(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線に対して透過性を有する基材の一方の面に、光活性官能基として（メタ）アクリロイルオキシ基を有する光感応性アクリルポリマー、熱架橋剤及び光重合開始剤とからなる光感応性粘着剤を塗布してなる光感応性粘着テープにおいて、
上記光感応性アクリルポリマーが、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレートの１官能アクリレート化合物、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレートの１官能メタクリレート化合物から選ばれた１種以上のモノマーと、アクリル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリルアミド、ビニルピロリドン、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、メタクリルアミドの極性モノマーから選ばれた１種以上のモノマーとの共重合体に（メタ）アクリロイルオキシ基を導入したポリマーから成り、かつ、上記光感応性アクリルポリマーの重量平均分子量が１０万〜２００万であり、光活性官能基の含有量が０．０１〜１．０ミリ当量／ｇであり、かつ、水酸基価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする光感応性粘着テープ。
【請求項２】
上記光感応性粘着テープにおいて、上記光感応性粘着剤を塗布してなる上記基材の他方の面に非シリコーン系の剥離剤層を設けてなることを特徴とする請求項１記載の光感応性粘着テープ。
【請求項３】
上記光感応性粘着テープにおいて、上記基材が非伸縮性フィルムであることを特徴とする請求項１記載の光感応性粘着テープ。
【請求項４】
上記光感応性粘着テープにおいて、上記基材がノンハロゲン系の伸縮性フィルムであることを特徴とする請求項１記載の光感応性粘着テープ。
【請求項５】
上記基材上に、請求項１記載の光感応性粘着剤を用いて、１０〜１００μｍ厚さの粘着剤層を形成し、上記粘着剤層を熱硬化させて作製したことを特徴とする光感応性粘着テープの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種半導体基板や薄膜基板の切断加工等を行なう工程において使用される光感応性粘着テープ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体等の電子分野においては、素子の高機能化、高性能化、高集積化などに伴い、この分野で使用される接着剤や粘着剤には高信頼性が要求されつつある。
【０００３】
特に、近年、作業性や作業環境の向上の観点から、液状接着剤に代わってテープ状やシート状の感圧性接着剤（以下、「感圧接着」を「粘着」と称する。）を使用して各種部品を接合することが多くなっている。
【０００４】
従来、半導体ウェハに貼着し、ダイシング（さいの目状に切断する）及び必要に応じ、エキスパンディング（四方から引き伸ばす）等を行ない、次いで上記半導体ウェハをピックアップすると同時にマウンティングする際に使用する半導体ウェハ加工用粘着テープとして、紫外線に対して透過性を有する基材上に紫外線照射により重合硬化反応をする粘着剤層が塗工された粘着テープを使用し、ダイシング後に紫外線を粘着剤層に照射し、粘着剤層を重合硬化反応させ、上記半導体ウェハに対する粘着力を低下させて半導体ウェハチップをピックアップする方法が知られている。
【０００５】
例えば、特開昭６０−１９６９５６号公報、特開昭６０−２２３１３９号公報には粘着剤層を構成する光重合性モノマーとして、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルジアクリレート等の分子内に紫外線重合性を有する炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有するアクリル系化合物を使用することが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記化合物を使用した粘着剤層では、特開平１０−３１０７４８号公報にも記載されているように、化合物の粘度が低いために、粘着剤層全体の粘度が低下し、凝集力が不十分となり、その結果、ダイシングの際にチッピング（チップ欠け）やチップ飛散がしやすくなるといった欠点があった。また、上記化合物の重合性が高い為に、使用中にかかる熱や光により重合反応が進行し、ウェハに対する粘着力が低下し、ダイシング時にチップ飛散が生じたり、更には紫外線照射後の粘着力の低下が十分でない為にチップのピックアップが困難になるといった欠点もあった。
【０００７】
