JP2005139290A

JP2005139290A - 接着部材及びウエハの加工方法

Info

Publication number: JP2005139290A
Application number: JP2003376824A
Authority: JP
Inventors: Teiichi Inada; 禎一稲田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-11-06
Also published as: JP4482862B2

Abstract

【課題】熱、光などの刺激によりゲル化する接着成分と２次元繊維構成物を必須成分とする剥離可能な接着部材を使用して、極薄ウエハとガラス板、金属板などの支持体を貼付けることにより、ウエハを容易に剥離可能にすることを提供する。
【解決手段】熱、光などの刺激によりゲル化する接着成分と２次元繊維構成物からなる接着部材。
【選択図】図１

Description

本発明は接着部材及びウエハの加工方法に関する。

電子機器の小型化の要請から、極薄半導体ウエハが必要とされているが、極薄ウエハはそりやわれが発生しやすいため、ウエハの加工工程においてガラス板、金属板などの支持体を貼付け、加工後にそれらをウエハから剥離することで、そりやわれを防止することが行われている。従来、ウエハと支持体の貼付には、液状ワックスや粘着テープなどによっていたが、これらはボイドレスでウエハを貼り付けにくい、ウエハ割ることなく剥離しにくい、または、ウエハ表面に汚染が残存しやすいという課題があった。また、刺激によりガスが発生し剥離するものがあるが、光などをウエハに照射する工程を経る必要があり、工程管理が難しくなっていた。

特開２００３−２３１８７１号公報日本接着学会誌ＶＯＬ３９，８ｐ．２９５（２００３）

本発明は、熱、光などの刺激によりゲル化する接着成分と２次元繊維構成物を必須成分とする剥離可能な接着部材を使用して、極薄ウエハとガラス板、金属板などの支持体を貼付けることにより、ウエハを容易に剥離可能にしたことを特徴とする。

ウエハを支持部材にボイドレスで貼付可能であり、剥離時に熱、ＵＶなどの刺激が不要で、ウエハがほとんど変形せず剥離可能な接着部材が求められていた。上記目的を達成するために、本発明は，次のように構成される。
すなわち本発明は、熱、光などの刺激によりゲル化する接着成分と２次元繊維構成物からなる接着部材に関する。

また本発明は、接着成分が熱、光などの刺激により架橋する架橋性成分１部と非架橋性成分０．２〜２０部からなることを特徴とする上記接着部材に関する。
また本発明は、ウエハと支持部材を上記接着部材で貼り付け、熱、光などの刺激によりゲル化させた後、２次元繊維構成物と支持部材間に剪断応力を加えることで、ウエハを支持部材から剥離することを特徴とするウエハの加工方法に関する。

本発明の接着部材を使用することにより、ウエハを支持部材にボイドレスで貼付可能であり、また、熱、光などの刺激により短時間でゲル化することにより、ウエハの固定が可能である。また、埋め込まれた２次元繊維構成物と支持部材の間に剪断応力を印加することにより、２次元繊維構成物がゲルを凝集破壊することにより、剥離時に熱、ＵＶなどの刺激を掛けなくとも、ウエハを支持部材から変形せず剥離可能である。メッシュや編物などの変形しやすい２次元繊維構成物を使用することにより、特にゲルの凝集破壊を容易に起こさせ、容易にウエハを剥離することが可能である。

本発明は、熱、光などの刺激によりゲル化する接着成分と２次元繊維構成物からなる接着部材からなる。熱、光などの刺激によりゲル化する接着成分としては、架橋性成分と非架橋性成分の組合せであることが好ましく、熱、光で架橋する架橋性成分としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂などがあり、光で架橋するものが低温、短時間で架橋可能な点で好ましい。非架橋性成分としては、各種溶剤、反応性希釈剤、可塑剤などが好ましい。

架橋性成分の重量を１とした場合の非架橋性成分の重量比率は０．２〜２０が好ましく、０．５〜１０がさらに好ましい。非架橋性成分が０．２未満では、架橋した接着成分の強度が高すぎ、ウエハを剥離しにくい点で好ましくない。また、２０超の場合には架橋した接着成分の強度が低すぎ、研磨工程中にウエハが支持体から剥離して破壊することがあるため好ましくない。

