JP6006569B2 - 積層体及び積層体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る積層体を、一実施形態である積層体10を例にして、図1を用いて説明する。図1は本発明の積層体の一実施形態に係る積層体10の構造を示す図である。
基板11は、サポートプレート12に支持された状態で、薄化、実装等のプロセスに供されるものである。本実施形態では基板11はウエハであるが、本発明に係る積層体が備える基板は、ウエハに限定されず、薄いフィルム基板、フレキシブル基板等の任意の基板を採用することができる。また、基板11における接着層13側の面には、電気回路等の電子素子の微細構造が形成されていてもよい。
サポートプレート12は、基板11を支持する支持体であり、光透過性を有している。そのため、積層体10の外からサポートプレート12に向けて光が照射されたときに、当該光がサポートプレート12を通過して分離層14に到達する。また、サポートプレート12は、必ずしも全ての光を透過させる必要はなく、分離層14に吸収されるべき(所定の波長を有している)光を透過させることができればよい。
分離層14は、サポートプレート12を介して照射される光を吸収することによって変質する材料から形成されている層である。本明細書において、分離層14が「変質する」とは、分離層14をわずかな外力を受けて破壊され得る状態、又は分離層14と接する層との接着力が低下した状態にさせる現象を意味する。光を吸収することによって生じる分離層14の変質の結果として、分離層14は、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート12を持ち上げるなど)ことによって、分離層14が破壊されて、サポートプレート12と基板11とを容易に分離することができる。
分離層14は、光吸収性を有している構造をその繰返し単位に含んでいる重合体を含有していてもよい。当該重合体は、光の照射を受けて変質する。当該重合体の変質は、上記構造が照射された光を吸収することによって生じる。分離層14は、重合体の変質の結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失っている。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート12を持ち上げるなど)ことによって、分離層14が破壊されて、サポートプレート12と基板11とを容易に分離することができる。
分離層14は、無機物からなっていてもよい。分離層14は、無機物によって構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート12を持ち上げるなど)ことによって、分離層14が破壊されて、サポートプレート12と基板11とを容易に分離することができる。
分離層14は、赤外線吸収性の構造を有する化合物によって形成されていてもよい。当該化合物は、赤外線を吸収することにより変質する。分離層14は、化合物の変質の結果として、赤外線の照射を受ける前の強度又は接着性を失っている。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレートを持ち上げるなど)ことによって、分離層14が破壊されて、サポートプレート12と基板11とを容易に分離することができる。
中でも、シロキサン骨格を有する化合物としては、上記化学式(1)で表される繰り返し単位及び下記化学式(3)で表される繰り返し単位の共重合体であるtert−ブチルスチレン(TBST)−ジメチルシロキサン共重合体がより好ましく、上記式(1)で表される繰り返し単位及び下記化学式(3)で表される繰り返し単位を1:1で含む、TBST−ジメチルシロキサン共重合体がさらに好ましい。
シルセスキオキサン骨格を有する化合物としては、このほかにも、特許文献3:特開2007−258663号公報(2007年10月4日公開)、特許文献4:特開2010−120901号公報(2010年6月3日公開)、特許文献5:特開2009−263316号公報(2009年11月12日公開)及び特許文献6:特開2009−263596号公報(2009年11月12日公開)において開示されている各シルセスキオキサン樹脂を好適に利用できる。
分離層14は、フルオロカーボンからなっていてもよい。分離層14は、フルオロカーボンによって構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート12を持ち上げるなど)ことによって、分離層14が破壊されて、サポートプレート12と基板11とを容易に分離することができる。
分離層14は、赤外線吸収物質を含有していてもよい。分離層14は、赤外線吸収物質を含有して構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート12を持ち上げるなど)ことによって、分離層14が破壊されて、サポートプレート12と基板11とを容易に分離することができる。
接着層13は、基板11をサポートプレート12に接着固定すると同時に、基板11の表面を覆って保護する構成である。よって、接着層は、基板11の加工又は搬送の際に、サポートプレート12に対する基板11の固定、及び基板11の保護すべき面の被覆を維持する接着性及び強度を有している必要がある。一方で、サポートプレート12に対する基板11の固定が不要になったときに、基板11から容易に剥離又は除去され得る必要がある。
炭化水素樹脂は、炭化水素骨格を有し、単量体組成物を重合してなる樹脂である。炭化水素樹脂として、シクロオレフィン系ポリマー(以下、「樹脂(A)」ということがある)、ならびに、テルペン樹脂、ロジン系樹脂及び石油樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂(以下、「樹脂(B)」ということがある)等が挙げられるが、これに限定されない。
本発明に係る積層体が備える接着層を構成し得るブロック共重合体は、モノマー単位が連続して結合したブロック部位が2種以上結合した重合体であり、ブロックコポリマーと称することもある。
アクリル−スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン又はスチレンの誘導体と、(メタ)アクリル酸エステル等とを単量体として用いて重合した樹脂が挙げられる。
マレイミド系樹脂としては、例えば、単量体として、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−n−ブチルマレイミド、N−イソブチルマレイミド、N−sec−ブチルマレイミド、N−tert−ブチルマレイミド、N−n−ペンチルマレイミド、N−n−ヘキシルマレイミド、N−n−へプチルマレイミド、N−n−オクチルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−ステアリルマレイミドなどのアルキル基を有するマレイミド、N−シクロプロピルマレイミド、N−シクロブチルマレイミド、N−シクロペンチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−シクロヘプチルマレイミド、N−シクロオクチルマレイミド等の脂肪族炭化水素基を有するマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−m−メチルフェニルマレイミド、N−o−メチルフェニルマレイミド、N−p−メチルフェニルマレイミド等のアリール基を有する芳香族マレイミド等を重合して得られた樹脂が挙げられる。
保護層15は、分離層14の表面であってサポートプレート12と接着していない面のうち、少なくとも接着層13と重畳していない面を覆うものである。保護層15は、例えば、レジスト剥離処理(レジスト剥離工程)等の高温且つ長時間の薬品処理や、その後に行なわれる高温(例えば260℃)での加熱処理工程によって分離層14が変質しないように保護することができる。
次に本発明に係る積層体の製造方法について、図2を用いて説明する。図2は本発明に係る積層体の製造方法の一実施形態を示す図である。
分離層形成工程とは、図2に示すようにサポートプレート12上に、光を吸収することにより変質する分離層14を形成する工程である。分離層形成工程の具体的な方法としては、例えば、分離層14をフルオロカーボンで形成する場合、プラズマCVD法を用いる方法が挙げられる。
接着層形成工程では、基板11上に接着層13を形成する。図2に示すように、基板11上に、前述の炭化水素系樹脂を主たる成分とし溶剤に溶解させた接着剤をスピン塗布する。そして、温度を上昇させつつ段階的にベークすることによって接着剤を固化させ、接着層13を形成する工程が例として挙げられる。なお、本発明に係る積層体の製造方法における接着層形成工程は、基板上又は分離層上に接着層を形成すればよい。つまり、本実施形態のように基板11上に接着層13を形成してもよく、分離層上に接着層を形成してもよい。分離層上に接着層を形成する形態においては、分離層の面であって支持層に接していない面のうち、接着層が形成されずに露出した面に後述の保護層を形成すればよい。
保護層形成工程とは、積層工程において積層させたときに分離層14の表面であってサポートプレート12と接着していない面のうち、接着層13と重畳しない面を少なくとも覆う保護層15を形成する工程である。図2に示すように、サポートプレート12上に形成された分離層14上に、前述のブロック共重合体や炭化水素樹脂を主たる成分とし溶剤に溶解させた保護剤をスピン塗布する。そして、温度を上昇させつつ段階的にベークすることによって保護剤を固化させ、保護層15を形成する工程が例として挙げられる。又、保護層15は接着層13の形成に用いられる接着剤により形成することもできる。
積層工程とは、基板11と、接着層13と、分離層14と、サポートプレート12とを、この順に積層する工程である。積層工程の具体的な方法としては、図2に示すように、基板11上の保護層15が形成された面とサポートプレート12の接着層13が形成された面とを貼り合わせ、真空下でベークし圧着することで積層する方法が挙げられる。
(接着剤組成物の調製)
接着剤樹脂としてポリプラスチックス社製の「TOPAS(商品名)8007X10、シクロオレフィンコポリマー、Mw=95,000、Mw/Mn=1.9、ノルボルネン:エチレン=35:65(モル比)」100重量部を主溶剤であるデカヒドロナフタリン800重量部に溶解させた。次に熱重合禁止剤入りの酢酸ブチル溶液を接着剤樹脂100重量部に対して、熱重合禁止剤が1重量部、酢酸ブチルが20重量部となるように加えた。このようにして接着剤組成物を得た。
ウエハを40μmまで研削して、各種の剥離液・有機溶剤による薬品耐性評価を行った。剥離液としては、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、DMSO(ジメチルスルホキシド)、並びに東京応化工業株式会社製の剥離液であるStripper104及びStripper106(いずれも商品名)を用いた。評価条件は表1中に示した。また、目視による外観検査、並びに顕微鏡にてガラス側、基板側からエッジ部を観察し、その結果、剥がれ等の不具合が無いものを「○」、不具合があるものを「×」とした。
上述した薬品耐性評価後の積層体を、それぞれ、260℃のN2環境下で30分間、加熱処理を行なった。その後、目視による外観検査、並びに顕微鏡にてガラス側、基板側からエッジ部を観察し、その結果、剥がれ等の不具合が無いものを「○」、不具合があるものを「×」とした。
上述した加熱処理評価後の積層体のそれぞれに対して、532nmの波長を有するレーザを、積層体の支持体側から分離層に向けて照射した。その結果、支持体の分離ができたものを「○」、分離ができなかったものを「×」とした。
支持体(ガラス)に塗布した接着剤樹脂、基板(ウエハ)に塗布した接着剤樹脂、及びこれらの膜厚を以下の表1に示すものに変更した以外は実施例1と同じ操作を行ない、同様に薬品耐性等を評価した。結果を表1に示す。
Septon2004(クラレ社製):SEPS:ポリスチレン-ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック)−ポリスチレン、スチレン含有量18重量%、分子量94,000
HG252(クラレ社製):SEEPS−OH:ポリスチレン-ポリ(エチレン-エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン 末端水酸基変性、スチレン含有量28重量%、分子量67000
TOPAS6017(ポリプラスチック社製):ノルボルネン:エチレン=58:42(モル比)、分子量82,000
また、比較例1〜4においては、薬品耐性を評価した結果、高温、長時間の剥離液浸漬試験で、全て剥がれが発生して、シリコンに凹凸が発生した。さらに260℃のN2環境下における加熱処理工程後にはウエハが割れており、ガラスの分離も不可能であった。
