JP6967908B2 - 感温性粘着シートおよびこれを用いるウエハの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、パターン付きウエハを製造する際にウエハを仮保持するために使用される感温性粘着シートおよびこれを用いるウエハの製造方法に関する。
ウエハは、半導体素子製造の材料であり、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド等の素材で作られた円柱状のインゴットを、薄くスライスした円盤状の板である。ウエハの製造では、ウエハを台座（支持基板）上に粘着シートを使用して接着し、ついで研削・研磨を行ってウエハを所定厚みに調整した後、ウエハを粘着シートと共に台座から剥離させ、ついでウエハから粘着シートを剥離させる。
ウエハを研削・研磨するには、ウエハが台座にしっかりと保持されていることが必要である。ウエハの保持が充分でないと、研削・研磨時にウエハがずれるおそれがある。また、薄膜化されたウエハは脆弱であるため、ウエハが台座にしっかりと保持されていないと、研削や研磨時の振動等の影響でウエハが割れるおそれがある。
また、ウエハから粘着シートを剥離させる際には、ウエハ表面に粘着剤の残渣が付着していないことが要求される。
特許文献１には、精密研削・研磨工程に使用するための粘着シートが記載されている。この粘着シートは、側鎖結晶性ポリマーと、発泡剤とを含有し、側鎖結晶性ポリマーは、融点未満の温度で結晶化しかつ融点以上の温度で流動性を示し、前記融点以上かつ発泡剤の発泡温度未満の温度で貼着した被着体を、側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で固定し、前記発泡剤の発泡温度以上の温度で取り外すようにしたものである。
また、特許文献２には仮固定用両面粘着テープが記載されている。この仮固定用両面粘着テープは、基材の片面に台座に貼着するための第１粘着層を有し、他面にウエハに貼着するための第２粘着層を有している。第１粘着層は、感圧性接着剤、側鎖結晶性ポリマーおよび発泡剤を含有し、側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度で粘着力が低下する。第２粘着層は、感圧性接着剤および側鎖結晶性ポリマーを含有し、側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度で粘着力が低下する。
特許文献２に記載の両面粘着テープは、台座からの剥離時に、第１粘着層を、側鎖結晶性ポリマーの融点以上で、発泡剤が膨張ないし発泡する温度以上に加熱することにより、台座に対する粘着力が低下するようにしたものである。そして、台座から、ウエハを粘着テープと一緒に剥離させた後、第２粘着層を、側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度に加熱して、第２粘着層のウエハに対する粘着力を低下させ、ウエハから粘着テープを剥離させる。
しかし、研削・研磨の加工時にはウエハを台座にしっかりと保持することができ、ずれや割れがない加工保持性と、研削・研磨後に粘着テープを剥離したウエハの表面に粘着剤の残渣が付着していない残渣レス性とを確実に両立させることができる粘着シートの提供が要望されていた。
特に、エピタキシャル・ウエハのように表面に凹凸状のパターンを有するウエハでは、パターン内に流動化した粘着剤が浸入するために、粘着剤の残渣が残らないようにウエハを剥離することが重要である。
特許第５６２３１２５号公報 特開２０１５−１８３１６２号公報
本発明は、表面にパターンを有するウエハのような被加工物であっても、ずれや割れなく強固に保持でき、かつ剥離時には残渣残りが低減した感温性粘着シートおよびこれを用いるウエハの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の構成からなる。
（１）フィルム状の基材と、前記基材の片面に積層されており台座に貼り付ける第１粘着層と、前記基材の他面に積層されており被加工物に貼り付ける第２粘着層とを備え、前記第１粘着層は、第１側鎖結晶性ポリマーおよび発泡剤を含有するとともに、前記第１側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度で流動性を示し、第１側鎖結晶性ポリマーの融点は発泡剤の発泡温度未満であると共に、前記第２粘着層は、第２側鎖結晶性ポリマーを含有するとともに、前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度で流動性を示す感温性粘着シート。
（２）前記第１側鎖結晶性ポリマーおよび前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点未満において、前記第１粘着層および第２粘着層の貯蔵弾性率がいずれも１×１０6〜１×１０8Ｐａである（１）に記載の感温性粘着シート。
（３）前記第２粘着層の貯蔵弾性率が、前記第１粘着層の貯蔵弾性率よりも大きい（２）に記載の感温性粘着シート
（４）前記第１側鎖結晶性ポリマーおよび前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点がいずれも３０℃〜７０℃の発泡開始温度未満である（１）〜（３）のいずれかに記載の感温性粘着シート。
（５）前記第１側鎖結晶性ポリマーおよび前記第２側鎖結晶性ポリマーは、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル３０〜７０質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを３０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部とを重合させて得られる重合体である（１）〜（４）のいずれかに記載の感温性粘着シート。
