JP6096085B2 - 積層体およびその応用 - Google Patents

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Description

本発明は、積層体、保護層形成用組成物、接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物、およびそのキットに関する。より詳細には、半導体装置製造用仮接着剤を用いた接着性支持体に仮接合した積層体、それに用いる保護層形成用組成物、接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物、および前記保護層形成用組成物と接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物を含むキットに関する。
従来、IC(集積回路)やLSI(大規模集積回路)などの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、通常、半導体シリコンウエハ上に多数のICチップが形成され、ダイシングにより個片化される。
電子機器の更なる小型化および高性能化のニーズに伴い、電子機器に搭載されるICチップについても更なる小型化および高集積化が求められているが、シリコン基板の面方向における集積回路の高集積化は限界に近づいている。
ICチップ内の集積回路から、ICチップの外部端子への電気的な接続方法としては、従来より、ワイヤーボンディング法が広く知られているが、ICチップの小型化を図るべく、近年、シリコン基板に貫通孔を設け、外部端子としての金属プラグを貫通孔内を貫通するように集積回路に接続する方法(いわゆる、シリコン貫通電極(TSV)を形成する方法)が知られている。しかしながら、シリコン貫通電極を形成する方法のみでは、上記した近年のICチップに対する更なる高集積化のニーズに充分応えられるものではない。
以上を鑑み、ICチップ内の集積回路を多層化することにより、シリコン基板の単位面積当たりの集積度を向上させる技術が知られている。しかしながら、集積回路の多層化は、ICチップの厚みを増大させるため、ICチップを構成する部材の薄型化が必要である。このような部材の薄型化としては、例えば、シリコン基板の薄型化が検討されており、ICチップの小型化につながるのみならず、シリコン貫通電極の製造におけるシリコン基板の貫通孔製造工程を省力化できることから、有望視されている。
半導体デバイスの製造プロセスに用いられる、半導体シリコンウエハとしては、約700〜900μmの厚さを有するものが広く知られているが、近年、ICチップの小型化等を目的に、半導体シリコンウエハの厚さを200μm以下となるまで薄くすることが試みられている。
しかしながら、厚さ200μm以下の半導体シリコンウエハは非常に薄く、ひいては、これを基材とする半導体デバイス製造用部材も非常に薄いため、このような部材に対して更なる処理を施したり、あるいは、このような部材を単に移動したりする場合等において、部材を安定的に、かつ、損傷を与えることなく支持することは困難である。
上記のような問題を解決すべく、表面にデバイスが設けられた薄型化前の半導体ウエハと加工用支持基板とをシリコーン粘着剤により仮接着し、半導体ウエハの裏面を研削して薄型化した後に、半導体ウエハを穿孔してシリコン貫通電極を設け、その後、半導体ウエハから加工用支持基板を脱離させる技術が知られている(特許文献1参照)。この技術によれば、半導体ウエハの裏面研削時の耐研削抵抗、異方性ドライエッチング工程などにおける耐熱性、メッキやエッチング時の耐薬品性、最終的な加工用支持基板とのスムースな剥離と低披着体汚染性を同時に達成することが可能であるとされている。
また、ウエハの支持方法としては、ウエハを支持層システムにより支持する方法であって、ウエハと支持層システムとの間に、プラズマ堆積法により得られるプラズマポリマー層を分離層として介装させて、支持層システムと分離層との間の接着結合を、ウエハと分離層との間の接合結合より大きくなるようにし、ウエハを支持層システムから脱離する際に、ウエハが分離層から容易に脱離するように構成した技術も知られている(特許文献2参照)。
また、ポリエーテルスルホンと粘性付与剤を使用して、仮接着を行い、加熱により仮接着を解除する技術が知られている(特許文献3参照)。
また、カルボン酸類とアミン類からなる混合物により、仮接着を行い、加熱により仮接着を解除する技術も知られている(特許文献4参照)。
また、セルロースポリマー類等からなる接合層を加温した状態で、デバイスウエハと支持基板を圧着することで接着させて、加温して横方向にスライドすることによりデバイスウエハを支持基板から脱離する技術が知られている(特許文献5参照)。
また、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエンと光重合開始剤からなり、放射線の照射により接着力が変化する粘着フィルムが知られている(特許文献6参照)。
さらに、ポリカーボネート類からなる接着剤により、支持基板と半導体ウエハとを仮接着し、半導体ウエハに対して処理を行った後、照射線を照射し、次いで、加熱することにより、処理済の半導体ウエハを支持基板から脱離する技術が知られている(特許文献7参照)。
また、軟化点の異なる2層で、支持基板と半導体ウエハを仮接着し、半導体ウエハに対して処理を行った後、加温して横方向にスライドすることで支持基板と半導体ウエハを脱離する技術が知られている。(特許文献8参照)。
特開2011−119427号公報 特表2009−528688号公報 特開2011−225814号公報 特開2011−052142号公報 特表2010−506406号公報 特開2007−045939号公報 米国特許公開2011/0318938号明細書 米国特許公報2012/0034437号明細書
ところで、デバイスが設けられた半導体ウエハの表面(すなわち、デバイスウエハのデバイス面)と支持基板(キャリア基板)とを、特許文献1等で知られている粘着剤からなる層を介して仮接着する場合には、半導体ウエハを安定的に支持するべく、粘着剤層には一定の強さの粘着度が要求される。
そのため、半導体ウエハのデバイス面の全面と支持体とを粘着剤層を介して仮接着する場合においては、半導体ウエハと支持体との仮接着を充分なものとし、半導体ウエハを安定的に、かつ、損傷を与えることなく支持しようとする程、反面、半導体ウエハと支持体との仮接着が強すぎることにより、支持体から半導体ウエハを脱離する際に、デバイスが破損したり、半導体ウエハからデバイスが脱離してしまうという不具合が生じやすい。
また、特許文献2のように、ウエハと支持層システムとの接着が強くなりすぎることを抑制すべく、ウエハと支持層システムとの間に、分離層としてのプラズマポリマー層を、プラズマ堆積法により形成する方法は、(1)通常、プラズマ堆積法を実施するための設備コストは大きい;(2)プラズマ堆積法による層形成は、プラズマ装置内の真空化やモノマーの堆積に時間を要する;および(3)プラズマポリマー層からなる分離層を設けても、加工に供されるウエハを支持する場合においては、ウエハと分離層との接着結合を充分なものとしながら、反面、ウエハの支持を解除する場合においては、ウエハが容易に分離層から脱離するような接着結合にコントロールすることは容易ではない;等の問題がある。
また、特許文献3、4、5、8記載のように、加熱により仮接着を解除する方法では、半導体ウエハを脱離する際にデバイスが破損する不具合が生じやすい。
また、特許文献6、7のように、照射線を照射して仮接着を解除する方法では、照射線を透過する支持体を使用する必要がある。
さらに、特許文献8のように、半導体ウエハ側の接合層の軟化点が基板側の接合層の軟化点よりも20℃以上大きい場合は、剥離後に基板側の接合層が半導体ウエハ側の接合層に転写し、半導体ウエハの洗浄性が低下する問題が発生する。
本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、その目的は、披処理部材(半導体ウエハなど)に機械的または化学的な処理を施す際に、高い接着力により披処理部材を仮支持でき、さらには真空、高温でのプロセスを経た後においても、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を容易に(高い剥離性で以って)解除できる、積層体、保護層形成用組成物、接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物、およびそのキットを提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、(A)支持体上に、(B)接着剤層前駆体、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、前記(B)(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、かつ、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率が10〜70%である積層体を使用したところ、高い接着力によりデバイスウエハと支持体を仮支持できるとともに、デバイスウエハの仮支持を容易に解除できることを見出し、本発明を完成するに至った。
いかなる理論にも拘泥されるものではないが、本発明の積層体では、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合体によって、保護層と接着剤前駆体(重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合体と重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの混合物)界面で適度なアンカー効果が働くこと、および接着後さらに重合を進行させることで接着剤層の弾性率を高く設定できるため、ウエハ薄化時の接着性と薄化後の剥離性を両立できている。
以上の見解に基づき、接着性が高く剥離容易な接着性層を形成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
具体的には、下記手段<1>により、より好ましくは<2>〜<23>により、上記課題は解決された。
<1>(A)支持体上に、(B)接着剤層前駆体、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、(B)接着剤層前駆体が、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、かつ、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率が10〜70%である、積層体。
<2>(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、3官能以上のラジカル重合性モノマーを少なくとも1種含む、<1>に記載の積層体。
<3>(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物を少なくとも1種含む、<1>または<2>に記載の積層体。
<4>(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーを含む、<1>〜<3>のいずれかに記載の積層体。
<5>接着剤層前駆体が、さらに(b−2)光ラジカル開始剤を含有する、<1>〜<4>のいずれかに記載の積層体。
<6>接着剤層前駆体が、さらに(b−3)熱ラジカル開始剤を含有する、<1>〜<4>のいずれかに記載の積層体。
<7>接着剤層前駆体が、さらに(b−4)高分子化合物を含有する、<1>〜<6>のいずれかに記載の積層体。
<8>(A)支持体上に、(B2)接着剤層、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、(B2)接着剤層が接着剤層前駆体の硬化物であり、接着剤層前駆体が(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、かつ、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率が10〜70%である、積層体。
<9>(C)保護層の軟化点が170℃以上250℃以下である、<1>〜<8>のいずれかに記載の積層体。
<10>(C)保護層が、熱可塑性樹脂である、<1>〜<9>のいずれかに記載の積層体。
<11>(C)保護層が、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリエーテルエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む、<1>〜<10>のいずれかに記載の積層体。
<12>(D)デバイスウエハが、表面上に高さ1μm以上150μm以下の構造体を有する、<1>〜<11>のいずれかに記載の積層体。
<13><1>〜<12>のいずれかに記載の積層体の保護層を製造するための保護層形成用組成物であって、樹脂と溶剤を含む保護層形成用組成物。
<14>樹脂の軟化点が170℃以上250℃以下である、<13>に記載の保護層形成用組成物。
<15><1>〜<7>および<9>〜<12>のいずれかに記載の積層体の接着剤層前駆体または<8>に記載の接着剤層を製造するための組成物であって、溶剤と(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含む、組成物。
<16>(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、3官能以上のラジカル重合性モノマーを少なくとも1種含む、<15>に記載の組成物。
<17>(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物を少なくとも1種含む、<15>または<16>に記載の組成物。
<18>(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーを含む、<15>〜<17>のいずれかに記載の組成物。
<19>さらに(b−2)光ラジカル開始剤を含有する、<15>〜<18>のいずれかに記載の組成物。
<20>さらに(b−2)熱ラジカル開始剤を含む、<15>〜<18>のいずれかに記載の組成物。
<21>さらに(b−4)高分子化合物を含む、<15>〜<20>のいずれかに記載の組成物。
<22>樹脂と溶剤を含む保護層形成用組成物と、溶剤と重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含む接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物を含むキット。
<23>キットが、<1>〜<12>のいずれかに記載の積層体を製造するためのキットである、<22>に記載のキット。
本発明によれば、被処理部材に機械的または化学的な処理を施す際に、高い接着力により被処理部材を仮支持できるとともに、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を容易に解除できる、積層体、保護層形成用組成物、接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物、およびそのキットを提供可能になった。
図1A、図1B、1C、1D、1E、1Fは、それぞれ、支持体とデバイスウエハとの仮接着を説明する概略断面図、支持体に仮接着されたデバイスウエハが薄型化された状態、支持体とデバイスウエハを剥離した状態、および支持体とデバイスウエハの表面の洗浄後の状態を示す概略断面図である。 図2は、接着性支持体とデバイスウエハとの仮接着状態の解除を説明する概略断面図である。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本明細書中における「活性光線」または「放射線」は、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。また、本発明において「光」とは、活性光線または放射線を意味している。
また、本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、紫外線、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光等による露光のみならず、電子線およびイオンビーム等の粒子線による描画をも意味している。
なお、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレートおよびメタアクリレートを表し、“(メタ)アクリルはアクリルおよびメタアクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”は、アクリロイルおよびメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本発明における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、質量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。
なお、以下に説明する実施の形態において、既に参照した図面において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略化する。
積層体:
本発明の積層体は、(A)支持体上に、(B)接着剤層前駆体、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、前記(B)接着剤層前駆体が、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、かつ、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率が10〜70%であることを特徴とする。
また、本発明の積層体は、前記積層体をさらに硬化させた積層体にも関する。すなわち、(A)支持体上に、(B2)接着剤層、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、前記(B2)接着剤層が(B)接着剤層前駆体の硬化物である。
本発明の積層体は、250℃以上の環境で使用することもできる点で価値が高い。
本発明の積層体によれば、披処理部材に機械的または化学的な処理を施す際に、高い接着力により披処理部材を仮支持できるとともに、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を解除できる。
本発明の積層体は、シリコン貫通電極形成用であることが好ましい。シリコン貫通電極の形成については後に詳述する。
以下、本発明の積層体が含有し得る各成分について詳細に説明する。
<(B)接着剤層前駆体>
本発明の積層体は、(B)接着剤層前駆体を有し、接着剤層前駆体は、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、かつ、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率が10〜70%である。以下、接着剤層を形成する接着剤層前駆体に含まれる成分について説明する。
<<接着剤層前駆体>>
((b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマー)
接着剤層前駆体には、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを有する。
重合性モノマーとしては、任意のものを使用でき、以下で説明するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの中から、任意に選択することができる。
接着性と剥離性の観点から、2官能以上の重合性モノマーを少なくとも1種含むことが好ましく、3官能以上の重合性モノマーを少なくとも1種含むことがより好ましい。さらに、接着剤前駆体の適切な硬さと柔らかさの両立の観点から、2官能以下の重合性モノマーおよび3官能以上の重合性モノマーの混合物を含むことがさらに好ましい。
また、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、フッ素原子および/またはシリコン原子を含むことが好ましく、少なくともフッ素原子を含むことがより好ましい。本発明では、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーのうち、5質量%以上がフッ素原子を含む重合性化合物であることが好ましく、10質量%以上がフッ素原子を含む重合性化合物であることが好ましく、20質量%以上がフッ素原子を含む重合性化合物であることがより好ましい。
接着剤層前駆体中の重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率は、10〜70%であり、20〜60%が好ましく、25〜50%がより好ましい。このように、接着剤の半硬化層で保護層を設けたデバイスウエハと貼り合わせることにより、適度なアンカー硬化と弾性率を高めることが可能となる。
重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率を10〜70%に調整する方法としては、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含む組成物(接着剤層前駆体形成用組成物)を50〜300℃で加熱する方法、活性光線もしくは放射線を照射する方法および重合開始剤の選択等が挙げられる。
接着剤層前駆体形成用組成物を50〜300℃で加熱する方法における加熱温度は50〜300℃が好ましく、100〜200℃がより好ましく、140〜170℃がさらに好ましい。加熱時間は、30秒〜10分が好ましく、1〜7分がより好ましく、2〜5分がさらに好ましい。
活性光線もしくは放射線を照射する方法は、例えばUV露光装置を用いて接着剤層前駆体形成用組成物を露光することで重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを重合させる。露光量は、100〜5000mJ/cm2が好ましく、300〜3000mJ/cm2がより好ましく、400〜1500mJ/cm2がさらに好ましい。
重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率は、例えば、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合前後のIR測定を行い、800〜820cm-1付近のピーク面積の減少率から測定することができる。
重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーは重合性基を有する化合物を意味するが、重合性基として、ラジカル重合性基であることが好ましい。すなわち重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーとしてはラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーであることが好ましい。本発明におけるラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの官能基数は、1分子中におけるラジカル重合性基の数を意味する。ラジカル重合性基とは、典型的には、活性光線若しくは放射線の照射、または、ラジカルの作用により、重合することが可能な基である。
なお、重合性モノマーは、高分子化合物とは異なる化合物である。重合性モノマーは、典型的には、低分子化合物であり、分子量2000以下の低分子化合物であることが好ましく、1500以下の低分子化合物であることがより好ましく、分子量900以下の低分子化合物であることがさらに好ましい。なお、分子量は、通常、100以上である。また重合性オリゴマーとは、典型的には比較的低い分子量の重合体であり、10個から100個のモノマーが結合した重合体であることが好ましい。分子量としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算の重量平均分子量が、2000〜20000であることが好ましく、2000〜15000がより好ましく、2000〜10000であることが最も好ましい。
