層疊拋光墊的製造方法
2023-10-30 05:35:32
層疊拋光墊的製造方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供一種無彎曲且在拋光時不會在拋光層和緩衝層之間產生剝離的層疊拋光墊的製造方法。本發明的層疊拋光墊的製造方法包括以下步驟：在緩衝層的一面以可剝離的方式設置熱塑性樹脂基材，在得到的附有基材的緩衝層的未設置所述熱塑性樹脂基材的面上層疊熱熔粘結劑片的步驟；將層疊的熱熔粘結劑片進行加熱以使其熔融或軟化的步驟；將拋光層層疊至已熔融或軟化的熱熔粘結劑上而製備層疊體的步驟；將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片的步驟；和將所述熱塑性樹脂基材從層疊拋光片剝離的步驟。
【專利說明】層疊拋光墊的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種層疊拋光墊，其可以對透鏡、反射鏡等光學材料或矽晶片、硬碟用玻璃基板、鋁基板、及通常的金屬研磨加工等要求高度表面平坦性的材料進行穩定且高研磨效率的平坦化加工。本發明的層疊拋光墊特別適合用於如下的步驟:將矽晶片以及其上形成有氧化物層、金屬層等的器件，在進一步層疊、形成這些氧化物層或金屬層之前進行平坦化。
【背景技術】
[0002]在製造半導體器件時，在晶片表面形成導電性膜，需實施通過光刻、蝕刻等形成配線層的形成步驟和在配線層上形成層間絕緣膜的步驟等，而這些步驟會導致晶片表面產生由金屬等導電體或絕緣體構成的凹凸。近年來，以半導體集成電路高密度化為目的的配線微細化或多層配線化不斷發展，但隨之對晶片表面凹凸進行平坦化的技術也變得日益重要。
[0003]作為晶片表面凹凸的平坦化方法，一般採用化學機械拋光(以下稱為「CMP」)。CMP是一種在將晶片的被拋光面擠壓於拋光墊的拋光面的狀態下，使用分散有磨粒的漿狀拋光劑(以下稱為「漿料」)進行拋光的技術。在CMP中通常使用的拋光裝置例如，如圖1所示，具有:支撐拋光墊I的拋光壓盤2、支撐被拋光材料(半導體晶片)4的支撐臺(拋光頭)5、用以對晶片進行均勻加壓的背襯材料、以及拋光劑的供給機構。拋光墊I例如通過用雙面膠帶粘貼而安裝於拋光壓盤2。拋光壓盤2與支撐臺5以各自所支撐的拋光墊I與被拋光材料4相對的方式進行配置，分別具有旋轉軸6、旋轉軸7。另外，支撐臺5側設置有用以將被拋光材料4擠壓於拋光墊I的加壓機構。
[0004]一直以來，作為用於高精度拋光的拋光墊，一般使用聚氨酯樹脂發泡體片。然而，聚氨酯樹脂發泡體片雖然局部平坦化能力優異，但是由於緩衝特性不足，所以難以對晶片整個表面均勻地施加壓力。因此，通常在聚氨酯樹脂發泡體片的背面另行設置柔軟的緩衝層，作為層疊拋光墊用於拋光加工。
[0005]然而，一直以來的層疊拋光墊通常是事先用雙面膠帶將拋光層和緩衝層貼合而成，由於在拋光中漿料會侵入拋光層和緩衝層之間，或在拋光中產生熱(在使用氧化鈰漿料或在金屬拋光的情況下，墊的表面溫度會上升至80°C左右)，從而存在雙面膠帶的耐久性降低，且拋光層和緩衝層變得容易剝離的問題。
[0006]作為解決上述問題的方法，例如，提出了如下技術。
[0007]專利文獻I公開了一種多層化學機械拋光墊的製造方法，其包括:在拋光層和子墊層(subpad)之間放置未固化的反應性熱熔粘結劑，將兩個層壓在一起，使未固化的反應性熱熔粘結劑固化，在這兩個層之間形成反應性熱熔粘結劑結合。
[0008]專利文獻2公開了一種利用含EVA的熱熔粘結劑粘結拋光層和下層的拋光墊。
[0009]專利文獻3公開了一種藉由熱塑性樹脂融合形成的粘結層粘結層疊拋光層和支撐體而形成的拋光墊，該拋光層包含孔徑為10-100 μ m的織物或開放型格子結構。[0010]但是，若像一直以來的製造方法那樣使用熱熔粘結劑將拋光層和緩衝層進行貼合，則在所得到的層疊拋光墊中存在容易產生彎曲的問題。
[0011]現有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:特開2010-28113號公報
[0014]專利文獻2:特表2010-525956號公報
[0015]專利文獻3:特開2011-115935號公報
【發明內容】
[0016]發明要解決的問題
[0017]本發明的目的在於提供一種無彎曲且在拋光時不會在拋光層和緩衝層之間發生剝離的層疊拋光墊的製造方法。
[0018]解決問題的手段
[0019]本
【發明者】等人為了解決所述問題而反覆研究，結果發現通過以下所示的層疊拋光墊的製造方法可以達成所述目的，從而完成了本發明。
[0020]S卩，本發明涉及一種層疊拋光墊的製造方法，其包括以下步驟:在緩衝層的一面以可剝離的方式設置熱塑性樹脂基材，在得到的附有基材的緩衝層的未設置所述熱塑性樹脂基材的面上層疊熱熔粘結劑片的步驟；將層疊的熱熔粘結劑片進行加熱使其熔融或軟化的步驟；將拋光層層疊至已熔融或軟化的熱熔粘結劑上而製備層疊體的步驟；將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片的步驟；和將所述熱塑性樹脂基材從層疊拋光片剝離的步驟。
[0021]另外，本發明還涉及一種層疊拋光墊的製造方法，其包括以下步驟:在緩衝層的一面以可剝離的方式設置熱塑性樹脂基材，在得到的附有基材的緩衝層的未設置所述熱塑性樹脂基材的面上塗布已熔融或軟化的熱熔粘結劑的步驟；將拋光層層疊至已熔融或軟化的熱熔粘結劑上而製備層疊體的步驟；將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片的步驟；和將所述熱塑性樹脂基材從層疊拋光片剝離的步驟。
[0022]利用連續生產方式(生產線生產方式)將拋光層和緩衝層進行貼合製造層疊拋光墊時，緩衝層缺乏剛性，從而在貼合時容易發生皺褶，或引起粘接不良等問題。為了防止這樣的問題，可以使用在緩衝層的一面設置熱塑性樹脂基材以賦予其剛性的附有基材的緩衝層。
[0023]但是，若使用熱熔粘結劑將拋光層和附有基材的緩衝層進行貼合，則有在所得到的層疊拋光墊發生嚴重彎曲的傾向。本發明人等認為其原因如下:在貼合時，為了使熱熔粘結劑熔融或軟化，必須加熱至150°C左右，此時拋光層和附有基材的緩衝層也會被施加熱量。施加熱量時，由於拋光層，緩衝層和熱塑性樹脂基材的線性膨脹率不同，各層的變化也各不相同，因此會發生彎曲。經過仔細研究，結果發現:拋光層和緩衝層因加熱而膨脹，隨後冷卻時會返回原來的形狀，但是另一方面，熱塑性樹脂基材因加熱而收縮，即使隨後冷卻也無法返回原來的形狀，從而表現出與拋光層和緩衝層不同的變化。從而發現:由於加熱和冷卻時，拋光層和緩衝層與熱塑性樹脂基材的膨脹、收縮情況不同，導致所得到的層疊拋光墊發生彎曲。[0024]根據本發明，通過將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片，隨後將熱塑性樹脂基材從層疊拋光片剝離，從而能夠製造無彎曲的層疊拋光墊。
[0025]在本發明中，優選在已熔融或軟化的熱熔粘結劑完全固化之前，將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片。通過在已熔融或軟化的熱熔粘結劑完全固化之前，將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片，能夠製造由拋光層和緩衝層精準地層疊而成的層疊拋光墊。在熱熔粘結劑已完全固化之後將層疊體切割為拋光層的大小的情況下，必須在因冷卻使層疊體彎曲變大的狀態下進行切割。因此，很難精準地將層疊體切割為與拋光層的大小一致。即，很難使拋光層的外周切割為與附有基材的緩衝層的外周一致(具體而言，附有基材的緩衝層的外周被切割為比拋光層的外周大)。
[0026]另外，在本發明中，優選在熱熔粘結劑的溫度為40°C以上時，將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片。當熱熔粘結劑的溫度不足40°C時，在將層疊體切割為拋光層的大小的情況下，由於需在因冷卻使層疊體彎曲變大的狀態下進行切割，有難以精準地將層疊體切割為與拋光層的大小一致的傾向。
[0027]本發明的製造方法在使用經延伸成形的熱塑性樹脂基材時特別有效。若使用經延伸成形的熱塑性樹脂基材，則層疊拋光墊容易產生彎曲，但是若採用本發明的製造方法，則能夠得到無彎曲的層疊拋光墊。
[0028]另外，在本發明中，優選熱熔粘結劑的熔融溫度為140-170°C。當熱熔粘結劑的熔融溫度不足140°C時，拋光中所產生的熱量導致熱熔粘結劑的粘結力下降，拋光層和緩衝層之間存在容易剝離的傾向。另一方面，當熔融溫度超過170°C時，在這樣的溫度下使熱熔粘結劑熔融時，有拋光層和緩衝層變形或容易劣化的傾向。
[0029]另外，在本發明中，優選熱塑性樹脂基材為聚對苯二甲酸乙二醇酯基材。
[0030]另外，本發明層疊拋光墊的製造方法也可以包括以下步驟:在將緩衝層的熱塑性樹脂基材剝離後的面上，設置在熱塑性樹脂片的兩面都具有粘結劑層的壓敏式雙面膠帶。所述壓敏式雙面膠帶可以用於將層疊拋光墊貼附至拋光壓盤。
[0031]此外，本發明還涉及一種半導體器件的製造方法，其包括使用通過上述製造方法而得的層疊拋光墊對半導體晶片的表面進行拋光的步驟。
[0032]發明效果
[0033]根據本發明的製造方法，能夠容易地製造無彎曲且在拋光時拋光層和緩衝層之間不會發生剝離的層疊拋光墊。並且，根據本發明的製造方法，能夠容易地製造由拋光層和緩衝層精準地層疊而成的層疊拋光墊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1是表示在CMP拋光中使用的拋光裝置的一例的示意圖。
【具體實施方式】
[0035]本發明中的拋光層只要是具有微細氣泡的發泡體則沒有特別限制。例如，可以列舉聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、齒素類樹脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、聚苯乙烯、烯烴類樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)、環氧樹脂、感光性樹脂等中的I種或者2種以上的混合物。聚氨酯樹脂耐磨性優異，並且通過對原料組成進行各種變更而可以容易地獲得具有所期望的特性的聚合物，因此是作為拋光層形成材料的特別優選材料。以下，作為所述發泡體的代表對聚氨酯樹脂進行說明。
[0036]所述聚氨酯樹脂由異氰酸酯成分、多元醇成分(高分子量多元醇、低分子量多元醇等)、及增鏈劑形成。
[0037]作為異氰酸酯成分，可以無特別限定地使用在聚氨酯領域中公知的化合物。作為異氰酸酯成分，可以列舉:2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，2』 - 二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4』 - 二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4』 - 二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對二甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯；亞乙基二異氰酸酯、2，2，4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯；1，4-環己烷二異氰酸酯、4，4』 - 二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯等脂環式二異氰酸酯。這些二異氰酸酯可以使用I種，也可以混合2種以上而使用。
[0038]作為高分子量多元醇，可以列舉聚氨酯【技術領域】中常用的物質。例如，以聚四亞甲基醚二醇、聚乙二醇等為代表的聚醚多元醇、以聚己二酸丁二酯為代表的聚酯多元醇；以聚己內酯多元醇、聚己內酯等聚酯二醇與碳酸亞烷基酯的反應產物等例示的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸亞乙酯 與多元醇反應，接著使所得的反應混合物與有機二羧酸反應而得的聚酯聚碳酸酯多元醇；及通過多羥基化合物與碳酸芳基酯的酯交換反應而得的聚碳酸酯多元醇等。這些高分子量多元醇可以單獨使用，也可以2種以上結合使用。
[0039]作為多元醇成分除了上述高分子量多元醇之外，還可以結合使用乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2- 丁二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇、2，3- 丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，4-環己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二甘醇、三甘醇、1，4-雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、甘油、1，2，6-己三醇、季戊四醇、四羥甲基環己烷、甲基葡糖苷、山梨糖醇、甘露醇、半乳糖醇、蔗糖、2，2，6，6-四(羥基甲基)環己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、及三乙醇胺等低分子量多元醇。另外，也可以結合使用:乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺、及二亞乙基三胺等低分子量多胺。另外，也可以結合使用單乙醇胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、及單丙醇胺等醇胺。這些低分子量多元醇或低分子量多胺等可以僅使用I種，也可以2種以上結合使用。低分子量多元醇或低分子量多胺等的混合量並無特別限定，可以根據所製備的拋光層所要求的特性進行適當確定。
[0040]通過預聚物法製備聚氨酯樹脂發泡體的情況下，預聚物的固化使用增鏈劑。增鏈劑是具有至少2個以上活性氫基的有機化合物，活性氫基可以例示:羥基、伯氨基或仲氨基、硫醇基(SH)等。具體可以列舉:4，4』 -亞甲基雙(鄰氯苯胺)(MOCA)、2，6- 二氯-對苯二胺、4，4』 -亞甲基雙(2，3- 二氯苯胺)、3，5-雙(甲硫基)-2, 4-甲苯二胺、3，5-雙(甲硫基)_2，6-甲苯二胺、3，5- 二乙基甲苯-2，4- 二胺、3，5- 二乙基甲苯-2，6- 二胺、二亞甲基二醇二對氨基苯甲酸酯、聚氧亞丁基-二對氨基苯甲酸酯、4，4』 - 二氨基-3，3』，5，5』 -四乙基二苯基甲燒、4，4』- 二氣基-3，3' - 二異丙基_5，5' - 二甲基二苯基甲燒、4，4』- _.氨基-3，3』，5，5』-四異丙基二苯基甲烷、1，2-雙(2-氨基苯硫基)乙烷、4，4』-二氨基_3，3』 - 二乙基-5，5』 - 二甲基二苯基甲燒、N, N』 - 二仲丁基-4，4』 - 二氛基二苯基甲燒、3，3』 - 二乙基_4，4』 - 二氨基二苯基甲燒、間二甲苯二胺、N, N』 - 二仲丁基-對苯二胺、間苯二胺、及對二甲苯二胺等所例示的多胺類，或所述低分子量多元醇或低分子量多胺。這些增鏈劑可以使用I種，也可以混合2種以上而使用。
[0041] 本發明中的異氰酸酯成分、多元醇成分、及增鏈劑的比，可以根據各自的分子量或層疊拋光墊的所期望的特性等進行各種變更。為了獲得具有所期望的拋光特性的層疊拋光墊，相對於多元醇成分和增鏈劑的活性氫基(羥基+氨基)總數計的異氰酸酯成分的異氰酸酯基數優選為0.80-1.20，更優選為0.99-1.15。異氰酸酯基數在所述範圍外時，有產生固化不良而無法獲得所要求的比重及硬度，從而拋光特性降低的傾向。
[0042]聚氨酯樹脂發泡體可以應用熔融法、溶液法等公知的氨基甲酸酯化技術進行製備，但考慮到成本、作業環境等，優選利用熔融法進行製備。
[0043]聚氨酯樹脂發泡體的製備可以使用預聚物法、一步法中的任意一種，但事先用異氰酸酯成分和多元醇成分合成異氰酸酯封端的預聚物，再使該預聚物與增鏈劑反應的預聚物法，得到的聚氨酯樹脂的物理特性優異，因此優選。
[0044]作為聚氨酯樹脂發泡體的製備方法，可以列舉添加空心微珠的方法、機械發泡法、化學發泡法等。
[0045]特別是優選使用矽類表面活性劑的機械發泡法，該矽類表面活性劑為聚烷基矽氧烷和聚醚的共聚物且不具有活性氫基。
[0046]另外，根據需要，可以添加抗氧化劑等穩定劑、潤滑劑、顏料、填充劑、抗靜電劑、及其他添加劑。
[0047]聚氨酯樹脂發泡體可以是獨立氣泡型,也可以是連續氣泡型。
[0048]聚氨酯樹脂發泡體的製備可以是將各成分計量並投入至容器中，進行攪拌的間歇方式；也可以是將各成分和非反應性氣體連續供給至攪拌裝置進行攪拌，並送出氣泡分散液而製備成形品的連續生產方式。
[0049]此外，可以是將作為聚氨酯樹脂發泡體原料的預聚物加入至反應容器中，然後投入增鏈劑，攪拌後，流入至預定大小的澆鑄模具中製備塊體，使用刨子狀、或帶鋸狀切片機將所述塊體切片的方法；或者在所述澆鑄模具的階段製成薄片狀。另外，可以溶解作為原料的樹脂，從T模頭擠出成形而直接獲得片狀聚氨酯樹脂發泡體。
[0050]所述聚氨酯樹脂發泡體的平均氣泡直徑優選為30-80 μ m,更優選30-60 μ m。脫離該範圍的情況下，存在拋光速度降低，拋光後的被拋光材料(晶片)的平面性(平坦性)降低的傾向。
[0051]優選地，所述聚氨酯樹脂發泡體的比重為0.5-1.3。比重不足0.5的情況下，存在拋光層的表面強度降低，被拋光材料的平面性降低的傾向。此外，大於1.3的情況下，存在拋光層表面的氣泡數減少，雖然平面性良好，但拋光速度降低的傾向。
[0052]優選地，利用ASKER-D硬度計測得的所述聚氨酯樹脂發泡體的硬度為40_75度。ASKER-D硬度不足40度的情況下，被拋光材料的平面性降低，此外，大於75度時的情況下，雖然平面性良好，但存在被拋光材料的均勻性(均一性)降低的傾向。
[0053]與拋光層的被拋光材料接觸的拋光表面優選具有用以保持並更新漿料的凹凸結構。由發泡體形成的拋光層在拋光表面具有多個開口，具有保持、更新漿料的功能，但是通過在拋光表面形成凹凸結構，可以更高效地進行漿料的保持與更新，並且可以防止因與被拋光材料的吸附而引起的被拋光材料的破壞。凹凸結構若為保持並更新漿料的形狀，則並無特別限定，例如可以列舉:χy格子槽、同心圓狀槽、貫通孔、未貫通的孔、多角柱、圓柱、螺旋狀槽、偏心圓狀槽、放射狀槽、及這些槽組合而成的形狀。另外，這些凹凸結構通常具有規律性，但由於期望漿料的保持和更新性，因此也可以在某種範圍內改變槽間距、槽寬度、槽
7木/又寸O
[0054]拋光層的厚度並無特別限定，通常為0.8-4mm左右，優選為1.2-2.5mm。
[0055]也可以在拋光層設置用於在拋光狀態下進行光學終點檢測的透明部件。
[0056]另一方面，附有基材的緩衝層是以可剝離的方式在緩衝層的一面設置熱塑性樹脂基材的部件。
[0057]緩衝層是為了在CMP中使有折衷關係的平面性與均勻性這兩者兼具而需要的層。平面性是指對具有圖案形成時所產生的微小凹凸的被拋光材料進行拋光時的圖案部的平坦性，均勻性是指被拋光材料整體的均勻性。利用拋光層的特性改善平面性，利用緩衝層的特性改善均勻性。
[0058]所述緩衝層例如可以列舉:聚酯無紡布、尼龍無紡布、及丙烯酸類無紡布等纖維無紡布；浸潰了聚氨酯的聚酯無紡布等樹脂浸潰無紡布；聚氨酯泡沫及聚乙烯泡沫等高分子樹脂發泡體；丁二烯橡膠及異戊二烯橡膠等橡膠性樹脂；感光性樹脂等。在這些中，特別優選使用聚氨酯泡沫。
[0059]所述熱塑性樹脂基材例如可以列舉:聚對苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜；聚乙烯薄膜和聚丙烯薄膜等聚烯烴薄膜；聚醯胺薄膜；丙烯酸樹脂薄膜；甲基丙烯酸樹脂薄膜?』聚苯乙烯薄膜等。在這些中，特別優選使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
[0060]熱塑性樹脂基材的厚度並無特別限定，優選為10-150 μ m，更優選為20-100 μ m。
[0061]附有基材的緩衝層可以通過例如以下方法製備:使用剝離性粘結劑在緩衝層的一面貼合熱塑性樹脂基材的方法；以及在實施了剝離表面處理的熱塑性樹脂基材的處理面塗布緩衝層形成材料並使之固化而形成緩衝層的方法等。
[0062]在本發明的層疊拋光墊的製造方法中，首先，在所述附有基材的緩衝層的未設置熱塑性樹脂基材的面上，層疊熱熔粘結劑片。
[0063]作為熱熔粘結劑片原料的熱熔粘結劑，可以沒有特別限定地使用公知的粘結劑。例如可以列舉:聚酯類、乙烯-乙酸乙烯酯樹脂類、聚醯胺樹脂類、聚氨酯樹脂類和聚烯烴樹脂類等。特別優選使用聚酯類熱熔粘結劑。
[0064]所述聚酯類熱熔粘結劑至少含有作為基礎聚合物的聚酯樹脂，和作為交聯成分的每分子中具有兩個以上縮水甘油基的環氧樹脂。
[0065]作為所述聚酯樹脂，可以使用通過酸成分及多元醇成分的縮聚等得到的公知的樹月旨，但是特別優選使用結晶性聚酯樹脂。
[0066]作為酸成分，可以列舉:芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸及脂環族二羧酸等。這些二羧酸可以僅使用I種，也可以2種以上結合使用。
[0067]作為芳香族二羧酸的具體實例，可以列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、α -萘二羧酸、β -萘二羧酸、及其形成的酯等。
[0068]作 為脂肪族二羧酸的具體實例，可以列舉:琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳烯酸、十二烷二酸、及其形成的酯等。
[0069]作為脂環族二羧酸的具體實例，可以列舉:1，4-環己烷二羧酸、四氫化鄰苯二甲酸酐、六氫化鄰苯二甲酸酐等。[0070]此外，作為酸成分，還可以結合使用馬來酸、富馬酸、二聚酸等不飽和酸、偏苯三酸、苯均四甲酸等多元羧酸等。
[0071]作為多元醇成分，可以列舉:脂肪族二醇、脂環族二醇等二元醇及更多元醇。這些多元醇可以僅使用I種，也可以2種以上結合使用。
[0072]作為脂肪族二醇的具體實例，可以列舉:乙二醇、1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、
I,3- 丁二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、新戊二醇、3-甲基戊二醇、2，2，3-三甲基-戊二醇、二甘醇、三甘醇、雙丙甘醇等。
[0073]作為脂環族二醇的具體實例，可以列舉:1，4-環己烷二甲醇、氫化雙酚A等。
[0074]作為多元醇，可以列舉:甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。
[0075]結晶性聚酯樹脂可以通過公知的方法合成。例如，裝入原料及催化劑、在生成物的熔點以上的溫度加熱的熔融聚合法；在生成物的熔點以下聚合的固相聚合法；使用溶劑的溶液聚合法等，可以採用任何一種方法。
[0076]結晶性聚酯樹脂的數均分子量優選為5000-50000。數均分子量不足5000的情況下，由於熱熔粘結劑的機械特性降低，無法得到充分的粘結性及耐久性；超過50000的情況下，合成結晶性聚酯樹脂時發生凝膠化等製備上的不良情況，存在作為熱熔粘結劑的性能降低的傾向。
[0077]作為所述環氧樹脂，例如可以列舉:雙酚A型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、1，2- 二苯乙烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A酚醛型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、二氨基二苯基甲烷型環氧樹脂、及基於四(羥苯基)乙烷等基於聚苯的環氧樹脂、含芴環氧樹脂、三縮水甘油基異氰脲酸酯、含有雜芳環(例如，三嗪環等)的環氧樹脂等芳香族環氧樹脂；脂肪族縮水甘油醚型環氧樹脂、脂肪族縮水甘油酯型環氧樹脂、脂環族縮水甘油醚型環氧樹脂、脂環族縮水甘油酯型環氧樹脂等非芳香族環氧樹脂。這些可以僅使用I種，也可以2種以上結合使用。
[0078]從拋光時與拋光層和緩衝層的粘結性的觀點來看，這些中優選使用甲酚酚醛型環氧樹脂。
[0079]相對於100重量份的作為基礎聚合物的聚酯樹脂，所述環氧樹脂優選添加2-10重量份，更優選添加3-7重量份。
[0080]熱熔粘結劑可以含有烯烴類樹脂等軟化劑、增粘劑、填充劑、穩定劑、及偶聯劑等公知的添加劑。此外，也可以含有滑石等公知的無機填料。
[0081]熱熔粘結劑熔融溫度優選為140_170°C。
[0082]此外，熱熔粘結劑的比重優選為1.1-1.3。
[0083]此外，熱熔粘結劑的熔體流動指數(MI)在150°C及負載為2.16kg的條件下，優選為 16-26g/10min。
[0084]熱熔粘結劑片的厚度優選為10-200 μ m,更優選為30-150 μ m。
[0085]然後，將層疊的熱熔粘結劑片進行加熱以使其熔融或軟化。在使其軟化的情況下，優選進行加熱以達到從熱熔粘結劑的熔融溫度減10°C以內的溫度。更優選進行加熱以達到從熱熔粘結劑的熔融溫度減5°c以內的溫度。使熱熔粘結劑片熔融或軟化的方法並無特別限定，例如可以列舉:在輸送帶上輸送片的同時使用紅外線加熱器對熱熔粘結劑片的表面進行加熱的方法。[0086]然後，在已熔融或軟化的熱熔粘結劑上層疊拋光層而製備層疊體。作為其他方法，也可以在附有基材的緩衝層中未設置熱塑性樹脂基材的面上，塗布已熔融或軟化的熱熔粘結劑，並在已熔融或軟化的熱熔粘結劑上層疊拋光層而製備層疊體。
[0087]在將拋光層層疊至已熔融或軟化的熱熔粘結劑上之後，優選將層疊體通過輥之間進行壓制，使緩衝層和拋光層密合於已熔融或軟化的熱熔粘結劑。
[0088]進一步地，將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片。
[0089]在本發明的製造方法中，優選在已熔融或軟化的熱熔粘結劑完全固化之前，將層疊體切割為拋光層的大小。另外，優選在熱熔粘結劑的溫度為40°C以上時，將層疊體切割為拋光層的大小，更優選在50°C以上時進行切割。
[0090]然後，將層疊拋光片從熱塑性樹脂基材剝離。通過將熱塑性樹脂基材剝離，可得到無彎曲的層疊拋光墊。熱塑性樹脂基材的剝離可以在熱熔粘結劑完全固化之前進行，也可以在完全固化之後進行。
[0091]在將熱塑性樹脂基材剝離之後，也可以在將緩衝層的熱塑性樹脂基材剝離後的面(臺板粘接面)上，設置在熱塑性樹脂片的兩面都具有粘結劑層的壓敏式雙面膠帶。
[0092]所述熱塑性樹脂片和粘結劑層可以使用一般的材料，並無特別限定，但熱塑性樹脂片優選為PET片。另外，熱塑性樹脂片的厚度優選為10-200 μ m，更優選為20-150 μ m。通過將熱塑性樹脂片的厚度控制在所述範圍內，容易將層疊拋光墊粘附於拋光壓盤，並容易將使用後的層疊拋光墊從拋光壓盤剝離。
[0093]作為在緩衝層的臺板粘接面設置壓敏式雙面膠帶的方法，例如可以列舉:將事先切割為緩衝層的大小的壓敏式雙面膠帶進行貼合的方法、或是將壓敏式雙面膠帶貼合於緩衝層，然後再將壓敏式雙面膠帶切割為緩衝層大小的方法。另外，若在熱塑性樹脂基材還沒有從層疊拋光片剝離時，將壓敏式雙面膠帶貼合於熱塑性樹脂基材，隨後將壓敏式雙面膠帶切割為層疊拋光片大小的情況下，由於層疊拋光片彎曲，因此在切割時，切刀的刀刃容易掛到設置在壓敏式雙面膠帶的粘結劑層表面的脫膜紙，從而導致脫膜紙從粘結劑層剝落等不良問題的產生。
[0094]本發明的層疊拋光墊可以為圓形狀，也可以為長條狀。層疊拋光墊的大小可以根據所使用的拋光裝置進行適當調整。在圓形狀的情況下，直徑為30-150cm左右；在長條狀的情況下，長度為5-15m左右，寬度為60-250cm左右。
[0095]半導體器件可以經過使用所述拋光墊對半導體晶片的表面進行拋光的步驟而製造。半導體晶片通常在矽晶片上層疊配線金屬及氧化膜而成。半導體晶片的拋光方法、拋光裝置並無特別限定，例如使用如圖1所示的拋光裝置等來進行，此拋光裝置包括:支撐層疊拋光墊I的拋光壓盤2、支撐半導體晶片4的支撐臺(拋光頭)5、用以對晶片進行均勻加壓的背襯材料、以及拋光劑3的供給構件。拋光墊I例如通過利用雙面膠帶貼附而安裝於拋光壓盤2。拋光壓盤2與支撐臺5以各自所支撐的拋光墊I與半導體晶片4相對的方式進行配置，分別具有旋轉軸6、旋轉軸7。另外，支撐臺5側設置有用以將半導體晶片4擠壓於層疊拋光墊I的加壓機構。拋光時，使拋光壓盤2與支撐臺5旋轉並將半導體晶片4擠壓於層疊拋光墊I，一邊供給漿料一邊進行拋光。漿料的流量、拋光負載、拋光壓盤轉速、及晶片轉速並無特別限定，適當調整而進行。
[0096]由此將半導體晶片4的表面的突出的部分除去而拋光成平坦狀。然後，通過進行切晶、接合、封裝等而製造半導體器件。半導體器件可以用於運算處理裝置或存儲器等。
[0097]實施例
[0098]以下，列舉實施例對本發明進行說明，但本發明並不限於這些實施例。
[0099][測定、評價方法]
[0100](熔融溫度的測定)
[0101]聚酯類熱熔粘結劑的熔融溫度(熔點)使用TOLEDO DSC822 (METTLER公司製造)，以20°C /min的升溫速度進行測定。
[0102](比重的測定)
[0103]依據JIS Z8807-1976進行。將聚酯類熱熔粘結劑形成的粘結劑層切出4cmX8.5cm的短條狀(厚度:任意)並作為比重測定用試樣，在溫度23°C ±2°C、溼度50%±5%的環境下靜置16小時。測定時使用比重計(Sartorius公司製造)，測定比重。
[0104](熔體流動指數(MI)的測定)
[0105]依據ASTM-D-1238，在150°C、2.16kg的條件下，測定聚酯類熱熔粘結劑的熔體流動指數。
[0106](層疊拋光墊彎曲量的測定)
[0107]將所製備的層疊拋光墊靜置於水平的試驗臺上，測定墊端部彎曲量最大的部分距離試驗臺的高度(拱起程度)。
[0108](層疊拋光墊的外觀評價)
[0109]目視觀察所製備的層疊拋光墊的緩衝層表面有無皺褶。並且，目視觀察在壓敏式雙面膠帶的脫膜紙的切割部分是否有「剝落」。另外，按照下述標準評價拋光層和緩衝層的
層疊狀態。
[0110]O:拋光層的外周和緩衝層的外周一致。
[0111]X:緩衝層的外周被切割為比拋光層的外周大一圈。
[0112](剪切應力的測定)
[0113]從所製備的層疊拋光墊切取3片25mmX 25mm的試樣，在80°C的環境下，將每個試樣的拋光層和緩衝層以300mm/min的拉伸速度進行拉伸，測定此時的剪切應力(N/25mm)。3片試樣的平均值如表I所示。剪切應力優選為250N/25mm以上。
[0114]製造例I
[0115](拋光層的製備)
[0116]在容器中加入1229重量份的甲苯二異氰酸酯(2，4-異構體/2，6-異構體=80/20的混合物)、272重量份的4，4』 - 二環己基甲烷二異氰酸酯、1901重量份的數均分子量為1018的聚四亞甲基醚二醇、198重量份的二甘醇，在70°C下反應4小時而獲得異氰酸酯封端的預聚物。
[0117]將100重量份的該預聚物及3重量份的娃類表面活性劑(Toray Dow CorningSilicone公司製造、SH-192)添加至聚合容器內混合，將溫度調整至80°C並進行減壓脫泡。之後，使用攪拌槳以轉速900rpm劇烈攪拌約4分鐘以使反應體系內摻入氣泡。向其中添加26重量份的事先將溫度調整至120°C的M0CA(IHARA CHEMICAL公司製造、Cuamine MT)。將此混合液攪拌約I分鐘後，流入至平鍋型開放式模具(澆鑄模具容器)中。在此混合液失去流動性的時刻放入至烘箱內，在100°C下進行16小時後固化，從而獲得聚氨酯樹脂發泡體塊。
[0118]使用切片機(Amitec公司製造、VGff-125)將加熱至約80°C的所述聚氨酯樹脂發泡體塊進行切片，而獲得聚氨酯樹脂發泡體片(平均氣泡直徑:50μπκ比重:0.86、硬度:52度)。接著，使用磨光機(Amitec公司製造)，用#120號、#240號、及#400號的砂紙順次進行切削加工，對該片進行表面磨光處理直至厚度為2_為止，製成厚度精度經調整的片。將此經磨光處理的片衝裁成直徑61cm的大小,使用槽加工機(Techno公司製造)，在表面進行槽寬度0.25mm、槽間距1.5mm、槽深度0.6mm的同心圓狀的槽加工而製備拋光層。
[0119]製造例2
[0120](附有可剝離基材的緩衝層的製備)
[0121]將發泡氨基甲酸酯組合物塗布於經剝離處理的厚度為50 μ m的PET基材(帝人Dupont膜公司製造、Bulex)上，使其固化而形成緩衝層(比重:0.5、ASKER C硬度:50度、厚度:125 μ m)，從而製備附有基材的緩衝層。
[0122]製造例3
[0123](附有不可剝離基材的緩衝層的製備)
[0124]將發泡氨基甲酸酯組合物塗布於經電暈處理的厚度為50 μ m的PET基材(帝人Dupont膜公司製造、TETRON G2)上，使其固化而形成緩衝層(比重:0.5、ASKER C硬度:50度、厚度:125 μ m)，從而製備附有基材的緩衝層。
[0125]實施例1
[0126]在製造例2中製備的附有可剝離基材的緩衝層的緩衝層上，層疊由聚酯類熱熔粘結劑形成的熱熔粘結劑片(厚度50 μ m)，該聚酯類熱熔粘結劑含有100重量份的結晶性聚酯樹脂(東洋紡織股份公司製造、VYLON GM420)、及5重量份的每分子中具有兩個以上縮水甘油基的鄰甲酚酚醛型環氧樹脂(日本化藥股份公司製造、E0CN4400)，使用紅外加熱器將粘結劑片表面加熱至150°C而使熱熔粘結劑熔融。然後，使用層壓機將在製造例I中製備的拋光層層疊至已熔融的熱熔粘結劑上，並使其通過輥之間進行壓制來製備層疊體。接著，在冷卻層疊體並且熱熔粘結劑的溫度為40°C以上時，使用切刀將層疊體切割為拋光層的大小來製備層疊拋光片，並將PET基材從層疊拋光片剝離。然後，使用層壓機將厚度為25 μ m的在PET片的兩面都具有粘結劑層的壓敏式雙面膠帶(3M公司製造、442JA)貼合於緩衝層的PET基材剝離面，再使用切刀將壓敏式雙面膠帶切割為拋光層的大小來製備層疊拋光墊。另夕卜，聚酯類熱熔粘結劑的熔融溫度為142°C、比重為1.22、熔體流動指數為21g/10min。
[0127]實施例2
[0128]使用紅外加熱器將粘結劑片表面加熱至140°C使熱熔粘結劑軟化，除此以外，以與實施例1相同的方法製備層疊拋光墊。
[0129]實施例3
[0130]使用紅外加熱器將粘結劑片表面加熱至170°C使熱熔粘結劑熔融，除此以外，以與實施例1相同的方法製備層疊拋光墊。
[0131]實施例4
[0132]使用厚度為100 μ m的在PET片的兩面都具有粘結劑層的壓敏式雙面膠帶，除此以夕卜，以與實施例1相同的方法製備層疊拋光墊。
[0133]比較例I[0134]在製造例3中所製備的附有不可剝離基材的緩衝層的緩衝層上，層疊實施例1中所使用的熱熔粘結劑片，使用紅外加熱器將粘結劑片表面加熱至150°C使熱熔粘結劑熔融。然後，使用層壓機將製造例I中所製備的拋光層層疊至已熔融的熱熔粘結劑上，並使其通過輥之間進行壓制來製備層疊體。接著，將層疊體冷卻從而使熱熔粘結劑完全固化。然後，使用切刀將層疊體切割為拋光層的大小。並且，使用層壓機將所述壓敏式雙面膠帶(3M公司製造、442JA)貼合於附有基材的緩衝層的PET基材，再使用切刀將壓敏式雙面膠帶切割為拋光層的大小來製備層疊拋光墊。
[0135]比較例2
[0136]在由聚氨酯泡沫形成的厚度為1.25mm的緩衝層(日本發條公司製造、NippalayEXG)上，層疊在實施例1中所使用的熱熔粘結劑片，使用紅外加熱器將粘結劑片表面加熱至150°C而使熱熔粘結劑熔融。然後，使用層壓機將製造例I中所製備的拋光層層疊至已熔融的熱熔粘結劑上，並使其通過輥之間進行壓制來製備層疊體。接著，將層疊體冷卻從而使熱熔粘結劑完全固化。然後，使用切刀將層疊體切割為拋光層的大小。此外，使用層壓機將所述壓敏式雙面膠帶(3M公司製造、442JA)貼合於緩衝層的另一面，再使用切刀將壓敏式雙面膠帶切割為拋光層的大小來製備層疊拋光墊。
[0137]比較例3
[0138]使用紅外加熱器將粘結劑片表面加熱至120°C使熱熔粘結劑軟化，除此以外，以與比較例I相同的方法製備層疊拋光墊。
【權利要求】
1.一種層疊拋光墊的製造方法，其包括以下步驟: 在緩衝層的一面以可剝離的方式設置熱塑性樹脂基材，在得到的附有基材的緩衝層的未設置所述熱塑性樹脂基材的面上層疊熱熔粘結劑片的步驟； 將層疊的熱熔粘結劑片進行加熱使其熔融或軟化的步驟； 將拋光層層疊至已熔融或軟化的熱熔粘結劑上而製備層疊體的步驟； 將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片的步驟；和 將所述熱塑性樹脂基材從層疊拋光片剝離的步驟。
2.一種層疊拋光墊的製造方法，其包括以下步驟: 在緩衝層的一面以可剝離的方式設置熱塑性樹脂基材，在得到的附有基材的緩衝層的未設置所述熱塑性樹脂基材的面上塗布已熔融或軟化的熱熔粘結劑的步驟； 將拋光層層疊至熔融或軟化的熱熔粘結劑上而製備層疊體的步驟； 將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片的步驟；和 將所述熱塑性樹脂基材從層疊拋光片剝離的步驟。
3.根據權利要求1或2所述的層疊拋光墊的製造方法，在已熔融或軟化的熱熔粘結劑完全固化之前，將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片。
4.根據權利要求1或2所述的層疊拋光墊的製造方法，在熱熔粘結劑的溫度為40°C以上時，將層疊體切割為拋光層的大小而製備層疊拋光片。
5.根據權利要求1或2所述的層疊拋光墊的製造方法，所述熱塑性樹脂基材經延伸成形而得。
6.根據權利要求1或2所述的層疊拋光墊的製造方法，所述熱熔粘結劑的熔融溫度為140-170°C。
7.根據權利要求1或2所述的層疊拋光墊的製造方法，所述熱塑性樹脂基材為聚對苯二甲酸乙二醇酯基材。
8.根據權利要求1或2所述的層疊拋光墊的製造方法，還包括以下步驟:在將緩衝層的熱塑性樹脂基材剝離後的面上，設置在熱塑性樹脂片的兩面均具有粘結劑層的壓敏式雙面膠帶。
9.一種層疊拋光墊，其通過權利要求1或2所述的製造方法而得。
10.一種半導體器件的製造方法，其包含:使用權利要求9所述的層疊拋光墊對半導體晶片的表面進行拋光的步驟。
【文檔編號】H01L21/304GK103987494SQ201380003985
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年1月9日 優先權日:2012年1月17日
【發明者】中井良之 申請人:東洋橡膠工業株式會社