JP6406887B2 - 接着剤組成物及びその利用 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係る接着剤組成物についてより詳細に説明する。
一実施形態に係る接着剤組成物は、熱可塑性樹脂成分として、下記一般式(1)で表されるポリサルホン構成単位、及び、下記一般式(2)で表されるポリエーテルサルホン構成単位のうちの少なくとも1種の構成単位からなる構造を有している熱可塑性樹脂を含んでいる。
このように、一実施形態に係る接着剤組成物は、一般式(1)で表されるポリサルホン構成単位及び一般式(2)で表されるポリエーテルサルホン構成単位のうちの少なくとも1つを備えている熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂成分として含んでいる。このため、基板とサポートプレート(支持体)とを貼り付けた後、高い温度条件において基板を処理しても、分解及び重合等により接着剤組成物が不溶化することを防止することができる積層体を形成することができる。従って、一実施形態に係る接着剤組成物を用いれば、高い温度条件において基板を処理しても、接着層を溶解し、基板から支持体を剥離することが可能な積層体を製造することができる。また、積層体における基板からサポートプレートを剥離した後、基板を洗浄したときに、不溶化した接着剤組成物に由来する残渣が基板上に発生することを防止することができる。
一実施形態に係る接着剤組成物は、ポリシルセスキオキサンを含んでいることがより好ましい。接着剤組成物にポリシルセスキオキサンを配合することで、接着剤組成物を用いて基板とサポートプレートとを貼り付けるときの加熱温度を低くすることができる。また、接着剤組成物にポリシルセスキオキサンを配合することで、厚さ方向に貫通する貫通孔を備えていないサポートプレートであっても、基板とサポートプレートとを貼り付けるときに、接着層とサポートプレートとの間にボイドが発生することを防止することができる。
一実施形態に係る接着剤組成物は、高耐熱フィラーを含んでいることがより好ましい。接着剤組成物に高耐熱フィラーを配合することによって、接着剤組成物を塗布することで基板の上に形成される接着層の熱による流動性を制御することができる。このため、接着層の耐熱性を向上させることができ、接着層の膜厚を厚くしても、接着層が基板とサポートプレートとの間からはみ出すことを防止することができる接着剤組成物を得ることができる。
一実施形態に係る接着剤組成物は、溶剤を含んでいる。これにより、接着剤組成物を、塗布するための条件に適した粘度に調整することができる。
図1を用いて、本発明の一実施形態に係る基板の処理方法についてより詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る基板の処理方法の概略を説明する図である。なお、図1の(a)〜(d)に示すように、第1の実施形態に係る基板の処理方法は、第1の実施形態に係る積層体の製造方法によって積層体10を製造する積層体製造工程を包含している。
積層体製造工程は、基板1上に、本発明の一実施形態に係る接着剤組成物によって接着層3を形成する接着層形成工程(図1の(a)及び(b))と、厚さ方向に貫通した複数の貫通孔が設けられたサポートプレート(支持体)2を、接着層3を介して基板1に仮止めすることによって積層する積層工程(図1の(c)及び(d))と、を包含している。
接着層形成工程では、図1の(a)に示す基板1上に本発明の一実施形態に係る接着剤組成物を用いて接着層3を形成する(図1の(b))。
基板1は、接着層3を介してサポートプレート2に貼り付けられる。基板1としては、シリコンウエハ基板に限定されず、セラミックス基板、薄いフィルム基板、フレキシブル基板等の任意の基板を使用することができる。
接着層3は、基板1とサポートプレート2とを貼り付けるための層であり、本発明の一実施形態に係る接着剤組成物を用いて形成される。接着層3は、接着剤組成物の塗布方法及び接着層3の膜厚等に応じて、希釈溶剤により接着剤組成物の適宜粘度を調整して形成するとよい。
積層工程では、図1の(c)に示す厚さ方向に貫通した複数の貫通孔が設けられた孔あきサポートプレート2を、接着層3を介して基板1に仮止めすることによって積層する。
図1の(c)に示す孔あきサポートプレート(支持体)2は、基板1を支持する支持体であり、接着層3を介して、基板1に貼り付けられる。そのため、孔あきサポートプレート2としては、基板1の薄化、搬送、実装等のプロセス時に、基板1の破損又は変形を防ぐために必要な強度を有していればよい。以上の観点から、孔あきサポートプレート2としては、ガラス、シリコン、アクリル系樹脂からなるもの等が挙げられる。また、孔あきサポートプレート2は、厚さ方向に複数の貫通孔を設けられており、当該貫通孔を通じて溶剤を接着層3に供給できるようになっている。
本実形態に係る積層体の製造方法によって製造された積層体10も本発明の範疇である。
