JPH11335655A - エネルギー線硬化型親水性粘着剤組成物およびその利用方法 - Google Patents
エネルギー線硬化型親水性粘着剤組成物およびその利用方法Info
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Abstract
ターンを切削屑などから保護するために用いられるウエ
ハ表面保護シートに好適な粘着剤組成物であって、シー
ト剥離後に粘着剤がウエハ表面に残存したとしても、水
で洗浄することによって容易に残留粘着剤を除去するこ
とができるような、ウエハ表面保護シートに好適な粘着
剤組成物を提供すること。 【解決手段】 本発明に係るエネルギー線硬化型親水性
粘着剤組成物は、エネルギー線重合性基と酸性基とを含
有する重合体(A)と、中和剤(B)とからなることを
特徴としている。
Description
粘着剤組成物およびその利用方法に関し、さらに詳しく
はウエハの裏面の研摩中に、ウエハ表面の回路パターン
を切削屑などから保護するために使用されるウエハ表面
保護用粘着シートに好適に用いられる粘着剤組成物に関
する。
導体ウエハの表面には、エッチングあるいはリフトオフ
法などによってパターンが形成される。次いで表面にパ
ターンが形成されたウエハは、通常、その表面に粘着シ
ートが貼着された状態で、その裏面にグラインダーなど
により研摩処理が加えられる。パターンが形成されたウ
エハの裏面に研摩を加える目的は、第1にエッチング工
程時にウエハ裏面に酸化物被膜が形成されることがある
ため、この酸化物被膜を除去することにあり、第2にパ
ターンが形成されたウエハの厚みを調節することにあ
る。
エハの裏面に研摩処理を加えるに際しては、生ずる研摩
屑を除去するため、そして研摩時に発生する熱を除去す
るために、精製水によりウエハ裏面を洗いながらウエハ
の裏面研摩処理を行なっている。このようなウエハの裏
面研摩処理を行なうに際して、研磨屑、切削水からウエ
ハ表面に形成されたパターンを保護するためにウエハ表
面に粘着シート(表面保護シート)が貼付される。
2−101678号公報に記載されているような非イオ
ン系界面活性剤を含む粘着剤を用いた粘着シート、ある
いは特公平5−77284号公報に記載された水膨潤性
粘着剤を用いた粘着シート等の、研磨が完了した後、そ
のまま該シートを剥離し、ウエハ表面の粘着剤成分によ
る汚染を、純水を用いた洗浄で容易に除去できるように
した親水性タイプのものと、特開平8−27239号公
報に開示されているように、裏面研磨完了後、エネルギ
ー線を照射し、ウエハに対する接着力を激減させること
により、シートを剥離しても粘着剤の痕跡を残さないよ
うにしたエネルギー線硬化タイプのものとがある。
着シートは、各々の特徴を生かし、条件にあわせて適宜
に使用されてきたが、今後はウエハの大口径化、薄型化
に伴い、粘着シートの剥離時に剥離抵抗が小さく、ウエ
ハを破損することが無いエネルギー線硬化型の粘着シー
トが要望されてくる。
粘着剤では、水洗浄性を有していないため、何らかの事
由(例えばエネルギー線照射時の光量不足;過剰照射に
よる異常高温;ウエハ裏面研削時に発生する研削屑がシ
ート表面に付着することによるエネルギー線の照射不
良、粘着剤の凝集力不足、粘着剤の組成の不均一等)に
よりウエハ表面に粘着剤が残留した場合には、該残留粘
着剤を水洗浄によっては除去できないという問題があ
る。したがって、従来のエネルギー線硬化型粘着剤がウ
エハ表面に残留した場合には、有機溶剤による洗浄が行
われていたが、環境保全等の点からも改善の必要があっ
た。
ハ表面の回路パターンを切削屑などから保護するために
用いられるウエハ表面保護シートに好適な粘着剤組成物
を提供することを目的としている。
がウエハ表面に残存したとしても、水で洗浄することに
よって容易に残留粘着剤を除去することができるよう
な、ウエハ表面保護シートに好適な粘着剤組成物を提供
することを目的としている。
粘着剤組成物は、エネルギー線重合性基と酸性基とを含
有する重合体(A)と、中和剤(B)とからなることを
特徴としている。
モノマー単位を有するアクリル系共重合体(A1)と該官
能基に反応する置換基を有するエネルギー線重合性基含
有化合物(A2)とを反応させて得られる、側鎖にエネル
ギー線重合性基を有する重合体であって、かつ前記官能
基の全部または一部が酸性基であり、(A1)と(A2)と
の反応後も酸性基の少なくも一部が重合体(A)中に残
存している重合体であることが好ましい。
るアクリル系共重合体(A1)は、酸性基含有重合性モノ
マー(a1)と該モノマーと共重合可能な他のモノマー
(a2)とを重合することにより得られる重合体であるこ
とが好ましい。
(a2)は、下記式にて示される化合物であることが特に
好ましい。
立に水素またはメチル基であり、R1は炭素数2〜12
の二価の炭化水素基であり、R2は炭素数1〜10の炭
化水素基であり、nは1〜10である。) また本発明に係るエネルギー線硬化型親水性粘着剤組成
物は、上記成分に加え、さらに(C)光重合開始剤を含
有することが好ましい。
記の粘着剤組成物からなる粘着剤層が形成されてなるこ
とを特徴とし、特にウエハ加工に好ましく用いられる。
このような粘着シートは、該粘着シートを、パターンが
形成されたウエハ表面に貼着し、水をウエハ裏面に供給
しながらウエハ裏面を研摩する工程を含むウエハ裏面の
研摩方法に好ましく使用される。
化性と親水性とを併せ持つ。このため、エネルギー線照
射によって接着力が激減し、被着体からの粘着シートの
