JP6547408B2 - 研削された基材の製造方法、並びにこれに用いられるフィルム状粘着剤及び積層体 - Google Patents
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Description
<(a1)熱硬化性成分>
熱硬化性成分は、加熱により架橋構造を形成し得る化合物から構成される。熱硬化性成分は、例えば、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂のうち少なくともいずれか一方を含む。上述したように40〜150℃のいずれかの温度で、ずり粘度が20000Pa・s以下となるフィルム状粘着剤を得る観点から、熱硬化性成分は、熱硬化性成分100質量部に対し、フェノール樹脂、及び軟化点が110℃以下又は室温(例えば、23℃)で液状であるエポキシ樹脂の少なくとも一方を40質量部以上含むことが好ましい。フェノール樹脂は、軟化点が110℃以下、又は室温で液状であることが好ましい。このような熱硬化性成分を含有することにより、フィルム状粘着剤のずり粘度が過度に上昇することなく、圧着後における空隙の残存をより抑制することができる。
高分子量成分の重量平均分子量は、150000〜1000000が好ましく、500000〜900000がより好ましい。また、高分子量成分のガラス転移温度(Tg)は、−50℃〜50℃が好ましく、−30℃〜30℃がより好ましい。高分子量成分のTgが−50℃以上、又は重量平均分子量が150000以上であれば、ずり粘度の過度な低下を引き起こさず、フィルム状粘着剤の過度なはみ出しを抑制することができ、装置を汚染するおそれが少ない。一方、Tgが50℃以下、又は重量平均分子量が1000000以下であれば、ずり粘度の過度な上昇が起こりにくく、150℃加熱した場合にずり粘度が20000Pa・s以下となるため、結果として圧着後に空隙が残存するおそれが少ない。
フィルム状粘着剤は、(メタ)アクリルモノマーを含有していてもよい。(メタ)アクリルモノマーは、単官能のもの、2官能のもの又は3官能以上の多官能のもののいずれも用いることができ、特に制限はなく、通常のものを使用することができる。
フィルム状粘着剤は、光ラジカル重合開始剤を含有していてもよい。光ラジカル重合開始剤は、紫外線、可視光線などの活性光線の照射によって(メタ)アクリルモノマーの重合を開始させるものであれば特に制限はない。
フィルム状粘着剤は、チオール化合物又はチオエーテル化合物の少なくともいずれか一方を含む硫黄化合物を含有していてもよい。チオール化合物又はチオーテル化合物は、分子内に少なくとも一つのチオール基(−SH)及び/又はチオエーテル基(−S−)を有する化合物であれば特に制限されず、通常のものを使用することができる。
フィルム状粘着剤は、離型剤を更に含有していてもよい。離型剤の5%重量減少温度は、200℃での耐熱性を実現する観点から、200℃以上であってもよい。
フィルム状粘着剤は、熱硬化性成分の硬化反応の触媒として機能する硬化促進剤を更に含有していてもよい。硬化促進剤の反応性が高すぎると、フィルム状粘着剤を製造する加熱乾燥工程で過度な硬化が進行して、硬化前のずり粘度の上昇を引き起こされる可能性があり、積層体作製時に空隙を生じる場合がある。また、経時による劣化が引き起こされ易い傾向がある。一方、硬化促進剤の反応性が低すぎると、フィルム状粘着剤の加熱による硬化が遅延して硬化時間が長くなるだけでなく、加熱硬化後の架橋の程度が不足して、被研削基材を支持体に確実に固定でき難くなる場合がある。これらの観点から、硬化促進剤としては、イミダゾール化合物を選択することができる。イミダゾール化合物としては、例えば、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール及び2−フェニルイミダゾールが挙げられる。
フィルム状粘着剤は、無機フィラーを更に含有していてもよい。無機フィラーを含有することにより、フィルム状粘着剤の弾性率を容易に制御することができる。上記無機フィラーの含有量は、熱硬化性成分100質量部に対して、70質量部以下であることが好ましい。無機フィラーの含有量を70質量部以下とすることで、フィルム状粘着剤のずり粘度の過度の上昇を抑制することができる。
