WO2014157227A1 - 半導体装置製造用仮接合用積層体、および、半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a laminate for temporary bonding for manufacturing a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device.
- a wire bonding method has conventionally been widely known as an electrical connection method from an integrated circuit in an IC chip to an external terminal of the IC chip
- a silicon substrate has recently been used to achieve miniaturization of the IC chip.
- a method so-called method of forming a silicon through electrode (TSV)
- TSV silicon through electrode
- the method of forming the through silicon via alone can not sufficiently meet the above-mentioned recent need for higher integration of the IC chip.
- a semiconductor silicon wafer having a thickness of about 700 to 900 ⁇ m is widely known as a semiconductor silicon wafer used in a process of manufacturing a semiconductor device. It has been attempted to reduce the thickness to 200 .mu.m or less. However, since semiconductor silicon wafers having a thickness of 200 ⁇ m or less are very thin and, consequently, members for manufacturing semiconductor devices based on them are also very thin, such members may be further processed or In the case of simply moving such a member, it is difficult to support the member stably and without damage.
- a semiconductor wafer before thinning on which a device is provided on the surface and a processing supporting substrate are temporarily bonded with a silicone adhesive, and the back surface of the semiconductor wafer is ground and thinned There is known a technique in which a semiconductor wafer is perforated to form a silicon through electrode, and thereafter, a processing support substrate is detached from the semiconductor wafer (see Patent Document 1). According to this technology, resistance to grinding during backside grinding of semiconductor wafers, heat resistance in anisotropic dry etching processes, etc., chemical resistance during plating and etching, and smooth peeling from the final support substrate for processing It is believed that low adherent contamination can be achieved simultaneously.
- a method of supporting a wafer is a method of supporting a wafer by a support layer system, in which a plasma polymer layer obtained by a plasma deposition method is interposed as a separation layer between the wafer and the support layer system.
- the adhesive bond between the support layer system and the release layer is made greater than the bond bond between the wafer and the release layer, and the wafer is easily released from the release layer when the wafer is released from the support layer system.
- Patent Document 2 There is also known a technology configured to separate.
- Patent Document 3 a technique is known in which temporary adhesion is performed using polyether sulfone and a tackifier, and the temporary adhesion is released by heating.
- temporary adhesion is performed by the mixture which consists of carboxylic acids and amines, and the technique which cancels
- the bonding layer made of cellulose polymers etc. heated the device wafer and the support substrate are adhered by pressure bonding to bond them, and the device wafer is detached from the support substrate by heating and sliding in the lateral direction.
- Patent Document 5 a technique is known in which temporary adhesion is performed using polyether sulfone and a tackifier, and the temporary adhesion is released by heating.
- a pressure-sensitive adhesive film which is composed of syndiotactic 1,2-polybutadiene and a photopolymerization initiator and whose adhesive force changes upon irradiation with radiation (Patent Document 6). Further, the supporting substrate and the semiconductor wafer are temporarily bonded with an adhesive made of polycarbonates, and the semiconductor wafer is treated, then irradiated with irradiation radiation, and then heated to thereby process the treated semiconductor wafer. There is known a technique for detaching the support substrate from the support substrate (Patent Document 7).
- Patent Document 8 a technique of interposing and temporarily bonding a peripheral portion of a device surface and a carrier substrate with a pressure-sensitive adhesive
- JP, 2011-119427 A Japanese Patent Publication 2009-528688 JP, 2011-225814, A JP, 2011-052142, A Japanese Patent Publication No. 2010-506406 JP, 2007-045939, A U.S. Patent Publication No. 2011/0318938 Specification JP 2011-510518 gazette
- the surface of the semiconductor wafer on which the device is provided (that is, the device surface of the device wafer) and the supporting substrate (carrier substrate) are temporarily adhered via a layer made of an adhesive known in Patent Document 1 and the like.
- the adhesive layer is required to have a certain degree of adhesion in order to stably support the semiconductor wafer. That is, in the case where the entire surface of the device surface of the semiconductor wafer and the supporting substrate are temporarily bonded via the adhesive layer, the temporary bonding between the semiconductor wafer and the supporting substrate is made sufficient, and the semiconductor wafer is stabilized stably.
- the temporary adhesion between the semiconductor wafer and the support substrate is too strong to support the substrate without damaging it, so that the device may be damaged when the semiconductor wafer is detached from the support substrate, or from the semiconductor wafer There is a tendency that the device may be detached or the like.
- the plasma polymer layer as the separation layer is interposed between the wafer and the support layer system by plasma deposition.
- the formation method is (1) usually, the equipment cost for carrying out plasma deposition is large; (2) layer formation by plasma deposition requires time for vacuuming in the plasma apparatus and deposition of monomers; (3) Even when a separation layer comprising a plasma polymer layer is provided, when supporting a wafer to be processed, the support of the wafer is released while securing sufficient adhesive bonding between the wafer and the separation layer. In such cases, it is not easy to control an adhesive bond such that the wafer is easily detached from the separation layer;
- Patent Document 8 in the method of interposing a filler layer not contributing to adhesion on a carrier, it is necessary to go through a multi-step process in forming the filler layer, and the productivity is further improved. There is room for
- the present invention has been made in view of the above background, and its object is to temporarily and reliably support a member to be treated when mechanically or chemically treating the member to be treated (such as a semiconductor wafer). And a laminate for temporarily bonding a semiconductor device for manufacturing a semiconductor device, which can easily release the temporary support to the treated member without damaging the treated member even when subjected to a process at high temperature. It is in providing a manufacturing method. Another object of the present invention is to provide a laminate for temporary bonding for manufacturing a semiconductor device excellent in outgassing property, and a method for manufacturing a semiconductor device.
- the inventors of the present invention provide a temporary bonding laminate including a peeling layer and an adhesive layer between the support and the member to be treated, and the temporary bonding laminate.
- the above problem has been solved by the following means ⁇ 1>, more preferably ⁇ 2> to ⁇ 13>.
- It is a laminated body for temporary joining for semiconductor device manufacture which has ⁇ 1> (A) peeling layer and (B) adhesive layer, Comprising:
- the said peeling layer is a constant velocity of 20 degrees C / min.
- a compound which is liquid at 25 ° C. whose weight decreases by 5% by mass when measured under temperature rising conditions is 25 ° C. or higher
- the laminated body for temporary joining for semiconductor device manufacture containing the binder whose temperature which weight reduces by 5 mass% when measured under 5 is 250 degreeC or more.
- thermoplastic resin selected from the group consisting of polyethersulfone resin, polyimide resin, polyester resin, polybenzimidazole resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polyamide imide resin and polyether ketone resin
- the liquid compound (a2) is selected from polyol esters, diesters, polyphenyl ethers, organopolysiloxanes, polyethylene glycols, polypropylene glycols, long chain carboxylic acids, and ionic liquids, ⁇ 1
- ⁇ 8> bonding the first surface of the member to be treated and the substrate such that the temporary bonding laminate for manufacturing a semiconductor device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7> is interposed,
- the member is subjected to a heat treatment having a maximum reaching temperature in the range of 180 ° C. to 370 ° C. to obtain a treated member, and a step of detaching the treated member from the bonding layer laminate.
- a temperature at which the weight decreases by 5 mass% when measured under a constant-rate temperature rising condition of 20 ° C./min in a nitrogen stream of the separation layer A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that it is higher than the highest temperature reached in the heat treatment.
- an actinic ray or light beam is applied to the adhesive layer of the temporary bonding laminate.
- the manufacturing method of the semiconductor device as described in ⁇ 8> which further has the process of irradiating a radiation or heat.
- the stripping solvent contains at least one of cyclopentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, limonene, p-menthane, tetrahydrofuran (THF), 1,3-dioxolane, and anisole in ⁇ 11>.
- the manufacturing method of the described semiconductor device ⁇ 13> (a1) A compound which is liquid at 25 ° C. at which the weight decreases by 5% by mass when measured under a nitrogen gas flow and under a constant temperature rising condition of 20 ° C./min.
- a kit comprising the composition for forming an adhesive layer.
- the member to be treated when mechanical or chemical treatment is performed on a member to be treated, the member to be treated can be temporarily and reliably supported temporarily, and the treated member is damaged even after passing through a process at high temperature. It is possible to provide a laminate for temporary bonding for manufacturing a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device, capable of releasing temporary support on a processed member without providing Furthermore, the laminated body for temporary joining for semiconductor device manufacture excellent in outgassing property, and the manufacturing method of a semiconductor device can be provided.
- FIG. 1A is a conceptual view showing a state in which a solvent penetrates in the release layer in the present invention
- FIG. 1B is a conceptual view showing a state in which the solvent penetrates in a conventional release layer
- FIG. 2 is a conceptual view showing a state in which the solvent intrudes from the surface of the release layer in the present invention
- FIGS. 3A, 3B and 3C are schematic cross-sectional views illustrating temporary bonding of the adhesive support and the device wafer, a schematic plan view showing the device wafer temporarily bonded by the adhesive support, and bonding, respectively. It is a schematic sectional drawing which shows the state by which the device wafer temporarily bonded by the elastic support body was thinned.
- FIG. 3A, 3B and 3C are schematic cross-sectional views illustrating temporary bonding of the adhesive support and the device wafer, a schematic plan view showing the device wafer temporarily bonded by the adhesive support, and bonding, respectively. It is a schematic sectional drawing which shows the state by which the device wafer
- FIG. 4 is a schematic top view of an adhesive support in an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a schematic top view of an adhesive support in an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a schematic top view of one aspect of an adhesive support in an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a schematic top view of one aspect of the adhesive support in the embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a schematic top view of one aspect of an adhesive support in an embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a schematic top view of one aspect of an adhesive support in an embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a schematic top view of one aspect of the adhesive support in the embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a schematic top view of one aspect of the adhesive support in the embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a schematic top view of one aspect of the adhesive support in the embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a schematic top view of one aspect of an adhesive support in an embodiment of the present invention.
- FIG. 14 is a schematic top view of one aspect of the adhesive support in the embodiment of the present invention.
- FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining the release of the temporary adhesion state between the conventional adhesive support and the device wafer.
- the notations not describing substitution and non-substitution include those having no substituent and those having a substituent.
- the "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
- actinic radiation or “radiation” is meant to include, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, X-rays and the like.
- light means actinic rays or radiation.
- the "exposure” in the present specification means not only exposure by a mercury lamp, ultraviolet rays, far ultraviolet rays represented by an excimer laser, X-rays, EUV light, etc., but also electron beams and ion beams. It also means drawing by particle beam.
- “(meth) acrylate” represents acrylate and methacrylate
- “(meth) acrylic represents acrylic and methacrylic
- a polymerizable compound is a compound having a polymerizable group, and may be a monomer or a polymer.
- the polymerizable group is a group involved in a polymerization reaction. say.
- the laminate for temporary bonding for semiconductor device manufacture of the present invention is a temporary bond for semiconductor device manufacture having (A) a peeling layer and (B) an adhesive layer.
- the peeling layer has a weight loss of 5% by mass at 250 ° C. or higher when it is measured under (a1) nitrogen flow at a constant rate of temperature increase of 20 ° C./min.
- a compound that is liquid at 25 ° C. hereinafter sometimes referred to as “heat-resistant liquid”
- (a2) has a weight of 5 mass when measured under a constant nitrogen gas flow at a constant rate of 20 ° C./min.
- binder hereinafter, sometimes referred to as "binder" having a temperature decreasing by 250% or more.
- the solvent is made to easily permeate the release layer by blending (a1) heat-resistant liquid in the release layer. This concept is explained using FIG. 1 and FIG.
- FIG. 1 is a conceptual view showing a state in which a solvent penetrates in the release layer in the present invention and the prior art, in which 1 indicates the release layer and 2 indicates the heat-resistant liquid. Further, straight arrows and wavy arrows in the figure indicate the permeation state of the solvent.
- FIG. 1 is a view for making it easy to understand the concept of the present invention, and the amount of the heat-resistant liquid in the release layer and the size of the droplets of the heat-resistant liquid are not limited to FIG. The same applies to FIG.
- the heat-resistant liquid 2 is present as droplets in the release layer 1, that is, the layer containing the binder as a main component.
- a heat-resistant liquid may be present on the surface of the release layer 1.
- the surface area to which the release layer 1 allows the solvent to permeate is increased. As a result, the solvent can easily penetrate into the release layer, and the release layer can be removed more easily.
- the laminate for temporary bonding in the present invention is preferably used for manufacturing a semiconductor device having a step of performing heat treatment.
- the laminate for temporary bonding of the present invention when subjecting the treated member to mechanical or chemical treatment, the treated member can be temporarily and reliably supported, and the process at a high temperature can be performed. Even in the case of passing through, it is possible to obtain a temporary bonding laminate for manufacturing a semiconductor device which can release temporary support on the processed member without damaging the processed member. Furthermore, even when the process is performed at high temperatures, outgassing hardly occurs.
- the laminate for temporary bonding in the present invention is preferably for forming a silicon through electrode.
- the formation of the through silicon via will be described in detail later.
- the release layer in the present invention may have a temperature at which the weight decreases by 5% by mass (hereinafter referred to as "Td") when measured under a constant rate temperature rising condition of 20 ° C / minute under (a1) nitrogen flow And a compound which is liquid at 25 ° C. or higher at 250 ° C., and (a2) a temperature at which the weight decreases by 5 mass% when measured under a constant rate of 20 ° C./min under nitrogen flow. It contains a binder which is not less than ° C.
- the release layer is used for the purpose of improving the releasability. Therefore, the peeling layer is required to have a small change in peelability with respect to heat.
- the softening point of the release layer is preferably 200 ° C. to 450 ° C., more preferably 250 ° C. to 400 ° C., and still more preferably 280 ° C. to 350 ° C.
- the softening point of a peeling layer represents what was measured by the general method using a visco-elasticity measuring apparatus.
- the softening point of the peeling layer is measured as a temperature at which the loss tangent (tan ⁇ ) measured using a viscoelasticity measuring device under a constant temperature rising condition becomes maximum.
- the heating rate is preferably in the range of 0.5 to 20 ° C./min, more preferably in the range of 1 to 10 ° C./min, and in the range of 2 to 5 ° C./min Is particularly preferred.
- heat resistant liquid contained in the release layer composition
- any compound can be used as long as it is a liquid compound at normal temperature where Td is 250 ° C. or higher.
- the heat resistant liquid include polyol esters, diesters, polyphenyl ethers, organopolysiloxanes, polyethylene glycols, polypropylene glycols, long chain carboxylic acids, ionic liquids and the like.
- polyol esters, organopolysiloxanes and ionic liquids are preferable, polyol esters and ionic liquids are more preferable, and polyol esters are particularly preferable.
- the heat-resistant liquid is used for the purpose of improving the removability of the release layer by the release solvent. As described above, by adding the heat-resistant liquid to the release layer composition, minute droplets are generated in the release layer, and the solvent permeability to the release layer is improved.
- Td of the heat-resistant liquid used in the present invention is preferably 270 ° C. or more, and particularly preferably 300 ° C. or more.
- the heat resistant liquid may be used in combination of a plurality of types as needed.
- the addition amount of the heat-resistant liquid in the release layer of the present invention is preferably 0.01 to 10% by mass of the release layer of the present invention, more preferably 0.1 to 5% by mass, and particularly preferably 0.5 to 1% by mass . By setting it as such a range, the effect of the present invention is exhibited more effectively.
- any binder can be used as the binder contained in the release layer.
- PTFE resin, PFA resin, FEP resin, ethylene-TFE copolymer resin, PVDF resin, PCTFE resin, ethylene-CTFE resin, TFE-perfluorodimethyldioxole copolymer resin, PVF resin, polyether sulfone resin, polyimide Resin, polyester resin, polybenzimidazole resin, polyphenylene ether resin, polyamide imide resin, polyether ketone resin are preferable
- Polyester resins, polybenzimidazole resins, polyphenylene ether resins, polyamide imide resins, polyether ketone resins are more preferable, and polyether sulfone resins, polyimide resins, polyester resins Le resin, polybenzimidazole resin, polyamideimide resin, polyphen
- the binder is preferably a thermoplastic resin, and is at least one thermoplastic resin selected from polyether sulfone resin, polyimide resin, polyester resin, polybenzimidazole resin, polyphenylene ether resin, polyamide imide resin and polyether ketone resin. Being particularly preferred.
- Td is 270 degreeC or more, and, as for the binder used by this invention, it is especially preferable that it is 300 degreeC or more.
- the binder may be used in combination of a plurality of types as needed.
- the addition amount of the binder in the release layer of the present invention is preferably 1 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, with respect to the total solid content (the amount excluding the solvent) of the release layer of the present invention. 100% by weight is particularly preferred.
- a solvent is usually used to form the release layer.
- Any solvent can be used without limitation as long as it can form a release layer, but N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, 2-butanone, methyl amyl ketone, anisole, xylene, etc. can be used. N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, methyl amyl ketone or anisole is preferred.
- the solvent is preferably used so that the solid content concentration of the release layer composition for forming the release layer is 5 to 40% by mass.
- the release layer may contain various additives as needed.
- various surfactants may be added to the release layer composition of the present invention.
- various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, a silicone surfactant and the like can be used.
- the release layer contained in the release layer composition of the present invention contains a fluorine-based surfactant, whereby the liquid properties (in particular, the flowability) when prepared as a coating liquid are further improved.
- Uniformity and liquid saving can be further improved. That is, when a film is formed using a release layer composition containing a fluorine-based surfactant, the wettability to the surface to be coated is improved by reducing the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid.
- the coating property on the surface to be coated is improved. For this reason, even in the case where a thin film of about several ⁇ m is formed with a small amount of liquid, it is effective in that film formation with a uniform thickness with small thickness unevenness can be more suitably performed.
- the fluorine content in the fluorine-based surfactant is preferably 3% by mass to 40% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 7% by mass to 25% by mass.
- the fluorine-based surfactant having a fluorine content in this range is effective in terms of the uniformity of the thickness of the coating film and the liquid saving property, and the solubility in the release layer composition is also good.
- fluorine-based surfactants include Megafac F171, F172, F173, F176, F177, F141, F142, F143, F44, R30, F437, F475, F479, and the like.
- Same F482, same F554, same F780, same F781 above, DIC Corporation
- Florard FC430 same FC431, same FC171 (above, Sumitomo 3M Co., Ltd.)
- Surfron S-382 same SC-101, The SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, S393, KH-40 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), PF636, PF656, PF6320 , PF6520, PF7002 (manufactured by OMNOVA), and the like.
- nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane and their ethoxylates and propoxylates (eg, glycerol propoxylate, glycerine ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61, L62 manufactured by BASF, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1, Rusupasu 20000 (manufactured by Nippon Lubrizol Corporation), and the like.
- glycerol trimethylolpropane
- trimethylolethane trimethylolethane
- cationic surfactants include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid Co) polymer poly flow No. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), and the like.
- phthalocyanine derivatives trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.
- organosiloxane polymer KP341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- (meth) acrylic acid Co) polymer poly flow No. 75, no. 90, no. 95 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
- W001 manufactured by Yusho Co., Ltd.
- anionic surfactant examples include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), and the like.
- silicone type surfactant for example, Toray Dow Corning Co., Ltd. product "Tore silicone DC3PA”, “Tore silicone SH7PA”, “Tore silicone DC11PA”, “Tore silicone SH21PA”, “Tore silicone SH28PA”, “Tore silicone SH21PA” Silicone SH29PA, Toray Silicone SH30PA, Toray Silicone SH8400, Momentive Performance Materials' TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF “4452”, “KP341”, “KF6001”, “KF6002” manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., “BYK307”, “BYK323”, “BYK330” manufactured by BIC Chemie, and the like.
- the amount of surfactant added is preferably 0.001% by mass to 2.0% by mass, more preferably 0.005% by mass to 1.0% by mass, based on the total solid content of the release layer composition. .
- the method for forming the release layer included in the temporary bonding laminate for producing a semiconductor device according to the present invention is not particularly limited, but by suitably changing the type and content of the binder described above as preferable. It is preferably achieved by selecting the binder from the preferred embodiments described above to obtain a more preferred concentration.
- the adhesive layer is used to bond the release layer to the substrate. Therefore, the adhesive layer is required to have a small change in adhesion to heat and chemicals.
- the adhesive layer is formed on a carrier substrate by using an adhesive composition containing each component described later, by using a spin coating method, a spray method, a roller coating method, a flow coating method, a doctor coating method, an immersion method, etc. (Preferably applied) and then dried.
- the adhesive layer may be a layer whose adhesion is increased or decreased by irradiation with an actinic ray or radiation, and the surface of the layer whose adhesion is increased or decreased by irradiation with an actinic ray or radiation is adhered to the surface It may be a layer in which two or more types of regions having different forces are provided. Specifically, pattern exposure using a mask is preferable, as will be described later.
- the thickness of the adhesive layer is, for example, in the range of 1 to 500 ⁇ m, but is not particularly limited.
- the adhesive composition (and thus the adhesive layer) preferably contains a binder.
- any binder can be used.
- hydrocarbon resin novolak resin, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, polyimide, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer Resin, polyvinyl acetate, Teflon (registered trademark), ABS resin, AS resin, acrylic resin, polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene ether, polybutylene teraphthalate, polyethylene terephthalate, cyclic polyolefin, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyether sulfone And synthetic resins such as polyarylates, polyetheretherketones and polyamideimides, and natural resins such as natural rubber.
- polyurethane, novolac resin, polyimide, polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer resin is preferable
- novolac resin, polyimide, polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer resin is more preferable
- polyimide, polystyrene, styrene-methyl methacrylate copolymer is more preferable
- Copolymer resins are particularly preferred.
