WO2008029586A1 - Composition adhésive, pellicule adhésive et procédé de production de cette composition adhésive - Google Patents

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WO2008029586A1
WO2008029586A1 PCT/JP2007/065365 JP2007065365W WO2008029586A1 WO 2008029586 A1 WO2008029586 A1 WO 2008029586A1 JP 2007065365 W JP2007065365 W JP 2007065365W WO 2008029586 A1 WO2008029586 A1 WO 2008029586A1
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meth
adhesive
acrylic acid
styrene
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PCT/JP2007/065365
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Takahiro Asai
Koichi Misumi
Atsushi Miyanari
Yoshihiro Inao
Akihiko Nakamura
Koji Saito
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Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
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Definitions

  • Adhesive composition Adhesive composition, adhesive film, and method for producing the adhesive composition
  • the present invention relates to an adhesive composition, an adhesive film, and a method for producing the adhesive composition. More specifically, an adhesive composition, an adhesive film, and an adhesive composition for temporarily fixing a sheet or a protective substrate to the semiconductor product in a process such as grinding a semiconductor product such as a semiconductor wafer or an optical system product.
  • the present invention relates to a method for producing the adhesive composition.
  • chips semiconductor silicon chips
  • CSP chip size package
  • MCP multi-chip package
  • SiP system 'in' package
  • SiP products use a technique in which bumps (electrodes) and circuit boards for each stacked chip are wired by wire bonding technology.
  • bumps electrodes
  • circuit boards for each stacked chip are wired by wire bonding technology.
  • a thin chip is formed by slicing a high-purity silicon single crystal or the like into a wafer, and then forming an integrated circuit by etching a predetermined circuit pattern such as an IC on the wafer surface.
  • the semiconductor wafer is manufactured by grinding the back surface of the obtained semiconductor wafer with a grinder and dicing the semiconductor wafer after grinding to a predetermined thickness to form chips.
  • the predetermined thickness is about 100 to 600 111.
  • it is ground to a thickness of 50 to 100 m.
  • the semiconductor wafer itself is thin and fragile, and the circuit pattern has irregularities, so that it is easily damaged when an external force is applied during conveyance to the grinding process or dicing process.
  • grinding is performed while removing generated polishing debris and cleaning the backside of the semiconductor wafer with purified water in order to remove heat generated during polishing. At this time, it is necessary to prevent the circuit pattern surface from being contaminated by the purified water used for cleaning.
  • polishing work is performed after a processing adhesive film is attached to the circuit pattern surface.
  • a protective sheet is attached to the back side of the semiconductor wafer, dicing is performed with the semiconductor wafer adhered and fixed, and the resulting chip is picked up from the film substrate side with a needle and picked up. It is fixed on the die pad.
  • Examples of such processing adhesive films and protective sheets include base films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and ethylene acetate butyl copolymer (EVA).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • EVA ethylene acetate butyl copolymer
  • a protective substrate in which a ladder type silicone oligomer is impregnated with an aluminum nitride-boron nitride pore sintered body is used, and the protective substrate and the semiconductor wafer are bonded to the thermoplastic film.
  • attaches using is also disclosed (patent document 4).
  • a material such as alumina, aluminum nitride, boron nitride, or silicon carbide having substantially the same thermal expansion coefficient as that of the semiconductor wafer is used as the protective substrate, and polyimide or the like is used as an adhesive for bonding the protective substrate and the semiconductor wafer.
  • thermoplastic resin As a method for applying this adhesive using a thermoplastic resin, a method of forming a film having a thickness of 10 to 100 m, and a method of spin-coating an adhesive composition and drying to form a film of 20 m or less has been proposed (special Permissible literature 5).
  • a protective substrate is bonded to the surface of a semiconductor wafer on which a circuit is formed using an adhesive composition, the back surface of the semiconductor wafer is polished, and thereafter Then, the process of etching the polished surface to a mirror surface and forming a back side circuit on this mirror surface is being carried out. In this case, the protective substrate remains adhered until the back side circuit is formed (Patent Document 6).
  • Patent Document 1 Japanese Published Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-173993 (Publication Date: June 20, 2003)”
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication “JP 2001-279208 (Publication Date: October 10, 2001)”
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-292931 (Publication Date: October 15, 2003)”
  • Patent Document 4 Japanese Patent Publication “JP 2002-203821 Publication (Publication Date: July 19, 2002)”
  • Patent Document 5 Japanese Published Patent Publication “JP 2001-77304 (Publication Date: March 23, 2001)”
  • Patent Document 6 Japanese Patent Publication “JP-A 61-158145 (Publication Date: July 17, 1986)”
  • the conventional pressure-sensitive adhesive film for processing described above is insufficient in adhesive strength in a high-temperature environment to be used in a process that requires a high-temperature process and a high-vacuum process, such as formation of a through electrode, There are problems of adhesion failure due to gas generation in a high vacuum environment, and peeling failure such as residue remaining at the time of peeling after the high temperature process.
  • the adhesive composition constituting the adhesive layer of the protective tape according to Patent Document 1 and Patent Document 2 is not resistant to a high temperature of 200 ° C. Also, by heating Since gas is generated in the adhesive layer, adhesion failure occurs.
  • the adhesive composition constituting the adhesive layer of the protective tape disclosed in Patent Document 3 is an epoxy resin composition, and the epoxy resin is altered and cured at a high temperature of 200 ° C. There is a problem that a residue remains at the time of peeling, resulting in peeling failure.
  • thermoplastic film used for bonding the protective substrate and the semiconductor wafer according to Patent Document 4 and Patent Document 5 generates a gas derived from moisture that has absorbed moisture, thus causing a problem of poor adhesion.
  • a mirroring process using an etching solution or a metal film formation by vacuum deposition is performed. Therefore, an adhesive composition for bonding a protective substrate and a semiconductor wafer includes: Heat resistance and peelability are required.
  • Patent Document 6 does not disclose the composition of the adhesive composition at all.
  • an adhesive using an acrylic resin material is preferable in processing a semiconductor wafer or a chip because it has good crack resistance.
  • the adhesive using such an acrylic resin material has the following problems.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is as follows: In particular, it has high adhesive strength at 140 ° C to 200 ° C, high heat resistance, and alkali resistance, and further, a processing process in a high temperature and / or high vacuum environment (hereinafter simply referred to as "high temperature process") It is an object of the present invention to provide an adhesive composition that can be easily peeled off from a semiconductor wafer, a chip and the like even after passing through.
  • a monomer composition containing styrene, a (meth) acrylic acid ester having a cyclic structure, and a (meth) acrylic acid alkyl ester having a chain structure is used.
  • the amount of the carboxylic acid is such that the total amount of the styrene, the (meth) acrylate and the (meth) acrylate alkyl ester is 100 parts by mass. !! to 10 parts by mass of the adhesive composition.
  • the carboxylic acid is represented by the following general formula (1):
  • R 1 represents an organic group having 2 to 20 carbon atoms and having a (meth) atallyloyl group or a bur group, and may contain an oxygen atom.
  • M represents an integer of 1 to 3.
  • a fourth aspect of the present invention is the carboxylic acid power (meth) acrylic acid or the following general formula (2)
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 represents a carbon number;! To 5 divalent alkyl group or a cyclic structure having 4 to 4 carbon atoms. Represents a divalent organic group of 20 and may contain an oxygen atom.
  • a fifth aspect of the present invention is an adhesive film comprising an adhesive layer containing any one of the adhesive compositions described above on a film.
  • Carboxylic acid is mixed before the copolymerization reaction of said styrene, said (meth) acrylic acid ester, and said (meth) acrylic acid alkyl ester is completed, In the manufacturing method of the adhesive composition characterized by the above-mentioned. is there.
  • a seventh aspect of the present invention after the carboxylic acid, the styrene, the (meth) acrylic acid ester, and the (meth) acrylic acid alkyl ester are mixed, the copolymerization reaction is started. It is the manufacturing method of the adhesive composition characterized by the above-mentioned.
  • a monomer composition containing styrene, a (meth) acrylic acid ester having a cyclic structure, and a (meth) acrylic acid alkyl ester having a chain structure is copolymerized.
  • An adhesive composition mainly composed of a polymer is used, and a technical means is used in which a carboxylic acid having an ethylenic double bond is further mixed with the monomer composition.
  • the monomer composition is further provided with technical means for mixing a bifunctional monomer and a styrene macromonomer, and the polymer is provided with a styrene block segment, the technology will be described. Use appropriate means.
  • the adhesive composition according to the present invention is not limited to the embodiment described later.
  • technical means described later may be combined as appropriate.
  • the adhesive composition has superior adhesive strength, heat resistance, alkali resistance, and ease of peeling after high temperature process in high temperature environment (especially 140 ° C ⁇ 200 ° C) You can get things.
  • the adhesive composition according to the present embodiment includes a monomer composition containing styrene, (meth) acrylate having a cyclic structure, and (meth) acrylic acid alkyl ester having a chain structure.
  • the main component is a polymer obtained by copolymerization of With this configuration, the adhesive composition has a certain degree of heat resistance, adhesive strength in a high temperature environment, alkali resistance, and ease of peeling after a high temperature process.
  • the monomer component further contains a carboxylic acid having an ethylenic double bond described later, a bifunctional monomer, and a styrene macromonomer, and the polymer has a styrene block segment described later. This further improves the adhesive strength, heat resistance, etc. in a high temperature environment.
  • the "main component” means that the content is higher than that of any other component contained in the adhesive composition. Therefore, the content of the main component is not limited as long as it is the largest amount among the components contained in the adhesive composition, but preferably the mass of the adhesive composition is 100%. In terms of parts by mass, the content of the main component is preferably 50 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and more preferably 70 parts by mass or more and 100 parts by mass or less. If it is 50 parts by mass or more, the effects related to the high heat resistance, high adhesive strength in a high temperature environment, alkali resistance, and ease of peeling provided in the adhesive composition are exhibited well.
  • the adhesive composition according to the present embodiment contains styrene in the monomer composition. Since the above styrene does not deteriorate even in a high temperature environment of 200 ° C. or higher, the heat resistance of the adhesive composition is improved.
  • the amount of styrene mixed is not limited as long as the copolymerization reaction proceeds with other compounds contained in the monomer composition.
  • the mixing amount of the styrene is 10 to The amount is preferably 50 parts by mass, more preferably 20 to 40 parts by mass. If it is 10 parts by mass or more, it is possible to further improve the heat resistance, and if it is 50 parts by mass or less, the force S can suppress the decrease in crack resistance.
  • the adhesive composition according to the present invention contains (meth) acrylic acid ester having a cyclic structure in the monomer composition. Thereby, the heat resistance of the adhesive composition is improved. Also
  • the amount of the (meth) acrylic acid ester mixed is not limited as long as the copolymerization reaction proceeds with other compounds contained in the monomer composition. However, when the total amount of the styrene, the (meth) acrylic acid ester, and the monomer composition containing the (meth) acrylic acid alkyl ester is 100 parts by mass, the (meth) acrylic acid ester It is preferable that the mixing force is from 60 to 60 parts by mass, and more preferably from 10 to 40 parts by mass. If it is 5 parts by mass or more, the heat resistance can be further improved, and if it is 60 parts by mass or less, good peelability can be obtained.
  • the (meth) acrylic acid ester has a structure in which a hydrogen atom of a carboxyl group in (meth) acrylic acid is substituted with a cyclic group or an organic group having a cyclic group.
  • the organic group having the cyclic group is not particularly limited, but an alkyl group in which one hydrogen atom is substituted with a cyclic group is preferable.
  • the cyclic group may be, for example, an aliphatic monocyclic group or a polycyclic group obtained by removing one or more hydrogen atoms from benzene, naphthalene, or anthracene. Group May be.
  • the cyclic group may further have a substituent described later.
  • the cyclic structure serving as a basic ring of the cyclic group is not limited to being composed of only carbon atoms and hydrogen atoms, and may include oxygen atoms and nitrogen atoms, but only carbon atoms and hydrogen atoms may be included.
  • a hydrocarbon group consisting of The hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, but is preferably saturated. Furthermore, an aliphatic polycyclic group is preferable.
  • aliphatic cyclic group examples include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as monocycloalkane, dicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. Etc. can be illustrated. More specifically, examples include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. It is done.
  • cyclohexane and dicyclopentane further have a substituent described later! /, Or may be! /.
  • a linear or branched lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms When the cyclic group further has a substituent, it is preferable to have the polar group, the lower alkyl group, or both the polar group and the lower alkyl group! /.
  • the alkyl group in the alkyl group in which one of the hydrogen atoms is substituted with a cyclic group is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the (meth) acrylic acid ester having such a cyclic structure include cyclohexyl lu 2-propyl acrylate.
  • examples of the (meth) acrylic acid ester having a cyclic structure include phenoxy acetyl acrylate and phenoxy propyl acrylate.
  • aliphatic is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean a group, compound, or the like that does not have aromaticity.
  • aliphatic cyclic group means a monocyclic group or polycyclic group having no aromaticity.
