TW201823174A - 無鹼玻璃基板、積層基板、及玻璃基板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中,矽基板產生之殘留應變較小之玻璃基板及玻璃基板之製造方法。本發明係關於一種無鹼玻璃基板,其以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有0.1%~10%之ZnO,50℃~100℃下之平均熱膨脹係數、200℃~300℃下之平均熱膨脹係數、200℃~300℃之平均熱膨脹係數除以50℃~100℃之平均熱膨脹係數所獲得之值為特定範圍。
Description
本發明係關於一種無鹼玻璃基板、積層基板、及玻璃基板之製造方法。
晶片尺寸封裝(CSP)等之影像感測器已知為於矽基板上貼附玻璃基板進行保護之方式,提出有使因熱膨脹所引起之伸長率接近與玻璃接合之矽基板之因熱膨脹所引起之伸長率的矽底座用玻璃(例如,參照專利文獻1)。 又,於迄今為止之半導體組裝步驟中,於分別切割晶圓狀態之矽基板及玻璃基板後,貼合矽基板與玻璃基板,進行黏晶、打線接合及成型等一連串組裝步驟。近年來,於原尺寸之晶圓狀態下貼合矽基板與玻璃基板並進行組裝步驟後進行切割之晶圓級封裝技術作為下一代CSP技術而受到注目。 貼合矽基板與玻璃基板時,必需熱處理步驟。於熱處理步驟中,例如,使於200℃~400℃之溫度下貼合矽基板與玻璃基板而成之積層基板降溫至室溫。此時,若矽基板與玻璃基板之熱膨脹係數有差,則成為因熱膨脹係數之不同而於矽基板產生較大之殘留應變(殘留變形)之原因。 於晶圓級封裝技術中,於晶圓狀態下貼合矽基板與玻璃基板,故而即便為如先前不成為問題之熱膨脹係數之差,亦容易於矽基板產生殘留應變。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1:日本專利第3153710號公報
[發明所欲解決之問題] 於專利文獻1中提出一種矽底座用玻璃,其特徵在於玻璃之因熱膨脹所引起之伸長率α1
與和玻璃接合之矽基材之因熱膨脹所引起之伸長率α2
的比率α1
/α2
為0.8~1.2之範圍之值。但是,於專利文獻1中所揭示之實施例之玻璃,其與矽基板之熱膨脹係數之一致性不充分,若為晶圓級封裝技術,則容易於矽基板產生殘留應變。 因此,本發明之一態樣提供一種於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中於矽基板產生之殘留應變較小之玻璃基板、及玻璃基板之製造方法。或者,本發明之一態樣提供一種使用該玻璃基板之積層基板。 [解決問題之技術手段] 本發明者等人發現,藉由將玻璃之組成及熱膨脹係數、以及玻璃基板之熱膨脹係數與單晶矽之熱膨脹係數之差的絕對值設為特定範圍,可獲得與矽基板之熱膨脹係數匹配之玻璃基板,從而完成本發明之一態樣。 本發明之一態樣之玻璃基板之特徵在於其係如下無鹼玻璃基板:以氧化物基準之莫耳百分率表示計,含有0.1%~10%之ZnO, 50℃~100℃下之平均熱膨脹係數α50/100
為2.70 ppm/℃~3.20 ppm/℃, 200℃~300℃下之平均熱膨脹係數α200/300
為3.45 ppm/℃~3.95 ppm/℃, 200℃~300℃之平均熱膨脹係數α200/300
除以50℃~100℃之平均熱膨脹係數α50/100
所獲得之值α200/300
/α50/100
為1.20~1.30。 本發明之一態樣之積層基板之特徵在於:其係積層上述玻璃基板及矽基板而成。 本發明之一態樣之無鹼玻璃基板之製造方法包括如下步驟: 熔解步驟,其係對玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃; 成形步驟,其係將上述熔融玻璃製成板狀而獲得玻璃帶;及 緩冷步驟,其係將上述玻璃帶緩冷至室溫狀態,且 以氧化物基準之莫耳百分率表示計,所獲得之玻璃基板之組成為下述組成: SiO2
:50%~75%、 Al2
O3
:6%~16%、 B2
O3
:0%~15%、 MgO:0%~15%、 CaO:0%~13%、 SrO:0%~11%、 BaO:0%~9.5%、 ZnO:0.1%~10%。 上述所獲得之玻璃基板之組成、及上述緩冷步驟中上述玻璃帶之自黏度成為1013
dPa・s之溫度至黏度成為1014.5
dPa・s之溫度為止的平均冷卻速度R(單位:℃/分鐘)滿足如下條件(1)、條件(2)、條件(3)及條件(4): 條件(1): 0.0177×(SiO2
之含量)-0.0173×(Al2
O3
之含量)+0.0377×(B2
O3
之含量)+0.0771×(MgO之含量)+0.1543×(CaO之含量)+0.1808×(SrO之含量)+0.2082×(BaO之含量)+0.0396×(ZnO之含量)+0.0344×log10
R為2.70~3.20; 條件(2): 0.0181×(SiO2
之含量)+0.0004×(Al2
O3
之含量)+0.0387×(B2
O3
之含量)+0.0913×(MgO之含量)+0.1621×(CaO之含量)+0.1900×(SrO之含量)+0.2180×(BaO之含量)+0.0424×(ZnO之含量)+0.0391×log10
R為3.13~3.63; 條件(3): 0.0177×(SiO2
之含量)+0.0195×(Al2
O3
之含量)+0.0323×(B2
O3
之含量)+0.1015×(MgO之含量)+0.1686×(CaO之含量)+0.1990×(SrO之含量)+0.2179×(BaO之含量)+0.0493×(ZnO之含量)+0.0312×log10
R為3.45~3.95; 條件(4): 0.0111×(SiO2
之含量)+0.0250×(Al2
O3
之含量)+0.0078×(B2
O3
之含量)+0.0144×(MgO之含量)+0.0053×(CaO之含量)+0.0052×(SrO之含量)+0.0013×(BaO之含量)+0.0121×(ZnO之含量)-0.0041×log10
R為1.20~1.30; [於條件(1)~(4)中,SiO2
、Al2
O3
、B2
O3
