WO2018025883A1 - ガラス基板、半導体装置および表示装置 - Google Patents

ガラス基板、半導体装置および表示装置 Download PDF

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周平 野村
和孝 小野
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旭硝子株式会社
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    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
    • H01L29/66772—Monocristalline silicon transistors on insulating substrates, e.g. quartz substrates

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate, a semiconductor device, and a display device.
  • a display device such as an eyepiece display (near-eye display) generally used in this field has a very small display size. Therefore, it is expected that a very high image resolution, for example, a value of 1000 ppi, 2000 ppi or higher is required to obtain an ultra-high definition display.
  • LTPS low-temperature poly-silicon
  • the glass substrate and silicon wafer are bonded at a temperature of about 200 to 700 ° C., heat treatment after the bonding (for example, activation heat treatment), chemical treatment, TFT formation.
  • heat treatment after the bonding for example, activation heat treatment
  • chemical treatment for example, TFT formation.
  • TFT formation There are various processes such as a subsequent display element forming step.
  • alkali-free glass is required, but when conventional alkali-free glass is used, warpage when bonded to a silicon wafer due to the difference in thermal expansion coefficient, pattern due to thermal contraction of the glass substrate during heat treatment Problems such as deviation and cloudiness due to chemical treatment occur. A technology that can solve these problems has not been realized.
  • One embodiment of the present invention provides a glass substrate suitable for manufacturing a small, high-definition display device, and also provides a semiconductor device and a display device in which such glass substrates are stacked.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention is a glass substrate having a compaction of 0.1 to 100 ppm, and has an average thermal expansion coefficient ⁇ 50/100 of the glass substrate at 50 to 100 ° C. and an average thermal expansion coefficient of single crystal silicon.
  • of the difference between the average thermal expansion coefficient ⁇ 200/300 of the glass substrate at 200 to 300 ° C. and the average thermal expansion coefficient of single crystal silicon is 0.16 ppm / ° C. or less. .
  • the semiconductor device of one embodiment of the present invention includes a glass substrate and a thin film transistor including a crystalline silicon film formed over the glass substrate.
  • the display device of one embodiment of the present invention includes a semiconductor device and a display element.
  • a glass substrate suitable for manufacturing a semiconductor device and a display device can be provided.
  • FIG. 1 shows a glass substrate according to an embodiment of the present invention to be bonded to a silicon substrate
  • FIG. 1 (a) is a cross-sectional view before bonding
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of a laminated substrate obtained after bonding
  • FIG. 1C is a cross-sectional view of a semiconductor device
  • FIG. 1D is a cross-sectional view of a display device.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing process for manufacturing a semiconductor device and a display device using the glass substrate of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates a manufacturing process of a semiconductor device and a display device using the glass substrate of one embodiment of the present invention.
  • a glass substrate G1 according to one embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1A is bonded to a silicon substrate 10 at a temperature of, for example, 200 ° C. to 700 ° C. to obtain a multilayer substrate 50 illustrated in FIG. .
  • the silicon substrate 10 a single crystal silicon substrate is preferable.
  • a full-size silicon wafer can be used.
  • the glass substrate G1 and the silicon substrate 10 may be directly bonded together or may be bonded with the bonding layer 20 interposed therebetween.
  • the bonding layer 20 is not particularly limited as long as it can withstand a temperature of 200 ° C. to 700 ° C.
  • the bonding layer 20 may be formed of, for example, a resin, an inorganic insulating layer, or an organic insulating layer.
  • the bonding layer 20 may be a single layer or a plurality of layers.
  • a thin film transistor (TFT) having a single crystal silicon film is formed on the surface of the silicon substrate 10 bonded to the glass substrate G1, and the glass substrate The thin film transistor is transferred onto the glass substrate G1 by bonding with G1.
  • TFT thin film transistor
  • the single crystal silicon film of the thin film transistor may be modified to be no longer a single crystal silicon film. Therefore, the thin film transistor formed over the glass substrate may have a crystalline silicon film which is a concept including polycrystal.
  • the silicon substrate 10 of the laminated substrate 50 is thinned by a predetermined method (thinning by mechanical grinding / polishing or chemical etching, thinning by the smart cut method, etc.). . Then, since the thin film transistor is transferred from the glass substrate G1 in the process of FIGS. 1A and 1B, the thin film transistor (TFT; A semiconductor device 52 including a thin film (transistor) 30 is formed. Thereafter, after a predetermined heat treatment, a chemical treatment using BHF (buffered hydrogen fluoride) or the like is performed, finally, as shown in FIG. Then, the display element 40 including a functional part that projects an image is stacked (formed) to form the display device 54.
  • a predetermined method thinning by mechanical grinding / polishing or chemical etching, thinning by the smart cut method, etc.
  • a liquid crystal display element or the like can be used as the display element 40.
  • a self-luminous OLED (organic light emitting emitting diode) that can secure high luminance and does not require a backlight; Organic LED) elements are preferably applied.
  • the display element 40 can be laminated on the glass substrate G1 on the opposite side to that shown in FIG.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the manufacturing process.
  • the silicon substrate 10 and the glass substrate G1 are bonded together (step S1; corresponding to FIG. 1A), and the silicon substrate 10 is thinned by a method such as polishing (step S2; corresponding to FIG. 1C).
  • the semiconductor device 52 is completed through heat treatment (step S3) and chemical treatment (step S4), and then the display element 40 is stacked on the semiconductor device 52 to complete the display device 54 (step S5; FIG. 1 (d) )).
  • steps such as patterning are performed by steps S2 and S5, but the description is omitted for the sake of convenience.
  • Step S1 Generation of warpage due to residual strain caused by a difference in coefficient of thermal expansion (CTE) between the glass substrate and the silicon substrate.
  • Step S3 Generation of pattern shift of thin film transistor due to thermal contraction of glass substrate (for example, the original drawing of the pattern is designed with the size of the glass substrate before the heat treatment, whereas the glass substrate flowing through the process is subjected to the heat treatment. For this reason, pattern displacement occurs when patterning is performed in accordance with the original drawing in a subsequent process, and the patterning process in the subsequent process includes an exposure process, vapor deposition, printing process, and the like. .)
  • Step S4 White turbidity of the glass substrate
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention has a small difference in thermal expansion coefficient from the silicon substrate, and thus is caused by the difference in thermal expansion coefficient in the heat treatment step for bonding to the silicon substrate and the subsequent heat treatment step. It is possible to suppress the occurrence of residual strain and warping.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention has a small compaction, that is, a small thermal shrinkage, and thus can suppress a pattern shift in a subsequent process.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention is less likely to be clouded and can ensure light transmittance.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention is suitable as a glass substrate for a miniaturized high-definition display device.
  • the present invention can be suitably used for a display device having an extremely small size such as an eyepiece display (near-eye display) and a semiconductor device for driving the display device.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention has an absolute value
  • of the difference between ⁇ 200/300 and the average thermal expansion coefficient of single crystal silicon is 0.16 ppm / ° C. or less.
  • are preferably 0.15 ppm / ° C. or less, more preferably 0.12 ppm / ° C. or less, and 0.10 ppm / ° C. or less. More preferred is 0.08 ppm / ° C. or less.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has an average coefficient of thermal expansion ⁇ 50/100 at 50 ° C. to 100 ° C. of 2.70 ppm / ° C. to 3.20 ppm / ° C.
  • ⁇ 50/100 is preferably 2.80 ppm / ° C. or more, more preferably 2.90 ppm / ° C. or more, further preferably 2.91 ppm / ° C. or more, and particularly preferably 2.92 ppm / ° C. or more.
  • ⁇ 50/100 is preferably 3.10 ppm / ° C. or less, more preferably 3.00 ppm / ° C. or less, further preferably 2.96 ppm / ° C. or less, and particularly preferably 2.94 ppm / ° C. or less.
  • ⁇ 50/100 is in the above range, so that the difference in thermal expansion coefficient from the silicon substrate is small, so that the residual strain generated in the silicon substrate during the heat treatment step of bonding the silicon substrate and the glass substrate while ensuring a process margin is ensured. Can be reduced.
  • the average thermal expansion coefficient ⁇ 50/100 of 50 ° C. to 100 ° C. means that the temperature range for measuring the thermal expansion coefficient measured by the method defined in JIS R3102 (1995) is 50 ° C. to 100 ° C. Is an average coefficient of thermal expansion.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has an average coefficient of thermal expansion ⁇ 200/300 at 200 ° C. to 300 ° C. of 3.45 ppm / ° C. to 3.95 ppm / ° C.
  • ⁇ 200/300 is preferably 3.55 ppm / ° C. or more, more preferably 3.65 ppm / ° C. or more, further preferably 3.66 ppm / ° C. or more, and particularly preferably 3.68 ppm / ° C. or more.
  • ⁇ 200/300 is preferably 3.85 ppm / ° C. or less, more preferably 3.75 ppm / ° C. or less, further preferably 3.73 ppm / ° C. or less, and particularly preferably 3.71 ppm / ° C. or less.
  • ⁇ 200/300 is in the above range, the difference in thermal expansion coefficient from the silicon substrate is small while ensuring a process margin when the glass substrate of one embodiment of the present invention is bonded to the silicon substrate. Therefore, defects such as the occurrence of residual strain due to the difference in thermal expansion coefficient with the silicon substrate can be significantly suppressed.
  • ⁇ 200/300 is 3.55 ppm / ° C. to 3.85 ppm / ° C., the difference in thermal expansion coefficient from the silicon substrate is sufficiently small, so that defects caused by the difference in thermal expansion coefficient are further suppressed. can do.
  • the average thermal expansion coefficient ⁇ 200/300 of 200 ° C. to 300 ° C. means that the temperature range for measuring the thermal expansion coefficient measured by the method defined in JIS R3102 (1995) is 200 ° C. to 300 ° C. Is an average coefficient of thermal expansion.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention has a value ⁇ 200/300 obtained by dividing the average thermal expansion coefficient ⁇ 200/300 at 200 ° C. to 300 ° C. by the average thermal expansion coefficient ⁇ 50/100 at 50 ° C. to 100 ° C. / ⁇ 50/100 is preferably 1.10 to 1.30. If ⁇ 200/300 / ⁇ 50/100 is 1.10 to 1.30, the difference in thermal expansion coefficient between the silicon substrate and the silicon substrate is small. Residual strain is small. ⁇ 200/300 / ⁇ 50/100 is preferably 1.18 to 1.29, more preferably 1.20 to 1.28, and particularly preferably 1.24 to 1.27. Further, ⁇ 200/300 / ⁇ 50/100 may be 1.16 to less than 1.20.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention has a compaction of 0.1 to 100 ppm.
  • the compaction may be 0.5 ppm or more, 1 ppm or more, or 10 ppm or more. Further, the compaction is preferably 80 ppm or less, more preferably 60 ppm or less, further preferably 50 ppm or less, and particularly preferably 40 ppm or less.
  • Compaction is an index indicating thermal shrinkage under heat treatment in a temperature range lower than the glass transition temperature. Low compaction is obtained by suppressing the speed of the slow cooling step described later. When the compaction is in the above range, it is possible to suppress pattern deviation caused by heat treatment.
  • the above compaction is a glass heat shrinkage rate generated by relaxation of the glass structure during the heat treatment.
  • the compaction means that two indentations are made on the surface of the glass substrate at a predetermined interval, and then the glass substrate is heated from room temperature to 600 ° C. at 100 ° C./hour, heated to 600 ° C. for 80 minutes. After holding, it means the shrinkage rate (ppm) of the distance between indentations when cooled to room temperature at 100 ° C./hour.
  • the compaction in the present invention can be measured by the following method.
  • the surface of the glass substrate is polished to obtain a 100 mm ⁇ 20 mm sample.
  • the distance between the indentations is measured again, and the distance is B.
  • the compaction is calculated from A and B thus obtained using the following formula.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a haze during BHF treatment (hereinafter also referred to as BHF haze) of 40% or less.
  • BHF haze a haze during BHF treatment
  • the haze is preferably 35% or less, more preferably 30% or less, further preferably 25% or less, and particularly preferably 20% or less.
  • Haze is an index related to the transparency of the glass substrate.
  • white turbidity of the glass substrate is suppressed in chemical treatment, and light transmittance can be secured.
  • the BHF haze in the present invention is about glass washed and dried after being immersed in a solution prepared by mixing 50% by mass hydrofluoric acid and 40% by mass ammonium fluoride aqueous solution at 1: 9 (volume ratio) at 25 ° C. for 20 minutes.
  • the haze value can be measured with a haze meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention is a so-called alkali-free glass substrate in which the content of alkali metal oxide is suppressed, and the content of alkali metal oxide is preferably 0% to 0.1%.
  • the alkali metal oxide is Li 2 O, Na 2 O, or K 2 O.
  • the content of the alkali metal oxide is more preferably 0.05% or less, further preferably 0.03% or less, and particularly preferably substantially free.
