TW202212285A - 支撐玻璃基板及使用此之層積基板 - Google Patents
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Abstract
本發明的支撐玻璃基板是用來支撐加工基板的支撐玻璃基板,其特徵在於,其係鋰鋁矽酸鹽系玻璃,玻璃組成中的Li
2O的含有量為0.02~25莫耳%,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且160×10
-7/℃以下。
Description
本發明關於用來支撐加工基板的支撐玻璃基板及使用此之層積基板,具體而言,關於在半導體封裝體(半導體裝置)的製造步驟中用於支撐加工基板的支撐玻璃基板及使用此之層積基板。
對於行動電話、筆記型個人電腦、智慧型手機等的移動式電子機器要求著小型化及輕量化。伴隨於此,該等的電子機器中所使用的半導體晶片的安裝空間也受到嚴格限制,半導體晶片的高密度安裝正成為課題。對此,在近年來,藉由三次元安裝技術(亦即,將半導體晶片彼此層積並將各半導體晶片間進行佈線連接),來試圖實現半導體封裝體的高密度安裝。
又,以往的晶圓級封裝(WLP)係藉由以晶圓的狀態形成凸塊後,利用切割予以單片化來製作。但是,以往的WLP除了難以增加引腳(pin)數以外,亦存在所謂的由於在半導體晶片的背面露出的狀態下進行安裝而容易產生半導體晶片的缺損等的問題。
對此,作為新式的WLP,提案了fan out型的WLP(扇出型晶圓級封裝)。fan out型的WLP能夠增加引腳數,又,藉由保護半導體晶片的端部而能夠防止半導體晶片的缺損等。然後,
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2019/150654號
[專利文獻2]國際公開第2020/013984號
[發明所欲解決之課題]
然而,fan out型的WLP具有下述之步驟:將複數個半導體晶片以樹脂的密封材料進行模製(modeling)來形成加工基板後,對於加工基板的一個表面進行佈線之步驟;形成焊料凸塊之步驟等。
由於該等的步驟為伴隨著約200~300℃的熱處理,而有密封材料的變形、加工基板的尺寸變化之虞。若加工基板的尺寸變化時,將難以對於加工基板的一個表面進行高密度的佈線,此外,也難以正確地形成焊料凸塊。
為了抑制加工基板的尺寸變化,使用玻璃基板來作為支撐基板為有效的。但是,即便是使用玻璃基板,仍有產生加工基板的尺寸變化之情形。
又,於製造時若誤將WLP摔落至地板等,支撐玻璃基板會破損,而高價的加工基板會有變得無法使用之情形。為了避免如此般之事態,提高支撐玻璃基板的強度係變得重要。
鋰鋁矽酸鹽系玻璃有望作為高強度的玻璃基板(參考專利文獻1)。一般而言,鋰鋁矽酸鹽系玻璃的楊氏係數高於鋁硼矽酸鹽系玻璃的楊氏係數,因此機械強度為高、摔落時不易破損之可能性為高。
本發明為有鑑於上述情事之發明,技術性課題為提供不易產生加工基板的尺寸變化、且摔落時不易破損的支撐玻璃基板及使用此之層積基板。
[解決課題之手段]
本發明人經反覆進行了各種實驗之結果發現:藉由使用鋰鋁矽酸鹽系玻璃作為支撐玻璃基板之同時,並將該熱膨脹係數界定為指定範圍,可解決上述的技術性課題,而提出了本發明。即,本發明的支撐玻璃基板是用來支撐加工基板的支撐玻璃基板,其特徵在於,其係鋰鋁矽酸鹽系玻璃,玻璃組成中的Li
2O的含有量為0.02 ~25莫耳%,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且160×10
-7/℃以下。此處,「鋰鋁矽酸鹽系玻璃」係指玻璃組成中包含SiO
2、Al
2O
3、Li
2O的玻璃。「在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數」係指使用熱膨脹儀來測定平均熱膨脹係數而得到之值。
又,本發明的支撐玻璃基板是用來支撐加工基板的支撐玻璃基板,其中較佳如下:作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
250~80%、Al
2O
34~25%、B
2O
30~16%、Li
2O 0.9~15%、Na
2O超過0~21%、K
2O 0~15%、MgO 0~ 10%、ZnO 0~10%、P
2O
50~15%。
又,本發明的支撐玻璃基板,較佳為滿足莫耳比([Na
2O]-[Li
2O])/([Al
2O
3]+[B
2O
3]+[P
2O
5])≦1.50之關係。此處,[Na
2O]係指Na
2O的莫耳%含有量。[Li
2O]係指Li
2O的莫耳%含有量。[Al
2O
3]係指Al
2O
3的莫耳%含有量。[B
2O
3]係指B
2O
3的莫耳%含有量。[P
2O
5]係指P
2O
5的莫耳%含有量。([Na
2O]-[Li
2O])/([Al
2O
3]+[B
2O
3]+[P
2O
5])係指從Na
2O的含有量中減去Li
2O的含有量之後的量,除以Al
2O
3、B
2O
3及P
2O
5之合計量而得到之值。
又,本發明的支撐玻璃基板,較佳為滿足莫耳比([B
2O
3]+[Na
2O]-[P
2O
5])/([Al
2O
3]+[Li
2O])≧0.001之關係。此處,([Na
2O]-[Li
2O])/([Al
2O
3]+[B
2O
3]+[P
2O
5])係指從Na
2O的含有量中減去Li
2O的含有量之後的量,除以Al
2O
3、B
2O
3及P
2O
5之合計量而得到之值。
又,本發明的支撐玻璃基板,較佳為含有([Li
2O]+[Na
2O]+[K
2O])12莫耳%以上,並滿足[SiO
2]+1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5×[Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3]≧-40%之關係。此處,[K
2O]係指K
2O的莫耳%含有量。[SiO
2]係指SiO
2的莫耳%含有量。([Li
2O]+[Na
2O]+[K
2O])係指Li
2O、Na
2O及K
2O之合計量。[SiO
2]+1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5×[Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3]係指從SiO
2的含有量與1.2倍的P
2O
5的含有量之合計中減去3倍的Al
2O
3的含有量、2倍的Li
2O的含有量、1.5倍的Na
2O的含有量、K
2O的含有量及B
2O
3的含有量而得到之值。
又,本發明的支撐玻璃基板,高溫黏度10
2.5dPa·s時的溫度較佳為未滿1660℃。此處,「高溫黏度10
2.5dPa·s時的溫度」可利用例如鉑球提拉法來測定。
又,本發明的支撐玻璃基板,較佳為於板厚方向的中央部具有溢流匯合面,亦即,以溢流下拉法來成形而成。此處,「溢流下拉法」係使熔融玻璃從成形體耐火物的兩側溢出,一邊使溢出的熔融玻璃匯合在成形體耐火物之下端,一邊於下方進行延伸成形來製造玻璃基板之方法。
又,本發明的支撐玻璃基板,浸漬於加溫至80℃的5質量%HCl水溶液中24小時,每單位表面積的質量損失較佳為100.0mg/cm
2以下。
又,本發明的支撐玻璃基板,浸漬於加溫至80℃的5質量%NaOH水溶液中6小時,每單位表面積的質量損失較佳為5.0mg/cm
2以下。
又,本發明的支撐玻璃基板,在玻璃表面較佳為具有壓縮應力層。作為提高玻璃基板的強度之方法,已知有將玻璃基板進行化學強化處理之方法(參考專利文獻2)。然後,作為提高強化玻璃基板的強度之方法,加深壓縮應力層的應力深度為有用的。詳述如下,若層積基板摔落並撞擊至地板時,地板的突起物會貫入支撐玻璃基板並到達拉伸應力層,而有造成支撐玻璃基板破損之虞。對此,若加深壓縮應力層的應力深度的話,地板的突起物將不易到達拉伸應力層,而能夠降低支撐玻璃基板的破損概率。
又,本發明的支撐玻璃基板較佳為:在玻璃表面具有壓縮應力層,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
250~80%、Al
2O
34~25%、B
2O
30~16%、Li
2O 0.9~ 15%、Na
2O超過0~21%、K
2O 0~15%、MgO 0~10%、ZnO 0~10%、P
2O
50~15%。
又,本發明的支撐玻璃基板,壓縮應力層的最表面的壓縮應力值較佳為165~1000MPa。此處,「最表面的壓縮應力值」與「應力深度」係指使用例如散射光光彈性應力儀SLP-1000(股份有限公司折原製作所製)進行觀察,測定所得的相位差分佈曲線而得到之值。然後,應力深度係指應力值為零之深度。尚,在計算應力特性時,將各測定試樣的折射率設為1.51,將光學彈性常數設為30.1 [(nm/cm)/MPa]。
又,本發明的支撐玻璃基板,壓縮應力層的應力深度較佳為50~200μm。鋰鋁矽酸鹽玻璃,就得到深的應力深度而言為有利的。特別是將由鋰鋁矽酸鹽玻璃組成的玻璃基板浸漬於包含NaNO
3的熔融鹽中,使玻璃中的Li離子與熔融鹽中的Na離子進行離子交換時,可得到具有深的應力深度的強化玻璃基板。
又,本發明的支撐玻璃基板較佳為:在玻璃表面具有壓縮應力層,作為玻璃組成,含有Al
2O
317莫耳%以上、P
2O
51莫耳%以上、([Li
2O]+[Na
2O]+[K
2O]) 12莫耳%以上,並滿足[SiO
2]+1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5×[Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3]≧-20莫耳%之關係。
