JP6703848B2 - 樹脂組成物および板状物の固定方法 - Google Patents

樹脂組成物および板状物の固定方法 Download PDF

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Description

本発明は、ウエーハ等の板状物を固定するために用いられる樹脂組成物および樹脂組成物を用いる板状物の固定方法に関する。
半導体デバイス（デバイス）の材料となるウエーハは、通常、シリコン、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド等の半導体でなるインゴットから、バンドソーやワイヤーソー等の工具で切り出される。
このように切り出された直後のウエーハ（アズスライスウエーハ）には、反りやうねりが存在している。そこで、このウエーハの片面に樹脂を塗布して硬化させた後に、反対側の面を研削することで、反りやうねりを除去してウエーハを平坦にする加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００９−１４８８６６号公報
一般に、水や溶剤等の液体を含む樹脂は、液体を揮発させると収縮する。また、光や熱で硬化する硬化型の樹脂は、硬化の前後において体積が変化して収縮し易い。硬化の際の収縮率が高い樹脂を、ウエーハ等の板状物を固定するために用いると、樹脂の収縮によって板状物の内部に応力が発生してしまう。
内部に応力が発生した状態で板状物を研削して平坦にすると、樹脂を除去する際に内部の応力が解放されて、反りやうねりが再び現れてしまう（いわゆる、スプリングバック）。この問題を解決するには、硬化の際の収縮率が十分に低い樹脂を用いて、板状物に加わる力を小さく抑えれば良い。しかしながら、収縮率の低い樹脂は、硬化し難く、板状物の固定に適さない。また、硬化の完了までに長い時間を要するので、生産性も低くなってしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、板状物を固定する際に内部に生じる応力を低く抑え、かつ生産性を高く維持可能な樹脂組成物、及び樹脂組成物を用いる板状物の固定方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、板状物を固定する樹脂組成物であって、（メタ）アクリレートと、可塑剤または反応性希釈剤と、からなる組成物に光重合開始剤を含ませ、組成物は、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３０質量％以上４５質量％以下、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを５質量％以上１５質量％以下、可塑剤を４０質量％以上６５質量％以下含むことを特徴とする。
この構成によれば、可塑剤または反応性希釈剤が硬化の際の収縮率を低減することにより、収縮を抑えながら短時間に硬化可能な樹脂組成物を実現できる。このため、板状物を固定する際に内部に生じる応力を低く抑えた樹脂組成物を得ることができる。
また、可塑剤は、エステルであることが好ましい。ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートは、高い硬化性及び低い収縮率を示し、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートは、高い硬化性及び高い収縮率を示し、可塑剤としてのエステルは、低い収縮率を示す。このような複数の材料を適切な分量で混合することにより、収縮を抑えながら短時間に硬化可能な樹脂組成物を実現できる。このため、板状物を固定する際に内部に生じる応力を低く抑えた樹脂組成物を得ることができる。
また、組成物は、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３５質量％以上７０質量％以下、反応性希釈剤を３０質量％以上６５質量％以下含んでもよい。
また、反応性希釈剤は、単一のエポキシ基を有するエーテルであることが好ましい。これらの構成によれば、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートと、分子内に単一のエポキシ基を有する反応性希釈剤とを混合して組成物を組成しているため、この組成物におけるウレタン結合を有する（メタ）アクリレートの比率を低減することができる。また、反応性希釈剤は、分子内に単一のエポキシ基を有するものであるため、分子内に複数のエポキシ基を有するものに比べて、組成物の粘性を低く抑えることができる。組成物の粘性を低く抑え、かつ、組成物におけるウレタン結合を有する（メタ）アクリレートの比率を低減することで、収縮を抑えながら短時間に硬化可能な樹脂組成物を実現できるため、板状物を固定する際に内部に生じる応力を低く抑えた樹脂組成物を得ることができる。
また、本発明は、上記した樹脂組成物を用いる板状物の固定方法であって、ステージと板状物の第１面との間に樹脂組成物を供給する樹脂組成物供給ステップと、該樹脂組成物供給ステップを実施した後に、板状物の第２面側から該第１面に向かう力を加えて板状物を該ステージに向けて押し付け、該樹脂組成物を該第１面の全体に広げる押圧ステップと、該押圧ステップを実施した後に、光を照射して該樹脂組成物を硬化する硬化ステップと、を備えることを特徴とする。
本発明の樹脂組成物は、（メタ）アクリレートと、可塑剤または反応性希釈剤とからなる組成物に光重合開始剤を含ませたため、可塑剤または反応性希釈剤が硬化の際の収縮率を低減することにより、収縮を抑えながら短時間に硬化可能な樹脂組成物を実現できる。このため、板状物を固定する際に内部に生じる応力を低く抑え、かつ生産性を高く維持可能な樹脂組成物を得ることができる。
