의 유리 조성 범위가 특히 바람직하다.
(1) 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 60∼75%, Al2O3 5∼15%, B2O3 5∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 7∼16%, K2O 0∼8%를 함유.
(2) 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 50∼80%, Al2O3 1∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 5∼20%, K2O 0∼10%를 함유.
(3) 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 60∼75%, Al2O3 10∼20%, B2O3 0∼10%, MgO 0∼5%, CaO 0∼5%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 6∼18%, K2O 0∼8%를 함유.
(4) 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 40∼60%, Al2O3 5∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼20%, BaO 0∼20%, Na2O 4∼20%, K2O 0∼10%를 함유.
(5) 유리 조성으로서 질량%로 SiO2 44∼54%, Al2O3 10∼15%, B2O3 0∼15%, MgO 0∼3.6%, CaO 3∼8%, SrO 4∼15%, BaO 0∼14%, Na2O 4∼15%, K2O 0∼10%를 함유.
본 발명의 지지 유리 기판은 이온 교환 처리가 행해지고 있지 않은 것이 바람직하고, 표면에 압축응력층을 갖지 않는 것이 바람직하다. 이온 교환 처리를 행하면 지지 유리 기판의 제조 비용이 앙등하지만, 이온 교환 처리를 행하지 않으면 지지 유리 기판의 제조 비용을 저하시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 이온 교환 처리를 행하면 지지 유리 기판의 전체 판두께 편차를 저감하기 어려워지지만, 이온 교환 처리를 행하지 않으면 그러한 문제를 해소하기 쉬워진다. 또한, 본 발명의 지지 유리 기판은 이온 교환 처리를 행하고, 표면에 압축응력층을 형성하는 형태를 배제하는 것은 아니다. 기계적 강도를 높이는 관점으로부터 말하면, 이온 교환 처리를 행하고, 표면에 압축응력층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 지지 유리 기판은 이하의 특성을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서 영률은, 바람직하게는 65㎬ 이상, 68㎬ 이상, 70㎬ 이상, 72㎬ 이상, 또는 73㎬ 이상이며, 특히 바람직하게는 74㎬ 이상이다. 영률이 너무 낮으면 적층체의 강성을 유지하기 어려워지고, 가공 기판의 변형, 휨, 파손이 발생하기 쉬워진다.
액상온도는 바람직하게는 1150℃ 미만, 1100℃ 이하, 1050℃ 이하, 1000℃ 이하, 950℃ 이하, 900℃ 이하, 또는 870℃ 이하이며, 특히 바람직하게는 850℃ 이하이다. 이와 같이 하면, 다운드로우법, 특히 오버플로우 다운드로우법으로 유리 기판을 성형하기 쉬워진다. 이 때문에, 판두께가 작은 유리 기판을 제작하기 쉬워짐과 아울러, 소량의 연마에 의해 전체 판두께 편차를 2.0㎛ 미만, 특히 1.0㎛ 미만까지 저감할 수 있고, 결과적으로 유리 기판의 제조 비용을 저렴화할 수도 있다. 또한, 유리 기판의 제조 공정시에 실투 결정이 발생하여 유리 기판의 생산성이 저하하는 사태를 방지하기 쉬워진다. 여기에서, 「액상온도」는 표준체 30메쉬(500㎛)를 통과하고, 50메쉬(300㎛)에 남는 유리 분말을 백금 보트에 넣은 후, 온도구배로 중에 24시간 유지하여 결정이 석출하는 온도를 측정함으로써 산출 가능하다.
액상온도에 있어서의 점도는, 바람직하게는 10000dPa·s 이상, 30000dPa·s 이상, 60000dPa·s 이상, 100000dPa·s 이상, 200000dPa·s 이상, 300000dPa·s 이상, 500000dPa·s 이상, 또는 800000dPa·s 이상이며, 특히 바람직하게는 1000000dPa·s 이상이다. 이와 같이 하면, 다운드로우법, 특히 오버플로우 다운드로우법으로 유리 기판을 성형하기 쉬워진다. 이 때문에, 판두께가 작은 유리 기판을 제작하기 쉬워짐과 아울러, 소량의 연마에 의해 전체 판두께 편차를 2.0㎛ 미만, 특히 1.0㎛ 미만까지 저감할 수 있고, 결과적으로 유리 기판의 제조 비용을 저렴화할 수 있다. 또한, 유리 기판의 제조 공정시에 실투 결정이 발생하여 유리 기판의 생산성이 저하하는 사태를 방지하기 쉬워진다. 여기에서, 「액상온도에 있어서의 점도」는 백금구 인상법으로 측정 가능하다. 또한, 액상온도에 있어서의 점도는 성형성의 지표이며, 액상온도에 있어서의 점도가 높을수록 성형성이 향상된다.
