JP7633592B2 - 光照射剥離用接着剤組成物及び積層体並びに積層体の製造方法及び剥離方法 - Google Patents
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Description
1.光照射により剥離可能な光照射剥離用接着剤組成物であって、
接着剤成分(S)と、光吸収性有機化合物(X)とを含み、
前記光吸収性有機化合物(X)が、芳香族環を1つ以上と、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環を1つ以上と、カルボニル基及びチオカルボニル基から選択される1つ以上とを分子内に含むことを特徴とする光照射剥離用接着剤組成物、
2.光照射により剥離可能な光照射剥離用接着剤組成物であって、
接着剤成分(S)と、光吸収性有機化合物(X)とを含み、
前記光吸収性有機化合物(X)が、芳香族環を1つ以上と、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環を1つ以上と、カルボニル基又はチオカルボニル基を1つ以上とを分子内に含むことを特徴とする1の光照射剥離用接着剤組成物、
3.前記光吸収性有機化合物(X)が、芳香族環を2つ以上と、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環を2つ以上と、カルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上とを分子内に含むことを特徴とする1又は2の光照射剥離用接着剤組成物、
4.前記芳香族環が、前記ヘテロ原子をその環構成原子に含む環と縮合しており、前記カルボニル基又は前記チオカルボニル基の炭素原子が、前記ヘテロ原子をその環構成原子に含む環の環構成原子であることを特徴とする3の光照射剥離用接着剤組成物、
5.前記光吸収性有機化合物(X)が、式(T1-1)又は(T2-1)で表される1又は2の光照射剥離用接着剤組成物、
6.前記光吸収性有機化合物(X)が、チオインジゴ誘導体又はイソチオインジゴ誘導体である1又は2の光照射剥離用接着剤組成物、
7.前記チオインジゴ誘導体又はイソチオインジゴ誘導体が、式(T1-2)又は(T2-2)で表される6の光照射剥離用接着剤組成物、
8.前記チオインジゴ誘導体又はイソチオインジゴ誘導体が、式(T1-3)又は(T2-3)で表される7の光照射剥離用接着剤組成物、
9.前記接着剤成分(S)が、ヒドロシリル化反応により硬化する成分(A)を含む1~8のいずれかの光照射剥離用接着剤組成物、
10.更に、エポキシ変性ポリオルガノシロキサンを含む成分、メチル基含有ポリオルガノシロキサンを含む成分及びフェニル基含有ポリオルガノシロキサンを含む成分からなる群から選択される少なくとも1種を含む成分(B)を含む1~9のいずれかの光照射剥離用接着剤組成物、
11.前記ヒドロシリル化反応により硬化する成分(A)が、SiO2で表されるシロキサン単位(Q単位)、R1R2R3SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)、R4R5SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)及びR6SiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の単位を含むポリシロキサン(A1)(前記R1~R6は、ケイ素原子に結合する基又は原子であり、互いに独立して、アルキル基、アルケニル基又は水素原子を表す。)と、白金族金属系触媒(A2)とを含み、
前記ポリシロキサン(A1)は、SiO2で表されるシロキサン単位(Q’単位)、R1’R2’R3’SiO1/2で表されるシロキサン単位(M’単位)、R4’R5’SiO2/2で表されるシロキサン単位(D’単位)及びR6’SiO3/2で表されるシロキサン単位(T’単位)からなる群より選ばれ1種又は2種以上の単位を含むとともに、前記M’単位、D’単位及びT’単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むポリオルガノシロキサン(a1)(前記R1’~R6’は、ケイ素原子に結合する基であり、互いに独立して、アルキル基又はアルケニル基を表すが、前記R1’~R6’の少なくとも1つは、前記アルケニル基である。)