JP2002047462A - 両面接着テープ、及びこれを用いた研磨材の固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属イオンが実質的に含まれておらず、研磨
液及び洗浄水存在下での研磨材装着時においても位置決
めし易く、良好に定盤に貼着でき、研磨中に研磨液に曝
されても固定性が低下せず、研磨終了後も良好に剥離で
きる両面接着テープを得る。 【解決手段】 両面接着テープは、基材の両面に粘着剤
層を有する両面接着テープであって、少なくとも片面の
粘着剤層が、ポリオールポリウレタン化合物を多官能イ
ソシアネート化合物で架橋したポリウレタン系ポリマー
を主成分とする粘着剤で構成されている。この両面接着
テープのポリウレタン系ポリマーを主成分とする粘着剤
層を研磨装置の定盤側に接着し、前記両面接着テープの
他方の粘着剤層を研磨材側に接着することにより、研磨
材を研磨装置の定盤に固定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両面接着テープ、
特に半導体用シリコンチップ製造における研磨工程等に
おいて、研磨布や研磨パッド等の研磨材を研磨装置の定
盤に装着（接着固定）するために有用な両面接着テープ
と、この両面接着テープを使用した研磨材の研磨装置へ
の固定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体部品を製造する工程におい
てシリコンチップ等を研磨する際に、研磨材を研磨装置
の定盤に固定する方法として、その作業性や効率面等か
ら、両面接着テープによる固定法が用いられている。

【０００３】このような研磨材固定用の両面接着テープ
の粘着剤としては、特開平１１−１１６９２３号公報に
も見られるように、アクリル系粘着剤では研磨材や定盤
との接着性・せん断保持性を維持できるものの、装着状
態で酸性やアルカリ性である研磨液に曝されると固定性
が十分ではないことから、天然ゴムやスチレンイソプレ
ンブロックコポリマー（ＳＩＳ）を主成分とした粘着剤
が用いられてきた。

【０００４】これまで最も一般的な研磨布固定用両面接
着テープは、剥離性と耐研磨液性を重視して引張強度に
優れるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム
を基材とし、これに天然ゴム系粘着剤を適用した構成の
接着テープである。しかし、この両面接着テープでは、
研磨液に浸漬すると粘着剤中に水分や研磨物質が入り込
んで白化したり、接着性の低下により固定性が乏しくな
ったり、機械定盤に装着する際に定盤上の水分を十分に
拭い去らないとテープとの接着性が十分に得られなかっ
たり、浸せきにより低下する固定性を重視するあまり、
装置と研磨布を強固に接着させてしまい研磨布装着時の
位置合せがし難くなったり、研磨後に研磨布を貼りかえ
る際に剥離し難くなってしまうという課題が生じてい
た。

【０００５】また、上記用途では、金属イオンが嫌われ
る場合がある。たとえば、シリコーンウエハーの研磨工
程では、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉなどの金属イオンの存在が、後の回路
作成工程での不良を引き起こす可能性がある。この場
合、天然ゴムを主成分とした粘着剤では、天然ゴム自体
に金属イオンが一部含有されており、天然ゴムを原材料
に使用する限りにおいて、粘着剤中から金属イオンを全
く取り去る事は困難であると考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、金属イオンが実質的に含まれておらず、研磨液及び
洗浄水存在下での研磨材装着時においても位置決めし易
く、良好に定盤に貼着でき、研磨中に研磨液に曝されて
も固定性が低下せず、研磨終了後も良好に剥離できる両
面接着テープと、該両面接着テープを用いた研磨材の固
定方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意検討した結果、少なくとも片面の
粘着剤層を特定のポリマーを主成分とする粘着剤で構成
すると、上記の課題を解決できることを見出し、本発明
を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、基材の両面に粘着剤
層を有する両面接着テープであって、少なくとも片面の
粘着剤層が、ポリオールポリウレタン化合物を多官能イ
ソシアネート化合物で架橋したポリウレタン系ポリマー
を主成分とする粘着剤で構成されていることを特徴とす
る両面接着テープを提供する。

