KR101539763B1 - 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 폴리에틸옥사졸린 및 폴리비닐피롤리돈 중에서 선택되는 1종 이상의 레진; 수용성 레진 및 알코올류의 단분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분; 수용성 계면활성제; 및 용매로서 물 또는 물과 유기용매의 혼합물을 포함하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물에 관한 것이다.
보호막, 레이저, 다이싱, 수용성 레진, 웨이퍼

Description

웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물{Protective film composition for dicing a wafer}
본 발명은 반도체의 다이싱 공정에 사용되는 열안정성, 도포성, 저장안정성 등이 우수한 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조공정 중 웨이퍼의 다이싱 공정은 반도체 적층공정이 완료된 이후에, 각각의 나열된 디바이스를 스트리트라고 불리는 경계면을 절삭하여 분리하는 공정으로서, 절삭공정이 끝나면 칩 제조공정에 의해 반도체 제품이 완성된다.
이러한 웨이퍼 다이싱 공정은 반도체의 집적화에 따라 스트리트의 간격이 좁아지고 적층물들의 기계적 물성도 취약해지기 때문에 이를 반영하는 방향으로 변화하고 있다.
소자의 집적화도가 높아짐에 따라서 적층물의 가장 윗단에 있는 절연막을 형성하는 주재료인 폴리이미드가 웨이퍼 다이싱 공정중에 깨지거나 손상을 입을 수 있다. 따라서, 웨이퍼 다이싱 공정도 기존에 블레이드에 의해서 웨이퍼를 절단하던 공정에서 레이저를 이용하여 웨이퍼를 타공한 후에 블레이드를 이용하는 공정으로 바뀌어 가고 있으며, 레이저만 이용하여 웨이퍼를 절단하는 공정도 도입되고 있다. 그러나 레이저를 이용하는 레이저 다이싱 공정에서는 레이저의 열에 의해, 흄이 발생하여 비산하게 되는데 이로 인하여 웨이퍼 상부표면이 오염되는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위한 공지기술로는, 웨이퍼의 상부면에 폴리비닐알코올(Poly Vinyl Alcohol), 폴리에틸렌글리콜(Poly Ethylene Glycol), 셀룰로오스(Cellulose) 계통의 수용성 레진을 도포하여 보호막을 형성하고 레이저 광을 조사하는 가공 방법이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 기술에 의하더라도 레이저 광의 열에 의해 웨이퍼 절단면에서 실리콘 가스가 발생하면 웨이퍼 보호막에 들뜸 현상이 발생하게 된다. 또한 실리콘 가스와 함께 흄이 발생하여 들뜬 상태의 보호막과 웨이퍼 상부 사이에 쌓이게 되며, 이후에 웨이퍼 보호막을 물로 세척하여도 씻겨 나가지 않아서 결점으로 작용한다.
또한, 수용성 레진들은 열 안정성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 레이저 다이싱 공정시 레이저의 조사를 받게 되면 내부에서 열이 발생하게 되고 이 열에 의해 폴리비닐알콜 같은 수용성 레진의 열분해가 발생한다. 그리고 열분해 도중에 가교가 발생하고, 이러한 열 가교물질은 레이저 다시싱 공정 후에 물에 의한 세척으로 제거되지 않고 웨이퍼 상부 표면에 남아 있게 된다.
현재, 레이저 다이싱 공정은 레이저 조사에 의한 타공 공정 후에 블레이드를 이용하여 웨이퍼를 절삭하는 절삭공정으로 이루어 지는 것이 일반적인데, 블레이드 를 이용한 웨이퍼 절삭 공정시에 웨이퍼 보호막의 경도가 높은 경우, 보호막의 깨짐 현상이 발생하고 이로 인하여 필름의 깨진 틈새에 절삭시 발생하는 이물질들이 끼어 들어가게 된다. 이는 비수용성 물질로서 웨이퍼 기판의 상부에 접착하고 있기 때문에 물에 의한 세정시에 씻겨 나가지 않고 결점으로 작용하게 된다.
