(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−５〜８０℃の温度範囲における動的粘弾性の tanδの最大値が０．５以上である基材上に、粘着剤層が設けられてなることを特徴とする粘着シート。
【請求項２】
基材の厚みとヤング率との積が、０．５〜１００kg／cmであることを特徴とする請求項１に記載の粘着シート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の粘着シートを被着体の表面に貼付し、該被着体表面の保護を行ないつつ、その裏面加工を行うことを特徴とする粘着シートの利用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、粘着シートに関し、さらに詳しくは表面に形成される凹凸差の大きな被着体の裏面加工時に、表面に貼着され、表面を保護するために好ましく使用される粘着シートに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
半導体ウエハの裏面の研削工程においては、電気回路が形成されている表面は粘着シートによって保護されている。通常の回路の電極素子による回路の高低差は５〜２０μｍ程度であった。このような通常の回路が形成されたウエハには、従来の表面保護シートを用いても充分に保護することができ、回路が破損したり、ウエハが割れることなく充分に対応できていた。
【０００３】
ところが、近年、ＩＣチップの実装方法が多様化しており、ＩＣチップ回路面が下側に配置されるパッケージング方法がある。このパッケージング方法では、電極素子が回路表面より突出して形成されており、その高低差は３０μｍ以上となり、また場合によっては１００μｍを超えるものも現れている。
【０００４】
このような凸状の電極素子が形成されたウエハを従来の表面保護シートで裏面研磨すると、凸状の素子に対応して、その裏面が深く研磨され、裏面に窪み状（ディンプル状）の凹部が形成され、さらには、ディンプル部から亀裂が発生し、最終的にはウエハが破壊してしまうことがあった。
【０００５】
また、同様の問題は、ウエハ回路の検査後に不良回路にマーキングのために形成するインク（バッドマーク）においても発生する。
このような半導体ウエハの表面に形成される凸状部分はバンプと呼ばれ、バンプの大きな半導体ウエハに対しては、表面保護シートの基材フィルムの硬度を軟らかくしたり、粘着シートを厚くしたりして対応していたが、充分ではなく、上記のような問題はなお解消されなかった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであって、表面の凹凸差の大きな被着体の裏面加工時に、表面に貼着され、表面を保護するために好ましく使用される粘着シートを提供することを目的としている。
【０００７】
【発明の概要】
本発明に係る粘着シートは、−５〜８０℃の温度範囲における動的粘弾性の tanδの最大値が０．５以上である基材上に、粘着剤層が設けられてなることを特徴としている。
【０００８】
上記基材は、基材の厚みとヤング率との積が、０．５〜１００kg／cmの範囲にあることが好ましい。
このような本発明によれば、被着体の表面に形成された凹凸によく追従して凹凸差を吸収し、裏面研磨を行ったも表面の凹凸に影響されることなく、平滑に裏面研磨を行える表面保護用粘着シートが提供される。
【０００９】
【発明の具体的説明】
以下、本発明についてさらに具体的に説明する。
本発明に係る粘着シートは、基材上に粘着剤層が設けられてなる。
【００１０】
基材の−５〜８０℃の温度範囲における動的粘弾性の tanδの最大値（以下、簡単のため「tanδ値」と略記する）が０．５以上、好ましくは０．５〜２．０、特に好ましくは０．７〜１．８の範囲にある。ここで、 tanδは、損失正接とよばれ、損失弾性率／貯蔵弾性率で定義される。具体的には、動的粘弾性測定装置により対象物に与えた引張、ねじり等の応力に対する応答によって測定される。
【００１１】
本発明において、基材の厚みとヤング率との積が、好ましくは０．５〜１００kg／cm、さらに好ましくは１．０〜５０kg／cm、特に好ましくは２．０〜４０kg／cmの範囲にあることが望ましい。また、基材の厚みは、好ましくは３０〜１０００μｍ、さらに好ましくは５０〜８００μｍ、特に好ましくは８０〜５００μｍである。
【００１２】
基材は、樹脂性フィルムからなり、上記の物性を満たすかぎり、特に限定されず、樹脂そのものが上記の物性を示すものであっても、他の添加剤を加えることにより、上記物性となるものであっても良い。また、基材は硬化性樹脂を製膜、硬化したものであっても、熱可塑性樹脂を製膜したものであっても良い。
【００１３】
硬化性樹脂としては、光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等が用いられ、好ましくは光硬化型樹脂が用いられる。
光硬化型樹脂としては、たとえば、光重合性のウレタンアクリレート系オリゴマーを主剤とした樹脂組成物あるいは、ポリエン・チオール系樹脂等が好ましく用いられる。
【００１４】
