支承玻璃基板及使用其的搬送体

摘要

本发明涉及支承玻璃基板及使用其的搬送体，所述支承玻璃基板为支承加工基板且难以使加工基板的尺寸变化发生变化的支承玻璃基板，其特征在于，20～200℃的温度范围内的平均线热膨胀系数为50×10‑7/℃以上且66×10‑7/℃以下。

说明书

本申请是申请号：201480031817.3，PCT申请号：PCT/JP2014/073085，申请日：2014.9.2，发明名称：“支承玻璃基板及使用其的搬送体”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及支承玻璃基板及使用其的搬送体，具体来说，涉及在半导体封装件(半导体装置)的制造工序中用于支承加工基板的支承玻璃基板及使用其的搬送体。

背景技术

对于移动电话、笔记本型个人电脑、PDA(Personal Data Assistance)等便携型电子设备，要求小型化和轻量化。随之，用于这些电子设备的半导体芯片的安装空间也受到严格限制，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，将半导体芯片彼此层叠，将各半导体芯片间布线连接，从而实现半导体封装件的高密度安装。

另外，以往的晶片级封装(WLP)通过如下方法来制作：以晶片的状态形成凸块后，通过切割来单片化。然而，以往的WLP难以增加接脚数(pin count)，而且在半导体芯片的背面暴露的状态下被安装，因此存在容易发生半导体芯片的缺损等的问题。

因此，作为新的WLP，提出了fan out型的WLP。fan out型的WLP能够增加接脚数，而且，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。

发明内容

发明要解决的问题

fan out型的WLP具有：用树脂的密封材将多个半导体芯片塑模，形成加工基板后，对加工基板的一个表面进行布线的工序；和形成焊接凸点的工序等。

这些工序由于伴随约200℃的热处理，因而密封材可能变形，加工基板可能发生尺寸变化。若加工基板发生尺寸变化，则对于加工基板的一个表面高密度地布线变得困难，而且正确地形成焊接凸点也变得困难。

为了抑制加工基板的尺寸变化，使用用于支承加工基板的支承基板是有效的。然而，即使在使用支承基板的情况下，加工基板的尺寸变化有时也会发生。

本发明鉴于上述情况而完成，其技术课题在于，通过发明难以发生加工基板的尺寸变化的支承基板和使用其的搬送体，从而有助于半导体封装件的高密度安装。

用于解决问题的手段

本发明人等反复进行各种实验的结果发现，通过采用玻璃基板作为支承基板，并严格地限制该玻璃基板的热膨胀系数，能够解决上述技术的课题，作为本发明提出。即，本发明的支承玻璃基板的特征在于，20～200℃的温度范围内的平均线热膨胀系数为50×10

玻璃基板容易使表面平滑化，且具有高刚性。因此，若使用玻璃基板作为支承基板，则能够使加工基板牢固、且正确地进行支承。另外，玻璃基板容易透过紫外光等光。因此，若使用玻璃基板作为支承基板，则通过设置粘接层等，能够容易地固定加工基板与支承玻璃基板。另外，通过设置剥离层等，还能够容易地分离加工基板与支承玻璃基板。

另外，对于本发明的支承玻璃基板而言，20～200℃的温度范围内的平均线热膨胀系数被限制为50×10

第二，本发明的支承玻璃基板的特征在于，30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数为50×10

第三，本发明的支承玻璃基板优选在半导体封装件的制造工序中用于加工基板的支承。

第四，本发明的支承玻璃基板优选相对于板厚方向的波长300nm时的紫外线透射率为40％以上。此处，“相对于板厚方向的波长300nm时的紫外线透射率”能够通过例如使用双光束型分光光度计，测定波长300nm的分光透射率进行评价。

第五，本发明的支承玻璃基板优选杨氏模量为65GPa以上。此处，“杨氏模量”是指通过弯曲共振法测定的值。需要说明的是，1GPa相当于约101.9Kgf/mm

第六，本发明的支承玻璃基板优选作为玻璃组成，以质量％计含有SiO

第七，本发明的支承玻璃基板优选作为玻璃组成，以质量％计含有SiO

第八，本发明的支承玻璃基板优选是板厚低于2.0mm、直径为100～500mm的晶片形状或大致圆板形状，且板厚偏差为30μm以下。

第九，本发明的搬送体的特征在于，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搬送体，支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。

