(57)【要約】マイクロエレクトロニクス製品製作用の担体は、ガラスまたはガラスセラミックから形成されて、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の平均厚さを有する強化済基材を含みうる。強化済ガラス基材は、７０，０００ｍｍ２以上である片面の面積を有しうる。基材は、２００ＭＰａ以上の圧縮応力、および、約５０μｍから約１５０μｍの層深さも有しうる。基材は、更に、４０ｋＪ／ｍ２未満の保存弾性エネルギーを有する引張応力領域も含み、５以下の平坦破片化係数も提供しうる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体（１００）において、
ガラスまたはガラスセラミックから形成されて、第１の表面（１０４）、前記第１の表面（１０４）の反対側の第２の表面（１０６）、および、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の該第１の表面（１０４）と前記第２の表面（１０６）の間の平均厚さを有する強化済基材（１０２）を、
含み、
前記強化済基材（１０２）は、
７０，０００ｍｍ２以上である片面の面積と、
前記第１の表面（１０４）から前記強化済基材（１０２）の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第１の層深さを有する第１の圧縮応力層（１０８）と、
前記第２の表面（１０６）から前記強化済基材（１０２）の前記中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第２の層深さを有する第２の圧縮応力層（１１０）と
を含み、
前記強化済基材（１０２）の前記第１の表面（１０４）および前記第２の表面（１０６）での表面圧縮応力は、２００ＭＰａ以上であり、
前記強化済基材（１０２）は、更に、
前記第１の圧縮応力層（１０８）と前記第２の圧縮応力層（１１０）の間に位置して、４０ｋＪ／ｍ２未満の保存弾性エネルギーを有する引張応力領域と、
５以下の平坦破片化係数と
を含むものである担体。
【請求項２】
前記強化済基材（１０２）の前記第１の表面（１０４）および前記第２の表面（１０６）での表面圧縮応力は、７００ＭＰａ以下であり、
前記第１の層深さ、および、前記第２の層深さは、６０μｍ以上１００μｍ以下である、請求項１に記載の担体（１００）。
【請求項３】
前記引張応力領域の前記保存弾性エネルギーは、３８．８ｋＪ／ｍ２以下である、請求項１または２に記載の担体（１００）。
【請求項４】
前記強化済基材（１０２）は、３以下の平坦破片化係数を有するものである、請求項１から３のいずれか１項に記載の担体（１００）。
【請求項５】
前記第１の表面（１０４）は、１μｍ以下の表面粗さＲａを有するものである、請求項１から４のいずれか１項に記載の担体（１００）。
【請求項６】
前記強化済基材（１０２）は、３００ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の光の波長について、５０％以上の透過率を有するものである、請求項１から５のいずれか１項に記載の担体（１００）。
【請求項７】
前記強化済基材（１０２）は、１０ＧＰａ−ｍｍ３以上の曲げ剛性を有するものである、請求項１から６のいずれか１項に記載の担体（１００）。
【請求項８】
前記強化済基材（１０２）は、１キログラム力（約１０Ｎ）の押込み荷重での押込み（２０２）後に、３００ＭＰａ以上の保持強度を有するものである、請求項１から７のいずれか１項に記載の担体（１００）。
【請求項９】
前記強化済基材（１０２）は、４キログラム力（約３９Ｎ）の押込み荷重での押込み（２０２）後に、４５ＭＰａ以上の保持強度を有するものである、請求項１から８のいずれか１項に記載の担体（１００）。
【請求項１０】
前記強化済基材（１０２）は、４，０００μｍ以下−９，０００μｍ以上の処理途中（１０）の反りを有するものであり、
前記強化済基材（１０２）は、０μｍ以上５００μｍ以下の形成完了時の反りを有するものである、請求項１から９のいずれか１項に記載の担体（１００）。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１８年７月１３日出願の米国仮特許出願第６２／６９７，６６１号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれ
【技術分野】
【０００２】
本明細書は、概して、マイクロエレクトロニクス製品の製作で用いられる担体に関し、より具体的には、ガラスまたはガラスセラミックから形成された強化済基材を含むマイクロエレクトロニクス製品の製作で用いられる担体に関する。
【背景技術】
【０００３】
担体は、マイクロエレクトロニクスウエハまたはパネルの製作中に用いられて、ウエハまたはパネルが担体上に一層ずつ「積み重ねられる」時に、様々な構成要素を支持する。ファンアウト型ウエハレベルパッケージング（ＦＯＷＬＰ）およびファンアウト型パネルレベルパッケージング（ＦＯＰＬＰ）などの従来の製作技術は、担体を、機械的応力、高温、および、厳しい化学的環境に曝すものであり、それらの各条件は、ケイ素から製作された従来の担体の性能を低下させて、担体を、１回より多く使用するのに適さないものにしうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、その代わりに、マイクロエレクトロニクス製品製作処理の過酷な条件に耐えることが可能な担体が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示の様々な態様によれば、マイクロエレクトロニクス製品製作用の担体は、ガラスまたはガラスセラミックから形成された強化済基材を含みうる。強化済基材は、第１の表面、第１の表面の反対側の第２の表面、および、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の第１の表面と第２の表面の間の平均厚さを有しうる。強化済基材の片面の面積は、７０，０００ｍｍ２以上でありうる。強化済基材は、第１の表面から強化済基材の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第１の層深さを有する第１の圧縮応力層も含みうる。第２の圧縮応力層は、第２の表面から強化済基材の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第２の層深さを有しうる。強化済基材の第１の表面および第２の表面での表面圧縮応力は、２００ＭＰａ以上でありうる。強化済基材は、更に、第１の圧縮応力層と第２の圧縮応力層の間に位置して、４０ｋＪ／ｍ２未満の保存弾性エネルギーを有する引張応力領域を含みうる。強化済基材の平坦破片化係数は、５以下でありうる。
【０００６】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材の第１の表面および第２の表面での表面圧縮応力は、７００ＭＰａ以下である。
【０００７】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材の第１の表面および第２の表面での表面圧縮応力は、４５０ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下である。
【０００８】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、第１の層深さ、および、第２の層深さは、６０μｍ以上１００μｍ以下である。
【０００９】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、引張応力領域の保存弾性エネルギーは、３８．８ｋＪ／ｍ２以下である。
【００１０】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、引張応力領域の保存弾性エネルギーは、３８ｋＪ／ｍ２以下である。
【００１１】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、３以下の平坦破片化係数を有するものである。
【００１２】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、第１の表面は、１μｍ以下の表面粗さＲａを有するものである。
【００１３】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、３００ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の光の波長について、５０％以上の透過率を有するものである。
【００１４】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、３００ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の光の波長について、７０％以上の透過率を有するものである。
【００１５】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、１０ＧＰａ−ｍｍ３以上の曲げ剛性を有するものである。
【００１６】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、１キログラム力（約１０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、３００ＭＰａ以上の保持強度を有するものである。
【００１７】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、２キログラム力（約２０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、１００ＭＰａ以上の保持強度を有するものである。
【００１８】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、３キログラム力（約２９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、７０ＭＰａ以上の保持強度を有するものである。
【００１９】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、４キログラム力（約３９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、４５ＭＰａ以上の保持強度を有するものである。
【００２０】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、１．８ｍｍ以下の平均厚さを有するものである。
