JPWO2014142085A1 - 粘着シートおよび加工されたデバイス関連部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
それゆえ、本発明に係る粘着シートを用いることにより、品質に優れる加工後デバイス関連部材を生産性高く製造することができる。
図1に示されるように、本発明の一実施形態に係る粘着シート1は、基材2と、基材2の少なくとも一方の面側に積層された粘着剤層3とを備える。
本実施形態に係る粘着シート1の基材2は、粘着シート1の被着体であるデバイス関連部材に貼付する際、および加工後デバイス関連部材を粘着シート1から剥離する際に破断しない限り、その構成材料は特に限定されない。粘着シート1がダイシングシートとして用いられる場合には、ダイシング工程の後に行われるエキスパンド工程などにおいても破断しないことが好ましい。
エチレン系共重合体フィルムは共重合比を変えることなどによりその機械特性を広範な範囲で制御することが容易である。このため、エチレン系共重合体フィルムを備える基材2は本実施形態に係る粘着シート1の基材として求められる機械特性を満たしやすい。また、エチレン系共重合体フィルムは粘着剤層3に対する密着性が比較的高いため、粘着シートとして使用した際に基材2と粘着剤層3との界面での剥離が生じにくい。
(1)組成
本実施形態に係る粘着シート1の粘着剤層3は、従来より公知の種々の粘着剤組成物により形成され得る。このような粘着剤組成物としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の粘着剤組成物が用いられ得る。
本明細書において「重合性官能基を有する重合体(A)」とは、重合性を有する官能基である重合性官能基を有する構成単位を、主鎖の末端および/または側鎖に有する重合体を意味する。後述する光重合開始剤(B)により重合反応を開始させることができ、その重合反応が連鎖的に進行しうるものであれば、重合性官能基の具体的な種類は特に限定されない。例えば、エチレン性不飽和結合を有する基、中でも(メタ)アクリロイル基、ビニル基などが具体例として挙げられる。
本実施形態に係る粘着シート1が備える粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、光重合開始剤(B)を含有する。かかる光重合開始剤(B)は1種類の光重合性化合物で構成されていてもよいし、複数光重合性の化合物の混合物であってもよいが、光重合開始剤(B)は、その3質量%メタノール溶液の波長365nmの質量吸光係数(単位:ml/g・cm)が200以上1000以下である特性を有する。かかる特性を有することにより、粘着剤組成物における光重合開始剤(B)の含有量を重合性官能基を有する重合体(A)100質量部に対して2質量部以下にしても、かかる粘着剤組成物から形成された粘着剤層3に対して紫外線を含むエネルギー線を照射したときに、重合性官能基を有する重合体(A)の重合反応を効率的に進行させることができる。これにより、エネルギー線を照射した後において、粘着剤層3のデバイス関連部材に対する粘着性を安定的に低下させることが可能となる。
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、必要に応じ、架橋剤(C)を含有してもよい。この場合には、重合性官能基を有する重合体(A)は架橋剤(C)と反応するための可架橋官能基を有する。そして、この可架橋官能基において架橋剤(C)の架橋性反応基と反応した重合性官能基を有する重合体(A)は、粘着剤層3内で架橋物として存在する。
本実施形態に係る粘着シート1が備える粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、上記の成分に加えて、重合性官能基を有しない重合体、重合性官能基を有する化合物(低分子量成分)、貯蔵弾性率調整剤、染料や顔料などの着色剤、難燃剤、フィラー等の各種添加剤を含有してもよい。
i)厚さ
本実施形態に係る粘着シート1が備える粘着剤層3の厚さは特に限定されない。粘着剤層3のデバイス関連部材に対する粘着性を適切に維持する観点から、粘着剤層3の厚さは1μm以上とすることが好ましく、2μm以上とすることがより好ましく、3μm以上とすることが特に好ましい。一方、ダイシング工程中にチップ状部材に欠けが生じるといった加工中に不具合が生じる可能性を低減させる観点から、粘着剤層3の厚さは100μm以下とすることが好ましく、80μm以下とすることがより好ましく、50μm以下とすることが特に好ましい。
