JP2008098356A - 両面粘着テープおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材の材質を選らばず、定盤への貼り付けの際の位置あわせを容易に行なえる両面粘着テープおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】基材の一方の面に定盤へ接着される定盤用の粘着剤層が設けられ、基材の他方の面に研磨パッドへ接着される研磨パッド用の粘着剤層または接着剤層が設けられている両面粘着テープにおいて、前記定盤用の粘着剤層の貼着面が凹凸形状に形成されていることを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ケミカルメカニカル研磨法を実施するのに好適に使用される両面粘着テープおよびその製造方法に関する。

半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化が進んでいるのに伴い、半導体ウエハや液晶用ガラス基盤などの表面の凹凸をできるだけ平坦化する必要がある。そこで、ケミカルメカニカル研磨法（Chemical Mechanical Polishing:以下、ＣＭＰ法という）が採用されている（たとえば、特許文献１参照）。

すなわち、上記ＣＭＰ法では、一般に研磨装置の研磨定盤上に両面粘着テープを用いて研磨パッドを固定し、研磨パッド上に研磨スラリーを滴下しながらウエハ等と研磨定盤とを相対的に接触面の水平方向に回転あるいはスライドさせてウエハの研磨パッド接触面を研磨するようにしている。

この両面粘着テープの構成については、発泡体や不織布もしくは樹脂フィルム等の基材の片面に研磨パッドを貼り付けるための強粘着剤層を設け、反対側には研磨装置の定盤に貼り付けてＣＭＰ工程を経た後に剥がして交換されるための再剥離用粘着剤層が設けられたものを用いるのが一般的である。また、基材として発泡体のように層間強度の弱いものを用いる場合は、補強材をさらにラミネートする場合もある。

研磨パッドは、通常、両面粘着テープの片面にラミネーター等により貼り合わせられたのち、トムソン刃による打ち抜き等の方法を用いて、円形や四角形等の研磨装置に適合した形状に加工され、研磨工程に持ち込まれる。上記加工は、一般的には実際に研磨される工程以前の工程で行われる。

しかしながら、近年、生産性の向上を目的として、一度に研磨する被研磨物の数量を増やす傾向があり、それに伴って研磨装置が大型化し、用いる研磨パッドも大きなサイズになってきている。

上記において、研磨装置の定盤に研磨パッドを貼り合わせる作業は、通常は人手で行われるが、定盤に対して正確な位置に研磨パッドを貼り合わせる作業は、熟練を有した作業者でも困難を伴うものである。その理由として、両面粘着テープの研磨パッドが貼り合わされていない側の粘着剤は、定盤に貼り合わせる際に、貼り合わせと同時に粘着するため、位置が異なった場合に再度剥がして貼り直すといった修正が困難なことによるものである。

そこで、貼り合わせ時の位置の修正が容易で使用時には充分な粘着力を発揮し得る両面粘着テープとして、クッション性に富んだ基材の両面に粘着剤層を有し、片側の粘着剤層表面に、その表面の一部を被覆する非粘着性もしくは微粘着性の材料からなるマスキング部が形成されてなる両面粘着テープが既に提案されている（特許文献２参照）。

すなわち、この両面粘着テープ場合、定盤に貼着される粘着剤層表面に非粘着性もしくは微粘着性のマスキング材を部分的に積層しているので、位置あわせ完了まで、粘着剤層が定盤表面に接触することがない。そして、位置あわせ後に定盤方向に圧着することのよって基材の弾力により、マスキング材が粘着剤層に押し込まれ定盤にしっかりと貼着できるようになっている。
しかし、ＣＭＰ法においては、研磨される物品に応じていろいろな研磨処理剤が用いられており、研磨処理剤によっては、基材が冒されてしまうため、基材としてポリエチレンテレフタレートのような耐食性に富むが、クッション性に乏しいものしか用いることができない場合がある。
したがって、上記の両面粘着テープは、研磨処理剤によっては使用できない場合もある。

特開２００１−２８７１５４号公報 特開２００３−２９２９１２号公報

本発明は、上記事情に鑑みて、基材の材質を選らばず、定盤への貼り付けの際の位置あわせを容易に行なえる両面粘着テープおよびその製造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明にかかる両面粘着テープは、基材の一方の面に定盤へ接着される定盤用の粘着剤層が設けられ、基材の他方の面に研磨パッドへ接着される研磨パッド用の粘着剤層または接着剤層が設けられている両面粘着テープにおいて、前記定盤用の粘着剤層の貼着面が凹凸形状に形成されていることを特徴としている。

