JP2021125591A - 保護膜形成用複合シート、及び保護膜付きチップの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】常温より低い温度でのエキスパンド工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することが抑制され、また、前記エキスパンド後の水洗浄工程で、前記ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することを抑制できる保護膜形成用複合シート、及び、前記保護膜形成用複合シートを用いた保護膜付きチップの製造方法を提供する。
【解決手段】支持シート10と、前記支持シートの一方の面上に形成された保護膜形成用フィルム13とを備えた、保護膜形成用複合シートにおいて、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、23℃におけるプローブタック値を500mN以上とし、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、0℃におけるループタック値を500mN以上とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、保護膜形成用複合シート、及び保護膜付きチップの製造方法に関する。
近年、いわゆるフェースダウン(face down)方式と呼ばれる実装法を適用した半導体装置の製造が行われている。フェースダウン方式においては、回路形成面上にバンプ等の電極を有する半導体チップが用いられ、前記電極が基板と接合される。このため、半導体チップの回路形成面とは反対側の面(裏面)は剥き出しとなることがある。
この剥き出しとなった半導体チップの裏面には、保護膜として、有機材料を含有する樹脂膜が形成され、保護膜付き半導体チップとして半導体装置に取り込まれることがある。保護膜は、ダイシング工程やパッケージングの後に、半導体チップにおいてクラックが発生するのを防止するために利用される。
このような保護膜を形成するためには、例えば、支持シート上に保護膜を形成するための保護膜形成用フィルムを備えて構成された保護膜形成用複合シートが使用される。保護膜形成用フィルムは、硬化によって保護膜を形成可能である。また、支持シートは、保護膜形成用フィルム又は保護膜を裏面に備えた半導体ウエハを、半導体チップへ分割するときに、半導体ウエハを固定するために使用できる。さらに支持シートは、ダイシングシートとしても利用可能であって、保護膜形成用複合シートは、保護膜形成用フィルムとダイシングシートとが一体化されたものとして使用することも可能である。
保護膜形成用複合シートは、より具体的には、以下のように使用される。
すなわち、まず、半導体ウエハの前記裏面に、保護膜形成用複合シート中の保護膜形成用フィルムを貼付して、積層体を得る。
次いで、半導体ウエハの内部に設定された焦点に集束するようにレーザー光を照射して、半導体ウエハの内部に改質層を形成し、次いで、この改質層が形成され、かつ裏面には保護膜形成用フィルムが貼付された半導体ウエハを、この保護膜形成用フィルムとともに、保護膜形成用フィルムの平面方向に常温より低い温度条件下で、エキスパンドすることにより、保護膜形成用フィルムを割断するとともに、改質層の部位において半導体ウエハを分割する。
次いで、得られた保護膜形成用フィルムと、半導体チップと、をこの順に備えた積層体を、常温にて水で洗浄する。洗浄は、通常、洗浄用テーブルを回転させながら行う。
次いで、この切断済みの保護膜形成用フィルムを硬化させ、保護膜とした後、切断済みの保護膜を裏面に備えた半導体チップを、支持シートから引き離してピックアップする。
上記において、半導体ウエハの前記裏面に、保護膜形成用複合シート中の保護膜形成用フィルムを貼付して、積層体を得る際に、半導体ウエハ外周部に、保護膜形成用フィルムが露出された保護膜形成層が発生することがある。この保護膜形成層は、エキスパンド工程で、その衝撃により支持シートから剥離することがあり、また、支持シートとこの保護膜形成層との間に浮きが発生し、その浮きが、エキスパンド後の水洗浄工程において、支持シートと保護膜形成層との間に水が浸入する箇所となる。水が浸入すると、保護膜形成層の剥離につながる。剥離してしまった保護膜形成層は、半導体チップ上に付着する可能性がある。半導体チップ上に保護膜形成層が付着したものは不良となり、出荷することができない。
特許文献1には、基材フィルムと、その上に形成された自着性樹脂層とからなるダイソート用シートに半導体チップが保持されている半導体チップの保持構造において、前記自着性樹脂層がタックを有することによって、半導体チップの脱落なく収容・搬送が可能なダイソート用シートが開示されている。
また、特許文献2には、粘着剤層のプローブタック値が50N/5mmΦ以上であり、半導体チップの保持性に優れた粘着シートが開示されている。
特開2009−246301号公報 特開2015−168711号公報
特許文献1及び特許文献2には、自着性樹脂層や粘着剤層がタックを有することにより、半導体チップの保持性に優れたシートが開示されているが、いずれも、保護膜形成用複合シートについては何ら開示されていない。
本発明は、常温より低い温度でのエキスパンド工程で、ウエハ外周部において、支持シートと保護膜形成層との間に浮きが発生することが抑制されることにより、前記エキスパンド後の水洗浄工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから流出することを抑制することができ、また、前記エキスパンド工程で、前記ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することを抑制することができる保護膜形成用複合シートを提供することを目的とする。また、前記エキスパンド工程で支持シートと保護膜形成用フィルムとの間で浮きが発生しても、次の水洗浄工程までに、ウエハ外周部の保護膜形成層を支持シートに再密着させることができ、前記エキスパンド後の水洗浄工程において、支持シートと保護膜形成層との間に水が浸入することが抑制されることにより、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから流出することを抑制することができる保護膜形成用複合シートを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討した結果、保護膜形成用フィルム側の、0℃におけるループタック値が500mN以上であり、23℃におけるプローブタック値が500mN以上とすることにより、常温より低い温度でのエキスパンド工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することが抑制され、また、前記エキスパンド後の水洗浄工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することを抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]支持シートと、前記支持シートの一方の面上に形成された保護膜形成用フィルムと、を備えた保護膜形成用複合シートであって、
前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であって、
前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値が500mN以上である、保護膜形成用複合シート。
[2]前記支持シートが、基材と、前記基材の一方の面上に形成された粘着剤層と、を備え、前記支持シートの前記粘着剤層側に、前記保護膜形成用フィルムが積層されている、[1]に記載の保護膜形成用複合シート。
[3]前記粘着剤層が非エネルギー線硬化性である、[2]に記載の保護膜形成用複合シート。
[4]前記粘着剤層のガラス転移温度が−50℃〜−1℃である、[2]または[3]に記載の保護膜形成用複合シート。
[5]前記粘着剤層が、アクリル酸2−エチルヘキシルを含有する、[4]に記載の保護膜形成用複合シート。
[6][1]〜[5]のいずれか一項に記載の保護膜形成用複合シートの前記保護膜形成用フィルムの側にウエハを積層して積層体とする工程と、
前記ウエハの内部にレーザー光を照射することにより、前記ウエハの内部に改質層を形成する工程と、
前記積層体を常温よりも低い温度で、前記保護膜形成用複合シートの平面に対して平行な方向にエキスパンドすることにより、前記ウエハ及び前記保護膜形成用フィルムを分割する工程と、
エキスパンド後の前記積層体を水洗浄する工程と、
前記積層体中の前記保護膜形成用フィルムを硬化することにより、前記保護膜形成用フィルムを保護膜とする工程と、を備える保護膜付きチップの製造方法。
本発明によれば、常温より低い温度でのエキスパンド工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することが抑制され、また、前記エキスパンド後の水洗浄工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することが抑制された保護膜形成用複合シート、及び、前記保護膜形成用複合シートを用いた保護膜付きチップの製造方法、が提供される。
本発明の一実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。 保護膜付きチップの製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
◇保護膜形成用複合シート
本発明の一実施形態に係る保護膜形成用複合シートは、支持シートと、前記支持シートの一方の面上に形成された保護膜形成用フィルムと、を備えた、保護膜形成用複合シートであって、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値が500mN以上である。
本発明の保護膜形成用複合シートは、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値が、500mN以上であり、600mN以上であることが好ましく、800mN以上であることがより好ましい。この23℃におけるプローブタック値が、前記下限値以上であることにより、エキスパンド工程後の水洗浄工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから流出することを抑制することができる。また、たとえ、前記エキスパンド工程で、ウエハ外周部において支持シートと保護膜形成用フィルムとの間で浮きが発生しても、次の水洗浄工程までに、保護膜形成層を支持シートに再密着させることができる。
前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値は、3000mN以下であることが好ましく、2700mN以下であることがより好ましく、2500mN以下であることが特に好ましい。この23℃におけるプローブタック値が、前記上限値以下であることにより、搬送時や水洗浄時に、粘着剤層に意図しないゴミや塵が付着することを抑制することができる。
また、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるループタック値は、750mN以上が好ましく、800mN以上がより好ましく、850mN以上が特に好ましい。この23℃におけるループタック値が、前記下限値以上であることにより、前記エキスパンド後の水洗浄工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートからより流出し難くなる。また、前記ウエハ外周部の保護膜形成層の支持シートへの再密着性が向上する。
さらに、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるループタック値は、5500mN以下であることが好ましく、5200mN以下であることがより好ましく、5000mN以下であることが特に好ましい。この23℃におけるループタック値が、前記上限値以下であることにより、冷却時やエキスパンド時に、粘着剤層に意図しないゴミや塵が付着することを抑制することができる。
また、本発明の保護膜形成用複合シートは、前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値が500mN以上であり、600mN以上であることが好ましく、800mN以上であることがより好ましい。この0℃におけるループタック値が、前記下限値以上であることにより、常温より低い温度でのエキスパンド工程で、ウエハ外周部において支持シートと保護膜形成層との間の浮きを抑制することができる。また、前記エキスパンド工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することも抑制することができ、剥離した保護膜形成層が飛散してウエハ上や装置内を汚染することを抑制することができる。
前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値は、7000mN以下が好ましく、6500mN以下がより好ましく、6000mN以下が特に好ましい。この0℃におけるループタック値が、前記上限値以下であることにより、冷却時やエキスパンド時に、粘着剤層に意図しないゴミや塵が付着することを抑制することができる。
プローブタック値及びループタック値は、JIS Z 0237 1991の参考記載に従い、後述する試験方法により測定することができる。
なお、本明細書において、「保護膜形成用フィルム」とは硬化前のものを意味し、「保護膜」とは、保護膜形成用フィルムを硬化させたものを意味する。
また、本明細書においては、保護膜形成用フィルムが硬化した後であっても、支持シート及び保護膜の積層構造が維持されている限り、この積層構造体を「保護膜形成用複合シート」と称する。
本明細書において、「常温」とは、特に冷やしたり、熱したりしない温度、すなわち平常の温度を意味し、例えば、15〜25℃の温度等が挙げられる。
本明細書において、「エキスパンド」とは、ウエハの平面に対して平行な方向に拡げる力を加えることをいう。
本明細書において、「保護膜形成層」とは、保護膜形成用フィルムを構成する層を意味する。
以下、前記保護膜形成用複合シートを構成する各層について、詳細に説明する。
◎支持シート
前記支持シートは、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。支持シートが複数層からなる場合、これら複数層の構成材料及び厚さは、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
なお、本明細書においては、支持シートの場合に限らず、「複数層が互いに同一でも異なっていてもよい」とは、「すべての層が同一であってもよいし、すべての層が異なっていてもよく、一部の層のみが同一であってもよい」ことを意味し、さらに「複数層が互いに異なる」とは、「各層の構成材料及び厚さの少なくとも一方が互いに異なる」ことを意味する。
支持シートは、透明であってもよいし、不透明であってもよく、目的に応じて着色されていてもよい。
例えば、保護膜形成用フィルムがエネルギー線硬化性を有する場合には、支持シートはエネルギー線を透過させるものが好ましい。
例えば、保護膜形成用複合シート中の保護膜形成用フィルムを、支持シートを介して光学的に検査するためには、支持シートは透明であることが好ましい。
本明細書において、「エネルギー線」とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するものを意味する。エネルギー線の例としては、紫外線、放射線、電子線等が挙げられる。紫外線は、例えば、紫外線源として高圧水銀ランプ、ヒュージョンランプ、キセノンランプ、ブラックライト又はLEDランプ等を用いることで照射できる。電子線は、電子線加速器等によって発生させたものを照射できる。
また、本明細書において、「エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射することにより硬化する性質を意味し、「非エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射しても硬化しない性質を意味し、熱硬化性及び非硬化性を包含する。「熱硬化性」とは、加熱することにより硬化する性質を意味し、「非硬化性」とは、加熱又はエネルギー線の照射等により硬化しない性質を意味する。
支持シートとしては、例えば、基材と、前記基材上に形成された粘着剤層と、を備えたもの;基材と、前記基材上に形成された粘着剤層と、前記粘着剤層上に形成された中間層と、を備えたもの;基材と、前記基材上に形成された中間層と、前記中間層上に形成された粘着剤層と、を備えたもの;基材と、前記基材上に形成された中間層と、を備えたもの;基材のみからなるもの;等が挙げられる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。
ここに示す保護膜形成用複合シート1Aは、基材11上に粘着剤層12を備え、粘着剤層12上に保護膜形成用フィルム13を備えている。支持シート10は、基材11及び粘着剤層12の積層体であり、保護膜形成用複合シート1Aは、換言すると、支持シート10の一方の面10a上に保護膜形成用フィルム13が積層された構成を有する。また、保護膜形成用複合シート1Aは、さらに保護膜形成用フィルム13の表面13aの全面(上面及び側面)と、粘着剤層の表面12a(上面)とに、剥離フィルム15が積層されている。
なお、本明細書において、「剥離フィルム」は、剥がれる機能を有するフィルムであって、具体的には、ウエハ又は支持シートへの貼付前の保護膜形成用フィルムを保護するために、保護膜形成用フィルムの両方の表面に貼り付けてあるフィルムをいい、作業時にはこれを剥がして用いられるものである。
保護膜形成用複合シート1Aにおいて、基材11及び粘着剤層12の積層物である支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、0℃におけるループタック値が500mN以上である。
図1に示す保護膜形成用複合シート1Aは、剥離フィルム15が取り除かれた状態で、保護膜形成用フィルム13の表面13aのうち、中央側の一部の領域にウエハ(図示略)の裏面が貼付され、さらに、保護膜形成用フィルム13の周縁部近傍の領域が、リングフレーム等の治具に貼付されて、使用される。
図2は、本発明の第2実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。なお、図2以降の図において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ここに示す保護膜形成用複合シート1Bは、治具用接着剤層16を備えている点以外は、図1に示す保護膜形成用複合シート1Aと同じものである。すなわち、保護膜形成用複合シート1Bにおいては、基材11の一方の面11aに粘着剤層12が積層され、粘着剤層12の表面12aの中央側の一部の領域、すなわち、ウエハ貼付領域に保護膜形成用フィルム13が積層され、粘着剤層12の表面12aの一部、すなわち、周縁部近傍の領域に治具用接着剤層16が積層され、保護膜形成用フィルム13の表面13a(上面)と、治具用接着剤層16の表面16a(上面)とに、剥離フィルム15が積層されている。
保護膜形成用複合シート1Bにおいて、基材11及び粘着剤層12の積層物である支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、23℃におけるプローブタック値は500mN以上であり、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、0℃におけるループタック値は500mN以上である。
治具用接着剤層16は、例えば、接着剤成分を含有する単層構造のものであってもよいし、芯材となるシートの両面に接着剤成分を含有する層が積層された複数層構造のものであってもよい。
図2に示す保護膜形成用複合シート1Bは、剥離フィルム15が取り除かれた状態で、保護膜形成用フィルム13の表面13aにウエハ(図示略)の裏面が貼付され、さらに、治具用接着剤層16の表面16aのうち上面が、リングフレーム等の治具に貼付されて、使用される。
図3は、本発明の第3実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。
ここに示す保護膜形成用複合シート1Cは、粘着剤層12と保護膜形成用フィルム13との間に中間層17を備えている点以外は、図1に示す保護膜形成用複合シート1Aと同じものである。保護膜形成用複合シート1Cにおいては、支持シート10は、基材11、粘着剤層12、及び中間層17の積層体である。保護膜形成用複合シート1Cは、換言すると、支持シート10の一方の面10a(17a)上に保護膜形成用フィルム13が積層された構成を有する。また、保護膜形成用複合シート1Cは、さらに保護膜形成用フィルム13の表面13aの全面(上面及び側面)と、中間層17の表面(側面)と、粘着剤層の表面12a(上面)とに、剥離フィルム15が積層されている。
保護膜形成用複合シート1Cにおいて、基材11、粘着剤層12、及び中間層17の積層物である支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面12aの、23℃におけるプローブタック値は500mN以上であり、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面12aの、0℃におけるループタック値は500mN以上である。
図3に示す保護膜形成用複合シート1Cは、剥離フィルム15が取り除かれた状態で、保護膜形成用フィルム13の表面13aのうち、中央側の一部の領域にウエハ(図示略)の裏面が貼付され、さらに、保護膜形成用フィルム13の周縁部近傍の領域が、リングフレーム等の治具に貼付されて、使用される。
図4は、本発明の第4実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。
ここに示す保護膜形成用複合シート1Dは、基材11と粘着剤層12との間に中間層17を備えている点以外は、図1に示す保護膜形成用複合シート1Aと同じものである。保護膜形成用複合シート1Dにおいては、支持シート10は、基材11、中間層17、及び粘着剤層12の積層体である。保護膜形成用複合シート1Dは、換言すると、支持シート10の一方の面10a(12a)上に保護膜形成用フィルム13が積層された構成を有する。また、保護膜形成用複合シート1Dは、さらに保護膜形成用フィルム13の表面13aの全面(上面及び側面)と、粘着剤層の表面12a(上面)とに、剥離フィルム15が積層されている。
保護膜形成用複合シート1Dにおいて、基材11、中間層17、及び粘着剤層12の積層物である支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、23℃におけるプローブタック値は500mN以上であり、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、0℃におけるループタック値は500mN以上である。
図4に示す保護膜形成用複合シート1Dは、剥離フィルム15が取り除かれた状態で、保護膜形成用フィルム13の表面13aのうち、中央側の一部の領域にウエハ(図示略)の裏面が貼付され、さらに、保護膜形成用フィルム13の周縁部近傍の領域が、リングフレーム等の治具に貼付されて、使用される。
図5は、本発明の第5実施形態に係る保護膜形成用複合シートを模式的に示す断面図である。
ここに示す保護膜形成用複合シート1Eは、粘着剤層の表面の全面に保護膜形成用フィルムが積層されている点以外は、図2に示す保護膜形成用複合シート1Bと同じものである。すなわち、保護膜形成用複合シート1Eにおいては、基材11の一方の面11aに粘着剤層12が積層され、粘着剤層12の表面12aの全面に保護膜形成用フィルム13が積層され、保護膜形成用フィルム13の表面13aの一部、すなわち、周縁部近傍の領域に治具用接着剤層16が積層され、保護膜形成用フィルム13の表面13a(上面)と、治具用接着剤層16の表面16a(上面及び側面)とに、剥離フィルム15が積層されている。
保護膜形成用複合シート1Eにおいて、基材11及び粘着剤層12の積層物である支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面10a(12a)の、0℃におけるループタック値が500mN以上である。
図5に示す保護膜形成用複合シート1Eは、剥離フィルム15が取り除かれた状態で、保護膜形成用フィルム13の表面13aにウエハ(図示略)の裏面が貼付され、さらに、治具用接着剤層16の表面16aのうち上面が、リングフレーム等の治具に貼付されて、使用される。
このように、本実施形態の保護膜形成用複合シートは、支持シート及び保護膜形成用フィルムがどのような形態であっても、治具用接着剤層を備えたものであってもよい。ただし、通常は、図2及び5に示すように、治具用接着剤層を備えた本実施形態の保護膜形成用複合シートとしては、支持シート10又は保護膜形成用フィルム13上に治具用接着剤層を備えたものが好ましい。
本実施形態の保護膜形成用複合シートは、図1〜5に示すものに限定されず、本実施形態における効果を損なわない範囲内において、図1〜5に示すものの一部の構成が変更又は削除されたものや、これまでに説明したものにさらに他の構成が追加されたものであってもよい。