、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之含量係所獲得之玻璃中所含有之以氧化物基準之莫耳百分率表示所示之含量]。 [發明之效果] 本發明之一態樣可提供一種藉由玻璃基板與矽基板之熱膨脹係數匹配,而於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中,於矽基板產生之殘留應變較小,且製造特性優異之玻璃基板及玻璃基板之製造方法。或者,本發明之一態樣可提供一種使用該玻璃基板之積層基板。
以下,對本發明之一實施形態進行說明。 再者,於本說明書中,只要未特別明確記載,則玻璃基板及其製造方法中之各成分之含量係以氧化物基準之莫耳百分率表示。 又,於本說明書中,只要未特別規定,則表示數值範圍之「~」係以包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值之含義使用。 圖1(A)及圖1(B)表示與矽基板貼合之本發明之一實施形態之玻璃基板。圖1(A)中所表示之藉由本發明而獲得之玻璃基板G1係將樹脂20夾於其與矽基板10之間,例如於200℃~400℃之溫度下進行貼合,而獲得圖1(B)中所表示之積層基板30。作為矽基板10,例如使用原尺寸之晶圓(例如矽晶圓等包含矽作為成分之晶圓)。矽基板10可為形成有元件之晶圓、自晶圓切割元件而成之晶片(例如矽晶片)模塑於樹脂而成之基板等。樹脂20只要為可耐受200℃~400℃之溫度者則可為任意樹脂。 本發明之玻璃基板於50℃~100℃下之平均熱膨脹係數α50/100
為2.70 ppm/℃以上,較佳為2.80 ppm/℃以上,更佳為2.90 ppm/℃以上,進而較佳為2.91 ppm/℃以上,尤佳為2.92 ppm/℃以上。又,α50/100
為3.20 ppm/℃以下,較佳為3.10 ppm/℃以下,更佳為3.00 ppm/℃以下,進而較佳為2.96 ppm/℃以下,尤佳為2.94 ppm/℃以下。若α50/100
為上述範圍,則可降低與矽基板之熱膨脹係數之差。 此處,50℃~100℃之平均熱膨脹係數α50/100
係指藉由JIS R3102(1995年)中所規定之方法所測得之測定熱膨脹係數之溫度範圍為50℃~100℃的平均熱膨脹係數。 本發明之玻璃基板於100℃~200℃下之平均熱膨脹係數α100/200
較佳為3.13 ppm/℃以上,更佳為3.23 ppm/℃以上,進而較佳為3.33 ppm/℃以上,尤佳為3.34 ppm/℃以上,最佳為3.35 ppm/℃以上。又,α100/200
較佳為3.63 ppm/℃以下,更佳為3.53 ppm/℃以下,進而較佳為3.43 ppm/℃以下,尤佳為3.41 ppm/℃以下,最佳為3.38 ppm/℃以下。若α100/200
為上述範圍,則可降低與矽基板之熱膨脹係數之差。 此處,100℃~200℃之平均熱膨脹係數α100/200
係指藉由JIS R3102(1995年)中所規定之方法所測得之測定熱膨脹係數之溫度範圍為100℃~200℃的平均熱膨脹係數。 本發明之玻璃基板於200℃~300℃下之平均熱膨脹係數α200/300
為3.45 ppm/℃以上,較佳為3.55 ppm/℃以上,更佳為3.65 ppm/℃以上,尤佳為3.66 ppm/℃以上,最佳為3.68 ppm/℃以上。又,α200/300
為3.95 ppm/℃以下,較佳為3.85 ppm/℃以下,更佳為3.75 ppm/℃以下,尤佳為3.73 ppm/℃以下,最佳為3.71 ppm/℃以下。 若α200/300
為上述範圍,則可降低與矽基板之熱膨脹係數之差。又,若α200/300
為3.55 ppm/℃~3.85 ppm/℃,則與矽基板之熱膨脹係數之差變得足夠小,故而可進一步抑制因熱膨脹係數之差所引起之不良。 此處,200℃~300℃之平均熱膨脹係數α200/300
係指藉由JIS R3102(1995年)中所規定之方法所測得之測定熱膨脹係數之溫度範圍為200℃~300℃的平均熱膨脹係數。 關於本發明之玻璃基板,200℃~300℃下之平均熱膨脹係數α200/300
除以50℃~100℃下之平均熱膨脹係數α50/100
所獲得之值α200/300
/α50/100
為1.20以上,較佳為1.22以上,更佳為1.24以上。又,α200/300
/α50/100
為1.30以下,較佳為1.27以下,更佳為1.26以下。若α200/300
/α50/100
為上述範圍,則可使與矽基板之熱膨脹係數之差較小。 關於本發明之玻璃基板,50~100℃下之上述玻璃基板之平均熱膨脹係數α50/100
與單晶矽之平均熱膨脹係數之差的絕對值|Δα50/100
|、100~200℃下之上述玻璃基板之平均熱膨脹係數α100/200
與單晶矽之平均熱膨脹係數之差的絕對值|Δα100/200
|、及200~300℃下之上述玻璃基板之平均熱膨脹係數α200/300
與單晶矽之平均熱膨脹係數之差的絕對值|Δα200/300
|較佳為0.16 ppm/℃以下,更佳為0.15 ppm/℃以下,進而較佳為0.12 ppm/℃以下。 藉由|Δα50/100
|、|Δα100/200
|及|Δα200/300
|為0.16 ppm/℃以下,可使與矽基板之熱膨脹係數之差較小。 本發明之一態樣之玻璃基板為無鹼玻璃基板。無鹼玻璃基板之鹼金屬氧化物之含量較佳為0%~0.1%。鹼金屬氧化物之含量更佳為0.05%以下,進而較佳為0.02%以下,尤佳為實質上不包含。若鹼金屬氧化物之含量為0.1%以下,則於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中,鹼離子不易擴散至矽基板中。 此處,實質上不包含鹼金屬氧化物意指完全不包含鹼金屬氧化物,或者可以製造上不可避免地混入之雜質之形式包含鹼金屬氧化物。作為鹼金屬氧化物,例如可列舉Li2
O、Na2
O及K2
O等。 本發明之一態樣之玻璃基板之ZnO之含量係以氧化物基準之莫耳百分率表示計,為0.1%以上,較佳為0.5%以上,更佳為1%以上,最佳為2%以上。為了使與矽基板之熱膨脹係數之差較小,較佳為減少玻璃中所包含之MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO等網狀修飾氧化物(Network Modifier,NWM)之比率。 另一方面,為了使玻璃熔解時之黏性較低,並且降低失透溫度降低設備負載提昇製造特性,較佳為增加玻璃中所包含之網狀修飾氧化物之比率。本發明者等人進行努力研究,結果發現,ZnO係於網狀修飾氧化物中可不使與矽基板之熱膨脹係數之差較大而提昇製造特性之成分。若ZnO之含量為0.1%以上,則可充分地獲得上述效果。 又,ZnO之含量較佳為10%以下,更佳為9%以下,進而較佳為8%以下。藉由將ZnO之含量設為10%以下,可抑制因ZnO所引起之結晶化。 本發明之一態樣之玻璃基板較佳為以氧化物基準之莫耳百分率表示計為下述組成。 SiO2