特開昭６２−１５３３７６号公報には、分子量３千〜１万程度の多官能ウレタンアクリレートオリゴマーを使用することが提案されている。しかし、このような範囲の分子量を持つ多官能ウレタンアクリレートオリゴマーを使用した粘着剤層では、ダイシング箇所の粘着剤が剥離脱落してチップを汚染したり、粘着剤層の凝集力が不十分である為に、この場合にもダイシング時のチッピングやチップ飛散という問題があった。
【０００８】
熱や光による劣化を防止する為に、特開平６−４９４２０号公報には分子量１万５千〜５万の多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと可塑剤と光重合開始剤とを必須成分とする粘着剤層が提案されているが、可塑剤を必須成分とした場合、可塑剤の種類や配合量によっては紫外線照射前後の粘着特性を十分に発揮できなかったり、ウェハ上に粘着剤成分が残る（粘着剤残り）等の問題があり、好ましくなかった。粘着剤が残ると、それが原因で半導体素子の信頼性を低下させ、実用上好ましくない。従って、半導体基板加工用粘着テープには、紫外線照射後にテープを剥がした後に、剥離した基板面に粘着剤等の付着物が残らないことが強く要求されていた。
【０００９】
また、既存の半導体ウェハ加工用粘着テープはいずれもセパレーター（剥離フィルム又は剥離紙）が使用されており、省資源やゴミの削減等の環境保全の観点からセパレーターを使用しない半導体ウェハ加工用粘着テープの開発が望まれていた。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の有していた課題を解決して、半導体基板や薄膜基板に対して優れた初期粘着特性を示し、ダイシング時のチッピング耐性に優れ、かつ、保存安定性にも優れ、剥離紙又は剥離フィルムがないことによりゴミの発生量が少なく、対環境性を考慮した光感応性粘着テープ及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明においては、特許請求の範囲に記載のような構成とするものである。
【００１２】
すなわち、紫外線に対して透過性を有する基材の一方の面に光活性官能基を有するアクリル系高分子量体、熱架橋剤及び光重合開始剤とからなる光感応性粘着剤を塗布してなる光感応性粘着テープにおいて、上記アクリル系高分子量体の重量平均分子量を１０万〜２００万、光活性官能基の含有量を０．０１〜１．０ミリ当量／ｇ、かつ、水酸基価を１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇとする。
【００１３】
この場合、上記光感応性粘着剤を塗布してなる上記基材の他方の面に非シリコーン系の剥離剤層を設けることができる。
【００１４】
また、この場合、上記基材を非伸縮性フィルムとすることができる。
【００１５】
また、この場合、上記基材をノンハロゲン系の伸縮性フィルムとすることができる。
【００１６】
また、上記光感応性粘着テープを製造する方法において、上記基材上に、上記光感応性粘着剤を用いて、１０〜１００μｍ厚さの粘着剤層を形成し、上記粘着剤層を熱硬化させて、上記光感応性粘着テープを作製する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明で使用する材料及び光感応性粘着テープの作製方法について説明する。
【００１８】
上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体は、優れた初期粘着性、紫外線照射後の易剥離性や非汚染性などの観点から選定され、使用される。
【００１９】
本発明で使用する上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体としては、重量平均分子量が１０万〜２００万であり、光活性官能基の含有量が０．０１〜１．０ミリ当量／ｇであり、かつ、水酸基価が１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであるアクリル系高分子量体であるものが良い。
【００２０】
上記光活性官能基をアクリル系高分子量体に導入する方法としては、通常、アクリル系高分子量体の側鎖にあるヒドロキシル基を（メタ）アクリロイルオキシ基を有するイソシアネート化合物（例えば、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート化合物など）と反応させる方法などがある。このようにして、（メタ）アクリロイルオキシ基などの光活性官能基を有するアクリル系高分子量体を得ることができる。しかし、その導入方法は特に限定されるものではない。また、上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体を塗工する際には、酢酸エチルやトルエン等の汎用有機溶剤に溶解させて使用される。
【００２１】
