TW202342393A - 玻璃基板、半導體裝置及顯示裝置 - Google Patents

玻璃基板、半導體裝置及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明係一種玻璃基板，其係緊縮(compaction)為0.1～100 ppm者，且50～100℃下之玻璃基板之平均熱膨脹係數α 50/100與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 50/100｜、100～200℃下之玻璃基板之平均熱膨脹係數α 100/200與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 100/200｜及200～300℃下之玻璃基板之平均熱膨脹係數α 200/300與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 200/300｜為0.16 ppm/℃以下。

Description

玻璃基板、半導體裝置及顯示裝置
本發明係關於一種玻璃基板、半導體裝置及顯示裝置。
近年來，虛擬實境(VR；virtual reality)、強化實境(AR；augmented reality)等影像技術進步，而瞻前性地預想到該領域之市場擴大。同時，為了獲得對影像之更高之沈浸感，而要求顯示裝置之高解像度化。然而，本領域中通常使用之目鏡顯示器(近眼式顯示器；near-eye display)等顯示裝置其顯示器之尺寸極小。因此，預想到為了獲得超高清顯示器，而需要非常高之圖像解析度、例如1000 ppi或2000 ppi或者其以上之值。 然而，伴隨著TFT(thin-film transistor；薄膜電晶體)元件之小型化，先前所使用之LTPS(low-temperature poly-silicon；低溫多晶矽)存在如下問題：因晶界之問題而產生TFT性能之不均問題。另一方面，無晶界之非晶矽存在遷移率較小之問題，而實用化處於困難之狀況。 鑒於上述情況而存在如下技術：在單晶矽晶圓上形成控制用TFT，與玻璃基板貼合後，僅將裝置部分剝離轉印至玻璃基板。根據該方法，由於將單晶矽用於TFT，故而能夠解決遷移率較小及TFT特性不均之問題。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2007-220749號公報
[發明所欲解決之問題] 於此種超高清顯示器之製造中，存在如下各種製程：在200～700℃左右之溫度下之玻璃基板與矽晶圓之貼合；貼合後之熱處理(例如活化熱處理等)；藥液處理；TFT形成後之顯示元件形成步驟等。於本方法中，需要無鹼玻璃，但於使用先前之無鹼玻璃之情形時，會產生由熱膨脹率之差異引起之與矽晶圓貼合時之翹曲、由熱處理時之玻璃基板之熱收縮引起之圖案偏移、由藥液處理引起之白濁等問題。能夠解決該等問題之技術並未實現。 本發明之一態樣係提供一種適於製造小型且高清之顯示裝置之玻璃基板，並且亦提供一種積層有此種玻璃基板之半導體裝置、顯示裝置。 [解決問題之技術手段] 本發明之一態樣之玻璃基板係緊縮(compaction)為0.1～100 ppm者，且50～100℃下之上述玻璃基板之平均熱膨脹係數α 50/100與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 50/100｜、100～200℃下之上述玻璃基板之平均熱膨脹係數α 100/200與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 100/200｜、及200～300℃下之上述玻璃基板之平均熱膨脹係數α 200/300與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 200/300｜為0.16 ppm/℃以下。 本發明之一態樣之半導體裝置包括玻璃基板、與形成於該玻璃基板上之具有結晶性矽膜之薄膜電晶體。又，本發明之一態樣之顯示裝置具備半導體裝置、與顯示元件。 [發明之效果] 根據本發明之一態樣，可提供一種適於製造半導體裝置、顯示裝置之玻璃基板。
以下，對本發明之一實施形態進行說明。再者，於本說明書中，只要無特別說明，則玻璃基板及其製造方法中之各成分之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示。又，於本說明書中，只要無特別規定，則表示數值範圍之「～」係以如下含義使用：包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值。 圖1係表示使用本發明之一態樣之玻璃基板的半導體裝置、顯示裝置之製造製程之圖。圖1(a)所示之本發明之一態樣之玻璃基板G1係於例如200℃～700℃之溫度下與矽基板10貼合，而獲得圖1(b)所示之積層基板50。作為矽基板10，較佳為單晶矽基板，例如可使用原尺寸之矽晶圓。 玻璃基板G1與矽基板10可直接貼合，亦可將接合層20夾於中間而貼合。 接合層20只要為能夠耐受200℃～700℃之溫度者，則無特別限定。接合層20例如可由樹脂所形成，亦可由無機絕緣層所形成，亦可由有機絕緣層所形成。接合層20可為單層，亦可為複數層。 又，於矽基板10為單晶矽基板之情形時，在矽基板10之貼合於玻璃基板G1之表面上形成有具有單晶矽膜之薄膜電晶體(TFT；thin film transistor)，藉由與玻璃基板G1貼合，而將該薄膜電晶體轉印至玻璃基板G1上。再者，於矽基板10為單晶矽基板之情形時，認為在玻璃基板G1上轉印有具有單晶矽膜之薄膜電晶體。然而，由於經由矽基板10與玻璃基板G1之貼合步驟或其他步驟，故而薄膜電晶體之單晶矽膜亦有可能改性而變成非單晶矽膜。因此，形成於玻璃基板上之薄膜電晶體亦可為具有為亦包括多晶在內之概念之結晶性矽膜者。 其次，如圖1(c)所示，積層基板50之矽基板10係藉由特定之方法(藉由機械研削、研磨或化學蝕刻進行之薄型化、藉由智慧剝離法進行之薄型化等)而薄膜化。如此，於圖1(a)、圖1(b)之過程中薄膜電晶體自玻璃基板G1轉印，故而形成包括形成(轉印)於玻璃基板G1上之具有單晶矽膜之薄膜電晶體(TFT；thin film transistor)30之半導體裝置52。其後，於實施特定之熱處理、使用BHF(buffered hydrogen fluoride；緩衝氟化氫酸)等之藥液處理後，最後如圖1(d)所示，於半導體裝置52積層(形成)顯示單元等包含放映出圖像、影像之功能部分之顯示元件40，而形成顯示裝置54。顯示元件40可使用液晶顯示元件等，但為了獲得小型之超高清顯示器，較佳為應用可確保較高之亮度且不需要背光之自發光型OLED(organic light emitting diode，有機發光二極體；有機LED(light emitting diode，發光二極體))元件。再者，顯示元件40亦可積層於與圖1(d)所示者相反側之玻璃基板G1上。 圖2係表示製造製程之流程圖。將矽基板10與玻璃基板G1貼合(階段S1；相當於圖1(a))、藉由研磨等方法將矽基板10進行薄膜化(階段S2；相當於圖1(c))。其後，經由熱處理(階段S3)、藥液處理(階段S4)而完成半導體裝置52後，於半導體裝置52積層顯示元件40，從而完成顯示裝置54(階段S5；相當於圖1(d))。