JP2016094587A - 接着剤及び基板の製造方法並びに基板保持シート - Google Patents

Abstract

【課題】生産コストが増大せず、かつ、生産性を低下させることなく、基板の平坦化や薄板化を確実に行うことができるようにする。【解決手段】基板とシートとの間に介在させて硬化することにより前記基板と前記シートとを接着する接着剤であって、硬化した状態で、前記基板との接着面において前記接着面から引き剥がす方向の接着力が前記接着面に平行な方向の接着力に対して小さくなるように設定され、硬化した状態で、前記接着剤と前記基板との接着力が、前記接着剤と前記シートとの接着力よりも小さくなるように設定される。【選択図】図１

Description

本発明は、接着剤及び基板の製造方法並びに基板保持シートに関する。

研削（例えば、化学的機械的研磨）により基板（例えば、半導体ウェハ、金属板、セラミックス板、単結晶板等）の平坦化や薄板化を行う場合、基板における研削を行う第１面に対する反対側の第２面を保持して第１面の研削を行う。第２面の保持には、例えば吸引機構が用いられている。しかしながら、基板の第２面は、平坦でなく、加工時にできる凹凸を有することが多い。また、半導体基板のように基板の第２面にバンプ等による比較的大きな凹凸を有することがある。そのため、吸引機構によって、凹凸を有する第２面を吸引して基板を保持しようとすると、基板が傾いた状態で吸引機構に保持されたり、吸引機構による吸引がうまく行えず基板の保持力が不足して、思い通りの研削が行えない場合がある。そこで、基板の第２面の凹凸を除去ないし補正するべく、基板の第２面に、表面を平坦にするための樹脂、テープ、シート等の補助部材を付着（貼り付け、形成）するようにしている。基板の第２面に補助部材を付着することで、基板の傾きが補正され、吸引機構による吸引がうまく行うことができるようになり基板の保持力を確保することができ、さらに、基板の第２面を薬剤、パーティクル等の異物から保護することができる。

しかしながら、基板を研削した後に基板から補助部材を剥がす必要がある場合、基板に補助部材の一部（例えば、接着剤）が残ってしまうことがある。そこで、基板から補助部材を確実に剥がすことができるようにするため、様々な工夫がなされている。例えば、補助部材を基板から剥がす前に紫外線等の光を照射することによって補助部材の接着力を低下させる技術（例えば、特許文献１参照）、加熱して補助部材の接着力を低下させる技術（例えば、特許文献２参照）、剥離液等による薬液処理によって補助部材の接着力を低下させる技術（例えば、特許文献３参照）が提案されている。

特開２００３−２１８０７３号公報 特開平１１−２０４５５１号公報 特開２００５−２２９０５３号公報

以下の分析は、本願発明者により与えられる。

しかしながら、上記のいずれの技術も、補助部材の剥離の際に補助部材の接着力を低下させる処理を行ってから、補助部材を剥がしているため、補助部材を剥がすための時間が長くなり、基板の生産性が低下する可能性がある。

また、光照射や熱処理により補助部材の接着力を低下させる技術では、補助部材において補助部材の接着力を低下させるための特殊な層を組み入れておく必要があるため、補助部材が高価となり、生産コストが増大する可能性がある。また、補助部材においてこのような特殊な層を組み入れると補助部材が厚くなるため、基板の傾きを十分に除去することができなくなる可能性があり、基板が傾いたまま研削してしまうと、基板の歩留まりが低下し、基板の生産性が低下する可能性がある。

さらに、薬液処理により補助部材の接着力を低下させる技術では、薬液の成分が基板に染み込む可能性があり、染み込んだ薬液の成分により基板の構成部（例えば、半導体基板であれば絶縁層や金属層）が劣化してしまうと、基板の歩留まりが低下し、生産性を向上させることができない可能性がある。また、このような薬液には様々な特殊成分が含まれていることが多いので、薬液が高価となり、生産コストを低減することができなくなる可能性がある。

本発明の主な課題は、生産コストが増大せず、かつ、生産性を低下させることなく、基板の平坦化や薄板化を確実に行うことができる接着剤及び基板の製造方法並びに基板保持シートを提供することである。また、本発明の主な課題は、生産コストが増大せず、かつ、生産性を低下させることなく、基板の加工、処理を確実に行うことができる接着剤及び基板の製造方法並びに基板保持シートを提供することである。

第１の視点に係る接着剤は、基板とシートとの間に介在させて硬化することにより前記基板と前記シートとを接着する接着剤であって、硬化した状態で、前記基板との接着面において前記接着面から引き剥がす方向の接着力が前記接着面に平行な方向の接着力に対して小さくなるように設定され、硬化した状態で、前記接着剤と前記基板との接着力が、前記接着剤と前記シートとの接着力よりも小さくなるように設定される。

