WO2014129480A1

WO2014129480A1 - 仮接着用樹脂、仮接着用樹脂層、仮接着用樹脂層付き硬質基板、薄膜基板積層体および薄膜基板加工処理プロセス

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Publication number: WO2014129480A1
Application number: PCT/JP2014/053830
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Inventors: 寿朗新谷; 将明森; 玉青福島; 健太秦; 敏正杉村; 秋月　伸也; 高橋　智一
Original assignee: Nitto Denko Corp
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Filing date: 2014-02-19
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Abstract

　電子デバイス中の部品やディスプレイ等に用いられる薄膜基板の加工処理において、加熱処理においても、該薄膜基板を正確に固定・搬送し、位置がずれることなく処理できると共に、分解、発生ガス（アウトガス）などの汚染物により真空装置に影響を与えず、さらにパターニング際の強酸や極性溶媒の浸入がみられず、良好に密着力を維持することが可能な仮接着用樹脂層を提供すること。　薄膜基板を加工処理する際に、当該薄膜基板を台座となる硬質基板に仮接着する仮接着用樹脂であって、少なくとも１種以上のフッ素樹脂を含むことを特徴とする、仮接着用樹脂、および当該仮接着用樹脂から形成される、仮接着用樹脂層を提供する。

Description

仮接着用樹脂、仮接着用樹脂層、仮接着用樹脂層付き硬質基板、薄膜基板積層体および薄膜基板加工処理プロセス

　本発明は、仮接着用樹脂、仮接着用樹脂層、仮接着用樹脂層付き硬質基板、薄膜基板積層体および薄膜基板加工処理プロセスに関する。より詳しくは、薄膜基板を加工処理する際に、当該薄膜基板を台座となる硬質基板に仮接着する仮接着用樹脂および仮接着用樹脂層、仮接着用樹脂層を台座となる硬質基板の少なくとも片面に設けた仮接着用樹脂層付き硬質基板、薄膜基板と台座となる硬質基板とを仮接着用樹脂層を介して接合した薄膜基板積層体に関する。また当該仮接着用樹脂層を用いて薄膜基板を加工処理する、薄膜基板加工処理プロセスに関する。

　従来、半導体ウエハのシリコン基板、ＬＥＤに用いられるサファイヤ基板やＳｉＣ基板、金属膜、ディスプレイでのガラス基板を用いたＴＦＴ基板やカラーフィルター基板、有機ＥＬパネルのベース基板等の基板は、それ自身に厚みがあるために剛性を有しており、基板へのパターン形成や、ＣＶＤ、スパッタなどの熱処理、さらには薬液による処理工程などのプロセスにおいて、固定や移動等のハンドリングには苦慮せず、さらに正確な位置に固定してこれらの基板上にパターン形成を行うことが可能であった。

　しかしながら、近年、電子デバイス中の部品やディスプレイ、より具体的には半導体分野では、基板となる化合物半導体基板、ＭＥＭＳデバイスのもととなるシリコン基板、パッシブマトリクス基板、スマートフォンの表面に用いられるカバーガラスやこれらにさらにタッチパネルのセンサーをつけたＯＧＳ（Ｏｎｅ　Ｇｌａｓｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ）基板、あるいはシルセスキオキサンを主成分とした有機あるいは有機無機ハイブリッド基板を用いたフロントカバーガラス、さらには最近ではフレキシブルディスプレイとよばれるガラス基板、あるいは各種エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックを用い、上述のＴＦＴ、パッシブマトリクス、カラーフィルター基板を製造する検討が活発に行われており、軽量かつ、薄いことを特徴とするタイプの開発が開始されている。

　このような軽量かつ薄い、剛性を有さない薄膜基板を、従来工法で用いられたように直接ハンドリングし、処理・パターン形成をすることは困難である。特にパターン形成を行う際には、基板のわずかなゆがみから位置ずれを起こしてしまい、結果的に大きく歩留まりを低下させる問題があった。そこで最近では台座となる石英、ソーダライム、強化ガラスなどの各種ガラス基板、半導体で用いられるシリコン基板やサファイヤ基板、化合物半導体基板、あるいはステンレス、ハイテン等を含む各種金属基板といった硬質基板上に、仮固定を行うための樹脂材料を介して薄膜基板を一時的に固定し、加工・搬送することが行われている。

　例えば、薄膜基板となる半導体ウエハと台座となる支持ウエハの間に両面粘着テープを貼り合わせ、搬送含めたハンドリングを行うことが知られている（特許文献１～３参照）。特に処理工程後の剥離までを考慮し、両面粘着シートとして、熱膨張型粘着剤や紫外線感光性接着剤を用いることが開示されている。このような熱膨張型粘着剤を用いる場合、加熱処理により接着力を低下させることができ、また紫外線感光性接着剤を用いる場合、紫外線照射により接着力を低下させることができ、加工処理後の半導体ウエハを容易に剥離することが出来るといった利点があった。しかしながら、薄膜基板をスパッタ、ＣＶＤ等の真空条件下にて処理する場合、熱膨張型粘着剤中に含まれるマイクロカプセル中のガスが放出され、加工中に接着力が低下したり、真空チャンバーを汚染し、装置を再度清掃しなければならず、稼働率の低下する場合があった。また加熱剥離時より高い温度で処理を行うことができず、あるいは剥離時に粘着剤由来の０．５～１０μｍサイズの残渣が被着体に付着するといった問題があった。一方、紫外線感光性接着剤においては、通常光重合開始剤を添加するが、１００℃以上の高温にて処理された環境下では、熱で分解してしまうため、加熱プロセス中にて反応してしまい、その後紫外線照射を行っても接着力が低下しないという問題があり、さらなる改善が求められていた。