と、SiO2で表されるシロキサン単位(Q”単位)、R1”R2”R3”SiO1/2で表されるシロキサン単位(M”単位)、R4”R5”SiO2/2で表されるシロキサン単位(D”単位)及びR6”SiO3/2で表されるシロキサン単位(T”単位)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の単位を含むとともに、前記M”単位、D”単位及びT”単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むポリオルガノシロキサン(a2)(前記R1”~R6”は、ケイ素原子に結合する基又は原子であり、互いに独立して、アルキル基又は水素原子を表すが、前記R1”~R6”の少なくとも1つは、水素原子である。)とを含む9又は10の光照射剥離用接着剤組成物、
12.半導体形成基板からなる第1基体と、レーザーを透過する支持基板からなる第2基体と、接着層とを備える積層体であって、
前記接着層が、1~11のいずれかの光照射剥離用接着剤組成物から得られる硬化膜である、積層体、
13.前記第1基体又は前記第2基体の表面に1~11のいずれかの光照射剥離用接着剤組成物を塗布して接着剤塗布層を形成する第1工程と、
前記第1基体と前記第2基体とを前記接着剤塗布層を介して合わせ、加熱処理及び減圧処理の少なくとも一方を実施しながら、前記第1基体及び前記第2基体の厚さ方向の荷重をかけることによって、前記第1基体と前記接着剤塗布層と前記第2基体とを密着させ、その後、後加熱処理を行う第2工程と、を含む積層体の製造方法、
14.13の積層体の製造方法により得られた積層体の前記第2基体側からレーザーを照射し、前記第2基体を剥離する、剥離方法、
15.前記レーザーの波長が、190nm~600nmである、14の剥離方法、
を提供する。
本発明の光照射剥離用接着剤組成物は、例えば、支持体とウエハーの回路面との間で剥離可能に接着しウエハーの裏面を加工するために用いる接着層を形成するために用いることができ、接着剤成分(S)と、光吸収性有機化合物(X)とを含み、光吸収性有機化合物(X)が、芳香族環を1つ以上と、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環を1つ以上と、カルボニル基及びチオカルボニル基から選択される1つ以上とを分子内に含む。
中でも、メチル基が好ましい。
中でも、エテニル基、2-プロペニル基を好ましい。
これらの中でも、RAとしては、ハロゲン原子、アルキル基が好ましい。
このような白金系の金属触媒は、ポリオルガノシロキサン(a1)のアルケニル基とポリオルガノシロキサン(a2)のSi-H基とのヒドロシリル化反応を促進するための触媒である。
中でも、メチル基含有ポリオルガノシロキサンを含む成分が好ましい。
R21は、ケイ素原子に結合する基であり、アルキル基を表し、アルキル基の具体例としては、上述の例示を挙げることができる。中でも、R21としては、メチル基が好ましい。
その混合順序は特に限定されるものではないが、容易にかつ再現性よく、本発明の光照射剥離用接着剤組成物を製造できる方法の一例としては、例えば、膜構成成分の全てを溶媒に溶解させる方法や、膜構成成分の一部を溶媒に溶解させ、膜構成成分の残りを溶媒に溶解させ、得られた溶液を混合する方法が挙げられる。この場合において、必要であれば、一部の溶媒や、溶解性に優れる膜構成成分を最後に加えることもできる。組成物を調製する際、成分が分解したり変質したりしない範囲で、適宜加熱してもよい。
また、加工は上述した加工に限定されず、例えば、半導体部品を実装するための基材をサポートするために支持体と仮接着した場合の半導体部品の実装プロセスの実施なども加工に含まれる。
このように、接着層の一部にのみにレーザーを照射する場合であっても第2基体を分離することができるため、積層体1つ当たりのレーザーの照射時間を短くでき、その結果、剥離に要する総時間を短縮することができる。
(2)粘度計:東機産業(株)製 回転粘度計TVE-22H
(3)超音波装置:ASU CLEANER(アズワン、ASU-6)
(4)透過率の測定:(株)島津製作所製 紫外可視分光光度計UV2550
(5)真空貼り合わせ装置:ズースマイクロテック(株)製、マニュアルボンダー
(6)308nmレーザー照射装置:ズースマイクロテック(株)製、308nmレーザー照射装置
