專利名稱：激光加工用保護(hù)膜和使用該保護(hù)膜的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在照射激光來實施加工時所使用的保護(hù)膜以及使用該保護(hù)膜的加工 方法。
背景技術(shù)：
激光加工由于加工速度快、能夠?qū)崿F(xiàn)干法工藝而得以廣泛應(yīng)用，特別是在各種微 細(xì)加工領(lǐng)域中就經(jīng)常使用紫外線激光。但是，激光加工產(chǎn)生了新的問題由于激光加工點在 瞬間達(dá)到超高溫狀態(tài)，所以發(fā)生燒蝕，氣化后的材料凝結(jié)并附著在加工物的表面上。為了解決由上述凝結(jié)附著物(碎屑)所引起的問題，專利文獻(xiàn)1至3中公開了這 樣的加工方法，即，在晶片的加工面上形成由水溶性樹脂形成的保護(hù)膜，并隔著保護(hù)膜照射 激光。例如，在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中，記載了使用水溶性保護(hù)膜來對加工物表面提 供保護(hù)的方法。根據(jù)這些文獻(xiàn)，即使因為激光照射而產(chǎn)生了凝結(jié)物(碎屑)，所產(chǎn)生的凝結(jié) 物也會附著在保護(hù)膜的表面上，在用水清洗保護(hù)膜的同時被清洗掉，從而可防止其附著在 加工物上。此外，專利文獻(xiàn)3提出了一種由溶解有水溶性樹脂和激光吸收劑的溶液形成的保 護(hù)膜。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開昭53-8634號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利特開平5-211381號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2006-140311號公報發(fā)明的揭示然而，上述專利文獻(xiàn)1、2和3均通過涂布液體后進(jìn)行干燥來獲得保護(hù)膜，存在下述 問題由于液體涂布不均或者加工物凹凸，導(dǎo)致保護(hù)膜存在變厚的部分，厚的保護(hù)膜的部分 碳化而附著。此外，對于這些水溶性的保護(hù)膜，加工后的保護(hù)膜的除去采用水洗，廢水的污染也 是一個問題。S卩，本發(fā)明的目的在于提供一種激光加工用保護(hù)膜以及使用該保護(hù)膜的加工方 法，所述激光加工用保護(hù)膜在進(jìn)行激光加工時能夠?qū)庸の锏恼麄€表面提供均勻的保護(hù)， 與加工物之間的粘接性好，能夠有效地防止發(fā)生碎屑附著現(xiàn)象，并能夠解決廢水污染的問題。本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜含有(甲基)丙烯酸酯共聚物和(具有不飽和鍵的) 輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯，呈膜狀。上述構(gòu)成的激光加工用保護(hù)膜的粘接性強，能夠以均勻的厚度對加工物提供保 護(hù)，可防止因厚度不均所引起的保護(hù)膜的碳化和附著。并且，還能夠解決去除該保護(hù)膜時的 廢水污染的問題。此外，本發(fā)明的激光加工方法的特征在于，包括貼合工序，該貼合工序中將上述
3激光加工用保護(hù)膜貼合于被加工材料的表面；激光加工工序，該激光加工工序中隔著上述 激光加工用保護(hù)膜對上述被加工材料照射激光。根據(jù)包括上述工序的激光加工方法，粘接性強，能夠以均勻的厚度對加工物提供 保護(hù)，可防止因厚度不均所引起的保護(hù)膜的碳化和附著。此外，本發(fā)明的激光加工方法的特征還在于，在上述激光加工工序后，進(jìn)一步包括 保護(hù)膜剝離工序，該保護(hù)膜剝離工序中，將粘合片貼合于上述激光加工用保護(hù)膜，對上述激 光加工用保護(hù)膜照射紫外線來降低該激光加工用保護(hù)膜的剝離力，再將上述粘合片與上述 激光加工用保護(hù)膜一起剝離。根據(jù)包括上述工序的激光加工方法，能夠解決去除保護(hù)膜時的廢水污染的問題。對于本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜以及使用該保護(hù)膜的加工方法，粘接性強，能夠 以均勻的厚度對加工物提供保護(hù)，可防止因厚度不均所引起的保護(hù)膜的碳化和附著，并且， 能夠解決去除該保護(hù)膜時的廢水污染的問題。實施發(fā)明的最佳方式下面，對本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜的一個例子進(jìn)行說明。但本發(fā)明并不限于該 實施方式。