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WO2018207794A1 - ガラス基板、およびガラス基板の製造方法 - Google Patents

ガラス基板、およびガラス基板の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2018207794A1
WO2018207794A1 PCT/JP2018/017835 JP2018017835W WO2018207794A1 WO 2018207794 A1 WO2018207794 A1 WO 2018207794A1 JP 2018017835 W JP2018017835 W JP 2018017835W WO 2018207794 A1 WO2018207794 A1 WO 2018207794A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass substrate
end surface
glass
less
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/017835
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山本　浩史
和孝 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Publication of WO2018207794A1 publication Critical patent/WO2018207794A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07 e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate and a method for producing the glass substrate.
  • a fan-out wafer level package (FOWLP (Fan Out Wafer Level Package)) is used as a technology for mounting semiconductor devices at high density.
  • a glass plate in which a notch-shaped alignment portion is formed on the end face and the alignment portion is chamfered has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the alignment portion is formed on the end surface of the glass plate to facilitate alignment between the glass plate and the processed substrate, and the alignment portion is chamfered to start the alignment portion. I try to avoid damage.
  • Patent Document 1 it has not been studied to suppress the occurrence of cracks on the end face of the glass plate during the manufacture of the semiconductor package. For this reason, if the occurrence of cracks at the end face of the glass plate cannot be suppressed, the glass plate may crack from the end face of the glass plate.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a glass substrate capable of suppressing the occurrence of cracks.
  • a glass substrate according to one embodiment of the present invention is a glass substrate for manufacturing a semiconductor package having a pair of opposing main surfaces and an end surface connecting the pair of main surfaces, wherein the glass substrate includes silicon and aluminum. And a sodium atom concentration at a depth of 20 to 100 nm from the surface of the end face is 18 atom% or less.
  • the glass substrate according to one embodiment of the present invention can suppress occurrence of cracks.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the state which formed the protective layer in the main surface of a glass substrate. It is a figure which shows an example of a structure of an etching apparatus. It is a figure which shows the state in which the end surface of the glass substrate provided with the protective layer is etched. It is a figure which shows the state by which the protective layer was peeled from the glass substrate. It is sectional drawing showing an example of the manufacturing process of the fan out type wafer level package using the glass substrate which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which shows the measurement result of the end surface side surface layer part of the end surface of the glass substrate of Example 1. FIG. It is a figure which shows the measurement result of the end surface side surface layer part of the end surface of the glass substrate of the comparative example 1. It is a figure which shows the calculation result of the average thermal expansion coefficient of the end surface side surface layer part of the end surface of the glass substrate of Example 1. FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of a glass substrate according to this embodiment
  • FIG. 2 is a plan view of the glass substrate according to this embodiment
  • FIG. 3 is a front view of the glass substrate according to this embodiment.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment includes a first main surface 11, a second main surface 12 facing the first main surface 11, and a pair of first main surfaces 11. It has an end surface 13 that connects the second main surface 12.
  • the first main surface 11 and the second main surface 12 are flat surfaces.
  • the first main surface 11 and the second main surface 12 are each formed in a circular shape when viewed from the plan view excluding the alignment portion 14.
  • the first main surface 11 is the main surface of the glass substrate 10
  • the second main surface 12 is the main back surface of the glass substrate 10.
  • the first main surface 11 and the second main surface 12 may be collectively referred to as a main surface.
  • the end surface 13 is formed substantially perpendicular to the first main surface 11 and the second main surface 12.
  • the end surface 13 has the alignment part 14 formed in the notch shape in planar view.
  • the alignment portion 14 is formed by grinding or the like.
  • the alignment unit 14 is chamfered partly or entirely in the end face region of the alignment unit 14.
  • the chamfered surfaces of the first main surface 11, the second main surface 12, and the end surface 13 after chamfering are connected in a state of being continuously rounded. Further, the chamfer widths may be equal or different.
  • the alignment portion 14 is formed in a substantially U shape in plan view, but is not limited thereto, and may be formed in a substantially V shape or semicircular shape. .
  • the substantially U-shape includes those in which the opening of the U is widened.
  • the substantially V-shape includes one having a rounded V tip.
  • the glass substrate 10 which concerns on this embodiment demonstrates the example which has the alignment part 14 in the end surface 13, it does not need to have the alignment part 14.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment may have an orientation flat portion in which a part of the outer periphery is cut out linearly instead of the alignment portion 14 on the end surface 13.
  • the glass substrate 10 is circular, it may have a shape in which a part of the outer periphery is cut out.
  • the glass substrate 10 is rectangular, a shape in which a part of a corner (corner) is cut out may be used.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment may have both the alignment portion 14 and the orientation flat portion.
  • the sodium atom concentration (Na atom concentration) at a depth of 20 to 100 nm from the surface of the end face 13 (end face side surface layer portion) is 18 atomic% or less, preferably 15 atomic% or less. It is more preferably at most atomic percent, more preferably at most 7 atomic percent, particularly preferably at most 5 atomic percent, most preferably at most 3 atomic percent and at most 2 atomic percent. If the Na atom concentration in the end surface side surface layer portion of the end surface 13 is within the above range, the average thermal expansion coefficient of the end surface side surface layer portion of the glass substrate 10 can be reduced, so that the end surface side of the end surface 13 of the glass substrate 10 Elongation at the surface layer can be suppressed. Thereby, it can suppress that a new crack generate
  • the aluminum atom concentration (Al atom concentration) at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the end face 13 is preferably 13 atomic% or less, more preferably 9 atomic% or less, It is more preferably 5 atomic% or less, particularly preferably 4 atomic% or less, and most preferably 3 atomic% or less and 2 atomic% or less. If the Al atom concentration in the end surface side surface layer portion of the end surface 13 is within the above range, the average thermal expansion coefficient of the end surface side surface layer portion of the end surface 13 of the glass substrate 10 is the same as in the case where the Na atom concentration is in a predetermined range. Can be reduced.
  • the elongation in the end surface side surface layer part of the end surface 13 of the glass substrate 10 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the generation of a crack in the glass substrate 10, in particular, the generation of a crack in the end face 13, thereby generating a new crack and preventing the glass substrate 10 from being broken.
  • the Na atom concentration and the Al atom concentration can be measured using a known measurement method, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the difference between the Na atom concentration at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the end face 13 and the Na atom concentration at a depth of 400 nm or more from the surface of the end face 13 is 2.0 atomic% or more. Is preferably 3.0 atomic percent or more, more preferably 3.5 atomic percent or more, and particularly preferably 4.0 atomic percent or more.
  • the concentration difference may be 18 atomic% or less, 15 atomic% or less, or 10 atomic% or less.
  • the Na atom concentration at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the end surface 13 and the Na atom concentration at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the central portion of the first main surface 11. Is preferably 2.0 atomic% or more, more preferably 3.0 atomic% or more, further preferably 3.5 atomic% or more, and particularly preferably 4.0 atomic% or more.
  • the concentration difference may be 18 atomic% or less, 15 atomic% or less, or 10 atomic% or less.
  • the average thermal expansion coefficient of the end surface side surface layer portion at 50 to 350 ° C. is compared with the other regions. Can be small. As a result, it is possible to suppress the occurrence of cracks starting from the end face 13.
  • the difference between the Al atom concentration at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the end face 13 and the Al atom concentration at a depth of 400 nm or more from the surface of the end face 13 is 0.5 atomic% or more. It is preferably 1.0 atomic% or more, more preferably 1.5 atomic% or more.
  • the concentration difference may be 13 atomic% or less, 10 atomic% or less, or 7 atomic% or less.
  • the Al atom concentration at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the end surface 13 and the Al atom concentration at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the central portion of the first main surface 11. Is preferably 0.5 atomic% or more, more preferably 1.0 atomic% or more, and further preferably 1.5 atomic% or more.
  • the concentration difference may be 13 atomic% or less, 10 atomic% or less, or 7 atomic% or less.
  • the Al atom concentration difference between the end surface side surface layer portion of the end surface 13 and the other region By setting the Al atom concentration difference between the end surface side surface layer portion of the end surface 13 and the other region to be a predetermined amount or more, the above-described effect due to the Na atom concentration difference between the end surface side surface layer portion of the end surface 13 and the other region. The same effect can be achieved.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment contains at least silicon, aluminum, and sodium.
  • Glass substrate 10 an oxide basis, as a glass matrix composition, a SiO 2 50 ⁇ 75%, Al 2 O 3 2 to 15%, 20% or less than 0 to Na 2 O, K 2 O 0-30%, MgO 0-10%, CaO 0-10%, SrO 0-10%, BaO 0-15%, ZrO 2 0-5%, and Li 2 O It is preferable to contain 0 to 5%.
  • SiO 2 is a component that forms a glass skeleton.
  • SiO 2 is a component that improves heat resistance and chemical durability and lowers the thermal expansion coefficient.
  • the content of SiO 2 is more preferably 55% or more, further preferably 58% or more, and particularly preferably 60% or more.
  • the content of SiO 2 is 75% or less, the viscosity of the glass at the time of glass melting does not become too high, and the meltability becomes good.
  • the glass can be melted at a low temperature, so that the amount of fuel used at the time of melting the glass can be suppressed, and damage to the melting kiln or the like can be suppressed.
  • the content of SiO 2 is preferably 70% or less, and more preferably 65% or less.
  • the thermal expansion coefficient is measured by using a differential thermal dilatometer (TMA) according to a method defined in JIS R3102 (1995), for example.
  • TMA differential thermal dilatometer
  • Al 2 O 3 is a component that increases the glass transition temperature Tg, improves the weather resistance (for example, burn), heat resistance and chemical durability, and increases the Young's modulus.
  • the content of Al 2 O 3 is 2% or more, chemical durability against an acidic solution such as HCl and HF and an alkaline solution such as NaOH becomes high.
  • weather resistance and heat resistance are improved, and Young's modulus is increased.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 3.5% or more, and more preferably 4.5% or more.
  • the content of Al 2 O 3 is 15% or less, the viscosity of the glass at the time of glass melting does not become too high, and the meltability becomes good.
  • the devitrification temperature can be lowered and the molding can be performed stably.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 14% or less, more preferably 13% or less, further preferably 12% or less, particularly preferably 10% or less, and most preferably 7% or less.
  • the Young's modulus is a value measured by a known measurement method such as a pendulum method, a resonance method, or an ultrasonic pulse method.
  • the devitrification temperature is the maximum temperature at which crystals are not deposited on the surface and inside of the glass substrate when the glass is held at a predetermined temperature for a predetermined time (in this embodiment, 17 hours).
  • SiO 2 and Al 2 O 3 are components that increase the heat resistance of the glass substrate 10. Therefore, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is preferably 60 to 80%. If the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 60% or more, it is possible to increase the chemical resistance to acidic solutions and alkaline solutions. The total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is more preferably 62% or more, and further preferably 65% or more. On the other hand, if the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 80% or less, the thermal expansion coefficient of the glass substrate 10 can be suppressed from becoming too low. The total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is more preferably 79% or less, and even more preferably 74% or less.
  • Na 2 O is a component that lowers the viscosity of the glass at the time of melting the glass and significantly increases the thermal expansion coefficient.
  • the content of Na 2 O is preferably 5% or more, more preferably 7% or more, and further preferably 9% or more.
  • the thermal expansion coefficient can be increased without lowering the weather resistance.
  • the Na 2 O content is preferably 18% or less, more preferably 17% or less, and even more preferably 16% or less.
  • K 2 O is not an essential component, by containing it, the viscosity of the glass at the time of glass melting can be lowered, and the thermal expansion coefficient can be remarkably increased.
  • the content of K 2 O is preferably 0.1% or more, more preferably 3% or more, and more preferably 9% or more. On the other hand, if the content of K 2 O is 30% or less, the thermal expansion coefficient can be increased without deteriorating the weather resistance and chemical durability.
  • the content of K 2 O is preferably 28% or less, more preferably 26% or less, and further preferably 25% or less.
  • MgO is not an essential component, but by containing MgO, the viscosity of the glass at the time of melting the glass is lowered, the melting of the glass is promoted, the weather resistance is improved, and the Young's modulus can be increased.
  • the content of MgO is preferably 0.05% or more, and more preferably 0.1% or more. On the other hand, if the content of MgO is 10% or less, an increase in the coefficient of thermal expansion can be suppressed and an increase in devitrification resistance can be suppressed.
  • the content of MgO is preferably 8% or less, and more preferably 7% or less.
  • CaO is not an essential component, but by containing CaO, the viscosity of the glass at the time of melting the glass can be reduced, the melting of the glass can be promoted, and the weather resistance and chemical durability can be improved.
  • the content of CaO is preferably 0.5% or more, and more preferably 1% or more. On the other hand, if the content of CaO is 10% or less, an increase in the coefficient of thermal expansion can be suppressed and an increase in devitrification resistance can be suppressed.
  • the content of CaO is more preferably 9% or less, and further preferably 7% or less.
  • SrO is not an essential component, the inclusion thereof can lower the viscosity of the glass at the time of melting the glass, promote the melting of the glass, and improve the weather resistance and chemical durability.
  • the SrO content is preferably 0.5% or more, and more preferably 1% or more.
  • the content of SrO is 10% or less, it is possible to suppress an increase in density to suppress the glass substrate from becoming brittle and to suppress an increase in devitrification resistance.
  • the SrO content is preferably 9% or less, and more preferably 7% or less.
  • BaO is not an essential component, it can reduce the viscosity of the glass during glass melting, promote glass melting, and increase the coefficient of thermal expansion.
  • the content of BaO is preferably 0.5% or more, and more preferably 1% or more. On the other hand, if the content of BaO is 15% or less, it is possible to suppress the increase in the thermal expansion coefficient, suppress the increase in specific gravity and suppress the increase in density, and suppress the brittleness of the glass.
  • the BaO content is preferably 10% or less, and more preferably 9% or less.
  • the total content of MgO, CaO, SrO, and BaO is preferably 0.55 to 20%.
  • the total content is more preferably 1.55% or more, and further preferably 4% or more.
  • chemical durability against an acidic solution such as HF and HCl and an alkaline solution such as NaOH can be increased.
  • an increase in the thermal expansion coefficient can be suppressed and an increase in devitrification resistance can be suppressed.
  • the total content is preferably 18% or less, more preferably 15% or less, and even more preferably 10% or less.
  • ZrO 2 is not an essential component, but by containing ZrO 2 , the viscosity of the glass at the time of melting the glass can be reduced, the melting of the glass can be promoted, the glass transition temperature Tg can be increased, and the chemical durability can be increased.
  • the content of ZrO 2 is more preferably 0.2% or more, and further preferably 0.5% or more. On the other hand, if the content of ZrO 2 is 5% or less, an increase in the devitrification temperature can be suppressed.
  • the content of ZrO 2 is preferably 4% or less, and more preferably 3% or less.
  • the glass transition temperature Tg can be measured using TMA based on the method specified in JIS R3103-3 (2001).
  • the thermal expansion coefficient can be increased by containing Li 2 O.
  • the content of Li 2 O is 5.0% or less, for example, in a laminated substrate including a glass substrate 10 and a sealing material that embeds a semiconductor chip disposed on the glass substrate 10, The occurrence of ion migration from the substrate 10 to the silicon chip can be suppressed.
  • the thermal expansion coefficient can be increased.
  • the content of Li 2 O is preferably 4.0% or less, and more preferably 2.0% or less.
