JP4229817B2

JP4229817B2 - 電子部材固定用シート

Info

Publication number: JP4229817B2
Application number: JP2003397047A
Authority: JP
Inventors: 知道高津; 弘之内田; 雅士久米; 紀一荒木
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2023-11-27
Also published as: JP2005159108A

Description

本発明は、半導体ウエハ、ＢＧＡ（ボール・グリット・アレイ）基盤又はＣＳＰ（チップ・スケール型パッケージ）基盤等の電子部材をチップ状に切断・分離する際や薄膜に研磨する際に、発熱防止・洗浄用の水を受けても帯電防止性に優れた電子部材固定用シートに関する。

従来、電子部材固定用シートにあっては、シートとしての合成樹脂製シートの一方の面に粘着剤層が設けられ、この粘着剤層には保護用に剥離フィルムが積層されている。

しかし、電子部材固定用シートに静電気が帯電してしまうと、電子部材に悪影響が及ぶだけでなく、周辺にある粉塵の微粒子やダイシングの際に発生する切削粉等を吸着して電子部材を汚染するという課題があった。電子部材固定用シートに静電気が帯電する場合としては、剥離フィルムを剥がした時の他、ダイシング工程のウエハカット時の刃を冷却し切削粉を洗い流すためや、電気絶縁性の高い超純水を噴射させたとき等がある。

また、該電子部材固定用シートにあっては、ウエハを研磨する際、ＩＣ（集積回路）面がシートに貼着するため、静電気が発生した場合にはＩＣを破壊する課題があった。

かかる課題を解決する手段として、一方の面に粘着剤層を積層した基材の他方の面に帯電防止剤を積層した電子部材固定用シートが知られている（例えば特許文献１）。

しかし、帯電防止剤を表面層に積層すると、ダイシング時やバックグラインド時に浴びせられる水によって帯電防止効果を長期的に得られないという課題があった。

この課題に対し、基材・粘着剤層の間に帯電防止層を積層した電子部材固定用シートが知られている（例えば特許文献２）。
実開平６−２０４４２号公報特開平５−１６６６９２号公報

しかし、特許文献２に示されたＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）等の電荷移動錯体をバインダー樹脂内に溶解、分散させた溶液を塗布した場合、電荷移動錯体が経時的にブリードアウトしてしまい、物性が安定しないという課題があった。

また、近年ダイシングされるチップサイズも極小化しており、カチオン系、アニオン系、ノニオン系帯電防止剤を用いると、場合によっては耐水性に問題があり、特許文献１と同様に、ダイシング時やバックグラインド時に浴びせられる水によって帯電防止効果を長期的に得られないという課題があった。

したがって、本発明の目的は、ダイシング時やバックグラインド時に浴びせられる水を受けても帯電防止効果を維持する電子部材固定用シートを提供することにある。

本発明者らは、上記に鑑み鋭意検討を行った結果、シート状の基材と、基材に積層された粘着剤層を有する電子部材固定用シートにおいて、基材の表面、基材・粘着剤層間の少なくとも一方に帯電防止層が設けられ、帯電防止層を形成する組成物がバインダー樹脂と帯電防止剤からなり、バインダー樹脂と帯電防止剤が水素結合で結合されている電子部材固定用シートを使用することにより上記課題を解決できることを見出だし、本発明を完成した。

請求項２の発明は、請求項１記載の帯電防止剤が、有機ホウ素高分子化合物とアミンとの反応生成物からなる窒素−ホウ素コンプレックスである電子部材固定用シートである。

請求項３の発明は、請求項１乃至２記載のバインダー樹脂が、（メタ）アクリル酸エステルと官能基含有モノマとの共重合体であるの電子部材固定用シートである。

本発明の電子部材固定用シートは、シート状の基材と、基材に積層された粘着剤層を有する電子部材固定用シートにおいて、基材の表面、基材・粘着剤層間の少なくとも一方に帯電防止層が設けられ、帯電防止層を形成する組成物がバインダー樹脂と帯電防止剤からなり、バインダー樹脂と帯電防止剤が水素結合で結合されている電子部材固定用シートを使用することにより、ダイシング時やバックグラインド時に浴びせられる水を受けても帯電防止効果を維持できた。

