(57)【要約】  第一の発明は、アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、失透温度粘性が１０３．２ｄＰａ・ｓ以上であり、３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが７．８０〜９．００（ｐｐｍ／℃）であるガラス基板に関する。第二の発明は、アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、光弾性定数Ｃが、１０〜２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａである、半導体パッケージ用の支持基板に用いるガラス基板に関する。
2018051987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、
失透温度粘性が１０３．２ｄＰａ・ｓ以上であり、
３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが７．８０〜９．００（ｐｐｍ／℃）であるガラス基板。
【請求項２】
半導体パッケージ用の支持基板に用いる請求項１に記載のガラス基板。
【請求項３】
光弾性定数Ｃが、１０〜２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａである請求項１または２に記載のガラス基板。
【請求項４】
アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、
光弾性定数Ｃが、１０〜２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａである、半導体パッケージ用の支持基板に用いるガラス基板。
【請求項５】
母組成として、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２    ：５０〜７０％、
Ａｌ２Ｏ３  ：２〜８％、
Ｂ２Ｏ３    ：０〜５％、
ＭｇＯ      ：０〜５％、
ＣａＯ      ：０〜６％、
ＳｒＯ      ：４〜２０％、
ＢａＯ      ：１４〜３５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ    ：２５〜４０％
を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項６】
酸化物基準のモル百分率表示で各酸化物の含有量の割合の関係を表した下記式（１）によって求められる値が８１〜９３となる請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス基板。
０．１７４×（ＳｉＯ２の含有量）−０．０１２×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．３１７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．９８８×（ＭｇＯの含有量）＋１．７１５×（ＣａＯの含有量）＋２．０１１×（ＳｒＯの含有量）＋２．２５１×（ＢａＯの含有量）＋０．０７６      （１）
【請求項７】
酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量が６０％以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項８】
波長３６０ｎｍの光の透過率が、厚さ１ｍｍにおいて１５％以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項９】
失透温度が１２５０℃以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１０】
ヤング率が６５ＧＰａ以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１１】
厚さが２．０ｍｍ以下である請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１２】
前記ガラス基板の一の主表面の面積が７０〜７０００ｃｍ２である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１３】
前記ガラス基板の主表面の形状が円形である請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１４】
前記ガラス基板のβ−ＯＨが０．０５〜０．６５ｍｍ−１である請求項１〜１３のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１５】
前記ガラス基板の少なくとも一の主表面に遮光膜を有する請求項１〜１４のいずれか１項に記載のガラス基板。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のガラス基板と、他のガラス基板とが積層された積層ガラス基板。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載のガラス基板と、半導体基板とが樹脂層を介して積層され、前記半導体基板は前記ガラス基板によって支持されている積層基板。
【請求項１８】
前記ガラス基板の、前記半導体基板が積層された面とは反対側に、他のガラス基板が積層された、請求項１７に記載の積層基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板、および積層基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの分野では、デバイスの集積度が増加される一方、デバイスの小型化が進んでいる。それに伴い、高集積度を有するデバイスのパッケージング技術への要望が高まっている。【０００３】
近年、半導体パッケージの分野において、ウェハレベルパッケージ（ＷＬＰ）またはパネルレベルパッケージ（ＰＬＰ）等の技術が注目されている（特許文献１等参照）。この技術は、例えばガラス基板上にシリコンチップを置き、封止樹脂でモールドすることによって封止する技術である。シリコンチップの面積よりも大きな面積に端子を配することができるため、効率的な配線が可能となり、結果として単位面積当たりの集積度を上げることができる。また、大面積化することによって、コストを低減させることができる。【０００４】
一般に、封止樹脂の熱膨張率はガラス基板の熱膨張率に比して大きいため、ガラス基板および封止樹脂の熱膨張率差は大きい。そのため、ＷＬＰ技術を用いてパッケージングをした際に、該熱膨張率差に起因した反りが生じてしまうという問題が生じていた。このような問題を解決すべく、従来においては、封止樹脂中に種々のフィラーを入れて、当該封止樹脂の熱膨張率をガラス基板の熱膨張率に合わせこみ、上述したパッケージング工程での反りを抑制するという手段が取られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２０１５−７８１１３号公報
【特許文献２】日本国特開平８−３３３１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、封止樹脂中にフィラーを多く入れると、封止樹脂の流動性が低下するため隅々まで封止樹脂が充填されなくなることにより信頼性が低下する問題が生じる。そのため、封止樹脂にフィラーを入れて熱膨張係数を調整するのではなく、ガラス基板の熱膨張率を封止樹脂の熱膨張率に整合させるため、大きい熱膨張係数を有するガラス基板が求められている。【０００７】
また、上述のようなＷＬＰ等はシリコンチップを含むことから、ガラス基板がアルカリ金属酸化物を含むと、例えば熱処理工程などにおいて、当該アルカリ金属酸化物がイオンとなってシリコンチップを汚染し、シリコンチップ上に配設されたＬＳＩ回路等を短絡させてしまうなどの諸問題を生じるおそれがある。したがって、ガラス基板中のアルカリ金属酸化物の含有量が極力少ないことが望まれている。【０００８】