再者，通常為了完成顯示裝置，而在階段S2與階段S5之前加入圖案化等步驟，但為了簡便起見而省略說明。 於各階段中，提出了如下問題。 階段S1：伴隨著由玻璃基板與矽基板之熱膨脹係數(CTE；coefficient of thermal expansion)之差引起之殘留應變，而產生翹曲。 階段S3：伴隨著玻璃基板之熱收縮，而產生薄膜電晶體之圖案偏移(例如，圖案之原圖係以熱處理前之玻璃基板之尺寸進行設計，相對於此，於步驟中流動之玻璃基板有時會因熱處理而產生收縮。因此，由於在後續步驟中按原圖進行圖案化，故而產生圖案偏移。再者，後續步驟之圖案化步驟係包括曝光步驟、或蒸鍍、印刷步驟等)。 階段S4：玻璃基板之白濁化。 關於階段S1之問題，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，故而於與矽基板進行貼合之熱處理步驟或其後之熱處理步驟中，可抑制由熱膨脹係數之差引起之殘留應變、翹曲之產生。 關於階段S3之問題，本發明之一態樣之玻璃基板由於緊縮較小、即熱收縮較小，故而可抑制後續步驟中之圖案偏移。 關於階段S4之問題，本發明之一態樣之玻璃基板不易產生白濁，且可確保光之透過率。 根據如以上之特性，本發明之一態樣之玻璃基板係作為已小型化之高清顯示裝置用之玻璃基板較佳。尤其可較佳地用於目鏡顯示器(近眼式顯示器；near-eye display)等尺寸極小之顯示裝置及驅動該顯示裝置之半導體裝置。 本發明之一實施形態之玻璃基板其50～100℃下之玻璃基板之平均熱膨脹係數α 50/100與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 50/100｜、100～200℃下之玻璃基板之平均熱膨脹係數α 100/200與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 100/200｜、及200～300℃下之玻璃基板之平均熱膨脹係數α 200/300與單晶矽之平均熱膨脹係數的差之絕對值｜Δα 200/300｜為0.16 ppm/℃以下。再者，｜Δα 50/100｜、｜Δα 100/200｜、及｜Δα 200/300｜較佳為0.15 ppm/℃以下，更佳為0.12 ppm/℃以下，進而較佳為0.10 ppm/℃以下，尤佳為0.08 ppm/℃以下。 藉由｜Δα 50/100｜、｜Δα 100/200｜、及｜Δα 200/300｜三個均為0.16 ppm/℃以下，可降低玻璃基板與單晶矽、即與矽基板之熱膨脹係數之差。又，該等三個值各自之下限無特別限制，通常可為0.01 ppm/℃以上，亦可為0.02 ppm/℃以上，亦可為0.05 ppm/℃以上。 本發明之一實施形態之玻璃基板其50℃～100℃下之平均熱膨脹係數α 50/100較佳為2.70 ppm/℃～3.20 ppm/℃，α 50/100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，α 50/100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α 50/100為上述範圍，則與矽基板之熱膨脹係數之差較小，故而可確保製程範圍，並且於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中減小產生於矽基板之殘留應變。 此處，所謂50℃～100℃之平均熱膨脹係數α 50/100，係指藉由JIS R3102(1995年)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℃之平均熱膨脹係數。 本發明之一實施形態之玻璃基板其200℃～300℃下之平均熱膨脹係數α 200/300較佳為3.45 ppm/℃～3.95 ppm/℃。α 200/300較佳為3.55 ppm/℃以上，更佳為3.65 ppm/℃以上，進而較佳為3.66 ppm/℃以上，尤佳為3.68 ppm/℃以上。又，α 200/300較佳為3.85 ppm/℃以下，更佳為3.75 ppm/℃以下，進而較佳為3.73 ppm/℃以下，尤佳為3.71 ppm/℃以下。 若α 200/300為上述範圍，則確保將本發明之一實施形態之玻璃基板與矽基板貼合時之製程範圍，並且與矽基板之熱膨脹係數之差較小。因此，可顯著地抑制由與矽基板之熱膨脹係數差引起之殘留應變之產生等不良情況。 又，若α 200/300為3.55 ppm/℃～3.85 ppm/℃，則由於與矽基板之熱膨脹係數之差變得非常小，故而可更為抑制由熱膨脹係數之差引起之不良情況。 此處，所謂200℃～300℃之平均熱膨脹係數α 200/300，係指藉由JIS R3102(1995年)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℃之平均熱膨脹係數。 本發明之一實施形態之玻璃基板其用200℃～300℃下之平均熱膨脹係數α 200/300除以50℃～100℃下之平均熱膨脹係數α 50/100所得之值α 200/300/α 50/100較佳為1.10～1.30。若α 200/300/α 50/100為1.10～1.30，則由於與矽基板之熱膨脹係數之差較小，故而於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中，產生於矽基板之殘留應變較小。α 200/300/α 50/100較佳為1.18～1.29，更佳為1.20～1.28，尤佳為1.24～1.27。又，α 200/300/α 50/100亦可未達1.16～1.20。 本發明之一實施形態之玻璃基板其緊縮為0.1～100 ppm。緊縮可為0.5 ppm以上，亦可為1 ppm以上，亦可為10 ppm以上。又，緊縮較佳為80 ppm以下，更佳為60 ppm以下，進而較佳為50 ppm以下，尤佳為40 ppm以下。 緊縮係表示在低於玻璃轉移溫度之溫度範圍中之熱處理下之熱收縮的指標。藉由抑制下述緩冷步驟之速度，可獲得較低之緊縮。若緊縮為上述範圍，則可抑制由熱處理引起之圖案偏移。 所謂上述緊縮，係指於加熱處理時因玻璃結構之弛豫而產生之玻璃熱收縮率。於本發明中，所謂緊縮，意指於在玻璃基板之表面以特定之間隔打上2處壓痕，其後將玻璃基板自室溫以100℃/小時加熱、升溫至600℃，於600℃下保持80分鐘後，以100℃/小時冷卻至室溫之情形時的壓痕間隔距離之收縮率(ppm)。 本發明中之緊縮可藉由下述方法進行測定。 對玻璃基板之表面進行研磨加工而獲得100 mm×20 mm之試樣。於該試樣之表面在長邊方向上以間隔A(A＝95 mm)打上2處點狀之壓痕。 其次將該試樣自室溫以升溫速度100℃/小時(＝1.6℃/分鐘)加熱至600℃，於600℃下保持80分鐘後，以降溫速度100℃/小時冷卻至室溫。然後，再次測定壓痕間距離，將該距離設為B。使用下述式，自以上述方式獲得之A、B算出緊縮。再者，A、B係使用光學顯微鏡進行測定。 緊縮[ppm]＝(A－B)/A×10 6本發明之一實施形態之玻璃基板較佳為BHF處理時之霧度(以下，亦記載為BHF霧度)為40%以下。