CN103237858A - 半导体部件的表面保护用粘合带 - Google Patents

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Abstract

一种表面保护用粘合带，为了提供在半导体部件的制造工序中向被粘物(部件)的转印异物少的表面保护用粘合带，在至少由基材薄膜、粘合剂层、剥离衬垫构成的粘合带中，在基材薄膜的一个面具有粘合剂层，在该粘合剂层上形成有使用不含脱模层的未处理塑料薄膜而得的剥离衬垫。

Description

半导体部件的表面保护用粘合带
技术领域
本发明涉及半导体部件的表面保护用粘合带，尤其涉及为了在生产使用固态摄像装置的影像传感器时保护该影像传感器的受光部一侧而使用的、能够减少向被粘物(影像传感器的受光部一侧)的转印异物的表面保护用的粘合带。
背景技术
如专利文献1～3所示，已知有：在生产电气、电子部件、半导体部件时，在生产工序中以部件的固定、保护为目的的粘合带。作为这种粘合带，有在基材薄膜上设有再剥离性的丙烯酸系粘合剂层的粘合带、设有在加热工序时具有高耐热性的有机硅系粘合剂层的粘合带。该粘合带在规定的处理工序结束后被剥离，但此时产生从粘合剂层向部件的转印异物。
另外，在移动电话等搭载的小型照相机中，CCD型、CMOS型的影像传感器(固体摄像装置)受到广泛使用。该小型照相机通常由摄像元件、红外截止滤波器(infrared cut filter)、光学透镜、透镜保持件等各构成要素组装而成。关于这种照相机，作为伴随其高分辨率化的要求之一，可列举出减少由附着于摄像元件的灰尘等附着造成的噪音。
因此，与上述电气、电子部件、半导体部件同样，采用如下的手法：为了防止影像传感器表面的划痕、灰尘的附着，在影像传感器的受光部一侧贴合粘合带，从而避免安装和制造工序中的划痕、作为灰尘的转印异物的附着。该转印异物存在时，对该影像传感器的摄像造成直接影响的可能性高。
认为该转印异物的产生原因主要是来源于粘合剂，使用将去除了低分子量成分的聚合物用于粘合剂层的表面保护粘合带、为了提高在焊接等加热工序中的耐热性而在粘合剂层中混合有各种添加剂的表面保护粘合带，谋求来源于粘合剂层的转印异物的减少。
然而，在带剥离衬垫的粘合带的情况下，作为常用的剥离衬垫的脱模层使用的脱模层(例如，有机硅系脱模层、氟硅氧烷系脱模层等)的脱模剂向粘合剂层转印，该转印脱模剂向被粘物再转印，因而有时作为被粘物表面的异物被检测到。因此，进行了进一步防止向粘合剂层的转印的脱模剂的研究，但目前的状况仍未消除脱模剂转印的担心。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-201899号公报
专利文献2：日本特开2006-332419号公报
专利文献3：日本特开2006-077072号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供在半导体部件的制造工序中向被粘物(部件)的转印异物少的表面保护用粘合带。
用于解决问题的方案
本发明人等为了达成上述目的而进行了深入研究，结果得到：
1.一种表面保护用粘合带，其为至少由基材薄膜、粘合剂层、剥离衬垫构成的粘合带，在基材薄膜的一个面具有粘合剂层，在该粘合剂层上层叠有由不设有脱模层的未处理塑料薄膜构成的剥离衬垫。
2.根据1所述的表面保护用粘合带，其中，剥离衬垫为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
3.根据1或2所述的表面保护用粘合带，其中，该粘合剂层为加成反应型有机硅系粘合剂层。
4.根据1～3中的任一项所述的表面保护用粘合带，其特征在于，剥离衬垫从该粘合剂层面的剥离力为1N/50mm以下、优选为0.5N/50mm以下。
5.根据1～4中的任一项所述的表面保护用粘合带，其中，常温下的初始粘合力为0.05N/20mm以下，260℃回流后的初始粘合力为0.50N/20mm以下。
发明的效果
关于本发明的半导体表面保护用粘合带，其为至少由基材薄膜、粘合剂层、剥离衬垫构成的粘合带，在基材薄膜的一个面具有粘合剂层，在该粘合剂层上形成有使用不含脱模层的未处理塑料薄膜的剥离衬垫。由于该剥离衬垫不含脱模层，不产生脱模剂向粘合剂层面的转印，即，能够防止向被粘物的再转印，结果能够减少向被粘物的转印异物。