  • substantially free of alkali metal oxide means that it does not contain alkali metal oxide at all, or may contain alkali metal oxide as an impurity inevitably mixed in production. .
  • the glass substrate of one Embodiment of this invention is the following composition. SiO 2 : 50% to 75%, Al 2 O 3 : 6% to 16%, B 2 O 3 : 0% to 15%, MgO: 0% to 15%, CaO: 0% to 13%, SrO: 0% to 11% BaO: 0% to 9.5%
  • SiO 2 is a component that forms a glass skeleton.
  • the content of SiO 2 is preferably 60% or more, and more preferably 65% or more. Further, the content of SiO 2 is preferably 70% or less, more preferably 68% or less, and particularly preferably 67% or less.
  • the content of Al 2 O 3 is 6% or more, the weather resistance, heat resistance and chemical durability will be good, and the Young's modulus will be high. Further, since the strain point is increased, the compaction value can be reduced. If the content of Al 2 O 3 is 16% or less, the viscosity at the time of melting the glass will not be too high, the meltability will be good, and devitrification will be difficult.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 8% or more, more preferably 11% or more, and particularly preferably 12% or more. Further, the content of Al 2 O 3 is preferably 14% or less, and more preferably 13.5% or less.
  • B 2 O 3 is not an essential component, by containing it, the viscosity at the time of melting the glass does not become too high, the meltability becomes good, and devitrification becomes difficult. If the content of B 2 O 3 is 15% or less, the glass transition temperature can be increased and the Young's modulus is increased.
  • the content of B 2 O 3 is more preferably 3% or more, and particularly preferably 4% or more. Further, from the viewpoint of suppressing the compaction value from becoming too large, the content of B 2 O 3 is preferably 12% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 6% or less.
  • MgO is not an essential component, but when it is contained, the viscosity at the time of melting the glass does not become too high, the meltability is improved, the weather resistance is improved, and the Young's modulus is increased. When the content of MgO is 15% or less, devitrification is difficult.
  • the MgO content is preferably 4% or more, and more preferably 6% or more. Further, the content of MgO is preferably 10% or less, more preferably 9.5% or less, and further preferably 9% or less.
  • CaO is not an essential component, but by containing CaO, the viscosity at the time of melting the glass does not become too high, the meltability is improved, and the weather resistance is improved. If the content of CaO is 13% or less, devitrification becomes difficult.
  • the content of CaO is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, and particularly preferably 4% or more. Further, the CaO content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and particularly preferably 7% or less.
  • SrO is not an essential component, but by containing SrO, the viscosity at the time of melting the glass does not become too high, the meltability is improved, and the weather resistance is improved.
  • the SrO content is preferably 0.5% or more, and more preferably 1% or more.
  • the SrO content is preferably 8% or less, more preferably 6% or less, and more preferably 3% or less.
  • BaO is not an essential component, but when it is contained, the viscosity at the time of melting the glass does not become too high, the meltability is improved, and the weather resistance is improved. If the content of BaO is 9.5% or less, devitrification becomes difficult.
  • the content of BaO is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and particularly preferably 0.5% or less.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a total content of CaO, SrO, and BaO of 5% or more. If the total content of CaO, SrO, and BaO is 5% or more, devitrification is difficult.
  • the total content of CaO, SrO, and BaO is preferably 6% or more, more preferably 7% or more, and more preferably 7.5% or more. Further, the total content of CaO, SrO, and BaO may be 15% or less, 10% or less, or 9% or less.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has (Al 2 O 3 content) ⁇ (MgO content). If (Al 2 O 3 content) ⁇ (MgO content), it is easy to match the average thermal expansion coefficient of the glass substrate to the average thermal expansion coefficient of the silicon substrate, and in the heat treatment step of bonding the silicon substrate and the glass substrate together. Residual strain generated in the silicon substrate is small.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a devitrification viscosity ( ⁇ TL ) of 10 3.8 dPa ⁇ s or more. If devitrification viscosity is 103.8 dPa * s or more, it can shape
  • the devitrification viscosity is more preferably 10 3.9 dPa ⁇ s or more, and further preferably 10 4.02 dPa ⁇ s or more.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention has a Fe 2 O 3 content of 0.01% or less in order to make it difficult to absorb visible light, for example, when used as a substrate for an image or video display device. Is preferred.
  • the content of Fe 2 O 3 is more preferably 0.006% or less, and further preferably 0.004% or less.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention may contain Fe 2 O 3 in excess of 0.001% and 0.04% or less in order to increase the thermal conductivity and improve the meltability. preferable. If more than 0.001% content of Fe 2 O 3, it is possible to increase the thermal conductivity of the glass substrate, and good meltability. If the content of Fe 2 O 3 is 0.04% or less, the absorption of visible light does not become too strong.
  • the content of Fe 2 O 3 is more preferably 0.0015% or more, and further preferably 0.002% or more.
  • the content of Fe 2 O 3 is more preferably 0.035% or less, further preferably 0.03% or less, and particularly preferably 0.025% or less.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention may contain, for example, SnO 2 , SO 3 , Cl, and F as a fining agent.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention is made of, for example, ZnO, Li 2 O, WO 3 , Nb 2 O 5 , V 2 O 5 , Bi 2 O 3 , MoO 3 , P 2 O 5 , Ga 2 O 3 , I 2 O 5 , In 2 O 5 , Ge 2 O 5 and the like may be contained.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention contains 2% or less of the total amount of ZrO 2 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , TiO 2 , SnO 2 in the glass in order to improve the chemical durability of the glass. Preferably, it is contained at 1% or less, more preferably 0.5% or less.
  • Y 2 O 3 , La 2 O 3 and TiO 2 contribute to the improvement of the Young's modulus of the glass.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably contains substantially no As 2 O 3 or Sb 2 O 3 in consideration of environmental load. In consideration of stable float forming, it is preferable that ZnO is not substantially contained.
  • the average coefficient of thermal expansion ⁇ 100/200 at 100 ° C. to 200 ° C. is preferably 3.13 ppm / ° C. to 3.63 ppm / ° C., 3.23 ppm / ° C. to 3.53 ppm. / ° C is more preferable. If ⁇ 100/200 is within the above range, the difference in thermal expansion coefficient from the silicon substrate is small, so that the residual strain generated in the silicon substrate in the heat treatment step of bonding the silicon substrate and the glass substrate while ensuring a process margin is ensured. Can be reduced.
  • ⁇ 100/200 is preferably 3.33 ppm / ° C. or more, more preferably 3.34 ppm / ° C. or more, and particularly preferably 3.35 ppm / ° C. or more. Further, ⁇ 100/200 is preferably 3.44 ppm / ° C., more preferably 3.43 ppm / ° C. or less, further preferably 3.41 ppm / ° C. or less, and particularly preferably 3.38 ppm / ° C. or less.
  • the average thermal expansion coefficient ⁇ 100/200 of 100 ° C. to 200 ° C. means that the temperature range for measuring the thermal expansion coefficient measured by the method defined in JIS R3102 (1995) is 100 ° C. to 200 ° C. Is an average coefficient of thermal expansion.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a Young's modulus of 60 GPa or more. If Young's modulus is 60 GPa or more, the curvature and the crack of the glass substrate which generate
  • the Young's modulus is more preferably 65 GPa or more, further preferably 70 GPa or more, and particularly preferably 80 GPa or more.
  • the Young's modulus is preferably 100 GPa or less. If the Young's modulus is 100 GPa or less, the glass can be prevented from becoming brittle, and chipping during cutting and dicing of the glass substrate can be suppressed.
  • the Young's modulus is more preferably 90 GPa or less, and further preferably 87 GPa or less.
  • the thickness of the glass substrate of one embodiment of the present invention is preferably 1.0 mm or less. If the thickness is 1.0 mm or less, the display device can be thinned.
  • the thickness is more preferably 0.8 mm or less, further preferably 0.7 mm or less, and particularly preferably 0.5 mm or less.
  • the thickness of the glass substrate is preferably 0.05 mm or more. If the thickness is 0.05 mm or more, damage due to contact with a silicon substrate, peripheral members, or the like, or destruction during handling can be suppressed. Moreover, the self-weight deflection of the glass substrate can be suppressed.
  • the thickness is more preferably 0.1 mm or more, and further preferably 0.3 mm or more.
  • the area of one main surface has preferable 0.03 m ⁇ 2 > or more.
  • the area is 0.03 m 2 or more, a large-area silicon substrate can be used, and a large number of display devices can be manufactured from a single laminated substrate.
  • Area is more preferably 0.04 m 2 or more, 0.05 m 2 or more is more preferable.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention has an area of 0.03 m because
  • the area is preferably 0.1 m 2 or less. If the area is 0.1 m 2 or less, the glass substrate can be easily handled, and damage due to contact with the silicon substrate, peripheral members, and the like can be suppressed. Area is more preferably 0.08 m 2 or less, more preferably 0.06 m 2 or less.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a density of 2.60 g / cm 3 or less. If the density is 2.60 g / cm 3 or less, the glass substrate is lightweight. Moreover, the deflection
  • the density is preferably 2.20 g / cm 3 or more. If the density is 2.20 g / cm 3 or more, the Vickers hardness of the glass is increased, and the glass surface can be hardly damaged. Density is more preferably 2.30 g / cm 3 or more, more preferably 2.40 g / cm 3 or more, 2.45 g / cm 3 or more is particularly preferable.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a density of defects contained in the glass substrate of 1 piece / cm 2 or less.
  • the defects included in the glass substrate are bubbles, scratches, metallic foreign matters such as platinum, and unmelted raw materials existing on the surface and inside of the glass substrate, and indicate those having a size of 1 mm or less and 0.5 ⁇ m or more. . If the defect is larger than 1 mm, it can be easily discriminated visually, and the removal of the substrate having the defect is easy. If the defect is smaller than 0.5 ⁇ m, the defect is sufficiently small, and even when applied as a substrate for an ultra-high-definition display, there is little risk of affecting the characteristics of the element.
  • the density of defects is more preferably 0.1 piece / cm 2 or less, and still more preferably 0.01 piece / cm 2 or less.
  • the shape of the glass substrate according to an embodiment of the present invention is not particularly limited, and may be circular, elliptical, or rectangular. In order to match the shape of the silicon substrate to be bonded, there may be a notch or orientation flat at the end of the glass substrate. When the glass substrate is circular, a part of the outer periphery of the glass substrate may be a straight line.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a strain point of 650 ° C. or higher. If a strain point is 650 degreeC or more, the dimensional change of a glass substrate can be restrained few at a heat processing process.
  • the strain point is preferably 700 ° C. or higher, more preferably 720 ° C. or higher, and further preferably 740 ° C. or higher.
  • the alkali-free glass of one embodiment of the present invention can incorporate a manufacturing method for improving low thermal shrinkage.
  • the equivalent cooling rate q eq is preferably set to 400 ° C./min or less.
  • the definition and evaluation method of the equivalent cooling rate are as follows. The glass processed into a rectangular parallelepiped of 10 mm ⁇ 10 mm ⁇ 0.3 mm to 2.0 mm is held for 5 minutes at a strain point of + 170 ° C. using an infrared heating electric furnace, and then the glass is cooled to room temperature (25 ° C.). . At this time, a plurality of glass samples with a cooling rate of 1 ° C./min to 1000 ° C./min are created.
  • the equivalent cooling rate is preferably 400 ° C./min or less. More preferably, it is 350 degrees C / min or less, More preferably, it is 100 degrees C / min or less. On the other hand, when the equivalent cooling rate is too small, the productivity of the glass substrate is lowered, and therefore, 0.1 ° C./min or more is preferable. 1 degreeC / min or more is more preferable, and 10 degreeC / min or more is further more preferable.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a temperature at which the viscosity is 10 2 dPa ⁇ s (also referred to as T 2 ) of 1800 ° C. or lower.
  • T 2 is more preferably 1750 ° C. or less, further preferably 1700 ° C. or less, and particularly preferably 1650 ° C. or less.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a temperature at which the viscosity is 10 4 dPa ⁇ s (also referred to as T 4 ) of 1350 ° C. or lower.
  • T 4 is more preferably 1300 ° C. or less, further preferably 1295 ° C. or less, and particularly preferably 1290 ° C. or less. In consideration of ease of securing other physical properties, T 4 is 1100 ° C. or higher.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a devitrification temperature of 1325 ° C. or lower. 1320 ° C or lower is more preferable, 1310 ° C or lower is further preferable, and 1295 ° C or lower is particularly preferable.
  • Glass devitrification temperature refers to putting crushed glass particles in a platinum dish, heat-treating them in an electric furnace controlled at a constant temperature for 17 hours, and observing crystals inside the glass by optical microscope observation after the heat treatment. It is an average value of the maximum temperature at which precipitation occurs and the minimum temperature at which crystals do not precipitate.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention is: 0.0177 ⁇ (SiO 2 content) ⁇ 0.0173 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0377 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0771 ⁇ (MgO content) +0.
  • the content of SiO 2, the content of Al 2 O 3 , the content of B 2 O 3 , the content of MgO, the content of CaO, the content of SrO, and the content of BaO were obtained.
  • the content of each component contained in the glass, q eq, is an equivalent cooling rate.