102.5dPa·s에 있어서의 온도는, 바람직하게는 1580℃ 이하, 1520℃ 이하, 1480℃ 이하, 1450℃ 이하, 또는 1420℃ 이하이며, 특히 바람직하게는 1400℃ 이하이다. 102.5dPa·s에 있어서의 온도가 높아지면 용융성이 저하하여 유리 기판의 제조 비용이 앙등한다. 여기에서, 「102.5dPa·s에 있어서의 온도」는 백금구 인상법으로 측정 가능하다. 또한, 102.5dPa·s에 있어서의 온도는 용융 온도에 상당하고, 이 온도가 낮을수록 용융성이 향상된다.
본 발명의 지지 유리 기판은 다운드로우법, 특히 오버플로우 다운드로우법으로 성형되어서 이루어지는 것이 바람직하다. 오버플로우 다운드로우법은 내열성의 홈통 형상 구조물의 양측으로부터 용융 유리를 넘치게 해서, 넘친 용융 유리를 홈통 형상 구조물의 하정단에서 합류시키면서 하방으로 연신 성형해서 유리 기판을 제조하는 방법이다. 오버플로우 다운드로우법에서는 유리 기판의 표면이 되어야 할 면은 홈통 형상 내화물에 접촉하지 않고, 자유 표면의 상태로 성형된다. 이 때문에, 판두께가 작은 유리 기판을 제작해 쉬워짐과 아울러, 소량의 연마에 의해 전체 판두께 편차를 2.0㎛ 미만, 특히 1.0㎛ 미만까지 저감할 수 있고, 결과적으로 유리 기판의 제조 비용을 저렴화할 수 있다.
유리 기판의 성형 방법으로서 오버플로우 다운드로우법 이외에도, 예를 들면 슬롯 다운법, 리플로우법, 플로트법 등을 채택할 수도 있다.
본 발명의 지지 유리 기판은 원판 형상(예를 들면, 웨이퍼 형상 또는 대략 원판 형상)이 바람직하고, 그 직경은 바람직하게는 100㎜ 이상 500㎜ 이하이며, 특히 바람직하게는 150㎜ 이상 450㎜ 이하이다. 이와 같이 하면, 반도체 패키지의 제조 공정에 적용하기 쉬워진다. 필요에 따라서 그 이외의 형상, 예를 들면 직사각형 등의 형상으로 가공해도 좋다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서, 진원도는 바람직하게는 1㎜ 이하, 0.1㎜ 이하, 또는 0.05㎜ 이하이며, 특히 바람직하게는 0.03㎜ 이하이다. 진원도가 작을수록 반도체 패키지의 제조 공정에 적용하기 쉬워진다. 또한, 진원도의 정의는 웨이퍼의 외형의 최대값으로부터 최소값을 뺀 값이다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서, 판두께는 바람직하게는 2.0㎜ 미만, 1.5㎜ 이하, 1.2㎜ 이하, 1.1㎜ 이하, 또는 1.0㎜ 이하이며, 특히 바람직하게는 0.9㎜ 이하이다. 판두께가 얇아질수록 적층체의 질량이 가벼워지기 때문에 핸들링성이 향상한다. 한편, 판두께가 지나치게 얇으면 지지 유리 기판 자체의 강도가 저하하여 지지 기판의 기능을 달성하기 어려워진다. 따라서, 판두께는 바람직하게는 0.1㎜ 이상, 0.2㎜ 이상, 0.3㎜ 이상, 0.4㎜ 이상, 0.5㎜ 이상, 또는 0.6㎜ 이상이며, 특히 0.7㎜ 초과이다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서, 전체 판두께 편차는 바람직하게는 30㎛ 이하, 20㎛ 이하, 10㎛ 이하, 5㎛ 이하, 4㎛ 이하, 3㎛ 이하, 2㎛ 이하, 또는 1㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 0.1∼1㎛ 미만이다. 또한, 산술 평균 거칠기(Ra)는 바람직하게는 100㎚ 이하, 50㎚ 이하, 20㎚ 이하, 10㎚ 이하, 5㎚ 이하, 2㎚ 이하, 또는 1㎚ 이하이며, 특히 바람직하게는 0.5㎚ 이하이다. 표면 정밀도가 높을수록 가공 처리의 정밀도를 높이기 쉬워진다. 특히 배선 정밀도를 높일 수 있기 때문에 고밀도의 배선이 가능하게 된다. 또한 지지 유리 기판의 강도가 향상되어 지지 유리 기판 및 적층체가 파손되기 어려워진다. 또한 지지 유리 기판의 재이용 횟수를 늘릴 수 있다. 또한, 「산술 평균 거칠기(Ra)」는 촉침식 표면 조도계 또는 원자간력 현미경(AFM)에 의해 측정 가능하다.
