KR102012687B1 - 반도체 공정용 기재 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물의 열경화물을 포함하고, 최대 두께 및 최소 두께의 차이로 정의되는 총 두께 편차(TTV, Total Thickness Variation)가 5㎛ 미만인 반도체 공정용 기재 필름 및 이의 제조방법을 제공한다. 상기 반도체 공정용 기재 필름은 두께가 균일하고, 일정 수준 이상의 강도 및 강성을 가지며, 응력 완화성과 재단성이 우수하여 반도체 웨이퍼의 백그라인딩(back grinding) 공정 또는 또는 다이싱(dicing) 공정 등에 이용될 때 웨이퍼의 물성을 효과적으로 보호할 수 있고, 구경이 크고 두께가 얇은 웨이퍼의 제조에 활용되기에 유리할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 공정에 사용되는 기재 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 백그라인딩(back grinding) 공정 또는 다이싱(dicing) 공정과 같은 반도체 공중 중에 사용되게 적합한 물성을 갖는 기재 필름 및 이를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
다이싱 공정이나 이면 연삭 공정과 같은 반도체 웨이퍼 가공 공정에서의 보호 필름은 기재 필름 및 점착층을 포함하는 다층 구조의 라미네이트 제품으로서 상기 반도체 공정 중에 웨이퍼를 일시적으로 보호하기 위해 사용된다.
상기와 같은 점착 필름 또는 점착 시트에 포함되는 기재 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리올레핀, 폴리우레탄, 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등의 플라스틱 필름이 주로 사용된다. 이와 같은 플라스틱 필름은, 각종 열가소성 수지를 용융시키고, 용융된 수지를 T자형 다이, 흡취 압출 또는 칼렌더링 공법 등에 적용하여 제조될 수 있다. 이와 같이, 압출이나 칼렌더링 공법에 의해 제조된 필름은 생산성이 우수하고, 가격이 저렴하다는 장점이 있다.
그러나, 상기와 같은 제조 방식에서는, 필름 형성 과정에서 수지 내로 바람직하지 못한 외래 물질이 유입되거나, 혹은 수지 내의 불용성 성분의 존재로 인해, 필름에 소위 피쉬 아이(fish eye)로 불리는 돌출부가 산재될 가능성이 높다. 또한, 상기와 같은 방식으로 제조된 필름의 경우, 필름의 두께의 균일한 제어도 어려우며, 또한 제조 과정에서 인가되는 스트레스로 인해 필름의 종축 및 횡축 방향에서 큰 물성차가 발생하게 되는 문제점이 있다.
이에 따라 기존 방식으로 제조된 필름의 경우, 예를 들어, 다이싱 공정이나 이면 연삭 공정 등에 적용되었을 때, 불균일한 압력으로 인해 웨이퍼에 크랙(crack)이나 휨을 유발하기 쉽고, 그 외의 다른 용도에 적용되었을 때에도, 여러 가지 문제를 유발하게 된다.
또한, 최근 반도체 웨이퍼의 크기가 커지고, 두께가 얇아지는 추세에 부합하여 반도체 공정 중에 웨이퍼의 균열이나 변형을 방지하도록 공정을 정밀하게 제어하는 것이 요구되며 이때, 반도체 공정용 보호 필름의 물성이 중요한 요소 중 하나이다.