本実施形態に係る基板の処理方法についてより詳細に説明する。図1の(e)に示すように、本実施形態に係る基板の処理方法は、孔あきサポートプレート(支持体)の貫通孔を介して、接着層3に剥離液を供給することによって基板1から孔あきサポートプレート2を剥離する剥離工程を包含している。
剥離工程において用いられる剥離液には、上記〔溶剤〕の欄において説明した溶剤を用いることができる。本実施形態に係る基板の処理方法では、剥離液には、接着剤組成物の溶剤と同じく、非プロトン性極性溶媒を用いることができる。非プロトン性極性溶剤としては、NMP等の極性溶剤、アニソール等の芳香族系有機溶剤、エーテル類、環式エーテル類、ケトン類、ラクトン類、エステル類を挙げることができる。これら非プロトン性極性溶剤のうち、NMP、アニソール、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)ジメチルアセトアミド、γ‐ブチロラクトンを溶剤として用いることがより好ましい。これによって、剥離工程において、基板1から孔あきサポートプレート2を好適に剥離することができる。また、剥離液によって、基板1上における接着層3の残渣を好適に溶解し、除去することができる。
なお、本実施形態に係る基板の処理方法が包含している剥離工程は、上記の実施形態に限定されない。例えば、一変形例として、剥離工程では、2流体ノズル等のスプレーを用いて、孔あきサポートプレート2の貫通孔を介して剥離液を接着層3に供給することによって、基板1から孔あきサポートプレート2を剥離してもよい。
図2を用いて、本発明の一実施形態に係る基板の処理方法についてより詳細に説明する。図2は、本発明の第2の実施形態に係る積層体11の製造方法及び基板の処理方法の概略を説明する図である。なお、図2の(a)〜(e)に示すように、本実施形態に係る基板の処理方法は、第2の実施形態に係る積層体11の製造方法を行なう積層体製造工程を包含している。
積層体製造工程は、基板1上に、本発明の一実施形態に係る接着剤組成物によって接着層3を形成する接着層形成工程(図2の(a)及び(b))と、光を照射することによって変質する分離層4を、光を透過する材料からなるサポートプレート(支持体)2a上に形成する分離層形成工程(図2の(c)及び(d))と、基板1とサポートプレート2aとを仮止めすることによって基板1、接着層3、分離層4及びサポートプレート2aを、この順に積層する積層工程(図2の(e))と、を包含している。
分離層形成工程では、図2の(c)に示す光を透過する材料からなるサポートプレート2a上に、光を照射することによって変質する分離層4を形成する(図2の(d))。
図2の(c)に示すサポートプレート(支持体)2aは、分離層4を変質させるための光を透過するものであればよい。以上の観点から、サポートプレート2aとしては、例えば、ガラス、シリコン、アクリル系樹脂からなるものが挙げられる。なお、サポートプレート2aには、貫通孔が設けられていないものを用いることができる。
分離層4は、サポートプレート2aを介して照射される光を吸収することによって変質する材料から形成されている層である。
分離層4は、フルオロカーボンからなっていてもよい。分離層4は、フルオロカーボンによって構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート2aを持ち上げる等)ことによって、分離層4が破壊されて、サポートプレート2と基板1とを分離し易くすることができる。分離層4を構成するフルオロカーボンは、プラズマCVD(化学気相堆積)法によって好適に成膜することができる。
分離層4は、光吸収性を有している構造をその繰り返し単位に含んでいる重合体を含有していてもよい。該重合体は、光の照射を受けて変質する。該重合体の変質は、上記構造が照射された光を吸収することによって生じる。分離層4は、重合体の変質の結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失っている。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート2aを持ち上げる等)ことによって、分離層4が破壊されて、サポートプレート2aと基板1とを分離し易くすることができる。
また、上記重合体は、例えば、以下の式のうち、(a)〜(d)の何れかによって表される繰り返し単位を含んでいるか、(e)によって表されるか、又は(f)の構造をその主鎖に含んでいる。
上記の“化4”に示されるベンゼン環、縮合環及び複素環の例としては、フェニル、置換フェニル、ベンジル、置換ベンジル、ナフタレン、置換ナフタレン、アントラセン、置換アントラセン、アントラキノン、置換アントラキノン、アクリジン、置換アクリジン、アゾベンゼン、置換アゾベンゼン、フルオリム、置換フルオリム、フルオリモン、置換フルオリモン、カルバゾール、置換カルバゾール、N−アルキルカルバゾール、ジベンゾフラン、置換ジベンゾフラン、フェナンスレン、置換フェナンスレン、ピレン及び置換ピレンが挙げられる。例示した置換基がさらに置換基を有している場合、その置換基は、例えば、アルキル、アリール、ハロゲン原子、アルコキシ、ニトロ、アルデヒド、シアノ、アミド、ジアルキルアミノ、スルホンアミド、イミド、カルボン酸、カルボン酸エステル、スルホン酸、スルホン酸エステル、アルキルアミノ及びアリールアミノから選択される。
