KR101928830B1 - 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 제조 공정을 진행할 때, 웨이퍼의 표면을 보호하기 위해 코팅되어 있는 보호코팅제를 웨이퍼의 표면 손상없이 제거할 수 있는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제에 관한 것이다.
Description
본 발명은 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 제조 공정을 진행할 때, 웨이퍼의 표면을 보호하기 위해 코팅되어 있는 보호코팅제를 웨이퍼의 표면 손상없이 제거할 수 있는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 가공 공정에서 다이싱(dicing) 공정이라 함은 쏘잉(sawing)이라고도 하며 반도체 생산 공정 가운데 웨이퍼 제조 공정과 패키징 공정 사이에 위치하여 웨이퍼를 개별칩 단위로 분리하는 공정이다.
이 때, 반도체 웨이퍼의 개별칩을 블레이드를 이용하여 분리하는 공정을 진행하면서 칩의 표면으로 파편들이 튀어 불량을 유발하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 노즐을 블레이드의 양 옆과 웨이퍼의 수평방향으로 설치하여 많은 양의 물을 고압으로 분사시켜 칩의 표면으로 떨어지는 파편들을 즉시 제거하는 방법을 사용하였다. 이러한 방법은 반도체 칩의 크기가 클 때는 가공시간이 짧고 파편의 양이 적을 때는 유용하였으나, 점점 칩의 크기가 작아지면서 가공시간이 길어지고 발생하는 파편의 양도 많아지면서 파편들을 바로 제거하기가 불가능하게 되었다.
이에, 전술한 문제점을 극복하기 위하여 대한민국 특허출원 제 10-2009-0066314호에는 비이온 계면활성제인 폴리에틸렌옥사이드/폴리프로필렌옥사이드(Polyethyleneoxide/Polypropyleneoxide, PEO-PPO)와 폴리에틸렌글리콜(Polyethyleneglycol, PEG) 및 기타 첨가제를 이용하여 세정액 조성물을 제조하는 것이 개시되어 있다.
하지만, 전술한 조성물은 쏘잉시 일정한 크기의 파편들은 제거가 가능하나 미세한 파편들의 경우는 완전 제거가 불가능하다. 결국 이렇게 남아 있는 미세한 파편들에 의해 스크래치, 찍힘 등의 불량이 여전히 해소되지 못하고 있다.
따라서, 이러한 웨이퍼 표면에 코팅층을 형성하여 절삭 공정을 비롯한 가공 공정 중에 발생하는 스크래치, 찍힘, 얼룩, 백화 또는 부식 등의 불량을 근본적으로 차단할 수 있는 웨이퍼 가공용 보호 코팅제가 필요하게 되었다.
한편, 이와 같은 반도체 웨이퍼 가공용 보호코팅제는 다이싱 공정후 개별칩을 재정렬한 후, 개별칩의 표면에 있는 코팅제를 제거해야 한다. 웨이퍼 보호코팅제를 형성하는 물질은 포토레지스트를 형성하는 물질과 같은 고분자수지이기 때문에 포토레지스트를 박리하는데 사용하는 박리제들을 적용할 수 있다.
이와 같은 박리제로는, 미국 특허공보 제 4,617,251호에 개시되어 있는 것이 알려져 있다. 즉, 상기 미국 공개특허 문헌에서는 특정아민 화합물 [예컨대, 2-(2-아미노에톡시)에탄올] 및 특정 극성용매 (예컨대, 테트라히드로프루프릴알코올, 이소포른, 감마-부티로락톤, N,N-디메틸아세트아미드 및 이들의 혼합물)을 함유하는 포지티브형 포토레지스트 스트리핑 조성물이 개시되어 있다.
국내 특허공개공보 제2001-0018377호에는 아민화합물, 글리콜계 용제, 퍼플루오로알킬에틸렌옥사이드를 포함하는 레지스트 박리제가 제안되어 있다.
국내 특허공개공보 제2000-0016878호에는 알콕시 N-히드록시알킬알칸아미드와 쌍극자 모멘트가 3이상인 극성 물질, 손상 방지제 및 알칸올 아민으로 이루어진 스트리핑 용액이 제안되어 있다.
그러나, 이러한 선행기술에서 제안된 박리제는 공정조건이 고온이어서 환경적 측면과 처리 비용 면에서 유리하지 않고, 잔류물들을 세정하는데 한계가 있다. 또한, 공정조건이 고온이어서 부식의 위험성을 내포하게 되어 부식방지제를 사용하게 된다. 아졸계 첨가제를 부식방지의 목적으로 사용하는 경우, 생분해성이 떨어져 별도의 폐액처리가 필요한 문제점이 있다.