本発明において、基材の表面、基材・粘着剤層間の少なくとも一方に帯電防止層を設けたのは、該帯電防止層は耐水性、経時的なブリードアウト抑制に優れるため、帯電防止層を基材の表面、基材・粘着剤層間に設けても、ダイシング時やバックグラインド時による帯電防止性能の低下や、粘着剤層への移行による物性低下がないためである。

本発明において、帯電防止層を形成する組成物がバインダー樹脂と帯電防止剤からなるのは、電子部材固定用シートとして、帯電防止効果を発揮させるためである。バインダー樹脂と帯電防止剤が水素結合で結合されているのは、水素結合により耐水性や経時的なブリードアウト抑制が図れるためである。

水素結合するための基又は素材としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、アミド基等がある。バインダー樹脂中のこれら基と窒素−ホウ素コンプレックス中の酸素、また、アクリル酸エステル中の酸素と窒素−ホウ素コンプレックス中の水素との水素結合により、耐水性が向上するものと思われる。

請求項１記載の帯電防止剤としては、従来公知の帯電防止剤の中でも、バインダー樹脂と水素結合するための基を有するものであれば適宜選択でき、具体的には有機ホウ素高分子化合物とアミンとの反応生成物からなる窒素−ホウ素コンプレックス等がある。

有機ホウ素高分子化合物とアミンとの反応生成物からなる窒素−ホウ素コンプレックス（Ｎ・Ｂコンプレックス）のＮ成分として使用される化合物としては、例えばアンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、メチルニジ（ヒドロキシエチル）アミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、メチルモルホリン、エチルモルホリン、ピリジン、ピコリン、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）ラウリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（ポリオキシエチレン）ラウリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）ステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）オレイルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（ポリオキシエチレン）ステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）オレイルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ（ポリオキシエチレン）オレイルアミン、ジアリルアミン、ジアリルニヒドロキシエチルアミン、ジアリルニヒドロキシプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアクリラート、ジメチルアミノエチルメタクリラート、ジエチルアミノエチルメタクリラート、ジメチルアミノプロピルアクラミド、ジメチルアミノプロピルメタクラミド、ジエチルアミノプロピルアクラミド、ジエチルアミノプロピルメタクラミド、ジメチルアミノエチルステアラート、ジメチルアミノプロピルステアラミド、ジエチルアミノエチルステアラート、ジエチルアミノプロピルステアラミド、トリエタノールアミンモノステアラート、トリエタノールアミンジステアラート、トリエタノールアミントリステアラート、ジ（ステアラミドプロピル）アミン、ジ（ステアラミドプロピル）ニメチルアミン、ビニルピリジン、及びジメチルアミノメチルスチレン等の１級、２級、３級アミン類がある。

Ｎ・ＢコンプレックスのＢ成分として使用される化合物としては、例えば２〜３個の隣接ヒドロキシル基若しくはα位、γ位の位置関係で相対する２個のヒドロキシル基を有する多価アルコール残基からなる２：１型ポリオールボラート類のジ（グリセリン）ボラート及びその１価カルボン酸エステル、ジ（カテコール）ボラート、ジ（１，２−プロピレングリコール）ボラート、ジ（１，３−プロピレングリコール）ボラート、ジ（１，３−ブチレングリコール）ボラート、ジ（２−メチル−２，４−ペンタンジオール）ボラート、ジ（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール）ボラート、ジ（２−エチル−１，３−ヘキサンジオール）ボラート、ジ（２−メトキシ−１，３−プロピレングリコール）ボラート、ジ（２−エトキシ−１，３−プロピレングリコール）ボラート、ジ（２−メチル−２−メトキシメチル−１，３−プロピレングリコール）ボラート、ジ（２−メチル−２−エトキシメチル−1，３−プロピレングリコール）ボラート、ジ（２−エチル−２−メトキシメチル−1，３−プロピレングリコール）ボラート、ジ（２−エチル−２−エトキシメチル−1，３−プロピレングリコール）ボラート、ジ｛２，２−ジ（メトキシメチル）−１，３−プロピレングリコール｝ボラート、及び｛２，２−ジ（エトキシメチル）−１，３−プロピレングリコール｝ボラート等のホウ酸エステル類がある。

