特許 6729596 ガラス基板、積層基板、および積層体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6729596

(24)【登録日】2020年7月6日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】ガラス基板、積層基板、および積層体

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/085 20060101AFI20200713BHJP

   C03C 3/087 20060101ALI20200713BHJP

   C03C 3/091 20060101ALI20200713BHJP

   B32B 17/00 20060101ALI20200713BHJP

   B32B 17/06 20060101ALI20200713BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20200713BHJP

【ＦＩ】

   C03C3/085

   C03C3/087

   C03C3/091

   B32B17/00

   B32B17/06

   B32B7/023

【請求項の数】17

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-543478(P2017-543478)

(86)(22)【出願日】2016年9月28日

(86)【国際出願番号】JP2016078598

(87)【国際公開番号】WO2017057446

(87)【国際公開日】20170406

【審査請求日】2019年1月31日

(31)【優先権主張番号】特願2015-196548(P2015-196548)

(32)【優先日】2015年10月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】塙 優

(72)【発明者】

【氏名】小野 和孝

(72)【発明者】

【氏名】澤村 茂輝

【審査官】 ▲高▼橋 真由

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１１２９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８８３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１８９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４０５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３６２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０６０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６４７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３１６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６０１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０３７４７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−０２６４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２７９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８８３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１４５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１２／１０８３４５（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１１１６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６４３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１０／０８７４８３（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３４７７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｃ１／００−１４／００

Ｃ０３Ｃ１７／０６、Ｃ０３Ｃ２７／０４

Ｈ０１Ｌ２１／００−２１／１６

Ｈ０１Ｌ２１／３１２−２１／３２

Ｈ０１Ｌ２１／４７−２１／４７５

ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

母組成として、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ_２：６０〜７５％、
Ａｌ_２Ｏ_３：４．５〜７％、
Ｂ_２Ｏ_３：０〜６％、
ＭｇＯ：０〜６％、
ＣａＯ：０〜６％、
ＳｒＯ：５〜２０％、
ＢａＯ：９〜２０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：１５〜４０％
を含み、
アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、
５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数αが５６〜９０（×１０^−７／℃）であるガラス
基板。

【請求項2】

酸化物基準のモル百分率表示で各酸化物の含有量の割合の関係を表した下記式（１）によって求められる値が５６〜９０となる請求項１に記載のガラス基板。
０．１７４×（ＳｉＯ_２の含有量）−０．０１２×（Ａｌ_２Ｏ_３の含有量）＋０．３１７×（Ｂ_２Ｏ_３の含有量）＋０．９８８×（ＭｇＯの含有量）＋１．７１５×（ＣａＯの含有量）＋２．０１１×（ＳｒＯの含有量）＋２．２５１×（ＢａＯの含有量）＋０．０７６ （１）

【請求項3】

酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の合計含有量が６５％以上である請求項１または２に記載のガラス基板。

【請求項4】

温度９０℃、濃度０．１規定のＨＣｌ溶液に２０時間浸漬後の単位面積当たりの重量減少量が０．３ｍｇ／ｃｍ^２以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項5】

温度２５℃、濃度５％のＨＦ溶液に２０分浸漬後の単位面積当たりの重量減少量が１３ｍｇ／ｃｍ^２以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項6】

温度９０℃、濃度０．１規定のＨＣｌ溶液に２０時間浸漬後の厚さ１ｍｍでのヘーズ率が５０％以下である請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項7】

温度２５℃、濃度５％のＨＦ溶液に２０分浸漬後のヘーズ率が５０％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。

【請求項8】

失透温度が１２５０℃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。

【請求項9】

酸化物基準の質量百万分率表示で、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が２００ｐｐｍ以下である請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項10】

ヤング率が６５ＧＰａ以上である請求項１〜９のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項11】

厚さが２．０ｍｍ以下である請求項１〜１０のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項12】

面積が７０〜２５００ｃｍ^２である請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項13】

前記ガラス基板の形状が円形である請求項１〜１２のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項14】

前記ガラス基板のβ−ＯＨが０．０５〜０．６５ｍｍ^−１である請求項１〜１３のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項15】

前記ガラス基板の少なくとも一の主表面に遮光膜を有する請求項１〜１４のいずれか一項に記載のガラス基板。

【請求項16】

請求項１〜１５のいずれか一項に記載のガラス基板と、シリコン基板とが積層されて形成される積層基板。

【請求項17】

請求項１６に記載の積層基板を構成するガラス基板に他のガラス基板を貼り合わせることにより形成される積層体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス基板、積層基板、および積層体に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの分野では、デバイスの集積度が増加される一方、デバイスの小型化が進んでいる。それに伴い、高集積度を有するデバイスのパッケージング技術への要望が高まっている。

【0003】

近年、原寸のウェハ状態のガラス基板にシリコン基板を貼り合わせるウェハレベルパッケージ技術が脚光を浴びている。ウェハレベルパッケージとして用いられるガラス基板としては、例えば、ファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持ガラス基板等が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。ファンアウト型のウェハレベルパッケージでは、ガラス基板はシリコン基板と樹脂等の剥離層を介して貼り合わされ、シリコン基板は樹脂で包埋される。紫外線を照射することにより、ガラス基板と樹脂で包埋されたシリコン基板とは剥離される。剥離されたガラス基板は再利用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】日本国特開２０１５−７８１１３号公報

【特許文献2】日本国特開平８−３３３１３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせるためには、熱処理工程を必要とする。熱処理工程では、例えば、２００℃〜４００℃の温度で剥離層を間に介してガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせることにより積層基板を形成し、室温まで徐冷する。このとき、ガラス基板とシリコン基板との熱膨張係数に大きな差があると、熱膨張率の違いによりガラス基板およびシリコン基板に大きな残留歪（残留変形）が発生し、積層基板が変形、破損しやすい。

【0006】

また、シリコン基板にアルカリイオンが含まれると、半導体デバイスとしてゲート電圧をかけたときにアルカリイオンにより電場分布が変わり、スイッチング機能が働きにくくなる。そのため、熱処理工程でアルカリイオンがガラス基板からシリコン基板に拡散しないことが求められる。