尤其是在粘合剂层为加成反应型有机硅系粘合剂层时，可以调整有机硅橡胶成分与有机硅树脂成分的配混比率而控制粘合力，在设为比由其它树脂形成的粘合剂更低的粘合力时，尤其是相对于剥离衬垫，粘合力也降低，因此剥离衬垫自身不设有剥离剂层，进而不会产生脱模剂向粘合剂层面的转印。
进而，剥离衬垫从该粘合剂层面的剥离力设为1N/50mm以下、优选设为0.50N/50mm以下，或者将常温下的初始粘合力设为0.05N/20mm以下，即，降低粘合剂层的粘合力，从而不需要对剥离衬垫设置剥离剂层。
具体实施方式
本发明的表面保护用粘合带的剥离衬垫是由未实施利用作为剥离衬垫的脱模层而公知的脱模剂(例如，有机硅系脱模剂、氟硅氧烷系脱模剂等)的处理、也未实施用于赋予剥离性的任何处理的、表面为未处理状态的塑料薄膜形成的剥离衬垫。
作为这种剥离衬垫，例如可以使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂等的薄膜。而且，在这些薄膜中，特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯。
剥离衬垫的厚度可以在不损害操作性等的范围内适宜选择，通常为10～200μm左右、优选为20～100μm左右。
作为本发明的表面保护用粘合带的基材薄膜，只要是通常用于粘合带的基材即可，例如可列举出：由聚乙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、氯乙烯系树脂、醋酸乙烯酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、氟系树脂、赛璐玢等塑料形成的塑料薄膜；牛皮纸、日本纸等纸；由马尼拉麻、纸浆、人造丝、乙酸纤维(acetate fiber)、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃纤维等天然纤维、半合成纤维或合成纤维的纤维状物质等形成的单独或混纺等的纺织物、无纺布等布；由天然橡胶、丁基橡胶等形成的橡胶片；通过由聚氨酯、聚氯丁烯橡胶等形成的发泡体得到的发泡体片；铝箔、铜箔等金属箔；它们的复合体等。
在这些基材薄膜中，对于无加热工序、或在相对低温(160℃以下)下的加热工序中的使用，优选使用聚乙烯制薄膜、聚酯制薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯制薄膜等)等塑料薄膜，对于在200℃以下的加热工序中的使用，优选使用聚酯制薄膜(聚萘二甲酸乙二醇酯制薄膜等)，对于在200℃以上的加热工序中的使用，优选使用聚酰亚胺系树脂等，可以根据所使用的工序适当使用基材。此外，基材为透明、半透明、不透明均可。
为了提高粘合剂的锚固力，也可以对基材进行表面处理，作为表面处理，可列举出电晕放电处理、溅射处理、低压UV处理、等离子体处理、碱金属蚀刻处理等表面处理。在这些表面处理法中，耐热性好、能够以物理方式使表面粗糙化而增加形成粘接层的表面积的溅射处理是良好的。基材的厚度可以在不损害操作性等的范围内适当选择，通常为10～500μm左右、优选为20～100μm左右。
本发明的表面保护用粘合带的粘合剂层可以通过在基材薄膜的一个面涂布之后干燥、交联、固化而得到。粘合剂层的厚度优选为1～30μm、更优选为3～30μm、进一步优选为5～20μm是理想的。不足1μm时，在高温气氛中从传感器剥离。另外，超过30μm时，剥离时无法剥离。
上述粘合剂层所使用的粘合剂基础聚合物只要是通常用于粘合带的粘合剂即可，例如可列举出橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂等。特别优选再剥离性优异的丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂。例如，作为有机硅系粘合剂，只要对加热工序具有耐热性即可，例如，可以使用日本特开2003-193226号公报中记载的甲苯不溶性物质为35%以上的有机硅系粘合剂等。另外，也可以是耐热性优异的丙烯酸系粘合剂。