  • the (meth) acrylic acid ester is a (meth) acrylic acid ester having a cyclic structure with a substituent on the cyclic structure, and a substituent on the cyclic structure! /, (Meth) acrylic acid esters including (meth) acrylic acid esters having a cyclic structure.
  • the adhesive composition according to the present invention contains (meth) acrylic acid alkyl ester having a chain structure in the monomer composition. This improves the flexibility and crack resistance of the adhesive layer obtained from the adhesive composition.
  • the amount of the (meth) acrylic acid alkyl ester mixed is not limited as long as the copolymerization reaction proceeds with other compounds contained in the monomer composition, but the styrene and the above ( When the total amount of the monomer composition containing the (meth) acrylic acid ester and the above (meth) acrylic acid alkyl ester is 100 parts by mass, the mixed amount of the above (meth) acrylic acid alkyl ester is 10 to 60. It is preferable that it is a mass part.
  • the flexibility and crack resistance of the resulting adhesive layer can be further improved, and if it is 60 parts by mass or less, the heat resistance is deteriorated, the peeling failure and the hygroscopicity are reduced. Can be suppressed.
  • the above (meth) acrylic acid alkyl ester refers to an acrylic long-chain alkyl ester having an alkyl group having 15 to 20 carbon atoms and an acrylic system having an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms. Means an alkyl ester.
  • the acryl-based long chain alkyl ester, the alkyl group is n- pentadecyl group, Kisadeshiru group to n-, n - to heptadecyl group, n- Okutadeshiru group, n- nonadecyl group, acrylic from n- eicosyl group, etc.
  • alkyl esters of acid or methacrylic acid are alkyl esters of acid or methacrylic acid
  • the alkyl group may be branched.
  • acrylic alkyl ester having an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms examples include known acrylic alkyl esters used in existing acrylic adhesives.
  • the monomer composition further contains a carboxylic acid having an ethylenic double bond.
  • the above-mentioned adhesive composition obtained by containing the carboxylic acid having an ethylenic double bond has improved adhesive strength and heat resistance in an environment of high temperature, particularly 140 ° C to 200 ° C, Furthermore, it can be easily peeled even after a high temperature process.
  • the monomer composition also ensures alkali resistance by including a compound having no carboxyl group, such as the styrene, the acrylic acid ester, and the (meth) acrylic acid alkyl ester.
  • the carboxylic acid is not limited as long as it has an ethylenic double bond and can be copolymerized with other monomer components.
  • R 1 represents an organic group having 2 to 20 carbon atoms and having a (meth) ataryloyl group or a bur group, and may contain an oxygen atom.
  • M represents an integer of 1 to 3.
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 3 represents a carbon number;! To 5 divalent alkyl group or a cyclic structure having 4 to 4 carbon atoms. Represents a divalent organic group of 20 and may contain an oxygen atom.
  • carboxylic acid represented by the general formula (2) includes those in which R 3 has a group obtained by removing two hydrogen atoms from cyclohexane, norbornane, tricyclodecane or tetracyclododecane. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, (meth) acrylic acid is more preferable. Copolymerization of these carboxylic acids with other components in the monomer composition proceeds favorably, and the polymer structure obtained after copolymerization becomes stable. Therefore, dissociation between molecular chains can be prevented, so that heat resistance and adhesive strength in a high temperature environment are improved.
  • the mixing amount of the carboxylic acid may be appropriately set according to the properties of the target adhesive composition such as adhesive strength, but the styrene, the (meth) acrylic ester, and the ( When the total amount of the meth) acrylic acid alkyl ester is 100 parts by mass, it is preferably! To 10 parts by mass. S is preferable, and more preferably 1 to 5 parts by mass. If it is 1 part by mass or more, the heat resistance of the resulting adhesive composition and the adhesive strength in a high temperature environment can be further improved. Further, if it is 10 parts by mass or less, the hygroscopicity of the adhesive composition can be suppressed and gelation can be prevented. By reducing the amount of carboxyl groups of the adhesive composition, alkali resistance is also improved. To do.
  • the timing of mixing the carboxylic acid is the same as that of the carboxylic acid and the monomer composition. There is no limitation as long as a component other than the carboxylic acid can be copolymerized.
  • the copolymerization reaction may be started after mixing the carboxylic acid, the styrene, the (meth) acrylic acid ester, and the (meth) acrylic acid alkyl ester in advance.
  • the carboxylic acid is randomly copolymerized with other components.
  • the polar group is present uniformly in the adhesive composition, the polarity of the adhesive composition at the interface is further improved, and the molecular chains in the adhesive composition are dissociated in a high-temperature environment. Furthermore, since it is suppressed, the adhesive strength is further improved.
  • initiating a copolymerization reaction means that in the monomer composition obtained by mixing a compound other than the compound to be mixed after the above-described copolymerization reaction is started. The point at which the copolymerization reaction begins.
  • the above-mentioned "copolymerization reaction is performed.” It may be the time to “start”.
  • a reactor equipped with a stirrer is used for the copolymerization reaction, all kinds of compounds intended to be mixed in advance may be used as the time when stirring is started after at least a part of each of the compounds is supplied to the reactor.
  • a polymerization initiator that is the same as the time when heating to that temperature is started.
  • terminal of the copolymerization reaction refers to a point in time when a desired copolymerization reaction is achieved.
  • the adhesive composition may be produced at the time when the stirring is stopped or when the cooling is started from the reaction temperature or the like! /.
  • the monomer composition may further contain a bifunctional monomer.
  • a bifunctional monomer By including the bifunctional monomer, in the resulting adhesive composition, the constituent molecules are cross-linked through the bifunctional monomer. By crosslinking, a three-dimensional structure is taken and the mass average molecular weight of the adhesive composition is increased.
  • the internal energy of an adhesive composition is improved when the weight average molecular weight of the constituent molecules increases.
  • the internal energy is also a factor in the level of adhesive strength in a high-temperature environment.
  • the mass average molecular weight of the adhesive composition is increased, the apparent glass transition point is also increased, thereby improving the adhesive strength. That is, when the monomer composition further contains a bifunctional monomer, the mass average molecular weight of the adhesive composition is increased, and the adhesive strength in a high temperature environment is improved.
  • the monomer composition contains a bifunctional monomer, dissociation of molecular chains in the adhesive composition in a high-temperature environment is suppressed. As a result, the adhesive strength at high temperatures is improved, and it is possible to easily peel off even after a high temperature process. Furthermore, even if the amount of the carboxylic acid described above is slightly reduced, the effect of improving the heat resistance can be obtained, so that the alkali resistance of the adhesive composition containing this as a main component can be further improved. it can.
  • the heat resistance, the adhesive strength in a high temperature environment (especially 140 ° C to 200 ° C), and the ease of peeling after a high temperature process can be further improved. .
  • the bifunctional monomer refers to a compound having two functional groups. That is, the bifunctional monomer is not limited as long as it is a compound having two functional groups, but the following general formula (3)
  • R 4 represents a divalent alkyl group having 2 to 20 carbon atoms or a divalent organic group having 6 to 20 carbon atoms having a cyclic structure, and may contain an oxygen atom.
  • X 1 And X 2 are each independently Represents a (meth) atalyloyl group or a bur group.
  • bifunctional monomer selected from the group consisting of compounds represented by:
  • Examples of the compound represented by the above general formula (3) include dimethylol-tricyclodecane ditalylate, neopentyl glycol ditalylate, 1,9-nonanediol atalylate, naphthalene ditalylate, and the following formula (4)
  • R 5 and R 6 each independently represents ethylene oxide or propylene oxide, and n and s are each independently an integer of 0 to 4)
  • bifunctional monomer from the group consisting of dimethylol-tricyclodecane diatalylate, neopentyl glycol diatalylate, 1,9-nonanediol acrylate, naphthalene diacrylate, and the above formula (4) More preferably, it is at least one bifunctional monomer selected. These bifunctional monomers crosslink with other monomer composition components and have a stable crosslinked structure. Therefore, an adhesive composition having further improved adhesive strength and heat resistance under a high temperature environment can be obtained.
  • the amount of the bifunctional monomer may be appropriately set according to the properties of the target adhesive composition such as adhesive strength, but the styrene, the (meth) acrylic ester, and the above.
  • the total amount of the (meth) acrylic acid alkyl ester is 100 parts by mass, it is preferably 0.;! To 0.5 parts by mass, more preferably 0.;! To 0.3 parts by mass. is there. 0 to; 0.5 to 5 parts by mass, the adhesive strength and heat resistance of the resulting adhesive composition in a high temperature environment can be further improved, and moisture absorption can be suppressed. Gelation of the composition can be prevented.
  • the bifunctional monomer is most preferably mixed in advance with another monomer composition before the start of the copolymerization reaction. However, a part or all of the bifunctional monomer is other Even if they are mixed after the start of the copolymerization reaction of the monomer composition, substantially the same effect can be obtained.
  • the monomer composition may further contain a styrene macromonomer. This increases the average molecular weight of the resulting adhesive composition. Furthermore, dissociation of molecular chains in the above adhesive composition under a high temperature environment is suppressed. Therefore, the heat resistance of the adhesive composition, the adhesive strength in a high temperature environment (especially 140 ° C to 200 ° C), and the ease of peeling after a high temperature process can be further improved.
  • the styrene macromonomer is not limited as long as it has a styrene block structure in its structure and can be copolymerized with other components in the monomer composition. It is more preferable that the styrene block structure is composed of organic groups located at both ends of the styrene block structure, and at least one of the organic groups is a styrene macromonomer having a carbon-carbon double bond. Is the following formula (5)
  • R 7 and R 8 are each independently an organic group having at least one carbon-carbon double bond; carbon number !! to 10 and may contain an oxygen atom).
  • Styrene macromonomer The styrene macromonomer is easily copolymerized with other compounds contained in the monomer composition. Therefore, the average molecular weight of the obtained adhesive composition is further increased, and dissociation of molecular chains in the adhesive composition is suppressed.
  • the styrene constituting the styrene block structure in the styrene macromonomer The number is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the properties of the adhesive composition such as the intended adhesive strength and heat resistance, but is preferably 20 to 100; Preferably 50 to 70.
  • styrene macromonomer examples include macromonomer (manufactured by Toagosei Co., Ltd., grade: AS-6S) and macromonomer (manufactured by Toagosei Co., Ltd., grade: AN-6S). . These may be used alone or as a mixture of two or more.
  • the copolymerization of these styrene macromonomers with the other components in the monomer composition proceeds favorably, and the structure of the polymer obtained after the copolymerization becomes stable. Therefore, dissociation between molecular chains can be prevented, so that heat resistance and adhesive strength in a high temperature environment are improved.
  • the amount of the styrene macromonomer may be appropriately set according to the properties of the adhesive composition such as desired adhesive strength and heat resistance, but the total amount of the monomer composition is 100 mass.
  • the total amount of the styrene and the styrene macromonomer is 30 to 90 parts by mass, preferably 40 to 60 parts by mass, and the amount of the styrene macromonomer is within the range of the total amount, More preferably, it is 5 to 40 parts by mass, and the total amount of the styrene and the styrene macromonomer is 30 to 90 parts by mass, and the amount of the styrene macromonomer is within the range of the total amount.
  • the said adhesive composition is a suitable ratio of styrene and a styrene macromonomer. That is, the adhesive composition can obtain both the effect of improving the heat resistance by styrene and the effect of improving the adhesive strength in a high temperature environment by the styrene macromonomer described above.
  • the timing of mixing the styrene macromonomer is limited as long as the styrene macromonomer and a component other than the styrene macromonomer in the monomer composition can undergo a copolymerization reaction. It ’s not something.
  • the copolymerization reaction of other components may be started, and then the copolymerization is performed.
  • the styrene macromonomer may be mixed before the reaction is completed. It should be noted that after starting the copolymerization reaction of the monomer composition other than the styrene macromonomer, the styrene monomer is used. It is more preferable to mix in a batch or a plurality of batches after the start of the copolymerization reaction, in which it is preferable to mix chromomer.
  • the polymer which is the main component of the adhesive composition according to the present embodiment may have a styrene block segment.
  • the adhesive composition mainly composed of a polymer having a styrene block segment can prevent gas generation at the interface between the adhesive composition and the adherend. Therefore, it is possible to obtain an adhesive composition having improved adhesive strength in a high temperature environment by preventing peeling of the adhesive composition due to gas generation at the interface during heating and vacuum.
  • the heat resistance, the adhesive strength in a high temperature environment (especially 140 ° C. to 200 ° C.), and the ease of peeling after the high temperature process can be further improved.
  • the "styrene block segment" in the present specification refers to a site where styrene is copolymerized in block units in the polymer.
  • the styrene block segment is a block copolymer obtained by polymerizing only styrene added after the polymerization of other monomer components is started.
  • the formation of the styrene block segment by the styrene may be all of the styrene or Part of the remaining styrene, the (meth) acrylic acid ester, and the (meth) acrylic acid alkyl ester are mixed to start the copolymerization reaction, and then the copolymerization reaction is terminated. In addition, it is carried out by mixing in batches or batchwise into a copolymerization reaction system, that is, a reactor undergoing a copolymerization reaction.
  • the amount of styrene forming the styrene block segment is adjusted by the amount of styrene added after the start of the copolymerization reaction.