:50%~75%、 Al2
O3
:6%~16%、 B2
O3
:0%~15%、 MgO:0%~15%、 CaO:0%~13%、 SrO:0%~11%、 BaO:0%~9.5%。 SiO2
係形成玻璃之骨架之成分。SiO2
之含量較佳為50%以上,更佳為55%以上,進而較佳為60%以上,尤佳為65%以上。若SiO2
之含量為50%以上,則耐熱性、化學耐久性及耐候性變得良好。又,SiO2
之含量較佳為75%以下,更佳為72%以下,進而較佳為70%以下,尤佳為67%以下。若SiO2
之含量為75%以下,則玻璃熔解時之黏性不會變得過高,熔融性變得良好,密度變大。 Al2
O3
之含量較佳為6%以上,更佳為8%以上,進而較佳為11%以上。若Al2
O3
之含量為6%以上,則與矽基板之熱膨脹係數之差變小,耐候性、耐熱性及化學耐久性變得良好。又,Al2
O3
之含量較佳為16%以下,更佳為15%以下,進而較佳為14%以下,尤佳為13%以下。若Al2
O3
之含量為16%以下,則玻璃熔解時之黏性不會變得過高,熔融性變得良好,不易失透,可降低楊氏模數。 B2
O3
雖並非必需成分,但藉由含有B2
O3
,玻璃熔解時之黏性不會變得過高,熔融性變得良好,不易失透。又,於含有B2
O3
之情形時,其含量較佳為3%以上,更佳為4%以上。B2
O3
之含量較佳為15%以下,更佳為12%以下,進而較佳為6%以下。若B2
O3
之含量為15%以下,則可使玻璃轉移溫度提高,楊氏模數變高。 MgO雖並非必需成分,但藉由含有MgO,玻璃熔解時之黏性不會變得過高,熔融性變得良好,耐候性提昇,楊氏模數變高。於含有MgO之情形時,其含量較佳為2%以上,更佳為3%以上,進而較佳為4%以上。MgO之含量較佳為15%以下,更佳為9.5%以下,進而較佳為9%以下。若MgO之含量為15%以下,則不易失透。 CaO雖並非必需成分,但藉由含有CaO,玻璃熔解時之黏性不會變得過高,熔融性變得良好,耐候性提昇。於含有CaO之情形時,其含量較佳為0.5%以上,更佳為1%以上,進而較佳為3%以上。又,CaO之含量較佳為13%以下,更佳為10%以下,進而較佳為9%以下,尤佳為8%以下。若CaO之含量為13%以下,則不易失透,可降低楊氏模數。 SrO雖並非必需成分,但藉由含有SrO,玻璃熔解時之黏性不會變得過高,熔融性變得良好,耐候性提昇。於含有SrO之情形時,其含量較佳為0.5%以上,更佳為1%以上。又,SrO之含量較佳為11%以下,更佳為9%以下,進而較佳為3%以下。若SrO之含量為11%以下,則不易失透。 BaO雖並非必需成分,但藉由含有BaO,玻璃熔解時之黏性不會變得過高,熔融性變得良好,耐候性提昇,可使密度較大。於含有BaO之情形時,其含量較佳為0.5%以上,更佳為1%以上。BaO之含量較佳為9.5%以下,更佳為8%以下,進而較佳為3%以下。若BaO之含量為9.5%以下,則不易失透。 本發明之一態樣之玻璃基板較佳為MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之合計含量(RO)為10%以上,更佳為12%以上,進而較佳為14%以上,尤佳為15%以上。 藉由RO為10%以上,可使玻璃熔解時之黏性較低,並且降低失透溫度降低設備負載提昇製造特性。又,RO較佳為23%以下,更佳為21%以下,進而較佳為19%以下。若RO為23%以下,則容易使玻璃基板與矽基板之平均熱膨脹係數吻合。 本發明之一態樣之玻璃基板之組成可藉由螢光X射線分析裝置(XRF)、電子顯微鏡附帶之能量分散型X射線分析裝置(SEM-EDX)、電子探針微量分析器(EPMA)等一般組成分析裝置進行測定。 本發明之一態樣之玻璃基板較佳為(Al2
O3
之含量)≧(MgO之含量)。若(Al2
O3
之含量)≧(MgO之含量),則容易使玻璃基板之平均熱膨脹係數與矽基板之平均熱膨脹係數吻合,於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中,於矽基板產生之殘留應變較小。本發明之一態樣之玻璃基板較佳為RO為10%以上,且(Al2
O3
之含量)≧(MgO之含量)。 關於本發明之一態樣之玻璃基板,於用作CMOS(complementary metal oxide semiconductor,互補金氧半導體)感測器之覆蓋玻璃之情形時,為了不易吸收可見光,以氧化物基準之質量百萬分率表示,Fe2
O3
之含量較佳為200 ppm以下,更佳為150 ppm以下,進而較佳為100 ppm以下,尤佳為50 ppm以下。 本發明之一態樣之玻璃基板為了使熱導率較高,使熔融性良好,較佳為以氧化物基準之質量百萬分率表示,含有超過200 ppm且1000 ppm以下之Fe2
O3
。若Fe2
O3
之含量超過200 ppm,則可使玻璃基板之熱導率較高,使熔融性良好。若Fe2
O3
之含量為1000 ppm以下,則可見光之吸收不會變得過強。 Fe2
O3
之含量更佳為300 ppm以上,進而較佳為400 ppm以上,尤佳為500 ppm以上。Fe2
O3
之含量更佳為800 ppm以下,進而較佳為700 ppm以下,尤佳為600 ppm以下。 本發明之一態樣之玻璃基板例如可含有SnO2
、SO3
、Cl及F等作為澄清劑。 本發明之一態樣之玻璃基板為了改善耐候性、熔解性、失透性、紫外線遮蔽、紅外線遮蔽、紫外線透過、紅外線透過等,例如,可含有Li2
O、WO3
、Nb2
O5
、V2
O5
、Bi2
O3
、MoO3
、P2
O5
、Ga2
O3
、I2
O5
、In2
O5
及Ge2
O5
等。 本發明之一態樣之玻璃基板為了提昇玻璃之化學耐久性,可使玻璃中合計含有2%以下之ZrO2
、Y2
O3
、La2
O3
、TiO2
及SnO2
,較佳為1%以下,更佳為0.5%以下。於該等中,Y2