따라서, 웨이퍼 표면에 잔존하는 보호코팅제를 상온조건에서 용이하게 제거함은 물론, 부식과 같은 손상을 유발시키지 않는 박리제가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 반도체 제조공정 중에 웨이퍼의 표면에 형성된 코팅층을 웨이퍼의 표면 손상이나 부식없이 용이하게 제거할 수 있는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 박리하는 박리제로서, 상기 박리제는 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물, 하이드록사이드계 화합물 및 계면활성제를 포함하고, 상기 친수성용매계 화합물은 디(C1 ~ C5)알킬 설폭사이드(Di(C1 ~ C5)alkyl sulfoxide), 디(C1 ~ C5)알킬 아마이드(di(C1 ~ C5)alkyl amide) 및 N-(C1 ~ C5)alkyl-2-피롤리돈(N-alkyl-2-pyrrolidone) 중 1종 이상을 포함하며, 상기 에테르계 화합물은 디에틸렌 글리콜 모노(C1 ~ C5)알킬 에테르(Diethylene glycol mono(C1 ~ C5)alkyl ether), 에틸렌 글리콜 모노(C1 ~ C5)알킬 에테르(ethylene glycol mono(C1 ~ C5)alkyl ether) 및 디에틸렌 글리콜 디(C1 ~ C5)알킬 에테르(Diethylene glycol di(C1 ~ C5)alkyl ether) 중 1종 이상을 포함하고, 상기 하이드록사이드계 화합물은 테트라(C1 ~ C5)알킬암모늄 하이드록사이드(tetra(C1 ~ C5)alkylammonium hydroxide), 금속 하이드록사이드(metal hydroxide) 및 콜린 하이드록사이드(choline hydroxide) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 계면활성제는 평균 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)값이 10 ~ 15일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물 및 하이드록사이드계 화합물은 1 : 1.3 ~ 1.96 : 0.53 ~ 0.8 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 박리제는 8 ~ 14의 pH를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 웨이퍼 가공용 보호코팅제는 하기 화학식 10로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 10]
상기 화학식 10에 있어서, R13 및 R14은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기이고, R15는 C1 ~ C10의 알킬기이며, R24 및 R25는 각각 독립적으로 
또는 
이며, R0은 
, 
또는 
이며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기이고, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기이며, R1은
, 
또는 
이고, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기이며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수이고, R16은 C1 ~ C10의 알킬기이며, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기, 
또는 
이고, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기이며, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기이고, A+는 
이며, R17, R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소, 아릴기 또는 C1 ~ C10의 알킬기이다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물의 R24 및 R25는 
일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 화학식 10로 표시되는 화합물의 R24는 
이고, R25는 
일 수 있다.
한편, 본 발명의 웨이퍼 가공 공정은 웨이퍼 표면을 웨이퍼 가공용 보호코팅제로 코팅하는 제1공정, 상기 웨이퍼를 인상장치에 배치하는 제2공정, 상기 웨이퍼를 다이싱(dicing)하는 제3공정, 다이싱 공정으로 절삭된 부품 중 양품만을 선별하여 배열하는 제4공정, 선별된 양품들로부터 앞서 언급한 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제로 상기 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 박리하는 제5공정 및 상기 웨이퍼 가공용 보호코팅제가 박리된 양품들을 검사하는 제6공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 제1공정은 0 ~ 50℃ 에서 1 ~ 60 초 동안 수행하고, 상기 제5공정은 10℃ ~ 50℃의 온도에서 1 ~ 10 분 동안 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 화합물을 표시하는데 있어서, * 표시는 화학결합 부위를 의미하며, 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물을 일례로 설명하면, R1을 구성하는 
에서 표시된 * 표시는 화학식 10의 R1과 결합된 -O-와 연결되는 부분이다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 웨이퍼의 표면에 형성된 보호코팅제를 알코올과 같은 유기용매를 포함하지 않는 본 발명의 박리제로 박리함으로서, 반도체 제조 공정 중에 웨이퍼의 가공 공정에서 웨이퍼 표면 상에 형성되어 있는 보호코팅제를 상기 웨이퍼의 표면 손상없이 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 친수성을 가져 물과 용이하게 혼합될 수 있으므로, 박리 과정 중에 재료를 부식시키는 등의 문제가 발생되지 않을 뿐만 아니라 알코올과 같은 유기용매를 사용하지 않고 물로만 세척이 가능한 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 박리하는 박리제이다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물, 하이드록사이드계 화합물 및 계면활성제를 포함한다.
먼저, 본 발명의 친수성용매계 화합물은 디(C1 ~ C5)알킬 설폭사이드(Di(C1 ~ C5)alkyl sulfoxide), 디(C1 ~ C5)알킬 아마이드(di(C1 ~ C5)alkyl amide) 및 N-(C1 ~ C5)알킬-2-피롤리돈 (N-alkyl-2-pyrrolidone) 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 디(C1 ~ C5)알킬 설폭사이드(Di(C1 ~ C5)alkyl sulfoxide)를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide)를 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 에테르계 화합물은 디에틸렌 글리콜 모노(C1 ~ C5)알킬 에테르(Diethylene glycol mono(C1 ~ C5)alkyl ether), 에틸렌 글리콜 모노(C1 ~ C5)알킬 에테르(ethylene glycol mono(C1 ~ C5)alkyl ether) 및 디에틸렌 글리콜 디(C1 ~ C5)알킬 에테르(Diethylene glycol di(C1 ~ C5)alkyl ether) 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 디에틸렌 글리콜 모노(C1 ~ C5)알킬 에테르(Diethylene glycol mono(C1 ~ C5)alkyl ether)를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(Diethylene glycol monomethyl ether)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 에테르계 화합물은 친수성용매계 화합물 1 중량비에 대하여, 1.3 ~ 1.96 중량비, 바람직하게는 1.47 ~ 1.80 중량비, 더욱 바람직하게는 1.55 ~ 1.72 중량비로 포함할 수 있으며, 만일 친수성용매계 화합물 1 중량비에 대하여 에테르계 화합물이 1.3 중량비 미만으로 포함한다면 본 발명의 박리제에 의해 박리되는 보호코팅제가 석출되는 문제가 있을 수 있고, 1.96 중량비를 초과하여 포함한다면 수용성이 저하되어 박리제가 물에 의해 제거되지 않는 문제가 생길 수 있다.
