TW201704181A - 半導體用支撐玻璃基板及用其的積層板 - Google Patents

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Abstract

本發明的技術課題在於藉由創造於半導體封裝的製造步驟中不易發生絕緣破壞的支撐玻璃基板，而有助於半導體封裝的高密度安裝。本發明的半導體用支撐玻璃基板的特徵在於：其具有成為積層半導體基板側的第一表面及與第一表面為相反側的表面的第二表面，且於第一表面及第二表面的至少一者具有表面粗糙度Ra成為0.3 nm以上、且表面粗糙度Rmax成為100 nm以下的粗面化區域。

Description

半導體用支撐玻璃基板及用其的積層基板
本發明是有關於一種半導體用支撐玻璃基板及用其的積層基板，具體而言，本發明是有關於一種於半導體封裝的製造步驟中用於支撐半導體基板的半導體用支撐玻璃基板及用其的積層基板。
對行動電話、筆記型電腦、個人數位助理（Personal Data Assistance，PDA）等可攜式電子機器要求小型化及輕量化。伴隨於此，該些電子機器所使用的半導體晶片的安裝空間亦受到嚴格限制，半導體晶片的高密度安裝成為課題。因此，近年來，藉由三維安裝技術、即將半導體晶片彼此積層，將各半導體晶片間進行配線連接，而謀求半導體封裝的高密度安裝。
[發明所欲解決之課題] 伴隨著三維安裝技術進步，以數十nm級別的精度對半導體基板實施圖案化，即便產生僅數十nm的尺寸變化的情形亦會成為產率降低的原因。為了抑制半導體基板的尺寸變化，有效的是使用用以支撐半導體基板的支撐玻璃基板，尤其有效的是使用平坦的支撐玻璃基板。
然而，若使用平坦的支撐玻璃基板，則於半導體封裝的製造步驟中容易產生由靜電導致的問題。即，於半導體封裝的製造步驟中，重複進行支撐玻璃基板與平版的接觸剝離。若重複進行該接觸剝離，則支撐玻璃基板內的帶電量增加，從而引起絕緣破壞的可能性變高。另外，於支撐玻璃基板與平版的熱膨脹係數差大的情形時，亦有於熱製程中因支撐玻璃基板與平版的摩擦導致支撐玻璃基板帶電而引起絕緣破壞之虞。若支撐玻璃基板發生絕緣破壞，則半導體基板受到污染，而成為成本高的原因。
本發明是鑒於所述情況而完成者，其技術課題在於藉由創造於半導體封裝的製造步驟中不易發生絕緣破壞的支撐玻璃基板，而有助於半導體封裝的高密度安裝。 [解決課題之手段]
本發明者反覆進行各種實驗，結果發現，藉由於玻璃基板的表面形成特定的粗面化區域，可解決所述技術課題，從而提出本發明。即，本發明的半導體用支撐玻璃基板的特徵在於：其具有成為積層半導體基板側的第一表面及與第一表面為相反側的表面的第二表面，且於第一表面及第二表面的至少一者具有表面粗糙度Ra成為0.3 nm以上、且表面粗糙度Rmax成為100 nm以下的粗面化區域。此處，「表面粗糙度Ra」與「表面粗糙度Rmax」是使用掃描式探針顯微鏡（例如，布魯克（Bruker）公司製造的Dimension Icon），於5 μm見方的面積內測定而得的值。例如，於在玻璃基板的第二表面整個面上形成有粗面化區域的情形時，是對於玻璃基板的面內中央部與周緣部（距玻璃基板的端面約50 mm內側的部分）的9處，於5 μm見方的面積內分別測定表面粗糙度Ra與表面粗糙度Rmax時的平均值。
本發明的半導體用支撐玻璃基板於至少一表面具有表面粗糙度Ra成為0.3 nm以上的粗面化區域。藉此，支撐玻璃基板與平版的接觸面積變小，而可減少支撐玻璃基板內的帶電量。另一方面，若粗面化區域的表面粗糙度Rmax過大，則支撐玻璃基板產生微裂，而支撐玻璃基板的強度變得容易降低。因此，本發明的半導體用支撐玻璃基板將粗面化區域的表面粗糙度Rmax限制為100 nm以下。
第二，本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為粗面化區域是形成於第二表面。
第三，本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為粗面化區域以面積比計而形成於第二表面的5%以上。
第四，本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為粗面化區域形成於第一表面與第二表面的兩者。由此，不僅於使支撐玻璃基板與平版接觸時，而且於剝離半導體基板時，亦可減少支撐玻璃基板內的帶電量。
第五，本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為於粗面化區域內存在圓弧狀的研磨損傷。由此，不僅支撐玻璃基板內的帶電量降低，而且支撐玻璃基板的整體板厚偏差亦變得容易降低。
第六，本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為整體板厚偏差為3.0 μm以下。由此，變得容易提高加工處理的精度。尤其是可提高配線精度，因此可實現高密度的配線。另外，支撐玻璃基板的強度提高，從而支撐玻璃基板及積層基板變得不易破損。進而可增加支撐玻璃基板的再利用次數。此處，「整體板厚偏差」是支撐玻璃基板整體的最大板厚與最小板厚的差，例如可藉由神戶製鋼（Kobelco）科研公司製造的Bow/Warp測定裝置SBW-331ML/d進行測定。
第七，本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為板厚小於2.0 mm，且翹曲量為60 μm以下。此處，「翹曲量」是指支撐玻璃基板整體的最高位點與最小平方焦曲面之間的最大距離的絕對值及最低位點與最小平方焦曲面的絕對值的合計，例如可藉由Kobelco科研公司製造的Bow/Warp測定裝置SBW-331ML/d進行測定。