O3
、La2
O3
及TiO2
亦有助於玻璃之楊氏模數提昇。 本發明之一態樣之玻璃基板若考慮環境負載,則較佳為實質上不含有As2
O3
及Sb2
O3
。 本發明之一態樣之玻璃基板之楊氏模數較佳為76 GPa以上,更佳為78 GPa以上,進而較佳為80 GPa以上,尤佳為82 GPa以上。若楊氏模數為76 GPa以上,則可抑制製造玻璃基板時之緩冷步驟中產生之玻璃基板之翹曲或破裂。又,可抑制因與矽基板或周邊構件等之接觸所引起之破損。 又,楊氏模數較佳為100 GPa以下,更佳為90 GPa以下,進而較佳為87 GPa以下。若楊氏模數為100 GPa以下,則可抑制玻璃變脆,抑制玻璃基板之切削、切割時之缺損。 本發明之一態樣之玻璃基板之厚度較佳為1.0 mm以下,更佳為0.8 mm以下,進而較佳為0.7 mm以下,尤佳為0.5 mm以下。若厚度為1.0 mm以下,則可使影像感測器小型。 又,厚度較佳為0.1 mm以上,更佳為0.2 mm以上,進而較佳為0.3 mm以上。若厚度為0.1 mm以上,則可抑制因與矽基板或周邊構件等之接觸所引起之破損。又,可抑制玻璃基板之自重彎曲。 本發明之一態樣之玻璃基板之一主表面的面積較佳為0.03 m2
以上,更佳為0.04 m2
以上,進而較佳為0.05 m2
以上。若一主表面之面積為0.03 m2
以上,則可使用大面積之矽基板,可由一片積層基板製造大量影像感測器。 又,一主表面之面積較佳為0.1 m2
以下。若一主表面之面積為0.1 m2
以下,則玻璃基板之操作變得容易,可抑制因與矽基板或周邊構件等之接觸所引起之破損。一主表面之面積更佳為0.08 m2
以下,進而較佳為0.06 m2
以下。 關於本發明之一態樣之玻璃基板,玻璃基板中所包含之缺陷之密度較佳為1個/cm2
以下,更佳為0.1個/cm2
以下,進而較佳為0.01個/cm2
以下。玻璃基板中所包含之缺陷係玻璃基板之表面或內部存在之氣泡、損傷、鉑等金屬異物、及未熔融原料等,係指大小為1 mm以下且0.5 μm以上者。若缺陷大於1 mm,則目測可容易地辨別,容易排除具有缺陷之基板。若缺陷小於0.5 μm,則缺陷足夠小,故而即便於用作CMOS感測器或LCOS(liquid crystal on silicon,矽上液晶)之覆蓋玻璃之情形時,亦無對元件之特性造成影響之虞。 於先前之半導體組裝步驟中,係於切割玻璃基板後進行組裝步驟,故而於玻璃基板存在缺陷之情形時,於組裝步驟之初期即可排除存在缺陷之基板。另一方面,於晶圓級封裝中,係於組裝步驟之最後進行積層基板之單片化,故而於玻璃基板存在缺陷之情形時,可排除存在缺陷之玻璃基板成為組裝步驟之最後。如此,於晶圓級封裝中,玻璃基板之缺陷之密度增加之情形時的成本增加變大,故而要求高品質之缺陷管理。 本發明之一態樣之玻璃基板之形狀並無特別限定,可為圓形,可為橢圓形,亦可為矩形。為了與貼合之矽基板之形狀吻合,可於玻璃基板之端具有凹口或定向平面。於玻璃基板為圓形之情形時,玻璃基板之外周之一部分可為直線。 關於本發明之一態樣之玻璃基板,下述式(1)所表示之值較佳為2.70以上,更佳為2.80以上,進而較佳為2.90以上,尤佳為2.91以上,最佳為2.92以上。又,下述式(1)所表示之值較佳為3.20以下,更佳為3.10以下,進而較佳為3.00以下,尤佳為2.96以下,最佳為2.94以下。 式(1): 0.0177×(SiO2
之含量)-0.0173×(Al2
O3
之含量)+0.0377×(B2
O3
之含量)+0.0771×(MgO之含量)+0.1543×(CaO之含量)+0.1808×(SrO之含量)+0.2082×(BaO之含量)+0.0396×(ZnO之含量)+0.0344×(12.3+log10
60-log10
η) 關於本發明之一態樣之玻璃基板,下述式(2)所表示之值較佳為3.13以上,更佳為3.23以上,進而較佳為3.33以上,尤佳為3.34以上,最佳為3.35以上。又,下述式(2)所表示之值較佳為3.63以下,更佳為3.53以下,進而較佳為3.43以下,尤佳為3.41以下,最佳為3.38以下。 式(2): 0.0181×(SiO2
之含量)+0.0004×(Al2
O3
之含量)+0.0387×(B2
O3
之含量)+0.0913×(MgO之含量)+0.1621×(CaO之含量)+0.1900×(SrO之含量)+0.2180×(BaO之含量)+0.0424×(ZnO之含量)+0.0391×(12.3+log10
60-log10
η) 關於本發明之一態樣之玻璃基板,下述式(3)所表示之值較佳為3.45以上,更佳為3.55以上,進而較佳為3.65以上,尤佳為3.66以上,最佳為3.68以上。又,下述式(3)所表示之值較佳為3.95以下,更佳為3.85以下,進而較佳為3.73以下,尤佳為3.65以下,最佳為3.71以下。 式(3): 0.0177×(SiO2
之含量)+0.0195×(Al2
O3
之含量)+0.0323×(B2
O3
之含量)+0.1015×(MgO之含量)+0.1686×(CaO之含量)+0.1990×(SrO之含量)+0.2179×(BaO之含量)+0.0493×(ZnO之含量)+0.0312×(12.3+log10
60-log10
η) 關於本發明之一態樣之玻璃基板,下述式(4)所表示之值較佳為1.20以上,進而較佳為1.24以上。又,下述式(4)所表示之值較佳為1.30以下,更佳為1.27以下,進而較佳為1.26以下。 式(4): 0.0111×(SiO2
之含量)+0.0250×(Al2
O3
之含量)+0.0078×(B2
O3
之含量)+0.0144×(MgO之含量)+0.0053×(CaO之含量)+0.0052×(SrO之含量)+0.0013×(BaO之含量)+0.0121×(ZnO之含量)-0.0041×(12.3+log10
60-log10
η) 關於本發明之一態樣之玻璃基板,較佳為上述式(1)所表示之值為2.70~3.20,上述式(2)所表示之值為3.13~3.63,上述式(3)所表示之值為3.45~3.95,上述式(4)所表示之值為1.20~1.30。 此處,SiO2
之含量、Al2
O3
之含量、B2
O3