  • 0.0177 ⁇ (SiO 2 content) ⁇ 0.0173 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0377 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0771 ⁇ (MgO content) + 0.1543 ⁇ (CaO content) + 0.1808 ⁇ (SrO content) + 0.2082 ⁇ (BaO content) + 0.0344 ⁇ (log 10 q eq ) is preferably 3.10 or less. Is preferably 0.000 or less, more preferably 2.96 or less, and particularly preferably 2.94 or less.
  • 0.0181 ⁇ (SiO 2 content) + 0.0004 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0387 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0913 ⁇ (MgO content) +0.1621 ⁇ (CaO content) + 0.1900 ⁇ (SrO content) + 0.2180 ⁇ (BaO content) + 0.0391 ⁇ (log 10 q eq ) is preferably 3.23 or more, and 3.33 or more. Is more preferable, 3.34 or more is more preferable, and 3.35 or more is particularly preferable.
  • 0.0181 ⁇ (SiO 2 content) + 0.0004 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0387 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0913 ⁇ (MgO content) +0 .1621 ⁇ (CaO content) + 0.1900 ⁇ (SrO content) + 0.2180 ⁇ (BaO content) + 0.0391 ⁇ (log 10 q eq ) is preferably 3.53 or less. 43 or less is more preferable, 3.41 or less is more preferable, and 3.38 or less is particularly preferable.
  • 0.0177 ⁇ (SiO 2 content) + 0.0195 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0323 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.1015 ⁇ (MgO content) +0 1.686 ⁇ (CaO content) + 0.1990 ⁇ (SrO content) + 0.2179 ⁇ (BaO content) + 0.0312 ⁇ (log 10 q eq ) is preferably 3.85 or less. 73 or less is more preferable, 3.65 or less is more preferable, and 3.71 or less is particularly preferable.
  • 0.0111 ⁇ (SiO 2 content) + 0.0250 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0078 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0144 ⁇ (MgO content) +0 .0053 ⁇ (CaO content) + 0.0052 ⁇ (SrO content) + 0.0013 ⁇ (BaO content) ⁇ 0.0041 ⁇ (log 10 q eq ) is more preferably 1.20 or more.
  • 0.0111 ⁇ (SiO 2 content) + 0.0250 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0078 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0144 ⁇ (MgO content) +0 .0053 ⁇ (CaO content) + 0.0052 ⁇ (SrO content) + 0.0013 ⁇ (BaO content) ⁇ 0.0041 ⁇ (log 10 q eq ) is more preferably 1.27 or less.
  • the transmittance of light having a wavelength of 300 nm in a glass substrate having a thickness of 0.5 mm is preferably 55% or more, more preferably 60% or more, further preferably 70% or more, and 75 % Or more is particularly preferable.
  • the transmittance at a wavelength of 300 nm is high, peeling of the bonding layer by irradiation of ultraviolet rays through the glass surface and alignment of the alignment film in the case of a liquid crystal display can be performed efficiently.
  • the weight loss with respect to the hydrofluoric acid aqueous solution (hereinafter also referred to as HF weight loss) is 0.05 (mg / cm 2 ) / min or more and 0.20 (mg / Cm 2 ) / min or less.
  • the HF weight reduction amount is the reduction amount per unit area and unit time ((mg / cm 2 ) / min) when the glass substrate is immersed in a 5% by mass hydrofluoric acid aqueous solution at 25 ° C.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention may be incorporated as a part of the device as it is after being bonded to the silicon substrate.
  • a glass substrate is incorporated into the device as a display substrate.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention preferably has a higher slimming rate.
  • HF weight loss can be used as an index of the slimming rate of the glass substrate.
  • the amount of HF weight loss is 0.05 (mg / cm 2 ) / min or more, the productivity of the slimming process is improved, which is preferable. If the amount of HF weight loss is 0.20 (mg / cm 2 ) / min or less, defects such as non-uniform etching depth that occur on the glass substrate in the slimming process and the smoothness of the glass substrate surface are impaired. Can be prevented.
  • the amount of HF weight reduction is more preferably 0.07 (mg / cm 2 ) / min or more, further preferably 0.09 (mg / cm 2 ) / min or more, and 0.11 (mg / cm 2 ) / min or more. Is particularly preferred.
  • the HF weight reduction amount is more preferably 0.18 (mg / cm 2 ) / min or less, further preferably 0.16 (mg / cm 2 ) / min or less, and 0.14 (mg / cm 2 ) / min. Minutes or less are particularly preferred.
  • the photoelastic constant is preferably 33 nm / (MPa ⁇ cm) or less, more preferably 32 nm / (MPa ⁇ cm) or less, further preferably 31 nm / (MPa ⁇ cm) or less, It is particularly preferably 30 nm / (MPa ⁇ cm) or less, and most preferably 29 nm / (MPa ⁇ cm) or less. If the photoelastic constant is 33 nm / (MPa ⁇ cm) or less, the image quality of the display device is unlikely to occur.
  • a laminated substrate according to an embodiment of the present invention is formed by laminating the glass substrate and a silicon substrate. Since the difference in thermal expansion coefficient between the silicon substrate and the glass substrate is small, the residual strain generated in the silicon substrate in the heat treatment process for bonding the silicon substrate and the glass substrate is small.
  • the laminated substrate can be obtained, for example, by bonding a glass substrate and a silicon substrate with a resin interposed therebetween.
  • the thickness of the resin, the thermal expansion coefficient of the resin, the heat treatment temperature at the time of bonding, and the like can affect the warpage of the entire laminated substrate. Since the multilayer substrate of one embodiment of the present invention can reduce the warpage of the entire multilayer substrate by controlling the thermal expansion coefficient like the glass substrate of one embodiment of the present invention as described above, the thickness of the resin and the resin The process margin such as the thermal expansion coefficient and the heat treatment temperature during bonding can be expanded.
  • the glass substrate of one embodiment of the present invention described above can be applied to the laminated substrate of one embodiment of the present invention.
  • a melting step of obtaining a molten glass by heating a glass raw material a clarification step of removing bubbles from the molten glass, a forming step of obtaining a glass ribbon by forming the molten glass into a plate shape, And a slow cooling step of slowly cooling the glass ribbon to room temperature.
  • raw materials are prepared so as to have a composition of the obtained glass plate, and the raw materials are continuously charged into a melting furnace, and preferably heated to about 1450 ° C. to 1650 ° C. to obtain molten glass.
  • halides such as oxides, carbonates, nitrates, hydroxides and chlorides can also be used.
  • halides such as oxides, carbonates, nitrates, hydroxides and chlorides.
  • strontium nitrate As the nitrate, strontium nitrate, barium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrate and the like can be used. More preferably, strontium nitrate is used. From raw materials with a large particle size of several hundred microns that do not cause undissolved raw material particle size, to materials with a small particle size of about several microns that do not scatter during transportation of the raw material and do not agglomerate as secondary particles it can. The use of granules is also possible. In order to prevent scattering of the raw material, the water content of the raw material can be appropriately adjusted. The solubility conditions such as ⁇ -OH, Fe oxidation-reduction degree or redox [Fe 2+ / (Fe 2+ + Fe 3+ )] can be appropriately adjusted and used.
  • the clarification step is a step of removing bubbles from the molten glass obtained in the melting step.
  • a defoaming method using reduced pressure may be applied.
  • the glass substrate in the present invention can be used SO 3 and SnO 2 as a fining agent.
  • the SO 3 source is preferably a sulfate of at least one element selected from Al, Mg, Ca, Sr and Ba, more preferably an alkaline earth metal sulfate, and among them, CaSO 4 .2H 2 O, SrSO 4 and BaSO 4 are particularly preferable because they have a remarkable effect of increasing bubbles.
  • Halogens such as Cl and F are preferably used as the clarifying agent in the defoaming method using reduced pressure.
  • Cl source a chloride of at least one element selected from Al, Mg, Ca, Sr and Ba is preferable, and a chloride of an alkaline earth metal is more preferable.
  • SrCl 2 .6H 2 O, and BaCl 2 ⁇ 2H 2 O is, for remarkably acts to increase the foam, and a small deliquescent, particularly preferred.
  • the F source a fluoride of at least one element selected from Al, Mg, Ca, Sr and Ba is preferable, and a fluoride of an alkaline earth metal is more preferable.
  • CaF 2 is the solubility of the glass raw material. The effect of increasing the value is remarkably more preferable.
  • the forming step is a step of obtaining a glass ribbon by forming the molten glass from which bubbles have been removed in the clarification step into a plate shape.
  • a float method is used in which molten glass is poured over molten metal to form a glass ribbon.
  • the slow cooling step is a step of gradually cooling the glass ribbon obtained in the molding step to a room temperature state.
  • the glass ribbon is gradually cooled to a room temperature state so that the average cooling rate from the temperature at which the viscosity becomes 10 13 dPa ⁇ s to the temperature at which 10 14.5 dPa ⁇ s is reached is R. .
  • a glass substrate is obtained after cutting the slowly cooled glass ribbon.
  • the composition of the glass substrate obtained is a molar percentage display of an oxide basis, and is the following composition.
  • SiO 2 50% to 75%
  • Al 2 O 3 6% to 16%
  • B 2 O 3 0% to 15%
  • MgO 0% to 15%
  • CaO 0% to 13%
  • SrO 0% to 11%
  • BaO 0% to 9.5%
  • Condition (1) 0.0177 ⁇ (SiO 2 content) ⁇ 0.0173 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0377 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0771 ⁇ (MgO content) +0. 1543 ⁇ (CaO content) + 0.1808 ⁇ (SrO content) + 0.2082 ⁇ (BaO content) + 0.0344 ⁇ log 10 R is 2.80 to 3.10
  • Condition (4) 0.0111 ⁇ (SiO 2 content) + 0.0250 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0078 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0144 ⁇ (MgO content) +0.0053 ⁇ (CaO content) + 0.0052 ⁇ (SrO content) + 0.0013 ⁇ (BaO content) ⁇ 0.0041 ⁇ log 10 R is 1.24 to 1.27
  • the content of SiO 2, the content of Al 2 O 3 , the content of B 2 O 3 , the content of MgO, the content of CaO, the content of SrO, and the content of BaO were obtained. It is content of each component contained in glass.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the present invention includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
  • the molten glass when manufacturing the glass substrate of one embodiment of the present invention, may be formed into a plate shape by applying a fusion method, a press molding method, or the like in the molding step.
  • the glass substrate of one Embodiment of this invention you may use a platinum crucible.
  • a platinum crucible in the melting step, raw materials are prepared so that the composition of the obtained glass substrate is obtained, the platinum crucible containing the raw materials is put into an electric furnace, and preferably heated to about 1450 ° C. to 1650 ° C. Then, a platinum stirrer is inserted and stirred for 1 to 3 hours to obtain molten glass.
  • molten glass is poured onto a carbon plate, for example, to form a plate shape.
  • the plate-like glass is gradually cooled to room temperature, and after cutting, a glass substrate is obtained.
  • Formula (2) 0.0181 ⁇ (SiO 2 content) + 0.0004 ⁇ (Al 2 O 3 content) + 0.0387 ⁇ (B 2 O 3 content) + 0.0913 ⁇ (MgO content) +0.1621 ⁇ (CaO content) + 0.1900 ⁇ (SrO content) + 0.2180 ⁇ (BaO content) + 0.0391 ⁇ log 10 q eq is 3.13 to 3.63
  • ⁇ 50/100 is a measurement temperature range of 50 ° C. to 100 ° C.
  • ⁇ 100/200 is 100 ° C. to 200 ° C.
  • ⁇ 200/300 is 200 ° C. to 300 ° C.
  • Table 2 shows an average coefficient of thermal expansion of a silicon substrate (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) that is single crystal silicon.
  • the silicon substrate had ⁇ Si50 / 100 of 2.94, ⁇ Si100 / 200 of 3.37 ppm / ° C., ⁇ Si200 / 300 of 3.69, and ⁇ Si200 / 300 / ⁇ Si50 / 100 of 1.25.
  • the average thermal expansion coefficient of the silicon substrate is typically a value shown in Table 2. (compaction) As described above, the calculation was made based on the measurement of the distance between the indentations of the sample.
  • T 4 The viscosity was measured using a rotational viscometer, and the temperature T 4 (° C.) at 10 4 dPa ⁇ s was measured.
  • T 4 The devitrification temperature is determined by placing crushed glass particles in a platinum dish, heat-treating them in an electric furnace controlled at a constant temperature for 17 hours, and observing an optical microscope after the heat treatment to precipitate crystals on the surface or inside of the glass. The average value of the maximum temperature at which the crystal does not precipitate on the surface or inside of the glass was taken.
  • the devitrification viscosity of glass (glass viscosity at the devitrification temperature of glass) is obtained by measuring the glass viscosity of molten glass at a high temperature (1000 ° C to 1600 ° C) using a rotational viscometer. And obtained by the Fruchar equation using the coefficient. (Photoelastic constant) It was measured by a disk compression method (“Measurement of Photoelastic Constant of Glass for Chemical Strengthening by Disk Compression Method”, Ryosuke Yokota, Journal of the Ceramic Industry Association, 87 [10], 1979, p. 519-522). Examples 1 to 3 in Table 1 are examples, and examples 4 to 7 are comparative examples.
  • non-alkali glass substrates of Examples 1 to 3 have a compaction of 100 ppm or less, pattern deviation hardly occurs. Further, since
  • a glass substrate suitable for manufacturing a small, high-definition display device can be provided.
  • a semiconductor device and a display device using such a glass substrate are also provided.
  • a glass substrate suitable for manufacturing a display device including a transparent image display element or a reflective display element as a high-definition display device can be provided.
  • a display device include a liquid crystal display device (LCD), a transparent liquid crystal display device, LCOS (Liquid crystal on silicon), and MEMS (Micro Electro Mechanical Systems, for example, a digital mirror device).
  • LCD liquid crystal display device
  • LCOS Liquid crystal on silicon
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems, for example, a digital mirror device
  • a glass substrate suitable for manufacturing a display device including a self-luminous display element using electroluminescence examples include an organic EL display device, an inorganic EL display device, and a micro LED.
  • a glass substrate suitable for manufacturing a display device such as a head mounted display or a projector.
  • a glass substrate suitable for manufacturing a display device including a display element having a pixel density (image resolution) of 1000 ppi or more on the element surface of the display element. can be provided.

