JP7544058B2 - バックグラインドテープ - Google Patents
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-
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Description
本願は、2019年9月5日に、日本に出願された特願2019-162092号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
凹凸吸収性と帯電防止性の両性能を兼ね備えるバックグラインドテープとして、例えば、特許文献1には、基材層と、凹凸吸収性樹脂層と、帯電防止層と、粘着性樹脂層と、をこの順番に備える半導体ウエハ加工用粘着性フィルムが開示されている。
また、バックグラインドテープにおいては、半導体ウエハなどの被着体をバックグラインドテープに十分な強度で固定できる粘着力を有することが求められる。しかし、粘着力の高いバックグラインドテープを被着体に貼付してから被着体を加工し、その後にバックグラインドテープを剥離すると、バックグラインドテープの粘着剤層が被着体に転写される糊残りが発生する場合がある。
[1] シート状の基材と、前記基材の片面に形成された粘着剤層とを有するバックグラインドテープであって、
前記粘着剤層が、粘着剤組成物の硬化物からなり、厚みが50~500μmであり、
前記粘着剤組成物が、ポリウレタン(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、連鎖移動剤(C)と、光重合開始剤(D)と、イオン液体(E)とを含み、
前記ポリウレタン(A)が、ポリオキシアルキレンポリオール由来の構造およびポリイソシアネート由来の構造を含む骨格を有し、複数の末端に(メタ)アクリロイル基を有するポリウレタン(a1)を含み、
前記粘着剤組成物がイオン液体(E)を0.4~6.0質量%含有することを特徴とするバックグラインドテープ。
[2] 前記粘着剤層が、単層構造である[1]に記載のバックグラインドテープ。
[3] 前記(メタ)アクリレートモノマー(B)が、単官能(メタ)アクリレートおよび多官能(メタ)アクリレートを含有する、[1]または[2]に記載のバックグラインドテープ。
[5] 前記イオン液体(E)が、フッ素含有有機アニオンを含む化合物である、[1]~[4]のいずれかに記載のバックグラインドテープ。
[7] 前記連鎖移動剤(C)が、多官能チオールである、[1]~[6]のいずれかに記載のバックグラインドテープ。
[8] 前記粘着剤層のゲル分率が50~65質量%である、[1]~[7]のいずれかに記載のバックグラインドテープ。
[10] 前記(メタ)アクリレートモノマー(B)の合計を100モル%としたときに、前記単官能(メタ)アクリレートを85~99モル%、前記多官能(メタ)アクリレートを1~15モル%含有する、[3]~[9]のいずれかに記載のバックグラインドテープ。
前記ポリウレタン(A)を20~50質量%、
前記(メタ)アクリレートモノマー(B)を35~79質量%、
前記連鎖移動剤(C)を0.5~8.0質量%、
前記光重合開始剤(D)を0.01~5.0質量%、
前記イオン液体(E)を0.4~6.0質量%含む、
[1]~[10]のいずれかに記載のバックグラインドテープ。
[12] 前記粘着剤組成物が、更に脂肪酸エステル(F)を含有する、[1]~[11]のいずれかに記載のバックグラインドテープ。
しかも、本発明のバックグラインドテープは、粘着剤層が粘着剤組成物の硬化物であり、十分な凹凸吸収性、帯電防止性、粘着力を有する。このため、凹凸吸収性を有する層と帯電防止性を有する層と粘着力を有する層とを別々に設けなくてもよく、前記テープは少ない製造工程で製造可能である。
したがって、本発明のバックグラインドテープは、表面にバンプが形成された半導体ウエハなど、表面に凹凸部分を有する被着体のバックグラインド工程を行う際に、表面を保護するために使用されるバックグラインドテープとして好適である。
本実施形態におけるバックグラインドテープ(以下、「BGテープ」とも言う。)は、シート状の基材と、基材の片面に形成された粘着剤層とを有する。粘着剤層は、後述する粘着剤組成物の硬化物からなり、好ましくは単層構造である。なお、ここでいう「テープ」の形状は、帯状のものに限らず、任意の形状であって良く、矩形や円板状のシートも含まれる。