（６）前記第２側鎖結晶性ポリマーは、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル３０〜７０質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを３０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部を重合させて得られる重合体であり、前記炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルが、当該エステルの総量に対して炭素数１または２のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを２〜７０質量％含む（５）に記載の感温性粘着シート。
（７）融点以上かつ前記発泡剤温度未満の温度を経た後の融点未満の前記第１粘着層における前記基材に対する剥離強度が０．５〜５．０Ｎ／２５ｍｍであり、融点以上かつ前記発泡剤温度未満の温度を経た後の融点未満の前記第２粘着層における前記基材に対する剥離強度が０．１〜３．０Ｎ／２５ｍｍである（１）〜（６）のいずれかに記載の感温性粘着シート。
（８）前記第２粘着層の剥離強度が、前記第１粘着層の剥離強度よりも小さい（７）に記載の感温性粘着シート。
（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の感温性粘着シートを用いて、前記感温性粘着シートの第１粘着層を前記第１側鎖結晶性ポリマーの融点以上で発泡開始温度未満の温度で台座に貼り付け、かつ第２粘着層を前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度でパターン付きウエハの凹凸状パターン面に貼り付ける工程と、前記パターン付きウエハの前記台座に貼り合せた面とは反対側の面を研削および／または研磨する工程と、前記感温性粘着シートの温度を前記発泡剤の発泡開始温度以上にし、前記台座から前記感温性粘着シートおよび前記パターン付きウエハを剥離する工程と、前記粘着シートの温度を前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上にし、前記ウエハから粘着シートを剥離する工程と、を含むパターン付きウエハの製造方法。
本発明の感温性粘着シートは、表面に凹凸状のパターンを有するウエハのような被加工物であっても、ずれや割れなく強固に保持でき、かつ剥離時には被加工物の表面に粘着シートの残渣残りを低減できるという効果がある。従って、本発明の感温性粘着シートは、凹凸状のパターン付きウエハを製造するのに好適である。
本発明の感温性粘着シートの一実施形態を示す概略説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態に係るパターン付きウエハの製造方法を示す工程図である。
＜感温性粘着シート＞
以下、本発明の一実施形態に係る感温性粘着シート（以下、単に粘着シートということがある。）について、図１を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のテープ１は、基材２と、基材２の片面に積層されている第１粘着層３と、基材２の他面に積層されている第２粘着層４と、を備えている。第１粘着層３および第２粘着層４の表面には、それぞれ離型性を有するセパレータ５ａ、５ｂが配置されている。
（基材２）
本実施形態の基材２は、フィルム状である。フィルム状とは、フィルムのみに限定されるものではなく、本実施形態の効果を損なわない限りにおいて、フィルムないしシートをも含む概念である。
基材２の構成材料としては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンポリプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂が挙げられる。
本実施形態の基材２は、単層体または複層体のいずれであってもよく、その厚さとしては、５〜２５０μｍであるのが好ましく、１２〜１８８μｍであるのがより好ましく、２５〜１００μｍであるのがさらに好ましい。基材２の片面２１および他面２２には、第１粘着層３および第２粘着層４に対する密着性を高める上で、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、ブラスト処理、ケミカルエッチング処理、プライマー処理等の表面処理を施すことができる。
（第１粘着層３）
基材２の片面に積層されている第１粘着層３は、台座に貼り付けられる層であり、第１側鎖結晶性ポリマーおよび発泡剤を含有する。
第１側鎖結晶性ポリマーは、融点を有するポリマーである。融点とは、ある平衡プロセスにより、最初は秩序ある配列に整合されていた重合体の特定部分が無秩序状態になる温度であり、示差熱走査熱量計（ＤＳＣ）によって１０℃／分の測定条件で測定して得られる値のことを意味するものとする。第１側鎖結晶性ポリマーの融点は、発泡剤の発泡温度未満で、３０〜７０℃、好ましくは４０〜６０℃であるのが好ましい。
第１側鎖結晶性ポリマーは、上述した融点未満の温度で結晶化し、且つ融点以上の温度では相転位して流動性を示す。すなわち、第１側鎖結晶性ポリマーは、温度変化に対応して結晶状態と流動状態とを可逆的に起こす感温性を有する。
本実施形態における第１粘着層３は、第１側鎖結晶性ポリマーを主成分として含有し、発泡剤を第１側鎖結晶性ポリマー１００質量部に対して１０〜１１０質量部、好ましくは２０〜８０質量部、より好ましくは４０〜６０質量部の割合で含有する。これにより、前記融点以上かつ発泡剤の発泡温度未満の温度では、流動性を示す第１側鎖結晶性ポリマーによって粘着シートが粘着力を発現するようになるので、台座に貼着することが可能になる。