【００２１】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、１．５ｍｍ以下の平均厚さを有するものである。
【００２２】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、１．１ｍｍ以下の平均厚さを有するものである。
【００２３】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、イオン交換による強化済基材である。
【００２４】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、２０℃から３００℃の温度範囲に亘る平均で、９×１０−６Ｋ−１以上の熱膨張率を有するものである。
【００２５】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むものである。
【００２６】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、４，０００μｍ以下−９，０００μｍ以上の処理途中の反りを有するものである。
【００２７】
他の態様は、上記態様のいずれかの担体を含み、強化済基材は、０μｍ以上５００μｍ以下の形成完了時の反りを有するものである。
【００２８】
本明細書に開示のいくつかの態様によれば、マイクロエレクトロニクス製品製作用の担体の形成方法は、ガラスまたはガラスセラミック基材を、約９０質量％から約９８％の硝酸カリウムおよび約２質量％から約１０質量％の硝酸ナトリウムの混合物を含む溶融塩浴に、３８０℃以上４６０℃の温度で、５時間以上３０時間以下の間、浸漬させる工程を含みうる。ガラスまたはガラスセラミック基材は、第１の表面、第１の表面の反対側の第２の表面、７０，０００ｍｍ２以上である片面の面積、および、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の第１の表面と第２の表面の間の平均厚さを含みうる。
【００２９】
他の態様は、上記態様のいずれかの方法を含み、溶融塩浴は、約９３質量％から約９５質量％の硝酸カリウムおよび約５質量％から約７質量％の硝酸ナトリウムの混合物を含むものである。
【００３０】
他の態様は、上記態様のいずれかの方法を含み、ガラスまたはガラスセラミック基材は、溶融塩浴に、約４５０℃の温度で、６時間以上約１５時間以下の間、浸漬させられるものである。
【００３１】
他の態様は、上記態様のいずれかの方法を含み、ガラスまたはガラスセラミック基材を溶融塩浴に浸漬させた後に、ガラスまたはガラスセラミック基材は、第１の表面からガラスまたはガラスセラミック基材の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第１の層深さを有する第１の圧縮応力層を含む。基材は、第２の表面からガラスまたはガラスセラミック基材の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第２の層深さを有する第２の圧縮応力層も含み、ガラスまたはガラスセラミック基材の第１の表面および第２の表面での表面圧縮応力は、２００ＭＰａ以上でありうる。ガラスまたはガラスセラミック基材は、更に、第１の圧縮応力層と第２の圧縮応力層の間に位置して、４０ｋＪ／ｍ２未満の保存弾性エネルギーを有する引張応力領域も含みうる。基材は、５以下の平坦破片化係数も含みうる。
【００３２】
本明細書に記載のマイクロエレクトロニクス製品を製作するためのガラスまたはガラスセラミックから形成された強化済基材を含む担体の更なる特徴および利点を、以下の詳細な記載に示し、それは、部分的には、当業者には、その記載から容易に明らかであるか、次の詳細な記載、請求項、および、図面を含む本明細書に記載の実施形態を実施することによって分かるだろう。
【００３３】
ここまでの概略的記載および次の詳細な記載の両方が、様々な実施形態を記載し、請求した主題の本質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図すると、理解すべきである。添付の図面は、様々な実施形態の更なる理解のために提供され、本明細書に組み込まれ、その一部を形成する。図面は、本明細書に記載の様々な実施形態を示し、明細書の記載と共に、請求した主題の原理および動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】マイクロエレクトロニクス製品を担体上に製作する処理を概略的に示している。
【図２】本明細書に記載の１つ以上の実施形態によるガラスまたはガラスセラミックから形成された強化済基材を含む担体を概略的に示す上面図である。
【図３】図２の担体を概略的に示す断面図である。
【図４】基材の保持した強度を評価するために圧子を用いて押込みを行っている強化済基材などの基材を、概略的に示す断面図である。
【図５】押込みの後に基材の保持した強度を評価するために４点曲げを行っている強化済基材などの基材を概略的に示す断面図である。
【図６】基材の平坦破片化係数を評価するために平坦破片化荷重を加えた強化済基材などの基材を概略的に示す断面図である。
【図７】平坦破片化試験後の強化済基材の（写真を基にした）図面であり、強化済基材が２つの主断片に破片化されたことを示している（つまり、強化済基材の平坦破片化係数は、２だった）。
【図８】平坦破片化試験後の強化されていない基材の（写真を基にした）図面であり、強化されていない基材が４つの主断片に破片化されたことを示している（つまり、強化されていない基材の平坦破片化係数は、４だった）。
【図９】強化済基材、および、強化されていない基材について、保持強度（Ｙ軸にＭＰａで表示）を、押込み荷重（Ｘ軸にキログラム力で表示）の関数として示すグラフである。
【図１０】異なる厚さを有し、異なる被膜を加えられた基材について、処理途中の反り（Ｙ軸にμｍで表示）を、基材の厚さ（Ｘ軸にミリメートルで表示）の関数として示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
ここで、ガラスまたはガラスセラミックから形成された強化済基材を含む、マイクロエレクトロニクス製品製作のための担体の様々な実施形態を詳細に記載し、例を添付の図面に示す。全図を通して、同じ、または、類似の部分を称するには、可能な限り、同じ参照番号を用いている。担体の一実施形態を、図２および３に概略的に示している。担体は、概して、ガラスまたはガラスセラミックから形成された強化済基材を含む。強化済基材は、第１の表面、第１の表面の反対側の第２の表面、および、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下である第１の表面と第２の表面の間の平均厚さを有する。強化済基材の片面の面積は、７０，０００ｍｍ２以上でありうる。強化済ガラス基材は、第１の表面から強化済基材の中心に向かって内側に延伸する第１の圧縮応力層も含み、第１の圧縮応力層は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第１の層深さを有しうる。第２の圧縮応力層は、第２の表面から強化済基材の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第２の層深さを有しうる。強化済基材の第１の表面および第２の表面での表面圧縮応力は、２００ＭＰａ以上でありうる。強化済基材は、更に、第１の圧縮応力層と第２の圧縮応力層の間に位置する引張応力領域も含み、引張応力領域は、４０ｋＪ／ｍ２未満の保存弾性エネルギーを有しうる。強化済ガラス基材の平坦破片化係数は、５以下でありうる。マイクロエレクトロニクス製品を製作するのに用いられるガラスまたはガラスセラミックから形成された強化済基材を含む担体の様々な実施形態を、添付の図面を具体的に参照して、より詳細に記載する。
【００３６】
以下の本明細書の記載において、範囲を、「約」１つの特定の値から、および／または、「約」他の特定の値までと表しうる。そのような範囲を表した場合には、他の実施形態は、その１つの特定の値から、および／または、他方の特定の値までを含む。同様に、値を、前に「約」を付けて概数で表した場合には、その特定の値が他の実施形態を形成すると理解される。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関係でと、他方の端点とは独立にの両方で重要であることも理解されよう。
【００３７】
例えば、上、下、右、左、前、後、最上部、底部などの本明細書で用いる方向を表す用語は、図面との関係のみで記載したものであり、絶対的向きを意図するものではない。
【００３８】
別段の記載がない限りは、本明細書に示した、いずれの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要するとも、いずれの装置について、特定の向きを要するとも解釈されることを全く意図しない。したがって、方法の請求項が、工程が行われる順序を実際に記載しないか、いずれの装置も個々の構成要素の順序も向きも実際に記載しないか、そうではく、請求項または明細書で、工程は特定の順序に限定されるとも、構成要素の具体的順序も向きも記載されない限りは、順序も向きも推定されることを全く意図しない。このことは、工程の配列、動作フロー、構成要素の順序または向きに関する論理事項、文法構造または句読点に由来する単純な意味、並びに、本明細書に記載の実施形態の数または種類を含む解釈についての記載がないことに基づく任意の事項に当てはまる。
【００３９】
本明細書で用いるように、原文の英語で、不定冠詞および定冠詞を付けて単数で表した場合には、そうでないことが文脈から明確でない限りは、複数のものを含む。したがって、例えば、原文の英語で、不定冠詞を付けた構成要素は、そうでないことが文脈から明確でない限りは、そのような構成要素を２つ以上有する態様を含む。
【００４０】
本明細書で用いる「ＣＴＥ」という用語は、２０℃から３００℃の温度範囲で平均した基材の熱膨張率のことを称する。
【００４１】
基材の弾性率（ヤング率とも称する）を、ギガパスカル（ＧＰａ）の単位で提供している。基材の弾性率は、基材のバルク試料について共鳴超音波スペクトロスコピーを行って特定している。
【００４２】
圧縮応力および層深さは、有限会社折原製作所（日本、東京）が製造したＦＳＭ−６０００などの基本応力計測（ＦＳＭ）計器を用いて、測定した応力光学係数（ＳＯＣ）に基づく圧縮応力値で特定している。ＦＳＭ計器は、光を、基材の複屈折面に結合して、そこから分離する。次に、測定した複屈折を、材料定数を介して、応力と関連付けて、応力光学係数または光弾性係数（ＳＯＣまたはＰＥＣ）、並びに、２つのパラメータである最大表面圧縮応力（ＣＳ）、および、交換された層深さ（ＤＯＬ）を取得する。
