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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023052554
(43)【公開日】2023-04-11
(54)【発明の名称】半導体装置製造用粘着テープ
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/301 20060101AFI20230404BHJP
   C09J 7/38 20180101ALI20230404BHJP
   C09J 7/25 20180101ALI20230404BHJP
   C09J 153/00 20060101ALI20230404BHJP
   H01L 21/683 20060101ALI20230404BHJP
   H01L 21/60 20060101ALI20230404BHJP
【FI】
H01L21/78 M
C09J7/38
C09J7/25
C09J153/00
H01L21/78 Y
H01L21/68 N
H01L21/60 311Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023007427
(22)【出願日】2023-01-20
(62)【分割の表示】P 2022556106の分割
【原出願日】2022-09-05
(31)【優先権主張番号】P 2021144763
(32)【優先日】2021-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人WisePlus
(72)【発明者】
【氏名】内田 徳之
(72)【発明者】
【氏名】後藤 琢真
(57)【要約】      (修正有)
【課題】チップ部品の剥離性能に優れ、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることのできる半導体装置製造用粘着テープを提供する。
【解決手段】半導体装置製造用粘着テープ12は、基材5、アブレーション層10、バリア層11及び第1の粘着剤層4aをこの順に有し、レーザー光を照射することでアブレーションによりアブレーション層を適度に変形させ、チップ部品1を剥離させる場合のチップ部品の剥離性能を向上させ、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができる。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材、アブレーション層、バリア層、及び、第1の粘着剤層をこの順に有することを特徴とする半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項2】
前記基材は、樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項3】
前記樹脂フィルムは、ポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項2記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項4】
前記アブレーション層は、波長365nmでの紫外線吸収率が90%以上であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項5】
前記アブレーション層は、23℃における貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上、2×10Pa以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項6】
前記バリア層は、厚みが25μm以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項7】
前記バリア層は、厚みが6μm以下であることを特徴とする請求項6記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項8】
前記バリア層は、ポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項9】
前記バリア層は、前記第1の粘着剤層と接する面に易接着樹脂層を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項10】
前記第1の粘着剤層は、破断強度が1MPa以上であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項11】
前記第1の粘着剤層は、23℃における貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上、2×10Pa以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項12】
前記第1の粘着剤層は、A-B-A型ブロックコポリマーを含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項13】
前記A-B-A型ブロックコポリマーは、ブロックAが芳香族ビニルモノマーに由来する構造を含有し、ブロックBが(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を含有することを特徴とする請求項12記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項14】
前記ブロックBは、架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を有することを特徴とする請求項12記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項15】
前記第1の粘着剤層は、ゲル分率が70重量%以上、95重量%以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項16】
前記第1の粘着剤層は、厚みが5μm以上、30μm以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項17】
前記半導体装置製造用粘着テープのボールタックがNo.5以上であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項18】
前記半導体装置製造用粘着テープの前記第1の粘着剤層の面剥離力が1MPa以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項19】
前記基材と前記アブレーション層との間の粘着力が6N/25mm以上であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項20】
前記アブレーション層と前記バリア層との間の粘着力が6N/25mm以上であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項21】
前記第1の粘着剤層は、硬化型粘着剤層であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項22】
更に第2の粘着剤層を有し、該第2の粘着剤層、前記基材、前記アブレーション層、前記バリア層、及び、前記第1の粘着剤層をこの順に有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。
【請求項23】
レーザー光を照射する工程を有する半導体装置の製造に用いられることを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置製造用粘着テープ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置製造用粘着テープに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造工程において、粘着剤層上に配置された多数のチップ部品を駆動回路基板上に転写することがある。
例えば、マイクロLEDディスプレイは、画素を構成するチップの1つ1つが微細な発光ダイオード(LED、Light Emitting Diode)チップであり、このマイクロLEDチップが自発光して画像を表示する表示装置である。マイクロLEDディスプレイは、コントラストが高く、応答速度が速く、また、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等で使用されるカラーフィルターを必要としないこと等により薄型化も可能であることから、次世代の表示装置として注目されている。マイクロLEDディスプレイにおいては、多数のマイクロLEDチップが平面状に高密度で敷き詰められている。
【0003】
このようなマイクロLEDディスプレイ等の半導体デバイスの製造工程においては、例えば、粘着剤層上に多数のチップ部品が配置された転写用積層体を、駆動回路基板と対向させ、転写用積層体からチップ部品を剥離させて駆動回路基板と電気的な接続を行う(転写工程)。
【0004】
転写用積層体からチップ部品を剥離させる方法としては、例えば、転写用積層体の支持体の背面から粘着剤層に焦点をあててレーザー光を照射する方法が知られている(例えば、特許文献1)。このような方法は、レーザーアブレーション(laser ablation)とも呼ばれる。また、粘着剤層に熱膨張性粒子、熱膨張性マイクロカプセル等を配合し、転写用積層体と駆動回路基板との熱圧着により熱膨張性粒子、熱膨張性マイクロカプセル等を熱膨張させることで、粘着剤層の変形による接着面積低下によりチップ部品を剥離させる方法も知られている(例えば、特許文献2、3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2019-138949号公報
【特許文献2】特開2019-15899号公報
【特許文献3】特開2003-7986号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来のチップ部品を剥離させる方法では、チップ部品の剥離不良により、歩留まりよくチップ部品を転写することが難しいという問題があった。
また、従来の粘着剤層を用いてレーザーアブレーションを行った場合、チップ部品に粘着剤層の残渣が付着するという問題もあった。即ち、例えば、レーザー光の出力を上げる等によってレーザーアブレーションによりチップ部品を剥離させること自体はできたとしても、チップ部品が剥離する際に粘着剤層がちぎれ、チップ部品に粘着剤層の残渣が付着することがあった。
【0007】
本発明は、チップ部品の剥離性能に優れ、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることのできる半導体装置製造用粘着テープを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示1は、基材、アブレーション層、バリア層、及び、第1の粘着剤層をこの順に有する半導体装置製造用粘着テープである。
本開示2は、上記基材は、樹脂フィルムである本開示1の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示3は、上記樹脂フィルムは、ポリエステルフィルムである本開示2の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示4は、上記アブレーション層は、波長365nmでの紫外線吸収率が90%以上である本開示1、2又は3の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示5は、上記アブレーション層は、23℃における貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上、2×10Pa以下である本開示1、2、3又は4の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示6は、上記バリア層は、厚みが25μm以下である本開示1、2、3、4又は5の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示7は、上記バリア層は、厚みが6μm以下である本開示6の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示8は、上記バリア層は、ポリエステルフィルムである本開示1、2、3、4、5、6又は7の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示9は、上記バリア層は、上記第1の粘着剤層と接する面に易接着樹脂層を有する本開示1、2、3、4、5、6、7又は8の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示10は、上記第1の粘着剤層は、破断強度が1MPa以上である本開示1、2、3、4、5、6、7、8又は9の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示11は、上記第1の粘着剤層は、23℃における貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上、2×10Pa以下である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示12は、上記第1の粘着剤層は、A-B-A型ブロックコポリマーを含有する本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は11の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示13は、上記A-B-A型ブロックコポリマーは、ブロックAが芳香族ビニルモノマーに由来する構造を含有し、ブロックBが(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を含有する本開示12の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示14は、上記ブロックBは、架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を有する本開示12又は13の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示15は、上記第1の粘着剤層は、ゲル分率が70重量%以上、95重量%以下である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13又は14の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示16は、上記第1の粘着剤層は、厚みが5μm以上、30μm以下である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14又は15の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示17は、上記半導体装置製造用粘着テープのボールタックがNo.5以上である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15又は16の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示18は、上記半導体装置製造用粘着テープの上記第1の粘着剤層の面剥離力が1MPa以下である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16又は17の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示19は、上記基材と上記アブレーション層との間の粘着力が6N/25mm以上である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17又は18の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示20は、上記アブレーション層と上記バリア層との間の粘着力が6N/25mm以上である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18又は19の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示21は、上記第1の粘着剤層は、硬化型粘着剤層である本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示22は、更に第2の粘着剤層を有し、該第2の粘着剤層、上記基材、上記アブレーション層、上記バリア層、及び、上記第1の粘着剤層をこの順に有する本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20又は21の半導体装置製造用粘着テープである。
