JP6404723B2 - 仮固定用接着剤組成物、それを用いた部材の仮固定方法及び硬化体残渣の除去方法 - Google Patents
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Description
そのため、通常はそのウエハを硬い支持体に貼り付け、この支持板ごと各工程で上記ウエハをハンドリングするようにしている。
(1)(A−1)分子中に(メタ)アクリロイル基を3つ以上含有する多官能(メタ)アクリレートおよび(A−2)脂環式(メタ)アクリレートから選択される1種以上の(メタ)アクリレート100質量部に対し、(B)窒素雰囲気下、25℃から速度10℃/分で昇温したときの質量減少率が10質量%となる温度が250℃以上である光重合開始剤を0.01〜5質量部、(C)比表面積が30〜100m2/gであるカーボンブラックを0.01〜1質量部、を含有する仮固定用接着剤組成物。
(2)(A−1)成分が、ペンタエリストールトリ(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、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トリ(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、(1)または(2)に記載の仮固定用接着剤組成物。
(3)(A−2)成分が、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、(1)に記載の仮固定用接着剤組成物。
(4)(B)成分が、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モリフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オンまたはビス(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から選択される、(1)〜(3)の何れか一つに記載の仮固定用接着剤組成物。
(5)(C)成分が、アセチレンブラックである、(1)〜(4)の何れか一つに記載の仮固定用接着剤組成物。
(6)前記仮固定用接着剤組成物の硬化体の23℃における引張弾性率が、1〜10MPaである、(1)〜(5)のいずれか一つに記載の仮固定用接着剤組成物。
(7)(1)〜(6)のいずれか一つに記載の仮固定用接着剤組成物を用いて、部材を接着し固定してなる接合体。
(8)前記部材がガラスウエハまたはシリコンウエハである、(7)に記載の接合体。
(9)(1)〜(6)のいずれか一つに記載の仮固定用接着剤組成物に、積算光量が365nmにおいて100〜40000mJ/cm2である可視光線又は紫外線を照射して部材を仮固定した接合体を作製する工程と、該接合体を加工する工程と、接合体に近赤外線レーザーを照射して接合体から部材を取り外す、部材の仮固定方法。
(10)(9)に記載の仮固定用法により取り外した部材を薬液に浸漬し、該部材より硬化体残渣を取除く方法。
本発明において、仮固定用接着剤組成物(以下、接着剤組成物と略す)とは、波長380〜750nmの可視光線又は波長10〜380nmの紫外線を照射することによって硬化させることができる接着剤組成物を意味する。また、近赤外線とは、波長800〜2500nmの電磁波を意味する。
<接着剤組成物>
本発明の接着剤組成物は、(A−1)分子中に(メタ)アクリロイル基を3つ以上含有する多官能(メタ)アクリレートおよび(A−2)脂環式(メタ)アクリレートから選択される1種以上の(メタ)アクリレート100質量部に対し、(B)窒素雰囲気下、25℃から速度10℃/分で昇温したときの質量減少率が10質量%となる温度が250℃以上である光重合開始剤を0.01〜5質量部、(C)比表面積が30〜100m2/gであるカーボンブラックを0.01〜1質量部、を含有する。
なお、質量減少率が10質量%となる温度とは、測定に供じた光重合開始剤の量が測定開始時から10質量%だけ減少したときの温度を意味する。
カーボンブラックの比表面積は30〜100m2/gであり、35〜70m2/gであることが好ましい。比表面積を30m2/g以上とすることで硬化体の膜厚のばらつきを抑えることができる。また、100m2/g以下とすることで分散性が向上する。
なお、本発明の比表面積とは、JIS K 6217−2で定められるBET法に基づく値である。
また、薬液としてこれらの1種又は2種以上を使用しても良い。
(接着剤組成物の作製)
以下に示す原料を攪拌機付の容器にて常温で混合し、接着剤組成物を作製した。
(A−1)多官能(メタ)アクリレート:ペンタエリストールトリアクリレート100質量部
(B)光重合開始剤
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(チバ・ジャパン社製商品名「IRGACURE(商標登録)819」、質量減少率が10質量%となる温度:254℃)0.5質量部
