説明

マスキング用剥離性粘着テープ

【課題】粘着層がシリコンウエハ表面の凹凸に追従でき、テープ全体が耐薬品性に優れており、薬液処理に対するマスキング効果を発揮することができ、剥離後の被着体への粘着剤の残渣もなく、しかも被着体からの剥離が容易なマスキング用剥離性粘着テープを提供すること。
【解決手段】本発明のマスキング用剥離性粘着テープは、基材フィルムの片面に粘着層を設けてなるマスキング用剥離性粘着テープであって、前記粘着層を構成する粘着剤が、(A)常温で固体のゴム材料と、(B)構造内に架橋点となる二重結合を持つ第1液状物質と、(C)紫外線によりラジカルを発生させる開始剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光発電装置を製造する工程や、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を用いた装置を製造する工程、回路基板を製造する工程などにおいて使用する粘着テープに関し、被着体を薬液処理する際、薬液処理の不要部分を保護するために使用されるマスキング用の剥離性粘着テープに関する。
【背景技術】
【0002】
多結晶型や単結晶型のバルクタイプのセル(シリコンウエハ)を有する太陽光発電装置の製造工程においては、セルであるシリコンウエハ上に、例えばピラミッド型四角錐のような凹凸(テクスチャ)を設けることが一般的に用いられている。このテクスチャの目的は、入射する太陽光の反射を防止して、セル内部入光量を増加させるとともに、セル内光を斜めに導入して、セル内通過距離を長くすることである。
【0003】
テクスチャ形成プロセスを始め、表面安定化プロセスや破砕層除去プロセスにおいては、薬液処理が用いられており、テクスチャ形成プロセスでは薬液としてアルカリ溶液が用いられ、表面安定化プロセスや破砕層除去プロセスなどでは、薬液として酸溶液及びアルカリ溶液が用いられている(特許文献1)。例えば、エッチング速度の面方位依存性を調整するために、1%〜40%の種々の濃度のNaOH水溶液で約10分の薬液処理が行われる。このような薬液処理においては、セル全体を薬液に浸して行われているためにマスキングテープは不要であった。
【0004】
しかしながら、セル構造の開発動向は、薄いウエハを用いたセルで高い変換効率の達成であり、従来は受光面にも形成されていた電極を裏面だけに形成するなど高効率化の取り組みがなされている。その際に、いままで薬液にセル全体を浸してきたプロセスではなく、各々の面を異なるプロセスにて薬液処理する必要性が生じてきた。すなわち、薬液処理を行わないマスキングする必要性が生じてきた。具体的には、まず、シリコンウエハの一方の面にマスキングテープを貼り、テープを貼っていない面に薬液修理によって、テクスチャを形成する。その後、テクスチャを形成した面に新たにマスキングテープを貼り、最初に貼ったテープをはがし、そのテープをはがした面を1%〜40%の薬液及び酸で処理が行われる。このため、特にテクスチャ高さが10μm以上を有する表面へマスキングテープを貼合する必要が生じてきた。すなわち、薬液処理を行わない「テクスチャ高さが10μm以上を有する表面領域」をマスキングする必要性が生じてきた。
【特許文献1】特開2008−251726号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このようにテクスチャ高さが10μm以上あるシリコンウエハの薬液処理時にマスキングを行う方法として、レジストを塗布する方法や、市販のシリコーン系粘着層を有するマスキングテープを用いる方法がある。レジストを用いる方法においては、レジスト塗布、プリベーク、薬液処理、レジスト剥離処理などの工程が必要となり工程が複雑化する。一方、市販のシリコーン系粘着層を有するマスキングテープを用いる方法については、本発明者らがNaOH水溶液の1%〜40%にいたる様々な濃度にて確認したところ、1%〜40%の濃度範囲すべてにおいてテクスチャ高さが10μm以上ある表面をマスキングができていなかった。また、マスキングテープには、剥離後に被着体に粘着剤が残存する、いわゆる糊残りがなく、被着体からの剥離が容易であることも望まれる。
【0006】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、粘着層がテクスチャ高さ10μm以上の凹凸に追従でき、耐薬品性に優れており、薬液処理に対するマスキング効果を発揮することができ、剥離後の被着体への粘着剤の残渣のなく、しかも被着体からの剥離が容易なマスキング用剥離性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】
【0007】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープは、基材フィルムの片面に粘着層を設けてなるマスキング用剥離性粘着テープであって、前記粘着層を構成する粘着剤が、(A)常温で固体のゴム材料と、(B)構造内に架橋点となる二重結合を持つ第1液状物質と、(C)紫外線によりラジカルを発生させる開始剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることを特徴とする。
【0008】