对于本发明的粘合剂层，只要具有粘合性和耐热性就没有特别限定，例如可列举出加成反应型有机硅系粘合剂层、丙烯酸系粘合剂层等。作为该加成反应型有机硅粘合剂层，例如，含有以有机聚硅氧烷为主成分的有机硅橡胶、有机硅树脂，向其中添加交联剂进行固化(cure)，从而能够形成粘合剂层。由此，粘合剂通常添加交联剂，形成三维结构而提高内聚力。此外，粘合剂中可以根据需要配混增粘剂、抗氧化剂、其它的添加剂等。
作为有机硅橡胶，可以没有特别限制地使用有机硅系压敏粘接剂所使用的各种物质。例如，可以优选使用以二甲基硅氧烷为主要结构单元的有机聚硅氧烷。有机聚硅氧烷中也可以根据需要引入乙烯基、其它的官能团。有机聚硅氧烷的重均分子量通常为10万以上，理想的是10万～100万，特别优选15万～50万。
作为有机硅树脂，可以没有特别限制地使用有机硅系压敏粘接剂所使用的各种物质。例如，可以优选使用由具有选自M单元(R3SiO1/2)、Q单元(SiO2)、T单元(RSiO3/2)和D单元(R2SiO)中的至少一种单元(前述单元中，R表示一价烃基或羟基)的共聚物形成的有机聚硅氧烷。由前述共聚物形成的有机聚硅氧烷除了具有OH基之外，也可以根据需要引入乙烯基等各种官能团。引入的官能团也可以是发生交联反应的官能团。作为前述共聚物，优选由M单元和Q单元形成的MQ树脂。M单元与Q单元、T单元或D单元的比(摩尔比)没有特别限制，优选使用前者:后者=0.3:1～1.5:1左右、优选为0.5:1～1.3:1左右的有机硅树脂。
有机硅橡胶与有机硅树脂的配混比例(重量比)优选为前者:后者=100:0～100:220左右，更优选使用100:0～100:180左右的比例，进一步优选使用100:0～100:100的比例。有机硅橡胶与有机硅树脂可以简单地将它们配混来使用，也可以为它们的部分缩合物。
前述配混物中通常为了将其制成交联结构物而包含交联剂。作为交联剂，可列举出具有SiH基的硅氧烷系交联剂、过氧化物系交联剂等。作为过氧化物系交联剂，可以没有特别限制地使用一直以来用于有机硅系压敏粘接剂的各种物质。例如，可列举出过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide)、叔丁基过氧化异丙苯、叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二过氧化叔丁基己烷、2,4-二氯-过氧化苯甲酰、二过氧化叔丁基二异丙苯、1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基-环己烷、2,5-二甲基-2,5-二过氧化叔丁基己炔-3等。
另外，作为硅氧烷系交联剂，例如，可以使用分子中具有至少平均两个与硅原子键合的氢原子的聚有机氢硅氧烷(polyorganohydrogen siloxane)。作为与硅原子键合的有机基团，可列举出烷基、苯基、卤代烷基等，从合成和操作容易出发，优选甲基。硅氧烷骨架结构为直链状、支链状、环状均可，常用直链状。
作为丙烯酸系粘合剂，具体而言，其为由通过至少包含(甲基)丙烯酸烷基酯的单体的共聚得到的丙烯酸系聚合物形成的粘合剂。作为此处所说的(甲基)丙烯酸烷基酯的例子，可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。前述丙烯酸系粘合剂的耐热性也相对较高，是本发明中最优选的粘合剂。
前述丙烯酸系聚合物为了内聚力、耐热性等的改善也可以根据需要包含跟可与前述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其它单体成分相对应的单元。