剥離を容易に行うことができる。しかも、粘着剤の組成
が均一であり、また凝集力にも優れるため、粘着シート
を剥離しても、粘着剤が被着体表面に残存することはな
い。さらに、何らかの事由で、粘着剤が被着体表面に残
存したとしても、水で洗浄することによって容易に残留
粘着剤を除去することができる。
硬化型親水性粘着剤組成物およびその利用方法につい
て、具体的に説明する。
着剤組成物は、(A)エネルギー線重合性基と酸性基と
を含有する重合体と、(B)中和剤とからなることを特
徴としている。各成分について、以下に具体例を挙げて
説明する。
含有する重合体 重合体(A)は、エネルギー線重合性基を含む繰り返し
単位と、酸性基を含む繰り返し単位とを含有する重合体
である。エネルギー線重合性基としては、炭素−炭素二
重結合基、炭素−炭素三重結合基、エポキシ基等が存在
するが、好ましくは炭素−炭素二重結合が選択される。
また酸性基としては、カルボキシル基等があげられる。
なお、カルボキシル基は、酸無水物から誘導されるもの
であってもよい。さらに、重合体(A)には、上記の繰
り返し単位のみならず、本発明の目的に反しない範囲
で、種々の繰り返し単位を含ませることができる。
合性基を含む繰り返し単位と、酸性基を含む繰り返し単
位と、他の繰り返し単位との総和100モル%に対し
て、エネルギー線重合性基を含む繰り返し単位は、好ま
しくは0.1〜60モル%、さらに好ましくは0.5〜
50モル%、特に好ましくは1.0〜30モル%の割合
で含有され、酸性基を含む繰り返し単位は、好ましくは
0.05〜50モル%、さらに好ましくは0.1〜40
モル%、特に好ましくは0.5〜20モル%の割合で含
有され、他の繰り返し単位は、好ましくは0〜99.8
5モル%、さらに好ましくは0〜99.4モル%、特に
好ましくは50〜98.5モル%の割合で含有されてい
る。
能基含有モノマー単位を有するアクリル系共重合体(A
1)と、該官能基に反応する置換基を有するエネルギー
線重合性基含有化合物(A2)とを反応させて得られる。
なお、官能基含有モノマー単位の全部または一部は、官
能基として酸性基を含んでおり、(A1)と(A2)との反
応後にも、酸性基の少なくとも一部が重合体(A)中に
残留している。
マー(a1)は、重合性の二重結合と、カルボキシル基等
の酸性基を分子内に有するモノマーであり、好ましくは
カルボキシル基含有不飽和化合物が用いられる。
具体的な例としては、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、モノアル
キルイタコン酸、モノアルキルマレイン酸、モノアルキ
ルフマル酸等があげられ、また、無水マレイン酸を用い
て重合し、これを加水分解することで、重合体(A)中
にカルボキシル基を導入することもできる。
で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。アク
リル系共重合体(A1)は、上記酸性基含有モノマー(a
1)から導かれる構成単位を必須単位とし、これに加
え、該酸性基含有重合性モノマーと共重合可能な他のモ
ノマー(a2)から導かれる構成単位を含んでいてもよ
い。
能な他のモノマー(a2)としては、重合性の炭素−炭素
二重結合を1個以上有する化合物であれば、特に制限さ
れることなく種々のモノマーが用いられうるが、特に下
記式にて示される化合物が好ましい。
に水素またはメチル基であり、好ましくは水素である。
nは、1〜10であり、好ましくは1〜4である。
であり、好ましくはエチレン、n-プロピレン、iso-プロ
ピレン、n-ブチレン、iso-ブチレン、tert-ブチレン、s
ec-ブチレン、n-ペンチレン等の炭素数2〜5のアルキ
レン基である。
レン、n-プロピレン、n-ブチレン、tert-ブチレンが好
ましい。R2は炭素数1〜10の炭化水素基であり、好
ましくはメチル、エチル、n-プロピル、iso-プロピル、
n-ブチル、iso-ブチル、tert-ブチル、sec-ブチル、n-
ペンチル、iso-ペンチル、ネオペンチル、n-ヘキシル等
の炭素数1〜6のアルキル基である。
ル、n-プロピル、iso-プロピル、n-ブチル、iso-ブチ
ル、tert-ブチルが好ましい。したがって、本発明にお
いて用いられるモノマー(a2)としては、特に2-メトキ
シエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メ
タ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレ
ート、2-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキ
シジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキ
シジエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアル
コキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルが特に好まし
い。
リル酸エステルは、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。さらに、モノマー(a2)
としては、上記アルコキシ基含有(メタ)アクリル酸エ
ステルの他にも、アルキル基の炭素数が1〜18である
(メタ)アクリル酸エステルを用いることができる。ま
た、モノマー(a2)の中でも、酸性基以外の官能基を含
