JP6673677B2 - 半導体加工用両面粘着テープ - Google Patents
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Description
高接着易剥離を実現した接着剤組成物として特許文献1には、アゾ化合物等の刺激により気体を発生する気体発生剤を含有する接着層を有する両面接着テープを用いたウエハの処理方法が記載されている。特許文献1に記載されたウエハの処理方法では、まず、両面接着テープを介してウエハを支持板に固定する。その状態で研削工程等を行った後に刺激を与えると、気体発生剤から発生した気体がテープの表面とウエハとの界面に放出され、その圧力によって少なくとも一部が剥離される。特許文献1の両面接着テープを用いれば、ウエハを損傷することなく、かつ、糊残りもすることなく剥離できる。
以下に本発明を詳述する。
上記基材は特に限定されないが、光を透過又は通過するものであることが好ましく、例えば、アクリル、オレフィン、ポリカーボネート、塩化ビニル、ABS、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン、ウレタン、ポリイミド等の透明な樹脂からなるシート、網目状の構造を有するシート、孔が開けられたシート等が挙げられる。
上記基材は、コロナ処理等の粘着剤層との接着性を向上させるための処理が施されていてもよい。
本明細書において離型処理とは、周囲に対して粘着力又は接着力の低い領域を形成する処理をすべて含む。
また、ドット状とは、離型処理部のドット(点)が基材の略全面に規則的に又はランダムに分布していることを意味する。
図3(a)(b)にドット状の離型処理の例を表す模式図を示したが、本発明はこれらの例にのみ限定されるものではない。
ドット(点)の形状は特に限定されず、例えば円形をはじめ、三角形状、四角形状、星型形状等どのような形状であってもよい。
上記剥離力yの下限は特に限定されないが、ICチップの製造時に半導体用ウエハと支持板とを確実に接着して固定する観点から、1.5N/mm以上であることが好ましい。
なお、本明細書において剥離力とは、JIS Z0237:2009に準じる方法により、90°、300mm/secの引き剥がし速度の条件で引き剥がしたときの応力を意味する。
なお、上記ドット状の離型処理部が三角形状、四角形状、星型形状等の円形以外の形状である場合、上記ドット状の離型処理部の直径zは、該円形以外のドット状の離型処理部の面積と同じ面積の円形とした場合の該円形の直径を意味する。
上記離型剤は特に限定されず、例えば、シリコン系、長鎖アルキル系、フッ素系の離型剤等を用いることができる。
上記長鎖アルキル系離型剤は、例えば、一方社油脂工業社製のピーロイル1050、ピーロイル406等が挙げられる。
上記シリコン系離型剤は、例えば、信越化学工業社製のKM722T、KF412SP等が挙げられる。
上記フッ素系離型剤は、例えば、スリーエム社製のEGC−1720、日進化成社製のダイフリー等が挙げられる。
また、離型剤を用いる方法以外にも、PET基材等にコロナ処理等の接着性向上処理を施す際に、ドット状にマスクしたうえでコロナ処理を行う方法等が挙げられる。
特にスパッタリング等の高温工程を含む加工に供するときに支持板を貼り合わせてこれを保護する用途に用いる場合には、特に高い耐熱性が要求される。このような耐熱性に優れた支持板側粘着剤層は、例えば、酸価が25mgKOH/g以下、かつ、水酸基価が25mgKOH/g以下である反応性二重結合を有しない(メタ)アクリル系樹脂と、TG−DTA測定にて150℃で1時間保持した際の重量減少が5%以下の気体発生剤とを含有し、ゲル分率が75〜100%であるものが好適である。
以下に、このような耐熱性に優れた支持板側粘着剤層について詳しく説明する。
なお、本明細書において、酸価とは、JIS K 6751に準拠した方法により測定することができる値であって、上記(メタ)アクリル系樹脂1g中に含有される酸を中和するのに必要なKOHの重量を意味する。
なお、本明細書において、水酸基価とは、JIS K 0070に準拠した方法により測定することができる値であって、上記(メタ)アクリル系樹脂1g中に含有される水酸基量に相当するKOHの重量を意味する。
上記支持板側粘着剤層を構成する粘着剤として硬化型粘着剤を用いる場合には、未硬化の状態で半導体用ウエハと支持板との貼合わせ時には高い粘着性を発揮させることができる一方、剥離前に硬化型粘着剤を硬化させて剪断貯蔵弾性率を上昇させることにより、確実に剥離を行うことができる。
上記熱硬化型粘着剤としては、例えば、重合性ポリマーを主成分として、熱重合開始剤を含有する熱硬化型粘着剤が挙げられる。