上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体の重量平均分子量が１０万より小さい場合には、粘着特性が十分でなく、また、紫外線照射後に剥離した場合、被着体となる基板に粘着剤残り等の汚染が認められる場合があり、好ましくない。
【００２２】
また、重量平均分子量が２００万より大きい場合には、粘着テープとしての特性は特に問題ないが、光活性官能基を有するアクリル系高分子量体を量産的に製造することが難しく、実用上好ましくない。
【００２３】
また、上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体の光活性官能基の含有量が０．０１ミリ当量／ｇより小さい場合には、紫外線に対する光感応性が十分でない為に好ましくなく、また、光活性官能基の含有量が１．０ミリ当量／ｇより大きい場合には、粘着テープの保存安定性等の点で実用上好ましくない。
【００２４】
また、上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体の水酸基価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇより少なかったり、１００ｍｇＫＯＨ／ｇより多かったりした場合には、いずれも粘着テープの粘着特性や保存安定性が十分ではなく、実用上好ましくない。
【００２５】
上記した光活性官能基を有するアクリル系高分子量体は、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレートなどの１官能アクリレート化合物、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレートなどの１官能メタクリレート化合物などから選ばれた１種以上のモノマーと、アクリル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリルアミド、ビニルピロリドン、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、メタクリルアミドなどの極性モノマーから選ばれた１種以上のモノマーとの共重合により作製することができる。なお、必要に応じ、エチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリシリトールテトラアクリレートなどの分子中に２個以上のアクリロイルオキシ基を有するアクリレート化合物、エチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどの分子中に２個以上のメタクリロイルオキシ基を有するメタクリレート化合物などを加えて共重合しても良い。
【００２６】
上記した光活性官能基を有するアクリル系高分子量体からなる粘着剤を塗工する際には、上記アクリル系高分子量体をトルエン等の有機溶剤に溶解させて使用することが良い。
【００２７】
上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体からなる粘着剤に使用される光重合開始剤としては、一般に紫外線硬化型樹脂の硬化などに使用されるラジカル光重合開始剤が使用できる。例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、トリクロロアセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジルなどの化合物が使用できる。また、チバガイギー社から販売されている商品名イルガキュア１８４、３６９、５００、６５１、９０７なども使用できるが、ここに挙げたものに限定されるものではない。これらの光重合開始剤は、ジエタノールアミン、Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸メチルなどの硬化促進剤とともに使用しても良い。
【００２８】
これらの光重合開始剤は、上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体に対して０．０１〜１０重量部の割合で使用されるのが好ましい。その使用量が０．０１重量部より少ない場合には紫外線硬化を十分に行なわせることが難しく、また、その使用量が１０重量部より多い場合には粘着特性が悪くなったり、基板への汚染の心配が生じたりして好ましくない。
【００２９】
また、上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体からなる粘着剤に使用される熱架橋剤としては、一般にアクリル系粘着剤の架橋剤として使用されるイソシアネート化合物、エポキシ系化合物、アルミキレート系化合物などが使用される。例えば、綜研化学社から販売されているポリイソシアネート架橋剤（Ｌ−４５）、エポキシ系架橋剤（Ｅ−ＡＸ）、アルミキレート系架橋剤（Ｍ−５Ａ）等が使用できるが、ここに挙げたものに限定されるものではない。
【００３０】