또한, 웨이퍼 다이싱용 보호막은 일반적으로 보호막 조성물을 스핀 코팅하여 막을 형성되는데 도포성이 나쁘면 보호막의 안정성이 저하되어 공정마진이 줄어들게 되므로, 보호막 조성물의 제조시 도포성도 중요하게 고려하여야 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열 안정성이 우수하여 다이싱 공정 중에 레이저의 조사에 의한 열 가교 물질이 생성되지 않으며, 웨이퍼와 접착력이 우수하여 레이저 다이싱 공정 중에 보호막의 들뜸 현상이 발생하지 않으며, 적절한 경도를 갖는 보호막을 형성함으로써 레이저에 의한 타공 후, 블레이드로 절삭하더라도 보호막이 깨지는 문제가 발생하지 않으며, 도포성 및 저장안정성이 우수한 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 폴리에틸옥사졸린 및 폴리비닐피롤리돈 중에서 선택되는 1종 이상의 레진; 수용성 레진 및 알코올류의 단분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분; 수용성 계면활성제; 및 용매로서 물 또는 물과 유기용매의 혼합물을 포함하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제공한다.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물은, 열 안정성이 우수하여 다이싱 공정 중 레이저의 조사에 의한 열 가교 물질이 발생하지 않으며, 웨이퍼와 접착력이 우수하여 레이저 다이싱 공정 중에 보호막의 들뜸 현상으로 인한 결점이 발생하 지 않으며, 적절한 경도를 갖는 보호막을 형성함으로써 절삭시 보호막이 깨지는 문제가 발생하지 않으며, 웨이퍼에 대한 도포성능 및 저장안정성도 우수하기 때문에 집적도가 높아지고 있는 반도체 디바이스의 제조공정 중 다이싱 공정에서 광범위 하게 사용될 수 있다.
본 발명은, 폴리에틸옥사졸린 및 폴리비닐피롤리돈 중에서 선택되는 1종 이상의 레진; 수용성 레진 및 알코올류의 단분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분; 수용성 계면활성제; 및 용매로서 물 또는 물과 유기용매의 혼합물을 포함하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물에 관한 것이다.
종래에는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 셀룰로오스 계열의 레진, 폴리아크릴릭에시드(PAA) 등의 수용성 레진들을 사용하고 있으나 이들 중에 물에 잘 녹게 하는 히드록시기 또는 카르복실릭 에시드기를 갖는 수용성 레진들은 열에 약하거나 열 분해시 가교 부산물을 생성한다.
그러나, 본 발명의 조성물에서 사용하는 수용성 레진인 폴리에틸옥사졸린과 폴리비닐피롤리돈은 열안정성이 우수할 뿐만 아니라 물에 대한 용해성이 우수한 특징을 갖는다.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물은 폴리에틸옥사졸린 또는 폴리에틸옥사졸린과 폴리비닐피롤리돈의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.
폴리에틸옥사졸린의 일례로서 폴리(2-에틸-2-옥사졸린)은 아쿠아졸이라는 상품명으로 알려져 있는데, 이는 물에 대한 용해성이 좋고 열안정성이 우수하다. 질소 분위기 하에서 온도 상승속도를 10℃/min로 하여 열중량분석기(TGA)에서 중량감소를 측정하면 350℃ 이상에서 중량감소가 나타나기 시작하며 380℃ 부근에서 급격하게 분해가 일어난다. 그러나 분해도중에 가교 부수물을 만들지 않아서 물에 용해되지 않는 디펙(defect)이 생성되지 않는다.
폴리비닐피롤리돈도 물에 대한 용해성이 좋고 열안정성이 우수하다. 질소 분위기 하에서 온도 상승 속도를 10℃/min로 하여 열중량분석기(TGA)에서 중량감소를 측정하면 300℃ 부근에서 중량감소가 나타나기 시작하며 400℃ 부근에서 급격하게 분해가 일어난다. 그러나 분해도중에 가교 부수물을 만들지 않아서 물에 용해되지 않는 디펙이 생성되지 않는다.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물에서 상기 수용성 레진 및 알코올류의 단분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분은 보호막의 기판 접착성 향상과 경도 조절을 위하여 사용된다. 상기에서 수용성 레진의 예로는 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 셀룰로오스, 폴리아크릴릭에시드(PAA) 등을 들 수 있으며, 상기 알코올류의 단분자들의 예로는 모노에틸렌글리콜, 트리스에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 펜타에리스리톨, 트리스메틸프로판올 등을 들 수 있다.
