JPH02187478A - 再剥離型粘着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は再剥離型粘着剤、特に半導体ウェハを素子小
片に切断（ダイシング）分離しこれをさらにピックアッ
プする際に用いる粘着シート用の上記粘着剤に関する。

〔従来の技術〕

従来より、粘着シートに半導体ウェハを貼り付けて固定
したのち、このウェハを回転丸刃で素子形状に沿って切
断し、ついで形成された素子小片を粘着シートからピッ
クアップすると同時に、マウント工程に移すというダイ
レクトピックアップ方式が、作業性や生産性のうえで望
ましいものとして、採用されている。

この種の粘着シートとしては、たとえば特公昭６１−２
８５７２号公報に開示されるように、アクリル酸アルキ
ルエステル系および／またはメタクリル酸アルキルエス
テル系ポリマーに放射線重合性の多官能オリゴマーを加
えた粘着剤を透明基材に塗布してなるものが知られてい
る。

この放射線重合性の粘着シートの使用法は、この上に半
導体ウェハを貼り付けて素子小片に切断したのち、この
シートにおけるピックアップするべき素子小片に対応す
る部分に放射線を照射して接着力を低下させ、そのうえ
でこの部分の素子小片を粘着シート側からニードルで突
き上げてエアピンセットで吸着するなどしてピックアッ
プするものである。つまり、放射線重合性の粘着剤を使
用しているのは、ピックアップ時の重合硬化によりその
接着力を低下させて、ピックアップ作業を容易にするた
めである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記公知の粘着シートでは、粘着剤中の多官
能オリゴマーの量が少ないと、放射線の照射による重合
硬化速度が遅くなるうえに、接着力の低下も小さくなり
、一方上記の量を多くすると、放射線の照射前の凝集力
が小さくなって素子小片への切断時にズレが生じやすく
、また硬化後は粘着剤の伸びが小さくなり、素子小片を
分離しピックアップする際に粘着シートを引き伸ばした
とき、粘着剤層にクラックが発生して、素子小片が飛散
するといった不具合があった。

したがって、この発明は、多官能オリゴマーの多少に起
因した上述の如き問題を回避して、半導体ウェハの素子
小片への切断作業やピックアップ作業をより良好に行え
るような再剥離型粘着剤を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、粘着剤のベースポリマーとして分子内に放射
線重合性の不飽和結合を導入した特定のアクリル酸アル
キルエステル系および／またはメタクリル酸アルキルエ
ステル系ポリマーを用い、このポリマーに多官能オリゴ
マーを配合するようにすると、放射線照射前の凝集力や
接着力が大きく、しかも放射線の照射による重合硬化速
度が速くてかつ硬化後の接着力の低下の大きい再剥離型
粘着剤が得られ、これによれば半導体ウェハの素子小片
への切断作業やピックアップ作業の大幅な改善を図れる
ものであることを知り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、分子内に放射線重合性の不飽和
結合を有してなるヨウ素価が０．５〜２０であるアクリ
ル酸アルキルエステル系および／またはメタクリル酸ア
ルキルエステル系の重合性ポリマーと、このポリマー１
００重量部に対して１〜５０重量部となる割合の放射線
重合性の多官能オリゴマーとを主成分として含む再剥離
型粘着剤に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用する重合性ポリマーは、アクリル
酸アルキルエステル系および／またはメタクリル酸アル
キルエステル系ポリマー〔以下、単に（メタ）アクリル
系ポリマーという〕の分子内に放射線重合性の不飽和結
合を導入してなるものであって、この不飽和結合の導４
１がヨウ素価で表して０．５〜２０、好適には１〜１０
の範囲となるものである。ここで、ヨウ素価が０．５未
満となるものでは重合硬化後の接着力の低下が小さくな
り、また２０を超えると重合硬化後の粘着剤の伸びが小
さくなるため、いずれもこの発明の目的に適さない。