図１は、本実施形態の樹脂組成物で固定される板状物の例を示す斜視図である。 図２は、樹脂組成物で固定される板状物の例を示す部分断面図である。 図３は、板状物を固定する固定装置の構成例を示す斜視図である。 図４は、樹脂組成物を用いて板状物を固定する固定方法を模式的に示す一部断面側面図である。 図５は、樹脂組成物を用いて板状物を固定する固定方法を模式的に示す一部断面側面図である。 図６は、樹脂組成物を用いて板状物を固定する固定方法を模式的に示す一部断面側面図である。 図７は、樹脂組成物を用いて板状物を固定する固定方法を模式的に示す一部断面側面図である。 図８は、第１態様に係る樹脂組成物を用いた実施例の結果をまとめた図表である。 図９は、第２態様に係る樹脂組成物を用いた実施例の結果をまとめた図表である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
本実施の形態に係る樹脂組成物は、例えば、ウエーハ等の板状物の固定に用いられる。図１は、本実施形態の樹脂組成物で固定される板状物の例を示す斜視図であり、図２は、樹脂組成物で固定される板状物の例を示す部分断面図である。
図１に示すように、板状物１１は、例えば、シリコン、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド等の半導体でなる円柱状のインゴットから、バンドソーやワイヤーソー等の工具で切り出された円盤状のウエーハ（アズスライスウエーハ）である。この板状物１１には、図２に示すように、インゴットからの切り出しに伴う反りやうねりが存在している。反りやうねりのある板状物１１は、デバイス等の形成に適さない。そのため、板状物１１を樹脂組成物で固定し、平坦化する必要がある。例えば、板状物１１の裏面（第１面）１１ｂ側に塗布した樹脂組成物１５を硬化させて平坦な基準面１５Ｓを形成し、その後、板状物１１の表面（第２面）１１ａ側を研削することで、板状物１１の反りやうねりを除去できる。
図３は、板状物を固定する固定装置の構成例を示す斜視図である。図３に示すように、固定装置２は、ロール状に巻回されたフィルム１３が装着される送り出しローラー４と、送り出しローラー４から送り出されたフィルム１３を巻き取る巻き取りローラー６とを備える。
送り出しローラー４及び巻き取りローラー６は、それぞれ、モーター等の回転駆動源（不図示）と連結されており、フィルム１３を、送り出しローラー４側から巻き取りローラー６側へと移動させる。フィルム１３は、例えば、ポリオレフィン等の柔らかい樹脂材料で形成されている。
固定装置２は、送り出しローラー４の上方に、スリットコーター等の樹脂供給ユニット８を備える。この樹脂供給ユニット８は、送り出しローラー４から送り出されたフィルム１３の表面１３ａ側に液状の樹脂組成物１５を供給する。樹脂組成物１５については後述する。
固定装置２は、樹脂供給ユニット８の上方に、樹脂組成物１５が供給されたフィルム１３の表面１３ａに板状物１１を位置付ける上下一対のローラー１０，１２を備える。下側のローラー１０は、フィルム１３の進行方向を変えて、樹脂組成物１５が供給された表面１３ａ側を上方に位置付ける。
フィルム１３の表面１３ａには、樹脂組成物１５を介して板状物１１が載置される。本実施形態では、板状物１１の裏面１１ｂ側を樹脂組成物１５に接触させる。ただし、板状物１１の表面１１ａ側を樹脂組成物１５に接触させても良い。その後、上側のローラー１２は、フィルム１３に載置された板状物１１に当接して回転する。板状物１１は、フィルム１３と共にローラー１０，１２で挟み込まれ、所定の位置に位置付けられる。
ローラー１０，１２で所定の位置に位置付けられた板状物１１は、フィルム１３と共に隣接する樹脂硬化ユニット１４へと搬送される。樹脂硬化ユニット１４は、内部に空間を有する略直方体状の基台１６を備える。基台１６の上部には、内部の空間を閉じるように、略平坦な上面を有するステージ１８が配置されている。
ステージ１８は、例えば、ホウ酸ガラス、石英ガラス等で構成されており、樹脂組成物１５を硬化させる波長の光を透過する。このステージ１８の上面は、ローラー１０，１２側から搬送されたフィルム１３を保持する保持面となっている。ステージ１８上に載置されたフィルム１３は、吸引機構（不図示）等で保持面に吸引保持される。
ステージ１８の下方には、樹脂組成物１５を硬化させる波長の光を放射する光源２０が配置されている。ステージ１８と光源２０との間には、光源２０からの光を遮断するシャッター２２が設けられている。また、シャッター２２の上方には、樹脂組成物１５の硬化に必要のない波長の光を遮断するフィルタ２４が配置されている。
シャッター２２を完全に閉じると、光源２０からの光はシャッター２２で遮断され、ステージ１８に到達しない。一方、シャッター２２を開くと、光源２０からの光は、フィルタ２４及びステージ１８を透過して、フィルム１３に照射される。フィルム１３は、樹脂組成物１５を硬化させる波長の光を透過できるように構成されており、樹脂組成物１５は、フィルム１３を透過した光で硬化する。
基台１６の側壁には、内部の空間に繋がる排気管２６が設けられている。この排気管２６は、基台１６の外部において排気ポンプ（不図示）等と接続されている。光源２０からの光で基台１６の内部の温度が上昇すると、ステージ１８が変形して保持面の平坦度は低下してしまう。そのため、排気管２６に接続された排気ポンプ等で基台１６の内部を排気して、温度上昇を抑制する。
また、ステージ１８と隣接する位置には支持構造２８が設けられている。支持構造２８は、基台１６に立設された壁部２８ａと、壁部２８ａの上端から水平方向に延出された庇部２８ｂとを備える。ステージ１８の上方に位置する庇部２８ｂの中央には、フィルム１３上の板状物１１を下向きに押圧する押圧機構３０が設けられている。
押圧機構３０は、鉛直方向に伸びる中央の主ロッド３２と、主ロッド３２と平行に配置された複数（本実施の形態では４本）の副ロッド３４とを備える。複数の副ロッド３４は、主ロッド３２の周りにおいて略等間隔に配置されている。主ロッド３２及び複数の副ロッド３４の下端には、板状物１１の形状に対応した円盤状の押圧パッド３６が固定されている。
主ロッド３２及び複数の副ロッド３４は、それぞれモーター等を含む昇降機構（不図示）と連結されている。この昇降機構で主ロッド３２及び複数の副ロッド３４を下降させることにより、押圧パッド３６で板状物１１の表面１１ａ側を押圧できる。昇降機構は、主ロッド３２及び複数の副ロッド３４を独立に昇降させて、板状物１１にかかる押圧力を調整する。