  • the amount of the styrene used in the production of the adhesive composition according to the present embodiment may be appropriately set according to the properties of the adhesive composition such as desired adhesive strength and heat resistance! When the total amount of is 100 parts by mass, 5 to 80 parts by mass is preferable, and 10 to 30 parts by mass is more preferable.
  • the styrene added after the copolymerization reaction is started has the ability to reduce the amount of the styrene all at once, that is, all at once. Further, it is preferable to add before half of the time required for the copolymerization reaction. By doing so, the styrene block segment is suitably formed in the adhesive composition by densely copolymerizing the styrene.
  • the adhesive composition according to the present embodiment may be mixed with morpholine such as acrylamide attalyloyl morpholine such as dimethyl acrylamide as another additive component. These blends can be expected to improve both heat resistance and adhesion.
  • additional additives for improving the performance of miscible additives for example, an adhesive, as long as the essential characteristics of the present invention are not impaired. It can be applied with a force S to add resin, plasticizer, adhesion aid, stabilizer, colorant, surfactant, etc. that are commonly used.
  • the adhesive composition may be diluted with an organic solvent for viscosity adjustment without impairing the essential characteristics of the present invention!
  • organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, and 2-heptanone; ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol nore, diethylene glycol nore monoacetate, Propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol or dipropylene glycol monoa Polyacetates such as cetate monomethinoleethenole, monoethinoleethenole, monopropinoleetenole, monobuty ether or monophenyl ether and derivatives thereof; cyclic ethers such as dioxane; and methyl lactate, lactic acid Examples thereof include esters such as ethyl acetate, methyl acetate, ethyl
  • ethylene glycol ethylene glycol monoacetate, diethylene glycolol, diethylene glycolol monoacetate, propylene glycolol, propylene glycolol monoacetate, dipropylene glycololene or dipropylene glycololmonoacetate monomethylol etherol
  • Polyhydric alcohols such as monoethino ethenole, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether and derivatives thereof are preferred.
  • the amount of the organic solvent used is appropriately set according to the film thickness to which the adhesive composition is applied. If the adhesive composition can be applied onto a support such as a semiconductor wafer, the organic solvent is used. It is not particularly limited. Generally, it is used so that the solid content concentration of the adhesive composition is 20 to 70% by mass, preferably 25 to 60% by mass.
  • the copolymerization reaction of the monomer composition is not particularly limited as long as it is performed by a conventionally known method.
  • the adhesive composition according to the present invention can be obtained by stirring the monomer composition using an existing stirring device.
  • the temperature condition in the copolymerization reaction is not particularly limited as long as it is appropriately set. It is preferably 60 to 150 ° C, more preferably 70 to 120 ° C.
  • a solvent may be appropriately used.
  • the above organic solvents can be used, and among them, propylene glycol 'monomethyl ether' Cetate (hereinafter referred to as “PGMEA”) is preferred.
  • a polymerization initiator may be appropriately used.
  • Polymerization initiators include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, 1,1'-azobis ( Azo compounds such as cyclohexan-1 carbonitryl), 4,4'-azobis (4-cyananovaleric acid); decanol peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, bis (3,5,5-trimethyl) Hexanoyl peroxide, succinic peroxide, tertbutyl butyl 2-ethylenohexanoate, tert butylenoperoxypivalate, 1,1,3,3 tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, etc.
  • Organic peroxide may be used alone or as a mixture of two or more thereof.
  • the adhesive composition according to the present invention described above can be used in various ways depending on the application.
  • a method of forming an adhesive layer by applying onto a workpiece such as a semiconductor wafer may be used, or an adhesive film according to the present invention, that is, a film such as a flexible film in advance.
  • An adhesive layer containing any one of the above adhesive compositions is formed on the substrate and dried, and this film (adhesive film) is attached to a workpiece (adhesive film method). You can use it!
  • the adhesive film according to the present invention includes an adhesive layer containing any one of the above-described adhesive compositions on the film.
  • the monomer composition further contains the carboxylic acid, a polar group is introduced into the adhesive layer. Therefore, it is possible to obtain an adhesive film that has high heat resistance, high adhesion strength in a high temperature environment, and alkali resistance and can be easily peeled even after a high temperature process.
  • the monomer composition further contains the bifunctional monomer
  • the molecules constituting the adhesive layer are cross-linked by the bifunctional monomer.
  • the monomer composition further contains the styrene macromonomer
  • the adhesive layer and the adhesive layer has a styrene block structure derived from the styrene macromonomer. This further suppresses dissociation of molecular chains in the adhesive composition in a high temperature environment.
  • the polymer that is the main component of the adhesive layer has a styrene block segment, gas at the interface between the adhesive composition and the surface to be bonded is applied. Occurrence can be prevented.
  • the adhesive film may be used by further covering the adhesive layer with a protective film.
  • the protective film on the adhesive layer is peeled off, the exposed adhesive layer is overlaid on the workpiece, and then the above-mentioned film is peeled off from the adhesive layer to thereby remove the adhesive layer on the workpiece. Can be easily provided.
  • the adhesive layer formed on the film can be peeled off from the film, and the adhesive layer is treated surface such as a protective substrate or a wafer. If it is a release film that can be transferred onto, it is not limited.
  • a flexible film made of a synthetic resin film such as polyethylene terephthalate having a film thickness of 15 to 125 ⁇ m, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polychlorinated butyl, and the like can be mentioned. If necessary, the film is preferably subjected to a release treatment so as to facilitate transfer.
  • the method for forming the adhesive layer on the film is not limited as long as a known method is appropriately used according to the desired film thickness and uniformity of the adhesive layer.
  • Nor coater. Adhesive according to the present invention such that the dry film thickness of the above-mentioned adhesive layer is 10 to 1000 on the film using a wire coater, a ronore coater, a curtain flow coater or the like. The method of apply
  • the protective film is not limited as long as it can be peeled off from the adhesive layer strength.
  • polyethylene terephthalate film, polypropylene film, polyethylene A film is preferred.
  • Each of the protective films is preferably coated or baked with silicon. This is because peeling from the above adhesive layer becomes easy.
  • the thickness of the protective film is not particularly limited, but is preferably 15 to 125 m. This is because the flexibility of the adhesive film provided with the protective film can be secured.
  • the method of using the adhesive film is not particularly limited.
  • the adhesive layer exposed on the workpiece is peeled off after removing the protective film.
  • the adhesive layer is thermocompression-bonded to the surface of the workpiece by moving the heating roller over the film (the back side of the surface on which the adhesive layer is formed).
  • the protective film peeled off from the adhesive film can be stored and reused by winding it in a roll with a winding roller or the like.
  • the adhesive composition of the present embodiment is not particularly limited as long as it is used as an adhesive composition for bonding applications.
  • a protective substrate for precision processing of a semiconductor wafer is used as a semiconductor wafer. It can be suitably used as an adhesive composition for bonding to a substrate such as.
  • the adhesive composition of the present invention can be suitably used as an adhesive composition for adhering the substrate to a support plate, particularly when grinding and thinning a substrate such as a semiconductor wafer ( For example, Japanese Published Patent Publication “JP 2005-191550 A”).
  • a force capable of using a commonly used stripping solution in particular, a stripping solution mainly composed of PGMEA, ethyl acetate, and methyl ethyl ketone is an environmental load. It is preferable in terms of peelability.
  • each coating film was heated from 40 ° C. to 250 ° C., and the degassing amount from the coating film was reduced. Measured and evaluated by the amount of gas.
  • the reason why the heat resistance and hygroscopicity can be evaluated based on the degassing amount is as follows.
  • the degassing amount measured up to 100 ° C is derived from water vapor or its azeotropic gas. And since the said water vapor
  • the TDS method (Thermal Desorption Spectroscopy, temperature programmed desorption analysis) was used to measure the degassing amount.
  • EMD-WA1000 manufactured by Electronic Science Co., Ltd. was used as the TDS measurement device (emission gas measurement device).
  • the measurement conditions of the TDS apparatus were as follows: Width: 100, Center Mass Number: 50, Gain: 9, Scan Speed: 4, Emult Volt: 1.3 KV.
  • Evaluation of heat resistance is as follows: strength at 200 ° C, strength (Indensity) required by the above TDS measuring device is 100000 or less, and residue is not observed with a metal microscope. Is not observed with a metallurgical microscope, ⁇ is 100000 or more, and X when the residue is observed with a metallurgical microscope.
  • the hygroscopicity was evaluated as ⁇ when the above-mentioned strength (Indensity) at 100 ° C was 10,000 or less, and X when it was 10,000 or more.
  • the evaluation of the outgas is carried out at 200 ° C by the strength required by the TDS measuring device.
  • Each adhesive composition was applied on a 6-inch silicon wafer using a spinner at lOOOrpm for 25 seconds, and then heated on a hot plate at 200 ° C for 3 minutes to obtain a coating layer on the silicon wafer. It was. Next, the presence or absence of cracks in the coating layer was visually observed.
  • the thickness of the silicon wafer used should be 15 ⁇ m.
  • the adhesive compositions according to Examples and Comparative Examples were applied on a silicon wafer and then dried at 200 ° C. for 3 minutes. Next, it was immersed in a 2.38 mass% TMAH (tetramethyl ammonium hydroxide) aqueous solution, and it was visually observed whether or not the applied film was dissolved. When the film was visually confirmed to be dissolved, it was marked as ⁇ , and when it was confirmed as X, X was marked.
  • TMAH tetramethyl ammonium hydroxide
  • Example 1 Composition (parts by weight) Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Comparative Example 1 Methyl methacrylate 1 5 1 5 1 5 1 5 15 1 5 n-Butyl methacrylate 13 1 3 1 3 13 13 1 3 Styrene 52 52 52 52 52 52 Phenoxetyl acrylate 20 20 20 20 20 20 Acrylic acid (mixed after initiation of copolymerization reaction) 5 5 0 0 0 0 0 Acrylic acid (mixed before initiation of copolymerization reaction) 0 0 5 10 15 0 Average molecular weight 87000 105000 105000 105000 105000 86000
  • the mixture was heated to 90 ° C with stirring, and 38.45 g of PGMEA and a mixture of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate as a polymerization initiator were continuously added from a dropping nozzle over 2 hours. It was dripped. The dropping speed was constant. The amount of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was adjusted so that the adhesive compositions according to the respective examples had the average molecular weight shown in Table 1.
  • the polymerization reaction solution obtained after the completion of the dropping was aged for 1 hour at 90 ° C, and then a mixture of 25.10 g of PGME A and 0.3 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was added over 1 hour. It was dripped. Thereafter, the polymerization reaction solution was further aged for 1 hour at 90 ° C., and then 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoethyl l.Og was added all at once.
  • the polymerization reaction solution was aged at 90 ° C for 3 hours as it was, then the polymerization reaction solution was heated until reflux of the solvent was observed, and then aged for 1 hour to complete the polymerization.
  • PGMEA 17.3 g and acrylic acid as a monomer monomer were mixed with 5 g in Example 3, 10 g in Example 4, and 15 g in Example 5. Then, 17.3 g of PGMEA and a mixed solution composed of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate l.Og as a polymerization initiator were continuously dropped from a dropping nozzle over 2 hours. The dropping speed was constant.
  • the polymerization reaction solution obtained after the completion of the dropping was aged for 1 hour at 90 ° C, and then a mixture of 79.9 g of PGME A and 0.2 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was taken for 1 hour. And dripped. Thereafter, the polymerization reaction solution was further aged for 1 hour at 90 ° C., and then 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate l.Og was added all at once.
  • the polymerization reaction solution was aged at 90 ° C for 3 hours as it was, then the polymerization reaction solution was heated until reflux of the solvent was observed, and then aged for 1 hour to complete the polymerization. .
  • mixture after initiation of copolymerization reaction means methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, styrene as described in the method for producing an adhesive composition according to each of the above examples.
  • acrylic acid having the blending amount shown in Table 1 was mixed after charging the mixture and phenoxychetyl acrylate with the blending amount shown in Table 1 and raising the temperature to 90 ° C.
  • the horizontal axis represents each temperature condition
  • the vertical axis represents the adhesive strength (kgf / cm 2 ).
  • the adhesive composition according to the present invention contains styrene, (meth) acrylic acid ester having a cyclic structure, and (meth) acrylic acid alkyl ester having a chain structure.
  • An adhesive composition mainly comprising a polymer obtained by copolymerizing a monomer composition, wherein the monomer composition further contains a carboxylic acid having an ethylenic double bond. Therefore, polar groups increase in the adhesive composition, and the polarity of the adhesive composition at the interface between the adhesive composition and the adherend surface to which the adhesive composition is applied is improved. Furthermore, dissociation of molecular chains in the adhesive composition in a high temperature environment is suppressed.
  • the monomer composition can ensure alkali resistance by including a compound having no carboxyl group, such as the styrene, the acrylic acid ester, and the (meth) acrylic acid alkyl ester.
  • the adhesive group has high heat resistance and alkali resistance with high adhesive strength in high temperature environments (especially 140 ° C to 200 ° C) and can be easily peeled off even after high temperature processing. If you are able to provide a product, you will have a positive effect.