상기 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol)은 수용성 레진으로써 물에 대한 용해성이 좋으며 웨이퍼와의 접착력이 아주 우수하다. 따라서 폴리에틸 옥사졸린과 폴리비닐알코올을 혼합하여 사용하면 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물의 접착력을 향상 시킬 수 있으며, 이로 인하여 레이저 조사 시에 보호막의 들뜸 현상을 방지 할 수 있다. 폴리비닐알코올은 검화도와 분자량에 따라 물에 대한 용해도가 다르며, 용해된 이후에 저장안정성도 다르다. 폴리비닐알코올의 검화도가 100%인 경우에는 물에 대한 용해도가 좋지 못하며 물에 용해된 이후에 겔화가 진행하기 때문에 시간에 따라서 점도가 상승하게 된다. 이 때문에 검화도가 87~90%인 폴리비닐알코올을 사용할 수 있다. 검화도가 87~90%인 폴리비닐알코올은 시간에 따른 점도변화가 없기 때문에 용액제로 사용이 가능하다. 또한 분자량에 따라서도 용해성과 시간에 따른 안정성이 다르게 나타나는데, 중합도가 500~2,000 인 폴리비닐알코올이 용해성과 저장안정성이 우수하다. 따라서, 본 발명에서는 검화도가 87~90%이고 중합도가 500~2,000인 폴리비닐알코올을 사용하는 것이 바람직하다.
그런데, 폴리비닐알코올은 열안정성이 약하기 때문에 열안정성이 우수한 폴리에틸옥사졸린 또는 폴리비닐피롤리돈과 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 250℃ 이하에서, 물에 의해 용해 되지 않는 가교 부산물이 생성 되지 않는 범위 내에서 사용이 가능하다.
본 발명의 보호막 조성물에서 상기 폴리에틸옥사졸린 및 폴리비닐피롤리돈 중에서 선택되는 1종 이상의 레진(고형분 기준)과 상기 수용성 레진 및 알코올류의 단분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분(상기 수용성 레진은 고형분 기준임)은 1:9~7:3의 중량비로 포함되는 것이 바람직하며, 상기와 같은 범위로 포함되는 경우에, 열안정성, 웨이퍼에 대한 접착성, 보호막 경도 등에 있어서 바람직한 물성이 나타난다.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물에서 상기 수용성 계면활성제는 조성물의 도포성을 향상시키고 저장안정성을 높이는 역할을 한다.
일반적으로 레이저 다이싱 공정에서 사용하는 보호막 필름의 두께는 1 ㎛ 이상을 사용하기 때문에 보호막 조성물의 도포성이 좋지 않을 경우, 웨이퍼의 중앙과 가장자리의 막두께 차이가 발생하여 공정마진이 줄어들게 된다. 따라서, 본 발명의 보호막 조성물은 수용성의 계면활성제를 첨가함으로써 조성물의 도포성을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 상기 수용성 계면활성제로는 예컨대, 폴리에테르 변성 알킬실록산, 폴리에테르 변성 폴리알킬실록산, 폴리에테르 변성 하이드록시 관능기의 폴리디메틸 실록산, 폴리에테르-폴리에스테르 변성 하이드록시 폴리알킬실록산, 비이온성 폴리아크릴계 수용성 계면활성제, 알코올 알콕시레이트, 폴리머릭 플루오르계 수용성 계면활성제 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
또한, 본 발명자들은 상기 수용성 계면활성제가 보호막 조성물에서 분산제 역할도 수행하여 시간에 지남에 따라 보호막 조성물에 겔화가 발생하지 않는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 보호막 조성물은 수용성 계면활성제를 포함함으로 써, 도포성의 향상뿐만 아니라 우수한 저장 안정성도 갖게 된다.
