201125912 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種平面化研磨用臨時固定組合物,適 於使用在研磨加工時被黏著體之臨時固定,且為非反應性。 【先前技術】 在專利文獻1中所示之支鏈結晶性聚合物,已知係一 種具有熱感性之原料。該原料係作為熱轉印記錄介質使 用。特別由於其可在短時間中發生固體·液體-固體之相變 化,因此可以尚速印刷Q該組合物為使其形成25〇c下成為 液狀之塗料,因此於其中再添加相對於全體重量之9〇重量 %左右之低黏度溶劑及烷烴。之後,再將其加熱乾燥後使 用。 臨時固定組合物已知係使用於矽晶片、藍寶石水晶 璃、陶瓷材料、光學玻璃、水晶、電磁材料等(以下稱為 片。)之平面化研磨加工中。前述之臨時固定組合物, 目前係使用熱熔型臨時固定組合物等。該熱熔型臨時固定 組合物’在塗佈時須在加熱熔化狀態下將樹脂塗佈在被黏 著體上,且在研磨作業完成剝離時須要加熱之步驟。
提高先前臨時固定組合物作業性之技術,已知之技術 有專利文獻2及專利文獻3。專利文獻2中係—種具有環 氧乙烷等聚醚骨架之組合物’在常溫之水中不溶但在溫水 中可溶。3-方面’專利文獻3中係一種以活性能量放射 線硬化之樹脂組合物所製成之臨時固定組合物,可在9〇〇C 201125912 之溫水中剝離晶片。惟此等臨時固定組合物不但須要在各 破黏著體上塗佈臨時固定組合物,且須要經過將其浸潰於 水中以使其被黏著體剝離之步驟。當然,該臨時固定組合 物在-度使用後必須廢棄。因此,由該化學物質所污染之 溫水,最後還必須廢棄或經污水處理。 [先前技術文獻] 專利文獻 【0005】 專利文獻1日本專利特開2007-119634號公報 專利文獻2日本專利特開平7-224270號公報 專利文獻3日本專利特開2006-290957號公報 【發明内容】 發明欲解決之課題 在先前之技術中,由於係在研磨加工時充分地固定其 被黏著體’因此被黏著體難以簡便地取下剝離。 解決課題之手段 因此,本發明人等為達成上述目的,經刻意檢討之結 果,發現關於以必要成分包含單獨由碳原子數16至35之 a-烯烴聚合所形成之熱塑性樹脂之臨時固定組合物之方 法,而完成本發明。 本發明之要旨可說明如下。本發明之第一實施樣態, 201125912 係一種平面化研磨用臨時固定組合物,其抗切強度為0.05 MPa以上且剝離強度為1 00N以下’且為非反應性。 本發明之第二實施樣態,係第一實施樣態中之平面化 研磨用臨時固定組合物,其必要成分中包含(A)成分,且又 包含相對於1〇〇質量份之(A)成分為0至30質量份之(B)成 分、及/或相對於100質量份之(A)成分為0至80質量份之 (C)成分,其中: (A) 成分:由單獨之碳原子數16至35之a-烯烴聚合所 形成之熱塑性樹脂 (B) 成分:25°C下為固體、且為烴所構成之(A)成分以 外之熱塑性樹脂、熱塑性彈性物、或橡膠彈性物 (C) 成分:25°C下為液體、且在25。(:下之黏度為1至 lOOOmPa’s之烴化合物。 本發明之第三實施樣態,係第二實施樣態中之平面化 研磨用臨時固定組合物’其中又包含相對於1〇〇質量份之 (A)成分為0.1至30質量份之(B)成分、及/或相對於1〇〇質 量份之(A)成分為1至1〇〇質量份之(c)成分。 本發明之第四實施樣態,係第一至第三實施樣態之任 一項中之平面化研磨用臨時固定組合物,其1〇〇〇c下之炫 化黏度為1至500mPa.s。 發明之效果 使用本發明之臨時固定組合物時,在研磨加工時可保 持剪切方向之強度,因此不會使被黏著體脫落。同時,在 201125912 加工後被黏著體取下剝離時,可無須經浸潰於溫水中等多 餘之操作步驟,即可不破壞其被黏著體或使其變形,而簡 便且完整地由對象物上剝離。 