この構成によれば、ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1及び/又は第2液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることにより、アルカリの浸入経路となりうる架橋後の液状物質が分断される。つまり、本来耐薬品性の優れているバルク体が分断されずに連続体の状態で、粘着剤全体の粘弾性を制御できるため、粘弾性調整後でも耐薬品性が維持できる。また、粘着層の表層は凝集性の高いバルク体であるために、剥離後の被着体への粘着剤を残存させない。さらに、粘着層を構成する粘着剤をテープ剥離時に紫外線硬化することにより、テープ全体の貯蔵弾性率が高くなり、硬くなるので、被着体からマスキング用剥離性粘着テープを容易に剥離することができる。
【0009】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープにおいては、前記粘着剤が、(D)末端など構造内に二重結合以外の架橋基点を持つ第2液状物質と、(E)前記第2液状物質を架橋させるための硬化剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第2液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることが好ましい。
【0010】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープにおいては、前記粘着剤は、周波数1Hzで測定した動的粘弾性スペクトルについて、紫外線硬化前の25℃における貯蔵弾性率G’が4.5×10Pa以下であり、損失正接tanδが0.43以上であって、紫外線硬化前の90℃における貯蔵弾性率G’が7×10Pa以下であり、損失正接tanδが0.82以上であり、紫外線硬化後の25℃における貯蔵弾性率G’が4.5×10Pa以上であり、損失正接tanδが0.43以下であって、紫外線硬化後の90℃における貯蔵弾性率G’が7×10Pa以上であり、損失正接tanδが0.82以下であることが好ましい。
【0011】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープにおいては、前記ゴム材料が、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム(CSMゴム)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、マレイン酸変性エチレン−プロピレン−ジエンゴム及びこれらの混合物からなる群より選ばれたものであることが好ましい。あるいは、前記第1液状物質及び/又は前記第2液状物質が、ポリイソプレン骨格、ポリブタジエン骨格、及びポリブテン骨格からなる群より選ばれた少なくとも一つを有する物質であることが好ましい。
【0012】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープにおいては、前記ゴム材料が、分子中に極性の強い原子2重量%〜40重量%含有した平均分子量10,000〜50,000の化合物であり、前記第1液状物質が、末端及び側鎖に二重結合を持ち、平均分子量が1,000〜5,000の化合物であり、前記第2液状物質が、末端にOHを持ち、平均分子量が1,000〜5,000の化合物であり、前記硬化剤がイソシアネート系架橋剤であることが好ましい。
【0013】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープにおいては、前記ゴム材料が前記粘着剤の50重量%〜99重量%であり、前記第1液状物質及び前記第2液状物質が合わせて前記粘着剤の1重量%〜50重量%であり、前記開始剤及び前記硬化剤が合わせて前記粘着剤の40重量%以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープは、基材フィルムの片面に粘着層を設けてなるマスキング用剥離性粘着テープであって、前記粘着層を構成する粘着剤が、(A)常温で固体のゴム材料と、(B)構造内に架橋点となる二重結合を持つ第1液状物質と、(C)紫外線によりラジカルを発生させる開始剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散しているので、耐薬品性に優れており、薬液処理に対するマスキング効果を発揮することができ、剥離後の被着体への粘着剤の残渣のなく、しかも被着体からの剥離が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のマスキング用剥離性粘着テープは、基材フィルムの片面に粘着層を設けてなるマスキング用剥離性粘着テープであって、前記粘着層を構成する粘着剤が、(A)常温で固体のゴム材料と、(B)構造内に架橋点となる二重結合を持つ第1液状物質と、(C)紫外線によりラジカルを発生させる開始剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることを特徴とする。本発明のマスキング用剥離性粘着テープにおいては、前記粘着剤が、(D)末端など構造内に二重結合以外の架橋基点を持つ第2液状物質と、(E)前記第2液状物質を架橋させるための硬化剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第2液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることが好ましい。