本開示23は、レーザー光を照射する工程を有する半導体装置の製造に用いられる本開示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21又は22の半導体装置製造用粘着テープである。
以下に本発明を詳述する。
【0009】
本発明者らは、基材、アブレーション層、バリア層、及び、第1の粘着剤層をこの順に有する半導体装置製造用粘着テープによれば、レーザーアブレーションによりチップ部品を剥離させる場合にも、チップ部品の剥離性能が向上し、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0010】
本発明の半導体装置製造用粘着テープは、基材、アブレーション層、バリア層、及び、第1の粘着剤層をこの順に有する。
本発明の半導体装置製造用粘着テープを用いることで、上記アブレーション層にレーザー光を照射することにより、上記アブレーション層のレーザー光を照射した部分にアブレーションによる変形を生じさせることができる。また、上記アブレーション層のレーザー光を照射した部分の変形が上記バリア層及び上記第1の粘着剤層に伝わるため、上記第1の粘着剤層上に配置されたチップ部品を剥離させることができる。また、このとき、アブレーションによる上記アブレーション層の飛散は、上記バリア層によって抑えられる。従って、本発明の半導体装置製造用粘着テープによれば、チップ部品の剥離性能が向上し、かつ、チップ部品が剥離する際に上記第1の粘着剤層がちぎれ、チップ部品に上記第1の粘着剤層の残渣が付着することを防止することができる。
【0011】
図1に、従来の粘着テープを用いて、粘着剤層上に配置されたチップ部品をレーザーアブレーションにより剥離させる工程の一例を模式的に示す断面図を示す。図1に示す工程においては、基材5上に積層された粘着剤層4上にチップ部品1が配置されており、レーザー光照射装置8から照射されるレーザー光8aによりチップ部品1を剥離させて、チップ部品1と駆動回路基板7との電気的な接続を行う(転写工程)。基材5と粘着剤層4との積層体9は、例えば、基材5が樹脂フィルム等の基材であり、粘着剤層4が粘着剤層のみからなる従来の片面粘着テープであってもよいし、基材5がガラス基板等の支持体であり、粘着剤層4が従来の両面粘着テープ(基材を有していてもよい)である、支持体と両面粘着テープとの積層体であってもよい。
図1に示す工程において、レーザー光8aを粘着剤層4に照射すると、粘着剤層4のレーザー光8aを照射した部分がアブレーションにより変形する。より詳細には、レーザー光8aを粘着剤層4に照射すると、熱によって粘着剤層4の分子が切れて低分子化し、瞬間的に蒸発したり、高温となることで昇華したりする(分解蒸散)ため、粘着剤層4のレーザー光8aを照射した部分が変形する。これにより、チップ部品1を剥離させることができる。レーザー光8aを用いることで、ごく小さい範囲に対してチップ部品1の剥離を起こさせることができるため、例えば、マイクロLEDチップ等の極小のチップ部品が配列している場合であっても、チップ部品1を個別かつ高い剥離性能にて剥離させることができる。しかしながら、図1に示す工程においては、上述したように、チップ部品1の剥離不良が生じたり、チップ部品1が剥離する際に粘着剤層4がちぎれ、チップ部品1に粘着剤層4の残渣が付着したりする問題があった。
【0012】
図2に、本発明の半導体装置製造用粘着テープの一例を模式的に示す断面図を示す。図2に示す本発明の半導体装置製造用粘着テープ12においては、基材5、アブレーション層10、バリア層11、及び、第1の粘着剤層4aがこの順に積層されている。
【0013】
図3に、本発明の半導体装置製造用粘着テープを用いて、粘着剤層上に配置されたチップ部品をレーザーアブレーションにより剥離させる工程の一例を模式的に示す断面図を示す。図3に示す工程においても、図1に示す工程と同様に、第1の粘着剤層4a上にチップ部品1が配置されており、レーザー光照射装置8から照射されるレーザー光8aによりチップ部品1を剥離させる。ただし、図3に示す工程においては、アブレーション層10にレーザー光8aを照射することにより、アブレーション層10のレーザー光8aを照射した部分にアブレーションによる変形を生じさせることができる。また、アブレーション層10のレーザー光8aを照射した部分の変形がバリア層11及び第1の粘着剤層4aに伝わるため、第1の粘着剤層4a上に配置されたチップ部品1を剥離させることができる。また、このとき、アブレーションによるアブレーション層10の飛散は、バリア層11によって抑えられる。
【0014】
上記基材を有することにより、本発明の半導体装置製造用粘着テープは、適度なコシがあって、取り扱い性に優れた粘着テープとなる。
上記基材は特に限定されないが、レーザーアブレーションによりチップ部品を剥離させる観点からは、適度な紫外線透過率を有することが好ましい。上記基材の紫外線透過率は特に限定されないが、波長365nmでの紫外線透過率の好ましい下限が1%、より好ましい下限が50%、更に好ましい下限が80%である。上記波長365nmでの紫外線透過率の上限は特に限定されないが、実質的には95%程度が上限である。
なお、上記基材の波長365nmでの紫外線透過率は、例えば、分光光度計(UV-2600i、島津製作所社製、又は、その同等品)等を用いて、JIS L1925に準じて測定することができる。
【0015】
上記基材は、上記波長365nmでの紫外線透過率を上記範囲に調整する観点からは、樹脂フィルムであることが好ましい。
上記樹脂フィルムは特に限定されないが、耐熱性に優れることから、ポリエステルフィルムが好ましい。上記ポリエステルフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等からなるフィルムが挙げられる。なかでも、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。また、上記樹脂フィルムは、紫外線透過性に優れる観点からは、アクリル樹脂フィルムであることが好ましい。上記アクリル樹脂フィルムとしては、例えば、ポリメチルメタクレートからなるフィルム等が挙げられる。また、上記樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、超高分子量ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等からなるフィルムも挙げられる。
【0016】
上記基材の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は5μm、好ましい上限は188μmである。上記基材の厚みが上記範囲内であることにより、適度なコシがあって、取り扱い性に優れた粘着テープとすることができる。上記基材の厚みのより好ましい下限は12μm、より好ましい上限は100μmである。
【0017】
上記基材のヘイズは特に限定されないが、レーザー光を効率よく透過させ、チップ部品の剥離性能をより向上させる観点からは、ヘイズが小さいことが好ましい。上記基材のヘイズの好ましい上限は10%、より好ましい上限は5%、更に好ましい上限は1%である。上記基材のヘイズの下限は特に限定されず、小さいほど好ましいが、実質的な下限は0.1%程度である。
なお、上記基材のヘイズは、例えば、ヘイズメーター(日本電色工業社製、NDH4000)等を用いて測定することができる。
【0018】
上記アブレーション層は特に限定されず、レーザー光を照射することでアブレーションによる変形を生じる層であればよく、粘着性を有していても有していなくてもよい。
上記アブレーション層は、レーザー光を照射することでアブレーションによる変形を生じる観点からは、適度な紫外線吸収率を有することが好ましい。上記アブレーション層の波長365nmでの紫外線吸収率は特に限定されないが、好ましい下限が90%、より好ましい下限が99%である。上記波長365nmでの紫外線吸収率が上記範囲内であれば、上記アブレーション層においてレーザー光の刺激が効率よく熱又は振動に変わるため、アブレーションによる変形が起こりやすくなり、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記波長365nmでの紫外線吸収率の上限は特に限定されないが、実質的には99.9%程度が上限である。
なお、上記アブレーション層の波長365nmでの紫外線吸収率は、例えば、分光光度計(UV-2600i、島津製作所社製、又は、その同等品)等を用いて、JIS L1925に準じて測定することができる。
【0019】
上記アブレーション層は、上記波長365nmでの紫外線吸収率を上記範囲に調整する観点からは、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
上記紫外線吸収剤は特に限定されず、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ヒドロキシルフェニルトリアジン系紫外線吸収剤等が挙げられる。また、例えば、メトキシケイヒ酸エチルヘキシル、メトキシケイヒ酸オクチル、パラメトキシ桂皮酸エチルヘキシル、ジエチルアミノヒドロキシベンゾイル安息香酸ヘキシル、ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジン、t-ブチルメトキシジベンゾイルメタン等が挙げられる。なかでも、上記アブレーション層において他の成分との相溶性に優れる観点から、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及び、ヒドロキシルフェニルトリアジン系紫外線吸収剤が好ましい。これらの紫外線吸収剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0020】
上記紫外線吸収剤の含有量は特に限定されないが、上記アブレーション層に含まれるベースポリマー100重量部に対する好ましい下限が4重量部である。上記紫外線吸収剤の含有量が4重量部以上であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記紫外線吸収剤の含有量のより好ましい下限は6重量部、更に好ましい下限は8重量部、更により好ましい下限は10重量部、一層好ましい下限は15重量部である。
上記紫外線吸収剤の含有量の上限は特に限定されないが、上記アブレーション層と上記基材又は上記バリア層との接着性を確保する観点から、好ましい上限は30重量部である。なお、上記アブレーション層と上記基材又は上記バリア層との接着性が不充分であると、例えば、半導体装置製造用粘着テープを所望のテープ幅に切断した際に切断後の端部において浮きが生じる(端部浮き)等の不具合が生じることがある。
【0021】
上記アブレーション層の23℃、1Hzでの貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’は特に限定されないが、好ましい下限は1×10Pa、好ましい上限は2×10Paである。上記貯蔵弾性率G’が上記範囲内であれば、レーザー光を照射することでアブレーションにより上記アブレーション層が適度に変形することができ、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記貯蔵弾性率G’のより好ましい下限は1.5×10Pa、より好ましい上限は1.5×10Paであり、更に好ましい下限は2.0×10Pa、更に好ましい上限は1.0×10Paである。
なお、上記アブレーション層の23℃、1Hzでの貯蔵弾性率G’は、例えば、粘弾性スペクトロメーター(アイティー計測制御社製、DVA-200、又は、その同等品)等を用いて、単純昇温モードの昇温速度5℃/分、1Hzの条件で-40~140℃の動的粘弾性スペクトルを測定したときの23℃における貯蔵弾性率として得ることができる。
【0022】
上記アブレーション層は、粘着性を有していても有していなくてもよいが、上記アブレーション層と上記基材との接着性を確保し、例えば、上記端部浮き等の不具合を抑制する観点から、上記基材と上記アブレーション層との間の粘着力が6N/25mm以上であることが好ましく、10N/25mm以上であることがより好ましい。上記基材と上記アブレーション層との間の粘着力の上限は特に限定されないが、好ましい上限は50N/25mmである。
また、上記アブレーション層と上記バリア層との接着性を確保し、例えば、上記端部浮き等の不具合を抑制する観点から、上記アブレーション層と上記バリア層との間の粘着力が6N/25mm以上であることが好ましく、10N/25mm以上であることがより好ましい。上記アブレーション層と上記バリア層との間の粘着力の上限は特に限定されないが、好ましい上限は50N/25mmである。
なお、ここでいう粘着力は、例えば、オートグラフ(島津製作所社製)等を用いて、JIS Z0237に準じて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で300mm/minの引張速度で180°方向にサンプルを引き剥がす剥離試験を行い、180°粘着力(N/25mm)を測定することで求めることができる。
【0023】
上記アブレーション層に含まれるベースポリマーとしては、例えば、A-B-A型ブロックコポリマー、アクリル共重合体、ウレタン共重合体、シリコーン粘着剤等が挙げられる。なかでも、上記アブレーション層の貯蔵弾性率G’を上記範囲に調整しやすく、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上することから、A-B-A型ブロックコポリマー、及び、アクリル共重合体が好ましい。上記アブレーション層にレーザー光を照射した際、照射箇所に発生するアブレーションが大きくなりすぎない観点からは、A-B-A型ブロックコポリマーがより好ましい。また、上記アブレーション層と上記基材又は上記バリア層との接着性を確保し、例えば、上記端部浮き等の不具合を抑制する観点からは、アクリル共重合体がより好ましい。
上記アブレーション層に含まれるベースポリマーとしての上記A-B-A型ブロックコポリマー、及び、上記アクリル共重合体としては、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマーとしての後述するようなA-B-A型ブロックコポリマー、及び、アクリル共重合体と同様のポリマーを用いることができる。
【0024】