第２の視点に係る基板の製造方法は、基板及びシートの一方に、第１の視点に係る接着剤を形成する工程と、前記接着剤に前記基板及び前記シートの他方を貼り合わせ、前記接着剤の厚さが所定の厚さになるように圧力をかける工程と、前記接着剤を硬化する工程と、前記基板における前記接着剤側の面に対する反対側の面を研削する工程と、前記接着剤を変質させずに前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程と、を含む。

第３の視点に係る基板保持シートは、第１の視点に係る接着剤と、前記接着剤の前記基板側の面に対する反対側の面に接着されるシートと、を備える。

本発明によれば、生産コストが増大せず、かつ、生産性を低下させることなく、基板の平坦化や薄板化を確実に行うことができる。

実施形態１に係る基板の製造方法を模式的に示した工程断面図である。 実施形態２に係る基板の製造方法を模式的に示した工程断面図である。 剥離試験の条件及びその結果を示した表である。 実施形態４に係る基板の製造方法を模式的に示した工程断面図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

［実施形態１］
実施形態１に係る基板の製造方法について図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る基板の製造方法を模式的に示した工程断面図である。

実施形態１に係る基板の製造方法は、研削により基板１０の研削しようとする第１面１１を平坦化又は基板１０を薄板化するのに適した基板の製造方法である。実施形態１に係る基板の製造方法においては、研削前に、基板１０における第１面１１に対する第２面１２に、吸着保持装置１１０で基板１０を保持しやすくするための接着剤２０とシート３０とを別々に形成し、研削後に、接着剤２０及びシート３０の両方を剥離する。詳しくは、以下の通りである。

まず、基板１０の研削しようとする第１面１１に対する反対側の第２面１２に接着剤２０を形成する（ステップＡ１；図１（Ａ）参照）。

次に、接着剤２０にシート３０を貼り合わせ、接着剤２０の層の厚さが所定の厚さになるように圧力をかける（ステップＡ２；図１（Ｂ）参照）。

次に、接着剤２０を硬化する（ステップＡ３）。

次に、吸着保持装置１１０によってシート３０を保持して、基板１０の第１面１１を研削する（ステップＡ４；図１（Ｃ）参照）。

最後に、接着剤２０を変質させずに（光処理、熱処理、薬液処理等の処理を行わずに）、基板１０から接着剤２０ごとシート３０を引き剥がす（ステップＡ５；図１（Ｄ）参照）。

ここで、基板１０には、例えば、半導体ウェハ（例えば、シリコン基板；回路が形成されているか否かは不問）、金属板、セラミックス板（例えば、フェライト、サファイア、ＳｉＣ、ＢａＮ等）、単結晶板、樹脂板等の板状の部材を用いることができる。基板１０の第１面１１及び第２面１２は、凹凸（バンプ等による凹凸を含む）を有するか否かは問わない。

接着剤２０は、硬化することにより接着力を発揮する接着剤である。接着剤２０は、基板１０を保持して研削するために用いることが好ましく、基板１０を保持して他の作業を行うために用いてもよい。接着剤２０には、光硬化性の接着剤を用いることが好ましく、熱硬化性、溶剤揮発硬化性の接着剤を用いてもよい。熱硬化性の接着剤を用いる場合には、できるだけ低温の加熱で硬化するものが望ましい。接着剤２０は、液状とし、スピンコート法、塗布法、印刷法、ディスペンス塗布法等により基板１０又はシート３０上に形成することができる。

接着剤２０は、硬化した状態で、基板１０の第２面１２に対して平行な方向（剪断方向）に接着力が強く、基板の第２面から引き剥がす方向（剥離方向）に接着力が弱い（剪断方向の接着力に対して極小）特性を有する状態で用いられる。つまり、接着剤２０は、硬化した状態で、基板１０との接着面において当該接着面から引き剥がす方向の接着力が当該接着面に平行な方向の接着力に対して小さくなるように設定される。接着剤２０は、接着される部分の基板１０及びシート３０の材料に応じて設定され、接着剤２０と基板１０との接着力、及び、接着剤２０とシート３０との接着力の関係で決定することができる。接着剤２０には、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ウレタンアクリレート樹脂のいずれか又は全てを主成分とする接着剤を用いることができる。接着剤２０は、基板１０から剥がす際に変質することなく（光処理、熱処理、薬液処理等の処理を行わずに）引き剥がすことができるように設定される。