又,本發明的支撐玻璃基板較佳為:在玻璃表面具有壓縮應力層,厚度方向的應力分佈至少具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部。
又,本發明的支撐玻璃基板較佳為:具有直徑100~500mm的晶圓形狀或略圓板形狀,板厚為未滿2.0 mm,整體板厚偏差(TTV)為5μm以下,且翹曲量為60μm以下。此處,「整體板厚偏差(TTV)」係指支撐玻璃基板整體的最大板厚與最小板厚之差,可藉由例如Kobelco Research公司製的SBW-331ML/d來測定。「翹曲量」係指:「支撐玻璃基板整體中的最高位點與最小平方焦點面之間的最大距離的絕對值、以及最低位點與最小平方焦點面的絕對值之合計」,可藉由例如Kobelco Research公司製的Bow/Warp測定裝置SBW-331M/Ld來測定。
又,本發明的支撐玻璃基板較佳為:具有 □200mm以上的略矩形形狀,板厚為1.0mm以上,整體板厚偏差(TTV)為30μm以下。
又,本發明的支撐玻璃基板較佳為:從上方觀看時的角部的角度為89.0~91.0°。
又,本發明的支撐玻璃基板較佳為:在外周部具有定位部,且該定位部較佳為缺口構造、倒角構造、刻痕構造之任一者。
本發明的層積體較佳為:其係至少具備加工基板與用來支撐加工基板的支撐玻璃基板的層積體,且支撐玻璃基板係上述的支撐玻璃基板。加工基板較佳為:至少具備經以密封材料來進行模製的半導體晶片。
本發明的半導體封裝體之製造方法較佳為具有下述之步驟:
準備至少具備加工基板與用來支撐加工基板的支撐玻璃基板的層積體之步驟;以及,
對於加工基板進行加工處理之步驟,並且,
支撐玻璃基板係上述的支撐玻璃基板。
又,本發明的半導體封裝體之製造方法,加工處理較佳包含對於加工基板的一個表面進行佈線之步驟。
又,本發明的半導體封裝體之製造方法,加工處理較佳包含對於加工基板的一個表面形成焊料凸塊之步驟。
本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
250~65%、Al
2O
38~25%、B
2O
30~10%、Li
2O 5.1~20%、Na
2O超過10~16.1%、K
2O 0~15%、MgO 0.01~3%、CaO 0~10%、ZrO
20.01~10%,楊氏係數為80GPa以上。此處,「楊氏係數」係指利用根據JIS R1602-1995「精密陶瓷的彈性率試驗方法」的方法來計算而得到之值。
又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
250~65%、Al
2O
38~18%、B
2O
30~10%、Li
2O 20~25%、Na
2O 0.01~10%、K
2O 0~ 15%、MgO 0~10%、CaO 0.01~10%、ZrO
20~10%,楊氏係數為85GPa以上,破壞韌性K
IC為0.80MPa·m
0.5以上。此處,「破壞韌性K
1C」係指利用根據JIS R1607-2015「室溫下精細陶瓷斷裂韌性的試驗方法」的方法來計算而得到之值。
本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~15%、MgO 0~7%、CaO 0~7%、SrO 0~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~ 10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。
又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~ 15%、MgO 0.01~7%、CaO 0.01~7%、SrO 0~7%、BaO 0~ 7%、ZrO
20~10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。
又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~ 15%、MgO 0~7%、CaO 0~7%、SrO 0.01~7%、BaO 0~ 7%、ZrO
20~10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。
又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~ 15%、MgO 0.01~7%、CaO 0.01~7%、SrO 0.01~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。
又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 1.5~8.5%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~ 15%、MgO 0.01~7%、CaO 0.01~7%、SrO 0.01~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。
[實施發明之最佳形態]
本發明的支撐玻璃基板係鋰鋁矽酸鹽系玻璃,玻璃組成中的Li
2O的含有量為0.02~25莫耳%。Li
2O係使高溫黏度降低並提高熔融性或成形性的成分之同時亦為提高楊氏係數或破壞韌性K
1c的成分。又,為了提高熱膨脹係數是必須的成分。進而,Li
2O為離子交換成分,特別是為了將玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子進行離子交換以得到深的應力深度是必須的成分。另一方面,當Li
2O的含有量為多時,玻璃的失透性變高而不易得到透明的玻璃,又,製造成本亦變高。因此,Li
2O的適合的下限範圍為0.02莫耳%以上、0.03莫耳%以上、0.04莫耳%以上、0.05莫耳%以上、0.1莫耳%以上、0.2莫耳%以上、0.3莫耳%以上、0.4莫耳%以上、0.5莫耳%以上、0.9莫耳%以上、1莫耳%以上、1.5莫耳%以上、2莫耳%以上、3莫耳%以上、4莫耳%以上、4.5莫耳%以上、4.9莫耳%以上、5莫耳%以上、5.1莫耳%以上、5.2莫耳%以上、5.5莫耳%以上、6.5莫耳%以上、7莫耳%以上、7.3莫耳%以上、7.5莫耳%以上、7.8莫耳%以上、特別是8莫耳%以上。尚,當優先提高楊氏係數或破壞韌性K
1c時,Li
2O的含有量為15%以上,特別是20%以上。因此,Li
2O的適合的上限範圍為25莫耳%以下、24莫耳%以下、23莫耳%以下、22莫耳%以下、21莫耳%以下、20.5莫耳%以下、20.1莫耳%以下、20莫耳%以下、19.9莫耳%以下、19.8莫耳%以下、19莫耳%以下、18莫耳%以下、17莫耳%以下、16莫耳%以下、15莫耳%以下、13莫耳%以下、12莫耳%以下、11.5莫耳%以下、11莫耳%以下、10.5莫耳%以下、未滿10莫耳%、9.9莫耳%以下、9莫耳%以下、8.9莫耳%以下、特別是8.5%以下。
支撐玻璃基板的熱膨脹係數,以與加工基板的熱膨脹係數匹配之方式來界定為較佳。具體而言,當在加工基板內半導體晶片的比例為少,密封材料的比例為多時,以使支撐玻璃基板的熱膨脹係數上昇為較佳,相反地,當在加工基板內半導體晶片的比例為多,密封材料的比例為少時,以使支撐玻璃基板的熱膨脹係數降低為較佳。因此,支撐玻璃基板在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數係以38×10
-7/℃以上且160×10
-7/℃以下為較佳,以45×10
-7/℃以上且155×10
-7/℃以下、50×10
-7/℃以上且150×10
-7/℃以下、55×10
-7/℃以上且140×10
-7/℃以下、60×10
-7/℃以上且130×10
-7/℃以下、65×10
-7/℃以上且120×10
-7/℃以下、65×10
-7/℃以上且110×10
-7/℃以下、70×10
-7/℃以上且105×10
-7/℃以下、75×10
-7/℃以上且100×10
-7/℃以下、80×10
-7/℃以上且99×10
-7/℃以下、85×10
-7/℃以上且98×10
-7/℃以下為較佳,特別是以87×10
-7/℃以上且96×10
-7/℃以下為較佳。尚,「在30~380℃的熱膨脹係數」係指使用熱膨脹儀來測定平均熱膨脹係數而得到之值。
本發明的支撐玻璃基板係以作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
250~80%、Al
2O
34~25%、B
2O
30~ 16%、Li
2O 0.9~15%、Na
2O超過0~21%、K
2O 0~15%、MgO 0~10%、ZnO 0~10%、P
2O
50~15%為較佳。以下的各成分的含有範圍的說明中,%表示為莫耳%之意。
SiO
2為形成玻璃的網絡(network)的成分。當SiO
2的含有量過少時,則難以玻璃化,又,當熱膨脹係數變得過高時,則耐熱衝撃性將變得容易降低。因此,SiO
2的適合的下限範圍為50%以上、55%以上、57%以上、59%以上、特別是61%以上。另一方面,當SiO
2的含有量為過多時,則熔融性或成形性將容易降低,又,當熱膨脹係數變得過低時,將變得難以與周邊材料的熱膨脹係數匹配。因此,SiO
2的適合的上限範圍為80%以下、70%以下、68%以下、66%以下、65%以下、特別是64.5%以下。
Al
2O
3為提高應變點、楊氏係數、破壞韌性、維克氏硬度的成分,又,Al
2O
3為提高離子交換性能的成分。因此,Al
2O