本明細書において、粘着力比とは、本実施形態に係る粘着シート1が備える粘着剤層3における基材2に対向する面と反対側の主面を測定対象面、シリコンウェハの鏡面を被着面として、JIS Z0237:2000に準拠して、180°引き剥がし試験を行ったときに測定される粘着シート1の粘着力について、紫外線を含むエネルギー線を照射する前の状態における粘着力(以下、「照射前粘着力」ともいう。)の、紫外線を含むエネルギー線を照射した後の状態における粘着力(以下、「照射後粘着力」ともいう。)に対する比(前/後)を意味する。ここで、上記の粘着剤層3への紫外線照射は、最大強度が350nm以上400nm以下の範囲にあり半値全幅が5nm以上30nm以下である単一の発光ピークをその発光スペクトルが有する光線を照射可能な紫外線光源を用いて、積算光量が200mJ/cm2となるように行われる。そのような紫外線光源として、紫外線LEDが例示される。
本実施形態に係る粘着シート1は、被着体であるデバイス関連部材に粘着剤層3を貼付するまでの間粘着剤層3を保護する目的で、粘着剤層3の基材被着面に対向する面と反対側の面に、剥離シートの剥離面が貼合されていてもよい。剥離シートの構成は任意であり、プラスチックフィルムを剥離剤等により剥離処理したものが例示される。プラスチックフィルムの具体例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、およびポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンフィルムが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系などを用いることができるが、これらの中で、安価で安定した性能が得られるシリコーン系が好ましい。剥離シートの厚さについて特に制限はないが、通常20μm以上250μm以下程度である。
粘着シート1の製造方法は、前述の粘着剤組成物から形成される粘着剤層3を基材2の一の面に積層できれば、詳細な方法は特に限定されない。一例を挙げれば、前述の粘着剤組成物、および所望によりさらに溶媒を含有する塗工用組成物を調製し、基材1の一の面上に、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、スリットコーター、ナイフコーター等によりその塗工用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該一の面上の塗膜を必要に応じて加熱等を伴って乾燥させることにより、粘着剤層3を形成することができる。塗工用組成物は、塗布を行うことが可能であればその性状は特に限定されず、粘着剤層3を形成するための成分を溶質として含有する場合もあれば、分散質として含有する場合もある。
本実施形態に係る粘着シート1を用いて半導体ウェハから半導体チップを製造する場合および半導体ウェハの裏面を研磨する場合を具体例として、デバイス関連部材から加工後デバイス関連部材を製造する方法を以下に説明する。
まず、本実施形態に係る粘着シート1をデバイス関連部材の一の面に貼付する。具体的には、粘着シート1の粘着剤層3側の面(すなわち、粘着剤層3の基材2に対向する面と反対側の面)を半導体ウェハの回路面または裏面に貼付する。半導体ウェハのいずれの面に貼付されるかは、そのプロセスに依存する。ここでは、半導体ウェハの裏面側に貼付されたものとして説明を行う。ダイシングシートとして機能する粘着シート1の周縁部は、通常その部分に設けられた粘着剤層3により、リングフレームと呼ばれる搬送や装置への固定のための環状の治具に貼付される。
まず本実施形態に係る粘着シート1の粘着剤層3側の面(すなわち、粘着剤層3の基材2に対向する面と反対側の面)を半導体ウェハの回路面に貼付する。バックグラインドシートとして機能する粘着シート1の周縁部については、通常その余剰部分は除去される。
(1)塗工用組成物の調製
次の組成を有する溶液状態の塗工用組成物(溶媒:トルエン)を調製した。
i)重合性官能基を有する重合体(A)として、52質量部のブチルアクリレートと20質量部のメタクリル酸メチルと28質量部のアクリル酸ヒドロキシエチルを共重合して得た共重合体(重量平均分子量:60万、ガラス転移温度Tg:−34℃)に対して、この共重合体が有する水酸基の80mol%に相当する量の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを含む組成物(昭和電工社製、カレンズMOI)を反応させて得られる重合体を、固形分として100質量部、