なお、本発明において、ゲル化するとは、実用プラスチック用語事典（（株）プラスチックエージ発行））に記載されるように、接着成分が３次元架橋構造をとるなどしてゼリー状の半固体ないし固体になり、剛性をもつようになった状態を言う。

架橋性成分としては、アクリル多官能オリゴマー又はモノマーなどの光重合性不飽和化合物と光重合開始剤の組合せが挙げられる。

光重合性不飽和化合物としては、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシルプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ブチル、グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレートが挙げられる。多官能オリゴマー又はモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸またはメタアクリル酸をいずれかを意味し、以下、（メタ）は同じ意味を有するものとする。

光重合開始剤としては、使用する露光機の紫外線に吸収波長を有する化合物が使用できる。具体的には、アセトフェノン、ベンゾフェノン、４，４ビスジメチルアミノベンゾフェノン、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン、メチルベンゾイルホルメート、３，３，４，４−テトラ（ｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノンなどが例示される。これらは、チバガイギー株式会社から、商品名：イルガキュア６５１、イルガキュア３６９、イルガキュア８１９として、市販されている。光重合開始剤の添加量は、光重合性不飽和化合物１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部である。

また、非架橋性成分としては、各種溶剤、反応性希釈剤、可塑剤などが使用できる。架橋成分と非架橋成分の比率は１：１〜１：１０が好ましい。架橋成分が多いと剥離し難くなり、非架橋成分が多いと十分な接着力が得られない。溶剤として、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、２−エトキシエタノール、トルエン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノールなどを用いることができる。また、臭気を抑えるなどの目的で、高沸点溶剤を加えても良い。高沸点溶剤としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、メチルピロリドン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。

本発明で使用する接着部材には高分子量成分等を加えても良い。また、異種材料間の界面結合をよくするために、カップリング剤を配合することもできる。カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤が挙げられ、その中でもシランカップリング剤が好ましい。さらに、本発明で使用する接着部材には、接着部材の粘度の調整、チクソトロピック性の付与などを目的として、無機フィラーを配合することが好ましい。無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、アンチモン酸化物などが挙げられる。

接着部材のワニスの製造は、らいかい機、３本ロールもしくはビーズミルなどを用いて、またはこれらを組み合わせて行なうことができる。

２次元繊維構成物としてはフィブリルファイバー、ステープルファイバーなどの繊維が、平織り、綾織り、繻子織りなどによって平面状の形状に形成された布、編物などが挙げられる。また、フェルトなどの不織布などが挙げられる。膜厚を一定に保つことができる点、縦糸と横糸の角度がほぼ９０°である初期状態から、６０〜１２０°へ容易に変形可能であり、そのような布の変形により、ゲルの凝集破壊が起こりやすく、支持基板の剥離がしやすい点、接着成分が２次元繊維構成物の内部を浸透してその表裏に均等に分布しやすい点で、繊維空隙の多い平織物（メッシュ）が好ましい。２次元繊維構成物の厚さは１０〜２００μｍが好ましい。厚さがこの範囲にあると、接着性や応力緩和効果が保たれ、コスト的にも優れる。繊維の種類としては、フィブリルファイバー、ステープルファイバーのいずれでも良く、太さが均一で強度が高い点で、ナイロン、ポリエステル、ポリアミドなどのフィブリルファイバーが好ましい。また、ゲル化する接着成分が２次元繊維構成物に含浸されたプリプレグであってもよいし、ウエハと支持部材を貼り付ける際、２次元繊維構成物とゲル化する接着成分が含浸されるようにしても良い。

支持体としては、ガラス板、石英板、アルミナセラミックス板などの板状無機材料、
アルミ板、ステンレス板などの金属板、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチック板などが使用される。

なお、ゲル化する接着成分による汚染を防ぐために、支持体、ウエハの表面に予め、粘着フィルムを貼り付けておいても良い。このような粘着フィルムとしては市販されているＢＧテープなどが使用できる。