본 발명의 보호막 조성물에서 상기 수용성 계면활성제는 조성물에 포함되는 레진 성분의 고형분 총중량에 대하여 10~80ppm으로 포함되는 것이 바람직하며, 상기와 같은 범위로 포함되는 경우에, 보호막 조성물의 도포성, 저장안정성 등에서 바람직한 물성이 나타나며, 이 밖에 열안정성, 웨이퍼에 대한 접착성, 보호막 경도 등에 있어서도 바람직하다.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물은 용매로 물을 사용하지만, 보호막 조성물의 막두께의 조절, 도포성 및 저장안정성의 향상을 위하여 유기 용매를 혼합하여 사용 할 수도 있다. 상기 유기용매의 예로는 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 알킬카보네이트 계열의 부틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 글리세린카보네이트, 에틸렌카보네이트 등을 들 수 있다. 이러한 유기용매는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용 할 수 있다.
상기 유기 용매 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르는 물에 대한 혼용성이 우수하여 물과 어떠한 혼합비로도 서로 용해가 되지만 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트는 물 100g에 대해서 16g 이하만 용해되므로 이 범위 내에서 사용하여야 한다.
특히, 상기 극성이 높은 알킬카보네이트 계열의 부틸렌카보네이트, 프로필 렌카보네이트, 글리세린카보네이트, 에틸렌카보네이트 등의 유기용매를 혼합하여 사용하는 경우에는 저장안정성과 도포성 향상 면에서 유리한 효과를 나타낸다.
상기 에틸렌 카보네이트는 상온에서 고체이나 물에 잘 녹으며, 글리세린카보네이트는 물에 어떠한 혼합비로도 용해가 가능하다. 그러나 부틸렌카보네이트와 프로필렌카보네이트는 물에 대한 용해도가 상온에서 각각 10%, 25% 이하이므로 이 범위 내에서 사용하여야 한다.
본 발명의 보호막 조성물에서 상기 용매는 전체 조성물 의 점도가 10~100cP가 되도록 조절하여 첨가된다. 보호막 조성물의 점도가 상기 범위 내인 경우에 우수한 도포성을 나타내며, 이 밖에 저장안정성, 웨이퍼 접착성, 보호막의 경도 등에 있어서도 바람직한 물성이 나타난다.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물은 성능을 향상시키기 위하여 당업계에 공지되어 있는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물은 용액제의 기포생성을 억제하기 위하여 첨가제로서 소포제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 소포제로는 폴리실록산, 폴리알킬실록산, 플루오르 실리콘 중합체 등을 들 수 있다.
본 발명은 또한, 상기의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 사용하여 제조되는 반도체 소자에 관한 것이다. 본 발명에 의한 반도체 소자는 레이저, 블레이 드 등을 사용하여 웨이퍼를 다이싱하는 경우에도 본 발명에 의한 웨이퍼 다이싱용 보호막에 의하여 완벽하게 보호되며, 상기 보호막의 세척도 용이하므로 디펙(defect)이 없는 상태로 제조되는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 본 발명을 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4: 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물의 제조
실시예 1
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리에틸옥사졸린(상품명 아쿠아졸, 중합도 50) 5g, 폴리비닐알코올(중합도 500, 검화도 87~90%) 5g, 계면활성제(BYK-337, BYK사 제)과 소포제(BYK-025, BYK사제)는 고형분인 폴리에틸옥사졸린과 폴리비닐알코올 함량의 합에 대하여 각각 30ppm씩을 투입하고, 용매로 물을 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
실시예 2
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리에틸옥사졸린(상품명 아쿠아졸, 중합 도 50) 3g, 폴리비닐피롤리돈(중합도 1200) 3g, 폴리비닐알코올(중합도 1700, 검화도 87~90%) 4g, 계면활성제(BYK-337, BYK사 제)과 소포제(BYK-025, BYK사제)는 고형분인 폴리에틸옥사졸린, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐알코올 함량의 합에 대하여 각각 30ppm씩을 투입하고, 용매로 물을 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
실시예 3