본 발명의 지지 유리 기판은 오버플로우 다운드로우법으로 성형한 후에, 표면을 연마하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 전체 판두께 편차를 2.0㎛ 미만으로 규제하기 쉬워진다. 여기에서, 전체 판두께 편차는 바람직하게는 1.5㎛ 이하, 또는 1.0㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 0.1∼1.0㎛ 미만이다.
본 발명의 지지 유리 기판에 있어서, 휨량은 바람직하게는 60㎛ 이하, 55㎛ 이하, 50㎛ 이하, 또는 1∼45㎛이며, 특히 바람직하게는 5∼40㎛이다. 휨량이 작을수록 가공 처리의 정밀도를 높이기 쉬워진다. 특히 배선 정밀도를 높일 수 있기 때문에 고밀도의 배선이 가능하게 된다.
본 발명의 적층체는 적어도 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 유리 기판을 구비하는 적층체이며, 지지 유리 기판이 상기 지지 유리 기판인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 적층체의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은, 본 발명의 지지 유리 기판의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
본 발명의 적층체는 가공 기판과 지지 유리 기판 사이에 접착층을 갖는 것이 바람직하다. 접착층은 수지인 것이 바람직하고, 예를 들면 열경화성 수지, 광경화성 수지(특히 자외선 경화 수지) 등이 바람직하다. 또한 반도체 패키지의 제조 공정에 있어서의 열처리에 견디는 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 반도체 패키지의 제조 공정에서 접착층이 융해하기 어려워져, 가공 처리의 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 가공 기판과 지지 유리 기판을 용이하게 고정하기 위해서 자외선 경화형 테이프를 접착층으로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 적층체는 또한 가공 기판과 지지 유리 기판 사이에, 보다 구체적으로는 가공 기판과 접착층의 사이에 박리층을 갖는 것, 또는 지지 유리 기판과 접착층의 사이에 박리층을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 가공 기판에 대하여 소정의 가공 처리를 행한 후에 가공 기판을 지지 유리 기판으로부터 박리하기 쉬워진다. 가공 기판의 박리는 생산성의 관점으로부터 레이저광 등의 조사광에 의해 행하는 것이 바람직하다. 레이저광원으로서 YAG 레이저(파장 1064㎚), 반도체 레이저(파장 780∼1300㎚) 등의 적외광 레이저광원을 사용할 수 있다. 또한 박리층에는 적외선 레이저를 조사함으로써 분해되는 수지를 사용할 수 있다. 또한, 적외선을 효율적으로 흡수하고, 열로 변환하는 물질을 수지에 첨가할 수도 있다. 예를 들면 카본블랙, 그래파이트분, 미립자 금속 분말, 염료, 안료 등을 수지에 첨가할 수도 있다.
박리층은 레이저광 등의 조사광에 의하여 「층내 박리」 또는 「계면 박리」가 생기는 재료로 구성된다. 즉 일정한 강도의 광을 조사하면, 원자 또는 분자에 있어서의 원자간 또는 분자간의 결합력이 소실 또는 감소하여 어블레이션(ablation) 등을 발생시키고, 박리를 발생시키는 재료로 구성된다. 또한, 조사광의 조사에 의해 박리층에 포함되는 성분이 기체로 되어서 방출되어 분리에 이를 경우와, 박리층이 광을 흡수해서 기체로 되고, 그 증기가 방출되어 분리에 이를 경우가 있다.