以下、本発明の接着部材について、実施例と図面により、具体的に説明するが、本発明
は，これに限定されるものではない。

（実施例１）
ウエハ４として直径６ｉｎｃｈ、厚さ３００μｍのシリコンウエハ、支持部材１として厚さ５ｍｍ、２０ｃｍ四方のガラス板を用意した。接着成分３は架橋性成分として光重合性不飽和化合物であるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート２６部、光重合開始剤であるイルガキュア３６９（チバスペシャリティケミカルズ製、商品名）０．５部、非架橋性成分として、溶剤アセトン１００部、添加剤として高分子量成分であるカルボキシル基含有ＮＢＲ（ＪＳＲ製ＰＮＲ−１、商品名）１４部からなるからなるワニスを用いた。本接着成分の架橋成分と非架橋成分の比率は１：３．７７である。

二次元繊維構成物２としては、ナイロンメッシュ（厚さ７５μｍ、繊維太さ４０μｍ、繊維間距離９０μｍ）を用いた。

図１に示すように、支持部材１上に二次元繊維構造物２を載置し、接着成分３を中心部に垂らしたのち、図２に示すように、その上にウエハ４を貼り付けた。なお、図１及び図２において、（ａ）は断面模式図、（ｂ）は斜視図又は上面図である。

実施例１では、接着成分がＵＶ光照射前は液状であるため、ボイドが混入することなく、ウエハとガラス板を貼付可能であった。この状態で、図３に示すように、紫外線（照射時間３秒、照射量：Ｉ線強度で５００ｍＪ／ｃｍ^２）を照射し、接着成分を架橋させ、ウエハを固定した。二次元繊維構造物２がスペーサーの役割を果たすため、ウエハの全面にわたり接着成分の厚さは約７０μｍであった。さらにＵＶ硬化により液状樹脂がゲル化するため、３秒間でウエハの固定が可能であった。この状態でウエハを５０μｍの厚さになるよう研磨した。

次に図４のように、二次元繊維構造物２の縦糸と平行方向（図２におけるＢ方向）にガラス板間に剪断応力（１００Ｎ）を加え、図５のように接着成分３と支持部材１との間で剥離した。ウエハはクラックが入ることなく剥離できた。数回の実験のうち、ウエハの表面には若干の接着部材の転写が見られる場合があったが、これらは、アセトン中で洗浄することで、容易に洗浄可能であった。

（実施例２）
二次元繊維構造物２の縦糸と４５°の角度（図２におけるＡ方向）で交わる方向にガラス板間に剪断応力（１００Ｎ）を加え、それらを剥離した他は、実施例１と同様にした。

実施例１と同様にウエハとガラス板を貼付可能であった他、図４のように二次元繊維構造物２の縦糸と平行方向にガラス板間に剪断応力（１００Ｎ）を加えたところ、二次元繊維構造物２の縦糸と横糸の角度が当初の約９０°から６０〜１２０°になり、その結果接着成分３と二次元繊維構造物２間で微細な破壊点が生じ、さらに剪断応力を加え続けたところ、ウエハはクラックが入ることなく剥離できた。

支持部材上に二次元繊維構造物及び接着成分を設けた状態を示す模式図である。支持部材上に二次元繊維構造物及び接着成分を設け、さらにその上にウエハを設けた状態を示す模式図である。接着成分に紫外線光を照射した様子を示す断面模式図である。図２におけるＢの方向に二次元繊維構造物を引っ張った様子を示す模式図である。二次元繊維構造物と支持部材との間で剥離した様子を示す断面模式図である。ウエハから接着成分を剥離した様子を示す断面模式図である。

符号の説明

１支持部材
２二次元繊維構造物
３接着成分
４ウエハ
Ａ実施例２における引っ張り方向
Ｂ実施例１における引っ張り方向

Claims

熱、光などの刺激によりゲル化する接着成分と２次元繊維構成物からなる接着部材。
接着成分が熱、光などの刺激により架橋する架橋性成分１部と非架橋性成分０．２〜２０部からなることを特徴とする請求項１記載の接着部材。
ウエハと支持部材を請求項１または２記載の接着部材で貼り付け、熱、光などの刺激によりゲル化させた後、２次元繊維構成物と支持部材間に剪断応力を加えることで、ウエハを支持部材から剥離することを特徴とするウエハの加工方法。