다음으로, 본 발명의 하이드록사이드계 화합물은 테트라(C1 ~ C5)알킬암모늄 하이드록사이드(tetra(C1 ~ C5)alkylammonium hydroxide), 금속 하이드록사이드(metal hydroxide) 및 콜린 하이드록사이드(choline hydroxide) 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 테트라(C1 ~ C5)알킬암모늄 하이드록사이드(tetra(C1 ~ C5)alkylammonium hydroxide)를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(tetramethylammonium hydroxide)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 하이드록사이드계 화합물은 친수성용매계 화합물 1 중량비에 대하여, 0.53 ~ 0.8 중량비, 바람직하게는 0.6 ~ 0.74 중량비, 더욱 바람직하게는 0.63 ~ 0.7 중량비로 포함할 수 있으며, 만일 친수성용매계 화합물 1 중량비에 대하여 하이드록사이드계 화합물이 0.53 중량비 미만으로 포함한다면 박리성능이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 0.8 중량비를 초과하여 포함한다면 알칼리성이 너무 강하여 부식문제가 발생 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 계면활성제는 평균 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)값이 10 ~ 15, 바람직하게는 11 ~ 14, 더욱 바람직하게는 12 ~ 13일 수 있으며, 만일 평균 HLB 값이 10 미만이면 세정성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 15를 초과하면 수용성이 저하되어 계면활성제가 유화되지 못하는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 계면활성제는 비이온 계면활성제 및 음이온계 계면활성제 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 비이온 계면활성제로서 알킬폴리 글루코사이드, 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬 페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록공중합체, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 음이온계 계면활성제로서 알킬에테르설페이트, 알킬설페이트, 알킬벤젠설포네이트, 알킬설포숙시네이트, 알킬에테르포스페이트, 알킬포스페이트, 알킬벤젠포스페이트 및 이의 염 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 비이온 계면활성제로서 알킬폴리글루코사이드를 포함할 수 있고, 음이온계 계면활성제로서, 알킬에테르포스페이트를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 계면활성제는 친수성용매계 화합물 1 중량비에 대하여, 0.02 ~ 0.04 중량비, 바람직하게는 0.03 ~ 0.037 중량비로 포함할 수 있으며, 만일 친수성용매계 화합물 1 중량비에 대하여 계면활성제가 0.02 중량비 미만으로 포함한다면 세정성과 침투력이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 0.04 중량비를 초과하여 포함한다면 거품이 많이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 20 ~ 35의 유효 알칼리도, 바람직하게는 22 ~ 33의 유효 알칼리도, 더욱 바람직하게는 25 ~ 30의 유효 알칼리도를 가질 수 있으며, 만일 유효 알칼리도가 20 미만이면 박리제의 의한 보호코팅제의 박리 능력이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 35를 초과할 경우 부식이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 8 ~ 14의 pH, 바람직하게는 9 ~ 13의 pH, 더욱 바람직하게는 10 ~ 12의 pH를 가질 수 있으며, 만일 pH가 8 미만이면 박리 시간이 길어지는 문제가 있을 수 있고, 14를 초과하면 강알칼리성 용액이 되어 폐수처리에 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제에 의해 박리되는 웨이퍼 가공용 보호코팅제는 하기 화학식 10로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 10]
상기 화학식 10에 있어서, R13 및 R14은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있으며, R15는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R24 및 R25는 각각 독립적으로 
또는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R0은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있으며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R1은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수일 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 20인 유리수일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R16은 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 더욱 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있으며, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있으며, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, A+는 
일 수 있고, R17, R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소, 아릴기 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 화학식 10으로 표시되는 화합물은 바람직하게 R24 및 R25는 
일 수 있고,
화학식 10으로 표시되는 화합물은 바람직하게 R24는 
이고, R25는 
일 수 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제에 의해 박리되는 웨이퍼 가공용 보호코팅제는 극성유기용매, 표면조절용 첨가제, 유동성 조정제 및 부착증진제 중 1종 이상을 더 포함할 수 있고, 바람직하게는 극성유기용매, 표면조절용 첨가제, 유동성 조정제 및 부착증진제를 포함할 수 있다. 또한, 웨이퍼 가공용 보호코팅제는 물을 더 포함할 수 있다.
먼저, 극성유기용매는 화학식 10으로 표시되는 화합물을 용해하는 역할을 하는 것으로, 알코올류 용매, 케톤류 용매 및 글리콜에티르류 용매 중에서 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 알코올류 용매 및 케톤류 용매 중에서 1종 이상 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1 ~ C10의 알코올류 용매를 포함할 수 있다.