フィルム状粘着剤は、例えば、上述した各成分を含む組成物を有機溶媒中で混合及び混練して調製したワニスを基材フィルム上に塗布し、塗布されたワニスから有機溶媒を除去する方法により形成することができる。
本実施形態に係る薄型化したシリコンミラーウェハ等の被研削基材の製造方法の一例を以下に記載する。(b)支持体上に(a)フィルム状粘着剤を60〜120℃でロールラミネートにより貼り付ける。支持体としては、例えば、ガラス板又はシリコンミラーウェハが用いられる。次に、(c)被研削基材を(a)フィルム状粘着剤上に真空ボンディング装置を用いて、80〜150℃/0.01〜0.2MPa/1〜5min、1〜15mbarの条件で真空圧着し、積層体を得る。得られた積層体における(c)被研削基材の非回路面を所望の厚さに研削した後、(a)フィルム状粘着剤と(b)支持体とを剥離することで(b)支持体を回収する。次に、研削後の(c)被研削基材上に残された(a)フィルム状粘着剤を室温〜80℃加温条件下で剥離除去することで薄型化した(c)被研削基材を得ることができる。
(実施例1〜10及び比較例1〜3)
表1又は表2に示す品名及び組成比(単位:質量部)の(a1)熱硬化性成分としてのエポキシ樹脂及びフェノール樹脂、(a6)離型剤としてのシリコーン化合物、必要に応じて(a8)無機フィラーからなる組成物及びシクロヘキサノンを、撹拌及び混合した。これに、(a2)高分子量成分としてのアクリルゴム及び(a3)(メタ)アクリルモノマーを加えて撹拌し、更に(a4)光ラジカル重合開始剤、(a5)硫黄化合物及び(a7)硬化促進剤を加えて各成分が均一になるまで撹拌して、フィルム状粘着剤形成用のワニスを得た。
1.熱硬化性成分
(エポキシ樹脂)
・EXA830−CRP(商品名、DIC株式会社製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量:155−163、室温で液状)
・YDCN−700−10(商品名、新日鉄住金化学株式会社製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量:210、軟化点:75−85℃)
(フェノール樹脂)
・ミレックスXLC−LL(商品名、三井化学株式会社製、フェノール樹脂、水酸基当量:175、軟化点:77℃)
・GPH103(商品名、日本化薬株式会社製、フェノール樹脂、水酸基当量:230、軟化点:99−106℃)
・アクリルゴムHTR−860P−3CSP(サンプル名、帝国化学産業株式会社製、エポキシ基を有するアクリルゴム、重量平均分子量:800000、グリシジル基を有するモノマー単位の比率:3質量%、Tg:−7℃)
・HTR−860P−30B−CHN(サンプル名、帝国化学産業株式会社製、エポキシ基を有するアクリルゴム、重量平均分子量:230000、グリシジル基を有するモノマー単位の比率:8質量%、Tg:−7℃)
・A−DPH(サンプル名、新中村化学工業株式会社製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
・A−9300(サンプル名、新中村化学工業株式会社製、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート)
・Irgacure369(サンプル名、BASF株式会社製、2−ペンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1)
・IRGANOX1726(サンプル名、BASF株式会社製、2,4−ビス(ドデシルチオメチル)−6−メチルフェノール)
・SUMILIZER TP−D(サンプル名、住友化学株式会社製、ビス[3−(ドデシルチオ)プロピオン酸]2,2−ビス[{3−(ドデシルチオ)−1−オキソプロピルオキシ}メチル]−1,3−プロパンジイル)
(シリコーン化合物)
・TA31−209E(商品名、日立化成株式会社製、シリコーン変性アミノアルキド系樹脂、5%重量減少温度:233℃)
・SH3773M(商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製、ポリエーテル変性シリコーンオイル、5%重量減少温度:215℃)