上記アブレーション層に含まれるベースポリマーがA-B-A型ブロックコポリマーである場合、BブロックのコポリマーのSP値は特に限定されないが、9.5以上であることが好ましい。上記SP値が9.5以上であることにより、上記基材や上記バリア層との密着性が良くなり、アブレーション発生時に上記アブレーション層の剥離が生じにくく、チップ部品の剥離性能をより向上させることができる。上記SP値は、9.6以上であることがより好ましく、9.8以上であることが更に好ましい。上記SP値の上限は特に限定されないが、合成が困難なことから、実質的には14程度が上限である。
なお、SP値は溶解性パラメータ(Solubility Parameter)と呼ばれ、極性の指標として用いられるパラメータである。本明細書においてSP値の算出にはFedors法(R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.,14(2),147-154(1974))が用いられる。また、A-B-A型ブロックコポリマーのBブロックのコポリマーのSP値は、Bブロックの共重合体中のそれぞれの繰り返し単位単独でのSP値をもとに、その配合比(モル比)を用いて算出できる。
【0025】
上記アブレーション層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限が3μm、好ましい上限が50μmである。上記アブレーション層の厚みが上記範囲内であれば、レーザー光を照射することでアブレーションにより上記アブレーション層が適度に変形することができ、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記アブレーション層の厚みのより好ましい下限は5μm、より好ましい上限は30μmであり、更に好ましい下限は8μm、更に好ましい上限は20μmである。
【0026】
上記アブレーション層のゲル分率は特に限定されないが、好ましい下限が70重量%、好ましい上限が95重量%である。上記ゲル分率が70重量%以上であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記ゲル分率が95重量%以下であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能がより向上する。上記ゲル分率のより好ましい下限は80重量%、より好ましい上限は90重量%である。
なお、上記アブレーション層のゲル分率は、以下の方法により測定することができる。
半導体装置製造用粘着テープから上記アブレーション層(アブレーション層組成物)のみを0.1g取り出し、酢酸エチル50mL中に浸漬し、振とう機で温度23℃、200rpmの条件で24時間振とうする。振とう後、金属メッシュ(目開き#200メッシュ)を用いて、酢酸エチルと酢酸エチルを吸収し膨潤したアブレーション層組成物を分離する。分離後のアブレーション層組成物を110℃の条件下で1時間乾燥させる。乾燥後の金属メッシュを含むアブレーション層組成物の重量を測定し、下記式を用いて上記アブレーション層のゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=100×(W-W)/W
(W:初期アブレーション層組成物重量、W:乾燥後の金属メッシュを含むアブレーション層組成物重量、W:金属メッシュの初期重量)
ただし、上記アブレーション層組成物が酢酸エチルで溶けきらない場合は、酢酸エチルの代わりにトルエンやヘキサン、水等の溶媒を用いる。具体的にはアブレーション層組成物が、例えば、スチレン系エラストマーを含有する場合はトルエンやヘキサンを用い、ポリビニルアルコールを含有する場合は90℃の熱水を用いる。
【0027】
上記バリア層は特に限定されず、上記アブレーション層の飛散を抑えつつ、上記アブレーション層のレーザー光を照射した部分の変形に応じて変形できる層であればよい。上記バリア層は、上記アブレーション層の飛散を抑えつつ、上記アブレーション層のレーザー光を照射した部分の変形に応じて変形できる観点から、樹脂フィルムであることが好ましい。
上記樹脂フィルムは特に限定されないが、上記アブレーション層の飛散を抑えつつ、上記アブレーション層のレーザー光を照射した部分の変形に応じて変形できる観点から、ポリエステルフィルム、及び、ポリオレフィンフィルムが好ましく、ポリエステルフィルムがより好ましい。上記ポリエステルフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等からなるフィルムが挙げられる。上記ポリオレフィンフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、二軸延伸ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等からなるフィルムが挙げられる。
また、上記樹脂フィルムとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等からなるフィルムも挙げられる。
【0028】
上記バリア層は、上記第1の粘着剤層と接する側の表面に、易接着処理層を有することが好ましい。上記易接着処理層を有することで、上記バリア層と上記第1の粘着剤層との接着性がより向上する。上記易接着処理層は特に限定されず、例えば、コロナ処理層、プライマー処理層等が挙げられる。
【0029】
上記バリア層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は1μm、好ましい上限は25μmである。上記バリア層の厚みが1μm以上であれば、上記アブレーション層の飛散を充分に抑えることができる。上記バリア層の厚みが25μm以下であれば、上記アブレーション層のレーザー光を照射した部分の変形に応じて充分に変形することができ、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記厚みのより好ましい下限は2μm、より好ましい上限は10μmであり、更に好ましい上限は6μmである。
【0030】
上記バリア層のヘイズは特に限定されないが、視認性がよくなり、チップの正確な場所にレーザー光を照射しやすいことにより、チップ部品の剥離性能をより向上させる観点からは、ヘイズが小さいことが好ましい。上記バリア層のヘイズの好ましい上限は10%、より好ましい上限は5%、更に好ましい上限は1%である。上記ヘイズの下限は特に限定されず、小さいほど好ましいが、実質的な下限は0.1%程度である。
なお、上記バリア層のヘイズは、例えば、ヘイズメーター(日本電色工業社製、NDH4000)等を用いて測定することができる。
【0031】
上記バリア層は、上記第1の粘着剤層と接する面に易接着樹脂層を有していても良い。上記易接着樹脂層を有すると、上記バリア層と上記第1の粘着剤層との密着性が高くなり、チップを転写した際に上記バリア層から上記第1の粘着剤層が剥離しにくく、チップ上に糊残りが発生することを抑制することができる。
【0032】
上記易接着樹脂層を形成する樹脂は特に限定されないが、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ニトリルゴム等が挙げられる。
【0033】
上記易接着樹脂層は、更に、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤等の公知の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0034】
上記易接着樹脂層のナノインデンテーション法による弾性率(MPa)は特に限定されないが、好ましい下限が4000MPa、好ましい上限が10000MPaである。なお、上記樹脂層のナノインデンテーション法による弾性率は、例えば、ナノインデンター(Hysitron Inc社製、Triboindenter TI-950)を用い、所定温度(25℃)における単一押し込み法により、押し込み速度400nm/sec、引き抜き速度400nm/sec、押し込み深さ100nmの測定条件でダイヤモンド製のBerkovich型(三角錐型)探針を測定対象層に垂直に押し当てることで得られる変位-荷重ヒステリシス曲線を、測定装置付帯のソフトウェア(triboscan)で数値処理することで得ることができる。
【0035】
上記易接着樹脂層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限が0.05μm、好ましい上限が0.3μmである。上記易接着樹脂層の厚みが0.05μm以上であれば、上記第1の粘着剤層との密着性が高くなる。上記接着樹脂層の厚みが0.3μm以下であれば、アブレーションの際に変形しやすく、チップ部品の剥離性能がより向上する。上記易接着樹脂層の厚みのより好ましい下限は0.08μm、より好ましい上限は0.2μmであり、更に好ましい下限は0.1μm、更に好ましい上限は0.18μmである。
【0036】
上記第1の粘着剤層は特に限定されないが、感圧粘着剤層であることが好ましい。また、上記第1の粘着剤層は、チップ部品の剥離性能をより向上させる観点からは、熱硬化型、光硬化型等の硬化型粘着剤層であってもよい。
上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマーとしては、例えば、A-B-A型ブロックコポリマー、アクリル共重合体、ウレタン共重合体、シリコーン粘着剤等が挙げられる。なかでも、上記第1の粘着剤層の破断強度、貯蔵弾性率G’、ゲル分率等を後述する範囲に調整しやすく、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができることから、A-B-A型ブロックコポリマー、及び、アクリル共重合体が好ましい。同様の観点から、A-B-A型ブロックコポリマーがより好ましい。
【0037】
上記A-B-A型ブロックコポリマーは、剛直な構造であるブロックA(以下、「ハードセグメント」ともいう)と、柔軟な構造であるブロックB(以下、「ソフトセグメント」ともいう)とを含む共重合体である。
上記A-B-A型ブロックコポリマーは、2つのブロックが相溶し難く、ブロックBの海の中にブロックAが凝集してできた球状の島が点在する不均一な相分離構造や、上記ブロックBの海の中に上記ブロックAが凝集してできた円筒状の構造が点在する不均一な相分離構造をとることがある。このような球状の島が点在する相分離構造を、スフィア状の相分離構造、円筒状の構造が点在する相分離構造をシリンダー状の相分離構造ともいう。そして、上記相分離構造の島が疑似架橋点となることで、上記A-B-A型ブロックコポリマーにゴム弾性を付与できることから、上記第1の粘着剤層の破断強度、貯蔵弾性率G’、ゲル分率等を後述する範囲に調整しやすく、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。
上記A-B-A型ブロックコポリマーは、A-B-A型トリブロックコポリマーであることが好ましい。
【0038】
上記A-B-A型ブロックコポリマーにおいて、ブロックAは、剛直な構造を有していれば特に限定されないが、芳香族ビニルモノマーに由来する構造を含有することが好ましい。
上記ブロックAは、本発明の効果を損なわない範囲で、上記芳香族ビニルモノマーに由来する構造に加えて更に、例えば、環状構造を有する化合物、側鎖置換基が短い化合物等に由来する構造を有していてもよい。
【0039】
上記芳香族ビニルモノマーとしては、例えば、スチレン、アルファメチルスチレン、パラメチルスチレン、クロロスチレン等が挙げられる。これらの芳香族ビニルモノマーは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なかでも、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができることから、スチレンが好ましい。なお、本明細書において芳香族ビニルモノマーに由来する構造とは、下記一般式(1)又は(2)に示すような構造のことを指す。
【0040】
【化1】
【0041】
一般式(1)及び(2)中、Rは芳香環を有する置換基を表す。芳香環を有する置換基Rとしては、フェニル基、メチルフェニル基、クロロフェニル基等が挙げられる。
【0042】
上記A-B-A型ブロックコポリマー中、上記芳香族ビニルモノマーに由来する構造の含有量は特に限定されないが、1重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。上記芳香族ビニルモノマーに由来する構造の含有量が上記範囲であることで、上記第1の粘着剤層の破断強度が高くなり、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記芳香族ビニルモノマーに由来する構造の含有量のより好ましい下限は5重量%、更に好ましい下限は8重量%、特に好ましい下限は10重量%、より好ましい上限は28重量%、更に好ましい上限は25重量%、特に好ましい上限は20重量%である。
【0043】
上記A-B-A型ブロックコポリマーにおいて、ブロックBは、柔軟な構造を有していれば特に限定されないが、上記第1の粘着剤層の破断強度、貯蔵弾性率G’、ゲル分率等を後述する範囲に調整しやすいことから、共役ジエンモノマーに由来する構造、又は、(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を含有することが好ましい。上記第1の粘着剤層がより適切なタックを有することができ、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能がより向上することから、ブロックBは、(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を含有することがより好ましい。
上記ブロックBは、本発明の効果を損なわない範囲で、上記共役ジエンモノマー及び上記(メタ)アクリル系モノマー以外のモノマーに由来する構造を有していてもよい。
【0044】
上記共役ジエンモノマーとしては、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-オクタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-シクロヘキサジエン、4,5-ジエチル-1,3-オクタジエン、3-ブチル-1,3-オクタジエン、ミルセン、クロロプレン等が挙げられる。これらの共役ジエンモノマーは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なかでも、重合反応性が高く、工業的に入手しやすいことから、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。
【0045】
上記共役ジエンモノマーに由来する構造は、二重結合(不飽和結合)が水素添加により飽和結合に変換されていてもよい。なお、例えば、上記共役ジエンモノマーに由来する構造としての1,3-ブタジエンに由来する構造の二重結合(不飽和結合)が水素添加されると、エチレン-ブチレン構造に変換される。上記水素添加の比率(水素添加率)は特に限定されず、部分的に水素添加されていてもよく、大部分が水素添加されていてもよい。
なお、水素添加の比率(水素添加率)は、重水素化クロロホルムを溶媒として用い、20HzでのH-NMRスペクトルを測定して算出することができる。
【0046】
上記A-B-A型ブロックコポリマー中、上記共役ジエンモノマーに由来する構造の含有量は特に限定されず、本発明の効果が発揮されればよいが、0重量%以上、99重量%以下であることが好ましい。上記共役ジエンモノマーに由来する構造の含有量は、30重量%以上であることがより好ましく、40重量%以上であることが更に好ましく、70重量%以上であることが更により好ましく、80重量%以上であることが一層好ましい。また、上記共役ジエンモノマーに由来する構造の含有量は、95重量%以下であることがより好ましく、90重量%以下であることが更に好ましい。