重合性基は、例えば、付加重合反応し得る官能基であることが好ましく、付加重合反応し得る官能基としては、エチレン性不飽和結合基が挙げられる。エチレン性不飽和結合基としては、スチリル基、(メタ)アクリロイル基およびアリル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がさらに好ましい。すなわち、本発明で用いるラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリレートモノマーであることが好ましく、アクリレートモノマーであることがさらに好ましい。
ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体およびオリゴマー、またはそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。
より具体的には、モノマーおよびそのプレポリマーの例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と多価アルコール化合物とのエステル、および不飽和カルボン酸と多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体である。また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、さらに、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、イソシアヌール酸エチレンオキシド(EO)変性トリアクリレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー等がある。
メタクリル酸エステルとしては、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等がある。
イタコン酸エステルとしては、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等がある。
クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等がある。
イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等がある。
マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等がある。
その他のエステルの例として、例えば、特公昭46−27926号公報、特公昭51−47334号公報、特開昭57−196231号公報記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240号公報、特開昭59−5241号公報、特開平2−226149号公報記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。
また、多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等がある。
その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726号公報記載のシクロへキシレン構造を有するものをあげることができる。
また、イソシアネートと水酸基の付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性モノマーも好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48−41708号公報に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記一般式(A)で示される水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。
CH2=C(R4)COOCH2CH(R5)OH (A)
(ただし、R4およびR5は、HまたはCH3を示す。)
また、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。
また、ラジカル重合性モノマーとしては、特開2009−288705号公報の段落番号0095〜段落番号0108に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
また、前記ラジカル重合性モノマーとしては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号各公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートおよびこれらの混合物を挙げることができる。
多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させ得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
また、その他の好ましいラジカル重合性モノマーとして、特開2010−160418号公報、特開2010−129825号公報、特許第4364216号等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性重合性基を2官能以上有する化合物、カルド樹脂も使用することが可能である。
さらに、ラジカル重合性モノマーのその他の例としては、特公昭46−43946号公報、特公平1−40337号公報、特公平1−40336号公報記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号公報記載のビニルホスホン酸系化合物等もあげることができる。また、ある場合には、特開昭61−22048号公報記載のペルフルオロアルキル基を含有する構造が好適に使用される。さらに日本接着協会誌 vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光硬化性モノマーおよびオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
また、常圧下で100℃以上の沸点を有し、少なくとも一つの付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開2008−292970号公報の段落番号0254〜0257に記載の化合物も好適である。
上記のほか、下記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される、ラジカル重合性モノマーも好適に用いることができる。なお、式中、Tがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がRに結合する。
前記一般式において、nは0〜14の整数であり、mは1〜8の整数である。一分子内に複数存在するR、T、は、各々同一であっても、異なっていてもよい。
上記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表されるラジカル重合性モノマーの各々において、複数のRの内の少なくとも1つは、−OC(=O)CH=CH2、または、−OC(=O)C(CH3)=CH2で表される基を表す。
上記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される、ラジカル重合性モノマーの具体例としては、特開2007−269779号公報の段落番号0248〜0251に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
また、特開平10−62986号公報において一般式(1)および(2)としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、ラジカル重合性モノマーとして用いることができる。
中でも、ラジカル重合性モノマーとしては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としては KAYARAD D−330;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としては KAYARAD D−320;日本化薬株式会社製)ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD D−310;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD DPHA;日本化薬株式会社製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
ラジカル重合性モノマーとしては、多官能モノマーであって、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していても良い。従って、エチレン性化合物が、上記のように混合物である場合のように未反応のカルボキシル基を有するものであれば、これをそのまま利用することができるが、必要において、上述のエチレン性化合物のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を導入しても良い。この場合、使用される非芳香族カルボン酸無水物の具体例としては、無水テトラヒドロフタル酸、アルキル化無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アルキル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸が挙げられる。
本発明における接着剤層前駆体としては、酸基を有するモノマーを有していてもよい。
本発明において、酸基を有するモノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーが好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトールおよび/またはジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M−510、M−520などが挙げられる。
本発明では、必要に応じてモノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用しても良い。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜40mg−KOH/gであり、特に好ましくは5〜30mg−KOH/gである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣るものとなる傾向にある。従って、異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。
また、ラジカル重合性モノマーとして、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体を含有することが好ましい。
カプロラクトン構造を有する多官能性単量体としては、その分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸およびε−カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも下記一般式(B)で表されるカプロラクトン構造を有する多官能性単量体が好ましい。
一般式(B)
(式中、6個のRは全てが下記一般式(C)で表される基であるか、または6個のRのうち1〜5個が下記一般式(C)で表される基であり、残余が下記一般式(D)で表される基である。)
一般式(C)
(式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、mは1または2の数を示し、「*」は結合手であることを示す。)
一般式(D)
(式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、「*」は結合手であることを示す。)
このようなカプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA−20(上記一般式(B)〜(D)においてm=1、一般式(C)で表される基の数=2、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−30(同式、m=1、一般式(C)で表される基の数=3、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−60(同式、m=1、一般式(C)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−120(同式においてm=2、一般式(C)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)等を挙げることができる。
本発明において、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
また、多官能モノマーとしては、下記一般式(i)または(ii)で表される化合物の群から選択される少なくとも1種であることも好ましい。
前記一般式(i)および(ii)中、Eは、各々独立に、−((CH2)yCH2O)−、または−((CH2)yCH(CH3)O)−を表し、yは、各々独立に0〜10の整数を表し、Xは、各々独立に、(メタ)アクリロイル基、水素原子、またはカルボキシル基を表す。
前記一般式(i)中、(メタ)アクリロイル基の合計は3個または4個であり、mは各々独立に0〜10の整数を表し、各mの合計は0〜40の整数である。但し、各mの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
前記一般式(ii)中、(メタ)アクリロイル基の合計は5個または6個であり、nは各々独立に0〜10の整数を表し、各nの合計は0〜60の整数である。但し、各nの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
前記一般式(i)中、mは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各mの合計は、2〜40の整数が好ましく、2〜16の整数がより好ましく、4〜8の整数が特に好ましい。
前記一般式(ii)中、nは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各nの合計は、3〜60の整数が好ましく、3〜24の整数がより好ましく、6〜12の整数が特に好ましい。
また、一般式(i)または一般式(ii)中の−((CH2)yCH2O)−または−((CH2)yCH(CH3)O)−は、酸素原子側の末端がXに結合する形態が好ましい。
特に、一般式(ii)において、6個のX全てがアクリロイル基である形態が好ましい。
前記一般式(i)または(ii)で表される化合物は、従来公知の工程である、ペンタエリスリト−ルまたはジペンタエリスリト−ルにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを開環付加反応により開環骨格を結合する工程と、開環骨格の末端水酸基に、例えば(メタ)アクリロイルクロライドを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入する工程と、から合成することができる。各工程は良く知られた工程であり、当業者は容易に一般式(i)または(ii)で表される化合物を合成することができる。
前記一般式(i)、(ii)で表される化合物の中でも、ペンタエリスリトール誘導体および/またはジペンタエリスリトール誘導体がより好ましい。
具体的には、下記式(a)〜(f)で表される化合物(以下、「例示化合物(a)〜(f)」ともいう。)が挙げられ、中でも、例示化合物(a)、(b)、(e)、(f)が好ましい。
一般式(i)、(ii)で表されるラジカル重合性モノマーの市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR−494、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA−60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA−330などが挙げられる。
また、ラジカル重合性モノマーとしては、特公昭48−41708号、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。さらに、重合性モノマーとして、特開昭63−277653号公報、特開昭63−260909号公報、特開平1−105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性モノマー類を用いることもできる。
ラジカル重合性モノマーの市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、UA−7200」(新中村化学社製、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)、ブレンマーPME400(日油(株)社製))などが挙げられる。
本発明における重合性モノマーは、2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーについて、それぞれ、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用することが好ましく、三次元架橋構造を有するという点から、3官能以上のラジカル重合性モノマーを少なくとも1種含むこと、および2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび、3官能以上のラジカル重合性モノマーの混合物であることが好ましい。
ラジカル重合性モノマーとしては、250℃の高温プロセス後の易剥離性の観点から、1、3−アダマンチルジメタノールジ(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、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(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、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレートを少なくとも一つ有することが好ましい。
また、2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種が、1つの分子内に含まれている任意の2つのラジカル重合性基の間の原子数がいずれも9原子以上であることが、接着性と易剥離性の観点から好ましい。すなわち、1つの分子中に3つ以上の重合性基を有する場合、どの2つの重合性基間の原子数も9原子以上離れていることを意味する。
1つの分子内に含まれている任意の2つのラジカル重合性基の間を連結する9原子以上からなる連結基としては、−CO−、−O−、−NH−、2〜4価の脂肪族基、2〜6価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価以上の連結基(通常、官能基の数に対応する価数となる)が例示され、−CO−、−O−、および2価の脂肪族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基がより好ましい。ここで、脂肪族基および芳香族基は置換基を有していても良い。
2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび/または3官能以上のラジカル重合性モノマーの1つの分子内に含まれている任意の2つのラジカル重合性基の間の原子数は、連結基の原子数が多すぎると剥離性が低下するため、2価の連結基としては、9〜100原子が好ましく、10〜80原子がより好ましく、12〜50原子であることが特に好ましい。1つの分子内に含まれている任意の2つのラジカル重合性基の間の原子数は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和基間の原子数であり、具体的には以下の例のように数えられる。
2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーの少なくとも1種は下記一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン部分構造を有することが好ましい。
一般式(1)
(一般式(1)中、R21は、水素原子またはアルキル基を表す。aは、1〜5の整数を表す。lは、2〜150の整数を表す。)
21で表されるアルキル基としては、炭素数1〜10の、直鎖、分岐または環状アルキル基が例示され、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
21としては、水素原子が特に好ましい。
aは、1または2が好ましく、1が特に好ましい。
lは、2〜50の整数が好ましく、2〜25の整数がより好ましく、2〜10の整数が特に好ましい。
1つの分子内に含まれている任意の2つのラジカル重合性基の間の原子数がいずれも9原子以上からなる2価以上の連結基で連結されているモノマーは、2官能以下のラジカル重合性モノマーであることが好ましく、2官能のラジカル重合性モノマーであることがさらに好ましい。さらに、2官能以下のラジカル重合性モノマーが一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン部分構造を有していることが好ましく、2官能のラジカル重合性モノマーが一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン部分構造を有していることがさらに好ましい。
さらには、2官能以下のラジカル重合性モノマーとしては、下記一般式(2)で表される2官能モノマーであることが特に好ましい。
一般式(2)
(一般式(2)中、R21、R22およびR23は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表す。aは、1〜5の整数を表す。lは、2〜150の整数を表す。X1、X2、Y1およびY2はそれぞれ、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。)
21、R22およびR23で表されるアルキル基としては、炭素数1〜10の、直鎖、分岐または環状アルキル基が例示され、それぞれ、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
21としては、水素原子またはメチル基が好ましく、水素原子が特に好ましい。
22およびR23としては、それぞれ、水素原子またはメチル基が特に好ましい。
aおよびlは、それぞれ、一般式(1)におけるaおよびlと同義であり、好ましい範囲も同様である。
1およびX2としては、それぞれ、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。
1およびX2の具体例としては、それぞれ、以下のL1〜L18が挙げられる。下記例において左側がY1またはY2に結合し、右側がエチレン性不飽和結合に結合する。
L1:−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L2:−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L3:−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L4:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L5:−2価の脂肪族基−O−CO−