作为这种单体成分，例如，可列举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等含羧基单体；马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体；(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等含羟基单体；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙基酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体；2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-N-羟甲基酰胺、(甲基)丙烯酸烷基氨基烷基酯(例如，甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯等)、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰基吗啉、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈；(甲基)丙烯酸环烷基酯(例如，环戊酯、环己酯等)等。这些可共聚的单体成分可以使用一种或两种以上。前述可共聚的单体的用量优选为总单体成分的70重量%以下、更优选为40重量%以下。
进而，前述丙烯酸系聚合物为了进行交联也可以根据需要包含多官能性单体等作为共聚用单体成分。作为这种多官能性单体，例如可列举出己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能性单体也可以使用一种或两种以上。多官能性单体的用量从粘合特性等方面出发，优选为总单体成分的70重量%以下、更优选为30重量%以下。
另外，这些丙烯酸系粘合剂中可以含有适当的交联剂。例如，作为例子，有异氰酸酯交联剂、环氧交联剂、氮丙啶系化合物、螯合物系交联剂等。
对交联剂的用量没有特别限制，例如，相对于100重量份的前述丙烯酸系聚合物，优选为0.1～15重量份、更优选为1～10重量份。
粘合剂层也可以根据需要包含增粘剂、抗氧化剂、填充剂、颜料、染料、硅烷偶联剂等各种添加剂等。
在本发明中，剥离衬垫从粘合剂层面的剥离力为1N/50mm以下时，能够容易地将表面保护用粘合带从剥离衬垫剥离，因而操作性提高。另外，对玻璃的常温下的初始粘合力为0.05N/20mm以下、260℃回流后的初始粘合力为0.50N/20mm以下时，在表面保护用粘合带的再使用(rework)时、回流后的剥离去除时容易从被保护的表面剥离，而且被保护的表面不产生粘合剂的残胶。
这种性质通过粘合力弱的有机硅系粘合剂层、交联密度高的烷基系粘合剂层来实现，而且，通过具有这种粘合力的粘合剂，能够将不具有脱模层的未处理塑料薄膜作为剥离衬垫。
实施例
以下根据实施例进一步对本发明进行详细说明，与比较例一起示出性能试验例，表明本发明的优异效果，但本发明不限定于这些例子。
〔实施例1〕
在聚酰亚胺薄膜(DuPont-Toray Co.,Ltd.制KAPTON200H：厚度50μm)的一个面涂布在100份加成反应型有机硅系粘合剂(有机硅橡胶:有机硅树脂=95:5)中添加有0.5份铂系催化剂的18重量%甲苯溶液，在150℃下加热3分钟，形成厚度6μm的有机硅系粘合剂层。在该有机硅系粘合剂层上贴合未进行脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(商品名“Lumirror S-10”东丽株式会社制；厚度：50μm)作为剥离衬垫，得到表面保护用粘合带。
〔比较例1〕
除了在上述实施例1中使用具有氟硅氧烷系脱模层的聚酯薄膜(商品名“MRS-50”三菱化学株式会社制；厚度：50μm)作为剥离衬垫之外，与实施例1同样操作，得到表面保护用粘合带。
〔比较例2〕
除了在上述实施例1中使用具有有机硅系脱模层的聚酯薄膜(商品名“Cerapeel MD(A)(R)”Toyo Metallizing Co.,Ltd.制；厚度：38μm)作为剥离衬垫之外，与实施例1同样操作，得到表面保护用粘合带。
〔比较例3〕
除了在上述实施例1中未贴合剥离衬垫之外，与实施例1同样操作，得到表面保护用粘合带。
〔实施例2〕