有するモノマーを用いると、共重合体(A1)中に酸性基
以外の官能基を導入することができる。これらの酸性基
以外の官能基は、後述するエネルギー線重合性基含有化
合物(A2)との反応に用いることができる。酸性基以外
の官能基を含む官能基含有モノマーは、重合性の二重結
合と、ヒドロキシル基、アミノ基、置換アミノ基、エポ
キシ基等の官能基を分子内に有するモノマーであり、好
ましくはヒドロキシル基含有不飽和化合物、エポキシ基
含有不飽和化合物が用いられる。
な例としては、2-ヒドロキシエチルアクリレート、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等
があげられる。
合物の具体的な例としては、2−アミノエチル(メタ)
アクリレート、2−アミノエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N
−メチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等があげ
られる。
としては、グリシジル(メタ)アクリレート、脂環式エ
ポキシ含有(メタ)アクリレート等があげられる。さら
に、共重合体(A1)には、上記モノマーの他にも少量
(たとえば10重量%以下、好ましくは5重量%以下)
の割合で、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、スチレン、アクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リルアミド、アクリロニトリル等が共重合されていても
よい。
酸性基含有重合性モノマー(a1)と、(a1)と共重合可
能なモノマー(a2)との比((a1)/(a2)モル比)
は、好ましくは1/5000〜5/1、特に好ましくは
1/1000〜2/1である。また共重合体(A1)の重
量平均分子量は、好ましくは2万〜200万であり、特
に好ましくは5万〜150万である。
た酸性基含有重合性モノマー(a1)と、該モノマーと共
重合可能な他のモノマー(a2)とを所定の比となるよう
に共重合することに得られる。この共重合は好ましくは
溶液重合にて行われる。
との混合物に、酢酸エチル等の溶媒とアゾビスイソブチ
ロニトリル等の重合開始剤を適量添加し、窒素気流下室
温で30分程度攪拌した後、40〜100℃で4〜10
時間程度反応させて行う。このような溶液重合によれ
ば、乳化重合に比して、乳化剤や増粘剤が不要になるた
め、不純物イオンを低減でき、また重合条件の制御およ
び得られる重合体の組成変更を容易に行えるという利点
がある。さらに、溶液重合による重合体は、乳化重合に
よる重合体に比して、剪断方向の作用に強いという驚く
べき効果も得られる。
ることもできるし、また2種以上を組み合わせて用いる
こともできる。上記の共重合体(A1)と、該共重合体
(A1)中に含まれる酸性基等の官能基に反応する置換基
を有するエネルギー線重合性基含有化合物(A2)とを反
応させることによって重合体(A)が得られる。
は、アクリル系共重合体(A1)中の官能基(酸性基等)
と反応しうる置換基が含まれている。この置換基は、前
記官能基の種類により様々である。たとえば、官能基が
ヒドロキシル基またはカルボキシル基の場合、置換基と
してはイソシアナート基、エポキシ基等が好ましく、官
能基がアミノ基または置換アミノ基の場合、置換基とし
てはイソシアナート基等が好ましく、官能基がエポキシ
基の場合、置換基としてはカルボキシル基またはヒドロ
キシル基が好ましい。このような置換基は、エネルギー
線重合性基含有化合物(A2)1分子毎に一つずつ含まれ
ている。
2)には、エネルギー線重合性基が、1分子毎に1〜5
個、好ましくは1〜2個含まれている。エネルギー線重
合性基としては、前述したように、炭素−炭素二重結合
基、炭素−炭素三重結合基、エポキシ基等が存在する
が、好ましくは炭素−炭素二重結合が選択される。
物(A2)の具体例としては、たとえばメタクリロイルオ
キシエチルイソシアナート、メタ−イソプロペニル−
α,α−ジメチルベンジルイソシアナート、メタクリロ
イルイソシアナート、アリルイソシアナート;ジイソシ
アナート化合物またはポリイソシアナート化合物と、ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応により得
られるアクリロイルモノイソシアナート化合物;ジイソ
シアナート化合物またはポリイソシアナート化合物と、
ポリオール化合物と、ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レートとの反応により得られるアクリロイルモノイソシ
アナート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート;脂
環式エポキシ基含有(メタ)アクリレート;エポキシ基
含有ウレタン(メタ)アクリレート;ヒドロキシル基含
有(メタ)アクリレート;および(メタ)アクリル酸等
が挙げられる。
重合性基含有化合物(A2)との反応は、アクリル系共重
合体(A1)に含まれる酸性基等の官能基および、エネル
ギー線重合性基含有化合物(A2)に含まれる置換基の反
応性を考慮して適宜に選択される。
ト基との反応は、通常室温程度の温度で常圧にて24時
間程度で行われる。この反応はたとえば酢酸エチル等の
溶液中で、ジブチル錫ラウレート、トリエチルアミン、
N,N,N',N'-テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、1,4-ジ