【００４３】
紫外線波長の光についての（本明細書で「透過率」と称する）軸方向の透過率は、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｉｎｃ．（Ｗａｌｔｈａｍ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ、ＵＳＡ）が製造したＬａｍｂｄａ９５０  ＵＶ／Ｖｉｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒを用いて特定したものである。Ｌａｍｂｄａ９５０装置を、２５００ｎｍから２００ｎｍの動作パラメータで１５０ｍｍの積分球と篏合させた。透過率は、基材を通過する所定の波長の強度の百分率（つまり、透過率Ｔ＝（透過強度／入射強度）×１００）として報告される。
【００４４】
ここで、図１を参照すると、マイクロエレクトロニクス製品製作処理１０の限定するものではない例を概略的に示している。処理１０は、例えば、マイクロエレクトロニクス素子が埋め込まれたウエハを製造するファンアウト処理である。処理１０は、概して、テープ３２を、基材を含む担体３４に積層する最初の工程１２を含む。従来から、担体の基材は、例えば、ケイ素から形成されている。その後の工程１４で、電子要素３６を、テープ３２上に配置する。次に、工程１６で、ウエハ３８を、電子要素３６の上に成形しうる。その後、工程１８で、担体３４を、形成したウエハから除去する（「分離する」とも称しうる）。工程２０で、ボールグリッドアレイ４０をウエハ３８に付与して、その後、ウエハ３８を、離散したマイクロエレクトロニクス要素４２へとダイス状に切断しうる。
【００４５】
マイクロエレクトロニクス要素の大きさが小さくなると、マイクロエレクトロニクス要素、および、その上に形成せれるウエハに要求される厳しい許容度を容易に維持するように、担体の基材の高い表面平坦性が必要になる。更に、担体の基材は、ウエハを基材からレーザで分離するのを容易にし、更に、マイクロエレクトロニクス製品製作処理の応力および厳しい化学環境にも耐えることができるべきである。
【００４６】
ガラス基材は、優れた平坦性、ある波長での光学透明性、寸法安定性、および、化学的耐久性により、ケイ素から形成された従来の担体基材の代わりの適した基材として特定されている。確かに、少なくとも寸法安定性および化学的耐久性について、ガラス基材は従来の担体基材から大きく改良されて、ガラス基材を、マイクロエレクトロニクス製品処理で、廃棄前に何度も再利用するのを可能にしている。
【００４７】
しかしながら、強化されていないガラス基材は、欠陥がないものではない。特に、マイクロエレクトロニクス製品製作用の担体で用いられる強化されていないガラス基材は、様々な構成要素が基材の表面に押圧されるか、および／または、表面上に成形される時に、様々な機械的応力を経験しうる。これらの機械的応力は、最終的に、強化されていないガラス基材の割れによる破損につながりうる。製作器具において、ガラス片、特に、多数の小さいガラス片を生じると、器具の精密な動作を乱して、ガラス片を除去するために、費用の増加になる器具停止時間が必要になる。次に、これにより、製造効率が低下し、製造コストを増加させる。
【００４８】
本明細書に記載の実施形態は、マイクロエレクトロニクス製品製作で用いる強化済基材を含む担体に関する。強化済基材は、ガラスまたはガラスセラミックから形成され、それは、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に日常的に生じる機械的な衝撃による基材の破損を軽減する。基材の破損が予想されるような場合には、本明細書に記載の強化済基材は、基材の選択的破損にも備えて、基材の破損により生じる破片の個数を削減する。
【００４９】
ここで、図２および３を参照すると、担体１００の一実施形態を概略的に示している。本明細書に記載の担体１００は、強化済基材１０２を含む。不図示であるが、担体１００は、更に、限定するものではないが、被膜、位置合わせ特徴物などの追加の構成要素を含みうる。図２および３に示した実施形態において、担体１００の強化済基材１０２は、矩形または正方形の形状である。図２は、強化済基材１０２を矩形または正方形の断面で概略的に示しているが、強化済基材の他の形状も企図しており、限定するものではないが、円、三角形、八角形などの規則的な幾何学形状、若しくは、不規則な幾何学形状を含みうると理解すべきである。実施形態において、強化済基材の形状は、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に強化済基材を方向付けるための位置合わせ特徴物を提供するように、特に調整されうる。
【００５０】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材１０２は、第１の表面１０４、第１の表面の反対側の第２の表面１０６、および、第１の表面１０４と第２の表面１０６の間の平均厚さＴを有する。強化済基材１０２は、比較的大きい表面積を有して、担体当たり製作されるマイクロエレクトロニクス素子の個数を最大にしうる。実施形態において、片面の面積（つまり、強化済基材１０２の第１の表面１０４、または、強化済基材１０２の第２の表面１０６の面積）は、７０，０００ｍｍ２以上である。例えば、これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の片面の面積は、９０，０００ｍｍ２以上、または、１２２，５００ｍｍ２以上でありうる。これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の片面の面積は、１６０，０００ｍｍ２以上、または、２０２，５００ｍｍ２以上でありうる。これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の片面の面積は、２５０，０００ｍｍ２以上、または、３０２，５００ｍｍ２以上でありうる。これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の片面の面積は、３６０，０００ｍｍ２以上、または、４２２，５００ｍｍ２以上でありうる。これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の片面の面積は、４９０，０００ｍｍ２以上、または、５６２，５００ｍｍ２以上でありうる。これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の片面の面積は、６４０，０００ｍｍ２以上、または、７２２，５００ｍｍ２以上でありうる。これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の片面の面積は、８１０，０００ｍｍ２以上、または、９０２，５００ｍｍ２以上でありうる。上記各実施形態において、強化済基材１０２の片面の面積は、１ｍ２以下でありうる。
【００５１】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材１０２の平均厚さＴは、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下でありうる。強化済基材１０２が約１．０ｍｍ未満の平均厚さを有する場合には、基材は、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に、大きく反るか弓なりになり、許容できない処理変化を生じうる。強化済基材１０２が約２．０ｍｍより大きい平均厚さを有する場合には、基材の厚さと、基材上に成膜された様々な層および構成要素の厚さとの組合せは、マイクロエレクトロニクス製品製作器具の空間的制約に対して、大きすぎるものになりうる。本明細書に記載の担体１００の実施形態において、強化済基材１０２の平均厚さＴは、１．８ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、または、１．１ｍｍ以下でありうる。
【００５２】
本明細書に記載の強化済基材１０２は、ガラスまたはガラスセラミックであり、様々な異なるガラス、および／または、ガラスセラミック組成物から形成されうる。実施形態において、強化済基材は、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成される。例えば、実施形態において、強化済基材は、約５７モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約７モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約１２モル％のＢ２Ｏ３、約９モル％から約２１モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約４モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約７モル％のＭｇＯ、および、０モル％から約３モル％のＣａＯを含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成されうる。特定の実施形態において、強化済基材は、６９．４９モル％のＳｉＯ２、８．４５モル％のＡｌ２Ｏ３、１４．０１モル％のＮａ２Ｏ、１．１６モル％のＫ２Ｏ、０．１８５モル％のＳｎＯ２、０．５０７モル％のＣａＯ、６．２モル％のＭｇＯ、０．０１モル％のＺｒＯ２、および、０．００８モル％のＦｅ２Ｏ３を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成されうる。特定の実施形態において、強化済基材は、６７．５５モル％のＳｉＯ２、３．６７モル％のＢ２Ｏ３、１２．６７モル％のＡｌ２Ｏ３、１３．６６モル％のＮａ２Ｏ、０．０１４モル％のＫ２Ｏ、２．３３モル％のＭｇＯ、０モル％のＣａＯ、０．００８モル％のＦｅ２Ｏ３、０．００５モル％のＺｒＯ２、および、０．１０モル％のＳｎＯ２を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成されうる。
【００５３】