【0007】

さらに、ガラス基板は、表面に汚れや異物があるとシリコン基板と貼り合わせしにくいため、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液により洗浄された後に、シリコン基板と貼り合わせることが好ましい。また、ファンアウト型ウェハレベルパッケージでは、剥離されたガラス基板を再利用するために、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液によりガラス基板に付着した剥離層が除去される。そのため、ガラス基板はＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液に対する化学的耐久性があることが求められる。

【0008】

特許文献１には、２０〜２００℃の温度範囲における平均線熱膨張係数が５０×１０^−７〜６６×１０^−７／℃である支持ガラス基板が開示されているが、Ｎａ_２ＯやＫ_２Ｏなどのアルカリ金属酸化物を５質量％以上含んでいるため、熱処理工程でアルカリイオンが半導体基板に拡散しやすい。

【0009】

特許文献２には、０〜３００℃の温度範囲での線熱膨張率が６０〜９０×１０^−７／℃であるガラスが開示されているが、酸性溶液に対する化学的耐久性が不十分である。

【0010】

これまで、（１）酸性溶液に対する化学的耐久性がよい、（２）ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせる熱処理工程においてアルカリイオンがシリコン基板に拡散しにくい、（３）熱処理工程において積層基板に発生する残留歪が小さいという３つの課題を全て解決できるガラス基板、積層基板、および積層体はなかった。

【0011】

本発明は、上記した３つの課題を全て解決するガラス基板、積層基板、および積層体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のガラス基板は、母組成として、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ_２ ：５８〜７５％、
Ａｌ_２Ｏ_３ ：４．５〜１６％、
Ｂ_２Ｏ_３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：０〜６％、
ＳｒＯ ：５〜２０％、
ＢａＯ ：５〜２０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ：１５〜４０％
を含み、
アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であり、
５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数αが５６〜９０（×１０^−７／℃）である。

【0013】

本発明の積層基板は、上記のガラス基板と、シリコン基板とが積層されて形成される。

【0014】

本発明の積層体は、上記積層基板を構成するガラス基板に他のガラス基板を貼り合わせることにより形成される。

【発明の効果】

【0015】

本発明の一態様に係るガラス基板は、酸性溶液に対する化学的耐久性がよい。また、ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせる熱処理工程において、アルカリイオンがシリコン基板に拡散しにくく、積層基板に発生する残留歪が小さい。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）はシリコン基板と貼り合わせる本発明の一実施形態のガラス基板を表し、図１（Ａ）は貼り合わせ前の断面図、図１（Ｂ）は貼り合わせ後の断面図を示す。

【図2】本発明の一実施形態の積層基板の断面図。

【図3】例１〜例６の外観写真。

【図4】例７〜例１１の外観写真。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態について図を参照して詳細に説明する。

【0018】

本明細書における数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下本明細書において「〜」は、同様の意味をもって使用される。

【0019】

まず、本発明の一実施形態のガラス基板について説明する。

【0020】

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、シリコン基板と貼り合わせる本発明の一実施形態のガラス基板の断面図である。図１（Ａ）に表される本発明の一実施形態のガラス基板Ｇ１は、シリコン基板１０と、剥離層２０を間に介して、例えば、２００℃〜４００℃の温度で貼り合わされ、図１（Ｂ）に表される積層基板３０が得られる。シリコン基板１０として、例えば、原寸のシリコンウェハや、シリコンチップが用いられる。剥離層２０は、例えば、２００〜４００℃の温度に耐えられる樹脂である。

【0021】

本発明の一実施形態のガラス基板は、シリコン基板と貼り合わせることにより使用される。例えば、ファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持ガラス基板、ウェハレベルパッケージによる素子の小型化が有効なＭＥＭＳ、ＣＭＯＳ、ＣＩＳ等のイメージセンサ用のガラス基板、貫通孔を有するガラス基板（ガラスインターポーザ；ＧＩＰ）、および半導体バックグラインド用のサポートガラス等に使用されるが、特に、ファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持ガラス基板として好適である。

【0022】

図２は、本発明の一実施形態のガラス基板をファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持ガラス基板として用いる本発明の一実施形態の積層基板の断面図である。

【0023】

ファンアウト型のウェハレベルパッケージでは、例えば、２００℃〜４００℃の温度で、ガラス基板Ｇ２とシリコン基板４０（例えばシリコンチップ）とを樹脂等の剥離層５０を介して積層させ、さらにシリコン基板４０を樹脂６０で包埋することにより積層基板７０が得られる。その後、紫外線を、ガラス基板Ｇ２を通して剥離層５０に照射させることにより、ガラス基板Ｇ２と樹脂６０で包埋されたシリコン基板４０とは剥離される。剥離されたガラス基板Ｇ２は再利用される。樹脂６０で包埋されたシリコン基板４０は、銅線等により配線される。本発明の一実施形態に係るガラス基板は、後述するように酸性溶液に対する化学的耐久性が高いため、再利用されるファンアウト型のウェハレベルパッケージ用の支持ガラス基板として好適である。

【0024】

本発明の一実施形態のガラス基板は、母組成として、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ_２ ：５８〜７５％、
Ａｌ_２Ｏ_３ ：４．５〜１６％、
Ｂ_２Ｏ_３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：０〜６％、
ＳｒＯ ：５〜２０％、
ＢａＯ ：５〜２０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ：１５〜４０％
を含むことを特徴とする。

【0025】

ＳｉＯ_２はガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ_２の含有量が５８％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。ＳｉＯ_２の含有量は、６０％以上が好ましく、６４％以上がより好ましい。一方、ＳｉＯ_２の含有量が７５％以下であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎず、溶融性が良好となる。溶融性が良好であれば、低い温度で溶解できることにより、燃料の使用量を抑えられ、溶解窯が損傷しにくい。ＳｉＯ_２の含有量は、７０％以下が好ましく、６８％以下がより好ましい。

【0026】

Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が４．５％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。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、５．０％以上が好ましく、５．５％以上がより好ましく、５．８％以上がさらに好ましい。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が１６％以下であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましい。

【0027】

Ｂ_２Ｏ_３は必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。さらに、ヤング率が高くなり、ガラス基板を製造する際の後述する徐冷工程において発生するガラス基板の反りや割れを抑制することができる。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は１％以上が好ましく、２％以上がより好ましい。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が６％以下であれば、ガラス転移点Ｔｇを高くすることができる。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、５％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。