本實施方式的激光加工用保護(hù)膜是含有(甲基)丙烯酸酯共聚物和(具有不飽和 鍵的)輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯的膜狀的激光加工用保護(hù)膜。由于本實施方式的激光加工用保護(hù)膜含有(甲基)丙烯酸酯共聚物和(具有不飽 和鍵的)輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯，因此保護(hù)膜自身具有粘接性，只需通過壓接就能將 該保護(hù)膜貼附于加工物。此外，保護(hù)膜呈膜狀，因此能夠以均勻的厚度對加工物提供保護(hù)，可防止發(fā)生因厚 度不均所引起的保護(hù)膜的碳化和附著。此外，可通過在保護(hù)膜上貼合粘合片并進(jìn)行紫外線 固化后剝離來去除該保護(hù)膜，因而能夠解決去除保護(hù)膜時的廢水污染等問題。此外，本說明書中的(甲基)丙烯酸酯是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的統(tǒng)稱。(甲 基)丙烯酸等包括(甲基)的化合物等也同樣是名稱中包括“甲基”的化合物和名稱中不 包括“甲基”的化合物的統(tǒng)稱。[(甲基)丙烯酸酯共聚物](甲基)丙烯酸共聚物并沒有特別限定，為(甲基)丙烯酸酯類的2種以上單體的 共聚物。作為(甲基)丙烯酸酯類的單體，可以例舉例如(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙 烯酸-2- 丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基) 丙烯酸-2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷 基酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸 十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八 烷基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸芐酯等。(甲基)丙烯酸酯共聚物中可共聚有除上述(甲基)丙烯酸酯外的可共聚的乙烯 基化合物單體。作為乙烯基化合物單體，可以例舉例如乙烯、苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸烯 丙酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、乙烯基乙基醚、乙烯基丙基醚、(甲基)丙烯 腈、乙烯基異丁基醚等乙烯基化合物。(甲基)丙烯酸酯共聚物優(yōu)選采用玻璃化溫度(Tg)在-40°C -10°C的范圍內(nèi)的共聚物。如果玻璃化溫度(Tg)在-40°C以上，則可以維持作為膜的處理性；如果玻璃化溫 度(Tg)在-10°C以下，則可獲得足夠的膜的柔軟性和粘接性。這里，玻璃化溫度(Tg)是指加熱高分子物質(zhì)時由玻璃狀的堅硬狀態(tài)變?yōu)橄鹉z狀 的玻璃化發(fā)生溫度。[具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯]具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯只要具有輻射聚合性即可，并無特 別限定，作為代表性的示例，可以例舉氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物，該氨基甲酸酯丙烯酸酯 低聚物是在分子內(nèi)具有氨基甲酸酯鍵的(甲基)丙烯酸酯。此外，還可以例舉三羥甲基丙 烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇羥基五丙烯 酸酯、雙(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸 酯以及將這些化合物的丙烯酸酯基的一部分或全部換為甲基丙烯酸酯基而得的化合物等。相對于100質(zhì)量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物，具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲 基)丙烯酸酯的摻入量優(yōu)選為20 200質(zhì)量份。如果摻入量在20質(zhì)量份以上，則放射線 照射后的保護(hù)膜容易剝離；如果摻入量在200質(zhì)量份以下，則可以獲得足夠的膜的剛性，處 理性良好。此外，在本實施方式的激光加工用保護(hù)膜中可以根據(jù)需要添加例如增粘劑、固化 劑、聚合引發(fā)劑、軟化劑、抗老化劑、填充劑、紫外線吸收劑、激光吸收劑和光穩(wěn)定劑等各種 添加劑。