上記多官能オリゴマー又はモノマーは、分子量が1万以下であるものが好ましく、より好ましくは加熱又は光の照射による粘着剤層の三次元網状化が効率よくなされるように、その分子量が5000以下でかつ分子内のラジカル重合性の不飽和結合の数が2〜20個のものである。
上記気体発生剤は特に限定されず、例えば、アゾ化合物、アジド化合物等の従来公知の気体発生剤を用いることができる。
また、本発明の半導体加工用両面粘着テープを用いて半導体用ウエハを支持板に固定した状態で高温工程を行う場合、上記気体発生剤は、TG−DTA(熱重量−示差熱分析)測定にて150℃で1時間保持したときの重量減少量が5%以下であることが好ましい。5%を超えると、加熱時に気体発生剤が消費され気体が発生してしまうため、所望の時期に気体を発生させることが困難となることがある。
なお、本明細書において、TG−DTA測定にて150℃で1時間保持したときの重量減少量が5%以下とは、気体発生剤単体を10℃/minの昇温速度で35℃から150℃まで加温し、150℃に達した時点から1時間経過時点までの間の重量減少量が5%以下であることをいう。
また、樹脂の安定性を高めるために熱安定剤、酸化防止剤を配合させてもよい。このような添加剤は、例えばフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、有機スズ系安定剤、鉛系安定剤等が挙げられる。これらの添加剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光増感剤は特に限定されないが、例えば、チオキサントン増感剤等が好適である。
なお、本明細書において、ゲル分率は、ゲル分の含有量のことを意味し、例えば、(メタ)アクリル系樹脂をテトラヒドロフランに浸漬した後、乾燥させたものの重量と、浸漬前の(メタ)アクリル系樹脂の重量との比を測定することにより求めることができる。
上記ウエハ側粘着剤層に用いる刺激によって硬化する粘着剤は、例えば、上記光硬化型粘着剤や熱硬化型粘着剤等が挙げられる。
このような積層体に光を照射すると、粘着剤層42に含有される気体発生剤から気体が発生する。発生した気体は粘着剤層42の外に出ようとし、従来の場合と同様に基材−支持板間の接着界面に気体が放出され、放出された気体の圧力により基材−支持板間の接着界面の少なくとも一部が剥がされて支持板が剥離される。一方、基材41−粘着剤層42間には離型処理部411が設けられており、この部分はその周りに比べて接着力が劣る。そのため、粘着剤層42から発生した気体は、離型処理部411にも放出される。その結果、基材41−粘着剤層42の界面には離型処理部411に該当する部位に空気溜まり5が形成され、この空気溜まり5の存在によって粘着剤層42が波打った形状に変化する(図2(b))。本発明の両面粘着テープでは、離型処理を施したドットの直径を一定の範囲内とし、かつ、粘着剤層の23℃におけるせん断貯蔵弾性率を一定の範囲内とすることにより、変形後の粘着剤層の表面の波形状が「尖っている」ことにより、より確実に両面粘着テープと支持板との間で剥離でき、いったん剥離した支持板が自重によって再び粘着剤層と密着しようとしても再密着することもない(図2(c))。
(1)基材の調製
両面にコロナ処理を施した厚さ50μmの透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの一方の面に、全面に易接着処理した後、グラビア方式で図3で黒として示したドットの模様同様、長鎖アルキル系離型剤ピーロイル1050を印刷した。これにより一方の面の全体に、離型剤が処理された直径0.5mmの円形のドットが1.0個/cm2の密度で均一に設けられた基材を得た。
アクリル系共重合体(SKダイン 1495、綜研化学社製)を含む酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、可塑剤(UN−5500、根上工業社製)20重量部、グリシジルアジドポリマー(GAP5003、日油社製)5重量部、ポリイソシアネート系架橋剤(コロネートL45、日本ポリウレタン社製)0.1重量部を加え、支持板側粘着剤組成物の酢酸エチル溶液を調整した。
下記の化合物を酢酸エチルに溶解させ、紫外線を照射して重合を行い、重量平均分子量70万のアクリル共重合体からなる光硬化性粘着剤の酢酸エチル溶液を得た。
・2エチルヘキシルアクリレート 83重量部
・ブチルアクリレート 10重量部
・アクリル酸 2重量部
・2−ヒドロキシエチルアクリレート 5重量部
・光重合開始剤 0.2重量部
(イルガキュア651、50%酢酸エチル溶液)
・ラウリルメルカプタン 0.01重量部