アザビシクロ[2,2,2]オクタン等の触媒を用いて行う。
応は、通常室温から120℃程度の温度範囲で常圧にて
24時間程度で行われる。このときの触媒としては三級
アミン、アンモニウム塩、金属触媒等を用いる。
側鎖に存在する官能基と、エネルギー線重合性基含有化
合物(A2)中の置換基とが反応し、エネルギー線重合性
基がアクリル系共重合体(A2)中の側鎖に導入され、重
合体(A)が得られる。
ましくは2万〜300万であり、さらに好ましくは5万
〜200万であり、特に好ましくは6万〜180万であ
る。また重合体(A)のガラス転移温度は、通常20℃
以下、好ましくは−70〜0℃程度になり、常温(23
℃)においては粘着性を有する。
ー線重合性基が含まれているので、エネルギー線照射に
より、重合硬化し、粘着性を失う。また、重合体(A)
中には、前述した量の酸性基が残留している。
ボキシル基等の酸性基の一部または全部を中和し、重合
体(A)に親水性あるいは水溶性を付与するために用い
られる。
に悪影響を及ぼすイオン性不純物のことを踏まえると、
分子中に金属、ハロゲンを含まない化合物を用いるのが
好ましく、種々の塩基性化合物が使用されうるが、本発
明においては、特にアミン類、置換アミン類が好ましく
用いられ、これらの中でも、水溶性アミン化合物が好ま
しい。
にはアンモニア、アルカリ性を示すアンモニウム塩およ
びモノエチルアミン、モノエタノールアミンなどの1級
アミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミンなどの2
級アミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、
N,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、
N,N,N’−トリメチルエチレンジアミン、N−メチ
ルジエタノールアミン、N,N−ジエチルヒドロキシル
アミンなどの3級アミン、ジアミン、ポリエチレンイミ
ンなどの1分子中に複数のNを有するアミノ化合物、ピ
リジンなどの環式アミノ化合物などのごときアルカリ性
を示す有機アミノ化合物が用いられる。
ミン、N,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセター
ルが好ましく用いられる。これらの中和剤は、1種単独
で、または2種以上を組み合わせて用いることができ
る。
留している酸性基1モルに対して、好ましくは0.00
01〜1モル、特に好ましくは0.001〜0.75モ
ルの割合で用いられる。
たとえば、中和剤(B)をそのまま、あるいは溶剤(ア
ルコール、アセトン等)で希釈し、室温下で重合体
(A)に加え、その後、5〜40℃にて25分以上攪拌
することにより行われる。
基(カルボキシル基等)と、中和剤(B)とが反応し、
重合体(A)中に中和剤(B)が取り込まれ、中和剤に
由来する親水性が付与される。
水性粘着剤組成物が得られる。(C)光重合開始剤 また、本発明のエネルギー線硬化型親水性粘着剤組成物
には、光照射によって硬化を行う場合には、光重合開始
剤(C)を混入することができる。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。
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
挙げられる。
体(A)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。
には、架橋剤(D)を添加することもできる。架橋剤
(D)は、前記重合体(A)を部分架橋させるために用
いられる。架橋剤(D)としては、具体的には、分子内
にグリシジル基を含む化合物、たとえばネオペンチルグ
リコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジ
ルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、
フタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジ
ルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ジグリ
セロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラ
グリシジルエーテル、N,N,N’,N’−テトラグリ
シジルm−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−
ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,
N’,N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタ
ンなどのエポキシ系架橋剤、分子内にイソシアナート基
を含む化合物、たとえばトリレンジイソシアナート、ジ
フェニルメタンジイソシアナートなどのイソシアナート
系架橋剤、メラミン、フェノールなどのメチロール系架
橋剤、キレート系架橋剤あるいはアジリジン系架橋剤な
どが用いられる。
ることにより、得られる粘着剤組成物の剥離強度を適当
な強さに調節することができ、水に溶解せずに膨潤する
粘着剤が得られる。
前記重合体(A)中に導入し、中和剤を添加した後に最
終的に残留する官能基1モルに対して、好ましくは0.
