本發明專利技術提供可顯著地抑制α射線的發生，且能夠進行激光加工、與硅制部件的親和性高的、用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板。本發明專利技術涉及玻璃基板，其特征在于，其具有多個貫通孔，α計數為0.05c/cm2·h以下，包含40wt%以上的SiO2，且Li2O的含量（wt%）+Na2O的含量（wt%）+K2O的含量（wt%）的總和為6.0wt%以下，50℃~350℃下的平均熱膨脹系數在20×10-7/K~40×10-7/K的范圍。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板。
技術介紹
為了應對高密度封裝化所伴隨的印刷電路基板的高密度化的要求，開發了層疊有多個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被稱為導通孔(via hole)的直徑100 μ m以下左右的微細貫通孔，在其內部實施鍍覆，將在上下層疊的印刷電路基板之間的導電層彼此電連接。作為更容易地形成這種貫通孔的方法，在專利文獻1、2中記載了隔著形成有多個貫通開口的掩模對絕緣層照射激光的方法。根據該方法，可以同時在樹脂制的絕緣層上穿 出多個貫通孔，因此可更容易地形成貫通孔(導通孔)。另外，非專利文獻I中，記載了可使用具有多個貫通孔的玻璃基板作為這種絕緣層的方案。另一方面，隨著半導體器件的小型化、高速化、降低功耗的要求進一步提高，將由多個LSI形成的系統收存在一個封裝體中的、將系統級封裝(System-in-Package, SiP)技術與三維封裝技術組合的三維SiP技術的開發也獲得了進展。在該情況下，在引線鍵合技術中，由于無法對應微細的間距，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。例如，CMOS (互補型金屬氧化物半導體Complementary Metal OxideSemiconductor)傳感器或COX電荷稱合器件Charge Coupled Device)之類的半導體器件容易受到從封裝用的窗玻璃放出的α射線的影響，有時會發生α射線導致的軟錯誤(softerror)。因此，對于用于這種半導體器件的玻璃，要求盡可能減少放出α射線的放射性同位素、尤其是U (鈾)和Th (釷)的存在量。在這種觀點下，專利文獻3、4中報告了可通過使用特定組成的磷酸鹽系的玻璃來抑制α射線放出量的方案。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2005-88045號公報專利文獻2 :日本特開2002-126886號公報專利文獻3 :日本特許第3283722號專利文獻4 :日本特開2005-353718號公報非專利文獻非專利文獻I JPCA NEWS，第 16-25 頁，2009 年 10 月
技術實現思路
專利技術要解決的問題如上所述，專利文獻3、4中記載了能夠抑制α射線放出量的磷酸鹽系玻璃。然而，通常磷酸鹽系玻璃的加工性較差，較難通過激光加工形成微細的貫通孔。另外，專利文獻3中記載了能夠抑制α射線放出量的硼硅酸玻璃，但其熱膨脹系數為47X10_VK以上，該值明顯大于硅的熱膨脹系數(約33Χ10_7/Κ)。因此，將這種玻璃應用于例如中介層之類的用于貫通電極的構成部件，并在中介層的上下設置硅芯片之類的導電性部件構成半導體器件時，會產生如下的問題。即，半導體器件受到應力時，由于玻璃基板與硅芯片的熱膨脹系數的不匹配，導致有在導電性部件彼此之間產生接觸不良、或者半導體器件自身出現破損的擔心。如上所述，存在極難將專利文獻3、4中記載的玻璃應用在用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板的問題。本專利技術是鑒于以上問題而作出的，在本專利技術中，其目的在于提供可顯著地抑制α射線的發生、且能夠進行激光加工、與硅制部件的親和性高的、用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板。用于解決問題的方案 在本專利技術中，提供了以下的用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板。(I) 一種用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板，其特征在于，其具有多個貫通孔，α 計數為 O. 05c/cm2 · h 以下，包含40wt%以上的SiO2,且Li2O的含量(wt%)+Na20的含量(wt%)+K20的含量(wt%)的總和為6. 