支承玻璃基板、层叠体、层叠体的制造方法及半导体封装的制造方法与流程

本发明涉及支承玻璃基板、层叠体、层叠体的制造方法及半导体封装的制造方法。

背景技术：

1、移动电话、笔记本型个人计算机、pda(personal data assistance，个人数字助理)等便携式电子设备要求小型化及轻量化。伴随于此，这些电子设备中使用的半导体芯片的安装空间也被严格地限制，半导体芯片的高密度安装成为课题。因此，近年来，通过三维安装技术、即将半导体芯片彼此层叠，对各半导体芯片间进行布线连接，从而实现半导体封装的高密度安装。

2、另外，以往的晶圆级封装(wlp)是在以晶圆状态形成凸块后，通过切割进行单片化而制作的。但是，以往的wlp除了难以增加引脚数量以外，还以半导体芯片的背面露出的状态进行安装，因此存在半导体芯片容易发生缺损等的问题。

3、因此，作为新的wlp，提出了扇出(fan out)型wlp。扇出型wlp能够增加引脚数量，另外，通过保护半导体芯片的端部，能够防止半导体芯片的缺损等。

4、此外，作为封装技术，也提出了面板级封装(plp)。与wlp相比，plp能够提高半导体芯片的生产率。

5、在扇出型wlp、plp(以下，统称为扇出型封装)中，例如在将多个半导体芯片排列在支承玻璃基板上然后用树脂的密封材料进行塑封而形成加工基板之后，具有在加工基板的一个表面进行布线的工序、形成焊料凸块的工序等。

6、此外，近年来，提出了作为2.5维或2.n维的半导体封装技术的cowos(chip onwafer on substrate，基板上晶圆上芯片)。cowos与扇出型封装不同，封装尺寸大，适于高性能计算。作为cowos的特征，通过使用被称为中介层的中间基板，从而能够高密度地布线或者将硅芯片、dram模块紧密地配置。

7、在cowos中，例如具有在将硅晶片载置于支承玻璃基板上之后，形成硅贯通电极、形成布线层、形成焊料凸块的工序等。

8、此外，通过将扇出型封装或cowos与soic(system on integrated chips，系统集成电路)组合而得到的基于三维封装的更高密度安装也正在发展。

9、这些工序伴随着约200℃的热处理，因此密封材料有可能变形而使加工基板发生尺寸变化。若加工基板的尺寸变化，则难以对加工基板的一个表面高密度地布线，另外也难以准确地形成焊料凸块。

10、根据这样的情况，正在研究为了抑制加工基板的尺寸变化而使用玻璃基板来支承加工基板(参照专利文献1)。

11、玻璃基板通常容易使表面平滑且具有高刚性。因此，若使用玻璃基板作为支承基板，则在上述的三维安装工序中，能够牢固地且准确地支承加工基板。但是，在玻璃基板的机械特性差的情况下，在上述的三维安装工序中，玻璃基板容易破损。由此，有可能使生产半导体封装的成品率变差，并且污染上述的三维安装工序。

12、现有技术文献

13、专利文献

14、专利文献1：日本特开2023-31216号公报

技术实现思路

1、发明欲解决的技术问题

2、从高杨氏模量、高耐环境性(耐酸性等)、与半导体封装的热膨胀系数的匹配性的观点出发，支承玻璃基板优选使用以al2o3、b2o3、sio2为主成分的铝硼硅酸盐玻璃。另外，从提高玻璃的熔融性的观点出发，铝硼硅酸盐玻璃中优选含有碱土类氧化物。

3、但是，铝硼硅酸盐玻璃由于sio2、al2o3的含量多，因此即使含有碱土类氧化物，玻璃的熔融性也不充分，结果是，在熔融成形后的支承玻璃基板中含有未溶解的结晶性异物，因此，支承玻璃基板中使用的铝硼硅酸盐玻璃存在生产率低的问题。另外，由此导致支承玻璃基板的机械强度有可能下降。具体而言，在前述的三维安装工序中，支承玻璃基板有可能以未溶解的结晶性异物为起点发生破损。