- the binder may be used in combination of a plurality of types as needed.
- any hydrocarbon resin can be used.
- the hydrocarbon resin in the present invention basically means a resin consisting only of carbon atoms and hydrogen atoms, but if the basic skeleton is a hydrocarbon resin, it may contain other atoms as a side chain. Further, a resin in which a functional group other than a hydrocarbon group is directly bonded to the main chain, such as an acrylic resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetal resin and polyvinyl pyrrolidone resin, is not included in the hydrocarbon resin in the present invention.
- hydrocarbon resins meeting the above conditions include polystyrene resin, terpene resin, terpene phenol resin, modified terpene resin, hydrogenated terpene resin, hydrogenated terpene phenol resin, rosin, rosin ester, hydrogenated rosin, hydrogenated rosin ester , Polymerized rosin, polymerized rosin ester, modified rosin, rosin modified phenolic resin, alkylphenol resin, aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, hydrogenated petroleum resin, modified petroleum resin, alicyclic petroleum resin, coumarone petroleum resin, indene petroleum oil Resin, olefin polymer (for example, methylpentene copolymer), cycloolefin polymer (for example, norbornene copolymer, dicyclopentadiene copolymer, tetracyclododecene copolymer) and the like can be mentioned.
- olefin polymer for example, methylpenten
- polystyrene resin, terpene resin, rosin, petroleum resin, hydrogenated rosin, polymerized rosin, olefin polymer, cycloolefin polymer are preferable, polystyrene resin, terpene resin, rosin, olefin polymer, cycloolefin polymer are more preferable, polystyrene resin, Terpene resins, rosins, olefin polymers, polystyrene resins, cycloolefin polymers are more preferred, polystyrene resins, terpene resins, rosins, cycloolefin polymers, olefin polymers are particularly preferred, and polystyrene resins or cycloolefin polymers are most preferred.
- cyclic olefin resins used for producing cycloolefin copolymers include norbornene polymers, polymers of monocyclic cyclic olefins, polymers of cyclic conjugated dienes, vinyl alicyclic hydrocarbon polymers, and these heavy chain polymers. Included are combined hydrides and the like.
- Preferred examples include addition (co) polymer cyclic olefin resins containing at least one or more repeating units represented by the following general formula (II), and, if necessary, repeating units represented by general formula (I) And an addition (co) polymer cyclic olefin resin further comprising at least one or more of the following.
- Other preferred examples include ring-opened (co) polymers containing at least one cyclic repeating unit represented by the general formula (III).
- R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
- X 1 to X 3 and Y 1 to Y 3 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, Z is a hydrocarbon group or a hydrocarbon group substituted with halogen, W is SiR 16 p D 3-p (R 16 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, D is a halogen atom, -OCOR 16 or -OR 16 , p is an integer of 0 to 3). n represents an integer of 0 to 10.
- the norbornene addition (co) polymer is disclosed in JP-A-10-7732, JP-A-2002-504184, US 2004/229157 A1 or WO 2004/070463 A1. It is obtained by addition polymerization of norbornene-based polycyclic unsaturated compounds. If necessary, norbornene-based polycyclic unsaturated compounds and ethylene, propylene, butene; conjugated dienes such as butadiene and isoprene; and nonconjugated dienes such as ethylidene norbornene can also be addition-polymerized. This norbornene addition (co) polymer is marketed by Mitsui Chemicals, Inc.
- Tg glass transition temperature
- APL 8008 T Tg 70 ° C.
- APL 6013 T Tg 125 ° C.
- APL 6015 T There are grades such as Tg 145 ° C).
- Pellets such as TOPAS 8007, 5013, 6013 and 6015 are commercially available from Polyplastics Co., Ltd.
- the Appear 3000 has been marketed by Ferrania.
- the hydrogenated norbornene polymers are disclosed in JP-A-1-240517, JP-A-7-196736, JP-A-60-26024, JP-A-62-19801, JP-A-2003-1159767 or As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-309979 and the like, it can be produced by addition polymerization or metathesis ring-opening polymerization of a multicyclic unsaturated compound followed by hydrogenation.
- R 5 to R 6 are preferably a hydrogen atom or —CH 3
- X 3 and Y 3 are preferably a hydrogen atom, and the other groups are appropriately selected.
- This norbornene-based resin is marketed by JSR Corporation under the trade name Arton G or Arton F, and Nippon Zeon Co., Ltd. sells Zeonor ZF14, ZF16, Zeonex 250, and the like. It is commercially available under the trade names 280 and 480R, and these can be used.
- the amount of the binder based on the total solid content of the adhesive composition is preferably 30 to 80% by mass, and more preferably 40 to 60% by mass.
- any polymerizable monomer of the adhesive composition (and thus the adhesive layer) can be used.
- the polymerizable monomer has a polymerizable group.
- the polymerizable group is typically a group that can be polymerized by irradiation with an actinic ray or radiation, or by the action of a radical or an acid.
- a polymerizable monomer is a compound different from the above-mentioned binder.
- the polymerizable monomer is typically a low molecular weight compound, preferably a low molecular weight compound having a molecular weight of 2000 or less, more preferably a low molecular weight compound having a molecular weight of 1500 or less, and a low molecular weight compound having a molecular weight of 900 or less. It is further preferred that The molecular weight of the low molecular weight compound is usually 100 or more.
- the polymerizable monomers may be used in combination of two or more kinds as needed.
- the polymerizable group is preferably, for example, a functional group capable of undergoing an addition polymerization reaction, and examples of the functional group capable of undergoing an addition polymerization reaction include an ethylenically unsaturated bonding group, an amino group, an epoxy group and the like.
- the polymerizable group may be a functional group capable of generating a radical upon light irradiation, and examples of such a polymerizable group include a thiol group and a halogen group.
- the polymerizable group is preferably an ethylenically unsaturated bond group.
- the ethylenic unsaturated bond group is preferably a styryl group, a (meth) acryloyl group or an allyl group.
- the reactive compound having a polymerizable group examples include a radically polymerizable compound (B1) and an ionically polymerizable compound (B2).
- a radically polymerizable compound a (meth) acrylamide compound having 3 to 35 carbon atoms (B11), a (meth) acrylate compound having 4 to 35 carbon atoms (B12), and an aromatic vinyl compound having 6 to 35 carbon atoms (B13) And vinyl ether compounds (B14) having 3 to 20 carbon atoms and other radically polymerizable compounds (B15).
- the radically polymerizable compound (B1) may be used alone or in combination of two or more.
- polymerization inhibitors such as hydroquinone and methyl ether hydroquinones may be used in combination.
- Examples of the (meth) acrylamide compound (B11) having 3 to 35 carbon atoms include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N- n-Butyl (meth) acrylamide, N-tert-butyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) A) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide and (meth) acryloyl morpholine.
- Examples of the (meth) acrylate compound (B12) having 4 to 35 carbon atoms include the following monofunctional to hexafunctional (meth) acrylates.
- Examples of monofunctional (meth) acrylates include ethyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, tert-octyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate and isodecyl (Meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 4-n-butylcyclohexyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl ( Meta) acrylate, 2-ethylhexyl diglycol (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, 2-chloroethyl (meth) acryl
- difunctional (meth) acrylates 1,4-butanedi (meth) acrylate, 1,6-hexanediacrylate, polypropylene diacrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (Meth) acrylate, neopentyl diacrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 2,4-dimethyl-1,5-pentanediol di (meth) acrylate, butylethylpropanediol (meth) acrylate, ethoxylated cyclohexane methanol Di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, oligoethylene glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, 2-ethyl-2-butyl-butanediol di (meth) Cryo
- trifunctional (meth) acrylates trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, alkylene oxide modified tri (meth) acrylate of trimethylolpropane, pentaerythritol tri (meth) acrylate, di Pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri ((meth) acryloyloxypropyl) ether, isocyanuric acid alkylene oxide modified tri (meth) acrylate, propionic acid dipentaerythritol tri (meth) acrylate, tri ((meth) acrylate ) Acryloyloxyethyl) isocyanurate, hydroxypivalaldehyde modified dimethylolpropane tri (meth) acrylate, sorbitol tri (meth) acrylate DOO, propoxylated trimethylolpropane tri (meth)
- tetrafunctional (meth) acrylates include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, propionic acid dipentaerythritol tetra (meth) acrylate and ethoxylated pentaerythritol tetraethyl methacrylate.
- examples include (meth) acrylates and the like.
- pentafunctional (meth) acrylates examples include sorbitol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate.
- hexafunctional (meth) acrylates examples include dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, alkylene oxide-modified hexa (meth) acrylate of phosphazenes, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, etc.
- aromatic vinyl compound having 6 to 35 carbon atoms examples include vinylthiophene, vinylfuran, vinylpyridine, styrene, methylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, chloromethylstyrene, methoxystyrene, acetoxystyrene, chloro Styrene, dichlorostyrene, bromstyrene, vinylbenzoic acid methyl ester, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 3-ethylstyrene, 4-ethylstyrene, 3-propylstyrene, 4-propylstyrene, 3-butylstyrene, 4 -Butylstyrene, 3-hexylstyrene, 4-hexylstyrene, 3-octylstyrene, 4-octylst
- Examples of the vinyl ether compound (B14) having 3 to 35 carbon atoms include the following monofunctional or polyfunctional vinyl ethers.
- Examples of monofunctional vinyl ethers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, n-nonyl vinyl ether, lauryl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, cyclohexyl methyl vinyl ether, 4-methyl Cyclohexylmethylvinylether, benzylvinylether, dicyclopentenylvinylether, 2-dicyclopentenoxyethylvinylether, methoxyethylvinylether, ethoxyethylvinylether, butoxyethylvinylether, methoxyethoxyethylvinylether, ethoxyethoxyethylvinylether, methoxypolyethylene glycol vinyl ether Ether, tetrahydrofurylfuryl vinyl ether, 2-
- polyfunctional vinyl ethers for example, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, butylene glycol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, bisphenol A alkylene oxide divinyl ether, bisphenol F alkylene oxide divinyl ether
- Divinyl ethers such as trimethylolethane trivinylether, trimethylolpropane trivinylether, ditrimethylolpropane tetravinylether, glycerin trivinylether, pentaerythritol tetravinylether, dipentaerythritol pentavinylether, dipentaerythritol hexavinyl Ether, ethylene oxide addition trimethylolpropane trivinyl ether, propylene oxide addition trimethylolpropane trivinyl
- radically polymerizable compounds (B15) include vinyl ester compounds (such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl versatate), allyl ester compounds (such as allyl acetate), halogen-containing monomers (such as vinylidene chloride and vinyl chloride) And olefin compounds (such as ethylene and propylene).
- vinyl ester compounds such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl versatate
- allyl ester compounds such as allyl acetate
- halogen-containing monomers such as vinylidene chloride and vinyl chloride
- olefin compounds such as ethylene and propylene
- the (meth) acrylamide compound (B11) and the (meth) acrylate compound (B12) are preferable from the viewpoint of the polymerization rate, and the (meth) acrylate compound (B12) is particularly preferable.
- Examples of the ion polymerizable compound (B2) include an epoxy compound (B21) having 3 to 20 carbon atoms and an oxetane compound (B22) having 4 to 20 carbon atoms.
- Examples of the epoxy compound (B21) having 3 to 20 carbon atoms include the following monofunctional or polyfunctional epoxy compounds.
- monofunctional epoxy compounds include phenyl glycidyl ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 1,2-butylene oxide, 1,3-butadiene monoxide , 1,2-epoxydodecane, epichlorohydrin, 1,2-epoxydecane, styrene oxide, cyclohexene oxide, 3-methacryloyloxymethylcyclohexene oxide, 3-acryloyloxymethylcyclohexene oxide and 3-vinylcyclohexene oxide .
- polyfunctional epoxy compounds for example, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, brominated bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol S diglycidyl ether , Epoxy novolac resin, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol S diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexane carboxylate, 2- (3,4-Epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meta-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexene) Methyl) adipate, vinylcyclohexene oxide, 4-vinylepoxycyclohexen
- aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable, from the viewpoint of excellent polymerization rate.
- Examples of the oxetane compound (B22) having 4 to 20 carbon atoms include compounds having 1 to 6 oxetane rings, and the like.
- Examples of the compound having one oxetane ring include 3-ethyl-3-hydroxymethyl oxetane, 3- (meth) allyloxymethyl-3-ethyl oxetane, (3-ethyl-3-oxetanyl methoxy) methyl benzene, 4 -Fluoro- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 4-methoxy- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, [1- (3-ethyl-3) -Oxetanylmethoxy) ethyl] phenylether, isobutoxymethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyloxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyl (3-ethyl-3
- Examples of compounds having 2 to 6 oxetane rings include 3,7-bis (3-oxetanyl) -5-oxa-nonane, 3,3 ′-(1,3- (2-methylenyl) propanediyl bis ( Oxymethylene)) bis- (3-ethyloxetane), 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,2-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl Ethane, 1,3-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] propane, ethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dicyclopentenylbis (3-ethyl-3-oxetanyl) Methyl) ether, triethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, te
- the content of the polymerizable monomer is preferably 5 to 75% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, based on the total solid content of the adhesive layer, from the viewpoint of good adhesive strength and releasability. 60 mass% is more preferable.
- the content ratio (mass ratio) of the polymerizable monomer and the binder is preferably 90/10 to 10/90, and more preferably 20/80 to 80/20.
- Any solvent can be used without limitation as long as it can form an adhesive layer, but N-methyl-2-pyrrolidone, 2-butanone, methyl amyl ketone, limonene, PGMEA (1-methoxy-2-propyl acetate), etc. N-methyl-2-pyrrolidone, 2-butanone, methyl amyl ketone or limonene, PGMEA (1-methoxy-2-propyl acetate) is preferred.
- the solvent is preferably used so that the solid content concentration of the adhesive composition is 5 to 40% by mass.
- the solvents may be used in combination of two or more types as needed.
- the adhesive composition (and thus the adhesive layer) preferably contains a photopolymerization initiator, that is, a compound which generates a radical or an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation.
- a photopolymerization initiator that is, a compound which generates a radical or an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation.
- the photopolymerization initiator has the ability to initiate a polymerization reaction (crosslinking reaction) in a polymer compound having a polymerizable group as the binder, or in a reactive compound having a polymerizable group as the polymerizable monomer.
- crosslinking reaction a polymerization reaction (crosslinking reaction) in a polymer compound having a polymerizable group as the binder, or in a reactive compound having a polymerizable group as the polymerizable monomer.
- it can be selected appropriately from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to light rays visible from the ultraviolet region are preferable.
- the photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molecular absorption coefficient of at least about 50 in the range of about 300 nm to 800 nm (preferably 330 nm to 500 nm).
- photopolymerization initiator known compounds can be used without limitation, and for example, halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, those having a trihalomethyl group, etc.)
- Acyl phosphine compounds such as acyl phosphine oxide, oxime compounds such as hexaaryl biimidazole and oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketooxime ether, aminoacetophenone compounds, hydroxyacetophenone, azo
- the compounds include azide compounds, metallocene compounds, organic boron compounds, iron arene complexes and the like.
- halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton examples include, for example, Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924 (1969), a compound described in British Patent 1388492, a compound described in JP-A-53-133428, a compound described in German Patent 3337024, an F. compound. C. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964), compounds described in JP-A-62-58241, compounds described in JP-A-5-281728, compounds described in JP-A-5-34920, specification of U.S. Pat. No. 4,129,976 Compounds described in the book, and the like.
- Examples of the compounds described in the aforementioned US Pat. No. 4,129,976 include compounds having an oxadiazole skeleton (eg, 2-trichloromethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2- Trichloromethyl-5- (4-chlorophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5 -(2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5- (2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole; 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-chlorostyryl) ) -1,3,4-oxadiazole,
- polyhalogen compounds eg, acridine derivatives (eg, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9′-acridinyl) heptane, etc.), N-phenylglycine, etc.
- ketone compound examples include benzophenone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 4-methoxybenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone, 2-Ethoxycarbonylbenzophenone, benzophenonetetracarboxylic acid or its tetramethyl ester, 4,4'-bis (dialkylamino) benzophenones (eg, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bisdicyclohexyl Amino) benzophenone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4'-bis (dihydroxyethylamino) benzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylamide Benzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4-dimethylaminobenzophenone, 4-
- a hydroxyacetophenone compound, an aminoacetophenone compound, and an acyl phosphine compound can also be suitably used. More specifically, for example, an aminoacetophenone initiator described in JP-A-10-291969 and an acylphosphine oxide initiator described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
- a hydroxyacetophenone type initiator IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF, Inc.) can be used.
- aminoacetophenone initiators commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379 (trade names: all manufactured by BASF Corporation) can be used.
- the aminoacetophenone initiator a compound described in JP-A-2009-191179 in which the absorption wavelength is matched to a long wave light source such as 365 nm or 405 nm can also be used.
- group initiator IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (brand name: all are BASF Corporation make) which are commercial items can be used.
- an oxime type compound is mentioned.
- compounds described in JP-A-2001-233842 compounds described in JP-A-2000-80068, and compounds described in JP-A-2006-342166 can be used.
- oxime ester compounds other than those described above, compounds described in JP-A-2009-519904, in which an oxime is linked to the carbazole N-position, and compounds described in US Pat.
- the compound described in JP 2009-221114 A having an absorption maximum at 405 nm and good sensitivity to a g-line light source, etc. are used. Good.
- the cyclic oxime compounds described in JP-A-2007-231000 and JP-A-2007-322744 can also be suitably used.
- cyclic oxime compounds cyclic oxime compounds fused to a carbazole dye described in, for example, JP-A-2010-32985 and JP-A-2010-185072 have high light absorption and high sensitivity. preferable.
- the compound described in JP-A-2009-242469, which has an unsaturated bond at a specific site of the oxime compound can also be used preferably because high sensitivity can be achieved by regenerating the active radical from the polymerization inactive radical. it can.
- an oxime compound having a specific substituent described in JP-A-2007-269779 or an oxime compound having a thioaryl group shown in JP-A-2009-191061 can be mentioned.
- the molar absorption coefficient of the compound may be a known method, and specifically, for example, 0.01 g of an ethyl acetate solvent is used in a UV-visible spectrophotometer (Varry Carry-5 spctrophotometer). It is preferable to measure at a concentration of / L.
- the photopolymerization initiators used in the present invention may be used in combination of two or more as needed.
- the content of the photopolymerization initiator in the adhesive composition is preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, with respect to the total solid content of the adhesive composition. Most preferably, it is 0.5 to 10% by mass.
- Thermal polymerization initiator a thermal polymerization initiator, that is, a compound which generates a radical or an acid by heat.
- the adhesive layer is cured by heating to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the thermal polymerization initiator.
- a publicly known heat radical generator can be used as a compound which generates radicals by heat (hereinafter, also simply referred to as a heat radical generator).
- the thermal radical generator is a compound which generates radicals by the energy of heat and which starts or accelerates a polymerization reaction of a polymer compound having a polymerizable group and a polymerizable monomer.
- the adhesiveness i.e., tackiness and tackiness of the adhesive layer can be reduced in advance, as described in detail later.
- thermal radical generators include compounds mentioned above which generate an acid or radical upon irradiation with an actinic ray or radiation as described above, but compounds having a thermal decomposition point in the range of 130 ° C. to 250 ° C., preferably 150 ° C. to 220 ° C.
- thermal radical generator aromatic ketones, onium salt compounds, organic peroxides, thio compounds, hexaarylbiimidazole compounds, ketoxime ester compounds, borate compounds, azinium compounds, metallocene compounds, active ester compounds, carbon halogen Compounds having a bond, azo compounds and the like can be mentioned.
- organic peroxides or azo compounds are more preferable, and organic peroxides are particularly preferable.
- the compounds described in paragraphs 0074 to 0118 of JP-A-2008-63554 can be mentioned.
- the adhesive layer preferably contains a binder, a polymerizable monomer, and at least one of a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator, and more preferably contains a photopolymerization initiator.
- the adhesive layer 11 can be an adhesive layer whose adhesion is reduced by irradiation with an actinic ray or radiation or heat.
- the adhesive layer is a layer having adhesiveness before being irradiated with actinic rays or radiation or heat, but in a region which has been irradiated with actinic rays or radiation or heat. The layer may be used to reduce or eliminate adhesion.
- a known thermal acid generator can be used as a compound which generates an acid by heat (hereinafter, also simply referred to as a thermal acid generator).
- the thermal acid generator is preferably a compound having a thermal decomposition point in the range of 130 ° C. to 250 ° C., more preferably 150 ° C. to 220 ° C.
- the thermal acid generator is, for example, a compound which generates a low nucleophilic acid such as sulfonic acid, carboxylic acid or disulfonylimide upon heating.
- a strong pKa of 2 or less, a sulfonic acid or an alkyl-substituted group with an electron withdrawing group is preferably an arylcarboxylic acid and disulfonylimide substituted with an electron withdrawing group.
- the electron withdrawing group include a halogen atom such as a fluorine atom, a haloalkyl group such as a trifluoromethyl group, a nitro group and a cyano group.
- onium salts such as sulfonium salts and iodonium salts, N-hydroxy imidosulfonate compounds, oxime sulfonates, o-nitrobenzyl sulfonates and the like can be mentioned.
- a sulfonic acid ester which does not substantially generate an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation but generates an acid by heat.
- the fact that substantially no acid is generated by irradiation with actinic rays or radiation is determined by the fact that there is no change in the spectrum by infrared absorption (IR) spectrum before and after exposure of the compound and nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum measurement. can do.
- the molecular weight of the sulfonic acid ester is preferably 230 to 1,000, and more preferably 230 to 800.