3的適合的下限範圍為4%以上、8%以上、10%以上、12%以上、13%以上、14%以上、14.4%以上、15%以上、15.3%以上、15.6%以上、16%以上、16.5 %以上、17%以上、17.5%以上、18%以上、超過18%、特別是18.5%以上。另一方面,當Al
2O
3的含有量過多時,高溫黏度會上昇,而熔融性或成形性將變得容易降低。又,玻璃中容易析出失透結晶,而難以利用溢流下拉法等成形為板狀。特別是使用氧化鋁系耐火物作為成形體耐火物,並利用溢流下拉法來成形玻璃基板時,在與氧化鋁系耐火物的界面容易析出尖晶石的失透結晶。進而,耐酸性亦會降低而難以應用於酸處理步驟。因此,Al
2O
3的適合的上限範圍為25%以下、21%以下、20.5%以下、20%以下、19.9%以下、19.5%以下、19.0%以下、特別是18.9 %以下。若將對於離子交換性能的影響為大的Al
2O
3的含有量設為適當的範圍時,則容易形成具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部的分佈圖。
B
2O
3為使高溫黏度或密度降低之同時使玻璃安定化,並使得結晶難以析出而使液相溫度降低的成分。當B
2O
3的含有量過少時,玻璃將變得不安定,且耐失透性亦會有降低之虞。因此,B
2O
3的適合的下限範圍為0%以上、0.1%以上、0.2%以上、0.5%以上、0.6%以上、0.7%以上、0.8%以上、0.9%以上、特別是1%以上。另一方面,當B
2O
3的含有量過多時,則應力深度將會有變淺之虞。特別是玻璃中所包含的Na離子與熔融鹽中的K離子的離子交換的效率將變得容易降低,而壓縮應力層的應力深度(DOL_ZERO
K)則容易變小。因此,B
2O
3的適合的上限範圍為16%以下、14%以下、12%以下、10%以下、5%以下、4%以下、3.8%以下、3.5%以下、3.3%以下、3.2%以下、3.1%以下、3%以下、特別是2.9%以下。若將B
2O
3的含有量設為適當的範圍時,則容易形成具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部的分佈圖。
Li
2O的含有量或效果係如上述般。
Na
2O為離子交換成分,又,Na
2O為使高溫黏度降低、並提高熔融性或成形性的成分。又,Na
2O為提高耐失透性的成分,特別是,Na
2O為抑制與氧化鋁系耐火物的反應所產生的失透的成分。進而,Na
2O亦為提高熱膨脹係數的成分。因此,Na
2O的適合的下限範圍為超過0%、3%以上、4%以上、5%以上、6%以上、7%以上、7.5 %以上、8%以上、8.5%以上、8.8%以上、9%以上、特別是超過10%。另一方面,當Na
2O的含有量過多時,熱膨脹係數會變得過高,而耐熱衝撃性將變得容易降低。又,因玻璃組成的成分失衡反而耐失透性會有降低之情形。因此,Na
2O的適合的上限範圍為21%以下、20%以下、19%以下、特別是18%以下、16.1%以下、14%以下、15%以下、13%以下、特別是11%以下。
K
2O為使高溫黏度降低、並提高熔融性或成形性的成分。但是,當K
2O的含有量過多時,熱膨脹係數將變得過高,而耐熱衝撃性將變得容易降低。又,最表面的壓縮應力值將變得容易降低。進而,K
2O亦為提高熱膨脹係數的成分。因此,K
2O的適合的上限範圍為15%以下、10%以下、7%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1.5%以下、1%以下、未滿1%、0.5%以下、特別是未滿0.1%。尚,當重視加深應力深度之觀點時,K
2O的適合的下限範圍為0%以上、0.1%以上、0.3%以上、特別是0.5%以上。
莫耳比[Li
2O]/([Na
2O]+[K
2O])較佳為0.0~ 15.4、0.1~10.0、0.2~5.0、0.3~3.0、0.4~1.0、0.5~0.9、特別是0.6~0.8。當莫耳比[Li
2O]/([Na
2O]+[K
2O])過小時,將會產生無法充分發揮離子交換性能之虞。特別是玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子的離子交換的效率將變得容易降低。另一方面,當莫耳比[Li
2O]/([Na
2O]+[K
2O])過大時,玻璃中容易析出失透結晶,而難以利用溢流下拉法等成形為板狀。尚,「[Li
2O]/([Na
2O]+[K
2O])」係指將Li
2O的含有量除以Na
2O與K
2O之合計量而得到之值。
MgO為使高溫黏度降低、並提高熔融性或成形性、或提高應變點或維克氏硬度的成分,且MgO為鹼土類金屬氧化物之中提高離子交換性能的效果為大的成分。但是,當MgO的含有量為過多時,耐失透性將變得容易降低,特別是變得難以抑制與氧化鋁系耐火物的反應所產生的失透。因此,MgO的適合的含有量為0~10%、0.01~7%、0.05~5%、0.1~4%、0.2~3.5%、特別是0.5~未滿3%。
ZnO為提高離子交換性能的成分,特別是,ZnO為提高最表面的壓縮應力值的效果為大的成分。又,ZnO為不會使低溫黏性降低,而會使高溫黏性降低的成分。ZnO的適合的下限範圍為0%以上、0.1%以上、0.3%以上、0.5%以上、0.7%以上、特別是1%以上。另一方面,當ZnO的含有量為過多時,存在有玻璃分相、或耐失透性降低、或密度變高、或應力深度變淺之傾向。因此,ZnO的適合的上限範圍為10%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1.5%以下、1.3%以下、1.2%以下、特別是1.1%以下。
P
2O
5為提高離子交換性能的成分,特別是,P
2O
5為加深應力深度的成分。進而,P
2O
5亦為使耐酸性提升的成分。當P
2O
5的含有量過少時,將會產生無法充分發揮離子交換性能之虞。特別是玻璃中所包含的Na離子與熔融鹽中的K離子的離子交換的效率將變得容易降低,而壓縮應力層的應力深度(DOL_ZERO
K)容易變小。又,玻璃會變得不安定,亦會有耐失透性降低之虞。因此,P
2O
5的適合的下限範圍為0%以上、0.1%以上、0.4%以上、0.7%以上、1%以上、1.2%以上、1.4%以上、1.6%以上、2%以上、2.3%以上、2.5%以上、特別是3%以上。另一方面,當P
2O
5的含有量為過多時,則變得容易有玻璃分相、或耐水性降低之情況。又,玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子的離子交換中的應力深度會變得過深,其結果,壓縮應力層的壓縮應力值(CS
Na)會容易變小。因此,P
2O
5的適合的上限範圍為15%以下、10%以下、5%以下、4.5%以下、特別是4%以下。若將P
2O
5的含有量設為適合的範圍,則變得容易形成不單調的分佈圖。
鹼金屬氧化物為使高溫黏度降低、並提高熔融性或成形性的成分,且鹼金屬氧化物為離子交換成分。因此,鹼金屬氧化物([Li
2O]+[Na
2O]+[K
2O])的適合的下限範圍為5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、11%以上、12%以上、13%以上、14%以上、特別是15%以上。但是,當鹼金屬氧化物的含有量([Li
2O]+[Na
2O]+[K
2O])過多時,會有熱膨脹係數變高之虞。又,會有耐酸性降低之虞。因此,鹼金屬氧化物([Li
2O]+[Na
2O]+[K
2O])的適合的上限範圍為28%以下、25%以下、23%以下、20%以下、19%以下、特別是18%以下。
莫耳比[Li
2O]/[P
2O
5]較佳為0以上、0.1~30、0.5~29、0.9~28、3.8~27、4~26、10~25、特別是15~20。當莫耳比[Li
2O]/[P
2O
5]過小時,玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子的離子交換的效率將變得容易降低。另一方面,當莫耳比[Li
2O]/[P
2O
5]過大時,玻璃中容易析出失透結晶,而難以利用溢流下拉法等成形為板狀。尚,「[Li
2O]/[P
2O
5]」係指將Li
2O的含有量除以P
2O
5的含有量而得到之值。
莫耳比([Na
2O]-[Li
2O])/([Al
2O
3]+[B
2O
3]+[P
2O
5])較佳為1.50以下、0.70以下、0.50以下、0.30以下、0.29以下、0.27以下、0.26以下、0.25以下、0.23以下、0.20以下、特別是0.15以下。當莫耳比([Na
2O]-[Li
2O])/([Al
2O
3]+[B
2O
3]+[P
2O
5])過大時,將會產生無法充分發揮離子交換性能之虞。特別是玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子的離子交換的效率將變得容易降低。
莫耳比([B
2O
3]+[Na
2O]-[P
2O
5])/([Al
2O
3]+[Li
2O])較佳為0.001以上、0.05以上、0.15以上、0.25以上、0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.42以上、0.43以上、特別是0.45以上。當莫耳比([B
2O
3]+[Na
2O]-[P
2O
5])/([Al
2O
3]+[Li
2O])過小時,玻璃中容易析出失透結晶,而難以利用溢流下拉法等成形為板狀。
([SiO
2]+1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5× [Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3])較佳為-40%以上、-30%以上、-25%以上、-22%以上、特別是-20%以上。當([SiO