本発明の両面粘着テープは、定盤用の粘着剤層の貼着面に非連続な多数の凸部を有していることが好ましい。
定盤用粘着剤層の凹部と凸部の面積比は、定盤用粘着剤層を構成する粘着剤の種類などにより適宜決定される。

粘着剤としては特に限定されないが、アクリル樹脂系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤等が挙げられる。

基材としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリウレタン又は合成ゴムなどを主原料とする発泡体、もしくは不織布、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）や塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のフィルム、もしくはこれらの積層フィルムなどが挙げられ、腐食性の大きい研磨処理剤を用いる場合には、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムを用いることが好ましい。

また、基材の厚さは、１５０μｍ〜３００μｍに限定されるが、その理由は、厚さが１５０μｍ未満であると、研磨精度向上効果が不十分で、厚さが３００μｍを超えると、研磨パッドへの取り付け作業や生産性などに問題がでるためである。
さらに、基材の表面は、特に限定されないが、コロナ放電処理、プライマー処理等の易接着処理を施し、濡れ性を向上させることが好ましい。

本発明における粘着剤層を構成する粘着剤は、特に限定されないが、アクリル樹脂系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤等が挙げられ、特に定盤用粘着剤層を構成する粘着剤としては、研磨時に剥がれ難くすることと、研磨終了後に再剥離するために研磨液中での安定性をバランス良く実現するという点で、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等が好ましい。
粘着剤層の厚みとしては、特に限定されないが、２０〜１２０μｍであることが好ましい。

上記合成ゴム系粘着剤は、合成ゴムと、粘着付与樹脂とを主成分として含む一般に使用されているものを使用することができる。
合成ゴムとしては、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。

また、合成ゴム系粘着剤には、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、ｐ−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）オクタン、１，１−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ・シクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）バレレート、ベンゾイルペルオキシド、ｍ−トルイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシアリルカーボネートなどの有機過酸化物も配合されうる。

上記アクリル樹脂系粘着剤としては、例えば、アルキル基の炭素数が４〜１２のアルキル基を有するアルコールの（メタ）アクリル酸エステルモノマー、好ましくは炭素数が４〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルモノマーの単独重合体もしくは（メタ）アクリル酸エステルモノマー同士の共重合体、又は上記（メタ）アクリル酸エステルモノマーと該（メタ）アクリル酸エステルモノマーと共重合可能な重合性モノマーとの共重合体等を主成分としてなるものが挙げられる。
尚、本発明で言う（メタ）アクリレートとはアクリレートまたはメタクリレートを意味する。

上記アルキル基の炭素数が４〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルモノマーとしては、特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸ｎーブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸ラウリル等を挙げることができる。これらは、単独で、又は組み合わせて用いることができるが、得られる粘着剤の粘着性や、粘着力と凝集性とのバランスに優れたものとするために、通常、ホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０℃以下の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、更に、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等の低級のアルコールの（メタ）アクリル酸エステルを併用することが好ましい。

また、これらのビニルモノマー以外のこれらと共重合可能なモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有モノマー又はその無水物や２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロオキシブチルアクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート、カプロラクトン変成（メタ）アクリレート等の水酸基含有モノマー等が挙げられる。

粘着付与樹脂としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂等の天然物及びその誘導体；脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン系樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂等の合成樹脂；などが挙げられる。これらの粘着付与樹脂は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用される。

接着層を感圧型粘着剤によって形成する場合、その厚さは、特に限定されないが、２５μｍ〜４５μｍが好ましい。
すなわち、接着層の厚さが２５μｍ未満であると、研磨中に定盤から剥がれが生じる虞があり、接着層の厚さが４５μｍを超えると、使用後に剥がす時、定盤側に糊残りを生じる虞がある。

研磨パッド用接着剤としては、特に限定されないが、合成ゴム系ホットメルト型接着剤が好ましい。
合成ゴム系ホットメルト型接着剤としては、特に限定されないが、ジエン系（ブタジエン、スチレン−ブタジエン、クロロプレン、ブタジエン−アクリロニトリル）、非ジエン系（イソブチレン−イソプレン、エチレン−プロピレンなど）、熱可塑性樹脂エラストマー（スチレン系、オレフィン系、エステル系、ウレタン系など）のものなどが挙げられ、溶融温度が７５℃以上で１２０℃以下（好ましくは８０℃以上で１１０℃以下）であるものが好ましい。溶融温度領域を考慮すると、熱可塑性樹脂エラストマー系のものが好ましい。

すなわち、溶融温度が７５℃未満であると研磨パッド表面の凹凸に対し充分な投錨効果を得る事が出来ず、１２０℃を超えると後述する離型紙のポリエチレンが発泡するなどの問題を生じる虞がある。

溶融温度が７５℃以上で１２０℃以下である合成ゴム系ホットメルト型接着剤としては、たとえば、旭化学合成社製スチレンブロック共重合物（商品名ＡＺ５００１）などの市販のものを使用することができる。

接着層を合成ゴム系ホットメルト型接着剤によって形成する場合、その厚さは、第１の接着層の厚さは、特に限定されないが、８０μｍ〜１２０μｍが好ましい。
すなわち、合成ゴム系ホットメルト型接着剤による接着層の厚さが８０μｍ未満であると、十分な接着強度を得られない虞があり、１２０μｍを超えると、塗工厚み精度が得られない虞がある。

また、上記粘着剤や接着剤中には、さらに必要に応じて、粘着性付与剤、無機もしくは有機充填剤、酸化防止剤（老化防止剤）、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤等各種の添加剤が添加されていても良い。

本発明の両面テープには、粘着剤層および接着剤層上に離型材が貼着されていることが好ましい。貼着される離型材としては、特に限定されず、例えば、シリコーン樹脂系離型剤や長鎖アルキル基ペンダント型グラフトポリマー系離型剤等により、紙やプラスチックフィルム等の少なくとも片面に離型処理を施して得られる離型紙や離型シート等が挙げられる。
また、定盤用の粘着剤層側の離型材は、この離型材の離型面が定盤用の粘着剤層の貼着面の凹凸形状に嵌合する凹凸形状となっていることが好ましい。

本発明の研磨パッド固定用両面テープによって固定される研磨パッドの材質としては、特に限定されないが、たとえば、硬質ポリウレタンの発泡体、各種ゴムの発泡体、ポリエチレン・ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂の発泡体や、更に平均発泡粒径が０．５ｍｍ以上のこれらの発泡体のスライス品や、セリウムやシリカなどの砥粒やフィラー、研磨材などをこれらの発泡体に含有させたものが挙げられる。

一方、本発明にかかる両面粘着テープの製造方法は、離型面がエンボス加工された離型シートの離型面に定盤用粘着剤層形成用粘着剤組成物を塗布したのち、定盤用粘着層形成用粘着剤組成物上に基材を添設する定盤用粘着剤層形成工程を備えていることを特徴としている。

上記定盤用粘着剤層形成工程は、まず、基材の一方の面に研磨パッド用の粘着剤層あるいは接着剤層を形成したのちに実施しても構わない。

また、本発明の両面粘着テープの製造方法において、基材上に研磨パッド用の粘着剤層あるいは接着剤層を設ける方法としては、特に限定されないが、まず、基材の一方の面に
粘着剤あるいは接着剤を塗布したのち、上方から離型材を重ねる方法、離型材の離型面に粘着剤あるいは接着剤を塗布したのち、上方から基材あるいは一方の面に定盤用の粘着剤層が形成された基材を重ねる方法のいずれでも構わない。

本発明にかかる両面粘着テープは、以上のように、定盤用の粘着剤層の貼着面が凹凸形状に形成されているので、位置あわせ時等は、凸部の部分のみが定盤の表面に当接するため、定盤への粘着力は、それほど大きくならないため、容易に定盤から取り外せる。したがって、位置あわせを容易に行なうことができる。そして、位置あわせが完了後、両面粘着テープを定盤側に押圧すれば、凸部がつぶれて凹部側に入り込み、定盤全体に粘着剤が密着し、しっかりとした固定状態が得られる。しかも、基材としてはどのようなものでも使用できる。

また、定盤用の粘着剤層の貼着面が非連続な多数の凸部を形成するようにすれば、凹部は連続した状態になり、圧着時のエアー抜けを良くし定盤への貼り付け性を向上できる。

一方、本発明にかかる両面粘着テープの製造方法は、離型面がエンボス加工された離型材の離型面に定盤用の粘着剤層形成する粘着剤組成物を塗布したのち、この粘着剤組成物上に基材を添設する定盤用粘着剤層形成工程を備えているので、本発明の両面粘着テープを容易に製造することができる。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１および図２は、本発明にかかる両面粘着テープの１つの実施の形態をあらわしている。

図１に示すように、この両面粘着テープ1は、ポリエチレンテレフタレートフィルム等からなる基材2の一方の面に定盤用の粘着剤層３が積層され、他方の面に研磨パッド用の粘着剤層4が積層されている。
粘着剤層３は、その貼着面が凹凸形状に形成されていて、図２に示すように、非連続な多数の凸部３１を備えている。すなわち、凹部３２が連続している。

また、粘着剤層３上には、離型シート５が添設されている。離型シート５は、その離型面側が粘着剤層３の凹凸の雌型形状をしている。すなわち、粘着剤層３の凸部３１が離型シート５の凹部５１に嵌合し、離型シート５の凸部５２が粘着剤層３の凹部３２に嵌合している。
粘着剤層4の上にも図示していないが、離型シートが添設されていて、この離型シートを取り外したのち、研磨パッド６に粘着剤層4を押し付けることによって図１にしめすように研磨パッド６に接着することができる。

(実施例１)
市販の離型材（藤森工業（株）製離型紙）を非連続性のエンボス形状をもつロールで熱プレスして離型面が連続した凸部と、非連続の多数の凹部を有するエンボス囲う離型シートを得た。
得られたエンボス加工離型シートの凹凸離型面に定盤用粘着剤組成物（積水化学工業（株）製アクリル溶剤型粘着剤に日本ポリウレタン工業（株）製イソシアネート系架橋剤を配合したもの）を塗工、乾燥したものを作製したのち、基材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ(株)製 厚さ２５ミクロンのもの）を定盤用粘着剤組成物上にラミネートし、ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に定盤用粘着剤層を形成した。

つぎに、ポリエチレンテレフタレート製離型フィルムに研磨パッド用粘着剤組成物（積水化学工業（株）製アクリル溶剤型粘着剤に日本ポリウレタン工業（株）製イソシアネート系架橋剤を配合したもの）を塗工、乾燥したのち、上記定盤用粘着剤層付きポリエチレンテレフタレートフィルムの他方の面に研磨パッド用粘着剤組成物が密着するようにラミネートして両面粘着テープを得た。

(実施例２)
実施例１のエンボス加工離型シートに代えて市販のエンボス加工離型紙（リンテック（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様にして両面粘着テープを得た。

(比較例１)
エンボス加工離型シートに代えて、市販の離型材（藤森工業（株）製セミミラー処理品）をそのまま用いた以外は、実施例１と同様にして両面粘着テープを得た。

上記実施例１，２および比較例１で得られた両面粘着テープのそれぞれについて位置調整性、エアー抜け性、作業性を評価し、その結果を表１に示した。
なお、位置調整性はテープ面を定盤に軽く置いた状態でパッドを動かす事が出来た場合 を○、動かす事が出来なかった場合を×と評価し、エアー抜け性は、パッドを手で押さえてエアー溜まりが出来なかった場合を○、エアー溜まりができた場合を×と評価し、
作業性は、位置調整性とエアー抜け性が共に良かったものを○、どちらか一方でも問題があったものを×と評価した。

本発明にかかる両面粘着テープの１つの実施の形態をあらわす断面図である。 図１の両面粘着テープの定盤用の粘着剤層の平面図である。

符号の説明

１ 両面粘着テープ
２ 基材
３ 定盤用の粘着剤層
３１ 凸部
４ 研磨パッド用の粘着剤層
５ 離型シート（離型材）
６ 研磨パッド

Claims (4)

1. 基材の一方の面に定盤へ接着される定盤用の粘着剤層が設けられ、基材の他方の面に研磨パッドへ接着される研磨パッド用の粘着剤層または接着剤層が設けられている両面粘着テープにおいて、
   前記定盤用の粘着剤層の貼着面が凹凸形状に形成されていることを特徴とする両面粘着テープ。
2. 定盤用の粘着剤層の貼着面が非連続な多数の凸部を有している請求項１に記載の両面粘着テープ。
3. 離型材が、定盤用の粘着剤層の貼着面上に積層されているとともに、この離型材の離型面が定盤用の粘着剤層の貼着面の凹凸形状に嵌合する凹凸形状となっている請求項１または請求項２に記載の両面粘着テープ。
4. 離型面がエンボス加工された離型材の離型面に定盤用の粘着剤層形成する粘着剤組成物を塗布したのち、この粘着剤組成物上に基材を添設する定盤用粘着剤層形成工程を備えている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の両面粘着テープの製造方法。

Images