実施形態において、強化済基材は、約５７モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約６モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約１５モル％のＢ２Ｏ３、０モル％から約１５モル％のＬｉ２Ｏ、０モル％から約２０モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約１０モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％から約１０モル％のＣａＯ、０モル％から約５モル％のＺｒＯ２、０モル％から約１モル％のＳｎＯ２、０モル％から約１モル％のＣｅＯ２、約５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、および、約５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、１２モル％≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ≦２０モル％、かつ、０モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ≦１０モル％のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成されうる。特定の実施形態において、強化済基材は、６６．１６モル％のＳｉＯ２、１０．２９モル％のＡｌ２Ｏ３、１４．０モル％のＮａ２Ｏ、２．４５モル％のＫ２Ｏ、０．６モル％のＢ２Ｏ３、０．２１モル％のＳｎＯ２、０．５８モル％のＣａＯ、５．７モル％のＭｇＯ、０．０１０５モル％のＺｒＯ２、および、０．００８１モル％のＦｅ２Ｏ３を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成されうる。特定の実施形態において、強化済基材は、６４．７４モル％のＳｉＯ２、５．１４モル％のＢ２Ｏ３、１３．９４モル％のＡｌ２Ｏ３、１３．７２モル％のＮａ２Ｏ、０モル％のＫ２Ｏ、２．３８モル％のＭｇＯ、０モル％のＣａＯ、および、０．０８モル％のＳｎＯ２を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成されうる。
【００５４】
更に、強化済基材を製作するのに適したガラス組成物は、限定するものではないが、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄに譲渡された「Ｇｌａｓｓｅｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ  Ａｎｄ  Ｓｃｒａｔｃｈ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ」という名称の米国特許第８，９６９，２２６号明細書に記載のガラス組成物、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄに譲渡された「Ｃｒａｃｋ  ａｎｄ  Ｓｃｒａｔｃｈ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｇｌａｓｓ  Ａｎｄ  Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅｓ  Ｍａｄｅ  Ｔｈｅｒｅｆｒｏｍ」という名称の米国特許第８，５８６，４９２号明細書に記載のガラス組成物、および、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄに譲渡された「Ｚｉｒｃｏｎ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ，Ｉｏｎ  Ｅｘｃｈａｎｇａｂｌｅ  Ｇｌａｓｓ  Ｗｉｔｈ  Ｈｉｇｈ  Ｄａｍａｇｅ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ」という名称の米国特許第８，９５１，９２７号明細書に記載のガラス組成物を含みうる。
【００５５】
本明細書に記載のように、担体の強化済基材は、イオン交換によって強化可能なガラスセラミック材料からも形成されうる。適したガラスセラミック組成物は、限定するものではないが、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄに譲渡された「ＨＩＧＨ  ＳＴＲＥＮＧＴＨ  ＧＬＡＳＳ−ＣＥＲＡＭＩＣＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＰＥＴＡＬＩＴＥ  ＡＮＤ  ＬＩＴＨＩＵＭ  ＳＩＬＩＣＡＴＥ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」という名称の米国特許公開第２０１６／０１０２０１０号明細書に開示されたガラスセラミックを含む。
【００５６】
具体的なガラスまたはガラスセラミック組成物、および／または、組成空間を記載しているが、これらの組成物、および／または、組成空間は、例示に過ぎず、他のガラスまたはガラスセラミックも企図しており、使用可能であると理解すべきである。
【００５７】
実施形態において、強化済基材１０２の第１の表面１０４は、その上に、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中にマイクロエレクトロニクス要素が配置される表面であり、強化済基材１０２の第２の表面１０６は、担体１００の下面でありうる。本明細書に記載の実施形態において、強化済基材１０２の第１の表面１０４は、１μｍ以下の表面粗さＲａ、または、０．５μｍ以下の表面粗さＲａを有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、第１の表面１０４は、０．２μｍ以下の表面粗さＲａ、または、０．１μｍ以下の表面粗さＲａを有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、強化済基材１０２の第１の表面１０４は、０．０１μｍ以下の表面粗さＲａを有する。
【００５８】
いくつかの実施形態において、強化済基材１０２の第２の表面１０６は、強化済基材１０２の第１の表面１０４と同じ表面粗さを有しうる。いくつかの他の実施形態において、強化済基材１０２の第２の表面１０６は、強化済基材の第１の表面１０４の表面粗さより大きい表面粗さを有しうる。
【００５９】
本明細書に記載の強化済基材１０２は、ある波長の電磁波に対して実質的に透明で、マイクロエレクトロニクス要素を強化済基材の第１の表面１０４および第２の表面１０６の少なくとも１つから分離するのを容易にしうる。例えば、いくつかの実施形態において、強化済基材１０２は、紫外線スペクトル内の光（つまり、約１０ｎｍから約４００ｎｍの波長の光）について、５０％以上の透過率を有する。基材の透過率が、この範囲内の波長について５０％未満の場合には、マイクロエレクトロニクス要素の分離が実現されないことがありうる。いくつかの実施形態において、強化済基材は、３００ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の紫外線波長について、５０％以上、または、６０％以上の透過率を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、透過率は、３００ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の紫外線波長について、７０％以上、または、８０％以上でありうる。
【００６０】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材は、２０℃から３００℃の温度範囲に亘って平均した８×１０−６Ｋ−１以上のＣＴＥ、または、２０℃から３００℃の温度範囲に亘って平均した９×１０−６Ｋ−１以上のＣＴＥを有する。これらのＣＴＥ値は、基材と、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に基材に接着される被膜および／または構成要素とのＣＴＥ差を削減し、それにより、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に曝される熱サイクルの間の基材の歪みを最小にする。
【００６１】
更に、図２および３を参照すると、本明細書に記載の実施形態において、「強化済基材」という用語は、基材の形成中、または、その後に、基材を、基材の表面に圧縮応力を導入する処理条件に曝して、それにより、損傷により生じる破損に対する基材の抵抗を高めることを意味する。したがって、本明細書に記載の強化済基材は、更に、強化済基材１０２の第１の表面１０４および第２の表面１０６から、各々、強化済基材１０２の中心に向かって層深さ（ＤＯＬ）まで延伸する第１および第２の圧縮応力層１０８、１１０を含む。第１の圧縮応力層１０８および第２の圧縮応力層１１０の圧縮応力は、概して、強化済基材１０２の第１の表面１０４および第２の表面１０６で最大で、強化済基材１０２の中心に向かって、圧縮応力がゼロになるまで減少する。圧縮応力がゼロになる位置の表面からの深さは、概して、各第１および第２の圧縮応力層１０８、１１０のＤＯＬを表す。第１の圧縮応力層１０８と第２の圧縮応力層１１０は、第１の圧縮応力層１０８と第２の圧縮応力層１１０の間に位置する引張領域１１２によって隔てられる。
【００６２】
本明細書に記載のように、第１の圧縮応力層１０８および第２の圧縮応力層１１０の圧縮応力は、概して、強化済基材１０２の第１の表面１０４および第２の表面１０６で最大で、本明細書では、それを表面圧縮応力と称する。本明細書に記載の実施形態において、表面圧縮応力は、概して、２００ＭＰａ以上で、強化済基材が、マイクロエレクトロニクス製品製作処理の機械的な衝撃に対して、破損のおそれを比較的低くして、耐えることができるようにする。つまり、表面圧縮応力が２００ＭＰａ未満の場合には、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に生じる担体１００の強化済基材１０２に対する機械的な衝撃が、処理中に担体１００の強化済基材１０２に加わる応力と組み合わさり、強化済基材１０２の破損につながりうるおそれが高まる。実施形態において、第１の圧縮応力層１０８および第２の圧縮応力層１１０の表面圧縮応力は、２００ＭＰａ以上７００ＭＰａ以下である。これらの実施形態のいくつかにおいて、第１の圧縮応力層１０８および第２の圧縮応力層１１０の表面圧縮応力は、４５０ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下である。
【００６３】
第１の圧縮応力層１０８および第２の圧縮応力層１１０は、各々、５０μｍ以上１５０μｍ以下であるＤＯＬに延伸する。ＤＯＬが５０μｍ未満の場合には、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に受けた機械的な衝撃により生じる傷を収容しないことがありうるので、それにより、強化済基材１０２の破損につながりうる。いくつかの実施形態において、層深さは、６０μｍ以上１００μｍ以下である。
【００６４】