12インチガラスに実施例1と同じ条件でプラズマCVD法にてフルオロカーボン膜を形成し(厚さ1μm)、その上に実施例1と同じ接着剤組成物を、ウエハのエッジから3mmに滴下しながらスピン塗布した。その後、実施例1と同じ条件で加熱して、膜厚3μmを確認した。以降のプロセスは実施例1と同様に行ない、評価を行なった。その結果、剥離液及び有機溶剤による薬品耐性が問題ないことを確認した。
11 基板
12 サポートプレート(支持体)
13 接着層
14 分離層
15 保護層
Claims (11)
- 基板と、接着層と、光を吸収することにより変質する分離層と、支持体とをこの順に積層してなり、
上記分離層の表面であって上記支持体と接着していない面のうち、少なくとも上記接着層と重畳していない面を覆う保護層をさらに備えており、
上記保護層を形成する材料は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SBBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、及び、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEEPS)からなる群から選ばれる1種であることを特徴とする積層体。 - 基板と、接着層と、光を吸収することにより変質する分離層と、支持体とをこの順に積層してなり、
上記分離層の表面であって上記支持体と接着していない面のうち、少なくとも上記接着層と重畳していない面を覆う保護層をさらに備えており、
上記保護層を形成する材料、及び上記接着層を形成する材料は、夫々、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SBBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、及び、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEEPS)、及び、シクロオレフィン系ポリマーからなる群より選ばれる1種であることを特徴とする積層体。 - 上記保護層は、上記分離層の表面であって上記支持体と接着していない面のうち、上記接着層と重畳している面をも覆うものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層体。
- 上記保護層は、上記分離層の表面であって上記支持体と接着していない面のうち、上記接着層と重畳していない面のみを覆うものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層体。
- 上記保護層は接着剤により構成されるものであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の積層体。
- 上記接着層を構成する接着剤は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SBBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、及び、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEEPS)からなる群から選ばれる1種であることを特徴とする請求項1に記載の積層体。
- 上記保護層を構成する接着剤は上記接着層を構成する接着剤と同一組成のものであることを特徴とする請求項5又は6に記載の積層体。
- 上記保護層を構成する接着剤は上記接着層を構成する接着剤と異なる組成のものであることを特徴とする請求項5又は6に記載の積層体。
- 支持体上に、光を吸収することにより変質する分離層を形成する分離層形成工程と、
基板上又は上記分離層上に接着層を形成する接着層形成工程と、
上記基板と、上記接着層と、上記分離層と、上記支持体とをこの順に積層する積層工程と、を含み、
上記分離層の表面であって上記支持体と接着していない面のうち、上記積層工程において積層させたときに上記接着層と重畳しない面を少なくとも覆う保護層を形成する保護層形成工程を、上記積層工程の前にさらに含み、
上記保護層を形成する材料は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SBBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、及び、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEEPS)からなる群から選ばれる1種であることを特徴とする積層体の製造方法。 - 上記接着層を構成する接着剤は、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SBBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、及び、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEEPS)からなる群から選ばれる1種であることを特徴とする請求項9に記載の積層体の製造方法。
- 支持体上に、光を吸収することにより変質する分離層を形成する分離層形成工程と、
基板上又は上記分離層上に接着層を形成する接着層形成工程と、
上記基板と、上記接着層と、上記分離層と、上記支持体とをこの順に積層する積層工程と、を含み、
上記分離層の表面であって上記支持体と接着していない面のうち、上記積層工程において積層させたときに上記接着層と重畳しない面を少なくとも覆う保護層を形成する保護層形成工程を、上記積層工程の前にさらに含み、
上記保護層を形成する材料、及び上記接着層を形成する材料は、夫々、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SBBS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、及び、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー(SEEPS)、及び、シクロオレフィン系ポリマーからなる群より選ばれる1種であることを特徴とする積層体の製造方法。
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