接着剤２０は、複数の市販品を配合したものを用いることができ、例えば、以下のような市販品を以下のような組成で配合したものを用いることができる。以下のように配合することにより、（１）未硬化時は小さな凹凸を充填できる程度に低粘度であり、秒単位で硬化させることができ、（２）硬化した状態では柔軟性、伸縮性がありバンプ等を傷つけることなく、簡単に基板１０から剥離でき、（３）研削抵抗に耐えるせん断接着力と、簡単にはがせる適度な剥離接着力とがある。このような接着剤を開発することにより、接着剤２０及びシート３０を基板１０から剥がす際に、接着剤２０を変質することなく（光処理、熱処理、薬液処理等の処理を行わずに）引き剥がすこと可能になった。なお、接着剤２０は、これに限るものではない。
会社名 市販品名 組成
SARTOMER社 CN996 １０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下
SARTOMER社 SR506NS ２０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下
新中村化学工業株式会社 UAW2A １０ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下
BASF社 IRGACURE184 ０ｗｔ％以上５ｗｔ％以下
BASF社 IRGACURE819 ０ｗｔ％以上５ｗｔ％以下
信越化学工業株式会社 KBM-5103 ０ｗｔ％以上５ｗｔ％以下

接着剤２０は、できるだけ薄いことが望ましく、基板１０の第２面１２が凹凸を有する場合には凹部に充填され、かつ、凸部でできるだけ薄いことが望ましい。接着剤２０の厚さ（最小となる部分の厚さ）は、例えば、０μｍより大きくかつ５００μｍ以下とすることができる。５００μｍを超えると接着剤が伸びて、基板から引き剥がしにくくなる可能性がある。また、接着剤２０の厚さは、接着剤２０の硬化時の収縮を小さく抑えることを考慮すると、１０μｍ以上かつ２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上かつ５０μｍ以下であることがより好ましい。なお、基板１０の第２面１２とシート３０とは、部分的に接してもよい。

接着剤２０の硬化後の基板１０に対する剪断方向の接着力（引張りせん断接着強さJISK6850（1999）に相当）は、０．１ＭＰａ以上かつ５０ＭＰａ以下とすることができ、１ＭＰａ以上かつ３０ＭＰａ以下とすることが好ましい。０．１ＭＰａに満たないと、研削抵抗に耐えられなくなる可能性がある。一方、５０ＭＰａを超えると、基板１０から引き剥がしにくくなる可能性がある。

接着剤２０の硬化後の基板１０からの剥離方向（ここでは１８０°）の接着力（はく離接着強さJISK6854（1999）に相当）は、０Ｎ／ｍｍより大きくかつ１Ｎ／ｍｍ以下とすることができ、０.１Ｎ／ｍｍ以上かつ０．８Ｎ／ｍｍ以下とすることが好ましい。１Ｎ／ｍｍを超えると、接着力が強すぎて、基板から引き剥がしにくくなる可能性がある。

接着剤２０の硬化前の粘度は、１００ｍＰａ・ｓ以上かつ１０００００ｍＰａ・ｓ以下とすることができ、５００ｍＰａ・ｓ以上かつ５０００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましい。１０００００ｍＰａ・ｓを超えるとバンプ等の比較的大きな凹凸を充填できなくなる可能性がある。１００ｍＰａ・ｓより小さいと接着剤が基板から流れ落ちてしまう可能性がある。

接着剤２０の硬化後の伸びは、５０％以上かつ７００％以下とすることができ、１００％以上かつ５００％以下とすることが好ましい。５０％よりも小さいとバンプ等が取れてしまう可能性がある。７００％を超えると接着剤の硬度が不足する可能性がある。接着剤２０の硬化後の硬度は、「JIS K 5600」に準ずる鉛筆引っかき硬度試験法による硬度で鉛筆１Ｂよりも柔らかいものが好ましい。

シート３０は、接着剤２０の補強材として用いるための部材である。シート３０は、フィルム状に形成され、可撓性を有する。シート３０の材質は、接着剤２０と基板１０との接着力、及び、接着剤２０とシート３０との接着力の関係で決定することができ、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ガラス等のいずれか又は全てを主成分とするものを用いることができる。シート３０は、接着剤２０が光硬化性である場合には、光透過性の材料を用いる。

シート３０には、市販品を用いることができ、例えば、積水成型工業株式会社製のエスビロンスタット（市販品名；０．２ｍｍ厚）を用いることができる。

シート３０の厚さは、例えば、５０μｍ以上とすることができる。５０μｍに満たないとシートが補強材として機能しにくくなり、基板１０から引き剥がしにくくなる可能性がある。なお、厚みが１ｍｍでも湾曲することが出来る可撓性のあるシートは、剥離することが出来るが、生産コストが増大する可能性がある。シート３０の厚さは、材料にもよるが、実用性及び経済性を考慮すると、５０μｍ以上かつ５００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上かつ３００μｍ以下であることがより好ましい。

吸着保持装置１１０は、保持しようとするもの（ここでは基板１０）を吸着により保持する装置である。なお、吸着保持装置１１０に限らず、保持しようとするものが保持できれば、どのような装置でもかまわない。

なお、実施形態１では、接着剤２０を基板１０に形成してからシート３０を貼り付けた例を示しているが、接着剤２０をシート３０に形成してから基板１０を貼り付けるようにしてもよい。