圧縮応力を強化済基材１０２に導入することで得られる結果の１つは、引張応力が引張領域１１２で相補的に高まることである。物理的な力の均衡を維持するために、第１および第２の圧縮応力層１０８、１１０の両方と、引張領域１１２の保存弾性エネルギー（ＳＥＥ）の量が等しく、強化済基材の応力が相殺されてゼロにならなくてはならない。ほとんどの場合に、第１および第２の表面１０４、１０６での表面圧縮応力は比較的大きく、引張領域１１２は、それより小さい引張応力を有する。つまり、第１および第２の圧縮応力層１０８、１１０の圧縮応力は、比較的浅い深さに分布し、一方、小さい引張応力は、基材の厚さＴの大きい部分に亘って分布する。
【００６５】
本明細書において、表面１０４、１０６で圧縮応力を導入することにより引張領域１１２に保存されたエネルギーを、保存弾性エネルギー（ＳＥＥ）と称し、それは、次の式によって定義される：
ＳＥＥ＝（ＣＴ２／Ｅ）・（Ｔ−２ＤＯＬ）・（１−ν）
但し、Ｅは、強化済基材のヤング率であり、ＣＴは、中心張力であり、Ｔは、強化済基材の平均厚さであり、νは、強化済基材のポアソン比であり、ＤＯＬは、第１および第２の圧縮応力層１０８、１１０の層深さである。ＣＴは、圧縮応力（ＣＳ）、層深さ（ＤＯＬ）、および、厚さＴから、以下の式により計算される：
ＣＴ＝ＣＳ＊ＤＯＬ／（Ｔ−２＊ＤＯＬ）。
【００６６】
引張領域１１２のＳＥＥは、概して、強化済基材が損傷時に破片化される振舞いを支配する。つまり、ＳＥＥが、ある閾値より高い場合には、強化済基材１０２に導入された傷（例えば、亀裂など）が第１または第２の圧縮応力層１０８、１１０のＤＯＬを通って引張領域１１２へと延伸した時に、強化済基材は、多数の小さい破片に分離される。本明細書に記載のように、強化済基材が多数の小さい破片に分離されるのは望ましくなく、それは、小さい破片は、マイクロエレクトロニクス製品製作器具を塞ぎ、それを除去するのは困難で、処理停止時間を生じ、製造効率を低下させ、更に、製造コストを上昇させるからである。
【００６７】
しかしながら、ＳＥＥが、ある閾値より低い場合には、強化済基材１０２に導入された傷（例えば、亀裂など）が第１または第２の圧縮応力層１０８、１１０のＤＯＬを通って引張領域１１２へと延伸した時に、強化済基材は、少数の（大きい）破片に分離される。これらの大きい破片は、マイクロエレクトロニクス製品製作器具から容易に除去でき、処理停止時間を短縮して、製造効率を高める。
【００６８】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材１０２のＳＥＥは、４０ジュール毎平方メートル（ｋＪ／ｍ２）以下で、強化済基材に導入された傷（例えば、亀裂など）が第１または第２の圧縮応力層１０８、１１０のＤＯＬを通って引張領域１１２へと延伸した時に、強化済基材は、少数の（大きい）破片に分離される。いくつかの実施形態において、強化済基材のＳＥＥは、３８．８ｋＪ／ｍ２以下、または、３８．０ｋＪ／ｍ２以下である。いくつかの実施形態において、強化済基材のＳＥＥは、３７ｋＪ／ｍ２以下、または、３５．０ｋＪ／ｍ２以下である。いくつかの実施形態において、強化済基材のＳＥＥは、３３ｋＪ／ｍ２以下、または、３０ｋＪ／ｍ２以下である。
【００６９】
本明細書に記載の実施形態において、圧縮応力層１０８、１１０は、強化済基材１０２に、いくつかの異なる処理、または、それらの組合せによって形成されうる。例えば、圧縮応力層１０８、１１０は、強化済基材に、熱強化、イオン交換による化学的強化、並びに／若しくは、異なる弾性率および／または熱膨張率（ＣＴＥ）を有するガラスまたはガラスセラミックの積層によって形成されうる。
【００７０】
１つの特定の実施形態において、圧縮応力層１０８、１１０は、イオン交換による化学的強化を通して形成される。望ましい応力特性（例えば、表面圧縮応力、ＤＯＬ、ＳＥＥなど）を実現するために、基材を、アルカリ金属イオンを含む溶融塩浴に浸漬させて、基材中の小さいアルカリ金属イオンが、溶融塩浴中の大きいアルカリ金属イオンと交換されるのを容易にしうる。実施形態において、イオン交換処理は、基材を、ＮａＮＯ３およびＫＮＯ３を含む溶融塩浴に配置する工程を含む。溶融塩浴のＮａＮＯ３濃度は、約２質量％から約１０質量％、または、約５質量％から約７質量％でありうる。溶融塩浴のＫＮＯ３の濃度は、約９０質量％から約９８質量％、または、約９３質量％から約９５質量％でありうる。溶融塩浴は、３８０℃以上４６０℃以下の温度、または、４００℃以上４５０℃以下の温度に維持されうる。基材は、溶融塩浴に、５時間以上３０時間以下の間、配置されて、望ましい応力特性を実現する。実施形態において、基材は、溶融塩浴に、６時間以上１５時間以下の間、配置されて、望ましい応力特性を実現する。
【００７１】
強化済基材のＣＳ、中心張力、および、ＤＯＬは、強化済基材を、比較的小さい力で個片化するのを容易にする。特に、本明細書に記載の強化済基材は、従来の手に持つ器具を用いたスクライビング‐ブレイキング技術によって個片化されうる。例えば、標準のＰｅｎｅｔｔ（登録商標）ホイールを用いたＭｉｔｓｕｂｏｓｈｉのガラス切断器などの従来のガラス切断器を用いて、３０ニュートン（Ｎ）以下のスクライブ力で、刻み線を強化済基材の表面に形成しうる。刻み線は十分に深いので、刻み線のいずれかの側に曲げモーメントを加えることによって、強化済基材を、刻み線に沿って容易に個片化しうる。これらの条件下での個片化は、亀裂分岐を生じることなく行われ、したがって、基材は、刻み線に沿って滑らかに分離される。
【００７２】
強化済基材の保持強度は、傷の導入などの機械的な衝撃を受けた後に荷重を加えられた基材の破損に対する抵抗を測定したものである。本明細書に記載の実施形態において、保持強度は、機械的な衝撃を受けた後の基材がマイクロエレクトロニクス製品製作処理の過酷な条件に耐える能力を示す。
【００７３】
ここで、図４および５を参照すると、強化済基材などの基材の保持強度を特定する処理を概略的に示している。第１の工程において、強化済基材１０２の第１の表面１０４に押込み部２０２（図５）を形成して、引っ掻きなどの機械的な衝撃をシミュレーションする。押込み部２０２は、１２０°の表面角度φを有する角錐状の圧子２００を用いて形成される。圧子２００を、強化済基材の第１の表面１０４へと、本明細書に記載の実施形態では１キログラム力（約１０Ｎ）から４キログラム力（約３９Ｎ）へと変化する押込み荷重ＦＩで押圧して、異なる程度の破損をシミュレーションする。
【００７４】
押込み部２０２を強化済基材１０２の第１の表面１０４に形成した後に、図５に示すように、曲げ応力を、強化済基材に、４点曲げで加える。具体的には、強化済基材１０２を１対の支持ピン２０４、２０６上に配置して、支持ピンが強化済基材１０２の第２の表面１０６に接触するようにする。支持ピン２０４、２０６は、距離ｄ１で、互いに離間する。その後、１対の荷重ピン２０８、２１０を、強化済基材１０２の第１の表面１０４と、押込み部２０２の両側で接触させる。荷重ピン２０８、２１０は、支持ピン２０４、２０６の距離ｄ１内に位置するが、強化済基材１０２の支持ピン２０４、２０６とは反対側に位置する。荷重ピン２０８、２１０は、距離ｄ１より短い距離ｄ２で、互いに離間する。その後、４点曲げ荷重（Ｆ４Ｂ）を、荷重ピン２０８、２１０に加えて、強化済基材が押込み部２０２から破損する（つまり、割れる）まで、設定した速度で荷重を増加させる。破損時の４点曲げ荷重が、押込み部２０２を形成した特定の押込み荷重ＦＩについての基材の保持強度である。
【００７５】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材は、（本明細書に記載の方法を用いた）１キログラム力（約１０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、３００ＭＰａ以上の保持強度を有する。実施形態において、強化済基材は、１キログラム力（約１０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、３１０ＭＰａ以上、または、３２０ＭＰａ以上の保持強度を有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、１キログラム力（約１０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、３３０ＭＰａ以上、または、３４０ＭＰａ以上の保持強度を有する。
【００７６】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材は、（本明細書に記載の方法を用いた）２キログラム力（約２０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、１００ＭＰａ以上保持強度を有する。実施形態において、強化済基材は、２キログラム力（約２０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、１１０ＭＰａ以上、または、１１５ＭＰａ以上の保持強度を有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、２キログラム力（約２０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、１２０ＭＰａ以上、または、１３０ＭＰａ以上の保持強度を有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、２キログラム力（約２０Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、１４０ＭＰａ以上、または、１５０ＭＰａ以上の保持強度を有する。
【００７７】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材は、（本明細書に記載の方法を用いた）３キログラム力（約２９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、７０ＭＰａ以上の保持強度を有する。実施形態において、強化済基材は、３キログラム力（約２９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、８０ＭＰａ以上、または、９０ＭＰａ以上の保持強度を有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、３キログラム力（約２９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、１００ＭＰａ以上、または、１１０ＭＰａ以上の保持強度を有する。
【００７８】