基材の材質は、適宜選択可能であり、例えば、樹脂材料などが挙げられる。樹脂材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルシート;ポリ塩化ビニル(PVC);ポリイミド(PI);ポリフェニレンサルファイド(PPS);エチレン酢酸ビニル(EVA);ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などが挙げられる。これらの樹脂材料の中でも、適度な可撓性を有するシートが得られるため、PE、PP、PETを用いることが好ましい。樹脂材料は、1種のみ単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。基材は透明であっても、不透明であってもよい。
さらに、基材の粘着剤層が形成される面には、必要に応じて、酸処理、アルカリ処理、プライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線処理、オゾン処理等の易接着処理が施されていてもよい。
基材の片面には、単層の粘着剤層が形成されている。粘着剤層は、後述する粘着剤組成物の硬化物からなる。BGテープが、表面に凹凸部分を有する半導体ウエハなどの被着体に貼付され、その後に剥離される用途に用いられる場合、粘着剤層は、BGテープを被着体の表面に十分な接着力で固定することにより、バックグラインド工程中の被着体の表面を保護する役割を有する。また、粘着剤層は、被着体表面の凹凸を吸収して平滑にすることにより、すなわち、被着体の凹凸の隙間が粘着剤層により好ましく埋められることで、バックグラインド工程の精度を高める役割を有する。さらに、粘着剤層は、BGテープを被着体から剥離する際に発生する剥離帯電を低減させる。また、本実施形態のBGテープの有する粘着剤層は、BGテープを剥離しても糊残りが生じない。また、本実施形態のBGテープの有する粘着剤層は、BGテープを剥離した後の被着体に、後述するイオン液(E)による汚染が生じ難い。
粘着剤層は、単層構造であってもよいし、本実施形態の粘着剤層と、本実施形態の粘着剤層とは異なる1層以上の他の粘着剤層を積層した多層構造であってもよい。他の粘着剤層としては、従来公知の粘着剤層を用いることができる。本実施形態において、粘着剤層が多層構造である場合、本実施形態の粘着剤層が最表面に存在する必要がある。また、本実施形態のBGテープにおいては、粘着剤層の硬化を阻害しない範囲内で、粘着剤層と基材との間に粘着剤層以外の層が存在していても良い。工程短縮の面から、粘着剤層は単層構造であることが好ましい。
粘着剤層のゲル分率の測定は、以下の方法で行うことができる。まず、BGテープから約1gとなるサイズにシートを切り出し、このシートから基材を剥がして測定用サンプルとし、測定用サンプルの質量を測定する。続いて、測定用サンプルを50mlのトルエンに浸漬し、室温で72時間静置する。その後、測定用サンプルをトルエン中から取り出し、80℃で5時間乾燥し、再び質量を測定する。そして、下記式に基づいて、ゲル分率を測定する。
ゲル分率(%)=[A/B]×100
A:トルエンに浸漬した後の測定用サンプルの質量(トルエンの質量は含まない)
B:トルエンに浸漬する前の測定用サンプルの質量
BGテープには、粘着剤層を保護する目的で、粘着剤層の基材と反対側の表面に、透明又は不透明なセパレーターが設けられていてもよい。セパレーターは、粘着剤層の表面に直接ラミネートされていることが好ましい。セパレーターの材料としては任意に選択できるが、例えば、紙、プラスチックフィルムなどを用いることができ、表面平滑性に優れる点からプラスチックフィルムを用いることが好ましい。セパレーターとして用いられるプラスチックフィルムとしては、上記した粘着剤層を保護し得るものであれば、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブテンなどが挙げられる。セパレーターの厚さは任意に選択できる。例えば、5~300μmであることが好ましく、10~200μmであることがより好ましく、25μm~100μmであることがさらに好ましい。
次に、本実施形態のBGテープにおいて、粘着剤層の材料として使用した粘着剤組成物について詳細に説明する。
本実施形態の粘着剤組成物は、ポリウレタン(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、連鎖移動剤(C)と、光重合開始剤(D)と、イオン液体(E)とを含む。なお(メタ)アクリレートモノマーとは、メタアクリレートモノマー、及び/又はアクリレートモノマーを意味して良い。
ポリウレタン(A)は、後述のポリウレタン(a1)を含む。ポリウレタン(a1)のみからなってもよいが、ポリウレタン(A)には、ポリウレタン(a1)だけでなく、粘着剤組成物の硬化物における凝集力を調節する目的で、後述するポリウレタン(a2)が含まれていてもよい。ポリウレタン(A)には、ポリウレタン(a1)と、必要に応じて含有されるポリウレタン(a2)以外の成分は含まれないことが好ましい。
