TW201601918A - 暫時接著用積層體、暫時接著用積層體的製造方法以及帶有元件晶圓的積層體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種暫時接著用積層體、暫時接著用積層體的製造方法以及帶有元件晶圓的積層體,所述暫時接著用積層體的與元件晶圓或支撐體的接著面的平坦性良好,可將元件晶圓與支撐體穩定地暫時接著,並且可容易地解除元件晶圓與支撐體的暫時接著。所述暫時接著用積層體具有:含有選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體、聚醯亞胺系彈性體、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯醚及聚醚碸中的至少一種的膜;以及位於膜的至少一個表面上的含有脫模劑的脫模層,其中所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。

Description

暫時接著用積層體、暫時接著用積層體的製造方法以及帶有元件晶圓的積層體
本發明是有關於一種暫時接著( temporary bonding) 用積層體、暫時接著用積層體的製造方法以及帶有元件晶圓( devicewafer) 的積層體。更詳細而言, 本發明是有關於一種於半導體裝置等的製造中可較佳地使用的暫時接著用積層體、暫時接著用積層體的製造方法以及帶有元件晶圓的積層體。
於積體電路( Integrated Circuit,IC)或大規模積體電路(Large Scale Integration,LSI)等半導體元件的製造製程( process)中,於元件晶圓上形成多個IC晶片,並藉由切割( dicing)而單片化。伴隨著電子設備的進一步的小型化及高性能化的需求( needs),對搭載於電子設備上的IC晶片亦要求進一步的小型化及高積體化,但元件晶圓的面方向上的積體電路的高積體化已接近極限。
作為自IC晶片內的積體電路向IC晶片的外部端子的電性連接方法,一直以來打線接合(wire bonding)法廣為人知,但為了實現IC晶片的小型化,近年來已知以下方法:於元件晶圓中設置貫通孔,將作為外部端子的金屬插塞(plug)以於貫通孔內貫穿的方式連接於積體電路(所謂形成矽貫通電極(Through Silicon Via,TSV)的方法)。然而,僅形成矽貫通電極的方法無法充分應對所述近年來的對IC晶片的進一步高積體化的需求。
鑒於以上情況,已知以下技術:使IC晶片內的積體電路多層化,藉此提高元件晶圓的每單位面積的積體度。然而,積體電路的多層化會使IC晶片的厚度增大,故必須實現構成IC晶片的構件的薄型化。關於此種構件的薄型化,例如已研究了元件晶圓的薄型化,此方法不僅有助於IC晶片的小型化,而且可使矽貫通電極的製造中的元件晶圓的貫通孔製造步驟省力,故被視為有前途。另外,於功率元件(power device)、影像感測器(image sensor)等半導體元件中,亦就提高所述積體度或提高元件結構的自由度的觀點而言,正在嘗試薄型化。
作為元件晶圓,具有約700 μm~900 μm的厚度者已廣為人知,近年來,以IC晶片的小型化等為目的,正在嘗試使元件晶圓的厚度變薄至200 μm以下。 然而,厚度200 μm以下的元件晶圓非常薄,以其作為基材的半導體元件製造用構件亦非常薄,故於對此種構件實施進一步的處理、或單移動此種構件的情形時,難以穩定且無損傷地支撐構件。
為了解決如上所述的問題,已知以下技術:藉由矽酮黏著劑將於表面上設有元件的薄型化前的元件晶圓與加工用支撐基板暫時接著,將元件晶圓的背面磨削而薄型化後,對元件晶圓進行穿孔而設置矽貫通電極,其後使加工用支撐基板自元件晶圓脫離(參照專利文獻1)。根據該技術,可同時達成耐受元件晶圓的背面磨削時的磨削阻力、異向性乾式蝕刻步驟等中的耐熱性、鍍敷蝕刻時的耐化學品性、最終與加工用支撐基板的順暢剝離及低披著體污染性。
另外,作為晶圓的支撐方法,亦已知以下技術:其為藉由支撐層系統來支撐晶圓的方法,並且其是以如下方式而構成:使藉由電漿堆積法所得的電漿聚合物(plasma polymer)層作為分離層而插入晶圓與支撐層系統之間,使支撐層系統與分離層之間的接著結合大於晶圓與分離層之間的接合結合,於使晶圓自支撐層系統脫離時,晶圓容易自分離層脫離(參照專利文獻2)。
另外,已知以下技術:使用聚醚碸及黏性賦予劑進行暫時接著,藉由加熱而解除暫時接著(參照專利文獻3)。 另外,亦已知以下技術:藉由包含羧酸類與胺類的混合物進行暫時接著,藉由加熱而解除暫時接著(參照專利文獻4)。 另外,已知以下技術:於對包含纖維素聚合物類等的接合層進行加溫的狀態下,將元件晶圓與支撐基板壓接,由此進行接著,藉由加溫並於橫向上滑動(slide)而使元件晶圓自支撐基板脫離(參照專利文獻5)。
另外,已知以下黏著膜:所述黏著膜包含間規(syndiotactic)1,2-聚丁二烯及光聚合起始劑,且接著力視放射線的照射而變化(參照專利文獻6)。 進而,已知以下技術:藉由包含聚碳酸酯類的接著劑將支撐基板與元件晶圓暫時接著,對元件晶圓進行處理後,照射照射線,繼而進行加熱,藉此使經處理的元件晶圓自支撐基板上脫離(參照專利文獻7)。
另外,已知以下技術:藉由軟化點不同的兩層將支撐基板與元件晶圓暫時接著,對元件晶圓進行處理後,加溫並於橫向上滑動,由此使支撐基板與元件晶圓脫離(參照專利文獻8)。
另外,於專利文獻9中揭示:經由含有環烯烴聚合物及以下化合物的暫時固定材料將支撐體與基材暫時固定,所述化合物具有矽酮結構、氟化烷基結構、氟化烯基結構及碳數8以上的烷基結構的至少一種結構以及聚氧伸烷基結構、含磷酸基的結構及含磺基的結構的至少一種結構。
另外,於專利文獻10中揭示:使用含有彈性體及蠟的接著劑組成物將元件晶圓與支撐體接著,其中所述彈性體含有苯乙烯單元作為主鏈的構成單元。
另外,於專利文獻11中揭示:於元件晶圓的元件面上塗佈形成接著層,於支撐體的表面上塗佈形成含有氟化矽烷化合物的脫模層,使元件晶圓上的接著層與支撐體上的脫模層接著,將元件晶圓與支撐體接著。
另外,於專利文獻12中揭示:使用在含有特定的聚醯亞胺樹脂而成的暫時固定用膜的兩面或單面上具有低接著力層的暫時固定用膜片,將元件晶圓與支撐體接著。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-119427號公報 [專利文獻2]日本專利特表2009-528688號公報 [專利文獻3]日本專利特開2011-225814號公報 [專利文獻4]日本專利特開2011-052142號公報 [專利文獻5]日本專利特表2010-506406號公報 [專利文獻6]日本專利特開2007-045939號公報 [專利文獻7]美國專利公開2011/0318938號說明書 [專利文獻8]美國專利公報2012/0034437號說明書 [專利文獻9]日本專利特開2013-241568號公報 [專利文獻10]日本專利特開2014-34632號公報 [專利文獻11]國際公開WO2013/119976號手冊 [專利文獻12]日本專利特開2014-29999號公報
[發明所欲解決之課題]
再者,於經由包含專利文獻1等中已知的黏著劑的層將設有元件的元件晶圓的表面(即,元件晶圓的元件面)與支撐基板(載體基板)暫時接著的情形時,為了穩定地支撐元件晶圓,對接著層要求一定強度的黏著度。 因此,於經由黏著劑層將元件晶圓的元件面的整個面與支撐體暫時接著的情形時,欲使元件晶圓與支撐體的暫時接著充分,穩定且無損傷地支撐元件晶圓,但另一方面,容易產生以下不良狀況:元件晶圓與支撐體的暫時接著過強,因此於使元件晶圓自支撐體脫離時,元件破損或元件自元件晶圓脫離等。
另外,如專利文獻2般為了抑制晶圓與支撐層系統的接著變得過強而於晶圓與支撐層系統之間藉由電漿堆積法來形成作為分離層的電漿聚合物層的方法有以下問題:(1)通常用以實施電漿堆積法的設備成本大;(2)對於利用電漿堆積法的層形成而言,電漿裝置內的真空化或單體的堆積需要時間;以及(3)即便設置包含電漿聚合物層的分離層,控制為如下接著結合亦不容易:於對供加工的晶圓進行支撐的情形時,使晶圓與分離層的接著結合充分,並且另一方面,於解除晶圓的支撐的情形時,晶圓容易自分離層脫離等。
另外,如專利文獻3、專利文獻4、專利文獻5所記載般藉由加熱而解除暫時接著的方法中,容易產生於使元件晶圓自支撐體脫離時元件破損的不良狀況。
另外,如專利文獻6、專利文獻7般照射照射線而解除暫時接著的方法中,必須使用透射照射線的支撐體。
另外,於如專利文獻8般元件晶圓側的接合層的軟化點較基板側的接合層的軟化點大20℃以上的情形時,產生以下問題:於剝離後基板側的接合層轉印至元件晶圓側的接合層上,元件晶圓的清洗性降低。
另外,於使用專利文獻9的接著劑作為暫時固定材料的情形時,剝離性不充分,故有容易產生於剝離元件晶圓時元件破損的不良狀況的問題。
另外,專利文獻10中,將接著劑組成物塗佈於元件晶圓或支撐體上而形成接著層。於塗佈形成接著層的情形時,容易產生厚度不均。若接著層產生厚度不均,則有對元件晶圓或支撐體的接著性差的傾向。另外,專利文獻10所記載的方法中,支撐體自元件晶圓的剝離性不充分。
另外,專利文獻11有以下問題:於元件晶圓或支撐體上分別塗佈形成接著層或脫模層,故接著層或脫模層容易產生厚度不均,有接著性差的傾向,或產生厚度不均結果無法均勻處理元件晶圓的背面。
另外,專利文獻12中揭示的方法亦有以下問題:對元件表面形狀的追隨性不充分,接著性不充分,產生空隙。若將元件背面磨削而薄化,則亦有無法薄化成均勻厚度的問題。
本發明是鑒於所述背景而成,其目的在於提供一種暫時接著用積層體、暫時接著用積層體的製造方法以及帶有元件晶圓的積層體,所述暫時接著用積層體的與元件晶圓或支撐體的接著面的平坦性良好,可將元件晶圓與支撐體穩定地暫時接著,並且可容易地解除元件晶圓與支撐體的暫時接著。 [解決課題之手段]
本發明者等人為了解決所述課題而進行了潛心研究,結果發現,於使用後述暫時接著用積層體時,平坦性良好,可藉由高的接著力將元件晶圓與支撐體暫時接著,並且可容易地解除元件晶圓與支撐體的暫時接著,從而完成了本發明,其中所述暫時接著用積層體於特定的膜的單面或兩面上具有含有脫模劑的脫模層,所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。本發明提供以下內容。 <1> 一種暫時接著用積層體,其是用於將元件晶圓的元件面與支撐體以能夠剝離的方式暫時接著,並且具有:含有選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體、聚醯亞胺系彈性體、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯醚及聚醚碸中的至少一種的膜;以及位於膜的至少一個表面上的含有脫模劑的脫模層,其中所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。 <2> 如<1>所記載的暫時接著用積層體,其中膜含有選自聚苯乙烯系彈性體及聚醚碸中的至少一種。 <3> 如<1>所記載的暫時接著用積層體,其中膜含有聚苯乙烯系彈性體。 <4> 如<1>至<3>中任一項所記載的暫時接著用積層體,其中聚苯乙烯系彈性體為氫化產物(hydrogenated product)。 <5> 如<1>至<4>中任一項所記載的暫時接著用積層體,其中聚苯乙烯系彈性體的自25℃起以20℃/min(20℃/分)升溫的5%熱質量減少(mass reduction)溫度為250℃以上。 <6> 如<1>至<5>中任一項所記載的暫時接著用積層體,其中脫模劑為矽烷偶合劑。 <7> 如<1>至<6>中任一項所記載的暫時接著用積層體,其中於膜的兩個表面上具有脫模層。 <8> 如<1>至<6>中任一項所記載的暫時接著用積層體,其中僅於膜的單個表面上具有脫模層。 <9> 一種暫時接著用積層體的製造方法,包括以下步驟:於含有選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體、聚醯亞胺系彈性體、聚醚醚酮、聚苯醚及聚醚碸中的至少一種的膜的表面上,形成含有脫模劑的脫模層,其中所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。 <10> 一種帶有元件晶圓的積層體,於元件晶圓與支撐體之間具有如<1>至<8>中任一項所記載的暫時接著用積層體,且暫時接著用積層體的一個表面與元件晶圓的元件面接觸,另一表面與支撐體的表面接觸。 <11> 如<10>所記載的帶有元件晶圓的積層體,其中暫時接著用積層體於膜的兩個表面上具有脫模層。 <12> 如<10>所記載的帶有元件晶圓的積層體,其中暫時接著用積層體僅於膜的單個表面上具有脫模層,且脫模層與元件晶圓的表面接觸。 <13> 如<10>所記載的帶有元件晶圓的積層體,其中暫時接著用積層體僅於膜的單個表面上具有脫模層,且脫模層與支撐體接觸。 [發明的效果]
根據本發明,可提供一種暫時接著用積層體、暫時接著用積層體的製造方法以及帶有元件晶圓的積層體,所述暫時接著用積層體的與元件晶圓或支撐體的接著面的平坦性良好,可將元件晶圓與支撐體穩定地暫時接著,並且可容易地解除元件晶圓與支撐體的暫時接著。
以下,對本發明的實施形態加以詳細說明。於本說明書中的基團( 原子團) 的表述中, 未記載經取代及未經取代的表述不僅包含不具有取代基的基團,亦包含具有取代基的基團。例如所謂「烷基」,不僅包含不具有取代基的烷基( 未經取代的烷基),而且亦包含具有取代基的烷基( 經取代的烷基)。本說明書中的「光化射線」或「放射線」例如是指包含可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X 射線等。 本說明書中,所謂「光」是指光化射線或放射線。本說明書中,所謂「曝光」只要無特別說明,則不僅是指利用水銀燈、紫外線、準分子雷射所代表的遠紫外線、X 射線、極紫外線(Extreme Ultraviolet,EUV) 光等的曝光,亦是指利用電子束及離子束( ion beam)等粒子束的描畫。本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,「(甲基)丙烯酸基」表示丙烯酸基及甲基丙烯酸基,「(甲基)丙烯醯基」表示「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」。本說明書中,重量平均分子量及數量平均分子量是定義為由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定所得的聚苯乙烯換算值。本說明書中,重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn) 例如可藉由以下方式求出: 使用HLC-8220(東曹(Tosoh)( 股) 製造),使用TSKgel Super AWM-H( 東曹(股)製造,6.0 mm ID× 15.0 cm) 作為管柱, 且使用10 mmol/L的溴化鋰N-甲基吡咯啶酮(N-methylpyrrolidinone,NMP)溶液作為溶離液。再者,於以下所說明的實施形態中, 關於已於參照圖式中說明的構件等, 藉由在圖中標註相同符號或相應符號而將說明簡化或省略。
<暫時接著用積層體> 本發明的暫時接著用積層體是用於將元件晶圓的元件面與支撐體以能夠剝離的方式暫時接著,且具有:含有選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體、聚醯亞胺系彈性體、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯醚及聚醚碸中的至少一種的膜(以下亦稱為接著膜);以及位於膜的至少一個表面上的含有脫模劑的脫模層,其中所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。
本發明的暫時接著用積層體使用膜,故與元件晶圓或支撐體的接著面的平坦性良好。即,若使用藉由塗佈而形成的塗佈膜等作為接著層,則因接著層中含有溶劑,故由乾燥收縮等導致膜厚難以變均勻,接著性差,但藉由使用以膜的形式成型者作為接著層,可減少接著層中的溶劑的含量,可抑制接著層的厚度的不均勻性,結果可提高接著性。進而,接著膜含有上文所述的材料,故可亦追隨於元件晶圓或支撐體的微細凹凸而藉由適當的固著效果(anchor effect)來達成更優異的接著性。而且,於接著膜的表層上具有含有脫模劑的脫模層,所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種,故可達成優異的剝離性。因此,本發明的暫時接著用積層體的平坦性、接著性、剝離性優異。 再者,於本說明書中,所謂「將元件晶圓的元件面與支撐體以能夠剝離的方式暫時接著」,是指自將元件晶圓與支撐體暫時接著而一體化的狀態(帶有元件晶圓的積層體)解除元件晶圓與支撐體的暫時接著狀態,將兩者分離。暫時接著狀態的解除較佳為利用機械剝離的解除。 本說明書中,所謂「膜」是指平坦的膜狀或板狀物。所謂「平坦」,例如是指於後述沿著膜的一方向的剖面中,最大膜厚與最小膜厚之差較佳為膜的平均膜厚的20%以下,更佳為5%以下。再者,塗佈膜容易產生厚度不均,進而塗佈膜含有溶劑,故由乾燥收縮等導致膜厚難以變均勻。 膜的溶劑含有率例如較佳為20質量%以下,更佳為5質量%以下,尤佳為不含溶劑。膜的溶劑含量可藉由氣相層析法(gas chromatography)而測定。 膜例如可利用後述熔融製膜法、溶液製膜法等方法而製造。 以下,對本發明的暫時接著用積層體加以具體說明。
<<接著膜>> 本發明的暫時接著用積層體中,接著膜的平均厚度並無特別限定,例如較佳為0.1 μm~500 μm,更佳為0.1 μm~200 μm,進而佳為10 μm~200 μm,尤佳為50 μm~200 μm。若接著膜的平均厚度為所述範圍,則平坦性良好。再者,塗佈膜的情況下,有隨著厚度變大(例如10 μm以上)而平坦性降低的傾向,但若為膜,則即便厚度大亦平坦性優異。 本發明中,接著膜的平均厚度是定義為藉由橢圓偏光儀(ellipsometry)在沿著接著膜的一方向的剖面中自一個端面向另一端面以等間隔對5處的厚度進行測定所得的值的平均值。 再者,於本發明中,所謂「沿著接著膜的一方向的剖面」,於接著膜為矩形狀的情形時,是指與長邊方向正交的剖面。另外,於接著膜為正方形狀的情形時,是指與任一邊正交的剖面。另外,於接著膜為圓形或橢圓形的情形時,是指通過重心的剖面。 本發明的接著膜較佳為於沿著接著膜的一方向的剖面中,最大膜厚與最小膜厚之差為平均膜厚的20%以下,更佳為5%以下。 本發明的暫時接著用積層體中,接著膜可為熱塑性膜,亦可為熱硬化性膜。較佳為熱塑性膜。藉由為熱塑性膜,可獲得優異的接著性。另外,即便於元件晶圓的表面上具有凹凸,對凹凸形狀的追隨性亦良好。 再者,於本發明中,熱塑性膜例如玻璃轉移溫度為-50℃~300℃,且150℃~300℃下的儲存彈性模量較佳為101 Pa~109 Pa,更佳為102 Pa~108 Pa,最佳為103 Pa~107 Pa。儲存彈性模量為於一定升溫條件下使用黏彈性測定裝置測定的值。動態黏彈性裝置例如可使用羅傑兒(Rheogel)-E4000(UBM公司製造)。