本明細書に記載の実施形態において、強化済基材は、（本明細書に記載の方法を用いた）４キログラム力（約３９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、４５ＭＰａ以上の保持強度を有する。実施形態において、強化済基材は、４キログラム力（約３９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、５０ＭＰａ以上、または、５５ＭＰａ以上の保持強度を有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、４キログラム力（約３９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、６０ＭＰａ以上、または、６５ＭＰａ以上の保持荷重を有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、４キログラム力（約３９Ｎ）の押込み荷重での押込み後に、７０ＭＰａ以上、または、８０ＭＰａ以上の保持強度を有する。
【００７９】
本明細書に記載のように、強化済基材は、十分な保持強度を有し、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中のダメージ（例えば、機械的な衝撃など）による破損を防ぐのが望ましい。しかしながら、強化済基材が破損してしまう場合には、強化済基材は、できるだけ少ない数の主断片に分離されて、主断片は、できるだけ大きくなるようにして、マイクロエレクトロニクス製品製作器具の詰まりを防ぎ、更に、破片を器具から容易に除去できるようにするのが望ましい。本明細書で用いるように、「主断片」という用語は、基材の破損により生じた最も大きい断片のことを称し、破損または亀裂が始まった表面、または、その近くの小さい破片および粒子を除いたものである。本明細書に記載の実施形態において、主断片は、破片化前の基材の片面の面積の１／８以上である片面の面積を有する。
【００８０】
本明細書に記載の実施形態において、「平坦破片化係数」を用いて、基材の破片化する振舞いを記載している。具体的には、平坦破片化係数は、強化済基材が損傷により分離された主断片の個数（つまり、片面の面積が、破片化前の強化済基材の片面の面積の１／８以上である断片の数）である。本明細書に記載の強化済基材は、１より大きく５以下の平坦破片化係数を有する。実施形態において、強化済基材は、４以下、または、３以下の平坦破片化係数を有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、２の平坦破片化係数を有する。
【００８１】
ここで、図６を参照すると、平坦破片化係数は、実験により特定されうる。具体的には、図６は、強化済基材１０２などのガラスまたはガラスセラミック基材の平坦破片化係数を特定する処理を概略的に示している。この処理は、強化済基材１０２の第１の表面１０４を、平坦破片化力ＦＦＦで、（先鋭なカーバイドチップまたは他の同様の圧子具などの）破片化圧子と、基材の幾何学的中心で接触させて、更に、平坦破片化力を、基材が破損するまで増加させる工程を含む。その後、（断片の片面の面積によって特定される）主断片の個数を数えて、平坦破片化係数を特定する。
【００８２】
強化済基材１０２は、十分に堅く、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に強化済基材１０２に加えられた荷重による曲げを阻止する。具体的には、強化済基材１０２は、次の式によって計算される１０ＧＰａ−ｍｍ３以上の曲げ剛性Ｄを有する：
【００８３】
【数１】
2021533074.tif 000003
【００８４】
但し、Ｅは、ガラスまたはガラスセラミックの弾性率であり、ｔは、強化済基材の平均厚さであり、νは、強化済基材のポアソン比である。曲げ剛性が１０ＧＰａ−ｍｍ３未満の場合には、強化済基材１０２は、マイクロエレクトロニクス製品製作中に曲がったり、曲折したりして、潜在的に、構成要素の位置ずれを生じうる。実施形態において、強化済基材の曲げ剛性Ｄは、１５ＧＰａ−ｍｍ３以上、または、２０ＧＰａ−ｍｍ３以上である。いくつかの実施形態において、強化済基材の曲げ剛性Ｄは、２５ＧＰａ−ｍｍ３以上、または、３０ＧＰａ−ｍｍ３以上である。いくつかの実施形態において、強化済基材の曲げ剛性Ｄは、３５ＧＰａ−ｍｍ３以上、または、４０ＧＰａ−ｍｍ３以上である。いくつかの実施形態において、強化済基材の曲げ剛性Ｄは、４５ＧＰａ−ｍｍ３以上、または、５０ＧＰａ−ｍｍ３以上である。
【００８５】
実施形態において、担体１００の強化済基材１０２は、０μｍ以上５００μｍ以下の形成完了時の反りを有する。本明細書で用いるように、「形成完了時の反り」という用語は、強化された後であるが、強化済基材１０２上に、いずれの他の材料も成膜する前の強化済基材の歪み量のことを称する。いくつかの実施形態において、強化済基材１０２は、０μｍ以上４００μｍ以下、または、０μｍ以上３００μｍ以下の形成完了時の反りを有する。いくつかの実施形態において、強化済基材１０２は、０μｍ以上２００μｍ以下、または、０μｍ以上１５０μｍ以下の形成完了時の反りを有する。いくつかの実施形態において、強化済基材１０２は、０μｍ以上１００μｍ以下、または、０μｍ以上５０μｍ以下の形成完了時の反りを有する。本明細書に記載の実施形態において、形成完了時の反りは、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  Ｇｒａｖｉｔｙ−Ｆｒｅｅ  Ｓｈａｐｅｓ」という名称の米国特許第９，０３１，８１３号明細書に記載の方法により測定している。
【００８６】
本明細書に記載の実施形態において、担体１００の強化済基材１０２は、４，０００μｍ以下−９，０００μｍ以上の処理途中の反りを有する。本明細書で用いるように、「処理途中の反り」という用語は、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中に、誘電材料の層、金属材料（例えば、銅、銀など）の層、エポキシ成形材料など、様々な材料の層を強化済基材１０２の上に成膜する時の強化済基材の歪み量のことを称する。処理途中の反りは、例えば、強化済基材１０２と、強化済基材１０２上に成膜される様々な層の熱膨張率の差、および、強化済基材１０２と、強化済基材１０２上に成膜される様々な層の厚さの差により生じうる。処理途中の反りは、ポリマー膜層の硬化収縮によっても生じうる。実施形態において、強化済基材は、３，５００μｍ以下−８，０００μｍ以上の処理途中の反りを有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、３，０００μｍ以下−７，０００μｍ以上の処理途中の反りを有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、２，０００μｍ以下−５，０００μｍ以上の処理途中の反りを有する。いくつかの実施形態において、強化済基材は、１，５００μｍ以下−４，０００μｍ以上の処理途中の反りを有する。本明細書に記載の実施形態において、処理途中の反りは、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  Ｇｒａｖｉｔｙ−Ｆｒｅｅ  Ｓｈａｐｅｓ」という名称の米国特許第９，０３１，８１３号明細書に記載の方法により測定している。
【実施例】
【００８７】
本明細書に記載の実施形態を、次の実施例により、更に明らかにする。
【００８８】
実施例１
イオン交換処理条件（時間、温度、および、浴の組成物）および試料の厚さの保存弾性エネルギー（ＳＥＥ）に対する影響を、２．０ｍｍおよび１．８ｍｍの厚さを有する試料について、実験により評価した。試料は、６９．４９モル％のＳｉＯ２、８．４５モル％のＡｌ２Ｏ３、１４．０１モル％のＮａ２Ｏ、１．１６モル％のＫ２Ｏ、０．１８５モル％のＳｎＯ２、０．５０７モル％のＣａＯ、６．２モル％のＭｇＯ、０．０１モル％のＺｒＯ２、および、０．００８モル％のＦｅ２Ｏ３を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から形成したものである。試料に、ＫＮＯ３およびＮａＮＯ３を含む塩浴で、表１Ａに挙げた時間および温度条件で、イオン交換を行った。
【００８９】
【表１Ａ】
2021533074.tif 000004
【００９０】
次に、試料を測定して、表面圧縮応力（ＣＳ）、層深さ（ＤＯＬ）、および、圧縮深さ（ＤＯＣ）を特定し、それらの値を、各試料について、表１Ｂで報告している。この情報に基づいて、次に式により、ＳＥＥを計算した：
ＳＥＥ＝（ＣＴ２／Ｅ）・（Ｔ−２ＤＯＬ）・（１−ν）
但し、Ｅは、ガラスのヤング率であり（試験した試料については、７１．７ＧＰａ）、Ｔは、試験した試料の平均厚さであり、νは、ガラスのポアソン比であり（試験した試料については、０．２１）、ＤＯＬは、圧縮応力層深さである。
【００９１】
【表１Ｂ】
2021533074.tif 000005
【００９２】
表１Ｂに示すように、試験した試料の全てが、３８ｋＪ／ｍ２未満のＳＥＥを有していた。理論に縛られることを望まないが、３８ｋＪ／ｍ２未満のＳＥＥを有する強化済ガラスまたはガラスセラミック基材は、５以下の平坦破片化係数を示し、それは、強化されたことから、強化されていないガラスまたはガラスセラミックより、機械的な衝撃によって破損し難い強化済基材を提供するが、破損を生じる機械的な衝撃を受けた時には、破損により、強化されていないガラスまたはガラスセラミックと比べて、少ない数の主断片を生じると考えられる。
【００９３】
実施例２
強化されていない基材、および、イオン交換により強化された基材の破片化の振舞いを比較した。基材は、６９．４９モル％のＳｉＯ２、８．４５モル％のＡｌ２Ｏ３、１４．０１モル％のＮａ２Ｏ、１．１６モル％のＫ２Ｏ、０．１８５モル％のＳｎＯ２、０．５０７モル％のＣａＯ、６．２モル％のＭｇＯ、０．０１モル％のＺｒＯ２、および、０．００８モル％のＦｅ２Ｏ３を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラスから形成したものである。基材は、長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍの正方形の形状で（片面の面積は、２５０，０００ｍｍ２で）、１．８ｍｍの厚さだった。一方の組の基材を、９５質量％のＫＮＯ３および５質量％のＮａＮＯ３を含む溶融塩浴で、１０時間、４５０℃の温度でイオン交換で強化した。他方の組の基材は、強化しなかった。
【００９４】
本明細書で図６について記載したように、平坦破片化試験を行った。具体的には、ガラス基材を台の上に配置して、圧子を、ガラス基材の表面に、基材の幾何学的中心で、増加させていく平坦破片化力ＦＦＦで押圧した。最大破片化力ＦＦＦ、および、基材の状態（つまり、破損したか／破損せずに耐えたか）を、次の表２に示している。破損した強化済基材（線画で表した図７）、および、破損した強化されていない基材（線画で表した図８）を撮影した。