본 발명의 일 구현예는 반도체 공정에 사용될 때 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있고, 예를 들어, 웨이퍼의 이면 연삭 공정 시에 웨이퍼의 두께를 최대한 얇게 연삭함에도 불구하고 웨이퍼에 크랙 또는 휨이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 반도체 공정용 기재 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 반도체 공정용 기재 필름의 제조방법으로서, 이면 연삭 공정과 같은 반도체 공정에 사용되기에 적합한 물성을 갖는 기재 필름을 제조하기 용이한 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물의 열경화물을 포함하고, 최대 두께 및 최소 두께의 차이로 정의되는 총 두께 편차(TTV, Total Thickness Variation)가 5㎛ 미만인 반도체 공정용 기재 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물을 제조하는 단계; 상기 조성물을 도포하고 열경화하여 열경화물을 포함하는 기재 필름을 형성하는 단계; 및 상기 기재 필름을 숙성시키는 단계;를 포함하는 반도체 공정용 기재 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 반도체 공정용 기재 필름은 반도체 공정, 예를 들어 웨이퍼의 이면 연삭 공정 시에 웨이퍼의 회로면에 부착되는 보호 필름의 기재 필름으로 사용될 수 있고, 우수한 표면 물성 및 두께 특성을 바탕으로 웨이퍼의 두께를 매우 얇게 연삭하는 과정에서 우수한 가공성을 구현하며, 웨이퍼의 크랙 또는 휨이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 반도체 공정용 기재 필름의 제조방법은 반도체 공정에 사용될 때 우수한 물성을 나타내는 상기 반도체 공정용 기재 필름을 제조할 수 있고, 구체적으로 상기 제조방법을 통해 반도체 공정용 기재 필름의 표면 물성을 향상시켜 전술한 바와 같은 우수한 가공성 및 웨이퍼 보호 성능을 구현하도록 할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예에서, 중량평균분자량(Mw)이 3만 내지 15만인 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물의 열경화물을 포함하고, 최대 두께 및 최소 두께의 차이로 정의되는 총 두께 편차(TTV, Total Thickness Variation)가 5㎛ 미만인 반도체 공정용 기재 필름을 제공한다.
일반적으로, 반도체 공정에 사용되는 보호 필름은 기재 필름 및 점착 필름의 적층 구조를 가질 수 있다. 이러한 보호 필름이 사용되는 반도체 공정의 예로는, 웨이퍼의 연마 공정인 백그라인딩(back ginding) 또는 다이싱(dicing) 공정이 있고, 이러한 공정 중에 웨이퍼의 물성을 정밀하게 제어하는 것이 공정의 중요한 요소 중 하나이다. 예를 들어, 웨이퍼의 백그라인딩 공정은 일면에 고집적 회로가 형성된 웨이퍼의 이면을 연마하는 공정으로서, 연마 공정 중에 웨이퍼의 오염 및 균열 등의 손상을 방지하기 위하여 상기 보호 필름을 회로가 형성된 웨이퍼의 표면에 부착한 후 이면을 연마하게 된다. 보다 구체적으로, 상기 보호 필름의 점착 필름 측이 웨이퍼의 표면에 맞닿도록 부착할 수 있다.
상기 보호 필름을 웨이퍼에 부착하는 경우, 보호 필름의 기재 필름은 외부에 노출되며, 상기 보호 필름이 부착된 면의 배면을 연마하는 경우 웨이퍼가 놓인 표면 상에 맞닿게 된다. 따라서, 상기 기재 필름의 물성은 연마 공정 중에 웨이퍼의 물성에 직접 또는 간접적인 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 반도체 공정용 기재 필름은 이러한 보호 필름의 기재 필름으로 사용될 수 있다. 상기 기재 필름은 균일한 두께를 나타내며, 응력 완화성 및 우수한 절단성을 나타내는 것으로서, 웨이퍼를 얇은 두께로 연마함에도 불구하고 균일한 두께로 연마하는 것을 가능하게 할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 균열 및 오염이 발생하지 않도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 반도체 공정용 기재 필름은 중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물의 열경화물을 포함할 수 있다.
상기 반도체 공정용 기재 필름은 자외선 등의 광경화형으로 양산될 수도 있으나, 열경화의 방법을 이용하여 상기 조성물의 열경화물을 포함하도록 제조됨으로써 두께의 균일성을 향상시키는 이점을 얻을 수 있다.
상기 조성물 중의 열경화성 수지의 중량평균분자량은, 예를 들어, 약 3만 내지 약 15만일 수 있고, 구체적으로 약 3만 내지 약 7만일 수 있고, 보다 더 구체적으로, 약 4만 내지 약 6만일 수 있다.