在聚酰亚胺薄膜(DuPont-Toray Co.,Ltd.制KAPTON200H：厚度50μm)的一个面涂布在100份加成反应型有机硅系粘合剂(有机硅橡胶:有机硅树脂=80:20)中添加有0.5份铂系催化剂的20重量%甲苯溶液，在150℃下加热3分钟，形成厚度10μm的有机硅系粘合剂层。在该有机硅系粘合剂层上贴合未进行脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(商品名“Lumirror S-10”东丽株式会社制；厚度：50μm)作为剥离衬垫，得到表面保护用粘合带。
〔比较例4〕
除了在上述实施例1中使用具有氟硅氧烷系脱模层的聚酯薄膜(商品名“MRS-50”三菱化学株式会社制；厚度：50μm)作为剥离衬垫之外，与实施例2同样操作，得到表面保护用粘合带。
〔表面保护用粘合带的性能试验〕
对上述实施例1和比较例1、2、3得到的各粘合带通过以下所示的各试验评价表面污染性(颗粒)、初始粘合力，得到表1的结果。
(1)表面污染性(颗粒)
对半导体晶圆贴附粘合带，对其使用NORITAKE公司制加热装置(型号CLF-104C)进行Top260℃回流加热之后，剥离粘合带。使用表面异物检查装置(商品名“Surfscan6200”，KLA-Tencor公司制)测定粘合带剥离后的该晶圆上的1.6μm以上的颗粒的数量。
(2)粘合力
用拉伸试验机分别测定常温和使用NORITAKE公司制加热装置(型号CLF-104C)进行260℃回流后的各粘合力。将试验用的被粘物作为玻璃面，试验在180°剥离、剥离速度300mm/分钟的条件下进行。
(3)剥离衬垫的剥离力
将基材薄膜的背面一侧暂时压接到不锈钢，用拉伸试验机测定上述样品的剥离衬垫剥离力(180°剥离、剥离速度300mm/分钟)。
[表1]
Figure BDA00003282147400111
由表1明显可以看出，若观察实施例1和比较例1～3的常温和260℃回流后的对玻璃的粘合力，则可知，各例子均为同水平的结果，剥离衬垫的有无、脱模层的有无对其对玻璃的粘合力不造成影响。
然而，与未贴合剥离衬垫的比较例3的粘合带进行相比，使用进行过有机硅系脱模层、氟硅氧烷系脱模层的脱模处理的剥离衬垫的比较例1和2的粘合带的转印异物更多，由该结果可知，脱模剂从形成于比较例1和2中记载的剥离衬垫的剥离面的脱模层再转印。
另一方面，由实施例1的结果明显可以看出，使用未进行脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为剥离衬垫的本发明的表面保护用粘合带显示出与未使用剥离衬垫的比较例3同水平的颗粒数量，因此可知，根据实施例1，不会产生脱模剂的再转印，能够减少转印异物。
若观察实施例2和比较例4的常温和260℃回流后的对玻璃的粘合力，则可知，各例子均为同水平的结果，剥离衬垫的有无、脱模层的有无对其对玻璃的粘合力不造成影响。
然而，若比较使用未进行脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为剥离衬垫的实施例2与使用进行过氟硅氧烷系脱模层的脱模处理的剥离衬垫的比较例4的颗粒数，则可知，实施例2不会发生脱模剂的再转印，能够减少转印异物。

Claims (5)

1.一种表面保护用粘合带，其为至少由基材薄膜、粘合剂层、剥离衬垫构成的粘合带，在基材薄膜的一个面具有粘合剂层，在该粘合剂层上层叠有由不设有脱模层的未处理塑料薄膜构成的剥离衬垫。
2.根据权利要求1所述的表面保护用粘合带，其中，剥离衬垫为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1或2所述的表面保护用粘合带，其中，所述粘合剂层为加成反应型有机硅系粘合剂层。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的表面保护用粘合带，其特征在于，所述剥离衬垫从所述粘合剂层面的剥离力为1N/50mm以下。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的表面保护用粘合带，其中，常温下的粘合力为0.05N/20mm以下，260℃回流后的粘合力为0.50N/20mm以下。
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