第十，本发明的半导体封装件的制造方法的特征在于，具有得到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搬送体的工序、搬送搬送体的工序、和对加工基板进行加工处理的工序，并且支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。需要说明的是，“搬送搬送体的工序”和“对加工基板进行加工处理的工序”无需分开进行，可以同时进行。具体来说，可以在正当搬送中对搬送体的加工基板进行加工处理，或者在搬送搬送体的途中的停止时或开始搬送体的搬送前的停止时或结束搬送体的搬送后的停止时，对搬送体的加工基板进行加工处理。

第十一，本发明的半导体封装件的制造方法优选加工处理包括在加工基板的一个表面进行布线的处理。

第十二，本发明的半导体封装件的制造方法优选加工处理包括在加工基板的一个表面形成焊接凸点的处理。

第十三，本发明的半导体封装件的特征在于，通过上述的半导体封装件的制造方法来制作。

第十四，本发明的电子设备的特征在于，是具备半导体封装件的电子设备，半导体封装件为上述的半导体封装件。

附图说明

图1是表示本发明的搬送体的一例的示意立体图。

图2a是表示fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。

图2b是表示fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。

图2c是表示fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。

图2d是表示fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。

图2e是表示fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。

图2f是表示fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。

图2g是表示fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。

具体实施方式

在本发明的支承玻璃基板中，20～200℃的温度范围内的平均线热膨胀系数为50×10

30～380℃的温度范围内的平均线热膨胀系数为50×10

在本发明的支承玻璃基板，相对于板厚方向的波长300nm时的紫外线透射率(换言之，波长300nm时的板厚方向的紫外线透射率)优选为40％以上、50％以上、60％以上或70％以上、特别优选为80％以上。若紫外线透射率过低，则通过紫外光的照射。难以通过粘接层粘接加工基板于支承基板，而且难以通过剥离层从加工基板剥离支承基板。

本发明的支承玻璃基板优选作为玻璃组成，以质量％计含有SiO

SiO

Al

B

MgO是降低高温粘性、提高熔融性的成分，在碱土类金属氧化物中，是显著提高杨氏模量的成分。MgO的含量优选为0～10％、0～8％、0～6％或0～5％、特别优选为0～1％。若MgO的含量过多，则耐失透性容易降低。

CaO是降低高温粘性、显著提高熔融性的成分。另外，在碱土类金属氧化物中，导入原料比较廉价，因此是使原料成本低廉化的成分。CaO的含量优选为0～10％、0.5～8％或1～6％、特别优选为2～5％。若CaO的含量过多，则玻璃容易失透。需要说明的是，若CaO的含量过少，则难以享有上述效果。

SrO是抑制分相的成分，另外，是提高耐失透性的成分。SrO的含量优选为0～7％、0～5％或0～3％、特别优选0～低于1％。若SrO的含量过多，则玻璃容易失透。

BaO是提高耐失透性的成分。BaO的含量优选为0～7％、0～5％、0～3％或0～低于1％。若BaO的含量过多，则玻璃容易失透。

ZnO是降低高温粘性、显著提高熔融性的成分。ZnO的含量优选为0～7％或0.1～5％、特别优选为0.5～3％。若ZnO的含量过少，则难以享有上述效果。需要说明的是，若ZnO的含量过多，则玻璃容易失透。

Na

从优化热膨胀系数的观点出发，质量比(Al

K

除上述成分以外，作为任意成分，可以导入其它成分。需要说明的是，从确实地享有本发明的效果的观点出发，除上述成分以外的其它成分的含量以总量计优选为10％以下、特别优选为5％以下。

Fe

作为清澄剂，As

SnO

此外，只要不损害玻璃特性，作为清澄剂，可以将F、Cl、SO

Cl是促进玻璃的熔融的成分。若在玻璃组成中导入Cl，则能够实现熔融温度的低温化、清澄作用的促进，其结果是，容易达成熔融成本的低廉化、玻璃制造窑的长寿命化。然而，若Cl的含量过多，则有可能腐蚀玻璃制造窑周围的金属部件。因此，Cl的含量优选为3％以下、1％以下或0.5％以下、特别优选为0.1％以下。