  • the total content of alkali metals is preferably 10 to 40% based on oxides.
  • the alkali metal is Li, Na, K, or the like. In this embodiment, it is preferable that Na and K are contained.
  • the total content of alkali metals is preferably 15% or more, more preferably 17% or more, and particularly preferably 20% or more. Further, the total content of alkali metals is preferably 26% or less, more preferably 25% or less, and particularly preferably 23% or less.
  • the total content of Na 2 O and K 2 O which are Na and K oxides, is preferably 10 to 30%. If it is the above-mentioned range, a thermal expansion coefficient can be made high. Therefore, for example, when a laminated material is formed by installing a sealing material that embeds a semiconductor chip on one main surface of the glass substrate 10 according to the present embodiment, the thermal expansion coefficient of the glass substrate 10 is determined as a sealing material or the like. It becomes easy to approach the thermal expansion coefficient of. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of residual strain between the element substrate including the semiconductor chip and the sealing material and the glass substrate 10. Moreover, the chemical durability of the glass substrate 10 can be improved.
  • the total content of Na 2 O and K 2 O is more preferably 15% or more, and further preferably 17% or more. On the other hand, the total content of Na 2 O and K 2 O is more preferably 26% or less, and even more preferably 25% or less.
  • the glass substrate 10 which concerns on this embodiment consists essentially of the said composition, in the range which does not impair the effect of the glass substrate 10 which concerns on this embodiment, other than the above glass mother composition, You may contain a component.
  • a component for example, B 2 O 3 , SnO 2 , SO 3 , Cl, F, ZnO, Y 2 O 3 , La 2 O 3 , TiO 2 , V 2 O 5 , P 2 O 5, CeO 2 ,
  • One or more selected from the group consisting of WO 3 , Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , and MoO 3 can be used.
  • B 2 O 3 is a component that lowers the viscosity of the glass at the time of melting the glass, promotes melting, and lowers the thermal expansion coefficient. By containing B 2 O 3 , the viscosity of the glass at the time of glass melting does not become too high, and the meltability becomes good. Further, the devitrification temperature can be lowered and the molding can be performed stably.
  • the content of B 2 O 3 is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and most preferably substantially no content.
  • substantially does not contain means that it is not contained other than unavoidable impurities mixed from raw materials, and means that it is not intentionally contained. The same applies hereinafter.
  • SnO 2 , SO 3 , Cl, and F can promote melting and suppress generation of bubbles in the glass substrate during the production of the glass substrate. Therefore, by containing one or more selected from SnO 2 , SO 3 , Cl and F, the viscosity of the glass at the time of glass melting can be suppressed from becoming too high, and the meltability can be improved. It can suppress that a glass substrate contains a bubble.
  • ZnO is a component that adjusts viscosity and thermal expansion coefficient. By containing ZnO, the viscosity and thermal expansion coefficient of the glass substrate 10 can be adjusted.
  • the content of ZnO is preferably 2% or less, more preferably 1% or less, and further preferably 0.5% or less.
  • Y 2 O 3 , La 2 O 3 , and TiO 2 are components that improve the chemical durability and Young's modulus of the glass substrate 10.
  • the chemical durability and Young's modulus of the glass substrate 10 can be improved.
  • the total content of one or more selected from Y 2 O 3 , La 2 O 3 , and TiO 2 is preferably 2% or less, more preferably 1% or less, and even more preferably 0.5% or less.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment preferably contains substantially no ZnO in consideration of stable production from a glass base plate by float forming.
  • the glass substrate 10 substantially contains Y 2 O 3 , La 2 O 3 , TiO 2 , V 2 O 5 , P 2 O 5 , and CeO 2 in consideration of striae and coloring. Preferably not.
  • Glass substrate 10 according to this embodiment considering the environmental burden, As 2 O 3, and it is preferable that the Sb 2 O 3 is not substantially contained.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment may contain a reducing agent.
  • the glass substrate 10 which concerns on this embodiment can make an ultraviolet-ray transmittance high by containing a reducing agent.
  • the reducing agent include carbon and coke. Of these, one type may be used alone, or two or more types may be used simultaneously.
  • the total content in the glass batch is preferably 2% by weight or less, more preferably 1% by weight or less, and further preferably 0.5% by weight or less with respect to the glass amount.
  • the glass substrate 10 which concerns on this embodiment can make the average coefficient of thermal expansion of the end surface side surface layer part of the end surface 13 small, even if the crack exists in the end surface 13, crack extension can be suppressed. Thereby, the glass substrate 10 which concerns on this embodiment can make bending strength 290 N / mm ⁇ 2 > or more, and can have high intensity
  • arithmetic mean roughness Ra of the end surface 13 is 10 micrometers or less, It is more preferable that it is 8 micrometers or less, It is further more preferable that it is 7 micrometers or less, 5 micrometers or less Most preferably.
  • the maximum height Rz of the end face 13 is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, further preferably 120 ⁇ m or less, and 70 ⁇ m or less. Most preferably it is.
  • the maximum height Rz of the end surface 13 is set to 300 ⁇ m or less, as in the case where the arithmetic average roughness Ra is set to a predetermined value or less as described above, the liquid adhering to the end surface 13 of the glass substrate 10 and the end surface 13 The contact area can be reduced.
  • the liquid easily slips on the end face 13 and is easily separated by wind or the like during drying, so that the liquid can be made difficult to adhere to the end face 13. Therefore, according to the glass substrate 10 which concerns on this embodiment, the wettability of the end surface 13 of the glass substrate 10 can be improved, and it can suppress that a liquid etc. adhere to the end surface 13.
  • the arithmetic average roughness Ra and the maximum height Rz can be measured based on Japanese Industrial Standards JIS B0601: 2001.
  • the glass substrate 10 increases the wettability of the surface of the end surface 13, it is possible to suppress the liquid from being accumulated in the alignment portion 14.
  • the glass substrate 10 preferably has an average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of 10 to 17 ppm / ° C.
  • the average thermal expansion coefficient is more preferably 11.0 ppm / ° C. or more, and further preferably 13 ppm / ° C. or more.
  • the average thermal expansion coefficient is more preferably 16.0 ppm / ° C. or less, and further preferably 15.0 ppm / ° C. or less.
  • the average thermal expansion coefficient of the glass substrate 10 is provided on the glass substrate 10. It is possible to approach the average thermal expansion coefficient of the element substrate including Therefore, when manufacturing a semiconductor package, when a sealing material is formed by heat-treating a resin filled on the glass substrate 10, residual strain generated between the element substrate including the sealing material and the glass substrate 10 is suppressed. be able to.
  • the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of the end surface side surface layer portion of the end surface 13 of the glass substrate 10 is reduced, the elongation of the end surface 13 of the glass substrate 10 can be suppressed. Thereby, generation
  • the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. is the thermal expansion measured in the temperature range of 50 to 350 ° C. using TMA according to the method defined in JIS R3102 (1995).
  • the average coefficient of thermal expansion at 50 to 350 ° C. is, for example, the additivity of each component obtained in advance with respect to the analytical composition in which the element concentration obtained by XPS is converted to oxide and made into mol% composition. It can be calculated by applying a factor.
  • the transmittance at a wavelength of 360 nm when the glass substrate 10 according to this embodiment is 1 mm thick is preferably 15% or more. If the transmittance of the glass substrate at a wavelength of 360 nm is 15% or more, ultraviolet rays are transmitted from the glass substrate 10 side to the element substrate side on the laminated substrate formed by laminating the glass substrate 10 and the element substrate at the time of manufacturing the semiconductor package. By irradiating, the glass substrate 10 can be easily separated from the laminated substrate.
  • the transmittance of the glass substrate at a wavelength of 360 nm is more preferably 20% or more, further preferably 25% or more, and particularly preferably 30% or more.
  • the density of the glass substrate 10 according to the present embodiment is preferably 2.30 to 3.00 g / cm 3 or less. If the density is 3.00 g / cm 3 or less, the glass substrate 10 becomes light and the glass substrate 10 can be easily handled.
  • the density of the glass substrate 10 is more preferably 2.80 g / cm 3 or less, more preferably 2.70 g / cm 3 or less.
  • the density of the glass substrate 10 is 2.3 g / cm 3 or more, the hardness of the glass (for example, Vickers hardness) becomes high, and the surface of the glass substrate 10 can be hardly damaged.
  • the density of the glass substrate 10 is more preferably 2.35 g / cm 3 or more, more preferably 2.40 g / cm 3 or more.
  • the density of the glass substrate 10 which concerns on this embodiment can be measured by the Archimedes method, for example using the glass lump which does not contain a bubble.
  • the Young's modulus of the glass substrate 10 is preferably 60 to 80 GPa.
  • the Young's modulus is 60 GPa or more, the glass substrate 10 can be prevented from warping or cracking during slow cooling during the production of the glass substrate 10. Moreover, the damage by the contact with the semiconductor chip of the glass substrate 10 and the contact with the peripheral member at the time of conveyance of the glass substrate 10 can be suppressed.
  • the Young's modulus is more preferably 62 GPa or more, and further preferably 65 GPa or more.
  • the Young's modulus is 80 GPa or less, the glass substrate 10 can be prevented from becoming brittle and chipping during the cutting of the glass substrate 10 can be suppressed.
  • the Young's modulus is more preferably 75 GPa or less, and even more preferably 72 GPa or less.
  • the glass transition temperature Tg of the glass substrate 10 according to the present embodiment is preferably 420 ° C. or higher. If the glass transition temperature Tg is 420 ° C. or higher, for example, after a semiconductor chip is placed on the glass substrate 10, when the resin is filled on the glass substrate 10 and heat-treated, the dimensional change of the glass substrate 10 is suppressed. Can do.
  • the glass transition temperature Tg is more preferably 440 ° C. or higher, and further preferably 480 ° C. or higher.
  • the average thickness of the glass substrate 10 can be arbitrarily adjusted, and is preferably 0.1 to 2.0 mm or less, for example. If the average thickness is 2.0 mm or less, the laminated substrate in which the semiconductor chip is bonded to the glass substrate 10 can be downsized. The average thickness of the glass substrate 10 is more preferably 1.5 mm or less, and even more preferably 1.0 mm or less. Moreover, if the average thickness of the glass substrate 10 is 0.1 mm or more, the damage by the contact with the semiconductor chip of the glass substrate 10 or the peripheral member at the time of conveyance of the glass substrate 10 can be suppressed. The average thickness of the glass substrate 10 is more preferably 0.2 mm or more, and further preferably 0.3 mm or more.
  • the average thickness of the glass substrate 10 refers to the average value of the thickness of the glass substrate 10.
  • thickness means the length of the perpendicular direction of the glass substrate 10 with respect to a contact surface.
  • the area of the main surface of the glass substrate 10 according to the present embodiment can be arbitrarily adjusted. For example, 30 cm 2 to 4500 cm 2 is preferable. If the area of the glass substrate 10 is 30 cm 2 or more, a large number of semiconductor chips can be arranged, and the number of semiconductor devices obtained by singulation can be increased later, so that productivity can be improved. Area of the glass substrate is more preferably 70cm 2 or more, 170cm 2 or more is more preferable. On the other hand, when the area of the glass substrate 10 is 4500 cm 2 or less, the glass substrate 10 can be easily handled. Moreover, the damage by contact with the semiconductor chip to be bonded and the damage by contact with the peripheral member during transportation of the glass substrate 10 can be suppressed. The area of the glass substrate 10 is more preferably 3500 cm 2 or less, and even more preferably 2500 cm 2 or less.
  • the diameter of the glass substrate 10 according to this embodiment is preferably 7 to 50 cm. If the diameter of the glass substrate 10 is 7 cm or more, a large number of semiconductor devices can be obtained from the laminated substrate including the glass substrate 10 and the element substrate, and productivity can be improved.
  • the diameter of the glass substrate 10 is more preferably 10 cm or more, and further preferably 20 cm or more. On the other hand, if the diameter of the glass substrate 10 is 50 cm or less, handling of the glass substrate 10 can be facilitated.
  • the diameter of the glass substrate 10 is more preferably 45 cm or less, and further preferably 40 cm or less.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment is formed in a circular shape in plan view. Existing semiconductor substrates are generally processed into a circle in plan view.
  • the glass substrate 10 is formed in a circular shape in a plan view, and has the same or similar shape as an existing semiconductor substrate, so that the fluidity in facilities for handling the semiconductor substrate is improved, which is preferable.
  • the shape of the glass substrate 10 according to the present embodiment is formed in a circular shape in plan view, but the shape of the glass substrate 10 in plan view is not particularly limited, and may be a rectangle or the like.
  • the semiconductor chips can be arranged without useless gaps. As a result, the number of semiconductor devices can be increased, which is preferable.
  • the shape of the glass substrate 10 is a rectangle by planar view, it is preferable that one side is 30 cm or more, and it is more preferable that it is 40 cm or more. Moreover, it is preferable that the shape of the glass substrate 10 is a rectangle.
  • the above-mentioned numerical value is preferable for the short side, the long side is preferably 40 cm or more, more preferably 50 cm or more, and further preferably 60 cm or more.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment may be chemically strengthened.
  • chemical strengthening for example, ions having a small ion radius such as Li ions and Na ions contained on the surface of the glass substrate 10 are replaced with ions having a relatively large ion radius such as K ions. To do. Thereby, a reinforcing layer having a predetermined depth is formed from the surface of the glass substrate 10.
  • the glass substrate 10 preferably has a light shielding film on at least one main surface when the glass substrate 10 is used as a glass substrate for manufacturing a semiconductor package.
  • the position of the glass substrate 10 or the laminated substrate Can be easily detected.
  • the position of the glass substrate 10 or the laminated substrate is specified and detected by reflected light by irradiating the glass substrate 10 or the laminated substrate with light. Since the glass substrate 10 easily transmits light, by forming a light shielding film on the main surface of the glass substrate 10, the reflected light becomes strong and the position can be easily detected.
  • a light shielding film it is preferable to be comprised including Ti etc., for example.
  • the glass substrate 10 may have a thin film (barrier film) having a barrier performance against alkali metal components such as Li, Na, and K having a thickness of 0.1 to 1000 nm on the surface thereof.
  • a thin film (barrier film) having a barrier performance against alkali metal components such as Li, Na, and K having a thickness of 0.1 to 1000 nm on the surface thereof.
  • the barrier film for example, a single layer film selected from a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, a zirconium oxide film, a titanium oxide film, a tantalum oxide film, or a magnesium fluoride film, Or the multilayer film which consists of two or more layers of these films
  • a known method can be used as a method for forming the barrier film.
  • Examples of the method for forming the barrier film include a sputtering method, a CVD method, a vapor deposition method, a sol-gel method, and an atomic layer deposition method (ALD method).
  • a sputtering method a CVD method
  • a vapor deposition method a sol-gel method
  • ALD method an atomic layer deposition method
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the glass substrate manufacturing method according to the present embodiment.
  • the glass substrate manufacturing method according to the present embodiment includes a glass base plate preparation step (step S11), a glass base plate cutting step (step S12), and a chamfering step of the end face of the glass substrate.
  • Step S13 a step of forming an alignment portion on the end surface of the glass substrate (Step S14), a step of forming a protective layer on the main surface of the glass substrate (Step S15), and an etching step of the end surface of the glass substrate (Step S16), a glass substrate polishing step (step S17), and a glass substrate cleaning and protective layer peeling step (step S18).