(7)355nmレーザー照射装置:Lotus-TII製 LT-2137
(8)532nmレーザー照射装置:Lotus-TII製 LT-2137
(9)赤外放射温度計:(株)テストー製、赤外放射温度計835-H1
[調製例1]
撹拌機専用600mL撹拌容器に、ポリオルガノシロキサン(a1)としてポリシロキサンとビニル基とを含有するMQ樹脂(ワッカーケミ社製)80g、ポリオルガノシロキサン(a2)として粘度100mPa・sのSiH基含有直鎖状ポリジメチルシロキサン(ワッカーケミ社)2.52g、ポリオルガノシロキサン(a2)として粘度70mPa・sのSiH基含有直鎖状ポリジメチルシロキサン(ワッカーケミ社製)5.89g、重合抑制剤(A3)として1-エチニル-1-シクロヘキサノール(ワッカーケミ社製)0.22gを入れ、攪拌機で5分間撹拌した。
撹拌機専用200mL撹拌容器に、前駆組成物(P)19.7g、重合抑制剤(A3)として1,1-ジフェニル-2-プロピン-1-オール(東京化成工業(株)製)0.04g、ポリジメチルシロキサンを含む成分を含む成分(B)として粘度1,000,000mm2/sのポリオルガノシロキサン(ワッカーケミ社製、商品名AK1000000)8.54gを入れ、撹拌機で5分間撹拌した。
撹拌機専用200mL撹拌容器に、前駆組成物(P)19.7g、重合抑制剤(A3)として1,1-ジフェニル-2-プロピン-1-オール(東京化成工業(株)製)0.04g、ポリジメチルシロキサンを含む成分を含む成分(B)として粘度1,000,000mm2/sのポリオルガノシロキサン(ワッカーケミ社製、商品名AK1000000)8.54gを入れ、撹拌機で5分間撹拌した。
撹拌機専用200mL撹拌容器に、前駆組成物(P)19.7g、重合抑制剤(A3)として1,1-ジフェニル-2-プロピン-1-オール(東京化成工業(株)製)0.04g、ポリジメチルシロキサンを含む成分を含む成分(B)として粘度1,000,000mm2/sのポリオルガノシロキサン(ワッカーケミ社製、商品名AK1000000)8.54gを入れ、撹拌機で5分間撹拌した。
撹拌機専用200mL撹拌容器に、前駆組成物(P)19.7g、重合抑制剤(A3)として1,1-ジフェニル-2-プロピン-1-オール(東京化成工業(株)製)0.04g、ポリジメチルシロキサンを含む成分を含む成分(B)として粘度1,000,000mm2/sのポリオルガノシロキサン(ワッカーケミ社製、商品名AK1000000)8.54gを入れ、撹拌機で5分間撹拌した。
チオインジゴの代わりに、光吸収能を有することが知られている低分子化合物である式(C1)で表されるニューコクシンを用いた以外は、実施例1-1と同様の方法で組成物の調製を試みたが、組成物中に沈殿の発生が認められ、薄膜を形成するのに用い得る程度に均一な組成物を得ることができなかった。なお、濾過不良が生じることが明らかであったため、ろ過は実施しなかった。
撹拌機専用200mL撹拌容器に、前駆組成物(P)19.7g、重合抑制剤(A3)として1,1-ジフェニル-2-プロピン-1-オール(東京化成工業(株)製)0.04g、ポリジメチルシロキサンを含む成分を含む成分(B)として粘度1,000,000mm2/sのポリオルガノシロキサン(ワッカーケミ社製、商品名AK1000000)8.54gを入れ、撹拌機で5分間撹拌した。最後に、5.0μmのPTFEフィルターでろ過し、組成物を得た。
[実施例2-1]
実施例1-1で得られた組成物を、スピンコーターを用いて石英基板上に塗布し、ホットプレートで、120℃で1.5分間、次いで200℃で10分間加熱し、厚さ30μmの薄膜を形成した。
実施例1-1で得られた組成物の代わりに、それぞれ、実施例1-2~1-3、比較例1-1、参考例1-1で得られた組成物を用いた以外は、実施例2-1と同様の方法で薄膜を形成した。
[実施例3-1]
デバイス側のウエハーとしての100mmシリコンウエハー(厚さ500μm)に実施例1-1で得られた組成物をスピンコーターで塗布し、ホットプレート上で、120℃で1.5分間加熱し、薄膜を形成した。キャリア側のウエハー(支持体)としての100mmガラスウエハー(EAGLE-XG、コーニング社製、厚さ500μm)で、前記形成した薄膜を挟むように真空貼り合わせ装置内で貼り合わせ、これを、デバイス側のウエハーを下にして、ホットプレート上で200℃で10分間加熱し、前記形成した薄膜を硬化させ、積層体を得た。貼り合わせは、温度25℃、減圧度1,000Paで、30Nの荷重をかけて行った。