2]+1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5×[Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3])過小時,耐酸性將變得容易降低。另一方面,當([SiO
2]+1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5×[Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3])過大時,將會產生無法充分發揮離子交換性能之虞。因此,([SiO
2]+ 1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5×[Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3])較佳為50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、特別是0%以下。
除了上述成分以外,可添加例如以下的成分。
與其他的成分相比,CaO為可使高溫黏度降低而不會伴隨著耐失透性的降低、並可提高熔融性或成形性、或提高應變點或維克氏硬度的成分。但是,當CaO的含有量為過多時,會有離子交換性能降低、或於離子交換處理時使離子交換溶液劣化之虞。因此,CaO的適合的上限範圍為10%以下、8%以下、7%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3.5%以下、3%以下、2%以下、1%以下、未滿1%、0.5%以下、特別是0.01~未滿0.1%。
SrO與BaO為使高溫黏度降低、並提高熔融性或成形性、或提高應變點或楊氏係數的成分,但若該等的含有量過多時,除了容易阻礙離子交換反應之外,密度或熱膨脹係數亦會不合理地變高、或玻璃變得容易失透。因此,SrO與BaO的適合的含有量分別為0~7%、0~5%、0~ 3%、0~2%、0~1.5%、0~1%、0~0.5%、0~0.1%、特別是0.01~未滿0.1%。
ZrO
2為提高維克氏硬度的成分之同時為提高液相黏度附近的黏性或應變點的成分,但該含有量過多時,會有耐失透性明顯降低之虞。因此,ZrO
2的適合的含有量為0~5%、0~4%、0~3%、0~1.5%、0~1%、特別是0.01 ~0.1%。
TiO
2為提高離子交換性能的成分,又,TiO
2為使高溫黏度降低的成分,但該含有量過多時,透明性或耐失透性將變得容易降低。因此,TiO
2的適合的含有量為0~3%、0~1.5%、0~1%、0~0.1%、特別是0.001~0.1莫耳%。
SnO
2為提高離子交換性能的成分,但該含有量過多時,耐失透性將變得容易降低。因此,SnO
2的適合的下限範圍為0.005%以上、0.01%以上、特別是0.1%以上,適合的上限範圍為3%以下、2%以下、特別是1%以下。
Cl為澄清劑,但該含有量過多時,對於環境或設備為帶來不良影響的成分。因此,Cl的適合的下限範圍為0.001%以上、特別是0.01%以上,適合的上限範圍為0.3%以下、0.2%以下、特別是0.1%以下。
作為澄清劑,亦可添加0.001~1%的選自SO
3、CeO
2之群組(較佳為SO
3之群組)的一種或二種以上。
Fe
2O
3為自原料中不可避免地混入的雜質。Fe
2O
3的適合的上限範圍為2000ppm以下(0.2%以下)、1500 ppm以下(0.15%以下)、未滿1000ppm(未滿0.1%)、未滿800 ppm、未滿600ppm、未滿400ppm、特別是未滿300ppm。當Fe
2O
3的含有量為過多時,覆蓋玻璃的透過率將變得容易降低。另一方面,Fe
2O
3的適合的下限範圍為、10ppm以上、20ppm以上、30ppm以上、50ppm以上、80ppm以上、100ppm以上。當Fe
2O
3的含有量過少時,則因為使用高純度原料,故原料成本高漲而變得無法廉價地製造製品。
Nd
2O
3、La
2O
3、Y
2O
3、Nb
2O
5、Ta
2O
5,Hf
2O
3等的稀土類氧化物為提高楊氏係數的成分。但是,原料成本高,又,大量添加時,耐失透性將變得容易降低。因此,稀土類氧化物的適合的含有量為5%以下、3%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特別是0.1%以下。
就環境方面的考慮,本發明的支撐玻璃基板係以實質上分別不含有As
2O
3、Sb
2O
3、PbO、F來作為玻璃組成為較佳。又,就環境方面的考慮,亦以實質上不含有Bi
2O
3為較佳。所謂的「實質上不含有~」的主旨係如下:雖不積極地添加明示的成分來作為玻璃成分,但容許雜質等級的添加,具體而言係指明示的成分的含有量為未滿0.05%之情況。
本發明的支撐玻璃基板係以具有以下的特性為較佳。
本發明的支撐玻璃基板係以高溫黏度10
2.5dPa·s時的溫度為未滿1800℃為較佳,未滿1660℃、1640℃以下、未滿1620℃、1600℃以下、特別是以1400~1590℃為較佳。當高溫黏度10
2.5dPa·s時的溫度過高時,熔融性或成形性會降低而難以將熔融玻璃成形為板狀。
密度較佳為2.80g/cm
3以下、2.70g/cm
3以下、2.60g/cm
3以下、2.58g/cm
3以下、2.56g/cm
3以下、2.55g/cm
3以下、2.53g/cm
3以下、2.50g/cm
3以下、2.49 g/cm
3以下、2.45g/cm
3以下、特別是2.35~2.44g/cm
3。密度越低時,越可將強化玻璃基板輕量化。
軟化點較佳為985℃以下、970℃以下、950℃以下、930℃以下、900℃以下、880℃以下、860℃以下、特別是850~700℃。尚,「軟化點」係指基於ASTM C338的方法進行測定而得到之值。
液相黏度較佳為10
3.0以上、10
3.2以上、10
3.4以上、10
3.6以上、10
3.74dPa·s以上、10
4.5dPa·s以上、10
4.8dPa·s以上、10
4.9dPa·s以上、10
5.0dPa·s以上、10
5.1dPa·s以上、10
5.2dPa·s以上、10
5.3dPa·s以上、10
5.4dPa·s以上、特別是10
5.5dPa·s以上。尚,液相黏度越高時,越可提升耐失透性,而成形時不易產生失透物。此處,所謂的「液相黏度」係指利用鉑球提拉法對液相溫度下的黏度進行測定而得之值。所謂的「液相溫度」係設定為下述之溫度:將通過標準篩30篩孔(500μm)而殘留在50篩孔(300μm)的玻璃粉末放入在鉑舟皿中,在溫度梯度爐中保持24小時後,取出鉑舟皿,並藉由顯微鏡觀察,在玻璃內部確認到失透(失透物)的最高溫度。
楊氏係數較佳為63GPa以上、65GPa以上、68GPa以上、70GPa以上、74GPa以上、75~100GPa、80~ 95GPa、特別是85~90GPa。當楊氏係數越低時,支撐玻璃基板越容易破損。又,當板厚為薄時,則支撐玻璃基板將變得容易撓曲。
破壞韌性K
1c較佳為0.80MPa·m
0.5以上、0.81 MPa·m
0.5以上、0.82MPa·m
0.5以上、0.83MPa·m
0.5以上、0.84MPa·m
0.5以上、特別是0.85MPa·m
0.5以上。當破壞韌性K
1c越低時,支撐玻璃基板越容易破損。
本發明的支撐玻璃基板,浸漬於加溫至80℃的5質量%HCl水溶液中24小時,每單位表面積的質量損失較佳為100.0mg/cm
2以下、90mg/cm
2以下、80mg/cm
2以下、70mg/cm
2以下、60mg/cm
2以下、50mg/cm
2以下、40 mg/cm
2以下、30mg/cm
2以下、特別是20mg/cm
2以下。支撐玻璃基板於半導體封裝體製造步驟中可能會與酸性的藥液接觸,故就防止步驟不良之觀點而言,以耐酸性高者為較佳。
浸漬於加溫至80℃的5質量%NaOH水溶液中6小時,每單位表面積的質量損失較佳為5.0mg/cm
2以下、4.9mg/cm
2以下、4.8mg/cm
2以下、4.7mg/cm
2以下、4.6 mg/cm
2以下、4.5mg/cm
2以下、4.0mg/cm
2以下、3.0 mg/cm
2以下、特別是2.0mg/cm
2以下。支撐玻璃基板在半導體封裝體製造步驟中,大多是洗淨後並回收。此時,支撐玻璃基板可能會與鹼性的藥液或洗劑接觸,故要求耐鹼性為高。
本發明的支撐玻璃基板較佳為具有以下的形狀。
本發明的支撐玻璃基板係以晶圓形狀或略圓板形狀為較佳,其直徑為100mm以上500mm以下,特別是以150mm以上450mm以下為較佳。若為如此般之方式,則容易應用於fan out型的WLP之製造步驟。因應所需,可加工成除此之外的形狀,例如矩形形狀等的形狀。
本發明的支撐玻璃基板亦以略矩形形狀為較佳,其尺寸為□200mm以上、□220~750mm、特別是以□250~500mm為較佳。若為如此般之方式,則容易應用於fan out型的PLP(面板等級封裝)之製造步驟。因應所需,可加工成除此之外的形狀,例如三角形、梯形等的形狀。
板厚較佳為未滿2.0mm、1.5mm以下、1.2 mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下、特別是0.9mm以下。由於板厚越薄時,則層積基板的質量越輕,故操作性會提升。另一方面,當板厚過薄時,支撐玻璃基板本身的強度會降低,而難以發揮作為支撐基板的機能。因此,板厚較佳為0.1mm以上、0.2mm以上、0.3mm以上、0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上、特別是超過0.7mm。