L6:−CO−NH−2価の芳香族基−O−CO−
L7:−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L8:−2価の芳香族基−O−CO−
L9:−CO−O−2価の脂肪族基−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L10:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L11:−CO−O−2価の芳香族基−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L12:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L13:−CO−O−2価の脂肪族基−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−
L14:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L15:−CO−O−2価の芳香族基−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−
L16:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L17:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L18:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
ここで2価の脂肪族基とは、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、置換アルキニレン基またはポリアルキレンオキシ基を意味する。なかでもアルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、および置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基および置換アルキレン基がさらに好ましい。これらの基は置換基を有さない方が好ましい。
2価の脂肪族基は、環状構造よりも鎖状構造の方が好ましく、さらに分岐を有する鎖状構造よりも直鎖状構造の方が好ましい。2価の脂肪族基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜12であることがさらに好ましく、1〜10であることがさらにまた好ましく、1〜8であることがよりさらに好ましく、1〜4であることが特に好ましい。
2価の脂肪族基の置換基の例としては、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基およびジアリールアミノ基等が挙げられる。
2価の芳香族基の例としては、フェニレン基、置換フェニレン基、ナフタレン基および置換ナフタレン基が挙げられ、フェニレン基が好ましい。2価の芳香族基の置換基の例としては、上記2価の脂肪族基の置換基の例に加えて、アルキル基が挙げられる。
1およびY2としては、それぞれ、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。Y1、Y2のいずれかが、2価の芳香族基、またはポリオキシアルキレン構造を有することが好ましく、2価の芳香族基およびポリオキシアルキレン構造を有することが特に好ましい。2価の芳香族基は1つまたは2以上のベンゼン環から構成されていることが好ましく、フェニレン基であることがより好ましい。
さらに本発明では、2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび/または3官能以上のラジカル重合性モノマーが、炭素原子、酸素原子、水素原子および窒素原子から選択される原子のみから構成されていることが好ましく、炭素原子、酸素原子および水素原子のみから構成されていることがより好ましい。
分子内の最も近いラジカル重合性基が、少なくとも9原子からなる2価の連結基で連結されているラジカル重合性モノマーとしては、具体的に以下の構造で表されるラジカル重合性モノマーが挙げられるがこれらに限定されない。
(Meはメチル基を表す。)
2官能以下のラジカル重合性モノマーと3官能以上のラジカル重合性モノマーの比率(質量比)は、95/5〜20/80であることが好ましく、85/15〜20/80であることがより好ましく、80/20〜20/80であることがさらに好ましく、80/20〜40/60であることがよりさらに好ましく、80/20〜50/50が特に好ましい。
2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーの市販品としては、ブレンマーPME400(日油(株)社製))、NKエステル A−BPE−4、NKエステル A−BPE−10、NKエステル A−TMP−3EO、NKエステル AD−TMP、NKエステル A−DPH(新中村化学工業(株)社製)、ジビニルベンゼン(和光純薬工業(株)社製)、ライトアクリレート TMP−A(共栄社化学(株)社製)、イソシアヌル酸トリアリル(東京化成工業(株)社製)などが挙げられる。
重合性モノマーの含有量は、良好な接着強度と剥離性の観点から、接着剤層前駆体の全固形分に対して、20〜100質量%が好ましく、30〜95質量%がより好ましく、50〜90質量%がさらに好ましい。重合性モノマーは1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。重合性モノマーが2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
[フッ素原子またはケイ素原子を有する重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマー]
本発明における重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーは、フッ素原子および/またはケイ素原子を有する重合性化合物であることが特に好ましい。フッ素原子および/またはケイ素原子を有する重合性化合物は、フッ素原子またはケイ素原子が一分子中に1個以上含まれるラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーであることが好ましく、フッ素原子が一分子中に2個以上含まれる、一般的にパーフルオロ基と呼ばれる基を有している重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーであることが特に好ましい。
フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物は、ラジカル重合性官能基を有するものであり、ラジカル重合性官能基としては、特に制限されないが、不飽和基(エチレン性不飽和結合基など)あることが好ましい。
フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物は、2個以上のラジカル重合性官能基を有することが好ましく、これにより、積層体の、高温でのプロセスを経た後の、処理済部材に対する仮支持の剥離性をより向上できる。
[[フッ素原子を有する重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマー]]
フッ素原子を有する重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーは、公知のモノマーから選択することができ、重合性基を架橋性基とする架橋剤であることが好ましい。架橋性基としては例えば、水酸基又は加水分解可能な基を有するシリル基(例えばアルコキシシリル基、アシルオキシシリル基等)、反応性不飽和二重結合を有する基((メタ)アクリロイル基、アリル基、ビニルオキシ基等)、開環重合反応性基(エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基等)、活性水素原子を有する基(たとえば水酸基、カルボキシル基、アミノ基、カルバモイル基、メルカプト基、β−ケトエステル基、ヒドロシリル基、シラノール基等)、酸無水物、求核剤によって置換され得る基(活性ハロゲン原子、スルホン酸エステル等)等が挙げられる。
フッ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーは、以下の一般式(1)で表すことができる化合物が好ましい。
一般式(I) : Rf{−L−Y}n
(式中、Rfは少なくとも炭素原子及びフッ素原子を含み、酸素原子及び水素原子のうちいずれかを含んでも良い、鎖状又は環状のn価の基を表し、nは2以上の整数を表す。Lは単結合又は二価の連結基を表す。Yは重合性基を表す。)
上記一般式(I)において、Yは重合性基であり、例えば、水酸基又は加水分解可能な基を有するシリル基(例えば、アルコキシシリル基、アシルオキシシリル基等)、反応性不飽和二重結合を有する基((メタ)アクリロイル基、アリル基、ビニルオキシ基等)、開環重合反応性基(エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基等)、活性水素原子を有する基(たとえば水酸基、カルボキシル基、アミノ基、カルバモイル基、メルカプト基、β−ケトエステル基、ヒドロシリル基、シラノール基等)、酸無水物、求核剤によって置換され得る基(活性ハロゲン原子、スルホン酸エステル等)等が好ましい。
より好ましくは、Yは、ラジカル重合性基を表し、反応性不飽和二重結合を有する基が更に好ましい。具体的には、Tは下記一般式(9)で表されるラジカル重合性官能基を表すことが好ましい。
(一般式(9)中、R901〜R903は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。点線は、Lへ連結する基への結合を表す。)
アルキル基の例は、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。アリール基の例は、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。R901〜R903はとしては、なかでも、水素原子またはメチル基が好ましい。
Lは単結合又は二価の連結基を表す。二価の連結基としては、2価の脂肪族基、2価の芳香族基、−O−、−S−、−CO−、−N(R)−、及びこれらを2種以上組み合わせて得られる2価の連結基を表す。ただし、前記Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。
Lがアルキレン基又はアリーレン基を有する場合、アルキレン基及びアリーレン基はハロゲン原子で置換されていることが好ましく、フッ素原子で置換されていることがより好ましい。
Rfは、少なくとも炭素原子及びフッ素原子を含み、酸素原子及び水素原子のうちいずれかを含んでも良い、鎖状又は環状のn価の基を表す。Rfは、フッ素原子を有する繰り返し単位を有する線状または分岐状の高分子構造であってもよい。
このようなフッ素原子を有するモノマーとしては、特開2011−48358号公報の段落番号0019〜0033に記載の化合物も好ましく使用でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、フッ素原子を有するラジカル重合性モノマーは、下記構造式(1)、(2)、(3)、(4)及び(5)で表される化合物から選択される少なくとも1種であることも好ましい。
CH2=CR1COOR2f ・・・構造式(1)
(構造式(1)中、R1は、水素原子、またはメチル基を表す。R2は、−Cp2p−、−C(Cp2p+1)H−、−CH2C(Cp2p+1)H−、または−CH2CH2O−を表す。Rfは、−Cn2n+1、−(CF2nH、−Cn2n+1−CF3、−(CF2pOCn2ni2i+1、−(CF2pOCm2mi2iH、−N(Cp2p+1)COCn2n+1、または、−N(Cp2p+1)SO2n2n+1を表す。ただし、pは1〜10の整数、nは1〜16の整数、mは0〜10の整数、iは0〜16の整数をそれぞれ表す。)
CF2=CFORg・・・構造式(2)
(構造式(2)中、Rgは、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表す。)
CH2=CHRg・・・構造式(3)
(構造式(3)中、Rgは、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表す。)
CH2=CR3COOR5j6OCOCR4=CH2・・・構造式(4)
(構造式(4)中、R3およびR4は、水素原子、またはメチル基を表す。R5およびR6は、−Cq2q−、−C(Cq2q+1)H−、−CH2C(Cq2q+1)H−または−CH2CH2O−、Rjは−Ct2tを表す。qは1〜10の整数であり、tは1〜16の整数である。)
CH2=CHR7COOCH2(CH2k)CHOCOCR8=CH2・・・構造式(5)
(構造式(5)中、R7およびR8は、水素原子、またはメチル基を表す。Rkは−CyF2y+1である。yは1〜16の整数である。)
前記構造式(1)で表される単量体としては、例えば、CF3(CF25CH2CH2OCOCH=CH2、CF3CH2OCOCH=CH2、CF3(CF24CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、C715CON(C25)CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF27SO2N(CH2)CH2CH2OCOCH=CH2、CF2(CF27SO2N(C37)CH2CH2OCOCH=CH2、C25SO2N(C37)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF32CF(CF26(CH23OCOCH=CH2、(CF32CF(CF210(CH23OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF24CH(CH3)OCOC(CH3)=CH2、CF3CH2OCH2CH2OCOCH=CH2、C25(CH2CH2O)2CH2OCOCH=CH2、(CF32CFO(CH25OCOCH=CH2、CF3(CF24OCH2CH2OCOC(CH3)=CH2、C25CON(C25)CH2OCOCH=CH2、CF3(CF22CON(CH3)CH(CH3)CH2OCOCH=CH2、H(CF26C(C25)OCOC(CH3)=CH2、H(CF28CH2OCOCH=CH2、H(CF24CH2OCOCH=CH2、H(CF2)CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF27SO2N(CH3)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF27SO2N(CH3)(CH210OCOCH=CH2、C25SO2N(C25)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF27SO2N(CH3)(CH24OCOCH=CH2、C25SO2N(C25)C(C25)HCH2OCOCH=CH2、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記構造式(2)または(3)で表されるフルオロアルキル化オレフィンとしては、例えば、C37CH=CH2、C49CH=CH2、C1021CH=CH2、C37OCF=CF2、C715OCF=CF2、C817OCF=CF2、などが挙げられる。
前記構造式(4)または(5)で表される単量体としては、例えば、CH2=CHCOOCH2(CF23CH2OCOCH=CH2、CH2=CHCOOCH2(CF26CH2OCOCH=CH2、CH2=CHCOOCH2CH(CH2817)OCOCH=CH2、などが挙げられる。
また、フッ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーとしては、フッ素原子を有する繰り返し単位と、ラジカル重合性官能基を有する繰り返し単位とを有するオリゴマーも好ましく使用できる。
フッ素原子を有する繰り返し単位としては、下記式(6)、(7)および(10)で表される繰り返し単位の少なくとも1種から選択されることが好ましい。
式(6)中、R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、又は1価の有機基を表し、R1、R2、R3、及び、R4の内の少なくとも一つは、フッ素原子、又は、フッ素原子を有する1価の有機基である。
式(7)中、R5、R6、R7は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、又は1価の有機基を表し、Y1は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。Rfは、フッ素原子、又は、フッ素原子を有する1価の有機基を表す。
式(10)中、R8、R9、R10、R11、R12、R13は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、又は1価の有機基を表し、Y2およびY3は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。Rfは、フッ素原子を有する2価の有機基を表す。
式(6)及び式(7)中のフッ素原子を有する1価の有機基としては、特に限定はないが、炭素数1〜30の含フッ素アルキル基が好ましく、炭素数1〜20がより好ましく、炭素数1〜15の含フッ素アルキル基が特に好ましい。この含フッ素アルキル基は、直鎖(例えば−CF2CF3、−CH2(CF24H、−CH2(CF28CF3、−CH2CH2(CF24H等)であっても、分岐構造(例えば−CH(CF32、−CH2CF(CF32、−CH(CH3)CF2CF3、−CH(CH3)(CF25CF2H等)を有していてもよく、また脂環式構造(好ましくは5員環又は6員環、例えばペルフルオロシクロへキシル基、ペルフルオロシクロペンチル基又はこれらで置換されたアルキル基等)を有していてもよく、エーテル結合(例えば、−CH2OCH2CF2CF3、−CH2CH2OCH248H、−CH2CH2OCH2CH2817、−CH2CF2OCF2CF2OCF2CF2H等)を有していてもよい。また、ペルフルオロアルキル基であってもよい。
式(10)中のフッ素原子を有する2価の有機基としては、特に限定はないが、炭素数1〜30の含フッ素アルキレン基が好ましく、炭素数1〜20がより好ましく、炭素数1〜15の含フッ素アルキレン基が特に好ましい。この含フッ素アルキレン基は、直鎖(例えば−CF2CF2−、−CH2(CF24−、−CH2(CF28CF2−、−CH2CH2(CF24−等)であっても、分岐構造(例えば−CH(CF3)CF2−、−CH2CF(CF3)CF2−、−CH(CH3)CF2CF2−、−CH(CH3)(CF25CF2−等)を有していてもよく、また脂環式構造(好ましくは5員環又は6員環、例えばペルフルオロシクロへキシル基、ペルフルオロシクロペンチル基又はこれらで置換されたアルキル基等)を有する連結基でもよく、エーテル結合(例えば−CH2OCH2CF2CF2−、−CH2CH2OCH248−、−CH2CH2OCH2CH2816−、−CH2CF2OCF2CF2OCF2CF2−、−CH2CF2OCF2CF2OCF2CF2−、ポリパーフルオロアルキレンエーテル鎖等)を有していてもよい。また、ペルフルオロアルキレン基であってもよい。
式(6)、(7)、(10)中の1価の有機基は、3〜10価の非金属原子から構成される有機基であることが好ましく、例えば、1から60個までの炭素原子、0個から10個までの窒素原子、0個から50個までの酸素原子、1個から100個までの水素原子、及び0個から20個までの硫黄原子から選ばれる少なくとも1種以上の元素から構成される有機基が挙げられる。
より具体的な例としては、下記の構造が単独又は複数組み合わさって構成される有機基を挙げることができる。
1価の有機基は、更に置換基を有してもよく、導入可能な置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホナト基、ニトロ基、シアノ基、アミド基、アミノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、置換オキシ基、置換スルホニル基、置換カルボニル基、置換スルフィニル基、スルホ基、ホスホノ基、ホスホナト基、シリル基、複素環基、等が挙げられる。また有機基は、エーテル結合、エステル結合、ウレイド結合を含んでいてもよい。
1価の有機基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が好ましい。アルキル基は、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、イソペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。アルケニル基、炭素数2〜20のアルケニル基であることが好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、プレニル基、ゲラニル基、オレイル基等が挙げられる。アルキニル基は、炭素数3〜10のアルキニル基であることが好ましく、エチニル基、プロパルギル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。アリール基は、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。更に、ヘテロ環基は、炭素数2〜10のヘテロ環基であることが好ましく、フラニル基、チオフェニル基、ピリジニル基などが挙げられる。
式(6)中のR1、R2、R3、およびR4、式(7)中、R5、R6、R7、式(10)中、R8、R9、R10、R11、R12、R13はで表される1価の有機基としては、アルキル基又はアリール基が好ましくい。
アルキル基の例は、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。アリール基の例は、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。R901〜R903はとしては、なかでも、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(7)中のY1および、式(10)中のY2およびY3で表される−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基の具体例を以下に挙げる。なお、下記例において左側が主鎖に結合し、右側がRfに結合する。
L1:−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L2:−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L3:−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L4:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L5:−2価の脂肪族基−O−CO−
L6:−CO−NH−2価の芳香族基−O−CO−
L7:−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L8:−2価の芳香族基−O−CO−