しかしながら、高い熱膨張係数を有する従来のガラスは、アルカリ金属酸化物が多く含有されている。特許文献１には、２０〜２００℃の温度範囲における平均線熱膨張係数が５０×１０−７〜６６×１０−７／℃である支持ガラス基板が開示されているが、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物が５質量％以上含有されている。また、特許文献２には０〜３００℃の温度範囲での線熱膨張率が６０〜９０×１０−７／℃であるガラスが開示されているが、アルカリ金属酸化物が５質量％程度含有されている。【０００９】
また、使用形態が薄板であるため、薄板への成形を生産性良く行うことが求められるが、従来の無アルカリガラスでは失透温度が高く、基板への成形が困難であり、ブロック成形からスライス・研磨が必要であるなどの課題がある。【００１０】
したがって、本発明の第一の発明は、アルカリ金属酸化物の含有量が極力少なく、且つ熱膨張係数が従来と比較して十分に大きく、生産性に優れたガラス基板および当該ガラス基板を用いた積層基板を提供することを目的とする。また、本発明の第二の発明は、アルカリ金属酸化物の含有量が極力少なく、且つ、半導体パッケージ用の支持基板に適したガラス基板および当該ガラス基板を用いた積層基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、失透温度粘性および３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数を特定範囲とすることにより、アルカリ金属酸化物の含有量が極力少なく、且つ熱膨張係数が従来と比較して十分に大きく、生産性に優れたガラス基板が得られることを見出し、第一の発明を完成させた。【００１２】
また、本発明者らは、光弾性定数Ｃを特定範囲とすることにより、アルカリ金属酸化物の含有量が極力少なく、且つ半導体パッケージ用の支持基板として用いることのできるガラス基板が得られることを見出し、第二の発明を完成させた。【００１３】
第一の発明に係るガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、失透温度粘性が１０３．２ｄＰａ・ｓ以上であり、３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが７．８０〜９．００（ｐｐｍ／℃）である。【００１４】
第二の発明に係るガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、光弾性定数Ｃが、１０〜２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａであり、半導体パッケージ用の支持基板に用いられる。【００１５】
本発明の積層基板は、前記ガラス基板と、半導体基板とが樹脂層を介して積層され、前記半導体基板は前記ガラス基板によって支持されている。【００１６】
本発明の積層ガラス基板は、前記ガラス基板と、他のガラス基板とが積層されている。
【発明の効果】
【００１７】
第一の発明は、アルカリ金属酸化物の含有量が極力少なく、且つ熱膨張率が従来と比較して十分に大きく、生産性に優れたガラス基板、積層基板を提供することができる。【００１８】
また、第二の発明は、アルカリ金属酸化物の含有量が極力少なく、且つ、半導体パッケージ用の支持基板に適したガラス基板および当該ガラス基板を用いた積層基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）はシリコン基板と貼り合わせる本発明の一実施形態のガラス基板を表し、図１（Ａ）は貼り合わせ前の断面図、図１（Ｂ）は貼り合わせ後の断面図を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態の積層基板の断面図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態の積層基板の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について説明する。なお、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及び上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下において「〜」は、同様の意味をもって使用される。
【００２１】
また、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。
【００２２】
まず、本発明の一実施形態のガラス基板について説明する。なお、以下においては半導体基板としてシリコン基板を用いた実施形態を中心に説明するが、シリコン基板以外の半導体基板にも適宜応用可能である。
【００２３】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、シリコン基板と貼り合わせる本発明の一実施形態のガラス基板の断面図である。図１（Ａ）に表される本発明の一実施形態のガラス基板Ｇ１は、シリコン基板１０と、剥離層２０（接合層として機能してもよい）を間に介して、例えば、２００℃〜４００℃の温度で貼り合わされ、図１（Ｂ）に表される積層基板３０が得られる。シリコン基板１０として、例えば、原寸のシリコンウェハ、シリコンチップ、シリコンチップが樹脂にモールドされた基板、素子が形成されたウェハ等が用いられる。剥離層２０は、例えば、２００〜４００℃の温度に耐えられる樹脂である。
【００２４】
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ることにより使用される。例えば、ファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持基板、ウェハレベルパッケージによる素子の小型化が有効なＭＥＭＳ、ＣＭＯＳおよびＣＩＳ等のイメージセンサ用のガラス基板、貫通孔を有するガラス基板（ガラスインターポーザ；ＧＩＰ）、並びに半導体バックグラインド用のサポートガラス等に使用される。本発明の一実施形態のガラス基板は、特に、ファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持基板として好適である。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態のガラス基板をファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持基板として用いる本発明の一実施形態の積層基板の断面図である。
【００２６】
ファンアウト型のウェハレベルパッケージでは、例えば、２００℃〜４００℃の温度で、ガラス基板Ｇ２とシリコン基板４０（シリコンチップ）とを樹脂等の剥離層５０（接合層として機能してもよい）を介して積層させる。さらにシリコン基板４０を樹脂６０で包埋することにより積層基板７０が得られる。その後、紫外線を、ガラス基板Ｇ２を通して剥離層５０に照射させることにより、ガラス基板Ｇ２と樹脂６０で包埋されたシリコン基板４０とは剥離される。ガラス基板Ｇ２は再利用可能である。樹脂６０で包埋されたシリコン基板４０は、銅線等により配線される。なお、樹脂６０でシリコンチップが包埋された基板をシリコン基板としてもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態に係るガラス基板は、後述するように３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが７．８０〜９．００（ｐｐｍ／℃）と従来の無アルカリガラスと比較して大きく、ガラス基板の熱膨張率を封止樹脂の熱膨張率に整合させやすい。そのため、ファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持基板として好適である。
【００２８】