また、粘着シートが台座表面に存在する微細な凹凸や空隙内に隙間なく侵入するようになる。この状態の粘着シートを前記融点未満の温度に冷却すると、側鎖結晶性ポリマーが結晶化することによってアンカー効果が発現し、それゆえ高い固定力が得られる。しかも、結晶化した側鎖結晶性ポリマーを含む粘着シートは高い弾性率を示すので、台座の固定状態を安定させることができ、後述する第２粘着層４に被着される被加工物を精度よく加工することができる。
さらに、粘着シートを発泡剤の発泡温度以上の温度に加熱すると、第１側鎖結晶性ポリマーが流動性を示すことによって粘着シートの凝集力が低下するとともに、発泡剤も膨張ないし発泡するので、前記固定力を十分に低下させることができ、台座から粘着シートを簡単に取り外すことができる。したがって、本実施形態の粘着シートは、前記融点以上かつ発泡剤の発泡温度未満の温度で台座に貼着し、前記融点未満の温度で固定し、発泡剤の発泡温度以上の温度で取り外す粘着シートとして使用することができる。
上述した融点は、第１側鎖結晶性ポリマーの組成等を変えることによって調整することができる。第１側鎖結晶性ポリマーの組成としては、例えば炭素数１６以上、好ましくは１８以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレート３０〜７０質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレート３０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部と、を重合させて得られる重合体等が挙げられる。（メタ）アクリレートは、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを意味する。
炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えばセチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート等の炭素数１６〜２２の線状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが挙げられ、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられ、極性モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基を有するエチレン不飽和単量体；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基を有するエチレン不飽和単量体等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。
第１側鎖結晶性ポリマーの重合方法としては、特に限定されるものではなく、例えば溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等が採用可能である。例えば溶液重合法を採用する場合には、前記で例示したモノマーを溶剤に混合し、４０〜９０℃程度で２〜１０時間程度攪拌することによって前記モノマーを重合させることができる。
第１側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量としては、２００,０００〜１,０００,０００であるのが好ましく、３００,０００〜９００,０００であるのがより好ましく、４００,０００〜８００,０００であるのがさらに好ましい。これにより、粘着テープ１を台座から剥離したときに糊残りが発生するのを抑制することができる。また、第１側鎖結晶性ポリマーが融点以上の温度で流動性を示したときに、第１粘着層３の粘着力を十分に低下させることができる。重量平均分子量は、第１側鎖結晶性ポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定し、得られた測定値をポリスチレン換算した値である。
一方、発泡剤としては、特に限定されるものではなく、通常の化学発泡剤、物理発泡剤がいずれも採用可能である。化学発泡剤には、熱分解型および反応型の有機系発泡剤ならびに無機系発泡剤が包含される。
熱分解型の有機系発泡剤としては、例えば各種のアゾ化合物（アゾジカルボンアミド等）、ニトロソ化合物（Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等）、ヒドラジン誘導体［４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等］、セミカルバジド化合物（ヒドラゾジカルボンアミド等）、アジド化合物、テトラゾール化合物等が挙げられ、反応型の有機系発泡剤としては、例えばイソシアネート化合物等が挙げられる。
熱分解型の無機系発泡剤としては、例えば重炭酸塩・炭酸塩（炭酸水素ナトリウム等）、亜硝酸塩・水素化物等が挙げられ、反応型の無機系発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウムと酸との組み合わせ、過酸化水素とイースト菌との組み合わせ、亜鉛粉末と酸との組み合わせ等が挙げられる。
物理発泡剤としては、例えばブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ジクロロエタン、ジクロロメタン等の塩化炭素水素類、フロン等のフッ化塩化炭化水素類等の有機系物理発泡剤、空気、炭酸ガス、窒素ガス等の無機系物理発泡剤等が挙げられる。
