JPH06267915A - 仮着性シート及びそれを用いた半導体ウエハ固定シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘着剤や接着剤を使用せずとも被着体にはよ
く接着し、且つ、容易に剥離することができる再剥離性
を有し、被着体への糊残りが全くない仮着性シート、及
び、半導体ウエハを研磨するために、半導体ウエハを研
磨機の定盤に固定できる半導体ウエハ固定シートを提供
する。 【構成】 ポリオキシプロピレングリコールとトリレン
ジイソシアネートとを反応させ、得られたプレポリマー
を水性分散媒中へ界面活性剤で乳化し、これを１，６−
ヘキサメチレンジアミンで鎖伸張させて得られた架橋型
ウレタン系エマルジョンに架橋剤６重量部、増粘剤、整
泡剤、起泡助剤を添加し、発泡機内で空気とともに攪拌
し、発泡倍率２．５倍の気泡化物を調整した。この気泡
化物を、ポリエチレンテレフタレートフイルムをシリコ
ン処理してなる工程紙上に塗布、１５０℃で乾燥して成
形した厚さ１．０ｍｍ、幅１１ｃｍの接着性シートを用
いた。このものは均一微細な気泡で表面平滑なものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明仮着性シートは、それ自体
が仮着性を有する仮着性シートに関し、又、シリコンウ
エハ等の半導体ウエハを研磨する際に、研磨機の定盤
（研磨面）に半導体ウエハを仮固定する用途に用いられ
る半導体ウエハ固定シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコンウエハ、ガリウム砒素ウ
エハなどの半導体ウエハや、薄物ガラス、セラミック等
の表面仕上げ加工を行うには、図１に示すように、研磨
機の台座６１′に設置された一方の定盤６′に研磨布
３′を両面粘着テープ４′で固定し、支持体５１′で上
方から支持された他方の定盤５′に被研磨物２′を固定
し、研磨布３′と被研磨物２′とを面接触させて定盤
５′及び６′を回転して研磨する。被研磨物２′を定盤
５′に固定するにはホットメルト接着剤１′を用いて定
盤５′に固定するか、または、ゴムシートを定盤５′に
貼り付け、被研磨物２′を６磨布３′とゴムシートとの
間に挟んで研磨することが行われている。

【０００３】又、金属同士、金属とプラスチック等の構
造体の接合用として、特開昭６３−８９５８５号公報に
記載の接着シートが知られている。このものは、アクリ
ルエマルジョンの気泡化物が加熱乾燥されてフオーム状
シートに形成され、該フオーム状シートに粘着剤が含浸
もしくは積層されているものであって、被着体との剪断
力が高くても剥がれ難く、被着体表面に追従し、永久接
着用途としての必要な物性を有するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにホットメルト接着剤で被研磨物を固定すると、研
磨後に被研磨物を剥がした後の定盤に接着剤が残り、こ
れを清掃除去するために四塩化炭素が用いられるので、
作業環境及び地球環境に与える影響により、四塩化炭素
の製造、使用は禁止される方向にある。定盤に貼り付け
たゴムシートと研磨布との間に被研磨物を挟んで研磨す
ると、定盤を回転させて研磨するうちに、ゴムシートと
被研磨物との間で滑りを生じ、ゴムシート表面が削られ
た異物が被研磨物に付着するなど、種々のトラブルの原
因となる。

【０００５】又、上記公報に記載の接着シートは永久接
着用であり、粘着力の強い粘着剤が用いられているの
で、被着体から容易に剥離することができず、剥離して
も被着体に糊残りを生ずる。従って、半導体ウエハの研
磨のみならず、貼り付けた後に剥離する必要のある用途
には使用できない。又、適度な弾性を有しないため、被
研磨物と定盤との間隙で均一性を保持し難くなり、研磨
する際に被研磨物表面に研磨むらを生じてしまうことと
なる。

【０００６】本発明仮着性シートは上記従来の問題点を
解消し、粘着剤や接着剤を使用せずとも被着体にはよく
接着し、且つ容易に剥離することができ、再び接着、剥
離を繰り返す再剥離性を有し、被着体への糊残りが全く
なく、しかも研磨むらを生じさせない仮着性シート及び
それを用いた半導体ウエハ固定シートを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明で請求項１記載の
仮着性シートは、架橋型ウレタン系エマルジョンもしく
は架橋型ウレタン系エマルジョンと架橋型アクリル系エ
マルジョンとの混合エマルジョンが、上記エマルジョン
と架橋反応を起こす架橋剤とともに攪拌気泡化され、こ
の気泡化物が加熱乾燥されてなるものである。