[制造方法]上述實施方式的激光加工用保護(hù)膜的制造方法并無特別限定。例如，可以使用凹 版涂布機等涂布設(shè)備在具有剝離性的膜上形成所需的一定厚度的膜。上述剝離膜在膜的至少一面具有剝離劑層。作為剝離膜，有涂布了有機硅類剝離劑或非有機硅類剝離劑等的膜。作為非有機 硅類剝離劑，有含長鏈烷基的化合物類、醇酸樹脂類、烯烴樹脂類、丙烯酸樹脂類。在本實施方式中，與膜狀的激光加工用保護(hù)膜層疊的剝離膜的厚度優(yōu)選為 25 μ m 188 μ m。如果剝離膜的厚度在25 μ m以上，則在制造工序等中膜具有韌性，保護(hù)膜 厚度的均勻性良好，不會產(chǎn)生褶皺。如果剝離膜的厚度在188 μ m以下，則在去除剝離膜時 或在制造工序中、在制備呈卷狀的成品時，容易進(jìn)行處理。[激光加工方法]在對加工物(被加工材料)進(jìn)行激光加工時，首先，經(jīng)過在加工物(被加工材料) 上貼合激光加工用保護(hù)膜的工序。將上述實施方式的激光加工用保護(hù)膜作為加工物的保護(hù)膜進(jìn)行貼合的方法，例如 有在加工物(被加工材料)的表面用輥等進(jìn)行貼合的方法。接著，在加工物(被加工材料)的表面貼附激光加工用保護(hù)膜后，照射激光進(jìn)行加工。作為用于激光加工的激光，可以例舉例如YAG激光器的基波(1064nm)、二次諧波 (532nm)、三次諧波(355nm)、四次諧波(266nm)等。如果使用380nm以上的激光，則加工精 度較差，所以激光的波長優(yōu)選在380nm以下。[保護(hù)膜的去除]
對于上述實施方式的激光加工用保護(hù)膜，從加工物上去除膜狀的激光加工用保護(hù) 膜的方法可以是下述方法將粘合片貼合于激光加工用保護(hù)膜并使它們充分密合后，照射 足以消除保護(hù)膜的粘合力的波長和照射量的紫外線而使其固化，由此可將保護(hù)膜與粘合片
一起剝離。在粘合片中使用的粘合劑有丙烯酸樹脂制粘合劑、天然橡膠制粘合劑或紫外線固 化型粘合劑。<作用效果>以下，對上述實施方式的激光加工用保護(hù)膜及使用該保護(hù)膜的加工方法的作用效 果進(jìn)行說明。上述實施方式的激光加工用保護(hù)膜含有(甲基)丙烯酸酯共聚物和具有不飽和鍵 的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯，呈膜狀。該激光加工用保護(hù)膜的粘接性強，能夠以均勻的厚度對加工物提供保護(hù)，可防止 發(fā)生因厚度不均所引起的保護(hù)膜的碳化和附著，還能夠解決去除該保護(hù)膜時的廢水污染的 問題。此外，在上述激光加工用保護(hù)膜中，上述(甲基)丙烯酸酯共聚物的玻璃化溫度 為-40°C -10°C，因此能夠維持作為膜的處理性，能夠獲得足夠的膜的柔軟性和粘接性。此外，上述實施方式的使用激光加工用保護(hù)膜的激光加工方法的特征在于，包括 將上述激光加工用保護(hù)膜貼合于被加工材料的表面的貼合工序以及隔著上述激光加工用 保護(hù)膜對上述被加工材料照射激光的激光加工工序，如果采用上述激光加工方法，能夠以 均勻的厚度對加工物提供保護(hù)，可防止發(fā)生因厚度不均所引起的保護(hù)膜的碳化和附著。此外，如果在上述激光加工工序之后，進(jìn)一步包括保護(hù)膜剝離工序，即將粘合片貼 合于上述激光加工用保護(hù)膜，對上述激光加工用保護(hù)膜照射紫外線來降低該激光加工用保 護(hù)膜的剝離力，再將上述粘合片與上述激光加工用保護(hù)膜一起剝離，則沒有水洗工序，因此 不會產(chǎn)生廢水污染的問題。此外，如果上述激光的波長在380nm以下，則能夠以良好的加工精度低成本地進(jìn) 行加工。如上所述，對于本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜以及使用該保護(hù)膜的加工方法，保護(hù) 膜自身具有粘接性，只需通過壓接就可將保護(hù)膜貼附于加工物。此外，由于保護(hù)膜呈膜狀， 所以能以均勻的厚度對加工物提供保護(hù)，可防止發(fā)生因厚度不均引起的保護(hù)膜的碳化和附 著。此外，通過將紫外線固化型粘合膠帶貼合于保護(hù)膜，進(jìn)行紫外線固化來剝離，從而可以 去除該保護(hù)膜，因此可以解決廢水污染等問題，可適用于進(jìn)行采用激光的微細(xì)加工的半導(dǎo) 體、電子元器件的制造。以上，例舉實施方式對本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜及使用該保護(hù)膜的激光加工方 法進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于此。
實施例以下，例舉實施例和比較例對本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜及使用該保護(hù)膜的激光 加工方法進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限于這些例子。(激光加工用保護(hù)膜)
首先，對激光加工用保護(hù)膜進(jìn)行說明。本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜的特征在于，含有(甲基)丙烯酸酯共聚物和具有不 飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯，呈膜狀。激光加工用保護(hù)膜中所使用的(甲基)丙烯酸酯共聚物是將75質(zhì)量％的丙烯酸 丁酯、20質(zhì)量％的甲基丙烯酸甲酯、5質(zhì)量％的丙烯酸-2-羥基乙酯共聚而得的共聚物，其 玻璃化溫度Tg是-32.8 °C。此外，具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯是氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚 物，該氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物是異佛爾酮二異氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的反應(yīng)產(chǎn) 物，數(shù)均分子量(Mn)為600，乙烯基數(shù)為平均1分子中6個。光聚合引發(fā)劑是1-羥基環(huán)己基苯基酮類光聚合引發(fā)劑。固化劑是三羥甲基丙烷 的甲苯二異氰酸酯加成物。膜狀的激光加工用保護(hù)膜1是將100質(zhì)量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物、100質(zhì) 量份的具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯和5質(zhì)量份的固化劑摻合而得的保護(hù) 膜，以5μπι的厚度制膜而成。膜狀的激光加工用保護(hù)膜2是將100質(zhì)量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物、100質(zhì)量 份的具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯、3質(zhì)量份的光聚合引發(fā)劑和5質(zhì)量份的 固化劑摻合而得的保護(hù)膜，以5 μ m的厚度制膜而成。膜狀的激光加工用保護(hù)膜3是將100質(zhì)量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物、100質(zhì)量 份的具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯、3質(zhì)量份的光聚合引發(fā)劑和5質(zhì)量份的 固化劑摻合而得的保護(hù)膜，以20 μ m的厚度制膜而成。膜狀的激光加工用保護(hù)膜4是將100質(zhì)量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物、100質(zhì)量 份的具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯、3質(zhì)量份的光聚合引發(fā)劑和5質(zhì)量份的 固化劑摻合而得的保護(hù)膜，以10 μ m的厚度制膜而成。(剝離膜)下面，對設(shè)置在激光加工用保護(hù)膜上的剝離膜A進(jìn)行說明。剝離膜A是在厚度為38 μ m的聚對苯二甲酸乙二酯膜的一面涂布加成反應(yīng)型的有 機硅樹脂剝離層而得的膜，根據(jù)Jis Z 0237 =200010. 4. 1測定時的自保護(hù)膜層的剝離力為 100mN/50mm，屬低剝離力級別。此外，本實施例和比較例中使用的激光加工機的規(guī)格如下。激光的光源YAG激光器波長355nm重復(fù)頻率50 IOOkHz輸出功率0· 3 4. OW聚光點徑Φ9·2μπι加工輸送速度1 800mm/s下面，對使用上述剝離膜和激光加工用保護(hù)膜的實施例和比較例進(jìn)行說明。(實施例1)用輥將層疊有剝離膜A的膜狀的激光加工用保護(hù)膜1貼合于硅晶片，將剝離膜A 剝離，制成帶保護(hù)膜的硅晶片。然后，進(jìn)行激光加工。
