支承玻璃基板、层叠体、层叠体的制造方法及半导体封装体的制造方法

技术领域

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体的制造方法。

背景技术

对于手机、笔记本型个人电脑、PDA(Personal Data Assistance)等移动型电子设备，要求小型化和轻量化。随之而来，用于这些电子设备的半导体芯片的安装空间也严格受限，半导体芯片的高密度的安装成为课题。因此，近年来，通过三维安装技术，即层叠半导体芯片彼此，在各半导体芯片间布线连接，从而实现半导体封装体的高密度安装。

另外，现有的晶圆级封装体(WLP)，是通过以晶圆的状态形成凸点后，通过切割进行单片化而制作。但是，现有的WLP，除了难以增加引脚数以外，还因为在半导体芯片背面露出的状态下安装，所以存在半导体芯片容易发生缺损等这样的问题。

因此，作为新的WLP，提出有fan out型的WLP。Fan out型WLP，可以使引脚数增加，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。

Fan out型WLP中，例如，具有如下工序：将多个半导体芯片排列在支承玻璃基板上之后，用树脂密封材料进行模制，形成加工基板后，在加工基板的一个表面进行布线的工序；形成焊料凸点的工序等。

发明内容

发明所要解决的问题

为了匹配半导体芯片的热膨胀系数，要求支承玻璃基板具有35×10

但是，若调整玻璃成分而使支承玻璃基板的热膨胀系数达到35×10

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，在此工序期间，短波长的光通过支承玻璃基板被照射到剥离层。因此，需要提高支承玻璃基板的短波长下的透射率(紫外线透射率)，但提高短波长侧的透射率有困难。

本发明鉴于上述事情情况而提出，其技术课题是，提供一种支承玻璃基板，其在热膨胀系数低的情况下，杨氏模量和耐失透性高，而且短波长侧的透射率高。

解决问题的手段

本发明人反复进行各种实验的结果发现，通过严格管制支承玻璃基板的玻璃组成范围，特别是通过严格管制B

另外，本发明的支承玻璃基板，是用于支承加工基板的支承玻璃基板，其中，作为玻璃组成，以摩尔％计，优选含有SiO

另外，本发明的支承玻璃基板，以厚度1mm换算，254nm的透射率，也就是外部透射率优选为5％以上。

另外，本发明的支承玻璃基板，30～380℃的平均热膨胀系数优选为40×10

另外，本发明的支承玻璃基板，杨氏模量优选为70GPa以上。在此，“杨氏模量”是指通过弯曲共振法测量得到的值。

另外，本发明的支承玻璃基板，优选液相粘度为10

另外，本发明的支承玻璃基板，优选高温粘度10

另外，本发明的支承玻璃基板，优选具有直径100～500mm的晶片形状，板厚低于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，可以通过神钢科研社制的Bow/Warp测量装置SBW－331ML/d测量。“翘曲量”是指支承玻璃基板整体的最高位点与最小二乘焦平面之间的最大距离的绝对值、和最低位点与最小二乘焦平面的绝对值的合计，可用例如神钢科研社制的Bow/Warp测量装置SBW－331M/Ld测量。

本发明的层叠体，是至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体，其中，优选支承玻璃基板是上述支承玻璃基板。

另外，本发明的层叠体，优选加工基板至少具备由密封材料模制的半导体芯片。

本发明的层叠体的制造方法，优选具备如下工序：准备上述支承玻璃基板的工序；准备加工基板的工序；层叠所述支承玻璃基板与所述加工基板，得到层叠体的工序。

本发明的半导体封装体的制造方法，优选具有如下工序：准备上述层叠体的工序；对于加工基板，进行加工处理的工序。

另外，本发明的半导体封装体的制造方法，优选在加工处理中，包括在加工基板的一个表面布线的工序。

另外，本发明的半导体封装体的制造方法，优选在加工处理中，包括在加工基板的一个表面形成焊料凸点的工序。

本发明的支承玻璃基板，是用于支承加工基板的支承玻璃基板，其中，优选以厚度1mm换算，254nm处的透射率为5％以上，30～380℃的平均热膨胀系数为30×10

附图说明

图1是表示本发明的层叠体的一例的概念立体图。

图2是表示fan out型的WLP的制造工序的概念剖视图。

具体实施方式

本发明的支承玻璃基板，作为玻璃组成，以摩尔％计，优选含有SiO

SiO

Al

B

碱金属氧化物(Li

Li

Na

K

MgO是提高热膨胀系数的成分。另外是降低高温粘性，提高熔融性的成分，在碱土类金属氧化物之中，是显著提高杨氏模量的成分。但是，若MgO的含量变多，则耐失透性容易降低。因此，MgO的含量优选为0～15％，0.1～12％，0.5～10％，1～9％，1～8％，1～5％，1～4％，特别是1～3％。