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리에틸옥사졸린(상품명 아쿠아졸, 중합도 50) 2g, 폴리비닐피롤리돈(중합도 1200) 2g, 폴리비닐알코올(중합도 1700, 검화도 87~90%) 6g, 계면활성제(BYK-337, BYK사 제)과 소포제(BYK-025, BYK사제)는 고형분인 폴리에틸옥사졸린, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐알코올 함량의 합에 대하여 각각 30ppm씩을 투입하고, 용매로 물을 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
실시예 4
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리에틸옥사졸린(상품명 아쿠아졸, 중합도 500) 7g, 폴리비닐알코올(중합도 500, 검화도 87~90%) 3g, 계면활성제(BYK-337, BYK사 제)과 소포제(BYK-025, BYK사제)는 고형분인 폴리에틸옥사졸린과 폴리비닐알 코올 함량의 합에 대하여 각각 30ppm씩을 투입하고, 용매로 물을 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
실시예 5
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리에틸옥사졸린(상품명 아쿠아졸, 중합도 500) 3g, 폴리비닐알코올(중합도 1700, 검화도 87~90%) 7g, 트리스에틸렌글리콜(TEG) 1g, 부틸렌카보네이트 0.3g, 계면활성제(BYK-337, BYK사 제)과 소포제(BYK-025, BYK사제)는 고형분인 폴리에틸옥사졸린과 폴리비닐알코올 함량의 합에 대하여 각각 30ppm씩을 투입하고, 용매로 물을 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
비교예 1
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리비닐알코올(중합도 1700, 검화도 87~90%) 10g 및 용매로 물을 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
비교예 2
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리비닐알코올(중합도 1700, 검화도 87~90%) 9g, 폴리에틸렌글리콜(무게평균분자량 700) 1g, BYK-337는 고형분인 폴리비닐알코올과 폴리에틸렌글리콜의 합에 대하여 300ppm을 투입하고, 용매로 물을 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
비교예 3
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리비닐알코올(중합도 1700, 검화도 87~90%) 9g, 펜타에리쓰리톨(Pentaerithritol) 1g, BYK-337는 고형분인 폴리비닐알코올과 펜타에리쓰리톨의 합에 대하여 300ppm을 투입하고, 용매로 물과 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(PGME)를 70/30(w/w)의 비율로 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
비교예 4
교반기가 설치되어있는 혼합조에 폴리비닐알코올(중합도 1700, 검화도 87~90%) 8g, 폴리에틸렌글리콜(무게평균분자량 700) 1g, 펜타에리쓰리톨 1g, 용매로 물과 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(PGME)를 70/30(w/w)의 비율로 투입하면서 용액의 점도가 60cP가 되도록 첨가한 후, 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 제조 하였다.
시험예 1: 스트립 속도 측정 테스트
4 인치(inch) 산화 실리콘 기판에 상기 실시예와 비교예의 샘플들을 스핀 코팅하고, 110℃에서 15분간 건조시킨 막두께가 1㎛가 되도록 스핀 속도(rpm)을 조절하여 샘플을 제조하였다. 이들 샘플을 사용하여 DRM 기계에서 물에 스트립되는 속도를 측정하였다. 측정단위는 초당 제거되는 막두께로 표시된다. 시험 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
◎ : 1000nm/s 이상
○ : 800 ~ 1000nm/s
△ : 500 ~ 800nm/s
× : 500nm/s 이하
시험예 2: 도포성능 측정 테스트
4 인치(inch) 산화 실리콘 기판에 상기 실시예와 비교예의 샘플들을 스핀 코팅하고, 110℃에서 15분간 건조 시킨 막두께가 1㎛가 되도록 스핀 속도(rpm)을 조절하여 샘플을 제조하였다. 이 후에 웨이퍼의 중앙과 중앙에서 상하좌우 각각 2cm, 4cm 떨어진 지점의 막두께를 측정하여 표준편차를 확인하여 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물의 도포 성능을 확인 하였다. 시험 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
◎ : 1% 이하
○ : 1 ~ 2%
△ : 2 ~ 4%
× : 4% 이상
시험예 3: 저장 안정성 테스트