【0028】

ＭｇＯは必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、耐候性が向上し、ヤング率が高くなる。ＭｇＯの含有量は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましい。一方、ＭｇＯの含有量が、６％以下であれば、失透しにくい。ＭｇＯの含有量は、５％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。

【0029】

ＣａＯは必須成分ではないが、含有することによりガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、耐候性が向上する。ＣａＯの含有量は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましい。一方、ＣａＯの含有量が６％以下であれば、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。また、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液およびＮａＯＨなどのアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。ＣａＯの含有量は、５．５％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、４．５％以下がさらに好ましく、４％以下が特に好ましい。

【0030】

ＳｒＯの含有量が５％以上であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、耐候性が向上する。さらに、熱膨張係数を高くすることができる。ＳｒＯの含有量は、６％以上が好ましく、７％以上がより好ましく、８％以上がさらに好ましい。一方、ＳｒＯの含有量が２０％以下であれば、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。ＳｒＯの含有量は、１７％以下が好ましく、１４％以下がより好ましく、１１％以下がさらに好ましく、１０％以下が特に好ましい。

【0031】

ＢａＯの含有量が５％以上であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、耐候性が向上する。さらに、熱膨張係数を高くすることができる。ＢａＯの含有量は、８％以上が好ましく、９％以上が好ましく、１０％以上が好ましく、１１％以上がより好ましく、１２％以上がさらに好ましく、１３％以上が特に好ましく、１４％以上が最も好ましい。一方、ＢａＯの含有量が２０％以下であれば、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。ＢａＯの含有量は、１８％以下が好ましく、１６％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましい。

【0032】

本発明の一実施形態のガラス基板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が１５〜４０％であることを特徴とする。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が１５％以上であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となる。また、耐候性が向上する。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量は２０％以上が好ましく、２３％以上がより好ましく、２５％以上がさらに好ましく、２７％以上が特に好ましい。一方、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量が４０％以下であれば、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性溶液およびＮａＯＨなどのアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。また、失透温度を低くすることができ、安定して成形をすることができる。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量は３６％以下が好ましく、３２％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２９％以下が特に好ましい。

【0033】

本発明の一実施形態のガラス基板は、アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０〜０．１％であることを特徴とする。ここで、アルカリ金属酸化物は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏなどである。アルカリ金属酸化物の含有量が酸化物基準のモル百分率表示で０．１％以下であれば、シリコン基板とガラス基板とを貼り合わせる熱処理工程において、アルカリイオンがシリコン基板に拡散しにくい。アルカリ金属酸化物の含有量は、酸化物基準のモル百分率表示で０．０５％以下であることがより好ましく、０．０２％以下であることがさらに好ましく、実質的に含まないことが特に好ましい。ここで、アルカリ金属酸化物を実質的に含まないとは、アルカリ金属酸化物を全く含まないこと、またはアルカリ金属酸化物を製造上不可避的に混入した不純物として含んでいてもよいことを意味する。

【0034】

本発明の一実施形態のガラス基板は、５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数αが５６〜９０（×１０^−７／℃）であることを特徴とする。αが５６〜９０（×１０^−７／℃）であれば、ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせる熱処理工程で、積層基板に発生する残留歪を小さくしやすい。ここで、ガラス基板とシリコン基板の間の剥離層による影響は、剥離層がガラス基板やシリコン基板と比べて十分に薄いため無視できる。

【0035】

また、ファンアウト型のウェハレベルパッケージとして用いる場合は、ガラス基板Ｇ２とシリコン基板４０とを貼り合わせる熱処理工程で、さらにシリコン基板４０が樹脂６０で包埋される。αが５６〜９０（×１０^−７／℃）であれば、ガラス基板Ｇ２、シリコン基板４０および樹脂６０に発生する残留歪を小さくしやすい。

【0036】

αは、６０（×１０^−７／℃）以上が好ましく、６２（×１０^−７／℃）以上がより好ましく、６５（×１０^−７／℃）以上がさらに好ましく、６７（×１０^−７／℃）以上が特に好ましい。一方、αは８０（×１０^−７／℃）以下が好ましく、７５（×１０^−７／℃）以下がより好ましく、７２（×１０^−７／℃）以下がさらに好ましく、７０（×１０^−７／℃）以下が特に好ましい。

【0037】

ここで、５０℃〜３５０℃の平均熱膨張係数αとは、ＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５年）で規定されている方法で測定した、熱膨張係数を測定する温度範囲が５０℃〜３５０℃である平均熱膨張係数である。

【0038】

本発明の一実施形態のガラス基板は、酸化物基準のモル百分率表示で各酸化物の含有量の割合の関係を表した下記式（１）によって求められる値が５６〜９０であることが好ましい。

【0039】

０．１７４×（ＳｉＯ_２の含有量）−０．０１２×（Ａｌ_２Ｏ_３の含有量）＋０．３１７×（Ｂ_２Ｏ_３の含有量）＋０．９８８×（ＭｇＯの含有量）＋１．７１５×（ＣａＯの含有量）＋２．０１１×（ＳｒＯの含有量）＋２．２５１×（ＢａＯの含有量）＋０．０７６ （１）
式（１）は、ガラス組成と５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数の関係を表す回帰式である。この回帰式は、ＳｉＯ_２の含有量、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量、Ｂ_２Ｏ_３の含有量、ＭｇＯの含有量、ＣａＯの含有量、ＳｒＯの含有量、ＢａＯの含有量がそれぞれ異なる約１００個のガラスの５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数を測定することにより得た。式（１）の値が５６〜９０であれば、５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数を５６〜９０（×１０^−７／℃）の範囲にしやすい。

【0040】

式（１）の値は、６０以上が好ましく、６２以上がより好ましく、６５以上がさらに好ましく、６７以上が特に好ましい。一方、式（１）の値が９０以下であれば、熱処理工程でシリコン基板に発生する残留歪を小さくしやすい。式（１）の値は８０以下が好ましく、７５以下がより好ましく、７２以下がさらに好ましく、７０以下が特に好ましい。

【0041】

本発明の一実施形態のガラス基板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の合計含有量が６５％以上であることが好ましい。６５％以上であれば、酸性溶液およびアルカリ性溶液に対する化学的耐久性が高くなる。ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の合計含有量は６８％以上がより好ましく、７０％以上がさらに好ましく、７２％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の合計含有量は８０％以下であることが好ましい。８０％以下であれば、ガラス溶解時の粘性が高くなり過ぎずに溶融性が良好となり、平均熱膨張係数が低くなり過ぎない。ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の合計含有量は７８％以下がより好ましく、７６％以下がさらに好ましく、７５％以下が特に好ましい。