본 발명의 적층체에 있어서 지지 유리 기판은 가공 기판보다 큰 것이 바람직하다. 이것에 의해, 가공 기판과 지지 유리 기판을 지지할 때에 양자의 중심 위치가 약간 이간된 경우에도 지지 유리 기판으로부터 가공 기판의 가장자리부가 돌출되기 어려워진다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은 적어도 가공 기판 및 가공 기판을 지지하기 위한 지지 유리 기판을 구비하는 적층체를 준비하는 공정과, 가공 기판에 대하여 가공 처리를 행하는 공정을 갖고, 지지 유리 기판이 상기 지지 유리 기판인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은, 본 발명의 지지 유리 기판 및 적층체의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법은, 적층체를 반송하는 공정을 더 갖는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 가공 처리의 처리 효율을 높일 수 있다. 또한, 「적층체를 반송하는 공정」과 「가공 기판에 대하여 가공 처리를 행하는 공정」은 각각 행해도 좋지만, 동시라도 좋다. 즉, 적층체를 가공 위치까지 반송해서 정지시킨 후, 가공 기판에 대하여 가공 처리를 행해도 좋고, 적층체를 반송하면서 가공 기판에 대하여 가공 처리를 행해도 좋다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서, 가공 처리는 가공 기판의 한쪽의 표면에 배선하는 처리, 또는 가공 기판의 한쪽의 표면에 땜납 범프를 형성하는 처리가 바람직하다. 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에서는, 이들 처리시에 가공 기판이 치수 변화되기 어렵기 때문에, 이들 공정을 적정하게 행할 수 있다.
가공 처리로서 상기 이외에도, 가공 기판의 한쪽의 표면(통상, 지지 유리 기판과는 반대측의 표면)을 기계적으로 연마하는 처리, 가공 기판의 한쪽의 표면(통상, 지지 유리 기판과는 반대측의 표면)을 드라이에칭하는 처리, 가공 기판의 한쪽의 표면(통상, 지지 유리 기판과는 반대측의 표면)을 습식 에칭하는 처리의 어느 것이라도 좋다. 또한, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에서는 가공 기판에 휨이 발생하기 어려움과 아울러 적층체의 강성을 유지할 수 있다. 결과적으로, 상기 가공 처리를 적정하게 행할 수 있다.
본 발명의 반도체 패키지는 상기 반도체 패키지의 제조 방법에 의해 제작된 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 반도체 패키지의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은, 본 발명의 지지 유리 기판, 적층체 및 반도체 패키지의 제조 방법의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
본 발명의 전자기기는 반도체 패키지를 구비하는 전자기기이며, 반도체 패키지가 상기 반도체 패키지인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 본 발명의 전자기기의 기술적 특징(바람직한 구성, 효과)은 본 발명의 지지 유리 기판, 적층체, 반도체 패키지의 제조 방법, 반도체 패키지의 기술적 특징과 중복된다. 따라서, 본 명세서에서는 그 중복 부분에 대해서 상세한 기재를 생략한다.
도면을 참작하면서 본 발명을 더욱 설명한다.
도 1은 본 발명의 적층체(1)의 일례를 나타내는 개념 사시도이다. 도 1에서는, 적층체(1)는 지지 유리 기판(10)과 가공 기판(11)을 구비하고 있다. 지지 유리 기판(10)은 가공 기판(11)의 치수 변화를 방지하기 위해서 가공 기판(11)에 부착되어 있다. 지지 유리 기판(10)과 가공 기판(11) 사이에는 박리층(12)과 접착층(13)이 배치되어 있다. 박리층(12)은 지지 유리 기판(10)과 접촉하고 있고, 접착층(13)은 가공 기판(11)과 접촉하고 있다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 적층체(1)는 지지 유리 기판(10), 박리층(12), 접착층(13), 가공 기판(11)의 순서로 적층 배치되어 있다. 지지 유리 기판(10)의 형상은 가공 기판(11)에 따라서 결정되지만, 도 1에서는 지지 유리 기판(10) 및 가공 기판(11)의 형상은 모두 원판 형상이다. 박리층(12)은, 예를 들면 레이저를 조사함으로써 분해되는 수지를 사용할 수 있다. 또한, 레이저광을 효율적으로 흡수하고, 열로 변환하는 물질을 수지에 첨가할 수도 있다. 예를 들면, 카본블랙, 그래파이트분, 미립자 금속 분말, 염료, 안료 등이다. 박리층(12)은 플라스마 CVD나, 졸겔법에 의한 스핀코트 등에 의해 형성된다. 접착층(13)은 수지로 구성되어 있고, 예를 들면 각종 인쇄법, 잉크젯법, 스핀코트법, 롤코트법 등에 의해 도포 형성된다. 또한, 자외선 경화형 테이프도 사용 가능하다. 접착층(13)은 박리층(12)에 의해 가공 기판(11)로부터 지지 유리 기판(10)이 박리된 후, 용제 등에 의해 용해되어 제거된다. 자외선 경화형 테이프는 자외선을 조사한 후, 박리용 테이프에 의해 제거 가능하다.