실시예와 비교예의 샘플들을 상온에서 보관하면서 1주일마다 점도 측정과 도포성 측정을 실시 하여 시간에 따른 물성의 변화가 발생하는지를 측정하였다. 시험 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
◎ : 16주 이상 안정
○ : 12주 이상 안정
△ : 8주 이상 안정
× : 8주 미만에서 안정
시험예 4: 밀착성 측정 테스트
4 인치(inch) 산화 실리콘 기판에 상기 실시예와 비교예의 샘플을 스핀 코팅하고, 110℃에서 15분간 건조 시킨 막두께가 1㎛가 되도록 스핀 속도(rpm)을 조절하여 샘플을 제조 한다. 이 후에 JIS K5600-5-6의 실험 방법에 의거하여 크로스컷 테스트(테이핑 테스트)를 진행하였다. 시험 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
◎ : 떨어진 격자의 수(0개)
○ : 떨어진 격자의 수(1~5개)
△ : 떨어진 격자의 수(5~10개)
× : 떨어진 격자의 수(10개 이상)
시험예 5: 연필경도 측정 테스트
4 인치(inch) 산화 실리콘 기판에 상기 실시예와 비교예의 샘플들을 코팅하고, 110℃에서 15분간 건조 시킨 막두께가 1㎛가 되도록 스핀 속도(rpm)을 조절하여 샘플을 제조하였다. 이 후에 JID D 0202의 실험 방법에 의거하여 연필경도를 측정하였다. 시험 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
시험예 6: 열안정성 테스트
4 인치(inch) 산화 실리콘 기판에 상기 실시예와 비교예의 샘플들을 스핀 코팅한 후, 110℃에서 15분간 건조 시킨 막두께가 1㎛가 되도록 스핀 속도(rpm)를 조절하여 샘플을 제조하였다. 이 후에 열풍건조기에 250℃에서 10분간 방치한 후, 물에 씻겨져 나가는지를 확인하였다. 이는 열에 의해 물에 녹지 않는 열분해 가교물질이 생성되는지를 확인하기 위한 테스트이다. 시험 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
◎ : 깨끗하게 스트립 됨
○ : 미세한 파티클 존재
△ : 스트립 되지 않은 부분이 많음
× : 전혀 스트립 되지 않음
스트립속도 도포성능 저장안정성 밀착성 연필경도 열안정성
실시예 1 ◎ ◎ ◎ ○ 9H ◎
실시예 2 ◎ ◎ ◎ ◎ 7H ◎
실시예 3 ◎ ◎ ◎ ◎ 9H ○
실시예 4 ◎ ◎ ◎ ○ 7H ◎
실시예 5 ◎ ◎ ◎ ◎ 5H ◎
비교예 1 △ × △ ◎ 9H △
비교예 2 ○ ◎ ○ × H △
비교예 3 △ ○ △ × H △
비교예 4 ○ ○ ○ × H △

Claims (10)

  1. 폴리에틸옥사졸린; 폴리비닐알코올; 수용성 계면활성제; 및 용매로서 물 또는 물과 유기용매의 혼합물을 포함하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리에틸옥사졸린(고형분 기준)과 상기 폴리비닐알코올(고형분 기준)은 1:9~7:3의 중량비로 포함되며; 상기 수용성 계면활성제는 조성물에 포함되는 레진 성분의 고형분 총중량에 대하여 10~80ppm으로 포함되며; 상기 용매는 전체 조성물의 점도가 10~100cP가 되는 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 폴리비닐피롤리돈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 셀룰로오스, 폴리아크릴릭에시드(PAA), 모노에틸렌글리콜, 트리스에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 펜타에리스리톨, 및 트리스메틸프로판올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 수용성 계면활성제가 폴리에테르 변성 알킬실록산, 폴리에테르 변성 폴리알킬실록산, 폴리에테르 변성 하이드록시 관능기의 폴리디메틸 실록산, 폴리에테르-폴리에스테르 변성 하이드록시 폴리알킬실록산, 비인온성 폴리아크릴계 수용성 계면활성제, 알코올 알콕시레이트, 및 폴리머릭 플루오르계 수용성 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리비닐알코올은 검화도가 87~90%이고 중합도가 500~2,000인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 용매가 물과 유기용매의 혼합물이고, 상기 유기용매가 이소프로필 알코올, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(PGME), 부틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 글리세린카보네이트, 및 에틸렌카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 유기용매가 부틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 글리세린카보네이트, 및 에틸렌카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물.
  10. 청구항 1의 웨이퍼 다이싱용 보호막 조성물을 사용하여 제조되는 반도체 소자.
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