霧度較佳為35%以下，更佳為30%以下，進而較佳為25%以下，尤佳為20%以下。 霧度係關於玻璃基板之透明性之指標。若霧度為上述範圍，則於藥液處理中抑制玻璃基板之白濁化而可確保光之透過率。 所謂本發明中之BHF霧度，係指對於在25℃下浸漬於將50質量%氫氟酸與40質量%氟化銨水溶液以1：9(體積比)進行混合而成之液體中20分鐘後進行清洗、乾燥所得之玻璃照射光時，因玻璃之模糊不清而散射之光之比率。霧度值可利用Suga Test Instruments公司製造之霧度計進行測定。 本發明之一實施形態之玻璃基板係抑制了鹼金屬氧化物之含量之所謂無鹼玻璃基板，較佳為鹼金屬氧化物之含量為0%～0.1%。此處，鹼金屬氧化物為Li 2O、Na 2O、K 2O。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，鹼性離子不易於矽基板擴散。鹼金屬氧化物之含量更佳為0.05%以下，進而較佳為0.03%以下，尤佳為實質上不含有鹼金屬氧化物。此處，所謂實質上不含有鹼金屬氧化物，意指完全不含有鹼金屬氧化物，或亦可將鹼金屬氧化物以製造上不可避免地混入之雜質之形式含有。 本發明之一實施形態之玻璃基板較佳為下述組成： SiO 2：50%～75%、 Al 2O 3：6%～16%、 B 2O 3：0%～15%、 MgO：0%～15%、 CaO：0%～13%、 SrO：0%～11%、 BaO：0%～9.5%。 SiO 2係構成玻璃之骨架之成分。若SiO 2之含量為50%以上，則耐熱性、化學耐久性、耐候性變得良好。若SiO 2之含量為75%以下，則玻璃熔解時之黏性不會變得過高而熔融性變得良好。SiO 2之含量較佳為60%以上，更佳為65%以上。又，SiO 2之含量較佳為70%以下，更佳為68%以下，尤佳為67%以下。 若Al 2O 3之含量為6%以上，則耐候性、耐熱性、化學耐久性變得良好，楊氏模數變高。又，由於應變點變高，故而可降低緊縮值。若Al 2O 3之含量為16%以下，則玻璃熔解時之黏性不會變得過高而熔融性變得良好，且變得不易失透。Al 2O 3之含量較佳為8%以上，更佳為11%以上，尤佳為12%以上。又，Al 2O 3之含量較佳為14%以下，更佳為13.5%以下。 B 2O 3雖並非必須成分，但藉由含有其而玻璃熔解時之黏性不會變得過高而熔融性變得良好，且變得不易失透。若B 2O 3之含量為15%以下，則可提高玻璃轉移溫度，且楊氏模數變高。B 2O 3之含量更佳為3%以上，尤佳為4%以上。又，就抑制緊縮值變得過大之觀點而言，B 2O 3之含量較佳為12%以下，更佳為10%以下，尤佳為6%以下。 MgO雖並非必須成分，但藉由含有其而玻璃熔解時之黏性不會變得過高而熔融性變得良好，且耐候性提高，楊氏模數變高。若MgO之含量為15%以下，則變得不易失透。MgO之含量較佳為4%以上，更佳為6%以上。又，MgO之含量較佳為10%以下，更佳為9.5%以下，進而較佳為9%以下。 CaO雖並非必須成分，但藉由含有其而玻璃熔解時之黏性不會變得過高而熔融性變得良好，且耐候性提高。若CaO之含量為13%以下，則變得不易失透。CaO之含量較佳為1%以上，更佳為2%以上，尤佳為4%以上。又，CaO之含量較佳為10%以下，更佳為8%以下，尤佳為7%以下。 SrO雖並非必須成分，但藉由含有其而玻璃熔解時之黏性不會變得過高而熔融性變得良好，且耐候性提高。若SrO之含量為11%以下，則變得不易失透。SrO之含量較佳為0.5%以上，更佳為1%以上。又，SrO之含量較佳為8%以下，更佳為6%以下，更佳為3%以下。 BaO雖並非必須成分，但藉由含有其而玻璃熔解時之黏性不會變得過高而熔融性變得良好，且耐候性提高。若BaO之含量為9.5%以下，則變得不易失透。BaO之含量較佳為3%以下，更佳為2%以下，尤佳為0.5%以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板其CaO、SrO、及BaO之合計含量較佳為5%以上。若CaO、SrO、及BaO之合計含量為5%以上，則變得不易失透。CaO、SrO、及BaO之合計含量較佳為6%以上，更佳為7%以上，更佳為7.5%以上。又，CaO、SrO、及BaO之合計含量可為15%以下，亦可為10%以下，亦可為9%以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板較佳為(Al 2O 3之含量)≥(MgO之含量)。若為(Al 2O 3之含量)≥(MgO之含量)，則容易使玻璃基板之平均熱膨脹係數匹配矽基板之平均熱膨脹係數，從而於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中產生於矽基板之殘留應變較小。 本發明之一實施形態之玻璃基板其失透黏性(η TL)較佳為10 3.8dPa・s以上。若失透黏性為10 3.8dPa・s以上，則可穩定地進行成形。失透黏性更佳為10 3.9dPa・s以上，進而較佳為10 4.02dPa・s以上。 本發明之一實施形態之玻璃基板於例如用作圖像或影像之顯示用裝置之基板之情形時，為了使吸收可見光變困難，Fe 2O 3之含量較佳為0.01%以下。Fe 2O 3之含量更佳為0.006%以下，進而較佳為0.004%以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板為了提高熱導率，使熔融性變得良好，較佳為含有超過0.001%且為0.04%以下之Fe 2O 3。若Fe 2O 3之含量超過0.001%，則可提高玻璃基板之熱導率，使熔融性變得良好。若Fe 2O 3之含量為0.04%以下，則可見光之吸收不會變得過強。 Fe 2O 3之含量更佳為0.0015%以上，進而較佳為0.002%以上。Fe 2O 3之含量更佳為0.035%以下，進而較佳為0.03%以下，尤佳為0.025%以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板例如亦可含有SnO 2、SO 3、Cl、及F等作為澄清劑。 本發明之一實施形態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，例如亦可含有ZnO、Li 2O、WO 3、Nb 2O 5、V 2O 5、Bi 2O 3、MoO 3、P 2O 5、Ga 2O 3、I 2O 5、In 2O 5、Ge 2O 5等。 本發明之一實施形態之玻璃基板為了提高玻璃之化學耐久性，亦可於玻璃中含有以合量計2%以下之ZrO 2、Y 2O 3、La 2O 3、TiO 2、SnO 2，較佳為含有1%以下，更佳為含有0.5%以下。其等中，Y 2O 3、La 2O 3及TiO 2亦有助於提高玻璃之楊氏模數。 關於本發明之一實施形態之玻璃基板，若考慮環境負荷，則較佳為實質上不含有As 2O 3、Sb 2O 3。又，若考慮穩定地進行浮式法成形，則較佳為實質上不含有ZnO。 本發明之一實施形態之玻璃基板其100℃～200℃下之平均熱膨脹係數α 100/200較佳為3.13 ppm/℃～3.63 ppm/℃，更佳為3.23 ppm/℃～3.53 ppm/℃。若α 100/200為上述範圍，則由於與矽基板之熱膨脹係數之差較小，故而可確保製程範圍，並且於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中減小產生於矽基板之殘留應變。 