【０００９】本発明は、また、研磨材を研磨装置の定盤
に固定する方法であって、上記の両面接着テープのポリ
ウレタン系ポリマーを主成分とする粘着剤層を研磨装置
の定盤側に接着し、前記両面接着テープの他方の粘着剤
層を研磨材側に接着することを特徴とする研磨材の固定
方法を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の両面接着テープでは、基
材の少なくとも片面の粘着剤層が、ポリオールポリウレ
タン化合物を多官能イソシアネート化合物で架橋したポ
リウレタン系ポリマーを主成分とする粘着剤で構成され
ている。

【００１１】前記ポリオールポリウレタン化合物として
は、分子中に２以上のヒドロキシル基を有するポリウレ
タンであれば特に限定されず、例えば、（Ａ）（ａ）多
価アルコール、（ｂ）多価アルコールと多価カルボン酸
との縮合により得られるポリエステルポリオール、
（ｃ）環状エステル（ラクトン）を開環重合して得られ
るポリエステルポリオール、（ｄ）多価アルコールと多
価カルボン酸と環状エステルの３種の成分の反応により
得られるポリエステルポリオール、又はポリカプロラク
トンポリエステルポリオール、又は前記２者を主鎖中に
有するポリエステルポリオール、（ｅ）ポリエーテルポ
リオール、（ｆ）ポリカーボネートジオール、（ｇ）ヒ
マシ油などのポリオール成分と、（Ｂ）イソシアネート
化合物の反応により得られるポリマーが使用できる。

【００１２】前記（ａ）、（ｂ）及び（ｄ）における多
価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−
ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペン
チルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−
シクロヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロール
プロパンなどが挙げられる。これらは単独で又は２以上
組み合わせて用いられる。

【００１３】前記（ｂ）及び（ｄ）における多価カルボ
ン酸としては、例えば、マロン酸、マレイン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボ
ン酸；１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式
ジカルボン酸；テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフ
タル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、パラフェニ
レンジカルボン酸、トリメリット酸等の芳香族ジカルボ
ン酸などが挙げられる。これらのジカルボン酸は単独で
又は２以上を組み合わせて用いられる。前記（ｃ）にお
ける環状エステルとしては、例えば、プロピオラクト
ン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラク
トンなどが挙げられる。これらは単独で又は２種以上組
み合わせて使用される。

【００１４】前記（ｅ）ポリエーテルポリオールとして
は、例えば、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロ
ピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコ
ール、ポリエチレンオキシド、プロピレンオキシド共重
合体などが挙げられる。

【００１５】前記（Ｂ）イソシアネート化合物として
は、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、２，
４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイ
ソシアネート、フェニレンジイソシアネート、１，５−
ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネ
ート、トルイレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソ
シアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート等の脂肪族または脂環式ジイソ
シアネートが挙げられる。

【００１６】これらのポリオールポリウレタンは、感圧
性接着剤（粘着剤）のベースポリマーとして用いること
を考慮すれば、重量平均分子量は１０００〜１００００
０程度、より好ましくは１００００〜４００００程度で
ある。分子量があまりに低すぎると架橋後に架橋点間分
子量が小さくなり感圧接着性を発現し難くなる。また、
架橋点間分子量を大きくして感圧接着性を発現し易くす
るにはベースのポリウレタンはできるだけ線状のポリマ
ーであり分子内の水酸基間距離は長い方が良い。さら
に、感圧接着性発現の見地からは、ガラス転移点が−１
００℃〜５０℃、好ましくは−５０℃〜４０℃が好適な
範囲である。

【００１７】架橋剤としての多官能イソシアネート化合
物としては、２以上のイソシアネート基を有する化合物
であればよく、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−ト
リレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネー
ト、１，５−ナフチレンジイソシアネート、キシリレン
ジイソシアネート、トルイレンジイソシアネートなどの
芳香族ジイソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、４，４′−ジシク
ロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族または脂
環式ジイソシアネートが挙げられる。