整體板厚偏差(TTV)較佳為5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、特別是0.1~未滿1μm。又,算術平均粗糙度Ra較佳為20nm以下、10nm以下、5nm以下、2nm以下、1nm以下、特別是0.5nm以下。表面精度越高時,越容易提高加工處理的精度。特別是由於可提高佈線精度,故能夠進行高密度的佈線。又,支撐玻璃基板的強度會提升,而支撐玻璃基板及層積基板將變得不易破損。進而,可增加支撐玻璃基板的再利用次數。尚,「算術平均粗糙度Ra」係可藉由觸針式表面粗糙度儀或原子間力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)來進行測定。
翹曲量較佳為60μm以下、55μm以下、50μm以下、1~45μm、特別是5~40μm。翹曲量越小時,則越容易提高加工處理的精度。特別是由於可提高佈線精度,故能夠進行高密度的佈線。
若為晶圓形狀或略圓板形狀之情形時,真圓度係以1mm以下、0.1mm以下、0.05mm以下、特別是0.03 mm以下為較佳。真圓度越小時,則越容易應用於fan out型的WLP之製造步驟。尚,「真圓度」係除了缺口構造,從外形的最大值減去最小值而得到之值。
本發明的支撐玻璃基板係以具備定位部為較佳,定位部係以缺口構造、倒角構造、刻痕構造之任一者為較佳,特別是以缺口構造為較佳,缺口構造的深部係以平面觀察時呈略圓形狀或略V溝形狀為又較佳。藉此,使定位銷等的定位構件接抵在支撐玻璃基板的缺口構造,而容易對支撐玻璃基板進行位置固定。其結果,支撐玻璃基板與加工基板的位置對準將變得容易。特別是亦於加工基板上形成缺口構造並使定位構件接抵時,層積基板整體的位置對準將變得容易。尚,缺口構造係由於接抵定位構件,故容易產生裂隙(crack),但由於本發明的支撐玻璃基板的強度為高,故對於具有缺口構造之情形時為特別有效。
若將定位構件接抵於支撐玻璃基板的缺口構造時,則應力變得容易集中於缺口構造,而以缺口構造為起點,支撐玻璃基板變得容易破損。特別是支撐玻璃基板因外力而造成彎曲時,該傾向將變得明顯。因此,本發明的支撐玻璃基板係以缺口構造的表面與端面交差的端緣區域的全部或一部分經倒角處理為較佳。藉此,可有效地避免以缺口構造為起點的破損。
本發明的晶圓形狀或略圓板形狀的支撐玻璃基板的缺口構造的表面與端面交差的端緣區域的全部或一部分為經倒角處理,以缺口構造的表面與端面交差的端緣區域的50%以上經倒角處理為較佳,以缺口構造的表面與端面交差的端緣區域的90%以上經倒角處理為又較佳,以缺口構造的表面與端面交差的端緣區域的全部經倒角處理為更佳。當缺口構造中經倒角處理的區域越大時,越可減低以缺口構造為起點的破損的概率。
缺口構造的表面方向的倒角寬度較佳為50~ 900μm、200~800μm、300~700μm、400~650μm、特別是500~600μm。若缺口構造的表面方向的倒角寬度過小時,則容易以缺口構造為起點而使支撐玻璃基板破損。另一方面,若缺口構造的表面方向的倒角寬度過大時,則倒角效率會降低,支撐玻璃基板之製造成本將變得容易高漲。
缺口構造的板厚方向的倒角寬度較佳為板厚的5~80%、20~75%、30~70%、35~65%、特別是40~60%。若缺口構造的板厚方向的倒角寬度過小時,支撐玻璃基板將容易以缺口構造為起點而破損。另一方面,若缺口構造的板厚方向的倒角寬度過大時,則外力容易集中於缺口構造的端面,支撐玻璃基板將容易以缺口構造的端面為起點而破損。
若為略矩形形狀之情形時,從上方觀看時,即,以平面觀察支撐玻璃基板時的角部的角度較佳為89.0 ~91.0°、89.1~90.9°、89.2~90.8°、89.3~90.7°、89.4~90.6°、特別是89.5~90.5°。角部的角度越接近90°時,搬送支撐玻璃基板時越可正確定位。
本發明的支撐玻璃基板係以在支撐玻璃基板的表面上具備將點(dot)作為構成單位的資訊識別部為較佳。資訊識別部係具有選自文字、記號、二維碼、圖形之1種以上的要素者,該要素以複數個點來構成。資訊識別部係以包含選自支撐玻璃基板的尺寸、線熱膨脹係數、批次、整體板厚偏差(TTV)、製造者名、販售者名、材質代碼之至少1種的資訊為較佳。尚,「尺寸」係包含有支撐玻璃基板的厚度尺寸、外徑尺寸、缺口構造的尺寸等。
點的外徑尺寸較佳為0.05~0.20mm、0.07~ 0.13mm以下、特別是0.09~0.11mm。若點的外形尺寸過小時,資訊識別部的辨識性將變得容易降低。另一方面,若點的外形尺寸過大時,則容易確保支撐玻璃基板的強度。
彼此互相鄰接的點的中心間距離係以0.06~ 0.25mm為較佳。若彼此互相鄰接的點的中心間距離過小時,則容易確保支撐玻璃基板的強度。另一方面,若彼此互相鄰接的點的中心間距離過大時,則資訊識別部的辨識性將變得容易降低。
資訊識別部係以將點作為構成單位,且該點的形狀以環狀的溝為較佳。若使點的形狀成為環狀的溝時,由於該環狀的溝所包圍的區域(相較於溝更靠內側的區域)不會因雷射而被去除,而會殘留,故能夠盡可能地防止設置有資訊識別部的區域的強度降低。又,若為環狀的溝時,只要是外徑尺寸不變,則即使是減小溝的寬度尺寸,辨識性亦不會大幅地降低。因此,若不改變溝的外徑尺寸而減小寬度尺寸時,則可相應地增大比溝更靠內側的區域,藉此,能夠確保辨識性且維持所需要的強度。
形成點的溝的深度尺寸係以2~30μm為較佳。若溝的深度尺寸過小時,資訊識別部的辨識性將變得容易降低。另一方面,若溝的深度尺寸過大時,則容易確保支撐玻璃基板的強度。
資訊識別部係可以各種的方法來形成,較佳為:照射脈衝雷射來消融該照射區域的玻璃而形成資訊識別部,即,藉由雷射消融(laser ablation)來形成資訊識別部。若為如此般之方式時,照射區域的玻璃中不會蓄積過量的熱,而可產生消融。其結果,不僅是可減低厚度方向的裂隙的長度,並可減低自點延伸的表面方向的裂隙的長度。
本發明的支撐玻璃基板較佳以下述之方式來製作而成:將玻璃原料進行調合、混合來製作玻璃配合料(glass batch),將該玻璃配合料投入至玻璃熔融爐中後,將所得到的熔融玻璃進行澄清、攪拌之外,另供給至成形裝置中並成形為板狀。
本發明的支撐玻璃基板係以在板厚方向的中央部具有溢流匯合面為較佳。溢流下拉法中,應成為支撐玻璃基板的表面的面不會與流槽狀耐火物接觸,而以自由表面的狀態來成形。因此,藉由少量的研磨,則可將整體板厚偏差減低至未滿2.0μm、特別是未滿1.0μm。其結果,可使支撐玻璃基板之製造成本低廉化。
本發明的支撐玻璃基板係以溢流下拉法成形後,對表面進行研磨而成為較佳。若為如此般之方式,則容易將整體板厚偏差界定為未滿2.0μm、1.5μm以下、1.0 μm以下、特別是未滿0.1~1.0μm。
本發明的支撐玻璃基板係以玻璃表面具有壓縮應力層為較佳,以具有藉由離子交換之壓縮應力層為更佳。若在玻璃表面形成壓縮應力層時,能夠降低當層積基板摔落至地板時的支撐玻璃基板的破損概率。
本發明的支撐玻璃基板的壓縮應力層的最表面的壓縮應力值較佳為165~1000MPa、200MPa以上、220 MPa以上、250MPa以上、280MPa以上、300MPa以上、310MPa以上、特別是320MPa以上。最表面的壓縮應力值越大時,則維克氏硬度變得越高。另一方面,若在表面形成極大的壓縮應力時,則支撐玻璃基板內部存在的拉伸應力會變得極高,又,離子交換處理前後的尺寸變化會有變大之虞。因此,最表面的壓縮應力值較佳為1000MPa以下、900MPa以下、700MPa以下、680MPa以下、650MPa以下、特別是600MPa以下。尚,若縮短離子交換時間、或降低離子交換溶液的溫度時,則最表面的壓縮應力值會有變大之傾向。
壓縮應力層的應力深度較佳為50~200μm、50μm以上、60μm以上、80μm以上、100μm以上、特別是120μm以上。應力深度越深時,於層積基板摔落之際,地板的突起物將難以到達支撐玻璃基板的拉伸應力層,故能夠使支撐玻璃基板的破損概率降低。另一方面,若應力深度過深時,於離子交換處理前後的尺寸變化會有變大之虞。進而,最表面的壓縮應力值會有降低之傾向。因此,應力深度較佳為200μm以下、180μm以下、150μm以下、特別是140μm以下。尚,若延長離子交換時間、或提高離子交換溶液的溫度時,則應力深度會有變深之傾向。
離子交換處理係以進行多次為較佳。作為多次的離子交換處理,較佳為:浸漬於包含KNO
3熔融鹽的熔融鹽中來進行離子交換處理後,再進行浸漬於包含NaNO
3熔融鹽的熔融鹽中的離子交換處理。若為如此般之方式,則可確保深的應力深度之同時,並提高最表面的壓縮應力值。
特別是以進行浸漬於NaNO
3熔融鹽或NaNO
3與KNO
3混合熔融鹽中的離子交換處理(第一離子交換步驟)後,再進行浸漬於KNO
3與LiNO
3混合熔融鹽中的離子交換處理(第二離子交換步驟)為較佳。若為如此般之方式,可形成圖4、5所表示的不單調的應力分佈,即,至少具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部的應力分佈。其結果,能夠大幅度地降低層積基板摔落之際的支撐玻璃基板的破損概率。
在第一離子交換步驟中,玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子進行離子交換,若使用NaNO
3與KNO