このような重合性ポリマーに放射線重合性の多官能オリ
ゴマーを配合すると、放射線の照射により粘着剤層の全
体が均一にかつ速やかに重合架橋して一体化するため、
重合硬化による弾性率の増加が著しくなって、接着力の
低下が大きくなる。

したがって、多官能オリゴマーの配合量を必要以上に多
くする必要がないため、放射線照射前の凝集力の低下や
重合硬化後の伸びの低下などの問題をきたすおそれは全
くない。

これに対し、従来の非重合性の（メタ）アクリル系ポリ
マーに多官能オリゴマーを配合した粘着剤では、放射線
の照射により多官能オリゴマーのみが重合硬化して、そ
の重合物と上記ポリマーとがミクロ的に相分離する結果
、上記ポリマーの物性がそのまま残存するため、接着力
の低下が小さいものとなる。これを補うために、多官能
オリゴマーを多くすると、既述のとおり、放射線照射前
の凝集力の低下や重合硬化後の伸びの低下などの問題を
きたすことになるのである。

この発明に用いる上記の重合性ポリマーは、たとえば分
子内に官能基を持った（メタ）アクリル系ポリマーｃ以
下、官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーという〕を
あらかじめ合成し、これに分子内に上記の官能基と反応
する官能基と放射線重合性の不飽和結合とを有する化合
物（以下、官能基含有不飽和化合物という）を反応させ
ることにより、得ることができる。

官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーは、−般の（メ
タ）アクリル系ポリマーの場合と同様に、アルキル基の
炭素数が通常２〜１８の範囲にあるアクリル酸アルキル
エステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステル
を主モノマーとし、これと官能基含有モノマーとさらに
必要に応じてこれらと共重合可能な他の改質用モノマー
とを常法により共重合させることにより、得られるもの
であって、その分子量は、重量平均分子量で通常２０〜
２００万程度である。

上記の官能基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタ
クリル酸などのカルボキシル基含有モノマー、アクリル
酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチルな
どのヒドロキシル基含有モノマー、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有モノ
マー、アクリル酸イソシアネートエチル、メタクリル酸
イソシアネートエチルなどのイソシアネート基含有モノ
マー、アクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノエ
チルなどのアミノ基含有モノマーなどがある。これら官
能基含有モノマーの使用量としては、七ツマー全体の通
常１〜２０重量％、好適には２〜１０重量％である。

また、共重合可能な他の改質用モノマーとしては、酢酸
ビニル、アクリロニトリル、スチレンなどの一般の（メ
タ）アクリル系ポリマーに用いられている各種のモノマ
ーをいずれも使用できる。

その使用量としては、モノマー全体の通常３０重量％以
下とするのがよい。

このような官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーに反
応させる官能基含有不飽和化合物と、しては、上記ポリ
マーの官能基に応じて上述した官能基含有モノマーと同
様のものを使用できる。たとえば、上記ポリマーの官能
基がカルボキシル基の場合はエポキシ基含有モノマーや
イソシアネート基含有モノサーが、同官能基がヒドロキ
シル基の場合はイソシアネート基含有モノマーが、同官
能基がエポキシ基の場合はカルボキシル基含有モノマー
やアクリルアミドなどのアミド基含有モノマーが、同官
能基がアミノ基の場合はエポキシ基含有モノマーが、そ
れぞれ用いられる。

官能基含有（メタ）アクリル系ポリマーと官能基含有不
飽和化合物との反応は、この反応により得られる重合性
ポリマーのヨウ素価が前記の範囲となるような使用量を
選択して、かつ反応原料中にイソシアネート基などを含
むときは溶媒として特に非反応性の酢酸エチル、トルエ
ンなどを用いて、通常２０〜５０℃で１〜１０時間反応
させればよく、その際必要なら適宜の触媒を使用しても
差し支えない。