【００１８】本発明において粘着剤を構成するポリウレ
タン系ポリマーは、例えば、上記のポリオールポリウレ
タン化合物と多官能イソシアネート化合物とを有機溶媒
中又は無溶媒下で混合し、加熱することにより生成させ
ることができる。

【００１９】ポリオールポリウレタン化合物と多官能イ
ソシアネート化合物との比率は、両者の構造により感圧
接着性を発現する領域が変化するので特定はできない
が、一般的にはポリオールポリウレタン化合物１００部
に対して多官能イソシアネート化合物を０．０１〜１０
０重量部、好ましくは０．１〜１０重量部使用する。

【００２０】粘着剤には、ポリウレタン系ポリマー以外
に他の樹脂を添加してもよいが、その添加量はできるだ
け少ない方が不純物としての影響が少ないため好まし
い。但し、より高い接着性が要求される場合などには、
例えば、アルキルフェノール樹脂、テルペンフェノール
樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、ロジン、水添ロ
ジンなどを１種又は２種以上添加してもよい。この場合
の他の樹脂の配合量は、ポリウレタン系ポリマー１００
重量部に対して、合計で０．１〜１００重量部程度、好
ましくは０．１〜１０重量部程度である。

【００２１】ポリウレタン感圧性接着剤組成物として樹
脂配合／架橋形成後の弾性率が１０ ⁶Ｐａ以下であるこ
とが望ましい。

【００２２】本発明の両面接着テープでは、基材の少な
くとも片面に、前記ポリウレタン系ポリマーを主成分と
する粘着剤からなる粘着剤層が設けられている。この粘
着剤層は、例えば、基材上に前記ポリオールポリウレタ
ン化合物と多官能イソシアネート化合物とを含む混合液
を塗布し、加熱乾燥することにより形成できる。基材の
他面側の粘着剤層には、前記と同様のポリウレタン系ポ
リマーを主成分とする粘着剤を使用しても良いし、天然
ゴム系、合成ゴム系、アクリル系、ポリエステル系など
の他の粘着剤を用いても構わない。

【００２３】粘着剤層の厚みについては、特に限定する
ものではないが、例えば１〜１０００μｍ程度、好まし
くは１０〜１００μｍ程度である。

【００２４】本発明の両面接着テープの基材は、例え
ば、不織布、紙、各種プラスチック発泡体、各種プラス
チックフィルムなど自己支持性を有するものであれば特
に限定されないが、再剥離性を考慮すると、両面接着テ
ープ状態での引張強度が要求されるケースが多く、その
観点から、プラスチックフィルムが多くの場合で用いら
れる。該プラスチックフィルムの中でも、ポリオレフィ
ン系フィルムやポリエステル系フィルムが好ましく、特
に好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フ
ィルムである。また、プラスチックフィルムを基材に用
いた場合、基材フィルムと粘着剤の投錨性を向上させる
ために、基材表面に下塗り処理を施したり加熱ラミネー
トすることで両者の密着性を向上させる方法が適宜用い
られる。

【００２５】本発明の両面接着テープは、研磨工程にお
ける、研磨装置の（機械）定盤と、研磨材とを接着固定
する用途に好適に使用できる。この場合、特に、ポリウ
レタン系ポリマーを主成分とする粘着剤からなる粘着剤
層を、研磨装置の定盤側への接着に使用し、他方の粘着
剤層を研磨材側に接着すると、研磨材と定盤との接着性
・せん断保持性を持ちつつ、装着状態で研磨液等に曝さ
れる事があっても固定性を維持しながら、研磨液残さや
洗浄水存在下でも良好に接着及び再剥離できるという利
点が得られる。

【００２６】上記の研磨装置や研磨材としては、特に限
定されず、慣用ないし公知のものを使用できる。研磨材
には、例えば、研磨布や研磨パッド等が含まれる。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。なお、特に断りの無い限り、「部」は「重量
部」を意味する。