  • the adhesive layer containing the adhesive composition is provided on the film. Therefore, polar groups are introduced into the adhesive layer when the monomer composition further contains the strong rubonic acid. Therefore, it is possible to obtain an adhesive film that has high heat resistance, high adhesive strength in a high temperature environment, and alkali resistance and can be easily peeled even after a high temperature process.
  • the method for producing the adhesive composition according to the present invention includes the carboxylic acid, the styrene, the (meth) acrylic acid ester, and the (meth) acrylic acid alkyl ester. Mix until the copolymerization reaction is completed. Therefore, the carboxylic acid is randomly copolymerized with components other than the carboxylic acid in the monomer composition. As a result, the polar groups are uniformly present in the adhesive composition, and dissociation of molecular chains in the adhesive composition in a high-temperature environment is suppressed. Therefore, the polarity at the interface is improved and the adhesive strength is improved.
  • the adhesive composition has high heat resistance and alkali resistance with high adhesive strength in a high temperature environment (especially 140 ° C to 200 ° C) and can be easily peeled off even after a high temperature process. If you are able to provide power, you will have a good effect.
  • the adhesive composition and adhesive film according to the present invention have high! /, Heat resistance and alkali resistance, low hygroscopicity, low gas generation during heating, and easy peeling with a stripping solution. You can do it. Therefore, it can be used with a force S that is suitable for processing a semiconductor wafer or chip through a process using various chemicals such as a high temperature process, a high vacuum process, and an alkali.

Landscapes

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Description

明 細 書
接着剤組成物、接着フィルム及び当該接着剤組成物の製造方法 技術分野
[0001] 本発明は、接着剤組成物、接着フィルム及び当該接着剤組成物の製造方法に関 するものである。さらに詳しくは、半導体ウェハー等の半導体製品や光学系製品等を 研削等の加工をする工程において、当該半導体製品にシートや保護基板を一時的 に固定するための、接着剤組成物、接着フィルム及び当該接着剤組成物の製造方 法に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、携帯電話、デジタル AV機器及び ICカード等の高機能化にともない、搭載さ れる半導体シリコンチップ(以下、チップ)の小型化、薄型化及び高集積化への要求 が高まっている。 列えば、、 CSP (chip size package)及び MCP (multi— chip package) に代表されるような複数のチップをワンパッケージ化する集積回路についてもその薄 型化が求められている。その中において、一つの半導体パッケージの中に複数の半 導体チップを搭載するシステム'イン'パッケージ(SiP)は、搭載されるチップを小型 化、薄型化及び高集積化し、電子機器を高性能化、小型化かつ軽量化を実現する 上で非常に重要な技術となっている。
[0003] 薄型商品へのニーズに応えるためには、チップを 150 m以下にまで薄くする必要 がある。さらに、 CSP及び MCPにおいては lOO ^ m以下、 ICカードにおいては 50 m以下にチップを薄化加工する必要がある。
[0004] 従来、 SiP製品には、積層したチップごとのバンプ (電極)と回路基板とを、ワイヤ · ボンディング技術により配線する手法が用いられている。また、このような薄型化や高 集積化への要求に応えるためには、ワイヤ ·ボンディング技術ではなぐ貫通電極を 形成したチップを積層し、チップの裏面にバンプを形成する貫通電極技術も必要とな
[0005] 薄型のチップは、例えば、高純度シリコン単結晶等をスライスしてウェハーとした後 、ウェハー表面に IC等の所定の回路パターンをエッチング形成して集積回路を組み 込み、得られた半導体ウェハーの裏面を研削機により研削して、所定の厚さに研削 後の半導体ウェハーをダイシングしてチップ化することにより製造されている。このとき 、上記所定の厚さは、 100〜600 111程度である。さらに、貫通電極を形成する場合 は、厚さ 50〜; 100 m程度にまで研削している。
[0006] 半導体チップの製造では、半導体ウェハー自体が肉薄で脆ぐまた回路パターンに は凹凸があるので、研削工程やダイシング工程への搬送時に外力が加わると破損し やすい。また、研削工程においては、生じた研磨屑を除去したり、研磨時に発生した 熱を除去するために精製水を用いて半導体ウェハー裏面を洗浄したりしながら研削 処理している。このとき、洗浄に用いる上記精製水によって回路パターン面が汚染さ れることを防ぐ必要がある。
[0007] そこで、半導体ウェハーの回路パターン面を保護するとともに、半導体ウェハーの 破損を防止するために、回路パターン面に加工用粘着フィルムを貼着した上で、研 削作業が行われている。
[0008] また、ダイシング時には、半導体ウェハー裏面側に保護シートを貼り付けて、半導 体ウェハーを接着固定した状態でダイシングし、得られたチップをフィルム基材側か らニードルで突き上げてピックアップし、ダイパッド上に固定させている。
[0009] このような加工用粘着フィルムや保護シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタ レート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン 酢酸ビュル共重 合体 (EVA)等の基材フィルムに接着剤組成物から形成した接着剤層が設けられた ものが知られている(例えば特許文献 1、特許文献 2、特許文献 3)。
[0010] また、加工用粘着フィルムや保護シートの代わりに窒化アルミニウムー窒化硼素気 孔焼結体にラダー型シリコーンオリゴマーを含浸せしめた保護基板を用い、この保護 基板と半導体ウェハーとを熱可塑性フィルムを用いて接着する構成も開示されている (特許文献 4)。また保護基板として半導体ウェハーと実質的に同一の熱膨張率のァ ルミナ、窒化アルミニウム、窒化硼素、炭化珪素等の材料を用い、また保護基板と半 導体ウェハーとを接着する接着剤としてポリイミド等の熱可塑性樹脂を用い、この接 着剤の適用法として、 10〜; 100 mの厚さのフィルムとする構成と、接着剤組成物を スピンコートし、乾燥させて 20 m以下のフィルムにする方法が提案されている(特 許文献 5)。
[0011] また、半導体素子の多層配線化に伴って、回路が形成された半導体ウェハーの表 面に接着剤組成物を用いて保護基板を接着し、半導体ウェハーの裏面を研磨し、そ の後、研磨面をエッチングして鏡面にし、この鏡面に裏面側回路を形成するプロセス が実施されている。この場合、裏面側回路が形成されるまでは、保護基板は接着した ままになって!/、る (特許文献 6)。
特許文献 1 :日本国公開特許公報「特開 2003— 173993号公報 (公開日:平成 15年 6月 20日)」
特許文献 2 :日本国公開特許公報「特開 2001— 279208号公報 (公開日:平成 13年 10月 10日)」
特許文献 3 :日本国公開特許公報「特開 2003— 292931号公報 (公開日:平成 15年 10月 15日)」
特許文献 4 :日本国公開特許公報「特開 2002— 203821号公報 (公開日:平成 14年 7月 19日)」
特許文献 5 :日本国公開特許公報「特開 2001— 77304号公報 (公開日:平成 13年 3 月 23日)」
特許文献 6 :日本国公開特許公報「特開昭 61— 158145号公報 (公開日:昭和 61年 7月 17日)」
発明の開示
[0012] しかし、従来の上記加工用粘着フィルム等は、貫通電極の形成のように、高温プロ セス及び高真空プロセスを必要とする工程に用いるには、高温環境下における接着 強度の不足や、高真空環境下におけるガスの発生等による接着不良の問題や、上 記高温プロセス後における剥離時に、残渣物が残存するなどの剥離不良という問題 点を有している。
[0013] 例えば、貫通電極の形成では、半導体チップにバンプを形成した後、半導体チッ プ間を接続するとき、 200°C程度まで加熱して、さらに高真空状態にするプロセスを 要する。しかし、上記特許文献 1及び上記特許文献 2に係る保護テープの接着剤層 を構成する接着剤組成物は、 200°Cもの高温に対する耐性が無い。また、加熱により 上記接着剤層にガスが発生するため接着不良となる。
[0014] また、薄型の半導体ウェハーは、研削やダイシングの後、上記保護基板から剥離す ること力 S必要となる。しかし、上記特許文献 3に開示される保護テープの接着剤層を 構成する接着剤組成物は、エポキシ樹脂組成物であり、 200°Cもの高温ではェポキ シ樹脂が変質して、硬化するため、剥離時に残渣物が残り、剥離不良が生じるという 問題点を有する。
[0015] さらに、上記特許文献 4や上記特許文献 5に係る保護基板と半導体ウェハーとの接 着に用いられる熱可塑性フィルムでは、吸湿した水分に由来するガスを生じるため、 接着不良の問題が生じる。上記特許文献 6に係る半導体基板の加工方法では、エツ チング液による鏡面化プロセスや真空蒸着による金属膜形成が行われるため、保護 基板と半導体ウェハーとを接着するための接着剤組成物には、耐熱性、剥離性が要 求される。しかし、上記特許文献 6には、接着剤組成物の組成について全く開示がな されていない。
[0016] また、本発明者らの調査では、半導体ウェハーやチップの加工において、アクリル 系樹脂材料を用いた接着剤が、クラック耐性が良好であることから、好ましいとされて いる。しかし、このようなアクリル系樹脂材料を用いた接着剤においても、以下のよう な問題点を有することが判明した。
[0017] (1)接着剤層と保護基板とを熱圧着したとき、接着剤層が吸湿した水分がガスとな つて接着界面に泡状の剥がれを生じるため、高温環境下における接着強度が低い。 また、このようなガスの発生は、高温環境下における接着強度を低下させるのみなら ず、真空条件による加工プロセス等を行なう場合において、真空環境の作製又は保 持に支障を来たす。
[0018] (2)半導体ウェハーがアルカリ性スラリーやアルカリ性現像液等のアルカリ性の液 体に触れる工程を有する場合、アルカリ性の液体によって接着剤組成物の接触面が 剥離、溶解、分散等により劣化してしまう。
[0019] (3)約 200°Cに加熱した場合、耐熱性が低!/、ため接着剤組成物が変質し、剥離液 に不溶な物質が形成されるなど、剥離不良を生じる。
[0020] 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温環境下、 特に 140°C〜200°Cにおける高い接着強度、高い耐熱性、及び耐アルカリ性を有し 、さらに、高温及び/又は高真空環境下における加工プロセス等(以下、単に「高温 プロセス」と表記する)を経た後でも半導体ウェハー及びチップ等からの剥離が容易 な、接着剤組成物を提供することにある。
[0021] 本発明の第 1の態様は、スチレンと、環式構造を有する(メタ)アクリル酸エステルと 、鎖式構造からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む単量体組成物を共重 合してなるポリマーを主成分とする接着剤組成物であって、上記単量体組成物が、 エチレン性二重結合を有するカルボン酸をさらに含むことを特徴とする接着剤組成 物である。
[0022] 本発明の第 2の態様は、上記カルボン酸の量が、上記スチレンと、上記 (メタ)アタリ ル酸エステルと、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの総量を 100質量部とした とき、;!〜 10質量部であることを特徴とする接着剤組成物である。
[0023] 本発明の第 3の態様は、上記カルボン酸が、下記一般式(1)
[0024] [化 1]
1 ,
R ~ -COOH ) m . . . )
[0025] (R1は、(メタ)アタリロイル基またはビュル基を有する、炭素数 2〜20の有機基を表し 、酸素原子を含んでもよい。 mは 1〜3の整数を表す。 )