【0042】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ＳｎＯ_２、ＳＯ_３、Ｃｌ、およびＦなどを含有させてもよい。ＳｎＯ_２、ＳＯ_３、Ｃｌ、およびＦを含有させると、泡の発生を抑制して製造することができ、ガラス基板に含まれる泡が少ない。

【0043】

本発明の一実施形態のガラス基板は、耐候性を向上させるためにＺｒＯ_２を含有させてもよい。含有させる場合は酸化物基準のモル百分率表示で、２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。

【0044】

本発明の一実施形態のガラス基板は、粘性や平均熱膨張係数を調整するためにＺｎＯを含有させてもよい。含有させる場合は酸化物基準のモル百分率表示で、２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。

【0045】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラスの化学的耐久性やヤング率を向上させるために、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２を含有させてもよいが、その合計含有量は、酸化物基準のモル百分率表示で、２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。

【0046】

本発明の一実施形態のガラス基板は、紫外線透過率を高くするために還元剤を含有させてもよい。含有させる場合は酸化物基準の質量百分率表示で、それぞれ２％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましく、０．２％以下が最も好ましい。還元剤としては、炭素、コークス等が挙げられる。

【0047】

本発明の一実施形態のガラス基板は、脈理、着色等を考慮すると、Ｖ_２Ｏ_５、Ｐ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２を実質的に含有しないことが好ましい。

【0048】

本発明の一実施形態のガラス基板は、環境負荷を考慮すると、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３を実質的に含有しないことが好ましい。また、安定してフロート成形することを考慮すると、ＺｎＯを実質的に含有しないことが好ましい。

【0049】

本発明の一実施形態のガラス基板は、温度９０℃、濃度０．１規定のＨＣｌ溶液に２０時間浸漬後の単位面積当たりの重量減少量が０．３ｍｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。重量減少量が０．３ｍｇ／ｃｍ^２以下であれば、ＨＣｌ溶液への耐久性が高く、ガラス基板をＨＣｌ溶液により洗浄する際にガラス基板が薄板化しにくい。また、積層基板から剥離されたガラス基板をＨＣｌ溶液により洗浄する際にもガラス基板が薄板化しにくく、再利用しやすい。重量減少量は０．２ｍｇ／ｃｍ^２以下がより好ましく、０．１ｍｇ／ｃｍ^２以下がさらに好ましく、０．０５ｍｇ／ｃｍ^２以下が特に好ましく、０．０３ｍｇ／ｃｍ^２以下が最も好ましい。

【0050】

本発明の一実施形態のガラス基板は、温度９０℃、濃度０．１規定のＨＣｌ溶液に２０時間浸漬後の厚さ１ｍｍでのヘーズ率が５０％以下であることが好ましい。ヘーズ率はＪＩＳ Ｋ７１３６（２０００年）にしたがい測定された値である。ヘーズ率が５０％以下であれば、ＨＣｌ溶液への耐久性が高く、ガラス基板をＨＣｌ溶液により洗浄する際にガラス基板が薄板化しにくい。また、積層基板から剥離されたガラス基板をＨＣｌ溶液により洗浄する際にもガラス基板が薄板化しにくく、再利用しやすい。ヘーズ率は３０％以下が好ましく、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましく、０．５％以下が最も好ましい。

【0051】

本発明の一実施形態のガラス基板は、温度２５℃、濃度５％のＨＦ溶液に２０分浸漬後の単位面積当たりの重量減少量が１３ｍｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。１３ｍｇ／ｃｍ^２以下であれば、ＨＦ溶液への耐久性が高く、ガラス基板をＨＦ溶液により洗浄する際にガラス基板が薄板化しにくい。また、積層基板から剥離されたガラス基板をＨＦ溶液により洗浄する際にもガラス基板が薄板化しにくく、再利用しやすい。重量減少量は１１ｍｇ／ｃｍ^２以下がより好ましく、９ｍｇ／ｃｍ^２以下がさらに好ましく、７ｍｇ／ｃｍ^２以下が特に好ましく、６ｍｇ／ｃｍ^２以下が最も好ましい。

【0052】

本発明の一実施形態のガラス基板は、温度２５℃、濃度５％のＨＦ溶液に２０分浸漬後のヘーズ率が５０％以下であることが好ましい。ヘーズ率が５０％以下であれば、ＨＦ溶液への耐久性が高く、ガラス基板をＨＦ溶液により洗浄する際にガラス基板が薄板化しにくい。また、積層基板から剥離されたガラス基板をＨＦ溶液により洗浄する際にもガラス基板が薄板化しにくく、再利用しやすい。ヘーズ率は３０％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましく、２％以下が最も好ましい。

【0053】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ＮａＯＨなどのアルカリ溶液により洗浄された後に、シリコン基板と貼り合わせてもよい。ＮａＯＨなどのアルカリ溶液により洗浄することにより、ガラス基板上の汚れや異物を除去することができる。

【0054】

本発明の一実施形態のガラス基板は、温度９０℃、濃度０．１規定のＮａＯＨ溶液に２０時間浸漬後の単位面積当たりの重量減少量が３ｍｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。重量減少量が３ｍｇ／ｃｍ^２以下であれば、ＮａＯＨ溶液への耐久性が高く、ガラス基板をＮａＯＨ溶液により洗浄する際にガラス基板が薄板化しにくい。また、積層基板から剥離されたガラス基板を洗浄する際にもガラス基板が薄板化しにくく、再利用しやすい。重量減少量は２．５ｍｇ／ｃｍ^２以下がより好ましく、２ｍｇ／ｃｍ^２以下がさらに好ましく、１．５ｍｇ／ｃｍ^２以下が特に好ましく、１ｍｇ／ｃｍ^２以下が最も好ましい。

