KR20240000132A - 반도체 공정용 기재 - Google Patents

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한상헌
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Abstract

본 발명은 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호하며, 공정 수행 후에 반도체로부터 효과적으로 박리될 수 있는 반도체 공정용 기재에 관한 것이다.

Description

반도체 공정용 기재{SUBSTRATE FOR USE OF SEMICONDUCTOR PROCESS}
본 발명은 반도체 공정용 기재에 관한 것이다.
다이싱 공정이나 이면 연삭 공정과 같은 반도체 웨이퍼 가공 공정에서의 보호 필름은 반도체 공정용 기재 및 및 점착층을 포함하는 다층 구조의 라미네이트 제품으로서, 반도체 공정 중에 웨이퍼를 일시적으로 보호하기 위해 사용된다.
상기 반도체 공정용 기재는 기재필름을 포함하며, 기재필름으로 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, 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.
또한, 상기 반도체 공정용 기재는 진동 완화층을 포함할 수 있다. 구체적으로, 점착층과 진동 완화층이 서로 접하는 구조를 가지는 반도체 공정용 기재가 개발되고 있다. 진동 완화층은 웨이퍼 이면 연삭 시에 발생하는 진동을 완화시킬 수 있다. 또한, 진동 완화층은 연삭과정에서 웨이퍼 표면의 범프 볼(bump ball)을 보호할 수 있다.
한편, 웨이퍼의 이면 연삭 시에 점착층과 진동 완화층 사이에 부착력이 약한 경우, 진동 완화층이 고정되지 않아 이면 연삭 시에 웨이퍼의 균열이나 칩의 파손 등이 발생될 수 있다. 또한, 점착층과 진동 완화층 사이에 부착력이 약한 경우, 반도체 웨이퍼 가공 공정이 완료된 후에 반도체 공정용 기재를 웨이퍼로부터 박리 시, 반도체 공정용 기재의 점착층이 웨이퍼로부터 박리가 용이하지 않은 문제가 있었다.
따라서, 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호하며, 공정 수행 후에 반도체로부터 효과적으로 박리될 수 있는 반도체 공정용 기재를 제조할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
본 발명은 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호하며, 공정 수행 후에 반도체로부터 효과적으로 박리될 수 있는 반도체 공정용 기재를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 필름으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 기재필름; 상기 기재필름의 일면 상에 구비되며, 진동 완화층 형성용 조성물을 포함하는 진동 완화층; 및 상기 진동 완화층의 일면 상에 구비되며, 점착층 형성용 조성물을 포함하는 점착층;을 포함하고, 상기 진동 완화층 형성용 조성물은, 탄소수 5 내지 10의 알킬기 함유 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체; 제1 아크릴아미드계 단량체; 및 극성기 함유 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체;를 포함하는 제1 단량체 혼합물의 중합체와 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물인 제1 (메트)아크릴계 공중합체; 및 탄소수 1 내지 10의 알킬기 함유 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체와 (메트)아크릴산을 포함하는 제2 단량체 혼합물의 중합체인 제2 (메트)아크릴계 공중합체;를 포함하는 것인 반도체 공정용 기재를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재는 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호하며, 공정 수행 후에 반도체로부터 효과적으로 박리될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재는 점착층과 진동 완화층 사이의 계면 부착력이 우수할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 필름이 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 통칭하는 의미로 사용된다.
본원 명세서 전체에서, "(메트)아크릴"은 아크릴 및 메타크릴을 통칭하는 의미로 사용된다.
본원 명세서 전체에서, "제1"및 "제2"와 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 발명의 권리 범위 내에서 제1 구성요소는 제2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 화합물의 “중량평균분자량” 및 “수평균분자량”은 그 화합물의 분자량과 분자량 분포를 이용하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 1 ml의 유리병에 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)와 화합물을 넣어 화합물의 농도가 1 wt%인 샘플 시료를 준비하고, 표준 시료(폴리스티렌, polystyrene)와 샘플 시료를 필터(포어 크기가 0.45㎛)를 통해 여과시킨 후, GPC 인젝터(injector)에 주입하여, 샘플 시료의 용리(elution) 시간을 표준 시료의 캘리브레이션(calibration) 곡선과 비교하여 화합물의 분자량 및 분자량 분포를 얻을 수 있다. 