で示されるカルボン酸であることを特徴とする接着剤組成物である。
[0026] 本発明の第 4の態様は、上記カルボン酸力 (メタ)アクリル酸又は下記一般式(2)
[0027] [化 2]
H,
Figure imgf000006_0001
. . . ( 2 ) [0028] (R2は、水素原子又は炭素数 1〜4のアルキル基を表し、 R3は、炭素数;!〜 5の 2価の アルキル基、又は、環式構造を有する炭素数 4〜20の 2価の有機基を表し、酸素原 子を含んでもよい。 )
で示されるカルボン酸であることを特徴とする接着剤組成物である。
[0029] 本発明の第 5の態様は、フィルム上に、上記のいずれかの接着剤組成物を含有す る接着剤層を備えることを特徴とする接着フィルムである。
[0030] 本発明の第 6の態様は、スチレンと、環式構造を有する(メタ)アクリル酸エステルと
、鎖式構造からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、カルボン酸とを含む単量体 組成物を、共重合してなるポリマーを主成分とする接着剤組成物の製造方法であつ て、上記カルボン酸を、上記スチレンと、上記 (メタ)アクリル酸エステルと、上記 (メタ) アクリル酸アルキルエステルとの共重合反応が終了するまでに混合することを特徴と する接着剤組成物の製造方法である。
[0031] 本発明の第 7の態様は、上記カルボン酸と、上記スチレンと、上記 (メタ)アクリル酸 エステルと、上記 (メタ)アクリル酸アルキルエステルとを混合した後に、共重合反応を 開始させることを特徴とする接着剤組成物の製造方法である。
[0032] 本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分か るであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白にな るであろう。
図面の簡単な説明
[0033] [図 1]本発明の実施例において、単量体組成物にエチレン性二重結合を有するカル ボン酸を加えて得た接着剤組成物の接着強度を、異なる温度条件下で比較した結 果を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0034] 本発明の一実施形態について説明すると以下の通りである。
[0035] 本実施の形態では、スチレンと、環式構造を有する (メタ)アクリル酸エステルと、鎖 式構造からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む単量体組成物を共重合し てなるポリマーを主成分とする接着剤組成物であって、上記単量体組成物にさらに エチレン性二重結合を有するカルボン酸を混合させるという技術的手段を用いる。ま た、本実施の形態では、上記単量体組成物に、さらに二官能性モノマー、スチレンマ クロモノマーを混合するという技術的手段、及び上記ポリマー中にスチレンブロックセ グメントを備えさせるとレ、う技術的手段を用いる。
[0036] 従って、本実施の形態では、上記各技術的手段について説明するが、本発明に係 る接着剤組成物は後述する実施形態に限定されるものではない。例えば、後述する 技術的手段を適宜組み合わせてもよい。各技術的手段を組み合わせることにより、 高温環境下(特に 140°C〜200°C)における接着強度、耐熱性、耐アルカリ性、及び 高温プロセスを経た後の剥離の容易性がさらに優れた接着剤組成物を得ることがで きる。
[0037] 〔単量体組成物の原料及び上記主成分であるポリマーの構造〕
本実施の形態に係る接着剤組成物は、スチレンと、環式構造を有する (メタ)アタリ ル酸エステルと、鎖式構造からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む単量 体組成物とを共重合してなるポリマーを主成分とする。この構成により、接着剤組成 物は、ある程度の耐熱性、高温環境下における接着強度、耐アルカリ性、高温プロセ ス後の剥離の容易性を備える。
[0038] そして上記単量体成分に、さらに後述するエチレン性二重結合を有するカルボン 酸、二官能性モノマー、スチレンマクロモノマーを含むことにより、また、上記ポリマー が後述するスチレンブロックセグメントを有することにより、さらに、高温環境下におけ る接着強度、耐熱性等が向上する。
[0039] なお、本明細書において「主成分」とは、上記接着剤組成物に含まれる他のいずれ の成分よりも、その含量が多いことをいう。よって、上記主成分の含有量は、上記接着 剤組成物中に含まれる成分の内、最も多い量である限り、限定されるものではないが 、好ましくは、上記接着剤組成物の質量を 100質量部としたとき、上記主成分の含有 量は 50質量部以上 100質量部以下が好ましぐさらに好ましくは、 70質量部以上 10 0質量部以下である。 50質量部以上であれば、上記接着剤組成物の備える高い耐 熱性、高温環境下における高い接着強度、及び耐アルカリ性、剥離の容易性に係る 効果が良好に発揮される。
[0040] (スチレン) 本実施の形態に係る接着剤組成物は、上記単量体組成物に、スチレンを含む。上 記スチレンは、 200°C以上の高温環境下においても変質することが無いため、上記 接着剤組成物の耐熱性が向上する。
[0041] 上記スチレンの混合量は、上記単量体組成物に含まれる他の化合物と共重合反応 が進む限り、限定されるものではない。しかし、上記スチレンと、上記 (メタ)アクリル酸 エステルと、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む単量体組成物との総量 を 100質量部としたとき、上記スチレンの混合量が 10〜50質量部であることが好まし く、 20〜40質量部であることがさらに好ましい。 10質量部以上であれば、耐熱性をさ らに向上させることが可能であり、 50質量部以下であれば、クラック耐性の低下を抑 制すること力 Sでさる。
[0042] (環式構造を有する(メタ)アクリル酸エステル)
本発明に係る接着剤組成物は、上記単量体組成物に、環式構造を有する (メタ)ァ クリル酸エステルを含む。これにより、上記接着剤組成物の耐熱性が向上する。また
、上記 (メタ)アクリル酸エステルを含むことにより、上記接着剤組成物におけるアタリ ル酸の必要量を削減し、剥離液による良好な剥離性を確保することが可能となる。
[0043] 上記 (メタ)アクリル酸エステルの混合量は、上記単量体組成物に含まれる他の化 合物と共重合反応が進む限り、限定されるものではない。しかし、上記スチレンと、上 記(メタ)アクリル酸エステルと、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む単量 体組成物との総量を 100質量部としたとき、上記(メタ)アクリル酸エステルの混合量 力^〜 60質量部であることが好ましぐ 10〜40質量部がさらに好ましい。 5質量部以 上であれば、耐熱性をさらに向上させることが可能であり、 60質量部以下であれば、 良好な剥離性を得ることができる。
[0044] 上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸におけるカルボキシル基の 水素原子が、環式基又は環式基を有する有機基に置換された構造を有する。また上 記環式基を有する有機基としては、特に限定されるものではないが、水素原子の一 つが環式基に置換された、アルキル基が好ましい。
[0045] 上記環式基は、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセンから 1個以上の水素原 子を除いた芳香族性の単環式基及び多環式基であってもよぐ脂肪族環式基であつ てもよい。上記環式基は、さらに、後述する置換基を有していてもよい。
[0046] なお、上記環式基の基本の環となる環状構造は、炭素原子及び水素原子のみから なることに限定されず、酸素原子や窒素原子を含んでもよいが、炭素原子及び水素 原子のみからなる炭化水素基であることが好ましい。また上記炭化水素基は、飽和で あっても不飽和であってもよいが、飽和であることが好ましい。さらに、脂肪族多環式 基であることが好ましい。
[0047] また、上記脂肪族環式基の具体例としては、例えば、モノシクロアルカン、ジシクロ アルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等のポリシクロアルカンから 1個以 上の水素原子を除いた基等を例示できる。さらに具体的には、シクロペンタン、シクロ へキサン等のモノシクロアルカンや、ァダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリ シクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから 1個以上の水素原子を 除いた基等が挙げられる。中でも、シクロへキサン、ジシクロペンタンから 1個以上の 水素原子を除いた基が好ましい。また、上記シクロへキサン及びジシクロペンタンは、 さらに後述する置換基を有して!/、てもよ!/、。
[0048] 上記置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シァノ基、酸素原子(=0 )等の極性基や、炭素数 1〜4の直鎖または分岐状の低級アルキル基が挙げられる。 上記環式基が、さらに置換基を有する場合、上記極性基、上記低級アルキル基、又 は上記極性基及び上記低級アルキル基の両方を有することが好まし!/、。上記極性基 としては、特に酸素原子( =〇)が好ましい。
[0049] 上記水素原子の一つが環式基に置換されたアルキル基におけるアルキル基として は、炭素数が 1〜; 12のアルキル基であることが好ましい。このような環式構造を有す る(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、シクロへキシルー 2—プロピルアタリレ ートが挙げられる。
[0050] また、環式構造を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、フエノキシェチ ルアタリレート、フエノキシプロピルアタリレートが挙げられる。
[0051] ここで、本明細書において「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、 芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。例えば「脂肪族環式 基」とは、芳香族性を持たない単環式基または多環式基であることを示す。 [0052] また、上記 (メタ)アクリル酸エステルは、環式構造上に置換基を備える環式構造を 有する(メタ)アクリル酸エステルと、環式構造上に置換基を有さな!/、環式構造を有す る(メタ)アクリル酸エステルとを含む(メタ)アクリル酸エステルを用いてもょレ、。
[0053] 環式構造上に置換基を備える環式構造を有する(メタ)アクリル酸エステルと、環式 構造上に置換基を有さな!/、環式構造を有する (メタ)アクリル酸エステルとを同時に含 むことによって、耐熱性及び柔軟性を向上させることができる。
[0054] (鎖式構造からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステル)
本発明に係る接着剤組成物は、上記単量体組成物に、鎖式構造からなる (メタ)ァ クリル酸アルキルエステルを含む。これにより、当該接着剤組成物から得られる接着 剤層の柔軟性、クラック耐性が向上する。
[0055] 上記 (メタ)アクリル酸アルキルエステルの混合量は、上記単量体組成物に含まれる 他の化合物と共重合反応が進む限り、限定されるものではないが、上記スチレンと、 上記(メタ)アクリル酸エステルと、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む単 量体組成物との総量を 100質量部としたとき、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステ ルの混合量が 10〜60質量部であることが好ましい。 10質量部以上であれば、得ら れる接着剤層の柔軟性及びクラック耐性をさらに向上させることが可能であり、 60質 量部以下であれば、耐熱性の低下、剥離不良及び吸湿性を抑制することができる。
[0056] 本明細書において、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは、炭素数 15〜20 のアルキル基を有するアクリル系長鎖アルキルエステル及び炭素数 1〜; 14のアルキ ル基を有するアクリル系アルキルエステルを意味する。
[0057] 上記アクリル系長鎖アルキルエステルとしては、アルキル基が n—ペンタデシル基、 n—へキサデシル基、 n—へプタデシル基、 n—ォクタデシル基、 n—ノナデシル基、 n—エイコシル基等からアクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエステルが挙げられる
。なお、当該アルキル基は、分岐状であってもよい。
[0058] 上記炭素数 1〜; 14のアルキル基を有するアクリル系アルキルエステルとしては、既 存のアクリル系接着剤に用いられている公知のアクリル系アルキルエステルが挙げら れる。例えば、当該アルキル基力 メチル基、ェチル基、プロピル基、ブチル基、 2— ェチルへキシノレ基、イソォクチル基、イソノニル基、イソデシノレ基、ドデシノレ基、ラウリ ル基、トリデシル基等からなるアクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエステルが挙げ られる。
[0059] (エチレン性二重結合を有するカルボン酸)
上記単量体組成物は、さらにエチレン性二重結合を有するカルボン酸を含む。上 記エチレン性二重結合を有するカルボン酸を含むことにより得られる上記接着剤組 成物は、高温、特に 140°C〜200°Cの環境下における接着強度、及び耐熱性が向 上し、さらに、高温プロセスを経た後においても、容易に剥離することができる。
[0060] これは、上記接着剤組成物中に上記カルボン酸由来のヒドロキシル基(極性基)が 増えることにより、上記接着剤組成物と当該接着剤組成物が塗布される被接着面と の界面における上記接着剤組成物の極性が向上するためであり、さらに、高温環境 下における上記接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制されるためである。また 、上記単量体組成物は、上記スチレン、上記アクリル酸エステル及び上記 (メタ)ァク リル酸アルキルエステルというカルボキシル基を備えない化合物を含むことにより耐 アルカリ性も確保される。
[0061] 上記カルボン酸は、エチレン性二重結合を有し、他の単量体成分と共重合可能で ある限り、限定されるものではないが、下記一般式(1)