  • FIGS. 5 to 13 are explanatory views showing a part of the steps of the glass substrate manufacturing method according to the present embodiment.
  • a rectangular glass base plate 20 having a main surface and an end surface is prepared.
  • the glass material of the glass base plate 20 include borosilicate glass, soda lime glass, high silica glass, or other oxide-based glass mainly composed of silicon oxide.
  • the oxide glass for example, a glass having a SiO 2 content of 50 to 75% in terms of oxide is preferable.
  • the thickness of the glass base plate 20 is set according to the use of the glass substrate 10 which is a finished product.
  • the thickness of the glass base plate 20 is preferably 0.3 to 1.1 mm, and more preferably 0.4 to 0.7 mm.
  • the glass base plate 20 can be manufactured using a known manufacturing method such as a float method, a fusion method, a redraw method, a press molding method, or a pulling method.
  • a manufacturing method of the glass base plate 20 it is preferable to use the float method from the point which is excellent in productivity and cost.
  • the glass base plate 20 is cut into a plurality of glass substrates 10A as shown in FIG.
  • the glass substrate 10A is cut so as to be circular in plan view.
  • the glass substrate 10 ⁇ / b> A includes a first main surface 11, a second main surface 12 that faces the first main surface 11, and an end surface 13 ⁇ / b> A that connects the first main surface 11 and the second main surface 12.
  • a cutting method of the glass base plate 20 for example, a method of cutting by irradiating the surface of the glass base plate 20 with laser light and moving the laser light irradiation area on the surface of the glass base plate 20, or a cutter Examples thereof include a method of mechanically cutting such as a wheel.
  • step S13 the end surface 13A of the cut glass substrate 10A is chamfered by the rotating grindstone 31 as shown in FIG.
  • By chamfering the end surface 13A it is possible to reduce defective portions generated on the end surface 13A.
  • An annular grinding groove 312 extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface 311 of the rotating grindstone 31.
  • the wall surface of the grinding groove 312 contains abrasive grains such as alumina, silicon carbide, and diamond.
  • the grain size of the abrasive grains is, for example, # 300 to # 2000.
  • the grain size of the abrasive grains is based on JIS-R6001.
  • the particle size is measured based on JIS-R6002. The smaller the particle size, the larger the particle size and the better the grinding efficiency.
  • the rotating grindstone 31 relatively moves along the outer edge of the glass substrate 10 ⁇ / b> A while rotating around the center line of the rotating grindstone 31. Thereby, the outer edge portion of the glass substrate 10 ⁇ / b> A is ground by the wall surface of the grinding groove 312.
  • a cooling liquid such as water can be used during grinding.
  • step S14 the grinding tool 32 is rotated with the axis extending along the thickness direction of the glass substrate 10A as a rotation axis, The end surface 13A of the glass substrate 10A is brought into contact with the grinding tool 32.
  • the end face 13 ⁇ / b> A of the glass substrate 10 ⁇ / b> A is cut by the grinding tool 32, and then the alignment portion 14 formed in a notch shape is formed.
  • step S15 the glass substrate 10A on which the alignment portion 14 is formed is formed.
  • the main surface is protected by the protective layer 34 by bonding the protective layer 34 to the main surface.
  • the protective layer 34 prevents the first main surface 11 and the second main surface 12 from being etched by the processing liquid 41 (see FIG. 11) in the etching process (step S16) of the end face 13A, which is the next process. .
  • the protective layer 34 for example, a film with an adhesive or a protective film accompanying the film can be used.
  • the film with the pressure-sensitive adhesive is preferably a film that is excellent in chemical resistance and can be easily peeled after being bonded to the first main surface 11 and the second main surface 12.
  • a film with an adhesive for example, a heat release sheet “Riva Alpha (registered trademark)” manufactured by Nitto Denko Corporation can be used.
  • the bonding is performed using, for example, a roller.
  • the protruding amount of the end face 13A from the protective layer 34 is preferably about 0.4 to 1.5 mm, for example, and preferably about 0.5 to 1.0 mm.
  • the protruding amount of the end face 13A is preferably about 0.4 to 1.5 mm, for example, and preferably about 0.5 to 1.0 mm.
  • step S16 the end surface 13A of the glass substrate 10A on which the protective layer 34 is formed on the second main surface 12 facing the first main surface 11 is brought into contact with the processing liquid 41.
  • the end face 13A is etched.
  • the etching apparatus 40 includes a processing tank 42 that stores the processing liquid 41, and a bubble generation unit 43 that is provided at the bottom of the processing tank 42.
  • the glass holder 44 as a holder is immersed in the processing liquid 41 in the processing tank 42.
  • the glass substrate 10 ⁇ / b> A in which the protective layer 34 is bonded to the first main surface 11 and the second main surface 12 is accommodated in a state held in the glass holder 44 in the vertical direction.
  • the glass holder 44 has a plurality of openings at the bottom so that bubbles (bubbles) 45 generated from the bubble generator 43 can easily come into contact with the glass substrate 10A.
  • the glass holder 44 is provided with a handle 46 so that the glass holder 44 can swing in the processing bath 42.
  • the treatment liquid 41 is not particularly limited as long as it is an etching liquid containing hydrofluoric acid (HF).
  • the treatment liquid 41 is HF, HF, hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3 ), or It is preferable to use an etching solution containing a mixed acid containing both.
  • the concentration of HF is not particularly limited, but is preferably 5 to 15 wt%. By setting the concentration of HF to 5 wt% or more, it is possible to suppress the etching rate from becoming excessively small.
  • the concentration of HF is more preferably 7 wt% or more.
  • the concentration of HF is 15 wt% or less, it is possible to suppress the etching rate from becoming too large.
  • the concentrations of HF and HCl are not particularly limited, but the concentration of HF is preferably 5 to 15 wt%, and the concentration of HCl is 0 It is preferably 1 to 10 wt%.
  • Treatment liquid 41 when an etching solution comprising HF and HNO 3, concentration of HF and HNO 3 is not particularly limited, the concentration of HF is preferably from 5 ⁇ 15 wt%, the concentration of HNO 3 Is preferably 0.1 to 10 wt%.
  • the temperature of the treatment liquid 41 is preferably adjusted within a range of 20 ° C. to 40 ° C., for example.
  • the time during which the glass substrate 10A is immersed in the processing liquid 41 is adjusted according to the degree of etching. For example, the glass substrate 10A is immersed in the processing liquid 41 for about 60 minutes to etch the end surface 13A. preferable.
  • the glass substrate 10A held by the glass holder 44 is bubbled by the bubble 45 and swung by the handle 46 in the processing liquid 41, and the end face 13A is processed as shown in FIG. Etched with the liquid 41.
  • the end face remaining after the etching of the end face 13A becomes the end face of the glass substrate 10 shown in FIGS.
  • a residue due to a reaction product may adhere to the end face 13A by etching.
  • the etching of the end face 13A is hindered, and the etching rate becomes small. Therefore, there is a possibility that the etching of the end face 13A cannot be made uniform.
  • the glass holder 44 is swung while bubbling the processing liquid 41 with the bubble 45, the etching can be performed while suppressing the residue from adhering to the end face 13A. Therefore, it is possible to suppress the progress of etching of the end face 13A from being hindered by the residue. Therefore, variation in etching of the end face 13A can be suppressed.
  • the temperature of the treatment liquid 41 is preferably low.
  • the etching rate can be reduced, so that residues as reaction products can be prevented from adhering to the end face 13A.
  • etching is performed until the etching allowance of the end surface 13A is within a predetermined range (for example, about 40 ⁇ m from the end surface 13A).
  • Na and Al at a depth of 20 to 100 nm (end surface side surface layer portion) from the surface of the end face 13 of the glass substrate 10A are set to a predetermined concentration, and a predetermined arithmetic average roughness Ra and maximum height are formed on the surface of the end face 13. Rz is formed.
  • step S17 In the polishing process (step S17) of the glass substrate 10A, after the etching of the end surface 13A of the glass substrate 10A is finished, the end surface 13 of the glass substrate 10A is polished using a grindstone or the like and then mirror-finished using cerium oxide or the like. .
  • the first main surface 11 of the glass substrate 10A may be polished, or the second main surface 12 of the glass substrate 10A may be polished.
  • the polishing of the first main surface 11 and the second main surface 12 of the glass substrate 10A may be performed before the end surface 13 is polished, or may be performed after the end surface 13 is polished.
  • the protective layer 34 on the main surface of the glass substrate 10A is peeled off, and then the glass substrate 10A The main surfaces (first main surface 11 and second main surface 12) are polished. Thereafter, the protective layer 34 is formed again on the main surface (the first main surface 11 and the second main surface 12) of the glass substrate 10A, and the end surface 13 is polished.
  • the glass substrate 10A is a large-sized glass substrate
  • the glass substrate 10A is formed into a desired size and shape. Cut (cutting step).
  • a protective layer 34 is formed on the main surface (first main surface 11 and second main surface 12) of the cut glass substrate 10A, and the end surface 13 is polished.
  • the main surface of the glass substrate 10A (the first main surface 11 and the second main surface 12).
  • a polishing carrier having a holding hole for holding the glass substrate 10A can be used.
  • the polishing carrier glass fiber reinforced epoxy resin, aramid fiber reinforced epoxy resin, or the like can be used.
  • a resin ring may be interposed between the end face 13 and the holding hole so that the wall of the holding hole and the end face 13 of the glass substrate 10A are not in direct contact with each other. Good.
  • the polishing carrier it is preferable to use a material having low hardness such as an aramid fiber reinforced epoxy resin, an aramid resin, or a vinyl chloride resin.
  • a material having low hardness such as an aramid fiber reinforced epoxy resin, an aramid resin, or a vinyl chloride resin.
  • step S18 after polishing the end face 13 of the glass substrate 10A, the glass substrate 10A is cleaned with a cleaning liquid such as pure water. Thereafter, as shown in FIG. 13, the protective layer 34 is peeled from the first main surface 11 and the second main surface 12 of the glass substrate 10 ⁇ / b> A.
  • the protective layer 34 is peeled off from the first main surface 11 and the second main surface 12, whereby the glass substrate 10 as shown in FIGS. 1 to 3 is manufactured.
  • the glass substrate 10 contains a predetermined concentration of Na and Al in the end surface side surface layer portion of the end surface 13, and has a predetermined arithmetic average roughness Ra and a maximum height Rz on the surface of the end surface 13.
  • the glass substrate end face etching step includes the glass substrate main surface protection step (step S ⁇ b> 15) and the glass substrate polishing step (
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the etching process (step S16) of the end face of the glass substrate may be performed after the polishing process (step S17) of the glass substrate.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment has an Na atom concentration of at least 18 atomic% in the end surface side surface layer portion of the end surface 13.
  • the predetermined Na atom concentration in the end surface side surface layer portion is formed in the etching step (step S16) of the end surface 13A of the glass substrate 10A. This is considered to be because Na moves to the treatment liquid side used during etching and easily escapes. That is, it is considered that Na on the end surface side surface layer portion moves more selectively to the treatment liquid side. Therefore, by setting the content of Na atoms in the end surface side surface portion of the end surface 13 of the glass substrate 10 to a predetermined amount or less, the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C.
  • the end surface 13 of the glass substrate 10 is increased. Can be small. Thereby, since the glass substrate 10 which concerns on this embodiment can suppress the expansion
  • the Al atom concentration in the end surface side surface layer portion of the end surface 13 is set to 13 atomic% or less.
  • the predetermined Al atom concentration in the surface layer on the end surface side is also formed in the etching process (step S16) of the end surface 13A of the glass substrate 10A as in the case of Na. This is presumably because Al, like Na, easily moves out of the processing liquid used during etching. That is, it is considered that Al on the end surface side surface layer portion is more selectively dissolved and moved to the treatment liquid side. Therefore, by making the Al atom concentration in the end surface side surface layer portion of the end surface 13 equal to or less than a predetermined amount, the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C.
  • the glass substrate 10 which concerns on this embodiment can suppress the expansion
  • the glass substrate 10 has an end surface side surface layer of the end surface 13 by etching the end surface 13 and exerting an effect on the end surface side surface layer portion of the end surface 13 by the etching process.
  • the atomic concentration of Na and Al in the part is set to a predetermined amount or less. Thereby, the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of the end surface side surface layer portion of the end surface 13 can be reduced. For example, if the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C.
  • step S16 the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. is 3 to 8 ppm / ° C. Therefore, by reducing the average thermal expansion coefficient of the end surface side surface layer portion of the end surface 13, even if there is a crack in the end surface 13 of the glass substrate 10, the extension of the crack can be suppressed compared to the non-etched surface.
  • the end face of the glass substrate may be provided with a notch formed in a groove shape for alignment.
  • a notch is present at the end face, usually, when the glass substrate is warped, the glass substrate is likely to warp starting from the notch, and the glass substrate may be easily broken.
  • the glass substrate 10 particularly reduces the average thermal expansion coefficient of the surface of the end surface 13 of the glass substrate 10 and suppresses the elongation of the end surface side surface layer portion. Even if it has, it can suppress effectively that a crack generate
  • the glass substrate 10 according to this embodiment since the glass substrate 10 according to this embodiment has the above-described characteristics, it becomes a glass substrate in which the occurrence of cracks starting from the end face 13 is suppressed. Therefore, the glass substrate 10 according to the present embodiment can be suitably used as a glass substrate for manufacturing a semiconductor package.
  • the glass substrate for manufacturing a semiconductor package include a support glass substrate for FOWLP, a glass substrate for an image sensor such as MEMS, CMOS, and CIS, and a glass substrate (GIP) having a through hole.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing process in which the glass substrate according to the present embodiment is used as a supporting glass substrate for FOWLP.
  • a plurality of semiconductor chips 103 are bonded to a supporting glass substrate (first supporting glass substrate) 101A through an adsorption layer 102A (see (A) in FIG. 14).
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment is used as the supporting glass substrate 101A.
  • the adsorption layer 102A has both functions of an adhesive layer and a release layer. Note that the adsorption layer 102A may be either one or both of an adhesive layer and a release layer. Further, the adsorption layer 102A may be a single layer or a plurality of layers.
  • the adsorption layer 102A is formed of, for example, a silicone resin.
  • the semiconductor chip 103 is, for example, a silicon chip.
  • the semiconductor chip 103 is disposed such that the active surface is in contact with the adsorption layer 102A.
  • the plurality of semiconductor chips 103 are covered with the sealing material 104 on the plurality of semiconductor chips 103 to form the element substrate 110.
  • a laminated substrate (first laminated substrate) 100A configured by laminating the supporting glass substrate 101A, the adsorption layer 102A, and the element substrate 110 in this order is obtained (see (B) in FIG. 14).
  • the sealing material 104 is formed of, for example, a resin such as an epoxy resin or a polyimide resin.
  • a plurality of semiconductor chips 103 are sealed with a sealing material 104 by filling a resin on the plurality of semiconductor chips 103 and performing a heat treatment at 100 to 400 ° C., for example.
  • the element substrate 110 is formed by covering the semiconductor chip 103 with a sealing material 104 formed of resin or the like.
  • the thermal expansion coefficient of the element substrate 110 tends to be relatively high although it depends on the ratio of the resin.
  • an epoxy resin or polyimide often used as a sealing material has an average coefficient of thermal expansion of about 30 ppm / ° C. at 100 to 200 ° C. Since the glass substrate 10 according to the present embodiment is used for the supporting glass substrate 101A, the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. is relatively high at 10 to 17 ppm / ° C.