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在完成激光加工后的帶保護(hù)膜的晶片的保護(hù)膜上貼合市售的UV固化型劃片膠帶 (電氣化學(xué)工業(yè)株式會社(電気化學(xué)工業(yè)(株))制ELEGRIP TAPEUHP-110M3)，用高壓汞燈 從劃片膠帶的背面照射150mJ/cm2的紫外線，使劃片膠帶固化，當(dāng)剝離該劃片膠帶時，保護(hù) 膜也可一起被剝離。對激光加工的周邊部分進(jìn)行了觀察，結(jié)果沒有保護(hù)膜殘留和碎屑附著， 呈良好的加工狀態(tài)。(實施例2)除了使用膜狀的激光加工用保護(hù)膜2以外，實施與實施例1完全相同的試驗。用 市售的UV固化型劃片膠帶去除保護(hù)膜，對激光加工的周邊部分進(jìn)行了觀察，結(jié)果沒有保護(hù) 膜殘留和碎屑附著，呈良好的加工狀態(tài)。(實施例3)除了使用膜狀的激光加工用保護(hù)膜3以外，實施與實施例1完全相同的試驗。用 市售的UV固化型劃片膠帶去除保護(hù)膜，對激光加工的周邊部分進(jìn)行了觀察，結(jié)果沒有保護(hù) 膜殘留和碎屑附著，呈良好的加工狀態(tài)。(實施例4)除了使用膜狀的激光加工用保護(hù)膜4以外，實施與實施例1完全相同的試驗。用 市售的UV固化型劃片膠帶去除保護(hù)膜，對激光加工的周邊部分進(jìn)行了觀察，結(jié)果沒有保護(hù) 膜殘留和碎屑附著，呈良好的加工狀態(tài)。表1中示出以上的實施例1至4的實驗結(jié)果。此外，表1中，保護(hù)膜形成的評價標(biāo) 準(zhǔn)為形成了厚度均勻的保護(hù)膜的情況記作“〇”，因拉伸、破裂等而未形成保護(hù)膜的情況記 作“ X ”。此外，在去除保護(hù)膜后無保護(hù)膜殘留和碎屑等殘渣的情況記作“〇”，觀察到殘渣 的情況記作“ X ”。(比較例1)使用旋涂機將水溶性保護(hù)膜涂布于硅晶片，使其干燥，制成形成有厚度為3 5 μ m的保護(hù)膜的帶保護(hù)膜的硅晶片，實施與實施例1相同的試驗。在激光加工后，使用純水洗去保護(hù)膜，對激光加工的周邊部分進(jìn)行了觀察，結(jié)果在 加工端部的一部分觀察到保護(hù)膜的脫落及輕微的碎屑。其結(jié)果示于表1。(表 1) 如上所述，在使用本發(fā)明的實施例1至4的激光加工用保護(hù)膜的情況下，沒有保護(hù) 膜殘留和碎屑的附著，呈良好的加工狀態(tài)。
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此外，在使用本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜并采用如上所述的方法進(jìn)行激光加工的 情況下，由于不需要用于去除該保護(hù)膜的水洗，所以不會產(chǎn)生廢水污染的問題。
權(quán)利要求
一種激光加工用保護(hù)膜，其特征在于，含有(甲基)丙烯酸酯共聚物以及具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯，呈膜狀。
2.如權(quán)利要求1所述的激光加工用保護(hù)膜，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯共聚物 的玻璃化溫度為_40°C -10°C。
3.一種激光加工方法，它是使用權(quán)利要求1所述的激光加工用保護(hù)膜的激光加工方 法，其特征在于，包括貼合工序，該貼合工序中將所述激光加工用保護(hù)膜貼合于被加工材料的表面； 激光加工工序，該激光加工工序中隔著所述激光加工用保護(hù)膜對所述被加工材料照射 激光。
4.如權(quán)利要求3所述的激光加工方法，其特征在于，在所述激光加工工序之后，進(jìn)一步 包括保護(hù)膜剝離工序，該保護(hù)膜剝離工序中，在所述激光加工用保護(hù)膜上貼合粘合片，對所述激光加工用保護(hù)膜照射紫外線來降低該激光加工用保護(hù)膜的剝離力， 再將所述粘合片與所述激光加工用保護(hù)膜一起剝離。
5.如權(quán)利要求3所述的激光加工方法，其特征在于，所述激光的波長在380nm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供激光加工用保護(hù)膜以及使用該保護(hù)膜的激光加工方法，所述保護(hù)膜的粘接性強，能夠以均勻的厚度對加工物提供保護(hù)，可防止發(fā)生因厚度不均所引起的保護(hù)膜的碳化和附著，還能夠解決去除該保護(hù)膜時的廢水污染的問題。本發(fā)明的激光加工用保護(hù)膜是含有(甲基)丙烯酸酯共聚物和具有不飽和鍵的輻射聚合性(甲基)丙烯酸酯的膜狀的激光加工用保護(hù)膜。
文檔編號B23K26/16GK101889056SQ200880120150
公開日2010年11月17日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者武末博則, 田口廣一 申請人:電氣化學(xué)工業(yè)株式會社