JPWO2018216732A1 - エポキシ変性ポリシロキサンを含有する仮接着剤 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば研磨時の平面方向に対して高い応力(強い接着力)を持ち、取り外し時の縦方向に対して低い応力(弱い接着力)を有する性能が求められる。
第2観点として、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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれるポリシロキサン(A1)(R1乃至R6は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基又は水素原子である1価化学基を表し、但しR1乃至R6はそれぞれSi−C結合又はSi−H結合によりケイ素原子に結合しているものである。)と、白金族金属系触媒(A2)とを含み、
該ポリシロキサン(A1)は、ポリオルガノシロキサン(a1)(該ポリオルガノシロキサン(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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれ、R1’乃至R6’は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基である1価化学基を表す。)と、ポリオルガノシロキサン(a2)(該ポリオルガノシロキサン(a2)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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれ、R1”乃至R6”は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基又は水素原子を表す。)とを含む、
請求項1に記載の接着剤、
第3観点として、上記成分(B)のエポキシ価が0.1〜5の範囲であるエポキシ変性ポリオルガノシロキサンである第1観点又は第2観点に記載の接着剤、
第4観点として、加工がウエハー裏面の研磨である第1観点乃至第3観点のいずれか一つに記載の接着剤、
第5観点として、第一基体の表面に第1観点乃至第4観点のいずれか一つに記載の接着剤を塗布し接着層を形成する第1工程、該接着層に第二基体の表面を接合する第2工程、及び第一基体側から加熱して該接着層を硬化させる積層体の形成方法、
第6観点として、第一基体が支持体であり、第二基体がウエハーであり、第2工程においてウエハーの回路面が第一基体の表面と向き合うものである請求項5に記載の形成方法、
第7観点として、第一基体がウエハーであり、第二基体が支持体であり、第2工程においてウエハーの回路面が第二基体の表面と向き合うものである請求項5に記載の形成方法、
第8観点として、第一基体の表面に請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の接着剤を塗布し接着層を形成する第1工程、該接着層に第二基体の表面を接合する第2工程、第一基体側から加熱して該接着層を硬化させ、積層体を形成する第3工程、該積層体を加工する第4工程、及び前記第一基体又は第二基体と該接着層との間で剥離させる第5工程、を含む剥離方法、
第9観点として、第一基体が支持体であり、第二基体がウエハーであり、第2工程においてウエハーの回路面が第一基体の表面と向き合うものである請求項8に記載の剥離方法、
第10観点として、第一基体がウエハーであり、第二基体が支持体であり、第2工程においてウエハーの回路面が第二基体の表面と向き合うものである請求項8に記載の剥離方法、及び
第11観点として、加工がウエハー裏面の研磨である請求項8乃至請求項10のいずれか1項に記載の剥離方法。
また、本発明では、支持体とウエハーの回路面との間に装入される仮接着剤として、ヒドロシリル化反応により架橋硬化する成分(A)と、エポキシ基を持つ成分(B)とを含み、ウエハーの回路面の反対側のウエハー裏面を加工するための積層体を提供する。
ここで剥離可能とは他の剥離箇所よりも剥離強度が低く、剥離しやすいことを示す。
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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれるポリシロキサン(A1)(R1乃至R6は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基又は水素原子である1価化学基を表し、但しR1乃至R6はそれぞれSi−C結合又はSi−H結合によりケイ素原子に結合しているものである。)と、白金族金属系触媒(A2)とを含み、