  • the glass substrate 10 since the glass substrate 10 according to the present embodiment includes Si, Al, and Na and has an average coefficient of thermal expansion as high as glass, the glass substrate 10 is generated in the laminated substrate 100A in the heat treatment process when forming the sealing material 104 with resin. Residual strain can be suppressed. The influence on the thermal expansion coefficient of the adsorption layer 102A disposed between the supporting glass substrate 101A and the element substrate 110 can be ignored because the adsorption layer 102A is sufficiently thin compared to the supporting glass substrate 101A and the element substrate 110. .
  • the element substrate 110 is separated from the supporting glass substrate 101A (see (C) in FIG. 14).
  • the separation between the supporting glass substrate 101A and the element substrate 110 is performed, for example, by irradiating the adsorption layer 102A with ultraviolet rays through the supporting glass substrate 101A.
  • the separated support glass substrate 101A may be reused as a support glass substrate after being subjected to a regeneration process, or may be used for other purposes.
  • the separated element substrate 110 is bonded to the supporting glass substrate (second supporting glass substrate) 101B through the adsorption layer 102B.
  • a laminated substrate (second laminated substrate) 100B in which the supporting glass substrate 101B and the element substrate 110 are laminated is obtained (see (D) in FIG. 14).
  • the glass substrate 10 which concerns on said this embodiment is used for the support glass substrate 101B.
  • the element substrate 110 is arranged so that the active surface of the semiconductor chip 103 is opposite to the supporting glass substrate 101B.
  • the adsorption layer 102B can be the same as the adsorption layer 102A.
  • the supporting glass substrate 101B uses the glass substrate 10 according to the present embodiment, the residual strain generated between the element substrate 110 and the supporting glass substrate 101B when heat treatment is performed in a process for forming a wiring or the like. Can be suppressed. Note that the influence of the adsorption layer 102B disposed between the support glass substrate 101B and the element substrate 110 can be ignored because the adsorption layer 102B is sufficiently thinner than the support glass substrate 101B and the element substrate 110.
  • the supporting glass substrate 101B uses the glass substrate 10 according to the present embodiment, but is not limited thereto, and other glass substrates or substrates made of materials other than glass (for example, semiconductors) Substrate, metal substrate, etc.) may be used.
  • the element substrate 110 and the supporting glass substrate 101B are separated.
  • the wiring should just be formed with the copper wire etc. in the surface on the opposite side to the surface where the support glass substrate 101B of the element substrate 110 was laminated
  • the element substrate 110 and the supporting glass substrate 101B can be separated in the same manner as (C) in FIG. Further, the separated support glass substrate 101B can be reused after being subjected to a regeneration process.
  • the separated element substrate 110 is separated into pieces for each semiconductor chip 103, whereby a plurality of semiconductor devices are obtained.
  • the glass substrate 10 according to the present embodiment As a supporting glass substrate for FOWLP, it is possible to prevent the supporting glass substrates 101A and 101B from being cracked even when the supporting glass substrates 101A and 101B are used. Therefore, if the glass substrate 10 according to the present embodiment is used, a semiconductor device can be manufactured more stably.
  • Example 1 A glass base plate A was prepared. Glass workpiece A is represented by mol% based on oxides, the SiO 2 63%, the Al 2 O 3 5%, 9% and Na 2 O, K 2 O 9%, 8% MgO, and CaO 4%, including ZrO 2 2%.
  • the size of the glass base plate A was a rectangle having a main surface of 620 mm ⁇ 960 mm and a thickness of 1.0 mm.
  • the glass base plate A was cut into a size of 310 mm ⁇ 310 mm with a cutter wheel and miniaturized to obtain a glass substrate A0.
  • Example 2 In Example 1, the composition of the glass base plate A is expressed in terms of mol% based on oxide, SiO 2 is 69%, Al 2 O 3 is 3%, Na 2 O is 14%, and K 2 O is 0.1%. %, MgO was changed to 6%, and CaO was changed to 8%.
  • the glass substrate obtained in Example 2 was designated as glass substrate A2.
  • Example 3 In Example 1, the composition of the glass base plate A is expressed in terms of mol% based on oxide, SiO 2 is 60%, Al 2 O 3 is 4%, Na 2 O is 10%, K 2 O is 10%, The same operation as in Example 1 was carried out except that MgO was changed to 5%.
  • the glass substrate obtained in Example 3 was designated as glass substrate A3.
  • Example 4 In Example 1, the composition of the glass base plate A is expressed in terms of mol% on the basis of oxide, SiO 2 is 66%, Al 2 O 3 is 5%, Na 2 O is 5%, K 2 O is 5%, The same operation as in Example 1 was conducted except that MgO was changed to 3%, CaO was changed to 6%, and ZrO 2 was changed to 2%.
  • the glass substrate obtained in Example 4 was designated as glass substrate A4.
  • Example 1 In Example 1, it carried out like Example 1 except not having etched glass substrate A0. The glass substrate obtained in Comparative Example 1 was designated as glass substrate a1.
  • the measurement result of the end surface side surface layer part of the glass substrate a1 of the comparative example 1 is shown in FIG. Further, the glass substrates A2 to A4 obtained in Examples 2 to 4 also showed results showing the same tendency as the measurement results of the end surface side surface layer portion of the glass substrate A1 of Example 1 shown in FIG.
  • the end surface side surface layer portion of the end surface of the glass substrate had a smaller content of Na and Al than the substrate not subjected to the etching treatment. This is probably because Na and Al move to the etching solution side and easily escape.
  • the content of Na and Al in the end surface side surface layer portion of the end surface of the glass substrate decreases, the thermal expansion coefficient of the end surface side surface layer portion of the end surface of the glass substrate decreases. Thereby, it can be said that elongation of the end surface side surface layer portion of the end surface of the glass substrate can be suppressed, and generation of cracks in the glass substrate can be suppressed.
  • Example 1 [Examination of average thermal expansion coefficient of the surface layer of the end surface of the glass substrate] The average thermal expansion coefficient in the depth direction from the surface of the end face of the glass substrate obtained in Example 1 was examined. The average thermal expansion coefficient is calculated by applying the additivity factors of each component obtained in advance to the analytical composition in which the element concentration obtained by XPS is converted to oxide and converted to mol% composition. did. The calculation result of the average thermal expansion coefficient of the end surface side surface layer part of the end surface of the glass substrate is shown in FIG.
  • the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of the extreme surface layer (depth from the end surface is 0 to 20 nm) on the end surface of the glass substrate was about 4 ppm / ° C.
  • the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of the intermediate layer (depth from the end face is 20 to 100 nm) was about 5 ppm / ° C.
  • the expansion coefficient was about 11 ppm / ° C.
  • the composition of the bulk layer showed almost the same composition as the region of bulk glass (a glass substrate whose depth from the end face is 180 nm or more). That is, the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of the non-etched layer was 11 ppm / ° C. or higher, whereas the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of the end surface side surface portion of the end surface of the glass substrate was 3 It was ⁇ 8 ppm / ° C. This is because, by etching the glass substrate, the average thermal expansion coefficient in the surface layer on the end surface side of the end surface of the glass substrate also fluctuates due to the composition variation that occurs in the depth direction from the surface of the end surface of the glass substrate. It becomes smaller than the average thermal expansion coefficient.
  • the average thermal expansion coefficient in the depth direction from the surface of the end surface of the obtained glass substrate is the average thermal expansion of the surface layer portion on the end surface side of the glass substrate A1 of Example 1 shown in FIG. The result which showed the same tendency as the calculation result of the coefficient was shown.