【０００８】又、請求項２記載の仮着性シートは、架橋
型ウレタン系エマルジョンと架橋型アクリル系エマルジ
ョンとの混合比が樹脂重量比で１００：０〜２５：７５
の範囲であるものとした。

【０００９】請求項３記載の半導体ウエハ固定シート
は、請求項１又は請求項２に記載の仮着性シートから製
されるものである。

【００１０】本発明で使用される架橋型ウレタン系エマ
ルジョンは、架橋型ウレタン系溶剤溶液を乳化したも
の、末端に水酸基を有するポリヒドロキシ化合物と有機
ポリイソシアネートを反応させ、得られたプレポリマー
を水性分散媒中へ界面活性剤で乳化し、プレポリマーを
鎖伸張させることによって得られた架橋型ウレタン系エ
マルジョン等である。

【００１１】上記ポリヒドロキシ化合物としてはポリエ
ーテルポリオール、ポリエステルポリオール等が例示さ
れる。

【００１２】ポリエーテルポリオールは、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、１，２−プロピレングリコール、トリメチレングリ
コール、１，３−ブチレングリコール、テトラメチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレン
グリコール、グリセリン、ソルビトール、蔗糖、アコニ
ット酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸、燐酸、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、トリイソプロパノールアミン、ピロガロール、ジ
ヒドロ安息香酸、ヒドロキシフタール酸、１，２，３−
プロパントリチオール糖の単独または組合せを重合開始
剤の存在下で付加重合することにより得られたものであ
る。

【００１３】ポリエステルポリオールは、例えばエチレ
ングリコール、じエチレングリコール、トリエチレング
リコール、１，２−プロピレングリコール、トリメチレ
ングリコール、１，３−ブチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメ
チレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の如く少な
くとも２個のヒドロキシル基を有する化合物の単独また
は組合せと、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、アジピ
ン酸、酒石酸、ピメリン酸、セバシン酸、しゅう酸、フ
タール酸、テレフタール酸、ヘキサヒドロフタール酸、
アコニット酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸の如く
少なくとも２個のカルボキシル基を有する化合物の単独
または組合せとを常法によって縮重合することにより得
られたものである。

【００１４】また、有機ポリイソシアネートとしては脂
肪酸、脂環族または芳香族ポリイソシアネート、例えば
４−トリレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシ
レンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシア
ネート等が例示される。

【００１５】他方、架橋型アクリル系エマルジョンは、
公知の方法、例えば、架橋型アクリル系モノマー、乳化
剤及び水の系で乳化重合を行うかとにより得られるもの
である。架橋型アクリル系モノマーとしては、例えばア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシ
ル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸オクチル、アクリ
ル酸オクタデシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸
ヘプチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸オクタ
デシル、ヒドロキシメタクリル酸エチル等が例示され
る。

【００１６】乳化剤としては、各種脂肪酸、高級アルコ
ール硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル
ナフタレンスルホン酸塩、アルキル燐酸塩、アルキルフ
ェニルポリオキシエチレン硫酸塩等のアニオン性界面活
性剤：ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤が例示
される。重合触媒としては、過硫酸カリウム、過硫酸ア
ンモニウム等の過硫酸塩が用いられる。

【００１７】混合エマルジョンに配合される架橋剤とし
ては、水溶性のメラミン・ホルムアルデヒド樹脂、水溶
性の尿素・ホルムアルデヒド樹脂、水溶性もしくは水分
散性エポキシ樹脂、グリセロールジグリシジルエーテ
ル、グリセロールトリグリシジルエーテル、アジリジン
化合物等が挙げられる。混合エマルジョンには必要に応
じて、増粘剤、整泡剤、起泡助剤等が添加される。

【００１８】架橋型ウレタン系エマルジョンの比率が大
となるほど引張強度、層間強度が大となり、加熱寸法変
化が小さくなるという特性が現れるが、物に対する接着
力は小さくなり、これに貼り付けた物体を剥離し易くな
る。架橋型ウレタン系エマルジョン単独の場合でも或る
程度の接着力があり、例えば、架橋型ウレタン系エマル
ジョンだけからなる気泡化物から得た仮着性シートを、
半導体ウエハと研磨機の定盤との間に介在させ、接着力
を補うだけの押圧力をかけて研磨に使用することもでき
る。

【００１９】架橋型アクリル系エマルジョンの比率が大
きくなるほど引張強度、層間強度は小さくなるが、接着
力は大となり、貼り付けた物体を剥離し難くなる。そこ
で、架橋型ウレタン系エマルジョンに架橋型アクリル系
エマルジョンを適当な比率で混合することにより、強
度、接着力、剥離性のバランスがとれた仮着性シートと
することが可能である。