また、他の発泡剤として、マイクロカプセル化された熱膨張性微粒子である、いわゆるマイクロバルーン発泡剤を採用することができる。マイクロバルーン発泡剤は、熱可塑性または熱硬化性樹脂によって構成されているポリマー殻の内部に、固体、液体または気体からなる加熱膨張性物質を封入したものである。言い換えれば、マイクロバルーン発泡剤は、マイクロオーダーの平均粒径を有する中空状のポリマー殻と、ポリマー殻の内部に封入されている加熱膨張性物質と、を備えるものである。マイクロバルーン発泡剤は加熱によって体積が４０倍以上に膨張し、独立気泡形式の発泡体が得られる。したがって、マイクロバルーン発泡剤は、通常の発泡剤に比べて、発泡倍率がかなり大きくなるという特性を有する。このようなマイクロバルーン発泡剤は、市販のものを用いることができ、例えばＥＸＰＡＮＣＥＬ社製の「４６１ＤＵ２０」、「５５１ＤＵ４０」等が好適である。
発泡剤が膨脹ないし発泡する温度は、第１側鎖結晶性ポリマーの融点よりも高い温度である。発泡剤が膨脹ないし発泡する温度としては、通常、１８０℃以下であるのが好ましく、例えば、９０℃で膨脹ないし発泡を開始して１２０℃で実質的に完全に発泡させるようにするのが好ましい。
発泡剤の平均粒径としては、５〜５０μｍであるのが好ましく、５〜２０μｍであるのがより好ましい。平均粒径は、粒度分布測定装置で測定して得られる値である。
このような発泡剤とともに、第１側鎖結晶性ポリマーを含有する第１粘着層３を基材２の片面に積層するには、例えば第１側鎖結晶性ポリマーおよび発泡剤を溶剤に加えた塗布液を、コーター等によって基材２の片面に塗布して乾燥させればよい。コーターとしては、例えばナイフコーター、ロールコーター、カレンダーコーター、コンマコーター、グラビアコーター、ロッドコーター等が挙げられる。
第１粘着層３の厚さとしては、１０〜５０μｍであるのが好ましく、１５〜４５μｍであるのがより好ましい。
第１粘着層３には、例えば架橋剤、粘着付与剤、可塑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤等の各種の添加剤を添加することができ、例示した添加剤のうち架橋剤を添加するのが好ましい。架橋剤としては、例えばイソシアネート化合物等が挙げられる。架橋剤は、固形分換算で第１側鎖結晶性ポリマー１００質量部に対して０．１〜１０質量部の割合で添加するのが好ましく、０．１〜５質量部の割合で添加するのがより好ましく、０．３〜３質量部の割合で添加するのがさらに好ましい。
上述した第１粘着層３における第１側鎖結晶性ポリマー、発泡剤および架橋剤の好ましい配合としては、質量比で、第１側鎖結晶性ポリマー：発泡剤：架橋剤＝１００：４０〜６０：０．３〜３になる比率が挙げられる。
（第２粘着層）
基材２の他面に積層されている第２粘着層４は、被着体が被加工物であり、第２側鎖結晶性ポリマーを含有し、第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度で粘着力が低下する感温性粘着層である。
第２側鎖結晶性ポリマーは、上述した第１側鎖結晶性ポリマーと同様に、その融点が３０〜７０℃、好ましくは４０〜６０℃である。すなわち、本実施形態では、第１側鎖結晶性ポリマーの融点および第２側鎖結晶性ポリマーの融点がいずれも、３０〜７０℃、好ましくは４０〜６０℃である。これにより、例えば被加工物を研磨時、第１，第２側鎖結晶性ポリマーはいずれも結晶状態を維持できることから、第１，第２粘着層３，４の粘着力を確保することができ、結果として研磨不良等の加工不良の発生を抑制することができる。
第２側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量は、２００,０００〜１,０００,０００であるのが好ましく、３００,０００〜９００,０００であるのがより好ましく、４００,０００〜８００,０００であるのがさらに好ましい。
第２側鎖結晶性ポリマーの融点、組成、重量平均分子量、配合量等は、上述した第１側鎖結晶性ポリマーと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
すなわち、第２側鎖結晶性ポリマーは、第１側鎖結晶性ポリマーと同様に、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル３０〜７０質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを３０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部を重合させて得られる。
このとき、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルは、当該エステルの総量に対して炭素数１または２のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを２〜７０質量％含むのが好ましい。これにより、第２粘着層の粘着力が向上し、ウエハが剥がれにくく、かつ硬さが向上するので、第２粘着層がずれたり、変形したりするのを抑制することができ、ウエハの加工性が向上する。その他は上述した第１側鎖結晶性ポリマーと同様である。
なお、第１側鎖結晶性ポリマーは、第２側鎖結晶性ポリマーと同様に、総量に対して炭素数１または２のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを２〜７０質量％含む組成であってもよい。
第２粘着層４の厚さは、前記した第１粘着層３の厚さと同様に、５〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍであるのがよい。その際、第２側鎖結晶性ポリマーを含有する第２粘着層４の厚さは、第１粘着層３の厚さと同じか、それよりも小さくてもよいが、ウエハ等の被加工物表面の凹凸に粘着剤を追従させ、被加工物を強固に固定するうえで、第１粘着層３の厚さよりも大きいのが好ましい。