第八，本發明的積層基板較佳為至少具備半導體基板與用以支撐半導體基板的半導體用支撐玻璃基板，且半導體用支撐玻璃基板是所述的半導體用支撐玻璃基板。
第九，本發明的積層基板較佳為半導體用支撐玻璃基板於20℃～260℃下的平均熱膨脹係數為50×10-7 /℃以上，且半導體基板至少具備以密封材料製模的半導體晶片。此處，「於20℃～260℃下的平均熱膨脹係數」可藉由膨脹計進行測定。
作為新的晶圓級封裝（Wafer Level Packaging，WLP），提出有扇出（fan out）型的WLP。fan out型的WLP可增加引腳數，另外，藉由保護半導體晶片的端部，可防止半導體晶片的缺陷等。於fan out型的WLP中，在以樹脂的密封材料將多個半導體晶片製模而形成半導體基板後，包括於半導體基板的一表面進行配線的步驟、形成焊料凸塊的步驟等。該些步驟由於伴隨約200℃～300℃的熱處理，因此有密封材料變形而半導體基板發生尺寸變化之虞。若半導體基板發生尺寸變化，則難以對半導體基板的一表面進行高密度地配線，另外，亦難以準確地形成焊料凸塊。
如上所述，為了抑制半導體基板的尺寸變化，有效的是使用支撐玻璃基板，但即便於使用支撐玻璃基板的情形時，在半導體基板內半導體晶片的比例多、密封材料的比例少的情形時，亦存在產生半導體基板的翹曲變形的情形。因此，若如所述般規定支撐玻璃基板的平均熱膨脹係數，則即便於半導體基板內半導體晶片的比例多、密封材料的比例少的情形時，亦可抑制半導體基板的翹曲變形。
第十，本發明的積層基板較佳為半導體用支撐玻璃基板為無鹼玻璃，且半導體基板具備矽晶圓。此處，所謂「無鹼玻璃」是指玻璃組成中的鹼成分（Li2 O、K2 O、Na2 O）的含量為0.5質量%以下的玻璃。
本發明的半導體用支撐玻璃基板於至少一表面具有粗面化區域，該粗面化區域的表面粗糙度Ra為0.3 nm以上，較佳為0.5 nm以上，更佳為0.8 nm以上，尤佳為1.0 nm～8.0 nm。若表面粗糙度Ra過小，則變得難以減少支撐玻璃基板內的帶電量。另一方面，若表面粗糙度Ra過大，則粗面化處理的處理時間變長，支撐玻璃基板的製造成本容易增加。
粗面化區域的表面粗糙度Rmax為100 nm以下，較佳為80 nm以下，更佳為50 nm以下，尤佳為30 nm以下。若表面粗糙度Rmax過大，則支撐玻璃基板會產生微裂，支撐玻璃基板的強度容易降低。
本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為粗面化區域是藉由藥劑而形成。即，較佳為藉由藥劑處理形成粗面化區域。由此，可形成平滑的粗面化區域。結果即便於形成粗面化區域的情形時，亦容易維持支撐玻璃基板的強度。作為藥劑，就粗面化效率的觀點而言，較佳為酸性水溶液，作為酸，例如，較佳為氫氟酸、緩衝級氫氟酸（buffered hydrofluoric acid，BHF）、鹽酸、硝酸、硫酸。
作為粗面化處理，較佳為對支撐玻璃基板的表面進行研磨處理後進行藥劑處理。即，較佳為藉由研磨處理加大支撐玻璃基板的表面的表面粗糙度後，藉由藥劑處理減少存在於研磨面內的微裂。由此，可維持強度，並且縮短粗面化處理的處理時間。於該情形時，作為藥劑，除了酸性水溶液以外，亦可使用鹼性水溶液，例如，可使用氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈉水溶液。
作為藥劑處理的方法，可利用各種方法，其中，就安全性與製造效率的觀點而言，較佳為使用含浸有藥劑的輥於玻璃表面塗佈藥劑的方法、藉由抗蝕劑膜保護玻璃表面的一部分後將玻璃基板浸漬於藥劑中的方法。
另外，本發明的半導體用支撐玻璃基板亦較佳為粗面化區域是藉由反應性氣體而形成。即，亦較佳為藉由反應性氣體形成粗面化區域。由此，可於不使藥劑飛散的情況下，僅藉由控制反應性氣體的流動而安全地進行粗面化處理。作為反應性氣體，可使用各種氣體，其中，較佳為以CF4 、SF6 等含有F的氣體、或SiCl4 等含有Cl的氣體作為氣體源，藉由大氣壓電漿製程而產生反應性氣體。進而，較佳為於大氣壓電漿製程中，除了反應性氣體以外，對玻璃表面吹送He、Ar等惰性載體氣體。
本發明的半導體用支撐玻璃基板亦較佳為粗面化區域是藉由研磨處理而形成。即，亦較佳為藉由研磨處理形成粗面化區域。尤佳為藉由圓弧狀的研磨損傷而於第一表面與第二表面的兩者形成粗面化區域。由此，可減少整體板厚偏差，並且安全地進行粗面化處理。
本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為粗面化區域是形成於第二表面。由此，即便重複進行支撐玻璃基板與平版的接觸剝離，亦可減少支撐玻璃基板內的帶電量。再者，若於第一表面形成粗面化區域，則於剝離半導體基板時容易減少支撐玻璃基板內的帶電量，但亦可不於第一表面形成粗面化區域。於不在第一表面形成粗面化區域的情形時，可穩定地支撐半導體基板。
於本發明的半導體用支撐玻璃基板中，較佳為粗面化區域以面積比計而於第二表面的5%以上、10%以上、30%以上、50%以上、80%以上、尤其是整個面形成。由此，於使其與平版接觸時，容易減少支撐玻璃基板內的帶電量。
亦較佳為粗面化區域以面積比計而於第一表面的5%以上、10%以上、30%以上、50%以上、尤佳為80%以上形成。由此，於剝離半導體基板時，容易減少支撐玻璃基板內的帶電量。
於30℃～260℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數較佳為於在半導體基板內半導體晶片的比例少、密封材料的比例多的情形時升高，相反地，較佳為於在半導體基板內半導體晶片的比例多、密封材料的比例少的情形時降低。
