JPWO2010106849A1 - 粘着剤及び粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1は、前記の用途に使用可能なエネルギー線硬化型感圧粘着剤組成物を開示しているが、ダイシング時のチップ保持性が更に優れると共に、ピックアップ作業時におけるチップの剥離が更に容易である粘着剤組成物の開発がなお望まれていた。
特に、本発明は、半導体ウエハのダイシング時のチップ保持性に優れ、かつピックアップ作業時にチップの剥離が容易であるという粘着剤組成物及び粘着シートを提供することを目的とする。
また本発明の更に他の態様では、電子部品ワーク又は電子部品集合体の加工(例えばダイシング)における、電子部品ワーク又は電子部品集合体の保持のための前記粘着剤組成物又は粘着シートの使用が提供される。
官能基含有単量体単位を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単量体と官能基含有単量体とを重合させて得られる共重合体を意味するが、(メタ)アクリル酸エステル単量体及び官能基含有単量体以外のビニル化合物に由来する単量体単位を更に有していてもよい。
なお、ここでの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算の平均分子量として測定した値である。
ここで、ガラス転移温度は、次のGORDON−TAILORの式より導き出した値である。
W/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・・+Wn/Tgn
Tg:(メタ)アクリル酸エステル共重合体のガラス転移温度(°K)
Tgn:単量体nの単独重合体のガラス転移温度(°K)
Wn:単量体nの質量分率(%)
ここで、単量体の単独重合体のガラス転移温度は、便覧等に掲載されている数値を採用できる。
カルボキシル基を有する官能基含有単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、フマール酸、アクリルアミドN−グリコール酸、ケイ皮酸等が挙げられる。
エポキシ基を有する官能基含有単量体としては、例えばグリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アミド基を有する官能基含有単量体としては、例えば(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
アミノ基を有する単量体としては、例えばN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
メチロール基を有する官能基含有単量体としては、例えばN−メチロール(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
また、前記成分(A)と前記成分(B)の含有割合は、重量比(A:B)が10:90〜90:10の範囲になるように選定される。前記成分(A)が少なすぎても多すぎても被着体への経時的な濡れ広がりを抑制することができない。
本発明に用いられる架橋剤は、前記共重合体成分(A)中の官能基含有単量体の官能基と、前記共重合体成分(B)中の官能基含有単量体の官能基の両方と反応性のものであり、一定条件下、例えば加温下で、共重合体成分(A)(B)双方の官能基と反応して共重合体成分(A)と共重合体成分(B)を架橋させることができるものである。かかる架橋剤としては、例えばイソシアネート化合物、エポキシ化合物、イミン化合物を挙げることができ、これら化合物を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
イソシアネート化合物としては複数のイソシアネート基を有する化合物が使用される。複数のイソシアネート基を有する化合物としては、例えば芳香族系イソシアネート、脂環族系イソシアネート、及び脂肪族系イソシアネートがある。
芳香族系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、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族系イソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)等が挙げられる。
脂肪族イソシアネートとしては、例えば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等が挙げられる。
これらのイソシアネート化合物は、二量体や三量体であってもよく、またポリオール化合物と反応させて得られるアダクト体であってもよい。
エポキシ化合物としては、例えばビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、N,N−グリシジルアニリン、N,N−グリシジルトルイジン、m−N,N−グリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、p−N,N−グリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、N,N,N’,N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、N,N,N’,N’,N’’−ペンタグリシジルジエチレントリアミン等が挙げられる。
イミン化合物としては、例えば、N,N’−ジフェニルメタン−4,4’−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオナート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオナート、N,N’−トルエン−2,4−ビス−(1−アジリジンカルボキシアミド)トリエチレンメラミン等が挙げられる。
粘着剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種添加剤等を含有せしめることができる。
例えば、粘着強度を調整するために粘着付与樹脂を添加してもよい。添加される粘着付与樹脂は、特に限定されず、例えばロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、クマロン樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、脂肪族芳香族共重合石油樹脂、脂環族炭化水素樹脂、及びこれらの変性品、誘導体、水素添加品等が挙げられる。粘着付与樹脂の配合量は特に限定されず、前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体100質量部に対して200質量部以下、好ましくは30質量部以下とすることができる。