なお、光重合開始剤の質量減少率は以下の方法により測定した。
(C)カーボンブラック
アセチレンブラック(電気化学工業社製「HS−100」、比表面積39m2/g)0.5質量部
なお、カーボンブラックの比表面積は以下の方法により測定した。
ブルカー・エイエックスエス(株)社製「MS9610」TG−DTA測定装置を用い、窒素雰囲気下25℃〜400℃まで昇温速度10℃/分で昇温した。得られた加熱温度と質量減少率の曲線より、測定に用いた光重合開始剤の質量が10質量%減少した温度を求めた。
カーボンブラックの比表面積は、MACSORB社製「MacsorbHM model−1208」を用いてJIS K 6217−2に従い測定した。
耐熱ガラス(商品名「耐熱パイレックス(登録商標)ガラス」、長さ100mm、幅25mm、厚さ2.0mm)上に、接着面積が25mm×25mmとなるように、作製した接着剤組成物を塗布し、2枚の耐熱ガラスを重ね合わせた。
次に、無電極放電ランプを使用したフュージョン社製硬化装置により、365nmの波長の積算光量が、2000mJ/cm2となる条件にて160秒間硬化させ、引張剪断接着強さ用試験片を作製した。作製した試験片を、JIS K 6850に従い、23℃±2℃、相対湿度50%の環境下、引張試験機(オリエンテック社製、テンシロンUCT−1T)にて10mm/分の速度で引張り、引張剪断接着強さを測定した。
両面にPETフィルムを介して、厚みが1.0mmの150mm四方の型枠内に接着剤組成物を充填し、液漏れを生じないように四隅をクランプで固定した。次に、前記フュージョン社製硬化装置により、365nmの波長の積算光量が、2000mJ/cm2となる条件にて160秒間硬化させ、厚み1.0mmの硬化体を作製した。つぎに、JIS K6351ダンベル型3号のダンベル型にて打ち抜いた。
作製した試験片を、JIS K7113に従い、23℃±2℃、相対湿度50%の環境下、引張試験機(オリエンテック社製、テンシロンUCT−1T)にて25mm/分の速度で引張り、引張弾性率を測定した。
耐熱ガラス(商品名「耐熱パイレックス(登録商標)ガラス」、長さ100mm、幅25mm、厚さ2.0mm)上に、接着面積が25mm×25mmとなるように、作製した接着剤組成物を塗布し、2枚の耐熱ガラスを貼り合わせた。
次に、前期フュージョン社製硬化装置により、365nmの波長の積算光量が、2000mJ/cm2となる条件にて160秒間硬化させ、引張剪断強度用試験片を作製した。作製した試験片を、250℃で1時間加熱し、耐熱性を以下の基準により判定した。
優 :強度保持率 80%以上
良 :強度保持率 50%以上80%未満
不可:強度保持率 50%未満
耐熱ガラス(商品名「耐熱パイレックス(登録商標)ガラス」、長さ40mm、幅30mm、厚さ1.0mm)上に、接着面積が30mm×25mmとなるように、作製した接着剤組成物を塗布し、シリコンウエハ(長さ30mm、幅25mm、厚さ0.725mm)を重ね合わせた。次に、前記フュージョン社製硬化装置により、365nmの波長の積算光量が、2000mJ/cm2となる条件にて160秒間硬化させた。作製した試験片をクランプにて固定し、室温にて試験片より200mm離れた位置から940nm、出力70Wの近赤外線レーザーを10秒間照射した。近赤外線レーザーを照射後、23±2℃、相対湿度50%RHの環境に1時間放置した後、ガラス試験片に剥離方向の応力を加えた際に、1kg以下の応力により接合体が剥がれたものを「優」、1kgを超える応力を加えても剥がれなかったものを「不可」と評価した。
シリコンウエハ(200mmφ、厚さ0.725mm)上に、作製した接着剤組成物を塗布し、シリコンウエハとガラス(200mmφ、厚さ1.1mm)を重ね合わせ接合体を作製した。
次に、前記フュージョン社製硬化装置により、365nmの波長の積算光量が、2000mJ/cm2となる条件にて160秒間硬化させた。その後、23℃雰囲気にて200mm離れた位置より、ガラス側からの部材積層面に垂直に近赤外線レーザー(波長940nm、出力70W)をレーザースキャン速度50mm/sでガラス全面に照射した。近赤外線レーザー照射後、部材の積層面に対し水平方向に応力を加え、部材を剥離した。
剥離した部材を23℃の薬液(テトラデセン75質量%、ポリオキシエチレンアルキルエーテル20質量%、ベンジルアルコール5質量%の混合物)に浸漬し、超音波照射器(US CLEANER アズワン社製)中で洗浄を実施し、接着剤残渣の全てが自然に部材より剥離するまでの時間を洗浄時間とした。
表1、2に示す接着剤組成物を作製したこと以外は、実施例1と同様に行った。結果を表1、2に示す。
(使用材料)
(A−1)多官能(メタ)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
イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート
(A−2)