なお、第２粘着層４には、第１粘着層３と同様に、架橋剤を添加するのが好ましい。架橋剤は、固形分換算で第２側鎖結晶性ポリマー１００質量部に対して０．１〜１０質量部の割合で添加するのが好ましく、０．１〜５質量部の割合で添加するのがより好ましく、０．３〜３質量部の割合で添加するのがさらに好ましい。
第２粘着層４のその他の構成は、上述した第１粘着層３と同様であるので、説明を省略する。
（第１粘着層３と第２粘着層４）
本実施形態における第１粘着層３および第２粘着層４は、前記第１側鎖結晶性ポリマーおよび前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点未満（通常、２３℃）において、貯蔵弾性率がいずれも１×１０6〜１×１０8Ｐａである。これにより、被加工物の台座に対する固定状態を安定させることができ、被加工物を精度よく加工することができる。
その際、第２粘着層４の貯蔵弾性率は、第１粘着層３の貯蔵弾性率と同じか、それよりも小さくてもよいが、第１粘着層３の貯蔵弾性率よりも大きいのが好ましい。これにより、ウエハ等の被加工物の固定状態を安定させることができ、被加工物を精度よく加工することができる。
側鎖結晶性ポリマーの融点未満温度における貯蔵弾性率Ｇ’は、例えば側鎖結晶性ポリマーの組成等を変えることによって任意に調整することができる。各温度における貯蔵弾性率Ｇ’は、後述する実施例に記載の測定方法で測定して得られる値である。
一方、第１粘着層３は、融点以上かつ前記発泡剤温度未満の温度を経た後の融点未満の状態におけるポリエチレンテレフタレートに対する剥離強度が０．５〜５．０Ｎ／２５ｍｍであるのがよい。これにより、台座に対する固定力を得ることができる。上記融点未満の状態における第１粘着層３の剥離強度は、２３℃の雰囲気温度におけるポリエチレンテレフタレートフィルムに対する１８０°剥離強度をＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定して得られる値である。
また、第２粘着層４は、融点以上かつ前記発泡剤温度未満の温度を経た後の融点未満の状態におけるポリエチレンテレフタレートに対する剥離強度が０．１〜３．０Ｎ／２５ｍｍであるのがよい。これにより、ウエハ等の被加工物に対する固定力を得ることができる。第２粘着層４の剥離強度は、２３℃の雰囲気温度におけるポリエチレンテレフタレートフィルムに対する１８０°剥離強度をＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定して得られる値である。
本実施形態では、第２粘着層４の１８０°剥離強度が、第１粘着層３の１８０°剥離強度よりも小さいのが好ましい。これは、被加工物に対する固定力が台座に対する固定力よりも小さいことを意味している。これにより、被加工物の剥離時における被加工物への粘着層の残渣が付着するのを低減することができる。具体的には、第２粘着層４の１８０°剥離強度は、第１粘着層３の１８０°剥離強度よりも０．１〜３．０Ｎ／２５ｍｍ程度低いのが好ましい。
第１粘着層３および第２粘着層４の各１８０°剥離強度の調整は、それぞれの側鎖結晶性ポリマーの組成を変えることにより行うことができる。
（セパレータ）
本実施形態におけるセパレータ５ａ、５ｂは、第１粘着層３および第２粘着層４の各表面を保護するものである。
セパレータ５ａ、５ｂとしては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等からなるフィルムの表面に、シリコーン、フッ素等の離型剤を塗布したものが挙げられる。また、セパレータ５ａ、５ｂのそれぞれの厚さとしては、１０〜１１０μｍであるのが好ましい。
セパレータ５ａ、５ｂは、互いの組成、厚さ等が同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、セパレータ５ａはポリエチレンフィルムの表面にシリコーン系離型剤を塗布して形成したものであり、セパレータ５ｂはポリエチレンテレフタレートフィルムの表面にシリコーン系離型剤を塗布して形成したものである。
なお、本実施形態では、第１粘着層３の第１側鎖結晶性ポリマーに発泡剤を含有させたが、第２粘着層４の第２側鎖結晶性ポリマーにも発泡剤を含有させてもよい。その場合は、第２粘着層４の発泡剤は、第１粘着層３の発泡剤に比べて、発泡温度を高いものを使用するか、同じ発泡剤であれば、含有量を少なくするのが好ましい。
＜パターン付きウエハの製造方法＞
次に、被加工物がパターン付きウエハである場合の当該ウエハの製造方法を図２に基づいて説明する。パターン付きウエハとは、例えばエピタキシャル・ウエハ、３次元スタック構造の半導体デバイス、ＭＥＭＳウエハなどが挙げられ、いずれも表面に凹凸状パターンを有する。ウエハの素材としては、シリコン、サファイアガラス、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）等が挙げられる。特にサファイアガラス、炭化珪素および窒化ガリウムは、難研磨材料である。
本実施形態におけるウエハの製造方法は、前記した粘着シート１を用いてウエハを研削および／または研磨する方法であり、以下の（i）〜（iv）の工程を備える。
（i）図２（ａ）に示すように、粘着テープ１から図１に示したセパレータ５ａを剥がして、台座１００上に載置し、前記第１側鎖結晶性ポリマーの融点以上で発泡開始温度未満の温度で、上面からローラ６（加圧手段）にて加圧しながら、粘着テープ１を台座１００上に貼り付ける。台座１００としては、例えばセラミック製のものが挙げられる。
（ii）図２（ｂ）に示すように、第２粘着層４の表面に、第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度でパターン付きウエハ２００の凹凸状パターン面を貼り付ける。
なお、（i）工程と、（ii）工程とは、順序が逆であってもよい。