ii)光重合開始剤(B)として2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンを含む組成物(BASF社製、IRGACURE 651、3質量%メタノール溶液の状態での波長365nmの質量吸光係数:361ml/g・cm)を固形分として0.5重量部、および
iii)架橋剤(C)としてトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート(TDI−TMP)を含有する架橋剤組成物(日本ポリウレタン社製、コロネートL)を固形分として1質量部。
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート製基材フィルムの一方の主面上にシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製、SP−PET381031)を用意した。この剥離シートの剥離面上に、前述の塗工用組成物を、ナイフコーターにて、最終的に得られる粘着剤層の厚さが10μmとなるように塗布した。得られた塗膜を剥離シートごと100℃の環境下に1分間経過させることにより塗膜を乾燥させて、剥離シートと粘着剤層(厚さ:10μm)とからなる積層体を得た。粘着剤層の厚さは定圧厚さ測定器(テクロック社製、PG−02)を用いて測定した。
厚さ80μmのエチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)フィルムからなる基材の一方の面を基材被着面として、その面に、上記の積層体の粘着剤層側の面を貼付して、図1に示されるような基材と粘着剤層とからなる粘着シートを、粘着剤層側の面に剥離シートがさらに積層された状態で得た。
実施例1において、光重合性化合物(B)の種類および配合量のいずれか一方または両方を、表1に示されるように変化させて、粘着シートを得た。
実施例1において、次の組成を有する溶液状態の塗工用組成物(溶媒:トルエン)を調製し、これを用いて粘着シートを得た。
i)重合性官能基を有する重合体(A)として、91質量部のブチルアクリレートと9質量部のアクリル酸を共重合して得た共重合体(重量平均分子量:80万、ガラス転移温度Tg:−45℃)を、固形分として100質量部、
ii)光重合開始剤(B)として2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンおよびベンゾフェノンを含む組成物(BASF社製、IRGACURE 500)を固形分として1.0重量部、
iii)架橋剤(C)としてトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート(TDI−TMP)を含有する架橋剤組成物(日本ポリウレタン社製、コロネートL)を固形分として15質量部、および
iv)重合性化合物として、5から9官能のアクリレート混合体を含有する組成物(大日精化社製、セイカビーム14−29B)を固形分として50質量部。
上記の実施例および比較例に係る粘着剤組成物を調製する際に用いた光重合開始剤(B)のそれぞれをメタノールに溶解して、光重合開始剤(B)の3質量%メタノール溶液を得た。これらの3質量%メタノール溶液のそれぞれについて、紫外光から可視光の範囲についての吸収スペクトルを測定した。測定機器はアイグラフィックス社製UVPF−A1であった。得られた吸収スペクトルから、波長365nmにおける質量吸光係数を求めた(単位:ml/g・cm)。測定結果を表1に示した。
上記の実施例および比較例により製造した粘着シートに、23℃、相対湿度50%の環境下に7日間静置することによる養生を行った後、それぞれを切断して長さ200mm幅25mmの粘着力測定用シートを得た。上記の粘着力測定用シートのそれぞれについて、その粘着剤層側の面を半導体ウェハ(8インチ)の鏡面に貼付して、半導体ウェハと粘着力測定用シートとからなる積層体を得た。得られた積層体を23℃、相対湿度50%の雰囲気下に20分間放置した。放置後の積層体について、万能型引張試験機(株式会社オリエンテック製、TENSILON/UTM−4−100)を用いて、JIS Z0237:2000に準拠して、180°引き剥がし試験(粘着力測定用シートを引き剥がされる側の部材とした。)を行い、照射前粘着力を測定した(単位:mN/25mm)。照射前粘着力の測定結果を表2に示す。