<<<聚合物成分>>> 於本發明的暫時接著用積層體中,接著膜含有選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體、聚醯亞胺系彈性體、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯醚及聚醚碸中的一種以上的聚合物成分。聚合物成分較佳為選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體及聚醯亞胺系彈性體中的一種以上的彈性體,尤佳為聚苯乙烯系彈性體。另外,彈性體較佳為氫化產物。尤其較佳為聚苯乙烯系彈性體的氫化產物。 含有所述聚合物成分的接著膜可亦追隨於支撐體或元件晶圓的微細凹凸而藉由適當的固著效果來形成接著性優異的接著層。另外,於將支撐體自元件晶圓剝離時,可於不對元件晶圓等施加應力的情況下將支撐體自元件晶圓上剝離,可防止元件等的破損或剝落。尤其於使用彈性體、進而聚苯乙烯系彈性體的情形時,所述效果顯著。 另外,若彈性體為氫化產物,則熱穩定性或保存穩定性提高。進而,剝離性及剝離後的暫時接著用積層體的清洗去除性提高。於使用聚苯乙烯系彈性體的氫化產物的情形時,所述效果顯著。 再者,本說明書中,所謂彈性體,表示顯示出彈性變形的高分子化合物。即,定義為具有如下性質的高分子化合物:於施加外力時,根據該外力而瞬間變形,且於解除外力時,短時間內恢復原本的形狀。 本發明的彈性體較佳為具有如下性質:於將原本的大小設為100%時,可於室溫(20℃)下藉由小的外力而變形至200%,且於解除外力時,於短時間內回到130%以下。
所述聚合物成分的玻璃轉移溫度(以下亦稱為Tg)較佳為-50℃~300℃,更佳為0℃~200℃。若Tg為所述範圍,則接著時對元件晶圓表面的追隨性良好,可製成無孔隙的良好接著力的暫時接著用積層體。再者,於聚合物成分具有兩種以上的Tg的情形時,所述Tg的值是指較低的玻璃轉移溫度。 所述聚合物成分的熔點較佳為-50℃~300℃,更佳為0℃~200℃。若熔點為所述範圍,則接著時對元件晶圓表面的追隨性良好,可製成並無孔隙的良好接著力的暫時接著用積層體。再者,於聚合物成分具有兩種以上的熔點的情形時,所述熔點的值是指較低的熔點。 所述聚合物成分的重量平均分子量較佳為2000~200,000,更佳為10000~200,000,最佳為50,000~100,000。藉由在該範圍內,即便於將支撐體自元件晶圓剝離後將殘存於元件晶圓及/或支撐體上的暫時接著用積層體去除時,亦於溶劑中的溶解性優異,故有不在元件晶圓或支撐體上殘留殘渣等優點。
所述聚合物成分自25℃起以20℃/min升溫的5%熱質量減少溫度較佳為250℃以上,更佳為300℃以上,進而佳為350℃以上,最佳為400℃以上。另外,上限值並無特別限定,例如較佳為1000℃以下,更佳為800℃以下。根據該態樣,容易形成耐熱性優異的暫時接著用積層體。尤其容易形成可於250℃以上的環境下使用的暫時接著用積層體。再者,所謂質量減少溫度,是指藉由熱重量分析儀(Thermogravimetric Analyzer,TGA)於氮氣流下於所述升溫條件下測定的值。
<<<<聚苯乙烯系彈性體>>>> 聚苯乙烯系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可列舉:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SBBS)及該些共聚物的氫化產物、苯乙烯-乙烯-丁烯苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物等。
聚苯乙烯系彈性體中的來源於苯乙烯的重複單元的含量較佳為10質量%~90質量%。就易剝離性的觀點而言,下限值較佳為25質量%以上,更佳為51質量%以上。
聚苯乙烯系彈性體較佳為苯乙烯與其他樹脂的嵌段共聚物,更佳為單末端或兩末端為苯乙烯的嵌段聚合物,尤佳為兩末端為苯乙烯的嵌段聚合物。若將聚苯乙烯系彈性體的兩端設定為苯乙烯的嵌段聚合物(來源於苯乙烯的重複單元),則有熱穩定性進一步提高的傾向。其原因在於:來源於耐熱性高的苯乙烯的重複單元存在於末端。尤其藉由來源於苯乙烯的重複單元的嵌段部位為反應性的聚苯乙烯系硬嵌段,有耐熱性、耐化學品性更優異的傾向,因而較佳。另外,可認為若將該些彈性體設為嵌段共聚物,則於200℃以上將進行硬嵌段(hard block)與軟嵌段(soft block)的相分離。可認為該相分離的形狀有助於抑制元件晶圓的基板表面產生凹凸。此外,此種樹脂就於溶劑中的溶解性及對抗蝕劑溶劑的耐性的觀點而言亦更佳。 另外,若聚苯乙烯系彈性體為氫化產物,則對熱的穩定性提高,不易引起分解或聚合等變質。進而,就於溶劑中的溶解性及對抗蝕劑溶劑的耐性的觀點而言亦更佳。 再者,本說明書中所謂「來源於苯乙烯的重複單元」,是指將苯乙烯或苯乙烯衍生物聚合時聚合物所含的來源於苯乙烯的構成單元,亦可具有取代基。苯乙烯衍生物例如可列舉:α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-環己基苯乙烯等。取代基例如可列舉:碳數1~5的烷基、碳數1~5的烷氧基、碳數1~5的烷氧基烷基、乙醯氧基、羧基等。
彈性體自25℃起以20℃/min升溫的5%熱質量減少溫度較佳為250℃以上,更佳為300℃以上,進而佳為350℃以上,最佳為400℃以上。另外,上限值並無特別限定,例如較佳為1000℃以下,更佳為800℃以下。根據該態樣,容易形成耐熱性優異的暫時接著用積層體。
聚苯乙烯系彈性體的市售品例如可列舉:塔釜普蘭(Tufprene)A、塔釜普蘭(Tufprene)125、塔釜普蘭(Tufprene)126S、索爾普蘭(Solprene)T、阿薩普蘭(Asaprene)T-411、阿薩普蘭(Asaprene)T-432、阿薩普蘭(Asaprene)T-437、阿薩普蘭(Asaprene)T-438、阿薩普蘭(Asaprene)T-439、塔釜泰克(Tuftec)H1272、塔釜泰克(Tuftec)P1500、塔釜泰克(Tuftec)H1052、塔釜泰克(Tuftec)H1062、塔釜泰克(Tuftec)M1943、塔釜泰克(Tuftec)M1911、塔釜泰克(Tuftec)H1041、塔釜泰克(Tuftec)MP10、塔釜泰克(Tuftec)M1913、塔釜泰克(Tuftec)H1051、塔釜泰克(Tuftec)H1053、塔釜泰克(Tuftec)P2000、塔釜泰克(Tuftec)H1043(以上為旭化成(股)製造),彈性體AR-850C、彈性體AR815C、彈性體AR-840C、彈性體AR-830C、彈性體AR860C、彈性體AR-875C、彈性體AR-885C、彈性體AR-SC-15、彈性體AR-SC-0、彈性體AR-SC-5、彈性體AR-710、彈性體AR-SC-65、彈性體AR-SC-30、彈性體AR-SC-75、彈性體AR-SC-45、彈性體AR-720、彈性體AR-741、彈性體AR-731、彈性體AR-750、彈性體AR-760、彈性體AR-770、彈性體AR-781、彈性體AR-791、彈性體AR-FL-75N、彈性體AR-FL-85N、彈性體AR-FL-60N、彈性體AR-1050、彈性體AR-1060、彈性體AR-1040(亞龍化成(Aron Kasei)製造),科騰(Kraton)D1111、科騰(Kraton)D1113、科騰(Kraton)D1114、科騰(Kraton)D1117、科騰(Kraton)D1119、科騰(Kraton)D1124、科騰(Kraton)D1126、科騰(Kraton)D1161、科騰(Kraton)D1162、科騰(Kraton)D1163、科騰(Kraton)D1164、科騰(Kraton)D1165、科騰(Kraton)D1183、科騰(Kraton)D1193、科騰(Kraton)DX406、科騰(Kraton)D4141、科騰(Kraton)D4150、科騰(Kraton)D4153、科騰(Kraton)D4158、科騰(Kraton)D4270、科騰(Kraton)D 4271、科騰(Kraton)D 4433、科騰(Kraton)D 1170、科騰(Kraton)D 1171、科騰(Kraton)D 1173、卡里弗萊克斯(Cariflex)IR0307、卡里弗萊克斯(Cariflex)IR 0310、卡里弗萊克斯(Cariflex)IR 0401、科騰(Kraton)D0242、科騰(Kraton)D1101、科騰(Kraton)D1102、科騰(Kraton)D1116、科騰(Kraton)D1118、科騰(Kraton)D1133、科騰(Kraton)D1152、科騰(Kraton)D1153、科騰(Kraton)D1155、科騰(Kraton)D1184、科騰(Kraton)D1186、科騰(Kraton)D1189、科騰(Kraton)D1191、科騰(Kraton)D1192、科騰(Kraton)DX405、科騰(Kraton)DX408、科騰(Kraton)DX410、科騰(Kraton)DX414、科騰(Kraton)DX415、科騰(Kraton)A1535、科騰(Kraton)A1536、科騰(Kraton)FG1901、科騰(Kraton)FG1924、科騰(Kraton)G1640、科騰(Kraton)G1641、科騰(Kraton)G1642、科騰(Kraton)G1643、科騰(Kraton)G1645、科騰(Kraton)G1633、科騰(Kraton)G1650、科騰(Kraton)G1651、科騰(Kraton)G1652、科騰(Kraton)G1654、科騰(Kraton)G1657、科騰(Kraton)G1660、科騰(Kraton)G1726、科騰(Kraton)G1701、科騰(Kraton)G1702、科騰(Kraton)G1730、科騰(Kraton)G1750、科騰(Kraton)G1765、科騰(Kraton)G4609、科騰(Kraton)G4610(科騰(Kraton)製造),TR2000、TR2001、TR2003、TR2250、TR2500、TR2601、TR2630、TR2787、TR2827、TR1086、TR1600、SIS5002、SIS5200、SIS5250、SIS5405、SIS5505、代那隆(Dynaron)6100P、代那隆(Dynaron)4600P、代那隆(Dynaron)6200P、代那隆(Dynaron)4630P、代那隆(Dynaron)8601P、代那隆(Dynaron)8630P、代那隆(Dynaron)8600P、代那隆(Dynaron)8903P、代那隆(Dynaron)6201B、代那隆(Dynaron)1321P、代那隆(Dynaron)1320P、代那隆(Dynaron)2324P、代那隆(Dynaron)9901P(捷時雅(JSR)(股)製造),電化STR(Denka STR)系列(電氣化學工業(股)製造),可因塔克(Quintac)3520、可因塔克(Quintac)3433N、可因塔克(Quintac)3421、可因塔克(Quintac)3620、可因塔克(Quintac)3450、可因塔克(Quintac)3460(日本瑞翁(Zeon)製造),TPE-SB系列(住友化學(股)製造),拉巴隆(Rabalon)系列(三菱化學(股)製造),賽普頓(Septon)1001、賽普頓(Septon)8004、賽普頓(Septon)4033、賽普頓(Septon)2104、賽普頓(Septon)8007、賽普頓(Septon)2007、賽普頓(Septon)2004、賽普頓(Septon)2063、賽普頓(Septon)HG252、賽普頓(Septon)8076、賽普頓(Septon)2002、賽普頓(Septon)1020、賽普頓(Septon)8104、賽普頓(Septon)2005、賽普頓(Septon)2006、賽普頓(Septon)4055、賽普頓(Septon)4044、賽普頓(Septon)4077、賽普頓(Septon)4099、賽普頓(Septon)8006、賽普頓(Septon)V9461、海布拉(Hybrar)7311、海布拉(Hybrar)7125、海布拉(Hybrar)5127、海布拉(Hybrar)5125(以上為可樂麗(Kuraray)製造),蘇米弗萊克斯(Sumiflex)(住友電木(Sumitomo Bakelite)(股)製造),萊奧斯托馬(Leostomer)、愛克提馬(Actimer)(以上為理研乙烯基工業製造)等。
<<<<聚酯系彈性體>>>> 聚酯系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可列舉使二羧酸或其衍生物與二醇化合物或其衍生物進行縮聚所得的聚酯系彈性體。 二羧酸例如可列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸等芳香族二羧酸及該些二羧酸的芳香核的氫原子經甲基、乙基、苯基等取代而成的芳香族二羧酸,己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等碳數2~20的脂肪族二羧酸,及環己烷二羧酸等脂環式二羧酸等。該些二羧酸可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。 二醇化合物例如可列舉:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、1,4-環己二醇等脂肪族二醇,脂環式二醇,下述結構式所表示的二元酚等。
[化1]
所述式中,YDO 表示碳原子數1~10的伸烷基、碳原子數4~8的伸環烷基、-O-、-S-及-SO2 -的任一個,或表示苯環彼此的直接鍵結(單鍵)。RDO1 及RDO2 分別獨立地表示鹵素原子或碳原子數1~12的烷基。pdo1 及pdo2 分別獨立地表示0~4的整數,ndo1 表示0或1。
聚酯系彈性體的具體例可列舉:雙酚A、雙-(4-羥基苯基)甲烷、雙-(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、間苯二酚等。該些聚酯系彈性體可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。 另外,亦可使用以芳香族聚酯(例如聚對苯二甲酸丁二酯)部分作為硬段(hard segment)成分、以脂肪族聚酯(例如聚四亞甲基二醇)部分作為軟段(soft segment)成分的多嵌段共聚物作為聚酯系彈性體。多嵌段共聚物中,可根據硬段與軟段的種類、比率及分子量的差異而列舉各種級別(grade)。具體例可列舉:海特萊(Hytrel)(東麗杜邦(Toray Dupont)(股)製造),佩爾普蘭(Pelprene)(東洋紡績(股)製造),普利馬羅(Primalloy)(三菱化學製造),奴貝蘭(Nouvelan)(帝人化成製造),艾斯佩爾(Espel)1612、艾斯佩爾(Espel)1620(日立化成工業(股)製造),普利馬羅(Primalloy)CP300(三菱化學公司製造)等。
<<<<聚烯烴系彈性體>>>> 聚烯烴系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可列舉:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-戊烯等碳數2~20的α-烯烴的共聚物等。例如可列舉乙烯-丙烯共聚物(EPR)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)等。另外可列舉:二環戊二烯、1,4-己二烯、環辛二烯、亞甲基降冰片烯、亞乙基降冰片烯、丁二烯、異戊二烯等碳數2~20的非共軛二烯與α-烯烴共聚物等。另外可列舉:於丁二烯-丙烯腈共聚物上共聚合甲基丙烯酸而成的羧基改質腈橡膠。具體可列舉:乙烯·α-烯烴共聚物橡膠、乙烯·α-烯烴-非共軛二烯共聚物橡膠、丙烯·α-烯烴共聚物橡膠、丁烯·α-烯烴共聚物橡膠等。 市售品可列舉:米拉斯托馬(Milastomer)(三井化學(股)製造)、賽墨蘭(Thermorun)(三菱化學製造)、愛克賽特(EXACT)(艾克森(Exxon)化學製造)、英佳吉(ENGAGE)(陶氏化學(The Dow Chemical)製造)、艾斯伯萊克斯(Espolex)(住友化學製造)、沙林(Sarlink)(東洋紡製造)、紐康(Newcon)(日本聚丙烯(Polypro)製造)、愛克賽林(EXCELINK)(捷時雅(JSR)製造)等。
<<<<聚胺基甲酸酯系彈性體>>>> 聚胺基甲酸酯系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可列舉:含有包含低分子的二醇及二異氰酸酯的硬段、與包含高分子(長鏈)二醇及二異氰酸酯的軟段的結構單元的彈性體等。 高分子(長鏈)二醇可列舉:聚丙二醇、聚四亞甲基氧化物、聚(1,4-伸丁基己二酸酯)、聚(伸乙基·1,4-伸丁基己二酸酯)、聚己內酯、聚(1,6-伸己基碳酸酯)、聚(1,6-伸己基·伸新戊基己二酸酯)等。高分子(長鏈)二醇的數量平均分子量較佳為500~10,000。 低分子的二醇可使用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、雙酚A等短鏈二醇。短鏈二醇的數量平均分子量較佳為48~500。 聚胺基甲酸酯系彈性體的市售品可列舉:潘德克斯(PANDEX)T-2185、潘德克斯(PANDEX)T-2983N(迪愛生(DIC)(股)製造)、美拉龍(Miractran)(日本美拉龍(Miractran)製造),愛拉絲托蘭(Elastollan)(巴斯夫(BASF)製造)、賴薩明(Resamine)(大日精化工業製造)、佩萊散(Pellethane)(陶氏化學(The Dow Chemical)製造)、愛昂來巴(IronRubber)(諾克(NOK)公司製造)、莫比龍(Mobilon)(日清紡化學(Nisshinbo Chemical)製造)等。