帯電防止層を形成する組成物の一つのバインダー樹脂としては、水素結合するための基を有するものであれば適宜選択でき、具体的には（メタ）アクリル酸エステルと官能基含有モノマとの共重合体、ロジン系樹脂、マレイン酸系樹脂、フマル酸系樹脂、フエノール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン、ニトロセルロース等があり、そのうち、基材及び粘着剤との密着性を理由に（メタ）アクリル酸エステルと官能基含有モノマとの共重合体が好ましい。

上記（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えばエチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、酢酸ビニル、メチルメタクリレート、メチルアクリレート等がある。

上記官能基含モノマとしては、例えばメタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、アクリルアミド、メチロールアクリルアマイド、アクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、ビニルピリジン、メタアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド等がある。

帯電防止層の塗布量は、あまりに少ないと帯電防止効果を得られずある一定量以上積層すると帯電防止効果が頭打ちになってしまうと共にコストだけが高くなってしまうため、積層量で０．００３〜５．０ｇ／ｍ^２であり、好ましくは０．０１〜３．０ｇ／ｍ^２の積層量が良い。

本発明にかかる電子部材固定用シートの基材としては、従来公知のシートを適宜選択して使用できるものであり、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルフイルム、エチレンビニルアルコールフイルム等がある。

本発明にかかる電子部材固定用シートの粘着剤層としては、従来公知なアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の単体若しくはこれらの混合物を使用できる。また、必要に応じ粘着剤種としては、一般感圧型、紫外線硬化型、加熱発泡型等、適宜選択でき、粘着付与剤、軟化剤、老化防止剤、硬化剤、充填剤、紫外線吸収剤、光安定剤、光重合性オリゴマ、光反応開始剤等、適宜採用できる。

電子部材固定用シートの対象物である電子部材としては、半導体ウエハ、ＢＧＡ（ボール・グリット・アレイ）基盤又はＣＳＰ（チップ・スケール型パッケージ）基盤等がある。半導体ウエハの素材としては、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素、ガリウム−リン、ガリウム−ヒ素−アルミニウム等がある。

本発明にかかる電子部材固定用シートの最良のものを図１、２に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる実施例１を模式的に示した縦断面図である。この電子部材固定用シートは、ポリエチレンテレフタレート製の厚さ１００μｍの基材２と、基材２の一方の面に帯電防止剤層１が０．５ｇ／ｍ^２の積層量で積層され、さらにその上に厚さ１０μｍの粘着剤層３としてのアクリル系粘着剤（東洋インキ社製オリバインＢＰＳ５４４８）を備えている。帯電防止剤層１は、ボロンインターナショナル社製ハイボロンＫＢ２１２を用いた。

この帯電防止層１は、バインダー樹脂として、アクリル酸エステルとカルボキシル基含有モノマを共重合したものを採用し、帯電防止剤として、有機ホウ素高分子化合物とアミンとの反応生成物からなる窒素−ホウ素コンプレックスを採用したものであり、バインダー樹脂中のカルボキシル基と窒素−ホウ素コンプレックス中の酸素、またはアクリル酸エステル中の酸素と窒素−ホウ素コンプレックス中の水素が水素結合で結合されている帯電防止剤である。なお、図中、符号Ｓは剥離フィルムである。

この本実施例１の電子部材固定用シートは、帯電防止剤層１が、基材２の一方の面に積層量０．５ｇ／ｍ^２でグラビアコーターによって塗布され、この帯電防止剤層１の表面に粘着剤層３としてのアクリル系粘着剤がコンマロールコーター方式によって塗布され、最後に剥離フィルムＳが粘着剤層３の表面に貼り付けられることにより、製造されたものである。

図２は、本発明にかかる実施例２を模式的に示した縦断面図である。実施例２の電子部材固定用シートは、実施例１の各層が、帯電防止剤層１、基材２、粘着剤層３、剥離フィルムＳの順に積層されたものである。

この実施例２の電子部材固定用シートは、帯電防止剤層１としての電荷移動型帯電防止剤が基材２の一方の面に積層量０．５ｇ／ｍ^２でグラビアコーターによって塗布され、基材２の他方の面の表面には粘着剤層３としてのアクリル粘着剤がコンマロールコーター方式によって塗布され、最後に剥離フィルムＳが該粘着剤層３の表面に貼り付けられることにより、製造されたものである。