3混合熔融鹽時,玻璃中所包含的Na離子與熔融鹽中的K離子會進而進行離子交換。此處,相較於玻璃中所包含的Na離子與熔融鹽中的K離子的離子交換,玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子的離子交換的速度較快,離子交換的效率為高。在第二離子交換步驟中,玻璃表面附近(自最表面起至板厚的20%為止的淺區域)中的Na離子與熔融鹽中的Li離子進行離子交換,另外,玻璃表面附近(自最表面起至板厚的20%為止的淺區域)中的Na離子與熔融鹽中的K離子進行離子交換。即,在第二離子交換步驟中,在使玻璃表面附近的Na離子脫離之同時,可導入離子半徑為大的K離子。其結果,可維持深的應力深度之同時,並提高最表面的壓縮應力值。
在第一離子交換步驟中,熔融鹽的溫度係以360~400℃為較佳,離子交換時間係以30分鐘~6小時為較佳。在第二離子交換步驟中,離子交換溶液的溫度係以370~400℃為較佳,離子交換時間係以15分鐘~3小時為較佳。
在形成不單調的應力分佈方面,在第一離子交換步驟中使用的NaNO
3與KNO
3混合熔融鹽中,以NaNO
3的濃度高於KNO
3的濃度為較佳;在第二離子交換步驟中使用的KNO
3與LiNO
3混合熔融鹽中,以KNO
3的濃度高於LiNO
3的濃度為較佳。
在第一離子交換步驟中使用的NaNO
3與KNO
3混合熔融鹽中,KNO
3的濃度較佳為0質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上、5質量%以上、7質量%以上、10質量%以上、15質量%以上、特別是20~90質量%。若KNO
3的濃度過高時,玻璃中所包含的Li離子與熔融鹽中的Na離子進行離子交換之際所形成的壓縮應力值會有過於降低之虞。又,若KNO
3的濃度過低時,會有難以藉由表面應力儀FSM-6000進行應力測定之虞。
在第二離子交換步驟中使用的KNO
3與LiNO
3混合熔融鹽中,LiNO
3的濃度較佳為超過0~5質量%、超過0~3質量%、超過0~2質量%、特別是0.1~1質量%。若LiNO
3的濃度過低時,則在玻璃表面附近的Na離子會變得難以脫離。另一方面,若LiNO
3的濃度過高時,則在玻璃表面附近的Na離子與熔融鹽中的K離子的離子交換所形成的壓縮應力值會有過於降低之虞。
本發明的層積基板,其係至少具備加工基板與用來支撐加工基板的支撐玻璃基板的層積基板,其特徵在於,支撐玻璃基板係上述的支撐玻璃基板。本發明的層積基板係以在加工基板與支撐玻璃基板之間具有接著層為較佳。接著層係以樹脂為較佳,例如以熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化樹脂)等為較佳。又,以具有能承受fan out型的WLP之製造步驟中的熱處理的耐熱性的樹脂為較佳。因此,在fan out型的WLP之製造步驟中接著層不易熔解,而可提高加工處理的精度。尚,由於可容易將加工基板與支撐玻璃基板固定,故亦可使用紫外線硬化型膠帶來作為接著層。
本發明的層積基板較佳為:進而在加工基板與支撐玻璃基板之間(更具體而言在加工基板與接著層之間)具有剝離層、或在支撐玻璃基板與接著層之間具有剝離層。若為如此般之方式,對於加工基板進行指定的加工處理後,可容易將加工基板從支撐玻璃基板上剝離。就生產性之觀點而言,加工基板的剝離係以藉由雷射光等的照射光來進行為較佳。作為雷射光源,可使用YAG雷射(波長1064nm)、半導體雷射(波長780~1300nm)等的紅外光雷射光源。又,於剝離層中可使用藉由照射紅外線雷射而分解的樹脂。又,亦可將效率良好吸收紅外線並且轉換為熱的物質添加至樹脂中。例如可將碳黑、石墨粉、微粒子金屬粉末、染料、顔料等添加至樹脂中。
剝離層係以藉由雷射光等的照射光而產生「層內剝離」或「界面剝離」的材料來構成。即,由下述之材料來構成:若照射一定強度的光時,則原子或分子中的原子間或分子間的鍵結力會消失或減少,而產生消融(ablation)等,因而產生剝離之材料。尚,會有下述之情形:藉由照射光的照射,剝離層中所包含的成分成為氣體而被釋出,因而導致分離之情形;剝離層吸收光而成為氣體,且該蒸氣被釋出,因而導致分離之情形。
本發明的層積基板中,支撐玻璃基板係以大於加工基板為較佳。藉此,於進行支撐加工基板之際,即使是兩者的中心位置稍有分離之情形時,加工基板的緣部亦不易超出支撐玻璃基板。
本發明的半導體封裝體之製造方法,其特徵在於,具有下述之步驟:準備至少具備加工基板與用來支撐加工基板的支撐玻璃基板的層積基板之步驟;以及,對於加工基板進行加工處理之步驟,並且,支撐玻璃基板係上述的支撐玻璃基板。
本發明的半導體封裝體之製造方法,較佳為進而具有搬送層積基板之步驟。藉此,可提高加工處理的處理效率。尚,「搬送層積基板之步驟」與「對於加工基板進行加工處理之步驟」無須分開進行,亦可同時進行。
本發明的半導體封裝體之製造方法中,加工處理係以在加工基板的一個表面進行佈線的處理、或在加工基板的一個表面形成焊料凸塊的處理為較佳。本發明的半導體封裝體之製造方法中,由於在該等的處理時加工基板尺寸不易變化,故可適當地進行該等的步驟。
除了上述的加工處理以外,作為加工處理亦可為以下的處理中的任一個:對加工基板的一個表面(通常是與支撐玻璃基板為相反側的表面)以機械進行研磨的處理、對加工基板的一個表面(通常是與支撐玻璃基板為相反側的表面)進行乾式蝕刻的處理、對加工基板的一個表面(通常是與支撐玻璃基板為相反側的表面)進行濕式蝕刻的處理。尚,本發明的半導體封裝體之製造方法中,加工基板不易產生翹曲之同時,並可維持層積基板的剛性。其結果,可適當地進行上述加工處理。
一邊參照圖面,一邊進一步說明本發明。
圖1係表示本發明的層積基板1的一例的概念斜視圖。圖1中,層積基板1具備支撐玻璃基板10與加工基板11。支撐玻璃基板10係為了防止加工基板11的尺寸變化,而貼附於加工基板11。然後,支撐玻璃基板10為鋰鋁矽酸鹽系玻璃,玻璃組成中的Li
2O的含有量為0.02~25莫耳%,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為45×10
-7/℃以上且160×10
-7/℃以下。又,在支撐玻璃基板10與加工基板11之間,配置有剝離層12與接著層13。剝離層12係與支撐玻璃基板10接觸,接著層13係與加工基板11接觸。
由圖1可得知般,層積基板1係依序層積配置著:支撐玻璃基板10、剝離層12、接著層13、加工基板11。支撐玻璃基板10的形狀係因應於加工基板11來做決定,但圖1中支撐玻璃基板10及加工基板11的形狀皆為晶圓形狀。除了非晶質矽(a-Si)以外,剝離層12係可使用氧化矽、矽酸化合物、氮化矽、氮化鋁、氮化鈦等。剝離層12係藉由電漿CVD、溶膠-凝膠法之旋轉塗佈等來形成。接著層13係以樹脂來構成,例如藉由各種印刷法、噴墨法、旋轉塗佈法、輥塗佈法等來塗佈形成。於藉由剝離層12來將支撐玻璃基板10從加工基板11上剝離後,再藉由溶劑等來溶解去除接著層13。
圖2表示fan out型的WLP之製造步驟的概念截面圖。圖2(a)表示在支撐構件20的一個表面上形成接著層21之狀態。因應所需,亦可在支撐構件20與接著層21之間形成剝離層。接下來,如圖2(b)所表示般,在接著層21之上貼附複數個半導體晶片22。此時,使半導體晶片22的主動側(active side)的面與接著層21接觸。接下來,如圖2(c)所表示般,利用樹脂的密封材料23,將半導體晶片22進行模製。密封材料23係使用壓縮成形後的尺寸變化、成形佈線之際的尺寸變化較少的材料。接下來,如圖2(d)、(e)所表示般,將模製有半導體晶片22的加工基板24從支撐構件20上分離後,經由接著層25來與支撐玻璃基板26接著固定。此時,將加工基板24的表面內的與埋入半導體晶片22側的表面為相反側的表面配置於支撐玻璃基板26側。如此之方式,可得到層積基板27。尚,因應所需,亦可在接著層25與支撐玻璃基板26之間形成剝離層。進而搬送所得到的層積基板27後,如圖2(f)所表示般,於加工基板24的埋入半導體晶片22側的表面形成佈線28後,形成複數個焊料凸塊29。最後,在將加工基板24從支撐玻璃基板26上分離後,將加工基板24切斷為每個半導體晶片22,並用於之後的封裝步驟(圖2(g))。
圖3表示將支撐玻璃基板使用於背面研磨基板並將加工基板薄型化之步驟的概念截面圖。圖3(a)表示層積基板30。層積基板30係依序層積配置著:支撐玻璃基板31、剝離層32、接著層33、加工基板(矽晶圓)34。在加工基板的與接著層33相接側的表面,藉由光微影法等形成複數半導體晶片35。圖3(b)表示藉由研磨裝置36對加工基板34薄型化之步驟。藉由該步驟,將加工基板34以機械進行研磨,薄型化至例如數十μm。圖3(c)表示通過支撐玻璃基板31,對剝離層32照射紫外光37之步驟。若經過該步驟時,如圖3(d)所表示般,能夠將支撐玻璃基板31分離。被分離的支撐玻璃基板31,因應所需可再利用。圖3(e)表示將接著層33從加工基板34上去除之步驟。若經過該步驟時,可獲取經薄型化的加工基板34。
本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
250~65%、Al
2O
38~25%、B
2O
30~10%、Li
2O 5.1~20%、Na
2O超過10~16.1%、K
2O 0~ 15%、MgO 0.01~3%、CaO 0~10%、ZrO
20.01~10%,楊氏係數為80GPa以上。又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
250~65%、Al
2O
38~18%、B
2O
30~10%、Li
2O 20~25%、Na
2O 0.01~10%、K
2O 0~15%、MgO 0~10%、CaO 0.01~10%、ZrO
20~10%,楊氏係數為85GPa以上,破壞韌性K
IC為0.80MPa·m
0.5以上。由於本發明的玻璃基板的技術特徵已記載於本發明的支撐玻璃基板的說明欄位中,故此處省略詳細的說明。