ポリウレタン(a1)は、ポリオキシアルキレンポリオール由来の構造およびポリイソシアネート由来の構造を含む骨格を有する。また、ポリウレタン(a1)は、複数の末端に(メタ)アクリロイル基を有する。全ての末端に(メタ)アクリロイル基を有してもよい。ポリウレタン(a1)の有する末端の(メタ)アクリロイル基は、(メタ)アクリロイルオキシ基の一部であることが好ましい。(メタ)アクリロイル基は、メタアクリロイル基及び/又はアクリロイル基を意味してよい。(メタ)アクリロイルオキシ基は、メタアクリロイルオキシ基、及び/又はアクリロイルオキシ基を意味してよい。
また、本発明において、(メタ)アクリロイル基とは、化学式CH2=CH-CO-で表される官能基、および化学式CH2=C(CH3)-CO-で表される官能基から選択される一種以上を意味する。
ポリウレタン(a2)は、ポリウレタン(a1)と同様に、ポリオキシアルキレンポリオール由来の構造およびポリイソシアネート由来の構造を含む骨格を有する。ポリウレタン(a2)は、ポリウレタン(a1)と異なり、1つの末端のみに(メタ)アクリロイル基を有する。ポリウレタン(a2)の有する末端の(メタ)アクリロイル基は、(メタ)アクリロイルオキシ基の一部であることが好ましい。ポリウレタン(a2)の有する(メタ)アクリロイル基を有さない末端は、イソシアナト基、アルキルアルコール由来の構造、アルキルイソシアネート由来の構造から選ばれるいずれかを有することが好ましく、アルキルアルコール由来の構造を有することがより好ましい。
ポリウレタン(a1)およびポリウレタン(a2)の骨格に含まれるポリオキシアルキレンポリオール由来の構造となるポリオキシアルキレンポリオールとしては、炭素数2~4のアルキレン鎖を有するものであることが好ましい。具体例としては、ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシブチレンポリオールなどが挙げられる。
ポリオキシアルキレンポリオール由来の構造となるポリオキシアルキレンポリオールは、末端に2つまたは3つの水酸基を有するもの(ジオール型またはトリオール型のポリオキシアルキレンポリオール)であることが好ましく、ポリオキシアルキレングリコール(ジオール型)であることがより好ましく、炭素数3のアルキレン鎖を有するポリプロピレングリコールであることが特に好ましい。
ポリウレタン(a1)およびポリウレタン(a2)は、2種以上の異なるポリオキシアルキレンポリオール由来の構造が、ポリイソシアネート由来の構造を挟んで結合された構造を有していてもよい。
ポリウレタン(a1)の骨格に含まれるポリオキシアルキレンポリオール由来の構造と、ポリウレタン(a2)の骨格に含まれるポリオキシアルキレンポリオール由来の構造とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
ポリウレタン(a1)およびポリウレタン(a2)の骨格に含まれるポリイソシアネート由来の構造となるポリイソシアネートとしては、イソシアナト基を複数有する化合物を用いることができ、ジイソシアネートを用いることが好ましい。
ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネートおよびその水素添加物、キシリレンジイソシアネートおよびその水素添加物、ジフェニルメタンジイソシアネートおよびその水素添加物、1,5-ナフチレンジイソシアネートおよびその水素添加物、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。
また、ポリウレタン(a1)の骨格に含まれるポリイソシアネート由来の構造と、ポリウレタン(a2)の骨格に含まれるポリイソシアネート由来の構造とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
ポリウレタン(A)に含まれるポリウレタン(a2)の割合は、分子数基準でポリウレタン(A)の0~20%であることが好ましく、0~10%がより好ましく、0%がさらに好ましい。
ポリウレタン(A)に含まれるポリウレタン(a1)の割合が80%以上であると、ポリウレタン(A)を含む粘着剤組成物の硬化物が、十分に凝集力の大きいものとなり、好ましい。
ポリウレタン(A)の質量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC-101;昭和電工株式会社製Shodex(登録商標))(以下、GPCという。)により測定されたポリスチレン換算の値である。GPCの測定条件は以下のとおりである。
カラム:LF-804(昭和電工株式会社製)