例えば、図2及び図5に示す保護膜形成用複合シートにおいては、基材11と保護膜形成用フィルム13との間に、中間層が設けられていてもよい。すなわち、本実施形態の保護膜形成用複合シートにおいて、支持シートは、基材、粘着剤層、及び中間層がこの順に積層されてなるものでもよい。ここで中間層とは、図3及び4に示す保護膜形成用複合シートにおいて設けられていてもよい中間層と同じものである。中間層としては、目的に応じて任意のものを選択できる。
また、例えば、図2及び図5に示す保護膜形成用複合シートにおいては、基材11と粘着剤層12との間に中間層が設けられていてもよい。すなわち、本実施形態の保護膜形成用複合シートにおいて、支持シートは、基材、中間層、及び粘着剤層がこの順に積層されてなるものでもよい。ここで中間層とは、図3及び4に示す保護膜形成用複合シートにおいて設けられていてもよい中間層と同じものである。中間層としては、目的に応じて任意のものを選択できる。
また、図1〜5に示す保護膜形成用複合シートにおいては、中間層は図3及び4に示す箇所以外の、他の箇所に設けられていてもよい。
また、図1〜5に示す保護膜形成用複合シートは、前記中間層以外の層が、任意の箇所に設けられていてもよい。
また、図3及び4に示す保護膜形成用複合シートにおいては、治具用接着剤層が設けられていてもよい。
また、本実施形態の保護膜形成用複合シートにおいては、剥離フィルムと、この剥離フィルムと直接接触している層との間に、一部隙間が生じていてもよい。
また、本実施形態の保護膜形成用複合シートにおいては、各層の大きさや形状は、目的に応じて任意に調節できる。
次に、支持シートを構成する各層について、さらに詳細に説明する。
〇基材
前記基材は、シート状又はフィルム状であり、その構成材料としては、例えば、各種樹脂が挙げられる。
前記樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレン;ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ノルボルネン樹脂等のポリエチレン以外のポリオレフィン;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン−ノルボルネン共重合体等のエチレン系共重合体(モノマーとしてエチレンを用いて得られた共重合体);ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂(モノマーとして塩化ビニルを用いて得られた樹脂);ポリスチレン;ポリシクロオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、すべての構成単位が芳香族環式基を有する全芳香族ポリエステル等のポリエステル;2種以上の前記ポリエステルの共重合体;ポリ(メタ)アクリル酸エステル;ポリウレタン;ポリウレタンアクリレート;ポリイミド;ポリアミド;ポリカーボネート;フッ素樹脂;ポリアセタール;変性ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリスルホン;ポリエーテルケトン等が挙げられる。保護膜形成用複合シートが加熱される工程を含む場合は、基材は耐熱性の観点からポリプロピレン及びポリブチレンテレフタレートが好ましい
また、前記樹脂としては、例えば、前記ポリエステルとそれ以外の樹脂との混合物等のポリマーアロイも挙げられる。前記ポリエステルとそれ以外の樹脂とのポリマーアロイは、ポリエステル以外の樹脂の量が比較的少量であるものが好ましい。
また、前記樹脂としては、例えば、ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上が架橋した架橋樹脂;ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上を用いたアイオノマー等の変性樹脂も挙げられる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を包含する概念とする。(メタ)アクリル酸と類似の用語についても同様であり、例えば、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」及び「メタクリロイル基」の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を包含する概念である。
基材を構成する樹脂は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
基材は1層(単層)からなるものでもよいし、2層以上の複数層からなるものでもよく、複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
基材の厚さは、40μm以上300μm以下であることが好ましく、60μm以上150μm以下であることがより好ましい。基材の厚さがこのような範囲であることで、前記保護膜形成用複合シートの可撓性と、ウエハ又はチップへの貼付性がより向上する。
ここで、「基材の厚さ」とは、基材全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる基材の厚さとは、基材を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
基材は、厚さの精度が高いもの、すなわち、部位によらず厚さのばらつきが抑制されたものが好ましい。上述の構成材料のうち、このような厚さの精度が高い基材を構成するのに使用可能な材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリエチレン以外のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
基材は、前記樹脂等の主たる構成材料以外に、充填材、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、有機滑剤、触媒、軟化剤(可塑剤)等の公知の各種添加剤を含有していてもよい。
基材の光学特性は、先に説明した支持シートの光学特性を満たすようになっていればよい。すなわち、基材は、透明であってもよいし、不透明であってもよく、目的に応じて無色であってもよいし、着色されていてもよく、他の層が加工(例えば、蒸着)されていてもよい。
そして、保護膜形成用フィルムがエネルギー線硬化性を有する場合においては、基材はエネルギー線を透過させるものが好ましい。
基材は、その上に設けられる粘着剤層等の他の層との密着性を向上させるために、サンドブラスト処理、溶剤処理等による凹凸化処理や、コロナ放電処理、電子線照射処理、プラズマ処理、オゾン・紫外線照射処理、火炎処理、クロム酸処理、熱風処理等の酸化処理等が表面に施されたものであってもよい。
また、基材は、表面がプライマー処理を施されたものであってもよい。
また、基材は、帯電防止コート層、保護膜形成用複合シートを重ね合わせて保存する際に、基材が他のシートに接着することや、基材が吸着テーブルに接着することを防止する層等を有するものであってもよい。
これらの中でも基材は、ダイシング時のブレードの摩擦による基材の断片の発生が抑制される点から、特に表面が電子線照射処理を施されたものが好ましい。
基材の粘着剤層を備えている面(表面)の表面粗さRaは、0.001〜0.1μmであることが好ましく、0.005〜0.08μmであることがより好ましく、0.01〜0.04μmであることが特に好ましい。基材表面の前記表面粗さRaが前記上限値以下であることで、保護膜に対してより鮮明にレーザー印字を行うことができる。
基材表面の前記表面粗さRaは、JIS B0601:2001に準拠して求められる、いわゆる算術平均粗さを意味する。
基材表面の前記表面粗さRaは、例えば、基材の成形条件や、表面処理条件等により、調節できる。
ウエハをチップへと個片化する方法としては、ウエハの内部に設定された焦点に集束されるように、赤外域のレーザー光を照射して、ウエハの内部に改質層を形成した後、このウエハに対して力を加えることで、前記改質層の形成部位を起点としてウエハを分割し、個片化する方法が挙げられる。
基材表面の前記表面粗さRaが、例えば、0.01〜0.2μmである場合、このような基材を備えた保護膜形成用複合シートは、上述のウエハの内部に改質層を形成してウエハを個片化する際に用いるのに好適である。
一方、基材の粘着剤層を備えている面(表面)とは反対側の面(裏面)の表面粗さRa、換言すると、支持シートの保護膜形成用フィルムを備えている面(表面)とは反対側の面(裏面)の表面粗さRaは、0.001〜4μmであることが好ましく、0.005〜3.7μmであることがより好ましく、0.01〜3.4μmであることがさらに好ましく、0.02〜3.1μmであることが特に好ましい。基材裏面の前記表面粗さRaが前記上限値以下であることで、支持シートの側からウエハに赤外域のレーザー光を照射(SD)する際に、赤外域のレーザー光が支持シートを透過してウエハの内部に良好に改質層を形成することができ、また、保護膜に対して鮮明にレーザー印字を行うことがより容易となる。
基材裏面の前記表面粗さRaは、例えば、基材の成形条件や、表面処理条件等により、調節できる。
基材が支持シートの最表層である場合(すなわち、支持シートが基材のみからなる場合)には、基材の保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、前記支持シートの保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値が500mN以上である。基材のこれらプローブタック値及びループタック値の好ましい範囲は、後述する粘着剤層の場合と同じである。
基材は、公知の方法で製造できる。例えば、樹脂を含有する基材は、前記樹脂を含有する樹脂組成物を成形することで製造できる。
〇粘着剤層
前記粘着剤層は、シート状又はフィルム状であり、粘着剤を含有する。
前記粘着剤としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、エステル系樹脂等の粘着性樹脂が挙げられ、アクリル樹脂が好ましい。
なお、本実施形態において、「粘着性樹脂」とは、粘着性を有する樹脂と、接着性を有する樹脂と、の両方を含む概念であり、例えば、樹脂自体が粘着性を有するものだけでなく、添加剤等の他の成分との併用により粘着性を示す樹脂や、熱又は水等のトリガーの存在によって接着性を示す樹脂等も含む。
粘着剤層は1層(単層)からなるものでもよいし、2層以上の複数層からなるものでもよく、複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
粘着剤層の厚さは3μm以上20μm以下であることが好ましく、5μm以上20μm以下であることがより好ましく、5μm以上17μm以下であることが特に好ましい。
粘着剤層の厚さが上記下限値以上であることにより、タック及び粘着力を向上させることができる。一方、粘着剤層の厚さが上記上限値以下であることにより、ブレードダイシング適性及びピックアップ適性を良好にすることができる。
ここで、「粘着剤層の厚さ」とは、粘着剤層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる粘着剤層の厚さとは、粘着剤層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、粘着剤層の厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
粘着剤層の光学特性は、先に説明した支持シートの光学特性を満たすようになっていればよい。すなわち、粘着剤層は、不透明であってもよく、目的に応じて着色されていてもよい。
そして、保護膜形成用フィルムがエネルギー線硬化性を有する場合においては、粘着剤層はエネルギー線を透過させるものが好ましい。
粘着剤層は、エネルギー線硬化性粘着剤を用いて形成されたものでもよいし、非エネルギー線硬化性粘着剤を用いて形成されたものでもよい。なお、非エネルギー線硬化性粘着剤には、熱硬化性粘着剤及び非硬化性粘着剤が包含される。エネルギー線硬化性の粘着剤を用いて形成された粘着剤層は、硬化前及び硬化後での物性を、容易に調節できる。
粘着剤層の23℃でのウエハに対する粘着力(以下、「23℃の対ウエハ粘着力」とも称する)は、200mNより大きいことが好ましく、250mNより大きいことがより好ましく、300mNより大きいことがさらに好ましく、400mNより大きいことがさらにより好ましく、500mNより大きいことが特に好ましい。粘着剤層の23℃の対ウエハ粘着力が前記下限値より大きいことにより、支持シートと保護膜形成層との間の浮きの発生をより確実に抑制することができる。
粘着剤層の23℃の対ウエハ粘着力は、10000mN以下が好ましく、7000mN以下がより好ましく、5000mN以下がさらに好ましく、3000mN以下がさらにより好ましく、2000mN以下が特に好ましい。粘着剤層の23℃でのウエハに対する粘着力が前記上限値以下であることにより、搬送時や水洗浄時に、粘着剤層に意図しないゴミや塵が付着することを抑制することができる。
<<粘着剤組成物>>
粘着剤層は、粘着剤を含有する粘着剤組成物を用いて形成できる。例えば、粘着剤層の形成対象面に粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位に粘着剤層を形成できる。粘着剤層のより具体的な形成方法は、他の層の形成方法とともに、後ほど詳細に説明する。粘着剤組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、粘着剤層の前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。ここで、「常温」とは、先に説明したとおりである。
粘着剤組成物の塗工は、公知の方法で行えばよく、例えば、エアーナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロールコーター、ロールナイフコーター、カーテンコーター、ダイコーター、ナイフコーター、スクリーンコーター、マイヤーバーコーター、キスコーター等の各種コーターを用いる方法が挙げられる。
粘着剤組成物の乾燥条件は、特に限定されないが、粘着剤組成物は、後述する溶媒を含有している場合、加熱乾燥させることが好ましく、この場合、例えば、70℃以上130℃以下で10秒以上5分以下の条件で乾燥させることが好ましい。
粘着剤層がエネルギー線硬化性である場合、エネルギー線硬化性粘着剤を含有する粘着剤組成物、すなわち、エネルギー線硬化性の粘着剤組成物としては、例えば、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)(以下、「粘着性樹脂(I−1a)」と略記することがある)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する粘着剤組成物(I−1);非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)の側鎖に不飽和基が導入されたエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−2a)(以下、「粘着性樹脂(I−2a)」と略記することがある)を含有する粘着剤組成物(I−2);前記粘着性樹脂(I−2a)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する粘着剤組成物(I−3)等が挙げられる。
<粘着剤組成物(I−1)>
前記粘着剤組成物(I−1)は、上述の様に、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する。
[粘着性樹脂(I−1a)]
前記粘着性樹脂(I−1a)は、アクリル樹脂であることが好ましい。
前記アクリル樹脂としては、例えば、少なくとも(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位を有するアクリル重合体が挙げられる。
前記アクリル樹脂が有する構成単位は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アルキルエステルを構成するアルキル基の炭素数が1〜20であるのものが挙げられ、前記アルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、より具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(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n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル((メタ)アクリル酸ラウリル)、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル((メタ)アクリル酸ミリスチル)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル((メタ)アクリル酸パルミチル)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル((メタ)アクリル酸ステアリル)、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸イコシル等が挙げられる。
粘着剤層のタック及び粘着力が向上する点から、前記アクリル重合体は、前記アルキル基の炭素数が2以上である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位を有することが好ましい。そして、粘着剤層のタック及び粘着力がより向上する点から、前記アルキル基の炭素数は、2以上12以下であることが好ましく、4以上8以下であることがより好ましい。また、前記アルキル基の炭素数が4以上である(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、アクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。
前記アクリル重合体は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位以外に、さらに、官能基含有モノマー由来の構成単位を有することが好ましい。
前記官能基含有モノマーとしては、例えば、前記官能基が後述する架橋剤と反応することで架橋の起点となったり、前記官能基が後述する不飽和基含有化合物中の不飽和基と反応することで、アクリル重合体の側鎖に不飽和基の導入を可能とするものが挙げられる。
官能基含有モノマー中の前記官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、エポキシ基等が挙げられる。
すなわち、官能基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー等が挙げられる。
前記水酸基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル;ビニルアルコール、アリルアルコール等の非(メタ)アクリル不飽和アルコール((メタ)アクリロイル骨格を有しない不飽和アルコール)等が挙げられる。
前記カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸(エチレン性不飽和結合を有するモノカルボン酸);フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、シトラコン酸等のエチレン性不飽和ジカルボン酸(エチレン性不飽和結合を有するジカルボン酸);前記エチレン性不飽和ジカルボン酸の無水物;2−カルボキシエチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸カルボキシアルキルエステル等が挙げられる。
官能基含有モノマーは、水酸基含有モノマー又はカルボキシ基含有モノマーが好ましく、水酸基含有モノマーがより好ましい。
前記アクリル重合体を構成する官能基含有モノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記アクリル重合体において、官能基含有モノマー由来の構成単位の含有量は、構成単位の全量に対して、1質量%以上29質量%以下であることが好ましく、2質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上23質量%以下であることが特に好ましい。
前記アクリル重合体は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位、及び官能基含有モノマー由来の構成単位以外に、さらに、他のモノマー由来の構成単位を有していてもよい。
前記他のモノマーは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等と共重合可能なものであれば特に限定されない。
前記他のモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
前記アクリル重合体を構成する前記他のモノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記アクリル重合体は、上述の非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)として使用できる。
一方、前記アクリル重合体中の官能基に、エネルギー線重合性不飽和基(エネルギー線重合性基)を有する不飽和基含有化合物を反応させたものは、上述のエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−2a)として使用できる。
粘着剤組成物(I−1)が含有する粘着性樹脂(I−1a)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−1)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する粘着性樹脂(I−1a)の含有量は、5質量%以上99質量%以下であることが好ましく、10質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上90質量%以下であることが特に好ましい。
粘着剤層が支持シートの最表面である場合には、粘着剤層のガラス転移温度(Tg)は、−50℃〜−1℃が好ましく、−48℃〜−6℃がより好ましく、−47℃〜−11℃がさらに好ましい。粘着剤層のガラス転移温度が、前記下限値以上であることで、保護膜形成用フィルムと粘着剤層との接着力が抑制されて、チップがピックアップし易くなる。また、粘着剤層のTgが、前記上限値以下であることで、粘着剤層のタックが向上し、保護膜形成用フィルムと粘着剤層との接着力が向上し、ウエハ外周部の保護膜形成層が粘着剤層から剥離し難くなる。
粘着剤層のガラス転移温度は、後述する方法により測定することができる。
[エネルギー線硬化性化合物]
粘着剤組成物(I−1)が含有する前記エネルギー線硬化性化合物としては、エネルギー線重合性不飽和基を有し、エネルギー線の照射により硬化可能なモノマー又はオリゴマーが挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物のうち、モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオール(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリレート;ウレタン(メタ)アクリレート;ポリエステル(メタ)アクリレート;ポリエーテル(メタ)アクリレート;エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物のうち、オリゴマーとしては、例えば、上記で例示したモノマーが重合してなるオリゴマー等が挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物は、分子量が比較的大きく、粘着剤層の貯蔵弾性率を低下させにくいという点では、ウレタン(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーが好ましい。
粘着剤組成物(I−1)が含有する前記エネルギー線硬化性化合物は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記粘着剤組成物(I−1)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する前記エネルギー線硬化性化合物の含有量は、1質量%以上95質量%以下であることが好ましく、2質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上85質量%以下であることが特に好ましい。例えば、3質量%以上80質量%以下、3質量%以上65質量%以下、3質量%以上50質量%以下、及び3質量%以上35質量%以下等のいずれかであってもよい。
[架橋剤]
粘着性樹脂(I−1a)として、(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位以外に、さらに、官能基含有モノマー由来の構成単位を有する前記アクリル重合体を用いる場合、粘着剤組成物(I−1)は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。