L9:−CO−O−2価の脂肪族基−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L10:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L11:−CO−O−2価の芳香族基−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L12:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L13:−CO−O−2価の脂肪族基−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−
L14:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L15:−CO−O−2価の芳香族基−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−
L16:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L17:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L18:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L19:−2価の芳香族基−2価の脂肪族基
L20:−2価の芳香族基−2価の脂肪族基−O−2価の脂肪族基−
L21:−2価の芳香族基−2価の脂肪族基−O−2価の脂肪族基−O−
L22:−CO−O−2価の脂肪族基−
L23:−CO−O−2価の脂肪族基−O−
ここで2価の脂肪族基とは、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、置換アルキニレン基またはポリアルキレンオキシ基を意味する。なかでもアルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、および置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基および置換アルキレン基がさらに好ましい。
2価の脂肪族基は、環状構造よりも鎖状構造の方が好ましく、さらに分岐を有する鎖状構造よりも直鎖状構造の方が好ましい。2価の脂肪族基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜12であることがさらに好ましく、1〜10であることがさらにまた好ましく、1〜8であることがよりさらに好ましく、1〜4であることが特に好ましい。
2価の脂肪族基の置換基の例としては、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基およびジアリールアミノ基等が挙げられる。
2価の芳香族基の例としては、フェニレン基、置換フェニレン基、ナフタレン基および置換ナフタレン基が挙げられ、フェニレン基が好ましい。2価の芳香族基の置換基の例としては、上記2価の脂肪族基の置換基の例に加えて、アルキル基が挙げられる。
フッ素原子を有する繰り返し単位の含有量は、フッ素原子を有するラジカル重合性オリゴマーの全繰り返し単位に対して、2モル%〜98モル%であることが好ましく、10モル%〜90モル%であることがより好ましい。
ラジカル重合性官能基を有する繰り返し単位としては、下記式(8)で表される繰り返し単位が好ましい。
(一般式(8)において、R801〜R803は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、又はハロゲン原子を表す。Y8は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。Tはラジカル重合性官能基を有する構造を表す。)
801〜R803としてのアルキル基は、炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましい。
Tは一般式(9)で表されるラジカル重合性官能基を表すことが好ましい。
( 一般式(9)中、R901〜R903は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。点線は、Y8へ連結する基への結合を表す。)
アルキル基の例は、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。アリール基の例は、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。R901〜R903はとしては、なかでも、水素原子またはメチル基が好ましい。
8は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。組み合わせからなるY8の具体例を以下に挙げる。なお、下記例において左側が主鎖に結合し、右側が式(9)に結合する。
L1:−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L2:−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L3:−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L4:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L5:−2価の脂肪族基−O−CO−
L6:−CO−NH−2価の芳香族基−O−CO−
L7:−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L8:−2価の芳香族基−O−CO−
L9:−CO−O−2価の脂肪族基−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L10:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L11:−CO−O−2価の芳香族基−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−
L12:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−2価の脂肪族基−O−CO−
L13:−CO−O−2価の脂肪族基−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−
L14:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L15:−CO−O−2価の芳香族基−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−
L16:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−2価の芳香族基−O−CO−
L17:−CO−O−2価の芳香族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
L18:−CO−O−2価の脂肪族基−O−CO−NH−2価の脂肪族基−O−CO−
ここで2価の脂肪族基とは、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、置換アルキニレン基またはポリアルキレンオキシ基を意味する。なかでもアルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、および置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基および置換アルキレン基がさらに好ましい。
2価の脂肪族基は、環状構造よりも鎖状構造の方が好ましく、さらに分岐を有する鎖状構造よりも直鎖状構造の方が好ましい。2価の脂肪族基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜12であることがさらに好ましく、1〜10であることがさらにまた好ましく、1〜8であることがよりさらに好ましく、1〜4であることが特に好ましい。
2価の脂肪族基の置換基の例としては、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、シアノ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基およびジアリールアミノ基等が挙げられる。
2価の芳香族基の例としては、フェニレン基、置換フェニレン基、ナフタレン基および置換ナフタレン基が挙げられ、フェニレン基が好ましい。2価の芳香族基の置換基の例としては、上記2価の脂肪族基の置換基の例に加えて、アルキル基が挙げられる。
ラジカル重合性官能基を有する繰り返し単位の含有量は、フッ素原子を有するラジカル重合性オリゴマーの全繰り返し単位に対して、2モル%〜98モル%であることが好ましく、10モル%〜90モル%であることがより好ましい。
フッ素原子を有するラジカル重合性オリゴマーのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算の重量平均分子量は、2000〜20000であることが好ましく、2000〜15000がより好ましく、2000〜10000であることが最も好ましい。
接着剤層前駆体がフッ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを有する場合、フッ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの含有量は、特に制限はなく、好ましくは、接着剤層前駆体の全固形分に対して、0.01質量%以上20質量%以下であることが好ましい。0.01質量%未満であると、剥離性が不十分となる傾向がある。一方、20質量%を超えると、接着性が低下する傾向がある。
フッ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーは1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。重合性モノマーが2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
[ケイ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマー]
本発明におけるケイ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーは、シリコーンモノマーまたはシリコーンオリゴマーであることが好ましく、例えば、ポリジメチルシロキサン結合の少なくとも片末端が(メタ)アクリロイル基およびスチリル基等のエチレン性不飽和基となっている化合物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましい。
ケイ素原子を有するラジカル重合性オリゴマーのゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によるポリスチレン換算の数平均分子量は、1,000〜10,000であることが好ましい。ケイ素原子を有するラジカル重合性オリゴマーのゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によるポリスチレン換算の数平均分子量が1,000未満または10,000以上の場合、ケイ素原子による剥離性等の性質が発現しにくくなる。
本発明におけるケイ素原子を有するラジカル重合性モノマーとしては、一般式(11)または(12)で示される化合物を用いることが好ましい。
(一般式(11)及び(12)中、R11〜R19は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又はアリール基を表す。Z11、Z12、及びZ13は、それぞれ独立に、ラジカル重合性基を表す。L11、L12、及び、L13はそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表す。n及びmは、それぞれ独立に0以上の整数を表す。)
一般式(11)および(12)中、R11〜R19は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、または、アリール基を表す。
アルキル基は、直鎖状であっても、分枝鎖状であっても良く、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。アルコキシ基は、−OR20を意味するもので、R20はアルキル基(好ましくは炭素数1〜5のアルキル基)を表し、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。アルコキシカルボニル基は、−C(=O)R21を意味するもので、R21はアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基)を表し、具体的には、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル等が挙げられる。アリール基は、フェニル基、トリル基、ナフチル基などが挙げられ、それらは置換基を有していても良く、フェニルメチル(ベンジル)基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
11、L12、および、L13はそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基を表す。二価の連結基としては、−CO−、−O−、−NH−、二価の脂肪族基、二価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表す。
nおよびmは、それぞれ独立に0以上の整数を表し、0〜100の整数が好ましく、0〜50の整数がより好ましい。
11、Z12、およびZ13は、それぞれ独立に、ラジカル重合性基を表し、下記一般式(i)〜(iii)のいずれかで表される官能基が特に好ましい。
(一般式(i)中、R101〜R103はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。X101は、酸素原子、硫黄原子、又は−N(R104)−を表し、R104は、水素原子又は1価の有機基を表す。)
一般式(i)において、R101〜R103はそれぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。R101は、好ましくは、水素原子または置換基を有してもよいアルキル基などが挙げられ、なかでも、水素原子およびメチル基は、ラジカル反応性が高いことから好ましい。また、R102およびR103は、それぞれ独立に、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、スルホ基、ニトロ基、シアノ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、または、置換基を有してもよいアリールスルホニル基を表し、なかでも、水素原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基がラジカル反応性が高いことから好ましい。
101は、酸素原子、硫黄原子、または−N(R104)−を表し、R104は、水素原子または1価の有機基を表す。1価の有機基としては、置換基を有してもよいアルキル基などが挙げられる。R104が、水素原子、メチル基、エチル基、または、イソプロピル基であることが、ラジカル反応性が高いことから好ましい。
導入し得る置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、スルホ基、ニトロ基、シアノ基、アミド基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基などが挙げられる。
(一般式(ii)中、R201〜R205は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。Y201は、酸素原子、硫黄原子、又は−N(R206)−を表す。R206は、水素原子又は1価の有機基を表す。)
一般式(ii)において、R201〜R205は、それぞれ独立に、水素原子または1価の有機基を表す。R201〜R205は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、スルホ基、ニトロ基、シアノ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、または、置換基を有してもよいアリールスルホニル基であることが好ましく、水素原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアルキル基、または、置換基を有してもよいアリール基であることがより好ましい。
導入し得る置換基としては、一般式(i)で記載した置換基と同様のものが挙げられる。
201は、酸素原子、硫黄原子、または−N(R206)−を表す。R206は、一般式(i)のR104と同義であり、好ましい例も同様である。
(一般式(iii)中、R301〜R303は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を表す。Z301は、酸素原子、硫黄原子、−N(R304)−又は置換基を有してもよいフェニレン基を表す。R304は、一般式(i)のR104と同義である。)
一般式(iii)において、R301〜R303は、それぞれ独立に水素原子または1価の有機基を表す。R301は、水素原子、または、置換基を有してもよいアルキル基であることが好ましく、なかでも、水素原子、または、メチル基であることが、ラジカル反応性が高いことからより好ましい。R302、および、R303は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、スルホ基、ニトロ基、シアノ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、または、置換基を有してもよいアリールスルホニル基であることが好ましく、水素原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアルキル基、または、置換基を有してもよいアリール基であることが、ラジカル反応性が高いことからより好ましい。
導入し得る置換基としては、一般式(i)で記載した置換基と同様のものが挙げられる。Z301は、酸素原子、硫黄原子、−N(R304)−または置換基を有してもよいフェニレン基を表す。R304は、一般式(i)のR104と同義であり、1価の有機基としては、置換基を有してもよいアルキル基などが挙げられ、なかでも、メチル基、エチル基、および、イソプロピル基がラジカル反応性が高いことから好ましい。
接着剤層前駆体がケイ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを有する場合、ケイ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの含有量は、接着剤前駆体の全固形分に対して、0.01質量%以上20質量%以下であることが好ましい。0.01質量%未満であると、剥離性が低下する傾向がある。一方、20質量%を超えると、接着性が低下する傾向がある。
ケイ素原子を有するラジカル重合性モノマー又はオリゴマーは1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。ケイ素原子を有するラジカル重合性モノマー又はオリゴマーが2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
フッ素原子またはケイ素原子を有するラジカル重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーとしては、例えば、DIC株式会社製のRS−75、RS−72−K、RS−76−E、ダイキン工業株式会社製のオプツールDAC−HP、信越化学工業株式会社製のX−22−164、X−22−164AS、X−22−164A、X−22−164B、X−22−164、X−22−164C、X−22−164E,ダイセル・サイテック株式会社製のEBECRYL350、EBECRYL1360、デグサ社製のTEGORad2700などを挙げることができる。
<<(b−2)光ラジカル開始剤、(b−3)熱ラジカル開始剤>>
本発明の接着剤層前駆体は、ラジカル重合開始剤、すなわち(b−2)活性光線または放射線の照射(光照射)によりラジカルを発生する化合物(光ラジカル開始剤(光ラジカル重合開始剤))、または(b−3)熱によりラジカルを発生する化合物(熱ラジカル開始剤(熱ラジカル重合開始剤))を含有することが好ましい。ラジカル重合開始剤の存在下で、ラジカル重合性モノマー又はオリゴマーに光を照射または加熱することで、ラジカルによる硬化反応が起こり、接着剤層前駆体の重合率を調整することができ、接着性を調節することができる。
[光ラジカル開始剤]
光ラジカル開始剤としては、例えば、以下に述べる重合開始剤として知られているものを用いることができる。
前記光ラジカル開始剤としては、前記重合性モノマーとしての重合性基を有する反応性化合物における重合反応(架橋反応)を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよい。
また、前記重合開始剤は、約300nm〜800nm(好ましくは330nm〜500nm)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
前記光ラジカル開始剤としては、公知の化合物を制限なく使用できるが、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、トリハロメチル基を有するものなど)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、独国特許3337024号明細書記載の化合物、F.C.SchaeferなどによるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物、特開平5−34920号公報記載化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。
前記米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物(例えば、2−トリクロロメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロロフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール;2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロロスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−n−ブトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリプロモメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾールなど)などが挙げられる。
また、上記以外の光ラジカル開始剤として、アクリジン誘導体(例えば、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタンなど)、N−フェニルグリシンなど、ポリハロゲン化合物(例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトンなど)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフラノイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン、7−ベンゾトリアゾール−2−イルクマリン、また、特開平5−19475号公報、特開平7−271028号公報、特開2002−363206号公報、特開2002−363207号公報、特開2002−363208号公報、特開2002−363209号公報などに記載のクマリン化合物など)、アシルホスフィンオキサイド類(例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、LucirinTPOなど)、メタロセン類(例えば、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフロロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、η5−シクロペンタジエニル−η6−クメニル−アイアン(1+)−ヘキサフロロホスフェート(1−)など)、特開昭53−133428号公報、特公昭57−1819号公報、同57−6096号公報、および米国特許第3615455号明細書に記載された化合物などが挙げられる。