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が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％である。ここで、アルカリ金属酸化物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどである。アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０．１％以下であれば、シリコン基板等の半導体基板とガラス基板とを貼り合わせる熱処理工程および封止樹脂による包埋（樹脂封止）の際の熱処理工程において、アルカリイオンが半導体基板に拡散しにくい。
【００２９】
アルカリ金属酸化物の含有量は、酸化物基準のモル百分率表示で０．０５％以下であることがより好ましく、０．０２％以下であることがさらに好ましく、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。
【００３０】
また、第一の発明の一実施形態に係るガラス基板は、３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが７．８０〜９．００（ｐｐｍ／℃）である。αが７．８０〜９．００（ｐｐｍ／℃）であれば、従来の無アルカリ基板と比較して熱膨張係数が十分に大きく、ガラス基板の熱膨張率を封止樹脂の熱膨張率と整合させやすい。また、ガラス基板と半導体基板とを貼り合わせた後、封止樹脂で包埋する際の熱処理工程時において、該ガラス基板と該封止樹脂との熱膨張率を整合させることができるので、封止樹脂で包埋した後の、パッケージ全体の反りを低減する、あるいはなくすことができる。
【００３１】
第一の発明の一実施形態に係るガラス基板は、αが、好ましくは７．８５（ｐｐｍ／℃）以上、より好ましくは７．９０（ｐｐｍ／℃）以上、さらに好ましくは８．００（ｐｐｍ／℃）以上である。一方、第一の発明に係るガラス基板は、αが８．５０（ｐｐｍ／℃）以下であることが好ましく、より好ましくは８．４０（ｐｐｍ／℃）以下、さらに好ましくは８．３５（ｐｐｍ／℃）以下、特に好ましくは８．３０（ｐｐｍ／℃）以下である。
【００３２】
第二の発明の一実施形態に係るガラス基板は、αが７．８０（ｐｐｍ／℃）以上であることが好ましく、より好ましくは７．８５（ｐｐｍ／℃）以上、さらに好ましくは７．９０（ｐｐｍ／℃）以上、特に好ましくは８．００（ｐｐｍ／℃）以上である。一方、第二の発明に係るガラス基板は、αが９．００（ｐｐｍ／℃）以下であることが好ましく、より好ましくは８．５０（ｐｐｍ／℃）以下、さらに好ましくは８．４０（ｐｐｍ／℃）以下、特に好ましくは８．３５（ｐｐｍ／℃）以下である。
【００３３】
ここで、３０℃〜２２０℃の平均熱膨張係数α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３０℃〜２２０℃である平均熱膨張係数である。
【００３４】
また、本発明の一実施形態のガラス基板は、５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数βが８．１０〜９．３０（ｐｐｍ／℃）であることが好ましい。βが８．１０〜９．３０（ｐｐｍ／℃）であれば、ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせる熱処理工程で、積層基板に発生する残留歪を小さくしやすい。ここで、ガラス基板とシリコン基板の間の剥離層による影響は、剥離層がガラス基板やシリコン基板と比べて十分に薄いため無視できる。
【００３５】
また、ウェハレベルパッケージとして用いる場合は、ガラス基板Ｇ２とシリコン基板４０（シリコンチップ）とを貼り合わせる熱処理工程で、さらにシリコン基板４０が樹脂６０で包埋される。βが８．１０〜９．３０（ｐｐｍ／℃）であれば、ガラス基板Ｇ２、シリコン基板４０および樹脂６０に発生する残留歪を小さくしやすい。
【００３６】
βは、８．２０（ｐｐｍ／℃）以上がより好ましく、８．２５（ｐｐｍ／℃）以上がさらに好ましく、８．３０（ｐｐｍ／℃）以上が特に好ましく、８．３５（ｐｐｍ／℃）以上が最も好ましい。一方、βは８．７０（ｐｐｍ／℃）以下がより好ましく、８．６５（ｐｐｍ／℃）以下がさらに好ましく、８．６０（ｐｐｍ／℃）以下が特に好ましく、８．５５（ｐｐｍ／℃）以下が最も好ましい。
【００３７】
ここで、５０℃〜３５０℃の平均熱膨張係数β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℃〜３５０℃である平均熱膨張係数である。
【００３８】
第一の発明の一実施形態に係るガラス基板は、失透温度粘性（ηＴＬ）が１０３．２ｄＰａ・ｓ以上である。失透温度粘性が１０３．２ｄＰａ・ｓ以上であれば、安定して成形をすることができる。また、薄板への成形を生産性良く行うことができる。第一の発明の一実施形態に係るガラス基板の失透温度粘性は、１０３．５ｄＰａ・ｓ以上が好ましく、１０４．０ｄＰａ・ｓ以上がより好ましい。
【００３９】
第二の発明の一実施形態に係るガラス基板は、失透温度粘性（ηＴＬ）が１０３．２ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましく、１０３．５ｄＰａ・ｓ以上がより好ましく、１０４．０ｄＰａ・ｓ以上がさらに好ましい。
【００４０】
本発明の一実施形態のガラス基板は、以下のような組成を有することが好ましい。すなわち、母組成として、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２    ：５０〜７０％、
Ａｌ２Ｏ３  ：２〜８％、
Ｂ２Ｏ３    ：０〜５％、
ＭｇＯ      ：０〜５％、
ＣａＯ      ：０〜６％、
ＳｒＯ      ：４〜２０％、
ＢａＯ      ：１４〜３５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ    ：２５〜４０％
を含むことを特徴とする。
【００４１】
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、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液およびＮａＯＨなどのアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。また、耐熱性、耐候性が良好となる。ＳｉＯ２の含有量は、５８％以上がより好ましく、５８．５％以上がさらに好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有量が７０％以下であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎず、溶融性が良好となる。溶融性が良好であれば、低い温度で溶解できることにより、燃料の使用量を抑えられ、溶解窯が損傷しにくい。ＳｉＯ２の含有量は、６０％以下がより好ましく、５９．５％以下がさらに好ましい。
【００４２】
Ａｌ２Ｏ３の含有量が２％以上であれば、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液およびＮａＯＨなどのアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。また、耐候性、耐熱性が良好となり、ヤング率が高くなる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、２．５％以上がより好ましく、３．５％以上がさらに好ましく、３．７％以上が特に好ましい。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が８％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。また、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、７％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。
【００４３】