【0055】

本発明の一実施形態のガラス基板は、温度９０℃、濃度０．１規定のＮａＯＨ溶液に２０時間浸漬後のヘーズ率が５０％以下であることが好ましい。ヘーズ率が５０％以下であれば、ＮａＯＨ溶液への耐久性が高く、ガラス基板をＮａＯＨ溶液により洗浄する際にガラス基板が薄板化しにくい。また、積層基板から剥離されたガラス基板をＮａＯＨ溶液により洗浄する際にもガラス基板が薄板化しにくく、再利用しやすい。ヘーズ率は３０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましく、１％以下が最も好ましい。

【0056】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ファンアウト型のウェハレベルパッケージとして用いる場合は、ガラス基板とシリコン基板との間の剥離層に、紫外線がガラス基板を通して照射されることにより、ガラス基板が積層基板から剥離される。

【0057】

本発明の一実施形態のガラス基板は、波長３６０ｎｍの透過率が厚さ１ｍｍにおいて１５％以上であることが好ましい。ガラス基板の波長３６０ｎｍの透過率が１５％以上であれば、紫外線を照射することにより、ガラス基板を積層基板から容易に剥離できる。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。

【0058】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラス失透温度が１２５０℃以下であることが好ましい。ガラス失透温度が１２５０℃以下であれば、安定して成形をすることができる。ガラス失透温度は１２００℃以下がより好ましく、１１７０℃以下がさらに好ましく、１１５０℃以下が特に好ましく、１１００℃以下が最も好ましい。ガラス失透温度とは、白金製の皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラス表面および内部に結晶が析出しない温度の最大値である。

【0059】

本発明の一実施形態のガラス基板は、失透粘性（η_ＴＬ）が１０^３．８ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。失透粘性が１０^３．８ｄＰａ・ｓ以上であれば、安定して成形をすることができる。失透粘性は１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上がより好ましく、１０^４．２ｄＰａ・ｓ以上がさらに好ましい。

【0060】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ＣＭＯＳセンサーのカバーガラスとして用いる場合に可視光を吸収しにくくするためには、酸化物基準の質量百万分率表示で、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が２００ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は、１５０ｐｐｍ以下がより好ましく、１００ｐｐｍ以下がさらに好ましく、５０ｐｐｍ以下が特に好ましい。

【0061】

本発明の一実施形態のガラス基板は、熱伝導率を高くし、溶融性を良好とするためには、酸化物基準の質量百万分率表示で、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が２００ｐｐｍを超えて１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が２００ｐｐｍを超えていれば、ガラス基板の熱伝導率を高くし、溶融性を良好とすることができる。Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が１０００ｐｐｍ以下であれば、可視光の吸収が小さく、着色しにくい。Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は３００〜８００ｐｐｍがより好ましく、４００〜７００ｐｐｍがさらに好ましく、５００〜６００ｐｐｍが特に好ましい。

【0062】

本発明の一実施形態のガラス基板は、Ｆｅ_２Ｏ_３に換算した全鉄中のＦｅ_２Ｏ_３に換算した２価の鉄の質量割合（％）（以下、Ｆｅ−Ｒｅｄｏｘという）が２０％以上であることが好ましい。Ｆｅ−Ｒｅｄｏｘが２０％以上であれば、ガラス基板の波長４００ｎｍ以下の透過率を高くすることができ、樹脂などの剥離層に照射される紫外線が多くなり、ガラス基板が積層基板から容易に剥離される。Ｆｅ−ｒｅｄｏｘは２５％以上がより好ましく、３０％以上がさらに好ましく、４０％以上が特に好ましい。

【0063】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ヤング率が６５ＧＰａ以上であることが好ましい。ヤング率は、超音波パルス法により測定された値である。ヤング率が６５ＧＰａ以上であれば、ガラス基板を製造する際の後述する徐冷工程において発生するガラス基板の反りや割れを抑制することができる。また、シリコン基板と貼り合わせる際のシリコン基板との接触や、ガラス基板の運搬時の周辺部材との接触による破損を抑制することができる。ここで、ヤング率は超音波法により求められる値である。ヤング率は７０ＧＰａ以上であることがより好ましく、７５ＧＰａ以上であることがさらに好ましく、８０ＧＰａ以上であることが特に好ましい。ヤング率は、１００ＧＰａ以下であることが好ましい。ヤング率が１００ＧＰａ以下であれば、ガラスが脆くなる事を抑制し、ガラス基板の切削時の欠けを抑えることができる。ヤング率は９０ＧＰａ以下であることがより好ましく、８７ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。

【0064】

本発明の一実施形態のガラス基板は、厚さが２．０ｍｍ以下であることが好ましい。厚さが２．０ｍｍ以下であれば、ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせた積層基板を小型にすることができる。厚さは、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以下であることが特に好ましい。厚さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。厚さが０．１ｍｍ以上であれば、シリコン基板と貼り合わせる際のシリコン基板との接触や、ガラス基板の運搬時の周辺部材との接触による破損を抑制することができる。また、ガラス基板の自重たわみを抑えることができる。厚さは、０．２ｍｍ以上がより好ましく、０．３ｍｍ以上がさらに好ましい。

【0065】

本発明の一実施形態のガラス基板は、少なくとも一の主表面の面積が７０〜２５００ｃｍ^２であることが好ましい。ガラス基板の面積が７０ｃｍ^２以上であれば、多数のシリコン基板（例えば、シリコンチップ）を配置することができ、ガラス基板とシリコン基板とを積層させる工程において生産性が向上する。面積は８０ｃｍ^２以上であることがより好ましく、１７０ｃｍ^２以上であることがさらに好ましく、３００ｃｍ^２以上であることが特に好ましく、７００ｃｍ^２以上であることが最も好ましい。面積が２５００ｃｍ^２以下であればガラス基板の取り扱いが容易になり、シリコン基板と貼り合わせる際のシリコン基板との接触や、ガラス基板の運搬時の周辺部材との接触による破損を抑制することができる。面積は、２１００ｃｍ^２以下がより好ましく、１７００ｃｍ^２以下がさらに好ましく、８００ｃｍ^２以下が特に好ましく、７５０ｃｍ^２以下が最も好ましい。