於欲將於30℃～260℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數限制為0×10-7 /℃以上、且小於50×10-7 /℃的情形時，支撐玻璃基板較佳為以質量%計而含有SiO2 55%～75%、Al2 O3 15%～30%、Li2 O 0.1%～6%、Na2 O+K2 O 0%～8%、MgO+CaO+SrO+BaO 0%～10%或含有SiO2 55%～75%、Al2 O3 10%～30%、Li2 O+Na2 O+K2 O 0%～0.3%、MgO+CaO+SrO+BaO 5%～20%作為玻璃組成。於欲將於30℃～260℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數限制為50×10-7 /℃以上、且小於70×10-7 /℃的情形時，支撐玻璃基板較佳為以質量%計而含有SiO2 55%～75%、Al2 O3 3%～15%、B2 O3 5%～20%、MgO 0%～5%、CaO 0%～10%、SrO 0%～5%、BaO 0%～5%、ZnO 0%～5%、Na2 O 5%～15%、K2 O 0%～10%作為玻璃組成，更佳為含有SiO2 64%～71%、Al2 O3 5%～10%、B2 O3 8%～15%、MgO 0%～5%、CaO 0%～6%、SrO 0%～3%、BaO 0%～3%、ZnO 0%～3%、Na2 O 5%～15%、K2 O 0%～5%作為玻璃組成。於欲將於30℃～260℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數限制為70×10-7 /℃以上、且85×10-7 /℃以下的情形時，支撐玻璃基板較佳為以質量%而含有SiO2 60%～75%、Al2 O3 5%～15%、B2 O3 5%～20%、MgO 0%～5%、CaO 0%～10%、SrO 0%～5%、BaO 0%～5%、ZnO 0%～5%、Na2 O 7%～16%、K2 O 0%～8%作為玻璃組成，較佳為含有SiO2 60～68%、Al2 O3 5%～15%、B2 O3 5%～20%、MgO 0%～5%、CaO 0%～10%、SrO 0%～3%、BaO 0%～3%、ZnO 0%～3%、Na2 O 8%～16%、K2 O 0%～3%作為玻璃組成。於欲將於30℃～260℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數限制為超過85×10-7 /℃、且120×10-7 /℃以下的情形時，支撐玻璃基板較佳為以質量%計而含有SiO2 55%～70%、Al2 O3 3%～13%、B2 O3 2%～8%、MgO 0%～5%、CaO 0%～10%、SrO 0%～5%、BaO 0%～5%、ZnO 0%～5%、Na2 O 10%～21%、K2 O 0%～5%作為玻璃組成。於欲將於30℃～260℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數限制為超過120×10-7 /℃、且165×10-7 /℃以下的情形時，支撐玻璃基板較佳為以質量%計而含有SiO2 53%～65%、Al2 O3 3%～13%、B2 O3 0%～5%、MgO 0.1%～6%、CaO 0%～10%、SrO 0%～5%、BaO 0%～5%、ZnO 0%～5%、Na2 O+K2 O 20%～40%、Na2 O 12%～21%、K2 O 7%～21%作為玻璃組成。由此，變得容易將熱膨脹係數限制於所需的範圍，並且耐失透性提高，因此容易成形整體板厚偏差小的支撐玻璃基板。再者，「Na2 O+K2 O」是指Na2 O與K2 O的合計量。「MgO+CaO+SrO+BaO」是指MgO、CaO、SrO及BaO的合計量。
於本發明的半導體用支撐玻璃基板中，玻璃組成中的鹼成分的含量較佳為15質量%以下、10質量%以下、5質量%以下，尤佳為小於0.5質量%。玻璃組成中的鹼成分的含量越少，於大氣中越不易釋放出靜電，支撐玻璃基板內的帶電量越容易增加，因此本發明的效果相對變大。另外，於玻璃組成中的鹼成分的含量少的情形時，就減少帶電量的觀點而言，除了所述粗面化處理以外，較佳為組合藉由游離器（ionizer）進行的除電處理。
支撐玻璃基板的熱膨脹係數越高，支撐玻璃基板與平版的熱膨脹係數差越大，藉由熱製程而引起的支撐玻璃基板與平版的摩擦越容易變大。藉此，支撐玻璃基板內的帶電量變得容易增加，因此本發明的效果相對變大。另外，於支撐玻璃基板的熱膨脹係數高的情形時（例如，支撐玻璃基板於20℃～260℃下的平均熱膨脹係數為50×10-7 /℃以上的情形時），就減少帶電量的觀點而言，除了所述粗面化處理以外，較佳為組合藉由游離器進行的除電處理。
於本發明的半導體用支撐玻璃基板中，整體板厚偏差較佳為3.0 μm以下、小於2.0 μm、1.5 μm以下、1.0 μm以下，尤佳為0.1 μm～小於1.0 μm。整體板厚偏差越小，變得越容易提高加工處理的精度。尤其是可提高配線精度，因此可實現高密度的配線。另外，支撐玻璃基板的強度提高，支撐玻璃基板及積層基板變得不易破損。進而可增加支撐玻璃基板的再利用次數。
本發明的半導體用支撐玻璃基板為了將整體板厚偏差減小為小於2.0 μm、1.5 μm以下、1.0 μm以下、尤其是小於1.0 μm，較佳為對表面進行研磨處理而成。作為研磨處理的方法，可採用各種方法，較佳為以一對研磨墊夾持玻璃基板的兩表面，一面使玻璃基板與一對研磨墊一併旋轉，一面對玻璃基板進行研磨處理，而對玻璃基板的兩表面賦予圓弧狀的研磨損傷的方法。進而較佳為一對研磨墊的外徑不同，較佳為以於研磨時玻璃基板的一部分間歇性地自研磨墊露出的方式進行研磨處理，而對玻璃基板的兩表面賦予圓弧狀的研磨損傷。藉此，變得容易減小整體板厚偏差，另外亦變得容易減小翹曲量。再者，於研磨處理中，研磨深度並無特別限定，研磨深度較佳為50 μm以下、30 μm以下、0.01 μm～20 μm，尤佳為0.1 μm～10 μm。研磨深度越小，玻璃基板的生產性越提高。