（iii）図２（ｃ）に示すように、パターン付きウエハ２００の表面（すなわち、台座１００に貼り合せた面とは反対側の面）を研削および／または研磨する。図２（ｃ）では、研削片を符合２０１で示している。
（iv）図２（ｄ）に示すように、粘着シート１の温度を第１粘着層３に含有される発泡剤の発泡開始温度以上にし、台座１００から粘着シート１およびパターン付きウエハ２００を剥離する。図２（ｄ）では、剥離後の第１粘着層を符号３´で示している。
（v）図２（ｅ）に示すように、パターン付きウエハ２００をヒータ３００上に載置し、加熱して
粘着シート１の温度を第２粘着層４の第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上にし、ウエハ２００から粘着シート１を剥離する。
本実施形態に係るウエハの製造方法は、前記した粘着シート１を用いるので、前記（i）の工程では、パターン付きウエハ２００を台座１００に安定して強固に固定することができる。したがって、前記（ii）の工程では、パターン付きウエハ２００を、ずれや割れなくマイクロメートルスケールの精密研磨を精度よく行うことができる。研削の場合も、所望の形状に研削することができる。
そして、前記（iv），（IV）の工程では、固定力を十分に低下させることができるので、パターン付きウエハ２００の取り外しを容易に行うことができ、ウエハ２００の表面に粘着シート１の残渣が付着するのを低減することができる。
以下、合成例および実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の合成例および実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の説明で「部」は質量部を意味する。
（合成例１：第１側鎖結晶性ポリマー）
ベヘニルアクリレートを４５部、ブチルアクリレートを５０部、ヒドロキシエチルアクリレートを５部、および重合開始剤としてパーブチルＮＤ（日油社製）を０．５部の割合で、それぞれ酢酸エチル：ｎ−ヘプタン＝７：３（質量比）の混合溶媒２３０部に加え、６０℃で５時間攪拌して、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量は５５０,０００、融点は４４℃であった。
（合成例２：第２側鎖結晶性ポリマー）
ベヘニルアクリレートを４５部、ブチルアクリレートを５０部、アクリル酸を５部、および重合開始剤としてパーブチルＮＤ（日油社製）を０．５部の割合で、それぞれ酢酸エチル：ｎ−ヘプタン＝７：３（質量比）の混合溶媒２３０部に加え、６０℃で５時間攪拌して、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量は５８０,０００、融点は４５℃であった。
（合成例３：第２側鎖結晶性ポリマー）
ベヘニルアクリレートを４５部、メチルアクリレートを１５部、ブチルアクリレートを３５部、アクリル酸を５部、および重合開始剤としてパーブチルＮＤ（日油社製）を０．５部の割合で、それぞれ酢酸エチル：ｎ−ヘプタン＝７：３（質量比）の混合溶媒２３０部に加え、６０℃で５時間攪拌して、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量は６００,０００、融点は４５℃であった。
（比較合成例３：感圧接着剤）
２-エチルヘキシルアクリレートを５２部、メチルアクリレートを４０部、２-ヒドロキシエチルアクリレートを８部、および重合開始剤としてパーブチルＮＤ（日油社製）を０．３部の割合で、それぞれ酢酸エチル：トルエン＝７：３（質量比）の混合溶媒２００部に加え、６０℃で５時間攪拌して、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量は４５０,０００であった。
合成例１〜２、比較合成例３の各共重合体を表１に示す。なお、融点は、共重合体をＤＳＣで１０℃／分の測定条件で測定することによって得られた。重量平均分子量は、共重合体をＧＰＣで測定し、得られた測定値をポリスチレン換算することによって得た。
Figure 0006967908
［実施例１］
（感温性粘着シートの作製）
使用した発泡剤および架橋剤は、以下のとおりである。
・発泡剤：平均粒径が６〜９μｍであり、発泡開始温度が９０℃以上であるＥＸＰＡＮＣＥＬ社製のマイクロバルーン発泡剤「４６１ＤＵ２０」
・架橋剤：日本ポリウレタン工業社製のイソシアネート化合物「コロネートＬ−４５Ｅ」
（第１粘着層の調製）
合成例１で得た側鎖結晶性ポリマー／発泡剤／架橋剤を１００／５０／１の割合（質量比）で酢酸エチルに混合して固形分が３０％になるように調整し、塗布液を得、この塗布液をポリエチレンテレフタレートからなる厚さ１００μｍのフィルム状の基材に塗布して乾燥させ、厚さ２０μｍの第１粘着層を形成した。
（第２粘着層の調製）
合成例２で得た側鎖結晶性ポリマー／架橋剤を１００／３の割合（質量比）で酢酸エチルに混合して固形分が３０％になるように調整し、塗布液を得た。次に、片面に第１粘着層を形成した上記基材の反対面に塗布液を塗布して乾燥させ、厚さ４０μｍの第２粘着層を形成し、粘着シートを得た。
［実施例２］
（感温性粘着シートの作製）
使用した発泡剤および架橋剤は、以下のとおりである。
・発泡剤：平均粒径が６〜９μｍであり、発泡開始温度が９０℃以上であるＥＸＰＡＮＣＥＬ社製のマイクロバルーン発泡剤「４６１ＤＵ２０」
・架橋剤：日本ポリウレタン工業社製のイソシアネート化合物「コロネートＬ−４５Ｅ」
（第１粘着層の調製）
合成例１で得た側鎖結晶性ポリマー／発泡剤／架橋剤を１００／５０／１の割合（質量比）で酢酸エチルに混合して固形分が３０％になるように調整し、塗布液を得、この塗布液をポリエチレンテレフタレートからなる厚さ１００μｍのフィルム状の基材に塗布して乾燥させ、厚さ２０μｍの第１粘着層を形成した。
（第２粘着層の調製）