実施形態１によれば、基板１０の第１面１１を研削する時の剪断方向の研削力（研削抵抗）に対し十分な接着力（剪断強度）があるので、基板１０を確実に薄く研削することができる。また、接着剤２０と基板１０との接着力が弱く、かつ、接着剤２０とシート３０との接着力が強いので、シート３０を剥離する時に、基板１０に接着剤を残すことなく、基板１０からシート３０及び接着剤２０を剥離することができる。また、基板１０の第２面１２に、テープやシートでは吸収しきれない凹凸（例えば、バンプ）があっても、接着剤２０の層で凹凸を吸収して基板の第１面を傾けずに配置することができるので研削により、ディンプルを発生することなく基板１０の第１面１１を確実に平坦化することができ、基板１０を確実に薄板化することができるようになり、基板の歩留まりが向上し、基板の生産性を向上させることができる。また、基板１０に接着（接着硬化）された接着剤２０及びシート３０を引き剥がす際に、接着剤２０を変質することなく（光処理、熱処理、薬液処理等の処理を行わずに）引き剥がすことができるので、接着剤２０及びシート３０を引き剥がす工程の時間を短縮することができるようになり、基板１０の生産性を向上させることができる。また、基板１０に接着（接着硬化）された接着剤２０及びシート３０を引き剥がす際に、接着剤２０を変質して引き剥がしやすくするための特殊な層を組み込む必要がないため、生産コストを増大させることがない。また、接着剤２０を変質して引き剥がしやすくするための特殊な層を組み込む必要がないため、接着剤２０の層を薄くすることができ、基板の傾きを十分に除去して研削することができるようになり、基板１０の歩留まりが向上し、基板の生産性を向上させることができる。基板１０に接着（接着硬化）された接着剤２０及びシート３０を引き剥がす際に、接着剤２０を変質して引き剥がしやすくするための薬液を使用することなく引き剥がすことができるので、生産コストを増大させることがない。また、接着剤２０を変質して引き剥がしやすくするための薬液を使用することなく引き剥がすことができるので、薬液の成分により基板の構成部が劣化することがなく、基板１０の歩留まりが向上し、基板１０の生産性を向上させることができる。

［実施形態２］
本発明の実施形態２に係る基板の製造方法について図面を用いて説明する。図２は、実施形態２に係る基板の製造方法を模式的に示した工程断面図である。

実施形態２に係る基板の製造方法は、実施形態１の変形例であり、研削前に、基板１０第２面１２に接着剤（図１の２０）とシート（図１の３０）とを別々に形成するのではなく、接着剤４１とシート４２とが予めセットされた基板保持シート４０の接着剤４１を貼り合わせるようにしたものである。その他の工程、構成は、実施形態１と同様である。基板保持シート４０は、基板１０を保持するためのシートであり、接着剤４１と、シート４２と、を有する（図２（Ａ）参照）。

接着剤４１は、硬化することにより接着力を発揮する層である。接着剤は、硬化前においてはゲル状で変形可能である。接着剤４１は、シート４２の片面に形成されている。接着剤４１は、シート４２側の面に対する反対側の面に基板１０の第２面１２を貼り合わせて硬化することで基板１０と接着する。接着剤４１のその他の構成は、実施形態１の接着剤（図１の２０）と同様にすることができる。

シート４２は、接着剤４１の補強材として機能させるための部材である。シート４２は、実施形態１のシートと同様なものを用いることができる。

実施形態２に係る基板の製造方法として、まず、シート４２に接着剤４１が形成された基板保持シート４０の接着剤４１と基板１０の第２面１２とを貼り合わせ、接着剤４１の厚さが所定の厚さになるように圧力をかける（ステップＢ１；図２（Ｂ）参照）。ここで、接着剤４１と基板１０の第２面１２とを貼り合わせる際、接着剤４１に光、熱等の処理を行って接着剤４１の粘度を低下（液状化）するようにしてもよい。

次に、接着剤４１を硬化する（ステップＢ２）。

次に、吸着保持装置１１０によってシート４２を保持して、基板１０の第１面１１を研削する（ステップＢ３；図２（Ｃ）参照）。

最後に、接着剤４１を変質させずに（光処理、熱処理、薬液処理等の処理を行わずに）、基板１０から接着剤４１ごとシート４２を引き剥がす（ステップＢ４；図１（Ｄ）参照）。

実施形態２によれば、実施形態１と同様に、生産コストが増大せず、かつ、生産性を低下させることなく、基板の平坦化や薄板化を確実に行うことができるとともに、硬化前に接着剤を基板に形成する工程を省略することができるようになり、さらに生産性を向上させることができるようになる。