이 때, 측정 기기로 Infinity II 1260(Agilient 社)를 이용할 수 있고, 유속은 1.00 mL/min, 컬럼 온도는 40.0 ℃로 설정할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, “유리전이온도(Glass Temperature, Tg)”는 시차주사열계량법(Differnetial Scanning Analysis, DSC)을 이용하여 측정할 수 있으며, 구체적으로 DSC(Differential Scanning Calorimeter, DSC-STAR3, METTLER TOLEDO社)를 이용하여, 시료를 -60 ℃ 내지 150 ℃의 온도 범위에서 가열속도 5 ℃/min으로 승온하며, 상기 구간에서 2 회(cycle)의 실험을 진행하여 열변화량이 있는 지점으로 작성된 DSC 곡선의 중간점을 측정하여 유리전이온도를 구할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, “알킬"은 관능기 내에 불포화 결합이 존재하지 않는 사슬형 탄화수소 구조를 포함하는 것을 의미할 수 있다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 기재필름; 상기 기재필름의 일면 상에 구비되며, 진동 완화층 형성용 조성물을 포함하는 진동 완화층; 및 상기 진동 완화층의 일면 상에 구비되며, 점착층 형성용 조성물을 포함하는 점착층;을 포함하고, 상기 진동 완화층 형성용 조성물은, 탄소수 5 내지 10의 알킬기 함유 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체; 제1 아크릴아미드계 단량체; 및 극성기 함유 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체;를 포함하는 제1 단량체 혼합물의 중합체와 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물인 제1 (메트)아크릴계 공중합체; 및 탄소수 1 내지 10의 알킬기 함유 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체와 (메트)아크릴산을 포함하는 제2 단량체 혼합물의 중합체인 제2 (메트)아크릴계 공중합체;를 포함하는 것인 반도체 공정용 기재를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재는 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호하며, 공정 수행 후에 반도체로부터 효과적으로 박리될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재는 점착층과 진동 완화층 사이의 계면 부착력이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 반도체 공정용 기재(100)는 진동 완화층(10), 진동 완화층 (10)의 일면 상에 구비되는 점착층(20), 진동 완화층(10)의 타면 상에 구비되는 기재필름(30)을 포함할 수 있다. 또한, 반도체 공정용 기재(100)는 점착층(20)의 일면 상에 구비되는 이형필름(40)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 진동 완화층은 상기 진동 완화층 형성용 조성물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 진동 완화층은 상기 진동 완화층 형성용 조성물의 건조물 또는 열경화물을 포함할 수 있다. 즉, 상기 진동 완화층은 고상의 진동 완화층 형성용 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상의 진동 완화층 형성용 조성물을 열처리하여, 상기 진동 완화층 형성용 조성물의 고상물(건조물 또는 열경화물)을 포함하는 진동 완화층을 형성할 수 있다. 이때, 상기 진동 완화층 형성용 조성물은 80 ℃ 이상 130 ℃ 이하의 온도에서 열처리될 수 있다. 상기 진동 완화층 형성용 조성물의 건조물 또는 열경화물을 포함하는 진동 완화층은, 광이 조사된 후에는 상기 진동 완화층 형성용 조성물의 광경화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착층은 상기 점착층 형성용 조성물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 점착층은 상기 점착층 형성용 조성물의 건조물 또는 열경화물을 포함할 수 있다. 즉, 상기 점착층은 고상의 점착층 형성용 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상의 점착층 형성용 조성물을 열처리하여, 상기 점착층 형성용 조성물의 고상물(건조물 또는 열경화물)을 포함하는 점착층을 형성할 수 있다. 이때, 상기 점착층 형성용 조성물은 100 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 온도에서 열처리될 수 있다. 상기 점착층 형성용 조성물의 건조물 또는 열경화물을 포함하는 점착층은, 광이 조사된 후에는 상기 점착층 형성용 조성물의 광경화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 진동 완화층 형성용 조성물은 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체 및 상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체 및 상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체를 포함하는 상기 진동 완화층 형성용 조성물을 이용함으로써, 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있는 반도체 공정용 기재를 제공할 수 있다. 또한, 상기 진동 완화층 형성용 조성물을 이용함으로써, 점착층과의 계면 부착력이 우수한 진동 완화층을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 100,000 g/mol 초과 500,000 g/mol 미만일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 110,000 g/mol 이상 490,000 g/mol 이하, 130,000 g/mol 이상 470,000 g/mol 이하, 150,000 g/mol 이상 450,000 g/mol 이하, 170,000 g/mol 이상 430,000 g/mol 이하, 200,000 g/mol 이상 400,000 g/mol 이하, 200,000 g/mol 이상 350,000 g/mol 이하, 200,000 g/mol 이상 300,000 g/mol 이하, 200,000 g/mol 이상 250,000 g/mol 이하, 100,000 g/mol 초과 350,000 g/mol 이하, 또는 200,000 g/mol 이상 500,000 g/mol 미만일 수 있다.