CaO是降低高温粘性，显著提高熔融性而不会使应变点降低的成分。别外是提高杨氏模量和热膨胀系数成分。但是，若CaO的含量过多，则钙长石等晶体析出，容易使液相粘度降低。因此，CaO的含量优选为1～25％，3～20％，4～18％，5～17％，6～16％，8～16％，特别是10～16％。

SrO是提高耐失透性和热膨胀系数的成分，是降低高温粘度而提高熔融性的成分。但是，若SrO的含量过多，则打破玻璃组成的平衡，耐失透性容易降低。因此，SrO的含量优选为0～10％，0～8％，0～6％，0～5％，0～4％，0～3％，0～2％，特别是0～低于1％。

BaO是提高耐失透性，使玻璃的成形性提高的成分。另外，也有提高热膨胀系数的效果。但是，若BaO的含量过多，则打破玻璃组成的平衡，耐失透性容易降低。因此，BaO的含量优选为0～10％，0～8％，0～6％，0～5％，0～4％，特别是0～3％。还有，以提高耐失透性为优先时，BaO的优选下限范围为0.1％以上，1％以上，2％以上，特别是3％以上。

摩尔比(MgO+SrO+BaO)/CaO优选为1.5以下，1.4以下，1.3以下，1.0以下，0.9以下，0.1～0.8，0.2～0.7，0.25～0.6，特别是0.3～0.5。若摩尔比(MgO+SrO+BaO)/CaO处于上述范围外，则在30～380℃的平均热膨胀系数为35×10

除上述成分以外，作为任意成分，也可以导入其他成分。还有，上述成分以外的其他成分的含量，从确切享有本发明效果的观点出发，优选总量为15％以下，10％以下，特别是5％以下。

ZnO是降低高温粘性，显著提高熔融性和成形性的成分，另外是提高耐候性的成分。但是，若ZnO的含量过多，则玻璃容易失透。因此，ZnO的含量优选为0～3％，0～2％，0～1％，特别是0～0.1％。

Fe

TiO

SnO

As

SO

此外，只要不损害玻璃特性，作为澄清剂，也可以导入F、C或Al、Si等的金属粉末分别达到1％左右为止。另外，CeO

Cl是促进玻璃熔融的成分。如果在玻璃组成中导入Cl，则能够实现熔融温度的低温化、澄清作用的促进，作为结果，容易达成熔融成本的低廉化，玻璃制造窑的长寿命化。但是，若Cl的含量过多，则有可能使玻璃制造窑周围的金属零件腐蚀。因此，Cl的含量优选为3％以下，1％以下，0.5％以下，特别是0.1％以下。

P

TiO

ZrO

Y

本发明的支承玻璃基板，优选具有以下的特性。

30～380℃的温度范围内的平均热膨胀系数，优选为35×10

杨氏模量优选为70GPa以上，73GPa以上，74GPa以上，特别是75GPa以上。若杨氏模量过低，则难以维持层叠体的刚性，加工基板容易发生变形、翘曲、破损等。

10

液相粘度优选为10

以厚度1mm换算，254nm处的透射率优选为5％以上，10％以上，20％以上，25％以上，特别是30％以上。若以厚度1mm换算，254nm处的透射率过低，则在加工基板的加工处理后，短波长侧的光致使加工基板难以从支承玻璃基板剥离。

本发明的支承玻璃基板，优选具有以下形状。

本发明的支承玻璃基板优选为晶片状，其直径优选为100mm以上且500mm以下，特别是150mm以上且450mm以下。若是如此，则容易适用于fan out型的WLP的制造工序。也可以根据需要，加工成其以外的形状，例如矩形等形状。