［実施形態３］
実施形態３に係る基板の製造方法について説明する。

実施形態３に係る基板の製造方法は、実施形態１、２に係る基板の製造方法における基板の研削の代わりに、例えば、ダイシング、切断、切削、穴あけ、表面加工、溶接、エッチング（ウェットエッチング、ドライエッチング）、成膜（ないし堆積）、表面実装（フリップチップボンディング）、印刷、めっき処理、薬物処理（酸処理、アルカリ処理）、洗浄等の機械加工、物理処理、化学処理が挙げられる。その他の工程は、実施形態１、２と同様である。

実施形態３によれば、実施形態１、２と同様に、シートを剥離する時に、基板に接着剤を残すことなく、基板からシート及び接着剤を剥離することができるので、生産コストが増大せず、かつ、生産性を低下させることなく、基板の加工、処理を確実に行うことができる。ダイシングであれば、接着剤ないしシートを完全に分離しないように基板を切ることができるので、シートの貼り替えをしなくて済む。表面実装であれば、接着剤及びシートが、表面実装時の温度以上の２５０℃での３０分間の加熱にも耐えることができることが確認できた。また、接着剤及びシートが基板の加工時の保護膜として機能させることができ、薬剤、パーティクル等の異物から保護することができる。

［実施形態４］
実施形態４に係る基板の製造方法について説明する。図面を用いて説明する。図４は、実施形態４に係る基板の製造方法を模式的に示した工程断面図である。

実施形態４に係る基板の製造方法は、実施形態１、２の変形例であり、基板１０を保持する手段として吸着保持装置（図１（Ｃ）、図２（Ｃ）の１１０）を用いるのをやめ、保持板５０及び粘着剤５１を用いたものである。その他の工程、構成は、実施形態１、２と同様である。

ここで、保持板５０は、基板１０を保持するための板状の部材である。保持板５０には、例えば、セラミック板、金属板等を用いることができ、これらに限られるものではない。保持板５０には、市販品を用いることができ、例えば、日本エンギス株式会社製のセラミック製貼付盤（直径３８３ｍｍ、厚み２０ｍｍ）を用いることができる。

また、粘着剤５１は、粘着力により物体間を接着する粘着剤である。粘着剤５１には、保持板５０やシート３０の材質に応じて、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤等を用いることができ、これらに限られるものではない。粘着剤５１には、市販品を用いることができ、例えば、トーヨーケム株式会社製のＢＰＳ５０７９−１を用いることができる。粘着剤５１は、加熱（例えば、１００℃以下の温度に加熱）することによって粘度が低下して保持板５０を剥がしやすくできるものであることが好ましい。粘着剤５１は、液状とし、スピンコート法、塗布法、印刷法、ディスペンス塗布法等によりシート３０又は上に形成することができる。粘着剤の厚さは、できるだけ薄いことが望ましく、例えば、０μｍより大きくかつ５０μｍ以下とすることができ、実用性及び経済性を考慮すると、１０μｍ以上かつ３０μｍ以下が好ましい。

実施形態４に係る基板の製造方法として、まず、ステップＡ１〜Ａ３、又は、ステップＢ１〜Ｂ２により、基板１０の第２面１２に接着剤２０（又は４１、以下同様）を介してシート３０（又は４２、以下同様）を貼り合わせ、接着剤２０の厚さが所定の厚さになるように圧力をかけ、その後、接着剤２０を硬化する（ステップＣ１）。

次に、シート３０の接着剤２０側に対する反対側の面に粘着剤５１を形成する（ステップＣ２；図４（Ａ）参照）。なお、粘着剤５１は、保持板（図４（Ｂ）の５０）に形成してもよい。

次に、粘着剤５１に保持板５０を接着することによって基板１０を保持板５０に保持させる（ステップＣ３；図４（Ｂ）参照）。

次に、基板１０の第１面１１を研削する（ステップＣ４；図４（Ｃ）参照）。なお、実施形態３のように、研削の代わりに、例えば、ダイシング、切断、切削、穴あけ、表面加工、溶接、エッチング（ウェットエッチング、ドライエッチング）、成膜（ないし堆積）、表面実装（フリップチップボンディング）、印刷、めっき処理、薬物処理（酸処理、アルカリ処理）、洗浄等の機械加工、物理処理、化学処理を行ってもよい。

次に、基板１０、接着剤２０、シート３０、粘着剤５１、及び保持板（図４（Ｃ）の５０）を含むユニットを加熱することによって、当該ユニットから保持板（図４（Ｃ）の５０）を剥がす（ステップＣ５；図４（Ｄ）参照）。なお、粘着剤５１は、シート３０に付着していてもよく、付着していなくてもよい。

最後に、接着剤２０を変質させずに（光処理、熱処理、薬液処理等の処理を行わずに）、基板１０から接着剤２０ごとシート３０を引き剥がす（ステップＣ６；図４（Ｅ）参照）。