カラム温度:40℃
試料:ポリウレタン(A)の0.2質量%テトラヒドロフラン溶液
流量:1ml/分
溶離液:テトラヒドロフラン
検出器:RI検出器(示差屈折率検出器)
(メタ)アクリレートモノマー(B)は、ポリウレタン(A)以外であって、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物であればよく、特に限定されない。(メタ)アクリレートモノマー(B)としては、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物を、1種のみ単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。(メタ)アクリレートモノマー(B)としては、単官能(メタ)アクリレートを用いてもよいし、多官能(メタ)アクリレートを用いてもよいし、単官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートの両方を用いてもよい。なお(メタ)アクリレートは、メタアクリレート、及び/又はアクリレートを意味してよい。
また、本発明において、多官能(メタ)アクリレートにおける「多官能」とは、(メタ)アクリロイルオキシ基の数が、2つ以上である(メタ)アクリレートを意味する。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数4~10のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを用いることがより好ましい。具体的には、アルキル(メタ)アクリレートとして、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも特に、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートおよび/またはn-ブチル(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。
多官能(メタ)アクリレートとしては、具体的には、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ビス(ヒドロキシエチル)-5,5-ジメチルヒダントインジ(メタ)アクリレート、α,ω-ジ(メタ)アクリルビスジエチレングリコールフタレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジアクリロキシエチルフォスフェート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、多官能(メタ)アクリレートとして、粘着剤組成物の硬化性の観点から、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。
連鎖移動剤(C)は、粘着剤組成物を硬化させた硬化物の凹凸吸収性およびゲル分率を制御する目的で、粘着剤組成物中に含有させる。
連鎖移動剤(C)としては、チオール化合物を用いることが好ましい。特に、多官能チオールを好ましく用いることができる。多官能チオールは、分子内に2個以上のメルカプト基を有する化合物である。
光重合開始剤(D)は、特に限定されるものではないが、光ラジカル重合開始剤が好ましい。光重合開始剤(D)としては、例えば、カルボニル系光重合開始剤、スルフィド系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、キノン系光重合開始剤、スルホクロリド系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などを用いることができる。これらの光重合開始剤(D)中でも、粘着剤組成物を光硬化させて得られる硬化物の透明性の観点から、カルボニル系光重合開始剤および/またはアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤を用いることが好ましく、具体的には、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド剤および/または1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトンを用いることが好ましい。
本実施形態におけるイオン液体(E)とは、融点が100℃以下の溶融塩化合物(イオン性化合物)を指す。より好ましくは、融点が室温(25℃)以下の溶融塩化合物である。イオン液体(E)は、1種類の化合物からなるものでもよく、2種類以上の化合物からなるものでもよい。前記イオン液体は、上記温度範囲において液体状態で存在する塩化合物を意味して良く、溶媒は含まなくてよい。