ウレタンアクリレート系オリゴマーは、ポリエステル型またはポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアナート化合物たとえば２，４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−キシリレンジイソシアナート、１，４−キシリレンジイソシアナート、ジフェニルメタン４，４−ジイソシアナートなどを反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有するアクリレートあるいはメタクリレートたとえば２−ヒドロキシエチルアクリレートまたは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アクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートなどを反応させて得られる。このようなウレタンアクリレート系オリゴマーは、分子内に光重合性の二重結合を有し、光照射により重合硬化し、被膜を形成する。
【００１５】
本発明で好ましく用いられるウレタンアクリレート系オリゴマーの分子量は、１０００〜５００００、さらに好ましくは２０００〜３００００の範囲にある。上記のウレタンアクリレート系オリゴマーは一種単独で、または二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１６】
上記のようなウレタンアクリレート系オリゴマーのみでは、成膜が困難な場合が多いため、通常は、光重合性のモノマーで稀釈して成膜した後、これを硬化してフィルムを得る。光重合性モノマーは、分子内に光重合性の二重結合を有し、特に本発明では、比較的嵩高い基を有するアクリルエステル系化合物が好ましく用いられる。
【００１７】
このようなウレタンアクリレート系オリゴマーを稀釈するために用いられる光重合性のモノマーの具体例としては、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、アダマンタン（メタ）アクリレートなどの脂環式化合物、
ベンジルアクリレートなどの芳香族化合物、もしくはテトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、モルホリンアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンまたはＮ−ビニルカプロラクタムなどの複素環式化合物が挙げられる。また必要に応じて多官能（メタ）アクリレートを用いてもよい。
【００１８】
上記光重合性モノマーは、ウレタンアクリレート系オリゴマー１００重量部に対して、好ましくは５〜９００重量部、さらに好ましくは１０〜５００重量部、特に好ましくは３０〜２００重量部の割合で用いられる。
【００１９】
また、基材の製造に用いられる光重合性のポリエン・チオール系樹脂は、アクリロイル基を有しないポリエン化合物と、多価チオール化合物とからなる。具体的には、ポリエン化合物としては例えばジアクロレインペンタエリスリトール、トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンジアリルエーテル付加物、不飽和アリルウレタンオリゴマー等を挙げることができ、また多価チオール化合物としては、ペンタエリスリトールのメルカプトプロピオン酸又はメルカプト酢酸のエステル等を好ましく挙げることができる他、市販のポリエンポリチオール系オリゴマーを用いることもできる。本発明で用いられるポリエン・チオール系樹脂の分子量は好ましくは３０００〜５００００、さらに好ましくは５０００〜３００００である。
【００２０】
基材を、光硬化型樹脂から形成する場合には、該樹脂に光重合開始剤を混入することにより、光照射による重合硬化時間ならびに光照射量を少なくすることができる。
【００２１】
このような光重合開始剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィンオキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、パーオキサイド化合物等の光開始剤、アミンやキノン等の光増感剤などが挙げられ、具体的には、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノンなどが例示できる。
【００２２】
光重合開始剤の使用量は、樹脂の合計１００重量部に対して、好ましくは０．０５〜１５重量部、さらに好ましくは０．１〜１０重量部、特に好ましくは０．５〜５重量部である。
【００２３】
上記のような硬化性樹脂は、オリゴマーまたはモノマーを前述の物性値となるよう種々の組合せの配合より選択することができる。
基材に用いられる熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂や、スチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体あるいはスチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体水素添加物が用いられ、特にスチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体およびスチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体水素添加物が好ましい。