　さらに、各種基板でのパターニングの際には、不要なスパッタ膜のエッチング処理のため、酢酸などの弱酸のみならず、フッ酸、王酸などの強酸処理も必要になる。さらにＬＥＤ工程などでは、ユーザーによってはＮ－メチルピロリドンやアセトンなどの極性溶媒を用いて塗布・クリーニングを行う事が多々あり、仮接着用樹脂の端面はこれらの薬液に触れる事となる。この場合において、前記両面粘着テープは常温で３０秒以内などの極めて短い条件ではかろうじてダメージをうけないが、これ以上の条件では粘着剤から薬液が浸入し、裏面を汚染したり、ハンドリング途中の基板が落下する場合があった。

特開２００５―１１６９４８号公報特開２０１０―５６５６２号公報特開平６－２１６０９２号公報

　本発明は、上記の従来の技術による課題、すなわち電子デバイス中の部品やディスプレイ等に用いられる薄膜基板の加工処理において、加熱処理においても、該薄膜基板を正確に固定・搬送し、位置がずれることなく処理できると共に、分解、発生ガス（アウトガス）などの汚染物により真空装置に影響を与えず、さらにパターニング際の強酸や極性溶媒の浸入がみられず、良好に密着力を維持することが可能な仮接着用樹脂を提供することにある。さらに剥離する際には、軽剥離にしかも汚染なく被着体を剥離できる仮接着用樹脂を提供することにある。

　本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意検討した結果、仮接着用樹脂層としてフッ素樹脂を用いることにより、前記目的を達成できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

　すなわち本発明は、薄膜基板を加工処理する際に、当該薄膜基板を台座となる硬質基板に仮接着する仮接着用樹脂であって、少なくとも１種以上のフッ素樹脂を含むことを特徴とする、仮接着用樹脂を提供する。

　１つの実施形態においては、特に前記フッ素樹脂として少なくともポリテトラフルオロエチレンを含む。

　また本発明は、前記仮接着用樹脂から形成される、仮接着用樹脂層を提供する。

　１つの実施形態においては、本発明の仮接着用樹脂層は、昇温速度１０℃／分、大気雰囲気下、流量２００ｍｌ／分の条件で室温～２００℃まで昇温させた際の熱分解率が１ｗｔ％以下である。

　１つの実施形態においては、前記仮接着用樹脂層は、多孔質膜である。１つの実施形態においては、前記仮接着用樹脂層は、未焼成である。１つの実施形態においては、前記仮接着用樹脂層は、延伸処理されている。

　また、本発明は、薄膜基板を加工処理する際に、当該薄膜基板を仮接着する仮接着用樹脂層付き硬質基板であって、台座となる硬質基板と、該硬質基板の少なくとも片面に設けられた前記仮接着用樹脂層とを有する、仮接着用樹脂層付き硬質基板を提供する。１つの実施形態においては、前記台座となる硬質基板が、ガラス基板、シリコン基板、サファイヤ基板から選ばれる。

　また本発明は、薄膜基板と台座となる硬質基板とを、前記仮接着用樹脂層で接合して形成される、薄膜基板積層体を提供する。１つの実施形態においては、前記台座となる硬質基板が、ガラス基板、シリコン基板、サファイヤ基板から選ばれるいずれか１種である。

　さらに本発明は、薄膜基板を加工処理する薄膜基板加工処理プロセスであって、少なくとも、
　当該薄膜硬質基板と、台座となる硬質基板とを、前記仮接着用樹脂層により接合する工程（１）、
　加熱処理及び／または薬液処理を行う工程（２）、
　および当該薄膜基板を剥離する工程（３）、
　を含むことを特徴とする、薄膜基板加工処理プロセスを提供する。

　１つの実施形態においては、前記薬液処理工程において使用される薬液が、フッ酸、王酸、アセトン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、トルエン、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＧＤ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、アルミ酸、イソプロピルアルコールから選ばれる少なくとも１種である。

　本発明の仮接着用樹脂から形成される仮接着用樹脂層は、薄膜基板を正確に固定・搬送し、加熱条件下（真空下での加熱も含む）で行うプロセスおよび／または薬液浸漬プロセスに通しても、製品となる薄膜基板を脱落することなくしっかりと固定することができ、アウトガス等の問題がなく装置内に汚染を生じず、さらに処理後の剥離工程において軽剥離かつ汚染がみられないため極めて高い生産歩留りを達成することが可能となる。

図１は、本発明の仮接着用樹脂層付き硬質基板の一例を示す概略断面図である。図２は、本発明の仮接着用樹脂層付き硬質基板の一例を示す概略上面図である。図３は、本発明の薄膜基板積層体の一例を示す概略断面図である。図４は、本発明の薄膜基板加工処理プロセスの一例を示す概略工程図である。図５は、本発明の実施例における耐熱性評価の方法を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（仮接着用樹脂）
　本発明の仮接着用樹脂は、少なくとも１種以上のフッ素樹脂を含むことを特徴とする。本発明の仮接着用樹脂は、薄膜基板を加工処理する際に、当該薄膜基板を台座となる硬質基板に仮接着する際に用いられ得る。

　フッ素樹脂は、耐熱性、耐薬品性、電気特性等に優れ、またアウトガスが少ないなど、本発明の仮接着用樹脂として最適である。本発明においてフッ素樹脂としては、例えば、完全フッ素化樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いることが好ましいが、その他、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等の部分フッ素化樹脂、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等のフッ素化樹脂共重合体、含フッ素アクリル樹脂、フッ素ゴムなどを用いることができる。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、フッ素樹脂の中で最も高い温度まで使用可能であり、また融点を超える温度で使用した場合であっても溶融粘度が極めて高い。そのため、ＰＴＦＥを用いて仮接着用樹脂層（後述）を形成した場合、該樹脂層の形状を維持できるという利点がある。本発明の仮接着用樹脂においては、これらのフッ素樹脂を１種または２種以上を混合して用いることができる。