- the sulfonic acid esters usable in the present invention may be commercially available ones or those synthesized by known methods. Sulfonic acid esters can be synthesized, for example, by reacting sulfonyl chloride or sulfonic acid anhydride with the corresponding polyhydric alcohol under basic conditions.
- the thermal acid generators may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the thermal polymerization initiator in the adhesive composition of the present invention is a reduction in the adhesiveness of the adhesive layer in the case of heat irradiation before temporary adhesion between the treated member and the adhesive support, and 0.01 to 50% by mass relative to the total solid content of the adhesive composition from the viewpoint of improving the adhesion of the adhesive layer when heat irradiation is performed after temporary adhesion between the member to be treated and the adhesive support
- 0.1 to 20% by mass is more preferable, and 0.5 to 10% by mass is the most preferable.
- the adhesive composition (and thus the adhesive layer) may further contain various compounds in accordance with the purpose, in addition to the components described above, as long as the effects of the present invention are not impaired.
- sensitizing dyes, chain transfer agents, polymerization inhibitors and surfactants can be preferably used.
- Specific and preferred examples of the surfactant which the adhesive composition (and the adhesive layer) may have are the same as those of the surfactant which the above-mentioned release layer composition may have.
- a binder In the present invention, it is preferable to have a binder, a polymerizable monomer, and at least one of a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator.
- one containing a rubber can also be used.
- rubber includes all natural rubber and synthetic rubber, as well as elastomers. You may use silicone rubber.
- the rubber is preferably 4 to 20% by mass, more preferably 10 to 18% by mass, and still more preferably 14 to 17% by mass, based on the total solid content of the adhesive composition.
- More preferred rubbers include repeat monomer units of ethylene and propylene.
- the amount of ethylene monomer in the rubber is preferably 40 to 70% by mass, more preferably 40 to 60% by mass, more preferably 40 to 60% by mass, based on 100% by mass of the total mass of the rubber. It is 50% by mass.
- the amount of propylene monomer in the rubber is preferably 35 to 65% by mass, more preferably 35 to 55% by mass, based on 100% by mass of the total weight of the rubber, and still more preferably , 35-45% by mass.
- the rubber further contains a small amount of non-conjugated diene (eg, ethylidene norbornene monomer).
- the amount of nonconjugated diene in the rubber is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 2 to 6% by mass, still more preferably 2 to 3% based on the total weight of the rubber as 100% by mass. It is mass%.
- Particularly preferred rubbers are also ethylene-propylene-diene monomers, or ethylene-propylene terpolymers called EPDM.
- Ethylene-propylene terpolymers are commercially available from Lanxess under the name BUNA® EP.
- silicone rubber a material of Berghausen manufactured by WACKER with Shore-A-hardness 50 under the designation ELASTOSIL LR 3070 can be used.
- the above rubber may be used by mixing it with a dissolved hydrocarbon resin.
- the hydrocarbon resin is preferably 65 to 95% by mass, more preferably 75 to 95% by mass, and still more preferably 80 to 90% by mass, based on the total solid content.
- the hydrocarbon resin mixed with the rubber can be selected from the group consisting of terpene rosin, gum rosin, wood rosin, and mixtures thereof. Preferred hydrocarbon resins are sold under the name Eastotac and are available from Eastman Chemical Company.
- a step of bonding a first surface of a member to be treated and a substrate so as to interpose the temporary bonding laminate for manufacturing a semiconductor device of the present invention Heat-treated in the range of 180 ° C. to 370 ° C. to obtain a treated member, and the step of detaching the treated member from the bonding layer laminate,
- the method of manufacturing a semiconductor device in the present invention has a step of performing heat treatment.
- the step of performing the heat treatment is not particularly limited as long as it is a step of heating in the process of manufacturing a semiconductor device, but for example, the step of heating a thinned silicon substrate supported by an adhesive support is preferable It is more preferable that the heat treatment be performed at the time of forming the silicon through electrode.
- the step of performing the heat treatment included in the method of manufacturing a semiconductor device in the present invention is a step of performing the heat treatment having the highest reachable temperature in the range of 180 ° C. to 370 ° C. It is preferable that it is a process of performing heat treatment.
- the softening point of the release layer is preferably 10 to 50 ° C. higher than the highest temperature reached in the heat treatment, and more preferably 20 to 50 ° C. higher. By setting it as such a range, the effect of the present invention is exhibited more effectively.
- the heat treatment is preferably heating for 30 seconds to 30 minutes at the highest reaching temperature, and more preferably heating for 1 minute to 10 minutes at the highest reaching temperature.
- an actinic ray or radiation is applied to the adhesive layer of the temporary bonding laminate.
- the peeling solvent contains at least one of a hydrocarbon solvent and an ether solvent.
- the method may further include the step of removing the bonding layer remaining on the member to be treated with a peeling solvent after the step of detaching the member to be treated from the bonding layer.
- the peeling solvent is preferably selected from hydrocarbon solvents and ether solvents or a combination thereof, and is preferably cyclopentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, limonene, p-menthane, tetrahydrofuran (THF) It is more preferable to be selected from or a combination of 1,3-dioxolane and anisole, and it is more preferable to include at least one of tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane and anisole.
- the semiconductor manufacturing method of the present invention will be described in more detail.
- FIGS. 3A, 3B and 3C are schematic cross-sectional views illustrating temporary bonding of the adhesive support and the device wafer, schematic cross-sectional views showing the device wafer temporarily bonded by the adhesive support, and bonding, respectively. It is a schematic sectional drawing which shows the state by which the device wafer temporarily bonded by the elastic support body was thinned.
- an adhesive support 100 in which an adhesive layer 11 is provided on a carrier substrate 12 is prepared.
- the material of the carrier substrate 12 is not particularly limited, for example, a silicon substrate, a glass substrate, a metal substrate and the like can be mentioned.
- the silicon substrate typically used as a substrate of a semiconductor device is not easily contaminated
- an electrostatic chuck generally used in the process can be used, a silicon substrate is preferable.
- the thickness of the carrier substrate 12 is, for example, in the range of 300 ⁇ m to 5 mm, but is not particularly limited.
- FIG. 4 is a schematic top view of an adhesive support in an embodiment of the present invention.
- the adhesive layer 11 in the adhesive support has a high adhesion area 11A as a halftone dot area and a low adhesion as a peripheral area surrounding the halftone dot area. Region 11B is formed. And here, the low adhesive area 11B and the high adhesive area 11A form a dot pattern arranged at substantially equal intervals over the entire surface of the adhesive layer 11.
- the low adhesion area 11A and the high adhesion area 11B are formed by a method of performing pattern exposure for a dot image on an adhesive layer whose adhesion is increased or decreased by irradiation with actinic rays or radiation.
- the pattern exposure for halftone dot image is preferably exposure in which a halftone dot area of the halftone dot pattern in the adhesive layer is a high adhesion area, and a peripheral area surrounding the halftone dot area is a low adhesion area.
- Area of the halftone dot area is preferably 0.0001 ⁇ 9 mm 2, more preferably 0.1 ⁇ 4 mm 2, most preferably 0.01 ⁇ 2.25 mm 2.
- the pattern exposure for halftone dot image may be mask exposure or drawing exposure, but it is preferable to be mask exposure through a photomask in which the light transmitting area and the light shielding area form a dot pattern.
- the area ratio of the light shielding area (that is, the dot abundance ratio of the adhesive surface) is preferably 1 to 20%, more preferably 1 to 10%, in the mask from the viewpoint of adhesion and easy removability. ⁇ 5% is most preferred.
- the form (size, shape, etc.) of the light shielding region corresponding to the halftone dot in the halftone dot pattern of the photomask can be freely selected, for example, circular, square, rectangular, diamond, triangular, star Alternatively, it is possible to make a light shielding region having any shape in which two or more of these are combined.
- the "low adhesion area” in the present specification means an area having low adhesion as compared to the "high adhesion area", and an area without adhesion (ie, "non-adhesion” Encompass the sexual area ").
- "high adhesion area” means an area having high adhesion as compared to "low adhesion area”.
- the adhesive layer 11 can be formed on the carrier substrate 12 using the adhesive layer composition according to the present invention, using a conventionally known spin coat method, spray method, roller coat method, flow coat method, doctor coat method, immersion method or the like. It can be formed by applying (preferably applying) in layers and then drying.
- the adhesive layer can also be baked after layering the adhesive layer composition.
- the baking temperature is preferably 50 to 350 ° C., and more preferably 80 to 120 ° C.
- the baking time is preferably 10 seconds to 5 minutes.
- the surface of the adhesive layer of the present invention has two or more types of regions having different adhesive strengths.
- the adhesive strength referred to herein means the adhesive strength when a silicon wafer is adhered to the surface of each region and a tensile test is performed at 250 mm / min in the direction perpendicular to the adhesive surface.
- the thickness of the adhesive layer 11 is, for example, in the range of 1 to 500 ⁇ m, more preferably 1 to 100 ⁇ m, but it is not particularly limited.
- the release layer is applied to the member to be treated in layers (preferably, the release layer composition using a conventionally known spin coat method, spray method, roller coat method, flow coat method, doctor coat method, immersion method, etc. It can be formed by applying and then drying.
- the release layer can also be baked after layering the release layer composition.
- the baking conditions are preferably 50 to 350 ° C., and more preferably 60 to 200 ° C.
- the baking time is preferably 30 seconds to 10 minutes.
- the baking can be performed in two stages, and in this case, the baking in the first stage is preferably performed at a temperature lower than about 30 ° C. to 100 ° C. than the baking in the second stage.
- the thickness of the release layer is, for example, in the range of 1 to 500 ⁇ m, more preferably 1 to 100 ⁇ m, but it is not particularly limited.
- the device wafer 60 (member to be processed) has a plurality of device chips 62 provided on the surface 61 a of the silicon substrate 61. Further, on the surface of the device wafer 60 on the device chip 62 side, a peeling layer 71 is provided.
- the softening point of the peeling layer 71 is 170 ° C. or more.
- the thickness of the silicon substrate 61 is, for example, in the range of 200 to 1200 ⁇ m. Then, the surface 71 of the release layer 71 is pressed against the adhesive layer 11 of the adhesive support 100. Thereby, as shown to FIG.
- attach and the laminated body 80 for temporary joining which has the peeling layer 71 and the adhesive layer 11 is formed.
- the bonded body of the adhesive support 100 and the device wafer 60 may be heated (irradiated with heat) to make the adhesive layer more tough.
- the adhesive layer preferably contains a thermal polymerization initiator, from the viewpoint of being able to accelerate the crosslinking reaction of the reactive compound having a crosslinkable group by heat.
- the back surface 61b of the silicon substrate 61 is subjected to mechanical or chemical treatment, specifically, thinning treatment such as grinding or chemical mechanical polishing (CMP),
- thinning treatment such as grinding or chemical mechanical polishing (CMP)
- CMP chemical mechanical polishing
- the thickness of the silicon substrate 61 is reduced (for example, to a thickness of 1 to 200 ⁇ m) to obtain a thin device wafer 60 ′.
- a through hole (not shown) is formed through the silicon substrate from the back surface 61b ′ of the thin device wafer 60 ′, and the silicon is penetrated in the through hole.
- a process is performed to form an electrode (not shown).
- a step of performing a heat treatment having a maximum temperature lower than the softening point of the release layer is performed.
- the maximum temperature reached in the heat treatment is in the range of 130 ° C. to 370 ° C., and preferably in the range of 180 ° C. to 350 ° C.
- the maximum temperature reached in the heat treatment is lower than the softening point of the release layer.
- the surface 61 a of the thin device wafer 60 ′ is detached from the adhesive layer 11 of the adhesive support 100.
- the method of detachment is not particularly limited, sliding the thin device wafer 60 ′ relative to the adhesive support 100 or peeling the thin device wafer 60 ′ from the adhesive support 100 It is preferable to carry out. By the above method, temporary adhesion between the adhesive layer 11 and the surface 61 a of the thin device wafer 60 ′ can be easily released.
- the thin device wafer 60' After detaching the thin device wafer 60 'from the adhesive support 100, the thin device wafer 60' is subjected to various known processes as needed to manufacture a semiconductor device having the thin device wafer 60 '. Do.
- the method of temporary bonding is not limited as long as the device wafer and the carrier substrate are bonded such that the temporary bonding laminate having the release layer and the adhesive layer is interposed,
- a laminate for temporary bonding provided with a layer may be prepared in advance, and the adhesive layer and the release layer in the temporary bonding laminate may be bonded to the carrier substrate and the device wafer, respectively.
- the present invention also relates to a laminate having a support such as a carrier substrate, a member to be treated such as a device wafer, and a temporary bonding laminate provided between the support and the member to be treated.
- a support such as a carrier substrate
- a member to be treated such as a device wafer
- a temporary bonding laminate provided between the support and the member to be treated.
- FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining the release of the temporary adhesion state between the conventional adhesive support and the device wafer.
- an adhesive support comprising an adhesive layer 11 'formed of a conventional temporary adhesive on a carrier substrate 12 as an adhesive support.
- the adhesion support 100 'and the device wafer are temporarily adhered to each other similarly to the procedure described with reference to FIGS. 3A and 3B using 100', and thinning treatment of the silicon substrate in the device wafer , And then peeling off the thin device wafer 60 'having the silicon substrate 61 from the adhesive support 100'.
- the conventional temporary adhesive it is possible to temporarily support the treated member reliably and easily, and it is difficult to easily release the temporary support to the treated member without damaging the treated member. .
- a conventional temporary adhesive having high adhesiveness if a conventional temporary adhesive having high adhesiveness is adopted, the temporary adhesion between the device wafer and the carrier substrate tends to be too strong. Become. Therefore, in order to release the excessively strong temporary adhesion, for example, as shown in FIG. 15, a tape (for example, dicing tape) 70 is attached to the back surface 61b ′ of the thin device wafer 60 ′.
- the device chip 62 is apt to be broken due to, for example, detachment of the bumps 63 from the device chip 62 provided with the bumps 63.
- the conventional temporary adhesive having low adhesiveness is adopted, the temporary adhesion between the device wafer and the carrier substrate is too weak, and a problem that the device wafer can not be reliably supported by the carrier substrate tends to occur.
- the adhesive layer formed by the adhesive composition of the present invention exhibits sufficient adhesiveness, and the temporary adhesion between the device wafer 60 and the adhesive support 100 is achieved by the adhesive layer 11 having high adhesion.
- the region and the low adhesion region allow for easy release. That is, according to the peeling layer in the laminate for temporary bonding of the present invention, the device wafer 60 can be temporarily and reliably supported, and the temporary support for the thin device wafer 60 'without damaging the thin device wafer 60'. Can be easily released.
- the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications, improvements, and the like can be made.
- the form of the dot pattern in the adhesive layer is not particularly limited.
- the adhesive layer has a high adhesive area 21A and a low adhesive area 21B and a high adhesive area
- the adhesive layer 21 may have a dot pattern formed so as to form a radiation pattern extending outward from the center.
- the size of the high adhesion area in the halftone dot pattern is not particularly limited, and the high adhesion area 25A, 26A, 27A, 28A, 29A, 30A shown in FIGS.
- Adhesive layers 25, 26, 27, 28, 29, 30 may be modified from FIG.
- the adhesive layer formed of the adhesive composition of the present invention constitutes the adhesive support by being provided on the carrier substrate prior to temporary adhesion of the device wafer.
- the temporary bonding laminate may be formed by being provided on the release layer, and in this case, the adhesive layer and the release layer in the temporary bonding laminate are bonded to the carrier substrate and the device wafer, respectively.
- the mask used for pattern exposure may be a binary mask or a halftone mask.
- the exposure is a mask exposure through a mask, it may be a selective exposure by drawing using an electron beam or the like.
- the adhesive layer of the temporary bonding laminate before the step of bonding the first surface of the member to be treated and the substrate via the temporary bonding laminate, the adhesive layer of the temporary bonding laminate is Preferably, the method further comprises the step of irradiating with actinic rays or radiation or heat.
- the adhesive layer has a single layer structure, but the adhesive layer may have a multilayer structure.
- a method of forming the adhesive layer having a multilayer structure prior to irradiation with an actinic ray or radiation, a method of stepwise applying the adhesive composition by the above-mentioned conventionally known method, or irradiation with an actinic ray or radiation Later, the method of applying an adhesive composition by the conventionally well-known method mentioned above etc. are mentioned.
- the adhesive layer has a multilayer structure
- the adhesive layer 11 is an adhesive layer whose adhesion is reduced by irradiation with actinic rays or radiation or heat
- irradiation with actinic rays or radiation or heat irradiation with actinic rays or radiation or heat
- the silicon substrate is mentioned as an object to be treated supported by the adhesive support
- the present invention is not limited to this, and in the method of manufacturing a semiconductor device, mechanical or chemical It may be any treated member that can be subjected to various treatments.
- the member to be treated may also include a compound semiconductor substrate, and specific examples of the compound semiconductor substrate include a SiC substrate, a SiGe substrate, a ZnS substrate, a ZnSe substrate, a GaAs substrate, an InP substrate, and a GaN substrate It can be mentioned.
- the mechanical or chemical treatment for the silicon substrate supported by the adhesive support the thinning treatment of the silicon substrate and the treatment for forming the through silicon electrode are mentioned. And any process required in the method of manufacturing a semiconductor device.
- the light transmitting area and the light shielding area in the mask the high adhesive area and the low adhesive area in the adhesive layer, and the shape, size, number, arrangement place of the device chip in the device wafer, etc. Is arbitrary as long as the present invention can be achieved, and is not limited.
- Adhesive Layer (B) Each liquid adhesive composition of the composition shown in the following Table 1 is applied to a 4-inch Si wafer by a spin coater (Opticoat MS-A100 manufactured by Mikasa, 1200 rpm, 30 seconds), and then baked under the baking conditions described in Table 1. Then, a wafer 1 (that is, an adhesive support) provided with an adhesive layer having a thickness of 10 ⁇ m was formed.
- a spin coater Opticoat MS-A100 manufactured by Mikasa, 1200 rpm, 30 seconds
- the light transmitting area and the light shielding area form a dot pattern using a UV exposure device (LC8 manufactured by Hamamatsu Photonics), and the dot area in the dot pattern is a light shielding area
- the adhesive layer was exposed at 2000 mJ / cm 2 for a halftone image through the photomask identified. The exposure was carried out by changing the shape of the halftone dot area (light shielding area) of the photomask as shown in Table 3 below in each of the examples. The area rate is also shown).
- region) on the surface of an adhesive layer makes is a pattern according to FIG.
- Photopolymerization initiator (1) KAYACURE DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., 2,4-dimethylthioxanthone)
- Thermal polymerization initiator Perbutyl Z (manufactured by NOF Corporation, tert-butyl peroxybenzoate)
- the first baking was performed at the temperature and time described in the upper part of Table 2, and the second baking was performed at the temperature and time described in the lower part of Table 2.
- the softening point of the peeling layer was measured by a viscoelasticity measuring apparatus Rheosol-G5000 (manufactured by UBM). Specifically, the softening point of the peeling layer is measured as a temperature at which a loss tangent (tan ⁇ ) measured using a viscoelasticity measuring device under a constant temperature rising condition becomes maximum. In the example, the temperature of the peeling layer is raised to 25 ° C. to 500 ° C.
- thermogravimetric analyzer Q500 manufactured by TA
- Td of the heat resistant liquid was measured using a thermogravimetric analyzer under a constant temperature rising condition of 20 ° C./min under a nitrogen stream of 60 mL / min, and was measured as a temperature at which the remaining weight is 95%. .
- the test piece was created by thermocompression-bonding the wafer 1 and the wafer 2 by the combination of following Table 3.
- a 4-inch Si wafer with no coating on the surface or a 4-inch Si wafer with a release layer (hereinafter referred to as wafer 2) was divided into sample pieces of 20 mm ⁇ 30 mm.
- a similarly divided 20 mm ⁇ 30 mm sample piece of wafer 1 is overlaid so that its adhesive layer contacts the release layer of the wafer or wafer 2 with nothing applied on the surface in a square of 20 mm ⁇ 20 mm , 120 ° C. in 1N / cm 2, and heat-pressed for 3 minutes.
- the outgassing property of the prepared sample was evaluated by TDS (temperature programmed desorption analyzer) EMD-WA1000S / W manufactured by Electronic Science Co., Ltd. Specifically, the sample cut into 1 cm square is heated from room temperature to 300 ° C. at a rate of 20 ° C./min in a high vacuum (1 ⁇ 10 ⁇ 7 Pa) by the above device, and the inside of the device chamber is reached 200 ° C. If the degree of vacuum of is maintained at 2 ⁇ 10 ⁇ 7 Pa or less, then “A”, and the others are “B”. The results are shown in Table 3 below.
- the outgassing property is insufficient
- Comparative Example 3 in which the release layer does not contain the heat-resistant liquid
- the removability is insufficient.
- the comparative example 4 which does not have a peeling layer is insufficient in peelability and has a peeling layer
- the comparative example 5 which does not have an adhesive layer is insufficient in adhesiveness.
- the peeling layer contains a binder having a Td of 250 ° C. or higher and a heat-resistant liquid, so that the high temperature (more specifically, 180 ° C.). It was found that adhesion, peelability, outgassing and removal students can be compatible even through the process at ⁇ 370 ° C.