α 100/200較佳為3.33 ppm/℃以上，更佳為3.34 ppm/℃以上，尤佳為3.35 ppm/℃以上。又，α 100/200較佳為3.44 ppm/℃，更佳為3.43 ppm/℃以下，進而較佳為3.41 ppm/℃以下，尤佳為3.38 ppm/℃以下。 此處，所謂100℃～200℃之平均熱膨脹係數α 100/200，係指藉由JIS R3102(1995年)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。 本發明之一實施形態之玻璃基板其楊氏模數較佳為60 GPa以上。若楊氏模數為60 GPa以上，則可抑制於製造玻璃基板時之緩冷步驟中所產生之玻璃基板之翹曲或破裂。又，可抑制由與矽基板或周邊構件等之接觸引起之破損。楊氏模數更佳為65 GPa以上，進而較佳為70 GPa以上，尤佳為80 GPa以上。 又，楊氏模數較佳為100 GPa以下。若楊氏模數為100 GPa以下，則可抑制玻璃變脆，而抑制玻璃基板之切削、切割時之缺口。楊氏模數更佳為90 GPa以下，進而較佳為87 GPa以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板其厚度較佳為1.0 mm以下。若厚度為1.0 mm以下，則可使顯示裝置成為薄型。厚度更佳為0.8 mm以下，進而較佳為0.7 mm以下，尤佳為0.5 mm以下。 又，玻璃基板之厚度較佳為0.05 mm以上。若厚度為0.05 mm以上，則可抑制由與矽基板或周邊構件等之接觸引起之破損或操作時之破壞。又，可抑制玻璃基板之由自身重量引起之彎曲。厚度更佳為0.1 mm以上，進而較佳為0.3 mm以上。 本發明之一實施形態之玻璃基板其一主表面之面積較佳為0.03 m 2以上。若面積為0.03 m 2以上，則可使用大面積之矽基板，而可由一片積層基板製造多個顯示裝置。面積更佳為0.04 m 2以上，進而較佳為0.05 m 2以上。 又，本發明之一實施形態之玻璃基板由於｜Δα 50/100｜、｜Δα 100/200｜、及｜Δα 200/300｜為0.16 ppm/℃以下，故而即便面積為0.03 m 2以上，於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中，產生於矽基板之殘留應變亦較小。面積較佳為0.1 m 2以下。若面積為0.1 m 2以下，則玻璃基板之操作變得容易，可抑制由與矽基板或周邊構件等之接觸引起之破損。面積更佳為0.08 m 2以下，進而較佳為0.06 m 2以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板其密度較佳為2.60 g/cm 3以下。若密度為2.60 g/cm 3以下，則玻璃基板為輕量。又，可降低玻璃基板之由自身重量引起之彎曲。密度更佳為2.55 g/cm 3以下，進而較佳為2.50 g/cm 3以下，尤佳為2.48 g/cm 3以下。 又，密度較佳為2.20 g/cm 3以上。若密度為2.20 g/cm 3以上，則玻璃之維氏硬度變高，而能夠不易對玻璃表面造成傷害。密度更佳為2.30 g/cm 3以上，進而較佳為2.40 g/cm 3以上，尤佳為2.45 g/cm 3以上。 本發明之一實施形態之玻璃基板其玻璃基板中所含之缺陷之密度較佳為1個/cm 2以下。所謂玻璃基板中所含之缺陷，係指為存在於玻璃基板之表面或內部之氣泡、傷痕、鉑等金屬異物、及未熔融原料等且大小為1 mm以下且0.5 μm以上者。若缺陷大於1 mm，則可藉由目視容易地進行辨別，而容易排除具有缺陷之基板。若缺陷小於0.5 μm，則由於缺陷非常小，故而即便於應用作超高清顯示器之基板之情形時，對元件之特性造成影響之虞亦較少。於液晶顯示裝置、或尤其是底部發光之OLED顯示裝置之情形時，由於自玻璃基板側進行視認，故而要求高品質之缺陷管理。缺陷之密度更佳為0.1個/cm 2以下，進而較佳為0.01個/cm 2以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板之形狀並無特別限定，可為圓形，亦可為橢圓形，亦可為矩形。為了匹配所貼合之矽基板之形狀，亦可於玻璃基板之端部存在凹口或定向平面(orientation flat)。於玻璃基板為圓形之情形時，玻璃基板之外周之一部分亦可為直線。 本發明之一實施形態之玻璃基板其應變點較佳為650℃以上。若應變點為650℃以上，則於熱處理步驟中可將玻璃基板之尺寸變化抑制為較小。應變點較佳為700℃以上，更佳為720℃以上，進而較佳為740℃以上。 本發明之一態樣之無鹼玻璃可採取用以提高低熱收縮率性之製造方法。具體而言，較佳為將等效冷卻速度q eq設為400℃/分鐘以下。此處，等效冷卻速度之定義及評價方法係如下所述。 使用紅外線加熱式電爐，將加工成10 mm×10 mm×0.3 mm～2.0 mm之長方體之玻璃於應變點＋170℃下保持5分鐘，其後，將玻璃冷卻至室溫(25℃)。此時，製作將冷卻速度於1℃/分鐘至1000℃/分鐘之範圍內浮動所得之複數個玻璃樣本。 使用Shimadzu Device公司製造之KPR2000，並藉由V形塊法測定複數個玻璃樣本之d線(波長587.6 nm)之折射率n d。 針對所獲得之n d，相對於上述冷卻速度之對數進行繪圖，藉此獲得相對於上述冷卻速度之n d之校準曲線。 其次，藉由上述測定方法測定實際上於生產線上經由熔解、成形、冷卻等步驟而製造之玻璃之n d。自上述校準曲線求出與所獲得之n d對應之對應冷卻速度(於本實施形態中稱為等效冷卻速度)。 等效冷卻速度較佳為400℃/分鐘以下。更佳為350℃/分鐘以下，進而較佳為100℃/分鐘以下。另一方面，於等效冷卻速度過小之情形時，玻璃基板之生產性降低，故而較佳為0.1℃/分鐘以上。更佳為1℃/分鐘以上，進而較佳為10℃/分鐘以上。 本發明之一實施形態之玻璃基板其黏度成為10 2dPa・s之溫度(亦記為T 2)較佳為1800℃以下。T 2更佳為1750℃以下，進而較佳為1700℃以下，尤佳為1650℃以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板其黏度成為10 4dPa・s之溫度(亦記為T 4)較佳為1350℃以下。T 4更佳為1300℃以下，進而較佳為1295℃以下，尤佳為1290℃以下。再者，若考慮確保其他物性之容易性，則T 4為1100℃以上。 本發明之一實施形態之玻璃基板其失透溫度較佳為1325℃以下。更佳為1320℃以下，進而較佳為1310℃以下，尤佳為1295℃以下。所謂玻璃失透溫度，係指將粉碎之玻璃粒子放入至鉑製之盤子中，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。 