상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 진동 완화층을 포함하는 반도체 공정용 기재는 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있으며, 광 조사 후에도 상기 진동 완화층은 점착층과의 계면 부착력이 우수할 수 있다. 이를 통해, 반도체 가공 공정 완료 후에, 상기 반도체 공정용 기재는 반도체 표면으로부터 박리가 용이하여 잔사되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 단량체 혼합물은 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체, 제1 아크릴아미드계 단량체 및 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 사슬형 알킬기를 함유하는 (메트)아크릴레이트계 단량체일 수 있다. 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체는, n-펜틸 (메트)아크릴레이트, 이소펜틸 (메트)아크릴레이트, n-헥실 (메트)아크릴레이트, 이소헥실 (메트)아크릴레이트, n-헵틸 (메트)아크릴레이트, 이소헵틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, n-노닐 (메트)아크릴레이트, 이소노닐 (메트)아크릴레이트, n-데실 (메트)아크릴레이트, 및 이소데실 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체로서 전술한 범위의 탄소수를 가지는 알킬기를 함유하는 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용하는 경우, 상기 진동 완화층의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 50 중량부 이상 70 중량부 이하, 52.5 중량부 이상 67.5 중량부 이하, 55 중량부 이상 65 중량부 이하, 57.5 중량부 이상 62.5 중량부 이하, 50 중량부 이상 65 중량부 이하, 또는 60 중량부 이상 70 중량부 이하일 수 있다. 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 진동 완화층은 진동 완화 성능이 우수할 수 있다. 또한, 상기 진동 완화층은 상기 점착층과의 계면 부착력이 효과적으로 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 아크릴아미드계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬이고, R3은 수소 또는 메틸이다. 상기 화학식 1로 표시되는 제1 아크릴아미드계 단량체를 사용함으로써, 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있고, 상기 점착층과의 계면 부착력이 효과적으로 향상된 진동 완화층을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 제1 아크릴아미드계 단량체의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 12.5 중량부 이상 27.5 중량부 이하, 15 중량부 이상 25 중량부 이하, 17.5 중량부 이상 22.5 중량부 이하, 10 중량부 이상 25 중량부 이하, 또는 20 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 상기 제1 아크릴아미드계 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있고, 상기 점착층과의 계면 부착력이 효과적으로 향상된 진동 완화층을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체는 극성기를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체일 수 있다. 상기 극성기는 히드록시기일 수 있다. 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체는, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 및 2-히드록시프로필렌글리콜 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 히드록시기를 함유하는 (메트)아크릴레이트계 단량체를 사용함으로써, 상기 진동 완화층은 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 5 중량부 이상 20 중량부 이하, 7.5 중량부 이상 17.5 중량부 이하, 10 중량부 이상 15 중량부 이하, 5 중량부 이상 12.5 중량부 이하, 또는 10 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다. 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 진동 완화층은 진동 완화 성능이 우수할 수 있다. 또한, 상기 진동 완화층은 상기 점착층과의 계면 부착력이 효과적으로 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체는, 상기 제1 단량체 혼합물의 중합체와 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체는 상기 중합체와 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 부가 반응을 통해 형성될 수 있다. 이때, 상기 부가 반응은 부가 중합 반응(addition polymerization reaction)을 의미할 수 있고, 상기 부가 반응에 의하여 상기 중합체의 말단에 존재하는 히드록시기와 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 이소시아네이트기가 반응하여, 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 측쇄에 우레탄 결합이 형성될 수 있다. 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 측쇄에 우레탄 결합이 형성됨에 따라, 상기 진동 완화층의 전단 강도 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 구현할 수 있다. 또한, 상기 반도체 공정용 기재는 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물은, 메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트(Methacryloyloxyethyl isocyanate, MOI) 및 아크릴로일옥시에틸 이소시아네이트(acryloyloxyethyl isocyanate, AOI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 함량은, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체 100 mol%에 대하여 75 mol% 이상 85 mol% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체의 제조 시에 사용된 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체 100 mol%에 대하여, 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 함량은 77.5 mol% 이상 82.5 mol% 이하, 75 mol% 이상 82.5 mol% 이하, 또는 77.5 mol% 이상 85 mol% 이하일 수 있다. 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 진동 완화층의 전단 강도 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 구현할 수 있다. 또한, 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 반도체 공정용 기재는 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있으며, 광 조사 후에도 상기 진동 완화층은 점착층과의 계면 부착력이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 50,000 g/mol 이상 1,500,000 g/mol 이하, 50,000 g/mol 이상 300,000 g/mol 이하, 70,000 g/mol 이상 280,000 g/mol 이하, 100,000 g/mol 이상 250,000 g/mol 이하, 150,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하, 50,000 g/mol 이상 20,000 g/mol 이하, 150,000 g/mol 이상 300,000 g/mol 이하, 500,000 g/mol 이상 1,500,000 g/mol 이하, 750,000 g/mol 이상 1,250,000 g/mol 이하, 900,000 g/mol 이상 1,100,000 g/mol 이하 또는 1,050,000 g/mol일 수 있다.