Landscapes
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Abstract
被処理部材(半導体ウエハなど)に機械的または化学的な処理を施す際に、被処理部材を確実かつ容易に仮支持できるとともに、高温でのプロセスを経た場合においても、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を容易に解除できる、半導体装置製造用仮接合用積層体、および、半導体装置の製造方法の提供。 (A)剥離層と(B)接着性層とを有する半導体装置製造用仮接合用積層体であって、前記剥離層が、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む、半導体装置製造用仮接合用積層体。
Description
本願発明は、半導体装置製造用仮接合用積層体、および、半導体装置の製造方法に関する。
従来、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、通常、半導体シリコンウエハ上に多数のICチップが形成され、ダイシングにより個片化される。
電子機器の更なる小型化および高性能化のニーズに伴い、電子機器に搭載されるICチップについても更なる小型化および高集積化が求められているが、シリコン基板の面方向における集積回路の高集積化は限界に近づいている。
電子機器の更なる小型化および高性能化のニーズに伴い、電子機器に搭載されるICチップについても更なる小型化および高集積化が求められているが、シリコン基板の面方向における集積回路の高集積化は限界に近づいている。
ICチップ内の集積回路から、ICチップの外部端子への電気的な接続方法としては、従来より、ワイヤーボンディング法が広く知られているが、ICチップの小型化を図るべく、近年、シリコン基板に貫通孔を設け、外部端子としての金属プラグを貫通孔内を貫通するように集積回路に接続する方法(いわゆる、シリコン貫通電極(TSV)を形成する方法)が知られている。しかしながら、シリコン貫通電極を形成する方法のみでは、上記した近年のICチップに対する更なる高集積化のニーズに充分応えられるものではない。
以上を鑑み、ICチップ内の集積回路を多層化することにより、シリコン基板の単位面積当たりの集積度を向上させる技術が知られている。しかしながら、集積回路の多層化は、ICチップの厚みを増大させるため、ICチップを構成する部材の薄型化が必要である。このような部材の薄型化としては、例えば、シリコン基板の薄型化が検討されており、ICチップの小型化につながるのみならず、シリコン貫通電極の製造におけるシリコン基板の貫通孔製造工程を省力化できることから、有望視されている。
半導体デバイスの製造プロセスに用いられる、半導体シリコンウエハとしては、約700~900μmの厚さを有するものが広く知られているが、近年、ICチップの小型化等を目的に、半導体シリコンウエハの厚さを200μm以下となるまで薄くすることが試みられている。
しかしながら、厚さ200μm以下の半導体シリコンウエハは非常に薄く、ひいては、これを基材とする半導体デバイス製造用部材も非常に薄いため、このような部材に対して更なる処理を施したり、あるいは、このような部材を単に移動したりする場合等において、部材を安定的に、かつ、損傷を与えることなく支持することは困難である。
しかしながら、厚さ200μm以下の半導体シリコンウエハは非常に薄く、ひいては、これを基材とする半導体デバイス製造用部材も非常に薄いため、このような部材に対して更なる処理を施したり、あるいは、このような部材を単に移動したりする場合等において、部材を安定的に、かつ、損傷を与えることなく支持することは困難である。
上記のような問題を解決すべく、表面にデバイスが設けられた薄型化前の半導体ウエハと加工用支持基板とをシリコーン粘着剤により仮接着し、半導体ウエハの裏面を研削して薄型化した後に、半導体ウエハを穿孔してシリコン貫通電極を設け、その後、半導体ウエハから加工用支持基板を脱離させる技術が知られている(特許文献1参照)。この技術によれば、半導体ウエハの裏面研削時の耐研削抵抗、異方性ドライエッチング工程などにおける耐熱性、メッキやエッチング時の耐薬品性、最終的な加工用支持基板とのスムーズな剥離と低被着体汚染性を同時に達成することが可能であるとされている。
また、ウエハの支持方法としては、ウエハを支持層システムにより支持する方法であって、ウエハと支持層システムとの間に、プラズマ堆積法により得られるプラズマポリマー層を分離層として介装させて、支持層システムと分離層との間の接着結合を、ウエハと分離層との間の接合結合より大きくなるようにし、ウエハを支持層システムから脱離する際に、ウエハが分離層から容易に脱離するように構成した技術も知られている(特許文献2参照)。
また、ポリエーテルスルホンと粘性付与剤を使用して、仮接着を行い、加熱により仮接着を解除する技術が知られている(特許文献3)。
また、カルボン酸類とアミン類からなる混合物により、仮接着を行い、加熱により仮接着を解除する技術も知られている(特許文献4)。
また、セルロースポリマー類等からなる接合層を加温した状態で、デバイスウエハと支持基板を圧着することで接着させて、加温して横方向にスライドすることによりデバイスウエハを支持基板から脱離する技術が知られている(特許文献5)。
また、カルボン酸類とアミン類からなる混合物により、仮接着を行い、加熱により仮接着を解除する技術も知られている(特許文献4)。
また、セルロースポリマー類等からなる接合層を加温した状態で、デバイスウエハと支持基板を圧着することで接着させて、加温して横方向にスライドすることによりデバイスウエハを支持基板から脱離する技術が知られている(特許文献5)。
また、シンジオタクチック1、2-ポリブタジエンと光重合開始剤からなり、放射線の照射により接着力が変化する粘着フィルムが知られている(特許文献6)。
さらに、ポリカーボネート類からなる接着剤により、支持基板と半導体ウエハとを仮接着し、半導体ウエハに対して処理を行った後、照射線を照射し、次いで、加熱することにより、処理済の半導体ウエハを支持基板から脱離する技術が知られている(特許文献7)。
さらに、ポリカーボネート類からなる接着剤により、支持基板と半導体ウエハとを仮接着し、半導体ウエハに対して処理を行った後、照射線を照射し、次いで、加熱することにより、処理済の半導体ウエハを支持基板から脱離する技術が知られている(特許文献7)。
また、デバイスウエハのマイクロデバイスが設けられたデバイス面と、デバイスウエハを支持するキャリア基板とを仮接着する際に、デバイス面の中央域とキャリア基板との間に、接合に寄与しない充填層を介装させ、デバイス面の周縁部とキャリア基板との間を粘着剤により仮接着する技術が知られている(特許文献8)。
ところで、デバイスが設けられた半導体ウエハの表面(すなわち、デバイスウエハのデバイス面)と支持基板(キャリア基板)とを、特許文献1等で知られている粘着剤からなる層を介して仮接着する場合には、半導体ウエハを安定的に支持するべく、粘着剤層には一定の強さの粘着度が要求される。
すなわち、半導体ウエハのデバイス面の全面と支持基板とを粘着剤層を介して仮接着する場合においては、半導体ウエハと支持基板との仮接着を充分なものとし、半導体ウエハを安定的に、かつ、損傷を与えることなく支持しようとする程、反面、半導体ウエハと支持基板との仮接着が強すぎることにより、支持基板から半導体ウエハを脱離する際に、デバイスが破損したり、半導体ウエハからデバイスが脱離したりしてしまうという不具合が生じやすい。
すなわち、半導体ウエハのデバイス面の全面と支持基板とを粘着剤層を介して仮接着する場合においては、半導体ウエハと支持基板との仮接着を充分なものとし、半導体ウエハを安定的に、かつ、損傷を与えることなく支持しようとする程、反面、半導体ウエハと支持基板との仮接着が強すぎることにより、支持基板から半導体ウエハを脱離する際に、デバイスが破損したり、半導体ウエハからデバイスが脱離したりしてしまうという不具合が生じやすい。
また、特許文献2のように、ウエハと支持層システムとの接着が強くなりすぎることを抑制すべく、ウエハと支持層システムとの間に、分離層としてのプラズマポリマー層を、プラズマ堆積法により形成する方法は、(1)通常、プラズマ堆積法を実施するための設備コストは大きい;(2)プラズマ堆積法による層形成は、プラズマ装置内の真空化やモノマーの堆積に時間を要する;および(3)プラズマポリマー層からなる分離層を設けても、加工に供されるウエハを支持する場合においては、ウエハと分離層との接着結合を充分なものとしながら、反面、ウエハの支持を解除する場合においては、ウエハが容易に分離層から脱離するような接着結合にコントロールすることは容易ではない;等の問題がある。
また、特許文献3、4および5記載のように、加熱により仮接着を解除する方法では、長時間の加熱によりデバイスが破損する不具合が生じやすい。
また、特許文献6および7記載のように、照射線を照射して仮接着を解除する方法では、照射線を透過する支持基板を使用する必要がある。
また、特許文献8のように、キャリア上に接着に寄与しない充填層を介装する方法では、該充填層を形成する際に多段階からなるプロセスを経る必要があり、生産性において更なる改良の余地がある。
本願発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、その目的は、被処理部材(半導体ウエハなど)に機械的または化学的な処理を施す際に、被処理部材を確実かつ容易に仮支持できるとともに、高温でのプロセスを経た場合においても、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を容易に解除できる、半導体装置製造用仮接合用積層体、および、半導体装置の製造方法を提供することにある。さらに、アウトガス性に優れた半導体装置製造用仮接合用積層体、および、半導体装置の製造方法を提供することにある。
本願発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、支持体と被処理部材との間に剥離層と接着性層とからなる仮接合用積層体を設け、この仮接合用積層体において、剥離層として、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを配合することによって、剥離溶剤の剥離層への浸透を促進し、高温でのプロセスを経た場合においても、処理済部材に対する仮支持を容易に解除できることを見出し、さらにアウトガスも抑制できることを見出し、本願発明を完成するに至った。
具体的には、下記手段<1>により、より好ましくは<2>~<13>により、上記課題は解決された。
<1>(A)剥離層と(B)接着性層とを有する半導体装置製造用仮接合用積層体であって、前記剥離層が、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む、半導体装置製造用仮接合用積層体。
<2>前記(a2)バインダーの軟化点が200℃~450℃の範囲内である、<1>に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<3>前記(a2)バインダーが熱可塑性樹脂である、<1>または<2>に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<4>前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂である、<3>に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<5>前記液体の化合物(a2)がポリオールエステル類、ジエステル類、ポリフェニルエーテル類、オルガノポリシロキサン類、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコール類、長鎖カルボン酸類およびイオン液体から選択される、<1>~<4>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<6>前記液体の化合物(a2)の含有量は、剥離層の0.01~10質量%である、<1>~<5>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<7>前記(B)接着性層が、バインダーと、重合性モノマーと、光重合開始剤および熱重合開始剤の少なくとも一方とを含む、<1>~<6>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<8>被処理部材の第1の面と基板とを、<1>~<7>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体を介在するように接着させる工程、前記被処理部材に対して、180℃~370℃の範囲に最高到達温度を有する加熱処理を施し、処理済部材を得る工程、および、前記接合層積層体から前記処理済部材を脱離する工程を有する、前記処理済部材を有する半導体装置の製造方法であって、前記剥離層の窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が、前記加熱処理での最高到達温度より高いことを特徴とする、半導体装置の製造方法。
<9> 前記被処理部材の第1の面と前記基板とを前記仮接合用積層体を介して接着させる工程の前に、前記仮接合用積層体の接着性層に対して、活性光線若しくは放射線または熱を照射する工程をさらに有する、<8>に記載の半導体装置の製造方法。
<10>前記仮接合用積層体から前記被処理部材を脱離する工程の後、前記被処理部材に残存する前記仮接合用積層体を剥離溶剤により除去する工程をさらに有する、<8>または<9>に記載の半導体装置の製造方法。
<11>前記剥離溶剤が、炭化水素系溶剤およびエーテル溶剤の少なくとも1種を含む、<10>に記載の半導体装置の製造方法。
<12>前記剥離溶剤が、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、リモネン、p-メンタン、テトラヒドロフラン(THF)、1,3-ジオキソラン、アニソールの少なくとも1種を含む、<11>に記載の半導体装置の製造方法。
<13>(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む剥離層形成用組成物と、接着層形成用組成物を含む、キット。
<1>(A)剥離層と(B)接着性層とを有する半導体装置製造用仮接合用積層体であって、前記剥離層が、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む、半導体装置製造用仮接合用積層体。
<2>前記(a2)バインダーの軟化点が200℃~450℃の範囲内である、<1>に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<3>前記(a2)バインダーが熱可塑性樹脂である、<1>または<2>に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<4>前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂である、<3>に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<5>前記液体の化合物(a2)がポリオールエステル類、ジエステル類、ポリフェニルエーテル類、オルガノポリシロキサン類、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコール類、長鎖カルボン酸類およびイオン液体から選択される、<1>~<4>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<6>前記液体の化合物(a2)の含有量は、剥離層の0.01~10質量%である、<1>~<5>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<7>前記(B)接着性層が、バインダーと、重合性モノマーと、光重合開始剤および熱重合開始剤の少なくとも一方とを含む、<1>~<6>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
<8>被処理部材の第1の面と基板とを、<1>~<7>のいずれかに記載の半導体装置製造用仮接合用積層体を介在するように接着させる工程、前記被処理部材に対して、180℃~370℃の範囲に最高到達温度を有する加熱処理を施し、処理済部材を得る工程、および、前記接合層積層体から前記処理済部材を脱離する工程を有する、前記処理済部材を有する半導体装置の製造方法であって、前記剥離層の窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が、前記加熱処理での最高到達温度より高いことを特徴とする、半導体装置の製造方法。
<9> 前記被処理部材の第1の面と前記基板とを前記仮接合用積層体を介して接着させる工程の前に、前記仮接合用積層体の接着性層に対して、活性光線若しくは放射線または熱を照射する工程をさらに有する、<8>に記載の半導体装置の製造方法。
<10>前記仮接合用積層体から前記被処理部材を脱離する工程の後、前記被処理部材に残存する前記仮接合用積層体を剥離溶剤により除去する工程をさらに有する、<8>または<9>に記載の半導体装置の製造方法。
<11>前記剥離溶剤が、炭化水素系溶剤およびエーテル溶剤の少なくとも1種を含む、<10>に記載の半導体装置の製造方法。
<12>前記剥離溶剤が、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、リモネン、p-メンタン、テトラヒドロフラン(THF)、1,3-ジオキソラン、アニソールの少なくとも1種を含む、<11>に記載の半導体装置の製造方法。
<13>(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む剥離層形成用組成物と、接着層形成用組成物を含む、キット。
本願発明によれば、被処理部材に機械的または化学的な処理を施す際に、被処理部材を確実かつ容易に仮支持できるとともに、高温でのプロセスを経た場合においても、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を解除できる、半導体装置製造用仮接合用積層体、および、半導体装置の製造方法を提供できる。さらに、アウトガス性に優れた半導体装置製造用仮接合用積層体、および、半導体装置の製造方法を提供できる。
以下、本願発明の実施形態を詳細に説明する。
本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本明細書中における「活性光線」または「放射線」は、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。また、本願発明において「光」とは、活性光線または放射線を意味している。
また、本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、紫外線、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光等による露光のみならず、電子線およびイオンビーム等の粒子線による描画をも意味している。
なお、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレートおよびメタアクリレートを表し、“(メタ)アクリルはアクリルおよびメタアクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”は、アクリロイルおよびメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本願発明における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基を言う。
なお、以下に説明する実施の形態において、既に参照した図面において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略化する。
本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本明細書中における「活性光線」または「放射線」は、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。また、本願発明において「光」とは、活性光線または放射線を意味している。
また、本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、紫外線、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光等による露光のみならず、電子線およびイオンビーム等の粒子線による描画をも意味している。
なお、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレートおよびメタアクリレートを表し、“(メタ)アクリルはアクリルおよびメタアクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”は、アクリロイルおよびメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本願発明における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基を言う。
なお、以下に説明する実施の形態において、既に参照した図面において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略化する。
本願発明の半導体装置製造用仮接合用積層体(以下、単に、「仮接合用積層体」とも言う)は、(A)剥離層と(B)接着性層とを有する半導体装置製造用仮接合用積層体であって、前記剥離層が、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物(以下、「耐熱液体」ということがある)と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダー(以下、「バインダー」ということがある)を含むことを特徴とする。本願発明では、剥離層に、(a1)耐熱液体を配合することによって、剥離層に溶剤を浸透しやすくしている。この概念を、図1および図2を用いて説明する。
図1は、本願発明および従来における剥離層中を溶剤が浸透する状態を示す概念図であって、1は剥離層を、2は耐熱液体をそれぞれ示している。また、図中の直線の矢印および波線の矢印は溶剤の浸透状態を示している。尚、図1は本願発明の概念をより理解しやすくするための図であって、剥離層中における耐熱液体の量や耐熱液体の液滴の大きさは図1に拘泥されるものではない(図2以下についても同じ)。
本願発明では、図1Aに示すように、剥離層1、すなわち、バインダーを主成分とする層では、耐熱液体2が液滴として存在している。ここで、図1Aの矢印で示されるように溶剤が剥離層に浸透した場合、バインダー中は、波線の矢印で示すように、溶剤がゆっくり浸透するが、耐熱液体の液滴の部分は早く浸透する。一方、図1Bに示すように、従来は、剥離層に耐熱液体の液滴が含まれずバインダーのみが存在していたため、溶剤の浸透がゆっくりであった。すなわち、本願発明の構成とすることにより、剥離層中に溶剤が浸透しやすくなり、剥離層をより容易に剥離できる。また、耐熱液体を用いることにより、高温でのプロセスを得た場合でも、アウトガス発生しにくくできる。
さらに、本願発明では、図2に示すように、耐熱液体が剥離層1の表面に存在する場合もある。この場合、剥離層1が溶剤を浸透させる表面積が大きくなる。その結果として、剥離層中に溶剤が浸透しやすくなり、剥離層をより容易に剥離できる。
本願発明では、図1Aに示すように、剥離層1、すなわち、バインダーを主成分とする層では、耐熱液体2が液滴として存在している。ここで、図1Aの矢印で示されるように溶剤が剥離層に浸透した場合、バインダー中は、波線の矢印で示すように、溶剤がゆっくり浸透するが、耐熱液体の液滴の部分は早く浸透する。一方、図1Bに示すように、従来は、剥離層に耐熱液体の液滴が含まれずバインダーのみが存在していたため、溶剤の浸透がゆっくりであった。すなわち、本願発明の構成とすることにより、剥離層中に溶剤が浸透しやすくなり、剥離層をより容易に剥離できる。また、耐熱液体を用いることにより、高温でのプロセスを得た場合でも、アウトガス発生しにくくできる。
さらに、本願発明では、図2に示すように、耐熱液体が剥離層1の表面に存在する場合もある。この場合、剥離層1が溶剤を浸透させる表面積が大きくなる。その結果として、剥離層中に溶剤が浸透しやすくなり、剥離層をより容易に剥離できる。
以下、本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体について説明する。
本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体は、加熱処理を行う工程を有する半導体装置の製造に用いられることが好ましい。
本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体によれば、被処理部材に機械的または化学的な処理を施す際に、被処理部材を確実かつ容易に仮支持できるとともに、高温でのプロセスを経た場合においても、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を解除できる半導体装置製造用仮接合用積層体が得られる。さらに、高温でのプロセスを得た場合でも、アウトガスが発生しにくい。
本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体は、加熱処理を行う工程を有する半導体装置の製造に用いられることが好ましい。
本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体によれば、被処理部材に機械的または化学的な処理を施す際に、被処理部材を確実かつ容易に仮支持できるとともに、高温でのプロセスを経た場合においても、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を解除できる半導体装置製造用仮接合用積層体が得られる。さらに、高温でのプロセスを得た場合でも、アウトガスが発生しにくい。
本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体は、シリコン貫通電極形成用であることが好ましい。シリコン貫通電極の形成については後に詳述する。
<(A)剥離層>
本願発明における剥離層は、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度(以下、「Td」ということがある)が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む。
剥離層は剥離性を向上させる目的で用いる。そのため、剥離層は熱に対して剥離性の変化が小さいことが求められる。一般的な半導体部材処理温度を鑑みて、剥離層の軟化点は200℃~450℃が好ましく、250℃~400℃がより好ましく、280℃~350℃がさらに好ましい。また、剥離層の軟化点は粘弾性測定装置を用いた一般的な手法により測定されたものを表す。
これにより、加熱処理を行う工程を有する半導体装置の製造工程において、剥離層の樹脂が熱により溶解またはガラス転移し、接着性層との結合が過剰に促進されることが抑制され、結果として処理済部材の剥離がスムーズに進むものと考えられる。
本願発明における剥離層は、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度(以下、「Td」ということがある)が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む。
剥離層は剥離性を向上させる目的で用いる。そのため、剥離層は熱に対して剥離性の変化が小さいことが求められる。一般的な半導体部材処理温度を鑑みて、剥離層の軟化点は200℃~450℃が好ましく、250℃~400℃がより好ましく、280℃~350℃がさらに好ましい。また、剥離層の軟化点は粘弾性測定装置を用いた一般的な手法により測定されたものを表す。
これにより、加熱処理を行う工程を有する半導体装置の製造工程において、剥離層の樹脂が熱により溶解またはガラス転移し、接着性層との結合が過剰に促進されることが抑制され、結果として処理済部材の剥離がスムーズに進むものと考えられる。
剥離層の軟化点は、一定昇温条件下で粘弾性測定装置を用いて測定された損失正接(tanδ)が極大となる温度として測定される。
損失正接(tanδ)は、下記式により算出される。
tanδ=G’’/G’
上記式中、G’’は損失剪断弾性率を表し、G’は貯蔵剪断弾性率を表す。
損失正接(tanδ)は、下記式により算出される。
tanδ=G’’/G’
上記式中、G’’は損失剪断弾性率を表し、G’は貯蔵剪断弾性率を表す。
昇温速度は、0.5~20℃/minの範囲内であることが好ましく、1~10℃/minの範囲内であることがより好ましく、2~5℃/minの範囲内であることが特に好ましい。
以下、本願発明の剥離層が含む耐熱液体とバインダーの詳細について説明する。
<<耐熱液体>>
本願発明においては、上記剥離層組成物が含有する耐熱液体として、Tdが250℃以上である常温で液体の化合物であれば任意のものを使用できる。
耐熱液体としては、例えば、ポリオールエステル類、ジエステル類、ポリフェニルエーテル類、オルガノポリシロキサン類、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコール類、長鎖カルボン酸類、イオン液体などが挙げられる。この中でもポリオールエステル類、オルガノポリシロキサン類、イオン液体が好ましく、ポリオールエステル類、イオン液体がより好ましく、ポリオールエステル類が特に好ましい。
具体的にはユニスターH481R(日油製、ポリエステルポリオール:Td=260℃)、KF-54(信越化学製、ポリオルガノシロキサン:Td=270℃)、イオン液体(日清紡製、イオン液体:Td=310℃)が使用できる。