상기 조성물이 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 열경화성 수지를 사용하는 경우 적절한 점도를 확보하여, 기재 필름의 형성 과정에서 우수한 코팅성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 열경화성 수지를 통하여 상기 기재 필름이 균일한 두께를 갖도록 제조될 수 있으며, 우수한 응력 완화성 및 절단성을 나타낼 수 있고, 반도체 공정 중에 요구되는 우수한 강도 및 강성을 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 열경화성 수지는 폴리우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 열경화성 수지는 폴리우레탄계 수지를 포함할 수 있고, 이 경우, 응력 완화성 및 두께 편차를 고려한 측면에서 더 유리할 수 있다.
구체적으로, 상기 열경화성 수지는 전술한 범위의 중량평균분자량을 갖는 올리고머일 수 있고, 상기 열경화성 수지의 말단에는 열경화성 관능기가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 열경화성 관능기는 이소시아네이트기 또는 히드록시기일 수 있다.
상기 용제는 상기 조성물을 균일한 두께로 고르게 분포시키는 역할을 할 수 있고, 이로써 상기 조성물을 이용하여 형성된 기재 필름이 균일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 용제는 메틸에틸케톤, 시클로헥산, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔, 크실렌, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 용제는 메틸에틸케톤, 시클로헥산, 또는 에틸아세테이트를 포함할 수 있고, 이 경우 다른 용제보다 끊는점이 낮아 코팅 시 건조 온도를 적절히 제어하여 열경화성 수지의 구현 물성 및 효과를 저하시키지 않는 측면에서 더 유리할 수 있다.
상기 조성물은 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 용제를 약 20 내지 약 70 중량부 포함할 수 있다. 상기 조성물은 열경화성 수지 대비 용제를 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 적절한 점도를 확보할 수 있고, 이로써 가공성 및 코팅성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 범위의 함량으로 용제가 포함된 조성물을 통하여 제조된 기재 필름은 그 두께가 균일할 수 있고, 돌출 부위 없이 우수한 표면 물성을 나타낼 수 있다.
상기 조성물은 상기 열경화성 수지 및 상기 용제와 함께 열경화제를 더 포함할 수 있다.
상기 열경화성 수지가 말단에 이소시아네이트기 또는 히드록시기를 갖는 경우, 상기 열경화제는 이소시아네이트계 경화제일 수 있다. 예를 들어, 상기 열경화제는 폴리이소시아네이트계 경화제일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리이소시아네이트계 경화제는 3관능 이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있고, 이 경우, 내후성을 고려한 측면에서 더 유리할 수 있다.
상기 조성물이 상기 열경화성 수지 및 용제와 함께 열경화제를 더 포함하는 경우, 상기 열경화제는 상기 열경화성 수지 100 중량부 대비 약 1 내지 약 10 중량부 포함될 수 있다. 상기 열경화제의 함량이 상기 범위를 만족함으로써 상기 조성물이 적절한 점도를 확보할 수 있고, 상기 조성물의 열경화물을 포함하는 기재 필름이 우수한 표면 물성 및 강도를 나타낼 수 있다.
상기 기재 필름을 제조하기 위한 상기 조성물은 상기 열경화성 수지 및 상기 용제를 통하여 균일한 두께 및 높은 응력 완화성 및 재단성을 구현하기 위한 점도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물의 점도는 25℃에서 약 500cP 내지 약 4000cP일 수 있고, 구체적으로 약 1000cP 내지 약 3000cP일 수 있으며, 보다 구체적으로 약 1500cP 내지 약 2500cP일 수 있다.
상기 조성물이 상기 범위의 점도를 통해 기재 필름의 제조 과정에서 우수한 코팅성을 확보할 수 있고, 이와 동시에 상기 조성물로 형성된 기재 필름이 반도체 공정에 이용되기 적합한 강도 및 강성을 구현하고, 높은 두께 균일성 및 응력 완화성을 나타낼 수 있다.
상기 반도체 공정용 기재 필름은 상기 조성물의 열경화물을 포함하며, 상기 열경화물은 상기 조성물을 기재 필름의 두께를 고려하여 필름 형상으로 도포한 후 고온에서 열경화함으로써 형성될 수 있다.