その後、一方の積層体について、紫外線LED(発する紫外線を含むエネルギー線は、最大強度が365nmであり、半値全幅が10nmである単一の発光ピークをその発光スペクトルに有する。)による紫外線照射装置(リンテック社製、RAD−2100)を用い、窒素雰囲気下にて粘着シート側から紫外線照射(照度200mW/cm2、積算光量200mJ/cm2)して、上記の積層体における粘着剤層に含有される重合性官能基を有する重合体(A)を重合させた。この紫外線照射後の積層体について、上記の照射前粘着力を測定するための引き剥がし試験と同一の条件での引き剥がし試験を行い、照射後粘着力を測定した(単位:mN/25mm)。
上記の実施例および比較例により製造した粘着シートを10mmの直径の円形に裁断し、15mgを超えるまで積層して試料とした。得られた試料についてTG−DTA(SHIMADZU社製、DTG−60)を用いて、室温から昇温速度10℃/分で100℃まで加熱し、その後100℃で1時間保持した際の重量減少率(単位:%)を測定した。重量減少率が1%以下であれば、アウトガス量は少なく良好な粘着シートであると判定した。重量減少率の測定結果を表2に示す。
上記の実施例および比較例により製造した粘着シートに、23℃、相対湿度50%の環境下に7日間静置することによる養生を行った後、それぞれを切断して長さ200mm幅25mmの粘着力測定用シートを得た。
各粘着力測定用シートにおける基材側の面と反対側の面から50cmの距離の位置に配置された蛍光灯(出力:6mW、1灯)が点灯した状態を1週間維持した。
その後、試験例2と同様の操作により照射前粘着力を測定した。こうして求めた保管後の照射前粘着力の、保管前の(すなわち、試験例2における)照射前粘着力に対する比率(単位:%)である粘着力低減率により、保管安定性を評価した。この粘着力低減率が70%以上である場合に、保管安定性に優れる粘着シートであると判定した。粘着力低減率の測定結果を表2に示す。
2…基材
3…粘着剤層
Claims (6)
- 基材と、前記基材の一方の主面側に設けられた粘着剤層とを備えた粘着シートであって、
前記粘着剤層は、重合性官能基を有する重合体(A)および前記重合性官能基を有する重合体(A)100質量部に対して2質量部以下の光重合開始剤(B)を含有する粘着剤組成物から形成されたものであり、
前記光重合開始剤(B)は、その3質量%メタノール溶液の波長365nmの質量吸光係数(単位:ml/g・cm)が200以上1000以下であること
を特徴とする粘着シート。 - 最大強度が350nm以上400nm以下の範囲にあり半値全幅が5nm以上30nm以下である単一の発光ピークをその発光スペクトルが有する光線を照射可能な紫外線光源を用いて、積算光量が200mJ/cm2となるように紫外線を前記粘着剤層に照射したときに、
前記粘着シートは、前記粘着剤層における前記基材に対向する面と反対側の主面を測定対象面、シリコンウェハの鏡面を被着面として、JIS Z0237:2000に準拠して180°引き剥がし試験を行ったときに測定される粘着力について、前記紫外線を含むエネルギー線を照射する前の状態における粘着力の、前記紫外線を含むエネルギー線を照射した後の状態における粘着力に対する比が、10以上である、請求項1に記載の粘着シート。 - 請求項1または2に記載される粘着シートをデバイス関連部材の一の面に貼付する工程、
前記デバイス関連部材における前記粘着シートが貼付した一の面と反対側の面側から加工を行って、加工された前記デバイス関連部材に前記粘着シートが貼着した状態とする工程、
前記加工されたデバイス関連部材に貼着する前記粘着シートが備える前記粘着剤層に対して、最大強度が350nm以上400nm以下の範囲にあり半値全幅が5nm以上30nm以下である単一の発光ピークをその発光スペクトルが有する光線を含む光線を照射して、前記粘着剤層に含有される重合性官能基の重合反応を進行させる工程、および
前記硬化した粘着剤層を備えた粘着シートから前記加工されたデバイス関連部材を剥離する工程を備えること
を特徴とする加工されたデバイス関連部材の製造方法。 - 前記光線の光源は紫外線発光ダイオードを含む、請求項3に記載の加工されたデバイス関連部材の製造方法。
- 前記粘着シートはバックグラインドシートであって、前記加工は研磨加工を含む、請求項3または4に記載の加工されたデバイス関連部材の製造方法。
- 前記粘着シートはダイシングシートであって、前記加工は切断加工を含む、請求項3または4に記載の加工されたデバイス関連部材の製造方法。
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