【實施方式】 發明之實施形態 一般之研磨加工以化學機械研磨為主,係以研磨劑(研 磨砂)本身具有之表面化學作用或研磨液中包含之化學成 分作用,以增大研磨劑與研磨對象物之相對運動產生機械 性研磨(表面清洗)效果,以高速形成平滑研磨面之技術。 因此可稱為化學機械性研磨、化學性機械研磨、化學性機 械性研磨、CMP。 本發明中之臨時固定,係指在研磨加工步驟中,可使 晶片等被黏著艘不剝離之情形下,對應剪切方向施力之固 定被黏著體。該臨時固;t ’須以由不含反應性官能基之原 料所構成之非反應性組合物操作。同時,其晶片等在研磨 後’其厚度以50至200μιη為佳,15〇至2〇〇叫更佳。本 發明中由於對被黏著體不產生施 座生應力,亦可以應用於厚度 ΙΟΟμιη以下之晶片等之研磨。 本發明可詳細說明如下。, Γ本發明之組合物,具體之組 成並無特別之限定,但以必要由八士 & 要成分中包含上述(A)成分為 佳》本發明中可使用之(A)成公 刀,可使用碳原子數16至35 之a-烯烴(以下稱為高級烯烴。 )經聚合所形成之聚合物。 其中之高級烯烴,可例舉如1-+丄 丁 辉、十七烯、卜十八 201125912 烯、1-十九烯、1-二十烯等。可使用其〗種或其2種以上。 其中之a-烯烴碳原子數為16以上時,會增加其聚合物之妹 晶性,因此會有增加硬度之傾向。其中之a_烯烴在碳原子 數為35以下時,其聚合物之熔化、結晶化之溫度範圍會縮 小,而有均一之傾向。(A)成分之具體例,可舉如出光興產 公司製造之L-CRYSTA系列產品,但並不限定於此。(a) 成分之製造方法並無特別之限定,可以例如日本專利特開 2005-75908號公報或國際公開w〇 2003/070790號簡報中所揭示之方法,係以有機茂金屬 (metallocene )系催化劑製成。 本發明之組合物中,單獨使用(A)成分亦可,但為調整 組合物之熔化黏度、抗切強度、剝離強度,在必要成分(A) 成分以外,亦可再添加上述(B)成分及/或(c)成分。亦即可 對(A)成分適當添加(B)成分,對(A)成分適當添加(B)成分及 (C)成分’對(A)成分適當添加(〇成分。 本發明中可使用之(B)成分,為由碳及氫所構成、25。〇 下為固體之熱塑性樹脂、熱塑性彈性物、橡膠彈性物等, 其中不只包含飽和鍵亦可包含不飽和鍵。(B)成分以單獨由 煙所構成較佳。(B)成分之軟化點以70至110°C較佳,但 並不限定於此。本發明中可使用之(B)成分,可例舉如乙 稀、丙稀、1-丁烯、1_戊烯、丨_辛烯等,&_烯烴經共聚合製 成之彈性物、或此等a_烯烴與環烯烴、苯乙烯系單體、非 共輕二烯經共聚合製成稱為彈性物及塑性體之物等。非共 軛二烯之例可舉如二環戊二烯、M_己二烯、二環辛二烯、 201125912 5 -亞乙_2 -降获烯等 亞甲降茨稀(methylene nGrbQr職^)、 但並不限定於此β (Β)成分之其他具體例可舉 物 '乙烯丁稀*聚物强^ 歸丙歸共聚物彈性 性物 '乙Μ广 乙彿·丙稀切烯共聚物彈 1二烯共聚物彈性物、乙烯辛浠共聚物彈性 物、丙烯Γ乙料聚物料物、6烯.降㈣共聚物彈性 LP.1. 丁料聚物彈性物、乙稀·非共耗二稀共 聚物彈性物、丙烯].丁稀.非共輕二烯共聚物彈性物、 乙婦.丙稀」·丁稀.非共親二稀共聚物彈性物等,其主 成^為稀烴之無^型彈性共聚物。此等物巾,以其主要構 成單位為碳原子數2至8之稀烴之聚合物較佳,主要構成 單位為乙烯單位之共聚物更佳。 (Β)成分之具體例如芳族系熱塑性樹脂(例如出光興產 公司製造之WARVP100等)、聚稀煙系熱塑性樹脂(例 如日本精蠟公司製造之pARAFINWAXU5、 PARAFINWAX-155 篝、、斜曰 r · 等)微日日(microcrystalline)系熱塑性 樹脂(例如日本精蠟公司製造之HI_MIC1〇9〇等)等但 並不限定於此。 添加(B)成分時,以相對於1〇〇質量份之(A)成分添 加〇.1至30質量份之(B)成分較佳,添加〇1至1〇質量份 更佳》(B)成分之添加量,為相對於1〇〇質量份之(A)成分 之〇_1質量份以下時,可能無法表現強度。