前記架橋剤は、例えば、前記官能基と反応して、粘着性樹脂(I−1a)同士を架橋するものである。
架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、これらジイソシアネートのアダクト体等のイソシアネート系架橋剤(イソシアネート基を有する架橋剤);エチレングリコールグリシジルエーテル等のエポキシ系架橋剤(グリシジル基を有する架橋剤);ヘキサ[1−(2−メチル)−アジリジニル]トリフオスファトリアジン等のアジリジン系架橋剤(アジリジニル基を有する架橋剤);アルミニウムキレート等の金属キレート系架橋剤(金属キレート構造を有する架橋剤);イソシアヌレート系架橋剤(イソシアヌル酸骨格を有する架橋剤)等が挙げられる。
粘着剤の凝集力を向上させて粘着剤層のタック及び粘着力を向上させる点、及び入手が容易である等の点から、架橋剤はイソシアネート系架橋剤であることが好ましい。その中でも、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤及びキシリレンジイソシアネート系架橋剤であることがより好ましく、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤であることが特に好ましい。
粘着剤組成物(I−1)が含有する架橋剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記粘着剤組成物(I−1)において、架橋剤の含有量は、粘着性樹脂(I−1a)の含有量100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、1質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、2質量部以上35質量部以下であることがさらに好ましく、3質量部以上27質量部以下であることがさらにより好ましく、4質量部以上20質量部以下であることが特に好ましい。架橋剤の含有量が前記上限値以下であることで、タック及び粘着力を向上させることができる。
[光重合開始剤]
粘着剤組成物(I−1)は、さらに光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤を含有する粘着剤組成物(I−1)は、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線を照射しても、十分に硬化反応が進行する。
前記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール等のベンゾイン化合物;アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等のアセトフェノン化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド化合物;ベンジルフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のスルフィド化合物;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα−ケトール化合物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;チタノセン等のチタノセン化合物;チオキサントン等のチオキサントン化合物;パーオキサイド化合物;ジアセチル等のジケトン化合物;ベンジル;ジベンジル;ベンゾフェノン;2,4−ジエチルチオキサントン;1,2−ジフェニルメタン;2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン;2−クロロアントラキノン等が挙げられる。
また、前記光重合開始剤としては、例えば、1−クロロアントラキノン等のキノン化合物;アミン等の光増感剤等を用いることもできる。
粘着剤組成物(I−1)が含有する光重合開始剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−1)において、光重合開始剤の含有量は、前記エネルギー線硬化性化合物の含有量100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.03質量部以上10質量部以下であることがより好ましく、0.05質量部以上5質量部以下であることが特に好ましい。
[その他の添加剤]
粘着剤組成物(I−1)は、本実施形態における効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、軟化剤(可塑剤)、充填材(フィラー)、防錆剤、着色剤(顔料、染料)、増感剤、粘着付与剤、反応遅延剤、架橋促進剤(触媒)等の公知の添加剤が挙げられる。
なお、反応遅延剤とは、例えば、粘着剤組成物(I−1)中に混入している触媒の作用によって、保存中の粘着剤組成物(I−1)において、目的としない架橋反応が進行するのを抑制するものである。反応遅延剤としては、例えば、触媒に対するキレートによってキレート錯体を形成するものが挙げられ、より具体的には、1分子中にカルボニル基(−C(=O)−)を2個以上有するものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−1)が含有するその他の添加剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−1)において、その他の添加剤の含有量は特に限定されず、その種類に応じて適宜選択すればよい。
[溶媒]
粘着剤組成物(I−1)は、溶媒を含有していてもよい。粘着剤組成物(I−1)は、溶媒を含有していることで、塗工対象面への塗工適性が向上する。
前記溶媒は有機溶媒であることが好ましく、前記有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン;酢酸エチル等のエステル(カルボン酸エステル);テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;シクロヘキサン、n−ヘキサン等の脂肪族炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;1−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール等が挙げられる。
前記溶媒としては、例えば、粘着性樹脂(I−1a)の製造時に用いたものを粘着性樹脂(I−1a)から取り除かずに、そのまま粘着剤組成物(I−1)において用いてもよいし、粘着性樹脂(I−1a)の製造時に用いたものと同一又は異なる種類の溶媒を、粘着剤組成物(I−1)の製造時に別途添加してもよい。
粘着剤組成物(I−1)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−1)において、溶媒の含有量は特に限定されず、適宜調節すればよい。
<粘着剤組成物(I−2)>
前記粘着剤組成物(I−2)は、上述の様に、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)の側鎖に不飽和基が導入されたエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−2a)を含有する。
[粘着性樹脂(I−2a)]
前記粘着性樹脂(I−2a)は、例えば、粘着性樹脂(I−1a)中の官能基に、エネルギー線重合性不飽和基を有する不飽和基含有化合物を反応させることで得られる。
前記不飽和基含有化合物は、前記エネルギー線重合性不飽和基以外に、さらに粘着性樹脂(I−1a)中の官能基と反応することで、粘着性樹脂(I−1a)と結合可能な基を有する化合物である。
前記エネルギー線重合性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基(エテニル基)、アリル基(2−プロペニル基)等が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
粘着性樹脂(I−1a)中の官能基と結合可能な基としては、例えば、水酸基又はアミノ基と結合可能なイソシアネート基及びグリシジル基、並びにカルボキシ基又はエポキシ基と結合可能な水酸基及びアミノ基等が挙げられる。
前記不飽和基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
粘着剤組成物(I−2)が含有する粘着性樹脂(I−2a)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−2)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する粘着性樹脂(I−2a)の含有量は、5質量%以上99質量%以下であることが好ましく、10質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上90質量%以下であることが特に好ましい。
[架橋剤]
粘着性樹脂(I−2a)として、例えば、粘着性樹脂(I−1a)におけるものと同様の、官能基含有モノマー由来の構成単位を有する前記アクリル重合体を用いる場合、粘着剤組成物(I−2)は、さらに架橋剤を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−2)における前記架橋剤としては、粘着剤組成物(I−1)における架橋剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−2)が含有する架橋剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記粘着剤組成物(I−2)において、架橋剤の含有量は、粘着性樹脂(I−2a)の含有量100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、1質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、2質量部以上35質量部以下であることがさらに好ましく、3質量部以上27質量部以下であることがさらにより好ましく、4質量部以上20質量部以下であることが特に好ましい。架橋剤の含有量が前記上限値以下であることで、タック及び粘着力を向上させることができる。
[光重合開始剤]
粘着剤組成物(I−2)は、さらに光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤を含有する粘着剤組成物(I−2)は、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線を照射しても、十分に硬化反応が進行する。
粘着剤組成物(I−2)における前記光重合開始剤としては、粘着剤組成物(I−1)における光重合開始剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−2)が含有する光重合開始剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−2)において、光重合開始剤の含有量は、粘着性樹脂(I−2a)の含有量100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.03質量部以上10質量部以下であることがより好ましく、0.05質量部以上5質量部以下であることが特に好ましい。
[その他の添加剤]
粘着剤組成物(I−2)は、本実施形態における効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−2)における前記その他の添加剤としては、粘着剤組成物(I−1)におけるその他の添加剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−2)が含有するその他の添加剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−2)において、その他の添加剤の含有量は特に限定されず、その種類に応じて適宜選択すればよい。
[溶媒]
粘着剤組成物(I−2)は、粘着剤組成物(I−1)の場合と同様の目的で、溶媒を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−2)における前記溶媒としては、粘着剤組成物(I−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−2)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−2)において、溶媒の含有量は特に限定されず、適宜調節すればよい。
<粘着剤組成物(I−3)>
前記粘着剤組成物(I−3)は、上述の様に、前記粘着性樹脂(I−2a)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する。
粘着剤組成物(I−3)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する粘着性樹脂(I−2a)の含有量は、5質量%以上99質量%以下であることが好ましく、10質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上90質量%以下であることが特に好ましい。
[架橋剤]
粘着性樹脂(I−2a)として、例えば、粘着性樹脂(I−1a)におけるものと同様の、官能基含有モノマー由来の構成単位を有する前記アクリル重合体を用いる場合、粘着剤組成物(I−3)は、さらに架橋剤を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−3)における前記架橋剤としては、粘着剤組成物(I−1)における架橋剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有する架橋剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記粘着剤組成物(I−3)において、架橋剤の含有量は、粘着性樹脂(I−2a)の含有量100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、1質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、2質量部以上35質量部以下であることがさらに好ましく、3質量部以上27質量部以下であることがさらにより好ましく、4質量部以上20質量部以下であることが特に好ましい。架橋剤の含有量が前記上限値以下であることで、タック及び粘着力を向上させることができる。
[エネルギー線硬化性化合物]
粘着剤組成物(I−3)が含有する前記エネルギー線硬化性化合物としては、エネルギー線重合性不飽和基を有し、エネルギー線の照射により硬化可能なモノマー及びオリゴマーが挙げられ、粘着剤組成物(I−1)が含有するエネルギー線硬化性化合物と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有する前記エネルギー線硬化性化合物は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記粘着剤組成物(I−3)において、前記エネルギー線硬化性化合物の含有量は、粘着性樹脂(I−2a)の含有量100質量部に対して、0.01質量部以上300質量部以下であることが好ましく、0.03質量部以上200質量部以下であることがより好ましく、0.05質量部以上100質量部以下であることが特に好ましい。
[光重合開始剤]
粘着剤組成物(I−3)は、さらに光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤を含有する粘着剤組成物(I−3)は、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線を照射しても、十分に硬化反応が進行する。
粘着剤組成物(I−3)における前記光重合開始剤としては、粘着剤組成物(I−1)における光重合開始剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有する光重合開始剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−3)において、光重合開始剤の含有量は、粘着性樹脂(I−2a)及び前記エネルギー線硬化性化合物の総含有量100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.03質量部以上10質量部以下であることがより好ましく、0.05質量部以上5質量部以下であることが特に好ましい。
[その他の添加剤]
粘着剤組成物(I−3)は、本実施形態における効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、粘着剤組成物(I−1)におけるその他の添加剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有するその他の添加剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−3)において、その他の添加剤の含有量は特に限定されず、その種類に応じて適宜選択すればよい。
[溶媒]
粘着剤組成物(I−3)は、粘着剤組成物(I−1)の場合と同様の目的で、溶媒を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−3)における前記溶媒としては、粘着剤組成物(I−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−3)において、溶媒の含有量は特に限定されず、適宜調節すればよい。
<粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)以外の粘着剤組成物>
ここまでは、粘着剤組成物(I−1)、粘着剤組成物(I−2)、及び粘着剤組成物(I−3)について主に説明したが、これらの含有成分として説明したものは、これら3種の粘着剤組成物以外の全般的な粘着剤組成物(本明細書においては、「粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)以外の粘着剤組成物」と称する)でも、同様に用いることができる。
粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)以外の粘着剤組成物としては、エネルギー線硬化性の粘着剤組成物以外に、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物も挙げられる。
非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、エステル系樹脂等の、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)を含有する粘着剤組成物(I−4)が挙げられ、アクリル樹脂を含有するものが好ましい。
粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)以外の粘着剤組成物は、1種又は2種以上の架橋剤を含有することが好ましく、その含有量は、上述の粘着剤組成物(I−1)等の場合と同様とすることができる。
<粘着剤組成物(I−4)>
粘着剤組成物(I−4)で好ましいものとしては、例えば、前記粘着性樹脂(I−1a)と、架橋剤と、を含有するものが挙げられる。
[粘着性樹脂(I−1a)]
粘着剤組成物(I−4)における粘着性樹脂(I−1a)としては、粘着剤組成物(I−1)における粘着性樹脂(I−1a)と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)が含有する粘着性樹脂(I−1a)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−4)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する粘着性樹脂(I−1a)の含有量は、5質量%以上99質量%以下であることが好ましく、10質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上90質量%以下であることが特に好ましい。例えば、3質量%以上85質量%以下、40質量%以上85質量%以下、及び50質量%以上85質量%以下等のいずれかであってもよい。
[架橋剤]
粘着性樹脂(I−1a)として、(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位以外に、さらに、官能基含有モノマー由来の構成単位を有する前記アクリル重合体を用いる場合、粘着剤組成物(I−4)は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。
粘着剤組成物(I−4)における架橋剤としては、粘着剤組成物(I−1)における架橋剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)が含有する架橋剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記粘着剤組成物(I−4)において、架橋剤の含有量は、粘着性樹脂(I−1a)の含有量100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、1質量部以上40質量部以下であることがより好ましく、2質量部以上35質量部以下であることがより好ましく、3質量部以上27質量部以下であることがより好ましく、4質量部以上20質量部以下であることが特に好ましい。架橋剤の含有量が前記上限値以下であることで、タック及び粘着力を向上させることができる。
[その他の添加剤]
粘着剤組成物(I−4)は、本実施形態における効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、粘着剤組成物(I−1)におけるその他の添加剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)が含有するその他の添加剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−4)において、その他の添加剤の含有量は特に限定されず、その種類に応じて適宜選択すればよい。
[溶媒]
粘着剤組成物(I−4)は、粘着剤組成物(I−1)の場合と同様の目的で、溶媒を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−4)における前記溶媒としては、粘着剤組成物(I−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−4)において、溶媒の含有量は特に限定されず、適宜調節すればよい。
<<粘着剤組成物の製造方法>>
粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)や、粘着剤組成物(I−4)等の粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)以外の粘着剤組成物は、前記粘着剤と、必要に応じて前記粘着剤以外の成分等の、粘着剤組成物を構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
配合時に各成分を混合する方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサーを用いて混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15〜30℃であることが好ましい。
〇中間層
中間層は、シート状又はフィルム状であり、その構成材料は目的に応じて適宜選択すればよく、特に限定されない。
また、中間層の保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値、及び0℃におけるループタック値を、適宜調整することで、保護膜形成用複合シートの保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値、及び0℃におけるループタック値を、上記範囲に調整することができる。
中間層は、硬化性を有していてよく、非硬化性を有していてもよい。また、中間層が硬化性を有する場合、熱硬化性及びエネルギー線硬化性のいずれでもよい。
中間層が支持シートの最表層である場合には、中間層の保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、前記支持シートの保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値が500mN以上である。中間層のこれらプローブタック値及びループタック値の好ましい範囲は、上述の粘着剤層の場合と同じである。
中間層は1層(単層)のみでもよいし、2層以上の複数層でもよく、複数層である場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
中間層の厚さは、例えば0.1μm以上200μm以下であればよく、1μm以上150μm以下であればよく、3μm以上120μm以下であればよい。