001〜1.0モル、特に好ましくは0.01〜0.7
5モルの割合で用いられる。
(トルエン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール等)
で希釈し、上記粘着剤組成物に室温下で配合し、5〜4
0℃にて5分以上攪拌することにより、重合体(A)を
部分架橋できる。
有機化合物(E)を添加することもできる。水溶性有機
化合物(E)としては、ポリオレフィングリコール系界
面活性剤や非イオン系界面活性剤が好ましく用いられ
る。
しては、たとえばポリエチレングリコールアルキルフェ
ニルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルエーテ
ル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリプロ
ピレングリコールポリエチレングリコールエーテルなど
が用いられ、特にHLB8〜18のものが好ましく用い
られる。ポリオレフィングリコール系界面活性剤の配合
量は、粘着剤組成物100重量部に対して0.1〜10
重量部程度、好ましくは0.5〜8重量部が適当であ
る。
えばポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、
アルカノールアミド、ポリオキシエチレンノニルフェノ
ールエーテル、ポリエチレングリコール、ポリエチレン
オキシラウリルエーテル等である。
しては、例えばジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられ、この
うち好ましくは沸点が100℃以上、さらに好ましくは
150℃以上のものが好適である。
性ポリマーを用いることもできる。水溶性ポリマーとし
て、種々のものを用いうるが、就中ポリプロピレングリ
コールの如く界面活性剤作用や可塑剤作用を有するもの
が好ましく用いられる。特にジオール型やトリオール型
のポリプロピレングリコールが好ましい。
量は、粘着剤組成物100重量部に対して0.01〜5
0重量部、好ましくは0.02〜20重量部、さらに好
ましくは0.05〜10重量部が好適である。
1種単独で用いてもよく、また2種以上を併用して用い
てもよい。さらに、本発明の粘着剤組成物には、エネル
ギー線重合性化合物(F)を添加することもできる。エ
ネルギー線重合性化合物(F)を添加することで、エネ
ルギー線照射による接着力の低下をさらに促進できる。
エネルギー線重合性化合物(F)は、分子内にエネルギ
ー線重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも1つ有し、
その重量平均分子量は通常100000以下、好ましく
は100〜50000、さらに好ましくは500〜30
000、特に好ましくは1000〜25000であり、
エネルギー線照射によって重合しうる化合物である。
(F)としては、たとえば特開昭60−196,956
号公報および特開昭60−223,139号公報に開示
されているようなエネルギー線重合性化合物が広く用い
られ、具体的には、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
トールヘキサアクリレートあるいは1,4−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ー
ト、市販のオリゴエステルアクリレートなどが用いられ
る。
上記のようなアクリレート系化合物のほかに、ウレタン
アクリレート系オリゴマーを用いることもできる。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。
も、特に、親水性を有するウレタンアクリレート化合物
が好ましく、具体的には、分子内に少なくとも1個の水
酸基を含有する(メタ)アクリル酸エステルと、有機ポ
リイソシアナート類と、1個の水酸基を含有するポリエ
チレングリコールモノアルキルエーテルとの反応生成物
が好適に用いられる。
キルエーテルは、H−(OCH2CH2)n−OR(式中
Rは低級アルキル基であり、nは3〜40の整数を示
す)であらわされる化合物である。
ート化合物の詳細は、特開平6−287260号公報等
に記載されている。本発明の粘着剤組成物におけるエネ
ルギー線重合性化合物(F)の配合割合は、重合体
(A)100重量部に対して、好ましくは150重量部
以下、さらに好ましくは120重量部以下、特に好まし
くは100重量部以下である。この場合には、得られる
粘着剤の初期接着力が大きく、しかもエネルギー線照射
後には粘着力は大きく低下し、被着体との剥離が容易に
なり、しかも粘着剤が被着体表面に残留することもな
い。
以外の他の粘着成分(G)を配合することもでき、具体
的にはアクリル系粘着剤やゴム系粘着剤など従来より公
知の粘着剤や、前述したアクリル系共重合体(A1)を添
加することもできる。公知のアクリル系粘着剤やアクリ
ル系共重合体(A1)には、エネルギー線重合性基が含ま
れておらず、それ自体は重合活性を有しない。このよう
な粘着成分(G)としては、前述したアクリル系共重合
体(A1)が特に好ましく用いられる。
うに、(a1)酸性基含有重合性モノマーと(a2)該モノ
マーと共重合可能な他のモノマーとを重合することによ
り得られる重合体である。モノマー(a2)としては、ア
ルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸
アルキルエステルが好ましく用いられる。また、これら
単量体の他にも、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル等
が共重合されていてもよい。本発明においては、特にカ
ルボキシル基含有アクリル系共重合体が好ましく用いら
れる。
リル系共重合体(A1)の分子量は、5万以上であり、好
ましくは10万〜200万であり、特に好ましくは15
万〜150万である。またアクリル系共重合体(A1)の
ガラス転移温度は、通常20℃以下、好ましくは−70
〜0℃程度になり、常温(23℃)においては粘着性を
有する。
基を中和剤(B)で中和することで、親水性が付与され
る。このような他の粘着成分(G)の配合割合は、重合
体(A)100重量部に対して、好ましくは200重量
部以下、さらに好ましくは150重量部以下、特に好ま
しくは120重量部以下である。粘着成分(G)の配合
割合が多過ぎると、放射線硬化性を損ない、放射線照射
後も粘着力が低下しないことがある。
粘着剤組成物には、必要に応じて、本発明の目的を損な
わない範囲で、粘着剤の粘着力、凝集力、タック、分子
量、分子量分布、弾性率、ガラス転移点、親水性、耐水
性等の調整のため、水溶性多価アルコールなどの親水性
可塑剤、粘着付与性樹脂、顔料、染料、消泡剤、防腐剤
などを添加することもできる。
添加する目的により様々であるが、重合体(A)100
重量部に対して、好ましくは0.01〜100重量部程
度の割合で用いられる。
記のような重合体(A)、中和剤(B)、所望により光
重合開始剤(C)および前述した他の成分とを、常法に
て混合することにより得られる。
組成物は、エネルギー線照射により、剥離後の被着体へ
の粘着剤の残留を極めて少なくすることができる程の硬
化が得られる。
線、電子線等が用いられる。また、その照射量は、粘着
剤の組成およびエネルギー線の種類によって様々であ
り、たとえば紫外線を用いる場合には、40〜200W
/cm程度が好ましく、電子線を用いる場合には、10〜
1000krad程度が好ましい。このようなエネルギー線
の照射により、粘着力は激減する。たとえば、半導体ウ
エハ鏡面に対する粘着力は、エネルギー線の照射前には
100〜1000g/25mm程度であるのに対し、照射後
には、照射前の0.5〜50%程度にコントロールでき
る。
ギー線により硬化した後でも、親水性を維持する。たと
えば、重合体(A)として、部分架橋型重合体を用いた
場合には、水と接触すると架橋した状態で有限に膨潤す
る。エネルギー線照射後も、粘着ポリマーが膨潤するた
め、粘着剤がウエハ面に残っても洗浄できる。
評価する。すなわち、粘着剤のみを被着体(ミラーウエ
ハ)に貼付し、23℃の水に浸漬する。粘着剤が水に溶
解あるいは膨潤して被着体から完全に剥離するまでの時
間を測定する。
のため水で洗浄する工程がある。工程適性を考えると、
本発明の粘着剤組成物は30分以内に剥離することが好
ましく、10分以内に剥離することがさらに好ましい。
30分を超えると、生産性が悪くなることがある。
ネルギー線により硬化した後でも親水性を有するため、
硬化後に被着体表面に粘着剤が残留したとしても、簡単
な水洗浄によって残留粘着剤を除去することができる。
粘着剤層と、基材とからなる。
とえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィル
ム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポ
リメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、
塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、
ポリウレタンフィルム、エチレン酢ビフィルム、アイオ
ノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共
重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステ
ル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカー
ボネートフィルム等ならびに、これらの架橋フィルムが
用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよ
い。さらに必要に応じ、上記フィルムを着色したフィル
ム、フッ素樹脂フィルム等を用いることができる。ま
た、基材の厚さは、通常は50〜500μm、好ましく
は80〜300μm程度であり、基材の厚さが薄くなる
と表面保護機能が低下するおそれがある。
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。
るが、通常は5〜50μm、好ましくは10〜40μm
程度であり、粘着剤層の厚さが薄くなると表面保護機能
が低下するおそれがある。
状、ラベル状などあらゆる形状をとりうる。このような
本発明に係る粘着シートは、ウエハ加工時に好ましく用
いられ、特にウエハ等の表面保護に好ましく用いられ
る。
シートは、ウエハ加工工程中には、粘着剤層と被着体表
面との間に研摩屑、切削屑等が入り込むことがなく、ウ
エハ表面を充分に保護することができる。しかも所要の