有機カチオンとしては、オニウムが挙げられる。具体的には、第四級窒素原子のアンモニウム(代表構造:Q1 4N+)、イミニウム(代表構造:Q2 2C=N+Q1 2)、スルホニウム(代表構造:Q1 3S+)、オキソニウム(代表構造:Q1 2O+)、第四級リン原子のホスホニウム(代表構造:Q1 4P+)、ヨードニウム(代表構造:Q1 2I+)等が挙げられる。
本実施形態の粘着剤組成物は、ポリウレタン(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、連鎖移動剤(C)と、光重合開始剤(D)と、イオン液体(E)とを含み、さらに必要に応じて、脂肪酸エステル(F)を含有してもよい。
脂肪酸エステル(F)は、粘着剤組成物の硬化物を粘着剤層として用いたBGテープにおける粘着力を制御するとともに、粘着剤層のラミネート性(濡れ性)および泡抜け性(被着体にBGシートを貼り合わせ時に挟み込んだ気泡の抜けやすさ)を向上させる目的で粘着剤組成物中に含有させる。
脂肪酸エステル(F)の含有量が3質量%以上であると、粘着剤組成物の硬化物を粘着剤層として用いたBGテープにおける粘着力が好ましい範囲になるとともに、粘着剤層のラミネート性および泡抜け性が良好となる。脂肪酸エステル(F)の含有量が18質量%以下であると、粘着剤組成物の硬化物を粘着剤層として用いたBGテープを、被着体から剥離した際に脂肪酸エステル(F)を含む糊残りが生じにくく、好ましい。
本実施形態の粘着剤組成物は、溶剤を含んでもよいが、溶剤を実質的に含まない無溶剤のものであることがより好ましい。
本実施形態の粘着剤組成物が溶剤を含む場合、例えば、レベリング剤および/または軟化剤として溶剤を用いることができる。
本実施形態の粘着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、その他の添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、表面潤滑剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、ベンゾトリアゾール系等の光安定剤、リン酸エステル系およびその他の難燃剤、染料などが挙げられる。
次に、本実施形態の粘着剤組成物の製造方法について、例を挙げて詳細に説明する。以下、本実施形態の粘着剤組成物に含まれる成分のうち、ポリウレタン(A)については、好ましい合成方法について例を挙げて説明する。本実施形態の粘着剤組成物に含まれる成分のうち、(メタ)アクリレートモノマー(B)、連鎖移動剤(C)、光重合開始剤(D)、イオン液体(E)、脂肪酸エステル(F)など、ポリウレタン(A)を除く各成分については、市販品を容易に購入できるし、各成分として用いる化合物の種類によってそれぞれ合成方法が異なるため、合成方法の説明を省略する。
以下、本実施形態の粘着剤組成物に含まれるポリウレタン(A)の好ましい合成方法の一例について説明する。なお、ポリウレタン(A)の合成方法は、以下に示す合成方法に限定されるものではなく、合成に用いる原料および設備などの条件によって、適宜変更可能である。
アルキルアルコールとしては、(メタ)アクリロイル基を有さず、ヒドロキシ基を1個有するものであればよく、直鎖型、分岐型、脂環型のアルキルアルコールなどを用いることができ、特に限定されない。上記アルキルアルコールは、1種のみ単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
次に、ポリウレタン(A)の好ましい合成方法の他の例について説明する。
以下に示すポリウレタン(A)の合成方法においても上記の合成方法の例と同様に、ヒドロキシ基とイソシアナト基との反応は、いずれの工程においても、イソシアナト基に不活性な有機溶媒の存在下で、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジエチルヘキソエート、ジオクチルスズジラウレートなどのウレタン化触媒を用いて行うことができる。また、ヒドロキシ基とイソシアナト基との反応は、いずれの工程においても、30~100℃で1~5時間継続して行うことが好ましい。ウレタン化触媒の使用量は、反応物(原料)の総質量に対して、50~500質量ppmであることが好ましい。
具体的には、まず、ポリオキシアルキレンポリオールとポリイソシアネートとを、ヒドロキシ基量(分子数基準、以下同じ)がイソシアナト基量(分子数基準、以下同じ)より多くなる割合で仕込む。その後、ポリオキシアルキレンポリオールとポリイソシアネートとを反応させて、ポリウレタン(A)の前駆体として、末端にヒドロキシ基を有するポリウレタンを合成する。