本發明的半導體用支撐玻璃基板可為矩形狀，較佳為晶圓狀（大致正圓狀），其直徑較佳為100 mm以上且500 mm以下，尤佳為150 mm以上且450 mm以下。由此，變得容易應用於半導體封裝的製造步驟。於該情形時，支撐玻璃基板的正圓度（其中缺口部除外）較佳為1 mm以下、0.1 mm以下、0.05 mm以下，尤佳為0.03 mm以下。正圓度越小，越容易應用於半導體封裝的製造步驟。再者，正圓度的定義是支撐玻璃基板的外形的最大值減去最小值而得的值。
於本發明的半導體用支撐玻璃基板中，板厚較佳為小於2.0 mm、1.5 mm以下、1.2 mm以下、1.1 mm以下、1.0 mm以下，尤佳為0.9 mm以下。板厚越薄，積層基板的質量越輕，因此操作性越提高。另一方面，若板厚過薄，則支撐玻璃基板本身的強度降低，而變得難以發揮作為支撐基板的功能。因此，板厚較佳為0.1 mm以上、0.2 mm以上、0.3 mm以上、0.4 mm以上、0.5 mm以上、0.6 mm以上，尤佳為超過0.7 mm。
翹曲量較佳為60 μm以下、55 μm以下、50 μm以下、1 μm～45 μm，尤佳為5 μm～40 μm。翹曲量越小，變得越容易提高加工處理的精度。尤其是可提高配線精度，因此可實現高密度的配線。
本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為於支撐玻璃基板的外周的一部分具有缺口部（定位部）。由此，使定位引腳等定位構件抵接於支撐玻璃基板的缺口部，而變得容易固定支撐玻璃基板的位置。結果變得容易使半導體基板與支撐玻璃基板對位。再者，若於半導體基板亦形成缺口部，使定位構件與其抵接，則半導體基板與支撐玻璃基板的對位變得更容易。
較佳為對該缺口部進行倒角加工。即，較佳為於缺口部形成倒角部。進而較佳為藉由藥劑對缺口部的表面進行蝕刻處理而去除微小損傷。藉此，變得容易防止支撐玻璃基板自缺口部發生破損的情況。再者，較佳的藥劑如上文所述。
於本發明的半導體用支撐玻璃基板中，較佳為對端面（缺口部除外）進行倒角加工。即，較佳為於端面形成倒角部。進而較佳為藉由酸對端面的表面進行蝕刻處理而去除微小損傷。藉此，變得容易防止支撐玻璃基板自端面發生破損的情況。再者，較佳的藥劑如上文所述。
本發明的半導體用支撐玻璃基板就減少翹曲量的觀點而言，較佳為不進行化學強化處理。即，就減少翹曲量的觀點而言，較佳為表面不具有壓縮應力層。
本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為藉由下拉法、尤其是溢流下拉法而成形。溢流下拉法是如下方法：使熔融玻璃自耐熱性的溝狀結構物的兩側溢出，一面使溢出的熔融玻璃於溝狀結構物的下頂端合流，一面於下方延伸成形而製造玻璃基板。於溢流下拉法中，應成為玻璃基板的表面的面不與溝狀耐火物接觸，以自由表面的狀態成形。因此，變得容易製作板厚小的玻璃基板，並且藉由少量的研磨、或不進行研磨處理，亦可將整體板厚偏差減少至小於2.0 μm、尤其是小於1.0 μm，結果可降低玻璃基板的製造成本。再者，溝狀結構物的結構或材質若為可實現所需的尺寸或表面精度者，則並無特別限定。另外，於向下方進行延伸成形時，施加力的方法亦無特別限定。例如，可採用於使具有充分大的寬度的耐熱性輥與玻璃接觸的狀態下使其旋轉而延伸的方法，亦可採用使多對耐熱性輥僅與帶狀玻璃的端面附近接觸而延伸的方法。
作為玻璃基板的成形方法，除了溢流下拉法以外，例如，亦可採取流孔下拉法、再曳引法、浮式法等。
本發明的半導體用支撐玻璃基板較佳為於藉由溢流下拉法成形後，對第一表面與第二表面的整個面進行研磨處理。由此，變得容易將整體板厚偏差限制為小於2.0 μm、1.5 μm以下、1.0 μm以下、尤其是0.1 μm～小於1.0 μm。
本發明的積層基板的特徵在於：其至少具備半導體基板與用以支撐半導體基板的半導體用支撐玻璃基板，且半導體用支撐玻璃基板是所述的半導體用支撐玻璃基板。此處，本發明的積層基板的技術特徵（較佳的構成、效果）與本發明的半導體用支撐玻璃基板的技術特徵重複。因此，於本說明書中，省略對該重複部分的詳細記載。
本發明的積層基板較佳為半導體用支撐玻璃基板於20℃～260℃下的平均熱膨脹係數為50×10-7 /℃以上，且半導體基板至少具備以密封材料製模的半導體晶片。由此，支撐玻璃基板與半導體基板的熱膨脹係數容易變得一致，而可較佳地應用於fan out型的WLP的製造步驟。
本發明的積層基板亦較佳為半導體用支撐玻璃基板為無鹼玻璃，且半導體基板具備矽晶圓。由此，支撐玻璃基板與半導體基板的熱膨脹係數容易變得一致，對於將支撐玻璃基板用於背面研磨基板而將半導體基板薄型化的步驟而言較佳。
本發明的積層基板較佳為於半導體基板與支撐玻璃基板之間具有接著層。接著層較佳為樹脂，例如，較佳為熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂（尤其是紫外線硬化樹脂）等。另外，較佳為具有耐受半導體封裝的製造步驟中的熱處理的耐熱性者。藉此，於半導體封裝的製造步驟中接著層不易熔解，而可提高加工處理的精度。