該ポリシロキサン(A1)は、ポリオルガノシロキサン(a1)(該ポリオルガノシロキサン(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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれ、R1’乃至R6’は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基である1価化学基を表す。)と、ポリオルガノシロキサン(a2)(該ポリオルガノシロキサン(a2)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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれ、R1”乃至R6”は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基又は水素原子を表す。)とを含むものである。
ポリシロキサン(A1)はポリオルガノシロキサン(a1)とポリオルガノシロキサン(a2)を含む。ポリオルガノシロキサン(a1)に含まれる炭素原子数2〜10のアルケニル基と、ポリオルガノシロキサン(a2)に含まれる水素原子(Si−H基)とが白金族金属系触媒(A2)によりヒドロシリル化反応によって架橋構造を形成し硬化する。
アルキル基としては、好ましくはメチル基を挙げることができ、エポキシ基としては、好ましくは3−グリシドキシプロピルや、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルであり、エポキシ変性ポリジメチルシロキサンを挙げることができる。
成分(B)の重量平均分子量は1500〜500000、又は1500〜100000の範囲が好ましい。
接着性においては、接着剤中の成分(A)と成分(B)の割合は任意の割合とすることが可能である。更に剥離性が良好であるためには、成分(A)と成分(B)との総質量に基づいて成分(B)が0.005質量%以上含まれていることが望ましく、接着剤の力学物性を維持するために、成分(B)が70質量%以下であることが望ましい。接着剤中の成分(A)と成分(B)との割合は質量%で99.995:0.005〜30:70とすることができる。望ましくは、質量%で99.9:0.1〜75:25にすることが好ましい。
また、第一基体がウエハーであり、第二基体が支持体であり、第2工程においてウエハーの回路面が第二基体の表面と向き合うものである積層体の形成方法が挙げられる。
支持体(キャリア)としては例えば直径300mm、厚さ700mm程度のガラスウエハーやシリコンウエハーを挙げることができる。
また、第一基体がウエハーであり、第二基体が支持体であり、ウエハーの回路面が第二基体の表面と向き合うものである上記の剥離方法が挙げられる。
ウエハーの表面に樹脂(接着層)が残存した場合、溶剤による洗浄(溶解、リフトオフ)、テープピーリングなどにより樹脂を除去することができる。
本発明は上記方法で接合し、ウエハーの裏面を研磨後、上記方法で剥離する積層体の加工方法である。
接着剤の成分(A)の調整
ポリオルガノシロキサン(a1)として粘度200mPa・sのビニル基含有直鎖状ポリジメチルシロキサンとビニル基含有のMQ樹脂とからなるベースポリマー(ワッカーケミ社製)22.49kg、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(ワッカーケミ社製)2.370kg、抑制剤(A3)として1−エチニルシクロヘキサノール(ワッカーケミ社製、)62.4gを攪拌機(井上製作所製 プラネタリーミキサー)で40分間撹拌した。別途、白金族金属系触媒(A2)として白金触媒(ワッカーケミ社製)29.9gとポリオルガノシロキサン(a2)として粘度200mPa・sのビニル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)1.30kgをスリーワンモーター(新東科学社製)で30分間撹拌して得られた混合物1.11kgを、上記混合物に添加し、さらに40分間撹拌し、最後に5μmのPP(ポリプロピレン)フィルターでろ過し、接着剤の成分(A)を得て(サンプル1)とした。
上記成分(A)35gに成分(B)として商品名ECMS−227(ゲレスト社製)15g加え接着剤を調整し(サンプル2)とした。
商品名ECMS−227の構造は式(B−1):
上記成分(A)35gに成分(B)として商品名ECMS−327(ゲレスト社製)15g加え接着剤を調整し(サンプル3)とした。
商品名ECMS−327の構造は式(B−2):
上記成分(A)99.99gに成分(B)として商品名KF−101(信越化学社製)0.01g加え接着剤を調整し(サンプル4)とした。
商品名KF−101の構造は式(B−3):
上記成分(A)35gに成分(B)として商品名KF−1001(信越化学社製)15g加え接着剤を調製し(サンプル5)とした。
商品名KF−1001の構造は式(B−4):
上記成分(A)99.99gに成分(B)として商品名KF−1005(信越化学社製)0.01g加え接着剤を調製し(サンプル6)とした。
商品名KF−1005の構造は式(B−5):
上記成分(A)99.995gに成分(B)として商品名XF−22−343(信越化学社製)0.005g加え接着剤を調製し(サンプル7)とした。
商品名XF−22−343の構造は式(B−6):