또한, 극성유기용매는 화학식 10으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 8 ~ 500 중량부, 바람직하게는 8 ~ 36 중량부, 더욱 바람직하게는 9 ~ 33 중량부, 더더욱 바람직하게는 9.5 ~ 31.5 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 8 중량부 미만으로 포함하면 화학식 10으로 표시되는 화합물이 석출되는 문제가 있을 수 있고, 500 중량부를 초과하여 포함하면 본 발명의 보호코팅제를 이용하여 코팅시 코팅이 제대로 되지 않는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 표면조절용 첨가제는 본 발명의 보호코팅제를 이용하여 코팅 후 표면의 슬립성을 부여하는 역할을 하는 것으로, 실리콘계 표면조절용 첨가제를 포함할 수 있고, 바람직하게는 PROTEX International 사의 MODAREZ K-SE 305, MODAREZ K-SL 106, MODAREZ K-SL 107, BYK 사의 BYK-331, BYK-333, BYK-348 및 BYK-3455 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 표면조절용 첨가제는 화학식 10으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 0.08 ~ 100 중량부, 바람직하게는 0.08 ~ 0.6 중량부, 더욱 바람직하게는 0.09 ~ 0.55 중량부, 더더욱 바람직하게는 0.095 ~ 0.525 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 0.08 중량부 미만으로 포함하면 슬립성이 부족하여 이물질이 부착되는 문제가 있을 수 있고, 100 중량부를 초과하여 포함하면 밀착력이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 유동성 조정제는 본 발명의 보호코팅제의 점도를 조절하는 역할을 하는 것으로서, PROTEX international사의 PROX A 300, PROX AM 162 S, SYNTHRO THIX 608, BYK 사의 BYK-405, BYK-420 및 BYK-7420 ES 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 유동성 조정제는 화학식 10으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 0.4 ~ 200 중량부, 바람직하게는 0.4 ~ 0.6 중량부, 더욱 바람직하게는 0.45 ~ 0.55 중량부, 더더욱 바람직하게는 0.475 ~ 0.525 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 0.4 중량부 미만으로 포함하면 점도가 낮아서 본 발명의 보호코팅제를 이용하여 코팅시 두께가 얇아지는 문제가 있을 수 있고, 200 중량부를 초과하여 포함하면 점도가 높아서 불균일하게 코팅되는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 부착증진제는 본 발명의 보호코팅제의 밀착력을 향상시키는 역할을 하는 것으로, BYK 사의 BYK-4509 및 BYK-4500 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 부착증진제는 화학식 10으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 0.32 ~ 250 중량부, 바람직하게는 0.32 ~ 1.2 중량부, 더욱 바람직하게는 0.36 ~ 1.1 중량부, 더더욱 바람직하게는 0.38 ~ 1.05 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 0.32 중량부 미만으로 포함하면 밀착력이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 250 중량부를 초과하여 포함하면 슬립성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 물은 화학식 10으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 24 ~ 48 중량부, 바람직하게는 27 ~ 44 중량부, 더욱 바람직하게는 28.5 ~ 42 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 24 중량부 미만으로 포함하면 보호코팅제가 웨이퍼에 코팅될 때, 코팅 두께가 두꺼워져 박리시 문제가 있을 수 있고, 48 중량부를 초과하여 포함하면 경화가 잘 되지 않는 문제가 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제에 의해 박리되는 웨이퍼 가공용 보호코팅제는 하기와 같은 제조방법으로 제조할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법은 제1단계 내지 제3단계를 포함한다.
먼저, 제1단계로 하기 화학식 7로 표시되는 화합물, 하기 화학식 8로 표시되는 화합물, 하기 화학식 9로 표시되는 화합물 및 용매를 혼합 및 중합반응을 수행하여 제1중합체를 제조할 수 있다.
[화학식 7]
상기 화학식 7에 있어서, R1은
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 7에 있어서, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에 있어서, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수일 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 20인 유리수일 수 있다.
[화학식 8]
상기 화학식 8에 있어서, R0은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 8에 있어서, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 화학식 8에 있어서, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
[화학식 9]
상기 화학식 9에 있어서, R13 및 R14은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 9에 있어서, R15는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
제1단계의 용매는 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), DMF(N,N-dimethylformamide), DMA(N,N-dimethylacetamide) 및 MEK(methyl ethyl ketone) 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 NMP(N-methylpyrrolidone)을 포함할 수 있다.
또한, 제1단계에서 화학식 8로 표시되는 화합물은 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 101 ~ 153 중량부, 바람직하게는 114 ~ 140 중량부, 더욱 바람직하게는 120 ~ 134 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 101 중량부 미만으로 포함하면 경화 후 접착력이 약해지는 문제가 있을 수 있고, 153 중량부를 초과하면 코팅 후 웨이퍼 표면의 시인성이 나빠지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제1단계에서 화학식 9로 표시되는 화합물은 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 11 ~ 18 중량부, 바람직하게는 13 ~ 17 중량부, 더욱 바람직하게는 14 ~ 16 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 11 중량부 미만으로 포함하면 물에 대한 분산성이 나빠지는 문제가 있을 수 있고, 18 중량부를 초과하면 경화 후 내수성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제1단계에서 용매는 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 40 ~ 61 중량부, 바람직하게는 45 ~ 56 중량부, 더욱 바람직하게는 39 ~ 45 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 40 중량부 미만을 포함하면 점도가 너무 강해져서 코팅의 균일성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 61 중량부를 초과하면 점도가 너무 약해져서 코팅이 잘 되지 않는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제1단계는 80 ~ 150℃의 온도, 바람직하게는 80 ~ 140℃의 온도, 150 ~ 250rpm, 바람직하게는 170 ~ 230rpm으로 1 ~ 3시간, 바람직하게는 1.5 ~ 2.5시간동안 혼합 및/또는 중합반응을 수행하여 제1중합체를 제조할 수 있다.
이 때, 제조된 제1중합체는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 5]
상기 화학식 5에 있어서, R13 및 R14은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 5에 있어서, R15는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 5에 있어서, R26은 
일 수 있고, R0은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있으며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 5에 있어서, R1은
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있으며, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기이고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수이고, 바람직하게는 1 ~ 20인 유리수일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법의 제2단계는 제1단계에서 제조된 제1중합체에 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 중 1종 이상과 혼합 및 반응시켜 제2중합체 또는 제3중합체를 제조할 수 있다.