圆度优选为1mm以下，0.1mm以下，0.05mm以下，特别是0.03mm以下。圆度越小，越容易适用于fan out型的WLP的制造工序。还有，“圆度”是除去凹口部以外，从晶圆外形的最大值减去最小值的值。

板厚优选为低于2.0mm，1.5mm以下，1.2mm以下，1.1mm以下，1.0mm以下，特别是0.9mm以下。板厚越薄，层叠体的质量越轻，因此处理性提高。另一方面，若板厚过薄，则支承玻璃基板自身的强度降低，难以起到作为支承基板的功能。因此，板厚优选为0.1mm以上，0.2mm以上，0.3mm以上，0.4mm以上，0.5mm以上，0.6mm以上，特别是高于0.7mm。

整体板厚偏差(TTV)优选为5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1μm以下，特别是0.1～低于1μm。另外算术平均粗糙度Ra优选为20nm以下，10nm以下，5nm以下，2nm以下，1nm以下，特别是0.5nm以下。表面精度越高，越容易提高加工处理的精度。因为尤其能够提高布线精度，所以可以高密度的布线。另外，支承玻璃基板的强度提高，支承玻璃基板和层叠体不易破损。此外还能够增加支承玻璃基板的再利用次数。还有，“算术平均粗糙度Ra”，可以利用触针式表面粗糙度仪或原子力显微镜(AFM)测量。

本发明的支承玻璃基板，优选在以溢流下拉法成形后，对表面进行研磨而成。若是如此，则容易将整体板厚偏差(TTV)限制在低于2.0μm，1.5μm以下，1.0μm以下，特别是0.1～低于1.0μm。

翘曲量优选为60μm以下，55μm以下，50μm以下，1～45μm，特别是5～40μm。翘曲量越小，越容易提高加工处理的精度。特别是能够提高布线精度，因此可以进行高密度的布线。

本发明的支承玻璃基板，优选具有凹口部(凹口形状的对齐部)，更优选凹口部的深处俯视下为近圆形或近V形槽形状。由此，使定位销等的定位构件抵接于支承玻璃基板的凹口部，容易使支承玻璃基板固定位置。结果是，易于使支承玻璃基板与加工基板对齐。特别是若在加工基板是也形成凹口部，使定位构件抵接，则便于使层叠体整体对齐。

本发明的支承玻璃基板，优选以下拉法，特别是溢流下拉法成形而成。溢流下拉法，是一边从耐热性的导流槽状结构物的两侧使熔融玻璃溢流，并使溢出的熔融玻璃在导流槽状结构物的下顶端汇合，一边向下延伸成形而制造玻璃基板的方法。溢流下拉法中，要成为玻璃基板表面的面不接触导流槽状耐火物，而以在自由表面的状态成形。因此，经过少量的研磨，就能够将整体板厚偏差(TTV)降低至低于2.0μm，特别是低于1.0μm。作为结果，是能够使玻璃基板的制造成本低廉化。

本发明的支承玻璃基板，优选不进行离子交换处理，优选表面没有压缩应力层。若进行离子交换处理，则支承玻璃基板的制造成本飙升，但如果不进行离子交换处理，则可以使支承玻璃基板的制造成本降低。此外若进行离子交换处理，则难以减小支承玻璃基板的整体板厚偏差(TTV)，但如果不进行离子交换处理，则易于削除此类问题。还有，本发明的支承玻璃基板，不排除进行离子交换处理，在表面形成压缩应力层的形态。若只着眼于提高机械强度的观点，则优选进行离子交换处理，在表面形成压缩应力层。

本发明的层叠体，其特征在于，是至少具备加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体，支承玻璃基板是上述的支承玻璃基板。本发明的层叠体，优选在加工基板与支承玻璃基板之间具有粘接层。粘接层优选为树脂，例如，优选热固性树脂、光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)等。另外，优选具有可耐受fan out型WLP制造工序中的热处理的耐热性。由此，在fan out型WLP的制造工序中，粘接层难以融化，能够提高加工处理的精度。还有，为了易于固定加工基板与支承玻璃基板，也能够使用紫外线固化型胶带作为粘接层。