[0062] [化 3]
1 / 、
R ~ COOH j m . . , ( ]、
[0063] (R1は、(メタ)アタリロイル基またはビュル基を有する、炭素数 2〜20の有機基を表し 、酸素原子を含んでもよい。 mは 1〜3の整数を表す。 )
で示されるカルボン酸であることが好ましぐさらに好ましくは (メタ)アクリル酸又は下 記一般式 (2)
[0064] [化 4]
Figure imgf000013_0001
[0065] (R2は、水素原子又は炭素数 1〜4のアルキル基を表し、 R3は、炭素数;!〜 5の 2価の アルキル基、又は、環式構造を有する炭素数 4〜20の 2価の有機基を表し、酸素原 子を含んでもよい。 )
で示されるカルボン酸である。上記一般式(2)で示されるカルボン酸としては具体的 には、 R3がシクロへキサン、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンから 水素原子を 2個除いた基を有するものが挙げられる。これらは単独で用いてもよぐ 2 種類以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、より好ましくは (メタ)アクリル酸で ある。これらのカルボン酸と、上記単量体組成物における他の成分との共重合は、好 適に進み、さらに共重合後により得られるポリマーの構造が安定となる。よって、分子 鎖同士の解離を防ぐことができるため、耐熱性、高温環境下における接着強度が向 上する。
[0066] 上記カルボン酸の混合量は、接着強度等の目的とする接着剤組成物の性質に応 じて適宜設定すればよいが、上記スチレンと、上記 (メタ)アクリル酸エステルと、上記 (メタ)アクリル酸アルキルエステルとの総量を 100質量部としたとき、;!〜 10質量部で あること力 S好ましく、さらに好ましくは 1〜5質量部である。 1質量部以上であれば、得 られる接着剤組成物の耐熱性、高温環境下における接着強度を、さらに向上させる こと力 Sできる。また、 10質量部以下であれば、接着剤組成物の吸湿性を抑制し、ゲル 化を防ぐことができる、上記接着剤組成物が有するカルボキシル基の量を少なくする ことによって、耐アルカリ性も向上する。
[0067] 上記カルボン酸を混合するタイミングは、上記カルボン酸と、上記単量体組成物に おける上記カルボン酸以外の成分とが、共重合反応可能であれば、限定されるもの ではない。
[0068] つまり、上記カルボン酸を、予め、共重合反応を開始させる前に、他の上記単量体 組成物に混合しておいてもよぐ他の成分の共重合反応を開始させた後、当該共重 合反応が終了するまでに、上記カルボン酸を混合してもよ!/、。
[0069] し力、し、予め、上記カルボン酸と、上記スチレンと、上記(メタ)アクリル酸エステルと 、上記 (メタ)アクリル酸アルキルエステルとを混合した上で共重合反応を開始させる ことが好まし!/、。予め上記カルボン酸を混合した単量体組成物を共重合反応させるこ とで、上記カルボン酸が、他の成分とランダム共重合する。そのため、上記極性基が 接着剤組成物中に均一に存在することとなり、上記界面における接着剤組成物の極 性がさらに向上し、高温環境下における接着剤組成物中の分子鎖同士の解離がさら に抑制されるため、接着強度がさらに向上する。
[0070] なお、本明細書において、「共重合反応を開始させる」とは、上述した共重合反応 を開始した後に混合する化合物以外の化合物を混合してなる上記単量体組成物に おいて、共重合反応が始まる時点をいう。
[0071] 実際に上記接着剤組成物の製造を実施する場合は、予め混合することを目的とす る単量体組成物を構成する化合物の混合が終了した時点を、上記「共重合反応を開 始させる」時点としてもよい。また、共重合反応に攪拌機付き反応器を用いる場合は、 予め混合することを目的とする化合物の全種類を、それぞれ少なくとも一部を反応器 に供した後に、攪拌を開始した時点としてもよぐ所定の共重合反応の反応温度を設 定する場合は、当該温度に対する加熱を開始した時点としてもよぐ重合開始剤を用 V、る場合は、重合開始剤添加時とすればょレ、。
[0072] 上記いずれの時点を「共重合反応の開始」としても、本発明の効果を得ることができ るため、上記接着剤組成物の製造設備、条件等に応じて、適宜「共重合反応の開始 」の時点を設定し、その後の工程等を制御すればよい。
[0073] また、本明細書において、「共重合反応を終了させる」とは、所望の共重合反応が 達成された時点をいう。具体的には、上記攪拌を止める時点、又は、上記反応温度 力、ら冷却を開始させる時点として、上記接着剤組成物の製造を実施すればよ!/、。 [0074] (二官能性モノマー)
上記単量体組成物は、さらに二官能性モノマーを含んでもよい。二官能性モノマー を含むことにより、得られる接着剤組成物では、その構成分子が、当該二官能性モノ マーを介して架橋される。架橋することによって、三次元構造をとり、当該接着剤組成 物の質量平均分子量が大きくなる。一般に接着剤の技術分野において、構成する分 子の質量平均分子量が大きくなると、接着剤組成物の内部エネルギーが向上するこ とが知られている。そして、高温環境下における接着強度の高低は、この内部エネル ギーも一つの要因となっていることが知られている。また、接着剤組成物の質量平均 分子量が大きくなると、見かけのガラス転移点も上昇し、これにより接着強度が向上 する。つまり、上記単量体組成物が、さらに二官能性モノマーを含むことによって、接 着剤組成物の質量平均分子量が大きくなり、高温環境下における接着強度が向上 する。
[0075] さらに、上記単量体組成物が、二官能性モノマーを含むことで、高温環境下におけ る上記接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制される。これにより、高温時にお ける接着強度が向上し、また、高温プロセスを経た後においても、容易に剥離するこ と力 Sできる。さらに、上述したカルボン酸を用いる量を若干減らしても、耐熱性を向上 させる等の効果を得ることができるため、これを主成分とする上記接着剤組成物の耐 アルカリ性をさらに向上させることができる。
[0076] 従って、接着剤組成物の、耐熱性、及び高温環境下(特に 140°C〜200°C)におけ る接着強度、高温プロセス後の剥離の容易性を、さらに向上させることができる。
[0077] 本明細書において二官能性モノマーとは、官能基を二つ備えた化合物をいう。即 ち、上記二官能性モノマーは、官能基を二つ備えた化合物であれば、限定されるも のではないが、下記一般式(3)
[0078] [化 5]
1 4 2
X R - ~ - X · · · ( 3 )
[0079] (R4は、炭素数 2〜20の 2価のアルキル基、又は、環式構造を有する炭素数 6〜20 の 2価の有機基を表し、酸素原子を含んでもよい。 X1及び X2は、それぞれ独立して、 (メタ)アタリロイル基、ビュル基を表す。)
で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも一つの二官能性モノマーである ことが好ましい。上記一般式(3)で示される化合物としては、ジメチロール—トリシクロ デカンジアタリレート、ネオペンチルグリコールジアタリレート、 1 , 9ーノナンジオール アタリレート、ナフタレンジアタリレート、及び下記式 (4)
[化 6]
Figure imgf000016_0001
[0081] (R5及び R6は、それぞれ独立して、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドを表 し、 n及び sは、それぞれ独立して 0〜4の整数である)
で示される化合物が挙げられる。これらは単独で用いてもよぐ 2種類以上を混合して 用いてもよい。
[0082] これらの中でも、ジメチロールートリシクロデカンジアタリレート、ネオペンチルグリコ ールジアタリレート、 1 , 9ーノナンジオールアタリレート、ナフタレンジアタリレート、及 び上記式 (4)からなる群から選ばれる少なくとも一つの二官能性モノマーであること 力 さらに好ましい。これらの二官能性モノマーは、その他の単量体組成物の成分と 架橋しやすぐその架橋構造も安定である。よって、高温環境下における接着強度及 び耐熱性が、さらに向上した接着剤組成物を得ることができるからである。
[0083] 上記二官能性モノマーの量は、接着強度等の目的とする接着剤組成物の性質に 応じて適宜設定すればよいが、上記スチレンと、上記 (メタ)アクリル酸エステルと、上 記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの総量を 100質量部としたとき、 0. ;!〜 0. 5質 量部であることが好ましぐさらに好ましくは 0. ;!〜 0. 3質量部である。 0. ;!〜 0. 5質 量部であれば、得られる接着剤組成物の、高温環境下における接着強度及び耐熱 性がさらに向上し、また吸湿性を抑制することができるため、接着剤組成物のゲル化 を防止できる。
[0084] なお、上記二官能性モノマーは、予め、共重合反応の開始前に、他の単量体組成 物に混合することが最も好ましいが、上記二官能性モノマーの一部又は全部を、他 の単量体組成物の共重合反応開始後に混合しても、略同様の効果を得ることができ
[0085]
上記単量体組成物は、さらに、スチレンマクロモノマーを含んでもよい。これにより、 得られる接着剤組成物の平均分子量が大きくなる。さらに、高温環境下における上 記接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制される。そのため、接着剤組成物の 耐熱性、高温環境下(特に 140°C〜200°C)における接着強度、高温プロセス後の 剥離の容易性を、さらに向上させることができる。
[0086] なお、上述したカルボン酸を用いる量を若干減らしても、耐熱性を向上させる等の 効果を得ることができるため、これを主成分とする上記接着剤組成物の耐アルカリ性 をさらに向上させることができる。
[0087] 上記スチレンマクロモノマーは、その構造中にスチレンブロック構造を有し、上記単 量体組成物における他の成分と共重合可能である限り、限定されるものではないが、 スチレンブロック構造と、当該スチレンブロック構造の両末端に位置する有機基とから なり、上記有機基の内、少なくとも一つの有機基が、炭素 炭素二重結合を備えるス チレンマクロモノマーであることが好ましぐさらに好ましくは、下記式(5)
[0088] [化 7]
Figure imgf000017_0001
[0089] (R7及び R8は、それぞれ独立して、少なくとも一つの炭素—炭素二重結合を備える 炭素数;!〜 10の有機基を表し、酸素原子を含んでもよい。)で示されるスチレンマクロ モノマーである。上記スチレンマクロモノマーは、その他の上記単量体組成物に含ま れる化合物と共重合しやすい。よって、得られる接着剤組成物の平均分子量がさら に大きくなり、また、上記接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制される。
[0090] なお、上記スチレンマクロモノマー中のスチレンブロック構造を構成するスチレンの 数は、特に限定されるものではなぐ 目的とする接着強度、耐熱性等の接着剤組成 物の性質に応じて、適宜定めればよいが、 20〜; 100個であることが好ましぐさらに 好ましくは 50〜70個である。
[0091] 上記スチレンマクロモノマーの具体例としては、マクロモノマー(東亞合成株式会社 製、グレード: AS— 6S)、マクロモノマー(東亞合成株式会社製、グレード: AN— 6S )を挙げること力 Sできる。これらは単独で用いてもよぐ 2種以上を混合して用いてもよ い。これらのスチレンマクロモノマーと、上記単量体組成物における他の成分との共 重合は、好適に進み、さらに共重合後により得られるポリマーの構造が安定となる。よ つて、分子鎖同士の解離を防ぐことができるため、耐熱性、高温環境下における接着 強度が向上する。
[0092] また、スチレンマクロモノマーの量は、 目的とする接着強度、耐熱性等の接着剤組 成物の性質に応じて適宜設定すればよいが、上記単量体組成物の総量を 100質量 部としたとき、上記スチレンと上記スチレンマクロモノマーとの総量は 30〜90質量部 、好ましくは 40〜60質量部であって、上記スチレンマクロモノマーの量は、当該総量 の範囲内であって、 5〜40質量部であることが好ましぐさらに好ましくは、上記スチレ ンと上記スチレンマクロモノマーとの総量は 30〜90質量部であって、上記スチレンマ クロモノマーの量は、当該総量の範囲内であって、 10〜20質量部である。この範囲 であれば、上記接着剤組成物は、スチレンと、スチレンマクロモノマーとを好適な割合 であるといえる。即ち、上記接着剤組成物は、スチレンによる耐熱性の向上の効果、 上述したスチレンマクロモノマーによる高温環境下における接着強度の向上の効果 を、共に得ること力 Sできる。
[0093] 上記スチレンマクロモノマーを混合するタイミングは、上記スチレンマクロモノマーと 、上記単量体組成物における当該スチレンマクロモノマー以外の成分とが、共重合 反応をすることが可能であれば、限定されるものではなレ、。
[0094] つまり、上記スチレンマクロモノマーを、予め、共重合反応の開始前の単量体組成 物に混合しておいてもよぐ他の成分の共重合反応を開始させた後、当該共重合反 応が終了するまでに、上記スチレンマクロモノマーを混合してもよい。なお、上記スチ レンマクロモノマー以外の単量体組成物の共重合反応を開始後に、上記スチレンマ クロモノマーを混合することが好ましぐ当該共重合反応開始後に、一括して、又は 複数回に分けて回分的に混合することがさらに好ましい。このように混合することによ り、上記接着剤組成物中に、スチレンマクロモノマーに由来するスチレンブロック構造 が密集する箇所を偏在させることができるため、高温環境下における分子鎖の解離 をさらに抑制することができ、その結果、高温環境下における接着強度が向上する。 本実施の形態に係る接着剤組成物の主成分である上記ポリマーは、スチレンブロッ クセグメントを有してもよい。
[0096] スチレンブロックセグメントを有するポリマーを主成分とする接着剤組成物は、接着 剤組成物と被接着物との界面におけるガスの発生を防ぐことができる。そのため、加 熱時、真空時において、上記界面におけるガスの発生による接着剤組成物の剥離等 を防ぎ、高温環境下における接着強度が向上した接着剤組成物を得ることができる。
[0097] また、高温環境下における上記接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制され るため、高温環境下における接着剤組成物の変質を防ぐことができる。よって、接着 強度が向上し、さらに、高温プロセスを経た後においても、容易に剥離することができ