ここで、「中間層の厚さ」とは、中間層全体の厚さを意味し、中間層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、中間層の厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
<<中間層形成用組成物>>
中間層は、その構成材料を含有する中間層形成用組成物を用いて形成できる。
例えば、中間層の形成対象面に中間層形成用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させたり、エネルギー線の照射によって硬化させることで、目的とする部位に中間層を形成できる。
中間層形成用組成物の塗工は、公知の方法で行えばよく、例えば、上述の粘着剤組成物の塗工の場合と同じ方法で行うことができる。
中間層形成用組成物の乾燥条件は、特に限定されない。例えば、溶媒を含有している中間層形成用組成物は、加熱乾燥させることが好ましく、この場合、例えば、70〜130℃で10秒〜5分の条件で乾燥させることが好ましい。
中間層形成用組成物は、エネルギー線硬化性を有する場合、乾燥後に、さらにエネルギー線の照射により硬化させることが好ましい。
中間層形成用組成物としては、特別な限定はなく、例えば、上述の粘着剤組成物において例示されたものと同様のもの等が挙げられる。
例えば、中間層形成用組成物が架橋剤を含有することにより、保護膜形成用複合シートの保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値、及び0℃におけるループタック値を、上記範囲に調整することができる。
中間層形成用組成物は、発明の効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、例えば、粘着剤組成物(I−1)におけるその他の添加剤と同じものが挙げられる。
◎保護膜形成用フィルム
保護膜形成用フィルムは、硬化性を有していてよく、非硬化性を有していてもよい。
また、保護膜形成用フィルムが硬化性を有する場合、熱硬化性及びエネルギー線硬化性のいずれでもよい。
〇熱硬化性保護膜形成用フィルム
好ましい熱硬化性保護膜形成用フィルムとしては、例えば、重合体成分(A)及び熱硬化性成分(B)を含有するものが挙げられる。重合体成分(A)は、重合性化合物が重合反応して形成されたとみなせる成分である。また、熱硬化性成分(B)は、熱を反応のトリガーとして、硬化(重合)反応し得る成分である。なお、本実施形態において重合反応には、重縮合反応も含まれる。
熱硬化性保護膜形成用フィルムは、1層(単層)からなるものでもよいし、2層以上の複数層からなるものでもよい。熱硬化性保護膜形成用フィルムが複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよい。ここで、「複数層が互いに同一でも異なっていてもよい」とは、上述の基材の場合と同様のことを意味する。そして、複数層が互いに異なる場合、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
熱硬化性保護膜形成用フィルムの厚さは、1μm以上100μm以下であることが好ましく、5μm以上75μm以下であることがより好ましく、5μm以上50μm以下であることが特に好ましい。熱硬化性保護膜形成用フィルムの厚さが前記下限値以上であることで、保護能がより高い保護膜を形成できる。また、熱硬化性保護膜形成用フィルムの厚さが前記上限値以下であることで、過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「熱硬化性保護膜形成用フィルムの厚さ」とは、熱硬化性保護膜形成用フィルム全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる熱硬化性保護膜形成用フィルムの厚さとは、熱硬化性保護膜形成用フィルムを構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、熱硬化性保護膜形成用フィルムの厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
熱硬化性保護膜形成用フィルムをウエハの裏面に貼付し、硬化させるときの硬化条件は、保護膜が十分にその機能を発揮する程度の硬化度となる限り特に限定されず、熱硬化性保護膜形成用フィルムの種類に応じて、適宜選択すればよい。
例えば、熱硬化性保護膜形成用フィルムの硬化時の加熱温度は、100℃以上200℃以下であることが好ましく、110℃以上180℃以下であることがより好ましく、120℃以上170℃以下であることが特に好ましい。そして、前記硬化時の加熱時間は、0.5時間以上5時間以下であることが好ましく、0.5時間以上3時間以下であることがより好ましく、1時間以上2時間以下であることが特に好ましい。
<<熱硬化性保護膜形成用組成物>>
熱硬化性保護膜形成用フィルムは、その構成材料を含有する熱硬化性保護膜形成用組成物を用いて形成できる。例えば、熱硬化性保護膜形成用フィルムの形成対象面に熱硬化性保護膜形成用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位に熱硬化性保護膜形成用フィルムを形成できる。熱硬化性保護膜形成用組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、熱硬化性保護膜形成用フィルムの前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。ここで、「常温」とは、先に説明したとおりである。
熱硬化性保護膜形成用組成物の塗工は、例えば、上述の粘着剤組成物の塗工の場合と同じ方法で行うことができる。
熱硬化性保護膜形成用組成物の乾燥条件は、特に限定されないが、熱硬化性保護膜形成用組成物は、後述する溶媒を含有している場合、加熱乾燥させることが好ましく、この場合、例えば、70℃以上130℃以下で10秒以上5分以下の条件で乾燥させることが好ましい。
<熱硬化性保護膜形成用組成物(III−1)>
熱硬化性保護膜形成用組成物としては、例えば、重合体成分(A)及び熱硬化性成分(B)を含有する熱硬化性保護膜形成用組成物(III−1)(本明細書においては、単に「組成物(III−1)」と略記することがある)等が挙げられる。
[重合体成分(A)]
重合体成分(A)は、熱硬化性保護膜形成用フィルムに造膜性や可撓性等を付与するための重合体化合物である。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する重合体成分(A)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
重合体成分(A)としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、飽和ポリエステル樹脂等が挙げられ、アクリル樹脂が好ましい。
重合体成分(A)における前記アクリル樹脂としては、公知のアクリル重合体が挙げられる。
アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000以上2000000以下であることが好ましく、100000以上1500000以下であることがより好ましい。アクリル樹脂の重量平均分子量が前記下限値以上であることで、熱硬化性保護膜形成用フィルムの形状安定性(保管時の経時安定性)が向上する。また、アクリル樹脂の重量平均分子量が前記上限値以下であることで、被着体の凹凸面へ熱硬化性保護膜形成用フィルムが追従し易くなり、被着体と熱硬化性保護膜形成用フィルムとの間でボイド等の発生がより抑制される。
なお、本明細書において、重量平均分子量とは、特に断りのない限り、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値である。
アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、−60℃以上70℃以下であることが好ましく、−30℃以上50℃以下であることがより好ましい。アクリル樹脂のTgが前記下限値以上であることで、保護膜と支持シート(粘着剤層)との接着力が抑制されて、支持シートの剥離性が向上する。また、アクリル樹脂のTgが前記上限値以下であることで、保護膜の被着体との接着力が向上する。
アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、以下に示すFoxの式を用いて計算から求めることができる。
1/Tg=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+…+(Wm/Tgm)(式中、Tgはアクリル樹脂のガラス転移温度であり、Tg1,Tg2,…Tgmはアクリル樹脂の原料となる各単量体のホモポリマーのガラス転移温度であり、W1、W2、…Wmは各単量体の質量分率である。ただし、W1+W2+…+Wm=1である。)
前記Foxの式における各単量体のホモポリマーのガラス転移温度は、高分子データ・ハンドブック、粘着ハンドブック又は、ポリマーハンドブック記載の値を用いることができる。例えば、メチルアクリレートホモポリマーのTgは10℃、2−ヒドロキシエチルアクリレートホモポリマーのTgは−15℃、2−エチルヘキシルアクリレートのTgは−70℃、2−エチルヘキシルメタクリレートのTgは−10℃である。
アクリル樹脂としては、例えば、1種又は2種以上の(メタ)アクリル酸エステルの重合体;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン及びN−メチロールアクリルアミド等から選択される2種以上のモノマーの共重合体等が挙げられる。
アクリル樹脂を構成する前記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(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n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル((メタ)アクリル酸ラウリル)、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル((メタ)アクリル酸ミリスチル)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル((メタ)アクリル酸パルミチル)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル((メタ)アクリル酸ステアリル)等の、アルキルエステルを構成するアルキル基が、炭素数が1〜18の鎖状構造である(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルオキシアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸イミド;
(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸N−メチルアミノエチル等の置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。ここで、「置換アミノ基」とは、アミノ基の1個又は2個の水素原子が水素原子以外の基で置換されてなる基を意味する。
アクリル樹脂は、例えば、前記(メタ)アクリル酸エステル以外に、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン及びN−メチロールアクリルアミド等から選択される1種又は2種以上のモノマーが共重合してなるものでもよい。
アクリル樹脂を構成するモノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
アクリル樹脂は、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基等の他の化合物と結合可能な官能基を有していてもよい。アクリル樹脂の前記官能基は、後述する架橋剤(F)を介して他の化合物と結合してもよいし、架橋剤(F)を介さずに他の化合物と直接結合していてもよい。アクリル樹脂が前記官能基により他の化合物と結合することで、保護膜形成用複合シートを用いて得られたパッケージの信頼性が向上する傾向がある。
本明細書においては、重合体成分(A)として、アクリル樹脂以外の熱可塑性樹脂(以下、単に「熱可塑性樹脂」と略記することがある)を、アクリル樹脂を用いずに単独で用いてもよいし、アクリル樹脂と併用してもよい。前記熱可塑性樹脂を用いることで、保護膜の支持シートからの剥離性が向上したり、被着体の凹凸面へ熱硬化性保護膜形成用フィルムが追従し易くなり、被着体と熱硬化性保護膜形成用フィルムとの間でボイド等の発生がより抑制されることがある。
前記熱可塑性樹脂の重量平均分子量は1000以上100000以下であることが好ましく、3000以上80000以下であることがより好ましい。ここで、「重量平均分子量」とは、先に説明したとおりである。
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、−30℃以上150℃以下であることが好ましく、−20℃以上120℃以下であることがより好ましい。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、フェノキシ樹脂、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリスチレン等が挙げられる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する前記熱可塑性樹脂は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(III−1)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する重合体成分(A)の含有量の割合(すなわち、熱硬化性保護膜形成用フィルムにおける、熱硬化性保護膜形成用フィルムの総質量に対する、重合体成分(A)の含有量の割合)は、重合体成分(A)の種類によらず、5質量%以上85質量%以下であることが好ましく、5質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。例えば、5質量%以上65質量%以下、5質量%以上50質量%以下、及び10質量%以上35質量%以下等のいずれかであってもよい。
重合体成分(A)は、熱硬化性成分(B)にも該当する場合がある。本実施形態においては、組成物(III−1)が、このような重合体成分(A)及び熱硬化性成分(B)の両方に該当する成分を含有する場合、組成物(III−1)は、重合体成分(A)及び熱硬化性成分(B)を含有するとみなす。
[熱硬化性成分(B)]
熱硬化性成分(B)は、熱硬化性保護膜形成用フィルムを硬化させて、硬質の保護膜を形成するための成分である。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する熱硬化性成分(B)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
熱硬化性成分(B)としては、例えば、エポキシ系熱硬化性樹脂、ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられ、エポキシ系熱硬化性樹脂が好ましい。
(エポキシ系熱硬化性樹脂)
エポキシ系熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂(B1)及び熱硬化剤(B2)からなる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有するエポキシ系熱硬化性樹脂は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
・エポキシ樹脂(B1)
エポキシ樹脂(B1)としては、公知のものが挙げられ、例えば、多官能系エポキシ樹脂、ビフェニル化合物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその水添物、オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェニレン骨格型エポキシ樹脂等、2官能以上のエポキシ化合物が挙げられる。
エポキシ樹脂(B1)としては、不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂を用いてもよい。不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂は、不飽和炭化水素基を有しないエポキシ樹脂よりもアクリル樹脂との相溶性が高い。そのため、不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂を用いることで、保護膜形成用複合シートを用いて得られた保護膜付きチップの信頼性が向上する。
不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂としては、例えば、多官能系エポキシ樹脂のエポキシ基の一部が不飽和炭化水素基を有する基に変換されてなる化合物が挙げられる。このような化合物は、例えば、エポキシ基へ(メタ)アクリル酸又はその誘導体を付加反応させることにより得られる。
また、不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を構成する芳香環等に、不飽和炭化水素基を有する基が直接結合した化合物等が挙げられる。
不飽和炭化水素基は、重合性を有する不飽和基であり、その具体的な例としては、エテニル基(ビニル基)、2−プロペニル基(アリル基)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基等が挙げられ、アクリロイル基が好ましい。
エポキシ樹脂(B1)の数平均分子量は、特に限定されないが、熱硬化性保護膜形成用フィルムの硬化性、並びに硬化後の保護膜の強度及び耐熱性の点から、300以上30000以下であることが好ましく、300以上10000以下であることがより好ましく、300以上3000以下であることが特に好ましい。
本明細書において、「数平均分子量」とは、特に断らない限り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定される標準ポリスチレン換算の値で表される数平均分子量を意味する。
エポキシ樹脂(B1)のエポキシ当量は、100g/eq以上1000g/eq以下であることが好ましく、150g/eq以上950g/eq以下であることがより好ましい。
本明細書において、「エポキシ当量」とは、1グラム当量のエポキシ基を含むエポキシ化合物のグラム数(g/eq)を意味し、JIS K 7236:2001の方法に従って測定することができる。
エポキシ樹脂(B1)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよく、2種以上を併用する場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
・熱硬化剤(B2)
熱硬化剤(B2)は、エポキシ樹脂(B1)に対する硬化剤として機能する。
熱硬化剤(B2)としては、例えば、1分子中にエポキシ基と反応し得る官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。前記官能基としては、例えば、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシ基、酸基が無水物化された基等が挙げられ、フェノール性水酸基、アミノ基、又は酸基が無水物化された基であることが好ましく、フェノール性水酸基又はアミノ基であることがより好ましい。
熱硬化剤(B2)のうち、フェノール性水酸基を有するフェノール系硬化剤としては、例えば、多官能フェノール樹脂、ビフェノール、ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂等が挙げられる。
熱硬化剤(B2)のうち、アミノ基を有するアミン系硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド(以下、「DICY」と略記することがある)等が挙げられる。
熱硬化剤(B2)は、不飽和炭化水素基を有するものでもよい。
不飽和炭化水素基を有する熱硬化剤(B2)としては、例えば、フェノール樹脂の水酸基の一部が、不飽和炭化水素基を有する基で置換されてなる化合物、フェノール樹脂の芳香環に、不飽和炭化水素基を有する基が直接結合してなる化合物等が挙げられる。
熱硬化剤(B2)における前記不飽和炭化水素基は、上述の不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂における不飽和炭化水素基と同様のものである。
熱硬化剤(B2)としてフェノール系硬化剤を用いる場合には、保護膜の支持シートからの剥離性が向上する点から、熱硬化剤(B2)は軟化点又はガラス転移温度が高いものが好ましい。
熱硬化剤(B2)のうち、例えば、多官能フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂等の樹脂成分の数平均分子量は、300以上30000以下であることが好ましく、400以上10000以下であることがより好ましく、500以上3000以下であることが特に好ましい。
熱硬化剤(B2)のうち、例えば、ビフェノール、ジシアンジアミド等の非樹脂成分の分子量は、特に限定されないが、例えば、60以上500以下であることが好ましい。
熱硬化剤(B2)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよく、2種以上を併用する場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムにおいて、熱硬化剤(B2)の含有量は、エポキシ樹脂(B1)の含有量100質量部に対して、0.1質量部以上500質量部以下であることが好ましく、1質量部以上200質量部以下であることがより好ましい。例えば、1質量部以上100質量部以下、1質量部以上50質量部以下、及び1質量部以上10質量部以下等のいずれかであってもよい。熱硬化剤(B2)の前記含有量が前記下限値以上であることで、熱硬化性保護膜形成用フィルムの硬化がより進行し易くなる。また、熱硬化剤(B2)の前記含有量が前記上限値以下であることで、熱硬化性保護膜形成用フィルムの吸湿率が低減されて、保護膜形成用複合シートを用いて得られたパッケージの信頼性がより向上する。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムにおいて、熱硬化性成分(B)の含有量(例えば、エポキシ樹脂(B1)及び熱硬化剤(B2)の総含有量)は、重合体成分(A)の含有量100質量部に対して、20質量部以上500質量部以下であることが好ましく、30質量部以上300質量部以下であることがより好ましく、40質量部以上150質量部以下であることが特に好ましい。熱硬化性成分(B)の前記含有量がこのような範囲であることで、保護膜と支持シートとの接着力が抑制されて、支持シートの剥離性が向上する。
[硬化促進剤(C)]
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムは、硬化促進剤(C)を含有していてもよい。硬化促進剤(C)は、組成物(III−1)の硬化速度を調整するための成分である。
好ましい硬化促進剤(C)としては、例えば、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の第3級アミン;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール類(1個以上の水素原子が水素原子以外の基で置換されたイミダゾール);トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類(1個以上の水素原子が有機基で置換されたホスフィン);テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩等が挙げられる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する硬化促進剤(C)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
硬化促進剤(C)を用いる場合、組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムにおいて、硬化促進剤(C)の含有量は、熱硬化性成分(B)の含有量100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以上7質量部以下であることがより好ましい。硬化促進剤(C)の前記含有量が前記下限値以上であることで、硬化促進剤(C)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。また、硬化促進剤(C)の含有量が前記上限値以下であることで、例えば、高極性の硬化促進剤(C)が、高温・高湿度条件下で熱硬化性保護膜形成用フィルム中において被着体との接着界面側に移動して偏析することを抑制する効果が高くなり、保護膜形成用複合シートを用いて得られた保護膜付きチップの信頼性がより向上する。