之含量、MgO之含量、CaO之含量、SrO之含量、BaO及ZnO之含量係所獲得之玻璃中所含有之各成分的含量,η為假想黏度(單位:dPa・s)。 玻璃之假想黏度(η)可藉由下述(式)[G. W. Scherer, Relaxation in Glass and Composites, Wiley, New York(1986), p.159]算出。 log10
η=12.3-log10
|q| 此處,η之單位為dPa・s,q為假定冷卻速度,單位為℃/s。假定冷卻速度q係藉由如下方法自玻璃基板求出。自厚度1 mm以下之一片玻璃基板切割出複數片玻璃板單片。例如,作為玻璃板單片,切割出1厘米見方之單片。分別以各種冷卻速度V對切割出之複數片玻璃板單片進行熱處理,並進行冷卻,測定各玻璃板單片之物性值。冷卻開始溫度較佳為不受冷卻速度之影響之足夠高之溫度。典型情況下較佳為Tg+50℃~+150℃左右。 實施測定之物性值並無特別限制,較佳為密度、或與密度有密切關係之物性值(例如折射率)等。x軸採用冷卻速度(log10
V),y軸採用各實施熱處理後之玻璃板單片之物性值,製作校準曲線A。根據未實施熱處理之玻璃板單片之物性值,藉由所製作之校準曲線A,求出該玻璃基板之假定冷卻速度q。 本發明之一態樣之玻璃基板對於氫氟酸水溶液(HF)之重量減少量(以下,亦稱為HF重量減少量)較佳為0.05(mg/cm2
)/分鐘以上,更佳為0.07(mg/cm2
)/分鐘以上,進而較佳為0.09(mg/cm2
)/分鐘以上,尤佳為0.11(mg/cm2
)/分鐘以上。又,HF重量減少量較佳為0.20(mg/cm2
)/分鐘以下,更佳為0.18(mg/cm2
)/分鐘以下,進而較佳為0.16(mg/cm2
)/分鐘以下,尤佳為0.14(mg/cm2
)/分鐘以下。此處,HF重量減少量係將玻璃基板浸漬於25℃、5質量%氫氟酸水溶液中時每單位面積及單位時間之減少量[(mg/cm2
)/分鐘]。 本發明之一態樣之玻璃基板存在與矽基板貼合後,直接作為裝置之一部分而組入之情形。例如,玻璃基板係作為覆蓋玻璃而組入至裝置中。於此種情形時,較佳為將玻璃基板細化以使裝置小型化。因此,本發明之一態樣之玻璃基板較佳為細化速率較高。作為玻璃基板之細化速率之指標,可使用HF重量減少量。 若HF重量減少量為0.05(mg/cm2
)/分鐘以上,則細化步驟之生產性變得良好,較佳。若HF重量減少量為0.20(mg/cm2
)/分鐘以下,則可防止於細化步驟中玻璃基板產生之蝕刻深度不均一而有損玻璃基板表面之平滑性等不良,故而較佳。 又,本發明之一態樣之玻璃基板可用作投影用途之顯示裝置、例如LCOS之覆蓋玻璃。於此種情形時,若玻璃基板之光彈性常數較高,則玻璃基板因裝置之封裝步驟或裝置使用時產生之應力而具有雙折射性。其結果為,有入射至裝置之光產生顏色變化而產生色不均等畫質不良之虞。 為了防止此種畫質不良,本發明之一態樣之玻璃基板之光彈性常數較佳為31 nm/(MPa・cm)以下,更佳為30.5 nm/(MPa・cm)以下,進而較佳為30 nm/(MPa・cm)以下,尤佳為29.5 nm/(MPa・cm)以下。 又,本發明之一態樣之玻璃基板之α射線釋出量較佳為0.5 C/cm2
・h以下,更佳為0.3 C/cm2
・h以下,尤佳為0.1 C/cm2
・h以下,最佳為0.05 C/cm2
・h以下。再者,單位之C係計數之含義。 例如,將本發明之一態樣之玻璃基板應用於影像感測器等元件之覆蓋玻璃。於此情形時,若自玻璃基板產生之α射線入射至影像感測器等元件,則有因α射線之能量而誘發電洞-電子對,並因其而發生圖像瞬間產生亮點或白點之軟性誤差之虞。 因此,藉由使用α射線釋出量較少之玻璃基板,將易於防止此種不良情況。再者,若作為玻璃基板之原料,使用放射性同位元素之含量較少、且α射線釋出量較少之高純度原料,則可降低α射線釋出量。 又,於玻璃之熔解、澄清步驟中,若不使放射性同位元素自玻璃製造設備之爐材等混入至熔融玻璃中,則可有效地降低α射線釋出量。「α射線釋出量」可藉由氣體流量比例計數管測定裝置等進行測定。 本發明之一態樣之積層基板係積層上述玻璃基板及矽基板而形成。由於矽基板與玻璃基板之熱膨脹係數之差較小,故而於貼合矽基板及玻璃基板之熱處理步驟中,矽基板產生之殘留應變較小。又,積層基板例如藉由將樹脂夾於玻璃基板及矽基板之間將其等貼合而獲得。 此時,樹脂之厚度或樹脂之熱膨脹係數、貼合時之熱處理溫度等可能影響積層基板整體之翹曲。本發明之一態樣之積層基板藉由像如上所述之本發明之一態樣之玻璃基板般控制熱膨脹係數,可降低積層基板整體之翹曲,故而可擴大樹脂之厚度或樹脂之熱膨脹係數、貼合時之熱處理溫度等之製程範圍。於本發明之一態樣之積層基板中,可應用上述本發明之玻璃基板。 其次,對本發明之一態樣之玻璃基板之製造方法進行說明。於製造本發明之一態樣之玻璃基板之情形時,經過如下步驟:熔解步驟,其係對玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃;澄清步驟,其係自熔融玻璃除去氣泡;成形步驟,其係將熔融玻璃製成板狀而獲得玻璃帶;及緩冷步驟,其係將玻璃帶緩冷至室溫狀態。 熔解步驟係以成為所獲得之玻璃板之組成之方式製備原料,將原料連續地投入至熔解爐中,加熱至較佳為1450℃~1650℃左右而獲得熔融玻璃。 原料亦可使用氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物、氯化物等鹵化物等。於在熔解或澄清步驟中具有熔融玻璃與鉑接觸之步驟之情形時,有微小之鉑粒子溶出至熔融玻璃中而作為異物混入至所獲得之玻璃板中之情形,但使用硝酸鹽原料具有防止該鉑異物之溶出之效果。 作為硝酸鹽,可使用硝酸鍶、硝酸鋇、硝酸鎂、硝酸鈣等。更佳為使用硝酸鍶。原料粒度亦可適當使用不會產生熔解殘渣之程度之數百微米之較大粒徑的原料,至不會產生原料搬送時之飛散、不會作為二次粒子而凝集之程度之數微米程度之較小粒徑的原料。亦可使用造粒體。為了防止原料之飛散,亦可適當調整原料含水量。亦可適當調整β-OH、Fe之氧化還原度或氧化還原[Fe2 +
/(Fe2 +
+Fe3 +
)]等之熔解條件而使用。 其次,澄清步驟係自上述熔解步驟中所獲得之熔融玻璃除去氣泡之步驟。作為澄清步驟,可應用藉由減壓之脫泡法。又,本發明中之玻璃基板可使用SO3
或SnO2
作為澄清劑。作為SO3