実施形態４によれば、粘着剤５１を用いて保持板５０に貼り付けて基板１０の確実な保持が必要な場合にも、粘着剤５１を基板１０に接触させる必要がなくなり、シート３０を剥離する時に、基板１０に接着剤２０及び粘着剤５１を残すことなく、基板１０からシート３０及び接着剤２０を剥離することができるので、実施形態１〜３と同様に、生産コストが増大せず、かつ、生産性を低下させることなく、基板の加工、処理を確実に行うことができる。

基板の製造方法における研削試験及び剥離試験について説明する。

［研削試験］
研削試験では、実施形態１に係る基板の製造方法（図１参照）に沿って、基板１０に接着剤２０を介してシート３０を貼り付け、その後、基板１０を研削できるか否かを試験した。詳細には、基板１０として厚さ５００μｍのシリコンウェハを用い、シリコンウェハの第２面１２に、接着剤２０として光硬化型接着剤（主成分：ウレタンアクリレート樹脂）をディスペンスして均一な厚さに塗布し、その後、シート３０として厚さ２００μｍの塩化ビニルシートを光硬化型接着剤に貼り合わせ、その後、光硬化型接着剤が厚さ２０μｍ（最薄部の厚さ）となるように均等に圧力をかけ、その後、光（紫外線）を照射して光硬化型接着剤を硬化させ、その後、シリコンウェハの第１面１１を研削できるか否かを試験した。

その結果、シリコンウェハの第２面１２に凹凸があっても第１面１１に凹凸が出ないように平坦に研削することができた。また、シリコンウェハを厚さ５０μｍまで研削することができた。

なお、光硬化型接着剤の代わりに溶剤揮発硬化型接着剤、熱硬化型接着剤を用いた場合、光硬化型接着剤よりも硬化するまでに時間がかかった。

［剥離試験］
剥離試験では、基板１０の種類を変えたり、接着剤及びシートの厚さを変えて剥離試験を行った。基板として、厚さ５００μｍのガラス板、アルミニウム板、シリコンウェハを使用し、接着剤として、ウレタンアクリレート樹脂を主成分とする紫外線硬化型の接着剤を使用し、シートとして、ＰＥＴ（厚さ５０μｍ）、ポリ塩化ビニル樹脂（厚さ０．２、０．３、０．５、１ｍｍ）を使用した。

剥離試験の方法として、基板の第２面（接着面）に接着剤を塗布（ディスペンス塗布）し、その後、幅１００ｍｍ及び長さ２００ｍｍにカットしたシートを、接着剤に貼り合わせ、その後、接着剤が５０μｍ、２００μｍになるように均等に加圧し、その後、接着剤に光（紫外線）を照射して接着剤を硬化し、その後、バックグラインド用剥離テープをシートにおける幅１００ｍｍの辺の周縁部に貼り付け、その後、シートを引き剥がしたときにシートとともに接着剤を引き剥がせるか否かの試験を行った。なお、ここでは研削を行っていない。また、バックグラインド用剥離テープは、シートを引き剥がす時のきっかけとするものである。

その結果、ＰＥＴシートの場合、どの基板であってもＰＥＴシートのみが剥離し、接着剤が基板に残った。そのため、基板に残った接着剤を再度剥離処理することが必要となる。再度剥離処理を回避するには、表面処理したＰＥＴシートを用いたり、ＰＥＴシートに対して接着性の相性がよい接着剤を用いる必要がある。

ポリ塩化ビニルシートの場合、図３に示すような結果となった。すなわち、シート厚、接着剤厚、基板の種類に応じて基板からシート及び接着剤を剥離することができた。基板の種類にかかわらず、シート厚及び接着剤厚がともに薄いものほどシー及び接着剤を剥離しやすい傾向があった。基板はアルミニウム板、ガラス板、シリコンウェハの順にシート及び接着剤を剥離しやすい傾向があった。少なくともシート厚０．３ｍｍ以下、かつ、接着剤厚５０μｍ以下で使用すれば、どの種類の基板に対してもシート及び接着剤を剥離できる。

なお、塩化ビニルシートの代わりにポリプロピレンシートを用いると、シートを引き剥がしたときに、シートと接着剤との間の接着力が弱く、ＰＥＴシートの場合と同様に、接着剤がシリコンウェハに残った。ただし、ポリプロピレンシートを用いても、接着剤との接着面を表面処理（例えば、コロナ放電処理）したポリプロピレンシートを用いたり、別の種類の接着剤（ポリプロピレンに対して接着性の相性がよい接着剤）を用いれば、接着剤がシリコンウェハに残らないようにすることができる。さらに、シートを使用しないで接着剤のみ使用する場合、引き剥がし時の強度を確保するのに接着剤の層を厚くする必要があり、経済的ではない。