4、另外，在加工基板的加工处理后，存在将加工基板与玻璃支承基板分离的工序，在该工序时，穿过支承玻璃基板向剥离层照射激光。因此，支承玻璃基板需要具有从短波长到长波长的高透射率。特别是剥离层的分离有时也使用短波长(例如254nm)的光，在该情况下，需要在短波长下具有高透射率(紫外线透射率)。但是，若在支承玻璃基板中含有前述的未溶解的结晶性异物，则光在结晶性异物周边散射，短波长侧的透射率有可能下降。

5、进而，为了使支承玻璃基板与半导体封装的热膨胀系数匹配，要求规定的热膨胀系数。具体而言，要求具有40×10-7~70×10-7/℃的热膨胀系数。但是，铝硼硅酸盐玻璃由于sio2、al2o3的含量多，因此热膨胀系数容易不当地下降，即使含有碱土类氧化物，也难以满足上述热膨胀系数的范围。

6、本发明是鉴于上述情况而完成的，其技术课题在于提供一种在铝硼硅酸盐玻璃中通过具有高的杨氏模量并且利用优异的熔融性来抑制玻璃中的未溶解的结晶性异物的析出从而能够避免所得到的支承玻璃基板的机械强度下降和短波长时的透射率下降的支承玻璃基板、层叠体、层叠体的制造方法以及半导体封装的制造方法。进而，提供与半导体封装的热膨胀系数的匹配性优异的支承玻璃基板、层叠体、层叠体的制造方法及半导体封装的制造方法。

7、用于解决问题的技术手段

8、本发明人进行了深入研究，结果发现，通过严格地限制支承玻璃基板的玻璃组成范围，特别是严格地限制铝硼硅酸盐玻璃中的碱土类氧化物的含量范围，能够提高玻璃熔融时的玻璃的熔融性，从而避免所得到的支承玻璃基板中含有未溶解的结晶性异物，能够解决上述技术课题，并作为本发明而提出。

9、即，方式1的支承玻璃基板是用于对加工基板进行支承的支承玻璃基板，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％计含有：sio2 47%~65%、al2o3 5%~15%、b2o3 5%~20%、cao 6%~25%、sro 1%~15%、bao 1%~15%，且摩尔比b2o3/al2o3为1以上。在此，“b2o3/al2o3”是指将b2o3的含量除以al2o3的含量而得到的值。

10、方式2的支承玻璃基板优选在方式1中，作为玻璃组成，摩尔比sro/bao为0.5~5。在此，“sro/bao”是指sro的含量除以bao的含量而得到的值。

11、方式3的支承玻璃基板优选在方式1或方式2中，作为玻璃组成，以摩尔％计，cao的含量比sro的含量多，且cao的含量比bao的含量多。

12、方式4的支承玻璃基板优选在方式1至方式3的任一方式中，作为玻璃组成，以摩尔％计，cao的含量多于mgo的含量。

13、方式5的支承玻璃基板优选在方式1至方式4的任一方式中，作为玻璃组成，以摩尔％计含有0~5％的mgo。

14、方式6的支承玻璃基板优选在方式1至方式5的任一方式中，作为玻璃组成，以摩尔％计含有0~1％的(li2o+na2o+k2o)。在此，“li2o+na2o+k2o”是指li2o、na2o和k2o的总量。

15、方式7的支承玻璃基板优选在方式1至方式6的任一方式中，作为玻璃组成，以摩尔％计含有0~1％的na2o。

16、方式8的支承玻璃基板优选在方式1至方式7的任一方式中，作为玻璃组成，以摩尔％计含有0~1％的sno2。

17、方式9的支承玻璃基板优选在方式1至方式8的任一方式中，作为玻璃组成，以摩尔％计含有0～1％的zro2。

18、方式10的支承玻璃基板优选在方式1至方式9的任一方式中，杨氏模量为70gpa以上。在此，“杨氏模量”是通过弯曲共振法测定的值。

19、方式11的支承玻璃基板优选在方式1至方式10的任一方式中，在30℃~380℃的温度范围内的平均热膨胀系数为40×10-7℃~70×10-7/℃。在此，“30℃~380℃的温度范围内的平均热膨胀系数”是用膨胀计测定的值。