・キュアゾール2PZ−CN(商品名、四国化成工業株式会社製、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール)
・R972(商品名、日本アエロジル株式会社製、表面処理:ジメチルシラン処理シリカ、平均粒径:0.016μm)
実施例1〜10及び比較例1〜3のフィルム状粘着剤に対し、株式会社オーク製作所製UV−330 HQP−2型露光機を用い、1000mJ/cm2のUV照射を行った。また、実施例1と同様に作製したフィルム状粘着剤にUV照射を行わなかった場合を参考例1とした。
得られたフィルム状粘着剤について、ずり粘度、硬化後の200℃における弾性率、ガラスからの30°剥離強度、積層体での空隙の有無、デボンド装置での剥離性及び200℃での耐熱性の評価を行った。
フィルム状粘着剤から基材フィルムを剥離除去した後、4枚のフィルム状粘着剤を80℃でロールラミネートしにより積層することで、厚み160μmの積層体を得た。これを、厚み方向に10mm角に打ち抜くことで、10mm角、厚み160μmの、四角形の主面を有する試験片を得た。動的粘弾性装置ARES(レオメトリック・サイエンティフィック社製)に直径8mmの円形アルミプレート治具を装着し、更にそこにフィルム状粘着剤の試験片をセットした。その後、5%の歪みを与えながら35℃から20℃/分の昇温速度で150℃まで昇温させながらずり粘度を測定し、ずり粘度の値が20000Pa・sとなる温度を記録した。
フィルム状粘着剤から基材フィルムを剥離除去した後、4mm幅、長さ30mmに切り出し、130℃のオーブンで15分、170℃で15分の順で加熱して試験片を得た。得られた試験片を動的粘弾性装置(製品名:Rheogel−E4000(株)UMB製)にセットし、引張り荷重をかけて、周波数10Hz、昇温速度3℃/分で弾性率を測定し、200℃での測定値を記録した。
フィルム状粘着剤をガラス(製品名:MICRO SLIDE GLASS、松浪硝子工業株式会社製)表面に80℃でロールラミネートして貼り付けた後、フィルム状粘着剤から基材フィルムを剥離した。次いで、貼り合わせられたフィルム状粘着剤及びガラスをオーブン(製品名:Inert Oven DN4101、ヤマト科学株式会社製)を用いて窒素雰囲気下にて、130℃で30分、170℃で30分及び200℃で30分の順で加熱した。次いで、フィルム状粘着剤に粘着テープ(王子タック株式会社製、PPテープ#400、品番204H)を支持テープとして貼り付けた後、10mm幅に切り出して、剥離強度測定用の試験体を得た。得られた試験体を用いて、剥離角度(折れ曲がったフィルム状粘着剤の内側のなす角度)が30°となるように設定した剥離試験機で300mm/sの速度で剥離試験を実施し、そのときの剥離強度をUV照射前の剥離強度として記録した。その後、ガラス面よりUV照射機(製品名:UV−330 HQP−2型露光機、株式会社オーク製作所製)を用いて、1000mJ/cm2のUV照射を行い、上記同様の剥離試験を実施し、そのときの剥離強度をUV照射後の剥離強度として記録した。剥離試験において、各実施例のフィルム状粘着剤を剥離した後のガラス上にフィルム状粘着剤の残渣は残っていなかった。
支持体としてのシリコンミラーウェハにフィルム状粘着剤を80℃でロールラミネートにより貼り付けることで、フィルム状粘着剤を備える支持体を得た。次いで、フィルム状粘着剤上の基材フィルムを剥離し、そこに被研削基材(シリコンミラーウェハ、厚み770μm)を真空ボンディング装置(SUSS MicroTech製、LF12)で120℃/0.1MPa/5min、5mbarで真空圧着して、積層体を得た。得られた積層体を超音波映像装置SAT(日立建機製、FS200II)にて検査し、空隙の有無を確認した。空隙の有無の評価基準は以下の通りである。
A:ボイドの割合が5%未満。
B:ボイドの割合が5%以上。