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る。また、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。さらに、本発明の一実施形態の組成範囲では、ホウ素イオンが４配位化するため、通常のＣＴＥが３〜５ｐｐｍ／℃付近のフラットパネルディスプレイ基板用の無アルカリガラスとは異なり、ヤング率が高くなり、ガラス基板を製造する際の後述する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。Ｂ２Ｏ３の含有量は１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましい。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が５％以下であれば、ガラス転移温度Ｔｇを高くすることができる。Ｂ２Ｏ３の含有量は、４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。
【００４４】
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る。また、耐候性が向上し、ヤング率が高くなる。ＭｇＯの含有量は、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましい。一方、ＭｇＯの含有量が、５％以下であれば、失透しにくい。ＭｇＯの含有量は、４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。
【００４５】
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る。また、耐候性が向上する。ＣａＯの含有量は、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましい。一方、ＣａＯの含有量が６％以下であれば、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。また、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液およびＮａＯＨなどのアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。ＣａＯの含有量は、５．０％以下がより好ましく、４．５％以下がさらに好ましく、４．０％以下が特に好ましい。
【００４６】
ＳｒＯの含有量が４％以上であれば、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。また、耐候性が向上する。さらに、熱膨張係数を高くすることができる。さらには、光弾性定数を低下させる効果がある。ＳｒＯの含有量は、７％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましく、１１％以上が特に好ましい。一方、ＳｒＯの含有量が２０％以下であれば、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。ＳｒＯの含有量は、１４％以下がより好ましく、１３．５％以下がさらに好ましく、１３．０％以下が特に好ましく、１２．０％以下が最も好ましい。
【００４７】
ＢａＯの含有量が１４％以上であれば、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。また、耐候性が向上する。さらに、熱膨張係数を高くすることができる。また、特に光弾性定数を低下させる効果がある。ＢａＯの含有量は、１７％以上がより好ましく、１９％以上がさらに好ましい。一方、ＢａＯの含有量が３５％以下であれば、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。ＢａＯの含有量は、３０％以下が好ましく、２４％以下がより好ましく、２３％以下がさらに好ましい。
【００４８】
本発明の一実施形態のガラス基板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が２５〜４０％であることが好ましい。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が２５％以上であれば、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。また、耐候性が向上する。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量は３０％以上がより好ましく、３５％以上がさらに好ましく、３５．５％以上が特に好ましく、３６％以上が最も好ましい。
【００４９】
一方、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が４０％以下であれば、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液およびＮａＯＨなどのアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。また、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量は３８％以下がより好ましく、３７％以下がさらに好ましい。
【００５０】
本発明の一実施形態のガラス基板は、酸化物基準のモル百分率表示で各酸化物の含有量の割合の関係を表した下記式（１）によって求められる値が８１〜９３であることが好ましい。
【００５１】
０．１７４×（ＳｉＯ２の含有量）−０．０１２×（Ａｌ２Ｏ３の含有量）＋０．３１７×（Ｂ２Ｏ３の含有量）＋０．９８８×（ＭｇＯの含有量）＋１．７１５×（ＣａＯの含有量）＋２．０１１×（ＳｒＯの含有量）＋２．２５１×（ＢａＯの含有量）＋０．０７６      （１）
【００５２】
式（１）は、ガラス組成と５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数の関係を表す回帰式である。この回帰式は、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の含有量がそれぞれ異なる約１００個のガラスの５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数を測定することにより得た。式（１）の値が８１〜９３であれば、３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数を７．８００〜９．０００（ｐｐｍ／℃）の範囲にしやすい。
【００５３】
式（１）の値は、８２以上がより好ましく、８２．５以上がさらに好ましく、８３以上がよりさらに好ましく、８４以上が特に好ましく、８５以上が最も好ましい。一方、式（１）の値が９３以下であれば、樹脂封止における熱処理工程で、封止樹脂とガラス基板との熱膨張率（熱膨張係数）を合致させ易いので、パッケージ全体の反りの低減をしやすい。式（１）の値は９０以下がより好ましく、８８以下がさらに好ましく、８７以下が最も好ましい。
【００５４】
本発明の一実施形態のガラス基板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量が６０％以上であることが好ましい。６０％以上であれば、酸性溶液およびアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量は６３％以上がより好ましく、６３．５％以上がさらに好ましく、６４％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量は７０％以下であることが好ましい。７０％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、平均熱膨張係数が低くなり過ぎない。
【００５５】
本発明の一実施形態のガラス基板は、ＳｎＯ２、ＳＯ３、ＣｌおよびＦなどを含有させてもよい。ＳｎＯ２、ＳＯ３、ＣｌおよびＦを含有させると、泡の発生を抑制して製造することができ、ガラス基板に含まれる泡が少ない。
【００５６】