【００２８】実施例１ 武田薬品工業（株）製のポリオールポリウレタン（商品
名：タケラックＵ−Ｗ１）１００部に対して、武田薬品
工業（株）製の多官能イソシアネート化合物（商品名：
タケネートＤ−１６０Ｎ）を１．２部加えて粘着剤溶液
を調製した。この粘着剤溶液をＰＥＴフィルムの両面
に、乾燥後の厚みが７０μｍとなる様に塗布し、乾燥オ
ーブンにて１００℃×３ｍｉｎで乾燥した。その後、剥
離ライナーと貼り合せ、両面テープとした。

【００２９】実施例２ 武田薬品工業（株）製のポリオールポリウレタン（商品
名：タケラックＵ−Ｗ１）１００部に対して、ヤスハラ
ケミカル（株）製のテルペン樹脂（商品名：ＹＳレジン
Ｐｘ１０００）を２０部、武田薬品工業（株）製の多官
能イソシアネート化合物（商品名：タケネートＤ−１６
０Ｎ）を２．０部加えて粘着剤溶液を調製した。この粘
着剤溶液をＰＥＴフィルムの両面に、乾燥後の厚みが５
０μｍとなる様に塗布し、乾燥オーブンにて１００℃×
３ｍｉｎで乾燥した。その後、剥離ライナーと貼り合
せ、両面テープとした。

【００３０】比較例１ 天然ゴム（ムーニー粘度７５）１００部、ＳＩＳ（日本
ゼオン（株）製、クインタック３４６０Ｃ）３０部、Ｃ
５Ｃ９石油樹脂（日本ゼオン（株）製、クイントンＤ−
２００）４０部、テルペン樹脂（ヤスハラケミカル
（株）製、ＹＳレジンＰｘ１２５０）３０部、フェノー
ル系老化防止剤（大内新興科学（株）製、ノクラックＮ
Ｓ−６）１部をトルエンに溶解して粘着剤溶液を調製し
た。この粘着剤溶液をＰＥＴフィルムの両面に、乾燥後
の厚みが３５μｍとなる様に塗布し、乾燥オーブンにて
１００℃×３ｍｉｎで乾燥した。その後、剥離ライナー
と貼り合せ、両面テープとした。

【００３１】比較例２ 天然ゴム（ムーニー粘度１０）１００部、ＳＩＳ（日本
ゼオン（株）製、クインタックＳＬ−１１７）６０部、
脂肪族炭化水素樹脂（三井化学（株）製、ハイレッツＲ
５００）２０部、テルペンフェノール樹脂（ヤスハラケ
ミカル（株）製、ＹＳポリスターＴ１１５）４０部、イ
ソシアネート化合物（日本ポリウレタン（株）製、コロ
ネートＬ）５部、フェノール系老化防止剤（大内新興化
学（株）製、ノクラックＮＳ−６）１部をトルエンに溶
解して粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液をＰＥＴ
フィルムの両面に、乾燥後の厚みが３５μｍとなる様に
塗布し、乾燥オーブンにて１００℃×３ｍｉｎで乾燥し
た。その後、剥離ライナーと貼り合せ、両面テープとし
た。

【００３２】評価試験 （初期保持力）実施例１〜２及び比較例１〜２で得られ
た各粘着テープに＃２５のＰＥＴを裏打ちし、長さ２０
ｍｍ、幅１０ｍｍの部分がＳＵＳ板に接着する様に十分
圧着した。これを６０℃で３０分エージングし、粘着テ
ープを垂下させ、そのまま６０℃にて１ｋｇの荷重を鉛
直方向にかけて粘着テープの落下時間（分）を測定し
た。

【００３３】（アルカリ温水浸漬後保持力）各粘着テー
プを前記初期保持力の場合と同様にＳＵＳ板に圧着し、
その状態で水酸化ナトリウムでｐＨ１１に調整したアル
カリ性６０℃温水中に３日間浸漬した後、前記と同様に
落下時間を測定した。

【００３４】（初期粘着力）＃２５のＰＥＴを裏打ち
し、長さ１００ｍｍ、幅２０ｍｍに切断した実施例１〜
２及び比較例１〜２で得られた各粘着テープサンプルを
５００ｇローラーにてＳＵＳ板に圧着した。圧着直後、
剥離角１８０°／引き剥がし速度３００ｍｍ／ｍｉｎで
剥離することにより粘着力を測定した。