フィルム１３上の樹脂組成物１５に板状物１１の裏面１１ｂ側を重ねた後、上述した押圧機構３０で表面１１ａ側を押圧して、フィルム１３の表面１３ａと板状物１１の裏面１１ｂとの間で樹脂組成物１５を均一に広げる。その後、光源２０の光を樹脂組成物１５に照射すれば、樹脂組成物１５を硬化して板状物１１を固定できる。
樹脂組成物１５で固定された板状物１１は、隣接するフィルム切断ユニット３８へと搬送される。フィルム切断ユニット３８は、略直方体状の基台４０を備える。基台４０の上部には、略平坦な上面を有するテーブル４２が配置されている。このテーブル４２の上面は、樹脂硬化ユニット１４側から搬送されたフィルム１３を保持する保持面となっている。
また、テーブル４２と隣接する位置には、支持構造４４が設けられている。支持構造４４は、基台４０に立設された壁部４４ａと、壁部４４ａの上端から水平方向に延出された庇部４４ｂとを備える。テーブル４２の上方に位置する庇部４４ｂの中央には、フィルム１３を円形に切断する切断機構４６が設けられている。
切断機構４６は、鉛直方向に伸びるロッド４８と、板状物１１より大径のリング状の刃を備えたカッター５０とを備える。カッター５０は、ロッド４８の下端に固定されており、ロッド４８の上部に連結されたエアシリンダ等の昇降機構（不図示）で上下に移動する。この昇降機構でカッター５０を下降させて、テーブル４２上のフィルム１３に接触させれば、フィルム１３を板状物１１の外形に対応する円形に切断できる。固定装置２で固定された板状物１１は、例えば、研削装置（不図示）に搬送され、この研削装置で表面１１ａ側を研削された後に、樹脂組成物１５及びフィルム１３を除去される。
次に、本実施形態の樹脂組成物を用いて板状物を固定する固定方法について説明する。図４、図５、図６、図７は、樹脂組成物を用いて板状物を固定する固定方法を模式的に示す一部断面側面図である。本実施形態に係る固定方法では、まず、板状物１１を保持するステージ１８と板状物１１の裏面（第１面）１１ｂとの間に樹脂組成物１５を供給する樹脂組成物供給ステップを実施する。具体的には、図４に示すように、樹脂供給ユニット８からフィルム１３に供給された液状の樹脂組成物１５上に板状物１１の裏面１１ｂ側を重ね、樹脂硬化ユニット１４のステージ１８上に搬入する。この場合、排気管２６に接続された排気ポンプで基台１６の内部を排気して、温度上昇を抑制すると共に、シャッター２２，２２は閉じられている。
樹脂組成物供給ステップを実施した後、図５に示すように、押圧パッド３６を下降させて、板状物１１の表面（第２面）１１ａ側を下向きに押圧する押圧ステップを実施する。この押圧ステップでは、まず、板状物１１を押圧機構３０の下方に位置付けた状態で、フィルム１３をステージ１８の保持面に吸引保持させる。そして、押圧パッド３６を下降させて、板状物１１を下向きに押圧する。これにより、フィルム１３の表面１３ａと板状物１１の裏面１１ｂとの間で、樹脂組成物１５は均一に広がる。
樹脂組成物１５が均一に広がった後、図６に示すように、押圧パッド３６を上昇させて板状物１１の押圧を解除する。そして、押圧ステップを実施した後には、光を照射して樹脂組成物１５を硬化する硬化ステップを実施する。具体的には、図７に示すように、シャッター２２を開くと共に、光源２０を点灯させて、光源２０の光（例えば紫外光）を樹脂組成物１５に照射する。これにより、樹脂組成物１５は硬化し、板状物１１が樹脂組成物に固定される。
ここで、樹脂組成物１５及び板状物１１を保持するステージ１８の上面は、略平坦に形成されているため、フィルム１３の表面１３ａと接する樹脂組成物１５の下面（基準面１５Ｓ；図１参照）も略平坦になる。そして、硬化ステップを実施した後、樹脂組成物１５と反対側に位置する板状物１１の表面（第２面）１１ａを研削する研削ステップを実行する。樹脂組成物１５により固定された板状物１１は、研削装置（不図示）に搬送される。図示は省略するが、研削装置は、例えば、板状物１１を固定する樹脂組成物１５の下面（基準面１５Ｓ）を保持する平坦面を有するステージと、このステージに対して水平移動及び昇降可能に配置される研削機構とを備えている。樹脂組成物１５及び板状物１１は、ステージ上に載置されて、研削機構によって、板状物１１の表面（第２面）１１ａが研削されて該表面１１ａを略平坦とする。表面１１ａ側が研削された後、樹脂組成物１５及びフィルム１３を板状物１１から除去する除去ステップを実行する。上記した固定方法に加えて、硬化ステップを実施した後、板状物１１の表面（第２面）１１ａを研削する研削ステップと、研削された板状物１１から樹脂組成物を除去する除去ステップとを備えて、板状物１１の製造方法が構成される。
さて、上述した板状物１１を固定する固定方法では、液状の樹脂組成物１５を用いて、この樹脂組成物１５を硬化させることで該板状物１１を固定している。本実施形態では、樹脂組成物１５として、第１態様に係る樹脂組成物１５ａもしくは第２態様に係る樹脂組成物１５ｂを用いることにより、収縮を抑えながら短時間に硬化して、板状物１１の適切な固定を実現している。次に、第１態様に係る樹脂組成物１５ａ及び第２態様に係る樹脂組成物１５ｂについて説明する。
第１態様に係る樹脂組成物１５ａは、ウレタン結合（ウレタン基）を有する（メタ）アクリレートと、ウレタン結合（ウレタン基）を有しない（メタ）アクリレートと、可塑剤と、からなる組成物（以下、組成物Ａ）と、この組成物Ａの全量に対して、所定の割合（例えば１〜５％）で添加された光重合開始剤とを含む。光重合開始剤の分量は、樹脂組成物１５ａの硬化性を維持できる範囲で任意に調整される。