[充填材(D)]
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムは、充填材(D)を含有していてもよい。熱硬化性保護膜形成用フィルムが充填材(D)を含有することにより、熱硬化性保護膜形成用フィルムを硬化して得られた保護膜は、熱膨張係数の調整が容易となり、この熱膨張係数を保護膜の形成対象物に対して最適化することで、保護膜形成用複合シートを用いて得られた保護膜付きチップの信頼性がより向上する。また、熱硬化性保護膜形成用フィルムが充填材(D)を含有することにより、保護膜の吸湿率を低減したり、放熱性を向上させたりすることもできる。
充填材(D)は、有機充填材及び無機充填材のいずれでもよいが、無機充填材であることが好ましい。
好ましい無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ホウ素等の粉末;これら無機充填材を球形化したビーズ;これら無機充填材の表面改質品;これら無機充填材の単結晶繊維;ガラス繊維等が挙げられる。
これらの中でも、無機充填材は、シリカ又はアルミナであることが好ましい。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する充填材(D)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
充填材(D)を用いる場合、組成物(III−1)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する充填材(D)の含有量の割合(すなわち、熱硬化性保護膜形成用フィルムにおける、熱硬化性保護膜形成用フィルムの総質量に対する、充填材(D)の含有量の割合)は、5質量%以上80質量%以下であることが好ましく、7質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。充填材(D)の含有量がこのような範囲であることで、上記の熱膨張係数の調整がより容易となる。
[カップリング剤(E)]
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムは、カップリング剤(E)を含有していてもよい。カップリング剤(E)として、無機化合物又は有機化合物と反応可能な官能基を有するものを用いることにより、熱硬化性保護膜形成用フィルムの被着体に対する接着性及び密着性を向上させることができる。また、カップリング剤(E)を用いることで、熱硬化性保護膜形成用フィルムを硬化して得られた膜は、耐熱性を損なうことなく、耐水性が向上する。
カップリング剤(E)は、重合体成分(A)、熱硬化性成分(B)等が有する官能基と反応可能な官能基を有する化合物であることが好ましく、シランカップリング剤であることがより好ましい。
好ましい前記シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3−(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有するカップリング剤(E)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
カップリング剤(E)を用いる場合、組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムにおいて、カップリング剤(E)の含有量は、重合体成分(A)及び熱硬化性成分(B)の総含有量100質量部に対して、0.03質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.05質量部以上10質量部以下であることがより好ましく、0.1質量部以上5質量部以下であることが特に好ましい。カップリング剤(E)の前記含有量が前記下限値以上であることで、充填材(D)の樹脂への分散性の向上や、熱硬化性保護膜形成用フィルムの被着体との接着性の向上など、カップリング剤(E)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。また、カップリング剤(E)の前記含有量が前記上限値以下であることで、アウトガスの発生がより抑制される。
[架橋剤(F)]
重合体成分(A)として、上述のアクリル樹脂等の、他の化合物と結合可能なビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基等の官能基を有するものを用いる場合、組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムは、前記官能基を他の化合物と結合させて架橋するための架橋剤(F)を含有していてもよい。架橋剤(F)を用いて架橋することにより、熱硬化性保護膜形成用フィルムの初期接着力及び凝集力を調節できる。
架橋剤(F)としては、例えば、有機多価イソシアネート化合物、有機多価イミン化合物、金属キレート系架橋剤(金属キレート構造を有する架橋剤)、アジリジン系架橋剤(アジリジニル基を有する架橋剤)等が挙げられる。
前記有機多価イソシアネート化合物としては、例えば、芳香族多価イソシアネート化合物、脂肪族多価イソシアネート化合物及び脂環族多価イソシアネート化合物(以下、これら化合物をまとめて「芳香族多価イソシアネート化合物等」と略記することがある);前記芳香族多価イソシアネート化合物等の三量体、イソシアヌレート体及びアダクト体;前記芳香族多価イソシアネート化合物等とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマー等が挙げられる。前記「アダクト体」は、前記芳香族多価イソシアネート化合物、脂肪族多価イソシアネート化合物又は脂環族多価イソシアネート化合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン又はヒマシ油等の低分子活性水素含有化合物との反応物を意味し、その例としては、後述するようなトリメチロールプロパンのキシリレンジイソシアネート付加物等が挙げられる。また、「末端イソシアネートウレタンプレポリマー」とは、先に説明したとおりである。
前記有機多価イソシアネート化合物として、より具体的には、例えば、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;1,3−キシリレンジイソシアネート;1,4−キシレンジイソシアネート;ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート;ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート;3−メチルジフェニルメタンジイソシアネート;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;ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート;ジシクロヘキシルメタン−2,4’−ジイソシアネート;トリメチロールプロパン等のポリオールのすべて又は一部の水酸基に、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート及びキシリレンジイソシアネートのいずれか1種又は2種以上が付加した化合物;リジンジイソシアネート等が挙げられる。
前記有機多価イミン化合物としては、例えば、N,N’−ジフェニルメタン−4,4’−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、N,N’−トルエン−2,4−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)トリエチレンメラミン等が挙げられる。
架橋剤(F)として有機多価イソシアネート化合物を用いる場合、重合体成分(A)としては、水酸基含有重合体を用いることが好ましい。架橋剤(F)がイソシアネート基を有し、重合体成分(A)が水酸基を有する場合、架橋剤(F)と重合体成分(A)との反応によって、熱硬化性保護膜形成用フィルムに架橋構造を簡便に導入できる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する架橋剤(F)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
架橋剤(F)を用いる場合、組成物(III−1)において、架橋剤(F)の含有量は、重合体成分(A)の含有量100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以上10質量部以下であることがより好ましく、0.5質量部以上5質量部以下であることが特に好ましい。架橋剤(F)の前記含有量が前記下限値以上であることで、架橋剤(F)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。また、架橋剤(F)の前記含有量が前記上限値以下であることで、架橋剤(F)の過剰使用が抑制される。
[エネルギー線硬化性樹脂(G)]
組成物(III−1)は、エネルギー線硬化性樹脂(G)を含有していてもよい。熱硬化性保護膜形成用フィルムは、エネルギー線硬化性樹脂(G)を含有していることにより、エネルギー線の照射によって特性を変化させることができる。
エネルギー線硬化性樹脂(G)は、エネルギー線硬化性化合物を重合(硬化)して得られたものである。
前記エネルギー線硬化性化合物としては、例えば、分子内に少なくとも1個の重合性二重結合を有する化合物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有するアクリレート系化合物が好ましい。
前記アクリレート系化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)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(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等の鎖状脂肪族骨格含有(メタ)アクリレート;ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート等の環状脂肪族骨格含有(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;オリゴエステル(メタ)アクリレート;ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー;エポキシ変性(メタ)アクリレート;前記ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート以外のポリエーテル(メタ)アクリレート;イタコン酸オリゴマー等が挙げられる。
前記エネルギー線硬化性化合物の重量平均分子量は、100以上30000以下であることが好ましく、300以上10000以下であることがより好ましい。ここで、「重量平均分子量」とは、先に説明したとおりである。
重合に用いる前記エネルギー線硬化性化合物は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(III−1)が含有するエネルギー線硬化性樹脂(G)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(III−1)において、エネルギー線硬化性樹脂(G)の含有量は、1質量%以上95質量%以下であることが好ましく、5質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上85質量%以下であることが特に好ましい。
[光重合開始剤(H)]
組成物(III−1)は、エネルギー線硬化性樹脂(G)を含有する場合、エネルギー線硬化性樹脂(G)の重合反応を効率よく進めるために、光重合開始剤(H)を含有していてもよい。
組成物(III−1)における光重合開始剤(H)としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール等のベンゾイン化合物;アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等のアセトフェノン化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド化合物;ベンジルフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のスルフィド化合物;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα−ケトール化合物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;チタノセン等のチタノセン化合物;チオキサントン等のチオキサントン化合物;パーオキサイド化合物;ジアセチル等のジケトン化合物;ベンジル;ジベンジル;ベンゾフェノン;2,4−ジエチルチオキサントン;1,2−ジフェニルメタン;2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン;2−クロロアントラキノン等が挙げられる。
また、前記光重合開始剤としては、例えば、1−クロロアントラキノン等のキノン化合物;アミン等の光増感剤等も挙げられる。
組成物(III−1)が含有する光重合開始剤(H)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(III−1)において、光重合開始剤(H)の含有量は、エネルギー線硬化性樹脂(G)の含有量100質量部に対して、0.1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、1質量部以上10質量部以下であることがより好ましく、2質量部以上5質量部以下であることが特に好ましい。
[着色剤(I)]
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムは、着色剤(I)を含有していてもよい。
着色剤(I)としては、例えば、無機系顔料、有機系顔料、有機系染料等、公知のものが挙げられる。
前記有機系顔料及び有機系染料としては、例えば、アミニウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、アズレニウム系色素、ポリメチン系色素、ナフトキノン系色素、ピリリウム系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ナフトラクタム系色素、アゾ系色素、縮合アゾ系色素、インジゴ系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、ジオキサジン系色素、キナクリドン系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、ピロール系色素、チオインジゴ系色素、金属錯体系色素(金属錯塩染料)、ジチオール金属錯体系色素、インドールフェノール系色素、トリアリルメタン系色素、アントラキノン系色素、ナフトール系色素、アゾメチン系色素、ベンズイミダゾロン系色素、ピランスロン系色素及びスレン系色素等が挙げられる。
前記無機系顔料としては、例えば、カーボンブラック、コバルト系色素、鉄系色素、クロム系色素、チタン系色素、バナジウム系色素、ジルコニウム系色素、モリブデン系色素、ルテニウム系色素、白金系色素、ITO(インジウムスズオキサイド)系色素、ATO(アンチモンスズオキサイド)系色素等が挙げられる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する着色剤(I)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
着色剤(I)を用いる場合、熱硬化性保護膜形成用フィルムの着色剤(I)の含有量は、目的に応じて適宜調節すればよい。例えば、熱硬化性保護膜形成用フィルムの着色剤(I)の含有量を調節し、保護膜の光透過性を調節することにより、保護膜に対してレーザー印字を行った場合の印字視認性を調節できる。また、熱硬化性保護膜形成用フィルムの着色剤(I)の含有量を調節することで、保護膜の意匠性を向上させたり、ウエハの裏面の研削痕を見え難くしたり、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから流出していないことを目視にて容易に確認することもできる。これの点を考慮すると、組成物(III−1)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する着色剤(I)の含有量の割合(すなわち、熱硬化性保護膜形成用フィルムにおける、熱硬化性保護膜形成用フィルムの総質量に対する、着色剤(I)の含有量の割合)は、0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上7.5質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上5質量%以下であることが特に好ましい。着色剤(I)の前記含有量が前記下限値以上であることで、着色剤(I)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。また、着色剤(I)の前記含有量が前記上限値以下であることで、熱硬化性保護膜形成用フィルムの光透過性の過度な低下が抑制される。
[汎用添加剤(J)]
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムは、本実施形態における効果を損なわない範囲内において、汎用添加剤(J)を含有していてもよい。
汎用添加剤(J)は、公知のものでよく、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、ゲッタリング剤等が挙げられる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムが含有する汎用添加剤(J)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(III−1)及び熱硬化性保護膜形成用フィルムの汎用添加剤(J)の含有量は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよい。
[溶媒]
組成物(III−1)は、さらに溶媒を含有することが好ましい。溶媒を含有する組成物(III−1)は、取り扱い性が良好となる。
前記溶媒は特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素;メタノール、エタノール、2−プロパノール、イソブチルアルコール(2−メチルプロパン−1−オール)、1−ブタノール等のアルコール;酢酸エチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;テトラヒドロフラン等のエーテル;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド(アミド結合を有する化合物)等が挙げられる。
組成物(III−1)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(III−1)が含有する溶媒は、組成物(III−1)中の含有成分をより均一に混合できる点から、メチルエチルケトン等であることが好ましい。
<<熱硬化性保護膜形成用組成物の製造方法>>
組成物(III−1)等の熱硬化性保護膜形成用組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
配合時に各成分を混合する方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサーを用いて混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15℃以上30℃以下であることが好ましい。
〇エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルム
エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムは、エネルギー線硬化性成分(a)を含有する。
エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムにおいて、エネルギー線硬化性成分(a)は、未硬化であることが好ましく、粘着性を有することが好ましく、未硬化でかつ粘着性を有することがより好ましい。ここで、「エネルギー線」及び「エネルギー線硬化性」とは、先に説明したとおりである。
エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムは1層(単層)のみでもよいし、2層以上の複数層でもよく、複数層である場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの厚さは、1μm以上100μm以下であることが好ましく、5μm以上75μm以下であることがより好ましく、5μm以上50μm以下であることが特に好ましい。エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの厚さが前記下限値以上であることで、保護能がより高い保護膜を形成できる。また、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの厚さが前記上限値以下であることで、過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの厚さ」とは、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルム全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの厚さとは、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムを構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムをウエハの裏面に貼付し、硬化させて、保護膜を形成するときの硬化条件は、保護膜が十分にその機能を発揮する程度の硬化度となる限り特に限定されず、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの種類に応じて、適宜選択すればよい。
例えば、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの硬化時における、エネルギー線の照度は、4mW/cm以上280mW/cm以下であることが好ましい。そして、前記硬化時における、エネルギー線の光量は、3mJ/cm以上1000mJ/cm以下であることが好ましい。
<<エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物>>
エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムは、その構成材料を含有するエネルギー線硬化性保護膜形成用組成物を用いて形成できる。例えば、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの形成対象面にエネルギー線硬化性保護膜形成用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位にエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムを形成できる。エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。ここで、「常温」とは、先に説明したとおりである。
エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物の塗工は、例えば、上述の粘着剤組成物の塗工の場合と同じ方法で行うことができる。
エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物の乾燥条件は、特に限定されないが、エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物は、後述する溶媒を含有している場合、加熱乾燥させることが好ましく、この場合、例えば、70℃以上130℃以下で10秒以上5分以下の条件で乾燥させることが好ましい。
<エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物(IV−1)>
エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物としては、例えば、前記エネルギー線硬化性成分(a)を含有するエネルギー線硬化性保護膜形成用組成物(IV−1)(本明細書においては、単に「組成物(IV−1)」と略記することがある)等が挙げられる。
[エネルギー線硬化性成分(a)]
エネルギー線硬化性成分(a)は、エネルギー線の照射によって硬化する成分であり、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムに造膜性や、可撓性等を付与するとともに、硬化後に硬質の保護膜を形成するための成分でもある。