前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン、2−エトキシカルボニルベンゾフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸またはそのテトラメチルエステル、4,4’−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン類(例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビスジシクロヘキシルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジヒドロキシエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−ジメチルアミノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、2−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、2−クロロ−チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、2−ベンジル−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類(例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール)、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。
市販品では、カヤキュアーDETX(日本化薬製)も好適に用いられる。
光ラジカル開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、および、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE−184、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959、IRGACURE−127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE−907、IRGACURE−369、および、IRGACURE−379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009−191179公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE−819やDAROCUR−TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
光ラジカル開始剤として、より好ましくはオキシム系化合物が挙げられる。オキシム系開始剤の具体例としては、特開2001−233842号記載の化合物、特開2000−80068号記載の化合物、特開2006−342166号記載の化合物を用いることができる。
本発明で光ラジカル開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、および2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。
オキシムエステル化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)p p.1653−1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202−232、特開2000−66385号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品ではIRGACURE−OXE01(BASF社製)、IRGACURE−OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。
また上記記載以外のオキシムエステル化合物として、カルバゾールN位にオキシムが連結した特表2009−519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010−15025号公報および米国特許公開2009−292039号記載の化合物、国際公開特許2009−131189号公報に記載のケトオキシム系化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009−221114号公報記載の化合物、などを用いてもよい。
好ましくはさらに、特開2007−231000号公報、および、特開2007−322744号公報に記載される環状オキシム化合物に対しても好適に用いることができる。環状オキシム化合物の中でも、特に特開2010−32985号公報、特開2010−185072号公報に記載されるカルバゾール色素に縮環した環状オキシム化合物は、高い光吸収性を有し高感度化の観点から好ましい。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する特開2009−242469号公報に記載の化合物も、重合不活性ラジカルから活性ラジカルを再生することで高感度化を達成でき好適に使用することができる。
最も好ましくは、特開2007−269779号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009−191061号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物が挙げられる。
化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Carry−5 spctrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
光ラジカル開始剤としては、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物およびその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体およびその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3−アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
さらに好ましくは、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が最も好ましく、オキシム化合物を用いるのが最も好ましい。
本発明の接着剤層前駆体が光ラジカル開始剤を有する場合、光ラジカル開始剤の含有量は、接着剤層前駆体の全固形分に対し0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上20質量%以下がさらに好ましい。
光ラジカル開始剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。光ラジカル開始剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
[熱ラジカル開始剤]
熱ラジカル開始剤としては、公知の熱ラジカル発生剤を用いることができる。
熱ラジカル開始剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性モノマーの重合反応を開始または促進させる化合物である。熱ラジカル発生剤を添加することによって、仮接着剤を用いて形成された接着剤層前駆体に対して熱を照射した後に、被処理部材と接着性支持体との仮接着を行う場合においては、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応が進行することにより、後に詳述するように、接着剤層前駆体の接着性(すなわち、粘着性およびタック性)を前もって低下させることができる。
一方、被処理部材と接着性支持体との仮接着を行った後に、接着性支持体における接着剤層前駆体に対して熱を照射した後に場合には、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応が進行する。この結果、より強靭な接着剤層になり、被処理部材の機械的または化学的な処理を施している時などに生じやすい接着剤層前駆体の凝集破壊を抑制できる。すなわち、接着剤層前駆体における接着性を向上できる。
好ましい熱ラジカル開始剤としては、上述した活性光線または放射線の照射によりラジカルを発生する化合物が挙げられるが、熱分解点が130℃〜250℃、好ましくは150℃〜220℃の範囲の化合物を好ましく使用することができる。
熱ラジカル開始剤としては、芳香族ケトン類、オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アゾ系化合物等が挙げられる。中でも、有機過酸化物またはアゾ系化合物がより好ましく、有機過酸化物が特に好ましい。
具体的には、特開2008−63554号公報の段落0074〜0118に記載されている化合物が挙げられる。
市販品では、パーブチルZ(日油(株)製)を好適に用いることができる。
本発明における接着剤層前駆体が、ラジカル重合開始剤として、(b−3)熱ラジカル重合開始剤を含有する場合(より好ましくは、(b−2)光ラジカル重合開始剤と(b−3)熱ラジカル重合開始剤とを含有する場合)、特に、高温時(例えば、100℃)における接着性をより向上できる。
本発明における接着剤層前駆体は、(b−2)光ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。
また、本発明における接着剤層前駆体は、ラジカル重合開始剤を1種で含有しても、2種以上含有しても良い。
接着剤層前駆体が熱ラジカル開始剤を有する場合、熱ラジカル開始剤の含有量は、接着剤層前駆体の全固形分に対し0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以上20質量%以下である。
熱ラジカル開始剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。熱ラジカル開始剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<<(b−4)高分子化合物>>
本発明の接着剤層前駆体は、塗布性を調節するために、必要に応じて高分子化合物を有していてもよい。なお、ここでいう塗布性とは、塗布後の膜厚の均一性や塗布後の膜形成性のことをいう。
本発明においては、高分子化合物は任意のものを使用できる。
例えば、炭化水素樹脂、ポリスチレン樹脂(例えば、アクリルニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリルニトリル/スチレン共重合体(AS樹脂)、メチルメタクリレート/スチレン共重合体(MS樹脂)を含む)、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、テフロン(登録商標)、(メタ)アクリル樹脂(例えばポリメタクリル酸メチル)、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテラフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの合成樹脂や、天然ゴムなどの天然樹脂が挙げられる。中でも、炭化水素樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、MS樹脂、ポリウレタン樹脂、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂が好ましく、炭化水素樹脂、MS樹脂、がさらに好ましく、アクリル樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、MS樹脂がよりさらに好ましい。
本発明において、バインダーは必要に応じて2種以上を組み合わせて使用しても良い。
本発明においては、炭化水素樹脂として任意のものを使用できる。
本発明における炭化水素樹脂は基本的には炭素原子と水素原子のみからなる樹脂を意味するが、基本となる骨格が炭化水素樹脂であれば、側鎖としてその他の原子を含んでいても良い。すなわち、炭素原子と水素原子のみからなる炭化水素樹脂に、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂のように、主鎖に炭化水素基以外の官能基が直接結合する場合も本発明における炭化水素樹脂に包含されるものであり、この場合、主鎖に炭化水素基が直接結合されてなる繰り返し単位の含有量が、樹脂の全繰り返し単位に対して30モル%以上であることが好ましい。
上記条件に合致する炭化水素樹脂としては例えば、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添テルペンフェノール樹脂、ロジン、ロジンエステル、水添ロジン、水添ロジンエステル、重合ロジン、重合ロジンエステル、変性ロジン、ロジン変性フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、水添石油樹脂、変性石油樹脂、脂環族石油樹脂、クマロン石油樹脂、インデン石油樹脂、ポリスチレン−ポリオレフィン共重合体、オレフィンポリマー(例えば、メチルペンテン共重合体)、および、シクロオレフィンポリマー(例えば、ノルボルネン共重合体、ジシクロペンタジエン共重合体、テトラシクロドデセン共重合体)などが挙げられる。
炭化水素樹脂は、中でも、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、石油樹脂、水素化ロジン、重合ロジン、オレフィンポリマー、または、シクロオレフィンポリマーであることが好ましく、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、オレフィンポリマー、または、シクロオレフィンポリマーであることがより好ましく、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、オレフィンポリマー、ポリスチレン樹脂、または、シクロオレフィンポリマーであることがさらに好ましく、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、シクロオレフィンポリマー、または、オレフィンポリマーであることがよりさらにポリスチレン樹脂またはシクロオレフィンモノマーポリマーであることが特に好ましい。
ポリスチレン樹脂としては、具体的にはポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、メタクリル酸メチル・スチレン樹脂が挙げられる。好ましくは、メタクリル酸メチル・スチレン樹脂である。半導体基板の高温処理工程に対する耐熱性が求められることから250℃加熱時のアウトガスの発生量が3質量%以下が好ましい。より好ましくは2質量%以下の樹脂が好ましい。メタクリル酸メチル・スチレン樹脂の市販品として、エスチレンMS−200NT、エスチレンMS−300、エスチレンMS−500、エスチレンMS−600(新日鉄住金化学(株))や、セビアンMAS10、MAS30(ダイセルポリマー(株)が特に好ましく使用できる。
シクロオレフィンポリマーとしては、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体、環状共役ジエンの重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、およびこれら重合体の水素化物などが挙げられる。シクロオレフィンポリマーの好ましい例としては、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を少なくとも1種以上含む付加(共)重合体、および、一般式(I)で表される繰り返し単位の少なくとも1種以上をさらに含んでなる付加(共)重合体が挙げられる。また、シクロオレフィンポリマーの他の好ましい例としては、一般式(III)で表される環状繰り返し単位を少なくとも1種含む開環(共)重合体が挙げられる。
式中、mは0〜4の整数を表す。R1〜R6は、それぞれ、水素原子または炭素数1〜10の炭化水素基を表し、X1〜X3、および、Y1〜Y3は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1〜10の炭化水素基、−(CH2)nCOOR11、−(CH2)nOCOR12、−(CH2)nNCO、−(CH2)nNO2、−(CH2)nCN、−(CH2)nCONR1314、−(CH2)nNR1516、−(CH2)nOZ、−(CH2)nW、または、X1とY1、X2とY2、若しくはX3とY3から構成された(−CO)2O、(−CO)2NR17を表す。R11、R12、R13、R14、R15、R16およびR17は、それぞれ、水素原子、または、炭化水素基(好ましくは炭素数1〜20の炭化水素基)、Zは、炭化水素基、または、ハロゲンで置換された炭化水素基を表し、Wは、SiR18 p3-p(R18は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Dはハロゲン原子を表し、−OCOR18または−OR18を表し、pは0〜3の整数を示す)を表す。nは0〜10の整数を表す。
ノルボルネン系重合体は、特開平10−7732号公報、特表2002−504184号公報、US2004/229157A1号公報あるいはWO2004/070463A1号公報等に開示されている。ノルボルネン系重合体は、ノルボルネン系多環状不飽和化合物同士を付加重合することによって得ることができる。また、必要に応じ、ノルボルネン系多環状不飽和化合物と、エチレン、プロピレン、ブテン;ブタジエン、イソプレンのような共役ジエン;エチリデンノルボルネンのような非共役ジエンとを付加重合することもできる。このノルボルネン系重合体は、三井化学(株)よりアペルの商品名で発売されており、ガラス転移温度(Tg)の異なる例えばAPL8008T(Tg70℃)、APL6013T(Tg125℃)あるいはAPL6015T(Tg145℃)などのグレードがある。ポリプラスチック(株)よりTOPAS8007、同5013、同6013、同6015などのペレットが発売されている。
さらに、Ferrania社よりAppear3000が発売されている。
ノルボルネン系重合体の水素化物は、特開平1−240517号公報、特開平7−196736号公報、特開昭60−26024号公報、特開昭62−19801号公報、特開2003−1159767号公報あるいは特開2004−309979号公報等に開示されているように、多環状不飽和化合物を付加重合あるいはメタセシス開環重合した後、水素添加することにより製造できる。
前記一般式(III)中、R5およびR6は、水素原子またはメチル基であることが好ましく、X3およびY3は水素原子であることが好ましく、その他の基は適宜選択される。このノルボルネン系重合体は、JSR(株)からアートン(Arton)GあるいはアートンFという商品名で発売されており、また日本ゼオン(株)からゼオノア(Zeonor)ZF14、ZF16、ゼオネックス(Zeonex)250、同280、同480Rという商品名で市販されており、これらを使用することができる。
高分子化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算の重量平均分子量は、10,000〜1,000,000であることが好ましく、50,000〜500,000であることが好ましく、100,000〜300,000であることがより好ましい。
接着剤層前駆体が高分子化合物を有する場合、高分子化合物の含有量は、本発明の接着剤層前駆体の全固形分に対して、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがさらに好ましい。
また、高分子化合物の含有量は、本発明の接着剤層前駆体の全固形分に対して、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、50質量%以下であることがさらに好ましく、40質量%以下であることが特に好ましい。
高分子化合物は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。高分子化合物が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
また、重合性モノマーおよび高分子化合物の含有量の比率(質量比)(ラジカル重合性モノマー/高分子化合物)は、100/0〜10/90であることが好ましく、100/0〜20/80であることがより好ましく、100/0〜30/70であることがさらに好ましい。
<非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物>
本発明の接着剤前駆体層は、非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物を含むことが好ましい。非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物としては、1種または2種以上の含フッ素単官能モノマーからなる重合体を好ましく使用できる。より具体的には、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、テトラフルオロエチレンオキシド、ヘキサフルオロプロペンオキシド、パーフルオロアルキルビニルエーテル、クロロトリフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステルから選ばれる1種又は2種以上の含フッ素単官能モノマーの単独重合体又はこれらモノマーの共重合体、該含フッ素単官能モノマーの1種又は2種以上とエチレンとの共重合体、該含フッ素単官能モノマーの1種又は2種以上とクロロトリフルオロエチレンとの共重合体から選ばれる少なくとも1種の含フッ素樹脂等を挙げることができる。
非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物としては、パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステルから合成できるパーフルオロアルキル基含有の(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。
パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、具体的には下記式(101)で表される化合物であることが好ましい。
式(101)
一般式(101)中、R101、R102、R103はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又はハロゲン原子を表す。Y101は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。Rfはフッ素原子またはフッ素原子を少なくとも一つ有する一価の有機基である。