상기 반도체 공정용 기재 필름은 두께의 균일한 정도가 높은 것으로서, 이를 웨이퍼의 백그라인딩 공정 또는 다이싱 공정 등에 이용하는 경우, 웨이퍼의 균열 및 오염을 효과적으로 방지할 수 있으며, 웨이퍼를 보다 얇은 두께로 연마하는 경우에 유용하게 이용될 수 있다.
구체적으로, 상기 반도체 공정용 기재필름은 최대 두께 및 최소 두께의 차이로 정의되는 총 두께 편차(TTV, Total Thickness Variation)가 약 5㎛ 미만일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재 필름의 총 두께 편차는 약 4㎛ 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 약 3㎛ 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 약 2㎛ 이하일 수 있다.
상기 기재 필름은 상기 범위의 총 두께 편차에 의하여 표면 굴곡이 최소화될 수 있고, 웨이퍼의 백그라인딩 공정으로 웨이퍼를 매우 얇은 두께로 연마하는 경우 웨이퍼의 균열 및 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 기재 필름은 전술한 범위의 중량평균분자량을 갖는 열경화성 수지를 이용하여 제조되고, 상기 범위의 총 두께 편차로 제조됨으로써 우수한 응력 완화성 및 재단성이 향상될 수 있다.
상기 반도체 공정용 기재 필름은 전술한 바와 같이 웨이퍼의 백그라인딩 공정용 용도로 사용될 수 있다. 웨이퍼의 백그라인딩 공정은 웨이퍼의 일면에 회로를 형성한 후, 그 이면을 연삭하는 공정이다. 이때, 상기 반도체 공정용 기재 필름은 점착 필름과 적층된 보호 필름의 형태로 제조되어 상기 웨이퍼의 회로가 형성된 측 표면이 점착 필름에 맞닿도록 부착되어 사용될 수 있다. 상기 기재 필름이 반도체 웨이퍼의 백그라인딩 공정에 이용되는 경우 이면 연삭되는 웨이퍼가 균열 및 오염 등의 손상 없이 매우 얇은 두께로 연삭될 수 있고, 최근 반도체 웨이퍼의 구경이 커지고, 두께가 얇아지는 추세에 효과적으로 대응할 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 웨이퍼의 백그라인딩 공정에서 상기 반도체 웨이퍼는 약 50㎛ 이하의 두께로 연삭될 수 있고, 구체적으로 약 40㎛ 이하의 두께로 연삭될 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼는 상기 기재 필름을 이용하여 상기 범위의 두께를 갖도록 얇게 연삭됨과 동시에 균열 및 오염 등의 손상이 없는 이점을 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물을 제조하는 단계; 상기 조성물을 도포하고 열경화하여 열경화물을 포함하는 기재 필름을 형성하는 단계; 및 상기 기재 필름을 숙성시키는 단계;를 포함하는 반도체 공정용 기재 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 기재 필름의 제조방법을 통하여 전술한 바와 같이 반도체 웨이퍼의 백그라인딩 또는 다이싱 공정에 이용되기 적합한 기재 필름을 제조할 수 있다.
상기 기재 필름의 제조방법을 통하여 제조된 기재 필름은 최대 두께 및 최소 두께의 차이로 정의되는 총 두께 편차(TTV, Total Thickness Variation)가 5㎛ 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 4㎛ 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 3㎛ 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 2㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 기재 필름의 제조방법을 통하여 제조된 기재 필름은 우수한 응력 완화성 및 재단성을 나타낼 수 있고, 반도체 공정 중에 우수한 강도 및 강성을 나타낼 수 있다.
상기 기재 필름의 제조방법은 중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 열경화성 수지의 중량평균분자량은, 예를 들어, 약 3만 내지 약 15만일 수 있고, 구체적으로 약 3만 내지 약 7만일 수 있고, 보다 더 구체적으로, 약 4만 내지 약 6만일 수 있다. 상기 조성물이 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 열경화성 수지를 포함하도록 제조됨으로써 적절한 점도를 확보할 수 있고, 상기 조성물이 고르게 혼합되며 후속적인 도포 과정에서 우수한 코팅성을 나타낼 수 있다. 그 결과, 상기 제조방법으로 제조된 기재 필름은 두께의 균일도가 향상될 수 있다.