加工工程終了後には、ウエハから粘着シートを容易に剥
離することができ、しかもウエハ表面に粘着剤が付着残
存したとしても容易に水で洗い落すことができる。
時の表面保護シートとして好適に用いられる。次に本発
明に係る粘着シートを用いたウエハ裏面の研摩方法につ
いて説明する。
れている場合には、剥離性シートを除去し、次いでこの
粘着剤層に、裏面を研摩処理をすべきウエハを貼着す
る。この際粘着剤層上に、パターンが形成されたウエハ
表面が接するようにして貼着する。
どによって研摩して、ウエハ裏面に形成された酸化物被
膜などを除去するとともに、ウエハの厚みを所望の厚さ
に調節する。この際精製水をウエハに吹き付けるなどし
てウエハ研摩屑を洗い去るとともに、研摩時に発生する
熱を除去する。
シートを剥離する。本発明の粘着シートによれば、前述
したように、エネルギー線照射によって粘着力を非常に
低レベルとすることができるので、ウエハ表面から容易
に粘着シートを剥離することができる。また粘着シート
の剥離後に、ウエハ表面に粘着剤が残留したとしても、
この残留した粘着剤は精製水で簡単に洗い去ることがで
きる。
粘着剤層が特定の成分を含有する粘着剤組成物から形成
されているため、エネルギー線照射によって粘着力を激
減させ、剥離を容易に行うことができる。また、たとえ
ウエハ表面に粘着剤が付着しても、該粘着剤をトリクレ
ンなどの有機溶剤を用いずに精製水によって洗浄するこ
とによって除去することができ、したがって、人体に悪
影響を与えたり、環境を汚染したりするという危険性が
全くない。しかも従来では、粘着剤が付着したウエハ表
面をトリクレンなどの有機溶剤で洗浄した後、精製水で
洗浄するという2工程が必要であったが、本発明では、
粘着剤が付着したウエハ表面を精製水でたとえば超音波
洗浄装置などを用いて洗浄すればよいため、洗浄を1工
程で行うことができる。さらに、本発明に係る粘着シー
トは、ウエハ裏面の研摩時には、ウエハに対して充分な
接着力を有して貼着されているため、ウエハ表面と粘着
シートとの間にウエハ研摩屑が入り込んでウエハ表面に
形成されたパターンが破壊されることがない。
な使用方法の他、半導体化合物、ガラス、セラミック
ス、金属などの加工時における表面保護あるいは固定の
ために使用することもでき、たとえば、半導体ウエハを
チップ毎にダイシングする際のウエハ固定用シートとし
て使用することもできる。
硬化性と親水性とを併せ持つ。このため、エネルギー線
照射によって接着力が激減し、被着体からの粘着シート
の剥離を容易に行うことができる。しかも、粘着剤の組
成が均一であり、また凝集力にも優れるため、粘着シー
トを剥離しても、粘着剤が被着体表面に残存することは
ない。さらに、何らかの事由で、粘着剤が被着体表面に
残存したとしても、水で洗浄することによって容易に残
留粘着剤を除去することができる。
明はこれら実施例に限定されるものではない。
て、「残留パーティクル」、「水洗浄性」および「粘着
力」は次のようにして評価した。残留パーティクル測定 実施例あるいは比較例において得られた粘着シートを2
3℃、65%RHの雰囲気下で、4インチシリコンウエ
ハ鏡面に2kgゴムローラーを往復させることにより貼り
付け、60分間放置した後、基材フィルム側から高圧水
銀灯(80W/cm)で照射距離10cm、ラインスピード
5m/分で紫外線照射した後、その後、粘着シートを剥
離した。水洗浄性試験を行う前に、ウエハ表面に残留し
た粒径0.27μmφ以上のパーティクルの数をレーザ
ー表面検査装置(LS5000、日立電子エンジニアリ
ング製)により測定した。水洗浄性 実施例および比較例で作成した粘着剤のみを厚さ50μ
mに塗布乾燥し、これを20mm角に切断してミラーウエ
ハに貼付した。20分間放置した後、粘着剤層に高圧水
銀灯(80W/cm)で照射距離10cm、ラインスピード
5m/分で紫外線照射した。その後、常温で純水中に浸
漬し、剥離までの時間を測定した。
て、低エネルギー電子線加速器を用いて加速電圧200
kV、ビーム電流5mAの設定で線量が80kGyにな
るように電子線照射を行った。
3℃、65%RHの雰囲気下で、半導体ウエハ鏡面に2
kgゴムローラーを往復させることにより貼り付け、20
分間放置した後、万能型引張試験機(株式会社オリエン
テック製、商品名:TENSILON / UTM-4-100)を用いて剥
離速度300mm/分で180°剥離粘着力(g/25mm)
を測定した。また、同様の条件で貼付、放置後、基材フ
ィルム側から高圧水銀灯(80W/cm)で照射距離10
cm、ラインスピード5m/分で紫外線照射した後、同様
に180°剥離粘着力を測定した。なお、実施例16で
は、上記と同様に、紫外線照射に代えて電子線照射を行
った。
部,アクリル酸(a1)10重量部からなる重量平均分子量
250000の共重合体(A1)の25%酢酸エチル溶液1
00重量部とグリシジルメタクリレート(A2)4重量部と
の反応物(二重結合を含む単位13.6モル%、酸性基
を含む単位3.4モル%)。 A(2):2-メトキシエチルアクリレート(a2)80重量
部,メタクリル酸(a1)5重量部、脂環式エポキシ基含有
メタクリレート(a2)(ダイセル化学工業社製サイクロマ
ーM−100)15重量部からなる重量平均分子量10
0000の共重合体(A1)の25%酢酸エチル溶液100
重量部とメタクリル酸(A2)1.3重量部との反応物(二
重結合を含む単位6.9モル%、酸性基を含む単位7.