P

TiO

ZrO

Y

本发明的支承玻璃基板优选具有以下特性。

在本发明的支承玻璃基板中，杨氏模量优选为65GPa以上、67GPa以上、68GPa以上、69GPa以上或70GPa以上、特别优选为71GPa以上。若杨氏模量过低，则难以维持搬送体的刚性，容易发生加工基板的变形、翘曲、破损。

液相温度优选为低于1150℃、1120℃以下、1100℃以下、1080℃以下、1050℃以下、1010℃以下、980℃以下、960℃以下或950℃以下、特别优选为940℃以下。这样一来，容易利用下拉法、特别是溢出下拉法将玻璃基板成形，因此容易制作板厚小的玻璃基板，并且即使不研磨表面，也能够降低厚偏差，其结果是，还能够使玻璃基板的制造成本低廉化。进一步，在玻璃基板的制造工序时，容易防止产生失透结晶、玻璃基板的生产率降低的情况。此处，“液相温度”可以通过将穿过标准筛30筛眼(500μm)而残留于50筛眼(300μm)的玻璃粉末放入铂舟后，在温度梯度炉中保持24小时，并测定结晶析出的温度从而算出。

液相温度下的粘度优选为10000dPa·s以上、30000dPa·s以上、60000dPa·s以上、100000dPa·s以上、150000dPa·s以上、200000dPa·s以上、250000dPa·s以上、300000dPa·s以上或350000dPa·s以上、特别优选为400000dPa·s以上。这样一来，容易利用下拉法、特别是溢出下拉法将玻璃基板成形，因此容易制作板厚小的玻璃基板，并且即使不研磨表面，也能够降低板厚偏差，其结果是，能够使玻璃基板的制造成本低廉化。进一步，在玻璃基板的制造工序时，容易防止产生失透结晶、玻璃基板的生产率降低的情况。此处，“液相温度下的粘度”能够利用铂球提拉法进行测定。需要说明的是，液相温度下的粘度是成形性的指标，液相温度下的粘度越高，成形性越提高。

10

本发明的支承玻璃基板优选利用下拉法、特别是溢出下拉法成形而成。溢出下拉法是从耐热性的槽状结构物的两侧使熔融玻璃溢出，在槽状结构物的下顶端使溢出的熔融玻璃合流，边向下方拉伸成形来制造玻璃基板的方法。溢出下拉法中，应成为玻璃基板的表面的面不接触槽状耐火物，以自由表面的状态成形。因此，容易制作板厚小的玻璃基板，并且即使不研磨表面，也能降低板厚偏差，其结果是，能够使玻璃基板的制造成本低廉化。需要说明的是，槽状结构物的结构、材质若能够实现所期望的的尺寸、表面精度则没有特别限定。另外，在进行向下方的拉伸成形时，施加力的方法也没有特别限定。例如，可以采用使具有充分大的宽度的耐热性辊在接触玻璃的状态下旋转进行拉伸的方法，也可以采用使多个成对的耐热性辊仅接触玻璃的端面附近进行拉伸的方法。

作为玻璃基板的成形方法，除溢出下拉法以外，还可以采用例如狭缝下拉法、再拉法、浮法等。

本发明的玻璃基板优选大致圆板状或晶片状，其直径优选为100mm以上且500mm以下、特别优选为150mm以上且450mm以下。这样一来，容易适用于半导体封装件的制造工序。按照需要，还可以加工成其以外的形状、例如矩形等形状。

在本发明的支承玻璃基板中，板厚优选低于2.0mm、1.5mm以下、1.2mm以下、1.1mm以下或1.0mm以下、特别优选为0.9mm以下。板厚越薄，搬送体的质量越轻，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，难以发挥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以上或0.6mm以上、特别优选超过0.7mm。

在本发明的支承玻璃基板中，板厚偏差优选为30μm以下、20μm以下、10μm以下、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下或1μm以下、特别优选低于0.1～1μm。另外，算术平均粗糙度Ra优选为100nm以下、50nm以下、20nm以下、10nm以下、5nm以下、2nm以下或1nm以下、特别优选为0.5nm以下。表面精度越高，越容易提高加工处理的精度。特别是能够提高布线精度，因此能够实现高密度的布线。另外，支承玻璃基板的强度提高，支承玻璃基板和搬送体难以破损。进一步能够增加支承玻璃基板的再利用次数。需要说明的是，“算术平均粗糙度Ra”能够通过触针式表面粗糙度计或原子力显微镜(AFM)进行测定。