上記成分(A)35gに成分(B)として商品名SF8411(ダウコーニング社製)15g加え接着剤を調製し(サンプル8)とした。
商品名SF8411の構造は粘度8000mm2/s、比重0.98、官能基当量3300、重量平均分子量は54800、官能基構造はグリシジルタイプであった。
上記成分(A)35gに成分(B)として商品名BY16−839(ダウコーニング社製)15g加え接着剤を調製し(サンプル9)とした。
商品名BY16−839の構造は式(B−7):
上記成分(A)15gに成分(B)として商品名ECMS−327(ゲレスト社製)35g加え接着剤を調製し(サンプル10)とした。
商品名ECMS−327の構造は式(B−8):
上記成分(A)35gに成分(B)として商品名AK10000(ワッカーケミ社製)15g加え接着剤を調製し(サンプル11)とした。
商品名AK10000の構造は式(C−1):
上記成分(A)99.999gに成分(B)として商品名XF−22−343(信越化学社製)0.001g加え接着剤を調製し(サンプル12)とした。
商品名XF−22−343の構造は式(B−6)である。
上記成分(A)10gに成分(B)として商品名ECMS−327(ゲレスト社製)40g加え接着剤を調製し(サンプル13)とした。
商品名ECMS−327の構造は式(B−2)である。
ポリオルガノシロキサン(a1)としてMw6900のビニル基含有のMQ樹脂からなるベースポリマー(ワッカーケミ社製)50.56g、ポリオルガノシロキサン(a2)として粘度1000mPa・sのビニル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)4.38g、ポリオルガノシロキサン(a2)として粘度200mPa・sのビニル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)4.05g、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)4.05g、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(ワッカーケミ社製)4.05g、抑制剤(A3)として1−エチニルシクロヘキサノール(ワッカーケミ社製、)0.169g、抑制剤(A3)として1,1−ジフェニル−1,2−プロピン−1−オール(TCL社製)0.169g、5−ノナノン(TCL社製)6.74g、成分(B)として商品名XF−22−343(式(B−6)信越化学工業社製)2.02gを攪拌機(シンキー製、あわとり練太郎)で撹拌した。
別途、白金族金属系触媒(A2)として白金触媒(ワッカーケミ社製)1.0gとポリオルガノシロキサン(a2)として粘度1000mPa・sのビニル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)5.0gを攪拌機(シンキー製、あわとり練太郎)で5分間撹拌して得られた混合物0.405gを、上記混合物に添加し、さらに5分間撹拌し接着剤の成分(A)を得て(サンプル14)とした。
エポキシ変性ポリオルガノシロキサンのエポキシ価は、サンプル量0.5mgを測定溶液(ジイソブチルケトン:酢酸:テトラエチルアンモニウムブロマイド=1000:1000:140)50gを30分間撹拌後、自動滴定装置(商品名GT−100、三菱化学社製)を使用し、0.1mol/L過塩素酸−酢酸溶液を加えることにより測定した。
デバイス側のウエハーとして300mmのシリコンウエハー(厚さ:770μm)に、仮接着層を形成するためにスピンコートにて接着剤を約50μmの膜厚でウエハーの回路面に成膜した。この接着層を有するウエハーと、キャリア側のウエハー(支持体)として300mmガラスウエハー(厚さ:700μm)で樹脂(上記サンプル1乃至サンプル14の接着剤から形成した接着層)を挟むようにXBS(ズースマイクロテック社製、貼り合せ装置)にて貼り合わせ、積層体を作製した。その後、ホットプレート上にてデバイス側ウエハーが下となるように200℃で10分間、加熱処理を実施した。
その後、耐熱性の評価として、真空加熱装置(アユミ工業社製)を用い真空下220℃で10分間加熱した後に、剥離が見られないか評価した。剥離の見られなかったものを(○)、剥離が見られたものを(×)として評価した。
その後、剥離性を確認するために剥離装置(ズースマイクロテック社製、マニュアルデボンダー)にて剥離の可否、剥離できたものは樹脂(接着剤)の破壊の有無を測定した。剥離性は、剥離ができたものは(○)、剥離できなかったものは(×)とした。樹脂の破壊の評価は、デボンド後、樹脂の破損が見られなかったものは(○)、見られたものは(×)とした。
デバイス側のウエハーとして300mmのトリムシリコンウエハー(厚さ:770μm)に、接着層を形成するためにスピンコートにて(サンプル14)を約50μmの膜厚でウエハーの回路面に成膜した。ここの接着層を有するウエハーと、キャリア側のウエハー(支持体)として300mmのシリコンウエハー(厚さ:770μm)を、サンプル14(上記接着剤)から形成した接着層を挟むようにXBS(ズースマイクロテック社製、貼り合せ装置)にて貼り合わせ、積層体を作製した。その後、ホットプレート上でデバイス側ウエハーを下にして200℃で10分間、加熱処理を行った。その後、HRG300(東京精密社製、バックグラインダー)でデバイス側ウエハーの50μmまでの薄化処理を実施した。薄化処理後のデバイス側ウエハーのエッジを光学顕微鏡で観察し、チッピングが無い場合を良好として「○」と表記し、チッピングが生じた場合を「×」と表記した。