一般式(101)中、R101、R102、R103で表されるアルキル基の例は、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。アリール基の例は、炭素数6〜12のアリール基であることが好ましく、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。R101〜R103はとしては、なかでも、水素原子またはメチル基が好ましい。
101は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表し、2価の脂肪族基は、環状構造よりも鎖状構造の方が好ましく、さらに分岐を有する鎖状構造よりも直鎖状構造の方が好ましい。2価の脂肪族基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜12であることがさらに好ましく、1〜10であることがさらにまた好ましく、1〜8であることがよりさらに好ましく、1〜4であることが特に好ましい。 2価の芳香族基の例としては、フェニレン基、置換フェニレン基、ナフタレン基および置換ナフタレン基が挙げられ、フェニレン基が好ましい。
101としては、2価の直鎖状構造の脂肪族基であることが好ましい。
Rfで表される、フッ素原子を有する一価の有機基としては、特に限定はないが、炭素数1〜30の含フッ素アルキル基が好ましく、炭素数1〜20がより好ましく、炭素数1〜15の含フッ素アルキル基が特に好ましい。この含フッ素アルキル基は、直鎖{例えば−CF2CF3、−CH2(CF24H、−CH2(CF28CF3、−CH2CH2(CF24H等}であっても、分岐構造{例えば−CH(CF32、−CH2CF(CF32、−CH(CH3)CF2CF3、−CH(CH3)(CF25CF2H等}を有していてもよく、また脂環式構造(好ましくは5員環又は6員環、例えばペルフルオロシクロへキシル基、ペルフルオロシクロペンチル基又はこれらで置換されたアルキル基等)を有していてもよく、エーテル結合(例えば−CH2OCH2CF2CF3、−CH2CH2OCH248H、−CH2CH2OCH2CH2817、−CH2CF2OCF2CF2OCF2CF2H等)を有していてもよい。また、ペルフルオロアルキル基であってもよい。
即ち、パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリル樹脂としては、具体的には下記式(102)で表される繰り返し単位を有する。
式(102)
一般式(102)中、R101、R102、R103、Y101、Rfはそれぞれ、一般式(101)と同義であり、好ましい態様も同義である。
パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリル樹脂は、剥離性の観点から任意にパーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステルに加えて、共重合成分を選択することができる。共重合成分を形成し得るラジカル重合性化合物としては、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、N,N−2置換アクリルアミド類、N,N−2置換メタクリルアミド類、スチレン類、アクリロニトリル類、メタクリロニトリル類などから選ばれるラジカル重合性化合物が挙げられる。
より具体的には、例えば、アルキルアクリレート(該アルキル基の炭素原子数は1〜20のものが好ましい)等のアクリル酸エステル類、(例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2,2−ジメチルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリヌリトールモノアクリレート、グリシジルアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなど)、アリールアクリレート(例えば、フェニルアクリレートなど)、アルキルメタクリレート(該アルキル基の炭素原子は1〜20のものが好ましい)等のメタクリル酸エステル類(例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクゾレート、5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、グリシジルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど)、アリールメタクリレート(例えば、フェニルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレートなど)、スチレン、アルキルスチレン等のスチレン(例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレン、ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフルオルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキシメチルスチレンなど)、アルコキシスチレン(例えば、メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルスチレン、ジメトキシスチレンなど)、ハロゲンスチレン(例えば、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレン、プロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2−ブロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フルオル−3−トリフルオルメチルスチレンなど)、アクリロニトリル、メタクリロニトリルアクリル酸、カルボン酸を含有するラジカル重合性化合物(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、インクロトン酸、マレイン酸、p−カルボキシルスチレン、及びこれらの酸基の金属塩、アンモニウム塩化合物等)が挙げられるが、剥離性の観点から特に、炭素数1〜24の炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、例えば(メタ)アクリル酸のメチル、ブチル、2−エチルヘキシル、ラウリル、ステアリル、グリシジルエステル等が挙げられ、2−エチルヘキシル、ラウリル、ステアリル等の高級アルコールの(メタ)アクリレート、特にアクリレートが好ましい。
上述した非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物として、市販されているものとしては、テフロン(登録商標)(デュポン社)、テフゼル(デュポン社)、フルオン(旭硝子社)、ヘイラー(SolvaySolexis社)、ハイラー(SolvaySolexis社)、ルミフロン(旭硝子社)、アフラス(旭硝子社)、セフラルソフト(セントラル硝子社)、セフラルコート(セントラル硝子社)、等のフッ素樹脂、ヴァイトン(デュポン社)、カルレッツ(デュポン社)、SIFEL(信越化学工業社)等の商標名のフッ素ゴム、クライトックス(デュポン社)、フォンブリン(ダイトクテック社)、デムナム(ダイキン工業社)等のパーフルオロポリエーテルオイルをはじめとする各種のフッ素オイルや、ダイフリーFBシリーズ(ダイキン工業社)、メガファックシリーズ(DIC社)等の商標名のフッ素含有離型剤などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物であればいかなるものでも好適に使用できる。
非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算の重量平均分子量は、2000〜100000であることが好ましく、2000〜50000がより好ましく、2000〜10000であることが最も好ましい。
非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物は、接着剤層前駆体にフッ素原子を有するラジカル重合性化合物を有する場合に、特に剥離性の向上効果が大きく、フッ素原子を有するラジカル重合性化合物と非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物の組み合わせで使用することが最も好ましい。
本発明では、接着剤層前駆体における、フッ素原子を有するラジカル重合性化合物と非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物の比(質量比)が5:95〜50:50であることが好ましく、10:90〜40:60であることがより好ましく、15:85〜30:70であることが好ましくい。
フッ素原子を有する非重合性の高分子化合物の含有量は、良好な剥離性の観点から、前記接着剤層前駆体の全固形分に対して、1〜99質量%が好ましく、3〜95質量%がより好ましく、5〜90質量%がさらに好ましい。
<<連鎖移動剤>>
本発明における接着剤層前駆体は、連鎖移動剤を含有することが好ましい。連鎖移動剤は、例えば高分子辞典第三版(高分子学会編、2005年)683−684頁に定義されている。連鎖移動剤としては、例えば、分子内にSH、PH、SiH、GeHを有する化合物群が用いられる。これらは、低活性のラジカル種に水素供与して、ラジカルを生成するか、もしくは、酸化された後、脱プロトンすることによりラジカルを生成しうる。仮接着剤には、特に、チオール化合物(例えば、2−メルカプトベンズイミダゾール類、2−メルカプトベンズチアゾール類、2−メルカプトベンズオキサゾール類、3−メルカプトトリアゾール類、5−メルカプトテトラゾール類等)を好ましく用いることができる。
接着剤層前駆体が連鎖移動剤を有する場合、連鎖移動剤の好ましい含有量は、接着剤層前駆体の全固形分100質量部に対し、好ましくは0.01〜20質量部、さらに好ましくは1〜10質量部、特に好ましくは1〜5質量部である。
連鎖移動剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。連鎖移動剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<<重合禁止剤>>
本発明における接着剤層前駆体には、接着剤層前駆体の製造中または保存中において高分子化合物およびラジカル重合性モノマーの不要な熱重合を防止するために、少量の重合禁止剤を添加するのが好ましい。
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、tert−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4′−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩が好適に挙げられる。
接着剤層前駆体が重合禁止剤を有する場合、重合禁止剤の添加量は、接着剤層前駆体の全固形分に対して、約0.01〜約5質量%であるのが好ましい。
重合禁止剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。重合禁止剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<<高級脂肪酸誘導体等>>
本発明における接着剤層前駆体には、酸素による重合阻害を防止するために、ベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体等を添加して、塗布後の乾燥の過程で接着剤層前駆体の表面に偏在させてもよい。
接着剤層前駆体が高級脂肪酸誘導体を有する場合、高級脂肪酸誘導体の添加量は、接着剤層前駆体の全固形分に対して、約0.1〜約10質量%であるのが好ましい。
高級脂肪酸誘導体等は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。高級脂肪酸誘導体等が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<<溶剤>>
本発明における接着剤層前駆体を塗布によって層状にする場合、溶剤を配合することが好ましい。
溶剤は、接着性層を形成できれば、公知のものを制限なく使用できる。
有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル等(例えば、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等))、2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル))、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチルおよび2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、N−メチル−2−ピロリドン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン、アニソール、リモネン等が好適に挙げられる。
これらの溶剤は、塗布面状の改良などの観点から、2種以上を混合する形態も好ましい。この場合、特に好ましくは、上記の3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、およびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。
接着剤層前駆体が溶剤を有する場合、接着剤層前駆体形成用組成物中における溶剤の含有量は、塗布性の観点から、接着剤層前駆体形成用組成物の全固形分濃度が5〜80質量%になる量とすることが好ましく、5〜70質量%がさらに好ましく、10〜60質量%が特に好ましい。
溶剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。溶剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<<界面活性剤>>
本発明における接着剤層前駆体には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
特に、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%〜40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%〜30質量%であり、特に好ましくは7質量%〜25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、溶解性も良好である。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレートおよびプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA−745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング(株)製「トーレシリコーンDC3PA」、「トーレシリコーンSH7PA」、「トーレシリコーンDC11PA」,「トーレシリコーンSH21PA」,「トーレシリコーンSH28PA」、「トーレシリコーンSH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「TSF−4440」、「TSF−4300」、「TSF−4445」、「TSF−4460」、「TSF−4452」、信越シリコーン株式会社製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、ビックケミー社製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。
接着剤層前駆体が界面活性剤を有する場合、界面活性剤の添加量は、接着剤層前駆体の全固形分に対して、0.001質量%〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%〜1.0質量%である。
界面活性剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。界面活性剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
<<その他の添加剤>>
本発明における接着剤層前駆体は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加物、例えば、硬化剤、硬化触媒、シランカップリング剤、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加剤を配合する場合、その合計配合量は接着剤層前駆体の固形分の3質量%以下とすることが好ましい。
接着剤層前駆体または接着剤層を形成するには、接着剤層前駆体形成用組成物(例えば、接着剤層前駆体塗布液)を、従来公知のスピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、フローコート法、ドクターコート法、浸漬法などを用いて、次いで、乾燥(ベーク)することにより形成することができる。乾燥は、例えば、60〜150℃で、10秒〜2分行うことができる。
接着剤層前駆体および接着剤層の厚みは、それぞれ、1〜500μmが好ましく、1〜100μmがより好ましく、1〜10μmがさらに好ましい。
接着剤層前駆体の25℃における貯蔵弾性率は、1M〜10GPaであることが好ましく、10M〜10GPaであることがより好ましく、100M〜10GPaであることがさらに好ましい。弾性率は、例えば粘弾性測定装置Rheosol−G1000(UBM社製)により測定することが可能である。このような弾性率とし、さらに、保護層を後述するような弾性率とすることにより、デバイスを研磨した際に生じる凹凸をより効果的に抑制でき、後述するデバイスウエハの薄型化時の強接着性と、デバイウエハの分離時の易剥離性をより効果的に両立することができる。
<(A)支持体>
本発明の積層体は、(A)支持体(キャリア基板ともいう)を有する。
支持体の素材は特に限定されないが、例えば、シリコン基板、ガラス基板、金属基板などが挙げられるが、半導体装置の基板として代表的に用いられるシリコン基板を汚染しにくい点や、半導体装置の製造工程において汎用されている静電チャックを使用できる点などを鑑みると、シリコン基板であることが好ましい。
支持体の厚みは、例えば、300μm〜5mmの範囲内とされるが、特に限定されるものではない。
<(C)保護層>
本発明の積層体は、(C)保護層を有する。保護層を設けることにより、研磨した際の凹凸を抑制することができる。
保護層は、公知のものを制限なく使用することができるが、後述するデバイスチップを確実に保護できるものが好ましい。
保護層を構成する材料としては、被処理基材を保護する目的であれば、制限なく公知の化合物を使用することができる。具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン(登録商標)、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテラフタレート、ポリエチレンテレフタラート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミドなどの合成樹脂や、ロジン、天然ゴムなどの天然樹脂、炭化水素樹脂を好ましく使用することができる。市販品としては、ZEONEX480R(日本ゼオン(株)製)などを好ましく用いることができる。
保護層を構成する材料は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。
保護層の軟化点は、170℃以上250℃以下であることが好ましく、200℃以上250℃以下であることがより好ましい。軟化点が170℃以上250℃以下であるポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、炭化水素樹脂、及びポリエーテルエーテルケトン樹脂であることがさらに好ましく、軟化点が170℃以上250℃以下であるポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂及びポリエーテルエーテルケトン樹脂であることが最も好ましい。
保護層の軟化点は、接着剤層前駆体および接着剤層の軟化点よりも低いことが好ましい。保護層の軟化点が、接着剤層前駆体の軟化点より低い場合、保護層の洗浄性が向上する傾向にある。保護層の軟化点と接着剤層前駆体の軟化点の差は、好ましくは、10℃〜200℃であり、より好ましくは30℃〜200℃である。
また、保護層は、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて、前記接着剤層前駆体に含有され得る化合物を含有できる。
保護層を形成するには、保護層形成用組成物(保護層塗布液)を、従来公知のスピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、フローコート法、ドクターコート法、浸漬法などを用いて、次いで、乾燥(ベーク)することにより形成することができる。乾燥は、例えば、60〜150℃で、10秒〜2分行うことができる。保護層塗布液は、上記樹脂および溶剤を含むことが好ましい。
保護層の厚みは、1〜300μmが好ましく、10〜200μmがより好ましく、20〜150μmがさらに好ましい。デバイスウエハ表面に構造体を有する場合、構造体以上の厚みであることが好ましい。
保護層の25℃における貯蔵弾性率は、10M〜1GPaであることが好ましく、100M〜5GPaであることがより好ましく、1000M〜3GPaであることがさらに好ましい。
保護層の貯蔵弾性率は、接着層前駆体の貯蔵弾性率よりも低い方が好ましく、[保護層の貯蔵弾性率]/[接着層前駆体の貯蔵弾性率]の値が、0.9〜0.01であることが好ましく、0.8〜0.05であることがより好ましく、0.5〜0.1であることが最も好ましい。
本発明の保護層は、フッ素原子を有する非重合性の高分子化合物を含むことが好ましい。なお、フッ素原子を有する非重合性の高分子化合物の好ましい態様は、前述の接着剤層前駆体に含まれるフッ素原子を有する非重合性の高分子化合物に記載されたものと同様であり、好ましい範囲も同様である。
非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物の含有量は、良好な剥離性の観点から、前記保護層およびの全固形分に対して、0.01〜99質量%が好ましく、0.03〜50質量%がより好ましく、0.05〜10質量%がさらに好ましい。
フッ素原子を有する非重合性の高分子化合物は、接着剤層前駆体にフッ素原子を有するラジカル重合性化合物を有する場合に、特に剥離性の向上効果が大きく、フッ素原子を有するラジカル重合性化合物とフッ素原子を有する非重合性の高分子化合物の組み合わせで使用することが最も好ましい。
フッ素原子を有する非重合性の高分子化合物は、保護層もしくは接着剤層前駆体の少なくともいずれか一層に含まれていることが好ましく、両層にふくまれていてもよい。剥離性の観点から、保護層もしくは接着剤層前駆体のいずれか一層に含まれていることが好ましく、本発明の軟化点が250℃以上の接着剤層を形成するために、保護層に含まれていることが最も好ましい。
本発明では、接着剤層前駆体におけるフッ素原子を有するラジカル重合性化合物と、保護層における非重合性のフッ素原子を有する高分子化合物の比(質量比)が5:95〜5:95であることが好ましく、10:90〜90:10であることがより好ましく、15:85〜30:70であることが好ましくい。
<(D)デバイスウエハ>
本発明の積層体は、(D)デバイスウエハを有する。
デバイスウエハは、公知のものを制限なく使用することができ、例えばMEMS、センサー用デバイスなどが挙げられる。
デバイスウエハは、表面上に構造体を有していることが好ましく、構造体としては高さ1μm以上150μm以下の構造体であることが好ましく、高さ1μm以上150μm以下の金属構造体(金属バンプともいう)を有していることが好ましい。構造体の高さは5〜100μmであることが好ましい。