粘着シートは、前記粘着剤組成物を基材フィルムの片面に塗布して製造され、例えば、ダイシング工程等において、ウエハ加工用粘着シートとして使用される。
前記基材フィルムは、単層でも多層でもよく、その厚さは好ましくは30〜300μm、例えば60〜200μmである。基材フィルムの素材としては、具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸−アクリル酸エステルフィルム、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体、及びエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体やエチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等を金属イオンで架橋してなるアイオノマー樹脂等が挙げられる。アイオノマー樹脂、中でも、エチレン単位、(メタ)アクリル酸単位、及び(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位を有する共重合体をNa+、K+、Zn2+等の金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂は、ヒゲ状の切削屑発生の抑制や近年求められているエキスパンド性能に優れているため、特に好ましい。
低重量平均分子量の(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分(A)として次の7種類の共重合体A−1〜A−7*を、高重量平均分子量の(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分(B)として次の8種類の共重合体B−1〜B−8*を、それぞれ製造し、次の架橋剤と共に使用した。また基材フィルムは次のアイオノマー樹脂製のものを使用した。なお、上記及び以下の記載において、「*」は、発明の範囲を外れていることを示す。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−1:
2−エチルへキシルアクリレート55質量%、メチルメタアクリレート40質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−20.6℃、重量平均分子量15万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−2:
2−エチルへキシルアクリレート55質量%、メチルメタアクリレート40質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−20.6℃、重量平均分子量10万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−3:
2−エチルへキシルアクリレート55質量%、メチルメタアクリレート40質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−20.6℃、重量平均分子量30万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−4:
2−エチルへキシルアクリレート15質量%、メチルアクリレート80質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−8.4℃、重量平均分子量15万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−5:
2−エチルへキシルアクリレート90質量%、メチルメタアクリレート5質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−62.9℃、重量平均分子量15万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−6:
2−エチルへキシルアクリレート2質量%、メチルアクリレート93質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=4.6℃、重量平均分子量15万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−7*:
2−エチルへキシルアクリレート55質量%、メチルメタアクリレート40質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−20.6℃、重量平均分子量50万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−1:
ブチルアクリレート50質量%、エチルアクリレート45質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−39.4℃、重量平均分子量80万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−2:
ブチルアクリレート50質量%、エチルアクリレート45質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−39.4℃、重量平均分子量150万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−3:
ブチルアクリレート50質量%、エチルアクリレート45質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−39.4℃、重量平均分子量40万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−4:
ブチルアクリレート90質量%、メチルメタアクリレート5質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−48.5℃、重量平均分子量80万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−5:
ブチルアクリレート15質量%、メチルアクリレート80質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−4.8℃、重量平均分子量80万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−6:
ブチルアクリレート2質量%、メチルアクリレート93質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=5.2℃、重量平均分子量80万。
・(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−7*:
ブチルアクリレート50質量%、エチルアクリレート45質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−39.4℃、重量平均分子量20万。
・(メタ)アクリル酸エステル重合体成分B−8*:
ブチルアクリレート50質量%、エチルアクリレート45質量%、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量%の共重合体、Tg=−39.4℃、重量平均分子量220万。
・基材フィルム:エチレン−メタアクリル酸−メタアクリル酸アルキルエステル共重合体のZn塩を主体とするアイオノマー樹脂、MFR値1.5g/10分(JIS K7210、210℃)、融点96℃、Zn2+イオンを含有、三井デュポンポリケミカル社製、市販品。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分A−1〜A−6、(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分B−1〜B−6、及び架橋剤を、表1に示した各配合で混合して、実施例1〜11に係る本発明粘着剤組成物及び比較例1〜7に係る比較粘着剤組成物をそれぞれ調製した。
各粘着剤組成物をPET製剥離フィルム上に乾燥後の粘着剤層の厚みが10μmとなるように塗工し、100μmのアイオノマー樹脂製基材フィルムに積層し、各粘着シートを得た。
作製した各粘着シートを725μm厚のシリコンウエハ(6インチ)に貼り付け、3mm×3mmのチップサイズにダイシングした。ダイシング時の粘着シートへの切り込み量は30μmとした。
また、ダイシング条件は次の通りとした。
ダイシング装置:DISCO社製 DAD341
ダイシングブレード:DISCO社製G1A851SD400R13B01
ダイシングブレード回転数:40,000rpm
ダイシングブレード送り速度:40mm/秒。
切削水温度:25℃
切削水量:1.0L/分。
エキスパンド装置:HUGLE社製ELECTRONICS HS−1800型
引き落とし量:20mm
引き落とし速度:20mm/秒
加温条件:40℃×1分
各粘着シートについて、対シリコンウエハ粘着力、経時的な粘着力上昇、チップ保持性、ピックアップ性を以下の手順に従って、評価し、結果を前記表1に含めた。
シリコンウエハ鏡面に粘着シートを貼り合わせ、2kgロ−ラの1往復で圧着し、20分放置後に、180°ピ−ル、引張り速度300mm/分の条件で粘着力を測定した。
上述の条件下での貼り合せ後、20分放置した試験体と、7日放置した試験体を作製し、20分放置の試験体の粘着力X、7日放置の試験体の粘着力Yをそれぞれ測定し、上昇率を次の計算式:
上昇率=(100×(Y−X))/X
によって求め、次の評価基準に従って、経時的な粘着力上昇を評価した。
◎(優良):上昇率が5%未満であったもの。
○(良):上昇率が5%以上10%未満であったもの。
×(不可):上昇率が10%以上であったもの。
シリコンウエハを前記条件でダイシングした際に、チップが粘着シートに保持されている数を調べ、次の評価基準に従ってチップ保持性を評価した。
○(良):粘着シートに保持されているチップが90%以上。
×(不可):粘着シートに保持されているチップが90%未満。
シリコンウエハを前記条件にてダイシング、エキスパンドした後、ピックアップできたチップの数を調べ、次の評価基準に従ってピックアップ性を評価した。
○(良):80%以上のチップがピックアップできた。
×(不可):ピックアップできたチップは80%未満であった。
Claims (8)
- 官能基含有単量体単位を有する重量平均分子量35万未満の(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分(A)と、官能基含有単量体単位を有する重量平均分子量35〜200万の(メタ)アクリル酸エステル共重合体成分(B)とを、重量比10:90〜90:10の割合で含み、
前記成分(A)の官能基と前記成分(B)の官能基の双方と反応する架橋剤を、前記成分(A)と前記成分(B)の合計100質量部に対し、0.5〜20質量部含有してなる粘着剤組成物。 - 前記成分(A)と前記成分(B)のガラス転移温度が共に2℃以下である請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記成分(A)と前記成分(B)の前記官能基が、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、アミド基、アミノ基、メチロール基、スルホン酸基、スルファミン酸基、及び(亜)リン酸エステル基からなる群から選択される少なくとも一の基であり、前記架橋剤が、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、及びイミン化合物からなる群から選択される請求項1又は2に記載の粘着剤組成物。
- 前記成分(A)を構成する単量体単位のうち、10〜95質量%が2−エチルへキシルアクリレートであり、前記成分(B)を構成する単量体単位のうち、10〜95質量%がブチルアクリレートである請求項1から3の何れかに記載の粘着剤組成物。
- 請求項1から4の何れかに記載の粘着剤組成物が基材フィルム上に塗布されてなる粘着シート。
- ウエハ加工用粘着シートとして用いられる請求項5に記載の粘着シート。
- 請求項5に記載の粘着シートを電子部品集合体に貼着し、前記粘着シートに貼着された電子部品集合体をダイシングし、ついで粘着シートを各電子部品から剥離させる、電子部品の製造方法。
- 電子部品集合体のダイシングにおける、電子部品集合体の保持のための、請求項1から4の何れかに記載の粘着剤組成物又は請求項5に記載の粘着シートの使用。
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