分離層4は、無機物からなっていてもよい。分離層4は、無機物によって構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート2を持ち上げる等)ことによって、分離層4が破壊されて、サポートプレート2aと基板1とを分離し易くすることができる。
分離層4は、赤外線吸収性の構造を有する化合物によって形成されていてもよい。該化合物は、赤外線を吸収することにより変質する。分離層4は、化合物の変質の結果として、赤外線の照射を受ける前の強度又は接着性を失っている。よって、わずかな外力を加える(例えば、支持体を持ち上げる等)ことによって、分離層4が破壊されて、サポートプレート2aと基板1とを分離し易くすることができる。
中でも、シロキサン骨格を有する化合物としては、上記化学式(3)で表される繰り返し単位及び下記化学式(5)で表される繰り返し単位の共重合体であるt−ブチルスチレン(TBST)−ジメチルシロキサン共重合体がより好ましく、上記式(3)で表される繰り返し単位及び下記化学式(5)で表される繰り返し単位を1:1で含む、TBST−ジメチルシロキサン共重合体がさらに好ましい。
シルセスキオキサン骨格を有する化合物としては、このほかにも、特開2007−258663号公報(2007年10月4日公開)、特開2010−120901号公報(2010年6月3日公開)、特開2009−263316号公報(2009年11月12日公開)及び特開2009−263596号公報(2009年11月12日公開)において開示されている各シルセスキオキサン樹脂を好適に利用することができる。
分離層4は、赤外線吸収物質を含有していてもよい。分離層4は、赤外線吸収物質を含有して構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート2aを持ち上げる等)ことによって、分離層4が破壊されて、サポートプレート2と基板1とを分離し易くすることができる。
図2の(e)に示すように、積層工程では、基板1とサポートプレート2aとを仮止めすることによって基板1、接着層3、分離層4及びサポートプレート2aを、この順に積層する。
本実形態に係る積層体の製造方法によって製造された積層体11も本発明の範疇である。積層体11は、積層体10と同じく、本発明の一実施形態に係る接着剤組成物を用いて形成される。このため、積層体11は、積層体10と同じく、高温、長時間の加熱を行なっても、積層体11の接着層3に含まれている樹脂成分が不溶化することを防止することができる。
図2の(f)に示すように、分離工程では、サポートプレート2aを介して分離層4に光を照射する。これによって、分離層4を変質させ、基板1からサポートプレート2aを分離する(図2の(g))。
図2の(h)に示すように、供給工程では、サポートプレート2aを分離した基板1上の接着層3に剥離液を供給する。なお、本実施形態に係る基板の処理方法では、剥離液は、第1の実施形態に係る基板の処理方法と同じものを用いることができる。このため、剥離液の説明は省略する。
なお、本実施形態に係る基板の処理方法が包含している供給工程は、上記実施形態に限定されない。一変形例として、供給工程では、例えば、接着層3の残渣が残る基板1を、剥離液によって満たされた剥離層に浸漬し、超音波振動を加えることによって、剥離液を接着層3に供給してもよい。これによって、基板1における接着層3の残渣を除去してもよい。
実施例1の接着剤組成物を、ユーデル(登録商標)P3707(ソルベイ・アドバンスド・ポリマー株式会社製、ポリサルホン樹脂;分子量44000)をアニソールに20重量%の濃度になるように溶解することによって調製した。同様の手順に従い、以下の表1に示す組成に基づき、実施例2〜6の接着剤組成物を調製した。
次に、実施例1〜8の接着剤組成物を用いて積層体を作製した。
続いて、サポートプレートとして、孔あきベアガラス支持体(12インチ、厚さ700μm)を用い、実施例1の接着剤組成物を用いて接着層を形成した半導体ウエハ基板に接着層を介して重ね合わせ、215℃で押圧することによって実施例1の積層体を作製した。次に、同様の手順に従って、上記表1に示す実施例2〜5の積層体を作製した。
次に、サポートプレートとして、ベアガラス支持体(12インチ、厚さ700μm)を用い、当該サポートプレートの上にフルオロカーボンを用いたプラズマCVD法により分離層を形成した。反応ガスとしてC4F8を使用し、流量400sccm、圧力700mTorr、高周波電力2500W及び成膜温度240℃の条件下においてCVD法を行なうことで分離層であるフルオロカーボン膜(厚さ1μm)をサポートプレート上に形成した(分離層形成工程)。
実施例1〜8の積層体について、貼付性の評価を行なった。貼付性の評価は、目視によって行ない、積層体における接着層とガラス支持体との間に、ボイドが発生していないものを「○」として評価し、ボイドが発生しているものを「×」として評価した。評価結果は、以下の表2に示す通りである。