源,較佳為選自Al、Mg、Ca、Sr及Ba中之至少1種元素之硫酸鹽,更佳為鹼土金屬之硫酸鹽,其中,CaSO4
・2H2
O、SrSO4
及BaSO4
增大氣泡之作用明顯,尤佳。 較佳為使用Cl或F等鹵素作為藉由減壓之脫泡法中之澄清劑。作為Cl源,較佳為選自Al、Mg、Ca、Sr及Ba中之至少1種元素之氯化物,更佳為鹼土金屬之氯化物,其中,SrCl2
・6H2
O及BaCl2
・2H2
O增大氣泡之作用明顯,且潮解性較小,故而尤佳。作為F源,較佳為選自Al、Mg、Ca、Sr及Ba中之至少1種元素之氟化物,更佳為鹼土金屬之氟化物,其中,CaF2
使玻璃原料之熔解性較大之作用明顯,更佳。 其次,成形步驟係將上述澄清步驟中除去氣泡後之熔融玻璃製成板狀而獲得玻璃帶之步驟。作為成形步驟,例如應用將熔融玻璃流於熔融金屬上並製成板狀而獲得玻璃帶之浮式法。 其次,緩冷步驟係將上述成形步驟中所獲得之玻璃帶緩冷至室溫狀態之步驟。作為緩冷步驟,以自黏度成為1013
dPa・s之溫度至黏度成為1014.5
dPa・s之溫度為止之平均冷卻速度成為R的方式將玻璃帶緩冷至室溫狀態。切割緩冷後之玻璃帶後,獲得玻璃基板。 於本發明之一態樣之玻璃基板之製造方法中,所獲得之玻璃基板之組成係以氧化物基準之莫耳百分率表示計為下述組成。 SiO2
:50%~75%、 Al2
O3
:6%~16%、 B2
O3
:0%~15%、 MgO:0%~15%、 CaO:0%~13%、 SrO:0%~11%、 BaO:0%~9.5%、 ZnO:0.1%~10%。 又,於本發明之一態樣之玻璃基板之製造方法中,所獲得之玻璃基板之組成、緩冷步驟中自玻璃帶之黏度成為1013
dPa・s之溫度至黏度成為1014.5
dPa・s之溫度為止的平均冷卻速度R(單位:℃/分鐘)滿足如下條件(1)~條件(4)。 條件(1): 0.0177×(SiO2
之含量)-0.0173×(Al2
O3
之含量)+0.0377×(B2
O3
之含量)+0.0771×(MgO之含量)+0.1543×(CaO之含量)+0.1808×(SrO之含量)+0.2082×(BaO之含量)+0.0396×(ZnO之含量)+0.0344×log10
R為2.70~3.20 條件(2): 0.0181×(SiO2
之含量)+0.0004×(Al2
O3
之含量)+0.0387×(B2
O3
之含量)+0.0913×(MgO之含量)+0.1621×(CaO之含量)+0.1900×(SrO之含量)+0.2180×(BaO之含量)+0.0424×(ZnO之含量)+0.0391×log10
R為3.13~3.63 條件(3): 0.0177×(SiO2
之含量)+0.0195×(Al2
O3
之含量)+0.0323×(B2
O3
之含量)+0.1015×(MgO之含量)+0.1686×(CaO之含量)+0.1990×(SrO之含量)+0.2179×(BaO之含量)+0.0493×(ZnO之含量)+0.0312×log10
R為3.45~3.95 條件(4) 0.0111×(SiO2
之含量)+0.0250×(Al2
O3
之含量)+0.0078×(B2
O3
之含量)+0.0144×(MgO之含量)+0.0053×(CaO之含量)+0.0052×(SrO之含量)+0.0013×(BaO之含量)+0.0121×(ZnO之含量)-0.0041×log10
R為1.20~1.30 上述條件(1)所表示之值更佳為2.80以上,進而較佳為2.90以上。又,上述條件(1)所表示之值更佳為3.10以下,進而較佳為3.00以下。 上述條件(2)所表示之值更佳為3.23以上,進而較佳為3.33以上。又,上述條件(2)所表示之值更佳為3.53以下,進而較佳為3.43以下。 上述條件(3)所表示之值更佳為3.55以上,進而較佳為3.65以上。又,上述條件(3)所表示之值更佳為3.85以下,進而較佳為3.75以下。 上述條件(4)所表示之值更佳為1.22以上,進而較佳為1.24以上。又,上述條件(4)所表示之值更佳為1.27以下,進而較佳為1.26以下。 藉由將上述條件(1)~條件(4)所表示之值設為上述範圍,可製造與矽基板之熱膨脹係數之差較小之玻璃基板。 本發明並不限定於上述實施形態。可達成本發明之目的之範圍內之變化或改良等包含於本發明中。 例如,於製造本發明之一態樣之玻璃基板之情形時,可於成形步驟中應用熔融法或加壓成形法等將熔融玻璃製成板狀。 又,於製造本發明之一態樣之玻璃基板之情形時,可使用鉑坩堝。於使用鉑坩堝之情形時,熔解步驟中以成為所獲得之玻璃基板之組成之方式製備原料,將裝有原料之鉑坩堝投入至電爐中,加熱至較佳為1450℃~1650℃左右並插入鉑攪拌器攪拌1小時~3小時而獲得熔融玻璃。 成形步驟中將熔融玻璃流出至例如碳板上而製成板狀。緩冷步驟中將板狀之玻璃緩冷至室溫狀態,進行切割後獲得玻璃基板。 又,可將切割而獲得之玻璃基板以成為例如Tg+50℃左右之方式進行加熱後,緩冷至室溫狀態。藉由如此般進行操作,可調節假想黏度η。 [實施例] 以下,列舉實施例具體地說明本發明,但本發明並不限定於該等例。 以成為表1所示之玻璃組成之方式調製矽砂等各種玻璃原料,相對於該目標組成之原料100%,添加以氧化物基準之質量百分率表示,藉由SO3
換算為0.1%~1%之硫酸鹽、0.16%之F、1%之Cl,使用鉑坩堝於1550℃~1650℃之溫度下加熱3小時進行熔融。於熔融時,插入鉑攪拌器攪拌1小時進行玻璃之均質化。繼而,將熔融玻璃流出,成形為板狀後,將板狀之玻璃放入至Tg+50℃左右之溫度之電爐中,以冷卻速度R(℃/分鐘)使電爐降溫,冷卻至玻璃成為室溫。 對所獲得之玻璃測定根據下述式(1)~(4)求出之值、平均熱膨脹係數(單位:ppm/℃)、密度(單位:g/cm3
)、楊氏模數(單位:GPa)及失透溫度(單位:℃)。將結果示於表1。於表1中,括號內之數值為計算值,空欄表示未測定。 式(1):0.0177×(SiO2
之含量)-0.0173×(Al2
O3
之含量)+0.0377×(B2
O3
之含量)+0.0771×(MgO之含量)+0.1543×(CaO之含量)+0.1808×(SrO之含量)+0.2082×(BaO之含量)+0.0396×(ZnO之含量)+0.0344×(12.3+log10
60-log10
η) 式(2):0.0181×(SiO2