（メタ）アクリレートとは、アクリル酸化合物であるアクリレート、又はメタクリル酸化合物であるメタクリレートを示し、ウレタン結合（ウレタン基）を有する（メタ）アクリレートは、分子内にウレタン基を有するものをいう。ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートとしては、以下の製品が挙げられる。具体的には、ライトアクリレートIAA、AT-600、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G、DAUA-167、UF-07DF（いずれも共栄社化学株式会社製）、R-1235、R-1220、RST-201、RST-402、R-1301、R-1304、R-1214、R- 1302XT、GX-8801A、R-1603、R-1150D、DOCR-102、DOCR-206（いずれも第一工業製薬株式会社製）、UX-3204、UX-4101、UXT-6100、UX-6101、UX-7101、UX-8101、UX-0937、UXF-4001-M35、UXF-4002、DPHA-40H、UX-5000、UX-5102D-M20、UX-5103D、UX-5005、UX-3204、UX-4101、UX-6101、UX-7101、UX-8101、UX-0937、UXF-4001-M35、UXF-4002、UXT-6100、DPHA-40H、UX-5000、UX-5102D-M20、UX-5103、UX-5005（いずれも日本化薬株式会社製）を用いることができ、本実施形態では、UF-07DF（共栄社化学株式会社製）が用いられている。
ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートは、分子内に（ウレタン基）を有しないものをいい、例えば、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、フェニルグリシジルエーテルアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート等が挙げられ、本実施形態では、テトラヒドロフルフリルアクリレート、もしくは、イソボルニルアクリレートが用いられる。
可塑剤は、樹脂の間隙に入り込むことで、樹脂が規則正しく配向するのを阻害し、ガラス遷移点以下でもアモルファス状態を維持することができる材料をいう。この可塑剤は、（メタ）アクリレートのアクリル基と反応しにくい特性を有するため、（メタ）アクリレートと可塑剤とを混合して重合させる場合に、樹脂組成物１５ａの収縮率を抑えることができる。本実施形態では、可塑剤としてフタル酸エステルであるジメチルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート、脂肪族二塩基酸エステルであるビス［２−（２−ブトキシエトキシ）エチル］アジペート、スルホンアミドであるＮ−ブチルベンゼンスルホンアミド、もしくは、安息香酸グリコールエステルが用いられる。
光重合開始剤は、上記したウレタン結合（ウレタン基）を有する（メタ）アクリレート、ウレタン結合（ウレタン基）を有しない（メタ）アクリレート、可塑剤からなる組成物Ａの光（紫外線）重合を開始させるためのものをいう。本実施形態では、光重合開始剤として、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、ＢＡＳＦ社製のIrgacure(登録商標)184等）が用いられる。
第１態様に係る樹脂組成物１５ａでは、上記した組成物Ａが、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３０質量％以上４５質量％以下、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを５質量％以上１５質量％以下、可塑剤を４０質量％以上６５質量％以下含む割合で混合されている。
ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートは、一般に高い硬化性を示すが硬化時の収縮率も高い。そのため、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートだけで樹脂組成物１５ａを構成すると、板状物１１の内部に大きな応力を発生させてしまう。そこで、本実施の形態では、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートに対して、収縮率が低く、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートとの反応性が低い可塑剤を混合している。
ここで、可塑剤の硬化性は低いため、可塑剤に対してウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートの分量が少なくなりすぎると、樹脂組成物１５ａは硬化し難くなる。一方、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートと、可塑剤とを硬化に適した分量で混合すると、収縮率を十分に低く抑えることができなくなって、板状物１１にうねり等が残存してしまう。このため、本実施形態では、硬化性が高い割に、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートよりも収縮率の低いウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを所定の分量で含ませることにより、（メタ）アクリレート全体の分量を確保して、収縮率を低く抑えながら硬化性を高く維持している。これにより、収縮を抑えて短時間に硬化できる。
次に、上記したウレタン結合を有する（メタ）アクリレート、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレート、可塑剤の組成比率を異ならせた複数の樹脂組成物の実施例について説明する。これらの実施例では、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレート、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレート、可塑剤からなる組成物Ａの組成比率を異ならせて複数の樹脂組成物を作成した。
（実施例Ａ１）
実施例Ａ１では、板状物１１として、インゴットからの切り出したシリコンウエーハ（アズスライスウエーハ）を用いた。また、組成物Ａの組成比率は、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが５０質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが２０質量％、可塑剤が３０質量％とした。ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートには、UF-07DF（共栄社化学株式会社製）、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートには、テトラヒドロフルフリルアクリレート、可塑剤には、安息香酸グリコールエステルを用いた。また、光重合開始剤には、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを用いて、組成物Ａの全量に対して、１質量％添加した。