　本発明の仮接着用樹脂においては、特に圧縮強さ（ＡＳＴＭ　Ｄ６９５、１％変形、２５℃）が３ＭＰａ～１４ＭＰａ、より好ましくは４ＭＰａ～１０ＭＰａの範囲のフッ素樹脂が好適に使用される。このような範囲のフッ素樹脂を用いれば、変形しやすい仮接着用樹脂層（後述）を形成することができる。このような仮接着用樹脂層は、接着する際の密着性が高く、接触面積が広いため、優れた接着性を発現する。

　フッ素樹脂としてＰＴＦＥを用いる場合、該ＰＴＦＥの原材料の形態は、モールディングパウダー、ファインパウダー、ディスパージョンのいずれであっても構わないが、凹凸追従性に優れる仮接着用樹脂層を形成する観点から、モールディングパウダーまたはファインパウダーを用いることが好ましく、特に後述する加工性の点でファインパウダーが好ましい。

　本明細書において、「仮接着用樹脂」は、仮接着用樹脂組成物の意味も包含する概念である。すなわち、本発明の仮接着用樹脂は、フッ素樹脂のみから構成されていてもよいが、本発明の効果を損なわない限り、他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、液状潤滑剤、分散剤（界面活性剤）、ガラスビーズ、バルーン、フィラー、顔料、溶媒等を挙げることができる。仮接着用樹脂が該他の成分を含む場合、仮接着用樹脂の全量（樹脂と他の成分との合計量）に対するフッ素樹脂の含有割合は、５質量％～９５質量％であることが好ましく、１０質量％～９０質量％であることがより好ましい。一方、仮接着用樹脂がフッ素樹脂を主成分とする場合（すなわち、上記他の成分を含まない仮接着用樹脂を用いる場合）、仮接着用樹脂の全量に対するフッ素樹脂の含有割合は、５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることがさらに好ましく、８０質量％以上であることが特に好ましい。

　液状潤滑剤は、フッ素樹脂を後述するペースト押出しして仮接着用樹脂層を形成する際に使用される。また分散剤は、溶媒中にフッ素樹を分散させる際に配合するものであって、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキル第四級アンモニウム塩等のフッ素系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル等のシリコーン系界面活性剤が用いられる。具体的には、日本ユニカー社製のシリコーン系界面活性剤「Ｌ－７７」、ロシュアプライドサイエンス社製の非イオン系界面活性剤「トライトンＸ－１００」等の市販品を用いることができる。溶媒はフッ素樹脂を分散させる媒体であって、例えば、水、アルコール類、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）やジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の極性溶媒を挙げることができる。

（仮接着用樹脂層）
　本発明において仮接着用樹脂層は、前記仮接着用樹脂から形成される。すなわち本発明の仮接着用樹脂層は、前記フッ素樹脂のみから形成されていてもよく、フッ素樹脂に加えて他の成分をさらに含んでいても良い。その製法は特に限定されず、仮接着用樹脂を押出成形する方法、仮接着樹脂の分散液をスプレー塗布する方法等が挙げられる。

　本発明において仮接着用樹脂層としては、多孔質膜であることが好ましい。また、未焼成であること（すなわち、加工過程において融点以上の熱履歴を経ていないこと）が好ましい。また、延伸処理されていることが好ましい。特に未焼成のＰＴＦＥ多孔質膜は、好適に用いられる。これは通常、延伸法によって製造されるものである。延伸法以外の方法により得られる長尺のＰＴＦＥ多孔質膜を用いることもできる。

　フッ素樹脂としてＰＴＦＥを用いた場合の延伸処理の具体的な一例を示す。なおＰＴＦＥ以外のフッ素樹脂を延伸処理する場合も、同様に扱うことが出来る。まず、ＰＴＦＥファインパウダーに液状潤滑剤を加えたペースト状の混和物を予備成形する。ＰＴＦＥファインパウダーは、ペースト押出しの容易さから、ＰＴＦＥ原料として好適である。液状潤滑剤は、ＰＴＦＥファインパウダーの表面を濡らすことができ、抽出や加熱により除去できるものであれば特に制限されず、例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイルなどの炭化水素を使用することができる。液状潤滑剤の添加量は、ＰＴＦＥファインパウダー１００質量部に対して５質量部～５０質量部程度が適当である。上記予備成形は、液状潤滑剤が絞り出されない程度の圧力で行う。

　次に、この予備成形体を、好ましくはペースト押出しして、成形体とする。成形体の形状は、延伸できる形状であれば特に制限されず、例えば、テープ、シート、チューブなどであってよい。成形体の寸法は、後述の延伸によって、ＰＴＦＥ多孔質膜が所望の厚みとなるような寸法とするのがよい。また、成形体とした段階で、常法により適宜液状潤滑剤を除去するとよい。本発明においては、このようにして得られる未延伸のフッ素樹脂層を仮接着樹脂層として使用することができる。

　この成形体を少なくとも一軸方向に延伸処理してＰＴＦＥ多孔質膜を得る。延伸倍率は、特に規定されるものではないが、延伸ムラや延伸時の破断などを考慮すると、延伸倍率は、２倍～１５倍が好ましく、５倍～１０倍であることがより好ましい。延伸温度も特に規定されるものではなく、一般に、ＰＴＦＥの融点（３２７℃）未満（通常１５０℃～３００℃）である。また一軸方向に延伸した後に、垂直方向に対して延伸（すなわち二軸延伸）しても良い。二軸延伸を行う場合の延伸条件は、面積延伸倍率（一軸方向の延伸倍率とそれに垂直方向の延伸倍率の積算）が、５０倍～９００倍であることが好ましく、１００倍～３００倍であることがより好ましい。