（付記）
第１の視点に係る接着剤は、基板とシートとの間に介在させて硬化することにより前記基板と前記シートとを接着する接着剤であって、硬化した状態で、前記基板との接着面において前記接着面から引き剥がす方向の接着力が前記接着面に平行な方向の接着力に対して小さくなるように設定される。また、硬化した状態で、前記接着剤と前記基板との接着力が、前記接着剤と前記シートとの接着力よりも小さくなるように設定される。

前記第１の視点に係る接着剤において、前記接着剤は、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化樹脂よりなり、かつ、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂及びウレタンアクリレート樹脂のいずれか又は全てを主成分とする。

前記第１の視点に係る接着剤において、前記接着剤は、前記基板と前記シートとの間で厚さ０μmより大きくかつ５００μｍ以下で用いられる。

前記第１の視点に係る接着剤において、前記接着剤の硬化後の前記基板に対する剪断方向の接着力は、０．１ＭＰａ以上かつ５０ＭＰａ以下である。また、前記接着剤の硬化後の前記基板からの剥離方向の接着力は、０Ｎ／ｍｍより大きくかつ１Ｎ／ｍｍ以下である。

前記第１の視点に係る接着剤において、前記接着剤の硬化前の粘度は、１００ｍＰａ・ｓ以上かつ１０００００ｍＰａ・ｓ以下である。また、前記接着剤の硬化後の伸びは、５０％以上かつ７００％以下である。さらに、前記接着剤の硬化後の硬度は、鉛筆１Ｂよりも柔らかい。

第２の視点に係る基板の製造方法は、基板及びシートの一方に、前記第１の視点に係る接着剤を形成する工程と、前記接着剤に前記基板及び前記シートの他方を貼り合わせ、前記接着剤の厚さが所定の厚さになるように圧力をかける工程と、前記接着剤を硬化する工程と、前記基板における前記接着剤側の面に対する反対側の面を研削する工程と、前記接着剤を変質させずに前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程と、を含む。

前記第２の視点に係る基板の製造方法において、前記シートは、光透過性の樹脂よりなる。また、前記シートは、ＰＥＴ、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、及びガラスのいずれか又は全てを主成分とする。さらに、前記シートの厚さは、５０μｍ以上とすることができる。

前記第２の視点に係る基板の製造方法において、前記基板は、半導体基板、セラミックス基板、金属板、樹脂板のいずれか１つである。また、前記基板は、少なくとも前記接着剤との接着面において凹凸面を有する。

前記第２の視点に係る基板の製造方法において、前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程では、熱処理、光処理、薬液処理のいずれの処理も行わずに、前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす。

第３の視点に係る基板保持シートは、前記第１の視点に係る接着剤と、前記接着剤の前記基板側の面に対する反対側の面に接着されるシートと、を備える。

第４の視点に係る基板の製造方法は、基板及びシートの一方に、請求項１乃至５のいずれか一に記載の接着剤を形成する工程と、前記接着剤に前記基板及び前記シートの他方を貼り合わせ、前記接着剤の厚さが所定の厚さになるように圧力をかける工程と、前記接着剤を硬化する工程と、前記基板に対して所定の加工を行う工程と、前記接着剤を変質させずに前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程と、を含むことを特徴とする。

前記第４の視点に係る基板の製造方法において、前記所定の加工は、前記基板のダイシング、切断、切削、穴あけ、表面加工、溶接、エッチング、成膜、表面実装、印刷、めっき処理、薬物処理、及び、洗浄のいずれかである。

前記第４の視点に係る基板の製造方法において、前記シートは、光透過性の樹脂よりなる。また、前記シートは、ＰＥＴ、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、及びガラスのいずれか又は全てを主成分とする。さらに、前記シートの厚さは、５０μｍ以上とすることができる。

前記第４の視点に係る基板の製造方法において、前記基板は、半導体基板、セラミックス基板、金属板、樹脂板のいずれか１つである。また、前記基板は、少なくとも前記接着剤との接着面において凹凸面を有する。

前記第４の視点に係る基板の製造方法において、前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程では、熱処理、光処理、薬液処理のいずれの処理も行わずに、前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす。

前記第４の視点に係る基板の製造方法において、前記接着剤を硬化する工程の後、かつ、前記所定の加工を行う工程の前に、前記シートの前記接着剤側に対する反対側の面に粘着剤を介して保持板を貼り合わせる工程を行い、前記所定の加工を行う工程の後、かつ、前記シートを引き剥がす工程の前に、前記シートから少なくとも保持板を剥がす工程を行う。