上記共役ジエンモノマーに由来する構造の含有量は、70重量%以上、95重量%以下であることがより好ましく、80重量%以上、90重量%以下であることが更に好ましい。
【0047】
上記(メタ)アクリル系モノマーは、単一のものであってもよいし、複数のモノマーを用いてもよい。なお、本明細書において(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造とは、下記一般式(5)又は(6)に示すような構造のことを指す。
【0048】
【化2】
【0049】
一般式(5)及び(6)中、Rは側鎖を表す。側鎖Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2-エチルへキシル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、ラウリル基、ステアリル基、イソステアリル基、イソボルニル基等が挙げられる。
【0050】
上記(メタ)アクリル系モノマーとしては、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、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの(メタ)アクリル系モノマーは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なかでも、チップ部品の剥離性能と、チップ部品への糊残り抑制効果とのバランスを取る観点から、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレート、及び、ラウリル(メタ)アクリレートが好ましい。チップ部品への糊残りをより抑える観点から、ブチル(メタ)アクリレート、及び、2-エチルへキシル(メタ)アクリレートがより好ましい。また、これらのアクリレートが更に好ましい。
【0051】
上記A-B-A型ブロックコポリマー中、上記ブロックBのガラス転移温度は特に限定されないが、-30℃以上、0℃以下であることが好ましい。上記ブロックBのガラス転移温度が上記範囲であることで、突起を有するチップ部品、又は、小さいサイズのチップ部品を転写する場合にも粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記ブロックBのガラス転移温度のより好ましい下限は-28℃、更に好ましい下限は-25℃であり、より好ましい上限は-5℃、更に好ましい上限は-10℃である。
なお、上記ブロックBのガラス転移温度は、例えば、示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント社製、日立ハイテクサイエンス社製等)等を用いて測定することによって求めることができる。より具体的には、示差走査熱量計(日立ハイテクサイエンス社製、SII Exstar 6000/DSC 6220)を用い、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minの条件でA-B-A型ブロックコポリマーの測定を行った際に2nd runで得られる値を用いることができる。なお、上記ブロックAに由来するピークと上記ブロックBに由来するピークとが得られるが、低温側のピークを上記ブロックBに由来するピークとし、上記ブロックBのガラス転移温度を決定する。
【0052】
上記ブロックBのガラス転移温度を上記範囲に調整する方法は特に限定されないが、上記ブロックBのガラス転移温度を上記範囲に調整するためには、上記(メタ)アクリル系モノマーが、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル酸エステルモノマーを含有することが好ましい。
【0053】
上記(メタ)アクリル系モノマーが上記ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル酸エステルモノマーを含有することで、上記第1の粘着剤層の貯蔵弾性率をより好ましい範囲に調整することができる。上記ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ノルマルブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ターシャリーブチルアクリレート、ターシャリーブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートが挙げられる。特に、メチルアクリレート、メチルメタクリレートが好ましい。
【0054】
上記A-B-A型ブロックコポリマー中、上記ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル酸エステルモノマーに由来する構造の含有量は特に限定されず、0重量%であってもよいが、好ましい下限は35重量%である。上記ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル酸エステルモノマーに由来する構造の含有量が35重量%以上であれば、粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル酸エステルモノマーに由来する構造の含有量のより好ましい下限は40重量%である。
上記ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル酸エステルモノマーに由来する構造の含有量の上限は特に限定されないが、チップ部品を仮固定する観点から、好ましい上限は60重量%、より好ましい上限は50重量%である。
【0055】
上記ブロックBは、更に、架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を含有することが好ましい。
上記ブロックBが上記架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を含有することで、架橋性官能基の架橋によって上記第1の粘着剤層の凝集力が高まることから、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能が向上し、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができる。上記架橋性官能基は架橋されていても架橋されていなくてもよいが、架橋されていることがより好ましい。ただし、架橋されていない構造のままであったとしても、官能基間の相互作用により上記第1の粘着剤層の凝集力が高まり、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能が向上し、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができる。なお、本明細書において架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造とは、下記一般式(3)又は(4)に示すような構造のことを指す。
【0056】
【化3】
【0057】
一般式(3)及び(4)中、Rは少なくとも1つの架橋性官能基を含む置換基を表す。架橋性官能基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、二重結合、三重結合、アミノ基、アミド基、ニトリル基等が挙げられる。なお、少なくとも1つの架橋性官能基を含む置換基Rは、その構成要素として、アルキル基、エーテル基、カルボニル基、エステル基、カーボネート基、アミド基、ウレタン基等を含んでいてもよい。
【0058】
上記架橋性官能基を有するモノマーは特に限定されず、例えば、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、二重結合含有モノマー、三重結合含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、ニトリル基含有モノマー等が挙げられる。これらの架橋性官能基を有するモノマーは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なかでも、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができることから、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、二重結合含有モノマー、三重結合含有モノマー及びアミド基含有モノマーからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
上記カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸等の(メタ)アクリル酸系モノマーが挙げられる。上記水酸基含有モノマーとしては、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキルアクリレート又はヒドロキシアルキルメタクリレートが挙げられる。上記エポキシ基含有モノマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記二重結合含有モノマーとしては、アリル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記三重結合含有モノマーとしては、プロパルギル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記アミド基含有モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。なかでも、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができることから、カルボキシル基含有モノマー及び水酸基含有モノマーが好ましい。更に、(メタ)アクリル酸系モノマー及びヒドロキシアルキルアクリレートがより好ましく、アクリル酸、2-ヒドロキシエチルアクリレート及び4-ヒドロキシブチルアクリレートが更に好ましい。
【0059】
なお、上記ブロックBに加えて、上記ブロックAも、上記架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を含有することが好ましい。
【0060】
上記A-B-A型ブロックコポリマー中、上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量(上記ブロックA中の含有量と上記ブロックB中の含有量との合計)は特に限定されないが、0.1重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量が上記範囲であることで、上記第1の粘着剤層の凝集力がより高まり、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量のより好ましい下限は0.5重量%、更に好ましい下限は1重量%、より好ましい上限は25重量%、更に好ましい上限は20重量%である。
【0061】
上記A-B-A型ブロックコポリマー中、上記ブロックA(ハードセグメント)の含有量は特に限定されないが、1重量%以上、40重量%以下であることが好ましい。上記ブロックAの含有量が上記範囲であることで、上記第1の粘着剤層の破断強度が高くなり、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記ブロックAの含有量のより好ましい下限は2重量%、更に好ましい下限は5重量%、特に好ましい下限は10重量%である。上記ブロックAの含有量のより好ましい上限は35重量%、更に好ましい上限は30重量%、更に好ましい上限は25重量%、更により好ましい上限は22重量%、特に好ましい上限は20重量%である。
【0062】
上記A-B-A型ブロックコポリマーの重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、5万以上、80万以下であることが好ましい。上記重量平均分子量が上記範囲であることで、上記第1の粘着剤層の破断強度、貯蔵弾性率G’、ゲル分率等を後述する範囲に調整しやすく、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記重量平均分子量のより好ましい下限は75000、更に好ましい下限は10万、更により好ましい下限は20万である。上記重量平均分子量のより好ましい上限は60万である。
なお、上記重量平均分子量は、例えば、GPC(Gel Permeation Chromatography:ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により標準ポリスチレン換算にて求めることができる。より具体的には、例えば、測定機器としてWaters社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF-806L」、溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定することができる。
【0063】
上記A-B-A型ブロックコポリマーのSP値は特に限定されないが、10以下であることが好ましい。上記SP値が10以下であることにより、チップ部品との密着を抑制し、剥離性能をより向上させることができる。上記SP値は、9.98以下であることがより好ましく、9.95以下であることが更に好ましい。上記SP値の下限は特に限定されないが、合成が困難なことから、実質的には8程度が下限である。
なお、上記SP値は溶解性パラメータ(Solubility Parameter)と呼ばれ、極性の指標として用いられるパラメータである。本明細書において上記SP値の算出にはFedors法(R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.,14(2),147-154(1974))が用いられる。また、A-B-A型ブロックコポリマーのSP値は、共重合体中のそれぞれの繰り返し単位単独でのSP値をもとに、その配合比(モル比)を用いて算出できる。
【0064】
上記A-B-A型ブロックコポリマーを得るには、上記ブロックA及び上記ブロックBの原料モノマーを、重合開始剤の存在下にてそれぞれラジカル反応させて上記ブロックA及び上記ブロックBを得た後、両者を反応させる又は共重合すればよい。また、上記ブロックAを得た後、続けて上記ブロックBの原料モノマーを投入し、共重合してもよい。
上記ラジカル反応をさせる方法、即ち、重合方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、溶液重合(沸点重合又は定温重合)、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。
【0065】
上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマーとしての上記アクリル共重合体は、(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を有する共重合体である。
上記(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、上述したA-B-A型ブロックコポリマーにおける(メタ)アクリル系モノマーと同様のモノマーが挙げられる。なかでも、チップ部品の剥離性能と、チップ部品への糊残り抑制効果とのバランスを取る観点から、ブチル(メタ)アクリレート、及び、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく、ブチルアクリレート、及び、2-エチルヘキシルアクリレートがより好ましい。
【0066】
上記アクリル共重合体は、更に、架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を含有することが好ましい。
上記アクリル共重合体が上記架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を含有することで、架橋性官能基の架橋によって上記第1の粘着剤層の凝集力が高まることから、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能が向上し、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができる。上記架橋性官能基は架橋されていても架橋されていなくてもよいが、架橋されていることがより好ましい。ただし、架橋されていない構造のままであったとしても、官能基間の相互作用により上記第1の粘着剤層の凝集力が高まり、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能が向上し、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができる。
上記架橋性官能基を有するモノマーとしては、例えば、上述したA-B-A型ブロックコポリマーにおける架橋性官能基を有するモノマーと同様のモノマーが挙げられる。
【0067】
上記アクリル共重合体中、上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量は特に限定されないが、0.1重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量が上記範囲であることで、上記第1の粘着剤層の凝集力がより高まり、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量のより好ましい下限は0.5重量%、更に好ましい下限は1重量%、より好ましい上限は25重量%、更に好ましい上限は20重量%である。
【0068】
上記アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、20万以上、200万以下であることが好ましい。上記重量平均分子量が上記範囲であることで、上記第1の粘着剤層の破断強度、貯蔵弾性率G’、ゲル分率等を後述する範囲に調整しやすく、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記重量平均分子量のより好ましい下限は40万、より好ましい上限は150万である。
【0069】
上記アクリル共重合体のSP値は特に限定されないが、10以下であることが好ましい。上記SP値が10以下であることにより、チップ部品との密着を抑制し、剥離性能をより向上させることができる。上記SP値は、9.98以下であることがより好ましく、9.95以下であることが更に好ましい。上記SP値の下限は特に限定されないが、合成が困難なことから、実質的には8程度が下限である。
なお、上記SP値は溶解性パラメータ(Solubility Parameter)と呼ばれ、極性の指標として用いられるパラメータである。本明細書において上記SP値の算出にはFedors法(R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.,14(2),147-154(1974))が用いられる。また、アクリル共重合体のSP値は、共重合体中のそれぞれの繰り返し単位単独でのSP値をもとに、その配合比(モル比)を用いて算出できる。
【0070】
上記第1の粘着剤層は、更に、架橋剤を含有することが好ましい。
上記架橋剤は特に限定されず、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマー中の架橋性官能基の種類に応じて選択され、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。より具体的には、例えば、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマー中の架橋性官能基がカルボキシル基の場合、上記架橋剤として、例えば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。
なかでも、上記第1の粘着剤層の破断強度、貯蔵弾性率G’、ゲル分率等を後述する範囲に調整しやすいことから、エポキシ系架橋剤及びイソシアネート系架橋剤が好ましい。
【0071】
上記架橋剤の含有量は特に限定されず、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマー中の架橋性官能基の量、及び、上記架橋剤の含有量を調整することで、上記第1の粘着剤層の架橋度(ゲル分率)を調整することができる。
上記架橋剤の含有量は、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマー100重量部に対して0.01重量部以上、10重量部以下であることが好ましい。上記架橋剤の含有量が上記範囲であることで、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマーを適度に架橋して上記第1の粘着剤層の凝集力を高めることができ、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記架橋剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は5重量部であり、更に好ましい下限は0.15重量部、更に好ましい上限は3重量部である。
【0072】
上記第1の粘着剤層は、更に、タッキファイヤー(粘着付与剤)を含有してもよい。
上記タッキファイヤーは、常温で固体状のタッキファイヤーであってもよく、常温で液状のタッキファイヤーであってもよい。なお、常温とは、20~25℃を意味し、液状とは流動性を有することを意味する。
【0073】
上記タッキファイヤーは特に限定されず、例えば、ロジンエステル樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂等が挙げられる。
【0074】
上記タッキファイヤーの含有量は特に限定されず、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能の観点から、上記第1の粘着剤層に含有されないことが好ましい。上記タッキファイヤーを含有する場合は、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマー100重量部に対して10重量部以下であることが好ましい。上記タッキファイヤーの含有量が上記範囲であることで、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記タッキファイヤーの含有量のより好ましい上限は5重量部である。
【0075】
上記第1の粘着剤層は、本発明の効果を損なわない範囲で、更に、上記アブレーション層に含まれる上記紫外線吸収剤と同様の紫外線吸収剤を含有してもよい。上記粘第1の着剤層の紫外線吸収率は、上記アブレーション層の紫外線吸収率と同程度であってもよいが、特に限定されない。
【0076】
上記第1の粘着剤層は、更に、ヒュームドシリカ等の無機フィラーを含有してもよい。
上記無機フィラーを配合することにより、上記第1の粘着剤層の凝集力を高めることができ、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。
【0077】
上記第1の粘着剤層は、更に、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤等の公知の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0078】
上記第1の粘着剤層の破断強度は特に限定されないが、好ましい下限が1MPaである。上記破断強度が1MPa以上であれば、レーザーアブレーションによりチップ部品が剥離する際に上記第1の粘着剤層がよりちぎれにくくなり、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記破断強度のより好ましい下限は1.3MPa、更に好ましい下限は1.4MPaである。
上記破断強度の上限は特に限定されないが、上記破断強度が高すぎると半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能が低下することから、好ましい上限は10MPa、より好ましい上限は8MPa、更に好ましい上限は7MPa、更により好ましい上限は6MPaである。
なお、上記第1の粘着剤層の破断強度は、例えば、オートグラフ(島津製作所社製)等を用いて、JIS K7161:2014に準じて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で引張速度500mm/minで粘着剤層を引っ張った際の破断時の応力から算出することができる。なお、測定時は上記基材等上記第1の粘着剤層以外を取り除き、上記第1の粘着剤層のみのサンプルを作製した後に破断強度の測定を行う。上記基材等を取り除く方法としては、上記第1の粘着剤層の変性を避けるため、溶剤を用いた処理、化学反応を伴う処理、高温での処理等を避ける限りにおいて特に限定されない。具体的な方法としては、上記第1の粘着剤層同士を貼り合わせた後、適切な温度及び剥離速度を選択し、引き剥がすことによって上記基材等と上記第1の粘着剤層とを剥離し、上記基材等を取り除く方法、又は、上記基材等を物理的に研削する方法を選択することができる。
なお、上記第1の粘着剤層の厚みが100μm未満の場合は、上記第1の粘着剤層を重ね合わせることにより、厚みが100μm以上となるように測定用の粘着剤層を形成する。得られた測定用の粘着剤層について、上記の通り破断強度の測定を行う。
【0079】
上記第1の粘着剤層の23℃、1Hzでの貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’は特に限定されないが、好ましい下限は1×10Pa、好ましい上限は2×10Paである。上記貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記貯蔵弾性率G’が2×10Pa以下であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能がより向上する。上記貯蔵弾性率G’のより好ましい下限は2×10Pa、より好ましい上限は1.5×10Paであり、更に好ましい下限は3×10Pa、更に好ましい上限は1.2×10Paである。
なお、上記第1の粘着剤層の23℃、1Hzでの貯蔵弾性率G’は、例えば、粘弾性スペクトロメーター(アイティー計測制御社製、DVA-200、又は、その同等品)等を用いて、単純昇温モードの昇温速度5℃/分、1Hzの条件で-40~140℃の動的粘弾性スペクトルを測定したときの23℃における貯蔵弾性率として得ることができる。
なお、上記第1の粘着剤層の厚みが100μm未満の場合は、上記第1の粘着剤層を重ね合わせることにより、厚みが100μm以上となるように測定用の粘着剤層を形成する。得られた測定用の粘着剤層について、上記の通り貯蔵弾性率G’の測定を行う。
【0080】
上記第1の粘着剤層の-20℃、1Hzでの貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’は特に限定されないが、好ましい下限は3×10Pa、好ましい上限は1×10Paである。上記貯蔵弾性率G’が3×10Pa以上であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記貯蔵弾性率G’が1×10Pa以下であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能がより向上する。上記貯蔵弾性率G’のより好ましい下限は5×10Pa、より好ましい上限は5×10Paであり、更に好ましい下限は1×10Pa、更に好ましい上限は3×10Paである。
【0081】
上記第1の粘着剤層の140℃、1Hzでの貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’は特に限定されないが、好ましい下限は3×10Pa、好ましい上限は3×10Paである。上記貯蔵弾性率G’が3×10Pa以上であれば、突起を有するチップ部品、又は、小さいサイズのチップ部品を転写する場合にも半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記貯蔵弾性率G’が3×10Pa以下であれば、半導体装置製造用粘着テープの突起を有するチップ部品、又は、小さいサイズのチップ部品の保持性能がより向上する。上記貯蔵弾性率G’のより好ましい下限は5×10Pa、より好ましい上限は2.5×10Paであり、更に好ましい下限は9×10Pa、更に好ましい上限は2×10Paである。
【0082】
上記第1の粘着剤層の-20℃、1Hz、140℃、1Hzでのそれぞれの貯蔵弾性率G’は、例えば、粘弾性スペクトロメーター(アイティー計測制御社製、DVA-200、又は、その同等品)等を用いて、単純昇温モードの昇温速度5℃/分、1Hzの条件で-40~160℃の動的粘弾性スペクトルを測定したときの-20℃、140℃における貯蔵弾性率として得ることができる。
なお、上記第1の粘着剤層の厚みが100μm未満の場合は、上記第1の粘着剤層を重ね合わせることにより、厚みが100μm以上となるように測定用の粘着剤層を形成する。得られた測定用の粘着剤層について、上記の通り貯蔵弾性率G’の測定を行う。
【0083】
上記第1の粘着剤層のゲル分率は特に限定されないが、好ましい下限が70重量%、好ましい上限が95重量%である。上記ゲル分率が70重量%以上であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記ゲル分率が95重量%以下であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能がより向上する。上記ゲル分率のより好ましい下限は80重量%、より好ましい上限は90重量%である。
なお、上記第1の粘着剤層のゲル分率は、以下の方法により測定することができる。
半導体装置製造用粘着テープから上記第1の粘着剤層(粘着剤組成物)のみを0.1g取り出し、酢酸エチル50mL中に浸漬し、振とう機で温度23℃、200rpmの条件で24時間振とうする。振とう後、金属メッシュ(目開き#200メッシュ)を用いて、酢酸エチルと酢酸エチルを吸収し膨潤した粘着剤組成物を分離する。分離後の粘着剤組成物を110℃の条件下で1時間乾燥させる。乾燥後の金属メッシュを含む粘着剤組成物の重量を測定し、下記式を用いて上記第1の粘着剤層のゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=100×(W-W)/W
(W:初期粘着剤組成物重量、W:乾燥後の金属メッシュを含む粘着剤組成物重量、W:金属メッシュの初期重量)
ただし、上記第1の粘着剤組成物が酢酸エチルで溶けきらない場合は、酢酸エチルの代わりにトルエンやヘキサン、水等の溶媒を用いる。具体的には第1の粘着剤組成物が、例えば、スチレン系エラストマーを含有する場合はトルエンやヘキサンを用い、ポリビニルアルコールを含有する場合は90℃の熱水を用いる。
【0084】
上記第1の粘着剤層の破断強度、貯蔵弾性率G’、ゲル分率等を上記範囲に調整する方法は特に限定されず、例えば、上記第1の粘着剤層に含まれるベースポリマーの組成又は重量平均分子量(Mw)、上記架橋剤の種類又は量を上述したように調整する方法等が挙げられる。
【0085】
上記第1の粘着剤層の相分離構造は特に限定されないが、スフィア状の相分離構造を有することが好ましい。上記第1の粘着剤層がスフィア状の相分離構造を有することで、上記第1の粘着剤層の貯蔵弾性率、破断強度、ゲル分率等が上記の範囲に調整されやすくなり、粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。上記第1の粘着剤層の相分離構造は、例えば、上記A-B-A型ブロックコポリマーにおける各ブロックの比を調整することで制御することができる。
【0086】
上記第1の粘着剤層は、シリンダー状の相分離構造を有していてもよい。上記第1の粘着剤層がシリンダー状の相分離構造を有することで、上記第1の粘着剤層の貯蔵弾性率、破断強度、ゲル分率等が上記の範囲に調整されやすくなり、粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。特に、上記第1の粘着剤層がシリンダー状の相分離構造を有する場合、上記第1の粘着剤層の貯蔵弾性率、破断強度等を比較的大きい範囲に調整しやすくなり、突起を有するチップ部品、又は、小さいサイズのチップ部品を転写する場合にも粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。
なお、上記粘着剤層の相分離構造は、透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行うことにより確認することができ、スフィア状とは、ミクロ相分離構造が球構造であることを意味し、シリンダー状とは、ミクロ相分離構造が円筒構造であることを意味する。
【0087】
上記第1の粘着剤層がスフィア状の相分離構造を有する場合、スフィア状の相分離構造における島構造のサイズは特に限定されないが、島構造の平均長径の好ましい下限が5nm、好ましい上限が100nmであり、より好ましい下限が10nm、より好ましい上限が50nmである。上記平均長径が上記範囲内であることで、粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。
なお、上記スフィア状の相分離構造における島構造の平均長径は、以下の方法により測定することができる。
倍率5000倍で上記第1の粘着剤層の透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行い、4.3μm×4.3μmの領域についての観察画像を取得する。取得した画像について、画像解析ソフトウェア(例えば、Avizo、ver2019.4、Thermo Fisher Scientific社製等)を用いて自動二値化を行う。二値化された画像から、それぞれの島構造(暗部)の長径を計測し、これらの算術平均値を平均長径とする。なお、自動二値化手法の詳細は、既知文献(「判別および最小2乗規準に基づく自動しきい値選定法」、大津展之、電子情報通信学会論文誌D、Vol.J63-D、No.4、pp.349-356)に基づく。
【0088】
上記第1の粘着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限が3μm、好ましい上限が50μmである。上記第1の粘着剤層の厚みが3μm以上であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能及び剥離性能がより向上する。上記第1の粘着剤層の厚みが50μm以下であれば、チップ部品への糊残りをより抑えることができる。半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能及び剥離性能がより向上し、かつ、チップ部品への糊残りをより抑えることができることから、上記第1の粘着剤層の厚みのより好ましい下限は5μm、より好ましい上限は30μmであり、更に好ましい下限は8μm、更に好ましい上限は20μmである。
【0089】
本発明の半導体装置製造用粘着テープは、上記基材の上記アブレーション層、上記バリア層、上記第1の粘着剤層がこの順に積層されている面とは反対の面に、第2の粘着剤層を有していても良い。
即ち、本発明の半導体装置製造用粘着テープは、更に第2の粘着剤層を有し、該第2の粘着剤層、前記基材、前記アブレーション層、前記バリア層、及び、前記第1の粘着剤層をこの順に有するものであってもよい。上記第2の粘着剤層を有していると、本発明の半導体装置製造用粘着テープをガラス支持体等に容易に貼り付けることができる。
【0090】
図4に、上記第2の粘着剤層を有する場合における本発明の半導体装置製造用粘着テープの一例を模式的に示す断面図を示す。図4に示す本発明の半導体装置製造用粘着テープ12においては、第2の粘着剤層4b、基材5、アブレーション層10、バリア層11、及び、第1の粘着剤層4aがこの順に積層されている。
【0091】
上記第2の粘着剤層は特に限定されないが、感圧粘着剤層であることが好ましい。
上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマーとしては、例えば、A-B-A型ブロックコポリマー、アクリル共重合体、ウレタン共重合体、シリコーン粘着剤等が挙げられる。なかでも、ガラス基板等の支持体へ強く貼りつくことができ、且つ糊残りなく再剥離できる観点から、A-B-A型ブロックコポリマー、アクリル共重合体が好ましい。
【0092】
上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマーとしての上記A-B-A型ブロックコポリマーは、上述した上記第1の粘着剤層に用いられるA-B-A型ブロックコポリマーと同様のポリマーを用いることができる。
上記第2の粘着剤層の相分離構造は特に限定されないが、強粘着性と再剥離性の両立をさせやすい観点から、相分離構造はスフィア状の相分離構造が好ましい。
上記A-B-A型ブロックコポリマーにおいて、ブロックBは、柔軟な構造を有していれば特に限定されないが、ブロックBは(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を含有することが好ましく、なかでもブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートを含有することがより好ましい。
【0093】
上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマーとしての上記アクリル共重合体は、上述した上記第1の粘着剤層に用いられるアクリル共重合体と同様のポリマーを用いることができる。
上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマーとしての上記アクリル共重合体は、(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を有する共重合体である。
上記(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、上述したA-B-A型ブロックコポリマーにおける(メタ)アクリル系モノマーと同様のモノマーが挙げられる。なかでも、強粘着性と再剥離性の両立をさせやすい観点から、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートがより好ましい。
【0094】
上記アクリル共重合体は、糊残りなく再剥離する観点から更に、架橋性官能基含有モノマーに由来する構造を含有することが好ましい。
上記架橋性官能基を有するモノマーとしては、例えば、上述したA-B-A型ブロックコポリマーにおける架橋性官能基を有するモノマーと同様のモノマーが挙げられる。
【0095】
上記アクリル共重合体中、上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量は特に限定されないが、0.1重量%以上、30重量%以下であることが好ましい。上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量が上記範囲であることで、強粘着性と再剥離性を両立することができる。上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量のより好ましい下限は0.5重量%、更に好ましい下限は1重量%、より好ましい上限は25重量%、更に好ましい上限は20重量%である。
【0096】
上記アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、20万以上、200万以下であることが好ましい。上記重量平均分子量が上記範囲であることで、強粘着性と再剥離性を両立することができる。上記重量平均分子量のより好ましい下限は40万、より好ましい上限は150万である。
【0097】
上記第2の粘着剤層は、更に、架橋剤を含有することが好ましい。
上記架橋剤は特に限定されず、上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマー中の架橋性官能基の種類に応じて選択され、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。より具体的には、例えば、上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマー中の架橋性官能基がカルボキシル基の場合、上記架橋剤として、例えば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。
なかでも、強粘着性と再剥離性の両立の観点から、エポキシ系架橋剤及びイソシアネート系架橋剤が好ましい。
【0098】
上記架橋剤の含有量は特に限定されず、上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマー中の架橋性官能基の量、及び、上記架橋剤の含有量を調整することで、上記第2の粘着剤層の架橋度(ゲル分率)を調整することができる。
上記架橋剤の含有量は、上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマー100重量部に対して0.01重量部以上、10重量部以下であることが好ましい。上記架橋剤の含有量が上記範囲であることで、強粘着性と再剥離性を両立することができる。上記架橋剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は5重量部であり、更に好ましい下限は0.15重量部、更に好ましい上限は3重量部である。
【0099】
上記第2の粘着剤層は、更に、タッキファイヤー(粘着付与剤)を含有してもよい。
上記タッキファイヤーは特に限定されないが、適度な紫外線透過率を有することが好ましい。上記タッキファイヤーの紫外線透過率は特に限定されないが、波長365nmでの紫外線透過率の好ましい下限が1%、より好ましい下限が50%、更に好ましい下限が80%である。上記波長365nmでの紫外線透過率の上限は特に限定されないが、実質的には95%程度が上限である。紫外線透過率が高い観点から、水素添加されたタッキファイヤーが好ましい。
【0100】
上記タッキファイヤーは特に限定されず、例えば、ロジンエステル樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂等が挙げられる。なかでも水素添加ロジンエステル、水素添加テルペンフェノール、水素添加テルペン樹脂等が好ましい。
【0101】
上記タッキファイヤーの含有量は特に限定されず、再剥離性の観点から、上記第2の粘着剤層に含有されないことが好ましい。上記タッキファイヤーを含有する場合は、上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマー100重量部に対して10重量部以下であることが好ましい。上記常温で固体状のタッキファイヤーの含有量が上記範囲であると再剥離時に糊残りしにくい。上記タッキファイヤーの含有量のより好ましい下限は5重量部、より好ましい上限は3重量部である。
【0102】
上記第2の粘着剤層は、適度な紫外線透過率を有することが好ましい。紫外線透過率は特に限定されないが、波長365nmでの紫外線透過率の好ましい下限が1%、より好ましい下限が50%、更に好ましい下限が80%である。上記波長365nmでの紫外線透過率の上限は特に限定されないが、実質的には95%程度が上限である。
【0103】
上記第2の粘着剤層は、更に、ヒュームドシリカ等の無機フィラーを含有してもよい。
上記無機フィラーを配合することにより、上記第2の粘着剤の凝集力が向上し、強粘着性と再剥離性の両立がしやすくなる。
【0104】
上記第2の粘着剤層は、更に、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤等の公知の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0105】
上記第2の粘着剤層の粘着力は特に限定されないが、好ましい下限が0.8N/25mmである。上記粘着力が0.8N/25mm以上であれば、チップ部品の剥離の際にガラス基板等の支持体からテープが剥離するのを防ぐことができる。上記粘着力のより好ましい下限は2N/25mm、更に好ましい下限は6N/25mm、更により好ましい下限は12N/25mmである。
上記粘着力の上限は特に限定されないが、再剥離性の観点から、好ましい上限は20N/25mm、より好ましい上限は18N/25mm、更に好ましい上限は16N/25mmである。
なお、上記第2の粘着剤層の粘着力は、例えば、オートグラフ(島津製作所社製)等を用いて、JIS Z0237:2009に準じて、粘着テープを25mm幅に裁断し、ガラス板に、室温23℃、相対湿度50%で、2kgの圧着ゴムローラーを用いて300mm/minの速度で貼り付け、30分間放置した後、粘着テープを300mm/minの速度で引き剥がして180°剥離強度を測定することで得られる。
【0106】
上記第2の粘着剤層のゲル分率は特に限定されないが、好ましい下限が30重量%、好ましい上限が90重量%である。上記ゲル分率が30重量%以上であれば、再剥離時に糊残りが生じにくい。上記ゲル分率が90重量%以下であれば、粘着力を高く調整しやすい。上記ゲル分率のより好ましい下限は40重量%、より好ましい上限は80重量%である。
なお、上記第2の粘着剤層のゲル分率は、以下の方法により測定することができる。
半導体装置製造用粘着テープから上記第2の粘着剤層(粘着剤組成物)のみを0.1g取り出し、酢酸エチル50mL中に浸漬し、振とう機で温度23℃、200rpmの条件で24時間振とうする。振とう後、金属メッシュ(目開き#200メッシュ)を用いて、酢酸エチルと酢酸エチルを吸収し膨潤した粘着剤組成物を分離する。分離後の粘着剤組成物を110℃の条件下で1時間乾燥させる。乾燥後の金属メッシュを含む粘着剤組成物の重量を測定し、下記式を用いて上記第2の粘着剤層のゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=100×(W-W)/W
(W:初期粘着剤組成物重量、W:乾燥後の金属メッシュを含む粘着剤組成物重量、W:金属メッシュの初期重量)
ただし、上記第2の粘着剤組成物が酢酸エチルで溶けきらない場合は、酢酸エチルの代わりにトルエンやヘキサン、水等の溶媒を用いる。具体的には上記第2の粘着剤組成物が、例えば、スチレン系エラストマーを含有する場合はトルエンやヘキサンを用い、ポリビニルアルコールを含有する場合は90℃の熱水を用いる。
【0107】
上記第2の粘着剤層の粘着力、ゲル分率等を上記範囲に調整する方法は特に限定されず、例えば、上記第2の粘着剤層に含まれるベースポリマーの組成又は重量平均分子量(Mw)、上記架橋剤の種類又は量を上述したように調整する方法等が挙げられる。
【0108】
上記第2の粘着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限が3μm、好ましい上限が30μmである。上記第2の粘着剤層の厚みが3μm以上であれば、チップ部品の剥離の際にガラス基板等の支持体からテープが剥離するのを防ぐことができる。上記第2の粘着剤層の厚みが30μm以下であれば、再剥離しやすくすることができる。上記第2の粘着剤層の厚みのより好ましい下限は5μm、より好ましい上限は20μmであり、更に好ましい下限は8μm、更に好ましい上限は12μmである。
【0109】
本発明の半導体装置製造用粘着テープは、上述したような基材、アブレーション層、バリア層、及び、第1の粘着剤層をこの順に有していればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の層を有していてもよい。上記バリア層が上記第1の粘着剤層と接する面に易接着樹脂層を有する場合は、上述したような基材、アブレーション層、バリア層(第1の粘着剤層と接する面に易接着樹脂層を有する)、及び、第1の粘着剤層をこの順に有していればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の層を有していてもよい。上記第2の粘着剤層を有する場合は、上述したような第2の粘着剤層、基材、アブレーション層、バリア層、及び、第1の粘着剤層をこの順に有していればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の層を有していてもよい。
【0110】
本発明の半導体装置製造用粘着テープの第1の粘着剤層のボールタックは特に限定されないが、No.5以上であることが好ましい。上記ボールタックがNo.5以上であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の保持性能がより向上する。上記ボールタックはNo.6以上であることがより好ましい。上記ボールタックの上限は特に限定されないが、チップ部品の剥離性能をより向上させる観点から、No.12以下であることが好ましい。
なお、半導体装置製造用粘着テープのボールタックは、例えば、ボールタックテスター(安田精機製作所社製)等を用いて、JIS Z0237に準じて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で測定し、算出することができる。
【0111】
本発明の半導体装置製造用粘着テープの第1の粘着剤層の面剥離力は特に限定されないが、好ましい上限が1MPaである。上記面剥離力が1MPa以下であれば、半導体装置製造用粘着テープのチップ部品の剥離性能がより向上する。上記面剥離力のより好ましい上限は0.8MPaである。上記面剥離力の下限は特に限定されないが、チップ部品の保持性能をより向上させる観点から、好ましい下限は0.65MPaである。
なお、半導体装置製造用粘着テープの第1の粘着剤層の面剥離力は、例えば、次のようにして求めることができる。半導体装置製造用粘着テープの第1の粘着剤層の表面に、一辺が10mmのSUS製の立方体の一面を貼り合わせ、温度23℃、相対湿度50%の環境下、0.3MPaで10秒圧着する。その後、オートグラフ(島津製作所社製)等を用いて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、半導体装置製造用粘着テープの基材面を固定した状態でSUS製の立方体を引張速度1000mm/minで引張り、剥離させる。剥離時の最大応力を面剥離力とする。
【0112】
本発明の半導体装置製造用粘着テープの可視光線透過率は特に限定されないが、レーザーアブレーションによりチップ部品を剥離させる観点からは、適度な可視光線透過率を有することが好ましい。上記可視光線透過率の好ましい下限は50%、より好ましい下限は80%である。上記可視光線透過率の上限は特に限定されないが、実質的には95%程度が上限である。
本発明の半導体装置製造用粘着テープのヘイズは特に限定されないが、レーザーアブレーションによりチップ部品を剥離させる観点からは、ヘイズが小さいことが好ましい。上記ヘイズの好ましい上限は10%、より好ましい上限は5%、更に好ましい上限は3%である。上記ヘイズの下限は特に限定されず、小さいほど好ましく、実質的な下限は0.1%程度である。
なお、半導体装置製造用粘着テープの可視光線透過率及びヘイズは、例えば、ヘイズメーター(日本電色工業社製、NDH4000)等を用いて測定することができる。
【0113】
本発明の半導体装置製造用粘着テープの用途は特に限定されないが、レーザー光を照射する工程を有する半導体装置の製造に好適に用いられる。本発明の半導体装置製造用粘着テープは、チップ部品の剥離性能に優れ、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができることから、図3に示すような第1の粘着剤層上に配置されたチップ部品をレーザーアブレーションにより剥離させる工程に更に好適に用いられる。
上記チップ部品は特に限定されず、例えば、MiniLEDチップ、マイクロLEDチップ、イメージセンサーの光学チップ等が挙げられ、特にマイクロLEDチップが好ましい。
【0114】
本発明の半導体装置製造用粘着テープを用いたチップ部品の転写方法は特に限定されず、例えば、本発明の半導体装置製造用粘着テープの第1の粘着剤層上にチップ部品を配置する工程と、レーザー光を照射し、上記チップ部品を剥離させる工程とを含む、チップ部品の転写方法等が挙げられる。また、本発明の半導体装置製造用粘着テープを用いた電子機器部品の製造方法も特に限定されず、例えば、上記のようなチップ部品の転写方法を含む、電子機器部品の製造方法等が挙げられる。これらの方法によれば、チップ部品を歩留まりよく転写することができ、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることができる。
【発明の効果】
【0115】
本発明によれば、チップ部品の剥離性能に優れ、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることのできる半導体装置製造用粘着テープを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0116】
図1】従来の粘着テープを用いて、粘着剤層上に配置されたチップ部品をレーザーアブレーションにより剥離させる工程の一例を模式的に示す断面図である。
図2】本発明の半導体装置製造用粘着テープの一例を模式的に示す断面図である。
図3】本発明の半導体装置製造用粘着テープを用いて、第1の粘着剤層上に配置されたチップ部品をレーザーアブレーションにより剥離させる工程の一例を模式的に示す断面図である。
図4】第2の粘着剤層を有する場合における本発明の半導体装置製造用粘着テープの一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0117】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
【0118】
(粘着剤A)
(1)アクリル共重合体(1)の調製
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器に酢酸エチル52重量部を入れて、窒素置換した後、反応器を加熱して還流を開始した。酢酸エチルが沸騰してから、30分後に重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.08重量部を投入した。ここにブチルアクリレート(BA)98重量部、アクリル酸(AAc)2重量部からなるモノマー混合物を1時間30分かけて、均等かつ徐々に滴下し反応させた。滴下終了30分後にアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を添加し、更に5時間重合反応させ、反応器内に酢酸エチルを加えて希釈しながら冷却することにより、固形分率30重量%のアクリル共重合体(1)の溶液を得た。
得られたアクリル共重合体(1)について、GPC法により重量平均分子量を測定した。なお、測定機器としてWaters社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF-806L」、溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定した。
また、得られたアクリル共重合体(1)について、Fedors法によりポリマー全体のSP値を算出した。
【0119】
(2)粘着剤溶液の調製
得られたアクリル共重合体(1)を固形分率が15重量%になるよう酢酸エチルに溶解させた。アクリル共重合体(1)100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤としてコロネートL(東ソー社製)3.6重量部、紫外線吸収剤としてTinuvin 928(BASFジャパン社製、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤)8重量部を加えて更に充分に撹拌し、粘着剤Aの粘着剤溶液を得た。
【0120】
(粘着剤B)
(1)A-B-A型ブロックコポリマー(1)の調製
オートクレーブ中に脱気、脱水されたシクロヘキサン500重量部、n-ブチルリチウム(n-BuLi)0.13重量部及びテトラヒドロフラン(THF)をモル比でn-BuLi/THF=40の割合で加えた。次いで、スチレンモノマー4.5重量部を加えて40℃で重合を行い、共重合体(ブロックA)を得た。スチレンモノマーの重合転化率が約100%に達した後、1,3-ブタジエンモノマー91重量部を加えて重合を行いA-B型ブロックコポリマーを得た。重合転化率がほぼ100%に達した後、更にスチレンモノマー4.5重量部を加えて40℃で重合転嫁率が約100%に達するまで重合を行い、A-B-A型ブロックコポリマー(水素添加前)を得た。
このA-B-A型ブロックコポリマーを精製乾燥したシクロヘキサンで希釈し、重合体濃度5重量%に調整して水素添加反応に供した。水素添加反応では、撹拌下で水素ガス供給圧0.7MPa-Gauge、反応温度80℃で水素添加反応を開始し、水素の吸収が終了した時点で、反応溶液を常温、常圧に戻し、反応容器から抜き出すことにより、A-B-A型ブロックコポリマー(1)を得た。
得られたA-B-A型ブロックコポリマー(1)について、GPC法により重量平均分子量を測定した。なお、測定機器としてWaters社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF-806L」、溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定した。
また、得られたA-B-A型ブロックコポリマー(1)について、示差走査熱量計(日立ハイテクサイエンス社製、SII Exstar 6000/DSC6220)を用い、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minの条件で測定を行った際に2nd runで得られた値を用い、ブロックBのガラス転移温度を求めた。なお、ブロックAに由来するピークとブロックBに由来するピークとが得られたが、低温側のピークをブロックBに由来するピークとし、ブロックBのガラス転移温度を決定した。
また、得られたA-B-A型ブロックコポリマー(1)について、H-NMRにより測定されるエチレンとブチレンの成分のピーク面積比からエチレンとブチレンの比率を算出し、Fedors法によりポリマー全体及びブロックBのSP値を算出した。
【0121】
(2)粘着剤溶液の調製
得られたA-B-A型ブロックコポリマー(1)を固形分率が20重量%になるようトルエンに溶解させた。A-B-A型ブロックコポリマー(1)100重量部に対して、紫外線吸収剤としてTinuvin 928(BASFジャパン社製、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤)8重量部を加えて更に充分に撹拌し、粘着剤Bの粘着剤溶液を得た。
(3)相分離構造の確認
後述の実施例及び比較例と同様の方法にて粘着剤層のみを作製した。粘着剤層をトリミングした小片を2%オスミウム酸水溶液で60℃、12時間染色した後、洗浄した。クライオミクロトーム(LEICA社製、ULTRACUT FC7)を用いて粘着剤層の厚み方向に小片温度-100℃で切断し、厚み100nm未満の切片を切り出した。切り出した切片を、支持膜を張ったシートメッシュ上に載せ、測定サンプルとした。得られた測定サンプルを、透過型電子顕微鏡(JEOL社製、JEM-2100)を用いて倍率5000倍で観察して相分離構造を確認したところ、スフィア状の相分離構造を有していた。
【0122】
(粘着剤C)
(1)A-B-A型ブロックコポリマー(2)の調製
1,6-ヘキサンジチオール0.902gと、二硫化炭素1.83gと、ジメチルホルムアミド11mLとを2口フラスコに投入し、25℃で攪拌した。これに、トリエチルアミン2.49gを15分かけて滴下し、25℃で3時間攪拌した。次いで、メチル-α-ブロモフェニル酢酸2.75gを15分かけて滴下し、25℃で4時間攪拌した。その後、反応液に抽出溶媒(n-ヘキサン:酢酸エチル=50:50)100mLと水50mLとを加えて分液抽出した。1回目と2回目の分液抽出で得られた有機層を混合し、1M塩酸50mL、水50mL、飽和食塩水50mLで順に洗浄した。洗浄後の有機層に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろ過し、ろ液をエバポレーターで濃縮して、有機溶媒を除去した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィにて精製することでRAFT剤を得た。
【0123】
スチレン(St)15重量部と、アクリル酸(AAc)2重量部と、RAFT剤1.9重量部と、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)(ABN-E)とを2口フラスコに投入し、フラスコ内を窒素ガスで置換しながら85℃に昇温した。その後、85℃で6時間撹拌して重合反応を行った(第一段階反応)。
反応終了後、フラスコ内にn-ヘキサン4000重量部を投入し、撹拌して反応物を沈殿させた後、未反応のモノマー及びRAFT剤をろ過し、反応物を70℃で減圧乾燥して共重合体(ブロックA)を得た。
【0124】
ブチルアクリレート(BA)81重量部、アクリル酸(AAc)2重量部、ABN-E0.058重量部及び酢酸エチル50重量部を含む混合物と、上記で得られた共重合体(ブロックA)とを2口フラスコに投入し、フラスコ内を窒素ガスで置換しながら85℃に昇温した。その後、85℃で6時間撹拌して重合反応を行い(第二段階反応)、ブロックAとブロックBとから形成されるブロック共重合体を含む反応液を得た。
反応液の一部を採取し、これにn-ヘキサン4000重量部を投入し、撹拌して反応物を沈殿させた後、未反応のモノマー及び溶媒をろ過し、反応物を70℃で減圧乾燥してA-B-A型ブロックコポリマー(2)を得た。
得られたA-B-A型ブロックコポリマー(2)について、GPC法により重量平均分子量を測定した。なお、測定機器としてWaters社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF-806L」、溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定した。
また、得られたA-B-A型ブロックコポリマー(2)について、示差走査熱量計(日立ハイテクサイエンス社製、SII Exstar 6000/DSC6220)を用い、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minの条件で測定を行った際に2nd runで得られた値を用い、ブロックBのガラス転移温度を求めた。なお、ブロックAに由来するピークとブロックBに由来するピークとが得られたが、低温側のピークをブロックBに由来するピークとし、ブロックBのガラス転移温度を決定した。