　本発明において好適なＰＴＦＥ多孔質膜は、上述の延伸を、通常、２４０℃～３００℃、好ましくは２７０℃～２９０℃の温度で、通常２倍～１５倍、好ましくは５倍～１０倍の倍率で一軸延伸（縦延伸）して行って得ることができる。

　強度の向上、寸法安定性の向上等を図りたい場合には、多孔質膜をフッ素樹脂の融点以上の温度（通常、３３０℃～５００℃）で、通常６０秒以下加熱して、焼成を行う。延伸温度をフッ素樹脂の融点以上の温度に設定して、延伸しながら焼成してもよい。本発明において、仮接着用樹脂層は、焼成品であっても未焼成品であってもよいが、接着性の点からは、未焼成品が好ましい。

　本発明の仮接着用樹脂層は多孔質膜であることが好ましい。多孔質膜を用いることで、貼り付け時の樹脂の変形を容易にし、十分な密着性が得られやすいという利点がある。多孔質膜の気孔率は特に限定されないが、通常は、５０％～９０％が好ましく、６０％～８５％がより好ましく、６５％～８０％がさらに好ましい。気孔率が５０％未満の場合、貼り付け時に変形しにくく、十分な密着力が得られにくい場合があり、気孔率が９０％を超えると貼り付け条件の制御が難しく、適性でない場合、液浸入が発生しやすくなる場合がある。なお多孔質膜の気孔率は、｛１－（重量［ｇ］／（厚さ［ｃｍ］×面積［ｃｍ^２］×フッ素樹脂の真密度［ｇ／ｃｍ^３］））｝×１００（％）の式から求めることができる。なおＰＴＦＥ樹脂の真密度は、２．１８［ｇ／ｃｍ^３］である。

　本発明において仮接着用樹脂層は、フッ素樹脂の分散液より得ることも可能である。具体的には、フッ素樹脂を水やアルコールに分散させ、スプレー塗布や適宜な塗布方法により塗工し、必要に応じて加熱乾燥して仮接着用樹脂層を形成する方法が挙げられる。仮接着樹脂の塗布、塗工により仮接着樹脂層を得る場合は、その強度を向上させるために、加熱処理、加圧処理を加えても良い。

　また本発明において仮接着用樹脂層は、フッ素樹脂の粉末（ファインパウダー）を溶媒に分散させることなく粉末のまま塗布し、加熱、加圧処理を行うことでも形成することができる。

　本発明の仮接着用樹脂層は、前記少なくとも１種以上のフッ素樹脂を含むフッ素樹脂層からなることを特徴とするが、単一のフッ素樹脂層のみからなるものであっても良く、あるいは複数のフッ素樹脂層が積層されたものであっても良い。さらに本発明の効果を損なわない限り、フッ素樹脂以外の樹脂からなる樹脂層を含んでいてもよい。

　本発明において仮接着用樹脂層の厚さは、好ましくは０．０１μｍ～２０ｍｍであり、より好ましくは０．０２μｍ～１０ｍｍあり、さらに好ましくは０．０３μｍ～２ｍｍであり、特に好ましくは０．０３μｍ～１ｍｍである。０．０１μｍより薄い場合には均一な膜の形成が困難となり、２０ｍｍよりも厚い場合は材料としてのコストが増大するためあまり好ましくない。

　本発明の仮接着用樹脂層は、その形態がシート状、フィルム状、テープ状であって良く、あるいは任意の形状に打ち抜き加工、切断加工されていても良い。また特にテープ状に加工する場合、ロールとして巻回されていても良い。また本発明の仮接着用樹脂層は、フッ素樹脂を含む樹脂組成物を塗布して形成したものであっても良い。

　本発明の仮接着用樹脂層は、昇温速度１０℃／分、大気雰囲気下、流量２００ｍｌ／分の条件で室温～２００℃まで昇温させた際の熱分解率が１ｗｔ％以下であることが好ましい。熱分解率が１ｗｔ％以下であれば、仮接着用樹脂層が高温下にさらされた場合（例えば、薄膜基板の加工処理時に高温で使用された場合）であっても、該粘着剤層から生じる分解物、発生ガス（アウトガス）などの汚染物が低減される。このような仮接着用樹脂層であれば、加工装置（例えば、真空装置）に悪影響をおよぼすことを防止し得る。

　さらに複数のシート状、フィルム状の仮接着用樹脂層を積層する場合、あるいはテープ状の仮接着用樹脂層を巻回する場合、仮接着樹脂層同士が、直接、接することで自己癒着する場合がある。これを防ぐために、仮接着用樹脂層の間に支持体を介在させることが出来る。このような支持体を介在させることで、ＰＴＦＥ多孔質膜の過度の変形を防止することもできる。

　支持体の材質としては、樹脂および／または紙が好ましい。従って、支持体としては、樹脂フィルム、紙、および紙の少なくとも片面に樹脂をコートした複合フィルムを好適に用いることができる。樹脂フィルムの例としては、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等が挙げられる。紙の例としては、アート紙、コート紙などが挙げられる。複合フィルムの例としては、紙に、上記樹脂フィルムの樹脂成分がコートされたものが挙げられる。支持体として、特に好ましくは、適度な強度があり、厚さの精度が高く、ＰＴＦＥ多孔質膜の剥離性が高いことから、ポリエステルフィルムである。