【００３５】（水存在下初期粘着力）＃２５のＰＥＴを
裏打ちし、長さ１００ｍｍ、幅２０ｍｍに切断した実施
例１〜２及び比較例１〜２で得られた各粘着テープサン
プルを５００ｇローラーにて霧吹きで表面を水で濡らし
てＳＵＳ板に圧着した。圧着直後、剥離角１８０°／引
き剥がし速度３００ｍｍ／ｍｉｎで剥離することにより
粘着力を測定した。

【００３６】（常態粘着力）＃２５のＰＥＴを裏打ち
し、長さ１００ｍｍ、幅２０ｍｍに切断した実施例１〜
２及び比較例１〜２で得られた各粘着テープサンプルを
２ｋｇローラーにてＳＵＳ板に圧着した。常温で３日間
放置後、剥離角１８０°／引き剥がし速度３００ｍｍ／
ｍｉｎで剥離することにより粘着力を測定した。

【００３７】（アルカリ温水浸漬後粘着力）各粘着テー
プを前記初期粘着力の場合と同様にＳＵＳ板に圧着し、
その状態で水酸化ナトリウムでｐＨ１１に調整したアル
カリ性６０℃温水中に３日間浸漬した後、前記と同様に
粘着力を測定した。

【００３８】（不純物イオン分析）各種粘着テープの粘
着剤層より採取した粘着剤３００ｍｇを０．０１Ｎ−ア
ンモニア水１００ｍｌに入れて、６０℃×３日間加熱
し、金属元素を溶出させた。この抽出液からＭｇ、Ａ
ｌ、ＣｕをＩＣＰ分析により測定した。

【００３９】評価結果 以上の評価結果を表１に示す。

【表１】

【００４０】表１より次のことが分かる。保持力につ
いては、実施例及び比較例共に同等の能力を示しており
研磨布固定性に問題はない、実施例の粘着テープは比
較例に比して初期粘着力が低く、位置合わせのための剥
離／接着が容易である、実施例の粘着テープは水存在
下でも初期粘着性を発現し、水存在下での貼り合せ工程
及び位置合わせが可能である、常態粘着力とアルカリ
温水浸漬後粘着力を考慮すると、実施例の粘着テープは
アルカリ温水に対して抵抗性を示し、一定の粘着力を維
持している（これは、粘着剤がアルカリ温水浸漬後にも
白化しないことから観察できる）、実施例の粘着テー
プは比較例に比して不純物イオンが少なくシリコンウエ
ハ製造工程での悪影響が少ない。以上より、実施例の優
位性が明らかである。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ＩＣチップやシリコン
ウエハを製造する場合等の一般的なポリッシング工程に
おいて、研磨液及び洗浄水存在下でも、研磨パッドや研
磨布などを研磨装置の定盤に固定できる能力として、研
磨材と定盤との接着性・せん断保持性を持ちつつ、装着
状態で研磨液等に曝されることがあっても固定性を維持
しながら、研磨液残渣や洗浄水存在下でも良好に接着及
び再剥離できる。また、金属イオンを実質的に含まない
ので、後の回路作成工程等おいて不良が生じにくい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AK42A AK51B AK51C AR00B AR00C AT00A BA03 BA10B BA10C CA02B CA02C CB05B CB05C JL13B JL13C 4J004 AA14 AB01 CA02 CA04 CA06 CB01 CB02 CB04 CC02 EA05 FA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材の両面に粘着剤層を有する両面接着
   テープであって、少なくとも片面の粘着剤層が、ポリオ
   ールポリウレタン化合物を多官能イソシアネート化合物
   で架橋したポリウレタン系ポリマーを主成分とする粘着
   剤で構成されていることを特徴とする両面接着テープ。
2. 【請求項２】 研磨材を研磨装置の定盤に固定する方法
   であって、請求項１記載の両面接着テープのポリウレタ
   ン系ポリマーを主成分とする粘着剤層を研磨装置の定盤
   側に接着し、前記両面接着テープの他方の粘着剤層を研
   磨材側に接着することを特徴とする研磨材の固定方法。