도 2a∼도 2g는 팬 아웃형의 WLP의 제조 공정을 나타내는 개념 단면도이다. 도 2a는 지지 부재(20)의 한쪽 표면 상에 접착층(21)을 형성한 상태를 나타내고 있다. 필요에 따라서, 지지 부재(20)와 접착층(21) 사이에 박리층을 형성해도 좋다. 이어서, 도 2b에 나타내는 바와 같이 접착층(21) 위에 복수의 반도체칩(22)을 부착한다. 그 때, 반도체칩(22)의 액티브측의 면을 접착층(21)에 접촉시킨다. 이어서, 도 2c에 나타내는 바와 같이 반도체칩(22)을 수지의 밀봉재(23)로 몰딩한다. 밀봉재(23)는 압축성형 후의 치수 변화, 배선을 성형할 때의 치수 변화가 적은 재료가 사용된다. 계속해서, 도 2d 및 도 2e에 나타내는 바와 같이 지지 부재(20)로부터 반도체칩(22)이 몰딩된 가공 기판(24)을 분리한 후, 접착층(25)을 통해서 지지 유리 기판(26)과 접착 고정시킨다. 그 때, 가공 기판(24)의 표면 중 반도체칩(22)이 매입된 측의 표면과는 반대측의 표면이 지지 유리 기판(26)측에 배치된다. 이와 같이 하여 적층체(27)를 얻을 수 있다. 또한, 필요에 따라서 접착층(25)과 지지 유리 기판(26)의 사이에 박리층을 형성해도 좋다. 또한, 얻어진 적층체(27)을 반송한 후에, 도 2f에 나타내는 바와 같이 가공 기판(24)의 반도체칩(22)이 매입된 측의 표면에 배선(28)을 형성한 후, 복수의 땜납 범프(29)를 형성한다. 최후에, 지지 유리 기판(26)으로부터 가공 기판(24)을 분리한 후에 가공 기판(24)을 반도체칩(22)마다 절단하고, 후의 패키징 공정에 제공된다.
실시예 1
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 설명한다. 또한, 이하의 실시예는 단순한 예시이다. 본 발명은 이하의 실시예에 조금도 한정되지 않는다.
표 1은 본 발명의 실시예(시료 No. 1∼22)를 나타내고 있다.
Figure pct00001
우선 표 중의 유리 조성이 되도록 유리 원료를 조합한 유리 배치를 백금 도가니에 넣고, 1600℃에서 4시간 용융했다. 유리 배치의 용해시에는 백금 스터러를 이용하여 교반하고, 균질화를 행하였다. 이어서, 용융 유리를 카본판 상에 유출시켜 판 형상으로 성형한 후, 서랭점보다 20℃ 정도 높은 온도로부터 3℃/분으로 상온까지 서랭했다. 얻어진 각 시료에 대해서, 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수(α20∼200), 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수(α30∼380), 밀도(ρ), 왜점(Ps), 서랭점(Ta), 연화점(Ts), 고온점도 104.0dPa·s에 있어서의 온도, 고온점도 103.0dPa·s에 있어서의 온도, 고온점도 102.5dPa·s에 있어서의 온도, 고온점도 102.0dPa·s에 있어서의 온도, 액상온도(TL), 액상온도(TL)에 있어서의 점도(η) 및 영률(E) 및 파장 300㎚에 있어서의 자외선 투과율(T)을 평가했다.
20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수(α20∼200), 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수(α30∼380)는 디라토미터로 측정한 값이다.
밀도(ρ)은 주지의 아르키메데스법에 의해 측정한 값이다.
왜점(Ps), 서랭점(Ta), 연화점(Ts)은 ASTM C336의 방법에 의거하여 측정한 값이다.