アルキルイソシアネートとしては、(メタ)アクリロイル基を有さず、イソシアナト基を1個有するものであればよく、直鎖型、分岐型、脂環型のアルキルイソシアネートなどを用いることができ、特に限定されない。上記アルキルイソシアネートは、1種のみ単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
本実施形態の粘着剤組成物は、上記の合成方法により得られたポリウレタン(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、連鎖移動剤(C)と、光重合開始剤(D)と、イオン液体(E)と、必要に応じて添加される脂肪酸エステル(F)およびその他の添加剤とを混合する方法により製造できる。
本実施形態の粘着剤組成物に含まれる各成分を混合する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ホモディスパー、パドル翼などの攪拌翼を取り付けた攪拌装置を用いて行うことができる。
次に、本実施形態のBGテープの製造方法の例について説明する。
本実施形態のBGテープの製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いて製造できる。
例えば、シート状の基材上に、粘着剤組成物を塗布し、セパレーターをラミネートして積層体とする。その後、セパレーターを介して粘着剤組成物に紫外線を照射し、粘着剤組成物を光硬化させる。このことにより、基材上に、粘着剤組成物の硬化物からなる粘着剤層が形成されたBGテープが得られる。
光の照射強度は、粘着剤組成物を充分に硬化させることができ、かつ硬化物のゲル分率が50~65質量%の範囲内となるような条件であることが好ましく、例えば、50~3000mW/cm2であることが好ましい。なお、光の照射強度が弱いと硬化に時間がかかり、生産性が低下する。
本実施形態のBGテープは、例えば、表面に凹凸部分を有する被着体に貼付され、その後に剥離される用途に用いることができる。具体的には、半導体ウエハのバンプが形成された面に貼付して、半導体ウエハの表面を保護し、所定のウエハ加工工程の後に剥離される半導体ウエハ加工用のバックグラインドテープとして好適に使用できる。
温度計、撹拌器、滴下ロート、乾燥管付き冷却管を備えた反応器に、ジフェニルメタンジイソシアネートの水素添加物(デスモジュールW、住化コベストロウレタン製)を0.55kg(2.1mol)と、水酸基価が56mgKOH/gのヒドロキシ基を末端に有するポリプロピレングリコール(アクトコールD-2000;三井化学製、数平均分子量2000)を4.01kg(2.0mol)と、ウレタン化触媒であるジオクチルスズ(ネオスタンU-810、日東化成社製)を0.8gとを仕込んだ。
ジフェニルメタンジイソシアネートの水素添加物に代えて、イソホロンジイソシアネート(デスモジュールI、住化コベストロウレタン製)2.1molを用いたこと以外は、ポリウレタン(A-1)の合成法と同様にして、質量平均分子量66,000のポリウレタン(A-2)を得た。
このようにして得られたポリウレタン(A)と、表1に示す(メタ)アクリレートモノマー(B)と連鎖移動剤(C)と光重合開始剤(D)とイオン液体(E)と脂肪酸エステル(F)とを、表1に記載の割合で配合し、25℃でディスパーを用いて混合し、実施例1~実施例9および比較例1~比較例4の粘着剤組成物を得た。
2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート(東亜合成株式会社製)
BUA:n-ブチルアクリレート(東亜合成株式会社製)
ACMO:アクリロイルモルホリン(新中村化学工業株式会社製)
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート(東亜合成株式会社製)
NR1:1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン(昭和電工株式会社製)
TPO(Omnirad TPO H):2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(IGM Resins B.V.社製)
184(Omnirad 184):1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン(IGM Resins B.V.社製)
エレクセル AS-110:1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビス(フルオロスルホニル)イミド(第一工業製薬株式会社製)