0wt%以下，500C 350°C下的平均熱膨脹系數在20X 10〃/1( 40X 1(Γ7/Κ的范圍。(2)根據(I)所述的玻璃基板，其特征在于，該玻璃基板實質上不含鋇。(3)根據(I)或(2)所述的玻璃基板，其特征在于，該玻璃基板的Li2O的含量(wt%)+Na2O的含量(wt%) +K2O的含量(wt%)的總和為3. 5wt%以下。(4)根據(I) (3)中的任一項所述的玻璃基板，其特征在于，該玻璃基板具有70GPa以上的楊氏模量。(5)根據(I) (4)中的任一項所述的玻璃基板，其特征在于，所述貫通孔具有錐角為0.1° ^20°的范圍的錐形形狀。專利技術的效果在本專利技術中，可以提供可顯著地抑制α射線的發生、且能夠進行激光加工、與硅制部件的親和性高的、用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板。附圖說明圖I為本專利技術的玻璃基板的貫通孔的放大剖視圖的一個例子。圖2為表示本專利技術的制造方法中使用的制造裝置的一個結構的示意圖。圖3為表示本專利技術的制造方法的流程示意圖。具體實施例方式以下詳細說明本專利技術。基于本專利技術的用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板(以下簡稱為“本專利技術的玻璃基板”)的特征在于，其具有多個貫通孔，α計數為O.OSc/cm2·!!以下，包含40被％以上的SiO2, 50°C 350°C下的平均熱膨脹系數為20Xl(rVK 40X10-VK的范圍。本專利技術的玻璃基板的α計數為0.05c/cm2 *h以下。因此，即使將本專利技術的玻璃基板用于例如CMOS (互補型金屬氧化物半導體Complementary Metal OxideSemiconductor)傳感器或CCD (電荷稱合器件Charge Coupled Device)之類的半導體器件，也可抑制發生α射線導致的軟錯誤的危險性。更優選為O.Olc/cm2·!!以下，特別優選低于 O. 002c/cm2 · ho測定α計數時可以使用市售的α射線測定裝置、例如株式會社住化分析中心制造的α射線測定裝置(LACS)進行測定。在這些裝置中，使用比例計數器測定來自試樣表面的α射線，通過將α射線使氣體離子化而產生的脈沖電流轉換為脈沖電壓，并計數某個閾值以上的脈沖，可測定α計數。此處，在本專利技術中，為了將α計數抑制在上述范圍內，盡可能降低玻璃中的放出α射線的放射性同位素、尤其是U (鈾)和Th (釷)的含量。例如，在本專利技術的玻璃基板中， U (鈾)和Th (釷)的含量均低于5質量ppb。另外，在本專利技術的玻璃基板中，Ba (鋇)和/或Zr (鋯)的含量也變得極少，其量均低于5質量ppm。這是因為，通常在Ba (鋇)、Zr (錯)的原料中，包含極微量的U (鈾)和Th (釷)的可能性高。另外，本專利技術的玻璃基板包含40wt%以上的Si02。因此，與現有的磷酸鹽系的玻璃相比，本專利技術的玻璃基板可以比較容易地進行利用激光的加工。進而，本專利技術的玻璃基板的50°C 350°C下的平均熱膨脹系數(以下也簡稱為“熱膨脹系數”)被調節至20X 10_7/ Γ40Χ 10_7/K的范圍。因此，本專利技術的玻璃基板即使在硅晶圓上層疊，或者相反地在其上部層疊由硅構成的芯片，也很難產生玻璃基板與硅晶圓之間的剝離、或者很難產生硅晶圓的變形。尤其，玻璃基板的熱膨脹系數優選為25X10_VlT38X10_VK的范圍，更優選為30X10^35X10^的范圍。在該情況下，會更進一步抑制剝離和/或變形。此外，在需要獲得與母板等樹脂基板的匹配時，玻璃基板的熱膨脹系數優選在35X 10_7/ΙΓ40Χ 10_7/K的范圍內。需要說明的是本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.20 JP 2010-0972281.一種用于形成半導體器件貫通電極的玻璃基板，其特征在于， 其具有多個貫通孔， α計數為O. 05c/cm2 · h以下， 包含40wt%以上的SiO2，且Li2O的含量(wt%)+Na2O的含量(wt%)+K20的含量(wt%)的總和為6. 0wt%以下， 500C 350°C下的平均熱膨脹系數在20X 10-7/K 40X 10—VK...
【專利技術屬性】
技術研發人員：小池章夫，小野元司，村上亮太，菊川信也，
申請(專利權)人：旭硝子株式會社，
類型：
國別省市：
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