Abstract

ガラス基板は、コンパクションが０．１～１００ｐｐｍであるガラス基板であり、５０～１００℃におけるガラス基板の平均熱膨張係数α５０／１００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα５０／１００｜、１００～２００℃におけるガラス基板の平均熱膨張係数α１００／２００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα１００／２００｜および２００～３００℃におけるガラス基板の平均熱膨張係数α２００／３００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα２００／３００｜が０．１６ｐｐｍ／℃以下である。

Description

ガラス基板、半導体装置および表示装置
　本発明は、ガラス基板、半導体装置および表示装置に関する。
　近年、仮想現実（ＶＲ；virtual reality）、拡張現実（ＡＲ；augmented reality）といった映像技術が進歩し、将来的にこの分野の市場拡大が予想される。同時に、映像へのより高い没入感を得るために、表示デバイスの高解像度化が求められている。しかしながら、本分野で一般的に用いられる接眼ディスプレイ（ニアアイディスプレイ；near-eye display）等の表示デバイスは、ディスプレイのサイズが極めて小さい。そのため、超高精細ディスプレイを得るためには非常に高い画像分解能、例えば１０００ｐｐｉや２０００ｐｐｉあるいはそれ以上の値が必要となると予想されている。
　しかしながら、ＴＦＴ（thin-film transistor；薄膜トランジスタ）素子の小型化に伴い、従来使われているＬＴＰＳ（low-temperature poly-silicon；低温多結晶シリコン）では、粒界の問題によりＴＦＴ性能のばらつき問題が発生するという課題がある。一方、粒界のないアモルファスシリコンは、易動度が小さいという課題があり、実用化は困難な状況にある。
　上述した事情に鑑み、単結晶シリコンウェハ上に制御用ＴＦＴを形成し、ガラス基板と貼り合わせた後、ガラス基板にデバイス部分のみを剥離転写するという技術が存在する。この方法によれば、単結晶シリコンをＴＦＴに用いるため、易動度の小ささおよびＴＦＴ特性のばらつきという課題を解決することが可能である。
日本国特開２００７－２２０７４９号公報
　このような超高精細ディスプレイの製造においては、２００～７００℃程度の温度下でのガラス基板とシリコンウェハとの貼り合わせ、貼り合わせ後の熱処理（たとえば活性化熱処理など）、薬液処理、ＴＦＴ形成後の表示素子形成工程等の種々のプロセスが存在する。本方法においては無アルカリガラスが必要とされるが、従来の無アルカリガラスを使用した場合、熱膨張率の違いによるシリコンウェハとの貼り合わせ時の反り、熱処理時のガラス基板の熱収縮によるパターンずれ、薬液処理による白濁等の問題が発生する。これらの問題を解決し得る技術は実現されていない。
　本発明の一態様は、小型で高精細の表示装置を製造するのに適したガラス基板を提供するとともに、そのようなガラス基板を積層した半導体装置、表示装置をも提供する。
　本発明の一態様のガラス基板は、コンパクションが０．１～１００ｐｐｍであるガラス基板であり、５０～１００℃における前記ガラス基板の平均熱膨張係数α５０／１００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα５０／１００｜、１００～２００℃における前記ガラス基板の平均熱膨張係数α１００／２００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα１００／２００｜、および２００～３００℃における前記ガラス基板の平均熱膨張係数α２００／３００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα２００／３００｜が０．１６ｐｐｍ／℃以下である。
　本発明の一態様の半導体装置は、ガラス基板と、当該ガラス基板上に形成された結晶性シリコン膜を有する薄膜トランジスタとを含む。また、本発明の一態様の表示装置は、半導体装置と、表示素子とを備える。
　本発明の一態様によれば、半導体装置、表示装置の製造に適したガラス基板を提供することが可能となる。
図１は、シリコン基板と貼り合わせる本発明の一実施形態に係るガラス基板を表し、図１（ａ）は貼り合わせ前の断面図、図１（ｂ）は貼り合わせ後に得られる積層基板の断面図、図１（ｃ）は半導体装置の断面図、図１（ｄ）は表示装置の断面図である。 図２は、本発明のガラス基板を用いた半導体装置、表示装置を製造する製造プロセスを示すフロー図である。
　以下、本発明の一実施形態について説明する。尚、本明細書において、特に明記しない限りは、ガラス基板およびその製造方法における各成分の含有量は酸化物基準のモル百分率で表す。また、本明細書において、特段の定めがない限り、数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
　図１は、本発明の一態様のガラス基板を用いた半導体装置、表示装置の製造プロセスを示す図である。図１（ａ）に示す本発明の一態様に係るガラス基板Ｇ１は、シリコン基板１０と、例えば、２００℃～７００℃の温度で貼り合わされ、図１（ｂ）に示す積層基板５０が得られる。シリコン基板１０として、単結晶シリコン基板が好ましく、例えば、原寸のシリコンウェハを用いることができる。
　ガラス基板Ｇ１とシリコン基板１０は、直接貼り合わされてもよく、接合層２０を間に挟んで貼りあわされてもよい。
　接合層２０は、２００℃～７００℃の温度に耐えられるものであれば特に限定されない。接合層２０は、例えば樹脂で形成されてもよく、無機絶縁層で形成されてもよく、有機絶縁層で形成されてもよい。接合層２０は、単層でもよく、複数層でもよい。
　また、シリコン基板１０が単結晶シリコン基板の場合、シリコン基板１０のガラス基板Ｇ１に貼り合わされる表面には、単結晶シリコン膜を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ； thin film transistor）が形成されており、ガラス基板Ｇ１との貼り合わせにより、この薄膜トランジスタがガラス基板Ｇ１上に転写される。尚、シリコン基板１０が単結晶シリコン基板の場合、ガラス基板Ｇ１上には、単結晶シリコン膜を有する薄膜トランジスタが転写されると考えられる。しかしながら、シリコン基板１０とガラス基板Ｇ１の貼り合わせ工程やその他の工程を経ることにより、薄膜トランジスタの単結晶シリコン膜が変性して単結晶シリコン膜でなくなる可能性もある。よって、ガラス基板上に形成される薄膜トランジスタは、多結晶をも含む概念である結晶性シリコン膜を有するものであってもよい。
　次に図１（ｃ）に示すように、積層基板５０のシリコン基板１０が所定の方法により（機械的研削・研磨や化学的エッチングによる薄型化、スマートカット法による薄型化など）薄膜化される。すると、図１（ａ）、図１（ｂ）の過程でガラス基板Ｇ１から薄膜トランジスタが転写しているため、ガラス基板Ｇ１上に形成された（転写した）単結晶シリコン膜を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；thin film transistor）３０を含む半導体装置５２が形成される。その後、所定の熱処理、ＢＨＦ（buffered hydrogen fluoride；バッファードフッ酸）等を用いた薬液処理が実施された後、最後に図１（ｄ）に示すように、半導体装置５２に表示セルなどの画像、映像を映し出す機能部分を含む表示素子４０を積層（形成）し、表示装置５４が形成される。表示素子４０には液晶表示素子等が使用可能であるが、小型の超高精細ディスプレイを得るためには、高い輝度を確保でき、バックライトが不要な自発光型のＯＬＥＤ（organic light emitting diode；有機ＬＥＤ）素子を適用することが好ましい。尚、表示素子４０は、図１（ｄ）に示したものとは逆側のガラス基板Ｇ１上に積層することも可能である。
　図２は、製造プロセスを示すフロー図である。シリコン基板１０とガラス基板Ｇ１を貼り合わせ（ステップＳ１；図１（ａ）に相当）、シリコン基板１０を研磨などの方法により薄膜化する（ステップＳ２；図１（ｃ）に相当）。その後、熱処理（ステップＳ３）、薬液処理（ステップＳ４）を経て半導体装置５２を完成した後、半導体装置５２に表示素子４０を積層して、表示装置５４が完成する（ステップＳ５；図１（ｄ）に相当）。なお、通常表示装置を完成するには、ステップＳ２とステップＳ５までにパターニングなどの工程が入るが、便宜上説明を省略する。
　各ステップにおいては次のような課題が提起されていた。
ステップＳ１：ガラス基板とシリコン基板との熱膨張係数（ＣＴＥ；coefficient of thermal expansion）の差に起因する残留歪みに伴う反りの発生。
ステップＳ３：ガラス基板の熱収縮に伴う薄膜トランジスタのパターンずれの発生（例えば、パターンの原図は熱処理前のガラス基板のサイズで設計しているのに対し、工程を流動しているガラス基板が熱処理により収縮が起きることがある。そのため、後工程で原図通りにパターニングを行うことで、パターンずれが生じてしまう。なお、後工程のパターニング工程には、露光工程や、蒸着、印刷工程などが含まれる。）。
ステップＳ４：ガラス基板の白濁化
　ステップＳ１の課題に関し、本発明の一態様のガラス基板は、シリコン基板との熱膨張係数の差が小さいため、シリコン基板と貼り合わせる熱処理工程やその後の熱処理工程において、熱膨張係数の差に起因する残留歪、反りの発生を抑制することが可能である。
　ステップＳ３の課題に関し、本発明の一態様のガラス基板は、コンパクションが小さい、すなわち熱収縮が小さいため、後工程でのパターンずれを抑制することが可能である。
　ステップＳ４の課題に関し、本発明の一態様のガラス基板は、白濁が生じにくく、光の透過率を確保することが可能である。
　以上のような特性から、本発明の一態様のガラス基板は、小型化された高精細な表示装置用のガラス基板として好適である。特に接眼ディスプレイ（ニアアイディスプレイ；near-eye display）等のサイズが極めて小さい表示装置および当該表示装置を駆動する半導体装置に好適に利用可能である。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、５０～１００℃におけるガラス基板の平均熱膨張係数α５０／１００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα５０／１００｜、１００～２００℃におけるガラス基板の平均熱膨張係数α１００／２００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα１００／２００｜、および２００～３００℃におけるガラス基板の平均熱膨張係数α２００／３００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα２００／３００｜が０．１６ｐｐｍ／℃以下である。尚、｜Δα５０／１００｜、｜Δα１００／２００｜、および｜Δα２００／３００｜は０．１５ｐｐｍ／℃以下が好ましく、０．１２ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、０．１０ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましく、０．０８ｐｐｍ／℃以下が特に好ましい。
　｜Δα５０／１００｜、｜Δα１００／２００｜、および｜Δα２００／３００｜の３つ全てが０．１６ｐｐｍ／℃以下であることにより、ガラス基板と単結晶シリコン、すなわちシリコン基板との熱膨張係数の差を小さくすることができる。また、これら３つの値の各々の下限は特に制限されないが、通常０．０１ｐｐｍ／℃以上であってもよく、０．０２ｐｐｍ／℃以上であってもよく、０．０５ｐｐｍ／℃以上であってもよい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、５０℃～１００℃での平均熱膨張係数α５０／１００が、２．７０ｐｐｍ／℃～３．２０ｐｐｍ／℃が好ましい。α５０／１００は２．８０ｐｐｍ／℃以上が好ましく、２．９０ｐｐｍ／℃以上がより好ましく、２．９１ｐｐｍ／℃以上がさらに好ましく、２．９２ｐｐｍ／℃以上が特に好ましい。また、α５０／１００は、３．１０ｐｐｍ／℃以下が好ましく、３．００ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、２．９６ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましく、２．９４ｐｐｍ／℃以下が特に好ましい。
　α５０／１００が上記範囲であれば、シリコン基板との熱膨張係数の差が小さいため、プロセスマージンは確保しつつ、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程で、シリコン基板に発生する残留歪を小さくすることができる。
　ここで、５０℃～１００℃の平均熱膨張係数α５０／１００とは、ＪＩＳ　Ｒ３１０２（１９９５年）で規定されている方法で測定した、熱膨張係数を測定する温度範囲が５０℃～１００℃である平均熱膨張係数である。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、２００℃～３００℃での平均熱膨張係数α２００／３００が３．４５ｐｐｍ／℃～３．９５ｐｐｍ／℃が好ましい。α２００／３００は３．５５ｐｐｍ／℃以上が好ましく、３．６５ｐｐｍ／℃以上がより好ましく、３．６６ｐｐｍ／℃以上がさらに好ましく、３．６８ｐｐｍ／℃以上が特に好ましい。またα２００／３００は３．８５ｐｐｍ／℃以下が好ましく、３．７５ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、３．７３ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましく、３．７１ｐｐｍ／℃以下が特に好ましい。
　α２００／３００が上記範囲であれば、本発明の一実施形態のガラス基板をシリコン基板と貼り合わせる際のプロセスマージンは確保しつつ、シリコン基板との熱膨張係数の差が小さい。そのため、シリコン基板との熱膨張係数差に起因する残留歪の発生などの不良を有意に抑制することができる。
　また、α２００／３００が３．５５ｐｐｍ／℃～３．８５ｐｐｍ／℃であれば、シリコン基板との熱膨張係数の差が十分に小さくなるため、熱膨張係数の差に起因する不良をより抑制することができる。
　ここで、２００℃～３００℃の平均熱膨張係数α２００／３００とは、ＪＩＳ　Ｒ３１０２（１９９５年）で規定されている方法で測定した、熱膨張係数を測定する温度範囲が２００℃～３００℃である平均熱膨張係数である。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、２００℃～３００℃での平均熱膨張係数α２００／３００を５０℃～１００℃での平均熱膨張係数α５０／１００で除した値α２００／３００／α５０／１００が１．１０～１．３０であることが好ましい。α２００／３００／α５０／１００が１．１０～１．３０であれば、シリコン基板との熱膨張係数の差が小さいため、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程で、シリコン基板に発生する残留歪が小さい。α２００／３００／α５０／１００は、１．１８～１．２９が好ましく、１．２０～１．２８がより好ましく、１．２４～１．２７が特に好ましい。また、α２００／３００／α５０／１００は、１．１６～１．２０未満であっても良い。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、コンパクションが０．１～１００ｐｐｍである。コンパクションは、０．５ｐｐｍ以上であってもよく、１ｐｐｍ以上であってもよく、１０ｐｐｍ以上であってもよい。また、コンパクションは、８０ｐｐｍ以下が好ましく、６０ｐｐｍ以下がより好ましく、５０ｐｐｍ以下がさらに好ましく、４０ｐｐｍ以下が特に好ましい。
　コンパクションは、ガラス転移温度より低い温度領域における熱処理下での熱収縮を示す指標である。後述する徐冷工程の速度を抑えることにより、低いコンパクションが得られる。コンパクションが上記範囲であれば、熱処理に起因するパターンずれを抑制することが可能である。
　上記コンパクションとは、加熱処理の際にガラス構造の緩和によって発生するガラス熱収縮率である。本発明において、コンパクションとは、ガラス基板の表面に所定の間隔で圧痕を２箇所打ち、その後、ガラス基板を室温から１００℃／時間で６００℃まで加熱、昇温し、６００℃にて８０分間保持した後、１００℃／時間で室温まで冷却した場合の、圧痕間隔距離の収縮率（ｐｐｍ）を意味するものとする。
　本発明におけるコンパクションは、下記方法で測定することができる。
　ガラス基板の表面を研磨加工して１００ｍｍ×２０ｍｍの試料を得る。該試料の表面に点状の圧痕を長辺方向に２箇所、間隔Ａ（Ａ＝９５ｍｍ）で打つ。
　次に該試料を室温から６００℃まで昇温速度１００℃／時（＝１．６℃／分）で加熱し、６００℃で８０分間保持した後、降温速度１００℃／時で室温まで冷却する。そして、再度、圧痕間距離を測定し、その距離をＢとする。このようにして得たＡ、Ｂから下記式を用いてコンパクションを算出する。なお、Ａ、Ｂは光学顕微鏡を用いて測定する。
コンパクション［ｐｐｍ］＝（Ａ－Ｂ）／Ａ×１０６
　本発明の一実施形態のガラス基板は、ＢＨＦ処理時のヘイズ（以下、ＢＨＦヘイズとも記す）が４０％以下が好ましい。ヘイズは、３５％以下が好ましく、３０％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２０％以下が特に好ましい。
　ヘイズは、ガラス基板の透明性に関する指標である。ヘイズが上記範囲であれば、薬液処理において、ガラス基板の白濁化を抑制され、光の透過率が確保できることになる。