この発明において用いる多官能オリゴマーは、その分子
量が通常１０，０００以下であるのがよく、より好まし
くは放射線の照射による粘着剤層の三次元網状化が効率
よくなされるように、その分子量がｓ、ｏｏｏ以下でか
つ分子内の放射線重合性の不飽和結合の数が２〜６個の
ものを用いるのがよい。このような特に好適な多官能オ
リゴマーとしては、たとえばトリメチロールプロパント
リアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリス
リトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタ
エリスリトールへキサアクリレートまたは上記同様のメ
タクリレートａなどが挙げられる。その他、■・４−ブ
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、ポリエチレングリコールジアク
リレト、市販のオリゴエステルアクリレートまたは上記
同様のメタクリレート類なども使用することができる。

多官能オリゴマーとしては、上記の化合物のうちの１種
を単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。そ
の使用量は、上記の重合性ポリマー１００重量部に対し
て、１〜５０重量部、好適には５〜２０重量部である。

１重量部未満となると、放射線の照射による重合硬化後
のガラス転移点の上昇が小さくかつ架橋率も小さいため
、接着力の低下が小さくなる。また５０重量部を超える
と、放射線照射前の粘着剤の可塑化が著しくなって半導
体ウェハの切断時にズレや接着不良が発生し、また放射
線照射後は粘着剤の伸びの不足などの不具合が生じてく
る。

この発明の再剥離型粘着剤は、上記の重合性ポリマーお
よび多官能オリゴマーを必須成分とするほか、その重合
硬化のための放射線として紫外線などの活性光線を用い
るときは、通常光重合開始剤を配合するのが好ましい。

この光重合開始剤としては、たとえばイソプロピルベン
ゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベン
ゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、
ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジ
エチルチオキサントン、アセトフェノンジエチルケター
ル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロ
へキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニ
ルプロパンなどが挙げられ、これらのうちの１種を単独
であるいは２種以上を混合して使用することができる。

この光重合開始剤の使用量としては、通常上記の重合性
ポリマー１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲
とするのがよい。この使用量が少なすぎると、粘着剤の
放射線照射による三次元網状化が不充分となって、接着
力の低下の程度が小さすぎるため、好ましくない。逆に
この使用量が多すぎると、それに見合う効果が得られな
いばかりか、被着体の表面にこの光重合開始剤が残留す
るため、好ましくない。なお、必要に応じてこの光重合
開始剤とともに、トリエチルアミン、テトラエチルペン
タミン、ジメチルアミノエタノールなどのアミン化合物
を光重合促進剤として併用してもよい。

この発明の再剥離型粘着剤には、以上の成分のほか、粘
着剤としての凝集力の調節を図る目的で、所望によりイ
ソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物
などの一般の粘着剤に配合される各種の多官能性化合物
を適宜配合してもよい。

また、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充
填剤などの公知の添加剤を加えることもできる。

このように構成される再剥離型粘着剤を用いて粘着シー
トを作製するには、この粘着剤を公知の方法で基材上に
塗布したのち、必要に応じて乾燥して、通常５〜４０μ
ｍ程度の厚みを有する粘着剤層を形成すればよい。基材
としては、プラスチックフィルムが好ましく、放射線と
して特に紫外線などの活性光線を用いるときは、通常１
８０〜４６０ｎｍの光を透過しうる透明基材としてポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリ塩化ビニルなどの厚みが通常１０〜１００μｍ
程度のプラスチックフィルムが好適である。

この粘着シートを用いて半導体ウェハの素子小片への切
断分離およびピックアップを行うには、常法によりまず
この粘着シートを半導体ウェハに貼り付けて素子小片に
切断する。このときの半導体ウェハに対する１８０度剥
離接着力（剥離速度３００龍／分）は、通常２００〜１
，０００ｇ／２５鶴であり、上記の切断時に加えられる
通常２　ｋｇ／　ｃａ１程度の水圧によってもこの粘着
シートから素子小片が剥がれ落ちることはなく、上記シ
ート上に良好に保持されている。