[화학식 6]
상기 화학식 6에 있어서, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다. 또한, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 6에 있어서, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
[화학식 4]
상기 화학식 4에 있어서, R16은 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법의 제2단계를 통해 제2중합체를 제조하는 방법을 구체적으로 설명하면, 제조된 제1중합체에 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 혼합 및 반응시켜 제2중합체를 제조할 수 있으며, 제조된 제2중합체는 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1-1]
상기 화학식 1-1에 있어서, R13 및 R14는 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-1에 있어서, R15는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-1에 있어서, R24 및 R25는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-1에 있어서, R0은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있으며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-1에 있어서, R1은
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-1에 있어서, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수일 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 20인 유리수일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-1에 있어서, R16은 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있으며, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있으며, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 제2단계에서 제2중합체를 제조할 때, 화학식 4로 표시되는 화합물은 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 29 ~ 45 중량부, 바람직하게는 33 ~ 41 중량부, 더욱 바람직하게는 34 ~ 39 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 29 중량부 미만으로 포함하면 경화 후 접착끼가 남는 문제가 있을 수 있고, 45 중량부를 초과하면 경화 후 코팅 두께가 얇아지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제2단계에서 제2중합체를 제조할 때, 70 ~ 110℃의 온도, 바람직하게는 80 ~ 100℃의 온도, 150 ~ 250rpm, 바람직하게는 170 ~ 230rpm으로 10 ~ 40분, 바람직하게는 20 ~ 30분동안 혼합 및/또는 반응시켜 제2중합체를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법의 제2단계를 통해 제3중합체를 제조하는 방법을 구체적으로 설명하면, 제2-1단계 및 제2-2단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법의 제2-1단계는 제조된 제1중합체에 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 혼합 및 반응시켜 제3중간중합체를 제조할 수 있으며, 제조된 제3중간중합체는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에 있어서, R13 및 R14는 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 3에 있어서, R15는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 3에 있어서, R26은 
이고, R25는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 3에 있어서, R0은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있으며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 3에 있어서, R1은
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 3에 있어서, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수일 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 20인 유리수일 수 있다.
또한, 상기 화학식 3에 있어서, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있고, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 제2-1단계에서 제3중간중합체를 제조할 때, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 33 ~ 51 중량부, 바람직하게는 37 ~ 47 중량부, 더욱 바람직하게는 39 ~ 45 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 33 중량부 미만으로 포함하면 경화 후 코팅 표면의 균일성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 51 중량부를 초과하면 제조 후 석출물이 생성되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제2단계에서 제3중간중합체를 제조할 때, 80 ~ 150℃의 온도, 바람직하게는 80 ~ 140℃의 온도, 150 ~ 250rpm, 바람직하게는 170 ~ 230rpm으로 60 ~ 120분, 바람직하게는 75 ~ 105분동안 혼합 및/또는 반응시켜 제3중간중합체를 제조할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법의 제2-2단계는 제2-1단계에서 제조된 제3중간중합체에 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 혼합 및 반응시켜 제3중합체를 제조할 수 있으며, 제조된 제3중합체는 하기 화학식 1-2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1-2]
상기 화학식 1-2에 있어서, R13 및 R14는 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-2에 있어서, R15는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-2에 있어서, R24는 
이고, R25는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-2에 있어서, R0은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있으며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-2에 있어서, R1은
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-2에 있어서, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수일 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 20인 유리수일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1-2에 있어서, R16은 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있고, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있고, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 제2-2단계에서 제3중합체를 제조할 때, 화학식 4로 표시되는 화합물은 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 29 ~ 45 중량부, 바람직하게는 33 ~ 41 중량부, 더욱 바람직하게는 34 ~ 39 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 29 중량부 미만으로 포함하면 경화 후 접착끼가 남는 문제가 있을 수 있고, 45 중량부를 초과하면 경화 후 코팅 두께가 얇아지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제2-2단계에서 제3중합체를 제조할 때, 70 ~ 110℃의 온도, 바람직하게는 80 ~ 100℃의 온도, 150 ~ 250rpm, 바람직하게는 170 ~ 230rpm으로 10 ~ 40분, 바람직하게는 20 ~ 30분동안 혼합 및/또는 반응시켜 제3중합체를 제조할 수 있다.
마지막으로, 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법의 제3단계는 제조된 제2중합체 또는 제3중합체에 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 물을 혼합 및 반응시켜 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에 있어서, R17, R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소, 아릴기 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
[화학식 10]
상기 화학식 10에 있어서, R13 및 R14은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있으며, R15는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R24 및 R25는 각각 독립적으로 
또는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R0은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있으며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R1은 
, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 
일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수일 수 있고, 바람직하게는 1 ~ 20인 유리수일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, R16은 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있으며, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기, 
또는 
일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬렌기일 수 있고, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있으며, 바람직하게는 C1 ~ C10의 알킬렌기일 수 있고, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 10에 있어서, A+는 
일 수 있고 R17, R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소, 아릴기 또는 C1 ~ C10의 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 C1 ~ C5의 알킬기일 수 있다.
한편, 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법의 제3단계를 더욱 구체적으로 설명하면, 제2단계를 통해 제조된 제2중합체에 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 물을 혼합 및 반응시켜 제조된 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물은 R24 및 R25 가 
일 수 있으며,
제2단계를 통해 제조된 제3중합체에 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 물을 혼합 및 반응시켜 제조된 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물은 R24 가 
일 수 있고, R25는 
일 수 있다.