　本発明におけるＢＨＦヘイズとは、５０質量％フッ酸と４０質量％フッ化アンモニウム水溶液を１：９（体積比）で混合した液に２５℃で２０分浸漬した後、洗浄、乾燥したガラスについて、光を当てたとき、ガラスの曇りにより散乱される光の割合である。ヘイズ値は、スガ試験機社製ヘイズメーターにて測定することができる。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量を抑えたいわゆる無アルカリガラス基板であって、アルカリ金属酸化物の含有量が０％～０．１％が好ましい。ここで、アルカリ金属酸化物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏである。アルカリ金属酸化物の含有量が０．１％以下であれば、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程において、アルカリイオンがシリコン基板に拡散しにくい。アルカリ金属酸化物の含有量は、０．０５％以下がより好ましく、０．０３％以下がさらに好ましく、実質的に含まないことが特に好ましい。ここで、アルカリ金属酸化物を実質的に含まないとは、アルカリ金属酸化物を全く含まないこと、またはアルカリ金属酸化物を製造上不可避的に混入した不純物として含んでいてもよいことを意味する。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、下記の組成であることが好ましい。
　　　ＳｉＯ２　：５０％～７５％、
　　　Ａｌ２Ｏ３　：６％～１６％、
　　　Ｂ２Ｏ３　　：０％～１５％、
　　　ＭｇＯ　　：０％～１５％、
　　　ＣａＯ　　：０％～１３％、
　　　ＳｒＯ　　：０％～１１％、
　　　ＢａＯ　　：０％～９．５％
　ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量が５０％以上であれば、耐熱性、化学的耐久性、耐候性が良好となる。ＳｉＯ２の含有量が７５％以下であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。ＳｉＯ２の含有量は、６０％以上が好ましく、６５％以上がより好ましい。またＳｉＯ２の含有量は、７０％以下が好ましく、６８％以下がより好ましく、６７％以下が特に好ましい。
　Ａｌ２Ｏ３の含有量が６％以上であれば、耐候性、耐熱性、化学的耐久性が良好となり、ヤング率が高くなる。また、歪点が高くなるため、コンパクション値を低減できる。Ａｌ２Ｏ３の含有量が１６％以下であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となり、失透しにくくなる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、８％以上が好ましく、１１％以上がより好ましく、１２％以上が特に好ましい。またＡｌ２Ｏ３の含有量は１４％以下が好ましく、１３．５％以下がより好ましい。
　Ｂ２Ｏ３は必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となり、失透しにくくなる。Ｂ２Ｏ３の含有量が１５％以下であれば、ガラス転移温度を高くすることができ、ヤング率が高くなる。Ｂ２Ｏ３の含有量は、３％以上がより好ましく、４％以上が特に好ましい。また、コンパクション値が大きくなりすぎるのを抑制する観点で、Ｂ２Ｏ３の含有量は１２％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、６％以下が特に好ましい。
　ＭｇＯは必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となり、耐候性が向上し、ヤング率が高くなる。ＭｇＯの含有量が、１５％以下であれば、失透しにくくなる。ＭｇＯの含有量は、４％以上が好ましく、６％以上がより好ましい。また、ＭｇＯの含有量は、１０％以下が好ましく、９．５％以下がより好ましく、９％以下がさらに好ましい。
　ＣａＯは必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となり、耐候性が向上する。ＣａＯの含有量が１３％以下であれば、失透しにくくなる。ＣａＯの含有量は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、４％以上が特に好ましい。また、ＣａＯの含有量は、１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下が特に好ましい。
　ＳｒＯは必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となり、耐候性が向上する。ＳｒＯの含有量が１１％以下であれば、失透しにくくなる。ＳｒＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましい。また、ＳｒＯの含有量は、８％以下が好ましく、６％以下がより好ましく、３％以下がより好ましい。
　ＢａＯは必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となり、耐候性が向上する。ＢａＯの含有量が９．５％以下であれば、失透しにくくなる。ＢａＯの含有量は、３％以下が好ましく、２％以下がより好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が、５％以上が好ましい。ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が５％以上であれば、失透しにくくなる。ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量は６％以上が好ましく、７％以上がより好ましく、７．５％以上がより好ましい。また、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量は、１５％以下であってもよく、１０％以下であってもよく、９％以下であってもよい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、（Ａｌ２Ｏ３の含有量）≧（ＭｇＯの含有量）が好ましい。（Ａｌ２Ｏ３の含有量）≧（ＭｇＯの含有量）であれば、ガラス基板の平均熱膨張係数をシリコン基板の平均熱膨張係数に合わせやすく、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程で、シリコン基板に発生する残留歪が小さい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、失透粘性（ηＴＬ）が、１０３．８ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。失透粘性が１０３．８ｄＰａ・ｓ以上であれば、安定して成形をすることができる。失透粘性は１０３．９ｄＰａ・ｓ以上がより好ましく、１０４．０２ｄＰａ・ｓ以上がさらに好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、例えば画像や映像の表示用デバイスの基板として用いる場合に可視光を吸収しにくくするためには、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が、０．０１％以下が好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、０．００６％以下がより好ましく、０．００４％以下がさらに好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、熱伝導率を高くし、溶融性を良好とするためには、Ｆｅ２Ｏ３を、０．００１％を超えて０．０４％以下含有することが好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が０．００１％を超えていれば、ガラス基板の熱伝導率を高くし、溶融性を良好とすることができる。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が０．０４％以下であれば、可視光の吸収が強くなり過ぎない。
　Ｆｅ２Ｏ３の含有量は０．００１５％以上がより好ましく、０．００２％以上がさらに好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は０．０３５％以下がより好ましく、０．０３％以下がさらに好ましく、０．０２５％以下が特に好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、清澄剤として、例えば、ＳｎＯ２、ＳＯ３、Ｃｌ、およびＦなどを含有させてもよい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、耐候性、溶解性、失透性、紫外線遮蔽、赤外線遮蔽、紫外線透過、赤外線透過等の改善のために、例えば、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３、Ｐ２Ｏ５、Ｇａ２Ｏ３、Ｉ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ５、Ｇｅ２Ｏ５等を含有させてもよい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラスの化学的耐久性向上のため、ガラス中にＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２を合量で２％以下含有させてもよく、好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下で含有させる。これらのうちＹ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３およびＴｉＯ２は、ガラスのヤング率向上にも寄与する。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、環境負荷を考慮すると、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３を実質的に含有しないことが好ましい。また、安定してフロート成形することを考慮すると、ＺｎＯを実質的に含有しないことが好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、１００℃～２００℃での平均熱膨張係数α１００／２００は３．１３ｐｐｍ／℃～３．６３ｐｐｍ／℃が好ましく、３．２３ｐｐｍ／℃～３．５３ｐｐｍ／℃がより好ましい。α１００／２００が上記範囲であれば、シリコン基板との熱膨張係数の差が小さいため、プロセスマージンは確保しつつ、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程で、シリコン基板に発生する残留歪を小さくすることができる。
　α１００／２００は３．３３ｐｐｍ／℃以上が好ましく、３．３４ｐｐｍ／℃以上がより好ましく、３．３５ｐｐｍ／℃以上が特に好ましい。また、α１００／２００は３．４４ｐｐｍ／℃が好ましく、３．４３ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、３．４１ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましく、３．３８ｐｐｍ／℃以下が特に好ましい。
　ここで、１００℃～２００℃の平均熱膨張係数α１００／２００とは、ＪＩＳ　Ｒ３１０２（１９９５年）で規定されている方法で測定した、熱膨張係数を測定する温度範囲が１００℃～２００℃である平均熱膨張係数である。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、ヤング率が、６０ＧＰａ以上が好ましい。ヤング率が６０ＧＰａ以上であれば、ガラス基板を製造する際の徐冷工程において発生するガラス基板の反りや割れを抑制することができる。また、シリコン基板や周辺部材等との接触による破損を抑制することができる。ヤング率は６５ＧＰａ以上がより好ましく、７０ＧＰａ以上がさらに好ましく、８０ＧＰａ以上が特に好ましい。
　また、ヤング率は、１００ＧＰａ以下が好ましい。ヤング率が１００ＧＰａ以下であれば、ガラスが脆くなる事を抑制し、ガラス基板の切削、ダイシング時の欠けを抑えることができる。ヤング率は９０ＧＰａ以下がより好ましく、８７ＧＰａ以下がさらに好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、厚さが、１．０ｍｍ以下が好ましい。厚さが１．０ｍｍ以下であれば、ディスプレイデバイスを薄型にすることができる。厚さは、０．８ｍｍ以下がより好ましく、０．７ｍｍ以下がさらに好ましく、０．５ｍｍ以下が特に好ましい。
　また、ガラス基板の厚さは、０．０５ｍｍ以上が好ましい。厚さが０．０５ｍｍ以上であれば、シリコン基板や周辺部材等との接触による破損やハンドリングの際の破壊を抑制することができる。また、ガラス基板の自重たわみを抑えることができる。厚さは、０．１ｍｍ以上がより好ましく、０．３ｍｍ以上がさらに好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、一の主表面の面積が、０．０３ｍ２以上が好ましい。面積が０．０３ｍ２以上であれば、大面積のシリコン基板を用いることができ、一枚の積層基板から多数のディスプレイデバイスを製造することができる。面積は０．０４ｍ２以上がより好ましく、０．０５ｍ２以上がさらに好ましい。
　また、本発明の一実施形態のガラス基板は、｜Δα５０／１００｜、｜Δα１００／２００｜、および｜Δα２００／３００｜が０．１６ｐｐｍ／℃以下であるため、面積が０．０３ｍ２以上であってもシリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程で、シリコン基板に発生する残留歪が小さい。面積は、０．１ｍ２以下が好ましい。面積が０．１ｍ２以下であればガラス基板の取り扱いが容易になり、シリコン基板や周辺部材等との接触による破損を抑制することができる。面積は、０．０８ｍ２以下がより好ましく、０．０６ｍ２以下がさらに好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、密度が２．６０ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が２．６０ｇ／ｃｍ３以下であれば、ガラス基板が軽量である。また、ガラス基板の自重によるたわみを低減する事ができる。密度は２．５５ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、２．５０ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましく、２．４８ｇ／ｃｍ３以下が特に好ましい。
　また、密度は、２．２０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。密度が２．２０ｇ／ｃｍ３以上であれば、ガラスのビッカース硬度が高くなり、ガラス表面に傷をつき難くすることができる。密度は２．３０ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、２．４０ｇ／ｃｍ３以上がさらに好ましく、２．４５ｇ／ｃｍ３以上が特に好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラス基板に含まれる欠点の密度が１個／ｃｍ２以下が好ましい。ガラス基板に含まれる欠点とは、ガラス基板の表面や内部に存在する泡、キズ、白金等の金属異物、および未溶融原料などであり、大きさが１ｍｍ以下、０．５μｍ以上のものを指す。欠点が１ｍｍより大きければ、目視で容易に判別でき、欠点を有する基板の除外は容易である。欠点が０．５μｍより小さければ、欠点が十分に小さいため、超高精細ディスプレイの基板として適用した場合でも素子の特性に影響を及ぼす恐れが少ない。液晶表示装置や、特にボトムエミッションのＯＬＥＤ表示装置の場合は、ガラス基板側から視認するため、高品質の欠点管理が求められる。欠点の密度は０．１個／ｃｍ２以下がより好ましく、０．０１個／ｃｍ２以下がさらに好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板の形状は特に限定されず、円形であっても楕円形であっても矩形であってもよい。貼り合わせるシリコン基板の形に合わせるために、ガラス基板の端にノッチやオリフラがあってもよい。ガラス基板が円形の場合、ガラス基板の外周の一部が直線であってもよい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、歪点が、６５０℃以上が好ましい。歪点が６５０℃以上であれば、熱処理工程でガラス基板の寸法変化を少なく抑えることができる。歪点は７００℃以上が好ましく、７２０℃以上がより好ましく、７４０℃以上がさらに好ましい。
　本発明の一態様の無アルカリガラスは、低熱収縮率性を向上させるための製造方法を取り入れることができる。具体的には、等価冷却速度ｑｅｑを４００℃／分以下とすることが好ましい。ここで、等価冷却速度の定義ならびに評価方法は以下のとおりである。
　１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．３ｍｍ～２．０ｍｍの直方体に加工したガラスを、赤外線加熱式電気炉を用い、歪点＋１７０℃にて５分間保持し、その後、ガラスを室温（２５℃）まで冷却する。このとき、冷却速度を１℃／分から１０００℃／分の範囲で振った複数のガラスサンプルを作成する。
　島津デバイス社製ＫＰＲ２０００を用いて、複数のガラスサンプルのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率ｎdを、Ｖブロック法により測定する。
　得られたｎdを、前記冷却速度の対数に対してプロットすることにより、前記冷却速度に対するｎdの検量線を得る。
　次に、実際に生産ラインにて溶解、成形、冷却等の工程を経て製造されたガラスのｎdを、上記測定方法により測定した。得られたｎdに対応する対応冷却速度（本実施形態において等価冷却速度という）を、前記検量線より求めた。
　等価冷却速度は、４００℃／分以下が好ましい。より好ましくは３５０℃／分以下、さらに好ましくは１００℃／分以下である。一方、等価冷却速度が小さすぎる場合、ガラス基板の生産性が低下するため、０．１℃／分以上が好ましい。１℃／分以上がより好ましく、１０℃／分以上がさらに好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ２とも記す）が、１８００℃以下が好ましい。Ｔ２は、１７５０℃以下がより好ましく、１７００℃以下がさらに好ましく、１６５０℃以下が特に好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４とも記す）が、１３５０℃以下が好ましい。Ｔ４は、１３００℃以下がより好ましく、１２９５℃以下がさらに好ましく、１２９０℃以下が特に好ましい。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、Ｔ４は１１００℃以上である。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、失透温度が、１３２５℃以下が好ましい。１３２０℃以下がより好ましく、１３１０℃以下がさらに好ましく、１２９５℃以下が特に好ましい。ガラス失透温度とは、白金製の皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラスの内部に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との平均値である。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、