  • both the arithmetic average roughness Ra and the maximum height Rz were larger in the end surfaces of the glass substrates of Examples 1 to 4 than in the end surface of the glass substrate of Comparative Example 1. Therefore, the end surface can be roughened by etching the end surface of the glass substrate. Thereby, the contact area between the end surface of the glass substrate and the liquid such as water adhering to the end surface can be reduced. Therefore, it can be said that the liquid tends to slip on the end surface of the glass substrate and the wettability of the end surface of the glass substrate tends to be higher than when the end surface of the glass substrate is not etched. Therefore, it can be said that etching of the end surface of the glass substrate can suppress adhesion of liquid to the end surface of the glass substrate.
  • the glass substrates obtained in Examples 1 to 4 can suppress the occurrence of cracks in the glass substrate and can improve the wettability of the end surface of the glass substrate. It can be suitably used as a glass substrate for use, particularly as a supporting glass substrate for FOWLP.

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Abstract

本発明に係るガラス基板１０は、対向する一対の第１主面１１と第２主面１２と、一対の第１主面１１と第２主面１２とを連結する端面１３とを有する半導体パッケージの製造用のガラス基板であって、ガラス基板１０は、Ｓｉ、Ａｌ、およびＮａを含有し、端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるＮａ原子濃度は、１８原子％以下である。

Description

ガラス基板、およびガラス基板の製造方法
　本発明は、ガラス基板、およびガラス基板の製造方法に関する。
　携帯電話、ノート型パソコンなどの電子機器の小型化に伴い、これらの電子機器に用いられる半導体デバイスを高密度で実装する技術の要望が高まっている。そこで、近年では、半導体デバイスを高密度で実装する技術として、例えば、ファンアウトウェハレベルパッケージ(ＦＯＷＬＰ（Ｆａｎ Ｏｕｔ Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）)が利用されている。
　ＦＯＷＬＰで使用される支持ガラス基板として、例えば、端面にノッチ形状の位置合わせ部を形成すると共に、位置合わせ部を面取りしたガラス板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このガラス板では、ガラス板の端面に位置合わせ部を形成することで、ガラス板と加工基板との位置合わせを容易にすると共に、位置合わせ部を面取りすることで、位置合わせ部を起点とした破損を回避するようにしている。
国際公開第２０１６－０８８８６８号
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、半導体パッケージの製造時に、ガラス板の端面に割れが発生することを抑制することについては検討されていない。そのため、ガラス板の端面における割れの発生が抑えられない場合には、ガラス板の端面からガラス板に割れが発生する可能性がある。
　本発明の一態様は、割れが発生することを抑制することができるガラス基板を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係るガラス基板は、対向する一対の主面と、前記一対の主面を連結する端面とを有する半導体パッケージ製造用のガラス基板であって、前記ガラス基板は、ケイ素、アルミニウム、およびナトリウムを含有し、前記端面の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるナトリウム原子濃度が、１８原子％以下である。
　本発明の一態様に係るガラス基板は、割れが発生することを抑制することができる。
本発明の実施形態に係るガラス基板の斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の平面図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の正面図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板の製造方法の示すフローチャートである。 ガラス素板の斜視図である。 ガラス素板を切断する状態を説明する図である。 ガラス基板の端面を面取りする状態を説明する図である。 ガラス基板の端面の一部を研削する状態を説明する図である。 ガラス基板の端面に位置合わせ部を形成した状態を示す図である。 ガラス基板の主面に保護層を形成した状態を示す図である。 エッチング装置の構成の一例を示す図である。 保護層を設けたガラス基板の端面がエッチングされている状態を示す図である。 ガラス基板から保護層が剥離された状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板を用いたファンアウト型のウェハレベルパッケージの製造工程の一例を表す断面図である。 実施例１のガラス基板の端面の端面側表層部の測定結果を示す図である。 比較例１のガラス基板の端面の端面側表層部の測定結果を示す図である。 実施例１のガラス基板の端面の端面側表層部の平均熱膨張係数の計算結果を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において、ガラス基板の厚さ方向の一方を上または上方といい、ガラス基板の厚さ方向の他方を下または下方という場合がある。また、本実施形態において、ガラス基板に含まれる各成分の含有量の説明の％表示は、特に明記しない限り、酸化物基準のモル百分率表示（モル％）を表す。
＜ガラス基板＞
　本発明の実施形態に係るガラス基板について説明する。図１は、本実施形態に係るガラス基板の斜視図であり、図２は、本実施形態に係るガラス基板の平面図であり、図３は、本実施形態に係るガラス基板の正面図である。図１～図３に示すように、本実施形態に係るガラス基板１０は、第１主面１１と、第１主面１１に対向する第２主面１２と、一対の第１主面１１と第２主面１２とを連結する端面１３とを有する。
　第１主面１１および第２主面１２は、それぞれ平坦面である。第１主面１１および第２主面１２は、それぞれ、平面視において、位置合わせ部１４を除いて見た時、円形に形成されている。本実施形態では、第１主面１１がガラス基板１０における主表面となり、第２主面１２がガラス基板１０における主裏面となる。なお、本実施形態では、第１主面１１および第２主面１２をまとめて、単に主面という場合がある。
　端面１３は、第１主面１１および第２主面１２に対して略垂直に形成されている。端面１３は、平面視において、ノッチ形状に形成された位置合わせ部１４を有する。位置合わせ部１４は研削などにより形成される。位置合わせ部１４は、位置合わせ部１４の端面領域の一部または全部が面取りされている。面取り後の第１主面１１および第２主面１２と端面１３の面取り面は、それぞれ連続的に丸みを帯びた状態で連結している。また、面取り幅は同等であっても相違させてもよい。なお、本実施形態においては、位置合わせ部１４は、平面視において、略Ｕ字状に形成されているが、これに限定されず、略Ｖ字状または半円状に形成されていてもよい。なお、略Ｕ字状は、Ｕの開口部が広がったものも含む。略Ｖ字状は、Ｖの先端が丸まっているものも含む。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、端面１３に位置合わせ部１４を有する例を説明するが、位置合わせ部１４を有していなくてもよい。また、本実施形態に係るガラス基板１０は、端面１３に位置合わせ部１４に代えて、外周の一部を直線状に切り欠いたオリフラ部を有していてもよい。ガラス基板１０が円形状の場合、外周の一部を切り欠いた形状とすればよい。ガラス基板１０が矩形状の場合、角部（コーナー部）の一部を切り欠いた形状とすればよい。さらに、本実施形態に係るガラス基板１０は、位置合わせ部１４とオリフラ部との両方を有していてもよい。
　本実施形態では、端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるナトリウム原子濃度（Ｎａ原子濃度）は、１８原子％以下であり、１５原子％以下であることが好ましく、１０原子％以下であることがより好ましく、７原子％以下であることがさらに好ましく、５原子％以下が特に好ましく、３原子％以下、２原子％以下が最も好ましい。端面１３の端面側表層部におけるＮａ原子濃度が、上記範囲内であれば、ガラス基板１０の端面側表層部の平均熱膨張係数を小さくすることができるので、ガラス基板１０の端面１３の端面側表層部での伸びを抑えることができる。これにより、ガラス基板１０に割れ（チッピング）が発生すること、特に端面１３の割れが発生することで新たなクラックが発生し、ガラス基板１０が割れることを抑制することができる。
　また、端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるアルミニウム原子濃度（Ａｌ原子濃度）は、１３原子％以下であることが好ましく、９原子％以下であることがより好ましく、５原子％以下であることがさらに好ましく、４原子％以下であることが特に好ましく、３原子％以下、２原子％以下が最も好ましい。端面１３の端面側表層部におけるＡｌ原子濃度が、上記範囲内であれば、Ｎａ原子濃度が所定の範囲内とする場合と同様、ガラス基板１０の端面１３の端面側表層部の平均熱膨張係数を小さくすることができる。これにより、ガラス基板１０の端面１３の端面側表層部での伸びを抑えることができる。そのため、ガラス基板１０に割れが発生すること、特に端面１３の割れが発生することで新たなクラックが発生し、ガラス基板１０が割れることを抑制することができる。
　なお、本実施形態においては、Ｎａ原子濃度およびＡｌ原子濃度は、公知の測定方法を用いて、測定することができ、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて測定することができる。
　また、端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるＮａ原子濃度と、端面１３の表面から深さ４００ｎｍ以上におけるＮａ原子濃度との差は、２．０原子％以上であることが好ましく、３．０原子％以上がより好ましく、３．５原子％以上がさらに好ましく、４．０原子％以上が特に好ましい。前記濃度差は、１８原子％以下であってもよく、１５原子％以下であってもよく、１０原子％以下であってもよい。
　また、端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるＮａ原子濃度と、第１主面１１の中心部の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるＮａ原子濃度との差は、２．０原子％以上であることが好ましく、３．０原子％以上がより好ましく、３．５原子％以上がさらに好ましく、４．０原子％以上が特に好ましい。前記濃度差は、１８原子％以下であってもよく、１５原子％以下であってもよく、１０原子％以下であってもよい。
　端面１３の端面側表層部とそれ以外の領域とのＮａ原子濃度差を所定量以上とすることで、端面側表層部の５０～３５０℃における平均熱膨張係数をそれ以外の領域と比較して小さくすることができる。その結果、端面１３を起点とした割れが発生することを抑制することができる。
　また、端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるＡｌ原子濃度と、端面１３の表面から深さ４００ｎｍ以上におけるＡｌ原子濃度との差は、０．５原子％以上であることが好ましく、１．０原子％以上がより好ましく、１．５原子％以上がさらに好ましい。前記濃度差は、１３原子％以下であってもよく、１０原子％以下であってもよく、７原子％以下であってもよい。
　また、端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるＡｌ原子濃度と、第１主面１１の中心部の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるＡｌ原子濃度との差は、０．５原子％以上であることが好ましく、１．０原子％以上がより好ましく、１．５原子％以上がさらに好ましい。前記濃度差は、１３原子％以下であってもよく、１０原子％以下であってもよく、７原子％以下であってもよい。
　端面１３の端面側表層部とそれ以外の領域とのＡｌ原子濃度差を所定量以上とすることで、上記の、端面１３の端面側表層部とそれ以外の領域とのＮａ原子濃度差による効果と同様の効果を奏することができる。
　以下に、本実施形態に係るガラス基板１０の組成について説明する。本実施形態に係るガラス基板１０は、少なくともケイ素、アルミニウム、およびナトリウムを含有する。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、酸化物基準で、ガラス母組成として、ＳｉＯ2を５０～７５％、Ａｌ2Ｏ3を２～１５％、Ｎａ2Ｏを０を超えて２０％以下、Ｋ2Ｏを０～３０％、ＭｇＯを０～１０％、ＣａＯを０～１０％、ＳｒＯを０～１０％、ＢａＯを０～１５％、ＺｒＯ2を０～５％、およびＬｉ2Ｏを０～５％を含有することが好ましい。
　ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ２は、耐熱性および化学的耐久性を向上させると共に、熱膨張係数を低くする成分である。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、５５％以上がより好ましく、５８％以上がさらに好ましく、６０％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有量が７５％以下であれば、ガラス溶融時のガラスの粘性は高くなり過ぎず、溶融性が良好となる。溶融性が良好であれば、低い温度でガラスを溶融できるため、ガラス溶融時の燃料の使用量を抑えられ、溶融窯などの損傷が抑えられる。ＳｉＯ２の含有量は、７０％以下が好ましく、６５％以下がさらに好ましい。
　なお、熱膨張係数は、例えば、ＪＩＳ　Ｒ３１０２（１９９５年）で規定されている方法に従い、示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて測定される。
　Ａｌ２Ｏ３は、ガラス転移温度Ｔｇを上げ、耐候性（例えば、ヤケなど）、耐熱性および化学的耐久性を向上させ、ヤング率を上げる成分である。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、３．５％以上が好ましく、４．５％以上がさらに好ましい。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１５％以下であれば、ガラス溶融時のガラスの粘性は高くなり過ぎず、溶融性が良好となる。また、失透温度を低くでき、安定して成形することができる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、１４％以下が好ましく、１３％以下がより好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１０％以下が特に好ましく、７％以下が最も好ましい。
　なお、ヤング率とは、振子法、共振法、または超音波パルス法など公知の測定方法により測定される値である。また、失透温度とは、ガラスを所定の温度で所定時間（本実施形態においては、１７時間）保持したときに、ガラス基板の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。
　ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３は、ガラス基板１０の耐熱性を増加させる成分である。そのため、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量は、６０～８０％であることが好ましい。ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量が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を高めることができる。ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量は、６２％以上であることがより好ましく、６５％以上であることがさらに好ましい。一方、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量が８０％以下であれば、ガラス基板１０の熱膨張係数が低くなり過ぎるのを抑えることができる。ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量は、７９％以下がより好ましく、７４％以下がさらに好ましい。
　Ｎａ２Ｏは、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げると共に、熱膨張係数を著しく高める成分である。Ｎａ２Ｏが（０を超えて）含まれることで、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げることができると共に、熱膨張係数を高めることができる。Ｎａ２Ｏの含有量は、５％以上が好ましく、７％以上がより好ましく、９％以上がさらに好ましい。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が２０％以下であれば、耐候性を下げることなく、熱膨張係数を高くすることができる。Ｎａ２Ｏの含有量は、１８％以下が好ましく、１７％以下がより好ましく、１６％以下がさらに好ましい。
　Ｋ２Ｏは、必須成分ではないが、含有することにより、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げることができると共に、熱膨張係数を著しく高くすることができる。Ｋ２Ｏの含有量は、０．１％以上であることが好ましく、３％以上であることが更に好ましく、９％以上がより好ましい。一方、Ｋ２Ｏの含有量が、３０％以下であれば、耐候性や化学的耐久性を悪化させることなく熱膨張係数を高くすることができる。Ｋ２Ｏの含有量は、２８％以下が好ましく、２６％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましい。