상기 조성물은 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 용제를 약 20 내지 약 70 중량부 포함할 수 있다. 상기 조성물은 열경화성 수지 대비 용제를 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 적절한 점도를 확보할 수 있고, 이로써 가공성 및 코팅성을 향상시킬 수 있다.
상기 조성물은 열경화제를 더 포함할 수 있다. 상기 조성물이 상기 열경화성 수지 및 용제와 함께 열경화제를 더 포함하는 경우, 상기 열경화제는 상기 열경화성 수지 100 중량부 대비 약 0.1 내지 약 10 중량부 포함될 수 있다. 상기 열경화제의 함량이 상기 범위를 만족함으로써 상기 조성물이 적절한 점도를 확보할 수 있고, 조성물의 가공성 및 코팅성이 향상될 수 있다.
상기 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 조성물의 상기 열경화성 수지 및 용제를 믹서가 달린 용기에 넣고, 약 20분 내지 약 30분 동안 혼합함으로써 제조될 수 있다. 상기 열경화성 수지 및 상기 용제를 상기 방법으로 혼합함으로써 상기 조성물이 고르게 혼합될 수 있고 적절한 점도를 확보할 수 있다.
상기 조성물의 점도는 25℃에서 약 500cP 내지 약 4000cP일 수 있고, 구체적으로 약 1000cP 내지 약 3000cP일 수 있으며, 보다 구체적으로 약 1500cP 내지 약 2500cP일 수 있다.
상기 기재 필름의 제조방법은 상기 조성물을 도포하고 열경화하여 열경화물을 포함하는 기재 필름을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 배합된 후 필터링(filtering)을 실시하여 이물을 제거하고, 콤마 롤(comma roll)을 통과하여 나오면서 도포되며, 오븐을 통과하면서 용제가 건조되어 경화됨으로써 균일한 두께를 갖는 기재 필름으로 제조될 수 있다.
예를 들어, 상기 오븐의 온도는 약 70℃ 내지 약 120℃일 수 있다. 상기 조성물이 전술한 온도 범위에서 열경화됨으로써 상기 조성물이 적절한 경화도를 갖도록 열경화될 수 있고, 그 결과 상기 기재 필름이 우수한 강도 및 강성을 나타낼 수 있으며, 응력 완화성 및 재단성을 향상시킬 수 있다.
상기 기재 필름의 제조방법은 상기 기재 필름을 숙성시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기재 필름을 숙성시키는 단계는 상기 조성물을 열경화하여 열경화물을 포함하는 기재 필름을 제조한 후에 추가적으로 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 기재 필름은 약 40℃ 내지 약 60℃에서 약 1일 내지 약 3일 동안 숙성될 수 있다. 상기 기재 필름은 숙성시키는 과정을 거쳐 두께의 균일도가 더욱 향상될 수 있고, 이로써 상기 기재 필름이 돌출 부위 없이 우수한 표면 물성을 확보할 수 있으며, 총 두께 편차가 전술한 범위 내에서 최대한 균일한 두께로 구현될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<
실시예
및
비교예
>
실시예
1
중량평균분자량이 53,800g/mol이고, 양 말단에 이소시아네이트기 또는 히드록시기를 갖는 폴리우레탄계 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 용제로서 메틸에틸케톤 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 각각 50 중량부 및 10 중량부 혼합함으로써 조성물을 제조하였다. 상기 조성물에 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 열경화제로서 3관능 이소시아네이트계 경화제(ASAHI KASEI社, TKA-100)를 5중량부 더 혼합하여 25℃에서 점도가 1000cP인 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 PET 필름(kolon社, H33P-50)에 도포하고, 100℃의 온도에서 열경화하여 기재 필름을 제조하였다. 이어서, 상기 기재 필름을 50℃에서 2일 동안 숙성시킴으로써 반도체 공정용 기재 필름을 제조하였다.