デバイスウエハは、500μm以上の膜厚を有することが好ましく、600μm以上であることが好ましく、700μm以上がであることがより好ましい。
詳細は後述するが、デバイスウエハは、保護層と接している面とは逆の面に機械的または化学的な処理を施し、500μm未満の膜厚に薄化することが好ましい。より好ましい膜厚は、400μm以下であり、さらに好ましい膜厚は300μm以下である。
キット:
本発明は、樹脂と溶剤を含む保護層形成用組成物と、溶剤と重合性モノマーを含む接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物を含むキットに関する。
接着剤層前駆体形成用組成物を支持体上に塗布し、接着剤層前駆体を形成後、保護層形成用組成物を塗布することで本発明の積層体を作製することが可能となる。また、保護層形成用組成物は、デバイス上に塗布して硬化してもよい。
接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物および保護層形成用組成物のそれぞれの組成、好ましい範囲などは、上記接着剤層前駆体、および保護層の項で説明したものと同様である。
積層体の作製方法、半導体装置の製造方法:
半導体の製造装置の製造方法は、被処理部材の第1の面と基板とを、本発明の保護層および接着剤層前駆体を介して接着させる工程、前記被処理部材の前記第1の面とは反対側の第2の面に対して、機械的または化学的な処理を施し、処理済部材を得る工程、および、前記接着剤層前駆体または接着剤層前駆体の硬化物(接着剤層)と前記処理済部材を分離する工程を有することを特徴とする。
また、半導体装置の製造方法は、被処理部材の第1の面と基板とを保護層および接着剤層前駆体を介して接着させる工程の後、かつ、前記被処理部材の前記第1の面とは反対側の第2の面に対して、機械的または化学的な処理を施し、処理済部材を得る工程の前に、前記接着剤層前駆体を150℃〜300℃の温度で加熱する工程をさらに有することが好ましい。特に、本発明の積層体は、250℃以上の使用環境下での使用に適している。
また、本発明の積層体は、(A)支持体上に、(B2)接着剤層、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有することを特徴とする。このような積層体は、(B)接着剤層前駆体を有する(A)支持体と(C)保護層を有する(D)デバイスウエハとを接着させる方法を接着させる方法により作製することができる。
接着剤層前駆体は、接着剤層前駆体形成用組成物を活性光線もしくは放射線または熱を照射する工程により接着剤層前駆体形成用組成物中の重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率を10〜70%に調節することで、接着剤層前駆体に変換される。この場合、加熱温度は50℃〜220℃が好ましく、100〜210℃がより好ましく、160〜200℃がさらに好ましい。
また、本発明の積層体を形成した後、さらに活性光線もしくは放射線または熱を照射する工程により接着剤層前駆体中の重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率を50〜100%に調節して、接着剤層とすることにより、接着性と易剥離性を向上させることができる。この場合、加熱温度は150℃〜300℃が好ましく、170〜250℃がより好ましく、180〜220℃がさらに好ましい。
以下、これらの詳細について説明するが、本発明の積層体の作製方法、半導体装置の製造方法は以下に限定されるものではない。
図1A、図1B、図1C、図1D、図1E、図1Fは、それぞれ、接着性支持体とデバイスウエハとの仮接着を説明する概略断面図、接着性支持体に仮接着されたデバイスウエハが薄型化された状態、接着性支持体とデバイスウエハを剥離した状態、および接着性支持体とデバイスウエハの表面の洗浄後の状態を示す概略断面図である。
本発明の実施形態において、図1Aに示すように、先ず、支持体12の上に接着性層前駆体11が設けられてなる接着性支持体前駆体100が準備される。
接着性支持体前駆体100は、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含む。
接着性層前駆体形成用組成物11は、図1Bに示すように、活性光線もしくは放射線または熱を照射する工程により、重合性モノマーの重合率を10〜70%に調節することで、接着剤層前駆体13となる。また、接着剤層前駆体の25℃における貯蔵弾性率は、10MPA以上1GPa未満であることが好ましい。この範囲内に調節することで、後述するデバイスウエハの薄型化時の強接着性と、デバイウエハの分離時の易剥離性を両立することができる。
モノマーの重合率は、光開始剤、熱開始剤の含有量や、活性光線もしくは放射線または熱のエネルギー量を調節することがコントロールすることができる。
モノマーの重合率は、フーリエ変換型赤外分光法(FT-IR)を用いて、820-800cm-1付近にあるσ=CH(ビニル基CHの面外変角振動バンド)のピーク面積を測定し、活性光線もしくは放射線または熱を照射する前の状態のピーク面積を0%、ピークが完全に消失した状態を100%として、算出することができる。
フーリエ変換型赤外分光計としては、例えばDIGILAB社製 EXCALIBUR FTS−3000を使用することができる。
支持体12上に、後述する保護層を設ける場合は保護層の表面に、適用(好ましくは塗布)し、次いで、乾燥(ベーク)することにより形成することができる。乾燥は、例えば、60〜150℃で、10秒〜2分行うことができる。
次に、支持体と接着剤層前駆体を有する接着性支持体100’と、保護層を有するデバイスウエハ60(被処理部材)との仮接着、デバイスウエハの薄型化、および、接着性支持体とデバイスウエハの分離について詳細に説明する。
図1Bに示すように、デバイスウエハ60(被処理部材)は、シリコン基板61の表面61aに複数の構造体(デバイスチップ)62が設けられてなる。
ここで、シリコン基板61の厚さは、例えば、200〜1200μmの範囲内となっている。デバイスチップ62は例えば金属構造体であることが好ましく高さは10〜100μmの範囲内となっている。
表面61a上に、保護層71を設ける場合は保護層の表面に、適用(好ましくは塗布)し、次いで、乾燥(ベーク)することにより形成することができる。乾燥は、例えば、60〜150℃で、10秒〜2分行うことができる。保護層71は、デバイスチップ62を完全に覆っていることが好ましく、デバイスチップの高さがXμm、保護層の厚みをYμmの場合、X+100≧Y>Xの式で表すことが好ましい。
このように保護層71がデバイスチップ62を完全に被覆していることは、接着性支持体100’により仮接着されたデバイスウエハ60を薄型化することにより得られる薄型デバイスウエハのTTV(Total Thickness Variation)をより低下したい場合(すなわち、薄型デバイスウエハの平坦性をより向上させたい場合)に有効である。
すなわち、接着性支持体100により仮接着されたデバイスウエハ60を薄型化する場合においては、複数のデバイスチップ62が為すデバイスウエハ60の凹凸形状が、薄型デバイスウエハ60’の裏面61b’に転写される傾向となり、TTVが大きくなる要素になり得る。
一方、接着性支持体100’により仮接着された保護層付デバイスウエハを薄型化する場合においては、先ず、複数のデバイスチップ62を保護層によって保護しているため、保護層付デバイスウエハの、接着性支持体100’との接触面において、凹凸形状をほとんど無くすことが可能である。よって、このような保護層付デバイスウエハを接着性支持体100’によって支持した状態で薄型化しても、複数のデバイスチップ62に由来する形状が、保護層付薄型デバイスウエハの裏面61bに転写されるおそれは低減され、その結果、最終的に得られる薄型デバイスウエハのTTVをより低下することができる。
続いて、図1Cに示す通り、表面61a上に保護層71を設けた場合、そして、接着性支持体100’の接着剤層前駆体13に対して、保護層71を押し当てる。これにより、保護層71と接着剤層前駆体13とが接着し、接着性支持体100’とデバイスウエハ60とが仮接着する。
また、この後、必要に応じて、接着性支持体100’とデバイスウエハ60との接着体を加熱し(熱を照射し)、接着性層前駆体の接着性をより強靭な接着剤層としてもよい。これにより、接着性支持体と被処理部材との界面におけるアンカー効果が促進され、デバイスウエハ60の後述する機械的または化学的な処理を施している時などに生じやすい接着性層の凝集破壊を抑制できるため、接着性支持体100’の接着性を高めることになり、さらに接着性層の弾性率が向上することでデバイウエハの分離時の易剥離性をも向上することができる。
この場合の加熱温度は、150℃〜300℃であることが好ましく、170℃〜250℃であることがより好ましく、180℃〜220℃であることがさらに好ましい。
この場合の加熱時間は、20秒〜10分であることが好ましく、30秒〜5分であることがより好ましく、40秒〜3分であることがさらに好ましい。
次いで、図1Dに示すように、シリコン基板61の裏面61bに対して、機械的または化学的な処理、具体的には、グライディングや化学機械研磨(CMP)等の薄膜化処理を施すことにより、シリコン基板61の厚さを薄くし(例えば、厚さ1〜200μmとし)、薄型デバイスウエハ60’を得る。
また、機械的または化学的な処理として、薄膜化処理の後に、薄型デバイスウエハ60’の裏面61b’からシリコン基板を貫通する貫通孔(図示せず)を形成し、この貫通孔内にシリコン貫通電極(図示せず)を形成する処理を、必要に応じて行ってもよい。
次いで、図1Eに示すように接着性支持体100’の接着剤層から薄型デバイスウエハ60’の表面61aを脱離する。
脱離の方法は特に限定されるものではないが、何ら処理することなく薄型デバイスウエハ60’の端部からデバイスウエハに対して垂直方向に引き上げて剥離することが好ましい。
<剥離液>
以下、剥離液について詳細に説明する。
剥離液としては、水および、溶剤(有機溶剤)を使用することができる。また、剥離液としては、保護層71を溶解する有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、例えば、脂肪族炭化水素類(ヘキサン、ヘプタン、アイソパーE、H、G(エッソ化学(株)製)等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭化水素(メチレンジクロライド、エチレンジクロライド、トリクレン、モノクロルベンゼン等)、極性溶剤が挙げられる。極性溶剤としては、アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−ノナノール、1−デカノール、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、2−エトキシエタノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、メチルフェニルカルビノール、n−アミルアルコール、メチルアミルアルコール等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、エチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等)、エステル類(酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸ベンジル、乳酸メチル、乳酸ブチル、エチレングリコールモノブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールアセテート、ジエチルフタレート、レブリン酸ブチル等)、その他(トリエチルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、N−フェニルエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等)等が挙げられる。
さらに、剥離性の観点から、剥離液は、アルカリ、酸、および界面活性剤を含んでいても良い。これらの成分を配合する場合、配合量は、それぞれ、剥離液の0.1〜5.0質量%であることが好ましい。
さらに剥離性の観点から、2種以上の有機溶剤および水、2種以上のアルカリ、酸および界面活性剤を混合する形態も好ましい。
アルカリとしては、例えば、第三リン酸ナトリウム、第三リン酸カリウム、第三リン酸アンモニウム、第二リン酸ナトリウム、第二リン酸カリウム、第二リン酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウムなどの無機アルカリ剤や、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、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、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジアミン、ピリジン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの有機アルカリ剤を使用することができる。これらのアルカリ剤は、単独若しくは2種以上を組み合わせて用いることができる。
酸としては、ハロゲン化水素、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸などの無機酸や、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酢酸、クエン酸、ギ酸、グルコン酸、乳酸、シュウ酸、酒石酸などの有機酸を使用することができる。
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性イオン系の界面活性剤を使用することができる。この場合、界面活性剤の含有量は、アルカリ水溶液の全量に対して1〜20質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましい。
界面活性剤の含有量を上記した範囲内とすることにより、接着性支持体100’と薄型デバイスウエハ60’との剥離性をより向上できる傾向となる。
アニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、脂肪酸塩類、アビエチン酸塩類、ヒドロキシアルカンスルホン酸塩類、アルカンスルホン酸塩類、ジアルキルスルホコハク酸塩類、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、分岐鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルジフェニルエーテル(ジ)スルホン酸塩類、アルキルフェノキシポリオキシエチレンアルキルスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルスルホフェニルエーテル塩類、N−アルキル−N−オレイルタウリンナトリウム類、N−アルキルスルホコハク酸モノアミド二ナトリウム塩類、石油スルホン酸塩類、硫酸化ヒマシ油、硫酸化牛脂油、脂肪酸アルキルエステルの硫酸エステル塩類、アルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、アルキル燐酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸エステル塩類、スチレン−無水マレイン酸共重合物の部分けん化物類、オレフィン−無水マレイン酸共重合物の部分けん化物類、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物類等が挙げられる。この中で、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルジフェニルエーテル(ジ)スルホン酸塩類が特に好ましく用いられる。
カチオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、従来公知のものを用いることができる。例えば、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類、アルキルイミダゾリニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルアミン塩類、ポリエチレンポリアミン誘導体が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、ポリエチレングリコール型の高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、アルキルナフトールエチレンオキサイド付加物、フェノールエチレンオキサイド付加物、ナフトールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、ジメチルシロキサン−エチレンオキサイドブロックコポリマー、ジメチルシロキサン−(プロピレンオキサイド−エチレンオキサイド)ブロックコポリマー、多価アルコール型のグリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトールおよびソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙げられる。この中で、芳香環とエチレンオキサイド鎖を有するものが好ましく、アルキル置換または無置換のフェノールエチレンオキサイド付加物またはアルキル置換または無置換のナフトールエチレンオキサイド付加物がより好ましい。
両性イオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、アルキルジメチルアミンオキシドなどのアミンオキシド系、アルキルベタインなどのベタイン系、アルキルアミノ脂肪酸ナトリウムなどのアミノ酸系が挙げられる。特に、置換基を有してもよいアルキルジメチルアミンオキシド、置換基を有してもよいアルキルカルボキシベタイン、置換基を有してもよいアルキルスルホベタインが好ましく用いられる。具体的には、特開2008−203359号公報の段落番号〔0256〕の式(2)で示される化合物、特開2008−276166号公報の段落番号〔0028〕の式(I)、式(II)、式(VI)で示される化合物、特開2009−47927号公報の段落番号〔0022〕〜〔0029〕で示される化合物を用いることができる。
さらに必要に応じ、消泡剤および硬水軟化剤のような添加剤を含有することもできる。
次いで図1Fに示す通り、デバイスウエハ表面61a上の保護層71を除去することにより、薄型デバイスウエハを得ることができる。保護層71を除去する方法としては、フィルム状のまま除去する方法と、水溶液または有機溶剤に溶解させて溶解除去する方法、活性光線、放射線、または熱の照射により分解、気化させる方法が挙げられるが、有機溶剤に溶解させて溶解除去する方法が好ましく使用できる。水溶液または有機溶剤としては、保護層を溶解除去できる溶液なら任意に使用することができ、具体的には、保護層を溶解除去可能な上述した剥離液を好ましく使用でき、より好ましい態様も剥離液と同じである。
接着性支持体100’から薄型デバイスウエハ60’を脱離した後、必要に応じて、薄型デバイスウエハ60’に対して、種々の公知の処理を施し、薄型デバイスウエハ60’を有する半導体装置を製造する。
また、図1Fに示す通り、支持体上の接着剤層を除去することにより、支持体を再生することができる。接着剤層を除去する方法としては、フィルム状のままと、ブラシ、超音波、氷粒子、エアロゾルの吹付けにより物理的に除去する方法、水溶液または有機溶剤に溶解させて溶解除去する方法、活性光線、放射線、熱の照射により分解、気化させる方法などの化学的に除去する方法が挙げられるが、支持体に応じて、従来既知の洗浄方法を利用することができる。
例えば、シリコン基板を使用した場合、従来既知のシリコンウエハの洗浄方法を使用することができ、例えば化学的に除去する場合に使用できる水溶液または有機溶剤としては、強酸、強塩基、強酸化剤、またはそれらの混合物が上げられ、具体的には、硫酸、塩酸、フッ酸、硝酸、有機酸などの酸類、テトラメチルアンモニウム、アンモニア、有機塩基などの塩基類、過酸化水素などの酸化剤、またはアンモニアと過酸化水素の混合物、塩酸と過酸化水素水の混合物、硫酸と過酸化水素水の混合物、フッ酸と過酸化水素水の混合物、フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合物などが挙げられる。
再生した支持体を使った場合の接着性の観点から、以下の基板洗浄液が好ましい。
基板洗浄液は、pKaが0未満の酸と過酸化水素を含んでいることが好ましい。pKaが0未満の酸としては、ヨウ化水素、過塩素酸、臭化水素、塩化水素、硝酸、硫酸などの無機酸、またはアルキルスルホン酸、アリールスルホン酸などの有機酸から選択される。基板上の接着剤層の洗浄性の観点から無機酸であることが好ましく、硫酸が最も好ましい。
過酸化水素としては、30w/v%過酸化水素水が好ましく使用でき、上記強酸と30w/v%過酸化水素水との混合比は0.1:1〜100:1が好ましく、1:1〜10:1がより好ましく、3:1〜5:1が最も好ましい。
次いで、従来の実施形態について説明する。
図2は、従来の接着性支持体とデバイスウエハとの仮接着状態の解除を説明する概略断面図である。
従来の実施形態においては、図2に示すように、接着性支持体として、支持体12の上に、従来の仮接着剤により形成された接着性層11’が設けられてなる接着性支持体100’を使用し、それ以外は、図1Aおよび図1Bを参照して説明した手順と同様に、接着性支持体100’とデバイスウエハとを仮接着し、デバイスウエハにおけるシリコン基板の薄膜化処理を行い、次いで、上記した手順と同様に、接着性支持体100’から薄型デバイスウエハ60’を剥離する。
しかしながら、従来の仮接着剤によれば、高い接着力により被処理部材を仮支持し、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を容易に解除することが困難である。例えば、デバイスウエハと支持体との仮接着を充分にしようとするべく、従来の仮接着剤の内、接着性の高いものを採用すると、デバイスウエハと支持体との仮接着が強すぎる傾向となる。よって、この強すぎる仮接着を解除するべく、例えば、図2に示すように、薄型デバイスウエハ60’の裏面61b’にテープ(例えば、ダイシングテープ)を貼り付け、接着性支持体100’から薄型デバイスウエハ60’を剥離する場合においては、構造体(バンプ)63が設けられたデバイスチップ62から、構造体63が脱離するなどして、デバイスチップ62を破損する不具合が生じやすい。
一方、従来の仮接着剤の内、接着性が低いものを採用すると、処理済部材に対する仮支持を容易に解除することはできるが、そもそもデバイスウエハとキャリア基板との仮接着が弱すぎ、デバイスウエハをキャリア基板で確実に支持できないという不具合が生じやすい。
しかしながら、本発明の接着剤層前駆体により形成された接着剤層は、充分な接着性を発現するとともに、デバイスウエハ60と接着性支持体100’との仮接着を容易に解除できる。すなわち、本発明の積層体によれば、高い接着力によりデバイスウエハ60を仮支持できるとともに、薄型デバイスウエハ60’に損傷を与えることなく、薄型デバイスウエハ60’に対する仮支持を容易に解除できる。
本発明の積層体の形成方法、および半導体装置の製造方法は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
前述した実施形態において、本発明における接着剤層前駆体より形成される接着性層は、デバイスウエハの仮接着の前に、支持体の上に設けられることにより接着性支持体を構成したが、先ず、デバイスウエハ等の被処理部材の上に設けられ、次いで、接着剤層が設けられた被処理部材と、支持体とが仮接着されても良い。