　支持体の厚さとしては、１５μｍ～５０μｍが好ましく、２５μｍ～３８μｍがより好ましい。

（薄膜基板）
　上記薄膜基板としては任意の適切な基板が用いられ得る。本発明において、薄膜基板として用いられるものとしては、少なくとも１層以上からなる基板であって、半導体分野では基板となるシリコンや化合物半導体基板、ＬＥＤでのサファイヤ基板やＳｉＣ基板、ＭＥＭＳデバイスのもととなるシリコン基板、水晶基板、ディスプレイ分野でのソーダライムや強化ガラスなどのガラス基板を用いたＴＦＴ基板やパッシブマトリクス基板、カラーフィルター基板や有機ＥＬパネルのベース基板、スマートフォンなどの表面に用いられるガラス基板やガラス代替フィルムと呼ばれる各種プラスチック材料、あるいはシルセスキオキサンを主成分とした有機あるいは有機無機ハイブリッド基板を用いたフロントカバーガラスやこれらにタッチパネルのセンサーをつけたＯＧＳ基板、さらには最近ではフレキシブルディスプレイとよばれるガラス基板あるいは各種エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチック基板や金属薄膜のいずれであってもなんら限定はない。とくにフレキシブルディスプレイ分野においてはポリイミド、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリノルボルネン、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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアラミド、ポリフェニレンサルファイド、ステンレス箔、ＦＲＰ含めたガラス繊維基板等が使用できる。

　本発明における薄膜基板は、単層のみならず、複層や多層であってもよく、また耐摩耗性や平滑性の向上のためにいずれかの面に処理層が設けられても良い。

　薄膜基板の表面粗さは特に制限はないが、仮接着用樹脂層が貼り合わされる面は比較的平滑であるほうが好ましく、この点においてＲｍａｘが１００μｍ未満であることが好ましく、８０μｍ未満であることがより好ましく、５０μｍ未満であることがさらに好ましい。

　薄膜基板の厚みは、５μｍ～１０ｍｍであることが好ましく、１０μｍ～５ｍｍであることがより好ましく、２０μ～１ｍｍであることがさらに好ましい。このような範囲であれば、軽量・薄膜化が可能となり、また、最終的な組み立てが容易となる。

（台座となる硬質基板）
　上記硬質基板としては、任意の適切な基板が用いられ得る。本発明において硬質基板として用いられるものとしては、ソーダライム、強化ガラスなどの各種ガラス基板；半導体で用いられるシリコン基板またはサファイヤ基板；化合物半導体基板；ステンレス、ハイテン等の何れであっても構わないが、ガラス基板、シリコン基板、サファイヤ基板から選ばれるいずれか１つであることが好ましい。また本発明において、台座となる硬質基板と、ターゲットとなる薄膜基板との、室温から１２０℃、好ましくは２００℃までの線膨張係数が適合していることが好ましい。台座となる硬質基板と、薄膜基板との線膨張係数が適合することで、搬送時の反り、撓み等を制御することが可能となる。

　硬質基板では、本来の意図である薄膜基板を保持できる剛性を保つことができれば、搬送性・剥離性を補助するためのパターンあるいは微細孔がもうけられていても良い。

　硬質基板の厚みは、０．０１ｍｍ～１５ｍｍであることが好ましく、０．０２ｍｍ～１０ｍｍであることがより好ましく、０．０３ｍｍ～７ｍｍであることがさらにこのましい。硬質基板の厚さが０．０１ｍｍ～１５ｍｍであれば、保持し搬送することが容易であり、かつ耐衝撃性を有する点で好ましい。保持・耐衝撃性を満たすものならばこの厚みの範囲においてもさらに薄いほうが軽量であるために搬送しやすくさらに好ましい。

（仮接着用樹脂層付き硬質基板）
　本発明の仮接着用樹脂層付き硬質基板について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の仮接着用樹脂層付き硬質基板３の一例を示す概略断面図である。仮接着用樹脂層付き硬質基板３は、台座となる硬質基板２と、硬質基板２少なくともの片面設けられた仮接着用樹脂層１とを有する。仮接着用樹脂層１の詳細は上述のとおりである。本発明の仮接着用樹脂層付き硬質基板は、薄膜基板を加工処理する際に用いられ得る。

　図２は、本発明の仮接着用樹脂層付き硬質基板３の一例を示す概略上面図であり、台座となる硬質基板２の上面に、仮接着用樹脂層１が４つ設けられている。硬質基板２の形状は特に限定されず、正方形や長方形であってよく、任意の形状に加工されていても良い。その大きさも特に限定されないが、例えば、その形状が略長方形であった場合、縦の長さは１０ｍｍ～３０１０ｍｍであり、横の長さは１０ｍｍ～３０１０ｍｍ程度である。またその形状が略円形であった場合、その直径は１０ｍｍ～４５０ｍｍ程度である。

　また、硬質基板２に設けられる仮接着用樹脂層１の形状についても特に限定されず、正方形や長方形であってよく、任意の形状に加工されていても良い。その大きさも特に限定されないが、例えば、その形状が略長方形であった場合、縦の長さは１０ｍｍ～３０１０ｍｍであり、横の長さは１０ｍｍ～３０１０ｍｍ程度である。またその形状が略円形であった場合、その直径は１０ｍｍ～４５０ｍｍ程度である。

　また、硬質基板２に設けられる仮接着用樹脂層１の数（枚数）についても特に限定されず、１枚であっても良く、複数枚を設けることもできる。また、硬質基板２、および後述する薄膜基板４に対する仮接着用樹脂層１の大きさは特に限定されないが、硬質基板２に対しては、同等かより小さいことが好ましく、薄膜基板４に対しては、同等かより大きいことが好ましい。薄膜基板４と比較し仮接着用樹脂層１が小さい場合、薄膜基板４を十分に固定できない恐れがある。一方、薄膜基板４と比較し仮接着用樹脂層１が大きい場合、十分な接着力が得られるほか、薄膜基板４を剥がす際にも仮接着用樹脂層を端部より持ち上げる事でより容易かつ、薄膜基板４に損傷なく剥離することが可能となる。