耐熱液体は、前記剥離層の剥離溶剤による除去性を向上させる目的で用いる。上述のとおり、剥離層組成物に耐熱液体が添加されることで、剥離層内に微小な液滴が生じ、剥離層への溶剤浸透性が向上する。一般的な半導体製造工程では、被処理部材を200℃以上の高温で加熱する工程が存在する。これらの加熱工程においては、被処理部材から物質が気化し装置を汚染するアウトガスが問題となる。本願発明では、Tdが250℃以上の耐熱液体を用いているため、アウトガスを効果的に抑制できる。従って、本願発明で用いる耐熱液体はTdが、270℃以上であることが好ましく、300℃以上であることが特に好ましい。
耐熱液体は必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
本願発明においては、上記剥離層組成物が含有する耐熱液体として、Tdが250℃以上である常温で液体の化合物であれば任意のものを使用できる。
耐熱液体としては、例えば、ポリオールエステル類、ジエステル類、ポリフェニルエーテル類、オルガノポリシロキサン類、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコール類、長鎖カルボン酸類、イオン液体などが挙げられる。この中でもポリオールエステル類、オルガノポリシロキサン類、イオン液体が好ましく、ポリオールエステル類、イオン液体がより好ましく、ポリオールエステル類が特に好ましい。
具体的にはユニスターH481R(日油製、ポリエステルポリオール:Td=260℃)、KF-54(信越化学製、ポリオルガノシロキサン:Td=270℃)、イオン液体(日清紡製、イオン液体:Td=310℃)が使用できる。
耐熱液体は、前記剥離層の剥離溶剤による除去性を向上させる目的で用いる。上述のとおり、剥離層組成物に耐熱液体が添加されることで、剥離層内に微小な液滴が生じ、剥離層への溶剤浸透性が向上する。一般的な半導体製造工程では、被処理部材を200℃以上の高温で加熱する工程が存在する。これらの加熱工程においては、被処理部材から物質が気化し装置を汚染するアウトガスが問題となる。本願発明では、Tdが250℃以上の耐熱液体を用いているため、アウトガスを効果的に抑制できる。従って、本願発明で用いる耐熱液体はTdが、270℃以上であることが好ましく、300℃以上であることが特に好ましい。
耐熱液体は必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
本願発明の剥離層における耐熱液体の添加量は、本願発明の剥離層の0.01~10質量%が好ましく、0.1~5質量%がより好ましく、0.5~1質量%が特に好ましい。このような範囲とすることにより、本願発明の効果がより効果的に発揮される。
<<バインダー>>
本願発明においては、上記剥離層が含有するバインダーとして、任意のものを使用できる。
例えば、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添テルペンフェノール樹脂、ロジン、ロジンエステル、水添ロジン、水添ロジンエステル、重合ロジン、重合ロジンエステル、変性ロジン、ロジン変性フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、水添石油樹脂、変性石油樹脂、脂環族石油樹脂、クマロン石油樹脂、インデン石油樹脂、オレフィンコポリマー(例えば、メチルペンテン共重合体)、シクロオレフィンコポリマー(例えば、ノルボルネン共重合体、ジシクロペンタジエン共重合体、テトラシクロドデセン共重合体)、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、PTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、エチレン-TFE共重合樹脂、PVDF樹脂、PCTFE樹脂、エチレン-CTFE樹脂、TFE-パーフルオロジメチルジオキソール共重合樹脂、PVF樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタラート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの合成樹脂や、天然ゴムなどの天然樹脂が挙げられる。中でも、PTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、エチレン-TFE共重合樹脂、PVDF樹脂、PCTFE樹脂、エチレン-CTFE樹脂、TFE-パーフルオロジメチルジオキソール共重合樹脂、PVF樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂が好ましく、PFA樹脂、TFE-パーフルオロジメチルジオキソール共重合樹脂、PVF樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂がより好ましく、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂が特に好ましい。
本願発明においては、上記剥離層が含有するバインダーとして、任意のものを使用できる。
例えば、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添テルペンフェノール樹脂、ロジン、ロジンエステル、水添ロジン、水添ロジンエステル、重合ロジン、重合ロジンエステル、変性ロジン、ロジン変性フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、水添石油樹脂、変性石油樹脂、脂環族石油樹脂、クマロン石油樹脂、インデン石油樹脂、オレフィンコポリマー(例えば、メチルペンテン共重合体)、シクロオレフィンコポリマー(例えば、ノルボルネン共重合体、ジシクロペンタジエン共重合体、テトラシクロドデセン共重合体)、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、PTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、エチレン-TFE共重合樹脂、PVDF樹脂、PCTFE樹脂、エチレン-CTFE樹脂、TFE-パーフルオロジメチルジオキソール共重合樹脂、PVF樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタラート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの合成樹脂や、天然ゴムなどの天然樹脂が挙げられる。中でも、PTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、エチレン-TFE共重合樹脂、PVDF樹脂、PCTFE樹脂、エチレン-CTFE樹脂、TFE-パーフルオロジメチルジオキソール共重合樹脂、PVF樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂が好ましく、PFA樹脂、TFE-パーフルオロジメチルジオキソール共重合樹脂、PVF樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂がより好ましく、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂が特に好ましい。
バインダーは、熱可塑性樹脂であることが好ましく、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂であることが特に好ましい。
本願発明で用いるバインダーはTdが、270℃以上であることが好ましく、300℃以上であることが特に好ましい。
バインダーは必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
本願発明の剥離層におけるバインダーの添加量は、本願発明の剥離層の全固形分量(溶剤を除いた量)に対し、1~100質量%が好ましく、70~100質量%がより好ましく、90~100質量%が特に好ましい。
本願発明の剥離層におけるバインダーの添加量は、本願発明の剥離層の全固形分量(溶剤を除いた量)に対し、1~100質量%が好ましく、70~100質量%がより好ましく、90~100質量%が特に好ましい。
<<溶剤>>
本願発明では、通常、剥離層を形成するために溶剤を用いる。溶剤は、剥離層を形成できれば、公知のものを制限なく使用できるが、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、2-ブタノン、メチルアミルケトン、アニソール、キシレン等が使用でき、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、メチルアミルケトンまたはアニソールが好ましい。
溶剤は、剥離層を形成するための剥離層組成物の固形分濃度が5~40質量%になるように使用されることが好ましい。
本願発明では、通常、剥離層を形成するために溶剤を用いる。溶剤は、剥離層を形成できれば、公知のものを制限なく使用できるが、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、2-ブタノン、メチルアミルケトン、アニソール、キシレン等が使用でき、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、メチルアミルケトンまたはアニソールが好ましい。
溶剤は、剥離層を形成するための剥離層組成物の固形分濃度が5~40質量%になるように使用されることが好ましい。
<<他の添加剤>>
剥離層は、必要に応じて各種添加剤を含んでいてもよい。
剥離層は、必要に応じて各種添加剤を含んでいてもよい。
本願発明の剥離層組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
特に、本願発明の剥離層組成物が有する剥離層は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する剥離層組成物を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する剥離層組成物を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%~40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%~30質量%であり、特に好ましくは7質量%~25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、剥離層組成物中における溶解性も良好である。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC1068、同SC-381、同SC-383、同S393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA社製)等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレートおよびプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA-745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング(株)製「トーレシリコーンDC3PA」、「トーレシリコーンSH7PA」、「トーレシリコーンDC11PA」、「トーレシリコーンSH21PA」、「トーレシリコーンSH28PA」、「トーレシリコーンSH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-4460」、「TSF-4452」、信越シリコーン株式会社製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、ビックケミー社製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の添加量は、剥離層組成物の全固形分に対して、0.001質量%~2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%~1.0質量%である。
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の添加量は、剥離層組成物の全固形分に対して、0.001質量%~2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%~1.0質量%である。
本願発明に係る半導体装置製造用仮接合用積層体が有する剥離層の形成方法は、特に限定されるものではないが、好ましいものとして前述したバインダーの種類およびその含有量を適宜変更することにより、好適に達成できるものであり、バインダーを前述の好ましい具体例から選択し、より好ましい濃度とすることにより達成される。
<(B)接着性層>
接着性層は、剥離層と基板とを接合する目的で用いる。そのため、接着性層は熱・薬品に対して接着性の変化が小さいことが求められる。
接着性層は、後述する各成分を含有する接着性組成物を、従来公知のスピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、フローコート法、ドクターコート法、浸漬法などを用いて、キャリア基板上に適用(好ましくは、塗布)し、次いで、乾燥することにより形成することができる。
また接着性層は活性光線または放射線の照射により接着性が増大または減少する層であって良く、活性光線または放射線の照射により接着性が増大または減少する層の表面を露光して、表面に接着力の異なる2種類以上の領域を設けてなる層であっても良い。
露光は、具体的には、後述するように、マスクを用いたパターン露光が好ましい。
接着性層の厚みは、例えば、1~500μmの範囲内とされるが、特に限定されるものではない。
接着性層は、剥離層と基板とを接合する目的で用いる。そのため、接着性層は熱・薬品に対して接着性の変化が小さいことが求められる。
接着性層は、後述する各成分を含有する接着性組成物を、従来公知のスピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、フローコート法、ドクターコート法、浸漬法などを用いて、キャリア基板上に適用(好ましくは、塗布)し、次いで、乾燥することにより形成することができる。
また接着性層は活性光線または放射線の照射により接着性が増大または減少する層であって良く、活性光線または放射線の照射により接着性が増大または減少する層の表面を露光して、表面に接着力の異なる2種類以上の領域を設けてなる層であっても良い。
露光は、具体的には、後述するように、マスクを用いたパターン露光が好ましい。
接着性層の厚みは、例えば、1~500μmの範囲内とされるが、特に限定されるものではない。
<<バインダー>>
接着性組成物(ひいては接着性層)は、バインダーを含有していることが好ましい。
接着性組成物(ひいては接着性層)は、バインダーを含有していることが好ましい。
本願発明においては、バインダーとして任意のものを使用できる。
例えば、炭化水素樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂、ポリ酢酸ビニル、テフロン(登録商標)、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテラフタレート、ポリエチレンテレフタラート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミドなどの合成樹脂や、天然ゴムなどの天然樹脂が挙げられる。中でも、ポリウレタン、ノボラック樹脂、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂が好ましく、ノボラック樹脂、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂がより好ましく、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂が特に好ましい。
バインダーは必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
例えば、炭化水素樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂、ポリ酢酸ビニル、テフロン(登録商標)、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテラフタレート、ポリエチレンテレフタラート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミドなどの合成樹脂や、天然ゴムなどの天然樹脂が挙げられる。中でも、ポリウレタン、ノボラック樹脂、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂が好ましく、ノボラック樹脂、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂がより好ましく、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン-メタクリル酸メチル共重合樹脂が特に好ましい。
バインダーは必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
本願発明においては、炭化水素樹脂として任意のものを使用できる。
本願発明における炭化水素樹脂は基本的には炭素原子と水素原子のみからなる樹脂を意味するが、基本となる骨格が炭化水素樹脂であれば、側鎖としてその他の原子を含んでいても良い。また、本願発明における炭化水素樹脂にアクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂のように、主鎖に炭化水素基以外の官能基が直接結合する樹脂は含まれない。
本願発明における炭化水素樹脂は基本的には炭素原子と水素原子のみからなる樹脂を意味するが、基本となる骨格が炭化水素樹脂であれば、側鎖としてその他の原子を含んでいても良い。また、本願発明における炭化水素樹脂にアクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂のように、主鎖に炭化水素基以外の官能基が直接結合する樹脂は含まれない。
上記条件に合致する炭化水素樹脂としては例えば、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添テルペンフェノール樹脂、ロジン、ロジンエステル、水添ロジン、水添ロジンエステル、重合ロジン、重合ロジンエステル、変性ロジン、ロジン変性フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、水添石油樹脂、変性石油樹脂、脂環族石油樹脂、クマロン石油樹脂、インデン石油樹脂、オレフィンポリマー(例えば、メチルペンテン共重合体)、シクロオレフィンポリマー(例えば、ノルボルネン共重合体、ジシクロペンタジエン共重合体、テトラシクロドデセン共重合体)などが挙げられる。
中でも、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、石油樹脂、水素化ロジン、重合ロジン、オレフィンポリマー、シクロオレフィンポリマーが好ましく、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、オレフィンポリマー、シクロオレフィンポリマーがより好ましく、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、オレフィンポリマー、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマーがさらに好ましく、ポリスチレン樹脂、テルペン樹脂、ロジン、シクロオレフィンポリマー、オレフィンポリマーが特に好ましく、ポリスチレン樹脂またはシクロオレフィンポリマーが最も好ましい。
シクロオレフィンコポリマーの作製に用いられる環状オレフィン系樹脂の例には、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体、環状共役ジエンの重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、およびこれら重合体の水素化物などが含まれる。好ましい例には、下記一般式(II)で表される繰り返し単位を少なくとも1種以上含む付加(共)重合体環状オレフィン系樹脂、および必要に応じ、一般式(I)で表される繰り返し単位の少なくとも1種以上をさらに含んでなる付加(共)重合体環状オレフィン系樹脂が含まれる。また、他の好ましい例には、一般式(III)で表される環状繰り返し単位を少なくとも1種含む開環(共)重合体が含まれる。
式中、mは0~4の整数を表す。R1~R6は各々独立に水素原子または炭素数1~10の炭化水素基、X1~X3、Y1~Y3は各々独立に水素原子、炭素数1~10の炭化水素基、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1~10の炭化水素基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOCOR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、またはX1とY1、X2とY2、若しくはX3とY3から構成された(-CO)2O、(-CO)2NR15を表す。なお、R11、R12、R13、R14およびR15は各々独立に水素原子、炭素数1~20の炭化水素基、Zは炭化水素基またはハロゲンで置換された炭化水素基、WはSiR16
pD3-p(R16は炭素数1~10の炭化水素基、Dはハロゲン原子、-OCOR16または-OR16、pは0~3の整数を示す)を表す。nは0~10の整数を表す。
ノルボルネン系付加(共)重合体は、特開平10-7732号公報、特表2002-504184号公報、US2004/229157A1号公報あるいはWO2004/070463A1号公報等に開示されている。ノルボルネン系多環状不飽和化合物同士を付加重合する事によって得られる。また、必要に応じ、ノルボルネン系多環状不飽和化合物と、エチレン、プロピレン、ブテン;ブタジエン、イソプレンのような共役ジエン;エチリデンノルボルネンのような非共役ジエンとを付加重合することもできる。このノルボルネン系付加(共)重合体は、三井化学(株)よりアペルの商品名で発売されており、ガラス転移温度(Tg)の異なる例えばAPL8008T(Tg70℃)、APL6013T(Tg125℃)あるいはAPL6015T(Tg145℃)などのグレードがある。ポリプラスチック(株)よりTOPAS8007、同5013、同6013、同6015などのペレットが発売されている。
さらに、Ferrania社よりAppear3000が発売されている。
さらに、Ferrania社よりAppear3000が発売されている。
ノルボルネン系重合体水素化物は、特開平1-240517号公報、特開平7-196736号公報、特開昭60-26024号公報、特開昭62-19801号公報、特開2003-1159767号公報あるいは特開2004-309979号公報等に開示されているように、多環状不飽和化合物を付加重合あるいはメタセシス開環重合した後、水素添加することにより製造できる。
前記式中、R5~R6が水素原子または-CH3が好ましく、X3およびY3が水素原子が好ましく、その他の基は適宜選択される。このノルボルネン系樹脂は、JSR(株)からアートン(Arton)GあるいはアートンFという商品名で発売されており、また日本ゼオン(株)からゼオノア(Zeonor)ZF14、ZF16、ゼオネックス(Zeonex)250、同280、同480Rという商品名で市販されており、これらを使用することができる。
前記式中、R5~R6が水素原子または-CH3が好ましく、X3およびY3が水素原子が好ましく、その他の基は適宜選択される。このノルボルネン系樹脂は、JSR(株)からアートン(Arton)GあるいはアートンFという商品名で発売されており、また日本ゼオン(株)からゼオノア(Zeonor)ZF14、ZF16、ゼオネックス(Zeonex)250、同280、同480Rという商品名で市販されており、これらを使用することができる。
接着剤組成物の全固形分に対するバインダーの量は、30~80質量%が好ましく、40~60質量%がより好ましい。
<<重合性モノマー>>
本願発明においては、接着性組成物(ひいては接着性層)の重合性モノマーとして任意のものを使用できる。ここで重合性モノマーは重合性基を有する。重合性基とは、典型的には、活性光線若しくは放射線の照射、または、ラジカル若しくは酸の作用により、重合することが可能な基である。
なお、重合性モノマーは、上記したバインダーとは異なる化合物である。重合性モノマーは、典型的には、低分子化合物であり、分子量2000以下の低分子化合物であることが好ましく、1500以下の低分子化合物であることがより好ましく、分子量900以下の低分子化合物であることがさらに好ましい。なお、低分子化合物の分子量は、通常、100以上である。
重合性モノマーは必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
本願発明においては、接着性組成物(ひいては接着性層)の重合性モノマーとして任意のものを使用できる。ここで重合性モノマーは重合性基を有する。重合性基とは、典型的には、活性光線若しくは放射線の照射、または、ラジカル若しくは酸の作用により、重合することが可能な基である。
なお、重合性モノマーは、上記したバインダーとは異なる化合物である。重合性モノマーは、典型的には、低分子化合物であり、分子量2000以下の低分子化合物であることが好ましく、1500以下の低分子化合物であることがより好ましく、分子量900以下の低分子化合物であることがさらに好ましい。なお、低分子化合物の分子量は、通常、100以上である。
重合性モノマーは必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
重合性基は、例えば、付加重合反応し得る官能基であることが好ましく、付加重合反応し得る官能基としては、エチレン性不飽和結合基、アミノ基、エポキシ基等が挙げられる。また、重合性基は、光照射によりラジカルを発生し得る官能基であってもよく、そのような重合性基としては、例えば、チオール基、ハロゲン基等が挙げられる。なかでも、重合性基は、エチレン性不飽和結合基が好ましい。エチレン性不飽和結合基としては、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アリル基が好ましい。
重合性基を有する反応性化合物としては、具体的にはラジカル重合性化合物(B1)とイオン重合性化合物(B2)が挙げられる。
ラジカル重合性化合物としては、炭素数3~35の(メタ)アクリルアミド化合物(B11)、炭素数4~35の(メタ)アクリレート化合物(B12)、炭素数6~35の芳香族ビニル化合物(B13)、炭素数3~20のビニルエーテル化合物(B14)およびその他のラジカル重合性化合物(B15)等が挙げられる。ラジカル重合性化合物(B1)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
また、必要により、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類等の重合禁止剤を併用してもよい。
ラジカル重合性化合物としては、炭素数3~35の(メタ)アクリルアミド化合物(B11)、炭素数4~35の(メタ)アクリレート化合物(B12)、炭素数6~35の芳香族ビニル化合物(B13)、炭素数3~20のビニルエーテル化合物(B14)およびその他のラジカル重合性化合物(B15)等が挙げられる。ラジカル重合性化合物(B1)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
また、必要により、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類等の重合禁止剤を併用してもよい。
炭素数3~35の(メタ)アクリルアミド化合物(B11)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-tert-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミドおよび(メタ)アクリロイルモルフォリンが挙げられる。