　ＭｇＯは、必須成分ではないが、含有することにより、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げ、ガラスの溶融を促進し、耐候性を向上させると共に、ヤング率を高くすることができる。ＭｇＯの含有量は、０．０５％以上が好ましく、０．１％以上がより好ましい。一方、ＭｇＯの含有量が、１０％以下であれば、熱膨張係数の増大を抑えると共に、耐失透性の上昇を抑えることができる。ＭｇＯの含有量は、８％以下が好ましく、７％以下がより好ましい。
　ＣａＯは、必須成分ではないが、含有することにより、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げ、ガラスの溶融を促進すると共に、耐候性および化学的耐久性を向上させることができる。ＣａＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましい。一方、ＣａＯの含有量が１０％以下であれば、熱膨張係数の増大を抑えると共に、耐失透性の上昇を抑えることができる。ＣａＯの含有量は、９％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましい。
　ＳｒＯは、必須成分ではないが、含有することにより、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げ、ガラスの溶融を促進すると共に、耐候性および化学的耐久性を向上させることができる。ＳｒＯの含有量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましい。一方、ＳｒＯの含有量が１０％以下であれば、密度の増大を抑えてガラス基板が脆くなるのを抑制すると共に、耐失透性の上昇を抑えることができる。ＳｒＯの含有量は、９％以下が好ましく、７％以下がより好ましい。
　ＢａＯは、必須成分ではないが、含有することにより、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げ、ガラスの溶融を促進すると共に、熱膨張係数を高めることができる。ＢａＯの含有量は０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましい。一方、ＢａＯの含有量が１５％以下であれば、熱膨張係数の増大を抑えると共に、比重の増大を抑えると共に密度の増大を抑えて、ガラスが脆くなることを抑えることができる。ＢａＯの含有量は、１０％以下が好ましく、９％以下がより好ましい。
　また、本実施形態では、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量は、０．５５～２０％であることが好ましい。前記合計含有量が上記の範囲内であれば、ガラス溶融時にガラスの溶融を促進すると共に、耐候性を向上させることができる。前記合計含有量は、１．５５％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましい。一方、前記合計含有量が２０％以下であれば、ＨＦやＨＣｌ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を高くすることができる。また、熱膨張係数の増大を抑えると共に、耐失透性の上昇を抑えることができる。前記合計含有量は、１８％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。
　ＺｒＯ２は、必須成分ではないが、含有することにより、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げ、ガラスの溶融を促進すると共に、ガラス転移温度Ｔｇを高め、化学的耐久性をさせることができる。ＺｒＯ２の含有量は、０．２％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましい。一方、ＺｒＯ２の含有量が５％以下であれば、失透温度の上昇を抑えることができる。ＺｒＯ２の含有量は、４％以下が好ましく、３％以下がより好ましい。
　なお、ガラス転移温度Ｔｇは、ＪＩＳ　Ｒ３１０３－３（２００１年）に規定されている方法に基づいて、ＴＭＡを用いて測定することができる。
　Ｌｉ２Ｏは、必須成分ではないが、含有することにより、熱膨張係数を高くすることができる。一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が、５．０％以下であれば、例えば、ガラス基板１０と、ガラス基板１０上に配置した半導体チップを包埋する封止材とを含む積層基板において、ガラス基板１０からシリコンチップへのイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。また、熱膨張係数を高くすることができる。Ｌｉ２Ｏの含有量は、４．０％以下が好ましく、２．０％以下がより好ましい。
　アルカリ金属の合計含有量は、酸化物基準で、１０～４０％であることが好ましい。アルカリ金属は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどである。本実施形態においては、ＮａおよびＫが含まれていることが好ましい。アルカリ金属の合計含有量は、１５％以上が好ましく、１７％以上がより好ましく、２０％以上が特に好ましい。また、アルカリ金属の合計含有量は、２６％以下が好ましく、２５％以下がより好ましく、２３％以下が特に好ましい。
　本実施形態では、アルカリ金属として、ＮａおよびＫを含む場合、ＮａおよびＫの酸化物であるＮａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量は、１０～３０％であることが好ましい。上述の範囲であれば、熱膨張係数を高くすることができる。そのため、例えば、本実施形態に係るガラス基板１０の一方の主面に半導体チップを包埋する封止材を設置して積層基板を形成する場合、ガラス基板１０の熱膨張係数を封止材などの熱膨張係数に近づけ易くなる。これにより、半導体チップと封止材とを含む素子基板とガラス基板１０との間に残留歪が生じるのを抑制することができる。また、ガラス基板１０の化学的耐久性を高めることができる。Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量は、１５％以上がより好ましく、１７％以上がさらに好ましい。一方、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量は、２６％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましい。
　また、本実施形態に係るガラス基板１０は、本質的に上記組成からなることが好ましいが、本実施形態に係るガラス基板１０の効果を損なわない範囲で、上記したガラス母組成に対し、他の成分を含有してもよい。他の成分として、例えば、Ｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳＯ３、Ｃｌ、Ｆ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｖ2Ｏ5、Ｐ2Ｏ5、ＣｅＯ２、ＷＯ３、Ｎｂ2Ｏ5、Ｂｉ2Ｏ３、およびＭｏＯ３からなる群から選択される一種以上を用いることができる。
　Ｂ２Ｏ３は、ガラス溶融時のガラスの粘性を下げ、溶融を促進させると共に、熱膨張係数を下げる成分である。Ｂ２Ｏ３を含有することで、ガラス溶融時のガラスの粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、失透温度を低くでき、安定して成形することができる。Ｂ２Ｏ３の含有量は、５％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
　なお、「実質的に含有しない」とは、原料などから混入する不可避的不純物以外には含有しないことであり、意図的に含有させないことを意味する。以下同様である。
　ＳｎＯ２、ＳＯ３、Ｃｌ、およびＦは、溶融を促進させると共に、ガラス基板の製造時に、ガラス基板内に泡が発生することを抑制することができる。そのため、ＳｎＯ２、ＳＯ３、ＣｌおよびＦから選ばれる一種以上を含有することで、ガラス溶融時のガラスの粘性が高くなり過ぎるのを抑えることができ、溶融性を良好にすることができると共に、ガラス基板に泡が含まれるのを抑制することができる。
　ＺｎＯは、粘性や熱膨張係数を調整する成分である。ＺｎＯを含有することで、ガラス基板１０の粘性や熱膨張係数を調整することができる。ＺｎＯの含有量は、２％以下が好ましく、１％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましい。
　Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＴｉＯ２は、ガラス基板１０の化学的耐久性やヤング率を向上させる成分である。Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＴｉＯ２から選ばれる一種以上を含有することで、ガラス基板１０の化学的耐久性やヤング率を向上させることができる。Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、およびＴｉＯ２から選ばれる一種以上の合計含有量は、２％以下が好ましく、１％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましい。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、ガラス素板からフロート成形により安定して製造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。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、脈理や着色などを考慮すると、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、およびＣｅＯ２を実質的に含有しないことが好ましい。
　本実施形態に係るガラス基板１０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。
　さらに、本実施形態に係るガラス基板１０は、還元剤を含有してもよい。本実施形態に係るガラス基板１０は、還元剤を含有することで、紫外線透過率を高くすることができる。還元剤としては、例えば、炭素、コークスなどが挙げられる。これらのうち１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を同時に用いてもよい。還元剤を含有させる場合、そのガラスバッチへの合計含有量は、ガラス量に対して２重量％以下が好ましく、１重量％以下がより好ましく、０．５重量％以下がさらに好ましい。
　以下に、本実施形態に係るガラス基板１０の端面１３について説明する。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、端面１３の端面側表層部の平均熱膨張係数を小さくできるので、端面１３にクラックが存在していたとしてもクラック伸長を抑制することができる。これにより、本実施形態に係るガラス基板１０は、曲げ強度を２９０Ｎ／ｍｍ2以上とすることができ、高い強度を有することができる。
　また、本実施形態に係るガラス基板１０では、端面１３の算術平均粗さＲａは、１０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以下であることがより好ましく、７μｍ以下であることがさらに好ましく、５μｍ以下であることが最も好ましい。端面１３の算術平均粗さＲａを１０μｍ以下とすることで、ガラス基板１０の端面１３に水などの液体が付着した際、端面１３と液体との接触面積を小さくすることができる。これにより、液体は端面１３を滑り易くなり、乾燥時に風などで離れ易くなるので、液体を端面１３に付着し難くすることができる。よって、本実施形態に係るガラス基板１０によれば、ガラス基板１０の端面１３の濡れ性（親液性）を高めることができ、端面１３に液体などが付着するのを抑制することができる。
　さらに、本実施形態に係るガラス基板１０では、端面１３の最大高さＲｚは、３００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１２０μｍ以下であることがさらに好ましく、７０μｍ以下であることが最も好ましい。端面１３の最大高さＲｚを３００μｍ以下とすることで、算術平均粗さＲａを上記のように所定の値以下とする場合と同様、ガラス基板１０の端面１３に付着する液体と端面１３との接触面積を小さくすることができる。これにより、液体は端面１３を滑り易くなり、乾燥時に風などで離れ易くなるので、液体を端面１３に付着し難くすることができる。よって、本実施形態に係るガラス基板１０によれば、ガラス基板１０の端面１３の濡れ性を高めることができ、端面１３に液体などが付着するのを抑制することができる。
　なお、算術平均粗さＲａおよび最大高さＲｚは、日本工業規格　ＪＩＳ　Ｂ０６０１：２００１に基づいて測定することができる。
　また、ガラス基板の端面に位置合わせ部が設けられている場合、前記位置合わせ部の底面付近に、液体が溜まり易い傾向にある。これに対し、本実施形態に係るガラス基板１０は、端面１３の表面の濡れ性を高くしているので、位置合わせ部１４に液体が溜まるのを抑制することができる。
　以下に、本実施形態に係るガラス基板１０の特性について説明する。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、１０～１７ｐｐｍ／℃であることが好ましい。前記平均熱膨張係数は、１１．０ｐｐｍ／℃以上がより好ましく、１３ｐｐｍ／℃以上がさらに好ましい。一方、前記平均熱膨張係数は、１６．０ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、１５．０ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましい。
　５０～３５０℃における平均熱膨張係数を上記範囲内とすることで、ガラス基板１０を半導体パッケージの製造などに用いる場合、ガラス基板１０の平均熱膨張係数をガラス基板１０上に設けられる封止材を含む素子基板の平均熱膨張係数に近づけることができる。そのため、半導体パッケージの製造時に、ガラス基板１０上に充填した樹脂を熱処理して封止材を形成する際、封止材を含む素子基板とガラス基板１０との間に発生する残留歪を抑制することができる。また、ガラス基板１０の端面１３の端面側表層部の５０～３５０℃における平均熱膨張係数を小さくしたので、ガラス基板１０の端面１３の伸びを抑制することができる。これにより、ガラス基板１０の端面１３を起点としたガラス基板１０の割れの発生を抑制することができる。
　なお、本実施形態において、５０～３５０℃における平均熱膨張係数とは、ＪＩＳ　Ｒ３１０２（１９９５年）で規定されている方法に従い、ＴＭＡを用いて、５０～３５０℃の温度範囲で測定した熱膨張係数の平均値である。５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、例えば、ＸＰＳによって求められた元素の濃度を酸化物に換算してｍｏｌ％組成とした分析組成に対して、予め求めておいた各成分の加成性因子を適用することによって計算することができる。
　本実施形態に係るガラス基板１０の厚さ１ｍｍにおける波長３６０ｎｍの透過率は、１５％以上であることが好ましい。ガラス基板の波長３６０ｎｍの透過率が１５％以上であれば、半導体パッケージの製造時に、ガラス基板１０と素子基板とを積層して構成された積層基板にガラス基板１０側から素子基板側に紫外線を照射することにより、ガラス基板１０を積層基板から容易に分離することができる。ガラス基板における波長３６０ｎｍ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。
　本実施形態に係るガラス基板１０の密度は、２．３０～３．００ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が３．００ｇ／ｃｍ３以下であれば、ガラス基板１０が軽量となり、ガラス基板１０の取り扱いが容易になる。ガラス基板１０の密度は、２．８０ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、２．７０ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。一方、ガラス基板１０の密度が２．３ｇ／ｃｍ３以上であれば、ガラスの硬度（例えば、ビッカース硬度）が高くなり、ガラス基板１０の表面に傷などを付き難くすることができる。ガラス基板１０の密度は、２．３５ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、２．４０ｇ／ｃｍ３以上がさらに好ましい。なお、本実施形態に係るガラス基板１０の密度は、例えば、泡を含まないガラス塊を用い、アルキメデス法により測定することができる。
　本実施形態に係るガラス基板１０のヤング率は、６０～８０ＧＰａであることが好ましい。ヤング率が６０ＧＰａ以上であれば、ガラス基板１０の製造時において徐冷する際、ガラス基板１０に反りや割れが発生することを抑制することができる。また、ガラス基板１０の半導体チップとの接触や、ガラス基板１０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。ヤング率は、６２ＧＰａ以上がより好ましく、６５ＧＰａ以上がさらに好ましい。一方、ヤング率が８０ＧＰａ以下であれば、ガラス基板１０が脆くなることを抑制し、ガラス基板１０の切削時の欠けを抑制することができる。ヤング率は、７５ＧＰａ以下がより好ましく、７２ＧＰａ以下がさらに好ましい。
　本実施形態に係るガラス基板１０のガラス転移温度Ｔｇは、４２０℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度Ｔｇが４２０℃以上であれば、ガラス基板１０上に、例えば半導体チップを設置した後、ガラス基板１０上に樹脂を充填して熱処理する際、ガラス基板１０の寸法変化を抑制することができる。ガラス転移温度Ｔｇは、４４０℃以上がより好ましく、４８０℃以上がさらに好ましい。
　以下に、本実施形態に係るガラス基板１０の形状および他の構成について説明する。
　本実施形態に係るガラス基板１０の平均厚さは、任意に調整することができ、例えば、０．１～２．０ｍｍ以下が好ましい。平均厚さが２．０ｍｍ以下であれば、ガラス基板１０に半導体チップを貼り合わせた積層基板を小型化することができる。ガラス基板１０の平均厚さは、１．５ｍｍ以下がより好ましく、１．０ｍｍ以下がさらに好ましい。また、ガラス基板１０の平均厚さが０．１ｍｍ以上であれば、ガラス基板１０の半導体チップとの接触や、ガラス基板１０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。ガラス基板１０の平均厚さは、０．２ｍｍ以上がより好ましく、０．３ｍｍ以上がさらに好ましい。
　なお、本実施形態において、ガラス基板１０の平均厚さとは、ガラス基板１０の厚さの平均値をいう。例えば、ガラス基板１０の断面において、任意の場所で数カ所（例えば、６か所程度）測定した時、これらの測定箇所の厚さの平均値をいう。また、本実施形態において、厚さとは、接触面に対するガラス基板１０の垂直方向の長さをいう。
　本実施形態に係るガラス基板１０の主面の面積は、任意に調整することができ、例えば、３０ｃｍ２～４５００ｃｍ２が好ましい。ガラス基板１０の面積が３０ｃｍ２以上であれば、多数の半導体チップを配置でき、後に個片化して得られる半導体デバイスの取り数を多くすることができるため、生産性を向上させることができる。ガラス基板の面積は、７０ｃｍ２以上がより好ましく、１７０ｃｍ２以上がさらに好ましい。一方、ガラス基板１０の面積が４５００ｃｍ２以下であれば、ガラス基板１０の取り扱いが容易になる。また、貼り合わせる半導体チップとの接触による破損や、ガラス基板１０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。ガラス基板１０の面積は、３５００ｃｍ２以下がより好ましく、２５００ｃｍ２以下がさらに好ましい。