<<<<聚醯胺系彈性體>>>> 聚醯胺系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可列舉:將聚醯胺-6、聚醯胺-11、聚醯胺-12等聚醯胺用於硬段且將聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚四亞甲基二醇等聚醚及/或聚酯用於軟段的彈性體等。該彈性體大致分為聚醚嵌段醯胺型、聚醚酯嵌段醯胺型這兩種。 市售品可列舉:優貝(UBE)聚醯胺彈性體、優貝斯達(UBESTA)XPA(宇部興產(股)製造),帶阿米德(Daiamide)(大賽璐-赫斯(Daicel-Huls)(股)製造),佩巴克斯(PEBAX)(東麗(Toray)(股)製造),葛麗倫(Grilon)ELY(日本艾曼斯(EMS-Group Japan)(股)製造),諾瓦米德(Novamid)(三菱化學(股)製造),葛麗拉克斯(Grilax)(迪愛生(DIC)(股)製造),聚醚酯醯胺PA-200、聚醚酯醯胺PA-201、聚醚酯醯胺TPAE-12、聚醚酯醯胺TPAE-32、聚酯醯胺TPAE-617、聚酯醯胺TPAE-617C(T&K托卡(T&K TOKA)(股)製造)等。
<<<<聚醯亞胺系彈性體>>>> 聚醯亞胺系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可較佳地使用:包含芳香族聚醯亞胺等工程塑膠(engineering plastic)、及作為軟段的分子量為幾百~千的聚醚或聚酯或聚烯烴等橡膠成分,且硬段與軟段交替縮聚而成的嵌段聚合物。市售品的具體例例如可列舉優貝斯達(UBESTA)XPA9040F1(宇部興產(股)製造)等。
<<<<聚丙烯酸系彈性體>>>> 聚丙烯酸系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可列舉:以丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯等丙烯酸酯作為主成分的聚丙烯酸系彈性體,或丙烯酸酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚等。更可列舉將丙烯腈或乙烯等交聯點單體共聚合而成的聚丙烯酸系彈性體等。具體可列舉:丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物等。
<<<<矽酮系彈性體>>>> 矽酮系彈性體並無特別限制,可根據目的而適當選擇。例如可列舉:以有機聚矽氧烷作為主成分的矽酮系彈性體,且其為聚二甲基矽氧烷系、聚甲基苯基矽氧烷系、聚二苯基矽氧烷等。市售品的具體例可列舉:KE系列(信越化學工業(股)製造)、SE系列、CY系列、SH系列(以上為東麗道康寧矽酮(Toray-Dow corning silicone)(股)製造)等。
<<<<其他彈性體>>>> 本發明中,可使用經橡膠改質的環氧樹脂(環氧系彈性體)作為彈性體。環氧系彈性體例如是藉由以下方式而獲得:利用兩末端羧酸改質型丁二烯-丙烯腈橡膠、末端胺基改質矽酮橡膠等,將雙酚F型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、水楊醛型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂或甲酚酚醛清漆型環氧樹脂的一部分或全部的環氧基加以改質。
<<<<聚醚醚酮>>>> 聚醚醚酮可無特別限制地使用,例如可列舉:凱特龍(Ketron)1000 PEEK系列、凱特龍(Ketron)HPV PEEK系列、凱特龍(Ketron)GF30PEEK系列、凱特龍(Ketron)GA30PEEK系列(日本跨駿-寶理盤克(Quadrant Polypenco Japan)製造)。
<<<<聚苯硫醚>>>> 聚苯硫醚可無特別限制地使用,例如可列舉:泰克特龍(Techtron)1000PPS、泰克特龍(Techtron)HPVPPS(日本跨駿-寶理盤克(Quadrant Polypenco Japan)製造)。
<<<<聚苯醚>>>> 聚苯醚可無特別限制地使用,例如可列舉:尤培思(Iupiace)系列、來馬羅伊(Lemalloy)系列(三菱工程塑膠(Mitsubishi Engineering-Plastics)公司製造),愛克賽龍(XYRON)系列(愛克賽龍(XYRON)S201A等)(旭化成化學(Asahi Kasei Chemicals)公司製造),諾麗爾(NORYL)系列(日本沙伯基礎創新塑膠(SABIC Innovation Plastics Japan)製造)。
<<<聚醚碸>>> 聚醚碸例如可列舉:日本專利特開2006-89595號公報、日本專利特開2004-352920號公報、日本專利特開2002-338688號公報、日本專利特開平07-97447號公報及日本專利特開平04-20530號公報中記載的聚醚碸。 聚醚碸中,藉由使用在聚合物中具有芳烴(arene)結構的聚醚碸,膜的結晶性上升,容易獲得於某一定溫度以上的高溫環境下亦可維持剪切接著力的暫時接著用積層體,所述剪切接著力對於元件晶圓的處理時所施加的剪切力可保持元件晶圓。具有芳烴結構的聚醚碸例如可列舉含有式(IV)所表示的構成單元的聚醚碸。
[化2]式(IV)中,R1 ~R3 為具有芳烴結構的二價有機基,且其中式(IV)中的結合鍵直接鍵結於R1 ~R3 中的芳烴結構(即,式(IV)中的-O-R1 -O-、-O-R2 -SO2 -及-SO2 -R3 -O-中的-O-及-SO2 -直接鍵結於R1 ~R3 中的芳烴結構)。R1 ~R3 可分別相同亦可不同。 二價有機基例如可列舉:伸苯基、萘二基、蒽二基及芘二基等伸芳基;-C6 H4 -C6 H4 -等兩個伸芳基直接鍵結而成的基團;式(IV-1)~式(IV-3)所表示的於兩個伸芳基之間具有二價烴基的基團等。
[化3]式(IV-1)~式(IV-3)中,*表示結合鍵。
聚醚碸的重量平均分子量(Mw)較佳為1,000~1,000,000,更佳為5,000~500,000。於將聚醚碸的數量平均分子量設為Mn時,Mw/Mn所表示的分子量分佈較佳為1~5,更佳為1~3.5。 聚醚碸亦可使用市售品。聚醚碸的市售品例如可列舉:巴斯夫(BASF)公司製造的「奧爾托拉森(Ultrason)E系列」(奧爾托拉森(Ultrason)E6020等)、蘇威先進聚合物(Solvay Advanced Polymers)公司製造的「萊德爾(Radel)A系列」、住友化學公司製造的「蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)系列」。「蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)系列」例如可列舉:蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)(註冊商標)PES3600P、蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)(註冊商標)PES4100P、蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)(註冊商標)PES4100MP、蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)(註冊商標)PES4800P、蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)(註冊商標)PES5003P、蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)(註冊商標)PES5200P、蘇米卡艾克賽爾(Sumika Excel)(註冊商標)PES5400P。
接著膜較佳為相對於膜的總固體成分而含有50質量%~100質量%的所述聚合物成分,更佳為70質量%~100質量%,尤佳為88質量%~100質量%。根據該態樣,容易獲得接著性及剝離性優異的暫時接著用積層體。聚合物成分亦可含有多種所列舉的種類。 另外,聚合物成分較佳為含有50質量%~100質量%的苯乙烯系彈性體,更佳為含有80質量%~100質量%,進而佳為含有90質量%~100質量%,尤佳為僅由苯乙烯系彈性體所構成。根據該態樣,容易獲得接著性及剝離性優異的暫時接著用積層體。
<<<抗氧化劑>>> 就防止由加熱時的氧化所致的聚合物成分的低分子化或凝膠化的觀點而言,接著膜亦可含有抗氧化劑。抗氧化劑可使用:酚系抗氧化劑、硫系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、胺系抗氧化劑等。 酚系抗氧化劑例如可列舉:對甲氧基苯酚、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚,巴斯夫(BASF)(股)製造的「易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010」、「易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1330」、「易加樂斯(Irganox)(註冊商標)3114」、「易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1035」,住友化學(股)製造的「蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)MDP-S」、「蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)GA-80」等。 硫系抗氧化劑例如可列舉:3,3'-硫代二丙酸二硬脂酯,住友化學(股)製造的「蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TPM」、「蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TPS」、「蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D」等。 磷系抗氧化劑例如可列舉:亞磷酸三(2,4-二-第三丁基苯基)酯、雙(2,4-二-第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、聚(二丙二醇)苯基亞磷酸酯、亞磷酸二苯基異癸基酯、亞磷酸-2-乙基己基二苯基酯、亞磷酸三苯酯,巴斯夫(BASF)(股)製造的「豔佳佛(Irgafos)(註冊商標)168」、「豔佳佛(Irgafos)(註冊商標)38」等。 醌系抗氧化劑例如可列舉對苯醌、2-第三丁基-1,4-苯醌等。 胺系抗氧化劑例如可列舉二甲基苯胺或啡噻嗪等。 抗氧化劑較佳為易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010、易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1330、3,3'-硫代二丙酸二硬脂酯、蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D,更佳為易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010、易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1330,尤佳為易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010。 另外,所述抗氧化劑中,較佳為將酚系抗氧化劑與硫系抗氧化劑或磷系抗氧化劑併用,最佳為將酚系抗氧化劑與硫系抗氧化劑併用。尤其於使用聚苯乙烯系彈性體作為彈性體的情形時,較佳為將酚系抗氧化劑與硫系抗氧化劑併用。藉由設定為此種組合,可期待可高效地抑制由氧化反應所致的彈性體的劣化的效果。於將酚系抗氧化劑與硫系抗氧化劑併用的情形時,酚系抗氧化劑與硫系抗氧化劑的質量比較佳為酚系抗氧化劑:硫系抗氧化劑=95:5~5:95,更佳為25:75~75:25。 抗氧化劑的組合較佳為易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010與蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D、易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1330與蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D、及蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)GA-80與蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D,更佳為易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010與蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D、易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1330與蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D,尤佳為易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010與蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D。
就防止加熱中的昇華的觀點而言,抗氧化劑的分子量較佳為400以上,更佳為600以上,尤佳為750以上。
於接著膜含有抗氧化劑的情形時,相對於接著膜的總固體成分,抗氧化劑的含量較佳為0.001質量%~20.0質量%,更佳為0.005質量%~10.0質量%。 抗氧化劑可僅為一種,亦可為兩種以上。於抗氧化劑為兩種以上的情形時,較佳為其合計為所述範圍。
<<<高分子化合物>>> 接著膜視需要亦可含有除上文所述的聚合物成分以外的高分子化合物。 本發明中,高分子化合物可使用任意者。高分子化合物為重量平均分子量為2000以上的化合物,通常為不含聚合性基的化合物。高分子化合物的重量平均分子量較佳為10,000~1,000,000, 進而佳為50,000~500,000,更佳為100,000~300,000。 高分子化合物的具體例例如可列舉:烴樹脂、酚醛清漆樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、鐵氟龍(Teflon)(註冊商標)、聚醯胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚芳酯樹脂等合成樹脂,或天然橡膠等天然樹脂。其中,較佳為烴樹脂、酚醛清漆樹脂,更佳為烴樹脂。高分子化合物視需要亦可組合使用兩種以上。
烴樹脂可任意使用。 烴樹脂是指基本上僅包含碳原子及氫原子的樹脂,但若基本骨架為烴樹脂,則亦可含有其他原子作為側鏈。即,僅包含碳原子及氫原子的烴樹脂中,如丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯基縮醛樹脂、聚乙烯基吡咯啶酮樹脂般烴基以外的官能基直接鍵結於主鏈的情形亦包含在本發明的烴樹脂中,於該情形時,相對於樹脂的所有重複單元,烴基直接鍵結於主鏈而成的重複單元的含量較佳為30 mol%(莫耳百分比)以上。 符合所述條件的烴樹脂例如可列舉:萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、改質萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、氫化萜烯酚樹脂、松香、松香酯、氫化松香、氫化松香酯、聚合松香、聚合松香酯、改質松香、松香改質酚樹脂、烷基酚樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、氫化石油樹脂、改質石油樹脂、脂環族石油樹脂、薰草咔(coumarone)石油樹脂、茚石油樹脂、聚苯乙烯-聚烯烴共聚物、烯烴聚合物(例如甲基戊烯共聚物)、及環烯烴聚合物(例如降冰片烯共聚物、二環戊二烯共聚物、四環十二烯共聚物)等。 其中,烴樹脂較佳為萜烯樹脂、松香、石油樹脂、氫化松香、聚合松香、烯烴聚合物或環烯烴聚合物,更佳為萜烯樹脂、松香、烯烴聚合物或環烯烴聚合物,更佳為萜烯樹脂、松香、烯烴聚合物或環烯烴聚合物,進而佳為萜烯樹脂、松香、環烯烴聚合物或烯烴聚合物,尤佳為環烯烴聚合物。
環烯烴聚合物可列舉:降冰片烯系聚合物、單環的環狀烯烴的聚合物、環狀共軛二烯的聚合物、乙烯基脂環式烴聚合物及該些聚合物的氫化物(hydride)等。環烯烴聚合物的較佳例可列舉:含有至少一種下述通式(II)所表示的重複單元的加成(共)聚合物、及更含有至少一種通式(I)所表示的重複單元而成的加成(共)聚合物。另外,環烯烴聚合物的其他較佳例可列舉含有至少一種通式(III)所表示的環狀重複單元的開環(共)聚合物。
[化4]
式中,m表示0~4的整數。R1 ~R6 分別表示氫原子或碳數1~10的烴基,X1 ~X3 及Y1 ~Y3 分別表示氫原子、碳數1~10的烴基、鹵素原子、經鹵素原子取代的碳數1~10的烴基、-(CH2 )n COOR11 、-(CH2 )n OCOR12 、-(CH2 )n NCO、-(CH2 )n NO2 、-(CH2 )n CN、-(CH2 )n CONR13 R14 、-(CH2 )n NR15 R16 、-(CH2 )n OZ、-(CH2 )n W,或者由X1 與Y1 、X2 與Y2 或X3 與Y3 所構成的(-CO)2 O、(-CO)2 NR17 。R11 、R12 、R13 、R14 、R15 、R16 及R17 分別表示氫原子或烴基(較佳為碳數1~20的烴基),Z表示烴基或經鹵素取代的烴基,W表示SiR18 p D3-p (R18 表示碳數1~10的烴基,D表示鹵素原子,表示-OCOR18 或-OR18 ,p表示0~3的整數)。n表示0~10的整數。