炭素数4~35の(メタ)アクリレート化合物(B12)としては、例えば以下の単官能~六官能の(メタ)アクリレートが挙げられる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、エチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、tert-オクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-n-ブチルシクロへキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-クロロエチル(メタ)アクリレート、4-ブロモブチル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピレンモノアクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、アルコキシメチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシルカルビトール(メタ)アクリレート、アルコキシエチル(メタ)アクリレート、2-(2-メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(2-ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2,2,2-テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H-パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5-テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、4-クロロフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノビニルエーテルモノアクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイドモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイド(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイド(メタ)アクリレート、オリゴエチレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、オリゴプロピレンオキサイドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2-メタクリロイロキシエチルコハク酸、2-メタクリロイロキシヘキサヒドロフタル酸、2-メタクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、EO変性フェノール(メタ)アクリレート、EO変性クレゾール(メタ)アクリレート、EO変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、PO変性ノニルフェノール(メタ)アクリレートおよびEO変性-2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記および以下において、EOはエチレンオキサイドを表し、POはプロピレンオキサイドを表す。
二官能(メタ)アクリレートとしては、1,4-ブタンジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジアクリレート、ポリプロピレンジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2,4-ジメチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ブチルエチルプロパンジオール(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、オリゴエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-エチル-2-ブチル-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、オリゴプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-エチル-2-ブチル-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートおよびトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
三官能の(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートおよびエトキシ化グリセリントリアクリレート等が挙げられる。
四官能の(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートおよびエトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
五官能の(メタ)アクリレートとしては、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。
六官能の(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレートおよびカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
炭素数6~35の芳香族ビニル化合物(B13)としては、ビニルチオフェン、ビニルフラン、ビニルピリジン、スチレン、メチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロムスチレン、ビニル安息香酸メチルエステル、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、3-エチルスチレン、4-エチルスチレン、3-プロピルスチレン、4-プロピルスチレン、3-ブチルスチレン、4-ブチルスチレン、3-ヘキシルスチレン、4-ヘキシルスチレン、3-オクチルスチレン、4-オクチルスチレン、3-(2-エチルヘキシル)スチレン、4-(2-エチルヘキシル)スチレン、アリルスチレン、イソプロペニルスチレン、ブテニルスチレン、オクテニルスチレン、4-tert-ブトキシカルボニルスチレン、4-メトキシスチレンおよび4-tert-ブトキシスチレン等が挙げられる。
炭素数3~35のビニルエーテル化合物(B14)としては、例えば以下の単官能または多官能ビニルエーテルが挙げられる。
単官能ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、n-ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4-メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2-ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフリフリルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、2-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、4-ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、クロロブチルビニルエーテル、クロロエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテルおよびフェノキシポリエチレングリコールビニルエーテルが挙げられる。
多官能ビニルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテル等のジビニルエーテル類;トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルおよびプロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルが挙げられる。
その他のラジカル重合性化合物(B15)としては、ビニルエステル化合物(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルおよびバーサチック酸ビニル等)、アリルエステル化合物(酢酸アリル等)、ハロゲン含有単量体(塩化ビニリデンおよび塩化ビニル等)およびオレフィン化合物(エチレンおよびプロピレン等)等が挙げられる。
これらの内、重合速度の観点から(メタ)アクリルアミド化合物(B11)および(メタ)アクリレート化合物(B12)が好ましく、特に(メタ)アクリレート化合物(B12)が好ましい。
イオン重合性化合物(B2)としては、炭素数3~20のエポキシ化合物(B21)および炭素数4~20のオキセタン化合物(B22)等が挙げられる。
炭素数3~20のエポキシ化合物(B21)としては、例えば以下の単官能または多官能エポキシ化合物が挙げられる。
単官能エポキシ化合物としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p-tert―ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2-ブチレンオキサイド、1,3-ブタジエンモノオキサイド、1,2-エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2-エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3-メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3-アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイドおよび3-ビニルシクロヘキセンオキサイドが挙げられる。
単官能エポキシ化合物としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p-tert―ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2-ブチレンオキサイド、1,3-ブタジエンモノオキサイド、1,2-エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2-エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3-メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3-アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイドおよび3-ビニルシクロヘキセンオキサイドが挙げられる。
多官能エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-メタ-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、4-ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシル-3’,4’-エポキシ-6’-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ-2-エチルヘキシル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,1,3-テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、1,2,7,8-ジエポキシオクタンおよび1,2,5,6-ジエポキシシクロオクタンが挙げられる。
これらのエポキシ化合物の中でも、重合速度に優れるという観点から、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが好ましく、脂環式エポキシドが特に好ましい。
炭素数4~20のオキセタン化合物(B22)としては、オキセタン環を1個~6個有する化合物等が挙げられる。
オキセタン環を1個有する化合物としては、例えば、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-(メタ)アリルオキシメチル-3-エチルオキセタン、(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチルベンゼン、4-フルオロ-[1-(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、4-メトキシ-[1-(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、[1-(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)エチル]フェニルエーテル、イソブトキシメチル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニルオキシエチル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、2-エチルヘキシル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、エチルジエチレングリコール(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンタジエン(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、テトラヒドロフルフリル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、テトラブロモフェニル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、2-テトラブロモフェノキシエチル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、トリブロモフェニル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、2-トリブロモフェノキシエチル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、2-ヒドロキシエチル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、2-ヒドロキシプロピル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ブトキシエチル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ペンタクロロフェニル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ペンタブロモフェニル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテルおよびボルニル(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテルが挙げられる。
オキセタン環を2~6個有する化合物としては、例えば、3,7-ビス(3-オキセタニル)-5-オキサ-ノナン、3,3’-(1,3-(2-メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメチレン))ビス-(3-エチルオキセタン)、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,2-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、1,4-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6-ビス(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、PO変性ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテルおよびEO変性ビスフェノールF(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテルが挙げられる。
重合性モノマーの含有量は、良好な接着強度と剥離性の観点から、前記接着性層の全固形分に対して、5~75質量%が好ましく、10~70質量%がより好ましく、10~60質量%がさらに好ましい。
また、重合性モノマーおよびバインダーの含有量の比率(質量比)は、90/10~10/90であることが好ましく、20/80~80/20であることがより好ましい。
<<溶剤>>
溶剤は、接着性層を形成できれば、公知のものを制限なく使用できるが、N-メチル-2-ピロリドン、2-ブタノン、メチルアミルケトン、リモネン、PGMEA(1-メトキシ-2-プロピルアセテート)等が使用でき、N-メチル-2-ピロリドン、2-ブタノン、メチルアミルケトンまたはリモネン、PGMEA(1-メトキシ-2-プロピルアセテート)が好ましい。
溶剤は、接着性組成物の固形分濃度が5~40質量%になるように使用されることが好ましい。
溶剤は必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
溶剤は、接着性層を形成できれば、公知のものを制限なく使用できるが、N-メチル-2-ピロリドン、2-ブタノン、メチルアミルケトン、リモネン、PGMEA(1-メトキシ-2-プロピルアセテート)等が使用でき、N-メチル-2-ピロリドン、2-ブタノン、メチルアミルケトンまたはリモネン、PGMEA(1-メトキシ-2-プロピルアセテート)が好ましい。
溶剤は、接着性組成物の固形分濃度が5~40質量%になるように使用されることが好ましい。
溶剤は必要に応じて複数の種類を組み合わせて使用しても良い。
<<光重合開始剤>>
接着性組成物(ひいては接着性層)は、光重合開始剤、すなわち活性光線または放射線の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物を含有することが好ましい。
光重合開始剤を有することにより、接着性層へ光を照射することで接着性組成物のラジカルまたは酸による硬化が起こり、光照射部における接着性を低下させられる。この照射を例えばフォトマスクを介して接着性層表面へ行えば、フォトマスクのパターンにしたがって、接着力の異なる領域を簡便に作成できるという利点がある。
活性光線または放射線の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物としては、例えば、以下に述べる光重合開始剤として知られているものを用いることができる。
前記光重合開始剤としては、前記バインダーとしての重合性基を有する高分子化合物、または、前記重合性モノマーとしての重合性基を有する反応性化合物における重合反応(架橋反応)を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じて酸を発生させてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、約300nm~800nm(好ましくは330nm~500nm)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
接着性組成物(ひいては接着性層)は、光重合開始剤、すなわち活性光線または放射線の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物を含有することが好ましい。
光重合開始剤を有することにより、接着性層へ光を照射することで接着性組成物のラジカルまたは酸による硬化が起こり、光照射部における接着性を低下させられる。この照射を例えばフォトマスクを介して接着性層表面へ行えば、フォトマスクのパターンにしたがって、接着力の異なる領域を簡便に作成できるという利点がある。
活性光線または放射線の照射によりラジカルまたは酸を発生する化合物としては、例えば、以下に述べる光重合開始剤として知られているものを用いることができる。
前記光重合開始剤としては、前記バインダーとしての重合性基を有する高分子化合物、または、前記重合性モノマーとしての重合性基を有する反応性化合物における重合反応(架橋反応)を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じて酸を発生させてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、約300nm~800nm(好ましくは330nm~500nm)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
前記光重合開始剤としては、公知の化合物を制限なく使用できるが、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、トリハロメチル基を有するものなど)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53-133428号公報記載の化合物、独国特許3337024号明細書記載の化合物、F.C.SchaeferなどによるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62-58241号公報記載の化合物、特開平5-281728号公報記載の化合物、特開平5-34920号公報記載化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。
前記米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物(例えば、2-トリクロロメチル-5-フェニル-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(4-クロロフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(1-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(2-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリブロモメチル-5-フェニル-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリブロモメチル-5-(2-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール;2-トリクロロメチル-5-スチリル-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(4-クロロスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(4-メトキシスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(1-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(4-n-ブトキシスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリプロモメチル-5-スチリル-1,3,4-オキサジアゾールなど)などが挙げられる。
また、上記以外の光重合開始剤として、アクリジン誘導体(例えば、9-フェニルアクリジン、1,7-ビス(9,9’-アクリジニル)ヘプタンなど)、N-フェニルグリシンなど、ポリハロゲン化合物(例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトンなど)、クマリン類(例えば、3-(2-ベンゾフラノイル)-7-ジエチルアミノクマリン、3-(2-ベンゾフロイル)-7-(1-ピロリジニル)クマリン、3-ベンゾイル-7-ジエチルアミノクマリン、3-(2-メトキシベンゾイル)-7-ジエチルアミノクマリン、3-(4-ジメチルアミノベンゾイル)-7-ジエチルアミノクマリン、3,3’-カルボニルビス(5,7-ジ-n-プロポキシクマリン)、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-ベンゾイル-7-メトキシクマリン、3-(2-フロイル)-7-ジエチルアミノクマリン、3-(4-ジエチルアミノシンナモイル)-7-ジエチルアミノクマリン、7-メトキシ-3-(3-ピリジルカルボニル)クマリン、3-ベンゾイル-5,7-ジプロポキシクマリン、7-ベンゾトリアゾール-2-イルクマリン、また、特開平5-19475号公報、特開平7-271028号公報、特開2002-363206号公報、特開2002-363207号公報、特開2002-363208号公報、特開2002-363209号公報などに記載のクマリン化合物など)、アシルホスフィンオキサイド類(例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、LucirinTPOなど)、メタロセン類(例えば、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフロロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、η5-シクロペンタジエニル-η6-クメニル-アイアン(1+)-ヘキサフロロホスフェート(1-)など)、特開昭53-133428号公報、特公昭57-1819号公報、同57-6096号公報、および米国特許第3615455号明細書に記載された化合物などが挙げられる。
前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2-メチルベンゾフェノン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、4-メトキシベンゾフェノン、2-クロロベンゾフェノン、4-クロロベンゾフェノン、4-ブロモベンゾフェノン、2-カルボキシベンゾフェノン、2-エトキシカルボニルベンゾフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸またはそのテトラメチルエステル、4,4’-ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン類(例えば、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビスジシクロヘキシルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジヒドロキシエチルアミノ)ベンゾフェノン、4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4-ジメチルアミノベンゾフェノン、4-ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、2-tert-ブチルアントラキノン、2-メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、2-クロロ-チオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、フルオレノン、2-ベンジル-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルホリノ-1-プロパノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-〔4-(1-メチルビニル)フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類(例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール)、アクリドン、クロロアクリドン、N-メチルアクリドン、N-ブチルアクリドン、N-ブチル-クロロアクリドンなどが挙げられる。
光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、および、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959、IRGACURE-127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE-907、IRGACURE-369、および、IRGACURE-379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009-191179号公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE-819やDAROCUR-TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959、IRGACURE-127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE-907、IRGACURE-369、および、IRGACURE-379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009-191179号公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE-819やDAROCUR-TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
光重合開始剤として、より好ましくはオキシム系化合物が挙げられる。オキシム系開始剤の具体例としては、特開2001-233842号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報記載の化合物、特開2006-342166号公報記載の化合物を用いることができる。
本願発明で光重合開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、3-ベンゾイロキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイロキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、および2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。
オキシムエステル化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202-232、特開2000-66385号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報、特表2004-534797号公報、特開2006-342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品ではIRGACURE-OXE01(BASF社製)、IRGACURE-OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。
市販品ではIRGACURE-OXE01(BASF社製)、IRGACURE-OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。