本發明的積層基板較佳為進而於半導體基板與支撐玻璃基板之間、更具體而言於半導體基板與接著層之間具有剝離層，或於支撐玻璃基板與接著層之間具有剝離層。由此，於對半導體基板進行既定的加工處理後，變得容易將半導體基板自支撐玻璃基板剝離。就生產性的觀點而言，半導體基板的剝離較佳為藉由雷射光等照射光來進行。
剝離層包含藉由雷射光等照射光而產生「層內剝離」或「界面剝離」的材料。即包含如下材料：若照射一定強度的光，則原子或分子中的原子間或分子間的結合力消失或減小，產生剝蝕（ablation）等而發生剝離。再者，有藉由照射光的照射，剝離層所含的成分成為氣體被釋放出而至分離的情形，及剝離層吸收光而成為氣體，該蒸氣被釋放出而至分離的情形。
於本發明的積層基板中，支撐玻璃基板較佳為大於半導體基板。藉此，於支撐半導體基板與支撐玻璃基板時，即便於兩者的中心位置稍有分離的情形時，半導體基板的緣部亦不易自支撐玻璃基板露出。
一面參照圖式，一面對本發明進行進一步說明。
圖1是表示本發明的積層基板1的一例的概念立體圖。於圖1中，積層基板1具備半導體用支撐玻璃基板10與半導體基板11。半導體用支撐玻璃基板10為了防止半導體基板11的尺寸變化而貼著於半導體基板11。於半導體用支撐玻璃基板10與半導體基板11之間配置有剝離層12與接著層13。剝離層12與半導體用支撐玻璃基板10接觸，接著層13與半導體基板11接觸。
根據圖1可知，積層基板1是依序積層配置有半導體用支撐玻璃基板10、剝離層12、接著層13、半導體基板11。半導體用支撐玻璃基板10的形狀是根據半導體基板11而決定，於圖1中，半導體用支撐玻璃基板10及半導體基板11的形狀均為大致圓板形狀。剝離層12除了非晶質矽（a-Si）以外，可使用氧化矽、矽酸化合物、氮化矽、氮化鋁、氮化鈦等。剝離層12是藉由利用電漿化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）、溶膠-凝膠法的旋轉塗佈等而形成。接著層13包含樹脂，例如，藉由各種印刷法、噴墨法、旋轉塗佈法、輥塗法等而塗佈形成。接著層13於藉由剝離層12自半導體基板11剝離半導體用支撐玻璃基板10後，藉由溶劑等而溶解去除。
圖2是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。圖2A表示於支撐構件20的一表面上形成有接著層21的狀態。視需要亦可於支撐構件20與接著層21之間形成剝離層。繼而，如圖2B所示，於接著層21上貼附多個半導體晶片22。此時，使半導體晶片22的活性側一面與接著層21接觸。繼而，如圖2C所示，以樹脂的密封材料23將半導體晶片22製模。密封材料23使用壓縮成形後的尺寸變化、成形配線時的尺寸變化少的材料。繼而，如圖2D、圖2E所示，自支撐構件20分離半導體晶片22經製模的半導體基板24後，經由接著層25而與半導體用支撐玻璃基板26接著固定。此時，將半導體基板24的表面內與填埋有半導體晶片22側的表面為相反側的表面配置於半導體用支撐玻璃基板26側。此處，於半導體用支撐玻璃基板26的與相接於接著層25側的表面為相反側的表面，藉由大氣壓電漿製程（氣體源CF4 、載體氣體Ar）而形成粗面化區域。由此可獲得積層基板27。再者，視需要亦可於接著層25與半導體用支撐玻璃基板26之間形成剝離層。進而，於搬送所得的積層基板27後，如圖2F所示，於半導體基板24的填埋有半導體晶片22側的表面形成配線28後，形成多個焊料凸塊29。最後，於自半導體用支撐玻璃基板26分離半導體基板24後，將半導體基板24按照半導體晶片22切斷，供於之後的封裝步驟（圖2G）。
圖3是表示將半導體用支撐玻璃基板用於背面研磨基板而將半導體基板薄型化的步驟的概念剖面圖。圖3A表示積層基板30。積層基板30依序積層配置有半導體用支撐玻璃基板31、剝離層32、接著層33、半導體基板（矽晶圓）34。於半導體用支撐玻璃基板31的與相接於接著層34側的表面為相反側的表面，藉由使用酸水溶液的藥劑處理而形成粗面化區域。於半導體基板34的與接著層33相接側的表面，藉由光微影法等而形成有多個半導體晶片35。圖3B表示藉由研磨裝置36將半導體基板34薄型化的步驟。藉由該步驟，半導體基板34被機械研磨處理，而被薄型化至例如數十μm。圖3C表示通過半導體用支撐玻璃基板31對剝離層32照射紫外光37的步驟。若經由該步驟，則如圖3D所示般，可將半導體用支撐玻璃基板31分離。經分離的半導體用支撐玻璃基板31可視需要而再利用。圖3E表示自半導體基板34去除接著層33的步驟。若經由該步驟，則可選取經薄型化的半導體基板34。 [實施例]
以下，基於實施例對本發明進行說明。再者，以下的實施例僅為例示。本發明並不受以下的實施例任何限定。
表1表示本發明的實施例（試樣No.1～試樣No.4）及比較例（試樣No.5、試樣No.6）。
[表1]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td>   </td><td> No.1 </td><td> No.2 </td><td> No.3 </td><td> No.4 </td><td> No.5 </td><td> No.6 </td></tr><tr><td> 成分（wt%） </td><td> SiO<sub>2</sub></td><td> 65.3 </td><td> 65.3 </td><td> 62.6 </td><td> 68.6 </td><td> 59.7 </td><td> 65.30 </td></tr><tr><td> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub></td><td> 8.0 </td><td> 8.0 </td><td> 19.0 </td><td> 5.7 </td><td> 16.5 </td><td> 8.0 </td></tr><tr><td> B<sub>2</sub>O<sub>3</sub></td><td> 9.0 </td><td> 0.0 </td><td> 6.2 </td><td> 10.4 </td><td> 10.3 </td><td> 10.6 </td></tr><tr><td> MgO </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.8 </td><td> 0.0 </td><td> 0.3 </td><td> 0.0 </td></tr><tr><td> CaO </td><td> 3.2 </td><td> 3.2 </td><td> 7.2 </td><td> 3.1 </td><td> 8.0 </td><td> 3.2 </td></tr><tr><td> SrO </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 2.5 </td><td> 0.0 </td><td> 4.5 </td><td> 0.0 </td></tr><tr><td> BaO </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 1.5 </td><td> 0.0 </td><td> 0.5 </td><td> 0.0 </td></tr><tr><td> ZnO </td><td> 0.9 </td><td> 0.9 </td><td> 0.0 </td><td> 1.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.9 </td></tr><tr><td> Na<sub>2</sub>O </td><td> 13.2 </td><td> 22.2 </td><td> 0.0 </td><td> 10.7 </td><td> 0.0 </td><td> 11.6 </td></tr><tr><td> K<sub>2</sub>O </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td></tr><tr><td> Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub></td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.0 </td><td> 0.1 </td><td> 0.00 </td><td> 0.10 </td></tr><tr><td> SnO<sub>2</sub></td><td> 0.3 </td><td> 0.3 </td><td> 0.20 </td><td> 0.4 </td><td> 0.20 </td><td> 0.30 </td></tr><tr><td> α<sub>20-260</sub>（×10<sup>-7</sup>/℃） </td><td> 75 </td><td> 108 </td><td> 32 </td><td> 66 </td><td> 38 </td><td> 69 </td></tr><tr><td> 粗面化區域 </td><td> 面積（%） </td><td> 20 </td><td> 100 </td><td> 100 </td><td> 33 </td><td> 0 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> Ra（nm） </td><td> 0.8 </td><td> 1.2 </td><td> 0.7 </td><td> 0.8 </td><td> 0.15 </td><td> 8.2 </td></tr><tr><td> Rmax（nm） </td><td> 50 </td><td> 80 </td><td> 40 </td><td> 90 </td><td> 1.2 </td><td> 160 </td></tr><tr><td> 帶電量（V） </td><td> 250 </td><td> 300 </td><td> 650 </td><td> 300 </td><td> 2500 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> 微裂 </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> × </td></tr></TBODY></TABLE>
＜試樣No.1的製備＞ 首先，以成為表中的玻璃組成的方式，將調配有玻璃原料的玻璃批料裝入鉑坩堝中後，於1500℃～1600℃下進行24小時的熔融、澄清、均質化。於熔解玻璃批料時，使用鉑攪拌器加以攪拌而進行均質化。繼而，使熔融玻璃流出至碳板上，成形為板狀後，於緩冷點附近的溫度下緩冷30分鐘。
繼而，將所得的玻璃基板切斷加工為300 mm×300 mm×0.8 mm厚後，藉由研磨裝置對其兩表面進行研磨處理。具體而言，以外徑不同的一對研磨墊夾持玻璃基板的兩表面，一面使玻璃基板與一對研磨墊一併旋轉，一面對玻璃基板的兩表面進行研磨處理，而對玻璃基板的兩表面賦予圓弧狀的研磨損傷。研磨處理時，以玻璃基板的一部分不定期地自研磨墊露出的方式進行控制。再者，研磨墊是胺基甲酸酯製，研磨處理時所使用的研磨漿的平均粒徑為2.5 μm，研磨速度為15 m/分鐘。對於所得的各經研磨處理的玻璃基板，藉由Kobelco科研公司製造的Bow/Warp測定裝置SBW-331ML/d測定整體板厚偏差與翹曲量。其結果，整體板厚偏差分別為0.65 μm，翹曲量分別為35 μm。