降冰片烯系聚合物是揭示於日本專利特開平10-7732號公報、日本專利特表2002-504184號公報、US2004/229157A1號公報或WO2004/070463A1號公報等中。降冰片烯系聚合物可藉由使降冰片烯系多環狀不飽和化合物彼此進行加成聚合而獲得。另外,視需要亦可使降冰片烯系多環狀不飽和化合物與以下化合物進行加成聚合:乙烯、丙烯、丁烯;丁二烯、異戊二烯般的共軛二烯;亞乙基降冰片烯般的非共軛二烯。該降冰片烯系聚合物是由三井化學(股)以愛佩爾(APL)的商品名而銷售,有玻璃轉移溫度(Tg)不同的例如愛佩爾(APL)8008T(Tg為70℃)、愛佩爾(APL)6013T(Tg為125℃)或愛佩爾(APL)6015T(Tg為145℃)等級別。由寶理塑膠(Poly plastics)(股)銷售托帕斯(TOPAS)8007、托帕斯(TOPAS)5013、托帕斯(TOPAS)6013、托帕斯(TOPAS)6015等的顆粒。進而,由費拉尼亞(Ferrania)公司銷售愛比亞(Appear)3000。
如日本專利特開平1-240517號公報、日本專利特開平7-196736號公報、日本專利特開昭60-26024號公報、日本專利特開昭62-19801號公報、日本專利特開2003-1159767號公報或日本專利特開2004-309979號公報等所揭示般,降冰片烯系聚合物的氫化物可藉由使多環狀不飽和化合物進行加成聚合或複分解(metathesis)開環聚合後,加以氫化而製造。 通式(III)中,R5 及R6 較佳為氫原子或甲基,X3 及Y3 較佳為氫原子,其他基團可適當選擇。該降冰片烯系聚合物是由捷時雅(JSR)(股)以雅頓(Arton)G或雅頓(Arton)F等商品名而銷售,另外由日本瑞翁(Zeon)(股)以瑞奧(Zeonor)ZF14、瑞奧(Zeonor)ZF16、瑞諾(Zeonex)250、瑞諾(Zeonex)280、瑞諾(Zeonex)480R等商品名而市售,可使用該些商品。
於接著膜含有高分子化合物的情形時,相對於接著膜的總固體成分,高分子化合物的含量較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,進而佳為20質量%以上。另外,相對於暫時接著劑的總固體成分,高分子化合物的含量的上限較佳為70質量%以下,更佳為60質量%以下,進而佳為50質量%以下,尤佳為40質量%以下。 接著膜亦可設定為實質上不含聚合物成分以外的高分子化合物的構成。所謂「實質上不含高分子化合物」,例如相對於接著膜的總固體部,高分子化合物的含量較佳為1質量%以下,更佳為0.1質量%以下,進而佳為不含高分子化合物。
<<<界面活性劑>>> 接著膜亦可含有界面活性劑。界面活性劑可使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等各種界面活性劑,較佳為氟系界面活性劑。藉由含有界面活性劑,溶液特性(特別是流動性)提高,於塗佈形成接著膜的情形時,可進一步改善塗佈厚度的均勻性或省液性。
氟系界面活性劑的氟含有率較佳為3質量%~40質量%,更佳為5質量%~30質量%,進而佳為7質量%~25質量%。氟含有率為該範圍內的氟系界面活性劑於塗佈膜的厚度的均勻性或省液性的方面有效果。進而,溶解性亦良好。
氟系界面活性劑例如可列舉:美佳法(Megafac)F171、美佳法(Megafac)F172、美佳法(Megafac)F173、美佳法(Megafac)F176、美佳法(Megafac)F177、美佳法(Megafac)F141、美佳法(Megafac)F142、美佳法(Megafac)F143、美佳法(Megafac)F144、美佳法(Megafac)R30、美佳法(Megafac)F437、美佳法(Megafac)F475、美佳法(Megafac)F479、美佳法(Megafac)F482、美佳法(Megafac)F554、美佳法(Megafac)F780、美佳法(Megafac)F781(以上為迪愛生(DIC)(股)製造),弗拉德(Fluorad)FC430、弗拉德(Fluorad)FC431、弗拉德(Fluorad)FC171(以上為住友3M(股)製造),沙福隆(Surflon)S-382、沙福隆(Surflon)SC-101、沙福隆(Surflon)SC-103、沙福隆(Surflon)SC-104、沙福隆(Surflon)SC-105、沙福隆(Surflon)SC1068、沙福隆(Surflon)SC-381、沙福隆(Surflon)SC-383、沙福隆(Surflon)S393、沙福隆(Surflon)KH-40(以上為旭硝子(股)製造),PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(歐諾法(OMNOVA)公司製造)等。
非離子系界面活性劑可列舉:甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及該些化合物的乙氧基化物及丙氧基化物(例如丙氧基化甘油、乙氧基化甘油等)、聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基硬脂基醚、聚氧伸乙基油基醚、聚氧伸乙基辛基苯基醚、聚氧伸乙基壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯(巴斯夫(BASF)公司製造的普羅尼克(Pluronic)L10、普羅尼克(Pluronic)L31、普羅尼克(Pluronic)L61、普羅尼克(Pluronic)L62、普羅尼克(Pluronic)10R5、普羅尼克(Pluronic)17R2、普羅尼克(Pluronic)25R2、特羅尼克(Tetronic)304、特羅尼克(Tetronic)701、特羅尼克(Tetronic)704、特羅尼克(Tetronic)901、特羅尼克(Tetronic)904、特羅尼克(Tetronic)150R1、索努帕斯(Solsperse)20000(日本路博潤(Lubrizol Japan)(股)製造)等。
陽離子系界面活性劑可列舉:酞菁衍生物(商品名:EFKA-745,森下產業(股)製造),有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業(股)製造),(甲基)丙烯酸系(共)聚合物寶理弗洛(Polyflow)No.75、寶理弗洛(Polyflow)No.90、寶理弗洛(Polyflow)No.95(共榮社化學(股)製造),W001(裕商(股)製造)等。
陰離子系界面活性劑可列舉:W004、W005、W017(裕商(股)公司製造)等。
矽酮系界面活性劑例如可列舉:東麗道康寧(Toray-Dow corning)(股)製造的「東麗矽酮(Toray Silicone)DC3PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH7PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)DC11PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH21PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH28PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH29PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH30PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH8400」,邁圖高新材料(Momentive Performance Materials)公司製造的「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-4460」、「TSF-4452」,信越矽酮股份有限公司製造的「KP341」、「KF6001」、「KF6002」,畢克化學(BYK Chemie)公司製造的「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等。
於接著膜含有界面活性劑的情形時,相對於接著膜的總固體成分,界面活性劑的含量較佳為0.001質量%~2.0質量%,更佳為0.005質量%~1.0質量%。 界面活性劑可僅為一種,亦可為兩種以上。於界面活性劑為兩種以上的情形時,較佳為其合計為所述範圍。
<<其他添加劑>> 接著膜可於不損及本發明的效果的範圍內,視需要而調配各種添加物,例如硬化劑、硬化觸媒、填充劑、密接促進劑、紫外線吸收劑、抗凝聚劑等。於調配該些添加劑的情形時,其合計調配量較佳為接著膜的總固體成分的3質量%以下。
<<脫模層>> 本發明的暫時接著用積層體於接著膜的單個表面(單面)或兩個表面(兩面)上具有含有脫模劑的脫模層,所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。 關於脫模層的膜厚,因即便為薄膜亦可獲得效果,故並無特別限定。例如較佳為0.001 μm~1 μm,更佳為0.01 μm~0.5 μm。若為所述範圍,則暫時接著用積層體具有適當的接著力,與元件晶圓或支撐體的接著性良好,並且可容易地將暫時接著用積層體自基材或支撐體上剝離。 本發明中,脫模層的平均厚度是定義為利用橢圓偏光儀在沿著脫模層的一方向的剖面中自一個端面向另一端面以等間隔對5處的厚度進行測定所得的值的平均值。「沿著脫模層的一方向的剖面」與上文所述的「沿著接著膜的一方向的剖面」為相同含意。 脫模層的氟含有率較佳為5質量%~90質量%,更佳為20質量%~80質量%,尤佳為50質量%~75質量%。氟含有率是以「{(一分子中的氟原子數×氟原子的質量)/一分子中的所有原子的質量}×100」來定義。 脫模層較佳為相對於脫模層的總固體成分而含有5質量%~100質量%的含有選自氟原子及矽原子中的至少一種的脫模劑,更佳為50質量%~100質量%,進而佳為90質量%~100質量%。脫模層亦可含有多種脫模劑。
<<<脫模劑>>> 脫模劑較佳為至少含有氟原子的化合物,更佳為含有氟原子及矽原子的化合物。 另外,脫模劑較佳為矽烷偶合劑,更佳為至少含有氟原子的矽烷偶合劑。 含有選自氟原子及矽原子中的至少一種的脫模劑可為熱硬化性的化合物,亦可為非熱硬化性的化合物。熱硬化性的化合物例如可列舉矽烷偶合劑等。此種化合物較佳為具有於一分子中含有兩個以上的氟原子的、通常被稱為全氟基的基團的化合物。再者,於脫模劑含有單體成分的情形時,單體成分的至少一部分聚合而以聚合物的形式存在。
<<<<熱硬化性的化合物>>>> 熱硬化性的化合物可較佳地使用具有氟原子及交聯性基的化合物。交聯性基例如可列舉:具有羥基或可水解的基團的矽烷基(例如烷氧基矽烷基、醯氧基矽烷基等)、具有反應性不飽和雙鍵的基團((甲基)丙烯醯基、烯丙基、乙烯氧基等)、開環聚合反應性基(環氧基、氧雜環丁基、噁唑基等)、具有活性氫原子的基團(例如羥基、羧基、胺基、胺甲醯基、巰基、β-酮酯基、氫矽烷基、矽烷醇基等)、酸酐、可由親核劑取代的基團(活性鹵素原子、磺酸酯等)等。 該些基團中,較佳為含有具有羥基或可水解的基團的矽烷基(例如烷氧基矽烷基、醯氧基矽烷基等)、或具有反應性不飽和雙鍵的基團((甲基)丙烯醯基、烯丙基、乙烯氧基等)作為交聯性基的化合物。
含有具有羥基或可水解的基團的矽烷基的化合物具體可列舉:具有含有至少一個氟原子的基團、及至少一個矽烷基的化合物。關於含有至少一個氟原子的基團,較佳為具有於一分子中含有兩個以上的氟原子的、通常被稱為全氟烷基或全氟醚基的基團的化合物。含氟原子的基團亦可具有取代基。取代基可就反應性或熱穩定性的觀點而任意選擇,例如可列舉:氯原子、溴原子及碘原子等鹵素原子;甲氧基、乙氧基及第三丁氧基等烷氧基;苯氧基及對甲苯氧基等芳氧基;甲氧基羰基、丁氧基羰基及苯氧基羰基等烷氧基羰基;乙醯氧基、丙醯氧基及苯甲醯氧基等醯氧基;乙醯基、苯甲醯基、異丁醯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及甲氧草醯基(methoxalyl)等醯基;甲硫基及第三丁硫基等烷硫基;苯硫基及對甲苯硫基等芳硫基;甲基、乙基、第三丁基及十二烷基等烷基;環戊基、環己基、環庚基、金剛烷基等環烷基;苯基、對甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、萘基、蒽基及菲基等芳基;羥基;羧基;甲醯基;磺醯基;氰基;烷基胺基羰基;芳基胺基羰基;磺醯胺基;矽烷基;胺基;單烷基胺基;二烷基胺基;芳基胺基;及二芳基胺基硫氧基;或該些基團的組合。
矽烷基較佳為具有矽烷醇基或水解性矽烷基。所謂水解性矽烷基,是指具有水解性的矽烷基,水解性基可列舉烷氧基、巰基、鹵素原子、醯胺基、乙醯氧基、胺基、異丙醯氧基等。矽烷基水解而成為矽烷醇基,矽烷醇基脫水縮合而生成矽氧烷鍵。此種水解性矽烷基或矽烷醇基較佳為下述式(B-1)所表示的基團。
[化5]
式(B-1)中,Rh1 ~Rh3 的至少任一個表示選自由烷氧基、巰基、鹵素原子、醯胺基、乙醯氧基、胺基及異丙醯氧基所組成的組群中的水解性基或羥基。其餘Rh1 ~Rh3 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子或一價有機取代基(例如可列舉烷基、芳基、烯基、炔基、芳烷基)。 式(B-1)中,鍵結於矽原子的水解性基尤其較佳為烷氧基、鹵素原子,更佳為烷氧基。 就剝離性的觀點而言,烷氧基較佳為碳數1~30的烷氧基。更佳為碳數1~15的烷氧基,進而佳為碳數1~5的烷氧基,尤佳為碳數1~3的烷氧基,最佳為甲氧基或乙氧基。 鹵素原子可列舉F原子、Cl原子、Br原子、I原子,就合成的容易性及穩定性的觀點而言,較佳為Cl原子及Br原子,更佳為Cl原子。
具有水解性矽烷基及矽烷醇基的至少一種的化合物較佳為具有一個以上的所述式(B-1)所表示的基團的化合物,亦可使用具有兩個以上的所述式(B-1)所表示的基團的化合物。
水解性基能以1個~4個的範圍而鍵結於一個矽原子,式(B-1)中的水解性基的總個數較佳為2或3的範圍。尤其較佳為3個水解性基鍵結於矽原子。於2個以上的水解性基鍵結於矽原子時,該些水解性基可彼此相同,亦可不同。 較佳的烷氧基具體而言例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、第三丁氧基、苯氧基、苄氧基等。亦可將該些各烷氧基組合使用多個,亦可將不同的烷氧基組合使用多個。 鍵結有烷氧基的烷氧基矽烷基例如可列舉:三甲氧基矽烷基、三乙氧基矽烷基、三異丙氧基矽烷基、三苯氧基矽烷基等三烷氧基矽烷基;二甲氧基甲基矽烷基、二乙氧基甲基矽烷基等二烷氧基單烷基矽烷基;甲氧基二甲基矽烷基、乙氧基二甲基矽烷基等單烷氧基二烷基矽烷基。
具有氟原子及矽烷基的化合物具體可列舉:三氯(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)矽烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)矽烷、甲基二氯(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)矽烷、(3-七氟異丙氧基)丙基三氯矽烷、三氯(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)矽烷、三乙氧基(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)矽烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)矽烷、二甲基氯(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)矽烷、甲基二氯(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)矽烷、奧普茨(Optool)DSX(大金(Daikin)(股)製造)、艾福拓(Eftop)DB2-EOS(三菱材料電子化成(股))。
具有含氟原子的基團及反應性不飽和雙鍵的化合物可列舉含氟原子的自由基聚合性單體,較佳為可由以下的通式(1)表示的化合物。   通式(I):Rf{-L-Y}n (式中,Rf表示至少含有碳原子及氟原子、且亦可含有氧原子及氫原子中的任一個的鏈狀或環狀的n價基團,n表示2以上的整數。L表示單鍵或二價連結基。Y表示聚合性基)
所述通式(I)中,Y為聚合性基,例如較佳為具有羥基或可水解的基團的矽烷基(例如烷氧基矽烷基、醯氧基矽烷基等)、具有反應性不飽和雙鍵的基團((甲基)丙烯醯基、烯丙基、乙烯氧基等)、開環聚合反應性基(環氧基、氧雜環丁基、噁唑基等)、具有活性氫原子的基團(例如羥基、羧基、胺基、胺甲醯基、巰基、β-酮酯基、氫矽烷基、矽烷醇基等)、酸酐、可由親核劑取代的基團(活性鹵素原子、磺酸酯等)等。 更佳為Y表示自由基聚合性基,進而佳為具有反應性不飽和雙鍵的基團。具體而言,T較佳為表示下述通式(9)所表示的自由基聚合性官能基。
[化6](通式(9)中,R901 ~R903 分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。點線表示與連結於L的基團的鍵結)
烷基的例子較佳為碳數1~8的烷基,例如可列舉甲基、乙基、丙基、辛基、異丙基、第三丁基、異戊基、2-乙基己基、2-甲基己基、環戊基等。芳基的例子較佳為碳數6~12的芳基,可列舉苯基、1-萘基、2-萘基等。其中,R901 ~R903 較佳為氫原子或甲基。 L表示單鍵或二價連結基。二價連結基表示二價脂肪族基、二價芳香族基、-O-、-S-、-CO-、-N(R)-及將該些基團的兩種以上組合所得的二價連結基。其中,R表示氫原子或碳數1~5的烷基。 於L具有伸烷基或伸芳基的情形時,伸烷基及伸芳基較佳為經鹵素原子取代,更佳為經氟原子取代。 Rf表示至少含有碳原子及氟原子、且亦可含有氧原子及氫原子中的任一個的鏈狀或環狀的n價基團。Rf亦可為含有具有氟原子的重複單元的線狀或分支狀的高分子結構。
此種含有氟原子的單體亦可較佳地使用日本專利特開2011-48358號公報的段落編號0019~段落編號0033中記載的化合物,將該些內容併入至本申請案說明書中。
另外,具有氟原子的自由基聚合性單體亦較佳為選自下述結構式(1)、結構式(2)、結構式(3)、結構式(4)及結構式(5)所表示的化合物中的至少一種。