　硬質基板２上に仮接着用樹脂層１を設けるには、予め作製した仮接着用樹脂層１を硬質基板２へ貼り付けてもよいし、硬質基板２上に仮接着用樹脂あるいは仮接着用樹脂組成物を塗布して仮接着用樹脂層１を形成してもよい。硬質基板２上に仮接着用樹脂層１を貼り合わせる方法は、常温下で貼り付ける方法の他、加熱して貼り付ける方法であってもよいし、加圧もしくは減圧（例えば、真空）による貼り付けであってもよい。

（薄膜基板積層体）
　本発明の薄膜基板積層体について、図面を参照して説明する。図３は、薄膜基板積層体５の一例を示す概略断面図である。薄膜基板積層体５は、薄膜基板４と台座となる硬質基板２とを、仮接着用樹脂層１で接合して形成される。言い換えれば、薄膜基板積層体５においては、台座となる硬質基板２の片面に、仮接着用樹脂層１が設けられ、さらに薄膜基板４が設けられている。薄膜基板４、硬質基板２および仮接着用樹脂層５の詳細は、上述のとおりである。

　薄膜基板４の形状は特に限定されず、正方形や長方形であってよく、任意の形状に加工されていても良い。その大きさも特に限定されないが、例えば、その形状が略長方形であった場合、縦の長さは１０ｍｍ～３０１０ｍｍであり、横の長さは１０ｍｍ～３０１０ｍｍ程度である。なお、図３においては、仮接着用樹脂層１と薄膜基板４は略同寸の形状として記載しているが、仮接着用樹脂層１は薄膜基板４より小さく設定してもよく、すなわち、仮接着用樹脂層１は薄膜基板４より大きく設定してもよいが、前述のとおり、仮接着用樹脂層１は薄膜基板４に対しては、同等かより大きいことが好ましい。

（薄膜基板加工処理プロセス）
　本発明の薄膜基板加工処理プロセスは、薄膜基板を加工処理する薄膜基板加工処理プロセスであって、少なくとも、当該薄膜硬質基板と、台座となる硬質基板とを、前記仮接着用樹脂層により接合する工程（１）、
加熱処理及び／または薬液処理を行う工程（２）、
および当該薄膜基板を剥離する工程（３）、
を含むことを特徴とする。

　本発明の薄膜基板加工処理プロセスについて、図面を参照して説明する。図４は、薄膜基板加工処理プロセスの一例を示す概略工程図である。この例では、まず、図４（ａ）に示すように、仮接着用樹脂層付き硬質基板３および薄膜基板４を用意する。その後図４（ｂ）に示すように、仮接着用樹脂層付き硬質基板３の片面に設けられている仮接着用樹脂層１に対し、薄膜基板４を貼り付け接合することで、薄膜基板積層体５を作製する（工程１）。薄膜基板４を仮接着用樹脂層１に貼り付ける条件は特に限定されないが、室温～１００℃の温度条件下、０．００１～１００ＭＰａの加圧、もしくはオートクレーブ処理（０．１～１０ｋｇ／ｃｍ^２）もしくは０．１～１×１０^－８Ｐａでの減圧・真空条件下で行われる。貼り付け方法は特に限定されず、例えば、ローラー貼りで圧着してもかまわないし、面同士で貼り合わせたのち、内部に残存する空気を基板外周部にむかって押し出してもかまわないし、台座となる硬質基板をしならせながら貼りつけてもよい。

　続いて、仮接着用樹脂層付き硬質基板３の片面に設けられている仮接着用樹脂層１により固定されている薄膜基板４に対し、加熱処理及び／または薬液処理を行う（工程２）。この加熱処理及び／または薬液処理により、図４（ｃ）に示すように、薄膜基板４の表面（仮接着用樹脂層１と接合している面の反対面）に表面処理層６が形成され得る。

　加熱処理は、例えば、薄膜基板４の表面に回路パターン形成、あるいは放熱のための金属層形成を行う処理である。加熱処理の温度は、通常、１１０℃以上である。１つの実施形態においては、加熱処理の温度は、１１０℃～３５０℃であることが好ましく、１２０℃～３５０℃であることがさらに好ましい。このような範囲であれば、より特性の高いデバイスあるいは部材を形成することができる。また、加熱方法はオーブンのように一様に加熱されるものであってよく、レーザーのようにスポットで加熱されるものでもよい。その他キセノンランプ等も一般的によく用いられる。その他金属薄膜などを形成する場合にはスパッタ、ＣＶＤなどもよく使用される。加熱処理は、真空条件下であってもよく、その真空度は、例えば、０．１Ｐａ～１×１０^－８Ｐａ程度であり、０．０５Ｐａ～１×１０^－５Ｐａ程度であってもよい。

　薬液処理は、例えば、薄膜基板４の回路パターン層の整面、洗浄や、回路形成のためのレジスト・絶縁層形成のための不要部分の溶解あるいは剥離を行う処理である。薬液処理に用いられる薬液は、一般的に用いられる薬液および有機溶剤であればなんら制限はない。具体的には、フッ酸、王酸、アセトン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、トルエン、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＧＤ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、アルミ酸、イソプロピルアルコールなどが好んで用いられる。また、これらの処理温度は室温～１００℃、処理時間は１０秒～４時間程度である。