本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~15%、MgO 0~7%、CaO 0~7%、SrO 0~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~ 10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~15%、MgO 0.01~ 7%、CaO 0.01~7%、SrO 0~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~ 10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~15%、MgO 0~ 7%、CaO 0~7%、SrO 0.01~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~ 10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 0.1~14%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~15%、MgO 0.01~ 7%、CaO 0.01~7%、SrO 0.01~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~ 10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。又,本發明的玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO
264~76%、Al
2O
34~15%、B
2O
34~16%、Li
2O 1.5~8.5%、Na
2O 0.01~14%、K
2O 0~15%、MgO 0.01 ~7%、CaO 0.01~7%、SrO 0.01~7%、BaO 0~7%、ZrO
20~ 10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10
-7/℃以上且85×10
-7/℃以下。尚,由於本發明的玻璃基板的技術特徵已記載於本發明的支撐玻璃基板的說明欄位中,故此處省略詳細的說明。
[實施例1]
以下,基於實施例來說明本發明。尚,以下的實施例係單純的示例。本發明並不受以下的實施例任何限定。
表1~36係表示本發明的實施例(試樣No.1~ 361)的玻璃組成與玻璃特性。尚,表中「N.A.」係代表未測定之意,「Li/(Na+K)」係代表莫耳比[Li
2O]/([Na
2O]+[K
2O])之意,「Li+Na+K」係代表莫耳比[Li
2O]+[Na
2O]+[K
2O]之意,「Li/P」係代表莫耳比[Li
2O]/[P
2O
5]之意,「(Na-Li)/(Al+B+P)」係代表莫耳比([Na
2O]-[Li
2O])/([Al
2O
3]+[B
2O
3]+[P
2O
5])之意,「(B+Na-P)/(Al+Li)」係代表莫耳比([B
2O
3]+[Na
2O]-[P
2O
5])/([Al
2O
3]+[Li
2O])之意,「Si+1.2P-3Al-2Li-1.5Na-K-B」係代表[SiO
2]+1.2×[P
2O
5]-3×[Al
2O
3]-2×[Li
2O]-1.5×[Na
2O]-[K
2O]-[B
2O
3]之意。又,括號中的值係根據玻璃組成所預測的計算值。
以下述般之方式來製作表中的各試樣。首先,以成為表中的玻璃組成之方式來調合玻璃原料,並使用鉑舟皿以1600℃進行熔融21小時。接下來,將所得到的熔融玻璃流出至碳板之上並成形為平板形狀後,在從緩冷點至應變點之間以3℃/分鐘的溫度域來進行冷卻,而得到玻璃基板(強化用玻璃基板)。對於所得到的玻璃基板,以板厚成為1.5mm之方式來將表面進行光學研磨後,評估各種的特性。
密度(ρ)係藉由周知的阿基米德法進行測定而得到之值。
在30~380℃的熱膨脹係數(α
30-380 ℃)係使用熱膨脹儀來測定平均熱膨脹係數而得到之值。
高溫黏度10
2.5dPa·s時的溫度(10
2.5dPa·s)係利用鉑球提拉法進行測定而得到之值。
軟化點(Ts)係基於ASTM C338的方法進行測定而得到之值。
液相溫度(TL)係設定為下述之溫度:將通過標準篩30篩孔(500μm)而殘留在50篩孔(300μm)的玻璃粉末放入在鉑舟皿中,在溫度梯度爐中保持24小時後,取出鉑舟皿,並藉由顯微鏡觀察,在玻璃內部確認到失透(失透物)的最高溫度。液相黏度(logη at TL)係利用鉑球提拉法對液相溫度下的黏度進行測定而得之值,且是取對數並用logη來表示。
楊氏係數(E)係利用根據JIS R1602-1995「精密陶瓷的彈性率試驗方法」的方法來計算。
破壞韌性K
1C係利用根據JIS R1607-2015「室溫下精細陶瓷斷裂韌性的試驗方法」的方法來計算。
耐酸性試驗係使用雙面鏡面研磨加工成為50×10×1.0mm的尺寸的玻璃試樣作為測定試樣,利用中性洗劑及純水充分地洗淨後,在加溫至80℃的5質量%HCl水溶液中浸漬24小時,並且計算浸漬前後的每單位表面積的質量損失(mg/cm
2),藉此來進行評估。
耐鹼性試驗係使用雙面鏡面研磨加工成為50×10×1.0mm的尺寸的玻璃試樣作為測定試樣,利用中性洗劑及純水充分地洗淨後,在加溫至80℃的5質量%NaOH水溶液中浸漬6小時,並計算浸漬前後的每單位表面積的質量損失(mg/cm
2),藉此來進行評估。
如表可明確得知,由於試樣No.1~361在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為39.6×10
-7/℃以上且107.4×10
-7/℃以下,楊氏係數為63GPa以上且破壞韌性K
1c為0.91MPa·m
0.5以上,故認為加工基板的尺寸不易產生變化,且摔落時不易破損。
接下來,藉由在430℃的KNO
3熔融鹽中,將各玻璃基板浸漬4小時來進行離子交換處理,得到在玻璃表面具有壓縮應力層的強化玻璃基板後,將玻璃表面進行洗淨,另外由使用表面應力儀FSM-6000(股份有限公司折原製作所製)所觀察到的干擾條紋(interference fringe)的根數與其間隔,來計算最表面的壓縮應力層的壓縮應力值(CS
K)與應力深度(DOL_ZERO
K)。此處,DOL_ZERO
K係壓縮應力值成為零的深度。尚,於應力特性的計算時,將各試樣的折射率設為1.51,將光學彈性常數設為30.1 [(nm/cm)/MPa]。
又,藉由在380℃的NaNO
3熔融鹽中,將各玻璃基板浸漬1小時來進行離子交換處理,而得到強化玻璃基板後,將玻璃表面進行洗淨,另外由使用散射光光彈性應力儀SLP-1000(股份有限公司折原製作所製)所觀察到的相位差分佈曲線,來計算最表面的壓縮應力值(CS
Na)與應力深度(DOL_ZERO
Na)。此處,DOL_ZERO
Na係應力值成為零的深度。尚,於應力特性的計算時,將各試樣的折射率設為1.51,將光學彈性常數設為30.1[(nm/cm)/MPa]。
如表可明確得知,由於試樣No.1~361在利用KNO
3熔融鹽進行離子交換處理時,最表面的壓縮應力層的壓縮應力值(CS
K)為473MPa以上,又,利用NaNO
3熔融鹽進行離子交換處理時,最表面的壓縮應力層的壓縮應力值(CS
Na)為165MPa以上,故認為利用任一種的熔融鹽均能夠進行離子交換處理,且摔落時不易產生破損。
[實施例2]
首先,以成為表1中試樣No.2及34的玻璃組成之方式來調合玻璃原料,並使用鉑舟皿以1600℃進行熔融21小時。接下來,將所得到的熔融玻璃流出至碳板之上並成形為平板形狀後,在從緩冷點至應變點之間以3℃/分鐘的溫度域來進行冷卻,而得到玻璃基板。對於所得到的玻璃基板,以使試樣No.2成為板厚0.7mm,以使試樣No.34成為板厚0.8mm之方式來將表面進行光學研磨。
接下來,藉由將玻璃基板在380℃的NaNO
3熔融鹽(NaNO
3的濃度100質量%)中浸漬3小時來進行離子交換處理,之後在380℃的KNO
3與LiNO
3混合熔融鹽(LiNO
3的濃度2.5質量%)中浸漬75分鐘浸漬來進行離子交換處理。進而,將所得到的強化玻璃基板的表面進行洗淨,另外使用散射光光彈性應力儀SLP-1000(股份有限公司折原製作所製)及表面應力儀FSM-6000(股份有限公司折原製作所製),來測定強化玻璃基板的應力分佈時,均得到與圖4同樣的不單調的應力分佈,即,具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部的應力分佈。
[實施例3]
首先,以成為表5中試樣No.108及145的玻璃組成之方式來調合玻璃原料,並使用鉑舟皿以1600℃進行熔融21小時。接下來,將所得到的熔融玻璃流出至碳板之上並成形為平板形狀後,在從緩冷點至應變點之間以3℃/分鐘的溫度域來進行冷卻,而得到玻璃基板。對於所得到的玻璃基板,以使板厚成為0.7mm之方式來將表面進行光學研磨。
接下來,藉由將玻璃基板在380℃的NaNO
3熔融鹽(NaNO
3的濃度100質量%)中浸漬3小時來進行離子交換處理,之後在380℃的KNO
3與LiNO
3混合熔融鹽(LiNO
3的濃度1.5質量%)中浸漬45分鐘來進行離子交換處理。進而,將所得到的強化玻璃基板的表面進行洗淨,另外使用散射光光彈性應力儀SLP-1000(股份有限公司折原製作所製)及表面應力儀FSM-6000(股份有限公司折原製作所製),來測定強化玻璃基板的應力分佈時,均得到與圖5同樣的不單調的應力分佈,即,具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部的應力分佈。因此,可預測所得到的強化玻璃基板於摔落時的破損概率為低。