【0016】
まず、基材フィルムの片面に設ける粘着層を構成する粘着剤の材料について説明する。
(A)ゴム材料
ゴム材料としては、常温で固体のゴム材料を用いる。また、ゴム材料としては、分子中に極性の強い原子が結合したゴム材料であることが好ましい。ここで、極性の強い原子としては、窒素(N)、酸素(O)、塩素(Cl)、硫黄(S)などが挙げられる。また、極性の強い原子は、ゴム材料中に2重量%〜40重量%で含まれていることが好ましい。
【0017】
また、ゴム材料の平均分子量は、可撓性、被着体への密着性や、凝集力による被着体への残渣を考慮すると、10,000〜50,000であることが好ましい。
【0018】
具体的には、ゴム材料としては、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム(CSMゴム)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、マレイン酸変性エチレン−プロピレン−ジエンゴム、又はこれらの混合物であることが好ましい。
【0019】
ゴム材料の配合量は、本ゴム材料の極性に起因する強い凝集性によって発現される耐薬品性を活用した、粘着剤全体の耐薬品性の確保などを考慮すると、粘着剤の50重量%〜99重量%であることが好ましい。
【0020】
(B)第1液状物質
第1液状物質としては、構造内に二重結合を持つ物質である。構造内に二重結合を持つ物質としては、例えば、本体末端あるいは側鎖末端に一つ以上の架橋点となる二重結合を持つ物質が挙げられる。第1液状物質において、末端以外の部分は、一般に炭素(C)と水素(H)でできており、分子は極性がないか、あっても非常に小さいことが好ましい。この特長により、相対的に極性の強いゴム材料に対して混ざりにくくなり、ゴム材料中に架橋後の液状物質を分散体として存在させることができる。具体的には、ポリイソプレンや、ポリブタジエンを主骨格として本体末端あるいは側鎖末端に一つ以上の二重結合を持つ物質である。
【0021】
第1液状物質は、架橋後の粘性がゴム材料の粘性よりも低いことが好ましい。このような関係にすることにより、架橋後の第1液状物質がゴム材料のバルク中で分散体として残存し易くなる。分散体としての第1液状物質(架橋後の第1液状物質)の大きさは、テープ剥離後の被着体への残渣(被着体への汚染)や、粘着剤の流動性を考慮すると、0.2μm〜20μm径であることが好ましく、特に0.5μm〜5μm径であることが好ましい。
【0022】
このように、ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることによりアルカリの浸入経路となりうる架橋後の液状物質が分断される。つまり、本来耐薬品性の優れているバルク体が分断されずに連続体の状態であるため、粘弾性調整後でも耐薬品性が維持できる。また、粘着層の表層は凝集性の高いバルク体、であるために、剥離後の被着体への粘着剤を残存させない。なお、ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることは、走査型電子顕微鏡(SEM)により確認することができる。
【0023】
第1液状物質の平均分子量は、テープ剥離後の被着体への残渣(被着体への汚染)や、テープの可撓性の低下による被着体に対する密着性の低下を考慮すると、1,000〜5,000であることが好ましい。
【0024】
第1液状物質の配合量は、本液状物質が分散体として維持できる量であり、分散体間でアルカリの浸入経路とならない十分な距離を確保できること、被着体汚染の原因となりやすい架橋後の液状物質が粘着剤の表面に存在する確率を低減させること、粘弾性の調整、UV硬化後の硬さなどを考慮すると、粘着剤の1重量%〜49重量%、好ましくは2.5重量%〜25重量%であることが好ましい。また、粘着剤に後述する第2液状物質が含有されている場合には、合わせて粘着剤の1重量%〜50重量%、好ましくは2.5重量%〜40重量%であることが好ましい。なお、第1液状物質は、ゴム材料に対して可塑剤として働くので、第1液状物質の量により粘着剤全体の流動性を調節することができる。
【0025】
(C)開始剤
開始剤は、紫外線によりラジカルを発生させ、第1液状物質を架橋させる。本発明においては、マスキング用剥離性粘着テープを被着体に貼着してマスキング材として使用した後に、マスキング用剥離性粘着テープを被着体から剥離する際に紫外線照射を行う。この紫外線照射により開始剤がラジカルを発生させ、これにより、第1液状物質の二重結合の開裂が起こり、架橋が進行する。第1液状物質が架橋することにより、第1液状物質が硬化してテープ全体の貯蔵弾性率が紫外線照射前より上昇する。その結果、テープ全体が硬くなり、被着体からの剥離を容易にすることができる。開始剤としては、アセトフェノン誘導体類、チオキサンソン類などを用いることができる。
【0026】
開始剤の配合量は、テープ剥離後の被着体への残渣(被着体への汚染)を考慮すると、粘着剤の1重量%〜10重量%であることが好ましい。また、粘着剤に後述する硬化剤が含有されている場合には、合わせて粘着剤の1重量%〜40重量%以下であることが好ましい。