前記第４の視点に係る基板の製造方法において、前記粘着剤は、前記保持板と前記シートとの間で厚さ０μmより大きくかつ５０μｍ以下で用いられる。

なお、上記の特許文献、非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。

［優先権主張の意義］
本願は、先の出願・特願２０１５−６４９２６（出願日２０１５年３月２６日）の優先権を主張し、その利益を享受するものであり、該先の出願に記載された特許請求の範囲の記載事項の解釈においては専ら先の出願日を基準日として該先の出願の全記載事項（特許請求の範囲、明細書、図面を含む）にのみ基づいて解釈されるべきものである。
また、後の出願日を基準日とする特許請求の範囲の解釈は、後の出願日における明細書、図面の全記載事項に基づいて解釈するものとする。
（なお、後の出願日に追加ないし変更された事項には下線を施して示す。）

１０ 基板
１１ 第１面
１２ 第２面
２０ 接着剤
３０ シート
４０ 基板保持シート
４１ 接着剤
４２ シート
５０ 保持板
５１ 粘着剤
１００ 研削機
１１０ 吸着保持装置

Claims (13)

1. 基板とシートとの間に介在させて硬化することにより前記基板と前記シートとを接着する接着剤であって、
   硬化した状態で、前記基板との接着面において前記接着面から引き剥がす方向の接着力が前記接着面に平行な方向の接着力に対して小さくなるように設定され、
   硬化した状態で、前記接着剤と前記基板との接着力が、前記接着剤と前記シートとの接着力よりも小さくなるように設定されることを特徴とする接着剤。
2. 前記接着剤は、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化樹脂よりなり、かつ、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂及びウレタンアクリレート樹脂のいずれか又は全てを主成分とすることを特徴とする請求項１記載の接着剤。
3. 前記接着剤は、前記基板と前記シートとの間で厚さ０μmより大きくかつ５００μｍ以下で用いられることを特徴とする請求項１又は２記載の接着剤。
4. 前記接着剤の硬化後の前記基板に対する剪断方向の接着力は、０．１ＭＰａ以上かつ５０ＭＰａ以下であり、
   前記接着剤の硬化後の前記基板からの剥離方向の接着力は、０Ｎ／ｍｍより大きくかつ１Ｎ／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の接着剤。
5. 前記接着剤の硬化前の粘度は、１００ｍＰａ・ｓ以上かつ１０００００ｍＰａ・ｓ以下であり、
   前記接着剤の硬化後の伸びは、５０％以上かつ７００％以下であり、
   前記接着剤の硬化後の硬度は、鉛筆１Ｂよりも柔らかいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の接着剤。
6. 基板及びシートの一方に、請求項１乃至５のいずれか一に記載の接着剤を形成する工程と、
   前記接着剤に前記基板及び前記シートの他方を貼り合わせ、前記接着剤の厚さが所定の厚さになるように圧力をかける工程と、
   前記接着剤を硬化する工程と、
   前記基板における前記接着剤側の面に対する反対側の面を研削する工程と、
   前記接着剤を変質させずに前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程と、
   を含むことを特徴とする基板の製造方法。
7. 前記シートは、光透過性の樹脂よりなり、かつ、ＰＥＴ、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、及びガラスのいずれか又は全てを主成分とし、
   前記シートの厚さは、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項６記載の基板の製造方法。
8. 前記基板は、半導体基板、セラミックス基板、金属板、樹脂板のいずれか１つであり、かつ、少なくとも前記接着剤との接着面において凹凸面を有することを特徴とする請求項６又は７記載の基板の製造方法。
9. 前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程では、熱処理、光処理、薬液処理のいずれの処理も行わずに、前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がすことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載の基板の製造方法。
10. 請求項１乃至５のいずれか一に記載の接着剤と、
    前記接着剤の前記基板側の面に対する反対側の面に接着されるシートと、
    を備えることを特徴とする基板保持シート。
11. 基板及びシートの一方に、請求項１乃至５のいずれか一に記載の接着剤を形成する工程と、
    前記接着剤に前記基板及び前記シートの他方を貼り合わせ、前記接着剤の厚さが所定の厚さになるように圧力をかける工程と、
    前記接着剤を硬化する工程と、
    前記基板に対して所定の加工を行う工程と、
    前記接着剤を変質させずに前記基板から前記接着剤ごと前記シートを引き剥がす工程と、
    を含むことを特徴とする基板の製造方法。
12. 前記所定の加工は、前記基板のダイシング、切断、切削、穴あけ、表面加工、溶接、エッチング、成膜、表面実装、印刷、めっき処理、薬物処理、及び、洗浄のいずれかであることを特徴とする請求項１１記載の基板の製造方法。
13. 前記接着剤を硬化する工程の後、かつ、前記所定の加工を行う工程の前に、前記シートの前記接着剤側に対する反対側の面に粘着剤を介して保持板を貼り合わせる工程を行い、
    前記所定の加工を行う工程の後、かつ、前記シートを引き剥がす工程の前に、前記シートから少なくとも保持板を剥がす工程を行うことを特徴とする請求項１１又は１２記載の基板の製造方法。

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