　本実施形態に係るガラス基板１０の直径は、７～５０ｃｍが好ましい。ガラス基板１０の直径が７ｃｍ以上であれば、ガラス基板１０と素子基板とを含む積層基板から、多数の半導体デバイスを得ることができ、生産性を向上させることができる。ガラス基板１０の直径は、１０ｃｍ以上がより好ましく、２０ｃｍ以上がさらに好ましい。一方、ガラス基板１０の直径が５０ｃｍ以下であれば、ガラス基板１０の取り扱いを容易にすることができる。ガラス基板１０の直径は、４５ｃｍ以下がより好ましく、４０ｃｍ以下がさらに好ましい。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、平面視で円形に形成されている。既存の半導体基板は、一般に、平面視で円形に加工されている。ガラス基板１０は平面視で円形に形成されており、既存の半導体基板と形状が同一または類似であるため、半導体基板を取り扱う設備での流動性が良くなり、好ましい。
　また、本実施形態に係るガラス基板１０の形状は、平面視で円形に形成されているが、ガラス基板１０の平面視での形状は特に限定されず、矩形などでもよい。ガラス基板１０の形状が矩形である場合、半導体チップを無駄な隙間なく配置することができる。その結果、半導体デバイスの取り数を増やすことができるため、好ましい。
　なお、ガラス基板１０の形状が平面視で矩形である場合、一辺は３０ｃｍ以上であることが好ましく、４０ｃｍ以上であることがより好ましい。また、ガラス基板１０の形状は、長方形であることが好ましい。ガラス基板１０の形状が長方形である場合、短辺は上述の数値が好ましく、長辺は４０ｃｍ以上が好ましく、５０ｃｍ以上がより好ましく、６０ｃｍ以上がさらに好ましい。
　また、本実施形態に係るガラス基板１０は、化学強化されていてもよい。化学強化する場合、ガラス基板１０の表面に含まれる、例えば、ＬｉイオンやＮａイオンなどのようなイオン半径が小さいイオンを、例えば、Ｋイオンなどのように相対的にイオン半径が大きいイオンに置換する。これにより、ガラス基板１０の表面から所定の深さの強化層を形成する。ガラス基板１０を化学強化して、ガラス基板１０の表面に強化層を形成することで、ガラス基板１０の強度を向上させ、接触などによりガラス基板１０が破損することを抑制することができる。
　また、本実施形態に係るガラス基板１０は、ガラス基板１０が半導体パッケージの製造用のガラス基板などに使用される場合、少なくとも一方の主面に遮光膜を有することが好ましい。ガラス基板１０の主面に遮光膜が形成されることで、ガラス基板１０や、ガラス基板１０に封止材を含む素子基板を積層した積層基板を検査する場合、ガラス基板１０や積層基板の位置を検出し易くすることができる。ガラス基板１０や積層基板の位置は、ガラス基板１０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、検出される。ガラス基板１０は光を透過し易いので、ガラス基板１０の主面に遮光膜を形成することにより、反射光が強くなり、位置を検出し易くすることができる。なお、遮光膜としては、例えば、Ｔｉなどを含んで構成されることが好ましい。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、その表面に、厚さ０．１～１０００ｎｍのＬｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ金属成分に対してバリア性能を有する薄膜（バリア膜）を有してもよい。バリア膜としては、例えば、酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜、酸窒化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化チタン膜、酸化タンタル膜、またはフッ化マグネシウム膜などから選択される単層膜、またはこれらの膜の２層以上からなる多層膜などが挙げられる。また、バリア膜の成膜方法としては、公知の方法を用いることができる。バリア膜の成膜方法としては、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法、蒸着法、ゾルゲル法、または原子層堆積法（ＡＬＤ法）などが挙げられる。ガラス基板１０上にバリア膜を形成することで、Ｌｉ、Ｎａ、またはＫなどのアルカリ金属成分の溶出を防止し、基板表面の変質（例えば、ヤケなど）を抑制することができる。
（ガラス基板の製造方法）
　次に、本実施形態に係るガラス基板１０の製造方法について説明する。図４は、本実施形態に係るガラス基板の製造方法の示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態に係るガラス基板の製造方法は、ガラス素板の準備工程（ステップＳ１１）と、ガラス素板の切断工程（ステップＳ１２）と、ガラス基板の端面の面取り工程（ステップＳ１３）と、ガラス基板の端面への位置合わせ部の形成工程（ステップＳ１４）と、ガラス基板の主面の保護層の形成工程（ステップＳ１５）と、ガラス基板の端面のエッチング工程（ステップＳ１６）と、ガラス基板の研磨工程（ステップＳ１７）と、ガラス基板の洗浄と保護層の剥離工程（ステップＳ１８）とを含む。
　以下、各工程について、図５～図１３に基づいて説明する。図５～図１３は、本実施形態に係るガラス基板の製造方法の工程の一部を示す説明図である。
　ガラス素板の準備工程（ステップＳ１１）では、まず、図５に示すように、主面および端面が形成された、矩形状のガラス素板２０を準備する。ガラス素板２０のガラス素材としては、例えば、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、高シリカガラス、またはその他の酸化ケイ素を主な成分とする酸化物系ガラスなどを挙げることができる。酸化物系ガラスとしては、例えば、酸化物換算によるＳｉＯ２の含有量が、５０～７５％のガラスが好ましい。
　ガラス素板２０の厚さは、完成品であるガラス基板１０の用途に応じて設定される。例えば、ガラス素板２０の厚さは、０．３～１．１ｍｍが好ましく、０．４～０．７ｍｍがより好ましい。
　ガラス素板２０は、フロート法、フュージョン法、リドロー法、プレス成形法、または引き上げ法など公知の製造方法を用いて製造することができる。ガラス素板２０の製造方法としては、生産性およびコストに優れている点から、フロート法を用いることが好ましい。
　ガラス素板２０の切断工程（ステップＳ１２）では、ガラス素板２０は、図６に示すように、複数のガラス基板１０Ａに切断される。本実施形態では、ガラス基板１０Ａは、平面視で円形となるように切断される。ガラス基板１０Ａは、第１主面１１と、第１主面１１に対向する第２主面１２と、第１主面１１と第２主面１２とを連結する端面１３Ａとを有する。
　ガラス素板２０の切断方法としては、例えば、ガラス素板２０の表面にレーザー光を照射してガラス素板２０の表面上で、レーザー光の照射領域を移動させることで切断する方法、またはカッターホイールなどの機械的に切断する方法などを挙げることができる。
　ガラス基板１０Ａの端面１３Ａの面取り工程（ステップＳ１３）では、図７に示すように、切断されたガラス基板１０Ａの端面１３Ａが、回転砥石３１により面取り加工が施される。ガラス素板２０の切断により得られたガラス基板１０Ａの端面１３Ａには、切断のダメージにより傷などの欠陥部分が発生している可能性がある。端面１３Ａを面取りすることで、端面１３Ａに生じた欠陥部分を低減することができる。回転砥石３１の外周面３１１には、周方向に延びる環状の研削溝３１２が形成されている。研削溝３１２の壁面は、アルミナや炭化ケイ素、ダイヤモンドなどの砥粒を含んでいる。砥粒の粒度は、例えば、＃３００～＃２０００とする。なお、砥粒の粒度は、ＪＩＳ－Ｒ６００１に基づくものである。粒度の測定は、ＪＩＳ－Ｒ６００２に基づいて行われる。粒度が小さくなるほど、粒径が大きくなるので、研削効率がよくなる。回転砥石３１は、回転砥石３１の中心線を中心に回転しながら、ガラス基板１０Ａの外縁に沿って相対的に移動する。これにより、ガラス基板１０Ａの外縁部は、研削溝３１２の壁面で研削される。なお、研削時には、水などの冷却液を用いることができる。
　ガラス基板１０Ａの端面１３Ａへの位置合わせ部１４の形成工程（ステップＳ１４）では、図８に示すように、研削ツール３２をガラス基板１０Ａの厚み方向に沿って延びる軸線を回転軸として回転させ、研削ツール３２にガラス基板１０Ａの端面１３Ａを接触させる。これにより、図９に示すように、ガラス基板１０Ａの端面１３Ａは、研削ツール３２により削られた後、ノッチ形状に形成された位置合わせ部１４が形成される。
　ガラス基板１０Ａの主面（第１主面１１および第２主面１２）の保護層の形成工程（ステップＳ１５）では、図１０に示すように、位置合わせ部１４が形成されたガラス基板１０Ａの前記主面に保護層３４を貼り合せることにより、前記主面は保護層３４により保護される。保護層３４は、次の工程である、端面１３Ａのエッチング工程（ステップＳ１６）において、第１主面１１および第２主面１２が処理液４１（図１１参照）によりエッチングされるのを防止する。
　保護層３４としては、例えば、粘着剤付きのフィルムもしくはそれに付随する保護膜などを用いることができる。粘着剤付きのフィルムは、耐薬品性に優れると共に、第１主面１１および第２主面１２に貼り合わせた後に容易に剥離できるフィルムであることが好ましい。粘着剤付きのフィルムとしては、例えば、日東電工社製の熱剥離シート「リバアルファ（登録商標）」などを使用することができる。
　保護層３４をガラス基板１０Ａに貼り合せる際には、例えば、ローラーなどを使用して貼り合せが行われる。また、保護層３４からの端面１３Ａの突出量は、例えば、０．４～１．５ｍｍ程度であることが好ましく、０．５～１．０ｍｍ程度であることが好ましい。端面１３Ａの突出量を０．４ｍｍ以上とすることにより、面取り加工された端面１３Ａを安定してエッチングすることができる。また、端面１３Ａの突出量Ｐ１を１．０ｍｍ以下とすることにより、端面１３Ａが処理液４１と接触し易くなるため、生産性を向上させることができる。
　ガラス基板１０Ａの端面１３Ａのエッチング工程（ステップＳ１６）では、保護層３４が第１主面１１に対向する第２主面１２に形成されたガラス基板１０Ａの端面１３Ａを、処理液４１に接触させることにより、端面１３Ａをエッチングする。
　エッチング装置４０の構成の一例を図１１に示す。図１１に示すように、エッチング装置４０は、処理液４１を貯留する処理槽４２と、処理槽４２の底部に設けられた気泡発生部４３とを有する。第１主面１１および第２主面１２に保護層３４を貼り合せたガラス基板１０Ａを収容した。保持具であるガラスホルダ４４は、処理槽４２内の処理液４１に浸漬される。第１主面１１および第２主面１２に保護層３４を貼り合せたガラス基板１０Ａは、ガラスホルダ４４に鉛直方向に保持された状態で収容される。ガラスホルダ４４は、気泡発生部４３から発生する気泡（バブル）４５がガラス基板１０Ａと接触し易いように、底部に複数の開口を有している。また、ガラスホルダ４４は、処理槽４２内で揺動可能とするため、ハンドル４６が設けられている。
　処理液４１は、フッ酸（ＨＦ）を含むエッチング液であれば、特に限定されないが、処理液４１としては、ＨＦ、またはＨＦと、塩酸（ＨＣｌ）または硝酸（ＨＮＯ3）の何れか一方または両方とを含む混酸を含むエッチング液を用いることが好ましい。
　処理液４１が、ＨＦを含むエッチング液である場合、ＨＦの濃度は、特に限定されないが、５～１５ｗｔ％であることが好ましい。ＨＦの濃度を５ｗｔ％以上とすることで、エッチング割合が過度に小さくなることを抑制することができる。ＨＦの濃度は、７ｗｔ％以上であることがより好ましい。一方、ＨＦの濃度を１５ｗｔ％以下とすることで、エッチング割合が大きくなりすぎるのを抑えることができる。
　処理液４１が、ＨＦとＨＣｌとを含むエッチング液である場合、ＨＦおよびＨＣｌの濃度は、特に限定されないが、ＨＦの濃度は、５～１５ｗｔ％であることが好ましく、ＨＣｌの濃度は、０．１～１０ｗｔ％であることが好ましい。
　処理液４１が、ＨＦとＨＮＯ3とを含むエッチング液である場合、ＨＦおよびＨＮＯ3の濃度は、特に限定されないが、ＨＦの濃度は、５～１５ｗｔ％であることが好ましく、ＨＮＯ3の濃度は、０．１～１０ｗｔ％であることが好ましい。
　処理液４１の温度は、例えば、２０℃～４０℃の範囲内に調整されることが好ましい。ガラス基板１０Ａが処理液４１に浸漬されている時間は、エッチングの程度などに応じて調整されるが、例えば、ガラス基板１０Ａを処理液４１に６０分程度浸漬して端面１３Ａをエッチングすることが好ましい。 
　エッチング装置４０では、ガラスホルダ４４に保持されているガラス基板１０Ａは、処理液４１中で、バブル４５によりバブリングされると共にハンドル４６で揺動されながら、図１２に示すように、端面１３Ａが処理液４１によりエッチングされる。端面１３Ａのエッチング後に残る端面は、上記の図１～図３に示すガラス基板１０の端面となるため、端面１３とする。
　また、一般に、エッチングにより端面１３Ａに、反応生成物による残渣が付着する場合がある。残渣が付着した部分は、端面１３Ａのエッチングが阻害され、エッチング割合が小さくなる。そのため、端面１３Ａのエッチングを均一にできない可能性がある。本実施形態では、処理液４１をバブル４５によりバブリングさせつつ、ガラスホルダ４４を揺動させているので、端面１３Ａに残渣が付着するのを抑制しながらエッチングすることができる。そのため、端面１３Ａのエッチングの進行が残渣により阻害されることを抑制することができる。よって、端面１３Ａのエッチングのばらつきを抑えることができる。
　なお、処理液４１の温度は、低いことが好ましい。処理液４１の温度が低いと、エッチング割合を小さくすることができるので、端面１３Ａに反応生成物である残渣が付着することを抑制することができる。
　本実施形態では、端面１３Ａのエッチング取り代は、所定の範囲（例えば、端面１３Ａから４０μｍ程度）となるまで、エッチングが行われる。
　このエッチングにより、ガラス基板１０Ａの端面１３の表面から深さ２０～１００ｎｍ（端面側表層部）におけるＮａおよびＡｌは所定濃度とし、かつ端面１３の表面に所定の算術平均粗さＲａおよび最大高さＲｚが形成される。
　ガラス基板１０Ａの研磨工程（ステップＳ１７）では、ガラス基板１０Ａの端面１３Ａのエッチングが終了した後、ガラス基板１０Ａの端面１３を砥石などを用いて研磨した後、酸化セリウムなどを用いて鏡面仕上げする。
　また、ガラス基板１０Ａの端面１３の他に、ガラス基板１０Ａの第１主面１１を研磨してもよいし、ガラス基板１０Ａの第２主面１２を研磨してもよい。ガラス基板１０Ａの第１主面１１、および第２主面１２の研磨は、端面１３を研磨する前に実施してもよいし、端面１３を研磨した後に実施してもよい。
　ガラス基板１０Ａの第１主面１１、および第２主面１２の研磨を、端面１３を研磨する前に実施する場合、ガラス基板１０Ａの主面の保護層３４を剥離した後、ガラス基板１０Ａの主面（第１主面１１、および第２主面１２）を研磨する。その後、ガラス基板１０Ａの主面（第１主面１１、および第２主面１２）に、再度、保護層３４を形成し、端面１３を研磨する。例えば、ガラス基板１０Ａが大型サイズのガラス基板である場合、ガラス基板１０Ａの主面（第１主面１１、および第２主面１２）を研磨した後、所望のサイズ・形状にガラス基板１０Ａを切断する（切断工程）。その後、切断されたガラス基板１０Ａの主面（第１主面１１、および第２主面１２）に保護層３４を形成し、端面１３を研磨する。
　ガラス基板１０Ａの第１主面１１、および第２主面１２の研磨を、端面１３を研磨した後に実施する場合、ガラス基板１０Ａの主面（第１主面１１、および第２主面１２）の研磨は、ガラス基板１０Ａを保持する保持穴を有する研磨キャリアを使用できる。研磨キャリアとしては、ガラス繊維強化エポキシ樹脂やアラミド繊維強化エポキシ樹脂などを用いることができる。研磨キャリアとしてガラス繊維強化エポキシ樹脂を用いる場合、前記保持穴の壁とガラス基板１０Ａの端面１３とが直接接触しないように、端面１３と前記保持穴との間に樹脂製リングを介在させてもよい。また、研磨キャリアとしては、アラミド繊維強化エポキシ樹脂、アラミド樹脂、塩ビ樹脂などの硬度の低い材料を用いることが好ましい。研磨キャリアとして、前記硬度の低い材料を用いることで、ガラス基板１０Ａの端面１３と接触しても端面１３に傷が発生することを抑制できる。
　ガラス基板１０Ａの洗浄と保護層の剥離工程（ステップＳ１８）では、ガラス基板１０Ａの端面１３の研磨後、ガラス基板１０Ａは純水など洗浄液で洗浄される。その後、図１３に示すように、ガラス基板１０Ａの第１主面１１および第２主面１２から保護層３４が剥離される。
　保護層３４が第１主面１１および第２主面１２から剥離されることで、図１～図３に示すようなガラス基板１０が製造される。ガラス基板１０は、端面１３の端面側表層部には所定濃度のＮａおよびＡｌを含有し、かつ端面１３の表面に所定の算術平均粗さＲａおよび最大高さＲｚを有している。
　なお、図４に示す本実施形態に係るガラス基板の製造方法では、ガラス基板の端面のエッチング工程（ステップＳ１６）は、ガラス基板の主面の保護工程（ステップＳ１５）とガラス基板の研磨工程（ステップＳ１７）との間で行っているが、本実施形態は、これに限定されない。例えば、ガラス基板の端面のエッチング工程（ステップＳ１６）は、ガラス基板の研磨工程（ステップＳ１７）の後に行ってもよい。
　本実施形態に係るガラス基板１０は、端面１３の端面側表層部に少なくともＮａ原子濃度を１８原子％以下としている。この端面側表層部における、所定のＮａ原子濃度は、上記のガラス基板１０Ａの端面１３Ａのエッチング工程（ステップＳ１６）において形成される。これは、Ｎａは、エッチング時に使用される処理液側に移動して抜け易いためであると考えられる。すなわち、端面側表層部のＮａは、より選択的に処理液側に移動すると考えられる。よって、ガラス基板１０の端面１３の端面側表層部におけるＮａ原子の含有量を所定量以下とすることで、ガラス基板１０の端面１３の端面側表層部の５０～３５０℃における平均熱膨張係数を小さくすることができる。これにより、本実施形態に係るガラス基板１０は、半導体パッケージの製造時にガラス基板１０が熱処理された場合でも、ガラス基板１０の端面側表層部の伸びを抑制することができるので、端面１３を起点とした割れが発生することを抑制することができる。
　また、本実施形態に係るガラス基板１０は、端面１３の端面側表層部におけるＡｌ原子濃度を１３原子％以下としている。この端面側表層部における、所定のＡｌ原子濃度も、Ｎａの場合と同様、上記のガラス基板１０Ａの端面１３Ａのエッチング工程（ステップＳ１６）において形成される。これは、Ａｌも、Ｎａと同様、エッチング時に使用される処理液側に移動して抜け易いためであると考えられる。すなわち、端面側表層部のＡｌは、より選択的に処理液側に溶解して移動すると考えられる。よって、端面１３の端面側表層部におけるＡｌ原子濃度を所定量以下にすることで、Ｎａと同様、ガラス基板１０の端面１３の端面側表層部の５０～３５０℃における平均熱膨張係数を小さくすることができる。これにより、本実施形態に係るガラス基板１０は、半導体パッケージの製造時にガラス基板１０が熱処理された場合でも、ガラス基板１０の伸びを抑制することができるので、端面１３を起点とした割れが発生することを抑制することができる。
　また、エッチング工程（ステップＳ１６）において、端面１３をエッチング処理し、端面１３の端面側表層部にエッチング処理による効果を及ぼすことで、本実施形態に係るガラス基板１０は、端面１３の端面側表層部におけるＮａおよびＡｌの原子濃度を、上記のように、所定量以下としている。これにより、端面１３の端面側表層部の５０～３５０℃における平均熱膨張係数を小さくすることができる。例えば、エッチング工程（ステップＳ１６）におけるエッチング処理による効果が及ばない非エッチング層の５０～３５０℃における平均熱膨張係数が１０～１７ｐｐｍ／℃とすると、エッチング処理後の端面１３の端面側表層部の５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、３～８ｐｐｍ／℃となる。よって、端面１３の端面側表層部の平均熱膨張係数を小さくすることで、仮に、ガラス基板１０の端面１３にクラックが存在しても、非エッチング面と比較してクラックの伸長が抑えられる。