本発明の一実施形態のガラス基板は、耐候性を向上させるためにＺｒＯ２を含有させてもよい。含有させる場合は酸化物基準のモル百分率表示で、２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
【００５７】
本発明の一実施形態のガラス基板は、粘性や平均熱膨張係数を調整するためにＺｎＯを含有させてもよい。含有させる場合は酸化物基準のモル百分率表示で、２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
【００５８】
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やヤング率を向上させるために、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３およびＴｉＯ２を含有させてもよいが、その合計含有量は、酸化物基準のモル百分率表示で、２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
【００５９】
本発明の一実施形態のガラス基板は、紫外線透過率を高くするために還元剤を含有させてもよい。含有させる場合は酸化物基準の質量百分率表示で、それぞれ２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましく、０．２％以下が最も好ましい。還元剤としては、炭素、コークス等が挙げられる。
【００６０】
本発明の一実施形態のガラス基板は、脈理、着色等を考慮すると、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３およびＴｉＯ２を実質的に含有しないことが好ましい。
【００６１】
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および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。
【００６２】
本発明の一実施形態のガラス基板は、Ｆｅ２Ｏ３を含有していてもよい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、酸化物基準の質量百万分率表示で、１０ｐｐｍ以上であってもよく、２０ｐｐｍ以上であってもよく、５０ｐｐｍ以上であってもよい。また、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、酸化物基準の質量百万分率表示で、８００ｐｐｍ以下であってもよく、６００ｐｐｍ以下であってもよく、４００ｐｐｍ以下であってもよい。
【００６３】
Ｆｅ２Ｏ３の含有量が上記範囲であれば、赤外線の透過率を十分低下させ、紫外線透過率の低下は抑えることができる。具体的には、Ｆｅ２Ｏ３を含有させることによって、赤外線の透過率を低下させ、溶解工程でのエネルギー効率を向上させることができ、高品質のガラスを得ることができる。また、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を上述の範囲に抑えることで、紫外線透過率の低下を抑制できるため、紫外線を照射して剥離層を剥離する際の剥離効率の低下や剥離ムラの発生を防ぐことができる。
【００６４】
本発明の一実施形態のガラス基板は、波長３６０ｎｍの光の透過率が厚さ１ｍｍにおいて１５％以上であることが好ましい。ガラス基板の波長３６０ｎｍの光の透過率が１５％以上であれば、紫外線を照射することにより、ガラス基板を、半導体基板と剥離層を介して積層してなる積層基板から容易に剥離できる。波長３６０ｎｍの光の透過率は２０％以上がより好ましく、２５％以上がさらに好ましく、３０％以上が特に好ましい。
【００６５】
第二の発明の一実施形態に係るガラス基板の光弾性定数Ｃは、１０〜２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａである。第二の発明の一実施形態に係るガラス基板の光弾性定数Ｃは１２ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上が好ましく、１３ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上がより好ましく、１４ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上がさらに好ましく、１５ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上が特に好ましい。また、第二の発明の一実施形態に係るガラス基板の光弾性定数Ｃは、２４ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下が好ましく、２１ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下がより好ましく、１９ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下がさらに好ましく、１８ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下が特に好ましく、１７ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下がさらに特に好ましい。
【００６６】
光弾性定数Ｃが１０ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上となる組成とすることによって、ガラス基板の自重たわみを抑えることができ、半導体パッケージ用の支持基板として用いた際に、たわみによる搬送工程の不良などを防ぐことができる。光弾性定数Ｃが１０ＭＰａ以上であれば、ＳｒＯやＢａＯといった成分を多くしすぎる必要がなく、ガラスの比重が大きくなりすぎ、ガラス基板がたわむなどの不良を防ぐことができる。また、失透性が高くなるのを防ぐことができる。
【００６７】
また、光弾性定数Ｃが２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下であれば、複屈折が十分小さくなるため好ましい。具体的には、光弾性定数Ｃが２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下であれば、樹脂との熱膨張率差により応力が発生した場合やガラス基板に残留応力が存在した場合でも、ガラス基板の複屈折を十分小さくできる。複屈折を十分小さくできるため、コヒーレント光であるレーザ光を照射する工程（厚さの精密センシング、剥離工程）での不良を防ぐことができる。
【００６８】
第一の発明の一実施形態に係るガラス基板の光弾性定数Ｃは、１０ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは１２ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは１３ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上であり、特に好ましくは１４Ｐａ以上であり、さらに特に好ましくは１５ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上である。また、第一の発明の一実施形態に係るガラス基板の光弾性定数Ｃは、２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは２４ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下であり、さらに好ましくは２１ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下であり、特に好ましくは１９ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下であり、さらに特に好ましくは１８ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下であり、最も好ましくは１７ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下である。