エネルギー線硬化性成分(a)としては、例えば、エネルギー線硬化性基を有する、重量平均分子量が80000以上2000000以下の重合体(a1)、及びエネルギー線硬化性基を有する、分子量が100以上80000以下の化合物(a2)が挙げられる。前記重合体(a1)は、その少なくとも一部が架橋剤によって架橋されたものであってもよいし、架橋されていないものであってもよい。
(エネルギー線硬化性基を有する、重量平均分子量が80000以上2000000以下の重合体(a1))
エネルギー線硬化性基を有する、重量平均分子量が80000以上2000000以下の重合体(a1)としては、例えば、他の化合物が有する基と反応可能な官能基を有するアクリル重合体(a11)と、前記官能基と反応する基、及びエネルギー線硬化性二重結合等のエネルギー線硬化性基を有するエネルギー線硬化性化合物(a12)と、が反応してなるアクリル樹脂(a1−1)が挙げられる。
他の化合物が有する基と反応可能な前記官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、置換アミノ基(アミノ基の1個又は2個の水素原子が水素原子以外の基で置換されてなる基)、エポキシ基等が挙げられる。ただし、ウエハやチップ等の回路の腐食を防止するという点では、前記官能基はカルボキシ基以外の基であることが好ましい。
これらの中でも、前記官能基は、水酸基であることが好ましい。
・官能基を有するアクリル重合体(a11)
前記官能基を有するアクリル重合体(a11)としては、例えば、前記官能基を有するアクリルモノマーと、前記官能基を有しないアクリルモノマーと、が共重合してなるものが挙げられ、これらモノマー以外に、さらにアクリルモノマー以外のモノマー(非アクリルモノマー)が共重合したものであってもよい。
また、前記アクリル重合体(a11)は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよく、重合方法についても公知の方法を採用できる。
前記官能基を有するアクリルモノマーとしては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、置換アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー等が挙げられる。
前記水酸基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル;ビニルアルコール、アリルアルコール等の非(メタ)アクリル不飽和アルコール((メタ)アクリロイル骨格を有しない不飽和アルコール)等が挙げられる。
前記カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸(エチレン性不飽和結合を有するモノカルボン酸);フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、シトラコン酸等のエチレン性不飽和ジカルボン酸(エチレン性不飽和結合を有するジカルボン酸);前記エチレン性不飽和ジカルボン酸の無水物;2−カルボキシエチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸カルボキシアルキルエステル等が挙げられる。
前記官能基を有するアクリルモノマーは、水酸基含有モノマーが好ましい。
前記アクリル重合体(a11)を構成する、前記官能基を有するアクリルモノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記官能基を有しないアクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(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n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル((メタ)アクリル酸ラウリル)、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル((メタ)アクリル酸ミリスチル)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル((メタ)アクリル酸パルミチル)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル((メタ)アクリル酸ステアリル)等の、アルキルエステルを構成するアルキル基が、炭素数が1〜18の鎖状構造である(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
また、前記官能基を有しないアクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシメチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等のアルコキシアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸アリールエステル等を含む、芳香族基を有する(メタ)アクリル酸エステル;非架橋性の(メタ)アクリルアミド及びその誘導体;(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノプロピル等の非架橋性の3級アミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル等も挙げられる。
前記アクリル重合体(a11)を構成する、前記官能基を有しないアクリルモノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記非アクリルモノマーとしては、例えば、エチレン、ノルボルネン等のオレフィン;酢酸ビニル;スチレン等が挙げられる。
前記アクリル重合体(a11)を構成する前記非アクリルモノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記アクリル重合体(a11)において、これを構成する構成単位の全量に対する、前記官能基を有するアクリルモノマーから誘導された構成単位の量の割合(含有量)は、0.1〜50質量%であることが好ましく、1〜40質量%であることがより好ましく、3〜30質量%であることが特に好ましい。前記割合がこのような範囲であることで、前記アクリル重合体(a11)と前記エネルギー線硬化性化合物(a12)との共重合によって得られた前記アクリル樹脂(a1−1)において、エネルギー線硬化性基の含有量は、保護膜の硬化の程度を好ましい範囲に容易に調節可能となる。
前記アクリル樹脂(a1−1)を構成する前記アクリル重合体(a11)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(IV−1)において、溶媒以外の成分の総含有量に対する、アクリル樹脂(a1−1)の含有量の割合(すなわち、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムにおける、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの総質量に対する、アクリル樹脂(a1−1)の含有量の割合)は、1質量%以上70質量%以下であることが好ましく、5質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上50質量%以下であることが特に好ましい。
・エネルギー線硬化性化合物(a12)
前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、前記アクリル重合体(a11)が有する官能基と反応可能な基として、イソシアネート基、エポキシ基、及びカルボキシ基からなる群より選択される1種又は2種以上を有するものが好ましく、前記基としてイソシアネート基を有するものがより好ましい。前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、例えば、前記基としてイソシアネート基を有する場合、このイソシアネート基が、前記官能基として水酸基を有するアクリル重合体(a11)のこの水酸基と容易に反応する。
前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、1分子中に前記エネルギー線硬化性基を1個以上5個以下有することが好ましく、1個以上3個以下有することがより好ましい。
前記エネルギー線硬化性化合物(a12)としては、例えば、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、メタ−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、メタクリロイルイソシアネート、アリルイソシアネート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート;
ジイソシアネート化合物又はポリイソシアネート化合物と、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応により得られるアクリロイルモノイソシアネート化合物;
ジイソシアネート化合物又はポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物と、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応により得られるアクリロイルモノイソシアネート化合物等が挙げられる。
これらの中でも、前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートであることが好ましい。
前記アクリル樹脂(a1−1)を構成する前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記アクリル樹脂(a1−1)において、前記アクリル重合体(a11)に由来する前記官能基の含有量に対する、前記エネルギー線硬化性化合物(a12)に由来するエネルギー線硬化性基の含有量の割合は、20モル%以上120モル%以下であることが好ましく、35モル%以上100モル%以下であることがより好ましく、50モル%以上100モル%以下であることが特に好ましい。前記含有量の割合がこのような範囲であることで、硬化後の保護膜の接着力がより大きくなる。なお、前記エネルギー線硬化性化合物(a12)が一官能(前記基を1分子中に1個有する)化合物である場合には、前記含有量の割合の上限値は100モル%となるが、前記エネルギー線硬化性化合物(a12)が多官能(前記基を1分子中に2個以上有する)化合物である場合には、前記含有量の割合の上限値は100モル%を超えることがある。
前記重合体(a1)の重量平均分子量(Mw)は、100000以上2000000以下であることが好ましく、300000以上1500000以下であることがより好ましい。
ここで、「重量平均分子量」とは、先に説明したとおりである。
前記重合体(a1)が、その少なくとも一部が架橋剤によって架橋されたものである場合、前記重合体(a1)は、前記アクリル重合体(a11)を構成するものとして説明した、上述のモノマーのいずれにも該当せず、かつ架橋剤と反応する基を有するモノマーが重合して、前記架橋剤と反応する基において架橋されたものであってもよいし、前記エネルギー線硬化性化合物(a12)に由来する、前記官能基と反応する基において、架橋されたものであってもよい。
組成物(IV−1)及びエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムが含有する前記重合体(a1)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
(エネルギー線硬化性基を有する、分子量が100以上80000以下の化合物(a2))
エネルギー線硬化性基を有する、分子量が100以上80000以下の化合物(a2)が有するエネルギー線硬化性基としては、エネルギー線硬化性二重結合を含む基が挙げられ、好ましいものとしては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等が挙げられる。
前記化合物(a2)は、上記の条件を満たすものであれば、特に限定されないが、エネルギー線硬化性基を有する低分子量化合物、エネルギー線硬化性基を有するエポキシ樹脂、エネルギー線硬化性基を有するフェノール樹脂等が挙げられる。
前記化合物(a2)のうち、エネルギー線硬化性基を有する低分子量化合物としては、例えば、多官能のモノマー又はオリゴマー等が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有するアクリレート系化合物が好ましい。
前記アクリレート系化合物としては、例えば、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル]プロパン、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス[4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル]プロパン、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(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、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジ(メタ)アクリロキシプロパン等の2官能(メタ)アクリレート;
トリス(2−(メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−(メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート;
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー等の多官能(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。
前記化合物(a2)のうち、エネルギー線硬化性基を有するエポキシ樹脂、エネルギー線硬化性基を有するフェノール樹脂としては、例えば、「特開2013−194102号公報」の段落0043等に記載されているものを用いることができる。このような樹脂は、後述する熱硬化性成分を構成する樹脂にも該当するが、本実施形態においては前記化合物(a2)として取り扱う。
前記化合物(a2)は、重量平均分子量が100以上30000以下であることが好ましく、300以上10000以下であることがより好ましい。ここで、「重量平均分子量」とは、先に説明したとおりである。
組成物(IV−1)及びエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムが含有する前記化合物(a2)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
[エネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)]
組成物(IV−1)及びエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムは、前記エネルギー線硬化性成分(a)として前記化合物(a2)を含有する場合、さらにエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)も含有することが好ましい。
前記重合体(b)は、その少なくとも一部が架橋剤によって架橋されたものであってもよいし、架橋されていないものであってもよい。
エネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)としては、例えば、アクリル重合体、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル、ゴム系樹脂、アクリルウレタン樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、前記重合体(b)は、アクリル重合体(以下、「アクリル重合体(b−1)」と略記することがある)であることが好ましい。
アクリル重合体(b−1)は、公知のものでよく、例えば、1種のアクリルモノマーの単独重合体であってもよいし、2種以上のアクリルモノマーの共重合体であってもよいし、1種又は2種以上のアクリルモノマーと、1種又は2種以上のアクリルモノマー以外のモノマー(非アクリルモノマー)と、の共重合体であってもよい。
アクリル重合体(b−1)を構成する前記アクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、環状骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル、グリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステル、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル、置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。ここで、「置換アミノ基」とは、先に説明したとおりである。
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(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n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル((メタ)アクリル酸ラウリル)、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル((メタ)アクリル酸ミリスチル)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル((メタ)アクリル酸パルミチル)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル((メタ)アクリル酸ステアリル)等の、アルキルエステルを構成するアルキル基が、炭素数が1〜18の鎖状構造である(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
前記環状骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルオキシアルキルエステル等が挙げられる。
前記グリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル等が挙げられる。
前記水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等が挙げられる。
前記置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸N−メチルアミノエチル等が挙げられる。
アクリル重合体(b−1)を構成する前記非アクリルモノマーとしては、例えば、エチレン、ノルボルネン等のオレフィン;酢酸ビニル;スチレン等が挙げられる。
少なくとも一部が架橋剤によって架橋された、前記エネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)としては、例えば、前記重合体(b)中の反応性官能基が架橋剤と反応したものが挙げられる。
前記反応性官能基は、架橋剤の種類等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されない。例えば、架橋剤がポリイソシアネート化合物である場合には、前記反応性官能基としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基等が挙げられ、これらの中でも、イソシアネート基との反応性が高い水酸基が好ましい。また、架橋剤がエポキシ系化合物である場合には、前記反応性官能基としては、カルボキシ基、アミノ基、アミド基等が挙げられ、これらの中でもエポキシ基との反応性が高いカルボキシ基が好ましい。ただし、ウエハやチップの回路の腐食を防止するという点では、前記反応性官能基はカルボキシ基以外の基であることが好ましい。
前記反応性官能基を有する、エネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)としては、例えば、少なくとも前記反応性官能基を有するモノマーを重合させて得られたものが挙げられる。アクリル重合体(b−1)の場合であれば、これを構成するモノマーとして挙げた、前記アクリルモノマー及び非アクリルモノマーのいずれか一方又は両方として、前記反応性官能基を有するものを用いればよい。例えば、反応性官能基として水酸基を有する前記重合体(b)としては、例えば、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルを重合して得られたものが挙げられ、これ以外にも、先に挙げた前記アクリルモノマー又は非アクリルモノマーにおいて、1個又は2個以上の水素原子が前記反応性官能基で置換されてなるモノマーを重合して得られたものが挙げられる。
反応性官能基を有する前記重合体(b)において、これを構成する構成単位の全量に対する、反応性官能基を有するモノマーから誘導された構成単位の量の割合(含有量)は、1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。前記割合がこのような範囲であることで、前記重合体(b)において、架橋の程度がより好ましい範囲となる。
エネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)の重量平均分子量(Mw)は、組成物(IV−1)の造膜性がより良好となる点から、10000以上2000000以下であることが好ましく、100000以上1500000以下であることがより好ましい。ここで、「重量平均分子量」とは、先に説明したとおりである。
組成物(IV−1)及びエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムが含有する、エネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(IV−1)としては、前記重合体(a1)及び前記化合物(a2)のいずれか一方又は両方を含有するものが挙げられる。そして、組成物(IV−1)は、前記化合物(a2)を含有する場合、さらにエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)も含有することが好ましく、この場合、さらに前記(a1)を含有することも好ましい。また、組成物(IV−1)は、前記化合物(a2)を含有せず、前記重合体(a1)、及びエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)をともに含有していてもよい。
組成物(IV−1)が、前記重合体(a1)、前記化合物(a2)、及びエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)を含有する場合、組成物(IV−1)において、前記化合物(a2)の含有量は、前記重合体(a1)及びエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)の総含有量100質量部に対して、10質量部以上400質量部以下であることが好ましく、30質量部以上350質量部以下であることがより好ましい。
組成物(IV−1)において、溶媒以外の成分の総含有量に対する、前記エネルギー線硬化性成分(a)及びエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)の合計含有量の割合(すなわち、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムにおける、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムの総質量に対する、前記エネルギー線硬化性成分(a)及びエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)の合計含有量の割合)は、5質量%以上90質量%以下であることが好ましく、10質量%以上80質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上70質量%以下であることが特に好ましい。エネルギー線硬化性成分の含有量の前記割合がこのような範囲であることで、エネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムのエネルギー線硬化性がより良好となる。
組成物(IV−1)は、前記エネルギー線硬化性成分以外に、目的に応じて、熱硬化性成分、充填材、カップリング剤、架橋剤、光重合開始剤、着色剤、及び汎用添加剤からなる群より選択される1種又は2種以上を含有していてもよい。例えば、前記エネルギー線硬化性成分及び熱硬化性成分を含有する組成物(IV−1)を用いることにより、形成されるエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムは、加熱によって被着体に対する接着力が向上し、このエネルギー線硬化性保護膜形成用フィルムから形成された保護膜の強度も向上する。