【0066】

本発明の一実施形態のガラス基板は、密度が３．５０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。密度が３．５０ｇ／ｃｍ^３以下であれば、ガラス基板が軽量であり、ガラス基板の取り扱いが容易である。また、ガラス基板の自重によるたわみを低減する事ができる。密度は３．４０ｇ／ｃｍ^３以下がより好ましく、３．３０ｇ／ｃｍ^３以下がさらに好ましい。密度は、２．５０ｇ／ｃｍ^３以上が好ましい。密度が２．５０ｇ／ｃｍ^３以上であれば、ガラスのビッカース硬度が高くなり、ガラス表面に傷をつき難くすることができる。密度は２．６０ｇ／ｃｍ^３以上がより好ましく、２．７０ｇ／ｃｍ^３以上がさらに好ましく、２．８０ｇ／ｃｍ^３以上が特に好ましい。

【0067】

本発明の一実施形態のガラス基板は、主表面の形状が円形であることが好ましい。円形であれば、円形のシリコン基板との積層が容易である。ここで、円形とは真円に限らず、直径が同一の真円からの寸法差が５０μｍ以下である場合を含む。

【0068】

本発明の一実施形態のガラス基板は、主表面の形状が円形に限らず、矩形であってもよい。ガラス基板は、ガラス基板の端にノッチがあってもよいし、オリフラがあってもよい。円形の場合、外周の一部が直線であってもよい。

【0069】

本発明の一実施形態のガラス基板は、円形である場合において、直径は７ｃｍ以上であることが好ましい。直径が７ｃｍ以上であれば、ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせることにより形成される積層基板からは、多くの半導体素子を得ることができ、生産性が向上する。直径は１０ｃｍ以上がより好ましく、１５ｃｍ以上がさらに好ましく、２０ｃｍ以上が特に好ましく、２５ｃｍ以上が最も好ましい。直径は５０ｃｍ以下であることが好ましい。直径が５０ｃｍ以下であれば、ガラス基板の取り扱いが容易である。直径は４５ｃｍ以下がより好ましく、４０ｃｍ以下がさらに好ましく、３５ｃｍ以下が特に好ましい。

【0070】

本発明の一実施形態のガラス基板は、β−ＯＨが０．０５〜０．６５ｍｍ^−１であることが好ましい。β−ＯＨは本発明の一実施形態のガラス基板の中の水分含有量を示す指標であり、β−ＯＨを０．０５ｍｍ^−１以上にすることによって、泡の発生を抑制して製造することができ、ガラス基板の泡が少ない。β−ＯＨは、０．１ｍｍ^−１以上がより好ましく、０．１５ｍｍ^−１以上がさらに好ましく、０．１７ｍｍ^−１以上が特に好ましい。一方、β−ＯＨを０．６５ｍｍ^−１以下にすることによって、耐熱性を高めることができる。β−ＯＨは、０．５５ｍｍ^−１以下がより好ましく、０．５ｍｍ^−１以下がさらに好ましく、０．４５ｍｍ^−１以下が特に好ましい。ここで、β−ＯＨは、以下の式により求められた値である。

【0071】

β−ＯＨ（ｍｍ^−１）＝−ｌｏｇ_１０（Ｔ_３５００ｃｍ^−１／Ｔ_４０００ｃｍ^−１）／ｔ
上記式において、Ｔ_３５００ｃｍ^−１は、波数（ｗａｖｅ ｎｕｍｂｅｒ）３５００ｃｍ^−１の光の透過率（％）であり、Ｔ_４０００ｃｍ^−１は、波数４０００ｃｍ^−１の光の透過率（％）であり、ｔは、ガラス基板の厚さ（ｍｍ）である。

【0072】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラス基板の少なくとも一の主表面に遮光膜を有することが好ましい。ガラス基板の主表面に遮光膜が形成されることで、ガラス基板や積層基板の検査工程において、ガラス基板や積層基板の位置を検出しやすい。位置はガラス基板や積層基板に光を照射することによる反射光で特定される。ガラス基板は光を透過しやすいため、ガラス基板の主表面に遮光膜を形成することにより反射光が強くなり、位置を検出しやすくなる。遮光膜はＴｉを含むことが好ましい。

【0073】

本発明の一実施形態のガラス基板は、歪点が６２０℃以上であることが好ましい。歪点が６２０℃以上であれば、熱処理工程でガラス基板の寸法変化を少なく抑えることができる。歪点は６５０℃以上であることがより好ましく、６７０℃以上であることがさらに好ましく、６９０℃以上が特に好ましい。

【0074】

本発明の一実施形態のガラス基板は、ガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以上であることが好ましい。ガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以上であれば、熱処理工程でガラス基板の寸法変化を少なく抑えることができる。ガラス転移点（Ｔｇ）は７００℃以上であることがより好ましく、７２０℃以上であることがさらに好ましく、７３０℃以上であることが特に好ましい。

【0075】

本発明の一実施形態のガラス基板は、粘度が１０^２ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ_２）が、１６７０℃以下であることが好ましい。Ｔ_２が１６７０℃以下であれば、溶融性が良好である。Ｔ_２は、１６００℃以下がより好ましく、１５５０℃以下がさらに好ましく、１５００℃以下が特に好ましい。

【0076】

本発明の一実施形態のガラス基板は、粘度が１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ_４）が、１２７０℃以下であることが好ましい。Ｔ_４が１２７０℃以下であれば、溶融性が良好である。Ｔ_４は、１２３０℃以下がより好ましく、１２００℃以下がさらに好ましく、１１５０℃以下が特に好ましく、１１００℃以下が最も好ましい。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、粘度が１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ_４）は１０５０℃以上である。

【0077】

本発明の一実施形態のガラス基板は、粘度が１０^４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ_４）とガラス失透温度（Ｔ_Ｌ）との差（Ｔ_４−Ｔ_Ｌ）が−２０℃以上であることが好ましい。（Ｔ_４−Ｔ_Ｌ）が−２０℃以上であれば、安定して成形をすることができる。（Ｔ_４−Ｔ_Ｌ）は０℃以上がより好ましく、１０℃以上がさらに好ましく、２０℃以上が特に好ましく、３０℃以上が最も好ましい。

【0078】

次に、本発明の一実施形態の積層基板について説明する。

【0079】

本発明の一実施形態の積層基板は、上述したガラス基板と、シリコン基板とが積層されて形成されることを特徴とする。そのように形成された積層基板は、酸性溶液に対する化学的耐久性が高い。また、シリコン基板とガラス基板を貼り合わせる熱処理工程においてアルカリイオンがシリコン基板に拡散しにくく、積層基板に発生する残留歪が小さい。