【0027】
(D)第2液状物質
第2液状物質としては、末端に架橋基点を持つ物質を用いる。架橋基点としては、OH基などを挙げることができる。この末端のOH基は2つ程度であることが好ましい。液状物質において、末端以外の部分は、一般に炭素(C)と水素(H)でできており、分子は極性がないか、あっても非常に小さいことが好ましい。この特長により、相対的に極性の強いゴム材料に対して混ざりにくくなり、ゴム材料中に架橋後の液状物質を分散体として存在させることができる。
【0028】
第2液状物質は、架橋後の粘性がゴム材料の粘性よりも低いことが好ましい。このような関係にすることにより、架橋後の第2液状物質がゴム材料のバルク中で分散体として残存し易くなる。分散体としての第2液状物質(架橋後の第2液状物質)の大きさは、テープ剥離後の被着体への残渣(被着体への汚染)や、粘着剤の流動性を考慮すると、0.2μm〜20μm径であることが好ましく、特に0.5μm〜5μm径であることが好ましい。
【0029】
このように、ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第2液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることにより、アルカリの浸入経路となりうる架橋後の液状物質が分断される。つまり、本来耐薬品性の優れているバルク体が分断されずに連続体の状態で、粘着剤全体の粘弾性を制御できるため、粘弾性調整後でも耐薬品性が維持できる。また、粘着層の表層は凝集性の高いバルク体であるために、剥離後の被着体への粘着剤を残存させない。なお、ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第2液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることは、走査型電子顕微鏡(SEM)により確認することができる。
【0030】
第2液状物質の平均分子量は、テープ剥離後の被着体への残渣(被着体への汚染)や、テープの可撓性の低下による被着体に対する密着性の低下を考慮すると、1,000〜5,000であることが好ましい。
【0031】
具体的には、第2液状物質は、ポリイソプレン骨格、ポリブタジエン骨格、及び/又はポリブテン骨格を有する物質であることが好ましい。
【0032】
第2液状物質の配合量は、本液状物質が分散体として維持できる量であり、分散体間でアルカリの浸入経路とならない十分な距離を確保できること、被着体汚染の原因となりやすい架橋後の液状物質が粘着剤の表面に存在する確率を低減させること、粘弾性の調整を考慮すると、粘着剤の1重量%〜49重量%、好ましくは2.5重量%〜25重量%であることが好ましい。また、粘着剤に第1液状物質が含有されている場合には、合わせて粘着剤の1重量%〜50重量%、好ましくは2.5重量%〜40重量%であることが好ましい。なお、第2液状物質は硬化剤により架橋されるが、架橋されたものであってもゴム材料に対して可塑剤として働くので、第2液状物質の量により粘着剤全体の流動性を調節することができる。
【0033】
(E)硬化剤
硬化剤は、液状物質を硬化させるものである。具体的には、硬化剤としては、イソシアネート系架橋剤であることが好ましい。また、硬化剤の配合量は、テープ剥離後の被着体への残渣(被着体への汚染)を考慮すると、粘着剤の30重量%以下であることが好ましい。特に、液状物質との理論上の当量に対して0.5倍〜2倍の割合が好ましい。また、粘着剤に上記開始剤が含有されている場合には、合わせて粘着剤の40重量%以下であることが好ましい。
【0034】
また、粘着剤は、周波数1Hzで測定した動的粘弾性スペクトルについて、紫外線硬化前の25℃における貯蔵弾性率G’が4.5×10Pa以下であり、損失正接tanδが0.43以上であって、紫外線硬化前の90℃における貯蔵弾性率G’が7×10Pa以下であり、損失正接tanδが0.82以上であることが、被着体への投錨効果や、被着体の凹凸吸収を考慮すると好ましく、紫外線硬化後の25℃における貯蔵弾性率G’が4.5×10Pa以上であり、損失正接tanδが0.43以下であって、紫外線硬化後の90℃における貯蔵弾性率G’が7×10Pa以上であり、損失正接tanδが0.82以下であることが被着体からの剥離を考慮すると好ましい。
【0035】
また、粘着剤には、必要に応じて、本発明の効果を発揮させる量的、質的範囲内で粘着付与剤、粘着調製剤、界面活性剤など、あるいはその他の改質剤及び慣用成分を配合することができる。
【0036】
溶媒に溶けた粘着剤を基材フィルムに塗布し乾燥して粘着層を形成する場合の乾燥条件としては、温度70℃〜130℃で、1分〜10分であることが好ましい。また、このようにして得られた粘着層の厚さは、特に制限されるものではないが、通常2μm〜50μmであることが好ましい。また、マスキング用剥離性粘着テープを被着体から剥離する際の紫外線照射の条件は、100mJ/cm〜1000mJ/cmである。
【0037】
本発明に係るマスキング用剥離性粘着テープにおける基材フィルムとしては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレートなどを用いることができる。