本发明的支承玻璃基板优选在利用溢出下拉法成形后，对表面进行研磨而成。这样一来，容易将板厚偏差限制为2μm以下或1μm以下、特别是低于1μm。

从制造效率的观点出发，本发明的支承玻璃基板优选未进行化学强化处理，从机械强度的观点出发，优选进行了化学强化处理。也就是说，从制造效率的观点出发，优选在表面不具有压缩应力层，从机械强度的观点出发，优选在表面具有压缩应力层。

本发明的搬送体的特征在于，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搬送体，支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。此处，本发明的搬送体的技术特征(适宜的构成、效果)与本发明的支承玻璃基板的技术特征重复。因此，在本说明书中，对于该重复部分省略详细记载。

本发明的搬送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，例如优选为热固性树脂、光固化性树脂(特别是紫外线固化树脂)等。另外，优选在半导体封装件的制造工序中使用的各种药液、或对于干式蚀刻时所使用的气体、等离子体具有耐性的物质。另外，优选具有耐受半导体封装件的制造工序中的热处理的耐热性。由此，在半导体封装件的制造工序中粘接层难以熔解，能够提高加工处理的精度。

本发明的搬送体优选进一步在加工基板与支承玻璃基板之间，更具体来说在加工基板与粘接层之间，具有剥离层。这样一来，对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剥离。从生产率的观点出发，加工基板的剥离优选通过激光等照射光来进行。

剥离层由通过激光等照射光发生“层内剥离”或“界面剥离”的材料构成。也就是说由若照射一定强度的光，则原子或分子中的原子间或分子间的结合力消失或减少，发生消蚀(ablation)等，发生剥离的材料构成。需要说明的是，有如下情况：通过照射光的照射，剥离层中所含成分变成气体而放出以至分离的情况、和剥离层吸收光而变成气体、其蒸气被放出以至分离的情况。

在本发明的搬送体中，支承玻璃基板优选大于加工基板。由此，在对加工基板和支承玻璃基板进行支承时，即使在二者的中心位置分开一点时，加工基板的缘部也难以从支承玻璃基板突出。

本发明的半导体封装件的制造方法的特征在于，具有得到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搬送体的工序、搬送搬送体的工序、和对加工基板进行加工处理的工序，并且支承玻璃基板为上述的支承玻璃基板。此处，本发明的半导体封装件的制造方法的技术特征(适宜的构成、效果)与本发明的支承玻璃基板和搬送体的技术特征重复。因此，本说明书中，对于该重复部分，省略详细的记载。

本发明的半导体封装件的制造方法中，加工处理优选为对加工基板的一个表面进行布线的处理、或者在加工基板的一个表面形成焊接凸点的处理。本发明的半导体封装件的制造方法中，在这些处理时加工基板难以发生尺寸变化，因此能够适当地进行这些工序。

作为加工处理，除上述以外，可以是对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)进行机械研磨的处理、对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)进行干式蚀刻的处理、对加工基板的另一表面(通常是与支承玻璃基板相反侧的表面)进行湿式蚀刻的处理中的任一种。需要说明的是，本发明的半导体封装件的制造方法中，加工基板难以发生翘曲，并且能够较高地维持搬送体的刚性。其结果是，能够适当进行上述加工处理。

本发明的半导体封装件的特征在于，通过上述的半导体封装件的制造方法来制作。此处，本发明的半导体封装件的技术特征(适宜的构成、效果)与本发明的支承玻璃基板、搬送体和半导体封装件的制造方法的技术特征重复。因此，本说明书中，对于该重复部分省略详细记载。

本发明的电子设备是具备半导体封装件的电子设备，其特征在于，半导体封装件为上述的半导体封装件。此处，本发明的电子设备的技术特征(适宜的构成、效果)与本发明的支承玻璃基板、搬送体、半导体封装件的制造方法、半导体封装件的技术特征重复。因此，本说明书中，对于该重复部分省略详细记载。

边参照附图，边进一步说明本发明。

图1是表示本发明的搬送体1的一例的示意立体图。图1中，搬送体1具备支承玻璃基板10和加工基板(半导体基板)11。为了防止加工基板11的尺寸变化，支承玻璃基板10贴附于加工基板11。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。