　上記工程（２）における処理として、加熱処理および薬液処理の他、任意の適切な処理を選択してもよい。例えば、薄膜加工処理、真空処理等の処理を施してもよい。

　表面処理層６が形成された薄膜基板４は、図４（ｄ）に示すように、仮接着用樹脂層付き硬質基板３から剥離される（工程３）。この際、特に加熱や紫外線照射といった外部刺激を加えることなく剥離可能である。

　本発明の薄膜基板加工処理プロセスでは、仮接着用樹脂層として、少なくとも１種以上のフッ素樹脂を含む仮接着剤層を用いることにより、薄膜基板を正確に固定・搬送し、加熱条件下（真空下での加熱も含む）で行うプロセスおよび／または薬液浸漬プロセスを通しても、製品となる薄膜基板を脱落することなくしっかりと固定することができ、アウトガス等の問題がなく装置内に汚染を生じず、さらに、処理後の剥離工程において軽剥離かつ汚染がみられないため極めて高い生産歩留りを達成することが可能となる。

　以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
　ＰＴＦＥファインパウダー（商品名「ポリフロンＰＴＦＥ　Ｆ－１０４」、圧縮強さ（ＡＳＴＭ　Ｄ６９５、１％変形、２５℃）５～６ＭＰａ、ダイキン工業社製）１００重量部に対し、液状潤滑剤としてｎ－ドデカンを２０重量部加えたＰＴＦＥ組成物を用い、ペースト押出しによりＰＴＦＥ未延伸シートを作製した。次に、得られたシート状の混合物を、一対の金属ロールを通して厚さ０．５１ｍｍに圧延し、さらに１５０℃の加熱により成形助剤を乾燥除去して、ＰＴＦＥのシート成形体を得た。得られたＰＴＦＥシート成形体の厚みは０．５０ｍｍであった。

（実施例２）
　ＰＴＦＥファインパウダー（商品名「ポリフロンＰＴＦＥ　Ｆ－１０４」、圧縮強さ（ＡＳＴＭ　Ｄ６９５、１％変形、２５℃）５～６ＭＰａ、ダイキン工業社製）１００重量部に対し、液状潤滑剤としてｎ－ドデカンを２０重量部加えたＰＴＦＥ組成物を用い、ペースト押出しによりＰＴＦＥ未延伸シートを作製した。次に、得られたシート状の混合物を、一対の金属ロールを通して厚さ０．２０ｍｍに圧延し、さらに１５０℃の加熱により成形助剤を乾燥除去して、ＰＴＦＥのシート成形体を得た。このシートを、２８０℃で５倍に縦延伸して１軸延伸されたＰＴＦＥ多孔質膜を作製した。得られたＰＴＦＥ多孔質膜の厚みは１３０μｍであり、気孔率は７０％であった。

（実施例３）
　ＰＴＦＥファインパウダー（商品名「ポリフロンＰＴＦＥ　Ｆ－１０４」、圧縮強さ（ＡＳＴＭ　Ｄ６９５、１％変形、２５℃）５～６ＭＰａ、ダイキン工業社製）１００重量部に対し、液状潤滑剤としてｎ－ドデカンを２０重量部加えたＰＴＦＥ組成物を用い、ペースト押出しによりＰＴＦＥ未延伸シートを作製した。次に、得られたシート状の混合物を、一対の金属ロールを通して厚さ０．２０ｍｍに圧延し、さらに１５０℃の加熱により成形助剤を乾燥除去して、ＰＴＦＥのシート成形体を得た。このシートを、２６０℃で２０倍に縦延伸した後、１５０℃で３０倍に横延伸して２軸延伸されたＰＴＦＥ多孔質膜を作製した。得られたＰＴＦＥ多孔質膜の厚みは１０μｍであり、気孔率は８８％であった。

（比較例１）
　加熱剥離型両面粘着シート（商品名「リバアルファＮｏ．３１９５０Ｅ」、２００℃発泡タイプ、日東電工社製）の片面に、シリコーン系粘着剤層を貼り合わせた両面テープを作製した。

　なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。結果を表１に示す。

＜気孔率＞
　ＰＴＦＥ多孔質膜の気孔率は、ＰＴＦＥ樹脂の真密度を２．１８ｇ／ｃｍ^３として、｛１－（重量［ｇ］／（厚さ［ｃｍ］×面積［ｃｍ^２］×真密度［２．１８ｇ／ｃｍ^３］））｝×１００（％）の式から求めた。

＜耐熱性評価＞
　実施例で作製した仮接着用樹脂層を、硬質基板として松浪ガラス社製「ＭＩＣＲＯ　ＳＬＩＤＥ　ＧＬＡＳＳ　Ｓ２００４２３」（サイズ６５ｍｍ×１６５ｍｍ、厚み１．２ｍｍ）全面に２ｋｇハンドローラーにて１０往復の条件にて貼り付けを行った。別に同ガラスを４０ｍｍ×１２０ｍｍにカットしたガラスピースを薄膜基板として仮接着用樹脂層の反対面に２ｋｇハンドローラーにて１０往復の条件にて貼り付けを行った。こちらを５０枚評価サンプルとして準備した（図５の上面図参照）。同様にして比較例１の両面テープについてもガラスに貼り合わせたが、発泡粘着剤面を薄膜基板側とした。その後スタンドに立て、４５度の角度で静置させた後（図５の側面図参照）、１８０℃の乾燥機に２時間投入し、取りだした後の薄膜基板と仮接着樹脂との浮き面積を確認した。薄膜基板の全面積に対して１０％以上浮きが生じているものを不合格と判定し、全サンプルにおける合格率を評価した。