고온점도 104.0dPa·s, 103.0dPa·s, 102.5dPa·s에 있어서의 온도는 백금구 인상법으로 측정한 값이다.
액상온도(TL)는 표준체 30메쉬(500㎛)를 통과하고, 50메쉬(300㎛)에 남는 유리 분말을 백금 보트에 넣어서 온도구배로 중에 24시간 유지한 후, 결정이 석출되는 온도를 현미경 관찰로 측정한 값이다. 액상온도(TL)에 있어서의 점도(η)는 액상온도(TL)에 있어서의 유리의 점도를 백금구 인상법으로 측정한 값이다.
영률(E)은 공진법에 의해 측정한 값을 가리킨다.
파장 300㎚에 있어서의 자외선 투과율(T)은 더블빔형 분광 광도계를 이용하여 파장 300㎚에 있어서의 판두께 방향의 분광 투과율을 측정한 값이다. 측정 시료로서 판두께가 0.7㎜이며, 양면을 광학 연마면(경면)으로 연마한 것을 사용했다. 또한, AFM에 의해, 이 평가 시료의 산술 표면 거칠기(Ra)를 측정한 결과, 측정 영역 10㎛×10㎛에서 0.5∼1.0㎚이었다.
표 1로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 시료 No. 1∼22는 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수(α30∼200)가 66×10-7/℃∼81×10-7/℃, 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 열팽창계수(α30 ∼380)가 70×10-7/℃∼84×10-7/℃이었다. 또한 시료 No. 1∼22는 영률(E)이 68㎬ 이상이며, 특히 시료 No. 1∼7, 15∼22는 영률(E)이 73㎬ 이상이었다. 또한, 시료 No. 1∼22는 파장 300㎚에 있어서의 자외선 투과율(T)이 55% 이상이었다. 따라서, 시료 No. 1∼22는 반도체 제조 장치의 제조 공정에서 가공 기판의 지지, 특히 부착에 사용하는 지지 유리 기판으로서 적합하다고 생각된다.
실시예 2
우선, 표 1에 기재된 시료 No. 1∼14, 18∼22의 유리 조성이 되도록 유리 원료를 조합한 후, 유리 용융로에 공급해서 1500∼1600℃에서 용융하고, 이어서 용융 유리를 오버플로우 다운드로우 성형 장치에 공급하여 판두께가 0.7㎜로 되도록 각각 성형했다. 얻어진 유리 기판(전체 판두께 편차 약 6.0㎛)을 φ300㎜×0.7㎜ 두께로 가공한 후, 그 양쪽 표면을 연마 장치에 의해 연마 처리했다. 구체적으로는, 유리 기판의 양쪽 표면을 외경이 상위한 한쌍의 연마 패드로 끼워넣고, 유리 기판과 한쌍의 연마 패드를 함께 회전시키면서 유리 기판의 양쪽 표면을 연마 처리했다. 연마 처리시, 때때로 유리 기판의 일부가 연마 패드로부터 돌출되도록 제어했다. 또한, 연마 패드는 우레탄제, 연마 처리시에 사용한 연마 슬러리의 평균 입경은 2.5㎛, 연마 속도는 15m/분이었다. 얻어진 각 연마 처리 완료 유리 기판에 대해서, 코벨코 카켄사제의 Bow/Warp 측정 장치 SBW-331ML/d에 의해 전체 판두께 편차와 휨량을 측정했다. 그 결과, 전체 판두께 편차가 각각 0.55㎛ 이하이며, 휨량이 각각 35㎛ 이하이었다.