[實施例4]
首先,以成為表中的玻璃組成之方式,將調合玻璃原料而得到的玻璃配合料放入鉑坩堝中後,以1500 ~1700℃進行熔融、澄清、均質化24小時。於溶解玻璃配合料之際,使用鉑攪拌器來進行攪拌並進行均質化。接下來,將熔融玻璃流出至碳板上並成形為板狀後,在緩冷點附近的溫度徐冷30分鐘。
接下來,將試樣No.1~361相關之玻璃基板加工成ϕ300mm×0.8mm厚之後,藉由研磨裝置將該兩表面進行研磨處理。具體而言,將玻璃基板的兩表面夾入至一對外徑不同的研磨墊片之間,使玻璃基板與一對的研磨墊片一起進行旋轉之同時對玻璃基板的兩表面進行研磨處理。於研磨處理之際,有時會控制使玻璃基板的一部分超出於研磨墊片。尚,研磨墊片為胺基甲酸酯(urethane)製,使用於研磨處理之際的研磨漿料的平均粒徑為2.5μm、研磨速度為15m/分鐘。對於所得到的已完成各研磨處理的玻璃基板,藉由Kobelco Research公司製的SBW-331ML/d來測定整體板厚偏差(TTV)與翹曲量。其結果,整體板厚偏差(TTV)分別為0.38μm,翹曲量分別為28μm,故認為是適合作為支撐玻璃基板。
[產業利用性]
本發明的支撐玻璃基板係適合作為用來製造WLP或PLP的支撐玻璃基板。本發明的支撐玻璃基板,除了該等的用途以外,亦可期待應用於要求高的機械強度的用途中,例如窗玻璃、磁碟用基板、平板面板顯示器用基板、可撓性顯示器用基板、太陽電池用覆蓋玻璃、固體攝影元件用覆蓋玻璃、車載用覆蓋玻璃。
1,27,30:層積基板
10,26,31:支撐玻璃基板
11,24,34:加工基板
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:佈線
29:焊料凸塊
36:研磨裝置
37:紫外光
[圖1]表示本發明的層積基板的一例的概念斜視圖。
[圖2]表示fan out型的WLP之製造步驟的概念截面圖。
[圖3]表示將支撐玻璃基板使用於背面研磨基板並將加工基板薄型化之步驟的概念截面圖。
[圖4]示例具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部的應力分佈的說明圖。
[圖5]示例具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部的應力分佈的其他說明圖。
1:層積基板
10:支撐玻璃基板
11:加工基板
12:剝離層
13:接著層
Claims (32)
- 一種支撐玻璃基板,其係用來支撐加工基板的支撐玻璃基板,其特徵在於,其係鋰鋁矽酸鹽系玻璃,玻璃組成中的Li 2O的含有量為0.02~25莫耳%,在30 ~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10 -7/℃以上且160×10 -7/℃以下。
- 如請求項1之支撐玻璃基板,其係用來支撐加工基板的支撐玻璃基板,其中,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO 250~80%、Al 2O 34~25%、B 2O 30~16%、Li 2O 0.9~15%、Na 2O超過0~21%、K 2O 0~15%、MgO 0~ 10%、ZnO 0~10%、P 2O 50~15%。
- 如請求項1或2之支撐玻璃基板,其中,滿足莫耳比([Na 2O]-[Li 2O])/([Al 2O 3]+[B 2O 3]+[P 2O 5])≦1.50之關係。
- 如請求項1~3中任一項之支撐玻璃基板,其中,滿足莫耳比([B 2O 3]+[Na 2O]-[P 2O 5])/([Al 2O 3]+[Li 2O])≧0.001之關係。
- 如請求項1~4中任一項之支撐玻璃基板,其中,含有([Li 2O]+[Na 2O]+[K 2O]) 12莫耳%以上,並滿足[SiO 2]+1.2×[P 2O 5]-3×[Al 2O 3]-2×[Li 2O]-1.5×[Na 2O]-[K 2O]-[B 2O 3] ≧-40%之關係。
- 如請求項1~5中任一項之支撐玻璃基板,其中,高溫黏度10 2.5dPa·s時的溫度為未滿1660℃。
- 如請求項1~6中任一項之支撐玻璃基板,其中,於板厚方向的中央部具有溢流匯合面。
- 如請求項1~7中任一項之支撐玻璃基板,其中,浸漬於加溫至80℃的5質量%HCl水溶液中24小時,每單位表面積的質量損失為100.0mg/cm 2以下。
- 如請求項1~8中任一項之支撐玻璃基板,其中,浸漬於加溫至80℃的5質量%NaOH水溶液中6小時,每單位表面積的質量損失為5.0mg/cm 2以下。
- 如請求項1~9中任一項之支撐玻璃基板,其中,在玻璃表面具有壓縮應力層。
- 一種支撐玻璃基板,其特徵在於,在玻璃表面具有壓縮應力層,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO 250~80%、Al 2O 34~25%、B 2O 30~16%、Li 2O 0.9~ 15%、Na 2O超過0~21%、K 2O 0~15%、MgO 0~10%、ZnO 0~10%、P 2O 50~15%。
- 如請求項10或11之支撐玻璃基板,其中,壓縮應力層的最表面的壓縮應力值為165~1000MPa。
- 如請求項10~12中任一項之支撐玻璃基板,其中,壓縮應力層的應力深度為50~200μm。
- 如請求項1~13中任一項之支撐玻璃基板,其中,在玻璃表面具有壓縮應力層,作為玻璃組成,含有Al 2O 317莫耳%以上、P 2O 51莫耳%以上、([Li 2O]+[Na 2O]+[K 2O]) 12莫耳%以上,並滿足[SiO 2]+1.2 ×[P 2O 5]-3×[Al 2O 3]-2×[Li 2O]-1.5×[Na 2O]-[K 2O]-[B 2O 3]≧-20 莫耳%之關係。
- 如請求項10~14中任一項之支撐玻璃基板,其中,厚度方向的應力分佈至少具有第一波峰、第二波峰、第一底部、第二底部。
- 如請求項1~15中任一項之支撐玻璃基板,其中,具有直徑100~500mm的晶圓形狀或略圓板形狀,板厚為未滿2.0mm,整體板厚偏差(TTV)為5μm以下,且翹曲量為60μm以下。
- 如請求項1~16中任一項之支撐玻璃基板,其中,具有□200mm以上的略矩形形狀,板厚為1.0 mm以上,整體板厚偏差(TTV)為30μm以下。
- 如請求項17之支撐玻璃基板,其中,從上方觀看時的角部的角度為89.0~91.0°。
- 如請求項1~18中任一項之支撐玻璃基板,其中,在外周部具有定位部。
- 如請求項19之支撐玻璃基板,其中,定位部為缺口構造、倒角構造或刻痕構造之任一者。
- 一種層積體,其係至少具備加工基板與用來支撐加工基板的支撐玻璃基板的層積體,其特徵在於,支撐玻璃基板係請求項1~20中任一項之支撐玻璃基板。
- 如請求項1~21中任一項之層積體,其中,加工基板至少具備經以密封材料來進行模製的半導體晶片。
- 一種半導體封裝體之製造方法,其特徵在於,具有下述之步驟: 準備至少具備加工基板與用來支撐加工基板的支撐玻璃基板的層積體之步驟;以及, 對於加工基板進行加工處理之步驟,並且, 支撐玻璃基板係請求項1~22中任一項之支撐玻璃基板。
- 如請求項23之半導體封裝體之製造方法,其中,加工處理包含對於加工基板的一個表面進行佈線之步驟。
- 如請求項23或24之半導體封裝體之製造方法,其中,加工處理包含對於加工基板的一個表面形成焊料凸塊之步驟。
- 一種玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO 250~65%、Al 2O 38~25%、B 2O 30~10%、Li 2O 5.1~20%、Na 2O超過10~16.1%、K 2O 0~ 15%、MgO 0.01~3%、CaO 0~10%、ZrO 20.01~10%,楊氏係數為80GPa以上。
- 一種玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO 250~65%、Al 2O 38~18%、B 2O 30~10%、Li 2O 20~25%、Na 2O 0.01~10%、K 2O 0~15%、MgO 0~10%、CaO 0.01~10%、ZrO 20~10%,楊氏係數為85 GPa以上,破壞韌性K IC為0.80MPa·m 0.5以上。
- 一種玻璃基板,其特徵在於,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SiO 264~76%、Al 2O 34~15%、B 2O 34~16%、Li 2O 0.1~14%、Na 2O 0.01~14%、K 2O 0~15%、MgO 0~7%、CaO 0~7%、SrO 0~7%、BaO 0~7%、ZrO 20~10%,楊氏係數為60GPa以上,在30~380℃的溫度範圍內的平均線熱膨脹係數為38×10 -7/℃以上且85×10 -7/℃以下。
- 如請求項28之玻璃基板,其中,作為玻璃組成,以莫耳%計含有MgO 0.01~7%、CaO 0.01~7%。
- 如請求項28之玻璃基板,其中,作為玻璃組成,以莫耳%計含有SrO 0.01~7%。
- 如請求項28之玻璃基板,其中,作為玻璃組成,以莫耳%計含有MgO 0.01~7%、CaO 0.01~7%、SrO 0.01~7%。
- 如請求項28之玻璃基板,其中,作為玻璃組成,以莫耳%計含有Li 2O 1.5~8.5%、MgO 0.01~7%、CaO 0.01~7%、SrO 0.01~7%。
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