CH2 =CR1 COOR2 Rf ···結構式(1) (結構式(1)中,R1 表示氫原子或甲基。R2 表示-Cp H2p -、-C(Cp H2p + 1 )H-、-CH2 C(Cp H2p + 1 )H-或-CH2 CH2 O-。Rf 表示-Cn F2n + 1 、-(CF2 )n H、-Cn F2n + 1 -CF3 、-(CF2 )p OCn H2n Ci F2i + 1 、-(CF2 )p OCm H2m Ci F2i H、-N(Cp H2p + 1 )COCn F2n + 1 或-N(Cp H2p + 1 )SO2 Cn F2n + 1 。其中,p表示1~10的整數,n表示1~16的整數,m表示0~10的整數,i表示0~16的整數)
CF2 =CFORg ···結構式(2) (結構式(2)中,Rg 表示碳數1~20的氟烷基)
CH2 =CHRg ···結構式(3) (結構式(3)中,Rg 表示碳數1~20的氟烷基)
CH2 =CR3 COOR5 Rj R6 OCOCR4 =CH2 ···結構式(4) (結構式(4)中,R3 及R4 表示氫原子或甲基。R5 及R6 表示-Cq H2q -、-C(Cq H2q + 1 )H-、-CH2 C(Cq H2q + 1 )H-或-CH2 CH2 O-,Rj 表示-Ct F2t 。q為1~10的整數,t為1~16的整數)
CH2 =CHR7 COOCH2 (CH2 Rk )CHOCOCR8 =CH2 ···結構式(5) (結構式(5)中,R7 及R8 表示氫原子或甲基。Rk 為-CyF2y + 1 。y為1~16的整數)
結構式(1)所表示的單體例如可列舉:CF3 (CF2 )5 CH2 CH2 OCOCH=CH2 、CF3 CH2 OCOCH=CH2 、CF3 (CF2 )4 CH2 CH2 OCOC(CH3 )=CH2 、C7 F15 CON(C2 H5 )CH2 OCOC(CH3 )=CH2 、CF3 (CF2 )7 SO2 N(CH2 )CH2 CH2 OCOCH=CH2 、CF2 (CF2 )7 SO2 N(C3 H7 )CH2 CH2 OCOCH=CH2 、C2 F5 SO2 N(C3 H7 )CH2 CH2 OCOC(CH3 )=CH2 、(CF3 )2 CF(CF2 )6 (CH2 )3 OCOCH=CH2 、(CF3 )2 CF(CF2 )10 (CH2 )3 OCOC(CH3 )=CH2 、CF3 (CF2 )4 CH(CH3 )OCOC(CH3 )=CH2 、CF3 CH2 OCH2 CH2 OCOCH=CH2 、C2 F5 (CH2 CH2 O)2 CH2 OCOCH=CH2 、(CF3 )2 CFO(CH2 )5 OCOCH=CH2 、CF3 (CF2 )4 OCH2 CH2 OCOC(CH3 )=CH2 、C2 F5 CON(C2 H5 )CH2 OCOCH=CH2 、CF3 (CF2 )2 CON(CH3 )CH(CH3 )CH2 OCOCH=CH2 、H(CF2 )6 C(C2 H5 )OCOC(CH3 )=CH2 、H(CF2 )8 CH2 OCOCH=CH2 、H(CF2 )4 CH2 OCOCH=CH2 、H(CF2 )CH2 OCOC(CH3 )=CH2 、CF3 (CF2 )7 SO2 N(CH3 )CH2 CH2 OCOC(CH3 )=CH2 、CF3 (CF2 )7 SO2 N(CH3 )(CH2 )10 OCOCH=CH2 、C2 F5 SO2 N(C2 H5 )CH2 CH2 OCOC(CH3 )=CH2 、CF3 (CF2 )7 SO2 N(CH3 )(CH2 )4 OCOCH=CH2 、C2 F5 SO2 N(C2 H5 )C(C2 H5 )HCH2 OCOCH=CH2 等。該些單體可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
結構式(2)或結構式(3)所表示的氟烷基化烯烴例如可列舉:C3 F7 CH=CH2 、C4 F9 CH=CH2 、C10 F21 CH=CH2 、C3 F7 OCF=CF2 、C7 F15 OCF=CF2 、C8 F17 OCF=CF2 等。
結構式(4)或結構式(5)所表示的單體例如可列舉:CH2 =CHCOOCH2 (CF2 )3 CH2 OCOCH=CH2 、CH2 =CHCOOCH2 (CF2 )6 CH2 OCOCH=CH2 、CH2 =CHCOOCH2 CH(CH2 C8 F17 )OCOCH=CH2 等。
含有氟原子的自由基聚合性單體或寡聚物亦可較佳地使用含有具有氟原子的重複單元、及具有自由基聚合性官能基的重複單元的寡聚物。 具有氟原子的重複單元較佳為選自下述式(6)、式(7)及式(10)所表示的重複單元的至少一種中。
[化7]
式(6)中,R1 、R2 、R3 及R4 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、羥基或一價有機基,R1 、R2 、R3 及R4 中的至少一個為氟原子或具有氟原子的一價有機基。 式(7)中,R5 、R6 、R7 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、羥基或一價有機基,Y1表示單鍵或選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基。Rf表示氟原子或具有氟原子的一價有機基。 式(10)中,R8 、R9 、R10 、R11 、R12 、R13 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、羥基或一價有機基,Y2 及Y3 表示單鍵或選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基。Rf表示具有氟原子的二價有機基。
式(6)及式(7)中的具有氟原子的一價有機基並無特別限定,較佳為碳數1~30的含氟烷基,更佳為碳數1~20,尤佳為碳數1~15的含氟烷基。該含氟烷基可為直鏈(例如-CF2 CF3 、-CH2 (CF2 )4 H、-CH2 (CF2 )8 CF3 、-CH2 CH2 (CF2 )4 H等),亦可具有分支結構(例如-CH(CF3 )2 、-CH2 CF(CF3 )2 、-CH(CH3 )CF2 CF3 、-CH(CH3 )(CF2 )5 CF2 H等),另外亦可具有脂環式結構(較佳為5員環或6員環,例如全氟環己基、全氟環戊基或經該些基團取代的烷基等),亦可含有醚鍵(例如-CH2 OCH2 CF2 CF3 、-CH2 CH2 OCH2 C4 F8 H、-CH2 CH2 OCH2 CH2 C8 F17 、-CH2 CF2 OCF2 CF2 OCF2 CF2 H等)。另外,亦可為全氟烷基。
式(10)中的具有氟原子的二價有機基並無特別限定,較佳為碳數1~30的含氟伸烷基,更佳為碳數1~20,尤佳為碳數1~15的含氟伸烷基。該含氟伸烷基可為直鏈(例如-CF2 CF2 -、-CH2 (CF2 )4 -、-CH2 (CF2 )8 CF2 -、-CH2 CH2 (CF2 )4 -等),亦可具有分支結構(例如-CH(CF3 )CF2 -、-CH2 CF(CF3 )CF2 -、-CH(CH3 )CF2 CF2 -、-CH(CH3 )(CF2 )5 CF2 -等),另外亦可為具有脂環式結構(較佳為5員環或6員環,例如全氟環己基、全氟環戊基或經該些基團取代的烷基等)的連結基,亦可含有醚鍵(例如-CH2 OCH2 CF2 CF2 -、-CH2 CH2 OCH2 C4 F8 -、-CH2 CH2 OCH2 CH2 C8 F16 -、-CH2 CF2 OCF2 CF2 OCF2 CF2 -、-CH2 CF2 OCF2 CF2 OCF2 CF2 -、聚全氟伸烷基醚鏈等)。另外,亦可為全氟伸烷基。
式(6)、式(7)、式(10)中的一價有機基較佳為由3價~10價的非金屬原子所構成的有機基,例如可列舉:由選自1個~60個碳原子、0個~10個氮原子、0個~50個氧原子、1個~100個氫原子及0個~20個硫原子中的至少一種以上的元素所構成的有機基。 更具體的例子可列舉下述結構單獨或將多個組合而構成的有機基。 一價有機基亦可更具有取代基,可導入的取代基例如可列舉:鹵素原子、羥基、羧基、磺酸根基(sulfonato)、硝基、氰基、醯胺基、胺基、烷基、烯基、炔基、芳基、經取代的氧基、經取代的磺醯基、經取代的羰基、經取代的亞磺醯基、磺基、膦醯基、膦酸根基(phosphonato)、矽烷基、雜環基等。另外,有機基亦可含有醚鍵、酯鍵、脲鍵。
一價有機基較佳為烷基、烯基、炔基、芳基。烷基較佳為碳數1~8的烷基,例如可列舉甲基、乙基、丙基、辛基、異丙基、第三丁基、異戊基、2-乙基己基、2-甲基己基、環戊基等。烯基較佳為碳數2~20的烯基,例如可列舉乙烯基、烯丙基、異戊二烯基(prenyl)、香葉基、油基等。炔基較佳為碳數3~10的炔基,可列舉乙炔基、炔丙基、三甲基矽烷基乙炔基等。芳基較佳為碳數6~12的芳基,可列舉苯基、1-萘基、2-萘基等。進而,雜環基較佳為碳數2~10的雜環基,可列舉呋喃基、噻吩基、吡啶基等。
式(6)中的R1 、R2 、R3 及R4 、式(7)中的R5 、R6 、R7 、式(10)中的R8 、R9 、R10 、R11 、R12 、R13 所表示的一價有機基較佳為烷基或芳基。 烷基的例子較佳為碳數1~8的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、辛基、異丙基、第三丁基、異戊基、2-乙基己基、2-甲基己基、環戊基等。芳基的例子較佳為碳數6~12的芳基,可列舉苯基、1-萘基、2-萘基等。其中,R901 ~R903 較佳為氫原子或甲基。
以下列舉式(7)中的Y1 及式(10)中的Y2 及Y3 所表示的選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基的具體例。再者,下述例中,左側鍵結於主鏈,右側鍵結於Rf。
L1:-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO- L2:-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO- L3:-CO-二價脂肪族基-O-CO- L4:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO- L5:-二價脂肪族基-O-CO- L6:-CO-NH-二價芳香族基-O-CO- L7:-CO-二價芳香族基-O-CO- L8:-二價芳香族基-O-CO- L9:-CO-O-二價脂肪族基-CO-O-二價脂肪族基-O-CO- L10:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO-二價脂肪族基-O-CO- L11:-CO-O-二價芳香族基-CO-O-二價脂肪族基-O-CO- L12:-CO-O-二價芳香族基-O-CO-二價脂肪族基-O-CO- L13:-CO-O-二價脂肪族基-CO-O-二價芳香族基-O-CO- L14:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO-二價芳香族基-O-CO- L15:-CO-O-二價芳香族基-CO-O-二價芳香族基-O-CO- L16:-CO-O-二價芳香族基-O-CO-二價芳香族基-O-CO- L17:-CO-O-二價芳香族基-O-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO- L18:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO- L19:-二價芳香族基-二價脂肪族基 L20:-二價芳香族基-二價脂肪族基-O-二價脂肪族基- L21:-二價芳香族基-二價脂肪族基-O-二價脂肪族基-O- L22:-CO-O-二價脂肪族基- L23:-CO-O-二價脂肪族基-O-
此處所謂二價脂肪族基,是指伸烷基、經取代的伸烷基、伸烯基、經取代的伸烯基、伸炔基、經取代的伸炔基或聚伸烷氧基。其中,較佳為伸烷基、經取代的伸烷基、伸烯基及經取代的伸烯基,更佳為伸烷基及經取代的伸烷基。 對於二價脂肪族基而言,鏈狀結構優於環狀結構,進而直鏈狀結構優於具有分支的鏈狀結構。二價脂肪族基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~15,進而佳為1~12,進而較佳為1~10,進而更佳為1~8,尤佳為1~4。 二價脂肪族基的取代基的例子可列舉:鹵素原子(F、Cl、Br、I)、羥基、羧基、胺基、氰基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、醯氧基、單烷基胺基、二烷基胺基、芳基胺基及二芳基胺基等。
二價芳香族基的例子可列舉伸苯基、經取代的伸苯基、萘基及經取代的萘基,較佳為伸苯基。二價芳香族基的取代基的例子除了所述二價脂肪族基的取代基的例子以外,可列舉烷基。
相對於具有氟原子的自由基聚合性寡聚物的所有重複單元,具有氟原子的重複單元的含量較佳為2 mol%~98 mol%,更佳為10 mol%~90 mol%。
具有自由基聚合性官能基的重複單元較佳為下述式(8)所表示的重複單元。
[化8](通式(8)中,R801 ~R803 分別獨立地表示氫原子、烷基或鹵素原子。Y8 表示單鍵或選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基。T表示具有自由基聚合性官能基的結構)
作為R801 ~R803 的烷基較佳為碳數1~6的烷基。 T較佳為表示通式(9)所表示的自由基聚合性官能基。
[化9](通式(9)中,R901 ~R903 分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。點線表示與連結於Y8 的基團的鍵結)
烷基的例子較佳為碳數1~8的烷基,例如可列舉甲基、乙基、丙基、辛基、異丙基、第三丁基、異戊基、2-乙基己基、2-甲基己基、環戊基等。芳基的例子較佳為碳數6~12的芳基,可列舉苯基、1-萘基、2-萘基等。其中,R901 ~R903 較佳為氫原子或甲基。 Y8 表示單鍵或選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基。以下列舉包含組合的Y8 的具體例。再者,下述例中左側鍵結於主鏈,右側鍵結於式(9)。
L1:-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO- L2:-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO- L3:-CO-二價脂肪族基-O-CO- L4:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO- L5:-二價脂肪族基-O-CO- L6:-CO-NH-二價芳香族基-O-CO- L7:-CO-二價芳香族基-O-CO- L8:-二價芳香族基-O-CO- L9:-CO-O-二價脂肪族基-CO-O-二價脂肪族基-O-CO- L10:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO-二價脂肪族基-O-CO- L11:-CO-O-二價芳香族基-CO-O-二價脂肪族基-O-CO- L12:-CO-O-二價芳香族基-O-CO-二價脂肪族基-O-CO- L13:-CO-O-二價脂肪族基-CO-O-二價芳香族基-O-CO- L14:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO-二價芳香族基-O-CO- L15:-CO-O-二價芳香族基-CO-O-二價芳香族基-O-CO- L16:-CO-O-二價芳香族基-O-CO-二價芳香族基-O-CO- L17:-CO-O-二價芳香族基-O-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO- L18:-CO-O-二價脂肪族基-O-CO-NH-二價脂肪族基-O-CO-
此處所謂二價脂肪族基,是指伸烷基、經取代的伸烷基、伸烯基、經取代的伸烯基、伸炔基、經取代的伸炔基或聚伸烷氧基。其中,較佳為伸烷基、經取代的伸烷基、伸烯基及經取代的伸烯基,更佳為伸烷基及經取代的伸烷基。 對於二價脂肪族基而言,鏈狀結構優於環狀結構,進而直鏈狀結構優於具有分支的鏈狀結構。二價脂肪族基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~15,進而佳為1~12,進而較佳為1~10,進而更佳為1~8,尤佳為1~4。 二價脂肪族基的取代基的例子可列舉:鹵素原子(F、Cl、Br、I)、羥基、羧基、胺基、氰基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、醯氧基、單烷基胺基、二烷基胺基、芳基胺基及二芳基胺基等。
二價芳香族基的例子可列舉伸苯基、經取代的伸苯基、萘基及經取代的萘基,較佳為伸苯基。二價芳香族基的取代基的例子除了所述二價脂肪族基的取代基的例子以外,可列舉烷基。
相對於具有氟原子的自由基聚合性寡聚物的所有重複單元,具有自由基聚合性官能基的重複單元的含量較佳為2 mol%~98 mol%,更佳為10 mol%~90 mol%。
具有氟原子的自由基聚合性寡聚物的由凝膠滲透層析(GPC)法所得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量較佳為2000~20000,更佳為2000~15000,最佳為2000~10000。
具有矽原子的自由基聚合性單體或寡聚物較佳為矽酮單體或矽酮寡聚物,例如可列舉聚二甲基矽氧烷鍵的至少單末端成為(甲基)丙烯醯基及苯乙烯基等乙烯性不飽和基的化合物,較佳為具有(甲基)丙烯醯基的化合物。
具有矽原子的自由基聚合性寡聚物的由凝膠滲透層析法所得的聚苯乙烯換算的數量平均分子量較佳為1,000~10,000。
具有矽原子的自由基聚合性單體較佳為通式(11)或通式(12)所表示的化合物。
[化10](通式(11)及通式(12)中,R11 ~R19 分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基或芳基。Z11 、Z12 及Z13 分別獨立地表示自由基聚合性基。L11 、L12 及L13 分別獨立地表示單鍵或二價連結基。n及m分別獨立地表示0以上的整數)
通式(11)及通式(12)中,R11 ~R19 分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基或芳基。