[0098] さらに、上述したカルボン酸を用いる量を若干減らしても、耐熱性を向上させる等の 効果を得ることができるため、これを主成分とする上記接着剤組成物の耐アルカリ性 をさらに向上させることができる。
[0099] 従って、耐熱性、高温環境下(特に 140°C〜200°C)における接着強度、高温プロ セス後の剥離の容易性をさらに向上させることができる。
[0100] なお、本明細書でいう「スチレンブロックセグメント」とは、上記ポリマーにおいて、ス チレンがブロック単位で共重合した部位をいう。ここで、重合を開始させた後にスチレ ンを添加すると、他の成分の共重合がほぼ終了しているため、当該スチレンのみのブ ロック体が形成される。よって、スチレンブロックセグメントは、他の単量体成分の重合 を開始させた後に添加したスチレンのみが重合したブロック共重合体であるといえる
[0101] 上記スチレンによる、スチレンブロックセグメントの形成は、上記スチレンの全部又は 一部を、当該スチレンの残部と、上記 (メタ)アクリル酸エステルと、上記 (メタ)アクリル 酸アルキルエステルとを混合して共重合反応を開始させた後、当該共重合反応を終 了させる前に、一括して、又は複数回に分けて回分的に、共重合反応系、即ち共重 合反応させている反応器等に混合することにより行なう。
[0102] スチレンブロックセグメントを形成するスチレンの量は、共重合反応を開始させた後 に加えるスチレンの量で調整される。そして、その量は、 目的とする接着強度、耐熱 性等の接着剤組成物の性質に応じて適宜設定すればよ!/、が、本実施の形態に係る 接着剤組成物の製造に用いるスチレンの全量を 100質量部としたとき、 5〜80質量 部が好ましぐさらに好ましくは 10〜30質量部である。
[0103] さらに、上記共重合反応を開始させた後に加えるスチレンは、一括して、即ち当該 スチレンの全量を一度に、カロえること力 S好ましい。また、共重合反応に要する時間の 内、半分の時間が経過するより前に加えることが好ましい。このようにすれば、スチレ ンが密集して共重合することで、スチレンブロックセグメントが上記接着剤組成物中に 好適に形成される。
[0104] (接着剤組成物における主成分以外の成分)
本実施の形態に係る接着剤組成物には、他の添加成分としてジメチルアクリルアミ ドなどのアクリルアミドゃアタリロイルモルホリンなどのモルホリンを配合してもよい。こ れらの配合により、耐熱性と接着性との同時改善が期待できる。
[0105] 本実施の形態に係る接着剤組成物には、本発明における本質的な特性を損なわ ない範囲で、さらに、混和性のある添加剤、例えば接着剤の性能を改良するための 付加的樹脂、可塑剤、接着助剤、安定剤、着色剤、界面活性剤などの慣用されてい るあのを添カロすること力 Sでさる。
[0106] さらに接着剤組成物は、本発明における本質的な特性を損なわな!/、範囲にお!/、て 、粘度調整のために有機溶剤を用いて希釈してもよい。上記有機溶剤としては、例え ば、アセトン、メチルェチルケトン、シクロへキサノン、メチルイソアミルケトン、 2—ヘプ タノン等のケトン類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジェチレ ングリコーノレ、ジエチレングリコーノレモノアセテート、プロピレングリコーノレ、プロピレン グリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール又はジプロピレングリコールモノア セテートのモノメチノレエーテノレ、モノエチノレエーテノレ、モノプロピノレエーテノレ、モノブ チルエーテル又はモノフエニルエーテル等の多価アルコール類及びその誘導体;ジ ォキサン等の環式エーテル類;及び乳酸メチル、乳酸ェチル、酢酸メチル、酢酸ェチ ノレ、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸ェチル、メトキシプロピオン酸メチル、 エトキシプロピオン酸ェチル等のエステル類を挙げることができる。これらは単独で用 いてもよぐ 2種以上を混合して用いてもよい。特に、エチレングリコール、エチレング リコーノレモノアセテート、ジエチレングリコーノレ、ジエチレングリコーノレモノアセテート、 プロピレングリコーノレ、プロピレングリコーノレモノアセテート、ジプロピレングリコーノレ又 はジプロピレングリコーノレモノアセテートのモノメチノレエーテノレ、モノエチノレエーテノレ 、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフエニルエーテル等の多価ァ ルコール類及びその誘導体が好ましい。
[0107] 有機溶剤の使用量は、接着剤組成物を塗布する膜厚に応じて適宜設定されるもの であり、接着剤組成物が半導体ウェハー等の支持体上に塗布可能な濃度であれば 特に限定されるものではない。一般的には、接着剤組成物の固形分濃度が 20〜70 質量%、好ましくは 25〜60質量%の範囲内となる様に用いられる。
[0108] 以上、上述した従来の接着剤が有していた課題を解決するための接着剤組成物と して、単量体組成物の成分や、これを共重合してなるポリマーの好ましい構造等につ いて説明した。これらは適宜組み合わせることが可能であり、これらを組み合わせるこ とで、より高い耐熱性及び耐アルカリ性、剥離の容易性、加熱時や真空時において 発生するガスの量の低減に係る効果を発揮することは言うまでも無い。
[0109] 〔共重合反応〕
上記単量体組成物の共重合反応は、従来公知の方法により行なえばよぐ特に限 定されるものではない。例えば、既存の攪拌装置を用いて、上記単量体組成物を攪 拌することで、本発明に係る接着剤組成物を得ることができる。
[0110] 共重合反応における温度条件は、適宜設定すればよぐ限定されるものではない ヽ 60〜150°Cであることが好ましぐさらに好ましくは 70〜120°Cである。
[0111] また、共重合反応においては、適宜、溶媒を用いてもよい。上記溶媒としては、上 記有機溶剤を用いることができ、中でもプロピレングリコール 'モノメチルエーテル 'ァ セテート(以下、「PGMEA」と表記する)が好ましい。
[0112] また、本実施の形態に係る共重合反応においては、適宜、重合開始剤を用いても よい。重合開始剤としては、 2,2'—ァゾビスイソブチロニトリル、 2,2'—ァゾビス(2—メ チルブチロニトリル)、 2,2'—ァゾビスイソ酪酸ジメチル、 1 , 1 'ーァゾビス(シクロへキサ ンー 1 カルボ二トリル)、 4,4'ーァゾビス(4ーシァノ吉草酸)等のァゾ化合物;デカノ ィルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾィルパーオキサイド、ビス(3,5 ,5—トリメチルへキサノィル)パーオキサイド、コハク酸パーオキサイド、 tert ブチル ノ ーォキシー 2—ェチノレへキサノエ一ト、 tert ブチノレパーォキシピバレート、 1 , 1 , 3, 3 テトラメチルブチルパーォキシ 2 ェチルへキサノエート等の有機過酸化物 が挙げられる。これらは単独で用いてもよぐ適宜 2種以上を混合して用いてもよい。 また、重合開始剤の使用量は、単量体組成物の組合せや反応条件等に応じて適宜 設定すれば良ぐ特に限定されるものではない。
[0113] 〔接着フィルム〕
以上述べてきた本発明に係る接着剤組成物は、用途に応じて様々な利用方法を 用いること力 Sできる。例えば、液状のまま、半導体ウェハー等の被加工体の上に塗布 して接着剤層を形成する方法を用いてもよいし、本発明に係る接着フィルム、即ち、 予め可撓性フィルム等のフィルム上に上記のいずれかの接着剤組成物を含む接着 剤層を形成した後、乾燥させておき、このフィルム (接着フィルム)を、被加工体に貼り 付けて使用する方法 (接着フィルム法)を用いてもよ!/、。
[0114] このように、本発明に係る接着フィルムは、フィルム上に、上記のいずれかの接着剤 組成物を含有する接着剤層を備える。
[0115] そのため、上記単量体組成物が、さらに上記カルボン酸を含有することにより、上記 接着剤層に極性基が導入される。よって、高い耐熱性、高温環境下における高い接 着強度、及び耐アルカリ性を備え、高温プロセス後でも容易に剥離することができる 接着フィルムを得ることができる。
[0116] また、上記単量体組成物が、さらに上記二官能性モノマーを含有する場合、上記 接着剤層を構成する分子は、当該二官能性モノマーにより、架橋される。また、上記 単量体組成物が、さらに上記スチレンマクロモノマーを含有する場合、上記接着剤層 を構成する接着剤組成物の平均分子量が大きくなり、また、当該接着剤層は、当該 スチレンマクロモノマー由来のスチレンブロック構造を有する。これにより、さらに、高 温環境下における上記接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制される。また、 上記接着剤層の主成分である上記ポリマーは、スチレンブロックセグメントを有してい る場合、上記接着剤組成物と当該接着剤組成物が塗布される被接着面との界面に おけるガスの発生を防ぐことができる。
[0117] 従って、さらに高い、耐熱性、高温環境下における接着強度、耐アルカリ性を有し、 剥離容易性に優れた接着フィルムを得ることができる。
[0118] 上記接着フィルムは、上記接着剤層にさらに保護フィルムを被覆して用いてもよい 。この場合、接着剤層上の保護フィルムを剥離し、被加工体の上に露出した接着剤 層を重ねた後、接着剤層から上記フィルムを剥離することによって被加工体上に接 着剤層を容易に設けることができる。
[0119] 従って、上記接着フィルムを用いれば、被加工体の上に直接接着剤組成物を塗布 して接着剤層を形成する場合と比較して、膜厚均一性及び表面平滑性の良好な層 を形成すること力できる。
[0120] また、上記接着フィルムの製造に使用する上記フィルムとしては、フィルム上に製膜 された接着剤層をフィルムから剥離することができ、接着剤層を保護基板やウェハー 等の被処理面上に転写できる離型フィルムであれば限定されるものではなレ、。例え ば、膜厚 15〜; 125 μ mのポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、 ポリカーボネート、ポリ塩化ビュル等の合成樹脂フィルムからなる可撓性フィルムが挙 げられる。上記フィルムには必要に応じて、転写が容易となるように離型処理されるこ とが好ましい。
[0121] 上記フィルム上に接着剤層を形成する方法としては、所望する接着剤層の膜厚や 均一性に応じて適宜、公知の方法を用いればよぐ限定されるものではないが、例え は. アプリケーター. ノ ーコーター. ワイヤーノ ーコーター、ローノレコーター、カーテ ンフローコーター等を用いて、フィルム上に上記接着剤層の乾燥膜厚が 10〜; 1000 となるように、本発明に係る接着剤組成物を塗布する方法が挙げられる。中でも ロールコーターが膜厚の均一性に優れ、かつ厚さの厚い膜が効率よく形成できるた め好ましい。
[0122] また、上記保護フィルムを用いる場合、上記保護フィルムとしては、上記接着剤層 力、ら剥離することができる限り限定されるものではないが、例えばポリエチレンテレフ タレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムが好ましい。また、上 記各保護フィルムは、シリコンをコーティング又は焼き付けしてあることが好ましい。上 記接着剤層からの剥離が容易となるからである。上記保護フィルムの厚さは、特に限 定されるものではないが 15〜; 125 mが好ましい。保護フィルムを備えた上記接着フ イルムの柔軟性を確保できるからである。
[0123] 上記接着フィルムの使用方法は、特に限定されるものでは無いが、例えば、保護フ イルムを用いた場合は、これを剥離した上で、被加工体の上に露出した接着剤層を 重ねて、フィルム上 (接着剤層の形成された面の裏面)から加熱ローラを移動させるこ とにより、接着剤層を被加工体の表面に熱圧着させる方法が挙げられる。このとき、 接着フィルムから剥離した保護フィルムは、順次巻き取りローラ等でロール状に巻き 取れば、保存し再利用することが可能である。
[0124] 本実施形態の接着剤組成物は接着剤組成物として接着用途に用いられる限り、特 に限定されるものではな!/、が、半導体ウェハーの精密加工用保護基板を半導体ゥェ ハー等の基板に接着するための接着剤組成物として好適に用いることができる。本 発明の接着剤組成物は、特に、半導体ウェハー等の基板を研削して薄板化する際 に、当該基板をサポートプレートに貼り付けるための接着剤組成物として、好適に用 いることができる(例えば、 日本国公開特許公報「特開 2005— 191550号公報」)。
[0125] 〔剥離液〕
本実施形態に係る接着剤組成物を取り除くための剥離液としては、通常用いられる 剥離液を用いることができる力 特に PGMEAや酢酸ェチル、メチルェチルケトンを 主成分とする剥離液が環境負荷や剥離性の点で好ましい。
実施例
[0126] 以下に、本発明に係る接着剤組成物の接着強度等を確認した実施例につ!/、て説 明する。
[0127] なお、以下の実施例及び比較例に係る接着剤組成物の評価は、それぞれの耐熱 性、吸湿性、柔軟性、異なる温度条件下における接着強度、 200°Cにおけるガスの 発生量 (以下、「出ガス」と表記する)を測定することにより行なった。これらの測定方 法を以下に説明する。
[0128] (耐熱性、吸湿性、出ガスの測定方法)
後述する実施例及び比較例に係る各接着剤組成物をシリコンウェハー上に塗布し た後、それぞれの塗膜を 40°Cから 250°Cまで昇温して、塗膜からの脱ガス量を測定 し、そのガス量により評価した。
[0129] 上記脱ガス量により、耐熱性及び吸湿性の評価が可能な理由は以下の通りである 。つまり、 100°Cまでに測定される脱ガス量は水蒸気又はその共沸ガスに由来するも のである。そして、上記水蒸気又はその共沸ガスは、接着剤組成物が吸湿した水分 に由来するものであるため、 100°Cまでに測定される脱ガス量によって、吸湿性が評 価できる。また、 100°C以上で測定される脱ガス量は、接着剤組成物自体が熱により 分解されて生じたガスに由来するものである。よって、 100°C以上、特に 200°C近辺 における脱ガス量により、接着剤組成物の耐熱性が評価できる。
[0130] 上記脱ガス量の測定には、 TDS法(Thermal Desorption Spectroscopy法、 昇温脱離分析法)を用いた。 TDS測定装置 (放出ガス測定装置)は、電子科学株式 会社製の EMD—WA1000を使用した。
[0131] TDS装置の測定条件は、 Width: 100、 Center Mass Number: 50、 Gain: 9、 Scan Speed: 4、 Emult Volt: 1.3KVで行った。