另—方面,(b) 成分之添加量,為相對於1〇〇質量份之(A)成分之3〇質量 份以上時,其溶化黏度可能過高,剝離強度亦可能過高, 201125912 因此無法剝離。 本發明中可使用之(C)成分,為25 °C下為液體,且25 0C 下之黏度為1至1000 mP a ·s之烴化合物。其具體之例可舉 如溶劑、可塑劑、潤滑油、清洗劑。其中’包含羥基、羧 基、酯基等極性基之化合物,由於與(A)成分及(B)成分無 法互溶,因此並不適合。 (C)成分之具體例可舉如異烧烴系烴(例如出光興產公 司製造之IP SOLVENT系列產品)、烧烴系油(例如出光興 產公司製造之PS-32 )、烷烴系烴(例如AQUA化學公司製 造之AQUA Solvent Z系列產品)等,但並不限定於此。 添加(C)成分時,以相對於1〇〇質量份之(A)成分添加1 至100質量份之(C)成分為佳,添加1至8〇質量份更佳。 (C)成分之添加量’以相對於丨〇〇質量份之(A)成分為1質 量伤以下時,可能使黏度過高。另一方面,(B)成分之添加 量’以相對於1〇〇質量份之(A)成分為1〇〇質量份以上時, 其黏度可能會降至過低。同時,(c)成分在25C)(:下之黏度 高於1000 mPa.s時,其熔化黏度將無法降低。(A)成分與(C) 成分以較佳比例混合時,亦可對(A)成分與(c)成分之組合 物再適當添加(B)成分。 “研磨材料之具體例可舉如光學玻璃(鏡片、棱鏡、PBS、 濾光片)電子零件玻璃·石英玻璃(合成石英、石英玻璃)· 水晶(水晶散熱片、SAW、低通濾光片(〇ptical 1〇w_pass filter))·鎚酸鋰UNb〇3•纽酸鋰[瓜仏氧化鎂Mg〇彭 始SmCo.鈦鐵蝴獅』·亞鐵酸鹽(硬亞鐵酸鹽、軟亞鐵 201125912 酸鹽)·鈦酸鋇BaTi03.欽酸鉀.二氧化結Zr〇2.矽化氮 Si#4·氮化鋁A1N·氧化鋁Ahoy藍寶石水晶玻璃.壓電陶 究 PZT.可加工陶竟(machinable ceramics )等,但並不限 定於此。 本發明之臨時固定組合物之主要構成條件為抗切 強度0.05MPa以上、及(2)剝離強度100N以下。其與(1)之 關係,係由於抗切強度0.05MPa以上時,適於被黏著體之 臨時固定操作。其與(2)之關係,係由於剝離強度J 〇〇N以 下時,可以簡便地取下剝離。另一方面,剝離強度i 〇〇N以 上時’可能使臨時固定組合物熔化而無法取下剝離,使被 黏著體發生損傷。剝離強度5〇N以下時更佳。 本發明之臨時固定組合物,以室溫下為固體較佳,操 作上其形態為粉體、塊、棒狀等各種形狀均可。被黏著體 在黏著時,臨時固定組合物係以熔化狀態操作。臨時固定 ,0物操作時,其熔化黏度(如100。(:下之值)又以i至 5〇〇mPa.s較佳nmpa.s以下時,會使臨時固定組合物接 近=面張力。另—方面’在则mPa.s以上時,會使其黏性 過尚並形成黏絲,因此造成操作上之困難。 本發明之臨時固定組合物,在不損及本發明預期效果 之範圍下,亦可再配合適量之顏料、染料等著色劑、金屬 碳酸約、滑石粉、氧切、氧化铭、氣氧化”無機 充齊 :、抗燃劑、有機填充劑、可塑劑、抗氧化劑、消泡 此二坑系輕合劑、塗平劑、流變控制劑等添加劑。添加 等物,可製成樹脂強度.接著強度.作業性.保存性等良好 10 201125912 之臨時固定組合物。 實施例 其次再舉實施例更詳細說明本發明,但本發明並不限 定於此等實施例。 〔實施例1至17、比較例1至12〕 先準備下述成分,以製成臨時固定組合物。其詳細如 表1所示。 (A) 成分.