烷基可為直鏈狀,亦可為分枝鏈狀,較佳為碳數1~5的烷基,具體可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基等。烷氧基是指-OR20 ,R20 表示烷基(較佳為碳數1~5的烷基),具體可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基等。烷氧基羰基是指-C(=O)R21 ,R21 表示烷氧基(較佳為碳數1~5的烷氧基),具體可列舉甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基等。芳基可列舉苯基、甲苯基、萘基等,該些基團亦可具有取代基,可列舉苯基甲基(苄基)、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、萘基甲基等。
L11 、L12 及L13 分別獨立地表示單鍵或二價連結基。二價連結基表示選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基。
n及m分別獨立地表示0以上的整數,較佳為0~100的整數,更佳為0~50的整數。
Z11 、Z12 及Z13 分別獨立地表示自由基聚合性基,尤佳為下述通式(i)~通式(iii)的任一個所表示的官能基。
[化11](通式(i)中,R101 ~R103 分別獨立地表示氫原子或一價有機基。X101 表示氧原子、硫原子或-N(R104 )-,R104 表示氫原子或一價有機基)
通式(i)中,R101 ~R103 分別獨立地表示氫原子或一價有機基。R101 較佳可列舉氫原子或可具有取代基的烷基等,其中,氫原子及甲基因自由基反應性高而較佳。另外,R102 及R103 分別獨立地較佳為表示氫原子、鹵素原子、胺基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷基胺基、可具有取代基的芳基胺基、可具有取代基的烷基磺醯基或可具有取代基的芳基磺醯基,其中,氫原子、羧基、烷氧基羰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基因自由基反應性高而較佳。
X101 表示氧原子、硫原子或-N(R104 )-,R104 表示氫原子或一價有機基。一價有機基可列舉可具有取代基的烷基等。R104 為氫原子、甲基、乙基或異丙基的情況下,因自由基反應性高而較佳。
可導入的取代基可列舉:烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵素原子、胺基、烷基胺基、芳基胺基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、醯胺基、烷基磺醯基、芳基磺醯基等。
[化12](通式(ii)中,R201 ~R205 分別獨立地表示氫原子或一價有機基。Y201 表示氧原子、硫原子或-N(R206 )-。R206 表示氫原子或一價有機基)
通式(ii)中,R201 ~R205 分別獨立地表示氫原子或一價有機基。R201 ~R205 分別獨立地較佳為氫原子、鹵素原子、胺基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷基胺基、可具有取代基的芳基胺基、可具有取代基的烷基磺醯基或可具有取代基的芳基磺醯基,更佳為氫原子、羧基、烷氧基羰基、可具有取代基的烷基或可具有取代基的芳基。
可導入的取代基可列舉與通式(i)中記載的取代基相同的基團。 Y201 表示氧原子、硫原子或-N(R206 )-。R206 與通式(i)的R104 為相同含意,較佳例亦相同。
[化13](通式(iii)中,R301 ~R303 分別獨立地表示氫原子或一價有機基。Z301 表示氧原子、硫原子、-N(R304 )-或可具有取代基的伸苯基。R304 與通式(i)的R104 為相同含意)
通式(iii)中,R301 ~R303 分別獨立地表示氫原子或一價有機基。R301 較佳為氫原子或可具有取代基的烷基,其中,氫原子或甲基因自由基反應性高而更佳。R302 及R303 分別獨立地較佳為氫原子、鹵素原子、胺基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷基胺基、可具有取代基的芳基胺基、可具有取代基的烷基磺醯基或可具有取代基的芳基磺醯基,氫原子、羧基、烷氧基羰基、可具有取代基的烷基或可具有取代基的芳基因自由基反應性高而更佳。
可導入的取代基可列舉與通式(i)中記載的取代基相同的基團。Z301 表示氧原子、硫原子、-N(R304 )-或可具有取代基的伸苯基。R304 與通式(i)的R104 為相同含意,一價有機基可列舉可具有取代基的烷基等,其中,甲基、乙基及異丙基因自由基反應性高而較佳。
於脫模劑含有具有矽原子的自由基聚合性單體或寡聚物的情形時,相對於脫模劑的總固體成分,具有矽原子的自由基聚合性單體或寡聚物的含量較佳為0.01質量%~15質量%。若為0.01質量%以上,則可獲得充分的剝離性。若為15質量%以下,則可獲得充分的接著力。具有矽原子的自由基聚合性單體或寡聚物可僅為一種,亦可為兩種以上。於具有矽原子的自由基聚合性單體或寡聚物為兩種以上的情形時,較佳為其合計為所述範圍。
具有氟原子或矽原子的自由基聚合性單體例如亦可例示:迪愛生(DIC)股份有限公司製造的RS-75、RS-72-K、RS-76-E、RS-72-K,大金(Daikin)工業股份有限公司製造的奧普茨(Optools)DAC-HP(氟系矽烷偶合劑),信越化學工業股份有限公司製造的X-22-164、X-22-164AS、X-22-164A、X-22-164B、X-22-164C、X-22-164E,大賽璐氰特(Daicel Cytec)股份有限公司製造的艾白克力(EBECRYL)350、艾白克力(EBECRYL)1360,德固賽(Degussa)公司製造的迪高拉德(TEGORad)2700、UV-3500B(畢克(BYK)公司製造)等。
除了所述以外,具有氟原子或矽原子的材料可列舉:(十七氟-1,1,2,2-四氫癸基)三氯矽烷、(氟)烷基磷酸酯、氟化聚對二甲苯(parylene fluoride)、矽丙烯酸酯共聚物、四氟乙烯及2,2-雙-三氟甲基-4,5-二氟-1,3-二氧雜環戊烯的共聚物類,具有側位全氟烷氧基的聚合物,氟乙烯-丙烯共聚物等。
<<<<非熱硬化性的化合物>>>> 非熱硬化性的化合物較佳為非聚合性的含氟原子的高分子化合物。非聚合性的含氟原子的高分子化合物可較佳地使用包含一種或兩種以上的含氟單官能單體的聚合物。更具體可列舉選自以下聚合物中的至少一種含氟樹脂等:選自四氟乙烯、六氟丙烯、氧化四氟乙烯、氧化六氟丙烯、全氟烷基乙烯醚、氯三氟乙烯、偏二氟乙烯、含全氟烷基的(甲基)丙烯酸酯中的一種或兩種以上的含氟單官能單體的均聚物或該些單體的共聚物,含氟單官能單體的一種或兩種以上與乙烯的共聚物,含氟單官能單體的一種或兩種以上與氯三氟乙烯的共聚物。
非聚合性的含氟原子的高分子化合物較佳為可由含全氟烷基的(甲基)丙烯酸酯合成的含全氟烷基的(甲基)丙烯酸系樹脂。
具體而言,含全氟烷基的(甲基)丙烯酸酯較佳為下述式(101)所表示的化合物。 式(101) [化14]
通式(101)中,R101 、R102 、R103 分別獨立地表示氫原子、烷基或鹵素原子。Y101 表示單鍵或選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基。Rf為氟原子或具有至少一個氟原子的一價有機基。
通式(101)中,R101 、R102 、R103 所表示的烷基的例子較佳為碳數1~8的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、辛基、異丙基、第三丁基、異戊基、2-乙基己基、2-甲基己基、環戊基等。芳基的例子較佳為碳數6~12的芳基,可列舉苯基、1-萘基、2-萘基等。其中,R101 ~R103 較佳為氫原子或甲基。
Y101 表示單鍵或選自由-CO-、-O-、-NH-、二價脂肪族基、二價芳香族基及該些基團的組合所組成的組群中的二價連結基,對於二價脂肪族基而言,鏈狀結構優於環狀結構,進而直鏈狀結構優於具有分支的鏈狀結構。二價脂肪族基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~15,進而佳為1~12,進而較佳為1~10,進而更佳為1~8,尤佳為1~4。 二價芳香族基的例子可列舉伸苯基、經取代的伸苯基、伸萘基及經取代的伸萘基,較佳為伸苯基。 Y101 較佳為二價的直鏈狀結構的脂肪族基。
Rf所表示的具有氟原子的一價有機基並無特別限定,較佳為碳數1~30的含氟烷基,更佳為碳數1~20,尤佳為碳數1~15的含氟烷基。該含氟烷基可為直鏈{例如-CF2 CF3 、-CH2 (CF2 )4 H、-CH2 (CF2 )8 CF3 、-CH2 CH2 (CF2 )4 H等},亦可具有分支結構{例如-CH(CF3 )2 、-CH2 CF(CF3 )2 、-CH(CH3 )CF2 CF3 、-CH(CH3 )(CF2 )5 CF2 H等},另外亦可具有脂環式結構(較佳為5員環或6員環,例如全氟環己基、全氟環戊基或經該些基團取代的烷基等),亦可含有醚鍵(例如-CH2 OCH2 CF2 CF3 、-CH2 CH2 OCH2 C4 F8 H、-CH2 CH2 OCH2 CH2 C8 F17 、-CH2 CF2 OCF2 CF2 OCF2 CF2 H等)。另外,亦可為全氟烷基。
含全氟烷基的(甲基)丙烯酸系樹脂較佳為含有下述式(102)所表示的重複單元。 式(102) [化15]
通式(102)中,R101 、R102 、R103 、Y101 、Rf分別與通式(101)為相同含意,較佳態樣亦為相同含意。
含全氟烷基的(甲基)丙烯酸系樹脂就剝離性的觀點而言,除了含全氟烷基的(甲基)丙烯酸酯以外,可任意地選擇共聚合成分。可形成共聚合成分的自由基聚合性化合物例如可列舉:選自丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、N,N-二取代丙烯醯胺類、N,N-二取代甲基丙烯醯胺類、苯乙烯類、丙烯腈類、甲基丙烯腈類等中的自由基聚合性化合物。
更具體而言,例如可列舉:丙烯酸烷基酯(烷基的碳原子數較佳為1~20)等丙烯酸酯類(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸第三辛酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸-2,2-二甲基羥基丙酯、丙烯酸-5-羥基戊酯、三羥甲基丙烷單丙烯酸酯、季戊四醇單丙烯酸酯、縮水甘油基丙烯酸酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氫糠酯等),丙烯酸芳酯(例如丙烯酸苯酯等),甲基丙烯酸烷基酯(烷基的碳原子較佳為1~20))等甲基丙烯酸酯類(例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸氯苄酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯、甲基丙烯酸-5-羥基戊酯、甲基丙烯酸-2,2-二甲基-3-羥基丙酯、三羥甲基丙烷單甲基丙烯酸酯、季戊四醇單甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸糠酯、甲基丙烯酸四氫糠酯等),甲基丙烯酸芳基酯(例如甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲苯酯、甲基丙烯酸萘酯等),苯乙烯、烷基苯乙烯等苯乙烯(例如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、環己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苄基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯等)、烷氧基苯乙烯(例如甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯等)、鹵素苯乙烯(例如氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯等),丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸、含有羧酸的自由基聚合性化合物(丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、異丁烯酸、馬來酸、對羧基苯乙烯及該些酸基的金屬鹽、銨氯化合物等)。就剝離性的觀點而言,尤佳較佳為具有碳數1~24的烴基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸的甲酯、丁酯、2-乙基己酯、月桂酯、硬脂酯、縮水甘油酯等,較佳為2-乙基己酯、月桂酯、硬脂酯等高級醇的(甲基)丙烯酸酯,尤其較佳為丙烯酸酯。
關於非聚合性的含氟原子的高分子化合物,市售品可列舉:鐵氟龍(Teflon)(註冊商標)(杜邦(Dupont)公司)、特富贊(Tefzel)(杜邦(Dupont)公司)、氟路昂(Fluon)(旭硝子公司)、哈拉(Halar)(蘇威蘇萊克西斯(Solvay Solexis)公司)、海拉(Hylar)(蘇威蘇萊克西斯(Solvay Solexis)公司)、魯米氟龍(Lumiflon)(旭硝子公司)、阿弗拉斯(Aflas)(旭硝子公司)、賽弗拉爾索芙特(Cefral Soft)(中央硝子(Central Glass)公司)、賽弗拉爾扣特(Cefral Coat)(中央硝子(Central Glass)公司)等氟樹脂,威登(Viton)(杜邦(Dupont)公司)、卡爾萊茨(Kalrez)(杜邦(Dupont)公司)、斯菲爾(SIFEL)(信越化學工業公司)等商標名的氟橡膠,以克萊托克斯(Krytox)(杜邦(Dupont)公司)、佛布林(Fomblin)(大德科技(Daitokutech)公司)、德納姆(Demnum)(大金(Daikin)工業公司)等的全氟聚醚油為代表的各種氟油,或代付利(Daifree)FB962等代付利(Daifree)FB系列(大金(Daikin)工業公司)、美佳法(Megafac)系列(迪愛生(DIC)公司)等商標名的含氟脫模劑等,但不限定於該些商品,只要為非聚合性的含氟原子的高分子化合物,則均可較佳地使用。 尤其可較佳地使用:迪愛生(DIC)公司製造的美佳法(Megafac)系列的F-251、F-281、F-477、F-553、F-554、F-555、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-563、F-565、F-567、F-568、F-571、R-40、R-41、R-43、R-94,或尼奧斯(Neos)公司製造的福吉特(Ftergent)系列的710F、710FM、710FS、730FL、730LM。
非聚合性的含氟原子的高分子化合物的重量平均分子量較佳為2000~100000,更佳為2000~50000,最佳為2000~10000。
<<<其他成分>>> 脫模層可除了脫模劑以外,進一步於不損及本發明的效果的範圍內,根據目的而含有各種化合物。例如可較佳地使用熱聚合起始劑、增感色素、鏈轉移劑、抗氧化劑、界面活性劑。該些添加劑可使用上文所述的接著膜中說明的添加劑。
<暫時接著用積層體的製造方法> 繼而,對本發明的暫時接著用積層體的製造方法加以說明。 本發明的暫時接著用積層體的製造方法包括以下步驟:於上文所述的接著膜的表面上形成含有脫模劑的脫模層,其中所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。
<<接著膜的製造方法>> 接著膜可藉由以前公知的方法來製造。例如可藉由熔融製膜法、溶液製膜法等而製造。較佳為熔融製膜法。若為熔融製膜法,則維持平坦性且可實現厚膜化。進而,亦可使用難以溶解於溶劑中的聚合物成分或其他添加劑,材料選擇的自由度高。尤其可使用具有難以溶解於溶劑中的傾向的高耐熱性添加劑,容易獲得耐熱性優異的接著膜。
熔融製膜法為以下方法:使原料組成物過熱而熔融,由此獲得流動性,使用擠出成型裝置或射出成型裝置將該熔液製成片狀並加以冷卻,由此獲得膜(片)。擠出成型法中,可獲得平坦性良好的長條膜。長條膜的長度並無特別限定,下限例如較佳為5000 mm以上,更佳為1000 mm以上。上限例如較佳為500000 mm以下,更佳為200000 mm以下。射出成型法難以獲得長條膜,但可獲得高的膜厚精度。其他添加劑亦可藉由混合熔融攪拌而添加。亦可於膜的單面或兩面上貼合脫模膜,製成「帶有脫模膜的接著膜」。
溶液製膜法為以下方法:利用溶劑將原料組成物溶解,由此獲得流動性,將該溶液塗佈於膜或轉筒(drum)或帶(band)等支撐體上而製成片狀,並加以乾燥,由此獲得膜(片)。 關於溶劑,溶劑可無特別限制地使用公知的溶劑,較佳為有機溶劑。 有機溶劑可較佳地列舉:乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷基酯(例如氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等))、3-氧基丙酸烷基酯類(例如3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯等(例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯等))、2-氧基丙酸烷基酯類(例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯等酯類; 二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯等醚類; 甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮、N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯(butyrolactone)等酮類; 甲苯、二甲苯、苯甲醚、均三甲苯等芳香族烴類; 檸檬烯、對薄荷烷等烴類等。 就改良塗佈表面狀態等觀點而言,該些溶劑亦較佳為將兩種以上混合的形態。於該情形時,尤佳為由選自均三甲苯、對薄荷烷、γ-丁內酯、苯甲醚、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚及丙二醇甲醚乙酸酯中的兩種以上所構成的混合溶液。 溶液的塗佈方法可列舉:利用壓力自狹縫狀的開口中擠出溶液並進行塗佈的方法;利用凹版或網紋輥轉印溶液並進行塗佈的方法;一面自噴霧器(spray)或分注器(dispenser)中噴出溶液一面掃描並進行塗佈的方法;將溶液蓄積於槽(tank)中,使膜或轉筒或帶於其中通過,由此進行浸漬塗佈的方法;利用線棒一面推動溶液一面刮取,由此進行塗佈的方法等。 於支撐體上塗佈溶液後,加以乾燥而成為經固體化的片後,將片自支撐體上機械剝離,由此可獲得單體的膜(片)。為了容易地進行剝離,亦可進行脫模層的塗佈、浸漬處理、氣體處理、電磁波照射處理、電漿照射處理等作為預先於支撐體上賦予剝離性的處理。或者,亦可不將膜自支撐體上剝離而殘留,保持著片接著於膜支撐體上的狀態而製成「帶有脫模膜的接著膜」。藉由連續地進行該些處理,可獲得輥狀的長條膜。另外,亦可於接著膜的兩面上貼合脫模膜,製成「兩面帶有脫模膜的接著膜」。