これらの熱架橋剤は、上記光活性官能基を有するアクリル系高分子量体に対して０．０１〜１０重量部の割合で使用されるのが好ましい。その使用量が０．０１重量部より少なかったり、１０重量部より多かったりすると、いずれも粘着特性の点で好ましくない。
【００３１】
また、上記光感応性粘着剤に必要に応じ、光反応性のあるモノマーや着色剤などを添加しても良い。光反応性のあるモノマーとしては、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレートなどの１官能アクリレート化合物、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレートなどの１官能メタクリレート化合物、アクリル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリルアミド、ビニルピロリドン、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、メタクリルアミドなどの極性モノマー、あるいは、エチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリシリトールテトラアクリレートなどの分子中に２個以上のアクリロイルオキシ基を有するアクリレート化合物、エチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどの分子中に２個以上のメタクリロイルオキシ基を有するメタクリレート化合物などが挙げられる。
【００３２】
また、上記光感応性粘着剤にフタロシアニンブルー、フタリシアニングリーン等の着色剤あるいは二酸化ケイ素微粉末などの充填剤などを必要に応じ添加しても良い。
【００３３】
基材の剥離剤層としては、対汚染性等の観点から、非シリコーン系の剥離剤を使用するのが好ましく、例えば、ビニルカルバゾール系化合物、アミノアルキッド樹脂等が挙げられる。これらの剥離剤は、通常、基材上に０．０１〜５μｍ厚に塗工して使用される。
【００３４】
基材としては、基板がセラミックやガラスなどのように厚く、比較的硬い場合には、チップをピックアップする際に、粘着テープを四方に引っ張らないで行なわれることから、ポリエステルフィルム等の非伸縮性高分子フィルムが使用される。また、基板がシリコンウェハ等の場合には、切断後、チップをピックアップする際に、粘着テープを四方に引っ張って行なわれることから、伸縮性の高分子フィルムが使用される。特に、本発明では、燃焼時ダイオキシン等の発生の心配のない非ハロゲン系基材が使用され、ポリエチレン系、ポリプロピレン系などのポリオレフィン系伸縮性高分子フィルムが使用される。
【００３５】
本発明で対象となる半導体基板としては、シリコンウェハやガリウム−ヒ素基板等が挙げられ、薄膜基板としては、水晶基板、アルミナ基板などが挙げられる。
【００３６】
通常、本発明の光感応性粘着テープを作製する場合には、上記光感応性粘着剤のトルエン溶液などを用いて基材フィルム上に塗工し、加熱硬化することにより光感応性粘着テープを得る。
【００３７】
この場合、上記光感応性粘着剤の塗布厚さとしては、１０〜１００μｍの範囲が望ましい。上記光感応性粘着剤の厚さが１０μｍより小さくなると安定した粘着特性を得るのが困難であり、１００μｍよりも大きくなると基板を切断するときに、ズレが生じ、基板が欠けるため好ましくない。
【００３８】
このようにして作製した光感応性粘着テープは、接合時には優れた粘着性を有し、被着体に仮接着でき、かつ、紫外線照射により粘着力が低下し、容易に被着体となる基板から剥がすことができる。
【００３９】
紫外線照射には、通常の紫外線照射光源が使用される。例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ブラックライト、低圧水銀ランプ等が使用される。また、紫外線照射の代わりに、電子線や軟Ｘ線等の放射線を照射しても良い。
【００４０】
以上述べた通り、本発明の光感応性粘着テープは、半導体基板や薄膜基板に対して優れた初期粘着特性を示し、かつ、ダイシング時のチッピング耐性に優れ、かつ、保存安定性にも優れ、剥離紙又は剥離フィルムがないことによりゴミの発生量が少なく、対環境性を考慮した光感応性粘着テープである。
【００４１】
半導体基板や薄膜基板加工用の粘着テープには、上記基板をダイシングする時及び冷水により洗浄（通常の場合、水圧：約２００ｋＰａ）する時に、切断されたチップを十分に固定できる大きい粘着力と、チップをピックアップする時に容易に、かつ、粘着剤残りやチップの欠け等を生じない小さい粘着力であることが必要とされ、本発明の光感応性粘着テープはその要求に十分に耐えるものである。
【００４２】
紫外線照射により粘着力が低下し、剥離可能となる粘着剤組成は、通常、紫外線反応性を有しない粘着剤組成に、紫外線反応性を有するモノマーやオリゴマーを添加する系が一般的であるが、モノマーやオリゴマーを添加した系では切断したチップへの汚染の心配があるのに対し、本発明の組成では光感応性高分子量体を主成分にしているために上記した汚染等の心配はない。