仮接着という点ではエポキシ変性ポリオルガノシロキサンを含んでいればウエハーの裏面加工が可能である。しかし、エポキシ変性ポリオルガノシロキサン添加剤を含まない、または量が少ない場合は剥離が見られず、一方多量添加した場合、樹脂(接着層)の破壊が見られた。そのためヒドロシリル化反応により硬化する成分(A)とエポキシ変性ポリオルガノシロキサンを含む成分(B)が〔(B)/(A)+(B)〕×100の質量%で、0.005〜70%の添加量であり、望ましくは0.01〜25%であることが望ましい。
エポキシシリコーンの添加量が0.005%以上であれば、剥離可能な剥離性を得ることができ、70%以下であれば、剥離時に耐えうる強度が得られる。
Claims (11)
- 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剤であり、上記接着剤がヒドロシリル化反応により硬化する成分(A)とエポキシ変性ポリオルガノシロキサンを含む成分(B)とを含み、成分(A)と成分(B)が質量%で99.995:0.005〜30:70の割合である上記接着剤。
- 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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれるポリシロキサン(A1)(R1乃至R6は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基又は水素原子である1価化学基を表し、但しR1乃至R6はそれぞれSi−C結合又はSi−H結合によりケイ素原子に結合しているものである。)と、白金族金属系触媒(A2)とを含み、
該ポリシロキサン(A1)は、ポリオルガノシロキサン(a1)(該ポリオルガノシロキサン(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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれ、R1’乃至R6’は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基である1価化学基を表す。)と、ポリオルガノシロキサン(a2)(該ポリオルガノシロキサン(a2)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)、及びこれらの組合せからなる群より選ばれ、R1”乃至R6”は、それぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基又は水素原子を表す。)とを含む、
請求項1に記載の接着剤。 - 上記成分(B)のエポキシ価が0.1〜5の範囲であるエポキシ変性ポリオルガノシロキサンである請求項1又は請求項2に記載の接着剤。
- 加工がウエハー裏面の研磨である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の接着剤。
- 第一基体の表面に請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の接着剤を塗布し接着層を形成する第1工程、
該接着層に第二基体の表面を接合する第2工程、及び
第一基体側から加熱して該接着層を硬化させる第3工程、
を含む積層体の形成方法。 - 第一基体が支持体であり、第二基体がウエハーであり、第2工程においてウエハーの回路面が第一基体の表面と向き合うものである請求項5に記載の形成方法。
- 第一基体がウエハーであり、第二基体が支持体であり、第2工程においてウエハーの回路面が第二基体の表面と向き合うものである請求項5に記載の形成方法。
- 第一基体の表面に請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の接着剤を塗布し接着層を形成する第1工程、
該接着層に第二基体の表面を接合する第2工程、
第一基体側から加熱して該接着層を硬化させ、積層体を形成する第3工程、
該積層体を加工する第4工程、及び
前記第一基体又は第二基体と該接着層との間で剥離させる第5工程、
を含む剥離方法。 - 第一基体が支持体であり、第二基体がウエハーであり、第2工程においてウエハーの回路面が第一基体の表面と向き合うものである請求項8に記載の剥離方法。
- 第一基体がウエハーであり、第二基体が支持体であり、第2工程においてウエハーの回路面が第二基体の表面と向き合うものである請求項8に記載の剥離方法。
- 加工がウエハー裏面の研磨である請求項8乃至請求項10のいずれか1項に記載の剥離方法。
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