【００２４】
スチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体は、一般的に高ビニル結合のＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー）であり、その水素添加物とともに、ポリマー単独で室温付近に大きな tanδのピークを有している。
【００２５】
また、上述の樹脂中に tanδ値を向上させることが可能な添加物を添加することが好ましい。このような tanδ値を向上させることが可能な添加物としては、炭酸カルシウム、シリカ、雲母などの無機フィラー、鉄、鉛等の金属フィラーが挙げられ、特に比重の大きな金属フィラーが有効である。
【００２６】
さらに、上記成分の他にも、基材には顔料や染料等の着色剤等の添加物が含有されていてもよい。
成膜方法としては、液状の樹脂（硬化前の樹脂、樹脂の溶液等）を、たとえば工程シート上に薄膜状にキャストした後に、これを所定の手段によりフィルム化することで基材を製造できる。このような製法によれば、成膜時に樹脂にかかる応力が少なく、フィッシュアイの形成が少ない。また、膜厚の均一性も高く、厚み精度は、通常２％以内になる。
【００２７】
別の成膜方法として、Ｔダイやインフレーション法による押出成形やカレンダー法により製造することが好ましい。
基材の上面、すなわち粘着剤層が設けられる側の面には粘着剤との密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けてもよい。
【００２８】
本発明に係る粘着シートは、上記のような基材上に粘着剤層を設けることで製造される。なお、粘着剤層を紫外線硬化型粘着剤により構成する場合には、基材として透明基材を用いる。
【００２９】
粘着剤層は、従来より公知の種々の感圧性粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の粘着剤が用いられる。また、放射線硬化型や加熱発泡型、水膨潤型の粘着剤も用いることができる。
【００３０】
粘着剤層の厚さは、その材質にもよるが、通常は３〜１００μｍ程度であり、好ましくは１０〜５０μｍ程度である。
上記のような粘着剤としては、種々の粘着剤が特に制限されることなく用いられる。放射線硬化（光硬化、紫外線硬化、電子線硬化）型粘着剤としては、たとえば、特公平１−５６１１２号公報、特開平７−１３５１８９号公報等に記載のものが好ましく使用されるがこれらに限定されることはない。しかしながら、本発明においては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。また、水膨潤型粘着剤としては、たとえば特公平５−７７２８４号公報、特公平６−１０１４５５号公報等に記載のものが好ましく用いられる。
【００３１】
本発明の粘着シートは、上記粘着剤をコンマコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーターなど一般に公知の方法にしたがって各種の基材上に適宜の厚さで塗工して乾燥させて粘着剤層を形成し、次いで必要に応じ粘着剤層上に離型シートを貼り合わせることによって得られる。
【００３２】
本発明の粘着シートは、各種物品の表面保護、精密加工時の一時的な固定用に用いられ、特に、半導体ウエハの裏面を研磨する際の回路面保護用の粘着シートとして好適に用いられる。本発明の粘着シートは、上記したような特定の性質を有する基材を備えているため、回路面の凹凸をよく吸収する。このため、バンプ等が形成され表面の高低差が大きなウエハに対しても充分な接着力で貼付でき、しかもウエハ表面の凹凸が裏面研磨に与える影響を緩和でき、ウエハの損壊を防止できるばかりでなく、極めて平滑に研磨できる。さらに、たとえば粘着剤層を紫外線硬化型粘着剤から形成した場合には、紫外線照射により容易に接着力を低減できるため、所要の加工が終了した後、粘着剤層を紫外線照射することで容易に剥離できる。
【００３３】
【発明の効果】
このような本発明によれば、被着体の表面に形成された凹凸によく追従して凹凸差を吸収し、裏面研磨を行ったも表面の凹凸に影響されることなく、平滑に裏面研磨を行える表面保護用粘着シートが提供される。
【００３４】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３５】
なお、以下の実施例および比較例において、「裏面研磨適性試験」は次のようにして行った。
裏面研磨適性試験
下記ドット状の印刷によるバッドマークをバンプとし、これを６インチのミラーウエハ上に形成した。ウエハのバッドマークが形成された面に粘着シートを貼付し、反対面を研磨した。ウエハ形状、研磨条件、評価方法は以下のとおり。
（１）ウエハ形状
ウエハ厚み（ドット印刷されていない部分の厚み）：６５０〜７００μｍ
ドット径：５００〜６００μｍ
ドット高さ：７０μｍ
ドットのピッチ：１０mm間隔（全面印刷）
（２）裏面研磨条件
仕上げ厚さ：２００μｍ
研磨装置：（株）ディスコ社製、グラインダーＤＦＧ８４０
（３）評価方法
研磨されたウエハ裏面を観測して、割れ・窪みが無いか、または窪みがあったとしても窪みの最大深さが２μｍ未満のものを「良好」とし、最大深さが２μｍ以上の窪みが発生していたものは「窪み発生」とした。