실시예
2
중량평균분자량이 107,600g/mol이고, 양 말단에 이소시아네이트기 또는 히드록시기를 갖는 폴리우레탄계 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 용제로서 메틸에틸케톤 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 각각 60 중량부 및 10 중량부 혼합함으로써 조성물을 제조하였다. 상기 조성물에 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 열경화제로서 3관능 이소시아네이트계 경화제(ASAHI KASEI社, TKA-100)를 5중량부 더 혼합하여 25℃에서 점도가 1000cP인 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 PET 필름(kolon社, H33P-50)에 도포하고, 100℃의 온도에서 열경화하여 기재 필름을 제조하였다. 이어서, 상기 기재 필름을 50℃에서 2일 동안 숙성시킴으로써 반도체 공정용 기재 필름을 제조하였다.
비교예
1
중량평균분자량이 15,900g/mol이고, 양 말단에 이소시아네이트기 또는 히드록시기를 갖는 폴리우레탄계 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 용제로서 메틸에틸케톤 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 각각 30 중량부 및 10 중량부 혼합함으로써 조성물을 제조하였다. 상기 조성물에 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 열경화제로서 3관능 이소시아네이트계 경화제(ASAHI KASEI社, TKA-100)를 5중량부 더 혼합하여 25℃에서 점도가 1000cP인 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 PET 필름(kolon社, H33P-50)에 도포하고, 100℃의 온도에서 열경화하여 기재 필름을 제조하였다. 이어서, 상기 기재 필름을 50℃에서 2일 동안 숙성시킴으로써 반도체 공정용 기재 필름을 제조하였다.
비교예
2
중량평균분자량이 208,300g/mol이고, 양 말단에 이소시아네이트기 또는 히드록시기를 갖는 폴리우레탄계 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 용제로서 메틸에틸케톤 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 각각 70 중량부 및 10 중량부 혼합함으로써 조성물을 제조하였다. 상기 조성물에 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 열경화제로서 3관능 이소시아네이트계 경화제(ASAHI KASEI社, TKA-100)를 5중량부 더 혼합하여 25℃에서 점도가 1000cP인 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 PET 필름(kolon社, H33P-50)에 도포하고, 100℃의 온도에서 열경화하여 기재 필름을 제조하였다. 이어서, 상기 기재 필름을 50℃에서 2일 동안 숙성시킴으로써 반도체 공정용 기재 필름을 제조하였다.
비교예
3
중량평균분자량이 54,500g/mol이고, 양 말단에 아크릴레이트기를 갖는 폴리우레탄계 광경화성 수지 100 중량부에 대하여, 광개시제로서 (BASF社, Irgacure 651)를 3 중량부 더 혼합하여 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 PET 필름(kolon社, H33P-50)에 도포하고, 1000mJ/cm2의 UV-A를 이용하여 광경화함으로써 광경화물을 포함하는 기재 필름을 제조하였다.
<평가>
실험예
1: 총 두께 편차(
TTV
,
Total
Thickness
Variation
)의 측정
상기 실시예 1-2 및 상기 비교예 1-3의 기재 필름에 대하여, 기재 필름의 제조 과정에서 조성물을 도포한 방향을 코팅방향(MD)으로 정의하고, 상기 코팅방향이 수직한 방향을 수직방향(TD)으로 정의하였다. 이어서, 상기 코팅방향(MD) 및 상기 수직방향(TD) 각각에 대하여, 최대 두께와 최소 두께의 차이를 측정하여 총 두께 편차(TTV, Total Thickness Variation)를 도출하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재한 바와 같다.
