半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板制造技術(shù)

提供與現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板相比具有更加良好的強(qiáng)度的玻璃基板。本發(fā)明專利技術(shù)涉及玻璃基板，其特征在于，其為具有第1表面和第2表面，且具有從所述第1表面延伸到所述第2表面的貫通孔的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板，其中，所述第1表面和第2表面的至少一個(gè)進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板。
技術(shù)介紹
為了應(yīng)對(duì)高密度封裝化所伴隨的印刷電路基板的高密度化的要求，開發(fā)了層疊有多個(gè)印刷電路基板的多層印刷電路基板。在這種多層電路基板中，在樹脂制的絕緣層上形成稱之為導(dǎo)通孔(via hole)的直徑100 μ m以下左右的微細(xì)貫通孔，在其內(nèi)部實(shí)施鍍覆，從而對(duì)在上下層疊的印刷電路基板之間的導(dǎo)電層彼此進(jìn)行電連接。作為更容易地形成這種貫通孔的方法，專利文獻(xiàn)1、2中記載了 介由形成了多個(gè) 貫通開口的掩模來對(duì)絕緣層照射激光的方法。根據(jù)該方法，可以同時(shí)在樹脂制的絕緣層上穿出多個(gè)貫通孔，因此，可以更容易地形成貫通孔(導(dǎo)通孔)。另外，非專利文獻(xiàn)I中，記載了可使用具有多個(gè)貫通孔的玻璃基板作為這種絕緣層。另一方面，隨著半導(dǎo)體器件的小型化、高速化、降低功耗的要求的進(jìn)一步提高，也開發(fā)了由多個(gè)LSI構(gòu)成的系統(tǒng)收存在一個(gè)封裝體中的、系統(tǒng)級(jí)封裝(System-in-Package,SiP)技術(shù)與三維安裝技術(shù)組合而成的三維SiP技術(shù)。在該情況下，在引線接合技術(shù)中，由于無法應(yīng)對(duì)微細(xì)的節(jié)距，因此需要使用了貫通電極的、被稱為中介層(interposer)的中繼基板。作為這種中繼基板用的材料，考慮使用玻璃基板。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-88045號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-126886號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I JPCA NEWS，第 16-25 頁，2009 年 10 月
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的問題如上所述，作為半導(dǎo)體器件貫通電極用的基板材料，可考慮使用玻璃基板。然而，在這種半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板中，在該玻璃基板表面的、貫通孔的開口的外周部(即貫通孔與非開口部的界面)上，會(huì)產(chǎn)生容易出現(xiàn)破裂、裂紋的問題。例如，半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板只要受到小的彎曲應(yīng)力，就有可能以其外周部為起點(diǎn)產(chǎn)生裂紋、比較容易破損。尤其，由于對(duì)半導(dǎo)體器件的進(jìn)一步微細(xì)化的要求，認(rèn)為半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板中的貫通孔的孔密度將來會(huì)進(jìn)一步增加。若這種傾向持續(xù)下去，則有玻璃基板的強(qiáng)度更進(jìn)一步降低，因此，有可能前述的貫通孔外周部發(fā)生破裂的問題變得更顯著。本專利技術(shù)是鑒于這種問題而作出的，在本專利技術(shù)中，其目的在于，提供與現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板相比具有更加良好的強(qiáng)度的玻璃基板。用于解決問題的方案本專利技術(shù)提供了以下的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板。(I) 一種半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板，其特征在于，其具有第I表面和第2表面，且具有從前述第I表面延伸到前述第2表面的貫通孔，其中，前述第I表面和第2表面的至少一個(gè)進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化。(2)根據(jù)(I)所述的玻璃基板，其特征在于，其厚度在O. 01mnT5mm的范圍。(3)根據(jù)(I)或(2)所述的玻璃基板，其特征在于，前述進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化的表面中的化學(xué)強(qiáng)化層的厚度為I μ πΓ30 μ m的范圍。(4)根據(jù)(I) (3)中的任一項(xiàng)所述的玻璃基板，其特征在于，表面壓縮應(yīng)力為500MPa 以上。(5)根據(jù)(I) (4)中的任一項(xiàng)所述的玻璃基板，其特征在于，SiO2的含量為55wt% 75wt%的范圍。(6)根據(jù)(I) (5)中的任一項(xiàng)所述的玻璃基板，其特征在于，前述貫通孔在前述第I表面中的孔密度為O. I個(gè)/mnTlOOOO個(gè)/mm2的范圍。(7)根據(jù)(I) (6)中的任一項(xiàng)所述的玻璃基板，其特征在于，所述貫通孔具有錐形形狀，所述錐形形狀具有0.1° ^20°的錐角。專利技術(shù)的效果在本專利技術(shù)中，可提供與現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板相比具有更加良好的強(qiáng)度的玻璃基板。附圖說明圖I為表示現(xiàn)有玻璃基板的剖視圖的示意圖。圖2為表示本專利技術(shù)的玻璃基板的剖視圖的一個(gè)例子的示意性圖。圖3為表示本專利技術(shù)的另一玻璃基板的放大剖視圖。圖4為表示本專利技術(shù)的制造方法中使用的制造裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5為表示本專利技術(shù)的制造方法的流程的示意圖。圖6所示為實(shí)施例中使用的掩模430的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。具體實(shí)施例方式以下通過附圖來說明本專利技術(shù)。 為了更好地理解本專利技術(shù)的特征，首先簡單說明現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板的結(jié)構(gòu)。圖I中所示為現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板的剖視圖。如圖I所示，現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板I具有第I表面Ia和第2表面lb。另外，玻璃基板I具有貫通孔5。該貫通孔5從玻璃基板I的第I表面Ia貫通到第2表面lb。通常情況下，在貫通孔5中填充有導(dǎo)電性物質(zhì)，該導(dǎo)電性物質(zhì)例如用作設(shè)置在玻璃基板I的上下的半導(dǎo)體器件、元件用的電極。另外，玻璃基板I具有將半導(dǎo)體器件彼此之間絕緣的作用。因此，玻璃基板I可以用作半導(dǎo)體器件貫通電極用的基板。然而，在這種半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板I中，在該玻璃基板I的表面la、Ib的、貫通孔5的開口的外周部(S卩，貫通孔與非開口部的界面，圖I的圓形符號(hào)R的部分)上，具有容易發(fā)生破裂、裂紋的問題。例如，半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板I即使受到小的彎曲應(yīng)力，也能以該開口的外周部為起點(diǎn)而發(fā)生裂紋，比較容易破損。尤其，由于對(duì)半導(dǎo)體器件的進(jìn)一步微細(xì)化的期望，半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板中的貫通孔的孔密度今后趨向于進(jìn)一步增加。若這種傾向持續(xù)下去，有玻璃基板的強(qiáng)度進(jìn)一步降低，如前述的貫通孔的開口的外周部發(fā)生破裂的問題變得更加顯著的擔(dān)心。對(duì)此，根據(jù)本專利技術(shù)的半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板(以下也簡稱為“本專利技術(shù)的玻璃基板”)特征在于，具有第I表面和第2表面，且具有從前述第I表面延伸到前述第2表面的貫通孔，前述第I表面和第2表面的至少一個(gè)進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化。其中，在本申請(qǐng)中，應(yīng)該注意的是，術(shù)語“化學(xué)強(qiáng)化”是指對(duì)玻璃基板的表面，通過 使構(gòu)成該玻璃基板的表面的堿金屬與原子序號(hào)更大的其他堿金屬進(jìn)行離子交換，從而賦予玻璃基板的表面以壓縮應(yīng)力的技術(shù)的總稱。在具有這種特征的本專利技術(shù)的玻璃基板中，由于在進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化的表面上賦予了壓縮應(yīng)力，因此與現(xiàn)有的玻璃基板相比，前述貫通孔5的開口的外周部R的強(qiáng)度提高。因此，在本專利技術(shù)中，可得到抑制或減輕如前述的破裂、裂紋的問題、與現(xiàn)有的玻璃基板相比具有更高強(qiáng)度的玻璃基板。以下參照附圖來更詳細(xì)說明本專利技術(shù)的玻璃基板的結(jié)構(gòu)。圖2中所示為本專利技術(shù)的玻璃基板的示意性剖視圖的一個(gè)例子。如圖2所示，本專利技術(shù)的玻璃基板100具有第I表面IlOa和第2表面110b。另外，玻璃基板100具有貫通孔150。該貫通孔150從設(shè)置在玻璃基板100的第I表面IlOa上的第I開口 180a貫通到設(shè)置在第2表面IlOb上的第2開口 180b。此處，在本專利技術(shù)的玻璃基板100中，第I表面I IOa和/或第2表面IlOb的特征在于，具有對(duì)玻璃基板100進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理而形成的化學(xué)強(qiáng)化層115a和/或115b。由此，玻璃基板100的表面的貫通孔150的開口 180a、180b的外周部(參照?qǐng)DI的R部)的強(qiáng)度提高。因此，在本專利技術(shù)中，可以有意義地抑制因小的應(yīng)力負(fù)荷而在貫通孔150的開口 180a、180b的外周部產(chǎn)生破裂、裂紋的問題。化學(xué)強(qiáng)化層115a、115b的厚度雖然不受限制，但例如為I μ πΓ30 μ m的范圍，優(yōu)選為5μπΓ25μπ 的范圍。在通常的化學(xué)強(qiáng)化處理中，為了賦予大的表面壓縮應(yīng)力，要求加深化學(xué)強(qiáng)化層，在圖2所示的形成了多個(gè)貫通孔的板厚度較薄的玻本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.04.20 JP 2010-0972251.一種半導(dǎo)體器件貫通電極用的玻璃基板，其特征在于，其具有第I表面和第2表面，且具有從所述第I表面延伸到所述第2表面的貫通孔， 其中，所述第I表面和第2表面的至少一個(gè)進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃基板，其特征在于，其厚度在O.01mnT5mm的范圍。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的玻璃基板，其特征在于，所述進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化的表面中的化學(xué)強(qiáng)化層的厚度為I μ π...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：小池章夫，小野元司，村上亮太，菊川信也，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：旭硝子株式會(huì)社，
類型：
國別省市：