進而，藉由聚醯亞胺膠帶於研磨處理後的玻璃基板上以格子狀遮蔽後，於50℃、10質量%HCl水溶液中浸漬1小時，而對玻璃基板的表面進行藥劑處理。繼而，對藥劑處理後的玻璃基板進行水洗，剝離聚醯亞胺膠帶，再次水洗並乾燥。
＜試樣No.2的製備＞ 首先，以成為表中的玻璃組成的方式，將調配有玻璃原料的玻璃批料裝入鉑坩堝中後，於1500℃～1600℃下進行24小時的熔融、澄清、均質化。於熔解玻璃批料時，使用鉑攪拌器加以攪拌而進行均質化。繼而，使熔融玻璃流出至碳板上，成形為板狀後，於緩冷點附近的溫度下緩冷30分鐘。
繼而，將所得的玻璃基板切斷加工為f300 mm×0.8 mm厚後，對其兩表面進行鏡面研磨。繼而，於50℃、5質量%氫氧化鉀水溶液中浸漬1小時，而對玻璃基板的兩表面進行藥劑處理。繼而，藥劑處理後，對玻璃基板進行水洗並乾燥。
＜試樣No.3的製備＞ 首先，以成為表中的玻璃組成的方式，將調配有玻璃原料的玻璃批料投入至連續熔融爐中後，於1500℃～1600℃下進行24小時的熔融、澄清、均質化。繼而，藉由溢流下拉法而成形為玻璃基板。
繼而，將所得的玻璃基板切斷加工為f300 mm×0.7 mm厚後，藉由研磨裝置對其兩表面進行研磨處理。具體而言，以外徑不同的一對研磨墊夾持玻璃基板的兩表面，一面使玻璃基板與一對研磨墊一併旋轉，一面對玻璃基板的兩表面進行研磨處理，而對玻璃基板的兩表面賦予圓弧狀的研磨損傷。研磨處理時，以玻璃基板的一部分不定期地自研磨墊露出的方式進行控制。再者，研磨墊是胺基甲酸酯製，研磨處理時所使用的研磨漿的平均粒徑為2.5 μm，研磨速度為15 m/分鐘。對於所得的各經研磨處理的玻璃基板，藉由Kobelco科研公司製造的Bow/Warp測定裝置SBW-331ML/d測定整體板厚偏差與翹曲量。其結果，整體板厚偏差分別為0.45 μm，翹曲量分別為25 μm。
＜試樣No.4的製備＞ 首先，以成為表中的玻璃組成的方式，將調配有玻璃原料的玻璃批料裝入鉑坩堝中後，於1500℃～1600℃下進行24小時的熔融、澄清、均質化。於熔解玻璃批料時，使用鉑攪拌器加以攪拌而進行均質化。繼而，使熔融玻璃流出至碳板上，成形為板狀後，於緩冷點附近的溫度下緩冷30分鐘。
繼而，將所得的玻璃基板切斷加工為300 mm×400 mm×1.0 mm厚後，對其兩表面進行鏡面研磨。進而，藉由聚醯亞胺膠帶於鏡面研磨後的玻璃基板上以條紋狀遮蔽後，進行使用了作為反應性氣體的CF4 、作為載體氣體的Ar的大氣壓電漿處理。繼而，進行大氣壓電漿處理後，對玻璃基板進行水洗，剝離聚醯亞胺膠帶，再次水洗並乾燥。
＜試樣No.5的製備＞ 首先，以成為表中的玻璃組成的方式，將調配有玻璃原料的玻璃批料投入至連續熔融爐中後，於1500℃～1600℃下進行24小時的熔融、澄清、均質化。繼而，藉由溢流下拉法而成形為玻璃基板。繼而，將所得的玻璃基板切斷加工為f300 mm×0.7 mm厚。
＜試樣No.6的製備＞ 首先，以成為表中的玻璃組成的方式，將調配有玻璃原料的玻璃批料投入至連續熔融爐中後，於1500℃～1600℃下進行24小時的熔融、澄清、均質化。繼而，藉由鋪設（roll out）法而成形為玻璃基板。繼而，將所得的玻璃基板切斷加工為f300 mm×0.7 mm厚後，藉由研磨裝置對其兩表面進行研磨處理。
對於所得的各玻璃基板，對於30℃～380℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數α30 ～ 380 、粗面化區域的面積、表面粗糙度Ra、表面粗糙度Rmax、帶電量及微裂進行評價。將其結果示於表1。
於30℃～380℃的溫度範圍下的平均熱膨脹係數α30 ～ 380 是藉由膨脹計測定而得的值。
表面粗糙度Ra、表面粗糙度Rmax是使用掃描式探針顯微鏡（Bruker公司製造的Dimension Icon），於5 μm見方的面積內測定而得者。具體而言，是對於玻璃基板的面內中央部與周緣部（距玻璃基板的端面約50 mm內側的部分）的9處，於5 μm見方的面積內分別測定表面粗糙度Ra、表面粗糙度Rmax，而表述其平均值者。再者，對於試樣No.5以外的試樣，對粗面化區域測定表面粗糙度Ra、表面粗糙度Rmax。
帶電量的評價中使用如圖4A及圖4B所示的裝置。該裝置具有以下構成。
玻璃基板40的支撐台41具備支撐玻璃基板4角的鐵氟龍（Teflon）（註冊商標）製的墊42。另外，於支撐台41設置有可自由升降的金屬鋁製的板43，藉由使板43上下活動，可使玻璃基板40與板43接觸、剝離而使玻璃基板40帶電。再者，將板43接地。另外，於板43形成有孔（未圖示），該孔連接於隔膜型的真空泵（未圖示）。若驅動真空泵，則自板43的孔吸入空氣，藉此可使玻璃基板40真空吸附於板43。另外，於玻璃基板40的上方10 mm的位置設置有表面電位計44，藉此可連續測定於玻璃基板40中央部產生的帶電量。另外，於玻璃基板40的上方設置有附游離器的氣槍45，藉此可去除玻璃基板40的帶電。再者，該裝置的板43的尺寸為f150 mm的圓。
對使用該裝置測定帶電量的方法進行說明。再者，實驗是於20℃±1℃、濕度40%±1%的環境中進行。由於該帶電量會受到氣體環境、大氣中的濕度的影響而大幅度變化，因此必須特別注意濕度的管理。 （1） 以玻璃基板40的具有粗面化區域的表面為下側而載置於支撐台41。再者，於兩表面不具有粗面化區域的情形時，任一表面均可為下側。 （2） 藉由附游離器的氣槍45，將玻璃基板40除電為10 V以下。 （3） 使板43上升而使其接觸並真空吸附於玻璃基板40，使板43與玻璃基板40密接30秒。 （4） 藉由使板43下降而將玻璃基板40剝離，藉由表面電位計連續測定於玻璃基板40中央部產生的帶電量。 （5） 重複進行（3）與（4），連續進行共計5次的帶電量的評價。 （6） 求出各測定中的最大帶電量，累計該些值作為帶電量。