【００６９】
本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラス失透温度が１２５０℃以下であることが好ましい。ガラス失透温度が１２５０℃以下であれば、安定して成形をすることができる。ガラス失透温度は１２００℃以下がより好ましく、１１７０℃以下がさらに好ましく、１１５０℃以下が特に好ましく、１１００℃以下が最も好ましい。
【００７０】
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、ガラス表面および内部に結晶が析出しない温度の最大値である。
【００７１】
本発明の一実施形態のガラス基板は、ヤング率が６５ＧＰａ以上であることが好ましい。ヤング率は、超音波パルス法により測定される値である。ヤング率が６５ＧＰａ以上であれば、ガラス基板を製造する際の、後述する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、シリコン基板と貼り合わせる際のシリコン基板との接触や、ガラス基板の運搬時の周辺部材との接触による破損を抑制することができる。
【００７２】
ヤング率は７０ＧＰａ以上であることがより好ましく、７５ＧＰａ以上であることがさらに好ましく、７７ＧＰａ以上であることが特に好ましい。ヤング率は、１００ＧＰａ以下であることが好ましい。ヤング率が８５ＧＰａ以下であれば、ガラスが脆くなる事を抑制し、ガラス基板の切削時の欠けを抑えることができる。ヤング率は８２ＧＰａ以下であることがより好ましく、７９ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。
【００７３】
本発明の一実施形態のガラス基板は、厚さが２．０ｍｍ以下であることが好ましい。厚さが２．０ｍｍ以下であれば、ガラス基板と半導体基板とを貼り合わせて積層基板とした場合に、当該積層基板を小型にすることができる。厚さは、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以下であることが特に好ましい。厚さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。厚さが０．１ｍｍ以上であれば、半導体基板と貼り合わせる際の半導体基板との接触や、ガラス基板の運搬時の周辺部材との接触による破損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、０．２ｍｍ以上がより好ましく、０．３ｍｍ以上がさらに好ましい。
【００７４】
本発明の一実施形態のガラス基板は、少なくとも一の主表面の面積が７０〜７０００ｃｍ２であることが好ましい。ガラス基板の面積が７０ｃｍ２以上であれば、多数の半導体基板を配置することができ、ガラス基板と半導体基板とを積層させる工程において生産性が向上する。少なくとも一の主表面の面積は８０ｃｍ２以上であることがより好ましく、１７０ｃｍ２以上であることがさらに好ましく、３００ｃｍ２以上であることが特に好ましく、７００ｃｍ２以上であることが最も好ましい。
【００７５】
少なくとも一の主表面の面積が７０００ｃｍ２以下であればガラス基板の取り扱いが容易になり、半導体基板と貼り合わせる際の半導体基板との接触や、ガラス基板の運搬時の周辺部材との接触による破損を抑制することができる。少なくとも一の主表面の面積は、６０００ｃｍ２以下がより好ましく、４０００ｃｍ２以下がさらに好ましく、３０００ｃｍ２以下が特に好ましい。
【００７６】
本発明の一実施形態のガラス基板は、密度が３．７０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。密度が３．７０ｇ／ｃｍ３以下であれば、ガラス基板が軽量であり、ガラス基板の取り扱いが容易である。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３．６０ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、３．５５ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。密度は、２．５０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。密度が３．００ｇ／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３．１０ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、３．２０ｇ／ｃｍ３以上がさらに好ましく、３．３０ｇ／ｃｍ３以上が特に好ましく、３．４０ｇ／ｃｍ３以上が最も好ましい。
【００７７】
本発明の一実施形態のガラス基板は、主表面の形状が円形であることが好ましい。円形であれば、円形のシリコン基板等の半導体基板との積層が容易である。ここで、円形とは真円に限らず、直径が同一の真円からの寸法差が５０μｍ以下である場合を含む。
【００７８】
但し、ガラス基板は、円形に限らず、矩形であってもよいし、ガラス基板の端にノッチやオリフラがあってもよい。円形の場合、外周の一部が直線であってもよい。
【００７９】
本発明の一実施形態のガラス基板は、円形である場合において、直径は７ｃｍ以上であることが好ましい。直径が７ｃｍ以上であれば、ガラス基板とシリコン基板等の半導体基板とを貼り合わせることにより形成される積層基板から多くの半導体素子を得ることができ、生産性が向上する。直径は１０ｃｍ以上がより好ましく、１５ｃｍ以上がさらに好ましく、２０ｃｍ以上が特に好ましく、２５ｃｍ以上が最も好ましい。直径は５０ｃｍ以下であることが好ましい。直径が５０ｃｍ以下であれば、ガラス基板の取り扱いが容易である。直径は４５ｃｍ以下がより好ましく、４０ｃｍ以下がさらに好ましく、３５ｃｍ以下が特に好ましい。
【００８０】
本発明の一実施形態のガラス基板は、β−ＯＨが０．０５〜０．６５ｍｍ−１であることが好ましい。β−ＯＨはガラス基板の中の水分含有量を示す指標であり、β−ＯＨを０．０５ｍｍ−１以上にすることによって、泡の発生を抑制して製造することができ、ガラス基板の泡が少ない。β−ＯＨは、０．１ｍｍ−１以上がより好ましく、０．１５ｍｍ−１以上がさらに好ましく、０．１７ｍｍ−１以上が特に好ましい。一方、β−ＯＨを０．６５ｍｍ−１以下にすることによって、耐熱性を高めることができる。β−ＯＨは、０．５５ｍｍ−１以下がより好ましく、０．５ｍｍ−１以下がさらに好ましく、０．４５ｍｍ−１以下が特に好ましい。ここで、β−ＯＨは、以下の式により求められた値である。
【００８１】
β−ＯＨ（ｍｍ−１）＝−ｌｏｇ１０（Ｔ３５００ｃｍ−１／Ｔ４０００ｃｍ−１）／ｔ
上記式において、Ｔ３５００ｃｍ−１は、波数（ｗａｖｅ  ｎｕｍｂｅｒ）３５００ｃｍ−１の光の透過率（％）であり、Ｔ４０００ｃｍ−１は、波数４０００ｃｍ−１の光の透過率（％）であり、ｔは、ガラス基板の厚さ（ｍｍ）である。
【００８２】
本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラス基板の少なくとも一の主表面に遮光膜を有することが好ましい。ガラス基板の主表面に遮光膜が形成されることで、ガラス基板や積層基板の検査工程において、ガラス基板や積層基板の位置を検出しやすい。位置はガラス基板や積層基板に光を照射することによる反射光で特定される。ガラス基板は光を透過しやすいため、ガラス基板の主表面に遮光膜を形成することにより反射光が強くなり、位置を検出しやすくなる。遮光膜はＴｉを含むことが好ましい。
【００８３】
本発明の一実施形態のガラス基板は、歪点が６２０℃以上であることが好ましい。歪点が６２０℃以上であれば、ガラス基板と半導体基板との貼り合せ時等の熱処理工程で、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６５０℃以上であることがより好ましく、６７０℃以上であることがさらに好ましく、６９０℃以上が特に好ましい。
【００８４】