支持体としてのガラスにフィルム状粘着剤を80℃でロールラミネートにより貼り付けることで、フィルム状粘着剤を備える支持体を得た。次いで、フィルム状粘着剤上の基材フィルムを剥離し、そこに被研削基材(シリコンミラーウェハ、厚み770μm)を真空ボンディング装置(SUSS MicroTech製、LF12)で120℃/0.1MPa/5min、5mbarで真空圧着して、積層体を得た。得られた積層体を窒素雰囲気下にて130℃で30分及び170℃で30分の順で加熱してフィルム状粘着剤を硬化させ、その後、グラインダ(Disco製、DGP8761HC)にて被研削基材を50μmまで研削した。次に、窒素雰囲気下にて200℃で30分加熱した後、ガラス面よりUV照射機を用いて、1000mJ/cm2のUV照射をした後、被研削基材上にダイシングテープ(古川電気工業株式会社製、UC−353EP−110)を貼り付け、デボンディング装置(SUSS MicroTech製、DB12T)にてデボンド評価を行った。支持体及び被研削基材の損傷なく両者を分離できたものをAとし、分離できなかった、又は損傷が見られたものはBとした。
厚み625μmのシリコンミラーウェハ(6インチ)をブレードダイシングにより30mm角に小片化した。小片化したシリコンミラーウェハ表面に、フィルム状粘着剤を80℃でロールラミネートした。次に、フィルム状粘着剤上の基材フィルムを剥離除去した後、フィルム状粘着剤上に厚みが0.1〜0.2mmで大きさが約18mm角のスライドガラスを80℃でロールラミネートし、シリコンウェハとスライドガラスとでフィルム状粘着剤が挟まれた積層品を作製した。得られた積層品を窒素雰囲気下にて、130℃で30分、170℃で30分、及び200℃で30分加熱して試験体を得た。
A:ボイドの割合が5%未満。
B:ボイドの割合が5%以上。
Claims (7)
- (a1)エポキシ樹脂又はフェノール樹脂のうち少なくともいずれか一方を含む熱硬化性成分と、
(a2)150000〜1000000の重量平均分子量及び−50℃〜50℃のガラス転移温度を有し、架橋性官能基を有する高分子量成分と、
(a3)(メタ)アクリルモノマーと、
(a4)光ラジカル重合開始剤と、
(a5)チオール化合物又はチオエーテル化合物のうち少なくともいずれか一方を含む硫黄化合物と、
(a6)離型剤と、
を含有するフィルム状粘着剤であって、
前記高分子量成分の含有量が、前記熱硬化性成分100質量部に対して、25〜1200質量部であり、
前記(メタ)アクリルモノマーの含有量が、前記熱硬化性成分100質量部に対して、25〜1200質量部であり、
前記硫黄化合物の含有量が、前記熱硬化性成分100質量部に対して、0.05〜10.0質量部であり、
前記離型剤の含有量が、前記熱硬化性成分100質量部に対して、8〜430質量部であり、
当該フィルム状粘着剤が、ガラス板に貼り付けられた状態で、130℃で30分、170℃で30分及び200℃で30分の順の加熱により硬化され、その後1000mJ/cm2の光を照射されたときに、当該フィルム状粘着剤の前記ガラス板に対する30°剥離強度が、
当該フィルム状粘着剤が硬化された後、光を照射される前において100N/m以上で、
当該フィルム状粘着剤が光を照射された後において50N/m以下である、
フィルム状粘着剤。 - 130℃で15分及び170℃で15分の順の加熱により当該フィルム状粘着剤が硬化されたときに、硬化された後の当該フィルム状粘着剤の200℃における弾性率が0.1MPa以上である、請求項1に記載のフィルム状粘着剤。
- 当該フィルム状粘着剤のずり粘度を35℃から昇温しながら測定したときに、前記ずり粘度が20000Pa・s以下となる温度が40℃〜150℃である、請求項1又は2に記載のフィルム状粘着剤。
- (a)請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィルム状粘着剤と、(b)支持体と、(c)被研削基材と、を備え、
前記フィルム状粘着剤が前記被研削基材に積層されており、前記被研削基材が前記フィルム状粘着剤を介して前記支持体に固定されている、積層体。 - 前記支持体がガラス板又はシリコンミラーウェハである、請求項4に記載の積層体。
- 前記被研削基材がシリコンミラーウェハである、請求項4又は5に記載の積層体。
- 請求項4〜6のいずれか一項に記載の積層体に備えられた前記被研削基材を研削する工程と、
前記フィルム状粘着剤が前記被研削基材上又は前記支持体上のどちらか一方に残るように、研削された前記被研削基材を前記支持体から分離する工程と、
前記被研削基材又は前記支持体から前記フィルム状粘着剤を剥離する工程と、
を備える、研削された基材の製造方法。
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