【００９５】
【表２】
2021533074.tif 000006
【００９６】
図７に示すように、強化済基材は、２つの主断片に破片化し、したがって、２の平坦破片化係数を有した。一方、強化されていない基材（図８）は、４つの主断片に破片化し、したがって、４の平坦破片化係数を有した。これらの試験の実験結果は、強化済基材が、強化されていない基材より優れた（つまり、小さい）平坦破片化係数を有し、したがって、製作器具の詰まりを防ぐためには小さい個数への破片化が望ましいマイクロエレクトロニクス製品製作処理で用いるのに、より適するものであることを示している。
【００９７】
更に、表２に示すように、強化済ガラス試料についての破損時の最大破片化力ＦＦＦは、概して、強化されていない試料についての破損時の最大破片化力ＦＦＦより低かった。これは、イオン交換を通して中心張力が導入されたことによるものであると考えられる。つまり、ガラスを強化することで、結果的に、層深さＤＯＬまで延伸する圧縮応力、および、引張領域を導入する。層深さ内のガラスは、概して、その層の圧縮応力により、傷から破損を生じないように耐える。しかしながら、傷が引張領域まで侵入してしまうと、その領域の引張応力は、傷がガラスを通って伝播するのを促進し、その結果、ガラスが破損する（つまり、破片化する）。
【００９８】
一方、強化されていないガラス基材は、応力を有さない（または、強化済ガラス基材と比べて、非常に低い圧縮／引張応力を有する）。引張領域がないことで、圧子は、破損および破片化を開始させるには、ガラス基材に、（強化済ガラス基材と比べて）深く侵入しなくてはならない。このように圧子をガラス表面に深く侵入させるには、より大きい力を必要とし、したがって、強化されていないガラス基材について、最大破片化力ＦＦＦが大きくなる。
【００９９】
この現象は、マイクロエレクトロニクス製品製作処理で、強化済基材を担体に用いる場合に有利である。具体的には、強化済基材は、概して、強化されていない基材より高い保持強度を有する（実施例３を参照）。これは、強化済基材の方が、マイクロエレクトロニクス製品製作処理中の通常の機械的な衝撃（例えば、引っ掻き傷、欠けなど）に、基材の表面での圧縮応力による破損を生じることなく、よく耐えることが可能であることを意味する。しかしながら、機械的な衝撃が厳しい（つまり、引っ掻き傷、欠けなどが層深さを通って延伸する）場合には、強化済基材の引張領域の張力は、強化済基材を、応力が低いマイクロエレクトロニクス製品製作処理の比較的早い段階で、優先的に破損させて破片化させ、次に、破片を製作器具から容易に除去しうる。製作処理のこの段階での破損は、強化済基材に積層された製品の損失も軽減し、更に、器具停止時間も短縮する。
【０１００】
実施例３
２組のアルカリアルミノケイ酸塩ガラス試料を、実験により試験して、イオン交換の試料の保持強度への影響を比較した。ガラス試料は、長さ４０ｍｍ、幅６６ｍｍ、および、厚さ１．８ｍｍを有するものだった。第１の組の試料は、受け取ったままの状態で（つまり、イオン交換で強化せずに）残した。第２の組の試料を、５質量％のＮａＮＯ３および９５質量％のＫＮＯ３を含む混合塩浴で、１０時間、４５０℃の温度で、イオン交換で強化した。イオン交換処理により、７３μｍのＤＯＬ、および、５４０ＭＰａの表面圧縮応力を生じた。図４に示すように、各組の試料に、１、２、３、および、４ｋｇ−ｆの押込み荷重で押込みを行った。
【０１０１】
その後、図５に示すように、各試料に、４点曲げで荷重を加えた。４点曲げ荷重は、各試料が破損するまで、荷重ピンに５ｍｍ／分の速度で加えられた。その結果を、次の表３に示し、図９のグラフに示している。
【０１０２】
【表３】
2021533074.tif 000007
【０１０３】
図９にグラフで示すように、イオン交換で強化された試料と強化されていない試料の保持強度は、概して、押込み荷重が増加するにつれて、低下する。しかしながら、全ての押込み荷重条件について、イオン交換で強化された試料の保持強度は、強化されていない試料の保持強度の略二倍であった。このデータは、イオン交換で強化された試料が、強化されていない基材と比べて、マイクロエレクトロニクス製品製作処理の機械的な衝撃に、破損することなく耐えることが可能なことを示している。
【０１０４】
実施例４
担体で用いられる厚さ１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、および、３ｍｍの強化済基材の処理途中の反りを、数学的にモデル化した。モデル化した強化済基材は、６６．１６モル％のＳｉＯ２、１０．２９モル％のＡｌ２Ｏ３、１４．０モル％のＮａ２Ｏ、２．４５モル％のＫ２Ｏ、０．６モル％のＢ２Ｏ３、０．２１モル％のＳｎＯ２、０．５８モル％のＣａＯ、５．７モル％のＭｇＯ、０．０１０５モル％のＺｒＯ２、および、０．００８１モル％のＦｅ２Ｏ３を含むアルカリアルミノケイ酸塩ガラス基材から形成したものである。ガラス基材を、７３．３ＧＰａの弾性率、９．４×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、および、０．２１のポアソン比でモデル化した。強化済基材を、長さ５００ｍｍおよび幅５００ｍｍでモデル化した。
【０１０５】
強化済基材の処理途中の反りを、銅（各層が１０μｍの厚さを有する４層）と誘電材料（各層が３０μｍの厚さを有する４層）が交互になった８層を含む金属／誘電膜を加えて、モデル化した。銅は、１０２．１ＧＰａの弾性率、１６．５×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、および、０．３４のポアソン比でモデル化した。誘電材料は、材料のガラス転移温度（３３０℃）より低い温度で、３．４ＧＰａの弾性率、材料のガラス転移温度より高い温度で、０．００３４ＧＰａの弾性率、材料のガラス転移温度より低い温度で、３５×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、材料のガラス転移温度より高い温度で５０×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、および、０．３５のポアソン比でモデル化した。誘電材料の硬化温度（３７５℃）は、ガラス転移温度より高いので、誘電材料の無応力温度は、ガラス転移温度（３３０℃）でモデル化した。
【０１０６】
上記金属／誘電膜を加えた強化済基材の処理途中の反りも、金属誘電膜の上にエポキシ成形化合物の厚さ０．５ｍｍの層を加えてモデル化した。１つのモデルにおいて、第１のエポキシ成形化合物（ＥＭＣ  Ａ）を、材料のガラス転移温度（１６５℃）より低い温度で、２２ＧＰａの弾性率、材料のガラス転移温度より高い温度で、０．０２２ＧＰａの弾性率、ガラス転移温度より低い温度で、７．５×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、ガラス転移温度より高い温度で、３３×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、および、０．３５のポアソン比でモデル化した。第２のモデルにおいて、第２のエポキシ成形化合物（ＥＭＣ  Ｂ）を、材料のガラス転移温度（１７５℃）より低い温度で、２７ＧＰａの弾性率、材料のガラス転移温度より高い温度で、０．０２７ＧＰａの弾性率、ガラス転移温度より低い温度で、７．２×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、ガラス転移温度より高い温度で、３０×１０−６Ｋ−１のＣＴＥ、および、０．３５のポアソン比でモデル化した。ＥＭＣ  ＡおよびＥＭＣ  Ｂの成形後硬化温度は、ガラス転移温度より低いので、ＥＭＣ  ＡおよびＥＭＣ  Ｂの無応力温度は、成形後硬化温度（１２５℃）でモデル化した。
【０１０７】
モデル化した強化済基材の反り（Ｙ軸にμｍで表示）を、ガラスの厚さ（Ｘ軸にｍｍで表示）の関数として、図１０にグラフで示している。具体的には、図１０は、（「ＥＭＣ無し」として識別した）金属／誘電膜のみを有するモデル化した強化済基材の反り、（「ＥＭＣ  Ａ」として識別した）金属／誘電膜および第１のエポキシ成形化合物を有するモデル化した強化済基材の反り、および、（「ＥＭＣ  Ｂ」として識別した）金属／誘電膜および第２のエポキシ成形化合物を有するモデル化した強化済基材の反りを示している。
【０１０８】
図１０に示すように、「ＥＭＣ無し」モデルは、ゼロ未満、具体的には、約−９，０００μｍから約−２０００μｍの反りを有し、反りは、強化済基材の厚さが増加するにつれて、ゼロに近づいた。負の反りは、強化済基材の凹状の形状につながるものである。理論に縛られることを望まないが、「ＥＭＣ無し」モデルの負の反りは、誘電材料内の引張熱応力によるものであると考えられる。
【０１０９】
一方、「ＥＭＣ  Ｂ」モデルは、ゼロより大きい、具体的には、約３，０００μｍから約０μｍの反りを有し、反りは、強化済基材の厚さが増加するにつれて、減少した。正の反りは、強化済基材の凸状の形状につながるものである。理論に縛られることを望まないが、「ＥＭＣ  Ｂ」モデルの正の反りは、第２のエポキシ成形化合物からの圧縮熱応力によるものであると考えられる。
【０１１０】
「ＥＭＣ  Ａ」モデルは、ゼロより大きく、ガラスの厚さが増加するにつれて、０未満の反りへと推移する反りを有した。具体的には、「ＥＭＣ  Ａ」モデルは、ガラスの厚さが１ｍｍの時に、約１，０００μｍの反りを有した。この反りは、ガラスの厚さが０ｍｍの時に、約０μｍまで減少し、更に、ガラスの厚さが１．５ｍｍより大きい時に、約０μｍ未満まで減少した。理論に縛られることを望まないが、ガラスの厚さが１．５ｍｍ以下の場合の反りは、第１のエポキシ成形化合物の圧縮熱応力によるものであると考えられる。しかしながら、ガラスの厚さが増加するにつれて、ガラスの剛性が増すので、第１のエポキシ成形化合物の圧縮熱応力の影響は無視できる程度になる。圧縮熱応力の影響が弱まるにつれて、誘電材料の引張熱応力が負の反りを生じさせる。この負の反りは、ガラスの厚さが増加するにつれて、０μｍに近づく。
【０１１１】
当業者には、請求した主題の精神および範囲を逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に様々な変更および変形が可能なことが明らかだろう。したがって、本明細書は、本明細書に記載の様々な実施形態の変更および変形も、そのような変更及ぶ変形が添付の請求項、および、それらの等価物の範囲である限りは網羅することを意図する。
【０１１２】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１１３】