由图1可以明确，搬送体1按照支承玻璃基板10、剥离层12、粘接层13、加工基板11的顺序层叠配置。支承玻璃基板10的形状根据加工基板11而决定，但图1中，支承玻璃基板10和加工基板11的形状均为大致圆板形状。剥离层12除了非晶质硅(a-Si)以外，还可以使用硅氧化物、硅氧化合物、氮化硅、氮化铝、氮化钛等。剥离层12通过等离子体CVD、利用溶胶-凝胶法的旋涂等而形成。粘接层13由树脂构成，例如，通过各种印刷法、喷墨法、旋涂法、辊涂法等而涂布形成。支承玻璃基板10凭借剥离层12而从加工基板11剥离后，粘接层13通过溶剂等而溶解除去。

图2a～图2g是fan out型的WLP的制造工序的示意截面图。图2a表示在支承部件20的一个表面上形成了粘接层21的状态。按照需要，可以在支承部件20与粘接层21之间形成剥离层。接着，如图2b所示，在粘接层21上贴附多个半导体芯片22。此时，使半导体芯片22的有效侧的面接触粘接层21。接着，如图2c所示，用树脂的密封材23对半导体芯片22进行塑模。密封材23使用压缩成形后的尺寸变化、成形布线时的尺寸变化少的材料。接着，如图2d和图2e所示，从支承部件20分离塑模有半导体芯片22的加工基板24后，隔着粘接层25，与支承玻璃基板26接合固定。此时，在加工基板24的表面内，与埋入半导体芯片22的一侧的表面相反侧的表面配置于支承玻璃基板26侧。按照这样，可以得到搬送体27。需要说明的是，可以按照需要在粘接层25与支承玻璃基板26之间形成剥离层。此外，搬送所得到的搬送体27后，如图2f所示，在加工基板24的埋入半导体芯片22的一侧的表面形成布线28，然后，在布线28的暴露部侧形成多个焊接凸点29。最后，由支承玻璃基板26分离加工基板24后，如图2g所示，将加工基板24切成每个半导体芯片22，供于之后的封装工序。

【实施例1】

以下，基于实施例对本发明进行说明。需要说明的是，以下实施例仅仅是例示。本发明不受以下实施例任何限定。

表1表示本发明的实施例(试料No.1～7)。

【表1】

首先，按照成为表中的玻璃组成的方式，将调配有玻璃原料的玻璃批料放入铂坩埚中，在1550℃熔融4小时。在玻璃批料的溶解时，使用铂搅拌子搅拌，进行均质化。接着，将熔融玻璃流出到碳板上，成形成板状后，从高于缓冷点20℃左右的温度开始，以3℃/分钟缓冷至常温。对于所得到的各试料，评价20～200℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α

20～200℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α

密度ρ是利用公知的阿基米德法测定的值。

应变点Ps、缓冷点Ta、软化点Ts是基于ASTM C336的方法测定的值。

高温粘度10

液相温度TL是将通过标准筛30筛眼(500μm)、而残留在50筛眼(300μm)的玻璃粉末放入铂舟，在温度梯度炉中保持24小时后，用显微镜观察测定结晶析出的温度的值。液相温度下的粘度η是利用铂球提拉法测定液相温度TL下的玻璃的粘度的值。

杨氏模量E是指通过共振法测定的值。

波长300nm时的紫外线透射率T是使用双光束型分光光度计，测定相对于板厚方向的波长300nm的分光透射率的值。作为测定试料，使用板厚为0.7mm且两面研磨成光学研磨面(镜面)的试料。需要说明的是，通过AFM，测定该评价试料的算术表面粗糙度Ra，结果在测定区域10μm×10μm为0.5～1.0nm。

由表1可以明确，试料No.1～7的20～200℃的温度范围内的平均线热膨胀系数α

【实施例2】

首先，按照成为表1中记载的试料No.1～7的玻璃组成的方式，调配玻璃原料后，供给到玻璃熔融炉在1500～1600℃下熔融，然后将熔融玻璃供给到溢出下拉成形装置，按照板厚成为0.7mm的方式分别成形。对于所得到的玻璃基板，对两表面进行机械研磨，将板厚偏差降低到低于1μm。

符号说明

1、27 搬送体

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 支承部件

22 半导体芯片

23 密封材

28 布线

29 焊接凸点