本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以上であることが好ましい。ガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以上であれば、樹脂封止や基板貼り合わせ等における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。ガラス転移点（Ｔｇ）は７００℃以上であることがより好ましく、７０５℃以上であることがさらに好ましく、７１０℃以上であることが特に好ましい。
【００８５】
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）が、１６００℃以下であることが好ましい。Ｔ２が１６００℃以下であれば、溶融性が良好である。Ｔ２は、１５５０℃以下がより好ましく、１４５０℃以下がさらに好ましく、１４２５℃以下が特に好ましい。
【００８６】
また、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）が、１２００℃以下であることが好ましい。Ｔ４が１２００℃以下であれば、溶融性が良好である。Ｔ４は、１１５０℃以下がより好ましく、１１２５℃以下がさらに好ましく、１１００℃以下が最も好ましい。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）は１０００℃以上である。
【００８７】
次に、本発明の一実施形態の半導体パッケージ用の支持基板について説明する。
【００８８】
半導体パッケージ用の支持基板は、半導体基板と樹脂層を介して積層され、当該半導体基板を支持するように機能する上述したガラス基板である。当該支持基板は、上述のように、アルカリ金属酸化物の含有量が極力少なく、且つ熱膨張率が従来と比較して大きく、生産性に優れている。したがって、上述したようなＷＬＰやＰＬＰ等の半導体パッケージを安価に製造することができるとともに、半導体チップ等からの発熱による当該パッケージの封止樹脂の剥離等の問題を回避することができ、さらに、アルカリ金属酸化物がイオンとなって半導体基板の汚染を防止し、半導体基板上に配設されたＬＳＩ回路等を短絡させてしまうなどの諸問題を回避することができる。
【００８９】
次に、本発明の一実施形態の積層基板について説明する。
【００９０】
実施形態の積層基板は、上述したガラス基板と、シリコン基板等の半導体基板とが積層されて形成されることを特徴とする。そのように形成された積層基板は、半導体基板とガラス基板等を貼り合せる熱処理工程においてアルカリイオンが半導体基板に拡散しにくく、また、封止樹脂とガラス基板との熱膨張率を整合させやすく、反りを低減することができる。
【００９１】
次に、本発明の一実施形態に係る積層ガラス基板について説明する。実施形態の積層ガラス基板は、上述のガラス基板と、他のガラス基板とが積層されて形成されることを特徴とする。本発明の一実施形態の積層ガラス基板は、上述の支持基板や半導体バックグラインド用のサポートガラスとして用いることができる。
【００９２】
例えば、図３に示す積層基板８０の支持基板（サポートガラス）９０を、本発明の一実施形態のガラス基板Ｇ３とガラス基板Ｇ４が積層された積層ガラス基板とする。支持基板９０は、支持基板９０を研磨する代わりに、ガラス基板Ｇ４を剥離することで、支持基板９０および積層体８０を研磨せずとも容易に薄板化できる。また、支持基板として許容される厚さがガラス基板Ｇ３より薄い場合でも、Ｇ４を剥離した後にＧ３を必要な分だけ研磨すればよく、研磨工程を短縮（簡略化）できる。
【００９３】
図３に示す、ガラス基板とシリコン基板等の半導体基板とが積層された積層基板８０は、樹脂封止時の反り防止や積層基板のたわみ量を低減するために、支持基板９０が厚い方が好ましい。支持基板９０は、１枚のガラス基板で構成するよりも、複数枚のガラス基板（積層ガラス基板）で構成する方がたわみ量を小さくできる。また、支持基板９０をより厚くしようとしても、ガラスの成形方法によっては厚い単板を製造することが難しい。支持基板９０として任意の厚さのガラス基板を必要枚数積層した積層ガラス基板を用いることで、上述のような問題を有意に解決することができる。
【００９４】
支持基板９０を構成する各ガラス基板は、同一のガラス基板であってもよく、異なるガラス基板であってもよい。各ガラス基板は、熱処理時の反り量を抑制するため、同等の熱膨張係数を有することが好ましい。
【００９５】
また、各ガラス基板が異なるガラス基板である場合、各ガラス基板のアルカリ金属酸化物の含有量が異なっていてもよい。例えば図３の場合、半導体基板に近いガラス基板Ｇ３と半導体基板から遠いガラス基板Ｇ４とを比較して、ガラス基板Ｇ３にアルカリ金属酸化物の含有量が少ない基板、ガラス基板Ｇ４にアルカリ金属酸化物の含有量が多い基板を配置する。
【００９６】
ガラス基板Ｇ３のアルカリ金属酸化物の含有量が少ない基板としては、本発明に係るガラス基板を適用すればよい。アルカリ金属酸化物の含有量が少ないガラス基板Ｇ３が、半導体基板とガラス基板Ｇ４の間にあるため、ガラス基板Ｇ４に含まれるアルカリ金属酸化物から発生するイオンにより半導体基板が汚染されることを防止できる。
【００９７】
ガラス基板Ｇ４として、アルカリ金属酸化物の含有量が多いガラスを使用できる利点として、アルカリ金属酸化物の含有量が多いガラスは基板の成形が比較的容易であるため、生産性良く基板を成形できるという利点がある。
【００９８】
他の利点として、ガラス基板Ｇ４のアルカリ金属酸化物の含有量の制約がなくなることで、３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが９．００（ｐｐｍ／℃）よりも大きい、既知の組成を用いることが可能となる。これにより、積層基板全体の熱膨張を調整し、パッケージング工程での反りをさらに低減することが可能となる。
【００９９】
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。
【０１００】
本発明の一実施形態のガラス基板を製造する場合、溶解、清澄、成形、徐冷および切断工程を経ることが好ましい。
【０１０１】
溶解工程では、所望のガラス組成となるように原料を調製し、原料を溶解炉に投入し、好ましくは１４５０〜１６５０℃程度に加熱して溶融ガラスを得る。
【０１０２】
原料には酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物が使用され、場合により塩化物などのハロゲン化物なども使用できる。溶解工程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ため、使用することが好ましい。
【０１０３】
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。含水量、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できる。
【０１０４】
清澄工程では、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。また、減圧による脱泡法を適用してもよい。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種の元素の硫酸塩であることが好ましく、アルカリ土類金属の硫酸塩であることがより好ましく、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。
【０１０５】
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種の元素の塩化物であることが好ましく、アルカリ土類金属の塩化物であることがより好ましく、中でも、ＳｒＣｌ２・６Ｈ２ＯおよびＢａＣｌ２・２Ｈ２Ｏが泡を大きくする作用が著しく、且つ潮解性が小さいため、特に好ましい。
【０１０６】
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であることが好ましく、アルカリ土類金属のフッ化物であることがより好ましく、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。