　０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）－０．０１７３×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３７７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０７７１×（ＭｇＯの含有量）＋０．１５４３×（ＣａＯの含有量）＋０．１８０８×（ＳｒＯの含有量）＋０．２０８２×（ＢａＯの含有量）＋０．０３４４×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が２．７０～３．２０、
　０．０１８１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０００４×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３８７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０９１３×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６２１×（ＣａＯの含有量）＋０．１９００×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１８０×（ＢａＯの含有量）＋０．０３９１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が３．１３～３．６３、
　０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０１９５×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３２３×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．１０１５×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６８６×（ＣａＯの含有量）＋０．１９９０×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１７９×（ＢａＯの含有量）＋０．０３１２×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が３．４５～３．９５、および
　０．０１１１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０２５０×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．００７８×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０１４４×（ＭｇＯの含有量）＋０．００５３×（ＣａＯの含有量）＋０．００５２×（ＳｒＯの含有量）＋０．００１３×（ＢａＯの含有量）－０．００４１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が１．１０～１．３０を満たすことが好ましい。
　ここで、ＳｉＯ２の含有量、Ａｌ２Ｏ３の含有量、Ｂ２Ｏ３の含有量、ＭｇＯの含有量、ＣａＯの含有量、ＳｒＯの含有量、およびＢａＯの含有量は、得られたガラスに含有される各成分の含有量、ｑｅｑは等価冷却速度である。
　これらを満たせば、プロセスマージンは確保しつつ、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程で、シリコン基板に発生する残留歪を小さくしやすい。
　０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）－０．０１７３×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３７７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０７７１×（ＭｇＯの含有量）＋０．１５４３×（ＣａＯの含有量）＋０．１８０８×（ＳｒＯの含有量）＋０．２０８２×（ＢａＯの含有量）＋０．０３４４×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、２．８０以上が好ましく、２．９０以上がより好ましく、２．９１以上がさらに好ましく、２．９２以上が特に好ましい。
　また、０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）－０．０１７３×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３７７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０７７１×（ＭｇＯの含有量）＋０．１５４３×（ＣａＯの含有量）＋０．１８０８×（ＳｒＯの含有量）＋０．２０８２×（ＢａＯの含有量）＋０．０３４４×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、３．１０以下が好ましく、３．００以下がより好ましく、２．９６以下がさらに好ましく、２．９４以下が特に好ましい。
　０．０１８１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０００４×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３８７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０９１３×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６２１×（ＣａＯの含有量）＋０．１９００×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１８０×（ＢａＯの含有量）＋０．０３９１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、３．２３以上が好ましく、３．３３以上がより好ましく、３．３４以上がさらに好ましく、３．３５以上が特に好ましい。
　また、０．０１８１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０００４×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３８７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０９１３×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６２１×（ＣａＯの含有量）＋０．１９００×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１８０×（ＢａＯの含有量）＋０．０３９１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、３．５３以下が好ましく、３．４３以下がより好ましく、３．４１以下がさらに好ましく、３．３８以下が特に好ましい。
　０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０１９５×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３２３×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．１０１５×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６８６×（ＣａＯの含有量）＋０．１９９０×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１７９×（ＢａＯの含有量）＋０．０３１２×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、３．５５以上が好ましく、３．６５以上がより好ましく、３．６６以上がさらに好ましく、３．６８以上が特に好ましい。
　また、０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０１９５×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３２３×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．１０１５×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６８６×（ＣａＯの含有量）＋０．１９９０×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１７９×（ＢａＯの含有量）＋０．０３１２×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、３．８５以下が好ましく、３．７３以下がより好ましく、３．６５以下がさらに好ましく、３．７１以下が特に好ましい。
　さらに、０．０１１１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０２５０×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．００７８×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０１４４×（ＭｇＯの含有量）＋０．００５３×（ＣａＯの含有量）＋０．００５２×（ＳｒＯの含有量）＋０．００１３×（ＢａＯの含有量）－０．００４１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、１．２０以上がより好ましい。
　また、０．０１１１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０２５０×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．００７８×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０１４４×（ＭｇＯの含有量）＋０．００５３×（ＣａＯの含有量）＋０．００５２×（ＳｒＯの含有量）＋０．００１３×（ＢａＯの含有量）－０．００４１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）は、１．２７以下がより好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、厚さ０．５ｍｍのガラス基板における、波長３００ｎｍの光の透過率は５５％以上が好ましく、６０％以上がより好ましく、７０％以上がさらに好ましく、７５％以上が特に好ましい。波長３００ｎｍの透過率が高いと、ガラス面を通しての紫外線の照射による接合層の剥離や、液晶ディスプレイの場合の配向膜のアライメントを効率的に行うことが出来る。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、フッ酸水溶液（ＨＦ）に対する重量減少量（以下、ＨＦ重量減少量とも記す）が０．０５（ｍｇ／ｃｍ２）／分以上、０．２０（ｍｇ／ｃｍ２）／分以下が好ましい。ここで、ＨＦ重量減少量とは、ガラス基板を２５℃、５質量％フッ酸水溶液に浸漬した際の、単位面積および単位時間当たりの減少量（（ｍｇ／ｃｍ２）／分）である。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、シリコン基板と貼り合わせた後、そのままデバイスの一部として組み込まれる場合がある。例えば、ガラス基板は、ディスプレイ基板としてデバイスの中に組み込まれる。このような場合、デバイスを小型化するために、ガラス基板をスリミングすることが好ましい。そのため、本発明の一実施形態のガラス基板は、スリミングレートが高い方が好ましい。ガラス基板のスリミングレートの指標として、ＨＦ重量減少量を用いることができる。
　ＨＦ重量減少量が０．０５（ｍｇ／ｃｍ２）／分以上であれば、スリミング工程の生産性が良好になり好ましい。ＨＦ重量減少量が０．２０（ｍｇ／ｃｍ２）／分以下であれば、スリミング工程でガラス基板に生じる、エッチング深さが不均一となってガラス基板表面の平滑性が損なわれるなどの不良を防止できるため好ましい。
　ＨＦ重量減少量は、０．０７（ｍｇ／ｃｍ２）／分以上がより好ましく、０．０９（ｍｇ／ｃｍ２）／分以上がさらに好ましく、０．１１（ｍｇ／ｃｍ２）／分以上が特に好ましい。また、ＨＦ重量減少量は、０．１８（ｍｇ／ｃｍ２）／分以下がより好ましく、０．１６（ｍｇ／ｃｍ２）／分以下がさらに好ましく、０．１４（ｍｇ／ｃｍ２）／分以下が特に好ましい。
　本発明の一実施形態のガラス基板は、光弾性定数が３３ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下が好ましく、３２ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下がより好ましく、３１ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下がさらに好ましく、３０ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下が特に好ましく、２９ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下が最も好ましい。光弾性定数が３３ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下であれば、表示装置の画質不良が起きにくい。
　本発明の一実施形態の積層基板は、上記ガラス基板と、シリコン基板とが積層されて形成される。シリコン基板とガラス基板との熱膨張係数の差が小さいため、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程で、シリコン基板に発生する残留歪が小さい。また、積層基板は、例えば樹脂を間に挟んで、ガラス基板とシリコン基板を貼り合わせることで得られる。
　このとき、樹脂の厚さや樹脂の熱膨張係数、貼り合わせ時の熱処理温度などが積層基板全体の反りに影響し得る。本発明の一実施形態の積層基板は、上述したような本発明の一実施形態のガラス基板のように熱膨張係数をコントロールすることで積層基板全体の反りを低減できるため、樹脂の厚さや樹脂の熱膨張係数、貼り合わせ時の熱処理温度などのプロセスマージンを広げることができる。本発明の一実施形態の積層基板には、上述した本発明の一実施形態のガラス基板を適用できる。
　次に、本発明の一実施形態のガラス基板の製造方法について説明する。
　本発明の一実施形態のガラス基板を製造する場合、ガラス原料を加熱して溶融ガラスを得る溶解工程、溶融ガラスから泡を除く清澄工程、溶融ガラスを板状にしてガラスリボンを得る成形工程、およびガラスリボンを室温状態まで徐冷する徐冷工程を経る。
　溶解工程は、得られるガラス板の組成となるように原料を調製し、原料を溶解炉に連続的に投入し、好ましくは１４５０℃～１６５０℃程度に加熱して溶融ガラスを得る。
　原料には酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、塩化物などのハロゲン化物なども使用できる。溶解や清澄工程で溶融ガラスが白金と接触する工程がある場合、微小な白金粒子が溶融ガラス中に溶出し、得られるガラス板中に異物として混入してしまう場合があるが、硝酸塩原料の使用はこの白金異物の溶出を防止する効果がある。
　硝酸塩としては、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウムなどを使用できる。硝酸ストロンチウムを使用することがより好ましい。原料粒度も溶け残りが生じない程度の数百ミクロンの大きな粒径の原料から、原料搬送時の飛散が生じない、二次粒子として凝集しない程度の数ミクロン程度の小さな粒径の原料まで適宜使用できる。造粒体の使用も可能である。原料の飛散を防ぐために原料含水量も適宜調整可能である。β－ＯＨ、Ｆｅの酸化還元度またはレドックス［Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）］などの溶解条件も適宜調整、使用できる。
　次に、清澄工程は、上記溶解工程で得られた溶融ガラスから泡を除く工程である。清澄工程としては、減圧による脱泡法を適用してもよい。また、本発明におけるガラス基板は、清澄剤としてＳＯ３やＳｎＯ２を用いることができる。ＳＯ３源としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素の硫酸塩が好ましく、アルカリ土類金属の硫酸塩がより好ましく、中でも、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＳｒＳＯ４、およびＢａＳＯ４が、泡を大きくする作用が著しく、特に好ましい。
　減圧による脱泡法における清澄剤としてはＣｌやＦなどのハロゲンを使用するのが好ましい。Ｃｌ源としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素の塩化物が好ましく、アルカリ土類金属の塩化物がより好ましく、中でも、ＳｒＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、およびＢａＣｌ２・２Ｈ２Ｏが、泡を大きくする作用が著しく、かつ潮解性が小さいため、特に好ましい。Ｆ源としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれた少なくとも１種の元素のフッ化物が好ましく、アルカリ土類金属のフッ化物がより好ましく、中でも、ＣａＦ２がガラス原料の溶解性を大きくする作用が著しく、より好ましい。
　次に、成形工程は、上記清澄工程で泡を除いた溶融ガラスを板状にしてガラスリボンを得る工程である。成形工程としては、溶融ガラスを溶融金属上に流して板状にしてガラスリボンを得るフロート法が適用される。