상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 진동 완화층을 포함하는 반도체 공정용 기재는 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있으며, 광 조사 후에도 상기 진동 완화층은 점착층과의 계면 부착력이 우수할 수 있다. 이를 통해, 반도체 가공 공정 완료 후에, 상기 반도체 공정용 기재는 반도체 표면으로부터 박리가 용이하여 잔사되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 단량체 혼합물은 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체 및 (메트)아크릴산을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 사슬형 알킬기를 함유하는 (메트)아크릴레이트계 단량체일 수 있다. 상기 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체는, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, n-펜틸 (메트)아크릴레이트, 이소펜틸 (메트)아크릴레이트, n-헥실 (메트)아크릴레이트, 이소헥실 (메트)아크릴레이트, n-헵틸 (메트)아크릴레이트, 이소헵틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, n-노닐 (메트)아크릴레이트, 이소노닐 (메트)아크릴레이트, n-데실 (메트)아크릴레이트, 및 이소데실 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체로서 전술한 범위의 탄소수를 가지는 알킬기를 함유하는 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용하는 경우, 상기 진동 완화층의 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 70 중량부 이상 90 중량부 이하, 72.5 중량부 이상 87.5 중량부 이하, 75 중량부 이상 85 중량부 이하, 77.5 중량부 이상 82.5 중량부 이하, 70 중량부 이상 85 중량부 이하, 또는 80 중량부 이상 90 중량부 이하일 수 있다. 상기 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 진동 완화층의 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴산은 아크릴산 및 메타크릴산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 (메트)아크릴산은 아크릴산일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 (메트)아크릴산의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 15 중량부 이상 25 중량부 이하, 10 중량부 이상 20 중량부 이하, 또는 20 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 상기 (메트)아크릴산의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 진동 완화층은 진동 완화 물성이 우수하여 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있고, 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 12.5 중량부 이상 27.5 중량부 이하, 15 중량부 이상 25 중량부 이하, 17.5 중량부 이상 22.5 중량부 이하, 10 중량부 이상 25 중량부 이하, 또는 15 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 상기 진동 완화층 형성용 조성물에 포함된 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체 및 제2 (메트)아크릴계 공중합체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 진동 완화층을 포함하는 반도체 공정용 기재는 반도체 표면의 범프 볼을 효과적으로 보호할 수 있으며, 광 조사 후에도 상기 진동 완화층은 점착층과의 계면 부착력이 우수할 수 있다. 이를 통해, 반도체 가공 공정 완료 후에, 상기 반도체 공정용 기재는 반도체 표면으로부터 박리가 용이하여 잔사되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 진동 완화층 형성용 조성물은 경화제 및 광개시제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 광개시제로서 당업계에서 사용되는 광개시제를 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 광개시제는 벤조페논계 광개시제, 아세토페논계 광개시제, 케탈계 광개시제, 및 티옥산톤계 광개시제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 광개시제로 HP-8(미원스페셜티 社), Irgacure#651(BASF 社), Irgacure#184(BASF 社), Irgacure#1173(BASF 社) 및 CP-4(Irgacure#184) 중 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 상기 광개시제의 종류를 한정하는 것은 아니다. 상기 경화제는 열경화제일 수 있고, 경화제로서 당업계에서 사용되는 경화제를 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 상기 광개시제의 함량은 1 중량부 이상 3 중량부 이하일 수 있고, 상기 경화제의 함량은 0.01 중량부 이상 0.1 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 진동 완화층의 두께는 45 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 진동 완화층의 두께는 45 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하, 또는 50 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 진동 완화층의 두께가 전술한 범위 내인 경우, 상기 진동 완화층의 진동 완화 성능 및 내구성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착층 형성용 조성물은, 탄소수 5 내지 10의 알킬기 함유 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체; 제2 아크릴아미드계 단량체; 및 극성기 함유 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체;를 포함하는 제3 단량체 혼합물의 중합체와 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물인 제3 (메트)아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착층 형성용 조성물은 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체 및 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체는 탄소수 5 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 사슬형 알킬기를 함유하는 (메트)아크릴레이트계 단량체일 수 있다. 상기 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체는, n-펜틸 (메트)아크릴레이트, 이소펜틸 (메트)아크릴레이트, n-헥실 (메트)아크릴레이트, 이소헥실 (메트)아크릴레이트, n-헵틸 (메트)아크릴레이트, 이소헵틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, n-노닐 (메트)아크릴레이트, 이소노닐 (메트)아크릴레이트, n-데실 (메트)아크릴레이트, 및 이소데실 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체로서 전술한 범위의 탄소수를 가지는 알킬기를 함유하는 (메트)아크릴레이트 화합물을 사용하는 경우, 상기 점착층의 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 50 중량부 이상 70 중량부 이하, 52.5 중량부 이상 67.5 중량부 이하, 55 중량부 이상 65 중량부 이하, 57.5 중량부 이상 62.5 중량부 이하, 50 중량부 이상 65 중량부 이하, 또는 60 중량부 이상 70 중량부 이하일 수 있다. 상기 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 제조되는 점착층은 점착력이 우수할 수 있으며, 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 아크릴아미드계 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬이고, R3은 수소 또는 메틸이다. 상기 화학식 1로 표시되는 제2 아크릴아미드계 단량체를 사용함으로써, 상기 진동 완화층과의 계면 부착력이 효과적으로 향상된 점착층을 구현할 수 있다. 이때, 상기 제2 아크릴아미드계 단량체는 전술한 상기 제1 아크릴아미드계 단량체와 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 제2 아크릴아미드계 단량체의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 12.5 중량부 이상 27.5 중량부 이하, 15 중량부 이상 25 중량부 이하, 17.5 중량부 이상 22.5 중량부 이하, 10 중량부 이상 25 중량부 이하, 또는 20 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 상기 제2 아크릴아미드계 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 제조되는 점착층은 점착력이 우수할 수 있으며, 상기 진동 완화층과의 계면 부착력이 효과적으로 향상된 점착층을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체는 극성기를 포함하는 (메트)아크릴레이트계 단량체일 수 있다. 상기 극성기는 히드록시기일 수 있다. 상기 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체는, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메트)아크릴레이트, 및 2-히드록시프로필렌글리콜 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 히드록시기를 함유하는 (메트)아크릴레이트계 단량체를 사용함으로써, 상기 점착층의 물성을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 상기 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 5 중량부 이상 20 중량부 이하, 7.5 중량부 이상 17.5 중량부 이하, 10 중량부 이상 15 중량부 이하, 5 중량부 이상 12.5 중량부 이하, 또는 10 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다. 