20、方式12的支承玻璃基板优选在方式1至方式11的任一方式中，液相粘度为103.5dpa·s以上。在此，“液相粘度”是液相温度下的粘度，能够通过铂球提拉法测定。“液相温度”可以通过如下的方式算出：将通过标准筛30目(500μm)且残留在50目(300μm)的玻璃粉末放入铂舟后，在温度梯度炉中保持24小时，测定结晶析出的温度。需要说明的是，液相粘度为成形性的指标，液相粘度越高，成形性越提高。

21、方式13的支承玻璃基板优选在方式1至方式12的任一方式中，高温粘度102.5dpa·s时的温度低于1400℃。在此，“102.5dpa·s时的温度”可以通过铂球提拉法测定。需要说明的是，102.5dpa·s时的温度相当于熔融温度，该温度越低，熔融性越提高，能够抑制熔融时未溶解的结晶性异物从玻璃熔液中析出。

22、方式14的支承玻璃基板优选在方式1至方式13的任一方式中，换算成厚度1mm时波长254nm下的包含反射损失的透射率为5％以上。

23、方式15的支承玻璃基板优选在方式1至方式14的任一方式中，具有直径100mm~500mm的晶圆形状，板厚小于2.0mm，整体板厚偏差(ttv)为5μm以下，且翘曲量为60μm以下。在此，“整体板厚偏差(ttv)”例如能够通过コベルコ科研公司制造的bow/warp测定装置sbw-331m/ld来测定。“翘曲量”是指支承玻璃基板整体中的最高位点与最小二乘焦点面之间的最大距离的绝对值、最低位点与最小二乘焦点面的绝对值的合计，例如能够利用コベルコ科研公司制造的bow/warp测定装置sbw-331m/ld进行测定。

24、方式16的支承玻璃基板优选在方式1至方式14的任一方式中，具有至少一边为300mm以上的大致矩形状，板厚小于2.0mm，整体板厚偏差为5μm以下，翘曲量为60μm以下。在此，“整体板厚偏差(ttv)”例如能够通过コベルコ科研公司制造的bow/warp测定装置sbw-331m/ld来测定。“翘曲量”是指支承玻璃基板整体中的最高位点与最小二乘焦点面之间的最大距离的绝对值和最低位点与最小二乘焦点面的绝对值的合计，例如能够利用コベルコ科研公司制造的bow/warp测定装置sbw-331m/ld进行测定。

25、方式17的支承玻璃基板优选在方式1至方式16的任一方式中，用于扇出型晶圆级封装用的支承或扇出型面板级封装用的支承。

26、方式18的层叠体至少具备加工基板和用于对加工基板进行支承的支承玻璃基板，其特征在于，支承玻璃基板为方式1至方式17中的任一方式的支承玻璃基板。

27、方式19的层叠体优选在方式18中，加工基板至少具备由密封材料塑封的半导体芯片。

28、方式20的层叠体的制造方法的特征在于，具备：准备方式1至方式17中的任一方式的支承玻璃基板的工序；准备加工基板的工序；以及将上述支承玻璃基板与上述加工基板层叠而得到层叠体的工序。

29、方式21的半导体封装的制造方法优选具有：准备方式18或方式19的层叠体的工序；以及对加工基板进行加工处理的工序。

30、方式22的半导体封装的制造方法优选在方式21中，加工处理包括对加工基板的一个表面进行布线的工序。

31、方式23的半导体封装的制造方法优选在方式21或方式22中，加工处理包括在加工基板的一个表面形成焊料凸块的工序。

32、发明效果

33、根据本发明，能够提供一种支承玻璃基板、层叠体、层叠体的制造方法以及半导体封装的制造方法，其在铝硼硅酸盐玻璃中通过具有高的杨氏模量并且利用优异的熔融性来抑制玻璃中产生未溶解的结晶性异物，由此能够避免所得到的支承玻璃基板的机械强度下降和短波长下的透射率下降。进而，能够提供与半导体封装的热膨胀系数的匹配性优异的支承玻璃基板、层叠体、层叠体的制造方法以及半导体封装的制造方法。