　次に、徐冷工程は、上記成形工程で得られたガラスリボンを室温状態まで徐冷する工程である。徐冷工程としては、ガラスリボンを、粘度が１０１３ｄＰａ・ｓとなる温度から１０１４．５ｄＰａ・ｓとなる温度になるまでの平均冷却速度がＲとなるように室温状態まで徐冷する。徐冷したガラスリボンを切断後、ガラス基板を得る。
　本発明の一実施形態のガラス基板の製造方法では、得られるガラス基板の組成は、酸化物基準のモル百分率表示で、下記の組成である。
　　　ＳｉＯ２　　：５０％～７５％、
　　　Ａｌ２Ｏ３　：６％～１６％、
　　　Ｂ２Ｏ３　　：０％～１５％、
　　　ＭｇＯ　　：０％～１５％、
　　　ＣａＯ　　：０％～１３％、
　　　ＳｒＯ　　：０％～１１％、
　　　ＢａＯ　　：０％～９．５％
　また、本発明の一実施形態のガラス基板の製造方法では、得られるガラス基板の組成と、徐冷工程におけるガラスリボンの粘度が１０１３ｄＰａ・ｓとなる温度から１０１４．５ｄＰａ・ｓとなる温度になるまでの平均冷却速度Ｒ（℃／分）が、次の条件（１）～条件（４）を満たす。
　条件（１）：
０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）－０．０１７３×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３７７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０７７１×（ＭｇＯの含有量）＋０．１５４３×（ＣａＯの含有量）＋０．１８０８×（ＳｒＯの含有量）＋０．２０８２×（ＢａＯの含有量）＋０．０３４４×ｌｏｇ１０Ｒが２．７０～３．２０
　条件（２）：
０．０１８１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０００４×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３８７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０９１３×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６２１×（ＣａＯの含有量）＋０．１９００×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１８０×（ＢａＯの含有量）＋０．０３９１×ｌｏｇ１０Ｒが３．１３～３．６３
　条件（３）：
０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０１９５×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３２３×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．１０１５×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６８６×（ＣａＯの含有量）＋０．１９９０×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１７９×（ＢａＯの含有量）＋０．０３１２×ｌｏｇ１０Ｒが３．４５～３．９５
　条件（４）
０．０１１１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０２５０×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．００７８×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０１４４×（ＭｇＯの含有量）＋０．００５３×（ＣａＯの含有量）＋０．００５２×（ＳｒＯの含有量）＋０．００１３×（ＢａＯの含有量）－０．００４１×ｌｏｇ１０Ｒが１．１０～１．３０
　好ましくは、次の条件（１）～条件（４）を満たす。
　条件（１）：
０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）－０．０１７３×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３７７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０７７１×（ＭｇＯの含有量）＋０．１５４３×（ＣａＯの含有量）＋０．１８０８×（ＳｒＯの含有量）＋０．２０８２×（ＢａＯの含有量）＋０．０３４４×ｌｏｇ１０Ｒが２．８０～３．１０
　条件（２）：
０．０１８１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０００４×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３８７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０９１３×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６２１×（ＣａＯの含有量）＋０．１９００×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１８０×（ＢａＯの含有量）＋０．０３９１×ｌｏｇ１０Ｒが３．２３～３．５３
　条件（３）：
０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０１９５×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３２３×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．１０１５×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６８６×（ＣａＯの含有量）＋０．１９９０×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１７９×（ＢａＯの含有量）＋０．０３１２×ｌｏｇ１０Ｒが３．５５～３．８５
　条件（４）
０．０１１１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０２５０×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．００７８×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０１４４×（ＭｇＯの含有量）＋０．００５３×（ＣａＯの含有量）＋０．００５２×（ＳｒＯの含有量）＋０．００１３×（ＢａＯの含有量）－０．００４１×ｌｏｇ１０Ｒが１．２４～１．２７
　ここで、ＳｉＯ２の含有量、Ａｌ２Ｏ３の含有量、Ｂ２Ｏ３の含有量、ＭｇＯの含有量、ＣａＯの含有量、ＳｒＯの含有量、およびＢａＯの含有量は、得られたガラスに含有される各成分の含有量である。条件（１）～条件（４）を満たすことで、熱処理工程でシリコン基板に発生する残留歪を小さくすることができるガラス基板を製造することができる。
　本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良等は本発明に含まれる。
　例えば、本発明の一実施形態のガラス基板を製造する場合、成形工程で、フュージョン法やプレス成形法などを適用して溶融ガラスを板状にしてもよい。
　また、本発明の一実施形態のガラス基板を製造する場合、白金坩堝を用いてもよい。白金坩堝を用いた場合、溶解工程は、得られるガラス基板の組成となるように原料を調製し、原料を入れた白金坩堝を電気炉に投入し、好ましくは１４５０℃～１６５０℃程度に加熱して白金スターラーを挿入し１時間～３時間撹拌し溶融ガラスを得る。
　成形工程は、溶融ガラスを例えばカーボン板上に流し出し板状にする。徐冷工程は、板状のガラスを室温状態まで徐冷し、切断後、ガラス基板を得る。
　また、切断して得られたガラス基板を、例えばＴｇ＋５０℃程度となるように加熱した後、室温状態まで徐冷してもよい。このようにすることで、等価冷却速度ｑｅｑを調節することができる。
　以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。
　表１に示すガラス組成（目標組成）となるように、珪砂等の各種のガラス原料を調合した。原料を白金坩堝に入れ、電気炉中にて１５５０℃～１６５０℃の温度で３時間加熱して溶融し、溶融ガラスとした。溶融にあたっては、白金坩堝に白金スターラーを挿入して１時間攪拌し、ガラスの均質化を行った。溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形後、板状のガラスをＴｇ＋５０℃程度の温度の電気炉に入れ、冷却速度Ｒ（℃／分）で電気炉を降温させ、ガラスが室温になるまで冷却した。
　得られたガラスについて、下記式（１）～（４）から求められる値、平均熱膨張係数（ｐｐｍ／℃）、コンパクション（ｐｐｍ）、ＢＨＦヘイズ（％）、ヤング率（ＧＰａ）、密度（ｇ／ｃｍ３）、歪点（℃）、透過率（％）、Ｔ２（℃）、Ｔ４（℃）、失透温度（℃）、失透粘性ｌｏｇ１０ηＴＬ（ｄＰａ・ｓｅｃ）、光弾性定数［ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）］を評価した。７つの例について得られた結果を表１に示す。表１には、α２００／３００／α５０／１００、｜Δα５０／１００｜、｜Δα１００／２００｜、｜Δα２００／３００｜、平均冷却速度（℃／ｍｉｎ）も示す。
　式（１）：
０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）－０．０１７３×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３７７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０７７１×（ＭｇＯの含有量）＋０．１５４３×（ＣａＯの含有量）＋０．１８０８×（ＳｒＯの含有量）＋０．２０８２×（ＢａＯの含有量）＋０．０３４４×ｌｏｇ１０ｑｅｑが２．７０～３．２０
　式（２）：
０．０１８１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０００４×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３８７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０９１３×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６２１×（ＣａＯの含有量）＋０．１９００×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１８０×（ＢａＯの含有量）＋０．０３９１×ｌｏｇ１０ｑｅｑが３．１３～３．６３
　式（３）：
０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０１９５×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３２３×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．１０１５×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６８６×（ＣａＯの含有量）＋０．１９９０×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１７９×（ＢａＯの含有量）＋０．０３１２×ｌｏｇ１０ｑｅｑが３．４５～３．９５
　式（４）
０．０１１１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０２５０×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．００７８×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０１４４×（ＭｇＯの含有量）＋０．００５３×（ＣａＯの含有量）＋０．００５２×（ＳｒＯの含有量）＋０．００１３×（ＢａＯの含有量）－０．００４１×ｌｏｇ１０ｑｅｑが１．１０～１．３０
　なお、表中のかっこ書きした値は、計算値である。
　以下に各物性の測定方法を示す。
　（平均熱膨張係数）
　ＪＩＳ　Ｒ３１０２（１９９５年）に規定されている方法に従い、示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて測定した。α５０／１００は測定温度範囲が５０℃～１００℃、α１００／２００は１００℃～２００℃、およびα２００／３００は２００℃～３００℃である。
　（シリコン基板の平均熱膨張係数）
　表２に単結晶シリコンであるシリコン基板（信越化学工業製）の平均熱膨張係数を示す。シリコン基板のαＳｉ５０／１００は２．９４、αＳｉ１００／２００は３．３７ｐｐｍ／℃、αＳｉ２００／３００は３．６９、αＳｉ２００／３００／αＳｉ５０／１００は１．２５であった。シリコン基板の平均熱膨張係数は、典型的には表２に示す値である。
　（コンパクション）
　上述したように、試料の圧痕間距離の測定に基づき算出した。
　（ＢＨＦヘイズ）
　上述したように、５０％フッ酸と４０％フッ化アンモニウム水溶液の混合した液への浸漬後、スガ試験機社製ヘイズメーターを用いて測定した。
　（ＨＦ重量減少率）
　上述したように、２５℃、５質量％のフッ酸水溶液中にガラスを４０ｍｍ角に鏡面研磨加工したガラスを２０分間浸漬し、浸漬前後に測定したガラスの重量から重量減少量を求めた。２０分間での重量減少量を１分間当りに換算することによって、単位面積および単位時間当たりの減少量（（ｍｇ／ｃｍ２）／分）を求めた。
　（ヤング率）
　厚さ０．５ｍｍ～１０ｍｍのガラスについて、超音波パルス法により測定した。
　（密度）
　泡を含まない約２０ｇのガラス塊を、アルキメデス法によって測定した。
　（歪点）
　ＪＩＳ　Ｒ３１０３－２（２００１年）に規定されている方法に従い測定した。
　（透過率）
　厚さ０．５ｍｍのガラス基板について、波長３００ｎｍの光の透過率（％）を可視紫外分光光度計を用いて測定した。
　（Ｔ２）
　回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０２ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ２（℃）を測定した。
　（Ｔ４）
　回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０４ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ４（℃）を測定した。
　（失透温度）
　失透温度は、粉砕されたガラス粒子を白金製皿に入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラスの表面または内部に結晶が析出する最高温度とガラスの表面または内部に結晶が析出しない最低温度との平均値とした。
　（失透粘性）
　ガラスの失透粘性（ガラスの失透温度におけるガラス粘度）は、回転粘度計を用いて、高温（１０００℃～１６００℃）における溶融ガラスのガラス粘度を測定した結果から、フルチャーの式の係数を求め、該係数を用いたフルチャーの式により求めた。
　（光弾性定数）
　円板圧縮法（「円板圧縮法による化学強化用ガラスの光弾性定数の測定」、横田良助、窯業協会誌、８７［１０］、１９７９年、ｐ．５１９－５２２）により測定した。
　表１中の例１～３は実施例であり、例４～７は比較例である。例１～３の無アルカリガラス基板は、コンパクションが１００ｐｐｍ以下であるため、パターンずれが起きにくい。また、｜Δα５０／１００｜、｜Δα１００／２００｜、および｜Δα２００／３００｜が０．１６ｐｐｍ／℃以下であるため、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程において、シリコン基板に発生する残留歪が小さくなりやすい。
　例４、５、７のガラス基板は、コンパクションが本願発明の一実施形態のガラス基板に関する範囲を逸脱する。そのため、パターンずれが起きやすい。また、例４～７のガラス基板は、｜Δα５０／１００｜、｜Δα１００／２００｜、および｜Δα２００／３００｜が本願発明の一実施形態のガラス基板に関する範囲を逸脱する。そのため、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程において、シリコン基板に発生する残留歪が大きくなりやすい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　本出願は、２０１６年８月５日出願の日本特許出願、特願２０１６－１５４６８２に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
　本発明の一態様によれば、小型で高精細の表示装置を製造するのに適したガラス基板を提供することが可能である。また、そのようなガラス基板を用いた半導体装置、表示装置をも提供される。
　本発明の一態様によれば、高精細の表示装置として、透明画像表示素子または反射型表示素子を備えた表示装置を製造するのに適したガラス基板を提供することが可能である。このような表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、透明液晶表示装置、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｏｎ　ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、例えばデジタルミラーデバイス）等が挙げられる。
　本発明の一態様によれば、その他の表示装置として、エレクトロルミネッセンスを用いた自発光型表示素子を備えた表示装置を製造するのに適したガラス基板を提供することが可能である。このような表示装置として、有機ＥＬ表示装置、無機ＥＬ表示装置、マイクロＬＥＤ等が挙げられる。
　さらに、本発明の一態様によれば、ヘッドマウントディスプレイやプロジェクタ等の表示装置を製造するのに適したガラス基板として提供することが可能である。
　また、本発明の一態様によれば、高精細の表示装置として、表示素子の素子面における画素密度（画像分解能）が１０００ｐｐｉ以上の表示素子を備えた表示装置を製造するのに適したガラス基板を提供することが可能である。
１０：シリコン基板
２０：接合層
３０：薄膜トランジスタ
４０：表示素子
５０：積層基板
５２：半導体装置
５４：表示装置