상기 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 점착층의 유리전이온도 및 중량평균분자량이 적절한 범위로 조절되어 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체는, 상기 제3 단량체 혼합물의 중합체와 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물일 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체는 상기 중합체와 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 부가 반응을 통해 형성될 수 있다. 이때, 상기 부가 반응은 부가 중합 반응(addition polymerization reaction)을 의미할 수 있고, 상기 부가 반응에 의하여 상기 중합체의 말단에 존재하는 히드록시기와 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 이소시아네이트기가 반응하여, 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 측쇄에 우레탄 결합이 형성될 수 있다. 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 측쇄에 우레탄 결합이 형성됨에 따라, 상기 점착층의 전단 강도 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물은, 메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트(Methacryloyloxyethyl isocyanate, MOI) 및 아크릴로일옥시에틸 이소시아네이트(acryloyloxyethyl isocyanate, AOI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 함량은, 상기 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체 100 mol%에 대하여 60 mol% 이상 80 mol% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 중합체의 제조 시에 사용된 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체 100 mol%에 대하여, 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 함량은 50 mol% 이상 80 mol% 이하, 55 mol% 이상 75 mol% 이하, 60 mol% 이상 70 mol% 이하, 또는 70 mol% 이상 80 mol% 이하일 수 있다. 상기 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 점착층의 전단 강도 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착층 형성용 조성물에 포함된 상기 첨가제는 당업계에서 사용되는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 경화제, 경화지연제, 및 광개시제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 경화제는 열경화제일 수 있고, 상기 경화지연제는 열경화지연제일 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 상기 점착층의 물성을 저하시키지 않는 범위에서 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 상기 경화제의 함량은 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하, 상기 경화지연제의 함량은 2 중량부 이상 4 중량부 이하, 상기 광개시제의 함량은 1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 500,000 g/mol 이상 1,000,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 점착층의 내구성을 향상시킬 수 있고, 상기 반도체 공정용 기재에서 요구되는 물성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 다분산지수(PDI)는 4 이상 6 이하일 수 있다. 상기 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 다분산지수가 전술한 범위 내인 경우, 상기 점착력의 내구성 및 점착력이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착층의 두께는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 점착층의 두께는 10 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하, 또는 10 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 점착층의 두께가 전술한 범위 내인 경우, 상기 반도체 공정용 기재는 반도체 웨이퍼에 안정적으로 점착될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리올레핀 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 폴리에틸렌 필름일 수 있으나, 상기 기재 필름의 종류를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재필름의 두께는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 기재 필름의 두께는 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이상 65 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이상 62.5 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이상 57 ㎛ 이하, 35 ㎛ 이상 55 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 42.5 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이상 72.5 ㎛ 이하, 또는 50 ㎛ 이상 65 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 기재필름의 두께가 전술한 범위 내인 경우, 기계적 물성이 우수한 상기 반도체 공정용 기재를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반도체 공정용 기재는 상기 점착층의 일면 상에 구비되는 이형필름을 더 포함할 수 있다. 상기 이형필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리올레핀 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 폴리에틸렌 필름일 수 있으나, 상기 이형 필름의 종류를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이형필름의 두께는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 이형 필름의 두께는 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이상 65 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이상 62.5 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이상 57 ㎛ 이하, 35 ㎛ 이상 55 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 42.5 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이상 72.5 ㎛ 이하, 또는 50 ㎛ 이상 65 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 이형 필름의 두께가 전술한 범위 내인 경우, 상기 점착층을 효과적으로 보호할 수 있고, 상기 점착층으로부터 상기 이형필름을 용이하게 박리시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반도체 공정용 기재를 이용하여 반도체 웨이퍼를 가공한 후, 상기 반도체 공정용 기재에 상기 광을 조사할 수 있다. 즉, 상기 반도체 공정용 기재를 이용한 반도체 웨이퍼의 가공 공정이 완료되면, 상기 반도체 공정용 기재에 상기 광을 조사할 수 있다. 상기 광이 조사된 후, 반도체 웨이퍼로부터 상기 반도체 공정용 기재를 박리할 수 있다. 이때, 상기 진동 완화층과 상기 점착층 간의 계면 부착력이 우수하여, 상기 반도체 웨이퍼로부터 상기 반도체 공정용 기재의 박리 시에, 상기 진동 완화층과 상기 점착층이 분리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 상기 점착층이 상기 반도체 웨이퍼의 표면에 잔사되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 광은 300 nm 이상 400 nm 이하의 파장 값을 가지며, 0.5 J/cm2 이상 2 J/cm2 이하의 총광량으로 조사될 수 있다. 전술한 조건의 광을 조사함으로써, 상기 진동 완화층과 상기 점착층을 안정적으로 광경화시킬 수 있으며, 상기 진동 완화층과 상기 점착층 사이에 효과적으로 상기 혼합층을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예
제조예 1-1: 제1 (메트)아크릴계 공중합체(A)의 제조
제1 (메트)아크릴레이트계 단량체로 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 제1 아크릴아미드계 단량체로 디메틸아크릴아미드(dimethylacrylamide, DMAA), 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체로 2-히드록시에틸아크릴레이트(2-HEA)를 혼합하여 제1 단량체 혼합물을 제조하였다. 이때, 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA)의 함량은 69 중량부, 디메틸아크릴아미드(DMAA)의 함량은 18 중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(2-HEA)의 함량은 13 중량부이었다.