本发明的层叠体，优选还在加工基板与支承玻璃基板之间，更具体地说是在加工基板与粘接层之间具有剥离层，或在支承玻璃基板与粘接层的间具有剥离层。若是如此，则对于加工基板进行规定的加工处理后，容易将加工基板从支承玻璃基板上剥离。加工基板的剥离，从生产率的观点出发，优选通过紫外激光等的照射光来进行。

剥离层由可经过激光等的照射光而发生“层内剥离”或“界面剥离”的材料构成。换言之，由若照射一定强度的光，则原子或分子的原子间或分子间的结合力消失或减少，从而发生消融,(ablation)等，并使剥离发生的材料构成。还有，经过照射光的照射，会导致如下情况：剥离层所含成分成为气体被释放以致分离的情况；剥离层吸收光而变成气体，其蒸气释放以致分离的情况。

在本发明的层叠体，优选支承玻璃基板大于加工基板。由此，在支承加工基板和支承玻璃基板时，即使两者的中心位置稍有分离时，加工基板的边缘部也难以从支承玻璃基板突出。

本发明的半导体封装体的制造方法，其特征在于，具有如下工序：准备至少具有加工基板和用于支承加工基板的支承玻璃基板的层叠体的工序；对于加工基板，进行加工处理的序，并且，支承玻璃基板是上述的支承玻璃基板。

本发明的半导体封装体的制造方法，优选还具备搬运层叠体的工序。由此，能够提高加工处理的处理效率。还有，“搬运层叠体的工序”和“对于加工基板进行加工处理的工序”，不需要单独进行，也可以同时进行。

在本发明的半导体封装体的制造方法中，加工处理优选为在加工基板的一个表面布线的处理，或在加工基板的一个表面形成焊料凸点的处理。在本发明的半导体封装体的制造方法中，因为在这些处理时，加工基板不易发生尺寸变化，所以能够恰当地进行这些工序。

作为加工处理，除上述以外，也可以进行如下任意一种处理：机械地研磨加工基板的一个表面(通常，是与支承玻璃基板相反侧的表面)的处理；干蚀刻加工基板的一个表面(通常，是与支承玻璃基板相反侧的表面)的处理；湿蚀刻加工基板的一个表面(通常，是与支承玻璃基板相反侧的表面)的处理。还有，本发明的半导体封装体的制造方法中，很难在加工基板发生翘曲，并且能够维持层叠体的刚性。作为结果，是能够恰当地进行上述加工处理。

参看附图，进一步说明本发明。

图1是表示本发明的层叠体1的一例的概念立体图。图1中，层叠体1具备支承玻璃基板10和加工基板11。支承玻璃基板10，为了防止加工基板11的尺寸变化而贴在加工基板11上。在支承玻璃基板10与加工基板11之间，配置有剥离层12和粘接层13。剥离层12与支承玻璃基板10接触，粘接层13与加工基板11接触。

换言之，层叠体1按顺序层叠配置有支承玻璃基板10、剥离层12、粘接层13、加工基板11。支承玻璃基板10的形状根据加工基板11决定，但在图1中，支承玻璃基板10和加工基板11的形状均大致呈圆板状。剥离层12，例如能够使用通过照射激光而分解的树脂。另外，也能够将高效率地吸收激光，并置换成热的物质添加到树脂中。例如，有炭黑、石墨粉、微粒金属粉末、染料、颜等。剥离层12可由等离子体CVD或用溶胶-凝胶法的旋涂等形成。粘接层13由树脂构成，例如，可通过各种印刷法、喷墨法、旋涂法、辊涂法等涂布形成。另外，也可以使用紫外线固化型胶带。粘接层13在支承玻璃基板10通过剥离层12而从加工基板11上被剥离后，可利用溶剂等被溶解除去。紫外线固化型胶带，在照射紫外线后，可通过剥离用胶带除去。