【0080】

次に、本発明の一実施形態に係る積層体について説明する。

【0081】

本発明の一実施形態の積層体は、上記積層基板を構成するガラス基板に他のガラス基板を貼り合わせることにより形成されることを特徴とする。本発明の一実施形態の積層基板を、例えば、半導体バックグラインド用のサポートガラスとして用いる場合に、積層基板の厚さを薄くするために、ガラス基板とシリコン基板とを貼り合わせた後に、ガラス基板を研磨する。

【0082】

本発明の一実施形態の積層体は、積層基板を構成するガラス基板に他のガラス基板を貼り合わせることにより形成されているため、ガラス基板を研磨する代わりに他のガラス基板を剥離することによって、積層体の厚さを薄くすることができる。例えば、任意の厚さのガラス基板を有する積層基板に対して、該ガラス基板の半分の厚さのガラス基板２枚を有する積層体は、ガラス基板の１枚を剥離することによって、研磨せずとも積層基板の厚さよりも薄くすることができる。また、任意の厚さのガラス基板を有する積層基板のたわみ量は、該ガラス基板の半分の厚さのガラス基板を２枚積層した積層体のたわみ量よりも大きい。所望の厚さのガラス基板を所望の枚数積層することにより積層体を形成することで、積層体のたわみ量を小さくすることができる。

【0083】

次に、本発明の一実施形態のガラス基板の製造方法について説明する。

【0084】

本発明の一実施形態のガラス基板を製造する場合、溶解、清澄、成形、徐冷、および切断工程を経る。

【0085】

溶解工程では、所望のガラス組成となるように原料を調製し、原料を溶解炉に投入し、好ましくは１４５０〜１６５０℃程度に加熱して溶融ガラスを得る。

【0086】

原料には酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物が使用され、場合により塩化物などのハロゲン化物なども使用できる。溶解工程や清澄工程で溶融ガラスが白金と接触する工程がある場合、微小な白金粒子が溶融ガラス中に溶出し、得られるガラス板中に異物として混入してしまう場合があるが、硝酸塩原料の使用はこの白金異物の溶出を防止する効果があるため、使用することが好ましい。硝酸塩としては、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウムなどを使用できる。硝酸ストロンチウムを使用することがより好ましい。原料粒度も溶け残りが生じない程度の数百ミクロンの大きな粒径の原料から、原料搬送時の飛散が生じない、二次粒子として凝集しない程度の数ミクロン程度の小さな粒径の原料まで適宜使用できる。造粒体の使用も可能である。含水量、β−ＯＨ、Ｆｅの酸化還元度またはレドックス［Ｆｅ^２＋／（Ｆｅ^２＋＋Ｆｅ^３＋）］などの溶解条件も適宜調整できる。

【0087】

清澄工程では、本発明におけるガラス基板は、清澄剤としてＳＯ_３やＳｎＯ_２を用いることができる。また、減圧による脱泡法を適用してもよい。ＳＯ_３源としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素の硫酸塩であることが好ましく、アルカリ土類金属の硫酸塩であることがより好ましく、中でも、ＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏ、ＳｒＳＯ_４、およびＢａＳＯ_４が、泡を大きくする作用が著しく、特に好ましい。減圧による脱泡法における清澄剤としてはＣｌやＦなどのハロゲンを使用するのが好ましい。Ｃｌ源としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素の塩化物であることが好ましく、アルカリ土類金属の塩化物であることがより好ましく、中でも、ＳｒＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ、およびＢａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏが、泡を大きくする作用が著しく、かつ潮解性が小さいため、特に好ましい。Ｆ源としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれた少なくとも１種の元素のフッ化物であることが好ましく、アルカリ土類金属のフッ化物であることがより好ましく、中でも、ＣａＦ_２がガラス原料の溶解性を大きくする作用が著しく、より好ましい。

【0088】

成形工程では、溶融ガラスを溶融金属上に流して板状にしてガラスリボンを得るフロート法が適用される。

【0089】

徐冷工程では、ガラスリボンを徐冷する。

【0090】

切断工程では、徐冷後、ガラスリボンを所定の大きさに切断し、ガラス基板を得る。

【0091】

本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良等は本発明に含まれる。

【0092】

例えば、本発明の一実施形態のガラス基板を製造する場合、成形工程で、フュージョン法やプレス成形法などを適用して溶融ガラスを板状にしてもよい。

【0093】

また、本発明の一実施形態のガラス基板を製造する場合、白金坩堝を用いてもよい。白金坩堝を用いた場合、溶解工程は、得られるガラス基板の組成となるように原料を調製し、原料を入れた白金坩堝を電気炉に投入し、好ましくは１４５０〜１６５０℃程度に加熱して白金スターラーを挿入し１〜３時間撹拌し溶融ガラスを得る。

【0094】

また、切断して得られたガラス基板を、例えばガラス転移点Ｔｇよりも５０℃程度高い温度となるように加熱した後、室温状態まで徐冷してもよい。このようにすることで、ガラス基板の残留歪を取り除くことができる。

【0095】

また、本発明の一実施形態に係るガラス基板は、貫通孔を有するガラス基板（ガラスインターポーザ；ＧＩＰ）として用いてもよい。ＧＩＰを用いる貫通ガラスビア（ＴＧＶ）技術では、例えば、２００〜４００℃の温度でＧＩＰの一方の主表面にシリコン基板が貼り合わされ、ＧＩＰの他の一方の主表面にポリイミド樹脂に銅等により配線して構成される配線基板が貼り合わされ、シリコン基板と配線基板とはガラス基板の貫通孔を介して銅線等により接続される。

【0096】

本発明の一実施形態に係るガラス基板は、５０℃〜３５０℃での平均熱膨張係数αが５６〜９０（×１０^−７／℃）であるので、ＧＩＰとして用いた場合に、熱処理工程でガラス基板、シリコン基板、配線基板、および配線に発生する残留歪を小さくすることができる。

【実施例】

【0097】

以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。

【0098】

表１〜２に示すガラス組成となるように珪砂等の各種のガラス原料を調合し、該目標組成の原料１００％に対し、酸化物基準の質量百分率表示で、硫酸塩をＳＯ_３換算で０．１〜１％、Ｃｌを０．１〜１％添加し、白金坩堝を用いて１５５０〜１６５０℃の温度で３時間加熱し溶解した。溶解にあたっては、白金スターラーを挿入し１時間攪拌しガラスの均質化を行った。次いで溶融ガラスを流し出し、板状に成形後、板状のガラスをガラス転移点Ｔｇよりも５０℃程度高い温度の電気炉に入れ、冷却速度１℃／分で電気炉を降温させ、ガラスが室温になるまで冷却した。