또한, 제3단계에서 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물을 제조할 때, 화학식 2로 표시되는 화합물은 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 8 ~ 13 중량부, 바람직하게는 9 ~ 12 중량부, 더욱 바람직하게는 9.5 ~ 11 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 8 중량부 미만으로 포함하면 수분산이 잘 되지 않는 문제가 있을 수 있고, 11 중량부를 초과하면 화학식 2로 표시되는 화합물이 코팅 제거 후에도 잔존하는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제3단계에서 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물을 제조할 때, 물은 화학식 7로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 533 ~ 800 중량부, 바람직하게는 600 ~ 733 중량부, 더욱 바람직하게는 632 ~ 700 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 533 중량부 미만으로 포함하면 점도가 너무 강해지는 문제가 있을 수 있고, 800 중량부를 초과하면 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 너무 낮아져서 코팅 두께가 얇아지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 제4단계는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 물을 10 ~ 50℃의 온도, 바람직하게는 15 ~ 30℃의 온도, 400 ~ 700rpm, 바람직하게는 500 ~ 600rpm으로 10 ~ 120분, 바람직하게는 10 ~ 60분동안 혼합하여 혼합물을 제조하고, 제조된 혼합물은 10 ~ 50℃의 온도, 바람직하게는 15 ~ 30℃의 온도, 400 ~ 700rpm, 바람직하게는 500 ~ 600rpm으로 1 ~ 5시간, 바람직하게는 1 ~ 2시간동안 제2중합체 또는 제3중합체에 혼합 및 반응시켜 상기 화학식 10으로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제의 제조방법은 제조된 화학식 10으로 표시되는 화합물에 극성유기용매, 표면조절용 첨가제, 유동성 조정제, 부착증진제 및 물을 혼합하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제는 일 예로서 하기와 같은 웨이퍼 가공 공정에 사용될 수 있다.
웨이퍼 가공 공정은 웨이퍼 표면을 앞서 언급한 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제로 코팅하는 제1공정, 웨이퍼를 인상장치에 배치하는 제2공정, 웨이퍼를 다이싱(dicing)하는 제3공정, 다이싱 공정으로 절삭된 부품중 양품만을 선별하여 배열하는 제4공정, 선별된 양품들로부터 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제로 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 박리하는 제5공정 및 본 발명의 웨이퍼 가공용 보호코팅제가 박리된 양품들을 검사하는 제6공정을 포함할 수 있다.
상기 제1공정은 0 ~ 50℃ 에서 1 ~ 60 초 동안 수행할 수 있으며, 바람직하게는 15 ~ 35℃ 에서 20 ~ 50 초 동안 수행할 수 있다.
또한, 제5공정은 10℃ ~ 50℃의 온도에서 1 ~ 10 분 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 20℃ ~ 40℃의 온도에서 1 ~ 5 분 동안 수행할 수 있다.
또한, 제5공정은 보호코팅제가 코팅된 웨이퍼를 박리제가 주입되어 있는 용기에 침적하여 제거하는 방법을 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
준비예 1 : 웨이퍼 가공용 보호 코팅제의 제조
(1) 반응기에 하기 화학식 7-1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 8-1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 3-1로 표시되는 화합물 및 NMP(N-methlpyrrolidone)를 투입하고, 반응기를 가열하여 내부온도를 100℃로 조절하였다. 그 후, 2시간동안 200rpm으로 혼합 및 중합반응시켜 제1중합체를 제조하였다.
이 때, 하기 화학식 7-1로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 8-1로 표시되는 화합물 126.7 중량부, 하기 화학식 9-1로 표시되는 화합물 14.8 중량부 및 NMP(N-methlpyrrolidone) 50.5 중량부를 사용하였다.
[화학식 7-1]
상기 화학식 7-1에 있어서, R1은 
이고, R2는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R3는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n는 7이다.
[화학식 8-1]
상기 화학식 8-1에 있어서, R0은 
이고, R9, R10 및 R11은 메틸기이고, R12는 메틸렌기이다.
[화학식 9-1]
상기 화학식 9-1에 있어서, R13 및 R14은 메틸렌기이고, R15는 에틸기이다.
(2) 제조된 제1중합체에 하기 화학식 6-1로 표시되는 화합물을 투입하고 90℃에서 90분동안 200RPM으로 혼합 및 반응시켜 제3중간중합체를 제조하였다.
이 때, 상기 화학식 7-1로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 6-1로 표시되는 화합물 42 중량부를 사용하였다.
[화학식 6-1]
상기 화학식 6-1에 있어서, R20은 -CH2CH2CH2-이고, R21, R22 및 R23은 메틸기이다.
(3) 90℃의 온도에서, 제조된 제3중간중합체에 하기 화학식 4-1로 표시되는 화합물을 투입하고, 25분동안 200RPM으로 혼합 및 반응시켜 제3중합체를 제조하였다.
이 때, 상기 화학식 7-1로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 4-1로 표시되는 화합물 36.8 중량부를 사용하였다.
[화학식 4-1]
상기 화학식 4-1에 있어서, R16은 에틸기이다.
(4) 하기 화학식 2-1로 표시되는 화합물 및 물을 25℃에서 550RPM으로 1시간동안 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 제조된 제3중합체에 혼합물을 투입하고 25℃에서 550RPM으로 1시간동안 혼합 및 반응시켜 하기 화학식 10-1로 표시되는 화합물을 제조하였다.
이 때, 상기 화학식 7-1로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 하기 화학식 2-1로 표시되는 화합물 10.1중량부 및 물 666.3중량부를 사용하였다.
[화학식 2-1]
상기 화학식 2-1에 있어서, R17, R18 및 R19는 에틸기이다.
[화학식 10-1]
상기 화학식 10-1에 있어서, R13 및 R14은 메틸렌기이고, R15는 R15는 에틸기이며, R24는 
이고, R25는 
이며, R0은 
이고, R9, R10 및 R11은 메틸기이며, R12는 메틸렌기이고, R1은 
이고, R2는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R3는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n는 7이며, R16은 에틸기이고, R20은 -CH2CH2CH2-이며, R21, R22 및 R23은 메틸기이고, A+는 
이며, R17, R18 및 R19는 에틸기이다.