<<脫模層的形成方法>>
於接著膜的表面上形成脫模層的方法可列舉層壓法、塗佈法、共擠出法。
層壓法為以下方法:於脫模膜上塗佈至少含有所述脫模劑的組成物,形成膜狀的脫模層(脫模層膜),使接著膜的無脫模膜的面與脫模層膜的無脫模膜的面接觸,並進行層壓。 層壓可使用輥層壓(亦可加熱、加壓)、真空層壓(亦可加熱)等公知的裝置。藉由在接著膜的兩面上層壓脫模層膜,可於接著膜的兩面上設置脫模層。
塗佈法為以下方法:於接著膜的無脫模膜的面塗佈脫模層形成用溶液後,加以乾燥而形成脫模層的方法。脫模層形成用組成物較佳為使用含有上文所述的脫模劑及溶劑的溶液。溶劑只要可溶解脫模劑,則均可較佳地使用。例如可列舉弗洛麗娜特(Fluorinert)FC40(3M公司製造)等。 於藉由溶液製膜法製作接著膜的情形時,亦能以線上(in-line)方式塗佈接著膜形成用溶液並加以乾燥後,不進行捲取而塗佈脫模層形成用溶液並加以乾燥。 另外,於以接著膜形成用溶液與脫模層形成用溶液並無相容性的方式設計溶液的物性的情形時,亦可同時塗佈,同時乾燥。 另外,亦可於塗佈接著膜形成用溶液後,不進行乾燥而塗佈脫模層形成用溶液,將兩者同時乾燥。 另外,於以接著膜形成用溶液與脫模層形成用溶液暫時相容、但若乾燥而濃度變高則發生相分離的方式設計物性的情形時,亦可塗佈混合溶液,並於乾燥過程中分離成接著膜與脫模層。 另外,藉由在接著膜的兩面上塗佈脫模層形成用溶液,可於接著膜的兩面上設置脫模層。
共擠出法為以下方法:將接著膜形成用的材料與脫模層形成用的材料分別熱熔融,一面同時擠出成型一面一體化,由此獲得接著膜與脫模層成一體的片的方法。藉由在接著膜形成用的材料的兩面上擠出脫模層形成用的材料,可於接著膜的兩面上設置脫模層。
本發明的暫時接著用積層體的溶劑含有率較佳為1質量%以下,更佳為0.1質量%以下,尤佳為不含溶劑。
本發明的暫時接著用積層體亦可於暫時接著用積層體的單面或兩面上貼合脫模膜而製成「帶有脫模膜的暫時接著用積層體」,根據該態樣,於將長條狀的暫時接著用積層體捲取成卷狀時,可防止對暫時接著用積層體的表面造成損傷、或於保管中貼附的困擾(trouble)。 脫模膜可於使用時剝離去除。例如於在兩面上貼合有脫模膜的情形時,可將單面的脫模膜剝下,將接著面層壓於元件晶圓或支撐體等上後,將剩餘的脫模膜剝下,由此可儘可能地保持片表面的潔淨。
<接著性支撐體> 繼而,對使用本發明的暫時接著用積層體的接著性支撐體加以說明。 接著性支撐體於支撐體的表面上具有上文所述的暫時接著用積層體。 可於支撐體上層壓上文所述的本發明的暫時接著用積層體而形成暫時接著用積層體。例如可列舉:將暫時接著用積層體安置於真空層壓機中,利用該裝置使暫時接著用積層體位於支撐體上,於真空下使暫時接著用積層體與支撐體接觸,利用輥等壓接而將暫時接著用積層體固定(積層)於支撐體上的方法等。另外,固定於支撐體的暫時接著用積層體亦可切割成例如圓形狀等所需形狀。
接著性支撐體中,暫時接著用積層體可為僅於接著膜的單面上形成脫模層而成,亦可為於兩面上形成脫模層而成。另外,於僅於單面上形成有脫模層的情形時,可於支撐體側配置脫模層,亦可於與支撐體為相反側的面上配置脫模層。
接著性支撐體中,支撐體(亦稱為載體支撐體)並無特別限定,例如可列舉矽基板、玻璃基板、金屬基板、化合物半導體基板等。其中,鑒於不易污染作為半導體裝置的基板而代表性地使用的矽基板的方面、或可使用半導體裝置的製造步驟中廣泛使用的靜電夾盤(chuck)的方面等,較佳為矽基板。 支撐體的厚度並無特別限定,例如較佳為300 μm~100 mm,更佳為300 μm~10 mm。 亦可於支撐體的表面上設置脫模層。即,支撐體亦可為帶有脫模層的支撐體。 脫模層較佳為含有氟原子及/或矽原子的低表面能量層,較佳為具有含有氟原子及/或矽原子的材料。脫模層的氟含有率較佳為30質量%~80質量%,更佳為40質量%~76質量%,尤佳為60質量%~75質量%。 脫模層的材料可使用與上文所述的暫時接著用積層體的脫模層中說明的材料相同的材料。
<帶有元件晶圓的積層體> 繼而,對本發明的帶有元件晶圓的積層體加以說明。 本發明的帶有元件晶圓的積層體是於元件晶圓與支撐體之間具有上文所述的本發明的暫時接著用積層體且暫時接著用積層體與元件晶圓及支撐體接觸而成。即,暫時接著用積層體的一個表面與元件晶圓的元件面接觸,另一表面與支撐體的表面接觸。 再者,於暫時接著用積層體於接著膜的兩面上具有脫模層的情形時,一個面的脫模層與元件晶圓接觸,另一面的脫模層與支撐體接觸。另外,於暫時接著用積層體僅於接著膜的單面上具有脫模層的情形時,脫模層僅與元件晶圓或支撐體的任一者接觸。
元件晶圓可無限制地使用公知者,例如可列舉矽基板、化合物半導體基板等。化合物半導體基板的具體例可列舉:SiC基板、SiGe基板、ZnS基板、ZnSe基板、GaAs基板、InP基板、GaN基板等。 亦可於元件晶圓的表面上形成有機械結構或電路。形成有機械結構或電路的元件晶圓例如可列舉:微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)、功率元件、影像感測器(image sensor)、微感測器(microsensor)、發光二極體(Light Emitting Diode,LED)、光學元件、內插器(interposer)、嵌埋型元件、微元件等。 元件晶圓較佳為具有金屬岸堤(bank)等結構。根據本發明,對於表面上具有結構的元件晶圓,亦可穩定地暫時接著,並且可容易地解除對元件晶圓的暫時接著。結構的高度並無特別限定,例如較佳為1 μm~150 μm,更佳為5 μm~100 μm。 實施機械處理或化學處理之前的元件晶圓的膜厚較佳為500 μm以上,更佳為600 μm以上,進而佳為700 μm以上。上限例如較佳為2000 μm以下,更佳為1500 μm以下。 實施機械處理或化學處理而薄膜化後的元件晶圓的膜厚例如較佳為小於500 μm,更佳為400 μm以下,進而佳為300 μm以下。下限例如較佳為1 μm以上,更佳為5 μm以上。
於本發明的帶有元件晶圓的積層體中,支撐體(載體支撐體)與上文所述的接著性支撐體中說明的支撐體為相同含意,較佳範圍亦相同。
本發明的帶有元件晶圓的積層體可藉由將上文所述的接著性支撐體的形成有暫時接著用積層體之側的面、與元件晶圓加熱壓接而製造。加壓接著條件例如較佳為溫度100℃~200℃、壓力0.01 MPa~1 MPa、時間1分鐘~15分鐘。 另外,亦可於支撐體與元件晶圓之間配置上文所述的本發明的暫時接著用積層體,進行加熱壓接而製造。
<半導體裝置的製造方法> 以下,一面參照圖1,一面對經過製造帶有元件晶圓的積層體的步驟的半導體裝置的製造方法的一實施形態加以說明。再者,本發明不限定於以下的實施形態。 圖1的(A)~圖1的(E)分別為對支撐體與元件晶圓的暫時接著加以說明的概略剖面圖(圖1的(A)、圖1的(B))、表示暫時接著於支撐體上的元件晶圓經薄型化的狀態(圖1的(C))、將支撐體與元件晶圓剝離的狀態(圖1的(D))、自元件晶圓上去除接著層後的狀態(圖1的(E))的概略剖面圖。
該實施形態中,如圖1的(A)所示,首先準備於支撐體12上設置暫時接著用積層體11而成的接著性支撐體100。接著性支撐體100可利用上文所述的方法來製造。接著性支撐體100較佳為實質上不含溶劑的態樣。 元件晶圓60是於矽基板61的表面61a上設置多個元件晶片62而成。 矽基板61的厚度例如較佳為200 μm~1200 μm。元件晶片62例如較佳為金屬結構體,高度較佳為10 μm~100 μm。
繼而,如圖1的(B)所示,使接著性支撐體100與元件晶圓60壓接,使支撐體12與元件晶圓60暫時接著。 暫時接著用積層體11較佳為將元件晶片62完全覆蓋,於將元件晶片的高度設為X μm、暫時接著用積層體的厚度設為Y μm的情形時,較佳為滿足「X+100≧Y>X」的關係。 暫時接著用積層體11將元件晶片62完全被覆的情況於欲進一步減小薄型元件晶圓的總厚度變動(Total Thickness Variation,TTV)的情形(即,欲進一步提高薄型元件晶圓的平坦性的情形)時有效。 即,於將元件晶圓加以薄型化時,藉由利用暫時接著用積層體11來保護多個元件晶片62,可使與支撐體12的接觸面中幾乎不存在凹凸形狀。因此,即便於如此般支撐的狀態下加以薄型化,亦減少將來源於多個元件晶片62的形狀轉印至薄型元件晶圓的背面61b1之虞,結果可進一步減小最終獲得的薄型元件晶圓的TTV。
繼而,如圖1的(C)所示,對矽基板61的背面61b實施機械處理或化學處理(並無特別限定,例如研削(grinding)或化學機械研磨(Chemical-Mechanical Polishing,CMP)等薄膜化處理,化學氣相成長(Chemical Vapor Deposition,CVD)或物理氣相成長(Physical Vapor Deposition,PVD)等高溫·真空下的處理,使用有機溶劑、酸性處理液或鹼性處理液等化學品的處理,鍍敷處理,光化射線的照射,加熱·冷卻處理等),如圖1的(C)所示,使矽基板61的厚度變薄(例如較佳為平均厚度小於500 μm,更佳為1 μm~200 μm),獲得薄型元件晶圓60a。 另外,亦可進行以下處理作為機械處理或化學處理:於薄膜化處理後,形成自薄型元件晶圓60a的背面61b1貫穿矽基板的貫通孔(未圖示),於該貫通孔內形成矽貫通電極(未圖示)。具體而言,加熱處理中的最高到達溫度較佳為130℃~400℃,更佳為180℃~350℃。加熱處理的最高到達溫度較佳為設定為低於接著膜的軟化點的溫度。加熱處理較佳為最高到達溫度下的30秒鐘~30分鐘的加熱,更佳為最高到達溫度下的1分鐘~10分鐘的加熱。
繼而,如圖1的(D)所示,使支撐體12自薄型元件晶圓60a脫離。脫離的方法並無特別限定,較佳為不進行任何處理而自薄型元件晶圓60a的端部相對於薄型元件晶圓60a沿垂直方向上拉而剝離。此時,關於剝離界面,較佳為於支撐體12與暫時接著用積層體11的界面上剝離。於該情形時,若將支撐體12與暫時接著用積層體11的界面的剝離強度設為A、元件晶圓表面61a與暫時接著用積層體11的剝離強度設為B,則較佳為滿足以下的式子。   A<B····式(1)
另外,亦可使暫時接著用積層體11與後述剝離液接觸,其後,視需要使薄型元件晶圓60a相對於支撐體12而滑動後,自薄型元件晶圓60a的端部相對於元件晶圓沿垂直方向上拉而剝離。
<剝離液> 以下,對剝離液加以詳細說明。 剝離液可使用水及溶劑(有機溶劑)。 另外,剝離液較佳為溶解接著層11的有機溶劑。有機溶劑例如可列舉:脂肪族烴類(己烷、庚烷,艾索帕(Isopar)E、艾索帕(Isopar)H、艾索帕(Isopar)G(埃索化學(Esso Chemical)(股)製造)等)、芳香族烴類(甲苯、二甲苯等)、鹵化烴(二氯甲烷、二氯乙烯、三氯乙烯、單氯苯等)、極性溶劑。極性溶劑可列舉:醇類(甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、1-壬醇、1-癸醇、苄醇、乙二醇單甲醚、2-乙氧基乙醇、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單己醚、三乙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、聚丙二醇、四乙二醇、乙二醇單丁醚、乙二醇單苄醚、乙二醇單苯醚、丙二醇單苯醚、甲基苯基原醇、正戊醇、甲基戊醇等)、酮類(丙酮、甲基乙基酮、乙基丁基酮、甲基異丁基酮、環己酮等)、酯類(乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸苄酯、乳酸甲酯、乳酸丁酯、乙二醇單丁基乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、鄰苯二甲酸二乙酯、乙醯丙酸丁酯等)、其他(磷酸三乙酯、磷酸三甲苯酯、N-苯基乙醇胺、N-苯基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、4-(2-羥基乙基)嗎啉、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等)等。
進而,就剝離性的觀點而言,剝離液亦可含有鹼、酸及界面活性劑。於調配該些成分的情形時,調配量分別較佳為剝離液的0.1質量%~5.0質量%。 進而,就剝離性的觀點而言,將兩種以上的有機溶劑及水、兩種以上的鹼、酸及界面活性劑混合的形態亦較佳。
鹼例如可使用:磷酸三鈉、磷酸三鉀、磷酸三銨、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸氫二銨、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銨、硼酸鈉、硼酸鉀、硼酸銨、氫氧化鈉、氫氧化銨、氫氧化鉀及氫氧化鋰等無機鹼劑,或單甲胺、二甲胺、三甲胺、單乙胺、二乙胺、三乙胺、單異丙胺、二異丙胺、三異丙胺、正丁胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單異丙醇胺、二異丙醇胺、伸乙基亞胺、乙二胺、吡啶、氫氧化四甲基銨等有機鹼劑。該些鹼劑可單獨使用或組合使用兩種以上。
酸可使用:鹵化氫、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸等無機酸,或甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、三氟甲磺酸、乙酸、檸檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乳酸、草酸、酒石酸等有機酸。
界面活性劑可使用陰離子系、陽離子系、非離子系、兩性離子系的界面活性劑。於該情形時,相對於鹼性水溶液的總量,界面活性劑的含量較佳為1質量%~20質量%,更佳為1質量%~10質量%。 藉由將界面活性劑的含量設定為所述範圍內,有可進一步提高接著層11與薄型元件晶圓60a的剝離性的傾向。
陰離子系界面活性劑並無特別限定,可列舉:脂肪酸鹽類、松香酸鹽類、羥基烷烴磺酸鹽類、烷烴磺酸鹽類、二烷基磺基琥珀酸鹽類、直鏈烷基苯磺酸鹽類、分支鏈烷基苯磺酸鹽類、烷基萘磺酸鹽類、烷基二苯基醚(二)磺酸鹽類、烷基苯氧基聚氧伸乙基烷基磺酸鹽類、聚氧伸乙基烷基磺基苯基醚鹽類、N-烷基-N-油基牛磺酸鈉類、N-烷基磺基琥珀酸單醯胺二鈉鹽類、石油磺酸鹽類、硫酸化蓖麻油、硫酸化牛脂油、脂肪酸烷基酯的硫酸酯鹽類、烷基硫酸酯鹽類、聚氧伸乙基烷基醚硫酸酯鹽類、脂肪酸單甘油酯硫酸酯鹽類、聚氧伸乙基烷基苯基醚硫酸酯鹽類、聚氧伸乙基苯乙烯基苯基醚硫酸酯鹽類、烷基燐酸酯鹽類、聚氧伸乙基烷基醚燐酸酯鹽類、聚氧伸乙基烷基苯基醚燐酸酯鹽類、苯乙烯-馬來酸酐共聚物的部分皂化物類、烯烴-馬來酸酐共聚物的部分皂化物類、萘磺酸鹽福馬林縮合物類等。其中,可較佳地使用烷基苯磺酸鹽類、烷基萘磺酸鹽類、烷基二苯基醚(二)磺酸鹽類。
陽離子系界面活性劑並無特別限定,可使用以前公知的陽離子系界面活性劑。例如可列舉烷基胺鹽類、四級銨鹽類、烷基咪唑鎓鹽、聚氧伸乙基烷基胺鹽類、聚乙烯多胺衍生物。
非離子系界面活性劑並無特別限定,可列舉:聚乙二醇型的高級醇環氧乙烷加成物、烷基苯酚環氧乙烷加成物、烷基萘酚環氧乙烷加成物、苯酚環氧乙烷加成物、萘酚環氧乙烷加成物、脂肪酸環氧乙烷加成物、多元醇脂肪酸酯環氧乙烷加成物、高級烷基胺環氧乙烷加成物、脂肪酸醯胺環氧乙烷加成物、油脂的環氧乙烷加成物、聚丙二醇環氧乙烷加成物、二甲基矽氧烷-環氧乙烷嵌段共聚物、二甲基矽氧烷-(環氧丙烷-環氧乙烷)嵌段共聚物、多元醇型的甘油的脂肪酸酯、季戊四醇的脂肪酸酯、山梨醇及山梨醇酐的脂肪酸酯、蔗糖的脂肪酸酯、多元醇的烷基醚、烷醇胺類的脂肪酸醯胺等。其中,較佳為具有芳香環及環氧乙烷鏈,更佳為經烷基取代或未經取代的苯酚環氧乙烷加成物或者經烷基取代或未經取代的萘酚環氧乙烷加成物。
兩性離子系界面活性劑並無特別限定,可列舉:烷基二甲基氧化胺等氧化胺系、烷基甜菜鹼等甜菜鹼系、烷基胺基脂肪酸鈉等胺基酸系。尤其可較佳地使用可具有取代基的烷基二甲基氧化胺、可具有取代基的烷基羧基甜菜鹼、可具有取代基的烷基磺基甜菜鹼。具體可使用:日本專利特開2008-203359號公報的段落編號[0256]的式(2)所表示的化合物,日本專利特開2008-276166號公報的段落編號[0028]的式(I)、式(II)、式(VI)所表示的化合物,日本專利特開2009-47927號公報的段落編號[0022]~段落編號[0029]所表示的化合物。
進而,視需要亦可含有如消泡劑及硬水軟化劑般的添加劑。
繼而,如圖1的(E)所示,將暫時接著用積層體11自薄型元件晶圓60a去除,藉此可獲得薄型元件晶圓。 暫時接著用積層體11的去除方法例如可列舉:將暫時接著用積層體保持膜狀而剝離去除(機械剝離)的方法;利用剝離液使暫時接著用積層體膨潤後剝離去除的方法;對暫時接著用積層體噴射剝離液而破壞去除的方法;使暫時接著用積層體溶解於剝離液中而溶解去除的方法;藉由光化射線、放射線或熱的照射使暫時接著用積層體分解、氣化而去除的方法等。可較佳地使用將暫時接著用積層體保持膜狀而剝離去除的方法、使暫時接著用積層體溶解於水溶液或有機溶劑中而溶解去除的方法。就減少溶劑的使用量的觀點而言,較佳為保持膜狀而去除,為了保持膜狀而去除,較佳為元件晶圓表面61a與暫時接著用積層體11的剝離強度B滿足以下的式(2)。   B≦4 N/cm····式(2)