실험예
2: 응력
완화성의
측정
응력 완화성은 백 그라인딩 과정에서 발생하는 힘에 의해 웨이퍼에 충격이 가해져 깨지는 현상 또는 휨(warpage)을 방지하는 정도를 의미하는 것으로서, 상기 실시예 및 비교예 각각의 기재 필름을 15㎜×100㎜×0.05mm(너비×폭×두께)의 크기로 시편을 제조한 후 측정 장비(Stable Micro Systems社, texture analyzer)를 이용하여 평가하며, 40% 인장시킬 때 초기에 측정되는 힘(A)과 1분 후 측정되는 힘(B)의 변화율을 하기 식 1에 의해 도출한다. 그 결과는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
[식 1]
응력 완화율(%) = (A-B)/A ×100
| TTV [㎛] | 응력 완화율[%] | ||
| MD | TD | ||
| 실시예 1 | 2 | 1 | 72 |
| 실시예 2 | 3 | 4 | 73 |
| 비교예 1 | 4 | 5 | 71 |
| 비교예 2 | 5 | 4 | 70 |
| 비교예 3 | 4 | 6 | 72 |
상기 표 1의 결과를 참조하면, 상기 실시예 1 및 2의 기재 필름이 상기 비교예 1 내지 3의 기재 필름에 비하여 코팅방향(MD) 및 수직방향(TD)에 대한 총 두께 편차가 작은 것을 알 수 있고, 구체적으로 코팅방향(MD) 및 수직방향(TD)이 모두 5㎛ 미만의 범위를 만족하는 것을 확인할 수 있었다. 이로써, 상기 실시예 1 및 2의 기재 필름이 상기 비교예 1 내지 3에 비하여 우수한 두께 균일성을 나타내며 웨이퍼 백그라인딩 공정과 같은 반도체 공정에 이용되어, 웨이퍼의 물성에 긍정적인 영향을 줌을 알 수 있었다.
또한, 상기 실시예 1은 상기 실시예 2에 비해 코팅방향(MD) 및 수직방향(TD) 모두 총 두께 편차가 더 작은 것을 확인할 수 있고, 이로써 상기 실시예 1이 상기 실시예 2에 비해서는 우수한 두께 균일성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
또한, 상기 실시예 1 및 2의 기재 필름은 상기 비교예 1 내지 3에 비하여 높은 응력 완화율을 나타내는 것으로서, 반도체 공정에 이용되어 웨이퍼의 휨(warpage) 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
Claims (12)
- 중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지, 용제 및 열경화제를 포함하는 조성물의 열경화물을 포함하고, 최대 두께 및 최소 두께의 차이로 정의되는 총 두께 편차(TTV, Total Thickness Variation)가 4㎛ 이하이고
상기 열경화성 수지의 말단에는 열경화성 관능기가 포함되며,
상기 열경화성 관능기는 이소시아네이트기 또는 히드록시기인
반도체 공정용 기재 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 상기 용제 20 내지 70 중량부를 포함하는
반도체 공정용 기재 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 열경화성 수지는 폴리우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지를 포함하는
반도체 공정용 기재 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 용제는 메틸에틸케톤, 시클로헥산, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔, 크실렌, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
반도체 공정용 기재 필름.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 열경화제는 이소시아네이트계 경화제를 포함하는
반도체 공정용 기재 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물의 점도는 25℃에서 500cP 내지 4000cP인
반도체 공정용 기재 필름.
- 제1항에 있어서,
반도체 웨이퍼의 백그라인딩 공정용 기재 필름인
반도체 공정용 기재 필름.
- 제8항에 있어서,
상기 반도체 웨이퍼의 백그라인딩 공정은 반도체 웨이퍼를 50㎛ 이하의 두께가 되도록 연삭하는 공정인
반도체 공정용 기재 필름.
- 중량평균분자량이 3만 내지 15만인 열경화성 수지, 용제 및 열경화제를 포함하는 조성물을 제조하는 단계;
상기 조성물을 도포하고 열경화하여 열경화물을 포함하는 기재 필름을 형성하는 단계; 및
상기 기재 필름을 숙성시키는 단계;를 포함하고,
상기 열경화성 수지의 말단에는 열경화성 관능기가 포함되며,
상기 열경화성 관능기는 이소시아네이트기 또는 히드록시기인
반도체 공정용 기재 필름의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 열경화물은 상기 조성물을 70℃ 내지 120℃에서 열경화함으로써 형성되는
반도체 공정용 기재 필름의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 열경화물을 숙성시키는 단계는 40℃ 내지 60℃에서 1일 내지 3일 동안 수행되는
반도체 공정용 기재 필름의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160025895A KR102012687B1 (ko) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | 반도체 공정용 기재 필름 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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