組成物(IV−1)における前記熱硬化性成分、充填材、カップリング剤、架橋剤、光重合開始剤、着色剤、及び汎用添加剤としては、それぞれ、組成物(III−1)における熱硬化性成分(B)、充填材(D)、カップリング剤(E)、架橋剤(F)、光重合開始剤(H)、着色剤(I)及び汎用添加剤(J)と同じものが挙げられる。
組成物(IV−1)において、前記熱硬化性成分、充填材、カップリング剤、架橋剤、光重合開始剤、着色剤、及び汎用添加剤は、それぞれ、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよく、2種以上を併用する場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(IV−1)における前記熱硬化性成分、充填材、カップリング剤、架橋剤、光重合開始剤、着色剤、及び汎用添加剤の含有量は、目的に応じて適宜調節すればよく、特に限定されない。
組成物(IV−1)は、希釈によってその取り扱い性が向上することから、さらに溶媒を含有するものが好ましい。
組成物(IV−1)が含有する溶媒としては、例えば、組成物(III−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
組成物(IV−1)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよい。
<<エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物の製造方法>>
組成物(IV−1)等のエネルギー線硬化性保護膜形成用組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
配合時に各成分を混合する方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサーを用いて混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15℃以上30℃以下であることが好ましい。
〇非硬化性保護膜形成用フィルム
好ましい非硬化性保護膜形成用フィルムとしては、例えば、非硬化性成分(c)を含有する。非硬化性保護膜形成用フィルムにおいて、非硬化性成分(c)は、硬化性を有さず、支持シートへの粘着性、及びウエハ又はチップを保護するために適度な硬度を有することが好ましい。ここで、「非硬化性」とは、先に説明したとおりである。
非硬化性保護膜形成用フィルムは1層(単層)のみでもよいし、2層以上の複数層でもよく、複数層である場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
非硬化性保護膜形成用フィルムの厚さは、1μm以上100μm以下であることが好ましく、5μm以上75μm以下であることがより好ましく、5μm以上50μm以下であることが特に好ましい。非硬化性保護膜形成用フィルムの厚さが前記下限値以上であることで、保護能がより高い保護膜を形成できる。また、非硬化性保護膜形成用フィルムの厚さが前記上限値以下であることで、過剰な厚さとなることが抑制される。
ここで、「非硬化性保護膜形成用フィルムの厚さ」とは、非硬化性保護膜形成用フィルム全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる非硬化性保護膜形成用フィルムの厚さとは、非硬化性保護膜形成用フィルムを構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、非硬化性保護膜形成用フィルムの厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
<<非硬化性保護膜形成用組成物>>
非硬化性保護膜形成用フィルムは、その構成材料を含有する非硬化性保護膜形成用組成物を用いて形成できる。例えば、非硬化性保護膜形成用フィルムの形成対象面に非硬化性保護膜形成用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位に非硬化性保護膜形成用フィルムを形成できる。非硬化性保護膜形成用組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、非硬化性保護膜形成用フィルムの前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。ここで、「常温」とは、先に説明したとおりである。
非硬化性保護膜形成用組成物の塗工は、例えば、上述の粘着剤組成物の塗工の場合と同じ方法で行うことができる。
非硬化性保護膜形成用組成物の乾燥条件は、特に限定されないが、非硬化性保護膜形成用組成物は、後述する溶媒を含有している場合、加熱乾燥させることが好ましく、この場合、例えば、70℃以上130℃以下で10秒以上5分以下の条件で乾燥させることが好ましい。
<非硬化性保護膜形成用組成物(V−1)>
非硬化性保護膜形成用組成物としては、例えば、非硬化性成分(c)を含有する非硬化性保護膜形成用組成物(V−1)(本明細書においては、単に「組成物(V−1)」と略記することがある)等が挙げられる。
非硬化性成分(c)は、熱可塑性樹脂であり、例えば、アクリル重合体等が挙げられ、これらに限定されない。前記アクリル重合体としては、上記アクリル重合体(b−1)として例示されたものと同様のものが挙げられる。
組成物(V−1)は、前記非硬化性成分(c)以外に、目的に応じて、充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、及び汎用添加剤からなる群より選択される1種又は2種以上を含有していてもよい。
組成物(V−1)における前記充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、及び汎用添加剤としては、それぞれ、組成物(III−1)における充填材(D)、カップリング剤(E)、架橋剤(F)、着色剤(I)及び汎用添加剤(J)と同じものが挙げられる。
組成物(V−1)において、前記充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、及び汎用添加剤は、それぞれ、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよく、2種以上を併用する場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(V−1)における前記充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、及び汎用添加剤の含有量は、目的に応じて適宜調節すればよく、特に限定されない。
組成物(V−1)は、希釈によってその取り扱い性が向上することから、さらに溶媒を含有するものが好ましい。
組成物(V−1)が含有する溶媒としては、例えば、組成物(III−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
組成物(V−1)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよい。
<<非硬化性保護膜形成用組成物の製造方法>>
組成物(V−1)等の非硬化性保護膜形成用組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
配合時に各成分を混合する方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサーを用いて混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15℃以上30℃以下であることが好ましい。
本発明の1つの側面において、保護膜形成用複合シートは、以下に示す構成の基材と、前記基材の一方の面上に形成された、以下に示す成分を含有する粘着剤層と、を備えた支持シートと、前記支持シートの前記粘着剤層側に、以下に示す成分を含有する保護膜形成用フィルムと、を備える。
保護膜形成用フィルムは、具体的には、
重合体成分(A)−1として、メチルアクリレート85質量部、及び、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部を共重合してなるアクリル重合体(重量平均分子量:35〜40万、好ましくは37万、ガラス転移温度:3〜9℃、好ましくは6℃)を100〜200質量部、好ましくは150質量部と;
エポキシ樹脂(B1)−1として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:180〜200g/eq、好ましくは184〜194g/eq)を50〜70質量部、好ましくは60質量部と;
エポキシ樹脂(B1)−2として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:750〜950g/eq、好ましくは800〜900g/eq)を5〜15質量部、好ましくは10質量部と;
エポキシ樹脂(B1)−3として、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(エポキシ当量:250〜270g/eq、好ましくは255〜260g/eq)を20〜40質量部、好ましくは30質量部と;
熱硬化剤(B2)として、熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド、活性水素量:20〜25g/eq、好ましくは21g/eq)を1〜3質量部、好ましくは2質量部と;
硬化促進剤(C)として、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールを1〜3質量部、好ましくは2質量部と;
充填剤(D)として、シリカフィラー(平均粒子径:0.1〜1μm、好ましくは0.5μm)を300〜340質量部、好ましくは320質量部と;
カップリング剤(E)として、シランカップリング剤を1〜3質量部、好ましくは2質量部と;
着色剤(I)として、黒色顔料を10〜20質量部、好ましくは15質量部と、を含有する。
粘着剤層は、具体的には、
アクリル重合体として、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)(80〜98質量部)、及び、2−ヒドロキシルエチルアクリレート(HEA)(2〜20質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度−69〜−61℃のプレ共重合体を90〜110質量部、好ましくは100質量部と;
3官能キシリレンジイソシアネート系架橋剤を5〜35質量部、好ましくは10〜27質量部と、を含有し、ガラス転移温度は、−50〜−1℃、好ましくは−47〜−23℃である。
基材は、具体的には、厚さが70〜90μm、好ましくは80μmのポリプロピレン製フィルムである。さらに、基剤は、マット面(表面粗さ(Ra):0.20〜1.30μm、好ましくは1.20μm)、及び、ツヤ面(表面粗さ(Ra):0.05〜0.15μm、好ましくは0.10μm)を有する。
なお、前記粘着剤層は、基材のツヤ面上に積層されている。
基材と、前記基材の一方の面上に形成された前記粘着剤層と、を備えた支持シートの保護膜形成用フィルム側の、23℃におけるプローブタック値は、800〜3000mN、好ましくは、870〜2500mNであり、23℃におけるループタック値は、800〜5500mN、好ましくは850〜5400mNである。
また、前記支持シートの保護膜形成用フィルム側の、0℃におけるループタック値は、800〜7000mN、好ましくは、900〜6600mNである。
また、本発明の1つの側面において、保護膜形成用複合シートは、上記成分を含有する保護膜形成用フィルム、以下に示す成分を含有する粘着剤層、及び、上記構成の基材を有する。
粘着剤層は、具体的には、
アクリル重合体として、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)(80質量部)、及び、2−ヒドロキシルエチルアクリレート(HEA)(20質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度−61℃のプレ共重合体を90〜110質量部、好ましくは100質量部と;
ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤を3〜20質量部、好ましくは5〜19質量部と、を含有し、ガラス転移温度は、−30〜−15℃、好ましくは−20〜−15℃である。
基材と、前記基材の一方の面上に形成された前記粘着剤層と、を備えた支持シートの保護膜形成用フィルム側の、23℃におけるプローブタック値は、500〜2000mN、好ましくは、550〜1300mNであり、23℃におけるループタック値は、750〜2500mN、好ましくは770〜2100mNである。
また、前記支持シートの保護膜形成用フィルム側の、0℃におけるループタック値は、500〜4500mN、好ましくは、520〜3600mNである。
◇保護膜形成用複合シートの製造方法
前記保護膜形成用複合シートは、上述の各層を対応する位置関係となるように順次積層することで製造できる。各層の形成方法は、先に説明したとおりである。
例えば、保護膜形成用複合シートを製造するときに、基材上に積層済みの粘着剤層の上に、さらに保護膜形成用フィルムを積層する場合には、粘着剤層上に、熱硬化性保護膜形成用組成物、エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物、又は非硬化性保護膜形成用組成物を塗工して、保護膜形成用フィルムを直接形成することが可能である。このように、いずれかの組成物を用いて、連続する2層の積層構造を形成する場合には、前記組成物から形成された層の上に、さらに組成物を塗工して新たに層を形成することが可能である。ただし、これら2層のうちの後から積層する層は、別の剥離フィルム上に前記組成物を用いてあらかじめ形成しておき、この形成済みの層の前記剥離フィルムと接触している側とは反対側の露出面を、既に形成済みの残りの層の露出面と貼り合わせることで、連続する2層の積層構造を形成することが好ましい。このとき、前記組成物は、剥離フィルムの剥離処理面に塗工することが好ましい。剥離フィルムは、積層構造の形成後、必要に応じて取り除けばよい。
すなわち、保護膜形成用複合シートを製造する場合には、基材上に粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、基材上に粘着剤層を積層しておき、別途、剥離フィルム上に熱硬化性保護膜形成用組成物、エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物、又は非硬化性保護膜形成用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、剥離フィルム上に保護膜形成用フィルムを形成しておき、この保護膜形成用フィルムの露出面を、基材上に積層済みの粘着剤層の露出面と貼り合わせて、保護膜形成用フィルムを粘着剤層上に積層することで、保護膜形成用複合シートが得られる。
一方、基材上に粘着剤層を積層する場合には、上述の様に、基材上に粘着剤組成物を塗工する方法に代えて、剥離フィルム上に粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、剥離フィルム上に粘着剤層を形成しておき、この粘着剤層の露出面を、基材の一方の表面と貼り合わせることで、粘着剤層を基材上に積層してもよい。
いずれの方法においても、剥離フィルムは目的とする積層構造を形成後の任意のタイミングで取り除けばよい。
このように、保護膜形成用複合シートを構成する基材以外の層(粘着剤層、保護膜形成用フィルム、治具用接着剤層)はいずれも、剥離フィルム上にあらかじめ形成しておき、目的とする層の表面に貼り合わせる方法で積層できるため、必要に応じてこのような工程を採用する層を適宜選択して、保護膜形成用複合シートを製造すればよい。
また、保護膜形成用複合シート及び保護膜形成用複合シートを構成する各層は、必要に応じて、所望の形状に抜き加工してもよい。
なお、保護膜形成用複合シートは、通常、その支持シートとは反対側の最表層(例えば、保護膜形成用フィルム)の表面に剥離フィルムが貼り合わされた状態で保管される。したがって、この剥離フィルム(好ましくはその剥離処理面)上に、熱硬化性保護膜形成用組成物、エネルギー線硬化性保護膜形成用組成物、又は非硬化性保護膜形成用組成物等の、最表層を構成する層を形成するための組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、剥離フィルム上に最表層を構成する層を形成しておき、この層の剥離フィルムと接触している側とは反対側の露出面上に残りの各層を上述のいずれかの方法で積層し、剥離フィルムを取り除かずに貼り合わせた状態のままとすることでも、保護膜形成用複合シートが得られる。
剥離フィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等の透明フィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。また、これらを着色したフィルム、不透明フィルムなどを用いることができる。剥離剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有カルバメート等の剥離剤が挙げられる。
剥離フィルムの厚さは、通常は10μm以上500μm以下、好ましくは15μm以上300μm以下、特に好ましくは20μm以上250μm以下程度である。ここで、「剥離フィルムの厚さ」とは、剥離フィルム全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる剥離フィルムの厚さとは、剥離フィルムを構成するすべての層の合計の厚さを意味する。なお、剥離フィルムの厚さの測定方法としては、例えば、任意の5箇所において、接触式厚み計を用いて厚さを測定し、測定値の平均を算出する方法等が挙げられる。
◎保護膜付きチップの製造方法
本発明に係る保護膜付きチップの製造方法は、前記保護膜形成用複合シートの前記保護膜形成用フィルムの側にウエハを積層して積層体とする工程と、
前記ウエハの内部にレーザー光を照射することにより、前記ウエハの内部に改質層を形成する工程と、
前記積層体を常温よりも低い温度で、前記保護膜形成用複合シートの平面に対して平行な方向にエキスパンドすることにより、前記ウエハ及び前記保護膜形成用フィルムを分割する工程と、
エキスパンド後の前記積層体を水洗浄する工程と、
前記積層体の前記保護膜形成用フィルムを硬化することにより、前記保護膜形成用フィルムを保護膜とする工程と、を備える。
本発明に係る保護膜付きチップの製造方法は、保護膜形成用複合シートの前記保護膜形成用フィルムの側にウエハを積層して積層体とする工程の後、前記ウエハの内部にレーザー光を照射することにより、前記ウエハの内部に改質層を形成する工程と、前記積層体を常温よりも低い温度で、前記保護膜形成用複合シートの平面に対して平行な方向にエキスパンドすることにより、前記ウエハ及び前記熱硬化性保護膜形成用フィルムを分割する工程と、エキスパンド後の前記積層体を水洗浄する工程と、前記積層体の前記保護膜形成用フィルムを硬化することにより、前記保護膜形成用フィルムを保護膜とする工程と、をこの順で備えてもよい。この保護膜付きチップの製造方法の例を、図6を用いて説明する。
図6は、保護膜付きチップの製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
まず、ウエハ18の裏面を所望の厚さに研削してから、保護膜形成用複合シート1Eの保護膜形成用フィルム13に裏面研削後のウエハ18の裏面を貼付するとともに、保護膜形成用複合シート1Eをリングフレーム21に固定する(図6(a))。ウエハ18の表面(電極形成面)にバックグラインドテープ20が貼付されている場合には、このバックグラインドテープ20をウエハ18から取り除く。
次いで、保護膜形成用複合シート1Eの側からウエハ18の内部に設定された焦点に集束するようにレーザー光を照射することにより、ウエハ18の内部に改質層18cを形成する(図6(b))。また、必要に応じて支持シート10の側からレーザー光を照射することにより、保護膜形成用フィルムにレーザー印字を行う。
次いで、ウエハ18を、裏面に貼付した保護膜形成用複合シート1Eとともに、低温環境下に移し、保護膜形成用複合シート1Eの平面に対して平行な方向にエキスパンドすることにより、保護膜形成用フィルムを割断するとともに、改質層18cの部位においてウエハ18を分割し、個片化する(図6(c))。エキスパンド(E)の温度条件は、常温よりも低い温度であればよいが、−20〜10℃が好ましく、−15〜5℃がより好ましい。必要に応じて支持シート10の側から赤外線レーザー光を照射して、赤外線検査を行う。本発明の保護膜形成用複合シートは、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面(12a)の、0℃におけるループタック値が500mN以上であるため、常温より低い温度でのエキスパンド工程において、支持シート10と、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面のチップ19が積層されていない面(12b)との間の浮きを抑制することができる。また、前記エキスパンド工程において、前記12bにおいて、保護膜形成層が支持シート10から剥離することも抑制することができ、剥離した保護膜形成層が飛散してウエハ上や装置内を汚染することを抑制することができる。
また、必要に応じて、拡張された支持シート10(すなわち、基材11及び粘着剤層12)に固定用治具(例えば、株式会社テクノビジョン製グリップリング)を装着して、支持シート10を拡張されたままで固定してもよい。或いは、基材11に熱収縮性(ヒートシュリンク性)を付与して使用することで、支持シート10をエキスパンドした後、基材11の熱収縮性(ヒートシュリンク性)を利用して、支持シート10のたるみを除き、固定用治具を装着することなく、支持シート10を拡張されたままで固定することもできる。
次いで、支持シート10、個別化された保護膜形成用フィルム13、及び、個別化されたチップ19の積層体に洗浄ノズル(WN)より水を噴霧して水洗浄する(図6(d))。洗浄は通常、テーブル回転速度:1200rpm、洗浄ノズルの洗浄領域:ウエハ中心点から半径160mm、水洗浄50秒の後、エアを20秒噴射する条件で、前記積層体を回転させながら行う。本発明の保護膜形成用複合シートは、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面(12a)の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面(12a)の、0℃におけるループタック値が500mN以上であるため、水洗浄の際、支持シート10の保護膜形成用フィルム13側の面(12a)のチップ19が積層されていない面(12b)から、保護膜形成層が剥離するのを抑制することができる。
更に、支持シート10、個片化された保護膜形成用フィルム13、及び、個片化されたチップ19の積層体を加熱又は、エネルギー線を照射することにより、熱硬化性保護膜形成用フィルム13を硬化させて保護膜13’とする(図6(e))。
最後に、支持シート10から、チップ19をその裏面に貼付されている保護膜13’とともに剥離させてピックアップすることにより、保護膜13’付きチップ19を得る(図6(f))。粘着剤層12がエネルギー線硬化性のものである場合には、必要により、エネルギー線の照射によって粘着剤層12を硬化させ、この硬化後の粘着剤層12から、チップ19をその裏面に貼付されている保護膜13’とともにピックアップすることにより、より容易に保護膜13’付きチップ19が得られる。
図6では、治具用接着剤層16を有する保護膜形成用複合シート1Eを用いた保護膜付きチップの製造方法の例を説明しているが、同様に治具用接着剤層16を有する保護膜形成用複合シート1B、及び治具用接着剤層16を有さない保護膜形成用複合シート1A、1C又は1Dを用いた保護膜付きチップの製造方法の例も同様である。
また、図6では、保護膜形成用複合シート1Eの側からウエハ18の内部に設定された焦点に集束するようにレーザー光を照射して、ウエハ18の内部に改質層を形成しているが、これに限らず、前記改質層を形成する工程と、前記積層体とする工程と、前記分割する工程と、前記保護膜とする工程と、をこの順で備えてもよく、具体的には、例えば、バックグラインドテープ20が貼付されているウエハ18の内部に改質層を形成し、改質層が形成されたウエハ18に保護膜形成用複合シート1Eを貼付してもよい。その後、支持シート10の側から保護膜形成用フィルムにレーザー光を照射することにより、レーザー印字を行い、エキスパンド、硬化、赤外線検査、ピックアップすることにより、保護膜13’付きチップ19が得られる。
◎半導体装置の製造方法
以降は、従来法と同様の方法で、得られた保護膜付きチップを、この保護膜が貼付された状態のまま、基板の回路面にフリップチップ接続した後、半導体パッケージとする。そして、この半導体パッケージを用いて、目的とする半導体装置を作製すればよい。
以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