【００４３】
【実施例】
以下に本発明の光感応性粘着テープを具体的実施例を用いて説明する。但し、これに限定されるものではない。なお、実施例中の”部”は重量部を表す。
【００４４】
なお、各種粘着特性等の測定方法を以下に示す。
【００４５】
（１）粘着力：ステンレス基板やシリコンウェハに対する９０°ピール力を引っ張り試験機を使用して測定した。（測定条件：２３℃、６５％ＲＨ。圧着条件：２ｋｇのロールを使用。）
（２）ボール：２３℃、６５％ＲＨにおいて、角度３０°におけるボールタックを測定した（Ｊ．ＤＯＷ法）。
【００４６】
［実施例１］
重量平均分子量７０万、光活性官能基含有量０．０５ミリ当量／ｇ、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇである光感応性アクリルポリマーを酢酸エチルに溶解させた固形分３０重量％のポリマー溶液１００部に、ポリイソシアネート熱架橋剤Ｌ−４５（綜研化学製）０．０２部、及び光重合開始剤イルガキュア６５１（チバガイギー社製）０．１５部を添加し、均一に混合し、光感応性粘着剤塗液を得た。この光感応性粘着剤を９０μｍ厚のポリエステルフィルム基材（一方社油脂工業社製のピーロイル１０１０を使用して０．０５μｍ厚で剥離処理したもの）上に塗布し、１００℃、５分で乾燥して粘着剤層が２０μｍ厚の光感応性粘着テープを得た。
【００４７】
この光感応性粘着テープの初期粘着力は、８５０ｇｆ／２５ｍｍ（対ステンレス基板）、８００ｇｆ／２５ｍｍ（対シリコンウェハ）であった。また、タックは４であった。この光感応性粘着テープに高圧水銀ランプより３００ｍＪ／ｃｍ2（波長３６５ｎｍで測定）の紫外線を照射した後の粘着力は、８０ｇｆ／２５ｍｍ（対ステンレス基板及び対シリコンウェハ）、タックは３未満であった。上記光感応性粘着テープは、紫外線照射前はシリコンウェハ等の被着体に対する接着性に優れており、紫外線照射後は簡単に剥離できることを確認した。また、基板をダイシング後に上記光感応性粘着テープを剥離し、被着体表面を観察したが、被着体には粘着剤残りがないことを確認した。また、この光感応性粘着剤塗液を１週間放置しても塗工性に問題はなく、ポットライフにおいても優れていることを確認した。
【００４８】
［実施例２］
重量平均分子量８０万、光活性官能基含有量０．１ミリ当量／ｇ、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇである光感応性アクリルポリマーを酢酸エチルに溶解させた固形分３０重量％のポリマー溶液１００部に、ポリイソシアネート熱架橋剤Ｌ−４５（綜研化学製）０．０３部、及び光重合開始剤イルガキュア６５１（チバガイギー社製）０．２部を添加し、均一に混合し、光感応性粘着剤塗液を得た。この光感応性粘着剤を７０μｍ厚の伸縮性ポリエチレンフィルム基材上に塗布し、１００℃、５分で乾燥して粘着剤層が１０μｍ厚の光感応性粘着テープを得た。
【００４９】
この光感応性粘着テープの初期粘着力は、８００ｇｆ／２５ｍｍ（対ステンレス基板）、７５０ｇｆ／２５ｍｍ（対シリコンウェハ）であった。また、タックは５であった。この光感応性粘着テープに高圧水銀ランプより３００ｍＪ／ｃｍ2（波長３６５ｎｍで測定）の紫外線を照射した後の粘着力は、９０ｇｆ／２５ｍｍ（対ステンレス基板及び対シリコンウェハ）、タックは３未満であった。上記光感応性粘着テープは、紫外線照射前はシリコンウェハ等の被着体に対する接着性に優れており、紫外線照射後は簡単に剥離できることを確認した。また、基板をダイシング後に光感応性粘着テープを剥離し、被着体表面を観察したが、被着体には粘着剤残りがないことを確認した。また、この光感応性粘着剤塗液を１週間放置しても塗工性に問題はなく、ポットライフにおいても優れていることを確認した。
【００５０】
［実施例３〜１０］
実施例１、２の場合と同様にして、表１及び表２に記載の（１）（２）に示すような条件で光感応性粘着テープを作製し、ステンレス基板とシリコンウェハに対する紫外線照射前後の粘着特性を調べた。上記光感応性粘着テープの特性を表３に示すが、いずれの光感応性粘着テープも基板加工用の粘着テープとしての優れた特性を有していることを確認した。なお、紫外線照射条件は、表１及び表２の（３）に示す。
【００５１】
【表１】
0004578600.tif 000002
【００５２】
【表２】
0004578600.tif 000003
【００５３】
【表３】
0004578600.tif 000004
【００５４】
【発明の効果】
本発明により、半導体基板や薄膜基板に対して優れた初期粘着特性を示し、ダイシング時のチッピング耐性に優れ、かつ、保存安定性にも優れ、剥離紙又は剥離フィルムがないことによりゴミの発生量が少なく、対環境性を考慮した光感応性粘着テープ及びその製造方法を得ることができる。