Claims (20)

  1. 　コンパクションが０．１～１００ｐｐｍであるガラス基板であり、
    　５０～１００℃における前記ガラス基板の平均熱膨張係数α５０／１００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα５０／１００｜、１００～２００℃における前記ガラス基板の平均熱膨張係数α１００／２００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα１００／２００｜、および２００～３００℃における前記ガラス基板の平均熱膨張係数α２００／３００と単結晶シリコンの平均熱膨張係数との差の絶対値｜Δα２００／３００｜が０．１６ｐｐｍ／℃以下であるガラス基板。
  2. 　５０℃～１００℃での平均熱膨張係数α５０／１００が２．７０ｐｐｍ／℃～３．２０ｐｐｍ／℃である請求項１に記載のガラス基板。
  3. 　２００℃～３００℃での平均熱膨張係数α２００／３００が３．４５ｐｐｍ／℃～３．９５ｐｐｍ／℃である請求項１に記載のガラス基板。
  4. 　２００℃～３００℃の平均熱膨張係数α２００／３００を５０℃～１００℃の平均熱膨張係数α５０／１００で除した値α２００／３００／α５０／１００が、１．１０～１．３０である請求項１に記載のガラス基板。
  5. 　ＢＨＦヘイズが４０％以下である請求項１に記載のガラス基板。
  6. 　２００℃～３００℃での平均熱膨張係数α２００／３００が３．５５ｐｐｍ／℃～３．８５ｐｐｍ／℃である請求項１に記載のガラス基板。
  7. 　酸化物基準のモル百分率表示で、下記の組成である請求項１から６のいずれか１項に記載のガラス基板。
    　　　ＳｉＯ２　：５０％～７５％、
    　　　Ａｌ２Ｏ３　：６％～１６％、
    　　　Ｂ２Ｏ３　　：０％～１５％、
    　　　ＭｇＯ　　：０％～１５％、
    　　　ＣａＯ　　：０％～１３％、
    　　　ＳｒＯ　　：０％～１１％、
    　　　ＢａＯ　　：０％～９．５％
  8. 　酸化物基準のモル百分率表示で、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が５％以上、かつ（Ａｌ２Ｏ３の含有量）≧（ＭｇＯの含有量）であり、失透粘性が１０３．８ｄＰａ・ｓ以上である請求項１から７のいずれか１項に記載のガラス基板。
  9. 　１００℃～２００℃での平均熱膨張係数α１００／２００が３．１３ｐｐｍ／℃～３．６３ｐｐｍ／℃である、請求項１から８のいずれか１項に記載のガラス基板。
  10. 　０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）－０．０１７３×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３７７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０７７１×（ＭｇＯの含有量）＋０．１５４３×（ＣａＯの含有量）＋０．１８０８×（ＳｒＯの含有量）＋０．２０８２×（ＢａＯの含有量）＋０．０３４４×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が２．７０～３．２０、
    　０．０１８１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０００４×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３８７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０９１３×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６２１×（ＣａＯの含有量）＋０．１９００×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１８０×（ＢａＯの含有量）＋０．０３９１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が３．１３～３．６３、
    　０．０１７７×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０１９５×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．０３２３×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．１０１５×（ＭｇＯの含有量）＋０．１６８６×（ＣａＯの含有量）＋０．１９９０×（ＳｒＯの含有量）＋０．２１７９×（ＢａＯの含有量）＋０．０３１２×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が３．４５～３．９５、および
    　０．０１１１×（ＳｉＯ２の含有量）＋０．０２５０×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．００７８×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．０１４４×（ＭｇＯの含有量）＋０．００５３×（ＣａＯの含有量）＋０．００５２×（ＳｒＯの含有量）＋０．００１３×（ＢａＯの含有量）－０．００４１×（ｌｏｇ１０ｑｅｑ）が１．１０～１．３０を満たす請求項１から９のいずれか１項に記載のガラス基板。（ここで、ＳｉＯ２の含有量、Ａｌ２Ｏ３の含有量、Ｂ２Ｏ３の含有量、ＭｇＯの含有量、ＣａＯの含有量、ＳｒＯ、およびＢａＯの含有量は、得られたガラスに含有される酸化物基準のモル百分率表示で表した含有量、ｑｅｑは等価冷却速度（単位：℃／分）である。）
  11. 　光弾性定数３３ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下である、請求項１から１０のいずれか１項に記載のガラス基板。
  12. 　２５℃、５質量％フッ酸水溶液に浸漬した際の、単位面積および単位時間当たりの減少量０．０７（ｍｇ／ｃｍ２）／分以上、０．１８（ｍｇ／ｃｍ２）／分以下である、請求項１～１１のいずれか１項に記載のガラス基板。
  13. 　コンパクションが０．１～１００ｐｐｍであり、
    　ＢＨＦヘイズが２０％以下であり、
    　光弾性定数が３３ｎｍ／（ＭＰａ・ｃｍ）以下であり、
    　２５℃、５質量％フッ酸水溶液に浸漬した際の、単位面積および単位時間当たりの減少量０．０７（ｍｇ／ｃｍ２）／分以上、０．１８（ｍｇ／ｃｍ２）／分以下である、ガラス基板。
  14. 　請求項１から１３のいずれか１項に記載のガラス基板と、当該ガラス基板上に形成された結晶性シリコン膜を有する薄膜トランジスタとを含む半導体装置。
  15. 　前記結晶性シリコン膜は単結晶シリコン膜である請求項１４に記載の半導体装置。
  16. 　請求項１４または１５に記載の半導体装置と、表示素子とを備える表示装置。
  17. 　前記表示素子は、透明画像表示素子または反射型画像表示素子である、請求項１６に記載の表示装置。
  18. 　前記表示素子が、エレクトロルミネッセンスを用いた自発光型表示素子である、請求項１６に記載の表示装置。
  19. 　ヘッドマウントディスプレイまたはプロジェクタである、請求項１６または請求項１７に記載の表示装置。
  20. 　前記表示装置に用いられる表示素子の素子面における画素密度（画像分解能）が、１０００ｐｐｉ以上である請求項１６から１８のいずれか１項に記載の表示装置。
     
     
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020078375A1 (zh) * 2018-10-16 2020-04-23 东旭科技集团有限公司 玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
US20210380469A1 (en) * 2018-10-17 2021-12-09 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Alkali-free glass plate
WO2022102598A1 (ja) * 2020-11-16 2022-05-19 日本電気硝子株式会社 ガラス基板

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107298528B (zh) * 2017-06-30 2019-08-30 东旭科技集团有限公司 铝硼硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
JP7389400B2 (ja) * 2018-10-15 2023-11-30 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス板
JP6680424B1 (ja) * 2019-07-23 2020-04-15 Ａｇｃ株式会社 ガラス

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012123405A (ja) * 2001-11-13 2012-06-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
WO2012132328A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 日本板硝子株式会社 低膨張ガラス及び強化ガラス
WO2016063981A1 (ja) * 2014-10-23 2016-04-28 旭硝子株式会社 無アルカリガラス

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220749A (ja) 2006-02-14 2007-08-30 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法
EP2492246A4 (en) * 2009-10-19 2014-06-11 Asahi Glass Co Ltd GLASS PLATE FOR SUBSTRATE, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING TFT PANEL
CN104024171A (zh) * 2011-10-31 2014-09-03 旭硝子株式会社 玻璃基板及其制造方法
CN103429547A (zh) * 2011-12-28 2013-12-04 安瀚视特控股株式会社 平面面板显示器用玻璃基板及其制造方法
JP6202297B2 (ja) * 2011-12-29 2017-09-27 日本電気硝子株式会社 無アルカリガラス
JP6578774B2 (ja) * 2014-07-18 2019-09-25 Ａｇｃ株式会社 無アルカリガラス

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012123405A (ja) * 2001-11-13 2012-06-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
WO2012132328A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 日本板硝子株式会社 低膨張ガラス及び強化ガラス
WO2016063981A1 (ja) * 2014-10-23 2016-04-28 旭硝子株式会社 無アルカリガラス

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020078375A1 (zh) * 2018-10-16 2020-04-23 东旭科技集团有限公司 玻璃用组合物、铝硅酸盐玻璃及其制备方法和应用
US20210380469A1 (en) * 2018-10-17 2021-12-09 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Alkali-free glass plate
WO2022102598A1 (ja) * 2020-11-16 2022-05-19 日本電気硝子株式会社 ガラス基板

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