また、前述した実施形態において、接着剤層前駆体および接着性層は単層構造であるが、接着剤層前駆体および接着性層は多層構造であってもよい。多層構造の接着性層を形成する方法としては、活性光線、放射線または熱を照射する前に、前述した従来公知の方法で仮接着剤を段階的に適用する方法や、活性光線、放射線または熱を照射した後に、前述した従来公知の方法で仮接着剤を適用する方法などが挙げられる。
また、前述した実施形態においては、接着性支持体により支持される被処理部材として、シリコン基板を挙げたが、これに限定されるものではなく、半導体装置の製造方法において、機械的または化学的な処理に供され得るいずれの被処理部材であっても良い。
例えば、被処理部材としては、化合物半導体基板を挙げることもでき、化合物半導体基板の具体例としては、SiC基板、SiGe基板、ZnS基板、ZnSe基板、GaAs基板、InP基板、および、GaN基板などが挙げられる。
さらに、前述した実施形態においては、接着性支持体により支持されたシリコン基板に対する機械的または化学的な処理として、シリコン基板の薄膜化処理、および、シリコン貫通電極の形成処理を挙げたが、これらに限定されるものではなく、半導体装置の製造方法において必要ないずれの処理も挙げられる。
デバイスウエハにおけるデバイスチップの形状、寸法、数、配置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。
<接着剤層前駆体形成用組成物層を有する支持体の形成>
200mmSiウエハに下記に記載の接着層前駆体形成用組成物をスピンコーターにより塗布したのち、120℃で30秒ベークし、厚さ0.2μmの接着性前駆体形成用組成物層が設けられたウエハを形成した。接着性前駆体形成用組成物層が設けられたウエハを、フーリエ変換型赤外分光計(EXCALIBUR FTS−3000)を用いて、820−800cm-1付近にあるσ=CH(ビニル基CHの面外変角振動バンド)のピーク面積を測定した。
<接着剤層前駆体形成用組成物>
・重合性モノマーまたはオリゴマー(b−1) 下記表に記載の質量部
・重合性モノマーまたはオリゴマー(b−1’) 下記表に記載の質量部
・光ラジカル重合開始剤(b−2) 下記表に記載の質量部
・熱ラジカル重合開始剤(b−3) 下記表に記載の質量部
・高分子化合物(b−4) 下記表に記載の質量部
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール、東京化成社製) 0.008質量部
・界面活性剤(PF6320、OMNOVA社製) 0.032質量部
・溶剤(プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート)94.96質量部
表1中に記載の化合物は、以下の通りである。
[(b−1)重合性モノマーまたはオリゴマー]
(b−1−1) ブレンマーPME400(日油(株)社製))
(b−1−2) NKエステル A−BPE−4(新中村化学工業(株)社製)
(b−1−3) NKエステル A−BPE−10(新中村化学工業(株)社製)
(b−1−4) ジビニルベンゼン(和光純薬工業(株)社製)
(b−1−5) ライトアクリレート TMP−A(共栄社化学(株)社製)
(b−1−6) NKエステル A−TMP−3EO(新中村化学工業(株)社製)
(b−1−7) NKエステル AD−TMP(新中村化学工業(株)社製)
(b−1−8) NKエステル A−DPH(新中村化学工業(株)社製)
(b−1−9) イソシアヌル酸トリアリル(東京化成工業(株)社製)
(b−1−10) RS−76−E(フッ素系オリゴマー、DIC(株)社製)
(b−1−11) RS−72−K(フッ素系オリゴマー、DIC(株)社製)
(b−1−12) オプツールDAC−HP(フッ素系オリゴマー、ダイキン工業(株)社製)
(b−1−13) X−22−164(シリコン系オリゴマー、2官能モノマー、信越化学工業(株)社製)
(b−1−14) 下記構造のフッ素系モノマー
[(b−2)光ラジカル重合開始剤]
(b−2−1) IRGACURE OXE 02(BASF社製)
(b−2−2) カヤキュアーDETX(日本化薬社製)
[(b−3)熱ラジカル重合開始剤]
(b−3−1) パーブチルZ(tert−ブチルパーオキシベンゾエート、分解温度(10時間半減期温度=104℃)、日油(株)社製)
(b−3−2) パーヘキサ22(2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタン、分解温度(10時間半減期温度=103℃)、日油(株)社製)
[(b−4)高分子化合物]
(b−4−1) エスチレンMS600(メチルメタクリレート・スチレン共重合樹脂、新日鉄住金化学(株)社製)
(b−4−2) ポリメタクリル酸メチル(Aldrich製、Mw:12.0万)
[フッ素原子を有する化合物(b−5)]
(b−5−1) ダイフリーFB−962 (ダイキン工業(株)製)
<被処理部材の作製>
被処理部材としては、高さ10μmのCu製バンプ付きの200mmSiウエハに、下記表に記載の保護層形成用組成物をスピンコーターにより塗布したのち、下記表に記載の条件で1回または2回に分けてベークを行い、厚さ20μmの保護層が設けられたウエハを形成した。
<保護層形成用組成物の組成>
・樹脂成分 下記表に記載の質量部
・溶剤 下記表に記載の質量部
表2中に記載の化合物は、以下の通りである。
[樹脂成分]
(C−1−1) ultrasonE6020P(ポリエーテルスルホン樹脂、BASF社製)
(C−1−2) PCZ−300(ポリカーボネート樹脂、三菱ガス化学(株)製)
(C−1−3) エスチレンMS200NT(ポリスチレン樹脂、新日鐵化学(株)製)
(C−1−4) TOPAS 5013(炭化水素樹脂、ポリプラスチック(株)製)
[溶剤]
(C−2−1) N−メチル−2−ピロリドン(NMP)(和光純薬社製)
(C−2−2) アニソール(和光純薬社製)
(C−2−3) プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)(和光純薬社製)
(C−2−4) リモネン(関東化学社製)
[フッ素原子を有する化合物(C−3)]
(C−3−1) ダイフリーFB−962 (ダイキン工業(株)製)
<積層体の作製>
次に表に記載の通り、接着剤層前駆体形成用組成物層を有するウエハおよび保護層を有する被処理部材を用いて、真空下120℃、1000Nの圧力で3分間圧着を行い、ウエハ、接着剤層前駆体、保護層、被処理部材を有する積層体を得た。得られた積層体を、層の垂直方向に引っ張り、接着剤前駆体を有するウエハと保護層を有する被処理部材に分割した。接着剤前駆体を有するウエハをフーリエ変換型赤外分光計(EXCALIBUR FTS−3000)を用いて、820−800cm-1付近にあるσ=CH(ビニル基CHの面外変角振動バンド)のピーク面積を測定した。
貼り合わせ前後のピーク面積値の減少率から、加熱もしくは光照射前後の接着剤前駆体中の重合性モノマーまたはオリゴマーの重合率を算出した。
再度、表に記載の通り、接着剤層前駆体形成用組成物層を有するウエハおよび保護層を有する被処理部材を用いて、真空下120℃、1000Nの圧力で3分間圧着を行い、ウエハ、接着剤層前駆体、保護層、被処理部材を有する積層体を得た。
さらに、常圧下で200℃、3分間の加熱を行い、接着剤層前駆体を接着剤層にして、接着性試験片を得た。
<接着性試験片の接着力測定>
下記表に記載の条件で作製された試験片のせん断接着力を、引っ張り試験機((株)イマダ製デジタルフォースゲージ、型式:ZP−50N)を用いて、250mm/minの条件で接着性層の面に沿った方向に引っ張り測定し、以下の基準で評価した。
A:ウエハが割れるほど強く接着していた
B:10Nを超え50N以下の力で剥がれた
C:10N以下の力で剥がれた
<剥離性>
下記表に記載の条件で作製された試験片を、250mm/minの条件で接着剤層の垂直方向に引っ張り、剥離性を確認した。また、作製された試験片を250℃で30分加熱した後に、同様に、250mm/minの条件で接着剤層の垂直方向に引っ張り、熱プロセス後の剥離性を確認し、以下の基準で評価した。なお、Siウエハの破損の有無は目視で確認した。
AA:最大の剥離力が10N未満で剥離できた
A:最大の剥離力が10N以上20N未満で剥離できた
B:最大の剥離力が20N以上30N未満で剥離できた
C:最大の剥離力が30N以上50N未満で剥離できた
D:最大の剥離力が50N以上もしくはウエハが破損してしまった
<TTV:Total Thickness Variation>
接合ウエハを(株)ディスコ社製グラインダ(DFG8560)を用いて、被処理部材の接合面に対して裏面側を、被処理部材の膜厚を100μmまで薄化した。その後、ISIS社製半導体基板表面検査装置(SemDex300)を用いて被処理部材の層厚を測定し、厚みの最小値と最大値の差を求め、以下の基準で評価した。
A:最小値と最大値の差が5μm以下
B:最小値と最大値の差が5μmを超える
<洗浄除去性>
剥離性試験終了後のダイシングテープを介してダイシングフレームに装着された200mmウエハ(耐熱性試験条件に晒されたもの)を、接着剤層を上にしてスピンコーターにセットし、洗浄溶剤として下記表に記載の溶剤を使用して、5分間噴霧したのち、ウエハを回転させながらイソプロピルアルコール(IPA)を噴霧にてリンスを行った。その後、外観を観察して残存する接着剤樹脂の有無を目視でチェックし、以下の基準で評価した。
A:樹脂の残存が認められない
B:樹脂の残存が認められた
以上のように、(A)支持体上に、(B)接着剤層前駆体、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、前記(B)接着剤層前駆体が、(b−1)重合性モノマーまたはオリゴマーを含み、その重合率が10〜70%の実施例は、接着性および剥離性に関して良好な結果が得られるのみならず、TTVおよび洗浄性にも優れることがわかった。
一方、重合性モノマーの重合率が10%未満である比較例1は、剥離性が実施例よりも劣ることが分かった。重合性モノマーの重合率が70%を超える比較例2は、接着力が実施例よりも劣ることが分かった。また、接着剤層前駆体および保護層のいずれかを有さない比較例3〜4は、接着力およびTTVが実施例よりも劣ることが分かった。
また、接着剤層前駆体に3官能以上のラジカル重合性モノマーを有する、および/またはフッ素原子を有するラジカル重合性モノマーを有すると剥離性がより向上することがわかった(実施例8、10〜12、14〜30、33)。
さらに、接着剤層前駆体にフッ素原子を有するラジカル重合性化合物を含み、さらに接着剤層前駆体または保護層にフッ素原子を有する非重合性化合物を含むと、剥離性がより向上することがわかった。(実施例35、36、39〜48))
11 接着剤層前駆体形成用組成物
12 支持体(キャリア基板)
13 接着性層前駆体
60 デバイスウエハ
60’ 薄型デバイスウエハ
61’ シリコン基板
61a シリコン基板の表面
61b シリコン基板の裏面
61b’ 薄型デバイスウエハの裏面
62 デバイスチップ
63 バンプ
71 保護層
100,100’ 接着性支持体

Claims (25)

  1. (A)支持体上に、(B)接着剤層前駆体、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、前記(B)接着剤層前駆体が、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、かつ、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率が10〜70%であり、
    (b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物を少なくとも1種含み、
    (C)保護層が、熱可塑性樹脂である、積層体。
  2. (b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、3官能以上のラジカル重合性モノマーを少なくとも1種含む、請求項1に記載の積層体。
  3. (b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーを含む、請求項1または2に記載の積層体。
  4. 接着剤層前駆体が、さらに(b−2)光ラジカル開始剤を含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体。
  5. 接着剤層前駆体が、さらに(b−3)熱ラジカル開始剤を含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体。
  6. 接着剤層前駆体が、さらに(b−4)高分子化合物を含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層体。
  7. 前記保護層の軟化点は、接着剤層前駆体の軟化点よりも低い、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体。
  8. 前記フッ素原子を有するラジカル重合性化合物およびケイ素原子を有するラジカル重合性化合物の合計含有量は、接着剤層前駆体の全固形分に対して、0.01質量%以上20質量%以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層体。
  9. (A)支持体上に、(B2)接着剤層、(C)保護層、(D)デバイスウエハをこの順に有し、前記(B2)接着剤層が接着剤層前駆体の硬化物であり、前記接着剤層前駆体が(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、かつ、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーの重合率が10〜70%であり、
    (b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物を少なくとも1種含み、
    (C)保護層が、熱可塑性樹脂である、積層体。
  10. 前記保護層の軟化点は、接着剤層の軟化点よりも低い、請求項9に記載の積層体。
  11. 前記フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物が、下記式(1)〜(7)および(10)で表される化合物の少なくとも1種を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の積層体。
    CH 2 =CR 1 COOR 2 f ・・・式(1)
    (式(1)中、R 1 は、水素原子、またはメチル基を表す。R 2 は、−C p 2p −、−C(C p 2p+1 )H−、−CH 2 C(C p 2p+1 )H−、または−CH 2 CH 2 O−を表す。R f は、−C n 2n+1 、−(CF 2 n H、−C n 2n+1 −CF 3 、−(CF 2 p OC n 2n i 2i+1 、−(CF 2 p OC m 2m i 2i H、−N(C p 2p+1 )COC n 2n+1 、または、−N(C p 2p+1 )SO 2 n 2n+1 を表す。ただし、pは1〜10の整数、nは1〜16の整数、mは0〜10の整数、iは0〜16の整数をそれぞれ表す。)
    CF 2 =CFOR g ・・・式(2)
    (式(2)中、R g は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表す。)
    CH 2 =CHR g ・・・式(3)
    (式(3)中、R g は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表す。)
    CH 2 =CR 3 COOR 5 j 6 OCOCR 4 =CH 2 ・・・式(4)
    (式(4)中、R 3 およびR 4 は、水素原子、またはメチル基を表す。R 5 およびR 6 は、−C q 2q −、−C(C q 2q+1 )H−、−CH 2 C(C q 2q+1 )H−または−CH 2 CH 2 O−、R j は−C t 2t を表す。qは1〜10の整数であり、tは1〜16の整数である。)
    CH 2 =CHR 7 COOCH 2 (CH 2 k )CHOCOCR 8 =CH 2 ・・・式(5)
    (式(5)中、R 7 およびR 8 は、水素原子、またはメチル基を表す。R k は−CyF 2y+1 である。yは1〜16の整数である。)
    (式(6)中、R 1 、R 2 、R 3 、およびR 4 は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、又は1価の有機基を表し、R 1 、R 2 、R 3 、及び、R 4 の内の少なくとも一つは、フッ素原子、又は、フッ素原子を有する1価の有機基である。
    式(7)中、R 5 、R 6 、R 7 は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、又は1価の有機基を表し、Y は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。Rfは、フッ素原子、又は、フッ素原子を有する1価の有機基を表す。
    式(10)中、R 8 、R 9 、R 10 、R 11 、R 12 、およびR 13 は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、又は1価の有機基を表し、Y 2 およびY 3 は、単結合、または、−CO−、−O−、−NH−、2価の脂肪族基、2価の芳香族基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表す。Rfは、フッ素原子を有する2価の有機基を表す。)
  12. フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物が、下記式(11)および(12)の少なくとも1種を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の積層体。
    (一般式(11)及び(12)中、R 11 〜R 19 は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又はアリール基を表す。Z 11 、Z 12 、及びZ 13 は、それぞれ独立に、ラジカル重合性基を表す。L 11 、L 12 、及び、L 13 はそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表す。n及びmは、それぞれ独立に0以上の整数を表す。)
  13. (b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、重合性モノマーである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の積層体。
  14. (C)保護層の軟化点が170℃以上250℃以下である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の積層体。
  15. (C)保護層が、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリエーテルエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂を含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の積層体。
  16. (D)デバイスウエハが、表面上に高さ1μm以上150μm以下の構造体を有する、請求項1〜15のいずれか1項に記載の積層体。
  17. 請求項1〜1のいずれか1項に記載の積層体の保護層を製造するための保護層形成用組成物であって、熱可塑性樹脂と溶剤を含む保護層形成用組成物。
  18. 熱可塑性樹脂の軟化点が170℃以上250℃以下である、請求項1に記載の保護層形成用組成物。
  19. 請求項1〜および10〜1のいずれか1項に記載の積層体の接着剤層前駆体または請求項に記載の接着剤層を製造するための組成物であって、溶剤と(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物を少なくとも1種含む、組成物。
  20. (b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、3官能以上のラジカル重合性モノマーを少なくとも1種含む、請求項1に記載の組成物。
  21. (b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、2官能以下のラジカル重合性モノマーおよび3官能以上のラジカル重合性モノマーを含む、請求項19または20に記載の組成物。
  22. さらに(b−2)光ラジカル開始剤を含有する、請求項19または20に記載の組成物。
  23. さらに(b−2)熱ラジカル開始剤を含む、請求項1922のいずれか1項に記載の組成物。
  24. さらに(b−4)高分子化合物を含む、請求項1923のいずれか1項に記載の組成物。
  25. 熱可塑性樹脂と溶剤を含む保護層形成用組成物と、溶剤と重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを含み、(b−1)重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーが、フッ素原子および/またはケイ素原子を有するラジカル重合性化合物を少なくとも1種含む、接着剤層前駆体または接着剤層形成用組成物を含むキットであって、請求項1〜1のいずれか1項に記載の積層体を製造するためのキット。
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CN110211933A (zh) * 2018-02-28 2019-09-06 星宸光电股份有限公司 封装结构

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4054111B2 (ja) * 1998-03-05 2008-02-27 三井化学株式会社 半導体ウエハの裏面研削用粘着フィルム及びそれを用いる半導体ウエハの裏面研削方法
KR101180497B1 (ko) * 2002-11-29 2012-09-06 안드레아스 야콥 중간층 및 지지층을 갖는 웨이퍼 및 웨이퍼를 처리하기위한 방법 및 장치
JP2007284577A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Nitto Denko Corp 粘着シート及びそれを用いた被着体の加工方法
US8764026B2 (en) * 2009-04-16 2014-07-01 Suss Microtec Lithography, Gmbh Device for centering wafers
JP2011204793A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Sekisui Chem Co Ltd ウエハの処理方法
JP5439264B2 (ja) * 2010-04-19 2014-03-12 日東電工株式会社 ダイシングテープ一体型半導体裏面用フィルム
US9263314B2 (en) * 2010-08-06 2016-02-16 Brewer Science Inc. Multiple bonding layers for thin-wafer handling
JP5592811B2 (ja) * 2011-01-27 2014-09-17 日東電工株式会社 半導体装置の製造方法
JPWO2013105582A1 (ja) * 2012-01-12 2015-05-11 積水化学工業株式会社 粘着剤組成物、粘着テープ、及び、ウエハの処理方法

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