実施例1-1で得られた組成物の代わりに、実施例1-2で得られた組成物を用いた以外は、実施例3-1と同様の方法で積層体を得た。
[実施例4-1~4-2]
実施例3-1~3-2と同様の方法で得た積層体に、ガラスウエハー側からレーザー照射装置を用いて波長308nmのレーザーをウエハーの全面に照射し、ガラスウエハーの剥離が可能か否かを確認した。この際、レーザーは前後左右にオーバーラップしない様に照射した。また、レーザー出力は、いずれの実施例でも300mJ/cm2とした。
[実施例5-1~5-2]
それぞれ、実施例3-1、3-2と同様の方法で積層体を得た。
実施例1-1で得られた組成物の代わりに、実施例1-3で得られた組成物を用いた以外は、実施例5-1と同様の方法で積層体を得た。
実施例1-1で得られた組成物の代わりに、比較例1-1で得られた組成物を用いた以外は、実施例5-1と同様の方法で積層体を得た。
[実施例6-1~6-2]
実施例5-1~5-2と同様の方法で得た積層体に、ガラスウエハー側からレーザー照射装置を用いて波長532nmのレーザーをウエハーの全面に照射し、ガラスウエハーの剥離が可能か否かを確認した。この際、レーザーは前後左右にオーバーラップしない様に照射した。また、レーザー出力は、実施例6-1では300J/cm2、実施例6-2では400J/cm2とした。
[実施例7-1~7-2]
それぞれ、実施例3-1、3-2と同様の方法で積層体を得た。
実施例1-1で得られた組成物の代わりに、比較例1-1で得られた組成物を用いた以外は、実施例7-1と同様の方法で積層体を得た。
[実施例8-1~8-2]
実施例7-1~7-2と同様の方法で得た積層体に、ガラスウエハー側からレーザー照射装置を用いて波長355nmのレーザーをウエハーの全面に照射し、ガラスウエハーの剥離が可能か否かを確認した。この際、レーザーは前後左右にオーバーラップしない様に照射した。レーザー出力は、実施例8-1、8-2ともに160mJ/cm2とした。
Claims (12)
- 光照射により剥離可能な光照射剥離用接着剤組成物であって、
ヒドロシリル化反応により硬化する成分(A)を含む接着剤成分(S)と、光吸収性有機化合物(X)とを含み、
前記光吸収性有機化合物(X)が、芳香族環を1つ以上と、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環を1つ以上と、カルボニル基及びチオカルボニル基から選択される1つ以上とを分子内に含み、
前記カルボニル基又はチオカルボニル基の炭素原子は、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環の環構成原子であり、
前記光吸収性有機化合物(X)が、式(T1-1)又は(T2-1)で表されることを特徴とする光照射剥離用接着剤組成物。
(X1~X4は、芳香環を構成する炭素原子であり、互いに独立して、芳香環を構成する炭素原子以外に、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基と結合しており、X5は、互いに独立して、ヘテロ原子を表す。X 6 は酸素原子又は硫黄原子である。) - 光照射により剥離可能な光照射剥離用接着剤組成物であって、
ヒドロシリル化反応により硬化する成分(A)を含む接着剤成分(S)と、光吸収性有機化合物(X)とを含み、
前記光吸収性有機化合物(X)が、芳香族環を1つ以上と、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環を1つ以上と、カルボニル基又はチオカルボニル基を1つ以上とを分子内に含み、
前記カルボニル基又はチオカルボニル基の炭素原子は、ヘテロ原子をその環構成原子に含む環の環構成原子であり、
前記光吸収性有機化合物(X)が、式(T1-1)又は(T2-1)で表されることを特徴とする光照射剥離用接着剤組成物。