【０１０７】
成形工程では、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。
【０１０８】
徐冷工程では、ガラスリボンを徐冷する。
【０１０９】
切断工程では、徐冷後、ガラスリボンを所定の大きさに切断し、ガラス基板を得る。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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、１〜３時間撹拌し溶融ガラスを得る。
【０１１３】
また、切断して得られたガラス基板を、例えばガラス転移点Ｔｇよりも５０℃程度高い温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、ガラス基板の残留歪を取り除くことができる。
【実施例】
【０１１４】
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。【０１１５】
表１〜３に示すガラス組成となるように珪砂等の各種のガラス原料を調合し、目標組成の原料１００％に対し、酸化物基準の質量百分率表示で、硫酸塩をＳＯ３換算で０．１〜１％、Ｃｌを０．１〜１％添加し、白金坩堝を用いて１５５０〜１６５０℃の温度で３時間加熱し溶解した。溶解にあたっては、白金スターラーを挿入し１時間攪拌しガラスの均質化を行った。次いで溶融ガラスを流し出し、板状に成形後、板状のガラスをガラス転移点Ｔｇよりも５０℃程度高い温度の電気炉に入れ、冷却速度１℃／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。【０１１６】
得られたガラスの平均熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）、密度（単位：ｇ／ｃｍ３）、ヤング率（単位：ＧＰａ）、光弾性定数（ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ）、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、Ｔ４（単位：℃）、Ｔ２（単位：℃）、失透温度（単位：℃）、および失透温度粘性（ｄＰａ・ｓ）を測定した。結果を表１〜３に示す。【０１１７】
ガラス中のアルカリ金属酸化物の含有量は、酸化物基準のモル百分率表示で０．１％以下であった。また、ガラス中のＦｅ２Ｏ３残存量は１０〜３００ｐｐｍ、ＳＯ３残存量は１０〜３００ｐｐｍであった。【０１１８】
以下に各物性の測定方法を示す。なお、表１〜３において、空欄は未測定であることを示すものである。【０１１９】
（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。測定温度範囲３０℃〜２２０℃および測定温度５０℃〜３５０℃の２種類を測定した。測定温度範囲は３０〜２２０℃で、単位をｐｐｍ／℃として表した平均熱膨張係数を表中では、ＣＴＥ（３０−２２０）と表記する。また、測定温度範囲は５０〜３５０℃で、単位をｐｐｍ／℃として表した平均熱膨張係数を表中では、ＣＴＥ（５０−３５０）と表記する。【０１２０】
（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。【０１２１】
（ヤング率）
厚さ０．５〜１０ｍｍのガラスについて、超音波パルス法により測定した。【０１２２】
（ガラス転移点Ｔｇ）
ＪＩＳ  Ｒ３１０３−３（２００１年）に規定されている方法に従い、ＴＭＡを用いて測定した。【０１２３】
（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。【０１２４】
（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。【０１２５】
（失透温度）
失透温度は、白金製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、ガラス表面および内部に結晶が析出しない温度の最大値である。【０１２６】
（失透温度粘性）
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。【０１２７】
（光弾性定数）
窯業協会誌ｖｏｌ．８７Ｎｏ．１０（１９７９）ｐ５１９に記載の円板圧縮法にて測定した。【０１２８】
【表１】
2018051987.tif 000003
【０１２９】
【表２】
2018051987.tif 000004
【０１３０】
【表３】
2018051987.tif 000005
【０１３１】
表１〜３において、例１〜１５、１８〜２９は実施例であり、例１６、１７は比較例である。【０１３２】
表１〜３に示すように、実施例である例１〜１５、１８〜２９の本発明のガラス基板は、失透温度粘性が１０３．２ｄＰａ・ｓ以上であり、３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが７．８０〜９．００（ｐｐｍ／℃）の範囲であった。【０１３３】
したがって、実施例に関するガラス基板は、安定した成形性を示し、ガラス基板と半導体基板とを貼り合わせた後、封止樹脂で包埋（樹脂封止）する際の熱処理工程時において、該ガラス基板と該封止樹脂との熱膨張率を整合させることができるので、封止樹脂で包埋した後のパッケージ全体の反りを低減する、あるいはなくすことができることが分かる。【０１３４】
また、上述のように、実施例のガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０．１％以下であるので、シリコン基板等の半導体基板とガラス基板とを貼り合わせる熱処理工程および封止樹脂による包埋（樹脂封止）の際の熱処理工程において、アルカリイオンが半導体基板に拡散しにくいことが分かる。【０１３５】
一方、比較例である例１６のガラス基板は、３０℃〜２２０℃での平均熱膨張係数αが７．８０（ｐｐｍ／℃）未満であり、実施例に比較して当該平均熱膨張係数が小さかった。したがって、ガラス基板と半導体基板とを貼り合わせた後、封止樹脂で包埋（樹脂封止）する際の熱処理工程時において、当該ガラス基板と当該封止樹脂との熱膨張率を整合させにくく、封止樹脂で包埋した後のパッケージ全体の反りの低減が困難であることが分かる。【０１３６】
また、比較例である例１７のガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が０．１％以上であり、例えば熱処理工程でアルカリ金属酸化物イオンが半導体基板に拡散してしまう恐れがあることがわかる。さらに、光弾性定数が２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａより大きく、半導体パッケージ用の支持基板として用いた際に不良が生じうることがわかる。【０１３７】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。【０１３８】
本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお、本出願は、２０１６年９月１６日付けで出願された日本特許出願（特願２０１６−１８２１２５）および２０１７年３月２３日付けで出願された日本特許出願（特願２０１７−５７６１９）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
【符号の説明】
【０１３９】
１０、４０  シリコン基板
２０、５０  剥離層
３０、７０、８０  積層基板
６０  樹脂
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４  ガラス基板
９０  支持基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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