之含量)+0.0004×(Al2
O3
之含量)+0.0387×(B2
O3
之含量)+0.0913×(MgO之含量)+0.1621×(CaO之含量)+0.1900×(SrO之含量)+0.2180×(BaO之含量)+0.0424×(ZnO之含量)+0.0391×(12.3+log10
60-log10
η) 式(3):0.0177×(SiO2
之含量)+0.0195×(Al2
O3
之含量)+0.0323×(B2
O3
之含量)+0.1015×(MgO之含量)+0.1686×(CaO之含量)+0.1990×(SrO之含量)+0.2179×(BaO之含量)+0.0493×(ZnO之含量)+0.0312×(12.3+log10
60-log10
η) 式(4):0.0111×(SiO2
之含量)+0.0250×(Al2
O3
之含量)+0.0078×(B2
O3
之含量)+0.0144×(MgO之含量)+0.0053×(CaO之含量)+0.0052×(SrO之含量)+0.0013×(BaO之含量)+0.0121×(ZnO之含量)-0.0041×(12.3+log10
60-log10
η) 再者,表中帶括號之值係藉由計算而求出者。玻璃中之Fe2
O3
殘存量係以氧化物基準之質量百萬分率表示為50 ppm~200 ppm,SO3
殘存量係以氧化物基準之質量百萬分率表示為10 ppm~100 ppm。以下示出各物性之測定方法。 (平均熱膨脹係數) 按照JIS R3102(1995年)中所規定之方法,使用示差熱膨脹計(TMA)進行測定。α50/100
係測定溫度範圍為50℃~100℃,α100/200
為100℃~200℃,且α200/300
為200℃~300℃。 此處,單晶矽之平均熱膨脹係數於50~100℃下為2.94 ppm/℃,於100~200℃下為3.37 ppm/℃,於200~300℃下為3.69 ppm/℃。 (密度) 藉由阿基米德法測定不包含氣泡之約20 g之玻璃塊。 (楊氏模數) 針對厚度0.5 mm~10 mm之玻璃,藉由超音波脈衝法進行測定。 (失透溫度) 玻璃之失透溫度係於鉑製盤中放入經粉碎之玻璃粒子,於控制為一定溫度之電爐中進行17小時熱處理,藉由熱處理後之光學顯微鏡觀察而獲得之於玻璃之內部析出結晶之最高溫度與未析出結晶之最低溫度的平均值。 [表1]
例1~6、10為實施例,例7~9為比較例。作為實施例之例1~6、10之本發明之玻璃基板係以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有0.1%~10%之ZnO,50℃~100℃下之平均熱膨脹係數α50/100
為2.70 ppm/℃~3.20 ppm/℃,200℃~300℃下之平均熱膨脹係數α200/300
為3.45 ppm/℃~3.95 ppm/℃,200℃~300℃之平均熱膨脹係數α200/300
除以50℃~100℃之平均熱膨脹係數α50/100
所獲得之值α200/300
/α50/100
為1.20~1.30,故而於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中,於矽基板產生之殘留應變容易變小。 關於例7~9之玻璃基板,ZnO之含量、α50/100
、α200/300
、α200/300
/α50/100
中之任一者之範圍均脫離與本發明之玻璃基板相關的範圍。因此,於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中,於矽基板產生之殘留應變容易變大。 已參照特定之態樣詳細地說明了本發明,但業者應當明白,可不脫離本發明之精神及範圍而進行各種變更及修正。再者,本申請案係基於2016年8月5日提出申請之日本專利申請案(日本專利特願2016-154683),其全部內容係以引用之形式援用。又,本文中所引用之所有參照係以整體之形式併入。 [產業上之可利用性] 本發明之一態樣之玻璃基板由於與矽基板之熱膨脹係數之差較小,故而於與矽基板貼合之熱處理步驟或其後之熱處理步驟中,可抑制因熱膨脹係數之差所引起之殘留應變之產生。因此,適合作為利用晶圓級封裝之元件之小型化較為有效之MEMS(microelectromechanical system,微機電系統)、CMOS或CIS(CMOS image sensor,CMOS影像感測器)等影像感測器用玻璃基板。 又,適合作為投影用途之顯示裝置用覆蓋玻璃、例如LCOS之覆蓋玻璃。例如,於LCOS或影像感測器中,於矽基板上形成電子電路後,使用樹脂或玻璃料作為接著材料,於矽基板接著覆蓋玻璃。發明之玻璃基板由於矽基板與覆蓋玻璃之熱膨脹係數之差較小,故而於裝置製造時或使用時溫度發生變化時接著界面產生之應力降低。藉此,可期待因光彈性變形所引起之色不均之降低、或長期可靠性之提昇。 進而,本發明之一態樣之玻璃基板適合作為玻璃中介層(GIP)之開孔基板、或半導體背面研磨用支持玻璃。又,本發明之一態樣之玻璃基板只要為與矽基板貼合而使用之玻璃基板用途,則可較佳地使用。
10‧‧‧矽基板
20‧‧‧樹脂
30‧‧‧積層基板
G1‧‧‧玻璃基板
圖1(A)及圖1(B)表示與矽基板貼合之本發明之一實施形態之玻璃基板,圖1(A)係貼合前之剖視圖,圖1(B)係貼合後之剖視圖。
Claims (15)
- 一種無鹼玻璃基板,其係如下玻璃基板:以氧化物基準之莫耳百分率表示計含有0.1%~10%之ZnO, 50℃~100℃下之平均熱膨脹係數α50/100 為2.70 ppm/℃~3.20 ppm/℃, 200℃~300℃下之平均熱膨脹係數α200/300 為3.45 ppm/℃~3.95 ppm/℃, 200℃~300℃之平均熱膨脹係數α200/300 除以50℃~100℃之平均熱膨脹係數α50/100 所獲得之值α200/300 /α50/100 為1.20~1.30。
- 如請求項1之無鹼玻璃基板,其中200℃~300℃下之平均熱膨脹係數α200/300 為3.55 ppm/℃~3.85 ppm/℃。
- 如請求項1或2之無鹼玻璃基板,其以氧化物基準之莫耳百分率表示計為下述組成: SiO2 :50%~75%、 Al2 O3 :6%~16%、 B2 O3 :0%~15%、 MgO:0%~15%、 CaO:0%~13%、 SrO:0%~11%、 BaO:0%~9.5%。