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 반응기에 제1 단량체 혼합물을 투입하였다. 이후, 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 사슬이동제(CTA:chain transfer agent)인 n-DDM 400pm과 용제로써 에틸아세테이트(EAc) 100중량부를 투입하고, 상기 반응기 내에 산소를 제거하기 위해 질소를 주입하면서 30 ℃에서 30분 이상 충분히 혼합하였다. 이후 온도는 50 ℃로 상승 유지하고, 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 반응개시제인 V-70[2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)] 300ppm의 농도를 투입하고 반응을 개시시킨 후 24시간 중합하여 중합체를 제조하였다.
(메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물로 2-메타크로일옥시에틸이소시아네이트(MOI)를 상기 제조된 중합체와 혼합하였다. 이때, MOI의 함량은, 상기 중합체의 제조 시에 사용된 2-HEA 100 mol%에 대하여 80 mol%이었다. 이후, MOI 대비 1 중량%의 촉매(DBTDL:dibutyl tin dilaurate)를 배합하고, 40 ℃에서 24시간 동안 반응시켜 제1 (메트)아크릴계 공중합체(A)를 제조하였다. 이때, 제1 (메트)아크릴계 공중합체(A)의 중량평균분자량은 200,000 g/mol이었다.
제조예 1-2: 제1 (메트)아크릴계 공중합체(B)의 제조
상기 제조예 1-1에서 제조한 제1 단량체 혼합물을 준비하였다. 이후, 상기 제조예 1-1에서 제1 단량체 혼합물의 중합체의 제조시에 사슬이동제(CTA:chain transfer agent)인 n-DDM를 800pm으로 조절한 것을 제외하고, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 제1 단량체 혼합물의 중합체를 제조하였다.
이후, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로, 제1 (메트)아크릴계 공중합체(B)를 제조하였다. 이때, 제1 (메트)아크릴계 공중합체(B)의 중량평균분자량은 100,000 g/mol이었다.
제조예 1-3: 제1 (메트)아크릴계 공중합체(C)의 제조
상기 제조예 1-1에서 제조한 제1 단량체 혼합물을 준비하였다. 이후, 상기 제조예 1-1에서 제1 단량체 혼합물의 중합체의 제조시에 사슬이동제(CTA:chain transfer agent)인 n-DDM를 0pm으로 조절하였다. 이에, n-DDM과 에틸아세테이트(EAc)를 투입하고, 상기 반응기 내에 산소를 제거하기 위해 질소를 주입하면서 30 ℃에서 30분 이상 충분히 혼합하는 반응을 하지 않는 것을 제외하고, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 제1 단량체 혼합물의 중합체를 제조하였다.
이후, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로, 제1 (메트)아크릴계 공중합체(C)를 제조하였다. 이때, 제1 (메트)아크릴계 공중합체(C)의 중량평균분자량은 500,000 g/mol이었다.
제조예 1-4: 제1 (메트)아크릴계 공중합체(D)의 제조
상기 제조예 1-1에서 제조된 제1 단량체 혼합물의 중합체를 준비하였다.
이후, 상기 제조예 1-1에서, MOI의 함량을 상기 중합체의 제조 시에 사용된 2-HEA 100 mol%에 대하여 60 mol%로 조절한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로, 제1 (메트)아크릴계 공중합체(D)를 제조하였다. 이때, 제1 (메트)아크릴계 공중합체(D)의 중량평균분자량은 200,000 g/mol이었다.
제조예 1-1 제조예 1-2 제조예 1-3 제조예 1-4
제1 단량체
혼합물		 2-EHA
(중량부)		 69 69 69 69
DMAA
(중량부)		 18 18 18 18
2-HEA
(중량부)		 13 13 13 13
n-DDM (ppm) 400 800 0 400
V-70 (ppm) 300 300 300 300
MOI (mol%) 80 80 80 60
Mw (g/mol) 20만 10만 50만 20만
상기 표 1에서, 2-EHA, DMAA, 2-HEA, n-DDM 및 V-70의 함량은 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준에 대한 것이다. MOI의 함량은 제1 단량체 혼합물에 포함된 2-HEA 100 mol%에 대한 것이다.
제조예 2: 제2 (메트)아크릴계 공중합체의 제조
제3 (메트)아크릴레이트계 단량체로 부틸아크릴레이트(BA), (메트)아크릴산으로 아크릴산(AA)을 혼합하여 제2 단량체 혼합물을 제조하였다. 이때, 제2 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 부틸아크릴레이트의 함량은 90 중량부, 아크릴산의 함량은 10 중량부이었다.
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 반응기에 제2 단량체 혼합물을 투입하였다. 이후, 제2 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 사슬이동제(CTA:chain transfer agent)인 n-DDM 400pm과 용제로써 에틸아세테이트(EAc) 100중량부를 투입하고, 상기 반응기 내에 산소를 제거하기 위해 질소를 주입하면서 30 ℃에서 30분 이상 충분히 혼합하였다. 이후 온도는 50 ℃로 상승 유지하고, 반응개시제인 V-70[2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)] 300ppm의 농도를 투입하고 반응을 개시시킨 후 24시간 중합하여 제2 (메트)아크릴계 공중합체를 제조하였다. 이때, 제2 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 1,050,000 g/mol이었다.
제조예 3: 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 제조
제4 (메트)아크릴레이트계 단량체로 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 제2 아크릴아미드계 단량체로 디메틸아크릴아미드(dimethylacrylamide, DMAA), 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체로 2-히드록시에틸아크릴레이트(2-HEA)를 혼합하여 제3 단량체 혼합물을 제조하였다. 이때, 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA)의 함량은 69 중량부, 디메틸아크릴아미드(DMAA)의 함량은 18 중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(2-HEA)의 함량은 13 중량부이었다.
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 반응기에 제1 단량체 혼합물을 투입하였다. 이후, 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로, 반응개시제인 V-70[2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)] 150ppm의 농도를 투입하고 온도를 50 ℃로 유지하며 반응을 개시시킨 후 24시간 중합하여 중합체를 제조하였다.
(메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물로 2-메타크로일옥시에틸이소시아네이트(MOI)를 상기 제조된 중합체와 혼합하였다. 이때, MOI의 함량은, 상기 중합체의 제조 시에 사용된 2-HEA 100 mol%에 대하여 60 mol%이었다. 이후, MOI 대비 1 중량%의 촉매(DBTDL:dibutyl tin dilaurate)를 배합하고, 40℃에서 24시간 동안 반응시켜 제3 (메트)아크릴계 공중합체를 제조하였다. 이때, 제3 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 757,000 g/mol이었고, 다분산지수(PDI)는 5.2이었다.
실시예 1
(1) 진동 완화층의 제조
진동 완화층 형성용 조성물의 제조
제조예 2에서 제조된 제2 (메트)아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 제조예 1-1에서 제조된 제1 (메트)아크릴계 공중합체(A) 20 중량부를 혼합하였다. 이후, 제2 (메트)아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 경화제 0.035 중량부, 광개시제(Igarcure-184) 2.1 중량부를 추가적으로 혼합하여 진동 완화층 형성용 조성물을 제조하였다.
진동 완화층의 제조
기재필름으로서 두께가 50 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 준비하였다. 이후, PET 필름 상에 상기에서 제조된 진동 완화층 형성용 조성물을 슬롯 다이를 이용하여 도포하였다. 이후, 120 ℃에서 2 분 동안 열처리하여, PET 기재필름 상에 두께 90 ㎛의 진동 완화층이 형성된 적층체를 제조하였다.
(2) 점착층의 제조
점착층 형성용 조성물의 제조
제조예 3에서 제조된 제3 (메트)아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트계 경화제(MHG-80B) 1.2 중량부, 경화지연제인 아세틸아세톤 3 중량부, 광개시제(Igacure-184) 4.2 중량부를 혼합하여, 점착층 형성용 조성물을 제조하였다.
이후, 이형 처리된 PET 필름(이형필름) 상에 점착층 형성용 조성물을 도포하고, 120 ℃에서 2 분 동안 건조하여, 두께가 10 ㎛인 점착층을 제조하였다.
(3) 반도체 공정용 기재의 제조
상기 (1)에서 제조된 적층체의 노출된 진동 완화층의 일면에 상기 (2)에서 제조된 점착층을 부착하여 라미네이션하고, 60 ℃의 온도에서 1일 동안 숙성하여, 이형 필름, 점착층, 진동 완화층, 기재필름이 순차적으로 구비된 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 4
하기 표 2와 같이, 진동 완화층 형성용 조성물의 제조 시에 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 종류를 달리한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 진동 완화층 형성용 조성물을 제조하였다. 이때, 비교예 1의 경우, 진동 완화층 형성용 조성물은 제1 (메트)아크릴계 공중합체를 포함시키지 않았다.
또한, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층 형성용 조성물을 제조하고, 진동 완화층, 점착층 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
진동 완화층 형성용 조성물
실시예 1 제2 (메트)아크릴계 공중합체
+ 제1 (메트)아크릴계 공중합체(A)
비교예 1 제2 (메트)아크릴계 공중합체
비교예 2 제2 (메트)아크릴계 공중합체
+ 제1 (메트)아크릴계 공중합체(B)
비교예 3 제2 (메트)아크릴계 공중합체
+ 제1 (메트)아크릴계 공중합체(C)
비교예 4 제2 (메트)아크릴계 공중합체
+ 제1 (메트)아크릴계 공중합체(D)
실험예
범프 볼 눌림 및 잔사 평가
상기 실시예 1, 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조된 반도체 공정용 기재 각각에 대하여, 하기의 방법으로 범프 볼 눌림 평가 및 점착층 잔사 평가를 진행하였다.