つぎに、この素子小片をピックアップする前に紫外線な
どの活性光線やその地竜子線、γ線のような電離性放射
線を照射して重合硬化する。これにより、粘着シートの
粘着性はほとんど失われて、素子小片に対する接着力が
１８０度剥離接着力（剥離速度３００ｍｍ／分）で通常
１５０ｇ／２５ａ＋以下と大幅に低下する。このため、
その後のピックアップ作業が大幅に改良されて、マウン
ト工程への移行も良好に行える。また、上記のピックア
ップ時に粘着シートを引き伸ばしてピックアップ作業を
より容易にする場合でも、粘着剤層にクラックが生じる
などの弊害は特にない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、特定の重合性ポリ
マーに多官能オリゴマーを特定量配合する構成としたこ
とにより、放射線照射前の凝集力や接着力が大きく、し
かも放射線の照射による重合硬化速度が速くてかつ硬化
後の接着力の低下の大きい再剥離型粘着剤を得ることが
でき、この粘着剤によれば半導体ウェハの素子小片への
切断作業やピックアップ作業の大幅な改善を図ることが
できる。

〔実施例〕

つぎに、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお以下、部とあるのは重量部である。また、ヨ
ウ素価はＤａｓ法に基づき反応条件を４０℃、２４時間
にして測定算出したものである。

実施例１ アクリル酸ｎ−ブチル７９部、アクリル酸エチル１５部
、アクリル酸１部およびアクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル５部を、トルエン中で常法により共重合して、重量平
均分子量が６５万の官能基含有ポリマーを含む固形分濃
度が３５重量％のポリマー溶液を得た。

つぎに、このポリマー溶液に、官能基含有ポリマー１０
０部に対してメタクリル酸２−イソシアネートエチル（
昭和ローデイオ社製のＭＤＩ）３゜５部を加え、４０℃
で６時間かけて反応させることにより、ヨウ素価が５．
２の重合性ポリマーを含むポリマー溶液とした。

この重合性ポリマー溶液に、重合性ポリマー１００部に
対してペンタエリスリトールトリアクリレート２０部、
ベンゾフェノン０．５部およびポリイソシアネート化合
物（日本ポリウレタン社製のコロネートし）０．３部を
配合し、再剥離型粘着剤の溶液を調製した。

この溶液を厚さが３８μｍのポリプロピレンフィルムに
塗布し、加熱乾燥して、厚さが１０ＩＪｍの粘着剤層を
形成し、その上面に剥離紙を貼り合わせて粘着シートと
した。剥離紙を除去し、直径１０１のシリコンウェハを
粘着剤層面に貼り合わせて、ＪＩＳ−Ｚ−０２３７に基
づき初期接着力を測定したところ、５５０ｇ／２５ｆｌ
であったが、粘着剤層に電子線を実効吸収線量２Ｍｒａ
ｄ（電圧１５０ＫｅＶ、電流５ｍＡ）＠射したのち、そ
の接着力を調べたところ、Ｌｏｇ／２５ｎ＋と著しく低
下していた。

つぎに、この粘着シートに直径５インチの太きさの半導
体ウェハを貼り付け、回転丸刃を用いて５０−の大きさ
の素子小片に切断した。この切断は２ｋｇ／ｃＪの水圧
の水で洗浄しながら行ったものであるが、その際に素子
小片が剥がれ落ちることはなかった。この切断後、粘着
シートの基材側から高圧水銀ランプ（４０Ｗ／ｃｍ）で
発生した光を集光して５秒間ピックアップするべき素子
小片に対応する部分にのみ光照射したのち、この照射部
分の素子小片をニードルで突き上げるとともに、エアピ
ンセットで吸着することにより、ピックアップした。こ
のピックアップ作業は非常に容易で、しかも粘着剤層の
素子小片への移行は認められず、隣接する素子小片の飛
散も生じなかった。