7モル%)。 A(3):2-メトキシエチルアクリレート(a2)80重量
部,アクリル酸(a1)5重量部、2-ヒドロキシエチルアク
リレート(a2)15重量部からなる重量平均分子量250
000の共重合体(A1)の25%酢酸エチル溶液100重
量部とメタクリロイルオキシエチルイソシアナート(A2)
3.5重量部との反応物(二重結合を含む単位11.2
モル%、酸性基を含む単位8.5モル%)。この反応は
主としてOH基とNCO基との間で進行する。 A(4):ブチルアクリレート(a2)80重量部,アクリ
ル酸(a1)5重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート(a
2)15重量部からなる重量平均分子量250000の共
重合体(A1)の25%酢酸エチル溶液100重量部とメタ
クリロイルオキシエチルイソシアナート(A2)3.5重量
部との反応物(二重結合を含む単位10.9モル%、酸
性基を含む単位8.4モル%)。この反応は主としてO
H基とNCO基との間で進行する。 A(5):2-メトキシエチルアクリレート(a2)67重量
部、脂環式エポキシ基含有メタクリレート(a2)(ダイセ
ル化学工業社製サイクロマーM−101)30重量部、
アクリル酸(a1)3重量部からなる重量平均分子量200
000の共重合体(A1)の25%酢酸エチル溶液100重
量部とヒドロキシメタクリレート(A2)2.5重量部との
反応物(二重結合を含む単位11.8モル%、酸性基を
含む単位6.4モル%)。 G:他の粘着成分(エネルギー線重合性基不含有重合
体) G(1):2-メトキシエチルアクリレート90重量部,
アクリル酸10重量部からなる重量平均分子量2500
00の共重合体の25%酢酸エチル溶液。 G(2):ブチルアクリレート80重量部,アクリル酸
5重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート15重量部
からなる重量平均分子量250000の共重合体の25
%酢酸エチル溶液。 G(3):ブチルアクリレート70重量部,2-ヒドロキ
シエチルアクリレート30重量部からなる重量平均分子
量250000の共重合体の25%酢酸エチル溶 液。〔中和剤〕 B:トリエタノールアミン 〔光重合開始剤〕 C:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品
名:イルガキュアー184、チバ・ガイギー社製) 〔架橋剤〕 D:エポキシ系架橋剤(テトラッドC) 〔界面活性剤〕 E:トリエチレングリコールモノメチルエーテル 〔エネルギー線重合性化合物〕 F(1):ヘキサメチレンジイソシアナート三量体(商
品名:コロネートHX、日本ポリウレタン(株)製)3
43.5部、ヒドロキシプロピルアクリレート166.
3部、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル19
0.3部の反応生成物(80%酢酸エチル溶液)(重量
平均分子量:25000) F(2):ヘキサメチレンジイソシアナート52.8
部、ペンタエリスリトール10.7部、2-ヒドロキシエ
チルアクリレート36.5部の反応生成物(80%酢酸
エチル溶液)(重量平均分子量:2000)
にしたがって配合し、粘着剤組成物を得た。上記で得ら
れた粘着剤組成物を、厚さ110μmのポリエチレンフ
ィルムのコロナ処理面上に、乾燥後の塗布厚が20μm
になるように塗布し、総厚が130μmの粘着シートを
得た。
より「残留パーティクル」、「水洗浄性」および「粘着
力」の評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 エネルギー線重合性基と酸性基とを含有
する重合体(A)と、中和剤(B)とからなることを特
徴とするエネルギー線硬化型親水性粘着剤組成物。 - 【請求項2】 前記重合体(A)が、官能基含有モノマ
ー単位を有するアクリル系共重合体(A1)と該官能基に
反応する置換基を有するエネルギー線重合性基含有化合
物(A2)とを反応させて得られる、側鎖にエネルギー線
重合性基を有する重合体であって、かつ前記官能基の全
部または一部が酸性基であり、(A1)と(A2)との反応
後も酸性基の少なくも一部が重合体(A)中に残存して
いる重合体であることを特徴とする請求項1に記載のエ
ネルギー線硬化型親水性粘着剤組成物。 - 【請求項3】 前記官能基含有モノマー単位を有するア
クリル系共重合体(A1)が、酸性基含有重合性モノマー
(a1)と該モノマーと共重合可能な他のモノマー(a2)
とを重合することにより得られる重合体であることを特
徴とする請求項2に記載のエネルギー線硬化型親水性粘
着剤組成物。 - 【請求項4】 前記共重合可能な他のモノマー(a2)
が、下記式にて示される化合物であることを特徴とする
請求項3に記載のエネルギー線硬化型親水性粘着剤組成
物。 【化1】 (式中、X1、X2およびX3はそれぞれ独立に水素また
はメチル基であり、R1は炭素数2〜12の二価の炭化
水素基であり、R2は炭素数1〜10の炭化水素基であ
り、nは1〜10である。) - 【請求項5】 (C)光重合開始剤をさらに含有するこ
とを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のエネルギ
ー線硬化型親水性粘着剤組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜5の何れかに記載のエネルギ
ー線硬化型親水性粘着剤組成物が、基材上に塗布されて
なることを特徴とする粘着シート。 - 【請求項7】 ウエハ加工用粘着シートとして用いられ
ることを特徴とする請求項6に記載の粘着シート。 - 【請求項8】 ウエハ表面保護用粘着シートとして用い
られることを特徴とする請求項6に記載の粘着シート。
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