JP6853393B2 - 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。
ところが、特許文献2に記載された半導体加工用両面粘着テープを用いて支持板に固定されたウエハの表面に薬液処理等を行うと、意図しない剥離が生じてしまい、安定した処理を行うことができないことがあるという問題があった。
0.5≦x≦2
19−12x≦y≦42−24x(0.5≦x≦1)
11−4x≦y≦36−18x(1≦x≦1.5)
8−2x≦y≦18−6x(1.5≦x≦2)
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、更に鋭意検討の結果、離型処理を施したドットの直径xと1cm2あたりのドットの個数yとが一定の関係を満たすようにすることにより、刺激を与えることにより容易かつ確実に半導体加工用両面粘着テープと支持板との間で剥離できるという優れた効果を維持したまま、薬液処理によっても充分な粘着力を維持することができることを見出し、本発明を完成した。これは、ドットの直径xを小さくすることにより、薬液の侵入を防止でき、耐薬剤性が向上する一方、1cm2あたりのドットの個数yを大きくすることにより、刺激を与えたときに充分な剥離力を発揮できるためと考えられる。
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。
19−12x≦y≦42−24x(0.5≦x≦1)
11−4x≦y≦36−18x(1≦x≦1.5)
8−2x≦y≦18−6x(1.5≦x≦2)
ドット(点)の直径が1.0mmの場合、1cm2あたりのドット(点)の個数は7個以上、18個以下である。
ドット(点)の直径が1.5mmの場合、1cm2あたりのドット(点)の個数は5個以上、9個以下である。
ドット(点)の直径が2.0mmの場合、1cm2あたりのドット(点)の個数は4個以上、6個以下である。
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。
上記支持板側粘着剤層を構成する粘着剤は、従来公知のものを用いることができる。
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、ケトプロフェンや2−キサントン酢酸等のカルボン酸化合物又はその塩や、1H−テトラゾール、5,5’−ビステトラゾールジアンモニウム塩、5,5’−ビステトラゾールアミンモノアンモニウム塩等のテトラゾール化合物又はその塩等の耐熱性に優れる気体発生剤を用いた場合には、本発明の両面粘着テープを用いて支持板に接着した半導体ウエハを、スパッタリング等の200℃以上の高温工程を含む加工に供することができる。
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。
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。
上記光硬化型粘着剤は、従来公知のものを用いることができる。具体的には、例えば、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル系の重合性ポリマーと、ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はモノマーとを主成分とし、必要に応じて光重合開始剤を含んでなる光硬化型粘着剤を用いたもの等が挙げられる。
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、剥離処理部411にも放出される。その結果、基材41−粘着剤層間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))。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、このような波打った形状の粘着剤層に対しては充分に密着することができず、従って再密着することなく容易に剥離することができる(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3、6、12、13、24、30及び36個/cm2の密度で均一に設けられた基材を得た。
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60万のアクリル共重合体を得た。
・2−エチルへキシルアクリレート 97.5重量部
・2−ヒドロキシエチルアクリレート 1.5重量部
・アクリル酸 1.0重量部
・光重合開始剤 0.2重量部
更に、反応後のアクリル共重合体を含む酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、ベンゾフェノン0.5重量部、ポリイソシアネート2重量部、グリシジルアジドポリマー(GAP5003、日油社製)を10重量部、2,4−ジエチルチオキサントン5重量部を混合して、アジド化合物を含有する支持板側粘着剤層用粘着剤の酢酸エチル溶液を調製した。
なお、使用したアクリル系樹脂の酸価は10mgKOH/g、水酸基価は10mgKOH/gであった。また、使用したアジド化合物は、TG−DTA測定にて10℃/minの昇温速度で35℃から150℃まで加熱し、150℃で1時間保持したときの重量減少量は2%であった。更に、得られた支持板側粘着剤層用粘着剤のゲル分率は85%であった。
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層用粘着剤の酢酸エチル溶液を調製した。
なお、得られたウエハ側粘着剤層用粘着剤の23℃における剪断弾性率は1×105Pa、tanδは0.41であった。
支持板側粘着剤層用粘着剤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、ウエハ側粘着剤層用粘着剤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。
基材の一方の面に施す離型剤処理を、表1に示したドットの直径及び密度とした以外は実験例1と同様の方法により、両面粘着テープを得た。
基材の一方の面の全面に離型剤処理を施した基材を用いた以外は実験例1と同様の方法により、両面粘着テープを得た。
離型剤処理を施さない基材を用いた以外は実験例1と同様の方法により、両面粘着テープを得た。
実験例1〜6及び比較例1、2で得られた両面粘着テープについて、以下の方法により評価を行った。
結果を表1に示した。
両面粘着テープのウエハ側粘着剤層を保護するPETフィルムを剥がし、直径20cm、厚さ約750μmであって回路が形成されたシリコンウエハに貼り付け、一方、支持板側粘着剤層を保護するPETフィルムを剥がし、直径20.4cmのガラス板を真空プレス機を用いて粘着剤層に貼り付けてサンプルを作製した。
得られたサンプル3個について、以下の方法により、酸、塩基及び有機溶剤に対する耐薬品性を評価した。
即ち、酸としてスタンダードクリーン1(SC1)溶液を調製し、該SC1溶液中にサンプルを70℃、30分間浸漬した。浸漬後、サンプルを取り出し、石英ガラス板側から両面粘着テープとシリコンウエハとの接着面を目視にて観察し、全てのサンプルにおいて端部からの薬液の侵入が2mm以下であった場合を「○」、端部からの薬液の侵入が2mmを超えたサンプルがあった場合を「×」と評価した。
同様の評価を、スタンダードクリーン2(SC2)溶液、有機溶剤としてイソプロピルアルコール(IPA)を用いて行った。
両面粘着テープのウエハ側粘着剤層を保護するPETフィルムを剥がし、直径20cm、厚さ約750μmであって回路が形成されたシリコンウエハに貼り付け、一方、支持板側粘着剤層を保護するPETフィルムを剥がし、直径20.4cmのガラス板を、真空プレス機を用いて粘着剤層に貼り付けてサンプルを作製した。
サンプルをシリコンウエハ側が下になるように設置した後、ガラス板側から超高圧水銀灯を用いて、波長365nmの紫外線をガラス板表面への照射強度が40mW/cm2となるよう照度を調節して照射した。
紫外線を照射直後(10秒以内)及び紫外線照射60秒後に、支持板をゆっくりと上方に持ち上げた。このとき、支持板のみが剥離して持ち上げられ、ウエハの表面に糊残りが認められなかった場合を「○」、支持板のみが剥離して持ち上げられたが、ウエハの表面に僅かに糊残りが認められた場合を「△」、支持板のみを剥離することができなかったり、剥離できても多量の糊残りが認められたりした場合を「×」と評価した。
耐薬品性の評価が全て「○」であり、かつ、剥離性の評価も「○」であった場合を総合評価「○」とし、耐薬品性の評価と剥離性の評価に1つでも「△」があった場合を総合評価「△」とし、耐薬品性の評価と剥離性の評価に1つでも「×」があった場合を総合評価「×」とした。
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)
- 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が施されており、
離型処理を施したドットの直径をx、1cm2あたりのドットの個数をyとしたときに、xとyとが以下の式を満たす
ことを特徴とする半導体加工用両面粘着テープ。
0.5≦x≦2
19−12x≦y≦42−24x(0.5≦x≦1)
11−4x≦y≦36−18x(1≦x≦1.5)
8−2x≦y≦18−6x(1.5≦x≦2)
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