- 如請求項1至3中任一項之無鹼玻璃基板,其中以氧化物基準之莫耳百分率表示計,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之合計含量為10%以上,且(Al2 O3 之含量)≧(MgO之含量)。
- 如請求項1至4中任一項之無鹼玻璃基板,其中100℃~200℃下之平均熱膨脹係數α100/200 為3.13 ppm/℃~3.63 ppm/℃。
- 如請求項1至5中任一項之無鹼玻璃基板,其中以氧化物基準之質量百萬分率表示,Fe2 O3 之含量為200 ppm以下。
- 如請求項1至6中任一項之無鹼玻璃基板,其楊氏模數為76 GPa以上。
- 如請求項1至7中任一項之無鹼玻璃基板,其係用於半導體製造製程用支持基板及覆蓋玻璃中之至少一者。
- 如請求項1至8中任一項之無鹼玻璃基板,其厚度為1.0 mm以下。
- 如請求項1至9中任一項之無鹼玻璃基板,其中一主表面之面積為0.03 m2 以上。
- 如請求項1至10中任一項之無鹼玻璃基板,其中玻璃基板中所包含之0.5 μm以上且1 mm以下之缺陷之密度為1個/cm2 以下。
- 如請求項1至11中任一項之無鹼玻璃基板,其中0.0177×(SiO2 之含量)-0.0173×(Al2 O3 之含量)+0.0377×(B2 O3 之含量)+0.0771×(MgO之含量)+0.1543×(CaO之含量)+0.1808×(SrO之含量)+0.2082×(BaO之含量)+0.0396×(ZnO之含量)+0.0344×(12.3+log10 60-log10 η)滿足2.70~3.20, 0.0181×(SiO2 之含量)+0.0004×(Al2 O3 之含量)+0.0387×(B2 O3 之含量)+0.0913×(MgO之含量)+0.1621×(CaO之含量)+0.1900×(SrO之含量)+0.2180×(BaO之含量)+0.0424×(ZnO之含量)+0.0391×(12.3+log10 60-log10 η)滿足3.13~3.63, 0.0177×(SiO2 之含量)+0.0195×(Al2 O3 之含量)+0.0323×(B2 O3 之含量)+0.1015×(MgO之含量)+0.1686×(CaO之含量)+0.1990×(SrO之含量)+0.2179×(BaO之含量)+0.0493×(ZnO之含量)+0.0312×(12.3+log10 60-log10 η)滿足3.45~3.95,且 0.0111×(SiO2 之含量)+0.0250×(Al2 O3 之含量)+0.0078×(B2 O3 之含量)+0.0144×(MgO之含量)+0.0053×(CaO之含量)+0.0052×(SrO之含量)+0.0013×(BaO之含量)+0.0121×(ZnO之含量)-0.0041×(12.3+log10 60-log10 η)滿足1.20~1.30; [此處,SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之含量係所獲得之玻璃中所含有之以氧化物基準之莫耳百分率表示所示的含量,η為假想黏度(單位:dPa・s)]。
- 一種積層基板,其係積層如請求項1至12中任一項之無鹼玻璃基板及矽基板而成。
- 一種無鹼玻璃基板之製造方法,其包括:熔解步驟,其係對玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃; 成形步驟,其係將上述熔融玻璃製成板狀而獲得玻璃帶;及 緩冷步驟,其係將上述玻璃帶緩冷至室溫狀態, 以氧化物基準之莫耳百分率表示計,所獲得之玻璃基板之組成為下述組成: SiO2 :50%~75%、 Al2 O3 :6%~16%、 B2 O3 :0%~15%、 MgO:0%~15%、 CaO:0%~13%、 SrO:0%~11%、 BaO:0%~9.5%、 ZnO:0.1%~10%, 上述所獲得之玻璃基板之組成、及上述緩冷步驟中上述玻璃帶之自黏度成為1013 dPa・s之溫度至黏度成為1014.5 dPa・s之溫度為止的平均冷卻速度R(單位:℃/分鐘)滿足如下條件(1)、條件(2)、條件(3)及條件(4): 條件(1): 0.0177×(SiO2 之含量)-0.0173×(Al2 O3 之含量)+0.0377×(B2 O3 之含量)+0.0771×(MgO之含量)+0.1543×(CaO之含量)+0.1808×(SrO之含量)+0.2082×(BaO之含量)+0.0396×(ZnO之含量)+0.0344×log10 R為2.70~3.20; 條件(2): 0.0181×(SiO2 之含量)+0.0004×(Al2 O3 之含量)+0.0387×(B2 O3 之含量)+0.0913×(MgO之含量)+0.1621×(CaO之含量)+0.1900×(SrO之含量)+0.2180×(BaO之含量)+0.0424×(ZnO之含量)+0.0391×log10 R為3.13~3.63; 條件(3): 0.0177×(SiO2 之含量)+0.0195×(Al2 O3 之含量)+0.0323×(B2 O3 之含量)+0.1015×(MgO之含量)+0.1686×(CaO之含量)+0.1990×(SrO之含量)+0.2179×(BaO之含量)+0.0493×(ZnO之含量)+0.0312×log10 R為3.45~3.95; 條件(4): 0.0111×(SiO2 之含量)+0.0250×(Al2 O3 之含量)+0.0078×(B2 O3 之含量)+0.0144×(MgO之含量)+0.0053×(CaO之含量)+0.0052×(SrO之含量)+0.0013×(BaO之含量)+0.0121×(ZnO之含量)-0.0041×log10 R為1.20~1.30; [於條件(1)~(4)中,SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之含量係所獲得之玻璃中所含有之以氧化物基準之莫耳百分率表示所示的含量]。
- 如請求項14之無鹼玻璃基板之製造方法,其中於上述成形步驟中,藉由熔融法或加壓成形法將上述熔融玻璃製成板狀玻璃。
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