このように組成した樹脂組成物１５ａを上記した板状物１１の固定方法に用いて、板状物（シリコーンウエーハ）１１を固定した。樹脂組成物１５ａの硬化には、紫外線を所定時間（１分）照射することにより行った。板状物１１の表面状態は、表面欠陥検査装置「魔境」（山下電装社製、YIS-300SP）を用いて、樹脂組成物１５ａに固定された板状物１１の表面の状態を確認した。また、樹脂組成物１５ａに固定された板状物１１の表面（第２面）１１ａを研削し、板状物１１を樹脂組成物１５ａから取り外した状態で板状物１１の反り量や、うねりの大きさの観察を行った。
板状物１１の反り量は、平坦度測定装置（コベルコ科研社製、SBW-330）で評価した。具体的には、板状物（シリコーンウエーハ）１１の中心を通って等角度間隔に規定された１６本の線分上において表面の高さを１ｍｍ間隔で測定し、最高点と最低点との差を算出した。また、板状物（シリコーンウエーハ）１１のうねりは、シリコンウエーハを切り出し時に形成されるソーマークの湾曲、濃淡に基づいて評価した。例えば、ソーマークが濃く、凹凸が強調されている場合には、うねりが大きいと判断した。
（実施例Ａ２）
実施例Ａ２では、組成物Ａの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが４５質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが１５質量％、可塑剤が４０質量％とした。また、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートには、フェニルグリシジルエーテルアクリレートを用いた。その他の構成は、実施例Ａ１と同一である。
（実施例Ａ３）
実施例Ａ３では、組成物Ａの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが４５質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが１０質量％、可塑剤が４５質量％とした。また、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートには、イソボルニルアクリレート、可塑剤には、ジメチルフタレートを用いた。その他の構成は、実施例Ａ１と同一である。
（実施例Ａ４）
実施例Ａ４では、組成物Ａの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが４０質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが１０質量％、可塑剤が５０質量％とした。その他の構成は、実施例Ａ１と同一である。
（実施例Ａ５）
実施例Ａ５では、組成物Ａの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが４０質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが５質量％、可塑剤が５５質量％とした。また、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートには、イソボルニルアクリレート、可塑剤には、ジメチルフタレートを用いた。その他の構成は、実施例Ａ１と同一である。
（実施例Ａ６）
実施例Ａ６では、組成物Ａの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが３５質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが５質量％、可塑剤が６０質量％とした。また、可塑剤には、ジメチルフタレートを用いた。その他の構成は、実施例Ａ１と同一である。
（実施例Ａ７）
実施例Ａ７では、組成物Ａの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが３０質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが５質量％、可塑剤が６５質量％とした。また、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートには、イソボルニルアクリレート、可塑剤には、ジメチルフタレートを用いた。その他の構成は、実施例Ａ１と同一である。
（実施例Ａ８）
実施例Ａ８では、組成物Ａの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが２０質量％、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートが０質量％、可塑剤が８０質量％とした。すなわち、この実施例Ａ８では、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを含まず、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートと可塑剤とで組成物Ａを構成した。また、可塑剤には、ジメチルフタレートを用いた。その他の構成は、実施例Ａ１と同一である。
図８は、実施例の結果をまとめた図表である。この図８における「評価」の欄は、◎が良好、○が可、ＮＧが不可を表している。また、この図８に、表面欠陥検査装置で撮影した板状物１１の表面状態の写真を併せて示す。図８に示すように、実施例Ａ１では、（メタ）アクリレートに対する可塑剤の比率が低いため、硬化前の樹脂組成物１５ａは、粘度が高く、収縮率が高いものであった。このため、硬化させた後の反り量、うねりが大きく、魔境図にもうねりが示されている。