エレクセル AS-804:4-メチル-1-オクチル-ピリジニウム・ビス(フルオロスルホニル)イミド(第一工業製薬株式会社製)
エキセパールIPM:ミリスチン酸イソプロピル(花王株式会社製)
エキセパールEH-S:ステアリン酸2-エチルヘキシル(花王株式会社製)
シート状の基材として、厚さ50μmPETフィルム(東洋紡株式会社製、商品名:エステル(商標)フィルムE5100)を用意した。そして、基材のコロナ処理面上に、アプリケーターを用いて実施例1の粘着剤組成物を、硬化後の厚さが150μmとなるように塗布した。
その後、セパレーターを介して粘着剤組成物に、紫外線照射装置(アイグラフィックス株式会社製、UV照射装置3kW、高圧水銀ランプ)を使用して、照射距離25cm、ランプ移動速度1.0m/分、照射量1000mJ/cm2の条件で紫外線を照射し、粘着剤組成物を光硬化させた。このことにより、基材上に、粘着剤組成物の硬化物である粘着剤層と、セパレーターとが積層された実施例1のBGテープを得た。
<表面抵抗率の測定>
BGテープを縦120mm、横120mmの大きさに切り取り、温度23℃、相対湿度50%RHの環境下に3時間放置して調湿した。その後、剥離PETフィルムを剥がして粘着剤層を露出させ、印加電圧100V×60秒の条件で、高抵抗率計(株式会社三菱化学アナリテック製、ハイレスタ-UX)を使用して、粘着剤層側の表面抵抗率を測定した。そして、以下の基準で評価した。表面抵抗率が小さいほど、半導体ウエハに貼付したBGテープを剥離した際の剥離帯電が発生しにくく、帯電防止性に優れたBGテープであるといえる。
◎(優):表面抵抗率が1×1010Ω/□未満
○(良):表面抵抗率が1×1010Ω/□以上であり1×1011Ω/□未満
△(可):表面抵抗率が1×1011Ω/□以上であり1×1012Ω/□未満
×(不可):表面抵抗率が1×1012Ω/□以上
BGテープを縦25mm、横150mmの大きさに切り取り、セパレーターを剥がして粘着剤層を露出させた。その後、露出した粘着剤層の全面を、ガラス板にラミネートして、その上を、質量2kg(荷重19.6N)のゴムローラー(直径:85mm、幅:50mm)を1往復させることにより、測定用サンプルを得た。得られた測定用サンプルを、温度23℃および相対湿度50%RHの環境下に30分間放置した。その後、JIS K 6854-2に準じて、剥離速度0.3m/min.で180°方向の引張試験を行って、ガラス板に対する剥離強度(gf/25mm)を測定した。その結果を表1に示す。
BGテープを縦25mm、横50mmの大きさに切り取り、セパレーターを剥がして粘着剤層を露出させた。その後、露出した粘着剤層の表面と、バンプ付きウエハ(ウォルツ社製、WALTS-TEG FC150SCJY LF(PI)、バンプ高さ:75μm、バンプサイズ:直径90μm)のバンプとを対向させて設置した。そして、BGテープの基材上に、質量2kg(荷重19.6N)のゴムローラー(直径:85mm、幅:50mm)を、速度10mm/secで3往復させて、BGテープとバンプ付きウエハとを貼り合わせた。
「基準」
○(良):BGテープの粘着剤層とバンプ付きウエハのバンプ周辺との間に空隙がない。
×(不可):BGテープの粘着剤層とバンプ付きウエハのバンプ周辺との間に空隙がある。
BGテープを縦25mm、横50mmの大きさに切り取り、セパレーターを剥がして粘着剤層を露出させた。その後、露出した粘着剤層の表面と、バンプ付きウエハ(ウォルツ社製、WALTS-TEG FC150SCJY LF(PI)、バンプ高さ:75μm、バンプサイズ:直径90μm)のバンプと対向させて設置した。そして、BGテープの基材上に、質量2kg(荷重19.6N)のゴムローラー(直径:85mm、幅:50mm)を、速度10mm/secで3往復させて、BGテープとバンプ付きウエハとを貼り合わせた。
「基準」
○(良):バンプ周辺に糊残りおよびイオン液体による汚染がない。
×(不可):バンプ周辺に糊残りおよび/またはイオン液体による汚染がある。
厚さ75μmの剥離PETフィルム(東山フィルム株式会社製、商品名:クリーンセパ(商標)HY-S10-2)上に、アプリケーターを用いて硬化後の厚さが150μmとなるように、粘着剤組成物を塗布した。なお、比較例4については硬化後の厚さが30μmとなるように調整した。次いで、粘着剤組成物の塗布面を、厚さ75μmのシリコーン系の超軽剥離PETフィルム(東洋紡株式会社製、品名:E7006)で覆った。
ゲル分率(%)=[A/B]×100
A:トルエンに浸漬した後の測定用サンプルの質量(トルエンの質量は含まない)
B:トルエンに浸漬する前の測定用サンプルの質量
また、連鎖移動剤を含有しない粘着剤組成物を用いた比較例3のBGテープおよび粘着剤層の厚みが30μmの比較例4のBGテープは、剥離力が10gf/25mm未満であり、凹凸吸収性の評価が「×(不可)」であった。