(X1~X4は、芳香環を構成する炭素原子であり、互いに独立して、芳香環を構成する炭素原子以外に、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基と結合しており、X5は、互いに独立して、ヘテロ原子を表す。X 6 は酸素原子又は硫黄原子である。) - 前記光吸収性有機化合物(X)が、芳香族環を2つ以上と、前記ヘテロ原子をその環構成原子に含む環を2つ以上と、カルボニル基又はチオカルボニル基を2つ以上とを分子内に含むことを特徴とする請求項1又は2記載の光照射剥離用接着剤組成物。
- 前記光吸収性有機化合物(X)が、チオインジゴ誘導体又はイソチオインジゴ誘導体である請求項1又は2記載の光照射剥離用接着剤組成物。
- 更に、エポキシ変性ポリオルガノシロキサンを含む成分、メチル基含有ポリオルガノシロキサンを含む成分及びフェニル基含有ポリオルガノシロキサンを含む成分からなる群から選択される少なくとも1種を含む成分(B)を含む請求項1~6のいずれか1項記載の光照射剥離用接着剤組成物。
- 前記ヒドロシリル化反応により硬化する成分(A)が、SiO2で表されるシロキサン単位(Q単位)、R1R2R3SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)、R4R5SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)及びR6SiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の単位を含むポリシロキサン(A1)(前記R1~R6は、ケイ素原子に結合する基又は原子であり、互いに独立して、アルキル基、アルケニル基又は水素原子を表す。)と、白金族金属系触媒(A2)とを含み、
前記ポリシロキサン(A1)は、SiO2で表されるシロキサン単位(Q’単位)、R1’R2’R3’SiO1/2で表されるシロキサン単位(M’単位)、R4’R5’SiO2/2で表されるシロキサン単位(D’単位)及びR6’SiO3/2で表されるシロキサン単位(T’単位)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の単位を含むとともに、前記M’単位、D’単位及びT’単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むポリオルガノシロキサン(a1)(前記R1’~R6’は、ケイ素原子に結合する基であり、互いに独立して、アルキル基又はアルケニル基を表すが、前記R1’~R6’の少なくとも1つは、前記アルケニル基である。)と、SiO2で表されるシロキサン単位(Q”単位)、R1”R2”R3”SiO1/2で表されるシロキサン単位(M”単位)、R4”R5”SiO2/2で表されるシロキサン単位(D”単位)及びR6”SiO3/2で表されるシロキサン単位(T”単位)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の単位を含むとともに、前記M”単位、D”単位及びT”単位からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むポリオルガノシロキサン(a2)(前記R1”~R6”は、ケイ素原子に結合する基又は原子であり、互いに独立して、アルキル基又は水素原子を表すが、前記R1”~R6”の少なくとも1つは、水素原子である。)とを含む請求項1~7のいずれか1項記載の光照射剥離用接着剤組成物。 - 半導体形成基板からなる第1基体と、レーザーを透過する支持基板からなる第2基体と、接着層とを備える積層体であって、
前記接着層が、請求項1~8のいずれか1項記載の光照射剥離用接着剤組成物から得られる硬化膜である、積層体。 - 第1基体又は第2基体の表面に請求項1~8のいずれか1項記載の光照射剥離用接着剤組成物を塗布して接着剤塗布層を形成する第1工程と、
前記第1基体と前記第2基体とを前記接着剤塗布層を介して合わせ、加熱処理及び減圧処理の少なくとも一方を実施しながら、前記第1基体及び前記第2基体の厚さ方向の荷重をかけることによって、前記第1基体と前記接着剤塗布層と前記第2基体とを密着させ、その後、後加熱処理を行う第2工程と、を含む積層体の製造方法。 - 請求項10に記載の積層体の製造方法により得られた積層体の前記第2基体側からレーザーを照射し、前記第2基体を剥離する、剥離方法。
- 前記レーザーの波長が、190nm~600nmである、請求項11に記載の剥離方法。
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