また、実施例Ａ８のように、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが２０質量％、可塑剤が８０質量％とし、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを含まない構成では、樹脂組成物１５ａを十分に硬化させることができなかった。
一方、実施例Ａ２〜Ａ７の条件、すなわち、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３０質量％以上４５質量％以下、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを５質量％以上１５質量％以下、可塑剤を４０質量％以上６５質量％以下とする組成比率の条件では、樹脂組成物１５ａを適切に硬化させることができ、また、板状物（シリコーンウエーハ）１１の反りやうねりを抑制することができた。
このように、本実施例によれば、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３０質量％以上４５質量％以下、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを５質量％以上１５質量％以下、可塑剤を４０質量％以上６５質量％以下とする組成比率とすることにより、樹脂組成物１５ａを適切に硬化し、また、硬化に伴う樹脂組成物１５ａの収縮率を低く抑えて、板状物（シリコーンウエーハ）１１の反りやうねりを抑制することができた。特に、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３０質量％以上４５質量％以下、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを５質量％以上１０質量％以下、可塑剤を４５質量％以上６５質量％以下の組成比率とすると、板状物（シリコーンウエーハ）１１の反りやうねりを一層抑制することができる。従って、第１態様に係る樹脂組成物１５ａは、収縮を抑えながら短時間に硬化されるので、板状物１１を固定する際に内部に生じる応力を低く抑え、かつ生産性を高く維持できる。
次に、第２態様に係る樹脂組成物１５ｂについて説明する。この第２態様に係る樹脂組成物１５ｂは、上記した第１態様に係る樹脂組成物１５ａと比較して、ウレタン結合（ウレタン基）を有しない（メタ）アクリレートを用いることなく、樹脂組成物１５ｂを組成している点で大きく異なっている。第２態様に係る樹脂組成物１５ｂは、ウレタン結合（ウレタン基）を有する（メタ）アクリレートと、反応性希釈剤と、からなる組成物（以下、組成物Ｂ）と、この組成物Ｂの全量に対して、所定の割合（例えば１〜５％）で添加された光重合開始剤とを含む。光重合開始剤の分量は、樹脂組成物１５ｂの硬化性を維持できる範囲で任意に調整される。
ウレタン結合（ウレタン基）を有する（メタ）アクリレートは、分子内にウレタン基を有するものをいい、以下の製品が挙げられる。具体的には、ライトアクリレートIAA、AT-600、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G、DAUA-167、UF-07DF（いずれも共栄社化学株式会社製）、R-1235、R-1220、RST-201、RST-402、R-1301、R-1304、R-1214、R- 1302XT、GX-8801A、R-1603、R-1150D、DOCR-102、DOCR-206（いずれも第一工業製薬株式会社製）、UX-3204、UX-4101、UXT-6100、UX-6101、UX-7101、UX-8101、UX-0937、UXF-4001-M35、UXF-4002、DPHA-40H、UX-5000、UX-5102D-M20、UX-5103D、UX-5005、UX-3204、UX-4101、UX-6101、UX-7101、UX-8101、UX-0937、UXF-4001-M35、UXF-4002、UXT-6100、DPHA-40H、UX-5000、UX-5102D-M20、UX-5103、UX-5005（いずれも日本化薬株式会社製）を用いることができ、本実施形態では、UF-07DF（共栄社化学株式会社製）が用いられている。
また、反応性希釈剤は、（メタ）アクリレートの特性を損なわずに低粘度化するものである。反応性希釈剤としてはグリシジルエーテルが挙げられ、本実施形態では、グリシジ２−エチルヘキシル−グリシジルエーテル（化学式１）、ｐ-ｓｅｃ-ブチルフェニル-グリシジルエーテル（化学式２）、もしくは、ｐ-ｔｅｒｔ-ブチルフェニル-グリシジルエーテル（化学式３）が用いられている。
上記した化学式１〜３に示すグリシジルエーテルは、いずれも分子内に単一のエポキシ基を有するものである。なお、本実施形態における（メタ）アクリレートと反応性希釈剤との反応には、反応性希釈剤としてのグリシジルエーテルが備えるエポキシ基が変性して、（ウレタン基）を有する（メタ）アクリレートと反応性希釈剤とが強固に結合される状態だけでなく、エポキシ基を保持しつつ、（メタ）アクリレートと反応性希釈剤とが相互に作用する状態を含む。
光重合開始剤は、上記したウレタン結合（ウレタン基）を有する（メタ）アクリレート、反応性希釈剤からなる組成物Ｂの光重合（紫外線）を開始させるためのものをいう。本実施形態では、光重合開始剤として、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、ＢＡＳＦ社製のIrgacure(登録商標)184等）が用いられる。
第２態様に係る樹脂組成物１５ｂでは、上記した組成物Ｂが、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３５質量％以上７０質量％以下、反応性希釈剤を３０質量％以上６５質量％以下含む割合で混合されている。
ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートは、一般に高い硬化性と低い収縮率を示す。一方で、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートは、分子内にウレタン結合を有することにより、分子量が大きくなり、粘性が高くなる傾向にある。このため、通常は、硬化時の収縮率は高いものの、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートよりも粘性が低いウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを混合する構成を採用している。この第２態様では、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートと、分子内に単一のエポキシ基を有する反応性希釈剤とを混合して組成物Ｂを組成しているため、組成物Ｂにおけるウレタン結合を有する（メタ）アクリレートの比率を低減することができる。また、反応性希釈剤は、分子内に単一のエポキシ基を有するものであるため、分子内に複数のエポキシ基を有するものに比べて、組成物Ｂの粘性を低く抑えることができる。このため、組成物Ｂにウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを用いないことに加え、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートと、分子内に単一のエポキシ基を有する反応性希釈剤とを混合して組成物Ｂを組成しているため、エポキシ樹脂の反応の進行を抑制し、エポキシ樹脂の反応が完全には進まないように調整できる。このように、第２態様では、組成物Ｂの粘性を低く抑え、かつ、組成物Ｂにおけるウレタン結合を有する（メタ）アクリレートの比率を低減することで、収縮を抑えながら紫外線硬化による短時間に硬化可能な樹脂組成物を実現できるため、板状物を固定する際に内部に生じる応力を低く抑えた樹脂組成物を得ることができる。
次に、上記したウレタン結合を有する（メタ）アクリレート、及び、反応性希釈剤の組成比率を異ならせた複数の樹脂組成物の実施例について説明する。これらの実施例では、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレート、及び、反応性希釈剤からなる組成物Ｂの組成比率を異ならせて複数の樹脂組成物を作成した。
（実施例Ｂ１）
実施例Ｂ１では、板状物１１として、インゴットからの切り出したシリコンウエーハ（アズスライスウエーハ）を用いた。また、組成物Ｂの組成比率は、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが７０質量％、反応性希釈剤が３０質量％とした。ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートには、UF-07DF（共栄社化学株式会社製）、反応性希釈剤には、２−エチルヘキシル−グリシジルエーテルを用いた。また、光重合開始剤には、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを用いて、組成物Ｂの全量に対して、１質量％添加した。
このように組成した樹脂組成物１５ｂを上記した板状物１１の固定方法に用いて、板状物（シリコーンウエーハ）１１を固定した。樹脂組成物１５ｂの硬化には、紫外線を所定時間（１分）照射することにより行った。板状物１１の表面状態は、表面欠陥検査装置「魔境」（山下電装社製、YIS-300SP）を用いて、樹脂組成物１５ｂに固定された板状物１１の表面の状態を確認した。また、樹脂組成物１５ｂに固定された板状物１１の表面（第２面）１１ａを研削し、板状物１１を樹脂組成物１５ａから取り外した状態で板状物１１の反り量や、うねりの大きさの観察を行った。
板状物１１の反り量は、平坦度測定装置（コベルコ科研社製、SBW-330）で評価した。具体的には、板状物（シリコーンウエーハ）１１の中心を通って等角度間隔に規定された１６本の線分上において表面の高さを１ｍｍ間隔で測定し、最高点と最低点との差を算出した。また、板状物（シリコーンウエーハ）１１のうねりは、シリコンウエーハを切り出し時に形成されるソーマークの湾曲、濃淡に基づいて評価した。例えば、ソーマークが濃く、凹凸が強調されている場合には、うねりが大きいと判断した。
（実施例Ｂ２）
実施例Ｂ２では、組成物Ｂの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが６０質量％、反応性希釈剤が４０質量％とした。その他の構成は、実施例Ｂ１と同一である。
（実施例Ｂ３）
実施例Ｂ３では、組成物Ｂの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが５０質量％、反応性希釈剤が５０質量％とした。その他の構成は、実施例Ｂ１と同一である。
（実施例Ｂ４）
実施例Ｂ４では、組成物Ｂの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが４５質量％、反応性希釈剤が５５質量％とした。その他の構成は、実施例Ｂ１と同一である。
（実施例Ｂ５）
実施例Ｂ５では、組成物Ｂの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが４０質量％、反応性希釈剤が６０質量％とした。その他の構成は、実施例Ｂ１と同一である。
（実施例Ｂ６）
実施例Ｂ６では、組成物Ｂの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが３５質量％、反応性希釈剤が６５質量％とした。その他の構成は、実施例Ｂ１と同一である。
（実施例Ｂ７）
実施例Ｂ７では、組成物Ｂの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートが３０質量％、反応性希釈剤が７０質量％とした。その他の構成は、実施例Ｂ１と同一である。
（参考例）
参考例では、反応性希釈剤として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた。このビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、化学式４に示すように、分子内に２つのエポキシ基を有する構造となっている。その他の構成は、それぞれ上記した実施例Ｂ１〜Ｂ７と同一とした。