＜汚染性評価＞
　前記耐熱性評価後の評価サンプルに対し、貼りつけた接着樹脂を引っ張ることで、該仮接着樹脂と薄膜基板のエッジ部にわずかな浮きを生じさせた。その後、薄膜基板を手で剥離した。各サンプルとも剥離後、顕微鏡観察を行い、１０μｍ以上の仮接着用樹脂層起因の異物数をカウントした。４０ｍｍ×１２０ｍｍの範囲で５０個以上カウントされた場合を不合格と判定し、全サンプルにおける合格率を評価した。

＜剥離性評価＞
　前記耐熱性評価と同様の方法で、薄膜基板として、松浪ガラス社製の厚さ５５０μｍのガラス「ＭＩＣＲＯ　ＳＬＩＤＥ　ＧＬＡＳＳ　Ｓ２００４２３」を用い、５０ｍｍ×５０ｍｍにカットしたものを貼り合わせ、５０枚の評価サンプルを作成した。耐熱性評価と同様の方法で１８０℃で２時間加熱処理を行った後、剥離を行った。剥離時に薄膜基板の割れが生じたサンプルを不合格と判定し、全サンプルにおける合格率を評価した。

＜熱分解評価＞
　実施例および比較例の仮接着用樹脂層について、示差熱分析装置「ＴＧ／ＤＴＡ２２０」（ＳＩＩ　Ｎａｎｏ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎｃ社製）を用い、２００℃での熱分解率（室温～２００℃まで昇温させた際の熱分解率）および３００℃での熱分解率（室温～３００℃まで昇温させた際の熱分解率）を測定した。測定条件は、昇温速度は１０℃／分、大気雰囲気下、流量は２００ｍｌ／分で実施した。熱分解率が０．２ｗｔ％未満の場合は○、０．２ｗｔ％～１ｗｔ％の場合は△、１ｗｔ％を超えて分解されている場合は×として評価した。熱分解率が１ｗｔ％を超える場合は不合格と判断した。

＜耐溶剤性試験＞
　前記耐熱性評価と同様の手順で、実施例および比較例で作製した仮接着用樹脂層を用い、評価用サンプルを各１００枚作製した。
このサンプルをそれぞれ各５０枚用いて、（１）２％ＫＯＨ水溶液中に３０℃で３０分浸漬、（２）アセトン原液を室温で５分浸漬し、端部より液浸入の有無を確認した。各サンプル毎に、総密着面積に対する、液浸入面積を光学顕微鏡（倍率５倍）にて確認し、液浸入率＝（液浸入面積／総接着面積）×１００（％）を評価した。５０枚のサンプルの液浸入率の平均を算出し、平均液侵入率が１％未満であれば合格と判断した。

　従来の加熱剥離型粘着剤を用いた比較例１においては、特に耐熱性、汚染性、耐溶剤性での特性劣化が顕著であり、高温、真空条件での使用において特性が劣ることを確認した。一方、本発明にて規定する要件を満たす仮接着用樹脂を使用する実施例１～３においては、加熱時においても薄膜硬質基板に浮きを生じることがなく、加熱による分解が少なくアウトガスの問題を発生させず、耐溶剤性に優れ、さらに加熱後の剥離性が良好であるという顕著な効果を奏することを確認できた。

１　仮接着用樹脂層
２　硬質基板
３　仮接着用樹脂層付き硬質基板
４　薄膜基板
５　薄膜基板積層体
６　表面処理層

Claims

　薄膜基板を加工処理する際に、当該薄膜基板を台座となる硬質基板に仮接着する仮接着用樹脂であって、少なくとも１種以上のフッ素樹脂を含むことを特徴とする、仮接着用樹脂。
　前記フッ素樹脂として少なくともポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の仮接着用樹脂。
　請求項１または２に記載の仮接着用樹脂から形成される、仮接着用樹脂層。
　昇温速度１０℃／分、大気雰囲気下、流量２００ｍｌ／分の条件で室温～２００℃まで昇温させた際の熱分解率が１ｗｔ％以下であることを特徴とする、請求項３に記載の仮接着用樹脂層。
　多孔質膜であることを特徴とする、請求項３または４に記載の仮接着用樹脂層。
　未焼成であることを特徴とする、請求項３～５のいずれか一項に記載の仮接着用樹脂層。
　延伸処理されていることを特徴とする、請求項３～６のいずれか一項に記載の仮接着用樹脂層。
　薄膜基板を加工処理する際に、当該薄膜基板を仮接着する仮接着用樹脂層付き硬質基板であって、
　台座となる硬質基板と、該硬質基板の少なくとも片面に設けられた、請求項３～７のいずれか一項に記載の仮接着用樹脂層とを有する、仮接着用樹脂層付き硬質基板
　前記台座となる硬質基板が、ガラス基板、シリコン基板、サファイヤ基板から選ばれるいずれか１種であることを特徴とする、請求項８に記載の仮接着用樹脂層付き硬質基板。
　薄膜基板と台座となる硬質基板とを、請求項３～７のいずれか一項に記載の仮接着用樹脂層で接合して形成される、薄膜基板積層体。
　前記台座となる硬質基板が、ガラス基板、シリコン基板、サファイヤ基板から選ばれるいずれか１種であることを特徴とする、請求項１０に記載の薄膜基板積層体。
　薄膜基板を加工処理する薄膜基板加工処理プロセスであって、少なくとも、
当該薄膜硬質基板と、台座となる硬質基板とを、請求項３～７のいずれか一項に記載の仮接着用樹脂層により接合する工程（１）、
加熱処理及び／または薬液処理を行う工程（２）、
および当該薄膜基板を剥離する工程（３）、
を含むことを特徴とする薄膜基板加工処理プロセス。
　前記薬液処理工程において使用される薬液が、フッ酸、王酸、アセトン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、トルエン、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＧＤ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、アルミ酸、イソプロピルアルコールから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１２に記載の薄膜基板加工処理プロセス。