為單獨由碳原子數16至35之烯烴聚合所 形成之熱塑性 樹脂 •溶點70oC之熱塑性樹脂(l_crysta c-7100,出光 興產公司製造) •溶點40oC之熱塑性樹脂(l_crysta c-4100,出光 興產公司製造) (B) 成分:25°C下為固體、且為烴所構成之(A)成分以 外之熱塑性樹脂 •芳族系熱塑性樹脂(LMARV P100,出光興產公司製 造) •聚稀煙系熱塑性樹脂(PARAFINWAX-115,曰本精蠟 公司製造) •聚烯烴系熱塑性樹脂(PARAFINWAX-155,曰本精蠟 公司製造) 11 — 201125912 •微晶系熱塑性樹脂(HI-MIC-1090,日本精蠛公司製 造) (C)成分:25°C下為液體、在25。(:下之黏度為1至 lOOOmPa.s之烴化合物 •黏度為350mPa.s之烴化合物(25。(:,BH型黏度計) (液體石蠟,大成化學公司製造) •黏度為50mPa.s之烴化合物(25°C,BH型黏度計) (Diana Process Oil PS32,出光興產公司製造) •黏度為25mPa‘s之烴化合物(25。0,BH塑黏度計)(IP SOLVEN 2835,出光興產公司製造) (C')成分:25°C下為液體、且在25。(:下之黏度為 lOOOmPa s以上之烴化合物 •黏度為10萬mPa,s之烴化合物(250C,BH型黏度計 (Nisseki Polybutene HV300,新曰本石油公司製造) 先將(A)成分加熱.溶化。其中之熔化溫度係依照各材料 適當調整。之後,再對熔化之(A)成分加入(B)成分,再攪 拌15分鐘至均勻。其後,再加入(c)成分或(c,)成分,再攪 拌15分鐘。不使用(B)成分時,在熔化之(A)成分中再加入 (C)成分或(C’)成分,再攪拌15分鐘至均勻。調製量詳細如 表1中所示,其中所示之數值均以質量份表示。 12 一 201125912 i< 實施例9 Ο Η 107.5 實施例8 Ο 115.0 實施例7 〇 Η in 107.5 實施例6 〇 115.0 實施例5 Ο 130.0 實施例4 Ο Η 101.0 實施例3 Ο 105.0 實施例2 ο 100.0 實施例1 ο ι·™Η 100.0 原料 L-CRYSTAC-7100 L-CRYSTAC-4100 I-MARVP100 PARAFINWAX-115 PARAFINWAX-155 HI-MIC-1090 液體石蠟 Diana Process Oil PS32 IP SOLVENT 2835 Nisseki Polybutene HV300 合計 201125912 實施例17 〇 實施例16 〇 r-H 170.0 實施例15 150.0 實施例14 Ο 103.0 實施例13 ο Η ΓΛ o 113.0 實施例12 § cn Ο 116.0 實施例11 Ο ο 110.0 實施例10 Ο t·^ ο 110.0 原料 L-CRYSTAC-7100 L-CRYSTA C-4100 I-MARVP100 PARAFINWAX-115 PARAFINWAX-155 HI-MIC-1090 液體石蠟 Diana Process Oil PS32 IP SOLVENT 2835 Nisseki Polybutene HV300 合計 201125912 比較例6 100 o 110.0 比較例5 〇 130.0 比較例4 Ο 100.0 比較例3 Ο 100.0 比較例2 〇 100.0 比較例1 〇 100.0 原料 L-CRYSTAC-7100 L-CRYSTAC-4100 I-MARVP100 PARAFINWAX-115 PARAFINWAX-155 ffl-MIC-1090 液體石蠟 Diana Process Oil PS32 IP SOLVENT 2835 Nisseki Polybutene HV300 合計 201125912 比較例12 〇 § 210.0 比較例11 〇 〇 140.0 比較例10 〇 T-H in 115.0 比較例9 〇 Ο 110.0 比較例8 〇 τ-Η ο 110.0 比較例7 〇 ο 110.0 原料 L-CRYSTAC-7100 L-CRYSTAC-4100 I-MARVP100 PARAFINWAX-115 PARAFINWAX-155 ffl-MIC-1090 液體石蠟 Diana Process Oil PS32 IP SOLVENT 2835 Nisseki Polybutene HV300 合計 201125912 實施例1至17及比較例丨至12中之溶化點度、广切 強度、剝離強度’以下述所示之方法測定。