図９は、実施例の結果をまとめた図表である。この図９における「評価」の欄は、◎が良好、○が可、ＮＧが不可を表している。また、この図９に、表面欠陥検査装置で撮影した板状物１１の表面状態の写真を併せて示す。図９に示すように、実施例Ｂ７では、（メタ）アクリレートの比率が低いため、樹脂組成物１５ｂを十分に硬化させることができなかった。
一方、実施例Ｂ１〜Ｂ６の条件、すなわち、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３５質量％以上７０質量％以下、反応性希釈剤を３０質量％以上６５質量％以下とする組成比率の条件では、樹脂組成物１５ｂを適切に硬化させることができ、また、板状物（シリコーンウエーハ）１１の反りやうねりを抑制することができた。
上記した実施例Ｂ１、Ｂ６では、板状物（シリコーンウエーハ）１１の反りやうねりに基づく判定は「可」ではあるものの、他の実施例と比較して、収縮率が高い（実施例Ｂ１）ものや、硬度が不足する（実施例Ｂ６）ものが見られるため、組成物Ｂの組成比率を、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを４０質量％以上６０質量％以下、反応性希釈剤を４０質量％以上６０質量％以下とすると、板状物（シリコーンウエーハ）１１の反りやうねりを一層抑制することができる。従って、第２態様に係る樹脂組成物１５ｂは、収縮を抑えながら短時間に硬化されるので、板状物１１を固定する際に内部に生じる応力を低く抑え、かつ生産性を高く維持できる。
また、図９には記載されていないが、反応性希釈剤として、分子内に２つのエポキシ基を有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いた参考例と比較すると、反応性希釈剤の組成比率が比較的に高いもの（実施例Ｂ５〜Ｂ７に相当する組成比率）では、分子内に２つのエポキシ基を有する参考例よりも、分子内に１つのエポキシ基を有する実施例Ｂ５〜Ｂ７の方が、未反応の結合の発生が抑制されることで、シミ出しが低減して硬化性が向上した。一方、反応性希釈剤の組成比率を低減させた場合（実施例Ｂ１〜Ｂ４に相当する構成比率）、分子内に２つのエポキシ基を有する参考例よりも分子内に１つのエポキシ基を有する実施例Ｂ１〜Ｂ４の方が、反応性希釈剤の組成比率が小さくなるに連れて、粘度が高くなり、収縮が大きくなるという傾向が抑制されており、硬化させた後の反り量、うねりを抑性することができた。
以上説明したように、本実施形態に係る樹脂組成物１５は、板状物１１を固定する樹脂組成物であり、（メタ）アクリレートと、可塑剤または反応性希釈剤と、からなる組成物に光重合開始剤を含ませて構成したため、可塑剤または反応性希釈剤が硬化の際の収縮率を低減することにより、収縮を抑えながら短時間に硬化可能な樹脂組成物１５を実現できる。このため、板状物１１を固定する際に内部に生じる応力を低く抑えた樹脂組成物１５を得ることができる。
また、第１態様に係る樹脂組成物１５ａでは、組成物Ａは、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３０質量％以上４５質量％以下、ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを５質量％以上１５質量％以下、エステルである可塑剤を４０質量％以上６５質量％以下含んでいるため、複数の材料を適切な分量で混合することにより、収縮を抑えながら短時間に硬化可能な樹脂組成物１５ａを実現できる。このため、板状物１１を固定する際に内部に生じる応力を低く抑えた樹脂組成物１５ａを得ることができる。
また、第２態様に係る樹脂組成物１５ｂでは、組成物Ｂは、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３５質量％以上７０質量％以下、分子内に単一のエポキシ基を有するエーテルである反応性希釈剤を３０質量％以上６５質量％以下含んでいるため、複数の材料を適切な分量で混合することにより、収縮を抑えながら短時間に硬化可能な樹脂組成物１５ａを実現できる。このため、板状物１１を固定する際に内部に生じる応力を低く抑えた樹脂組成物１５ｂを得ることができる。
また、上記した樹脂組成物１５を用いる板状物１１の固定方法は、ステージ１８と板状物１１の裏面１１ｂとの間に樹脂組成物１５を供給する樹脂組成物供給ステップと、該樹脂組成物供給ステップを実施した後に、板状物１１の表面１１ａ側から該裏面１１ｂに向かう力を加えて板状物１１を該ステージ１８に向けて押し付け、該樹脂組成物１５を該裏面１１ｂの全体に広げる押圧ステップと、該押圧ステップを実施した後に、光を照射して該樹脂組成物１５を硬化する硬化ステップと、を備えるため、板状物１１を固定する際に内部に生じる応力を低く抑え、かつ生産性を高く維持可能な樹脂組成物１５を得ることができる。
２ 固定装置
８ 樹脂供給ユニット
１１ 板状物
１１ａ 表面（第２面）
１１ｂ 裏面（第１面）
１５、１５ａ、１５ｂ 樹脂組成物
１５Ｓ 基準面
１８ ステージ
２０ 光源
３０ 押圧機構
３６ 押圧パッド
Ａ、Ｂ 組成物

Claims (3)

  1. 板状物を固定する樹脂組成物であって、（メタ）アクリレートと、可塑剤または反応性希釈剤と、からなる組成物に光重合開始剤を含ませ、
    前記組成物は、ウレタン結合を有する（メタ）アクリレートを３０質量％以上４５質量％以下、前記ウレタン結合を有しない（メタ）アクリレートを５質量％以上１５質量％以下、前記可塑剤を４０質量％以上６５質量％以下含む、樹脂組成物。
  2. 前記可塑剤は、エステルである請求項１に記載の樹脂組成物。
  3. 請求項１または請求項２に記載の樹脂組成物を用いる板状物の固定方法であって、
    ステージと前記板状物の第１面との間に前記樹脂組成物を供給する樹脂組成物供給ステップと、
    該樹脂組成物供給ステップを実施した後に、前記板状物の第２面側から該第１面に向かう力を加えて前記板状物を該ステージに向けて押し付け、該樹脂組成物を該第１面の全体に広げる押圧ステップと、
    該押圧ステップを実施した後に、光を照射して該樹脂組成物を硬化する硬化ステップと、を備えることを特徴とする板状物の固定方法。
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