1−アダマンチルメタクリレート(大阪有機化学工業社製「ADMA」)
ジシクロペンテニルメタクリレート(日立化成社製「ファンクリル(登録商標)FA−513M」
イソボルニルメタクリレート(日立化成社製「ライトエステル(登録商標)IB−X」
(B)光重合開始剤
2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(チバ・ジャパン社製商品名「IRGACURE(商標登録)127」、質量減少率が10質量%となる温度:344℃)
(C)カーボンブラック
アセチレンブラック(電気化学工業社製「HS−100」、比表面積39m2/g)
アセチレンブラック(電気化学工業社製商品名「BMAB」、比表面積68m2/g)
実施例2の光重合開始剤量を本発明の範囲未満に減らして、接着剤組成物を作製したが、接着力が弱く、耐熱性試験後に剥離した。また、剥離性も低い結果となった。結果を表3に示す。
実施例2の開始剤量を本発明の範囲を超える量に増加し接着剤組成物を作製したが、耐熱性が低く、耐熱性試験中に剥離した。結果を表3に示す。
実施例2のカーボンブラック量を本発明の範囲外の量に変更したが、近赤外レーザー照射後に剥離を生じることがなかった。結果を表3に示す。
実施例2のカーボンブラック量を本発明の範囲外の量に変更したが、接着剤の粘度が高く、接着力も低い値を示した。また、60分経過後に接着剤残渣の全てが剥離するには至らなかった。結果を表3に示す。
実施例2の開始剤をBDK(ベンジルジメチルケタール、質量減少率が10質量%となる温度:184℃)に変更し、接着剤組成物を作製したが、耐熱性が低かった。また、近赤外レーザー照射後に剥離を生じることはなかった。結果を表3に示す。
実施例2のカーボンブラックを、比表面積が本発明の範囲を超えるもの(電気化学工業社製商品名「FX−35」、比表面積133m2/g)に変更し、接着剤組成物を作製したが、接着力が低かった。また、近赤外レーザー照射後に剥離を生じることはなかった。結果を表3に示す。
Claims (10)
- (A−1)分子中に(メタ)アクリロイル基を3つ以上含有する多官能(メタ)アクリレートおよび(A−2)脂環式(メタ)アクリレートから選択される1種以上の(メタ)アクリレート100質量部に対し、
(B)窒素雰囲気下、25℃から速度10℃/分で昇温したときの質量減少率が10質量%となる温度が250℃以上である光重合開始剤を0.01〜5質量部、
(C)比表面積が30〜100m2/gであるカーボンブラックを0.01〜1質量部、
を含有する仮固定用接着剤組成物。 - (A−1)成分が、ペンタエリストールトリ(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、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トリ(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、請求項1に記載の仮固定用接着剤組成物。
- (A−2)成分が、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、請求項1または2に記載の仮固定用接着剤組成物。
- (B)成分が、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モリフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オンまたはビス(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から選択される、請求項1〜3の何れか一項に記載の仮固定用接着剤組成物。
- (C)成分が、アセチレンブラックである、請求項1〜4の何れか一項に記載の仮固定用接着剤組成物。
- 前記仮固定用接着剤組成物の硬化体の23℃における引張弾性率が、1〜10GPaである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の仮固定用接着剤組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の仮固定用接着剤組成物を用いて、部材を接着し固定してなる接合体。
- 前記部材がガラスウエハまたはシリコンウエハである、請求項7に記載の接合体。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の仮固定用接着剤組成物に、積算光量が365nmにおいて100〜40000mJ/cm2である可視光線又は紫外線を照射して部材を仮固定した接合体を作製する工程と、該接合体を加工する工程と、接合体に近赤外線レーザーを照射して接合体から部材を取り外す、部材の仮固定方法。
- 請求項9に記載の仮固定用法により取り外した部材を薬液に浸漬し、該部材より硬化体残渣を取除く方法。
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