実施形態１
担体（１００）において、
ガラスまたはガラスセラミックから形成されて、第１の表面（１０４）、前記第１の表面（１０４）の反対側の第２の表面（１０６）、および、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の該第１の表面（１０４）と前記第２の表面（１０６）の間の平均厚さを有する強化済基材（１０２）を、
含み、
前記強化済基材（１０２）は、
７０，０００ｍｍ２以上である片面の面積と、
前記第１の表面（１０４）から前記強化済基材（１０２）の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第１の層深さを有する第１の圧縮応力層（１０８）と、
前記第２の表面（１０６）から前記強化済基材（１０２）の前記中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第２の層深さを有する第２の圧縮応力層（１１０）と
を含み、
前記強化済基材（１０２）の前記第１の表面（１０４）および前記第２の表面（１０６）での表面圧縮応力は、２００ＭＰａ以上であり、
前記強化済基材（１０２）は、更に、
前記第１の圧縮応力層（１０８）と前記第２の圧縮応力層（１１０）の間に位置して、４０ｋＪ／ｍ２未満の保存弾性エネルギーを有する引張応力領域と、
５以下の平坦破片化係数と
を含むものである担体。
【０１１４】
実施形態２
前記強化済基材（１０２）の前記第１の表面（１０４）および前記第２の表面（１０６）での表面圧縮応力は、７００ＭＰａ以下である、実施形態１に記載の担体（１００）。
【０１１５】
実施形態３
前記強化済基材（１０２）の前記第１の表面（１０４）および前記第２の表面（１０６）での表面圧縮応力は、４５０ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下である、実施形態１または２に記載の担体（１００）。
【０１１６】
実施形態４
前記第１の層深さ、および、前記第２の層深さは、６０μｍ以上１００μｍ以下である、実施形態１から３のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１１７】
実施形態５
前記引張応力領域の前記保存弾性エネルギーは、３８．８ｋＪ／ｍ２以下である、実施形態１から４のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１１８】
実施形態６
前記引張応力領域の前記保存弾性エネルギーは、３８ｋＪ／ｍ２以下である、実施形態１から５のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１１９】
実施形態７
前記強化済基材（１０２）は、３以下の平坦破片化係数を有するものである、実施形態１から６のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２０】
実施形態８
前記第１の表面（１０４）は、１μｍ以下の表面粗さＲａを有するものである、実施形態１から７のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２１】
実施形態９
前記強化済基材（１０２）は、３００ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の光の波長について、５０％以上の透過率を有するものである、実施形態１から８のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２２】
実施形態１０
前記強化済基材（１０２）は、３００ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の光の波長について、７０％以上の透過率を有するものである、実施形態１から９のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２３】
実施形態１１
前記強化済基材（１０２）は、１０ＧＰａ−ｍｍ３以上の曲げ剛性を有するものである、実施形態１から１０のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２４】
実施形態１２
前記強化済基材（１０２）は、１キログラム力（約１０Ｎ）の押込み荷重での押込み（２０２）後に、３００ＭＰａ以上の保持強度を有するものである、実施形態１から１１のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２５】
実施形態１３
前記強化済基材（１０２）は、２キログラム力（約２０Ｎ）の押込み荷重での押込み（２０２）後に、１００ＭＰａ以上の保持強度を有するものである、実施形態１から１２のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２６】
実施形態１４
前記強化済基材（１０２）は、３キログラム力（約２９Ｎ）の押込み荷重での押込み（２０２）後に、７０ＭＰａ以上の保持強度を有するものである、実施形態１から１３のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２７】
実施形態１５
前記強化済基材（１０２）は、４キログラム力（約３９Ｎ）の押込み荷重での押込み（２０２）後に、４５ＭＰａ以上の保持強度を有するものである、実施形態１から１４のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２８】
実施形態１６
前記強化済基材（１０２）は、１．８ｍｍ以下の平均厚さを有するものである、実施形態１から１５のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１２９】
実施形態１７
前記強化済基材（１０２）は、１．５ｍｍ以下の平均厚さを有するものである、実施形態１から１６のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１３０】
実施形態１８
前記強化済基材（１０２）は、１．１ｍｍ以下の平均厚さを有するものである、実施形態１から１７のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１３１】
実施形態１９
前記強化済基材（１０２）は、イオン交換による強化済基材（１０２）である、実施形態１から１８のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１３２】
実施形態２０
前記強化済基材（１０２）は、２０℃から３００℃の温度範囲に亘る平均で、９×１０−６Ｋ−１以上の熱膨張率を有するものである、実施形態１から１９のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１３３】
実施形態２１
前記強化済基材（１０２）は、アルカリアルミノケイ酸ガラスを含むものである、実施形態１から２０のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１３４】
実施形態２２
前記強化済基材（１０２）は、４，０００μｍ以下−９，０００μｍ以上の処理途中（１０）の反りを有するものである、実施形態１から２１のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１３５】
実施形態２３
前記強化済基材（１０２）は、０μｍ以上５００μｍ以下の形成完了時の反りを有するものである、実施形態１から２２のいずれか１つに記載の担体（１００）。
【０１３６】
実施形態２４
担体（１００）の形成方法において、
ガラスまたはガラスセラミック基材を、約９０質量％から約９８％の硝酸カリウムおよび約２質量％から約１０質量％の硝酸ナトリウムの混合物を含む溶融塩浴に、３８０℃以上４６０℃の温度で、５時間以上３０時間以下の間、浸漬させる工程を、
含み、
前記ガラスまたはガラスセラミック基材は、第１の表面（１０４）、前記第１の表面（１０４）の反対側の第２の表面（１０６）、７０，０００ｍｍ２以上である片面の面積、および、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の該第１の表面（１０４）と前記第２の表面（１０６）の間の平均厚さを含むものである方法。
【０１３７】
実施形態２５
前記溶融塩浴は、約９３質量％から約９５質量％の硝酸カリウムおよび約５質量％から約７質量％の硝酸ナトリウムの混合物を含むものである、実施形態２４に記載の方法。
【０１３８】
実施形態２６
前記ガラスまたはガラスセラミック基材は、前記溶融塩浴に、約４５０℃の温度で、６時間以上約１５時間以下の間、浸漬させられるものである、実施形態２４または２５に記載の方法。
【０１３９】
実施形態２７
前記ガラスまたはガラスセラミック基材を前記溶融塩浴に浸漬させた後に、該ガラスまたはガラスセラミック基材は、
前記第１の表面（１０４）から前記ガラスまたはガラスセラミック基材の中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第１の層深さを有する第１の圧縮応力層（１０８）と、
前記第２の表面（１０６）から前記ガラスまたはガラスセラミック基材の前記中心に向かって内側に延伸し、５０μｍ以上１５０μｍ以下の第２の層深さを有する第２の圧縮応力層（１１０）と、
を含み、
前記ガラスまたはガラスセラミック基材の前記第１の表面（１０４）および前記第２の表面（１０６）での表面圧縮応力は、２００ＭＰａ以上であり、
前記ガラスまたはガラスセラミック基材は、更に、
前記第１の圧縮応力層（１０８）と前記第２の圧縮応力層（１１０）の間に位置して、４０ｋＪ／ｍ２未満の保存弾性エネルギーを有する引張応力領域と、
５以下の平坦破片化係数と
を含むものである、実施形態２４から２６のいずれか１つに記載の方法。
【符号の説明】
【０１４０】
３４、１００  担体
１０２  強化済基材
１０８  第１の応力圧縮層
１１０  第２の応力圧縮層
１１２  引張領域
２００、３００  圧子
２０４、２０６  支持ピン
２０８、２１０  荷重ピン
【図１】
2021533074.tif 000008
【図２】
2021533074.tif 000009
【図３】
2021533074.tif 000010
【図４】
2021533074.tif 000011
【図５】
2021533074.tif 000012
【図６】
2021533074.tif 000013
【図７】
2021533074.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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