【００２０】このような適当な接着力と再剥離性が得ら
れるための架橋型ウレタン系エマルジョンと架橋型アク
リル系エマルジョンとの混合比率は、樹脂の重量比で１
００：０〜２５：７５の範囲である。好ましくは１０
０：０〜５０：５０であり、より好ましくは１００：０
〜７５：２５である。架橋型アクリル系エマルジョン７
０に対して架橋型ウレタン系エマルジョンの比率が３０
よりも小さくなると、接着力が大きくなり過ぎて再剥離
性が乏しくなるので上記の範囲となされる。

【００２１】本発明で行われる攪拌気泡化とは、上記架
橋型ウレタン系エマルジョンもしくは架橋型ウレタン系
エマルジョンと架橋型アクリル系エマルジョンとの混合
エマルジョンが気体とともに一定比率で閉鎖系容器から
なる発泡機内で攪拌混合され、製造上は発泡剤を用いた
発泡とは異なるが微細な泡となった気体を含み、実質的
に発泡構造とされることをいう。従って、エマルジョン
に含有される気泡により見掛け上は体積が増加する、本
発明ではこの体積増加率を便宜上発泡倍率という。

【００２２】発泡倍率が１．２倍よりも低いと弾力性の
不足により接着力が弱くなり過ぎ、４倍よりも高くなる
と発泡体の強度が低下して被着体、例えば研磨機の定盤
などから剥離するときに破れ易くなるので、発泡倍率は
１．２〜４倍の範囲が好ましい。

【００２３】上記混合エマルジョンから得られた気泡化
物は離型性の工程紙面に均一な厚さで塗布し、１００〜
１６０℃で乾燥させることにより、気泡を含んだ混合エ
マルジョンは分散媒（水）を失い、均一で微細な気泡を
有するシート状の発泡体となる。このようにして得られ
る仮着性シートは、例えば、半導体ウエハの大きさに切
り抜き、該切り抜かれたシートの片面に、半導体ウエハ
を押圧して貼り付け積層体とし、該積層体のシートの他
面側を研磨機の定盤即ち研磨面に仮着させることによ
り、確実に半導体ウエハを研磨機に固定させて研磨する
ことができる。又、研磨後、定盤に糊残りを生ずること
なく、しかも半導体ウエハを殆ど割ることなく仮着性シ
ートを容易に剥離することがでる。

【００２４】本発明の請求項１及び請求項２に記載の仮
着性シートは、平滑面を有する板状もしくはシート状の
ものに対して好適に使用される。例えば、出入り口や展
示場の表示用ラベル、一般文具用ラベル等再剥離性を要
求される用途に幅広く応用できるが、特に半導体ウエハ
の固定用として、使用した場合には最適である。上記仮
着性シート及び半導体ウエハ固定シートは使用時までそ
の表面を保護するために剥離紙を積層しておくのがよ
く、上記工程紙面に形成された状態で巻回して保存すれ
ばよい。

【００２５】

【作用】本発明仮着性シートは架橋型ウレタン系エマル
ジョンもしくは架橋型ウレタン系エマルジョンと架橋型
アクリル系エマルジョンとの混合エマルジョンが用いら
れ、これが架橋剤により架橋反応を起こすとともに気泡
化物となされたものであるから、それ自体が接着性を有
する粘着剤を使用せずとも被着体にはよく接着し、且つ
容易に剥離することができる。

【００２６】又、請求項２記載の架橋型ウレタン系エマ
ルジョンと架橋型アクリル系エマルジョンとの混合比を
重量比で１００：０〜２５：７５の範囲とすることによ
り、再び接着、剥離を繰り返す再剥離性がすぐれ、被着
体への糊残りが全くないという性質をより効果的に発現
されるものとなる。

【００２７】更に、請求項１又は請求項２に記載の仮着
性シートから製される半導体ウエハ固定シートは、該シ
ートを介して研磨機の定盤に半導体ウエハを確実に固定
して研磨することができ、定盤に糊残りなく、半導体ウ
エハを殆ど割ることもなく容易に剥離することができ
る。

【００２８】

【実施例】次に本発明仮着性シートの実施例を説明す
る。 （実施例１〜３）本実施例では、ブチルアクリレートの
乳化重合によって調整した架橋型アクリル系エマルジョ
ンと、ポリオキシプロピレングリコールとトリレンジイ
ソシアネートとを反応させ、得られたプレポリマーを水
性分散媒中へ界面活性剤で乳化し、これを１，６−ヘキ
サメチレンジアミンで鎖伸張させて得られた架橋型ウレ
タン系エマルジョンとを、表１に示す比率（樹脂の重量
比）で混合した混合エマルジョンを用いた。