実施例1〜8の積層体を用いて耐熱性評価を行なった。まず、積層体への処理として、DISCO社製バックグラインド装置にて厚さ50μmになるまで、各積層体のウエハ基板を薄化した。その後、実施例1〜8の積層体を加熱炉中、酸素濃度15ppm以下の窒素雰囲気下において、350℃、4時間の条件で加熱処理した。
次に、実施例1〜5の積層体について、第1の実施形態に係る基板の処理方法が包含している剥離工程を行なうことによって、支持体の剥離性の評価を行なった。
続いて、剥離性の評価を行なった後、実施例1〜5の半導体ウエハ基板の洗浄性の評価を行なった。洗浄性の評価は、目視による評価と顕微鏡での評価とによって行ない、接着剤組成物に起因する残渣がなかったものを「○」として評価し、残渣があったものを「×」として評価した。評価結果は、以下の表2に示す通りである。
次に、実施例6〜8の積層体について分離性の評価を行なった。
分離性の評価を行なった、実施例6〜8の接着層の残渣が残る半導体ウエハ基板を、デボンダーTWR12000(東京応化工業株式会社製)を用いて、NMP中に浸漬し、超音波振動を加えることによって洗浄性を評価した。洗浄性の評価は、実施例1〜5と同じく、目視による評価と顕微鏡での評価とによって行ない、接着剤組成物に起因する残渣がなかったものを「○」として評価し、残渣があったものを「×」として評価した。評価結果は、以下の表2に示す通りである。
次に、比較例1〜3の接着剤組成物を調製し、実施例1〜8と同様と同様の評価を行なった。なお、比較例1〜3の接着剤組成物は、実施例1と同様の手順に従い、表3の組成に基づき調製した。
2 孔あきサポートプレート(支持体)
2a サポートプレート(支持体)
3 接着層
4 分離層
10 積層体
11 積層体
Claims (16)
- 上記熱可塑性樹脂の平均分子量(Mw)は、30000以上、70000以下の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の接着剤組成物。
- ポリシルセスキオキサンを含んでいることを特徴とする請求項1又は2に記載の接着剤組成物。
- 上記ポリシルセスキオキサンが、上記熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂成分100重量部に対して1重量部以上、20重量部以下の範囲内の量で含まれていることを特徴とする請求項3に記載の接着剤組成物。
- 上記高耐熱フィラーが、上記熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂成分100重量部に対して10重量部以上、50重量部以下の範囲内の量で含まれていることを特徴とする請求項5に記載の接着剤組成物。
- 上記溶剤は、非プロトン性極性溶剤を含んでいることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の接着剤組成物。
- 上記溶剤は、N−メチル−2−ピロリドン、アニソール及びγ―ブチロラクトンのうちの少なくとも1種を含んでいることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の接着剤組成物。
- 請求項9に記載の製造方法によって積層体を製造する積層体製造工程と、
上記支持体の上記貫通孔を介して、上記接着層に剥離液を供給することによって上記基板から上記支持体を剥離する剥離工程と、を包含していることを特徴とする基板の処理方法。 - 基板上に、
基板と、上記基板を支持する支持体とを仮止めするための接着剤組成物であって、
下記一般式(2)で表される構成単位を少なくとも備え、
溶剤と、を含む接着剤組成物によって接着層を形成する接着層形成工程と、
光を照射することによって変質する分離層を、光を透過する材料からなる上記支持体上に形成する分離層形成工程と、
上記基板と上記支持体とを仮止めすることによって上記基板、上記接着層、上記分離層及び上記支持体を、この順に積層する積層工程と、を包含していることを特徴とする積層体の製造方法。 - 請求項11に記載の製造方法によって積層体を製造する積層体製造工程と、
上記支持体を介して上記分離層に光を照射することによって、上記分離層を変質させ、上記基板から上記支持体を分離する分離工程と、
上記支持体を分離した上記基板上の上記接着層に剥離液を供給する供給工程と、を包含することを特徴とする基板の処理方法。 - 上記剥離液は、非プロトン性極性溶剤を含んでいることを特徴とする請求項10又は12に記載の基板の処理方法。
- 上記剥離液は、N−メチル−2−ピロリドン、アニソール及びγ−ブチロラクトンのうちの少なくとも1種を含んでいることを特徴とする請求項10、12及び13の何れか1項に記載の基板の処理方法。
- 請求項9又は11に記載の製造方法によって製造された積層体。
- 上記積層体における上記接着層は、350℃、4時間の加熱処理後の熱重量減少率が、5%以下であることを特徴とする請求項15に記載の積層体。
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