【００３６】
また、tanδは、動的粘弾性測定装置により１１０Ｈｚの引張応力で測定される。具体的には、基材を所定のサイズにサンプリングして、オリエンテック社製Rheovibron DDV-II-EPを用いて周波数１１０Ｈｚで−４０℃〜１５０℃の範囲でtanδを測定し、−５℃〜８０℃の範囲における最大値を「tanδ値」として採用する。
【００３７】
ヤング率は試験速度２００mm／分でＪＩＳ  Ｋ７１２７に準拠して測定した。
【００３８】
【実施例１】
重量平均分子量５０００のウレタンアクリレート系オリゴマー（荒川化学社製）５０重量部と、イソボルニルアクリレート５０重量部と、光重合開始剤（イルガキュア１８４、チバ・ガイギー社製）２．０重量部と、フタロシアニン系顔料０．２重量部とを配合して光硬化型樹脂組成物を得た。
【００３９】
得られた樹脂組成物を、ファウンテンダイ方式により、キャスト用工程シートであるＰＥＴフィルム（東レ社製：厚み３８μｍ）の上に厚みが１１０μｍとなるように塗工して樹脂組成物層を形成した。塗工直後に、樹脂組成物層の上にさらに同じＰＥＴフィルムをラミネートし、その後、高圧水銀ランプ（１６０Ｗ／cm、高さ１０cm）を用いて、光量２５０ｍＪ／cm2 の条件で紫外線照射を行うことにより樹脂組成物層を架橋・硬化させて、厚さ１１０μｍの基材フィルムを得た。この基材フィルムの tanδおよびヤング率を上記の方法で測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
この基材フィルムの片面に、アクリル系粘着剤（n-ブチルアクリレートとアクリル酸との共重合体）１００重量部と、分子量８０００のウレタンアクリレート系オリゴマー１２０重量部と、硬化剤（ジイソシアネート系）１０重量部と、光重合開始剤（ベンゾフェノン系）５重量部とを混合した粘着剤組成物を塗布乾燥し、厚さ２０μｍの粘着剤層を形成し、粘着シートを得た。
【００４１】
得られた粘着シートを用いて、裏面研磨適性試験を行った。結果を表１に示す。
【００４２】
【実施例２】
イソボルニルアクリレートに代えて、モルホリンアクリレートを用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００４３】
【実施例３】
イソボルニルアクリレート５０重量部に代えて、２５重量部のイソボルニルアクリレートと、２５重量部のモルホリンアクリレートとの混合物を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００４４】
【実施例４】
スチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体（クラレ社製ハイブラーＶＳ−１）のトルエン６０％溶液を、実施例１と同様の支持フィルム上にキャスティングして、ラミネート、紫外線照射を行わずに、１００℃、２分間乾燥して、表１に示すtanδ値およびヤング率を有する厚さ３００μｍの基材フィルムを得た。
【００４５】
この基材フィルムを用いて実施例１と同様にして粘着シートを作製し、この粘着シートを用いて、裏面研磨適性試験を行った。結果を表１に示す。
【００４６】
【実施例５】
実施例１の光硬化型樹脂組成物に代えて、ポリエン・チオール系樹脂（旭電化工業社製ＢＹ−３１４）を、実施例１に準じて成膜・硬化して、厚さ２５０μｍの基材フィルムを得た。この基材フィルムの tanδおよびヤング率を上記のようにして測定した。結果を表１に示す。得られた基材フィルムを用いて実施例１と同様にして粘着シートを作製し、この粘着シートを用いて、裏面研磨適性試験を行った。結果を表１に示す。
【００４７】
【実施例６】
ウレタンアクリレート系オリゴマー（荒川化学社製）の使用量を６０重量部とし、５０重量部のイソボルニルアクリレートに代えて５０重量部のＮ−ビニルカプロラクタムを用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００４８】
【比較例１】
基材フィルムとして、厚さ１１０μｍの低密度ポリエチレンフィルム（商品名スミカセンＬ７０５）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
【比較例２】
基材フィルムとして、厚さ１００μｍのエチレン／酢酸ビニル共重合体フィルム（酢酸ビニル含量１２％）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００５０】
【比較例３】
基材フィルムとして、厚さ１１０μｍのエチレン／メチルメタクリレート共重合体フィルム（メチルメタクリレート含量６％）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００５１】
【比較例４】
基材フィルムとして、厚さ１１０μｍのエチレン／メタクリル酸共重合体フィルム（メタクリル酸含量８％）を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００５２】
【比較例５】
基材フィルムとして、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
0003739570.tif 000002