本發明之一實施形態之玻璃基板較佳為滿足 0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×(log 10q eq)為2.70～3.20、 0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×(log 10q eq)為3.13～3.63、 0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×(log 10q eq)為3.45～3.95、及 0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×(log 10q eq)為1.10～1.30。 此處，SiO 2之含量、Al 2O 3之含量、B 2O 3之含量、MgO之含量、CaO之含量、SrO之含量、及BaO之含量為所獲得之玻璃中所含之各成分之含量，q eq為等效冷卻速度。 若滿足其等，則確保製程範圍，並且於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中容易降低產生於矽基板之殘留應變。 0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×(log 10q eq)較佳為2.80以上，更佳為2.90以上，進而較佳為2.91以上，尤佳為2.92以上。 又，0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×(log 10q eq)較佳為3.10以下，更佳為3.00以下，進而較佳為2.96以下，尤佳為2.94以下。 0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×(log 10q eq)較佳為3.23以上，更佳為3.33以上，進而較佳為3.34以上，尤佳為3.35以上。 又，0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×(log 10q eq)較佳為3.53以下，更佳為3.43以下，進而較佳為3.41以下，尤佳為3.38以下。 0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×(log 10q eq)較佳為3.55以上，更佳為3.65以上，進而較佳為3.66以上，尤佳為3.68以上。 又，0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×(log 10q eq)較佳為3.85以下，更佳為3.73以下，進而較佳為3.65以下，尤佳為3.71以下。 進而，0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×(log 10q eq)更佳為1.20以上。 又，0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×(log 10q eq)更佳為1.27以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板其厚度0.5 mm之玻璃基板中的波長300 nm之光之透過率較佳為55%以上，更佳為60%以上，進而較佳為70%以上，尤佳為75%以上。若波長300 nm之透過率較高，則可有效率地進行利用通過玻璃面之紫外線之照射之接合層的剝離、或液晶顯示器之情形時之配向膜之對準。 本發明之一實施形態之玻璃基板其對於氫氟酸水溶液(HF)之重量減少量(以下，亦記為HF重量減少量)較佳為0.05(mg/cm 2)/分鐘以上且0.20(mg/cm 2)/分鐘以下。此處，所謂HF重量減少量，係指將玻璃基板於25℃下浸漬於5質量%氫氟酸水溶液中時之每單位面積及單位時間之減少量((mg/cm 2)/分鐘)。 本發明之一實施形態之玻璃基板存在與矽基板貼合後，直接作為裝置之一部分組入之情形。例如玻璃基板係作為顯示器基板組入至裝置中。於此種情形時，為了使裝置小型化，較佳為將玻璃基板進行細化。因此，本發明之一實施形態之玻璃基板較佳為細化率較高者。作為玻璃基板之細化率之指標，可使用HF重量減少量。 若HF重量減少量為0.05(mg/cm 2)/分鐘以上，則細化步驟之生產性變得良好，故而較佳。若HF重量減少量為0.20(mg/cm 2)/分鐘以下，則可於細化步驟中防止產生於玻璃基板之蝕刻深度變得不均一而玻璃基板表面之平滑性受損等不良情況，故而較佳。 HF重量減少量更佳為0.07(mg/cm 2)/分鐘以上，進而較佳為0.09(mg/cm 2)/分鐘以上，尤佳為0.11(mg/cm 2)/分鐘以上。又，HF重量減少量更佳為0.18(mg/cm 2)/分鐘以下，進而較佳為0.16(mg/cm 2)/分鐘以下，尤佳為0.14(mg/cm 2)/分鐘以下。 本發明之一實施形態之玻璃基板其光彈性常數較佳為33 nm/(MPa・cm)以下，更佳為32 nm/(MPa・cm)以下，進而較佳為31 nm/(MPa・cm)以下，尤佳為30 nm/(MPa・cm)以下，最佳為29 nm/(MPa・cm)以下。若光彈性常數為33 nm/(MPa・cm)以下，則不易產生顯示裝置之畫質不良。 本發明之一實施形態之積層基板係積層上述玻璃基板、與矽基板而形成。由於矽基板與玻璃基板之熱膨脹係數之差較小，故而於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中產生於矽基板之殘留應變較小。又，積層基板例如可藉由將樹脂夾於中間以貼合玻璃基板與矽基板而獲得。 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會影響積層基板整體之翹曲。本發明之一實施形態之積層基板由於如上述之本發明之一實施形態之玻璃基板般可藉由控制熱膨脹係數而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製程範圍。於本發明之一實施形態之積層基板中，可應用上述本發明之一實施形態之玻璃基板。 其次，對本發明之一實施形態之玻璃基板之製造方法進行說明。 於製造本發明之一實施形態之玻璃基板之情形時，經由如下步驟：熔解步驟，其對玻璃原料進行加熱而獲得熔融玻璃；澄清步驟，其自熔融玻璃去除氣泡；成形步驟，其將熔融玻璃製成板狀而獲得玻璃帶；及緩冷步驟，其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有熔融玻璃與鉑接觸之步驟之情形時，有微小之鉑粒子於熔融玻璃中溶出，而作為異物混入至所獲得之玻璃板中之情形，但硝酸鹽原料之使用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。關於原料粒度，亦自不會產生熔融殘留之程度之數百微米之較大粒徑的原料至原料搬送時之飛散不會產生且不會作為二次粒子凝聚之程度之數微米左右的較小粒徑之原料，可適當使用。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。β-OH、Fe之氧化還原度或氧化還原[Fe 2+/(Fe 2+＋Fe 3+)]等熔解條件亦可適當調整而使用。 其次，澄清步驟係自上述熔解步驟中所獲得之熔融玻璃去除氣泡之步驟。作為澄清步驟，亦可應用利用減壓之消泡法。又，本發明中之玻璃基板可使用SO 3或SnO 2作為澄清劑。作為SO 3源，較佳為選自Al、Mg、Ca、Sr及Ba中之至少1種元素之硫酸鹽，更佳為鹼土類金屬之硫酸鹽，其中，CaSO 4・2H 2O、SrSO 4、及BaSO 4使氣泡變大之作用顯著，故而尤佳。 作為利用減壓之消泡法中之澄清劑，較佳為使用Cl或F等鹵素。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，更佳為鹼土類金屬之氯化物，其中，SrCl 2・6H 2O、及BaCl 2・2H 2O由於使氣泡變大之作用顯著且潮解性較小，故而特佳。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，更佳為鹼土類金屬之氟化物，其中，CaF 2使玻璃原料之熔解性增大之作用顯著，故而更佳。 其次，成形步驟係將於上述澄清步驟中去除了氣泡之熔融玻璃製成板狀而獲得玻璃帶之步驟。作為成形步驟，應用如下浮式法，其將熔融玻璃流至熔融金屬上，製成板狀而獲得玻璃帶。 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，其係將玻璃帶以自黏度成為10 13dPa・s之溫度直至成為10 14.5dPa・s之溫度為止之平均冷卻速度成為R的方式緩冷至室溫狀態。切斷經緩冷之玻璃帶後，而獲得玻璃基板。 於本發明之一實施形態之玻璃基板之製造方法中，所獲得之玻璃基板之組成以氧化物基準之莫耳百分率表示計為下述組成： SiO 2：50%～75%、 Al 2O 3：6%～16%、 B 2O 3：0%～15%、 MgO：0%～15%、 CaO：0%～13%、 SrO：0%～11%、 BaO：0%～9.5%。 又，於本發明之一實施形態之玻璃基板之製造方法中，所獲得之玻璃基板之組成、與緩冷步驟中之自玻璃帶之黏度成為10 13dPa・s之溫度直至成為10 14.5dPa・s之溫度為止之平均冷卻速度R(℃/分鐘)滿足以下條件(1)～條件(4)。 條件(1)： 0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×log 10R為2.70～3.20 條件(2)： 0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×log 10R為3.13～3.63 條件(3)： 0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×log 10R為3.45～3.95 條件(4) 0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×log 10R為1.10～1.30 較佳為滿足以下條件(1)～條件(4)。 條件(1)： 0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×log 10R為2.80～3.10 條件(2)： 0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×log 10R為3.23～3.53 條件(3)： 0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×log 10R為3.55～3.85 條件(4) 0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×log 10R為1.24～1.27 此處，SiO 2之含量、Al 2O 3之含量、B 2O 3之含量、MgO之含量、CaO之含量、SrO之含量、及BaO之含量係所獲得之玻璃中所含之各成分之含量。藉由滿足條件(1)～條件(4)，可製造可於熱處理步驟中減小產生於矽基板之殘留應變的玻璃基板。 本發明並不限定於上述實施形態。於可達成本發明之目的之範圍內的變化或改良等係包含於本發明中。 例如於製造本發明之一實施形態之玻璃基板之情形時，亦可於成形步驟中應用熔融法或加壓成形法等而將熔融玻璃製成板狀。 又，於製造本發明之一實施形態之玻璃基板之情形時，亦可使用鉑坩堝。於使用鉑坩堝之情形時，熔解步驟係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，插入鉑攪拌器攪拌1小時～3小時，而獲得熔融玻璃。 成形步驟係將熔融玻璃例如流出至碳板上而製成板狀。緩冷步驟係將板狀之玻璃緩冷至室溫狀態，切斷後而獲得玻璃基板。 又，亦可將切斷所得之玻璃基板例如以成為Tg＋50℃左右之方式進行加熱後，緩冷至室溫狀態。藉此，可調節等效冷卻速度q eq。 以下，列舉實施例對本發明具體地進行說明，但本發明並不限定於該等例。 以成為表1所示之玻璃組成(目標組成)之方式調製矽砂等各種玻璃原料。將原料放入至鉑坩堝中，於電爐中以1550℃～1650℃之溫度加熱3小時以進行熔融，從而製成熔融玻璃。於熔融時，將鉑攪拌器插入鉑坩堝中，攪拌1小時而進行玻璃之均質化。將熔融玻璃流出至碳板上而成形為板狀後，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，冷卻至玻璃達到室溫為止。 針對所獲得之玻璃，對自下述式(1)～(4)求出之值、平均熱膨脹係數(ppm/℃)、緊縮(ppm)、BHF霧度(%)、楊氏模數(GPa)、密度(g/cm 3)、應變點(℃)、透過率(%)、T 2(℃)、T 4(℃)、失透溫度(℃)、失透黏性log 10η TL(dPa・sec)、光彈性常數[nm/(MPa・cm)]進行評價。將對於7個例所獲得之結果示於表1。於表1中亦表示α 200/300/α 50/100 、｜Δα 50/100｜、｜Δα 100/200｜、｜Δα 200/300｜、平均冷卻速度(℃/min)。 式(1)： 0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×log 10q eq為2.70～3.20 式(2)： 0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×log 10q eq為3.13～3.63 式(3)： 0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×log 10q eq為3.45～3.95 式(4) 0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×log 10q eq為1.10～1.30 再者，表中之括號所括起來之值係計算值。 於以下表示各物性之測定方法。 (平均熱膨脹係數) 依據JIS R3102(1995年)所規定之方法，使用示差熱膨脹計(TMA)進行測定。α 50/100係測定溫度範圍為50℃～100℃，α 100/200為100℃～200℃，以及α 200/300為200℃～300℃。 (矽基板之平均熱膨脹係數) 於表2中表示作為單晶矽之矽基板(信越化學工業製造)之平均熱膨脹係數。矽基板之α Si50/100為2.94，α Si100/200為3.37 ppm/℃，α Si200/300為3.69，α Si200/300/α Si50/100為1.25。矽基板之平均熱膨脹係數典型而言，為表2中所示之值。 (緊縮) 如上所述，基於試樣之壓痕間距離之測定而算出。 (BHF霧度) 如上所述，於浸漬於將50%氫氟酸與40%氟化銨水溶液混合而成之液體中後，使用Suga Test Instruments公司製造之霧度計進行測定。 (HF重量減少率) 如上所述，將對玻璃鏡面研磨加工成40 mm見方所得之玻璃於25℃下浸漬於5質量%之氫氟酸水溶液中20分鐘，自於浸漬前後所測得之玻璃之重量求出重量減少量。藉由將20分鐘內之重量減少量換算成每1分鐘之重量減少量，而求出每單位面積及單位時間之減少量((mg/cm 2)/分鐘)。 (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。 (密度) 藉由阿基米德法，對不包含氣泡之約20 g之玻璃塊進行測定。 (應變點) 依據JIS R3103-2(2001年)所規定之方法進行測定。 (透過率) 針對厚度0.5 mm之玻璃基板，利用可見紫外分光光度計測定波長300 nm之光之透過率(%)。 (T 2) 利用旋轉黏度計測定黏度，並測定成為10 2dPa・s時之溫度T 2(℃)。 (T 4) 利用旋轉黏度計測定黏度，並測定成為10 4dPa・s時之溫度T 4(℃)。 (失透溫度) 失透溫度係設為將粉碎之玻璃粒子放入至鉑製盤子中，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得之於玻璃之表面或內部析出結晶之最高溫度與於玻璃之表面或內部未析出結晶之最低溫度的平均值。 (失透黏性) 玻璃之失透黏性(玻璃之失透溫度下之玻璃黏度)係使用旋轉黏度計，自測定高溫(1000℃～1600℃)下之熔融玻璃之玻璃黏度所得之結果求出Fulcher式之係數，藉由使用該係數之Fulcher式而求出。 (光彈性常數) 藉由圓板壓縮法(「利用圓板壓縮法之化學補強用玻璃之光彈性常數之測定」，橫田良助，日本陶瓷學會雜誌，87[10]，1979年，p.519-522)進行測定。 表1中之例1～3係實施例，例4～7係比較例。例1～3之無鹼玻璃基板由於緊縮為100 ppm以下，故而不易產生圖案偏移。又，由於｜Δα 50/100｜、｜Δα 100/200｜、及｜Δα 200/300｜為0.16 ppm/℃以下，故而於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中，產生於矽基板之殘留應變容易變小。 例4、5、7之玻璃基板係緊縮脫離關於本案發明之一實施形態之玻璃基板之範圍。因此，容易產生圖案偏移。又，例4～7之玻璃基板係｜Δα 50/100｜、｜Δα 100/200｜、及｜Δα 200/300｜脫離關於本案發明之一實施形態之玻璃基板之範圍。因此，於貼合矽基板與玻璃基板之熱處理步驟中，產生於矽基板之殘留應變容易變大。 [表1] 表1
   1 2 3 4 5 6 7
組成 (mol%) SiO 2 66.8 66.8 65.6 69.6 66.1 67.1 68.0
Al 2O 3 13.0 13.0 12.5 12.8 11.2 12.8 11.1
B 2O 3 4.6 4.6 9.7 5.9 7.4 1.2 9.1
MgO 8.0 8.0 4.4 1.3 5.4 9.1 2.4
CaO 6.6 6.6 2.0 8.3 4.9 5.4 8.7
SrO 1.0 1.0 5.8 1.4 4.9 4.4 0.6
BaO 0.0 0.0 0.0 0.7 0.0 0.0 0.0
Fe 2O 3 0.004 0.004 0.004 0.004 0.020 0.020 0.004
Na 2O 0.02 0.02 0.02 0.02 0.07 0.02 0.02
SnO 2 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0 0.1
CTE(ppm/℃) α 50/100 2.97 2.91 3.06 3.19 3.38 3.35 3.12
α 100/200 3.44 3.38 3.36 3.50 3.75 3.82 3.45
α 200/300 3.74 3.69 3.61 3.75 4.02 4.19 3.68
(α 200/300)/(α 50/100) 1.26 1.27 1.18 1.18 1.19 1.25 1.18
∆CTE(ppm/℃) ∆α 50/100 0.03 -0.03 0.12 0.25 0.44 0.41 0.17
∆α 100/200 0.07 0.01 -0.01 0.13 0.38 0.45 0.08
∆α 200/300 0.05 0.00 -0.08 0.06 0.33 0.50 -0.01
∆α Max 0.07 0.03 0.12 0.25 0.44 0.50 0.17
   式(1) 3.00 2.95 3.01 3.10 3.37 3.40 3.08
   式(2) 3.44 3.38 3.39 3.48 3.78 3.87 3.44
   式(3) 3.76 3.71 3.65 3.71 4.04 4.24 3.63
   式(4) 1.25 1.26 1.22 1.20 1.20 1.25 1.18
緊縮(ppm) 53 1 17 120 120 44 340
BHF霧度(%) 15 15 (＜1) 0.3 1 48 1
HF蝕刻率((mg/cm 2)/分鐘) 0.13 0.13 (0.13) 0.13 0.16 0.17 0.14
楊氏模數(GPa) 84 84 75 77 76 85 73
密度(g/cm 3) 2.47 2.47 2.48 2.47 2.52 2.59 2.4
應變點(℃) 711 711 672 703 670 716 667
透過率(%)@300 nm(0.5 mmt) 75 75 75 70 50 50 75
T2(℃) 1647 1647 1647 (1720) 1645 1654 1692
T4(℃) 1295 1295 1284 (1330) 1275 1298 1296
失透溫度(℃) 1305 1305 1295 - 1270 1285 -
失透黏性 3.9 3.9 4.0 - 4.1 4.1 -
光彈性常數(nm/cm/MPa) 29 29 32 30 31 27 34
平均冷卻速度R(℃/min) 40 1 1 230 40 40 680
判定 〇 〇 〇 × × × ×
[表2]
表2
   矽基板
α Si50/10 0 2.94 ppm/℃
α Si 100/200 3.37 ppm/℃
α Si200/300 3.69 ppm/℃
α Si200/300/α Si50/100 1.25