また、得られたA-B-A型ブロックコポリマー(2)について、Fedors法によりポリマー全体及びブロックBのSP値を算出した。
【0125】
(2)粘着剤溶液の調製
得られたA-B-A型ブロックコポリマー(2)を固形分率が15重量%になるよう酢酸エチルに溶解させた。A-B-A型ブロックコポリマー(2)100重量部に対して、エポキシ系架橋剤としてテトラッドC(三菱化学社製)1重量部、紫外線吸収剤としてTinuvin 928(BASFジャパン社製、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤)8重量部を加えて更に充分に撹拌し、粘着剤Cの粘着剤溶液を得た。
(3)相分離構造の確認
後述の実施例及び比較例と同様の方法にて粘着剤層のみを作製した。粘着剤層をトリミングした小片を2%オスミウム酸水溶液で60℃12時間染色した後、洗浄した。クライオミクロトーム(LEICA社製、ULTRACUT FC7)を用いて粘着剤層の厚み方向に小片温度-100℃で切断し、厚み100nm未満の切片を切り出した。切り出した切片を、支持膜を張ったシートメッシュ上に載せ、測定サンプルとした。得られた測定サンプルを、透過型電子顕微鏡(JEOL社製、JEM-2100)を用いて倍率5000倍で観察して相分離構造を確認したところ、スフィア状の相分離構造を有していた。
【0126】
(粘着剤D~E,J~O,及び,R)
A-B-A型ブロックコポリマーの組成、紫外線吸収剤の種類又は量、及び、架橋剤の種類又は量を表1、2に示すように変更したこと以外は粘着剤Cと同様にして、粘着剤溶液を得た。
【0127】
(粘着剤F~I,P,及び,Q)
アクリル共重合体の組成、紫外線吸収剤の種類又は量、及び、架橋剤の種類又は量を表1、2に示すように変更したこと以外は粘着剤Aと同様にして粘着剤溶液を得た。なお、粘着剤Hでは、紫外線吸収剤として、Tinuvin460(BASFジャパン社製、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤)を用いた。
【0128】
表中のアルファベット記号はそれぞれ下記の略称である。
St:スチレン
AAc:アクリル酸
BA:ブチルアクリレート
2-EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
LA:ラウリルアクリレート
MA:メチルアクリレート
MOEA:メトキシエチルアクリレート
2-HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
【0129】
【表1】
【0130】
【表2】
【0131】
(実施例1)
(1)粘着テープの製造
得られた粘着剤Aの粘着剤溶液を、乾燥皮膜の厚さが16μmになるようにアプリケーターを用いて基材としてのコロナ処理がなされた厚み50μm、ヘイズ3.8%のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に塗工し、110℃で3分間乾燥させ、アブレーション層を形成した。これを積層フィルム(a)とした。次いで、積層体フィルム(a)のアブレーション層側と、バリア層としてのコロナ処理がなされた厚み4μmのPETフィルムとを重ね合わせた。これを積層フィルム(b)とした。
一方、得られた粘着剤Aの粘着剤溶液を、乾燥皮膜の厚さが10μmになるようにアプリケーターを用いて離型処理された75μmの離型PETフィルムの離型処理面に塗工し、110℃で3分間乾燥させ、粘着剤層を形成した。この粘着剤層を積層フィルム(b)のバリア層側に貼り合わせた。その後、40℃で48時間加熱養生し、基材、アブレーション層、バリア層、第1の粘着剤層、及び、離型PETフィルムをこの順に有する粘着テープを得た。
【0132】
(2)第1の粘着剤層の破断強度の測定
第1の粘着剤層のみからなる厚み500μmのシートを別途作製した。この粘着剤層について、オートグラフ(島津製作所社製)を用いて、JIS K7161に準じて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で引張速度500mm/minで引っ張った際の破断時の応力から破断強度を算出した。
【0133】
(3)第1の粘着剤層、アブレーション層のゲル分率の測定
粘着テープから第1粘着剤層(粘着剤組成物)のみ、アブレーション層(アブレーション層組成物)のみをそれぞれ0.1g取り出し、酢酸エチル50mL中にそれぞれ浸漬し、振とう機で温度23℃、200rpmの条件で24時間振とうした。振とう後、金属メッシュ(目開き#200メッシュ)を用いて、酢酸エチルと酢酸エチルを吸収し膨潤した組成物をそれぞれ分離した。分離後の組成物を110℃の条件下で1時間乾燥させた。乾燥後の金属メッシュを含む組成物の重量をそれぞれ測定し、下記式を用いて第1の粘着剤層、アブレーション層のゲル分率を算出した。
ゲル分率(重量%)=100×(W-W)/W
(W:初期組成物重量、W:乾燥後の金属メッシュを含む組成物重量、W:金属メッシュの初期重量)
ただし実施例3のアブレーション層、実施例4の第1の粘着剤層については酢酸エチルの代わりにトルエンを用いてゲル分率をそれぞれ測定した。
【0134】
(4)アブレーション層の23℃、1Hzにおける貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’及び第1の粘着剤層の-20℃・23℃・140℃、1Hzにおける貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’の測定
アブレーション層、又は、第1の粘着剤層のみからなる厚み1mmのシートを別途作製した。このアブレーション層、及び、第1の粘着剤層について、粘弾性スペクトロメーターDVA-200(アイティー計測制御社製)を用いて、単純昇温モードの昇温速度5℃/分、1Hzの条件で-40~160℃の動的粘弾性スペクトルを測定したとき-20℃・23℃・140℃における貯蔵弾性率G’を求めた。
【0135】
(5)アブレーション層及び第1の粘着剤層の紫外線吸収率の測定
分光光度計(島津製作所社製、UV-2600i)を用いて、JIS L1925に準じてアブレーション層及び第1の粘着剤層の波長365nmでの紫外線吸収率を測定した。
【0136】
(6)粘着テープのボールタックの測定
粘着テープについて、ボールタックテスター(安田精機製作所社製)を用いて、JIS Z0237に準じて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で粘着テープのボールタックを測定した。
【0137】
(7)粘着テープの第1の粘着剤層の面剥離力
粘着テープについて、粘着テープの第1の粘着剤層の表面に、一辺が10mmのSUS製の立方体の一面を貼り合わせ、温度23℃、相対湿度50%の環境下、0.3MPaで10秒圧着した。その後、オートグラフ(島津製作所社製)を用いて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、粘着テープの基材面を固定した状態でSUS製の立方体を引張速度1000mm/minで引張り、剥離させた。剥離時の最大応力を面剥離力として測定した。
【0138】
(実施例2~18、22~24、比較例1~4)
各層について表3、4、及び5に示したとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして、粘着テープを得た。なお、実施例15~18、22~24には基材として厚み50μm、ヘイズ0.3%のPETフィルムを使用し、バリア層として厚み5.5μmの易接着樹脂層付PETフィルム(易接着樹脂層のナノインデンテーション法による弾性率5850MPa)を使用した。
【0139】
(実施例19)
(1)両面粘着テープの製造
一面が離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムに得られた粘着剤Pの粘着剤溶液を、乾燥皮膜の厚さが10μmになるようにアプリケーターを用いて塗布し、110℃で3分間乾燥させて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの離型処理面に粘着剤層を有する積層フィルム(p)を作製した。
次に、各層について、表4に示したとおりに変更したこと以外は、実施例1と同様にして粘着テープを作製し、得られた粘着テープの基材のアブレーション層、バリア層、第1の粘着剤層、及び、離型PETフィルムが順に積層されている面とは反対の面に、積層フィルム(p)を粘着剤層面から積層して粘着剤層を基材に転写及び積層一体化させた。これにより、表4に示した厚み、ゲル分率を有する第2の粘着剤層が設けられた両面粘着テープを得た。
第1の粘着剤層の破断強度、第1の粘着剤層、アブレーション層のゲル分率、アブレーション層の23℃、1Hzにおける貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’及び第1の粘着剤層の-20℃・23℃・140℃、1Hzにおける貯蔵弾性率(せん断貯蔵弾性率)G’、アブレーション層及び第1の粘着剤層の紫外線吸収率、粘着テープのボールタック、並びに、粘着テープの第1の粘着剤層の面剥離力を、実施例1と同様の方法で測定した。
また、第2の粘着剤層のゲル分率を、上記「(3)第1の粘着剤層、アブレーション層のゲル分率の測定」と同様の方法で測定した。
【0140】
(実施例20,21)
各層について、表4に示したとおりに変更したこと以外は実施例19と同様にして、粘着テープを得た。
【0141】
(2)粘着テープの第2の粘着剤層の粘着力
上記の方法で得られた両面粘着テープを25mm幅に裁断し、両面粘着テープの第1の粘着剤層の表面に30mm幅に裁断した厚み25μmのPETフィルムを貼り付けた。その後、第2の粘着剤層の表面を、ガラス板に、室温23℃、相対湿度50%で、2kgの圧着ゴムローラーを用いて300mm/minの速度で貼り付けた。その後、オートグラフ(島津製作所社製)を用いて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、両面粘着テープの第2の粘着剤層側を300mm/minの速度で180°方向に引き剥がし、180°粘着力を測定した。
【0142】
<評価>
実施例及び比較例で得られた粘着テープについて以下の評価を行った。結果を表3、4、及び5に示した。
【0143】
(1)レーザーアブレーション評価
(1-1-1)チップ部品の保持性能及び剥離性能
Siチップ(500μm×500μm角、厚み50μm)が10個配列されたウエハのSiチップ側の面に、得られた粘着テープを貼り合わせた。その後、ウエハを剥離することで、Siチップを粘着テープ上へ配置した。半導体固体レーザーを用いて、出力4W、4KHzの365nmのレーザー光を粘着テープの基材側から各Siチップに照射して、Siチップを粘着テープから剥離した。
ウエハから粘着テープ上にSiチップがすべて配置できた場合を「○」、8~9個のSiチップを粘着テープ上に配置できた場合を「△」、粘着テープ上に配置できたSiチップが7個以下であった場合を「×」としてチップ部品の保持性能を評価した。
粘着テープから10個のSiチップをすべて剥離できた場合を「◎」、8~9個のSiチップを粘着テープから剥離できた場合を「○」、7個のSiチップを粘着テープから剥離できた場合を「△」、粘着テープから剥離できたSiチップが6個以下であった場合を「×」としてチップ部品の剥離性能を評価した。粘着テープが第2の粘着剤層を有する場合は、第2の粘着剤層を厚み2mmのガラス支持体に貼り合わせた状態で評価した。
【0144】
(1-1-2)糊残り
チップ部品の保持性能及び剥離性能を評価した後、粘着テープから剥離したSiチップの表面を顕微鏡にて観察し、糊残りの有無を確認した。糊残りが全くなかった場合を「◎」、チップ部品の表面の面積の20%未満に糊残りがあった場合を「〇」、チップ部品の表面の面積の20%以上に糊残りがあった場合を「×」として糊残りを評価した。
【0145】
(1-2-1)小さいサイズのチップ部品の保持性能及び剥離性能
実施例1、15~23で得られた粘着テープについて、小さいサイズのSiチップ(30μm×40μm角、厚み10μm)が10個配列されたウエハのSiチップ側の面に、得られた粘着テープを貼り合わせた。その後、ウエハを剥離することで、Siチップを粘着テープ上へ配置した。半導体固体レーザーを用いて、出力4W、4KHzの365nmのレーザー光を粘着テープの基材側から各Siチップに照射して、Siチップを粘着テープから剥離した。
ウエハから粘着テープ上にSiチップがすべて配置できた場合を「○」、8~9個のSiチップを粘着テープ上に配置できた場合を「△」、粘着テープ上に配置できたSiチップが7個以下であった場合を「×」としてチップ部品の保持性能を評価した。
10個のSiチップをすべて剥離できた場合を「◎」、8~9個剥離できた場合を「○」、剥離できたSiチップが7個以下であった場合を「×」としてチップ部品の剥離性能(小チップ)を評価した。粘着テープが第2の粘着剤層を有する場合は、第2の粘着剤層を厚み2mmのガラス支持体に貼り合わせた状態で評価した。
【0146】
(1-2-2)小さいサイズのチップ部品の糊残り
小さいサイズのチップ部品の保持性能及び剥離性能を評価した後、粘着テープから剥離したSiチップの表面を顕微鏡にて観察し、糊残りの有無を確認した。糊残りが全くなかった場合を「◎」、チップ部品の表面の面積の20%未満に糊残りがあった場合を「〇」、チップ部品の表面の面積の20%以上に糊残りがあった場合を「×」として糊残りを評価した。
【0147】
(1-2-3)ガラス支持体からの剥離
実施例19~21について、小さいサイズのチップ部品の保持性能及び剥離性能を評価した後、粘着テープとガラス支持体の界面を顕微鏡にて観察し、第2の粘着剤層の支持体からの剥離の有無を確認した。剥離がなかった場合を「〇」、剥離があった場合を「×」として支持体からの剥離を評価した。
【0148】
(2)180°粘着力の測定及び端部浮き評価
この評価は、実施例5、6、8、12、13及び14で得られた粘着テープについてのみ行った。
オートグラフ(島津製作所社製)を用いて、JIS Z0237に準じて、温度23℃、相対湿度50%の環境下で300mm/minの引張速度で180°方向に基材層をバリア層から引き剥がす剥離試験を行い、180°粘着力(N/25mm)を測定した。基材-アブレーション層間の180°粘着力、及び、アブレーション層-バリア層間の180°粘着力を測定した。
また、各実施例と同様にして幅1000mm、長さ20mの粘着テープ原反を作製した。原反を300mmのテープ幅になるよう長さ方向へ切断(スリット)した。切断後の粘着テープの端部(切断面)における基材とバリア層との間の浮き(端部浮き)を光学顕微鏡(キーエンス社製)により観察した。端部浮きが見られなかった場合を「○」、端部浮きが1か所以上見られた場合を「×」として端部浮きを評価した。
【0149】
【表3】
【0150】
【表4】
【0151】
【表5】
【産業上の利用可能性】
【0152】
本発明によれば、チップ部品の剥離性能に優れ、かつ、チップ部品への糊残りを抑えることのできる半導体装置製造用粘着テープを提供することができる。
【符号の説明】
【0153】
1 チップ部品
1a 電極
4 粘着剤層
4a 第1の粘着剤層
4b 第2の粘着剤層
5 基材
7 駆動回路基板
7a 電極
8 レーザー光照射装置
8a レーザー光
9 基材と粘着剤層との積層体
10 アブレーション層
11 バリア層
12 半導体装置製造用粘着テープ
図1
図2
図3
図4