また上記記載以外のオキシムエステル化合物として、カルバゾールN位にオキシムが連結した特表2009-519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010-15025号公報および米国特許公開2009-292039号公報記載の化合物、国際公開特許2009-131189号公報に記載のケトオキシム系化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009-221114号公報記載の化合物、などを用いてもよい。
好ましくはさらに、特開2007-231000号公報、および、特開2007-322744号公報に記載される環状オキシム化合物に対しても好適に用いることができる。環状オキシム化合物の中でも、特に特開2010-32985号公報、特開2010-185072号公報に記載されるカルバゾール色素に縮環した環状オキシム化合物は、高い光吸収性を有し高感度化の観点から好ましい。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する特開2009-242469号公報に記載の化合物も、重合不活性ラジカルから活性ラジカルを再生することで高感度化を達成でき好適に使用することができる。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する特開2009-242469号公報に記載の化合物も、重合不活性ラジカルから活性ラジカルを再生することで高感度化を達成でき好適に使用することができる。
最も好ましくは、特開2007-269779号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009-191061号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物が挙げられる。
化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Carry-5 spctrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
本願発明に用いられる光重合開始剤は、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用しても良い。
本願発明における、接着性組成物における光重合開始剤の含有量は、接着性組成物の全固形分に対し、0.01~50質量%が好ましく、0.1~20質量%がより好ましく、0.5~10質量%であることが最も好ましい。
本願発明における、接着性組成物における光重合開始剤の含有量は、接着性組成物の全固形分に対し、0.01~50質量%が好ましく、0.1~20質量%がより好ましく、0.5~10質量%であることが最も好ましい。
<<熱重合開始剤>>
本願発明の接着性組成物(ひいては接着性層)は、熱重合開始剤、すなわち熱によりラジカルまたは酸を発生する化合物を含有することも好ましい。
本願発明の接着性組成物(ひいては接着性層)は、熱重合開始剤、すなわち熱によりラジカルまたは酸を発生する化合物を含有することも好ましい。
特に、前記バインダーとして重合性基を有する高分子化合物、または、前記重合性モノマーを含有する場合は、熱重合開始剤を含有することが好ましい。
熱重合開始剤が存在することにより、接着性層と剥離層とが接合された後、熱重合開始剤の分解温度以上に加熱することで、接着性層を硬化させて、より耐熱性・耐薬品性の高い接着を行えるという利点がある。
熱重合開始剤が存在することにより、接着性層と剥離層とが接合された後、熱重合開始剤の分解温度以上に加熱することで、接着性層を硬化させて、より耐熱性・耐薬品性の高い接着を行えるという利点がある。
<<<熱によりラジカルを発生する化合物>>>
熱によりラジカル発生する化合物(以下、単に、熱ラジカル発生剤とも言う)としては、公知の熱ラジカル発生剤を用いることができる。
熱ラジカル発生剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性基を有する高分子化合物、および、重合性モノマーの重合反応を開始または促進させる化合物である。熱ラジカル発生剤を添加することによって、接着性組成物を用いて形成された接着性層に対して熱を照射した後に、被処理部材と接着性支持体との仮接着を行う場合においては、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応が進行することにより、後に詳述するように、接着性層の接着性(すなわち、粘着性およびタック性)を前もって低下させることができる。
一方、被処理部材と接着性支持体との仮接着を行った後に、接着性支持体における接着性層に対して熱を照射した後に場合には、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応が進行することにより、接着性層がより強靭になり、被処理部材の機械的または化学的な処理を施している時などに生じやすい接着性層の凝集破壊を抑制できる。すなわち、接着性層における接着性を向上できる。
好ましい熱ラジカル発生剤としては、上述した活性光線または放射線の照射により酸またはラジカルを発生する化合物が挙げられるが、熱分解点が130℃~250℃、好ましくは150℃~220℃の範囲の化合物を好ましく使用することができる。
熱ラジカル発生剤としては、芳香族ケトン類、オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アゾ系化合物等が挙げられる。中でも、有機過酸化物またはアゾ系化合物がより好ましく、有機過酸化物が特に好ましい。
具体的には、特開2008-63554号公報の段落0074~0118に記載されている化合物が挙げられる。
熱によりラジカル発生する化合物(以下、単に、熱ラジカル発生剤とも言う)としては、公知の熱ラジカル発生剤を用いることができる。
熱ラジカル発生剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性基を有する高分子化合物、および、重合性モノマーの重合反応を開始または促進させる化合物である。熱ラジカル発生剤を添加することによって、接着性組成物を用いて形成された接着性層に対して熱を照射した後に、被処理部材と接着性支持体との仮接着を行う場合においては、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応が進行することにより、後に詳述するように、接着性層の接着性(すなわち、粘着性およびタック性)を前もって低下させることができる。
一方、被処理部材と接着性支持体との仮接着を行った後に、接着性支持体における接着性層に対して熱を照射した後に場合には、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応が進行することにより、接着性層がより強靭になり、被処理部材の機械的または化学的な処理を施している時などに生じやすい接着性層の凝集破壊を抑制できる。すなわち、接着性層における接着性を向上できる。
好ましい熱ラジカル発生剤としては、上述した活性光線または放射線の照射により酸またはラジカルを発生する化合物が挙げられるが、熱分解点が130℃~250℃、好ましくは150℃~220℃の範囲の化合物を好ましく使用することができる。
熱ラジカル発生剤としては、芳香族ケトン類、オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アゾ系化合物等が挙げられる。中でも、有機過酸化物またはアゾ系化合物がより好ましく、有機過酸化物が特に好ましい。
具体的には、特開2008-63554号公報の段落0074~0118に記載されている化合物が挙げられる。
接着性層は、バインダーと、重合性モノマーと、光重合開始剤および熱重合開始剤の少なくとも一方とを含むことが好ましく、光重合開始剤を含むことがより好ましい。
さらに、本願発明における接着性組成物(ひいては接着性層)が、特に、光重合開始剤、または、熱重合開始剤をさらに含有するとともに、ラジカル重合性モノマーを含有する場合、接着性層11を、活性光線若しくは放射線または熱の照射により接着性が減少する接着性層とすることができる。この場合、具体的には、接着性層を、活性光線若しくは放射線または熱の照射を受ける前には、接着性を有する層であるが、活性光線若しくは放射線または熱の照射を受けた領域においては、接着性が低下ないしは消失する層とすることができる。
<<<熱により酸を発生する化合物>>>
熱により酸を発生する化合物(以下、単に、熱酸発生剤とも言う)としては、公知の熱酸発生剤を用いることができる。
熱酸発生剤は、好ましくは熱分解点が130℃~250℃、より好ましくは150℃~220℃の範囲の化合物が挙げられる。
熱酸発生剤としては、例えば、加熱によりスルホン酸、カルボン酸、ジスルホニルイミドなどの低求核性の酸を発生する化合物である。
熱酸発生剤から発生する酸としてはpKaが2以下と強い、スルホン酸や電子求引基の置換したアルキル~はアリールカルボン酸、同じく電子求引基の置換したジスルホニルイミドなどが好ましい。電子求引基としてはフッ素原子などのハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、ニトロ基、シアノ基を挙げることができる。
熱酸発生剤としては、活性光線または放射線の照射により酸を発生する光酸発生剤の適用が可能である。例えばスルホニウム塩やヨードニウム塩等のオニウム塩、N-ヒドロキシイミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート、o-ニトロベンジルスルホネート等を挙げることができる。
また、本願発明においては活性光線または放射線の照射によって実質的に酸を発生せず、熱によって酸を発生するスルホン酸エステルを使用することも好ましい。
活性光線または放射線の照射によって実質的に酸を発生していないことは、化合物の露光前後での赤外線吸収(IR)スペクトル、核磁気共鳴(NMR)スペクトル測定により、スペクトルに変化がないことで判定することができる。
スルホン酸エステルの分子量は、230~1,000が好ましく、230~800がより好ましい。
本願発明で使用可能なスルホン酸エステルは、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いてもよい。スルホン酸エステルは、例えば、塩基性条件下、スルホニルクロリドまたはスルホン酸無水物を対応する多価アルコールと反応させることにより合成することができる。
熱酸発生剤は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
熱により酸を発生する化合物(以下、単に、熱酸発生剤とも言う)としては、公知の熱酸発生剤を用いることができる。
熱酸発生剤は、好ましくは熱分解点が130℃~250℃、より好ましくは150℃~220℃の範囲の化合物が挙げられる。
熱酸発生剤としては、例えば、加熱によりスルホン酸、カルボン酸、ジスルホニルイミドなどの低求核性の酸を発生する化合物である。
熱酸発生剤から発生する酸としてはpKaが2以下と強い、スルホン酸や電子求引基の置換したアルキル~はアリールカルボン酸、同じく電子求引基の置換したジスルホニルイミドなどが好ましい。電子求引基としてはフッ素原子などのハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、ニトロ基、シアノ基を挙げることができる。
熱酸発生剤としては、活性光線または放射線の照射により酸を発生する光酸発生剤の適用が可能である。例えばスルホニウム塩やヨードニウム塩等のオニウム塩、N-ヒドロキシイミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート、o-ニトロベンジルスルホネート等を挙げることができる。
また、本願発明においては活性光線または放射線の照射によって実質的に酸を発生せず、熱によって酸を発生するスルホン酸エステルを使用することも好ましい。
活性光線または放射線の照射によって実質的に酸を発生していないことは、化合物の露光前後での赤外線吸収(IR)スペクトル、核磁気共鳴(NMR)スペクトル測定により、スペクトルに変化がないことで判定することができる。
スルホン酸エステルの分子量は、230~1,000が好ましく、230~800がより好ましい。
本願発明で使用可能なスルホン酸エステルは、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いてもよい。スルホン酸エステルは、例えば、塩基性条件下、スルホニルクロリドまたはスルホン酸無水物を対応する多価アルコールと反応させることにより合成することができる。
熱酸発生剤は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本願発明の接着性組成物における熱重合開始剤の含有量は、被処理部材と接着性支持体との仮接着を行う前に熱照射を行う場合における接着性層の接着性の低減、および、被処理部材と接着性支持体との仮接着後に熱照射を行う場合における接着性層の接着性の向上の観点から、接着性組成物の全固形分に対し、0.01~50質量%が好ましく、0.1~20質量%がより好ましく、0.5~10質量%であることが最も好ましい。
<<その他の成分>>
接着性組成物(ひいては接着性層)は、上記の成分に加えて、さらに本願発明の効果を損なわない範囲において、目的に応じて種々の化合物を含有することができる。
例えば、増感色素、連鎖移動剤、重合禁止剤、界面活性剤を好ましく使用することができる。
接着性組成物(ひいては接着性層)が有してもよい界面活性剤の具体例および好ましい例としては、前述の剥離層組成物が有してもよい界面活性剤のものと同様である。
接着性組成物(ひいては接着性層)は、上記の成分に加えて、さらに本願発明の効果を損なわない範囲において、目的に応じて種々の化合物を含有することができる。
例えば、増感色素、連鎖移動剤、重合禁止剤、界面活性剤を好ましく使用することができる。
接着性組成物(ひいては接着性層)が有してもよい界面活性剤の具体例および好ましい例としては、前述の剥離層組成物が有してもよい界面活性剤のものと同様である。
本願発明においては、バインダー、重合性モノマーと、光重合開始剤および熱重合開始剤の少なくとも1種とを有していることが好ましい。
本発明における接着性組成物は、また、ゴムを含有したものを用いることもできる。ここで使用される「ゴム」には、エラストマーと同様に、全ての天然ゴムと合成ゴムとを含む。シリコーンゴムを用いても良い。
かかるゴムは、接着性組成物の全固形分に対して、好ましくは4~20質量%、より好ましくは10~18質量%、さらに好ましくは14~17質量%であることが好ましい。
より好ましいゴムとしては、エチレンとプロピレンの繰り返しモノマー単位を含む。ゴムの中のエチレンモノマー量は、ゴムの総重量を100質量%としてその重量に基づいて、好ましくは40~70質量%であり、より好ましくは40~60質量%であり、さらに好ましくは40~50質量%である。ゴムの中のプロピレンモノマー量は、ゴムの総重量を100質量%としてその重量に基づいて、好ましくは、35~65質量%であり、より好ましくは、35~55質量%であり、さらに好ましくは、35~45質量%である。
よりさらに好ましくは、ゴムは、少量の非共役ジエン(例えば、エチリデン ノルボルネン モノマー)をさらに含有する。ゴムの中の非共役ジエンの量は、当該ゴムの総重量を100質量%としてその重量に基づいて、好ましくは1~10質量%、より好ましくは2~6質量%、さらに好ましくは2~3質量%である。
特に好ましいゴムは、また、エチレン-プロピレン-ジエン モノマー、またはEPDMと呼ばれるエチレン-プロピレン三元重合体である。エチレン-プロピレン三元重合体は、BUNA(登録商標)EPという名でLanxessから販売されている。
シリコーンゴムは、呼称ELASTOSIL LR 3070でショア-A-硬度50のWACKER製、バーグハウゼンの材料を用いることができる。
さらに上記ゴムは溶解した炭化水素樹脂と混合して用いて使用しても良い。炭化水素樹脂は、全固形分に対して、好ましくは65~95質量%であり、より好ましくは75~95質量%であり、さらに好ましくは80~90質量%である。
ゴムと混合する炭化水素樹脂としては、テルペン ロジン、ガム ロジン、ウッド ロジン、およびそれらの混合物から成る群から選択することができる。好ましい炭化水素樹脂は、Eastotacという名で販売されており、イーストマンケミカル社から入手可能である。
ゴムと混合する炭化水素樹脂としては、テルペン ロジン、ガム ロジン、ウッド ロジン、およびそれらの混合物から成る群から選択することができる。好ましい炭化水素樹脂は、Eastotacという名で販売されており、イーストマンケミカル社から入手可能である。
また、特開2013-048215号公報の段落0013~0015に記載のポリシロキサン重合体や同公報段落0021~0027に記載のシルフェニレン含有組成物を用いてもよい。
<半導体装置の製造方法>
次いで、以上に説明した本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体を用いた、接着性支持体、および、半導体装置の製造方法(以下、「本願発明における半導体装置の製造方法」ともいう。)について説明する。
次いで、以上に説明した本願発明における半導体装置製造用仮接合用積層体を用いた、接着性支持体、および、半導体装置の製造方法(以下、「本願発明における半導体装置の製造方法」ともいう。)について説明する。
本願発明における半導体装置の製造方法は、被処理部材の第1の面と基板とを、本発明の半導体装置製造用仮接合用積層体を介在するように接着させる工程、前記被処理部材に対して、180℃~370℃の範囲に最高到達温度を有する加熱処理を施し、処理済部材を得る工程、および、前記接合層積層体から前記処理済部材を脱離する工程を有する、前記処理済部材を有する半導体装置の製造方法であって、前記剥離層の窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が、前記加熱処理での最高到達温度より高いことを特徴とする。
以下各工程について説明する。
以下各工程について説明する。
本願発明における半導体装置の製造方法は、加熱処理を行う工程を有する。加熱処理を行う工程は、半導体装置の製造工程において加熱を行う工程であれば特に限定されないが、例えば、接着支持体により支持された薄型化されたシリコン基板に対する加熱を行う工程であることが好ましく、シリコン貫通電極の形成時における加熱処理を行う工程であることがより好ましい。
本願発明における半導体装置の製造方法が有する加熱処理を行う工程は、180℃~370℃の範囲に最高到達温度を有する加熱処理を行う工程であり、180~250℃の範囲内に最高到達温度を有する加熱処理を行う工程であることが好ましい。前記剥離層の軟化点は前記加熱処理での最高到達温度より10~50℃高いことが好ましく、20~50℃高いことがより好ましい。このような範囲とすることにより、本願発明の効果がより効果的に発揮される。加熱処理は、最高到達温度での30秒~30分の加熱であることが好ましく、最高到達温度での1分~10分の加熱であることがより好ましい。
さらに、前記被処理部材の第1の面と前記基板とを前記仮接合用積層体を介して接着させる工程の前に、前記仮接合用積層体の接着性層に対して、活性光線若しくは放射線または熱を照射する工程をさらに有することが好ましい。
また、前記仮接合用積層体から前記被処理部材を脱離する工程の後、前記被処理部材に残存する前記仮接合用積層体を剥離溶剤により除去する工程をさらに有することが好ましい。
本願発明における半導体装置の製造方法では、前記剥離溶剤が、炭化水素系溶剤およびエーテル溶剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。
さらに、前述した実施形態においては、前記接合層から前記被処理部材を脱離する工程の後、前記被処理部材に残存する前記接合層を剥離溶剤により除去する工程をさらに有しても良い。このとき、前記剥離溶剤は炭化水素系溶剤およびエーテル溶剤から選ばれるかこれらの組み合わせであることが好ましく、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、リモネン、p-メンタン、テトラヒドロフラン(THF)、1,3-ジオキソラン、アニソールから選ばれるかこれらの組み合わせであることがさらに好ましく、テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソランおよびアニソールの少なくとも1種を含むことがより好ましい。
以下、本願発明の半導体製造方法をより詳細に説明する。
さらに、前記被処理部材の第1の面と前記基板とを前記仮接合用積層体を介して接着させる工程の前に、前記仮接合用積層体の接着性層に対して、活性光線若しくは放射線または熱を照射する工程をさらに有することが好ましい。
また、前記仮接合用積層体から前記被処理部材を脱離する工程の後、前記被処理部材に残存する前記仮接合用積層体を剥離溶剤により除去する工程をさらに有することが好ましい。
本願発明における半導体装置の製造方法では、前記剥離溶剤が、炭化水素系溶剤およびエーテル溶剤の少なくとも1種を含むことが好ましい。
さらに、前述した実施形態においては、前記接合層から前記被処理部材を脱離する工程の後、前記被処理部材に残存する前記接合層を剥離溶剤により除去する工程をさらに有しても良い。このとき、前記剥離溶剤は炭化水素系溶剤およびエーテル溶剤から選ばれるかこれらの組み合わせであることが好ましく、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、リモネン、p-メンタン、テトラヒドロフラン(THF)、1,3-ジオキソラン、アニソールから選ばれるかこれらの組み合わせであることがさらに好ましく、テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソランおよびアニソールの少なくとも1種を含むことがより好ましい。
以下、本願発明の半導体製造方法をより詳細に説明する。
図3A、図3Bおよび図3Cは、それぞれ、接着性支持体とデバイスウエハとの仮接着を説明する概略断面図、接着性支持体により仮接着されたデバイスウエハを示す概略断面図、および、接着性支持体により仮接着されたデバイスウエハが薄型化された状態を示す概略断面図である。
本願発明の実施形態において、図3Aに示すように、先ず、キャリア基板12の上に接着性層11が設けられてなる接着性支持体100が準備される。
キャリア基板12の素材は特に限定されないが、例えば、シリコン基板、ガラス基板、金属基板などが挙げられるが、半導体装置の基板として代表的に用いられるシリコン基板を汚染しにくい点や、半導体装置の製造工程において汎用されている静電チャックを使用できる点などを鑑みると、シリコン基板であることが好ましい。
キャリア基板12の厚みは、例えば、300μm~5mmの範囲内とされるが、特に限定されるものではない。
キャリア基板12の素材は特に限定されないが、例えば、シリコン基板、ガラス基板、金属基板などが挙げられるが、半導体装置の基板として代表的に用いられるシリコン基板を汚染しにくい点や、半導体装置の製造工程において汎用されている静電チャックを使用できる点などを鑑みると、シリコン基板であることが好ましい。
キャリア基板12の厚みは、例えば、300μm~5mmの範囲内とされるが、特に限定されるものではない。
図4は、本願発明の実施形態における接着性支持体の概略上面図である。
図4に示すように、本願発明の実施形態においては、接着性支持体における接着性層11は、網点域としての高接着性領域11Aと、網点域を取り囲む周辺域としての低接着性領域11Bとが形成されてなる。そして、ここで、低接着性領域11Bと高接着性領域11Aとは接着性層11の全面に渡って、ほぼ同等の間隔で配置された網点模様を為している。
図4に示すように、本願発明の実施形態においては、接着性支持体における接着性層11は、網点域としての高接着性領域11Aと、網点域を取り囲む周辺域としての低接着性領域11Bとが形成されてなる。そして、ここで、低接着性領域11Bと高接着性領域11Aとは接着性層11の全面に渡って、ほぼ同等の間隔で配置された網点模様を為している。
低接着性領域11Aと高接着性領域11Bとは、活性光線または放射線の照射により接着性が増大または減少する接着性層に網点画像用のパターン露光を行う方法により形成される。
網点画像用のパターン露光は、接着性層における網点模様の網点域を高接着性領域とし、網点域を取り囲む周辺域を低接着性領域とする露光であることが好ましい。
網点域の面積は0.0001~9mm2が好ましく、0.1~4mm2がより好ましく、0.01~2.25mm2が最も好ましい。
網点画像用のパターン露光は、マスク露光であっても、描画露光であってもよいが、光透過領域と遮光領域とが網点模様を為すフォトマスクを介したマスク露光であることが好ましく、この場合、遮光領域の面積率(すなわち、接着面の網点存在率)は、接着性および易剥離性の観点からマスク内の1~20%が好ましく、1~10%がより好ましく、1~5%が最も好ましい。
また、フォトマスクの上記網点模様における網点に対応する遮光領域の形態(大きさ、形状など)は、自由に選択することができ、例えば、円形、正方形、長方形、ひし形、三角形、星型、または、これらが2種以上組み合わされた形状を、任意の寸法で有する遮光領域とすることができる。
網点画像用のパターン露光は、接着性層における網点模様の網点域を高接着性領域とし、網点域を取り囲む周辺域を低接着性領域とする露光であることが好ましい。
網点域の面積は0.0001~9mm2が好ましく、0.1~4mm2がより好ましく、0.01~2.25mm2が最も好ましい。
網点画像用のパターン露光は、マスク露光であっても、描画露光であってもよいが、光透過領域と遮光領域とが網点模様を為すフォトマスクを介したマスク露光であることが好ましく、この場合、遮光領域の面積率(すなわち、接着面の網点存在率)は、接着性および易剥離性の観点からマスク内の1~20%が好ましく、1~10%がより好ましく、1~5%が最も好ましい。
また、フォトマスクの上記網点模様における網点に対応する遮光領域の形態(大きさ、形状など)は、自由に選択することができ、例えば、円形、正方形、長方形、ひし形、三角形、星型、または、これらが2種以上組み合わされた形状を、任意の寸法で有する遮光領域とすることができる。
ここで、本明細書中における「低接着性領域」とは、「高接着性領域」と比較して低い接着性を有する領域を意味し、接着性を有さない領域(すなわち、「非接着性領域」)を包含する。同様に、「高接着性領域」とは、「低接着性領域」と比較して高い接着性を有する領域を意味する。
接着性層11は、本願発明における接着性層組成物を、従来公知のスピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、フローコート法、ドクターコート法、浸漬法などを用いて、キャリア基板12上に層状に適用(好ましくは、塗布)し、次いで、乾燥することにより形成することができる。接着性層は、接着性層組成物を層状にした後、ベークすることもできる。ベークの温度としては、50~350℃が好ましく、80~120℃がより好ましい。ベーク時間は、10秒~5分が好ましい。
本願発明の接着性層の表面は接着力の異なる2種類以上の領域を持つ。
ここで言う接着力とは、各領域の表面にシリコンウエハを接着させ、接着面と垂直方向に250mm/minで引っ張り試験をした際の接着力を意味する。
接着性層11の厚みは、例えば、1~500μmの範囲内であり、より好ましくは1~100μmであるが、特に限定されるものではない。
本願発明の接着性層の表面は接着力の異なる2種類以上の領域を持つ。
ここで言う接着力とは、各領域の表面にシリコンウエハを接着させ、接着面と垂直方向に250mm/minで引っ張り試験をした際の接着力を意味する。
接着性層11の厚みは、例えば、1~500μmの範囲内であり、より好ましくは1~100μmであるが、特に限定されるものではない。
剥離層は、剥離層組成物を、従来公知のスピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、フローコート法、ドクターコート法、浸漬法などを用いて、被処理部材に層状に適用(好ましくは、塗布)し、次いで、乾燥することにより形成することができる。剥離層は、剥離層組成物を層状にした後、ベークすることもできる。ベークの条件としては、50~350℃が好ましく、60~200℃がより好ましい。ベーク時間は、30秒~10分が好ましい。ベークは2段階に分けて行うこともでき、この場合、第1段階のベークは、第2段階のベークよりも、30~100℃程度低温で行うことが好ましい。
剥離層の厚みは、例えば、1~500μmの範囲内であり、より好ましくは1~100μmであるが、特に限定されるものではない。
剥離層の厚みは、例えば、1~500μmの範囲内であり、より好ましくは1~100μmであるが、特に限定されるものではない。
次に、以上のようにして得られた接着性支持体と、デバイスウエハとの仮接着、デバイスウエハの薄型化、および、接着性支持体からのデバイスウエハの脱離について詳細に説明する。
図3Aに示すように、デバイスウエハ60(被処理部材)は、シリコン基板61の表面61aに複数のデバイスチップ62が設けられてなる。そして、さらにデバイスウエハ60のデバイスチップ62側の面には、剥離層71が設けられている。ここで、剥離層71の軟化点は170℃以上となっている。
ここで、シリコン基板61の厚さは、例えば、200~1200μmの範囲内となっている。
そして、接着性支持体100の接着性層11に対して、剥離層71の表面71を押し当てる。これにより、図3Bに示すように、剥離層71の表面と、接着性層11とが接着し、剥離層71と、接着性層11とを有する仮接合用積層体80が形成される。