【0099】

得られたガラスの平均熱膨張係数（単位：１０^−７／℃）、密度（単位：ｇ／ｃｍ^３）、ヤング率（単位：ＧＰａ）、歪点（単位：℃）、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、Ｔ_４（単位：℃）、Ｔ_２（単位：℃）、失透温度（単位：℃）、および耐薬品性を測定し、式（１）の値、およびＴ_４−Ｔ_Ｌを求め、表１〜２に示した。なお、表中のかっこ書きした値は、計算により求めたものである。また、表中の空欄は、当該物性について未測定であることを示す。ガラス中のアルカリ金属酸化物の含有量は、酸化物基準のモル百分率表示で０．１％以下であった。また、ガラス中のＦｅ_２Ｏ_３残存量は１０〜３００ｐｐｍ、ＳＯ_３残存量は１０〜３００ｐｐｍであった。以下に各物性の測定方法を示す。

【0100】

（平均熱膨張係数）
ＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５年）に規定されている方法に従い、示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて測定した。測定温度範囲は５０〜３５０℃で、単位を１０^−７／℃として表した。

【0101】

(密度）
泡を含まない約２０ｇのガラス塊をアルキメデス法によって測定した。

【0102】

（ヤング率）
厚さ０．５〜１０ｍｍのガラスについて、超音波パルス法により測定した。

【0103】

（歪点）
ＪＩＳ Ｒ３１０３−２（２００１年）に規定されている方法に従い測定した。
（ガラス転移点Ｔｇ）
ＪＩＳ Ｒ３１０３−３（２００１年）に規定されている方法に従い、ＴＭＡを用いて測定した。

【0104】

（Ｔ_４）
回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０^４ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ_４（℃）を測定した。

【0105】

（Ｔ_２）
回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０^２ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ_２（℃）を測定した。

【0106】

（失透温度）
失透温度は、白金製皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラス表面および内部に結晶が析出しない温度の最大値である。

【0107】

（耐薬品性：重量減少量、ヘーズ率、外観）
得られたガラスを４０ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍｍとなるようにダイヤモンド砥石、酸化セリウム砥石、および酸化セリウム砥粒を用いて鏡面加工した。ＨＣｌに対する耐久性を調べるために、鏡面加工したガラスを直交する２辺を支持するようフッ素樹脂製の治具の上に設置し、蓋付きのフッ素樹脂製容器に入れた温度９０℃、濃度０．１規定の３３０ｍｌのＨＣｌ溶液に２０時間浸漬させた。ガラスを取り出し、イオン交換水で表面を洗い流し、イオン交換水中で１０分間超音波洗浄を行い、治具の上で自然乾燥させた。その後、外観観察を行い、重量を測定し、浸漬前後での単位面積当たりの重量減少量（単位：ｍｇ／ｃｍ^２）を測定した。さらに、ＪＩＳ Ｋ７１３６（２０００年）に規定されている方法に従い、ヘーズメータ（スガ試験機社製タッチパネル式ヘーズコンピュータ、型番：ＨＺ−２）を用いて、浸漬後のガラスのヘーズ率（単位：％）を測定した。

【0108】

また、ＨＦに対する耐久性を調べるために、鏡面加工したガラスを直交する２辺を支持するようフッ素樹脂製の治具の上に設置し、蓋付きのフッ素樹脂製容器に入れた温度２５℃、濃度５％の１５０ｍｌのＨＦ溶液に２０分浸漬させた。ガラスを取り出し、イオン交換水で表面を洗い流し、イオン交換水中で１０分間超音波洗浄を行い、治具の上で自然乾燥させた。その後、外観観察を行い、浸漬前後での単位面積当たりの重量減少量（単位：ｍｇ／ｃｍ^２）、およびヘーズ率（単位：％）を測定した。

【0109】

さらに、ＮａＯＨに対する耐久性を調べるために、鏡面加工したガラスを直交する２辺を支持するようフッ素樹脂製の治具の上に設置し、蓋付きのフッ素樹脂製容器に入れた温度９０℃、濃度０．１規定の３３０ｍｌのＮａＯＨ溶液に２０時間浸漬させた。ガラスを取り出し、イオン交換水で表面を洗い流し、イオン交換水中で１０分間超音波洗浄を行い、治具の上で自然乾燥させた。その後、外観観察を行い、重量を測定し、浸漬前後での単位面積当たりの重量減少量（単位：ｍｇ／ｃｍ^２）、およびヘーズ率（単位：％）を測定した。

【0110】

外観観察は、それぞれ目視で行い、次の評価指標による定性評価を行った。また、写真撮影を行い、図３〜４に示した。
〔評価指標〕
◎：ガラス板全体が透明
○：ガラス板の透明である部分が全体の９０％以上
△：ガラス板の透明である部分が全体の９０％未満またはガラス板表面の一部が変質している
×：ガラス板全体が白濁している

【0111】

【表1】

【0112】

【表2】

【0113】

例１〜１８は実施例、例１９は比較例である。

【0114】

例１〜１８の本発明のガラス基板は、９０℃の濃度０．１規定のＨＣｌ溶液に２０時間浸漬後の単位面積当たりの重量減少量が０．３ｍｇ／ｃｍ^２以下、ヘーズ率が５０％以下であり、２５℃の濃度５％のＨＦ溶液に２０分浸漬後の単位面積当たりの重量減少量が１３ｍｇ／ｃｍ^２以下、ヘーズ率が５０％以下であった。ＨＦ溶液への浸漬後、およびＨＣｌ溶液への浸漬後のいずれの外観写真においてもガラス板全体が白濁しているものはなく、酸性溶液に対する化学的耐久性が高かった。

【0115】

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１５年１０月２日出願の日本特許出願（特願２０１５−１９６５４８）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【符号の説明】

【0116】

１０、４０ シリコン基板
２０、５０ 剥離層
３０、７０ 積層基板
６０ 樹脂
Ｇ１、Ｇ２ ガラス基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】