其測定之:: 結果如表2所示。 王〇 〔指觸試驗〕 25X下臨時固定組合物之表面為黏性或固體狀係以 指觸加以確定。其中殘留黏性時’臨時固定組合物會產生 黏性,取下剝離被黏著體時被黏著體與臨時固定組合物之 界面無法剝離,因此在被黏著體上會殘留臨時固定組合物。 良好:無黏性 不良:有黏性 〔熔化黏度之測定〕 以下列條件進行測定,而以1〇〇。<:之環境下測定之黏 度為「熔化黏度(mPa.s)」。測定之結果超過下限值或上限 值之測定界限時,各表示為「下限值以下」、「上限值以上」。 美國Brookfield工程公司製造之RTV ( Brookfield · Rheometer Thermosel System)
轉軸:SC4-21 轉速:1 OOrpm 測定溫度:1 0 〇。C 〔抗切強度測定〕 以實施例1至1 7、比較例1至12之臨時固定組合物, 17 201125912 一面進行加溫一面將其塗佈在下述玻璃板上,再調整玻璃 板之位置後使其黏合。之後,再如第丨圖固定玻璃板,並 以數位接觸力感測器以預定之移動速度使其移動,以測定 相對黏著面數位接觸力感測器之抽桿頭向剪切方向與玻璃 板接觸時之強度(N)。其中以各黏著面積(m2)之強度為其 「抗切強度(MPa)」。 玻璃板:5.0x25x100mm 黏著面積:25x10mm 強度測定器:數位接觸力感測器FGC-10, Nidec-shimpo公司製造 強度測定器移動速度:1 Omm/min 〔剝離強度測定〕 以實施例1至17、比較例1至12之臨時固定組合物, 一面進行加熱一面將其塗佈在下述玻璃板上,再調整玻璃 板之位置使其黏合》之後,再如第2圖固定玻璃板,並以 數位接觸力感測器以預定之移動速度使其移動,以測定相 對黏著面,數位接觸力感測器之軸桿頭向剝離方向與玻璃 板接觸之強度(N)。其中以該強度為其「剝離強度(N)」。 玻璃板:2.5x25x50mm 黏著面積:15x50mm 強度測定器:數位接觸力感測器FGC-10, Nidec-shimpo公司製造 強度測定器移動速度:50mm/min 201125912 實施例9 0.16 寸 實施例8 良好 m CN 0.12 實施例7 Ο iT) 0.10 實施例6 I良好| cs 0.15 CO 實施例5 I良好| ο 0.14 實施例4 I良好| 字 r-H 0.12 實施例3 I良好| § 0.10 實施例2 I良好| 200 0.09 實施例1 良好| 200 0.17 〇\ m 試驗項目 指觸 溶化黏度(mPa-s) 抗切強度(Mpa) 剝離強度(N) CN< 比較例6 良好 220 0.50 100以上 比較例5 不良 下限值以 下 「0.01以下1 100以上 比較例4 IT) 0.36 100以上 比較例3 in 0.28 100以上 |比較例2 | CN 0.22 100以上 比較例1 上限值 以上 〇·41 1 〇 (N 試驗項目 指觸 溶化黏度(mPa-s) 抗切強度(Mpa) 剝離強度(N) 201125912 實施例17 0.22 CN m 實施例16 J |良好 0.21 ο |實施例15 | 200 0.25 Os CN 實施例14 良好 210 0.17 <N 實施例13 良好 0.15 卜 m 實施例12 0.18 oo m 實施例11 250 (N 〇 