【0038】
本発明のマスキング用剥離性粘着テープは、上記(A)〜(C)を含有する粘着剤あるいは上記(A)〜(E)を含有する粘着剤で構成された粘着層において、ゴム材料のバルク体中に、架橋後の液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散している。このため、薬液処理に対するマスキング効果を発揮することができる。例えば、本発明のマスキング用剥離性粘着テープを25μmのピラミッド状突起をもつシリコンウエハの薬液処理に対するマスキングに用いた場合、1%〜40%にわたる様々な濃度での約10分浸漬、あるいは、弱酸〜強酸の酸溶液での約1分浸漬に供しても、浸漬中のテープ剥がれや、テープ剥離後の糊残りを生じることのなくシリコンウエハを保護することができる。また、このマスキング用剥離性粘着テープは、被着体から剥離する際に紫外線を照射することにより、テープ全体を硬くして剥離を容易にすることができる。
【0039】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、粘着層の厚さ、粘着層を構成する材料、その配合量については、本発明の効果を逸脱しない範囲で適宜設定することができる。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材フィルムの片面に粘着層を設けてなるマスキング用剥離性粘着テープであって、前記粘着層を構成する粘着剤が、(A)常温で固体のゴム材料と、(B)構造内に架橋点となる二重結合を持つ第1液状物質と、(C)紫外線によりラジカルを発生させる開始剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第1液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることを特徴とするマスキング用剥離性粘着テープ。
【請求項2】
前記粘着剤が、(D)構造内に二重結合以外の架橋基点を持つ第2液状物質と、(E)前記第2液状物質を架橋させるための硬化剤と、を含有し、前記ゴム材料のバルク体中に、架橋後の第2液状物質が0.2μm〜20μmの径で分散していることを特徴とする請求項1記載のマスキング用剥離性粘着テープ。
【請求項3】
前記粘着剤は、周波数1Hzで測定した動的粘弾性スペクトルについて、紫外線硬化前の25℃における貯蔵弾性率G’が4.5×10Pa以下であり、損失正接tanδが0.43以上であって、紫外線硬化前の90℃における貯蔵弾性率G’が7×10Pa以下であり、損失正接tanδが0.82以上であり、紫外線硬化後の25℃における貯蔵弾性率G’が4.5×10Pa以上であり、損失正接tanδが0.42以下であって、紫外線硬化後の90℃における貯蔵弾性率G’が7×10Pa以上であり、損失正接tanδが0.82以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のマスキング用剥離性粘着テープ。
【請求項4】
前記ゴム材料が、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム(CSMゴム)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、マレイン酸変性エチレン−プロピレン−ジエンゴム、及びこれらの混合物からなる群より選ばれたものであり、前記第1液状物質及び/又は前記第2液状物質が、ポリイソプレン骨格、ポリブタジエン骨格、及びポリブテン骨格からなる群より選ばれた少なくとも一つを有する物質であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のマスキング用剥離性粘着テープ。
【請求項5】
前記ゴム材料が、分子中に極性の強い原子2重量%〜40重量%含有した平均分子量10,000〜50,000の化合物であり、前記第1液状物質が、末端及び側鎖に架橋点となる二重結合を持ち、平均分子量が1,000〜5,000の化合物であり、前記第2液状物質が、末端にOHを持ち、平均分子量が1,000〜5,000の化合物であり、前記硬化剤がイソシアネート系架橋剤であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のマスキング用剥離性粘着テープ。
【請求項6】
前記ゴム材料が前記粘着剤の50重量%〜99重量%であり、前記第1液状物質及び前記第2液状物質が合わせて前記粘着剤の1重量%〜50重量%であり、前記開始剤及び前記硬化剤が合わせて前記粘着剤の40重量%以下であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のマスキング用剥離性粘着テープ。

【公開番号】特開2010−150432(P2010−150432A)
【公開日】平成22年7月8日(2010.7.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−331455(P2008−331455)
【出願日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【出願人】(000005290)古河電気工業株式会社 (4,457)
【Fターム(参考)】