合成例３で得た側鎖結晶性ポリマー／架橋剤を１００／３の割合（質量比）で酢酸エチルに混合して固形分が３０％になるように調整し、塗布液を得た。次に、片面に第１粘着層を形成した上記基材の反対面に塗布液を塗布して乾燥させ、厚さ４０μｍの第２粘着層を形成し、粘着シートを得た。
［比較例１］
（感圧粘着シートの作製）
（第１粘着層の調整）
比較合成例３で得た感圧接着剤／発泡剤／架橋剤を１００／３０／０．５の割合（質量比）で酢酸エチルに混合して固形分が３０％になるように調整し、塗布液を得、この塗布液をポリエチレンテレフタレートからなる厚さ１００μｍの離形フィルム上に塗布して乾燥させ、厚さ４０μｍの粘着層を形成した。
（第２粘着層の調整）
比較合成例３で得た感圧接着剤／架橋剤を１００／１の割合（質量比）で酢酸エチルに混合して固形分が３０％になるように調整し、塗布液を得た。次に、片面に第１粘着層を形成した上記基材の反対面に塗布液を塗布して乾燥させ、厚さ４０μｍの第２粘着層を形成し、粘着シートを得た。
［実施例３］
（ウエハの製造）
以下の手順でパターン付きウエハの製造を行った。
（i）実施例１で得た粘着シート１から図１に示したセパレータ５ａを剥がして、セラミック製の台座１００（支持基板）上に載置し、６０℃の温度で、上面からローラ６（加圧手段）にて加圧しながら、粘着テープ１を台座１００上に貼り付けた（図２（ａ））。
（ii）第２粘着層４の表面に、６０℃の温度でパターン付きウエハ２００の凹凸状パターン面を貼り付けた（図２（ｂ））。
（iii）図２（ｃ）に示すように、パターン付きウエハ２００の台座１００に貼り合せた面とは反対側の面に対して研削および研磨を行って、所定の厚みにした（図２（ｃ））。
（iv）粘着シート１の温度を１２０℃にし、台座１００から粘着シート１およびパターン付きウエハ２００を剥離した（図２（ｄ））。
（v）パターン付きウエハ２００をヒータ３００上に載置し、６０℃に加熱して、ウエハ２００から粘着シート１を剥離した（図２（ｅ））。
その結果、実施例１で得た粘着シート１を用いることにより、上記（iii）工程において、ウエハ２００は研削および研磨によるズレや割れの発生は認めらなかった。このことから、粘着シート１は高い加工保持性を有していることがわかる。
また、上記（v）工程において、剥離したウエハ２００のパターン面には、第２粘着層４の残渣は付着していなかった。
［実施例４］
（ウエハの製造）
粘着シート１として、実施例２で得た粘着シートを使用した他は、実施例３と同様の手順でパターン付きウエハを製造した。
その結果、実施例２で得た粘着シート１を用いることにより、実施例３と同じ（iii）工程において、ウエハ２００は研削および研磨によるズレや割れの発生は認めらなかった。このことから、粘着シート１は高い加工保持性を有していることがわかる。
また、実施例３と同じ（v）工程において、剥離したウエハ２００のパターン面には、第２粘着層４の残渣は付着していなかった。
[比較例２］
実施例１で得た粘着シートに代えて、比較例１で得た感温性粘着シートを使用した以外は、実施例３と同様にしてウエハを作製したところ、ウエハ２００は研削および研磨により、ウエハがズレて、割れが発生した。このことから、比較例１で得た感圧粘着シートは加工保持性を有していないことがわかる。また、上記（v）工程において、剥離したウエハ２００のパターン面には、残渣が付着していた。
＜評価＞
実施例１および比較例１でそれぞれ得られた粘着シートの第１および第２粘着層について、貯蔵弾性率Ｇ’、１８０°剥離強度を評価した。また、粘着シートの研削・研磨保持性および糊残り性についても評価した。評価方法は以下の通りである。
（貯蔵弾性率Ｇ’）
セイコーインスツルメンツ社（Seiko Instruments Inc.）製の動的粘弾性測定装置「ＤＭＳ ６１００」を用いて、１０Ｈｚ、５℃／分、０〜１００℃の昇温過程において、２３℃における第１および第２粘着層の貯蔵弾性率Ｇ’を測定した。
（１８０°剥離強度）
第１粘着層を上側にし、第２粘着層を市販両面テープを介してステンレス鋼板に固定した。次に、第１粘着層を厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムと重ね合わせ、６０℃（融点以上かつ発泡剤温度未満）の温度を経た後、２３℃（融点未満）の温度において両者を貼着した。そして、ロードセルを用いて３００ｍｍ／分の速度でポリエチレンテレフタレートフィルムを第１粘着層から１８０°剥離した。このときの１８０°剥離強度をＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定し、第１粘着層の２３℃の雰囲気温度におけるポリエチレンテレフタレートフィルムに対する１８０°剥離強度を評価した。
一方、上記と同様にして、第２粘着層をポリエチレンテレフタレートフィルムと重ね合わせ、６０℃（融点以上かつ発泡剤温度未満）の温度を経た後、２３℃（融点未満）の温度において両者を貼着した。そして、上記と同様にしてポリエチレンテレフタレートフィルムに対する１８０°剥離強度を評価した。
（研削・研磨保持性）
まず、粘着シートの第１粘着層を６０℃（融点以上かつ発泡剤温度未満）で台座に貼付け、かつ第２粘着層も前記同様の６０℃で、直径１００ｍｍ×厚さ７００μｍのサファイアガラスからなる板状の被加工物に２ｋｇ／ｃｍ2の圧力を掛けて５分間圧着した。ついで、圧力を解除した後、６０℃から２３℃に降温して２０分間放置した。そして、被加工物に対して研削および研磨の順に加工を行った。研削・研磨条件は以下のように設定した。
＜研削条件＞
研削機：枚葉式研削盤
・粗研削
・・除去量：４００μｍ
・・回転数：１０００ｒｐｍ
・・切り込み：１μｍ／ｓ以下
・仕上げ研削
・・除去量：２００μｍ
・・回転数：１０００ｒｐｍ
・・切り込み：０．５μｍ／ｓ以下
＜研磨条件＞
・・定盤：銅