图2是表示fan out型的WLP的制造工序的概念剖视图。图2(a)表示在支承构件20的一个表面上形成有粘接层21的状态。也可以根据需要，在支承构件20与粘接层21之间形成剥离层。其次，如图2(b)所示，在粘接层21之上粘贴多个半导体芯片22。这时，使半导体芯片22的有源侧一面与粘接层21接触。接着，如图2(c)所示，以树脂密封材料23模制半导体芯片22。密封材料23，使用压缩成形后的尺寸变化、成形布线时尺寸变化少的材料。接着，如图2(d)、(e)所示，从支承构件20上分离模制了半导体芯片22的加工基板24后，经由粘接层25，与支承玻璃基板26粘接固定。这时，在加工基板24的表面之内，与埋入有半导体芯片22一侧的表面相反侧的表面被配置在支承玻璃基板26侧。这样，能够得到层叠体27。还有，也可以根据需要，在粘接层25与支承玻璃基板26之间形成剥离层。此外，在搬动得到的层叠体27之后，如图2(f)所示，在加工基板24埋入有半导体芯片22一侧的表面形成布线28后，形成多个焊料凸点29。最后，从支承玻璃基板26分离加工基板24后，将加工基板24切割成单个的半导体芯片22，提供给之后的封装工序(图2(g))。

实施例1

以下，基于实施例说明本发明。还有，以下的实施例只是例示。本发明不受以下的实施例任何限定。

表1～7示出本发明的实施例(试料No.1～69)。

【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

【表7】

首先，将按表中的玻璃组成调配玻璃原料得到的玻璃批料放入铂金坩埚中，以1500～1700℃熔融3～24小时。在玻璃批料熔化期间，使用铂金搅拌器搅拌，进行均质化。其次，将熔融玻璃倒在碳板上，成形为板状后，从比退火点高20℃左右的温度，以3℃/分钟缓慢冷却到常温。对于得到的各试料，评价密度ρ，30～380℃的温度范围内的平均热膨胀系数CT E

密度ρ是通过众所周知的阿基米德法测量的值。

30～380℃的温度范围内的平均热膨胀系数CTE

杨氏模量E是指通过共振测量的值。

应变点Ps、退火点Ta、软化点Ts，是基于ASTM C336的方法测量的值。

高温粘度10

液相温度TL，是将通过30目(500μm)标准筛，留在50目(300μm)上的玻璃粉末放入铂皿中，在温度梯度炉中保持24小时后，在显微镜观察下测量晶体析出温度的值。液相温度logη，是以铂球提拉法测量液相温度TL下的玻璃粘度的值。

以厚度1mm换算，254nm处的透射率T254，是使用双光束型分光光度计测量的包括反射损失的值。作为测量试料，使用将两面研磨成光学研磨面(镜面)的试料。还有，通过AFM，测量这些测量试料的玻璃表面的表面粗糙度Ra时，在5μm×5μm的测量区域中为0.5～1.0nm。

从表中可明显看出，试料No.1～69，热膨胀系数低，杨氏模量和耐失透性高，而且短波长侧的透射率高。因此，认为试料No.1～69适合作为支承玻璃基板。

实施例2

首先，按表中列出的试料No.1～69所述的玻璃组成，调合玻璃原料后，供给到玻璃熔融炉，以1600～1700℃熔融，其次将熔融玻璃供给到溢流下拉成形装置，以板厚达到0.8mm的方式分别成形。对于得到的玻璃基板，机械研磨两个表面，将整体板厚偏差(TTV)降低到低于1μm。将得到的玻璃基板加工至φ300mm×厚0.8mm后，利用研磨装置对其两个表面进行研磨处理。具体来说，将玻璃基板的两个表面夹在外径不同的一对研磨垫之间，一边使玻璃基板与一对研磨垫一起旋转，一边对玻璃基板的两个表面进行研磨处理。研磨处理时，时而进行控制，使玻璃基板的一部分从研磨垫露出。还有，研磨垫为聚氨酯制，研磨处理时使用的研磨浆的平均粒径为2.5μm，研磨速度为15m/分钟。对于得到的各研磨处理过的玻璃基板，利用神钢科研社制的Bow/Warp测量装置SBW－331ML/d测量整体板厚偏差(TTV)和翘曲量。其结果是，整体板厚偏差(TTV)分别在0.85μm以下，翘曲量分别在35μm以下。

符号说明

1、27 层叠体

10、26 支承玻璃基板

11、24 加工基板

12 剥离层

13、21、25粘接层

20 支承构件

22 半导体芯片

23 密封材料

28 布线

29 焊料凸点