【００２９】上記混合エマルジョン（樹脂含有量３７．
５重量％）１００重量部に、エポキシ系架橋剤６重量
部、増粘剤、整泡剤、起泡助剤を添加し、発泡機内へ供
給して圧搾空気を送り込みながら混合エマルジョンを攪
拌し、発泡倍率２．５倍の気泡化物を調整した。

【００３０】この気泡化物を、ポリエチレンテレフタレ
ートフイルムをシリコン処理してなる工程紙上に塗布、
１５０℃で乾燥して成形した厚さ１．０ｍｍ、幅１１ｃ
ｍの仮着性シート１を用いた。このものは均一微細な気
泡で表面平滑なものである。

【００３１】（比較例１〜２）架橋型アクリル系エマル
ジョンと架橋型ウレタン系エマルジョンとの混合比を表
１に示すようにした以外は、実施例１〜３と同様にして
得た仮着性シートを用いた。

【００３２】性能試験 実施例及び比較例の各仮着性シートについて、接着力、
剥離性につき評価した結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】試験方法 (1)接着力 ：仮着性シートを水平面に置き、４０ｍｍ
×５０ｍｍの大きさのシリコンウエハを２００ｇ／ｃｍ
² の荷重で２秒間圧着した後、ストロクラフを用いて垂
直方向に５００ｍｍ／分の速度で引っ張ったときの最大
値を読んだ。 (2)剥離性 ：図１に示す研磨機を用いて台座６１に設
置された定盤６に研磨布３を両面粘着テープ４で固定
し、他方の定盤５に本発明の仮着性シート１を接着し、
これにシリコンウエハ２を１０個ずつ固定して３時間研
磨した後、定盤５から仮着性シート１を剥離したときの
シリコンウエハ２の割れた数と、剥離し易さを調べた。 ◎ ── 割れた数０ 容易に剥がすことができた ○ ── 割れた数０ やや剥がし難い △ ── 割れた数２ 割らずに剥がすことは困難 × ── 割れた数５ 割らずに剥がすことは非常に困難

【００３５】表１から明らかなように、本発明仮着性シ
ートは粘着剤を用いずとも定盤に固定してシリコンウエ
ハを研磨するだけの接着力を有し、しかも研磨したシリ
コンウエハを殆ど割らずに剥離できるというすぐれた性
能が認められる。

【００３６】

【発明の効果】本発明仮着性シートは上記の構成となさ
れており、それ自体が仮着性を有するので、粘着剤や接
着剤を使用せずとも被着体にはよく接着し、且つ容易に
剥離することができる。又、架橋型ウレタン系エマルジ
ョンと架橋型アクリル系エマルジョンとの混合比を１０
０：０〜２５：７５の範囲とすれば、再び接着、剥離を
繰り返す再剥離性がよりすぐれ、被着体への糊残りが全
くないものとなる。特にシリコンウエハ等の半導体ウエ
ハを研磨する際に、研磨機の定盤に半導体ウエハを固定
する用途に用いると、定盤への接着、半導体ウエハの固
定が容易で確実であり、且つ、研磨後は糊残りなく容易
に定盤から剥離することが出来、半導体ウエハを殆ど割
ることもなく定盤から取り外すことが出来る。さらに
は、本発明仮着性シートは、優れた仮着性と剥離したと
きの糊残りの起こらない特性により、出入り口や展示場
等の表示ラベル、文具等のラベルなど応用範囲が広いも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明仮着性シートの実施態様を示す側面図。

【符号の説明】

１ ：仮着性シート（半導体ウエハ固定シート） ２ ：シリコンウエハ ３ ：研磨布 ４ ：両面粘着テープ ５、６：仮着性シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｊ 133/00 ＪＤＤ 7921−4Ｊ 175/04 ＪＦＨ 8620−4Ｊ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ 8418−4Ｍ // Ｃ０８Ｌ 33:08 75:04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架橋型ウレタン系エマルジョンもしくは
   架橋型ウレタン系エマルジョンと架橋型アクリル系エマ
   ルジョンとの混合エマルジョンが、上記エマルジョンと
   架橋反応を起こす架橋剤とともに攪拌気泡化され、この
   気泡化物が加熱乾燥されてなる仮着性シート。
2. 【請求項２】 架橋型ウレタン系エマルジョンと架橋型
   アクリル系エマルジョンとの混合比が樹脂重量比で１０
   ０：０〜２５：７５の範囲である請求項１記載の仮着性
   シート。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の仮着性シ
   ートから製される半導体ウエハ固定シート。