Claims (15)
- シート状の基材と、前記基材の片面に形成された粘着剤層とを有するバックグラインドテープであって、
前記粘着剤層が、粘着剤組成物の硬化物からなり、厚みが50~500μmであり、
前記粘着剤組成物が、ポリウレタン(A)と、(メタ)アクリレートモノマー(B)と、連鎖移動剤(C)と、光重合開始剤(D)と、イオン液体(E)とを含み、
前記ポリウレタン(A)が、ポリオキシアルキレンポリオール由来の構造およびポリイソシアネート由来の構造を含む骨格を有し、複数の末端に(メタ)アクリロイル基を有するポリウレタン(a1)を含み、
前記粘着剤組成物がイオン液体(E)を0.4~6質量%含有することを特徴とするバックグラインドテープ。 - 前記粘着剤層が、単層構造である請求項1に記載のバックグラインドテープ。
- 前記(メタ)アクリレートモノマー(B)が、単官能(メタ)アクリレートおよび多官能(メタ)アクリレートを含有する、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記イオン液体(E)が、第四級アンモニウムイオン、イミニウムイオン、およびスルホニウムイオンからなる群から選択される有機カチオンを含む化合物である、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記イオン液体(E)が、フッ素含有有機アニオンを含む化合物である、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記イオン液体(E)が、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムカチオンおよび/または4-メチル-1-オクチルピリジニウムカチオンと、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン((FSO2)2N-)とを含む化合物である請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記連鎖移動剤(C)が、多官能チオールである、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記粘着剤層のゲル分率が50~65質量%である、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記粘着剤層の表面抵抗率が1×1011Ω/□未満である、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記(メタ)アクリレートモノマー(B)の合計を100モル%としたときに、前記単官能(メタ)アクリレートを85~99モル%、前記多官能(メタ)アクリレートを1~15モル%含有する、請求項3に記載のバックグラインドテープ。
- 前記粘着剤組成物が、
前記ポリウレタン(A)を20~50質量%、
前記(メタ)アクリレートモノマー(B)を35~79質量%、
前記連鎖移動剤(C)を0.5~8.0質量%、
前記光重合開始剤(D)を0.01~5.0質量%、
前記イオン液体(E)を0.4~6.0質量%含む、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。 - 前記粘着剤組成物が、更に脂肪酸エステル(F)を含有する、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記イオン液体(E)が、有機カチオンと無機アニオン、もしくは有機カチオンと有機アニオンとを組み合わせた、融点が100℃以下の有機塩化合物からなる、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
- 前記ポリウレタン(A)が前記ポリウレタン(a1)のみからなり、
前記ポリウレタン(a1)は全ての末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を含む、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。 - 前記粘着剤層の前記基材と反対側の表面に直接設けられた、透明なセパレーターを有し、
前記粘着剤組成物中における溶剤の含有量が0~1.0質量%であり、
前記粘着剤層は、前記セパレーターを介した前記粘着剤組成物への紫外線照射により光硬化された硬化物層である、請求項1または2に記載のバックグラインドテープ。
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