本發明中,將支撐體12自薄型元件晶圓60a剝離時,較佳為不加任何處理而自薄型元件晶圓60a的端部相對於元件晶圓沿垂直方向上拉而剝離,將元件晶圓表面61a上的暫時接著用積層體11去除的方法較佳為保持膜狀而去除。 若將支撐體12與暫時接著用積層體11的界面的剝離強度設為A、元件晶圓表面61a與接著層11的剝離強度設為B,則藉由一併滿足上文所述的式(1)及式(2),可將支撐體12、暫時接著用積層體11以如上所述的態樣自元件晶圓去除。 再者,於自元件晶圓剝離支撐體時的於元件晶圓與暫時接著用積層體的界面上剝離的情形(即,於元件晶圓側不殘留暫時接著用積層體的情形)中,圖1的(E)的步驟亦可省略。
使支撐體12自薄型元件晶圓60a脫離後,視需要對薄型元件晶圓60a實施各種公知的處理,製造具有薄型元件晶圓60a的半導體裝置。
另外,於暫時接著用積層體附著於支撐體上的情形時,可藉由將暫時接著用積層體去除而再生支撐體。關於將暫時接著用積層體去除的方法,若保持膜狀,則可列舉:藉由毛刷、超音波、冰粒子、氣霧劑(aerosol)的噴附而物理去除的方法;溶解於水溶液或有機溶劑中而溶解去除的方法;藉由光化射線、放射線、熱的照射而使之分解、氣化的方法等化學去除的方法,亦可對應於支撐體而利用以前已知的清洗方法。 例如於使用矽基板作為支撐體的情形時,可使用以前已知的矽晶圓的清洗方法,例如化學去除的情形時可使用的水溶液或有機溶劑可列舉強酸、強鹼、強氧化劑或該些物質的混合物,具體可列舉:硫酸、鹽酸、氫氟酸、硝酸、有機酸等酸類,四甲基銨、氨、有機鹼等鹼類,過氧化氫等氧化劑,或氨與過氧化氫的混合物、鹽酸與過氧化氫水的混合物、硫酸與過氧化氫水的混合物、氫氟酸與過氧化氫水的混合物、氫氟酸與氟化銨的混合物等。
就使用再生的支撐體的情形的接著性的觀點而言,較佳為使用支撐體清洗液。 支撐體清洗液較佳為含有pKa小於0的酸(強酸)及過氧化氫。pKa小於0的酸是選自碘化氫、過氯酸、溴化氫、氯化氫、硝酸、硫酸等無機酸、或烷基磺酸、芳基磺酸等有機酸中。就支撐體上的接著層的清洗性的觀點而言,較佳為無機酸,最佳為硫酸。
過氧化氫可較佳地使用30質量%過氧化氫水,所述強酸與30質量%過氧化氫水的混合比以質量比計而較佳為0.1:1~100:1,更佳為1:1~10:1,最佳為3:1~5:1。
<<以前的實施形態>> 繼而,對以前的實施形態加以說明。 圖2為對以前的接著性支撐體與元件晶圓的暫時接著狀態的解除加以說明的概略剖面圖。 於以前的實施形態中,如圖2所示,使用在支撐體12上設置由以前的暫時接著劑所形成的接著層11b而成的接著性支撐體100a作為接著性支撐體,除此以外,與參照圖1所說明的順序同樣地,將接著性支撐體100a與元件晶圓暫時接著,進行元件晶圓的矽基板的薄膜化處理,繼而與上文所述的順序同樣地自接著性支撐體100a剝離薄型元件晶圓60a。
然而,根據以前的暫時接著劑,藉由高的接著力而暫時支撐被處理構件,難以在不對經處理的構件造成損傷的情況下容易地解除對經處理的構件的暫時支撐。例如若為了使元件晶圓與支撐體的暫時接著充分而於以前的暫時接著劑中採用接著性高者,則有元件晶圓與支撐體的暫時接著變得過強的傾向。因此,為了解除該過強的暫時接著,例如於圖3所示般於薄型元件晶圓60a的背面上貼附膠帶(例如切割膠帶)70來自接著性支撐體100a剝離薄型元件晶圓60a的情形時,結構體63自設置有結構體63的元件晶片62脫離等,容易產生使元件晶片62破損的不良狀況。 另一方面,若於以前的暫時接著劑中採用接著性低者,則雖可容易地解除對經處理的構件的暫時支撐,但最初元件晶圓與載體基板的暫時接著過弱,容易產生無法利用載體基板可靠地支撐元件晶圓等不良狀況。
相對於此,本發明的暫時接著用積層體表現出充分的接著性,並且可容易地解除元件晶圓60與支撐體11的暫時接著。即,根據本發明的暫時接著用積層體,可藉由高的接著力將元件晶圓60暫時接著,並且可於不對薄型元件晶圓60a造成損傷的情況下容易地解除對薄型元件晶圓60a的暫時接著。
本發明的半導體裝置的製造方法不限定於上文所述的實施形態,可進行適當的變形、改良等。 另外,上文所述的實施形態中,列舉矽基板作為元件晶圓,但不限定於此,可為半導體裝置的製造方法中可供於機械處理或化學處理的任何被處理構件。例如亦可列舉化合物半導體基板,化合物半導體基板的具體例可列舉SiC基板、SiGe基板、ZnS基板、ZnSe基板、GaAs基板、InP基板及GaN基板等。 另外,上文所述的實施形態中,列舉元件晶圓的薄膜化處理及矽貫通電極的形成處理作為對元件晶圓(矽基板)的機械處理或化學處理,但不限定於該些處理,亦可列舉半導體裝置的製造方法中所必需的任何處理。 此外,上文所述的實施形態中例示的元件晶圓的元件晶片的形狀、尺寸、個數、配置部位等為任意,並無限定。 [實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行更具體說明,但本發明只要不超出其主旨,則不限定於以下的實施例。另外,只要無特別說明,則「份」、「%」為質量基準。
<暫時接著用積層體的製作方法> 藉由線棒將下述記載的膜製作用組成物以速度1 m/min的速度塗佈於厚度75 μm的聚對苯二甲酸乙二酯膜(脫模膜)上,於140℃下乾燥10分鐘,藉此製作膜厚100 μm的接著膜。 另外,關於以下表1記載的暫時接著用積層體1-4、暫時接著用積層體1-5、暫時接著用積層體1-15、暫時接著用積層體1-16、暫時接著用積層體1-17、暫時接著用積層體1-18中的膜製作用組成物,於300℃下熔融攪拌5分鐘,自寬度100 μm的狹縫擠出,由此製作膜厚100 μm的擠出成型片(接著膜)。 另外,關於以下表1記載的暫時接著用積層體1-R2中的膜製作用組成物,於市售的聚醯亞胺膜(卡普頓(Kapton),東麗杜邦(Toray Dupont)製造)上擠出,以膜厚100 μm的擠出成型片(接著膜)的形式使用。 繼而,將以下的脫模層形成用塗佈液棒式塗佈於接著膜上,於120℃下進行1分鐘烘箱乾燥,製作於接著膜的兩面上具有厚度60 nm的脫模層的暫時接著用積層體。
[膜製作用組成物] ·表1記載的聚合物:表1中所示的質量份 ·易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010(巴斯夫(BASF)(股)製造):0.9質量份 ·蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D(住友化學(股)製造):0.9質量份 ·表1記載的溶劑:表1記載的質量份 [脫模層形成用塗佈液] ·表1記載的脫模劑:表1記載的質量份 ·表1記載的溶劑:表1記載的質量份
[表1]
表1中記載的化合物如以下所述。 <聚合物> (a-1)賽普頓(Septon)2104(氫化聚苯乙烯系彈性體,5%熱質量減少溫度=400℃以上且小於450℃,Mw=5萬以上且小於10萬,可樂麗(Kuraray)(股)製造) (a-2)塔釜泰克(Tuftec)P2000(部分選擇性氫化聚苯乙烯系彈性體,5%熱質量減少溫度=400℃以上且小於450℃,Mw=5萬以上且小於10萬,旭化成(股)製造) (a-3)奧爾托拉森(Ultrason)E6020(聚醚碸,5%熱質量減少溫度=450℃以上,巴斯夫(BASF)公司製造) (a-4)海特萊(Hytrel)7247(聚酯系彈性體,5%熱質量減少溫度=350℃以上且小於400℃,東麗杜邦(Toray Dupont)公司製造) (a-5)普利馬羅(Primalloy)CP300(聚酯系彈性體,5%熱質量減少溫度=350℃以上且小於400℃,三菱化學公司製造) (a-6)SIS-5200P(非氫化聚苯乙烯系彈性體,250℃以上且小於350℃,Mw=10萬以上且小於20萬,捷時雅(JSR)(股)製造) (a-7)賽墨蘭(Thermorun)Z102B(聚烯烴系彈性體,三菱化學(股)製造) (a-8)潘德克斯(PANDEX)T-2185(聚胺基甲酸酯系彈性體,迪愛生(DIC)(股)製造) (a-9)優貝斯達(UBESTA)XPA9040F1(聚醯胺系彈性體,5%熱質量減少溫度=350℃以上且小於400℃,宇部興產(股)製造) (a-10)愛克賽龍(XYRON)S201A(聚苯醚,旭化成(股)製造) (Ra-1)卡普頓(Kapton)(聚醯亞胺,5%熱質量減少溫度=450℃以上,東麗杜邦(Toray Dupont)製造) <脫模劑> (b-1)美佳法(Megafac)F-553(含氟基·親水基·親油基的寡聚物、油,Mw=0.2萬以上且小於2.0萬,迪愛生(DIC)公司製造) (b-2)美佳法(Megafac)F-557(含氟基·親水基·親油基的寡聚物、油,Mw=0.2萬以上且小於2.0萬,迪愛生(DIC)公司製造) (b-3)代付利(Daifree)FB962(氟系脫模劑,Mw=0.2萬以上且小於2.0萬,大金(Daikin)公司製造) (b-4)美佳法(Megafac)RS-72-K(30質量%溶液,反應性氟化合物,Mw=0.2萬以上且小於2.0萬,迪愛生(DIC)公司製造) (b-5)奧普茨(Optool)DSX(20質量%溶液,氟系矽烷偶合劑,大金(Daikin)公司製造) (b-6)三氯(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)矽烷(氟系矽烷偶合劑,東京化成工業製造) (b-7)三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)矽烷(氟系矽烷偶合劑,東京化成工業製造) (b-8)三乙氧基(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)矽烷(氟系矽烷偶合劑,東京化成工業製造) (b-9)X-22-164(矽系二官能單體,信越化學工業製造) <溶劑> 氟溶劑1:弗洛麗娜特(Fluorinert)FC40(3M公司製造) PGMEA:丙二醇-1-甲基醚乙酸酯
<接著性支撐體1的製作> 將利用所述方法製作的接著膜安置於真空層壓機中。然後,利用該裝置使接著膜位於100 mm矽(Si)晶圓(支撐體)上,於真空下使Si晶圓與接著膜的脫模層的相反側的面接觸,利用輥將接著膜與Si晶圓固定,製作接著性支撐體1。
<試片的製作> 將接著性支撐體1的形成有接著膜之側的面與100 mm Si晶圓(元件晶圓)的元件面於真空下、190℃下以0.11 MPa的壓力進行3分鐘壓接,製作試片。
<暫時接著用積層體(1-R3)及試片的製作方法> 將含有28.2質量份的所述聚合物(a-1)、0.9質量份的易加樂斯(Irganox)(註冊商標)1010(巴斯夫(BASF)(股)製造)、0.9質量份的蘇米萊澤(Sumilizer)(註冊商標)TP-D(住友化學(股)製造)及70質量份的均三甲苯的組成物利用旋塗機塗佈於100 mm Si晶圓上後,於110℃下烘烤1分鐘,進而於190℃下烘烤4分鐘,由此形成厚度100 μm的接著層。 繼而,將含有0.5質量份的所述脫模劑(b-5)及99.5質量份的所述氟溶劑1的組成物旋塗塗佈於接著層的表面上,於120℃下烘烤30秒鐘,進而於190℃下加熱3分鐘,形成厚度60 nm的脫模層,製作具有暫時接著用積層體的接著性支撐體1。 繼而,將接著性支撐體1的形成有暫時接著用積層體之側的面與100 mm Si晶圓(元件晶圓)的元件面於真空下、190℃下以0.11 MPa的壓力進行3分鐘壓接,製作試片。
<平坦性> 將暫時接著用積層體的平均厚度設定為藉由橢圓偏光儀自接著性支撐體的一個端面向另一端面以等間隔對5處的厚度進行測定所得的值的平均值(平均膜厚),測定所述平均值(平均膜厚)與最大厚度或最小厚度之差,按照以下基準進行評價。 A:|平均膜厚-最大厚度或最小厚度|為0 μm以上且小於5 μm B:|平均膜厚-最大厚度或最小厚度|為5 μm以上且小於20 μm C:|平均膜厚-最大厚度或最小厚度|為20 μm以上
<接著性> 使用拉伸試驗機(今田(Imada)(股)製造的數位測力計(digital force gauge),型式:ZP-50N),以250 mm/min的條件於沿著接著層的面的方向上拉伸,測定試片的剪切接著力,按照以下基準進行評價。 A:50 N以上的接著力 B:10 N以上且小於50 N的接著力 C:小於10 N的接著力
<剝離性> 將試片與切割框架一起安置於切割膠帶安裝機(dicing tape mounter)的中央,使切割膠帶位於上方。利用輥(及真空)將試片與切割膠帶固定,於切割框架上將切割膠帶切割,於切割膠帶上安裝試片。 將試片以500 mm/min的條件朝接著層的垂直方向拉伸,確認剝離性。另外,將所製作的試片於250℃下加熱30分鐘後,同樣地以250 mm/min的條件朝接著層的垂直方向拉伸,確認熱製程後的剝離性,按照以下基準進行評價。再者,目測確認Si晶圓有無破損。 A:能以小於6 N的最大剝離力剝離。 B:能以6 N以上且小於12 N的最大剝離力剝離。 C:能以12 N以上且小於20 N的最大剝離力剝離。 D:能以20 N以上的最大剝離力剝離,或Si晶圓破損。
<去除性(溶解去除)> 將剝離性試驗結束後的帶有接著膜的Si晶圓以接著膜朝上的方式安置於旋塗機中,使用下述表2中記載的溶劑作為清洗溶劑,噴霧5分鐘。進而進行旋轉乾燥。其後,觀察外觀,目測確認Si晶圓上有無殘存的接著膜,按照以下基準進行評價。 A:未確認到接著膜的殘存 B:確認到接著膜的殘存
<去除性(膜去除)> 於將剝離性試驗結束後的帶有接著膜的Si晶圓上,將剝離用膠帶(琳得科(Lintec)股份有限公司製造)貼附於Si晶圓外周部的一部分上,將剝離用帶沿垂直方向拉伸,自Si晶圓上將接著膜機械剝離。其後,觀察外觀,目測確認殘存於薄型元件晶圓上的接著膜有無剝離殘渣,按照以下基準進行評價。 A:可去除接著膜而未斷裂,且未確認到接著膜的剝離殘渣。 B:於剝離中途斷裂。或雖可去除接著膜但殘渣殘留。
根據所述結果,實施例1~實施例18的平坦性、接著性及剝離性良好。進而,接著層的去除性於溶解去除、膜去除中均良好。 另一方面,比較例1~比較例3的平坦性、接著性及剝離性中的任一者差。
11、11a‧‧‧接著層
12‧‧‧支撐體
60‧‧‧元件晶圓
60a‧‧‧薄型元件晶圓
61‧‧‧矽基板
61a‧‧‧表面
61b、61b1‧‧‧背面
62‧‧‧元件晶片
63‧‧‧結構體
70‧‧‧膠帶
100、100a‧‧‧接著性支撐體
圖1 為表示半導體裝置的製造方法的一實施形態的概略圖。 圖2 為對以前的接著性支撐體與元件晶圓的暫時接著狀態的解除加以說明的概略剖面圖。
11‧‧‧接著層
12‧‧‧支撐體
60‧‧‧元件晶圓
60a‧‧‧薄型元件晶圓
61‧‧‧矽基板
61a‧‧‧表面
61b、61b1‧‧‧背面
62‧‧‧元件晶片
100‧‧‧接著性支撐體

Claims (18)

  1. 一種暫時接著用積層體,其是用於將元件晶圓的元件面與支撐體以能夠剝離的方式暫時接著,並且具有: 含有選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體、聚醯亞胺系彈性體、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯醚及聚醚碸中的至少一種的膜;以及 位於所述膜的至少一個表面上的含有脫模劑的脫模層,其中所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的暫時接著用積層體,其中所述膜含有選自聚苯乙烯系彈性體及聚醚碸中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的暫時接著用積層體,其中所述膜含有聚苯乙烯系彈性體。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的暫時接著用積層體,其中所述聚苯乙烯系彈性體為氫化產物。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的暫時接著用積層體,其中所述聚苯乙烯系彈性體的自25℃起以20℃/min升溫的5%熱質量減少溫度為250℃以上。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的暫時接著用積層體,其中所述脫模劑為矽烷偶合劑。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的暫時接著用積層體,其中於所述膜的兩個表面上具有所述脫模層。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的暫時接著用積層體,其中僅於所述膜的單個表面上具有所述脫模層。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的暫時接著用積層體,其中所述聚苯乙烯系彈性體為氫化產物。
  10. 如申請專利範圍第3項所述的暫時接著用積層體,其中所述聚苯乙烯系彈性體的自25℃起以20℃/min升溫的5%熱質量減少溫度為250℃以上。
  11. 如申請專利範圍第3項所述的暫時接著用積層體,其中所述脫模劑為矽烷偶合劑。
  12. 如申請專利範圍第3項所述的暫時接著用積層體,其中於所述膜的兩個表面上具有所述脫模層。
  13. 如申請專利範圍第3項所述的暫時接著用積層體,其中僅於所述膜的單個表面上具有所述脫模層。
  14. 一種暫時接著用積層體的製造方法,包括以下步驟:於包含選自聚苯乙烯系彈性體、聚酯系彈性體、聚烯烴系彈性體、聚胺基甲酸酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚丙烯酸系彈性體、矽酮系彈性體、聚醯亞胺系彈性體、聚醚醚酮、聚苯醚及聚醚碸中的至少一種的膜的表面上,形成含有脫模劑的脫模層,其中所述脫模劑含有選自氟原子及矽原子中的至少一種。
  15. 一種帶有元件晶圓的積層體,其於元件晶圓與支撐體之間具有如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述的暫時接著用積層體,且所述暫時接著用積層體的一個表面與所述元件晶圓的元件面接觸,另一表面與所述支撐體的表面接觸。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的帶有元件晶圓的積層體,其中所述暫時接著用積層體於膜的兩個表面上具有脫模層。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的帶有元件晶圓的積層體,其中所述暫時接著用積層體僅於膜的單個表面上具有脫模層,所述脫模層與所述元件晶圓的表面接觸。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的帶有元件晶圓的積層體,其中所述暫時接著用積層體僅於膜的單個表面上具有脫模層,所述脫模層與所述支撐體接觸。
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