実施例２ アクリル酸ｎ−ブチル８０部、アクリル酸エチル１５部
およびアクリル酸５部を、乳化重合法により共重合して
、重量平均分子量が９８万の固形の官能基含有ポリマー
を得た。

つぎに、この官能基含有ポリマー１００部にメタクリル
酸グリシジル５部を加え、トルエン中で４０℃で２４時
間かけて反応させることにより、ヨウ素価が６．０の重
合性ポリマーを゛含む固形分濃度が２０重量％のポリマ
ー溶液とした。

この重合性ポリマー溶液を用いた以外は、以下実施例１
と同様にして、再剥離型粘着剤の調製および粘着シート
の作製を行い、このシートの初期接着力および電子線照
射後の接着力を調べたところ、初期接着力は５２０　ｇ
　／　２５　ｍｍ、電子線照射後の接着力は２０　ｇ　
／　２５１ｍであった。また、この粘着シートを用いて
実施例１と同様の方法で半導体ウェハの切断およびピッ
クアップ作業を行ってみたところ、両作業共に実施例１
と同様に良好に行うことができた。

実施例３ アクリル酸ｎ−ブチル８８部、アクリロニトリル５部お
よびメタクリル酸グリシジル７部を、酢酸エチル中で常
法により共重合して、重量平均分子量が５８万の官能基
含有ポリマーを含む固形分濃度が３０重量％のポリマー
溶液を得た。

つぎに、このポリマー溶液に、官能基含有ボリマー１０
０部に対してアクリル酸３部を加え、４０℃で２４時間
かけて反応させることにより、ヨウ素価が６．５である
重合性ポリマーを含むポリマー溶液とした。

この重合性ポリマー溶液を用いた以外は、以下実施例１
と同様にして、再剥離型粘着剤の調製および粘着シート
の作製を行い、このシートの初期接着力および電子線照
射後の接着力を調べたところ、初期接着力は２８０　ｇ
　／　２５　ｍｓ、電子線照射後の接着力は１０　ｇ　
／　２５　ｍｍであった。また、この粘着シートを用い
て実施例１と同様の方法で半導体ウェハの切断およびピ
ックアップ作業を行ってみたところ、両作業共に実施例
１と同様に良好に行うことができた。

比較例１ ペンタエリスリトールトリアクリレート２０部を用いな
かった以外は、実施例１と同様にして再剥離型粘着剤の
調製および粘着シートの作製を行った。この粘着シート
の初期接着力および電子線照射後の接着力を調べたとこ
ろ、初期接着力は４５０ｇ／２５ｍｍ、電子線照射後の
接着力は１８０ｇ／２５朋であった。また、この粘着シ
ートを用いて実施例１と同様の方法で半導体ウェハの切
断およびピックアップ作業を行ってみたところ、切断作
業は良好に行えたが、ピックアップ作業はうまく行えな
かった。

比較例２ 官能基含有ポリマーにメタクリル酸２−イソシアネート
エチルを反応させないで、つまり重合性ポリマーをつく
らないで、上記の官能基含有ポリマーに直接ペンタエリ
スリトールトリアクリレートおよびポリイソシアネート
化合物を配合するようにした以外は、実施例１と同様に
して再剥離型粘着剤の調製および粘着シートの作製を行
った。

この粘着シートの初期接着力および電子線照射後の接着
力を調べたところ、初期接着力は５２０ｇ／２５鶴、電
子線照射後の接着力は３５０ｇ／２５ｆｌであった。ま
た、この粘着シートを用いて実施例１と同様の方法で半
導体ウェハの切断およびピックアップ作業を行ってみた
が、両作業共良好に行うことができなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）分子内に放射線重合性の不飽和結合を有してなる
   ヨウ素価が０．５〜２０であるアクリル酸アルキルエス
   テル系および／またはメタクリル酸アルキルエステル系
   の重合性ポリマーと、このポリマー１００重量部に対し
   て１〜５０重量部となる割合の放射線重合性の多官能オ
   リゴマーとを主成分として含む再剥離型粘着剤。