得られた光硬化性粘着剤の酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、2−イソシアナトエチルメタクリレート3.5重量部を加えて反応させ、更に、反応後の酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、光重合開始剤(イルガキュア651)5重量部、ポリイソシアネート1.0重量部を混合しウエハ側粘着剤組成物の酢酸エチル溶液を調製した。
支持板側粘着剤組成物の酢酸エチル溶液を、得られた基材の離型剤処理が施された側の面上に乾燥皮膜の厚さが約30μmとなるようにドクターナイフで塗工し、110℃、5分間加熱して溶剤を揮発させ塗工溶液を乾燥させた。乾燥後の粘着剤層は乾燥状態で粘着性を示した。乾燥後の支持板側粘着剤層の表面に離型処理が施されたPETフィルムをラミネートした。
次に、ウエハ側粘着剤組成物の酢酸エチル溶液を、表面に離型処理が施されたPETフィルムの上に乾燥皮膜の厚さが約40μmとなるようにドクターナイフで塗工し110℃、5分間加熱して溶剤を揮発させ塗工溶液を乾燥させた。乾燥後のウエハ側粘着剤層は乾燥状態で粘着性を示した。
次いで、支持板側粘着剤層を設けた基材の支持板側粘着剤層のないコロナ処理を施した面と、ウエハ側粘着剤層を設けた離型処理が施されたPETフィルムのウエハ側粘着剤層の面とを貼り合わせた。その後、40℃、3日間静置して養生を行った。これにより両面に粘着剤層が設けられ、その表面が離型処理が施されたPETフィルムで保護された両面粘着テープを得た。
両面にコロナ処理を施した厚さ50μmの透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの一方の面の全面に易接着処理を施した。
支持板側粘着剤組成物の酢酸エチル溶液を、該PETフィルムの易接着処理を施した面上に乾燥皮膜の厚さが約30μmとなるようにドクターナイフで塗工し、110℃、5分間加熱して溶剤を揮発させ塗工溶液を乾燥させ、剥離力y測定用サンプルを得た。
得られた剥離力y測定用サンプルを用い、JIS Z0237:2009に準じる方法により、90°、300mm/secの引き剥がし速度の条件で引き剥がしたときの剥離力yを測定したところ、1.5N/mmであった。
支持板側粘着剤組成物の酢酸エチル溶液を、該PETフィルムの離型処理を施した面上に乾燥皮膜の厚さが約30μmとなるようにドクターナイフで塗工し、110℃、5分間加熱して溶剤を揮発させ塗工溶液を乾燥させ、剥離力x測定用サンプルを得た。
得られた剥離力x測定用サンプルを用い、JIS Z0237:2009に準じる方法により、90°、300mm/secの引き剥がし速度の条件で引き剥がしたときの剥離力xを測定したところ、0.5N/mmであった。
基材上のドットの直径を5.0mm、密度を1.0個/cm2とした以外は、実施例1と同様にして両面粘着テープを得た。また、実施例1と同様にして剥離力x及び剥離力yを測定した。
アクリル系共重合体を「SKダイン1435、綜研化学社製」とした以外は実施例1と同様にして両面粘着テープを得た。また、実施例1と同様にして剥離力x及び剥離力yを測定した。
アクリル系共重合体を「SKダイン1604N、綜研化学社製」とした以外は実施例1と同様にして両面粘着テープを得た。また、実施例1と同様にして剥離力x及び剥離力yを測定した。
実施例及び比較例で得られた両面粘着テープについて、以下の方法により剥離性の評価を行った。
結果を表1に示した。
セロハンテープ(積水化学工業社製、NO.252)を20×20mm2の面積で支持板表面に貼り付け、その後テープの引き上げのみによる支持板の持ち上げの可否により剥離性を評価した。
2 支持板
3 両面粘着テープ
31 基材
32 支持板と接着する側の粘着剤層
33 ウエハと接着する側の粘着剤層
4 両面粘着テープ
41 基材
411 離型処理部
42 支持板と接着する側の粘着剤層
43 ウエハと接着する側の粘着剤層
5 空気溜まり
Claims (1)
- ICチップの製造時に半導体用ウエハと支持板とを接着して半導体用ウエハを補強するために用いられる半導体加工用両面粘着テープであって、
基材と前記基材の両面に形成された粘着剤層とからなり、
支持板と接着する側の粘着剤層が、刺激により気体を発生する気体発生剤を含有するものであり、かつ、該支持板と接着する側の粘着剤層に接する側の前記基材にドット状の離型処理部を有し、
前記ドット状の離型処理部における前記基材と前記支持板と接着する側の粘着剤層との剥離力をx(N/mm)、前記ドット状の離型処理部以外の部分における前記基材と前記支持板と接着する側の粘着剤層との剥離力をy(N/mm)、前記ドット状の離型処理部の直径をz(mm)としたときに下記式を満たす
ことを特徴とする半導体加工用両面粘着テープ。
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