[0132] 耐熱性の評価は、 200°Cにおいて、上記 TDS測定装置により求められる強度(Ind ensity)が 100000以下であり、残渣が金属顕微鏡で観察されない場合は〇、 1000 00以上である力 残渣が金属顕微鏡で観察されない場合は△、 100000以上であり 、残渣が金属顕微鏡で観察される場合は Xとした。
[0133] 吸湿性の評価は、 100°Cにおける上記強度(Indensity)が 10000以下である場合 は〇、 10000以上である場合は Xとした。
[0134] また、出ガスの評価は、 200°Cにおいて、上記 TDS測定装置により求められる強度
(Indensity)力 00000以下である場合は〇、 100000以上である場合は Xとした。
[0135] (各温度における接着強度) シリコンウェハー上に、実施例及び比較例に係る接着剤組成物を塗布した後、 150 °Cで 3分間乾燥させた。次に、ガラス基板を 200°C、 1kgの加重で接着させた後、そ のガラス基板を引っ張り、シリコンウェハーから剥がれた時の接着強度を縦型電動計 測スタンド「MX— 500N」(株式会社イマダ社製)を用いて算出した。
[0136] (柔軟性の評価)
6インチのシリコンウェハー上にスピンナーを用いて各接着剤組成物を lOOOrpmに て 25秒間塗布した後、ホットプレートで 200°C、 3分間加熱して、上記シリコンウェハ 一上に塗膜層を得た。次に、上記塗膜層のクラックの有無を目視により観察し、クラッ クが有ったものを X、無しのものを〇とした。なお、用いたシリコンウェハーの厚さは、 15 μ mでめる。
[0137] (耐アルカリ性の評価)
耐アルカリ性は、シリコンウェハー上に、実施例及び比較例に係る接着剤組成物を 塗布した後、 200°Cで 3分間乾燥した。次に、 2. 38質量%の TMAH (テトラメチルァ ンモニゥムハイド口オキサイド)水溶液の中に浸漬させて、塗布した膜が溶解するか 否かを目視で観察した。 目視で、塗布した膜の溶解が確認されな力 たものを〇、確 認されたものを Xとした。
[0138] 〔実施例;!〜 5、比較例 1〕
スチレンと、環状構造を有する (メタ)アクリル酸エステルと、鎖式構造からなる (メタ) アクリル酸アルキルエステルとを含み、エチレン性二重結合を有するカルボン酸とを 含む単量体組成物を用いた接着剤組成物(実施例;!〜 5)と、上記カルボン酸を含ま な!/、単量体組成物を用いた接着剤組成物(比較例 1)との性質を比較した。
[0139] 実施例;!〜 5、比較例 1における単量体組成物の組成及び当該単量体組成物を重 合することにより得られた上記接着剤組成物の平均分子量を表 1に示す。
[0140] [表 1] 組成 (質量部) 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 比較例 1 メタクリル酸メチル 1 5 1 5 1 5 1 5 15 1 5 メタクリル酸 n-ブチル 13 1 3 1 3 13 13 1 3 スチレン 52 52 52 52 52 52 フエノキシェチルァクリレート 20 20 20 20 20 20 アクリル酸(共重合反応開始後に混合) 5 5 0 0 0 0 アクリル酸(共重合反応開始前に混合) 0 0 5 10 15 0 平均分子量 87000 105000 105000 105000 105000 86000
[0141] 実施例 1、 2に係る接着剤組成物は、次のように得た。
[0142] 還流冷却器、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた容量 300mlの 4つ口フラスコに 、溶剤として PGMEA 53.85g、及び、表 1に示すように、モノマー単量体としてフエノキ シェチルアタリレート 20g、メタクリル酸メチル 15g、メタクリル酸 n-ブチル 13g、スチレ ン 52g、アクリル酸 5gを仕込み、 Nの吹き込みを開始した。攪拌をはじめることで重合
2
を開始させ、攪拌しながら 90°Cまで昇温した後、 PGMEA 38.45g及び重合開始剤とし て t-ブチルパーォキシ 2-ェチルへキサノエートからなる混合液とを滴下ノズルより、 2 時間かけて連続的に滴下した。滴下速度は一定とした。なお、それぞれの実施例に 係る接着剤組成物が表 1に記載の平均分子量となるように、 t-ブチルパーォキシ 2- ェチルへキサノエ一トの量を調整した。
[0143] 滴下終了後に得られた重合反応液を、そのまま 1時間、 90°Cで熟成した後、 PGME A 25.10g及び t-ブチルパーォキシ 2-ェチルへキサノエート 0.3gからなる混合液を 1 時間かけて滴下した。その後、重合反応液を、さらにそのまま 1時間、 90°Cで熟成した 後、 1,1,3,3-テトラメチルブチルパーォキシ 2-ェチルへキサノエ一ト l .Ogを一括投入 した。
[0144] 次に、重合反応液を、そのまま 3hr、 90°Cで熟成した後、溶剤の還流が認められるま で重合反応液を昇温した後、 1時間熟成し、重合を終了させた。
[0145] 実施例 3〜5に係る接着剤組成物は、次のように得た。
[0146] 還流冷却器、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた容量 300mlの 4つ口フラスコに 、溶剤として PGMEA 40g、及び、表 1に示すように、モノマー単量体としてフエノキシ ェチルアタリレート 20g、メタクリル酸メチル 15g、メタクリル酸 n-ブチル 13g、スチレン 52g、アクリル酸 5gを仕込み、 Nの吹き込みを開始した。攪拌をはじめることで重合を 開始させ、攪拌しながら 90°Cまで昇温した後、 PGMEA 17.3g及びモノマー単量体とし てアクリル酸を実施例 3では 5g、実施例 4では 10g、実施例 5では 15gからなる混合液と 、 PGMEA 17.3g及び重合開始剤として t-ブチルパーォキシ 2-ェチルへキサノエート l.Ogからなる混合液とを滴下ノズルより、 2時間かけて連続的に滴下した。滴下速度は 一定とした。
[0147] 滴下終了後に得られた重合反応液を、そのまま 1時間、 90°Cで熟成した後、 PGME A 79.9g及び t-ブチルパーォキシ 2-ェチルへキサノエート 0.2gからなる混合液を 1時 間かけて滴下した。その後、重合反応液を、さらにそのまま 1時間、 90°Cで熟成した後 、 1,1,3,3-テトラメチルブチルパーォキシ 2-ェチルへキサノエート l.Ogを一括投入し た。
[0148] 次に、重合反応液を、そのまま 3時間、 90°Cで熟成した後、溶剤の還流が認められ るまで重合反応液を昇温した後、 1時間熟成し、重合を終了させた。
[0149] 比較例 1に係る接着剤組成物は、アクリル酸を含まない以外は、実施例 1と同様の 方法で得た。
[0150] このように、上記表 1中「共重合反応開始前に混合」とは、メタクリル酸メチル、メタク リル酸 n—ブチル、スチレン、フエノキシェチルアタリレート及びアクリル酸を、全て、表 1に示す配合量で仕込み共重合反応を開始させたことを表す。
[0151] また、上記表 1中「共重合反応開始後に混合」とは、上述の各実施例に係る接着剤 組成物の製造方法に記載のようにメタクリル酸メチル、メタクリル酸 n—ブチル、スチレ ン、及びフエノキシェチルアタリレートを表 1に示す配合量で仕込み、 90°Cまで昇温 した後に、表 1に示す配合量のアクリル酸を混合したことを表す。
[0152] 実施例 1〜5及び比較例 1において、 140°Cにおける接着強度、出ガス、耐熱性、 柔軟性、吸湿性、耐アルカリ性を比較した。その結果を表 2に示す。
[0153] [表 2] •評価結果 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 比較例 1 高温接着強度 (140°C) 〇 〇 〇 〇 〇 X
出ガス 〇 〇 〇 〇 〇 〇 耐熱性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 柔軟性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 吸湿性 〇 〇 〇 〇 X 〇 耐アルカリ性 〇 〇 〇 〇 〇 〇
[0154] また、実施例;!〜 5及び比較例 1において、 23°C、 120°C、 140°C、 200°Cにおける 接着強度を比較した。その結果を表 3及び図 1に示す。
[0155] なお、図 1において、横軸は各温度条件を示し、縦軸は接着強度 (kgf/cm2)を示す o
[0156] [表 3]
Figure imgf000029_0001
[0157] 本発明に係る接着剤組成物は、以上のように、スチレンと、環式構造を有する(メタ) アクリル酸エステルと、鎖式構造からなる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む 単量体組成物を共重合してなるポリマーを主成分とする接着剤組成物であって、上 記単量体組成物が、さらに、エチレン性二重結合を有するカルボン酸を含む。そのた め、上記接着剤組成物中に、極性基が増え、上記接着剤組成物と当該接着剤組成 物が塗布される被接着面との界面における上記接着剤組成物の極性が向上する。さ らに、高温環境下における上記接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制される 。また、上記単量体組成物は、上記スチレン、上記アクリル酸エステル及び上記 (メタ )アクリル酸アルキルエステルというカルボキシル基を備えない化合物を含むことによ り耐アルカリ性も確保される。
[0158] 従って、耐熱性、高温環境下(特に 140°C〜200°C)における接着強度が高ぐ耐 アルカリ性を有し、高温プロセス後においても容易に剥離することができる接着剤組 成物を提供すること力できるとレ、う効果を奏する。
[0159] また、本発明に係る接着フィルムでは、以上のように、フィルム上に、上記接着剤組 成物を含有する接着剤層を備える。そのため、上記単量体組成物が、さらに上記力 ルボン酸を含有していることにより、上記接着剤層に極性基が導入される。よって、高 い耐熱性、高温環境下における高い接着強度、及び耐アルカリ性を備え、高温プロ セス後でも容易に剥離することができる接着フィルムを得ることができる。
[0160] また、本発明に係る接着剤組成物の製造方法は、以上のように、上記カルボン酸を 、上記スチレンと、上記(メタ)アクリル酸エステルと、上記(メタ)アクリル酸アルキルェ ステルとの共重合反応が終了するまでに混合する。そのため、上記カルボン酸が、単 量体組成物における上記カルボン酸以外の成分とランダム共重合する。これにより、 上記極性基が接着剤組成物中に均一に存在することとなり、また、高温環境下にお ける接着剤組成物中の分子鎖同士の解離が抑制される。よって、上記界面における 極性が向上し、また、接着強度が向上する。
[0161] 従って、耐熱性、高温環境下 (特に 140°C〜200°C)における接着強度が高ぐ耐 アルカリ性を有し、高温プロセス後においても容易に剥離することができる接着剤組 成物を提供すること力できるとレ、う効果を奏する。
[0162] 発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あく までも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限 定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記載する請求の範 囲内にお!/、て、レ、ろ!/、ろと変更して実施することができるものである。
産業上の利用可能性
[0163] 本発明に係る接着剤組成物及び接着フィルムは、高!/、耐熱性及び耐アルカリ性を 有し、吸湿性が低ぐ加熱時に発生するガスが少なぐまた剥離液による剥離を容易 に行なうことカできる。よって高温プロセス、高真空プロセス、アルカリ等様々な化学 薬品を用いるプロセスを経る半導体ウェハー又はチップの加工工程に、好適に用い ること力 Sでさる。

Claims

請求の範囲
[1] スチレンと、環式構造を有する (メタ)アクリル酸エステルと、鎖式構造からなる (メタ) アクリル酸アルキルエステルとを含む単量体組成物を共重合してなるポリマーを主成 分とする接着剤組成物であって、
上記単量体組成物が、エチレン性二重結合を有するカルボン酸をさらに含むことを 特徴とする接着剤組成物。
[2] 上記カルボン酸の量が、上記スチレンと、上記(メタ)アクリル酸エステルと、上記(メ タ)アクリル酸アルキルエステルとの総量を 100質量部としたとき、 1〜; 10質量部であ ることを特徴とする請求項 1に記載の接着剤組成物。
[3] 上記カルボン酸が、下記一般式(1)
[化 1コ
1 , >
R ~ t-cooH ) m . · · ( 1 )
(R1は、(メタ)アタリロイル基またはビュル基を有する、炭素数 2〜20の有機基を表し 、酸素原子を含んでもよい。 mは 1〜3の整数を表す。 )
で示されるカルボン酸であることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の接着剤組成物
[4] 上記カルボン酸が、(メタ)アクリル酸又は下記一般式(2)
[化 2]
Figure imgf000031_0001
(R2は、水素原子又は炭素数 1〜4のアルキル基を表し、 R3は、炭素数;!〜 5の 2価の アルキル基、又は、環式構造を有する炭素数 4〜20の 2価の有機基を表し、酸素原 子を含んでもよい。 )
で示されるカルボン酸であることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の接着剤組成物
[5] フィルム上に、請求項;!〜 4のいずれか 1項に記載の接着剤組成物を含有する接着 剤層を備えることを特徴とする接着フィルム。
[6] スチレンと、環式構造を有する (メタ)アクリル酸エステルと、鎖式構造からなる (メタ) アクリル酸アルキルエステルと、カルボン酸とを含む単量体組成物を、共重合してな るポリマーを主成分とする接着剤組成物の製造方法であって、
上記カルボン酸を、上記スチレンと、上記 (メタ)アクリル酸エステルと、上記 (メタ)ァ クリル酸アルキルエステルとの共重合反応が終了するまでに混合することを特徴とす る接着剤組成物の製造方法。
[7] 上記カルボン酸と、上記スチレンと、上記 (メタ)アクリル酸エステルと、上記 (メタ)ァ クリル酸アルキルエステルとを混合した後に、共重合反応を開始させることを特徴と する請求項 6に記載の接着剤組成物の製造方法。
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