・・ダイヤ砥粒：５μｍ
・・回転数：３０ｒｐｍ
・・圧力：３００ｇ／ｃｍ2
上述の条件で、被加工物を厚さ７０μｍまで薄膜化した。このとき、被加工物であるサファイアガラスに割れが生じたか否かを目視観察することによって研削・研磨保持性を評価した。なお、目視観察は、研磨後に行った。また、評価基準は、以下のように設定した。
〇：研磨後のサファイアガラスに割れが生じなかった。
×：研磨後のサファイアガラスに割れが生じた。
（糊残り性）
粘着シートの第２粘着層を６０℃で直径１００ｍｍ×厚さ８００μｍのシリコーンウエハ鏡面側に２ｋｇ／ｃｍ2の圧力を掛けて５分間圧着した。ついで、圧力を解除した後、６０℃から２３℃に降温して２０分間放置した。ついで、再度、６０℃に昇温し、５分間放置した後、ロードセルを用いて３００ｍｍ／分の速度で第２粘着層をシリコーンウエハから１８０°剥離した。剥離後のシリコーンウエハ鏡面側を電子顕微鏡（倍率：２０倍）にて観察し、糊残りの有無を確認した。また、評価基準は、以下のように設定した。
〇：糊残りが観察されなかった。
×：糊残りが観察された。
以上の評価結果を表２に示す。

Figure 0006967908
１ 粘着シート
２ 基材
３ 第１粘着層
４ 第２粘着層
５ａ、５ｂ セパレータ
１００ 台座

Claims (7)

  1. フィルム状の基材と、前記基材の片面に積層されており台座に貼り付ける第１粘着層と、前記基材の他面に積層されており被加工物に貼り付ける第２粘着層とを備え、
    前記第１粘着層は、第１側鎖結晶性ポリマーおよび発泡剤を含有するとともに、前記第１側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度で流動性を示し、第１側鎖結晶性ポリマーの融点は発泡剤の発泡温度未満であると共に、
    前記第２粘着層は、第２側鎖結晶性ポリマーを含有するとともに、前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度で流動性を示し、
    前記第１側鎖結晶性ポリマーおよび前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点未満において、前記第１粘着層および第２粘着層の貯蔵弾性率がいずれも１×１０ 6 〜１×１０ 8 Ｐａであり、
    前記第２粘着層の貯蔵弾性率が、前記第１粘着層の貯蔵弾性率よりも大きい感温性粘着シート。
  2. 前記第１側鎖結晶性ポリマーおよび前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点がいずれも発泡開始温度未満で、３０℃〜７０℃である請求項１に記載の感温性粘着シート。
  3. 前記第１側鎖結晶性ポリマーおよび前記第２側鎖結晶性ポリマーは、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル３０〜７０質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを３０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部を重合させて得られる重合体である請求項１または２に記載の感温性粘着シート。
  4. 前記第２側鎖結晶性ポリマーは、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル３０〜７０質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを３０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部を重合させて得られる重合体であり、
    前記炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルが、当該エステルの総量に対して炭素数１または２のアルキル基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを２〜７０質量％含む請求項３に記載の感温性粘着シート。
  5. 融点以上かつ前記発泡剤温度未満の温度を経た後の融点未満の前記第１粘着層におけるポリエチレンテレフタレートに対する剥離強度が０．５〜５．０Ｎ／２５ｍｍであり、融点以上かつ前記発泡剤温度未満の温度を経た後の融点未満の前記第２粘着層におけるポリエチレンテレフタレートに対する剥離強度が０．１〜３．０Ｎ／２５ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の感温性粘着シート。
  6. 前記第２粘着層の剥離強度が、前記第１粘着層の剥離強度よりも小さい請求項５に記載の感温性粘着シート。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載の感温性粘着シートを用いて、前記感温性粘着シートの第１粘着層を前記第１側鎖結晶性ポリマーの融点以上で発泡開始温度未満の温度で台座に貼り付け、かつ第２粘着層を前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度でパターン付きウエハの凹凸状パターン面に貼り付ける工程と、
    前記パターン付きウエハの前記台座に貼り合せた面とは反対側の面を研削および／また
    は研磨する工程と、
    前記感温性粘着シートの温度を前記発泡剤の発泡開始温度以上にし、前記台座から前記感温性粘着シートおよび前記パターン付きウエハを剥離する工程と、
    前記粘着シートの温度を前記第２側鎖結晶性ポリマーの融点以上にし、前記ウエハから粘着シートを剥離する工程と、
    を含むパターン付きウエハの製造方法。
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