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即日本專利特願2016-154682者，其內容係作為參照引入至本文中。 再者，本發明並不限於上述實施形態，可適當進行變化、改良等。此外，上述實施形態中之各構成要素之材質、形狀、尺寸、數值、形態、數量、配置位置等只要為可達成本發明者，則任意，並無限定。 [產業上之可利用性] 根據本發明之一態樣，可提供一種適於製造小型且高清之顯示裝置之玻璃基板。又，亦提供一種使用此種玻璃基板之半導體裝置、顯示裝置。 根據本發明之一態樣，可提供一種適於製造具備透明圖像顯示元件或反射型顯示元件之顯示裝置作為高清之顯示裝置的玻璃基板。作為此種顯示裝置，可列舉：液晶顯示裝置(LCD)、透明液晶顯示裝置、LCOS(Liquid crystal on silicon，矽基液晶)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統，例如數位微鏡裝置)等。 根據本發明之一態樣，可提供一種適於製造具備使用電致發光之自發光型顯示元件之顯示裝置作為其他顯示裝置的玻璃基板。作為此種顯示裝置，可列舉：有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示裝置、無機EL顯示裝置、微LED等。 進而，根據本發明之一態樣，可以適於製造頭戴式顯示器或投影儀等顯示裝置之玻璃基板的形式提供。 又，根據本發明之一態樣，可提供一種適於製造具備顯示元件之元件面的像素密度(圖像解析度)為1000 ppi以上之顯示元件的顯示裝置作為高清之顯示裝置的玻璃基板。
10:矽基板 20:接合層 30:薄膜電晶體 40:顯示元件 50:積層基板 52:半導體裝置 54:顯示裝置 G1:玻璃基板
圖1係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)係貼合後所獲得之積層基板之剖視圖，圖1(c)係半導體裝置之剖視圖，圖1(d)係顯示裝置之剖視圖。 圖2係表示製造使用本發明之玻璃基板之半導體裝置、顯示裝置之製造製程的流程圖。
10:矽基板
20:接合層
30:薄膜電晶體
40:顯示元件
50:積層基板
52:半導體裝置
54:顯示裝置
G1:玻璃基板

Claims (19)

  1. 一種玻璃基板，其緊縮(compaction)為0.1～100 ppm， BHF霧度為20%以下， 光彈性常數為33 nm/(MPa・cm)以下， 於25℃下浸漬於5質量%氫氟酸水溶液中時之每單位面積及單位時間之減少量為0.07(mg/cm 2)/分鐘以上且0.18(mg/cm 2)/分鐘以下，且 以氧化物基準之莫耳百分率表示計為下述組成： SiO 2：50%～75%、 Al 2O 3：6%～16%、 B 2O 3：4%～15%、 MgO：0%～15%、 CaO：0%～13%、 SrO：0%～11%、 BaO：0%～9.5%，且 滿足0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×(log 10q eq)為2.70～3.20、 0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×(log 10q eq)為3.13～3.63、 0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×(log 10q eq)為3.45～3.95、及 0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×(log 10q eq)為1.10～1.30，此處，SiO 2之含量、Al 2O 3之含量、B 2O 3之含量、MgO之含量、CaO之含量、SrO、及BaO之含量為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時所表示的含量，q eq為等效冷卻速度(單位：℃/分鐘)。
  2. 如請求項1之玻璃基板，其50℃～100℃下之平均熱膨脹係數α 50/100為2.70 ppm/℃～3.20 ppm/℃。
  3. 如請求項1之玻璃基板，其200℃～300℃下之平均熱膨脹係數α 200/300為3.45 ppm/℃～3.95 ppm/℃。
  4. 如請求項1之玻璃基板，其中以200℃～300℃之平均熱膨脹係數α 200/300除以50℃～100℃之平均熱膨脹係數α 50/100所得之值α 200/300/α 50/100為1.10～1.30。
  5. 如請求項1之玻璃基板，其200℃～300℃下之平均熱膨脹係數α 200/300為3.55 ppm/℃～3.85 ppm/℃。
  6. 如請求項1至5中任一項之玻璃基板，其中以氧化物基準之莫耳百分率表示計，B 2O 3之含量為9.7%～15%。
  7. 如請求項1至6中任一項之玻璃基板，其中以氧化物基準之莫耳百分率表示計，CaO、SrO、及BaO之合計含量為5%以上且(Al 2O 3之含量)≥(MgO之含量)，並且失透黏性為10 3.8dPa・s以上。
  8. 如請求項1至7中任一項之玻璃基板，其100℃～200℃下之平均熱膨脹係數α 100/200為3.13 ppm/℃～3.63 ppm/℃。
  9. 如請求項1至8中任一項之玻璃基板，其滿足 0.0177×(SiO 2之含量)－0.0173×(Al 2O 3之含量)＋0.0377×(B 2O 3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)＋0.0344×(log 10q eq)為2.80～3.10、 0.0181×(SiO 2之含量)＋0.0004×(Al 2O 3之含量)＋0.0387×(B 2O 3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)＋0.0391×(log 10q eq)為3.23～3.53、 0.0177×(SiO 2之含量)＋0.0195×(Al 2O 3之含量)＋0.0323×(B 2O 3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)＋0.0312×(log 10q eq)為3.55～3.85、及 0.0111×(SiO 2之含量)＋0.0250×(Al 2O 3之含量)＋0.0078×(B 2O 3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)－0.0041×(log 10q eq)為1.20～1.27。
  10. 一種半導體裝置，其包括如請求項1至9中任一項之玻璃基板、與形成於該玻璃基板上之具有結晶性矽膜之薄膜電晶體。
  11. 如請求項10之半導體裝置，其中上述結晶性矽膜為單晶矽膜。
  12. 一種顯示裝置，其具備如請求項10或11之半導體裝置、與顯示元件。
  13. 如請求項12之顯示裝置，其中上述顯示元件為透明圖像顯示元件或反射型圖像顯示元件。
  14. 如請求項12之顯示裝置，其中上述顯示元件為使用電致發光之自發光型顯示元件。
  15. 如請求項12或13之顯示裝置，其為頭戴式顯示器或投影儀。
  16. 如請求項12至14中任一項之顯示裝置，其中上述顯示裝置中所使用之顯示元件之元件面的像素密度(圖像解析度)為1000 ppi以上。
  17. 如請求項1至9中任一項之玻璃基板，其中以氧化物基準之莫耳百分率表示計，Li 2O、Na 2O、K 2O之合計含量為0%～0.1%。
  18. 如請求項1至9中任一項之玻璃基板，其中以氧化物基準之莫耳百分率表示計，Al 2O 3之含量為11%～16%。
  19. 如請求項1至9中任一項之玻璃基板，其中以氧化物基準之莫耳百分率表示計，CaO之含量為0%～8%。
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