　また、ガラス基板の端面には、位置合わせ用として溝状に形成された切り欠きなどが設けられている場合がある。このような切り欠きが端面にあると、通常、ガラス基板に反りが生じる際、切り欠き部分を起点にガラス基板が反り易く、ガラス基板が割れ易くなる可能性がある。本実施形態では、ガラス基板１０は、特にガラス基板１０の端面１３の表面の平均熱膨張係数を小さくして、端面側表層部の伸びを抑制しているので、端面１３に位置合わせ部１４を有していても、位置合わせ部１４を起点として割れが発生することを有効に抑えることができる。
　以上の通り、本実施形態に係るガラス基板１０は、上記のような特性を有することから、端面１３を起点とした割れの発生が抑えられるガラス基板となる。そのため、本実施形態に係るガラス基板１０は、半導体パッケージの製造用のガラス基板として好適に用いることができる。半導体パッケージの製造用のガラス基板としては、例えば、ＦＯＷＬＰ用の支持ガラス基板、ＭＥＭＳ、ＣＭＯＳ、ＣＩＳなど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（ＧＩＰ）などが挙げられる。
　次に、本実施形態に係るガラス基板を、ＦＯＷＬＰ用の支持ガラス基板として用いる場合について説明する。
　図１４は、本実施形態に係るガラス基板を、ＦＯＷＬＰ用の支持ガラス基板として用いる製造工程を示す断面図である。図１４に示すように、支持ガラス基板（第１の支持ガラス基板）１０１Ａに、吸着層１０２Ａに介して複数の半導体チップ１０３を貼り合わせる（図１４中、（Ａ）参照）。なお、支持ガラス基板１０１Ａには、上記の本実施形態に係るガラス基板１０が用いられる。
　吸着層１０２Ａは、接着層および剥離層の両方の機能を備える。なお、吸着層１０２Ａは、接着層と剥離層との何れか一方または両方でもよい。また、吸着層１０２Ａは、単層でもよく、複数層でもよい。吸着層１０２Ａは、例えば、シリコーン系樹脂などで形成される。
　半導体チップ１０３は、例えばシリコンチップなどである。半導体チップ１０３は、アクティブな面が吸着層１０２Ａに接触するように配置される。
　次いで、複数の半導体チップ１０３上に、複数の半導体チップ１０３を封止材１０４で覆い、素子基板１１０を形成する。これにより、支持ガラス基板１０１Ａ、吸着層１０２Ａ、および素子基板１１０をこの順に積層して構成された積層基板（第１の積層基板）１００Ａが得られる（図１４中、（Ｂ）参照）。
　封止材１０４は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂により形成される。複数の半導体チップ１０３上に樹脂を充填し、例えば１００～４００℃で熱処理することにより、複数の半導体チップ１０３は封止材１０４で封止される。
　素子基板１１０は、半導体チップ１０３を樹脂などで形成された封止材１０４で覆って形成されている。素子基板１１０の熱膨張係数は、樹脂の割合にもよるが、比較的高くなりやすい。例えば、封止材としてよく用いられるエポキシ樹脂やポリイミドは、１００～２００℃での平均熱膨張係数が３０ｐｐｍ／℃程度である。支持ガラス基板１０１Ａには、本実施形態に係るガラス基板１０が用いられているので、５０～３５０℃での平均熱膨張係数は、１０～１７ｐｐｍ／℃と比較的高い。本実施形態に係るガラス基板１０は、Ｓｉ、Ａｌ、およびＮａを含み、平均熱膨張係数がガラスとしては高いため、樹脂により封止材１０４を形成する際の熱処理工程で、積層基板１００Ａに発生する残留歪を抑制することができる。なお、支持ガラス基板１０１Ａと素子基板１１０との間に配置された吸着層１０２Ａによる熱膨張係数への影響は、吸着層１０２Ａが支持ガラス基板１０１Ａおよび素子基板１１０と比べて十分に薄いため無視できる。
　次に、支持ガラス基板１０１Ａから素子基板１１０を分離する（図１４中、（Ｃ）参照）。支持ガラス基板１０１Ａと素子基板１１０との分離は、例えば、紫外線を、支持ガラス基板１０１Ａを通して吸着層１０２Ａに照射することにより行われる。分離された支持ガラス基板１０１Ａは、再生処理が施された後、支持ガラス基板として再利用してもよいし、その他の用途に利用してもよい。
　次に、分離された素子基板１１０は、吸着層１０２Ｂを介して支持ガラス基板（第２の支持ガラス基板）１０１Ｂと貼り合わせられる。これにより、支持ガラス基板１０１Ｂと素子基板１１０とが積層された積層基板（第２の積層基板）１００Ｂが得られる（図１４中、（Ｄ）参照）。なお、支持ガラス基板１０１Ｂには、上記の本実施形態に係るガラス基板１０が用いられる。
　素子基板１１０は、半導体チップ１０３のアクティブな面が支持ガラス基板１０１Ｂの反対側になるように配置される。吸着層１０２Ｂは、吸着層１０２Ａと同様のものを用いることができる。
　支持ガラス基板１０１Ｂは、本実施形態に係るガラス基板１０を用いているので、配線を形成するための工程などで熱処理を行う際、素子基板１１０と支持ガラス基板１０１Ｂとの間に発生する残留歪を抑制することができる。なお、支持ガラス基板１０１Ｂと素子基板１１０との間に配置された吸着層１０２Ｂによる影響は、吸着層１０２Ｂが支持ガラス基板１０１Ｂおよび素子基板１１０と比べて十分に薄いため無視できる。
　なお、本実施形態では、支持ガラス基板１０１Ｂは、本実施形態に係るガラス基板１０を用いているが、これに限定されず、他のガラス基板や、ガラス以外の材料からなる基板（例えば、半導体基板、金属基板など）を用いてもよい。
　素子基板１１０の半導体チップ１０３に電気的に接続される配線を形成した後、素子基板１１０と支持ガラス基板１０１Ｂとを分離する。配線は、素子基板１１０の支持ガラス基板１０１Ｂが積層された面と反対側の面に、銅線などにより形成されていればよい。なお、素子基板１１０と支持ガラス基板１０１Ｂとの分離は、図１４中、（Ｃ）と同様に行うことができる。また、分離された支持ガラス基板１０１Ｂは、再生処理を施して、再利用できる。
　分離された素子基板１１０は、半導体チップ１０３毎に個片化することで、複数の半導体デバイスが得られる。
　本実施形態に係るガラス基板１０を、ＦＯＷＬＰ用の支持ガラス基板として用いることで、支持ガラス基板１０１Ａ、１０１Ｂを用いても、支持ガラス基板１０１Ａ、１０１Ｂに割れが生じることを抑制することができる。そのため、本実施形態に係るガラス基板１０を用いれば、半導体デバイスをより安定して製造することが可能となる。
　以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　以下、実施例および比較例を示して実施形態を更に具体的に説明するが、実施形態はこれらの実施例により限定されるものではない。
＜ガラス基板の作製＞
［実施例１］
　ガラス素板Ａを準備した。ガラス素板Ａは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６３％、Ａｌ２Ｏ３を５％、Ｎａ２Ｏを９％、Ｋ2Ｏを９％、ＭｇＯを８％、ＣａＯを４％、ＺｒＯ2を２％含む。ガラス素板Ａのサイズは、主面が６２０ｍｍ×９６０ｍｍの矩形、厚さ１．０ｍｍとした。ガラス素板Ａをカッターホイールにより、３１０ｍｍ×３１０ｍｍの大きさに切断し、小型化し、ガラス基板Ａ０を得た。次に、切断により露出したガラス基板Ａ０の端面を、回転砥石(メタル♯６００)により、面取りを行った。次に、ガラス基板Ａ０を、上記の図１２に示すエッチング装置を用いて、以下の条件１に従って、ガラス基板Ａ０の全面を約４０μｍエッチングした。エッチング処理して得られたガラス基板Ａ０を、ガラス基板Ａ１とした。
（条件１）
処理液：７ｗｔ％のＨＦと０．５ｗｔ％のＨＣｌとを含むエッチング液
処理液の温度：４０℃
カセットの搖動：有り
搖動速度：１ｍｍ／ｓｅｃ
エッチング時間
バブリング：有り
エッチング時間：４０分
［実施例２］
　実施例１において、ガラス素板Ａの組成を、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６９％、Ａｌ２Ｏ３を３％、Ｎａ２Ｏを１４％、Ｋ2Ｏを０．１％、ＭｇＯを６％、ＣａＯを８％に変更したこと以外は、実施例１と同様にして行った。実施例２で得られたガラス基板を、ガラス基板Ａ２とした。
［実施例３］
　実施例１において、ガラス素板Ａの組成を、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６０％、Ａｌ２Ｏ３を４％、Ｎａ２Ｏを１０％、Ｋ2Ｏを１０％、ＭｇＯを５％に変更したこと以外は、実施例１と同様にして行った。実施例３で得られたガラス基板を、ガラス基板Ａ３とした。
［実施例４］
　実施例１において、ガラス素板Ａの組成を、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を６６％、Ａｌ２Ｏ３を５％、Ｎａ２Ｏを５％、Ｋ2Ｏを５％、ＭｇＯを３％、ＣａＯを６％、ＺｒＯ2を２％に変更したこと以外は、実施例１と同様にして行った。実施例４で得られたガラス基板を、ガラス基板Ａ４とした。
［比較例１］
　実施例１において、ガラス基板Ａ０のエッチングを行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして行った。比較例１で得られたガラス基板を、ガラス基板ａ１とした。
＜評価＞
［ガラス基板に含まれる成分の含有割合の検討］
　実施例１および比較例１で得られたガラス基板の端面の表面から深さ方向に２０～１００ｎｍの範囲（端面側表層部）における組成を、Ｃ６０－ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光分析法）を用いて測定した。Ｃ６０－ＸＰＳの測定では、得られたガラス基板の端面の表面を、Ｃ６０のイオンスパッタによりエッチングしながらＸＰＳを行い、ガラス基板の端面の端面側表層部における元素の含有割合（濃度）を深さ方向に調べた。実施例１のガラス基板Ａ１の端面側表層部の測定結果を図１５に示す。比較例１のガラス基板ａ１の端面側表層部の測定結果を図１６に示す。また、実施例２～４で得られたガラス基板Ａ２～Ａ４においても、図１５に示す実施例１のガラス基板Ａ１の端面側表層部の測定結果と同様の傾向を示す結果を示した。
　図１５および図１６に示すように、ガラス基板の端面の端面側表層部は、エッチング処理しない基板よりも、ＮａおよびＡｌの含有量が小さかった。これは、ＮａやＡｌは、エッチング液側に移動して抜け易いことが考えられる。ガラス基板の端面の端面側表層部におけるＮａおよびＡｌの含有量が小さくなることで、ガラス基板の端面の端面側表層部の熱膨張係数は小さくなる。これにより、ガラス基板の端面の端面側表層部の伸びを抑えることができ、ガラス基板に割れが発生することを抑制することができるといえる。
［ガラス基板の端面の端面側表層部の平均熱膨張係数の検討］
　実施例１で得られたガラス基板の端面の表面から深さ方向の平均熱膨張係数について検討した。平均熱膨張係数は、ＸＰＳによって求められた元素の濃度を酸化物に換算してｍｏｌ％組成とした分析組成に対して、予め求めておいた各成分の加成性因子を適用することによって計算した。ガラス基板の端面の端面側表層部の平均熱膨張係数の計算結果を図１７に示す。
　図１７に示すように、ガラス基板の端面の極表層（端面からの深さが、０～２０ｎｍ）の５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、４ｐｐｍ／℃程度であった。中間層（端面からの深さが、２０～１００ｎｍ）の５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、５ｐｐｍ／℃程度であった。そして、端面１３からの深さが、１００～１８０ｎｍ程度までの５０～３５０℃における平均熱膨張係数は上昇し、バルク層（端面からの深さが、１８０ｎｍ～）の５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、１１ｐｐｍ／℃程度であった。バルク層の組成は、バルクガラス（端面からの深さが、１８０ｎｍ以降のガラス基板）の領域とほぼ同じ組成を示した。すなわち、非エッチング層の５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、１１ｐｐｍ／℃以上であったのに対し、ガラス基板の端面の端面側表層部の５０～３５０℃における平均熱膨張係数は、３～８ｐｐｍ／℃であった。これは、ガラス基板をエッチング処理することで、ガラス基板の端面の表面から深さ方向に生じる組成変動により、ガラス基板の端面の端面側表層部における平均熱膨張係数も変動し、非エッチング層の平均熱膨張係数よりも小さくなる。これにより、ガラス基板の端面の端面側表層部の伸びを抑えることができるので、ガラス基板の割れを抑制することができるといえる。また、仮に、ガラス基板の端面にクラックが存在しても、非エッチング面と比較してクラックの伸長が抑えられるといえる。
　また、実施例２～４においても、得られたガラス基板の端面の表面から深さ方向の平均熱膨張係数は、図１７に示す実施例１のガラス基板Ａ１の端面側表層部の平均熱膨張係数の計算結果と同様の傾向を示す結果を示した。
［ガラス基板の端面の表面粗さの検討］
　実施例１～４および比較例１で得られたガラス基板の端面の表面形状をレーザ顕微鏡（レーザマイクロスコープＶＫ－Ｘ１００、キーエンス社製）を用いて測定した。そして、得られた測定データから、端面の表面粗さとして、算術平均粗さＲａ、および最大高さＲｚを求めた。測定は、ガラス基板の端面表面の５０μｍ四方を評価領域として、以下の条件で行った。
分解能：０．５ｎｍ
観察倍率：２００倍
カットオフ値λｓ：なし
カットオフ値λｃ：なし
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１より、実施例１～４のガラス基板の端面の方が、比較例１のガラス基板の端面よりも、算術平均粗さＲａ、および最大高さＲｚのいずれも大きかった。よって、ガラス基板の端面をエッチングすることで、端面を粗くすることができる。これにより、ガラス基板の端面と前記端面に付着する水などの液体との接触面積を小さくすることができる。そのため、ガラス基板の端面がエッチングされていない場合よりも、液体はガラス基板の端面を滑り易くなり、ガラス基板の端面の濡れ性が高められる傾向にあるといえる。よって、ガラス基板の端面をエッチングすることで、ガラス基板の端面への液体の付着を抑制することができるといえる。
　よって、実施例１～４で得られたガラス基板は、ガラス基板に割れが発生することを抑制することができると共に、ガラス基板の端面の濡れ性を向上させることができるので、半導体パッケージの製造用のガラス基板、特に、ＦＯＷＬＰの支持ガラス基板として好適に用いることができる。
　本出願は、２０１７年５月１２日に日本国特許庁に出願した特願２０１７－０９５７８２号および２０１７年１０月２３日に日本国特許庁に出願した特願２０１７－２０４５０３号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１７－０９５７８２号および特願２０１７－２０４５０３号の全内容を本出願に援用する。
　１０、１０Ａ　ガラス基板
　１１　第１主面
　１２　第２主面
　１３、１３Ａ　端面
　１４　位置合わせ部
　２０、２０Ａ　ガラス素板
　３１回転砥石
　３１１　外周面
　３１２　研削溝
　３２　研削ツール
　３４　保護層
　４０　エッチング装置
　４１　処理液
　４２　処理槽
　４３　気泡発生部
　４４　ガラスホルダ
　４５　気泡（バブル）
　４６　ハンドル
　１００Ａ、１００Ｂ　積層基板
　１０１Ａ、１０１Ｂ　支持ガラス基板
　１０２Ａ、１０２Ｂ　吸着層
　１０３　半導体チップ
　１０４　封止材
　１１０　素子基板

Claims (15)

  1. 　対向する一対の主面と、前記一対の主面を連結する端面とを有する半導体パッケージの製造用のガラス基板であって、
    　前記ガラス基板は、ケイ素、アルミニウム、およびナトリウムを含有し、
    　前記端面の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるナトリウム原子濃度が、１８原子％以下であることを特徴とするガラス基板。
  2. 　前記端面の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるアルミニウム原子濃度が、１３原子％以下である、請求項１に記載のガラス基板。
  3. 　５０～３５０℃での平均熱膨張係数が、１０～１７ｐｐｍ／℃である、請求項１または２に記載のガラス基板。
  4. 　前記ガラス基板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ガラス母組成として、
    ＳｉＯ2を５０～７５％、
    Ａｌ2Ｏ3を２～１５％、
    Ｎａ2Ｏを０を超えて２０％以下、
    Ｋ2Ｏを０～３０％、
    ＭｇＯを０～１０％、
    ＣａＯを０～１０％、
    ＳｒＯを０～１０％、
    ＢａＯを０～１５％、
    ＺｒＯ2を０～５％、および
    Ｌｉ2Ｏを０～５％、
    を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のガラス基板。
  5. 　前記ガラス基板が、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５％以上、Ａｌ２Ｏ３を３．５％以上、およびＮａ２Ｏを５％以上、それぞれ含有する、請求項４に記載のガラス基板。
  6. 　前記ガラス基板は、アルカリ金属を、酸化物基準のモル百分率表示で、１０～４０％含有する、請求項１～５の何れか一項に記載のガラス基板。
  7. 　前記端面の算術平均粗さＲａが、１０μｍ以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載のガラス基板。
  8. 　前記端面の最大高さＲｚが、３００μｍ以下である、請求項１～７のいずれか一項に記載のガラス基板。
  9. 　曲げ強度が、２９０Ｎ／ｍｍ2以上である、請求項１～８のいずれか一項に記載のガラス基板。
  10. 　前記端面の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるナトリウム原子濃度と、前記端面の表面から深さ４００ｎｍ以上におけるナトリウム原子濃度との差が、２．０原子％以上である、請求項１～９のいずれか一項に記載のガラス基板。
  11. 　前記端面の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるナトリウム原子濃度と、前記主面の中心部の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるナトリウム原子濃度との差が、２．０原子％以上である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のガラス基板。
  12. 　前記ガラス基板は、前記端面に位置合わせ部を有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載のガラス基板。
  13. 　前記位置合わせ部が、ノッチ形状である、請求項１２に記載のガラス基板。
  14. 　前記ガラス基板は、ファンアウトウェハレベルパッケージ用の支持ガラス基板である、請求項１～１３のいずれか一項に記載のガラス基板。
  15. 　対向する一対の主面と、前記一対の主面を連結する端面とを有する半導体パッケージの製造用のガラス基板の製造方法であって、
    　前記ガラス基板は、ケイ素、アルミニウム、およびナトリウムを含有し、
    　前記ガラス基板の前記端面を、フッ酸、またはフッ酸と、塩酸または硝酸の何れか一方または両方とを含む混酸を用いてエッチングを行い、エッチング後の前記端面の表面から深さ２０～１００ｎｍにおけるナトリウム原子濃度が、１８原子％以下であることを特徴とするガラス基板の製造方法。
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