またこの後、必要に応じて、接着性支持体100とデバイスウエハ60との接着体を加熱し(熱を照射し)、接着性層をより強靭なものとしても良い。これにより、デバイスウエハ60の後述する機械的または化学的な処理を施している時などに生じやすい接着性層の凝集破壊を抑制できるため、接着性支持体100の接着性を高めることになる。特に、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応を促進できる観点から、接着性層は、熱重合開始剤を含有していることが好ましい。
ここで、シリコン基板61の厚さは、例えば、200~1200μmの範囲内となっている。
そして、接着性支持体100の接着性層11に対して、剥離層71の表面71を押し当てる。これにより、図3Bに示すように、剥離層71の表面と、接着性層11とが接着し、剥離層71と、接着性層11とを有する仮接合用積層体80が形成される。
またこの後、必要に応じて、接着性支持体100とデバイスウエハ60との接着体を加熱し(熱を照射し)、接着性層をより強靭なものとしても良い。これにより、デバイスウエハ60の後述する機械的または化学的な処理を施している時などに生じやすい接着性層の凝集破壊を抑制できるため、接着性支持体100の接着性を高めることになる。特に、熱により架橋性基を有する反応性化合物における架橋反応を促進できる観点から、接着性層は、熱重合開始剤を含有していることが好ましい。
次いで、シリコン基板61の裏面61bに対して、機械的または化学的な処理、具体的には、グライディングや化学機械研磨(CMP)等の薄膜化処理を施すことにより、図3Cに示すように、シリコン基板61の厚さを薄くし(例えば、厚さ1~200μmとし)、薄型デバイスウエハ60’を得る。
また、機械的または化学的な処理として、薄膜化処理の後に、薄型デバイスウエハ60’の裏面61b’からシリコン基板を貫通する貫通孔(図示せず)を形成し、この貫通孔内にシリコン貫通電極(図示せず)を形成する処理を行う。シリコン貫通電極を形成する処理において、剥離層の軟化点よりも低い最高温度を有する加熱処理を行う工程を行っている。具体的には、加熱処理における最高到達温度は130℃~370℃の範囲内であり、180℃~350℃の範囲内であることが好ましい。加熱処理における最高到達温度は剥離層の軟化点よりも低い温度とされる。
また、機械的または化学的な処理として、薄膜化処理の後に、薄型デバイスウエハ60’の裏面61b’からシリコン基板を貫通する貫通孔(図示せず)を形成し、この貫通孔内にシリコン貫通電極(図示せず)を形成する処理を行う。シリコン貫通電極を形成する処理において、剥離層の軟化点よりも低い最高温度を有する加熱処理を行う工程を行っている。具体的には、加熱処理における最高到達温度は130℃~370℃の範囲内であり、180℃~350℃の範囲内であることが好ましい。加熱処理における最高到達温度は剥離層の軟化点よりも低い温度とされる。
次いで、接着性支持体100の接着性層11から薄型デバイスウエハ60’の表面61aを脱離する。
脱離の方法は特に限定されるものではないが、接着性支持体100に対して薄型デバイスウエハ60’を摺動させるか、あるいは、接着性支持体100から薄型デバイスウエハ60’を剥離することにより行うことが好ましい。上記方法により、接着性層11と薄型デバイスウエハ60’の表面61aとの仮接着を容易に解除することができる。
脱離の方法は特に限定されるものではないが、接着性支持体100に対して薄型デバイスウエハ60’を摺動させるか、あるいは、接着性支持体100から薄型デバイスウエハ60’を剥離することにより行うことが好ましい。上記方法により、接着性層11と薄型デバイスウエハ60’の表面61aとの仮接着を容易に解除することができる。
接着性支持体100から薄型デバイスウエハ60’を脱離した後、必要に応じて、薄型デバイスウエハ60’に対して、種々の公知の処理を施し、薄型デバイスウエハ60’を有する半導体装置を製造する。
本願発明において、仮接着の方法は、デバイスウエハとキャリア基板が、剥離層と接着性層とを有する仮接合用積層体が介在するように接着している限り限定されず、接着性層に剥離層が設けられてなる仮接合用積層体をあらかじめ作成し、この仮接合用積層体における接着性層および剥離層に対して、それぞれキャリア基板およびデバイスウエハと接合してもよい。
また、本願発明は、キャリア基板等の支持体と、デバイスウエハ等の被処理部材と、前記支持体と前記被処理部材との間に設けられた仮接合用積層体とを有する積層体にも関する。
次いで、従来の実施形態について説明する。
図15は、従来の接着性支持体とデバイスウエハとの仮接着状態の解除を説明する概略断面図である。
従来の実施形態においては、図15に示すように、接着性支持体として、キャリア基板12の上に、従来の仮接着剤により形成された接着性層11’が設けられてなる接着性支持体100’を使用し、それ以外は、図3Aおよび図3Bを参照して説明した手順と同様に、接着性支持体100’とデバイスウエハとを仮接着し、デバイスウエハにおけるシリコン基板の薄膜化処理を行い、次いで、接着性支持体100’からシリコン基板61を有する薄型デバイスウエハ60’を剥離する。
図15は、従来の接着性支持体とデバイスウエハとの仮接着状態の解除を説明する概略断面図である。
従来の実施形態においては、図15に示すように、接着性支持体として、キャリア基板12の上に、従来の仮接着剤により形成された接着性層11’が設けられてなる接着性支持体100’を使用し、それ以外は、図3Aおよび図3Bを参照して説明した手順と同様に、接着性支持体100’とデバイスウエハとを仮接着し、デバイスウエハにおけるシリコン基板の薄膜化処理を行い、次いで、接着性支持体100’からシリコン基板61を有する薄型デバイスウエハ60’を剥離する。
しかしながら、従来の仮接着剤によれば、被処理部材を確実かつ容易に仮支持できるとともに、処理済部材に損傷を与えることなく、処理済部材に対する仮支持を容易に解除することが困難である。例えば、デバイスウエハとキャリア基板との仮接着を充分にしようとするべく、従来の仮接着剤の内、接着性の高いものを採用すると、デバイスウエハとキャリア基板との仮接着が強すぎる傾向となる。よって、この強すぎる仮接着を解除するべく、例えば、図15に示すように、薄型デバイスウエハ60’の裏面61b’にテープ(例えば、ダイシングテープ)70を貼り付け、接着性支持体12から薄型デバイスウエハ60’を剥離する場合においては、バンプ63が設けられたデバイスチップ62から、バンプ63が脱離するなどして、デバイスチップ62を破損する不具合が生じやすい。
一方、従来の仮接着剤の内、接着性が低いものを採用すると、デバイスウエハとキャリア基板との仮接着が弱すぎ、デバイスウエハをキャリア基板で確実に支持できないという不具合が生じやすい。
一方、従来の仮接着剤の内、接着性が低いものを採用すると、デバイスウエハとキャリア基板との仮接着が弱すぎ、デバイスウエハをキャリア基板で確実に支持できないという不具合が生じやすい。
しかしながら、本願発明の接着性組成物により形成された接着性層は、充分な接着性を発現するとともに、デバイスウエハ60と接着性支持体100との仮接着は、接着性層11が、高接着領域と低接着領域を有しているため、容易に解除できる。すなわち、本願発明の仮接合用積層体における剥離層によれば、デバイスウエハ60を確実かつ容易に仮支持できるとともに、薄型デバイスウエハ60’に損傷を与えることなく、薄型デバイスウエハ60’に対する仮支持を容易に解除できる。
本願発明の半導体装置の製造方法は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
接着性層における網点模様の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、図5概略上面図に示すように、高接着性領域21Aと低接着性領域21Bとを有するとともに、高接着領域21Aが、中心から外方に向けて延びる放射線模様を為すように形成された網点模様を為している接着性層21であってもよい。
また、図6、7、8の概略上面図のように、それぞれ、高接着性領域22A、23A、24Aと低接着性領域22B、23B、24Bを有するとともに、高接着性層22A、23A、24Aの面積率が、接着性層21における高接着性領域21A(図5参照)の面積率より低い、中心から外方に向けて伸びる放射線模様を為すように形成された接着性層22、23、24であってもよい。
さらに、網点模様における高接着性領域の大きさは特に限定されず、図9、8、9、10、11、12に示される高接着性領域25A、26A、27A、28A、29A、30Aと低接着性領域25B、26B、27B、28B、29B、30Bとを有するとともに、高接着領域25A、26A、27A、28A、29A、30Aの大きさを、接着性層11における高接着性領域11A(図4参照)から変更した接着性層25、26、27、28、29、30であってもよい。
また、図6、7、8の概略上面図のように、それぞれ、高接着性領域22A、23A、24Aと低接着性領域22B、23B、24Bを有するとともに、高接着性層22A、23A、24Aの面積率が、接着性層21における高接着性領域21A(図5参照)の面積率より低い、中心から外方に向けて伸びる放射線模様を為すように形成された接着性層22、23、24であってもよい。
さらに、網点模様における高接着性領域の大きさは特に限定されず、図9、8、9、10、11、12に示される高接着性領域25A、26A、27A、28A、29A、30Aと低接着性領域25B、26B、27B、28B、29B、30Bとを有するとともに、高接着領域25A、26A、27A、28A、29A、30Aの大きさを、接着性層11における高接着性領域11A(図4参照)から変更した接着性層25、26、27、28、29、30であってもよい。
前述した実施形態において、本願発明の接着性組成物より形成される接着性層は、デバイスウエハの仮接着の前に、キャリア基板の上に設けられることにより接着性支持体を構成したが、先ず、剥離層の上に設けられることにより仮接合用積層体が形成してもよく、この場合、仮接合用積層体における接着性層および剥離層がそれぞれキャリア基板およびデバイスウエハに接着されている。
例えば、パターン露光に使用されるマスクは、バイナリマスクであっても、ハーフトーンマスクであっても良い。
また、露光は、マスクを介したマスク露光としたが、電子線等を用いた描画による選択的露光であっても良い。
また、前述した実施形態において、被処理部材の第1の面と前記基板とを前記仮接合用積層体を介して接着させる工程の前に、前記仮接合用積層体の接着性層に対して、活性光線若しくは放射線または熱を照射する工程をさらに有することが好ましい。
また、前述した実施形態において、接着性層は単層構造であるが、接着性層は多層構造であってもよい。多層構造の接着性層を形成する方法としては、活性光線または放射線を照射する前に、前述した従来公知の方法で接着性組成物を段階的に塗布する方法や、活性光線または放射線を照射した後に、前述した従来公知の方法で接着性組成物を塗布する方法などが挙げられる。接着性層が多層構造である形態において、例えば、接着性層11が、活性光線若しくは放射線または熱の照射により接着性が減少する接着性層である場合には、活性光線若しくは放射線または熱の照射により、各層間の接着性を減少させることにより、接着性層全体としての接着性を減少させることもできる。
また、前述した実施形態においては、接着性支持体により支持される被処理部材として、シリコン基板を挙げたが、これに限定されるものではなく、半導体装置の製造方法において、機械的または化学的な処理に供され得るいずれの被処理部材であっても良い。
例えば、被処理部材としては、化合物半導体基板を挙げることもでき、化合物半導体基板の具体例としては、SiC基板、SiGe基板、ZnS基板、ZnSe基板、GaAs基板、InP基板、および、GaN基板などが挙げられる。
例えば、被処理部材としては、化合物半導体基板を挙げることもでき、化合物半導体基板の具体例としては、SiC基板、SiGe基板、ZnS基板、ZnSe基板、GaAs基板、InP基板、および、GaN基板などが挙げられる。
さらに、前述した実施形態においては、接着性支持体により支持されたシリコン基板に対する機械的または化学的な処理として、シリコン基板の薄膜化処理、および、シリコン貫通電極の形成処理を挙げたが、これらに限定されるものではなく、半導体装置の製造方法において必要ないずれの処理も挙げられる。
その他、前述した実施形態において例示した、マスクにおける光透過領域および遮光領域、接着性層における高接着性領域および低接着性領域、並びに、デバイスウエハにおけるデバイスチップの形状、寸法、数、配置箇所等は、本願発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
以下、本願発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本願発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。
<接着性支持体(接着性層(B))の形成>
4インチSiウエハに下記表1記載に示す組成の各液状接着性組成物を、スピンコーター(Mikasa製 Opticoat MS-A100、1200rpm、30秒)により塗布したのち、表1に記載のベーク条件でベークし、厚さ10μmの接着性層が設けられたウエハ1(すなわち接着性支持体)を形成した。さらに、ウエハ1の接着性層の側から、UV露光装置(浜松ホトニクス製 LC8)を用いて、光透過領域と遮光領域とが網点模様を為すとともに、網点模様における網点域が遮光領域とされたフォトマスクを介して、接着性層を網点画像用に2000mJ/cm2で露光した。露光は、実施例の各々において、下記表3に示すように、フォトマスクの網点域(遮光領域)の形状を変更することにより実施した(表3には、各フォトマスクにおける光透過領域の面積率についても示した)。尚、接着性層の表面上の網点域(高接着性領域)が為す模様は、図4に準ずる模様である。
4インチSiウエハに下記表1記載に示す組成の各液状接着性組成物を、スピンコーター(Mikasa製 Opticoat MS-A100、1200rpm、30秒)により塗布したのち、表1に記載のベーク条件でベークし、厚さ10μmの接着性層が設けられたウエハ1(すなわち接着性支持体)を形成した。さらに、ウエハ1の接着性層の側から、UV露光装置(浜松ホトニクス製 LC8)を用いて、光透過領域と遮光領域とが網点模様を為すとともに、網点模様における網点域が遮光領域とされたフォトマスクを介して、接着性層を網点画像用に2000mJ/cm2で露光した。露光は、実施例の各々において、下記表3に示すように、フォトマスクの網点域(遮光領域)の形状を変更することにより実施した(表3には、各フォトマスクにおける光透過領域の面積率についても示した)。尚、接着性層の表面上の網点域(高接着性領域)が為す模様は、図4に準ずる模様である。
表1中に記載の化合物は、以下の通りである。
<バインダー>
樹脂(1):エスチレン MS200NT(新日鐵化学製MS樹脂)
樹脂(2):Zeonex480R(日本ゼオン製シクロオレフィン樹脂)
樹脂(3):Buna EP T6250(LANXESS製エチレン-プロピレン三元重合体ゴム)
樹脂(4):EastotacH142w(イーストマンケミカル製炭化水素樹脂)
樹脂(1):エスチレン MS200NT(新日鐵化学製MS樹脂)
樹脂(2):Zeonex480R(日本ゼオン製シクロオレフィン樹脂)
樹脂(3):Buna EP T6250(LANXESS製エチレン-プロピレン三元重合体ゴム)
樹脂(4):EastotacH142w(イーストマンケミカル製炭化水素樹脂)
<重合性モノマー>
重合性モノマー(1):A-DCP(新中村化学製、2官能アクリレート)
重合性モノマー(2):A-BPE-4(新中村化学製、2官能アクリレート)
重合性モノマー(1):A-DCP(新中村化学製、2官能アクリレート)
重合性モノマー(2):A-BPE-4(新中村化学製、2官能アクリレート)
<光重合開始剤>
光重合開始剤(1):KAYACURE DETX-S(日本化薬社製、2,4-ジメチルチオキサントン)
光重合開始剤(1):KAYACURE DETX-S(日本化薬社製、2,4-ジメチルチオキサントン)
<熱重合開始剤>
熱重合開始剤(1):パーブチルZ(日油(株)製、tert-ブチルパーオキシベンゾエート)
熱重合開始剤(1):パーブチルZ(日油(株)製、tert-ブチルパーオキシベンゾエート)
<溶剤>
S1:メチルアミルケトン
S2:PGMEA(プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート)
S3:リモネン
S4:1-ドデセン
S1:メチルアミルケトン
S2:PGMEA(プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート)
S3:リモネン
S4:1-ドデセン
<被処理部材(剥離層(A))の作成>
表面に高さ10μm、直径50μmのCu電極を200μm間隔で形成した4インチSiウエハの電極が存在する側に、下記表2記載に示す組成の各液状剥離層組成物をスピンコーター(Mikasa製 Opticoat MS-A100、1200rpm、30秒)により塗布したのち、表2に記載の条件でベークし、厚さ40μmの剥離層が設けられたウエハ2を形成した。尚、ベークは2段階に分けて行った。具体的には1度目のベークは、表2の上段に記載の温度および時間にて行い、2度目のベークは、表2の下段に記載の温度および時間にて行った。
剥離層の軟化点は粘弾性測定装置Rheosol-G5000(UBM社製)により測定した。具体的には、剥離層の軟化点は、一定昇温条件下で粘弾性測定装置を用いて測定された損失正接(tanδ)が極大となる温度として測定される。実施例においては、粘弾性測定装置Rheosol-G5000を用い、昇温速度を5℃/minとして、剥離層の温度を25℃~500℃まで昇温し、剥離層に対してひずみ角0.05度のひずみを1Hzの周期で与えて測定した。
バインダーおよび耐熱液体のTdは熱重量分析装置Q500(TA社製)により測定した。具体的には、耐熱液体のTdは60mL/minの窒素気流下、20℃/minの一定昇温条件で熱重量分析装置を用いて測定された、残存重量が95%となる温度として測定した。
表面に高さ10μm、直径50μmのCu電極を200μm間隔で形成した4インチSiウエハの電極が存在する側に、下記表2記載に示す組成の各液状剥離層組成物をスピンコーター(Mikasa製 Opticoat MS-A100、1200rpm、30秒)により塗布したのち、表2に記載の条件でベークし、厚さ40μmの剥離層が設けられたウエハ2を形成した。尚、ベークは2段階に分けて行った。具体的には1度目のベークは、表2の上段に記載の温度および時間にて行い、2度目のベークは、表2の下段に記載の温度および時間にて行った。
剥離層の軟化点は粘弾性測定装置Rheosol-G5000(UBM社製)により測定した。具体的には、剥離層の軟化点は、一定昇温条件下で粘弾性測定装置を用いて測定された損失正接(tanδ)が極大となる温度として測定される。実施例においては、粘弾性測定装置Rheosol-G5000を用い、昇温速度を5℃/minとして、剥離層の温度を25℃~500℃まで昇温し、剥離層に対してひずみ角0.05度のひずみを1Hzの周期で与えて測定した。
バインダーおよび耐熱液体のTdは熱重量分析装置Q500(TA社製)により測定した。具体的には、耐熱液体のTdは60mL/minの窒素気流下、20℃/minの一定昇温条件で熱重量分析装置を用いて測定された、残存重量が95%となる温度として測定した。
<バインダー>
樹脂(1):PCZ-200(MGC製、ポリカーボネート樹脂:Td=270℃)
樹脂(2):UltrasonE6020(BASF社製、ポリエーテルスルホン樹脂:Td=330℃)
樹脂(3):Durimide10(富士フイルム製、ポリイミド樹脂:Td=350℃)
樹脂(4):クリアロンP-150(ヤスハラケミカル製、炭化水素樹脂:Td=200℃)
樹脂(5):TOPAS8007(ポリプラスチック社製、炭化水素樹脂:Td=300℃)
樹脂(6):U-ワニス-S(宇部興産製、ポリイミド樹脂:Td=550℃)
樹脂(1):PCZ-200(MGC製、ポリカーボネート樹脂:Td=270℃)
樹脂(2):UltrasonE6020(BASF社製、ポリエーテルスルホン樹脂:Td=330℃)
樹脂(3):Durimide10(富士フイルム製、ポリイミド樹脂:Td=350℃)
樹脂(4):クリアロンP-150(ヤスハラケミカル製、炭化水素樹脂:Td=200℃)
樹脂(5):TOPAS8007(ポリプラスチック社製、炭化水素樹脂:Td=300℃)
樹脂(6):U-ワニス-S(宇部興産製、ポリイミド樹脂:Td=550℃)
<耐熱液体>
耐熱液体(1):ユニスターH481R(日油製、ポリエステルポリオール:Td=260℃)
耐熱液体(2):KF-54(信越化学製、ポリオルガノシロキサン:Td=270℃)
耐熱液体(3):下記イオン液体A(日清紡製、イオン液体:Td=310℃)
イオン液体A
耐熱液体(4):ポリエチレングリコール400(和光純薬製、ポリエチレングリコール:Td=200℃)
耐熱液体(1):ユニスターH481R(日油製、ポリエステルポリオール:Td=260℃)
耐熱液体(2):KF-54(信越化学製、ポリオルガノシロキサン:Td=270℃)
耐熱液体(3):下記イオン液体A(日清紡製、イオン液体:Td=310℃)
イオン液体A
<接着性試験片の作成>
下記表3に記載の組み合わせでウエハ1とウエハ2を熱圧着することで試験片を作成した。
下記表3に記載の組み合わせでウエハ1とウエハ2を熱圧着することで試験片を作成した。
<<圧着>>
表面に何も塗布していない4インチSiウエハまたは剥離層付き4インチSiウエハ(以降ウエハ2とする)を分割し、20mm×30mmのサンプル片とした。同様に分割した20mm×30mmのウエハ1のサンプル片を、その接着性層が、表面に何も塗布していないウエハまたはウエハ2の剥離層に対して20mm×20mmの正方形で接触するように重ね、1N/cm2で120℃、3分間加熱圧着した。
表面に何も塗布していない4インチSiウエハまたは剥離層付き4インチSiウエハ(以降ウエハ2とする)を分割し、20mm×30mmのサンプル片とした。同様に分割した20mm×30mmのウエハ1のサンプル片を、その接着性層が、表面に何も塗布していないウエハまたはウエハ2の剥離層に対して20mm×20mmの正方形で接触するように重ね、1N/cm2で120℃、3分間加熱圧着した。
<積層体試験片の接着力測定>
作成された試験片のせん断接着力を、引っ張り試験機(IMADA製)を用いて、250mm/minの条件で接着性層の面に沿った方向に引っ張り測定した。結果を下記表3に示す。
作成された試験片のせん断接着力を、引っ張り試験機(IMADA製)を用いて、250mm/minの条件で接着性層の面に沿った方向に引っ張り測定した。結果を下記表3に示す。
<積層体試験片の剥離力・アウトガス性評価>
作成されたサンプルのアウトガス性を電子科学(株)製TDS(昇温脱離分析装置)EMD-WA1000S/Wで評価した。具体的には、1cm角に切り出したサンプルを、前記装置により高真空(1×10-7Pa)中、室温から300℃まで20℃/minで昇温し、200℃到達までに装置チャンバー内の真空度が2×10-7Pa以下に保たれればA、それ以外をBとした。結果を下記表3に示す。
作成されたサンプルのアウトガス性を電子科学(株)製TDS(昇温脱離分析装置)EMD-WA1000S/Wで評価した。具体的には、1cm角に切り出したサンプルを、前記装置により高真空(1×10-7Pa)中、室温から300℃まで20℃/minで昇温し、200℃到達までに装置チャンバー内の真空度が2×10-7Pa以下に保たれればA、それ以外をBとした。結果を下記表3に示す。
<<積層体試験片の接合層除去性評価>>
作成されたサンプル片を剥離した後、ウエハ2を表3記載の溶剤に浸漬させ、ウエハ2から接着性層・剥離層がともに除去されるまでの時間(分)を測定した。結果を表3に示す。
作成されたサンプル片を剥離した後、ウエハ2を表3記載の溶剤に浸漬させ、ウエハ2から接着性層・剥離層がともに除去されるまでの時間(分)を測定した。結果を表3に示す。
以上のように、剥離層素材のTdが250℃未満である比較例1、2はアウトガス性が不十分であり、剥離層に耐熱液体を含まない比較例3は除去性が不十分であり、剥離層を有していない比較例4は剥離性が不十分であり、剥離層を有しているが、接着性層を持たない比較例5は、接着性が不十分である。これに対して、実施例1~6においては、本願発明の仮接合用積層体において、剥離層がTd250℃以上のバインダーと耐熱液体とを含むことにより、高温(より具体的には、180℃~370℃)でのプロセスを経ても接着性と剥離性とアウトガス性と除去生徒を両立できることが分かった。
2 耐熱液体
11,21~30,11’ 接着性層
11A、21A~30A 高接着性領域
11B、21B~30B 低接着性領域
12 キャリア基板
60 デバイスウエハ
60’ 薄型デバイスウエハ
61, シリコン基板
61a シリコン基板の表面
61b シリコン基板の裏面
61b’ 薄型デバイスウエハの裏面
62 デバイスチップ
63 バンプ
70 テープ
1,71 剥離層
80 仮接合用積層体
100,100’ 接着性支持体
11,21~30,11’ 接着性層
11A、21A~30A 高接着性領域
11B、21B~30B 低接着性領域
12 キャリア基板
60 デバイスウエハ
60’ 薄型デバイスウエハ
61, シリコン基板
61a シリコン基板の表面
61b シリコン基板の裏面
61b’ 薄型デバイスウエハの裏面
62 デバイスチップ
63 バンプ
70 テープ
1,71 剥離層
80 仮接合用積層体
100,100’ 接着性支持体
Claims (13)
- (A)剥離層と(B)接着性層とを有する半導体装置製造用仮接合用積層体であって、前記剥離層が、(a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む、半導体装置製造用仮接合用積層体。
- 前記(A)剥離層の軟化点が200℃~450℃の範囲内である、請求項1に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
- 前記(a2)バインダーが熱可塑性樹脂である、請求項1または2に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂である、請求項3に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
- 前記液体の化合物(a2)がポリオールエステル類、ジエステル類、ポリフェニルエーテル類、オルガノポリシロキサン類、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコール類、長鎖カルボン酸類およびイオン液体から選択される、請求項1~4のいずれか1項に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
- 前記液体の化合物(a2)の含有量は、剥離層の0.01~10質量%である、請求項1~5のいずれか1項に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
- 前記(B)接着性層が、バインダーと、重合性モノマーと、光重合開始剤および熱重合開始剤の少なくとも一方とを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体。
- 被処理部材の第1の面と基板とを、請求項1~7のいずれか1項に記載の半導体装置製造用仮接合用積層体を介在するように接着させる工程、前記被処理部材に対して、180℃~370℃の範囲に最高到達温度を有する加熱処理を施し、処理済部材を得る工程、および、前記接合層積層体から前記処理済部材を脱離する工程を有する、前記処理済部材を有する半導体装置の製造方法であって、前記剥離層の窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が、前記加熱処理での最高到達温度より高いことを特徴とする、半導体装置の製造方法。
- 前記被処理部材の第1の面と前記基板とを前記仮接合用積層体を介して接着させる工程の前に、前記仮接合用積層体の接着性層に対して、活性光線若しくは放射線または熱を照射する工程をさらに有する、請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記仮接合用積層体から前記被処理部材を脱離する工程の後、前記被処理部材に残存する前記仮接合用積層体を剥離溶剤により除去する工程をさらに有する、請求項8または9に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記剥離溶剤が、炭化水素系溶剤およびエーテル溶剤の少なくとも1種を含む、請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記剥離溶剤が、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、リモネン、p-メンタン、テトラヒドロフラン(THF)、1,3-ジオキソラン、アニソールの少なくとも1種を含む、請求項11に記載の半導体装置の製造方法。
- (a1)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上である25℃で液体の化合物と、(a2)窒素気流下、20℃/分の一定速度昇温条件のもと測定された際に重量が5質量%減少する温度が250℃以上であるバインダーを含む剥離層形成用組成物と、接着層形成用組成物を含む、キット。
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Legal Events
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 14775723 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |




