JP2010287819A - 半導体ウエハ加工用粘着テープおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材フィルム上に中間樹脂層および粘着剤層がこの順に積層されており、前記中間樹脂層が、粘着成分と硬化成分とを含む中間樹脂層組成物が硬化して形成されており、前記硬化成分が、イソシアヌレート型イソシアネート硬化剤を含むことを特徴とする半導体ウエハ加工用粘着テープ。
【選択図】図1
Description
(1)基材フィルム上に中間樹脂層および粘着剤層がこの順に積層されており、前記中間樹脂層が、粘着成分と硬化成分とを含む中間樹脂層組成物が硬化して形成されており、前記硬化成分が、イソシアヌレート型イソシアネート硬化剤を含むことを特徴とする半導体ウエハ加工用粘着テープ。
(2)前記中間樹脂層組成物の前記粘着成分がアクリル系粘着剤であることを特徴とする(1)に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
(3)前記中間樹脂層組成物の前記粘着成分が、メタクリル酸n−ブチルとヒドロキシエチルアクリレートの(メタ)アクリル酸エステル共重合体であることを特徴とする(1)に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
(4)前記中間樹脂層組成物において、前記硬化成分のイソシアヌレート型イソシアネート硬化剤のイソシアネート基(NCO)の合計のモル数(α)と、前記粘着成分に含まれる全てのヒドロキシル基(OH)の合計のモル数(β)の混合比が0.5≦α/β≦5を満たすことを特徴とする(1)に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
(5)TPD−MS法(He雰囲気、測定温度範囲:室温(20℃)〜250℃、昇温速度10℃/min)により測定した各種アウトガスの総量が、テープ重量に対して5000重量ppm以下であることを特徴とする(1)に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
(6)前記基材フィルムとしてポリエステル系樹脂を用いることを特徴とする(1)に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
(7)前記粘着剤層の主成分がアクリル系粘着剤であることを特徴とする(1)に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
(8)基材フィルム上に粘着成分と硬化成分とを含む中間樹脂層組成物を塗布・乾燥する工程と、前記中間樹脂層上に粘着剤組成物を塗布・乾燥する工程と、を具備し、前記中間樹脂層組成物の前記硬化成分にイソシアヌレート型ポリイソシアネート硬化剤を含むことを特徴とする半導体ウエハ加工用粘着テープの製造方法。
本発明の半導体ウエハ加工用粘着テープ1を構成する基材フィルム3について説明する。基材フィルム3としては、公知のプラスチック、ゴム等を用いることができるが、加熱工程での収縮性の面から、ビカット軟化点(JIS K 7206、荷重:50N、昇温速度:50℃/h、試験片サイズ:10mm×10mm×4mm)が120℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましい。基材フィルム3は、特に、中間樹脂層5や粘着剤層7に放射線硬化性の組成物を使用する場合には、その組成物が硬化する波長の放射線の透過性の良いものを選択するのがよい。なお、ここで、放射線とは、例えば、紫外線のような光、あるいはレーザ光、または電子線のような電離性放射線を総称して言うものであり、以下、これらを総称して放射線と言う。
本発明の半導体ウエハ加工用粘着テープ1を構成する中間樹脂層5は、好ましくは粘着剤層7より硬いものがよい。典型的には、中間樹脂層5の80℃における貯蔵弾性率は、粘着剤層7の80℃における貯蔵弾性率よりも大きいものである。常温での剛性をもたせるために中間樹脂層5のガラス転移点(Tg)の好ましい範囲は、−20℃〜100℃であり、より好ましくは0℃〜50℃である。中間樹脂層5は、例えば、粘着成分と硬化成分とを含む中間樹脂層組成物を基材フィルム上に塗工した後、硬化させることによって設けられる。中間樹脂層組成物には、室温で1週間程度放置することによって徐々に硬化し、好ましい範囲の弾性率となるような材料を用いることが好ましい。中間樹脂層を硬くする方法としては、中間樹脂層組成物に使用される粘着成分のガラス転移点(Tg)を高くする、中間樹脂層組成物に添加される硬化成分量を多く配合する、中間樹脂層組成物に無機化合物フィラーを加える等の方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、中間樹脂層組成物に放射線照射によって硬化する材料を使用し、放射線照射によって硬化させて中間樹脂層5の硬さを調整してもよい。中間樹脂層5の厚さは、バックグラインディング工程でのクッション性および加熱工程でのアウトガス抑制の観点から、厚さ20〜200μmであるものが好ましく、30〜100μmであるものがより好ましく、40〜60μmであるものが更に好ましい。中間樹脂層5の厚さが20μm以下であるとバックグラインディング工程時のクッション性が小さくなり、200μm以上であると加熱工程でのアウトガス発生量低減の効果が薄れる可能性がある。なお、中間樹脂層はアウトガスの発生が問題とならない範囲で、複数の層が積層された構成であってもよい。
以上のように基材フィルム3に中間樹脂層5が形成された後、中間樹脂層5上に更に粘着剤層7が形成され、本発明の半導体ウエハ加工用粘着テープ1が製造される。粘着剤層7の形成は、基材フィルム3に形成された中間樹脂層5上に粘着剤を塗工して製造してよく、粘着剤の塗工は、中間樹脂層5が塗工された後であればよい。粘着剤層7は、バックグラインディング工程時にウエハ割れを起こさない、パターン表面が研削時のダスト浸入で汚染されない程度の密着性をもっているものが好ましい。更には、半導体ウエハの薄化に伴って粘着剤の紫外線硬化収縮によりウエハ割れが発生する危険もあるため、紫外線硬化後の収縮が小さいもの、加熱工程により発生するガスが少ないもの、加熱工程を経た後でも紫外線照射により十分に粘着力が低下するものがよい。例えば、本発明実施例に挙げたような、分子中にヨウ素価0.5〜20の放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する化合物(A)と、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、およびエポキシ樹脂から選ばれる化合物(B)とを含むアクリル系粘着剤を用いることができる。
また、剥離フィルム9は、セパレーターや剥離層、剥離ライナーとも呼ばれ、粘着剤層7を保護する目的のため、また粘着剤を平滑にする目的のために、必要に応じて設けられる。剥離フィルム9の構成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムや紙などが挙げられる。剥離フィルム9の表面には粘着剤層7からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の剥離処理が施されていても良い。また、必要に応じて、粘着剤層7が環境紫外線によって反応してしまわないように、紫外線防止処理が施されていてもよい。剥離フィルム9の厚みは、通常10〜100μm、好ましくは25〜50μm程度である。
下記のように中間樹脂層組成物、粘着剤組成物を調製し、実施例の作製方法のもとに粘着テープを作製し、特性評価を行った。
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート基材フィルム(PET)の片面に中間樹脂層組成物1Aを50μm(dry)の厚さで塗布、乾燥させた。更に、中間樹脂層上に粘着剤層組成物2Aを25μm(dry)の厚さで塗布乾燥させ厚さ100μmの半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[実施例2]
基材フィルムとして厚さ25μmのポリエチレンナフタレート基材フィルム(PEN)を用いた以外は実施例1と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[実施例3]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Bを用いた以外は実施例1と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[実施例4]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Bを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[実施例5]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Cを用いた以外は実施例1と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[実施例6]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Cを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[実施例7]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Dを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[実施例8]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Eを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Fを用いた以外は実施例1と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[比較例2]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Fを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[比較例3]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Gを用いた以外は実施例1と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[比較例4]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Gを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[比較例5]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Hを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[比較例6]
中間樹脂層組成物として中間樹脂層組成物1Iを用いた以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[比較例7]
中間樹脂層を設けなかったこと以外は実施例1と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[比較例8]
中間樹脂層を設けなかったこと以外は実施例2と同様の方法で半導体ウエハ加工用粘着テープを得た。
[デュラネート(DURANATE、登録商標) TKA−100]
旭化成ケミカルズ(株)製、イソシアヌレート型、固形分:100wt%、NCO%:21.7%、粘度:2600mPa・s(25℃)
[デュラネート(登録商標) MFA−75B]
旭化成ケミカルズ(株)製、イソシアヌレート型、固形分:75wt%、NCO%:13.7%、粘度:250mPa・s(25℃)、溶剤:酢酸nブチル
[デュラネート(登録商標) MHG−80B]
旭化成ケミカルズ(株)製、イソシアヌレート型、固形分:80wt%、NCO%:15.1%、粘度:900mPa・s(25℃)、溶剤:酢酸nブチル
日本ポリウレタン(株)製、アダクト型
旭化成ケミカルズ(株)製、ビウレット型、固形分:75wt%、NCO%:15.5%、粘度:170mPa・s(25℃)、溶剤:酢酸エチル
[デュラネート(登録商標) 24A−100]
旭化成ケミカルズ(株)製、ビウレット型、固形分:100wt%、NCO%:23.5%、粘度:1800mPa・s(25℃)
[中間樹脂層組成物1A]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてイソシアヌレート型イソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名:TKA-100)をNCO/OH=1.5になるように混合して中間樹脂層組成物1Aを得た。
[中間樹脂層組成物1B]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてイソシアヌレート型イソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名:TKA-100)をNCO/OH=1.0になるように混合して中間樹脂層組成物1Bを得た。
[中間樹脂層組成物1C]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてイソシアヌレート型イソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名:TKA-100)をNCO/OH=0.5になるように混合して中間樹脂層組成物1Cを得た。
[中間樹脂層組成物1D]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてイソシアヌレート型イソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名:MFA−75B)をNCO/OH=1.5になるように混合して中間樹脂層組成物1Dを得た。
[中間樹脂層組成物1E]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてイソシアヌレート型イソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名:MHG−80B)をNCO/OH=1.5になるように混合して中間樹脂層組成物1Eを得た。
[中間樹脂層組成物1F]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてアダクト型イソシアネート(日本ポリウレタン(株)製、商品名:コロネートL)をNCO/OH=1.5になるように混合して中間樹脂層組成物1Fを得た。
[中間樹脂層組成物1G]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてアダクト型イソシアネート(日本ポリウレタン(株)製、商品名:コロネートL)をNCO/OH=1.0になるように混合して中間樹脂層組成物1Gを得た。
[中間樹脂層組成物1H]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてビウレット型イソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名:21S-75E)をNCO/OH=1.5になるように混合して中間樹脂層組成物1Fを得た。
[中間樹脂層組成物1I]
アクリル樹脂(メタクリル酸nブチル)(質量平均分子量:20万、ガラス転移温度20℃)100質量部、硬化剤としてビウレット型イソシアネート(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名:24A−100)をNCO/OH=1.5になるように混合して中間樹脂層組成物1Iを得た。
[粘着剤層組成物2A]
溶媒のトルエン400g中に、n−ブチルアクリレート128g、2−エチルヘキシルアクリレート307g、メチルメタアクリレート67g、メタクリル酸1.5g、重合開始剤としてベンゾイルペルオキシドの混合液を、適宜、滴下量を調整し、反応温度および反応時間を調整し、官能基をもつ化合物(1)の溶液を得た。次にこのポリマー溶液に、放射線硬化性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物(2)として、別にメタクリル酸とエチレングリコールから合成した2−ヒドロキシエチルメタクリレート2.5g、重合禁止剤としてハイドロキノンを、適宜滴下量を調整して加え、反応温度および反応時間を調整して、放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する化合物(A)の溶液を得た。続いて、化合物(A)溶液中の化合物(A)100質量部に対してポリイソシアネート(B)としてコロネートL(日本ポリウレタン社製)を、2質量部を加え、光重合開始剤としてイルガキュアー184(日本チバガイギー社製)を0.5質量部、溶媒として酢酸エチル150質量部を化合物(A)溶液に加えて混合して、放射線硬化性の粘着剤層組成物2Aを調製した。
実施例1〜8、比較例1〜8の半導体ウエハ加工用粘着テープについて、特性評価試験を下記のように行った。
[ウエハ反り]
ウエハ裏面研削後の反りは、DISCO社製フルオートグラインダDFG8540を用いて、加工用粘着テープ貼合済み8インチ(inch) Siベアウエハを100μmの厚さまで研削した場合の平置き反りを測定した。
[アウトガス発生量]
加熱によるアウトガスの発生量は、加工用粘着テープをTPD−MS法(Temperature Program Desorption- Mass Spectrometry)(He雰囲気、測定温度範囲:室温(20℃)〜250℃、昇温速度10℃/min)により測定した各種アウトガスの総量(テープ重量に対する重量ppm)で評価した。
表2に示すように、中間樹脂層の硬化剤としてイソシアヌレート型イソシアネート以外の硬化剤を用いた比較例1〜6においては、研削は可能なものの加熱により多量のアウトガスの発生が見られた。また、中間樹脂層を設けず、基材フィルムへ粘着剤を直接塗布した構成である比較例7および8においては、研削中にウエハが割れてしまった。このようにイソシアヌレート型イソシアネート硬化剤を用いた加熱時にアウトガスの発生が少ない中間樹脂層を設けることで、研削性とアウトガス抑制の両立が可能となる。
3………基材フィルム
5………中間樹脂層
7………粘着剤層
9………剥離フィルム
Claims (8)
- 基材フィルム上に中間樹脂層および粘着剤層がこの順に積層されており、
前記中間樹脂層が、粘着成分と硬化成分とを含む中間樹脂層組成物が硬化して形成されており、
前記硬化成分が、イソシアヌレート型イソシアネート硬化剤を含むことを特徴とする半導体ウエハ加工用粘着テープ。 - 前記中間樹脂層組成物の前記粘着成分がアクリル系粘着剤であることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記中間樹脂層組成物の前記粘着成分が、メタクリル酸n−ブチルとヒドロキシエチルアクリレートの(メタ)アクリル酸エステル共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記中間樹脂層組成物において、前記硬化成分に含まれるイソシアヌレート型イソシアネート硬化剤のイソシアネート基(NCO)の合計モル数(α)と、前記粘着成分に含まれる全てのヒドロキシル基(OH)の合計のモル数(β)の混合比が0.5≦α/β≦5を満たすことを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
- TPD−MS法(He雰囲気、測定温度範囲:室温(20℃)〜250℃、昇温速度10℃/min)により測定した各種アウトガスの総量が、テープ重量に対して5000重量ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記基材フィルムとしてポリエステル系樹脂を用いることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
- 前記粘着剤層の主成分がアクリル系粘着剤であることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ加工用粘着テープ。
- 基材フィルム上に粘着成分と硬化成分とを含む中間樹脂層組成物を塗布・乾燥する工程と、
前記中間樹脂層上に粘着剤組成物を塗布・乾燥する工程と、
を具備し、
前記中間樹脂層組成物の前記硬化成分にイソシアヌレート型ポリイソシアネート硬化剤を含むことを特徴とする半導体ウエハ加工用粘着テープの製造方法。
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