준비예 2
준비예 1과 동일한 방법으로 최종화합물을 제조하였으며, 다만, 상기 화학식 8-1로 표시되는 화합물을 대신 하기 화학식 8-2로 표시되는 화합물을 사용하였으며, 이를 통해, 상기 화학식 10-1로 표시되는 화합물이 아닌 하기 화학식 10-2로 표시되는 화합물을 제조하였다.
[화학식 8-2]
상기 화학식 8-2에 있어서, R0은 
이고, R24은 메틸기이다.
[화학식 10-2]
상기 화학식 10-1에 있어서, R13 및 R14은 메틸렌기이고, R15는 R15는 에틸기이며, R24는 
이고, R25는 
이며, R0은 
이고, R24은 메틸기이며, R1은 
이고, R2는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R3는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n는 7이며, R16은 에틸기이고, R20은 -CH2CH2CH2-이며, R21, R22 및 R23은 메틸기이고, A+는 
이며, R17, R18 및 R19는 에틸기이다.
준비예 3
준비예 1과 동일한 방법으로 최종화합물을 제조하였으며, 다만, 상기 화학식 8-1로 표시되는 화합물을 대신 하기 화학식 8-3으로 표시되는 화합물을 사용하였으며, 이를 통해, 상기 화학식 10-1로 표시되는 화합물이 아닌 하기 화학식 10-3로 표시되는 화합물을 제조하였다.
[화학식 8-3]
상기 화학식 8-2에 있어서, R0은 
이다.
[화학식 10-3]
상기 화학식 10-1에 있어서, R13 및 R14은 메틸렌기이고, R15는 R15는 에틸기이며, R24는 
이고, R25는 
이며, R0은 
이고, R1은 
이고, R2는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, R3는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, n는 7이며, R16은 에틸기이고, R20은 -CH2CH2CH2-이며, R21, R22 및 R23은 메틸기이고, A+는 
이며, R17, R18 및 R19는 에틸기이다.
준비제조예 1
준비예 1에서 제조된 화학식 10-1로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 극성유기용매로서 테트라하이드로퍼퓨릴알코올 30 중량부, 표면조절용 첨가제(BYK 사, BYK-331) 0.5 중량부, 유동성 조정제(PROTEX international사, PROX AM 162 S) 0.5 중량부, 부착증진제(BYK 사, BYK-4500) 1 중량부 및 물 40 중량부를 25℃에서 500RPM으로 60분간 혼합하여 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 제조하였다.
준비제조예 2
준비예 2에서 제조된 화학식 10-2로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 극성유기용매로서 테트라하이드로퍼퓨릴알코올 30 중량부, 표면조절용 첨가제(BYK 사, BYK-331) 0.5 중량부, 유동성 조정제(PROTEX international사, PROX AM 162 S) 0.5 중량부, 부착증진제(BYK 사, BYK-4500) 1 중량부 및 물 40 중량부를 25℃에서 500RPM으로 60분간 혼합하여 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 제조하였다.
준비제조예 3
준비예 3에서 제조된 화학식 10-3로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여, 극성유기용매로서 테트라하이드로퍼퓨릴알코올 30 중량부, 표면조절용 첨가제(BYK 사, BYK-331) 0.5 중량부, 유동성 조정제(PROTEX international사, PROX AM 162 S) 0.5 중량부, 부착증진제(BYK 사, BYK-4500) 1 중량부 및 물 40 중량부를 25℃에서 500RPM으로 60분간 혼합하여 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 제조하였다.
실시예 1 : 웨이퍼 가공용 박리제의 제조
친수성용매계 화합물 30g, 에테르계 화합물 49g, 하이드록사이드계 화합물 20g 및 계면활성제 1g를 혼합하여 웨이퍼 가공용 박리제를 제조하였다.
이 때, 친수성용매계 화합물로서 디메틸 설폭사이드, 에테르계 화합물로서 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 하이드록사이드계 화합물로서 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 계면활성제로서 메틸에테르포스페이트를 사용하였다.
실시예 2 ~ 9 : 웨이퍼 가공용 박리제의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 웨이퍼 가공용 박리제를 제조하였다. 다만, 하기 표 1에 기재된 바와 같이 사용된 화합물의 함량을 달리하여 웨이퍼 가공용 박리제제를 제조하였다.
비교예 1 : 웨이퍼 가공용 박리제의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 웨이퍼 가공용 박리제를 제조하였다. 다만, 하기 표 1에 기재된 바와 같이 사용된 친수성용매계 화합물을 사용하지 않고, 웨이퍼 가공용 박리제제를 제조하였다.
비교예 2 : 웨이퍼 가공용 박리제의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 웨이퍼 가공용 박리제를 제조하였다. 다만, 하기 표 1에 기재된 바와 같이 사용된 에테르계 화합물을 사용하지 않고, 웨이퍼 가공용 박리제제를 제조하였다.
비교예 3 : 웨이퍼 가공용 박리제의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 웨이퍼 가공용 박리제를 제조하였다. 다만, 하기 표 1에 기재된 바와 같이 사용된 하이드록사이드계 화합물을 사용하지 않고, 웨이퍼 가공용 박리제제를 제조하였다.
실험예 1
제조준비예 1 ~ 3에서 제조된 보호코팅제를 각각 웨이퍼 표면에 1㎛ 두께로 도포한 후, 열경화하여, 웨이퍼 표면에 보호코팅제를 코팅하였다. 보호코팅제가 코팅된 웨이퍼를 상온에서 3분 동안 실시예 1 ~ 9 및 비교예 1 ~ 3에서 제조된 박리제에 각각 침적하였다. 이후, 박리제에서 웨이퍼를 꺼내고, 초순수로 각 20초간 세정 후 질소로 건조하였다. 건조된 웨이퍼를 육안 또는 현미경으로 관찰하여 웨이퍼 표면에 코팅되어 있었던 보호코팅제의 잔류량을 확인하였다. 이 때, 잔류물이 많이 남아 있으면 0, 적게 남아 있으면 △, 없으면 X로 표시하였고 그 결과를 표 2 ~ 표 4에 나타내었다.