實施例10 250 0.25 jrj 試驗項目 指觸 溶化黏度(mPa-s) 抗切強度(Mpa) 剝離強度(N) 比較例12 不良 0.08 比較例11 良好 上限值以上 0.70 比較例10 良好 220 0.50 100以上 比較例9 良好 下限值以下 0.20 100以上 比較例8 下限值以下 0.21 i 100以上 比較例7 下限值以下 0.20 100以上 試驗項目 指觸 溶化黏度(mPa-s) 抗切強度(Mpa) 剝離強度(N) — 03 — 201125912 m 先對藍寶石水晶玻璃研磨加工,檢測確定其研磨後厚 度為200μηι。之後再使用實施例i至6、9、12、14至17、 比較例6、11、12中之臨時固定組合物。進行加工性、作 業性、剝離性3項目之試驗項目。 其中之加工性,係對加熱1〇『c之固定爽塗佈臨時固 定組合物形成塗膜時之加工容易性。 〇:良好 △:可加工但不佳 x :不良 係研磨時向剪切 其中之作業性 之特性。 〇:不脫落 方向加重時是否脫落 △:不脫落但被黏著體傾斜 X:脫落 ’被黏著體在室溫下 前述實施例中確定之 其中之剝離性,係在研磨完成後 取下剝離時是否可完整剝離之特性。 結果如表3中所示。 〇:可完整剝離 △:可剝離但無法完整剝離 X :無法剝離 21 201125912 實施例6 〇 〇 〇 實施例5 〇 〇 〇 實施例4 < 〇 0 實施例3 < 〇 〇 實施例2 < 〇 〇 實施例1 < 〇 〇 試驗項目 加工性 作業性 剝離性 實施例17 〇 〇 〇 實施例16 〇 〇 〇 實施例15 0 〇 〇 實施例14 <] 〇 0 實施例12 < 0 〇 實施例9 〇 〇 〇 試驗項目 加工性 作業性 剝離性 比較例12 〇 X < 比較例11 X 〇 < 比較例6 〇 < X 試驗項目 加工性 作業性 剝離性 I ζτ丨 201125912 比較表2中實施例1至1 7及比較例2至1 〇之剝離強 度’顯示實施例在27至45之範圍’比較例為高於1 〇〇。 此顯示比較例中剝離強度過強,因此在常溫下難以剝離。 另一方面,關於抗切強度,在表3之作業性之確定中 並未脫落,因此表現0.05MPa以上之抗切強度時,在加工 時不會出現問題。此外,在表2之比較例6中,其抗切強 度高於0.5,因此產生如表3中被黏著體傾斜之結果。另外, 在表2之比較例5、比較例12中其指觸試驗不良,可能係 由於其具有黏性但在研磨加工時被黏著體之位置偏離。同 時,以本發明之(A)至(C)成分構成時,如比較例n中其(b) 成分加入過量,亦會使熔化黏度過高,因此使熔化時表現 之黏性過高,使其如表3中加工性變差。此外,如比較例 12中其(C)成分加入過量,其表現之抗切強度會使研磨加工 在作業性上發生問題。 產業上利用之可能性 在本發明之臨時固定組合物中,在作業中所喪失之部 刀,仍可在之後追加,因此可連續地處理晶片等被黏著體, 且無須去除或加熱組合物即可簡便地取下剝離被黏著體, 使使用本發明無須經多階段步驟。本發明之臨時固定組合 物由於研磨加工上之加工性.作業性.剝離性良好,為適於 精密研磨加工之臨時固定組合物。 本專利申請係依據2009年12月24日所提出申請之曰 本專利第2_-293〇52號公報,並參照其中揭示之内容全 23 201125912 部引用。 【圖式之簡單說明】 圖。 圖。 ,但研磨方法 第1圖係說明抗切強度測定方法之說明 第2圖係說明抗切強度測定方法之說明 第3圖係化學機械研磨具體例之側面圖 並不限定於此。 第4圖係第3圖之上視圖。 【主要元件符號說明】 之軸桿頭(省 1 :以一定速度移動之數位接觸力感測i 略本體) 2:臨時固定玻璃板 3 :固定夾 第3圖及第4圖之敘述中之符號如下述 1 :晶片載盤 2 :臨時固定組合物 3 :晶片(被黏著體) 4 :喷嘴 5 :研磨液 6 :修整器 7 :平臺 8 :研磨墊 24