保護膜形成用組成物の製造に用いた成分を以下に示す。
・重合体成分
(A)−1:メチルアクリレート85質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部を共重合してなるアクリル樹脂(日本合成化学工業(株)製、重量平均分子量:37万、ガラス転移温度:6℃)
・熱硬化性成分
(B1)−1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学製jER828、エポキシ当量184〜194g/eq)
(B1)−2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学製jER1055、エポキシ当量800〜900g/eq)
(B1)−3:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製エピクロンHP−7200HH、エポキシ当量255〜260g/eq)
(B2)−1:熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤(ジシアンジアミド(ADEKA製アデカハードナーEH−3636AS、活性水素量21g/eq))
・硬化促進剤
(C)−1:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製キュアゾール2PHZ)
・充填剤
(D)−1:シリカフィラー(アドマテックス製SC2050MA、平均粒子径0.5μm)
・カップリング剤
(E)−1:シランカップリング剤(日本ユニカー製A−1110)
・着色剤
(I)−1:黒色顔料(フタロシアニン系青色顔料(Pigment Blue 15:3を3倍の質量のスチレン−アクリル樹脂で固着したもの)とイソインドリノン系黄色顔料(Pigment Yellow 139を3倍の質量のスチレン−アクリル樹脂で固着したもの)及びジケトピロロピロール系赤色顔料(Pigment Red264を3倍の質量のスチレン−アクリル樹脂で固着したもの)を、38:18:44(青:黄:赤、質量比)で混合した顔料)
[実施例1]
<保護膜形成用複合シートの製造>
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
固形重量比で、重合体成分(A)−1(150質量部)、熱硬化性成分(B1)−1(60質量部)、(B1)−2(10質量部)、(B1)−3(30質量部)、(B2)−1(2質量部)、硬化促進剤(C)−1(2質量部)、充填剤(D)−1(320質量部)、カップリング剤(E)−1(2質量部)、及び着色剤(I)−1(15質量部)をメチルエチルケトン、トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒に溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−1の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及び3官能キシリレンジイソシアネート系架橋剤(三井武田ケミカル社製「タケネートD110N」)(27質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−1を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(85質量部)、及びHEA(15質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−63℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
ポリエチレンテレフタレート製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理されてなる剥離フィルムの、前記剥離処理面に、上記で得られた粘着剤組成物(I−4)−1を塗工し、120℃で2分間加熱乾燥させることにより、厚さ5μmの非エネルギー線硬化性の粘着剤層を形成した。
次いで、この粘着剤層の露出面に、厚さ80μmのポリプロピレン製フィルム(三菱樹脂社製、マット面(表面粗さ(Ra):1.20μm)/ツヤ面(表面粗さ(Ra):0.10μm)基材)のツヤ面を貼り合わせることで、支持シート(10)−1を製造した。
(保護膜形成用複合シートの製造)
ポリエチレンテレフタレート製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルム(リンテック社製「SP−PET381031」、厚さ38μm)の前記剥離処理面に、上記で得られた保護膜形成用組成物(III−1)をナイフコーターにより塗工し、100℃で2分間乾燥させることにより、厚さ15μmの熱硬化性の保護膜形成用フィルム(13)−1を作製した。
次いで、上記で得られた支持シート(10)−1の粘着剤層に、上記で得られた保護膜形成用フィルム(13)−1の露出面を貼り合わせて、基材、粘着剤層、及び保護膜形成用フィルム(13)−1が、これらの厚さ方向においてこの順に積層されてなる保護膜形成用複合シートを作製した。なお、作製した保護膜形成用複合シートにおいて、支持シートの外径は370mmであり、保護膜形成用フィルムの外径は305mmであった。
<プローブタック値の測定>
テスター産業(株)製プローブタックテスター(ステンレス製プローブ)を使用し、23℃で、作製した支持シートの保護膜形成用フィルム側の面のプローブタック値を測定し、最大値を試験値とした。測定条件は、接触速度(Contact speed):10mm/sec、プローブエリア(Probe Area):5mmΦ、接触時間(Contact time):1秒間、引き剥がし速度(Peeling speed):10mm/secとした。測定は、支持シートのプローブの接触位置を変えて10回行い、各試験値の最小値をプローブタック値の測定値とした。結果を表1に示す。
<ループタック値の測定>
イマダ製万能引張試験機(テンシロン)を使用し、下記の手順で支持シートの保護膜形成用フィルム側の面の0℃でのループタック値を測定した。
作製した支持シートを、幅25mm、長さ300mm(両端におけるつかみ部25mmずつを含む)のテープ状に切断し、試験片とした。次いで、試験片の剥離フィルムを剥がし、測定面(支持シートの保護膜形成用フィルム側の面)を外側にし、両端の支持シートの基材面同士が接するようにそろえてループ状にして、引張試験機の上部つかみに両端のつかみ部を挟んで取り付けた。一方、引張試験機の下部つかみには、平滑PMMA板(型番:三菱ケミカル製、アクリライトL001)を水平に取り付けた。平滑PMMA板に、上部つかみを300mm/minの速度で下げた。試験片の測定面と平滑PMMA板との接触面積が25×50mmとなるように貼着した。その位置で15秒間保持した後、300mm/minの速度で引き剥がし、0℃の環境条件下で得られる引張荷重値の最大値を試験値とした。測定は試験片の測定面を変えて10回行い、各試験値の中で最小値をループタック値の測定値とした。また、測定温度を0℃から23℃に変えて、上記と同様にループタック値を測定し、23℃におけるループタック値とした。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
動的粘弾性自動測定器(オリエンテック社製、製品名「レオバイブロンDDV−01FP」)を用いて、粘着剤層に対して測定周波数11Hzにて−70〜100℃の範囲で速度3℃/分で昇温した際の粘弾性測定を行った。貯蔵弾性率と損失弾性率との比(損失弾性率/貯蔵弾性率)であるtanδのピークトップの温度を粘着剤層のガラス転移温度(Tg)とした。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
(ウエハ外周部の保護膜形成層の減少度の評価)
作製した保護膜形成用複合シートに、12インチのウエハ(厚み:300μm)を積層し、ウエハの内部に設定された焦点に収束するように、レーザー光を照射することにより、チップサイズが1mm×1mmとなるように、ウエハの内部に改質層を形成した。次いで、ディスコ製DDS2300を用い、0℃、テーブル突き上げ速さ100mm毎秒、高さ18mmの条件で、保護膜形成用複合シートの平面に対して平行な方向に、保護膜形成用複合シートとウエハとの積層物をエキスパンドし、支持シートのたるみを除き、支持シートを固定した。その後、テーブル回転速度:1200rpm、洗浄ノズルの洗浄領域:ウエハ中心点から半径160mm、水洗浄50秒の後、エアを20秒噴射する条件で水洗浄し、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無を評価した。結果を表1に示す。
なお、1ウエハ当たりの保護膜形成層の減少の有無の評価は以下のように設定した。
A・・・減少なし(減少面積の合計が0.5mm未満)
B・・・わずかな減少あり(減少面積の合計が0.5mm以上20mm未満)
C・・・減少あり(減少面積の合計が20mm以上)
(23℃の対ウエハ粘着力)
作製した支持シートを、幅25mm、長さ250mmの短冊形状にカットした。なお、これらの作業は、全て、23℃の環境下で実施した。
鏡面仕上げされた厚さ600μmのシリコンウエハを用意した。
作製した保護膜形成用複合シートの剥離フィルムを剥離し、保護膜形成フィルムの露出面を、鏡面仕上げされた600μm厚のシリコンウエハの鏡面に、2kgローラーを用いて貼付した。
23℃の環境下で、加温せずに静置して、貼付してから30分間(±0.5分間)経過した後に、下記の測定方法で、180°引きはがしを開始して粘着力を測定した。
測定方法:万能型引張試験機(島津製作所社製,製品名「オートグラフAG−IS」)を用いて、JIS Z0237:2009に準拠して、測定距離100mmについて、剥離速度300mm/min、温度23℃で測定した。
そして、測定距離の初め10mmと終わり10mmを除いた80mmの間の測定値の平均を「23℃の対ウエハ粘着力」とした。
[実施例2]
<保護膜形成用複合シートの製造>
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−2の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及びヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製「コロネートHL」)(11質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−2を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−61℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−2を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−2を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−2を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
[実施例3]
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−3の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及びヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製「コロネートHL」)(5質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−3を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−61℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−3を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−3を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−3を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
[実施例4]
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−4の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及び3官能キシリレンジイソシアネート系架橋剤(三井武田ケミカル社製「タケネートD110N」)(10質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−4を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(95質量部)、及びHEA(5質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−68℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−4を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−4を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−4を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
[実施例5]
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−5の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及び3官能キシリレンジイソシアネート系架橋剤(三井武田ケミカル社製「タケネートD110N」)(4質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−5を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(98質量部)、及びHEA(2質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−69℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−5を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−5を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−5を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
[実施例6]
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−6の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及びヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製「コロネートHL」)(19質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−6を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−61℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−6を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−6を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−6を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
[実施例7]
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−7の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及びヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製「コロネートHL」)(16質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−7を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−61℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−7を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−7を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−7を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
[比較例1]
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−8の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及び3官能キシリレンジイソシアネート系架橋剤(三井武田ケミカル社製「タケネートD110N」)(3質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−8を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(40質量部)、2EHMA(40質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなる重量平均分子量600000、ガラス転移温度:−39℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−8を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−8を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−8を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
[比較例2]
(保護膜形成用組成物(III−1)の製造)
実施例1と同様の方法を用いて、熱硬化性の保護膜形成用組成物(III−1)を得た。
(粘着剤組成物(I−4)−9の製造)
アクリル樹脂(100質量部、固形分)、及びヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(東ソー(株)社製「コロネートHL」)(21質量部(固形分))を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトンを含有する、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物(I−4)−9を調製した。前記アクリル樹脂は、2EHA(80質量部)、及びHEA(20質量部)を共重合してなる重量平均分子量800000、ガラス転移温度:−61℃のプレ共重合体である。
(支持シートの製造)
粘着剤組成物(I−4)−1の代わりに粘着剤組成物(I−4)−9を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、支持シート(10)−9を得た。
(保護膜形成用複合シートの製造)
支持シート(10)−1の代わりに(10)−9を使用した以外は、実施例1と同様の方法を用いて、保護膜形成用複合シートを作製した。
<プローブタック値、ループタック値の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、23℃におけるプローブタック値、0℃及び23℃におけるループタック値を測定した。結果を表1に示す。
<粘着剤層のガラス転移温度の測定>
実施例1と同様の方法を用いて、粘着剤層のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<保護膜形成用複合シートの評価>
実施例1と同様の方法を用いて、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無、及び23℃の対ウエハ粘着力を評価した。結果を表1に示す。
Figure 2021125591
表1において、合否判定については、ウエハ外周部の保護膜形成層の減少の有無の評価がA又はB評価のものを「合」とし、それ以外を「否」とした。
表1から、23℃における支持シートの保護膜形成用フィルム側の面の、プローブタック値が500mN以上であり、0℃におけるループタック値が500mN以上であるとき、支持シートからの保護膜形成層の減少の有無の評価がA又はB評価となっていた。これは、支持シートの保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、支持シートの保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値が500mN以上であることにより、常温より低い温度でのエキスパンド工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することを抑制でき、また、前記エキスパンド後の水洗浄工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することを抑制できたためであると推察された。
以上のことから、支持シートの保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値と、0℃におけるループタック値を適当な範囲とすることで、常温より低い温度でのエキスパンド工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することが抑制され、また、前記エキスパンド後の水洗浄工程で、ウエハ外周部の保護膜形成層が支持シートから剥離することが抑制された保護膜形成用複合シートが得られることが明らかとなった。
本発明は、半導体装置の製造に利用可能である。
1A,1B,1C,1D,1E・・・保護膜形成用複合シート、10・・・支持シート、10a・・・支持シートの保護膜形成用フィルム側の面、11・・・基材、11a・・・基材の粘着剤層側の面、12・・・粘着剤層、12a・・・粘着剤層の保護膜形成用フィルム側の面、12b・・・粘着剤層のチップが積層されていない保護膜形成用フィルム側の面、13・・・保護膜形成用フィルム、13a・・・保護膜形成用フィルムの剥離フィルム側の面、13b・・・保護膜形成用フィルムの露出面、15・・・剥離フィルム、16・・・治具用接着剤層、16a・・・治具用接着剤層の剥離フィルム側の面、17・・・中間層、17a・・・中間層の保護膜形成用フィルム側の面、18・・・ウエハ、18a・・・ウエハの保護膜形成用フィルム側の面、18c・・・改質層、19・・・チップ、20・・・バックグラインドテープ、21・・・リングフレーム、WN・・・洗浄ノズル

Claims (6)

  1. 支持シートと、前記支持シートの一方の面上に形成された保護膜形成用フィルムと、を備えた保護膜形成用複合シートであって、
    前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、23℃におけるプローブタック値が500mN以上であり、
    前記支持シートの前記保護膜形成用フィルム側の面の、0℃におけるループタック値が500mN以上である、保護膜形成用複合シート。
  2. 前記支持シートが、基材と、前記基材の一方の面上に形成された粘着剤層と、を備え、前記支持シートの前記粘着剤層側に、前記保護膜形成用フィルムが積層されている、請求項1に記載の保護膜形成用複合シート。
  3. 前記粘着剤層が非エネルギー線硬化性である、請求項2に記載の保護膜形成用複合シート。
  4. 前記粘着剤層のガラス転移温度が−50℃〜−1℃である、請求項2または3に記載の保護膜形成用複合シート。
  5. 前記粘着剤層が、アクリル酸2−エチルヘキシルを含有する、請求項4に記載の保護膜形成用複合シート。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の保護膜形成用複合シートの前記保護膜形成用フィルムの側にウエハを積層して積層体とする工程と、
    前記ウエハの内部にレーザー光を照射することにより、前記ウエハの内部に改質層を形成する工程と、
    前記積層体を常温よりも低い温度で、前記保護膜形成用複合シートの平面に対して平行な方向にエキスパンドすることにより、前記ウエハ及び前記保護膜形成用フィルムを分割する工程と、
    エキスパンド後の前記積層体を水洗浄する工程と、
    前記積層体中の前記保護膜形成用フィルムを硬化することにより、前記保護膜形成用フィルムを保護膜とする工程と、を備える保護膜付きチップの製造方法。
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