범프 볼의 높이가 60 ㎛인 반도체 웨이퍼를 준비하였다. 이후, 반도체 공정용 기재의 이형필름을 제거하고, 노출된 점착층을 범프 볼이 구비된 반도체 웨이퍼 일면에 부착하고, 3 kg의 힘으로 압착함과 동시에 반도체 공정용 기재의 두께 방향에 수직한 방향(예를 들어, x축 방향)으로 1 분간 2 mm 인장시켰다.
이후, 질소 조건에서 340 nm의 파장 값을 가지는 UV 램프를 이용하여 총광량을 0.7 J/cm2로 조사하였다.
이후, 반도체 웨이퍼로부터 반도체 공정용 기재를 박리하고, 범프 볼이 구비된 반도체 웨이퍼 표면을 광학현미경을 이용하여 관찰하였다. 이때, 하기 표 3 및 표 4에 개시된 기준으로 평가를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
범프 볼 눌림 개수 평가결과
0 개 O
1 개 Δ
2 개 이상 X
상기 표 3에서, “범프 볼 눌림 개수”는 1 mm X 1 mm 영역에서 확인된 범프 볼이 눌린 개수에 해당한다.
잔사 개수 평가결과
0 개 O
1 개 Δ
2 개 이상 X
상기 표 4에서, “잔사 개수”는 1 mm X 1 mm 영역에서 확인된 잔사 개수에 해당한다.
범프 볼 눌림 평가 잔사 평가
실시예 1 O (0개) O (0개)
비교예 1 X (10개) X (12개)
비교예 2 O (0개) X (4개)
비교예 3 X (2개) O (0개)
비교예 4 O (0개) Δ (1개)
상기 표 5를 참고하면, 본 발명의 실시예 1에서 제조된 반도체 공정용 기재는, 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조된 반도체 공정용 기재 대비하여 범프 볼 눌림 평가 및 점착층 잔사 평가 결과가 매우 우수한 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재는, 범프 볼 보호 성능이 우수하며, UV 조사 후에 반도체 웨이퍼에서 박리 시에 점착층이 잔사되는 것이 효과적으로 방지된 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 진동 완화층
20: 점착층
30: 기재필름
40: 이형필름
100: 반도체 공정용 기재

Claims (16)

  1. 기재필름;
    상기 기재필름의 일면 상에 구비되며, 진동 완화층 형성용 조성물을 포함하는 진동 완화층; 및
    상기 진동 완화층의 일면 상에 구비되며, 점착층 형성용 조성물을 포함하는 점착층;을 포함하고,
    상기 진동 완화층 형성용 조성물은,
    탄소수 5 내지 10의 알킬기 함유 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체; 제1 아크릴아미드계 단량체; 및 극성기 함유 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체;를 포함하는 제1 단량체 혼합물의 중합체와 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물인 제1 (메트)아크릴계 공중합체; 및
    탄소수 1 내지 10의 알킬기 함유 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체와 (메트)아크릴산을 포함하는 제2 단량체 혼합물의 중합체인 제2 (메트)아크릴계 공중합체;를 포함하는 것인 반도체 공정용 기재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 100,000 g/mol 초과 500,000 g/mol 미만인 것인 반도체 공정용 기재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 50 중량부 이상 70 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 제1 아크릴아미드계 단량체의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 5 중량부 이상 20 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 (메트)아크릴로일기 함유 제1 이소시아네이트계 화합물의 함량은,
    상기 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체 100 mol%에 대하여, 75 mol% 이상 85 mol% 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 50,000 g/mol 이상 300,000 g/mol 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 제3 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 70 중량부 이상 90 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 (메트)아크릴산의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 (메트)아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 상기 제1 (메트)아크릴계 공중합체의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 진동 완화층 형성용 조성물은 경화제 및 광개시제 중 적어도 하나를 포함하는 것인 반도체 공정용 기재.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착층 형성용 조성물은,
    탄소수 5 내지 10의 알킬기 함유 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체; 제2 아크릴아미드계 단량체; 및 극성기 함유 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체;를 포함하는 제3 단량체 혼합물의 중합체와 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물인 제3 (메트)아크릴계 공중합체를 포함하는 것인 반도체 공정용 기재.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 제4 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 50 중량부 이상 70 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 제2 아크릴아미드계 단량체의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제3 단량체 혼합물 100 중량부 기준으로,
    상기 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체의 함량은 5 중량부 이상 20 중량부 이하인 것인 반도체 공정용 기재.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 (메트)아크릴로일기 함유 제2 이소시아네이트계 화합물의 함량은, 상기 제5 (메트)아크릴레이트계 단량체 100 mol%에 대하여, 50 mol% 이상 80 mol% 이하인 것인 반도체 공정용 기재.

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