표 2 내지 표 4에 기재된 바와 같이, 본 발명의 박리제 성분 중 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물, 하이드록사이드계 화합물 중 하나라도 포함하지 않으면 보호코팅제 제거후 잔류물이 많이 남아 있음을 확인 할 수 있었다.
또한, 본 발명의 박리제 성분인 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물 및 하이드록사이드계 화합물의 중량비가 본 발명의 중량비 범위를 벗어나게 된다면 보호코팅제 제거후 잔류물이 일부 남아 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 2
도넛 모양의 SUS 링에 아크릴계 고분자를 이용하는 마운트 테이프(mount tape)를 접착시켰다. 35 내지 40 사이의 핫플레이트 위에서, 마운트 테이프가 노출된 접착부에 실시예 1 ~ 9 및 비교예 1 ~ 3에서 제조된 박리제에 각각 3ml를 적가하고 40분 후에 마운트 테이프의 손상 정도를 관찰하였다. 이 때, 팽윤 현상이 매우 심하면 0, 팽윤 현상이 심하면 △, 팽윤 현상이 거의 없으면 X로 표시하였고 그 결과를 표 5에 나타내었다.
표 5에 기재된 바와 같이, 본 발명의 박리제 성분 중 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물, 하이드록사이드계 화합물 중 하나라도 포함하지 않으면 팽윤현상이 매우 심한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 박리제 성분인 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물 및 하이드록사이드계 화합물의 중량비가 본 발명의 중량비 범위를 벗어나게 된다면 팽윤현상이 심한 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (9)
- 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 박리하는 박리제에 있어서,
상기 박리제는 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물, 하이드록사이드계 화합물 및 계면활성제를 포함하고,
상기 친수성용매계 화합물은 디(C1 ~ C5)알킬 설폭사이드(Di(C1 ~ C5)alkyl sulfoxide), 디(C1 ~ C5)알킬 아마이드(di(C1 ~ C5)alkyl amide) 및 N-(C1 ~ C5)알킬-2-피롤리돈(N-alkyl-2-pyrrolidone) 중 1종 이상을 포함하며,
상기 에테르계 화합물은 디에틸렌 글리콜 모노(C1 ~ C5)알킬 에테르(Diethylene glycol mono(C1 ~ C5)alkyl ether), 에틸렌 글리콜 모노(C1 ~ C5)알킬 에테르(ethylene glycol mono(C1 ~ C5)alkyl ether) 및 디에틸렌 글리콜 디(C1 ~ C5)알킬 에테르(Diethylene glycol di(C1 ~ C5)alkyl ether) 중 1종 이상을 포함하고,
상기 하이드록사이드계 화합물은 테트라(C1 ~ C5)알킬암모늄 하이드록사이드(tetra(C1 ~ C5)alkylammonium hydroxide), 금속 하이드록사이드(metal hydroxide) 및 콜린 하이드록사이드(choline hydroxide) 중 1종 이상을 포함하며,
상기 웨이퍼 가공용 보호코팅제는 하기 화학식 10로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제;
[화학식 10]
상기 화학식 10에 있어서, R13 및 R14은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기이고, R15는 C1 ~ C10의 알킬기이며, R24 및 R25는 각각 독립적으로또는
이며, R0은
,
또는
이며, R9, R10, R11 및 R24은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬기이고, R12는 C1 ~ C10의 알킬렌기이며, R1은
,
또는
이고, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1 ~ C15의 알킬렌기이며, n, m, l은 각각 독립적으로 1 ~ 50인 유리수이고, R16은 C1 ~ C10의 알킬기이며, R20은 C1 ~ C10의 알킬렌기,
또는
이고, R27, R28, R29, R30 및 R31은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬렌기이며, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 C1 ~ C10의 알킬기이고, A+는
이며, R17, R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소, 아릴기 또는 C1 ~ C10의 알킬기이다.
- 제1항에 있어서,
상기 계면활성제는 평균 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)값이 10 ~ 15인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제.
- 제1항에 있어서,
상기 친수성용매계 화합물, 에테르계 화합물 및 하이드록사이드계 화합물은 1 : 1.3 ~ 1.96 : 0.53 ~ 0.8 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제.
- 제1항에 있어서,
상기 박리제는 8 ~ 14의 pH를 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 10으로 표시되는 화합물의 R24 및 R25는인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제.
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 10로 표시되는 화합물의 R24는이고, R25는
인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제.
- 웨이퍼 표면을 웨이퍼 가공용 보호코팅제로 코팅하는 제1공정;
상기 웨이퍼를 인상장치에 배치하는 제2공정;
상기 웨이퍼를 다이싱(dicing)하는 제3공정;
다이싱 공정으로 절삭된 부품 중 양품만을 선별하여 배열하는 제4공정;
선별된 양품들로부터 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 하나의 웨이퍼 가공용 보호코팅제 박리용 박리제로 상기 웨이퍼 가공용 보호코팅제를 박리하는 제5공정; 및
상기 웨이퍼 가공용 보호코팅제가 박리된 양품들을 검사하는 제6공정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 공정.
- 제8항에 있어서,
상기 제1공정은 0 ~ 50℃ 에서 1 ~ 60 초 동안 수행하고
상기 제5공정은 10℃ ~ 50℃의 온도에서 1 ~ 10 분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 공정.
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