실시예 3
우선, 표 1에 기재된 시료 15∼17의 유리 조성이 되도록 유리 원료를 조합한 후, 유리 용융로에 공급해서 1500∼1600℃에서 용융하고, 이어서 용융 유리를 플로트 성형 장치에 공급하여 판두께가 0.8㎜로 되도록 각각 성형했다. 얻어진 유리 기판에 대해서 양쪽 표면을 기계 연마하여 전체 판두께 편차를 1㎛ 미만으로 저감했다. 얻어진 유리 기판을 φ300㎜×0.8㎜ 두께로 가공한 후, 그 양쪽 표면을 연마 장치에 의해 연마 처리했다. 구체적으로는, 유리 기판의 양쪽 표면을 외경이 상위한 한쌍의 연마 패드로 끼워넣고, 유리 기판과 한쌍의 연마 패드를 함께 회전시키면서 유리 기판의 양쪽 표면을 연마 처리했다. 연마 처리시, 때때로 유리 기판의 일부가 연마 패드로부터 돌출되도록 제어했다. 또한, 연마 패드는 우레탄제, 연마 처리시에 사용한 연마 슬러리의 평균 입경은 2.5㎛, 연마 속도는 15m/분이었다. 얻어진 각 연마 처리 완료 유리 기판에 대해서, 코벨코 카켄사제의 Bow/Warp 측정 장치 SBW-331ML/d에 의해 전체 판두께 편차와 휨량을 측정했다. 그 결과, 전체 판두께 편차가 각각 0.85㎛ 이하이며, 휨량이 각각 35㎛ 이하이었다.
1, 27 : 적층체 10, 26 : 지지 유리 기판
11, 24 : 가공 기판 12 : 박리층
13, 21, 25 : 접착층 20 : 지지 부재
22 : 반도체칩 23 : 밀봉재
28 : 배선 29 : 땜납 범프

Claims (19)

  1. 20∼200℃의 온도 범위에 있어서의 평균 선열팽창계수가 66×10-7/℃ 이상이고 81×10-7/℃ 이하인 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  2. 30∼380℃의 온도 범위에 있어서의 평균 선열팽창계수가 70×10-7/℃ 이상이고 85×10-7/℃ 이하인 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    반도체 패키지의 제조 공정에서 가공 기판의 지지에 사용하는 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파장 300㎚에 있어서의 판두께 방향의 자외선 투과율이 40% 이상인 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    영률이 65㎬ 이상인 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 조성으로서 질량%로 SiO2 40∼80%, Al2O3 1∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼12%, CaO 0∼10%, SrO 0∼20%, BaO 0∼20%, ZnO 0∼10%, Na2O 4∼20%, K2O 0∼15%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    유리 조성으로서 질량%로 SiO2 60∼75%, Al2O3 5∼15%, B2O3 5∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 7∼16%, K2O 0∼8%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  8. 제 6 항에 있어서,
    유리 조성으로서 질량%로 SiO2 50∼80%, Al2O3 1∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 5∼20%, K2O 0∼10%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  9. 제 6 항에 있어서,
    유리 조성으로서 질량%로 SiO2 60∼75%, Al2O3 10∼20%, B2O3 0∼10%, MgO 0∼5%, CaO 0∼5%, SrO 0∼5%, BaO 0∼5%, ZnO 0∼5%, Na2O 6∼18%, K2O 0∼8%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  10. 제 6 항에 있어서,
    유리 조성으로서 질량%로 SiO2 40∼60%, Al2O3 5∼20%, B2O3 0∼20%, MgO 0∼5%, CaO 0∼10%, SrO 0∼20%, BaO 0∼20%, Na2O 4∼20%, K2O 0∼10%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  11. 제 6 항에 있어서,
    유리 조성으로서 질량%로 SiO2 44∼54%, Al2O3 10∼15%, B2O3 0∼15%, MgO 0∼3.6%, CaO 3∼8%, SrO 4∼15%, BaO 0∼14%, Na2O 4∼15%, K2O 0∼10%를 함유하는 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    판두께가 2.0㎜ 미만이고, 직경 100∼500㎜의 원판형상이며, 판두께 편차가 30㎛ 이하이고, 휨량이 60㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 지지 유리 기판.
  13. 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 유리 기판을 구비하는 적층체로서, 지지 유리 기판이 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 지지 유리 기판인 것을 특징으로 하는 적층체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    가공 기판은 밀봉재로 몰딩된 반도체칩을 구비하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  15. 가공 기판과 가공 기판을 지지하기 위한 지지 유리 기판을 구비하는 적층체를 준비하는 공정과,
    가공 기판에 대하여 가공 처리를 행하는 공정을 갖고,
    지지 유리 기판이 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 지지 유리 기판인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    가공 처리는 가공 기판의 한쪽 표면에 배선하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    가공 처리는 가공 기판의 한쪽 표면에 땜납 범프를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 패키지의 제조 방법에 의해 제작된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
  19. 반도체 패키지를 구비하는 전자기기로서,
    반도체 패키지가 제 18 항에 기재된 반도체 패키지인 것을 특징으로 하는 전자기기.
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