微裂是對玻璃基板內進行觀察，將幾乎不存在微裂者評價為「○」，將存在大量微裂者評價為「×」。
根據表1可明確，試樣No.1～試樣No.4的粗面化區域的表面粗糙度適當，因此帶電量與微裂的評價良好。由此認為，試樣No.1～試樣No.4可較佳地用作半導體用支撐玻璃基板。另一方面，試樣No.5的表面過平滑，因此帶電量大。另外，試樣No.6的表面過粗糙，因此微裂的評價不良。
1、27、30‧‧‧積層基板
10、26、31、40‧‧‧半導體用支撐玻璃基板（玻璃基板）
11、24、34‧‧‧半導體基板
12、32‧‧‧剝離層
13、21、25、33‧‧‧接著層
20‧‧‧支撐構件
22、35‧‧‧半導體晶片
23‧‧‧密封材料
28‧‧‧配線
29‧‧‧焊料凸塊
36‧‧‧研磨裝置
37‧‧‧紫外光
41‧‧‧支撐台
42‧‧‧墊
43‧‧‧板
44‧‧‧表面電位計
45‧‧‧氣槍
圖1是表示本發明的積層基板的一例的概念立體圖。 圖2A是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。 圖2B是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。 圖2C是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。 圖2D是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。 圖2E是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。 圖2F是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。 圖2G是表示fan out型的WLP的製造步驟的概念剖面圖。 圖3A是表示將半導體用支撐玻璃基板用於背面研磨基板而將半導體基板薄型化的步驟的概念剖面圖。 圖3B是表示將半導體用支撐玻璃基板用於背面研磨基板而將半導體基板薄型化的步驟的概念剖面圖。 圖3C是表示將半導體用支撐玻璃基板用於背面研磨基板而將半導體基板薄型化的步驟的概念剖面圖。 圖3D是表示將半導體用支撐玻璃基板用於背面研磨基板而將半導體基板薄型化的步驟的概念剖面圖。 圖3E是表示將半導體用支撐玻璃基板用於背面研磨基板而將半導體基板薄型化的步驟的概念剖面圖。 圖4A是表示耐電量的測定所使用的裝置的說明圖，是表示載置有玻璃基板的狀態的說明圖。 圖4B是表示耐電量的測定所使用的裝置的說明圖，是表示使玻璃基板與台子密接的狀態的說明圖。
1‧‧‧積層基板
10‧‧‧半導體用支撐玻璃基板(玻璃基板)
11‧‧‧半導體基板
12‧‧‧剝離層
13‧‧‧接著層

Claims (10)

  1. 一種半導體用支撐玻璃基板，其特徵在於：其具有成為積層半導體基板側的第一表面及與前述第一表面為相反側的表面的第二表面，且於前述第一表面及前述第二表面的至少一者具有表面粗糙度Ra成為0.3 nm以上、且表面粗糙度Rmax成為100 nm以下的粗面化區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體用支撐玻璃基板，其中前述粗面化區域是形成於前述第二表面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的半導體用支撐玻璃基板，其中前述粗面化區域以面積比計而形成於前述第二表面的5%以上。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的半導體用支撐玻璃基板，其中前述粗面化區域形成於前述第一表面與前述第二表面的兩者。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的半導體用支撐玻璃基板，其中於前述粗面化區域內存在圓弧狀的研磨損傷。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的半導體用支撐玻璃基板，其中整體板厚偏差為3.0 μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的半導體用支撐玻璃基板，其中板厚小於2.0 mm，且翹曲量為60 μm以下。
  8. 一種積層基板，其至少具備半導體基板與用以支撐前述半導體基板的半導體用支撐玻璃基板，該積層基板的特徵在於：前述半導體用支撐玻璃基板是如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的半導體用支撐玻璃基板。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的積層基板，其中前述半導體用支撐玻璃基板於20℃～260℃下的平均熱膨脹係數為50×10-7 /℃以上，且前述半導體基板至少具備以密封材料製模的半導體晶片。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的積層基板，其中前述半導體用支撐玻璃基板為無鹼玻璃，且前述半導體基板具備矽晶圓。
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