比較例１は、実施例１における帯電防止層１を設けなかったこと以外は、実施例１に準じて作成したものである。

比較例２は、実施例１における帯電防止剤をアンモニウム塩からなるカチオン系帯電防止剤にした他は、実施例１に準じて作成したものである。

比較例３は、実施例２における帯電防止剤をアンモニウム塩からなるカチオン系帯電防止剤にした他は、実施例２に準じて作成したものである。

比較例４は、実施例１における帯電防止剤をＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）からなる電荷移動錯体にした他は、実施例１に準じて作成したものである。

比較例５は、実施例２における帯電防止剤をＴＣＮＱからなる電荷移動錯体にした他は、実施例２に準じて作成したものである。

各実施例・比較例の帯電防止効果、粘着力について、表１を参照しつつ、詳細に説明する。

表１は、各実施例・比較例の帯電防止効果、粘着力を示したものであり、初期帯電圧は、各実施例・比較例で得られた電子部材固定用シートの剥離フィルムＳを１〜２秒で剥離し、剥離後５秒以内に粘着剤層３に対し水平にデジタル静電電位測定器（春日電機社製ＫＳＤ−０１０２）を近づけ、距離が１００ｍｍの位置で測定器の移動を止めて測定した際の帯電圧である。

表１の水漬後帯電圧は、次の要領で測定したものである。各実施例・比較例で得られた電子基盤固定用シートの剥離フィルムＳを剥がしてからＡ４サイズに切断後、粘着剤層３の表面より５０μｍの深さで５ｍｍ□のさいの目状に切れ目を入れ、７日間水漬する。水漬後乾燥させ、再度剥離フィルムＳを貼り付け、２０分放置後に剥離フィルムＳを１〜２秒で剥離し、剥離後５秒以内に粘着剤層３に対し水平にデジタル静電電位測定器（春日電機製ＫＳＤ−０１０２）を近づけ、距離が１００ｍｍの位置で測定器の移動を止めて測定した際の帯電圧である。帯電圧としては、０．１ｋＶ以下であるのが好ましい。

各実施例・比較例の粘着力（促進前）は、ＪＩＳＺ０２３７に準じて測定した粘着力であり、粘着力（促進後）は、得られた電子部材固定用シートを３０日間４０℃の環境下に置いた後、ＪＩＳＺ０２３７に準じて測定した粘着力である。試験用の被着体はシリコンウエハ鏡面とし、試験は１８０度剥離、剥離速度３００ｍｍ／分で行った。粘着力としては、いずれにあっても促進前の粘着力値から促進後の粘着力値を引いた値が、１０％以内であるのが好ましい。

実施例における電子部材固定用シートは、水漬後も帯電圧が０．１ＫＶ以下であり、促進後の粘着力においても低下はみられなかった。比較例はいずれも水漬後の帯電圧が高く、帯電防止効果が発揮されなくなってしまっていた。

本発明における電子部材固定用シートの実施例１を模式的に示した断面図である。本発明における電子部材固定用シートの実施例２を模式的に示した断面図である。

符号の説明

１帯電防止剤層
２基材
３粘着剤層
Ｓ剥離フィルム

Claims

シート状の基材（２）と、基材（２）に積層された粘着剤層（３）を有する電子部材固定用シートにおいて、基材（２）の表面、基材（２）・粘着剤層（３）間の少なくとも一方に帯電防止層（１）が設けられ、帯電防止層（１）の塗布量が積層量で０．００３〜５．０ｇ／ｍ ^２であり、帯電防止層（１）を形成する組成物がバインダー樹脂と帯電防止剤からなり、バインダー樹脂と帯電防止剤が水素結合で結合されている電子部材固定用シート。
帯電防止剤が、有機ホウ素高分子化合物とアミンとの反応生成物からなる窒素−ホウ素コンプレックスである請求項１記載の電子部材固定用シート。
バインダー樹脂が、（メタ）アクリル酸エステルと官能基含有モノマとの共重合体である請求項１乃至２記載の電子部材固定用シート。