CN111670233B - 背面研磨带 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的背面研磨带具有优异的耐水性，因此容易地保护图案，并且具有优异的各层之间的粘合性，因此在移除带的过程中各层不分离，使得其适用于背面研磨过程。

Description

背面研磨带
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0033909号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本发明涉及背面研磨带，具体地，涉及在半导体的制备过程期间的背面研磨过程中附接在半导体晶片的表面上并且用于保护表面的粘合带。
背景技术
近来，随着电子器件朝小型化、高功能性和大容量的趋势日益增加，对半导体封装的高密度和高集成度的需求迅速增加。反映这一点，半导体芯片的尺寸越来越大，同时，芯片的厚度变得更薄，电路的集成度增加。然而，半导体芯片本身的模量降低，从而引起制备过程或最终产品的可靠性方面的问题。
根据这样的对大且薄的半导体的需求，基本上进行背面研磨过程，其中用由细金刚石颗粒组成的砂轮研磨晶片的背面以形成薄的芯片厚度，从而促进组装，但在背面研磨过程期间，经常产生晶片的损坏例如由大量硅粉和颗粒引起的污染以及裂纹产生。因此，用于保护半导体晶片的表面的背面研磨带的功能变得更重要。
为了顺利地进行背面研磨过程，背面研磨带应有效地保护晶片的图案侧，在研磨过程完成之后，应容易地被移除而没有残留物，因此对背面研磨带的粘合力和其他特性的改善的各种研究正在进行中。
同时，在背面研磨带由多层构成的情况下，在背面研磨带的移除期间各层可能分离，因此需要开发能够同时实现用于保护图案侧的特性的改善并且容易移除的技术。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献0001)韩国专利特许公开第10-2007-0087104号
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供在半导体的制备过程期间的背面研磨过程中附接在晶片的表面上以保护表面的背面研磨带。
技术方案
根据本发明，提供了背面研磨带，其包括：硬涂层；包含聚氨酯系树脂的中间层；和粘合层，其中硬涂层和中间层的根据数学方程式1的极性能值之和为13达因/cm至17达因/cm，以及中间层根据数学方程式1的极性能值为3.5达因/cm或更小。
背面研磨带是用于在背面研磨过程中保护晶片图案的表面的粘合带。
在下文中，将详细地说明根据本发明的实施方案的背面研磨带。
首先，本说明书中使用的技术术语仅用于提及具体实施方案，并且除非特别提及，否则不旨在限制本发明。
除非明确地陈述或者从上下文中显而易见不旨在如此，否则单数表述包括其复数表述。
如本文所用，术语“包含”、“包括”等旨在指定存在实践特征、数量、步骤、构成要素、或其组合，并且它们不旨在排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、步骤、构成要素、或其组合的可能性。
此外，包括序数例如“第一”、“第二”等的术语用于将一个构成要素与其他构成要素区分开，并且本发明不限于此。例如，在本发明的权利的范围内，第一构成要素可以称为第二构成要素，类似地，第二构成要素可以称为第一构成要素。
此外，在陈述任何构成要素形成“在基础的上部上(或下部上)”或者“在基础上(或基础下)”的情况下，这意指任何构成要素形成为与基础的上侧(或下侧)接触，或者可以在基础与形成在基础上(或基础下)的任何构造之间另外包括其他构成要素。
如本文所用，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯二者。
图1示出了根据一个实施方案的背面研磨带10的截面结构。
根据图1，背面研磨带10可以包括硬涂层100、包含聚氨酯系树脂的中间层200、和粘合层300。硬涂层100、包含聚氨酯系树脂的中间层200、和粘合层300可以顺序地堆叠，并且在硬涂层100、包含聚氨酯系树脂的中间层200、和粘合层300的任一侧上或者在两层之间，可以另外形成预定的功能层。
此外，在背面研磨带10用于背面研磨过程的情况下，粘合层300可以附接成与晶片图案相邻。
在本发明中，硬涂层100可以位于下侧上，并且中间层200和粘合层300可以堆叠在其上。
根据本发明的一个实施方案的背面研磨带10可以用于在半导体的制备过程期间的背面研磨过程中保护晶片图案的表面。
在背面研磨过程中使用的带可以由多层构成，但在这种情况下，在移除带的步骤中各层可能分离，因此需要各层之间的足够的粘合性。带可能吸收在背面研磨过程中使用的水或溶剂等，从而导致有缺陷的图案。然而，由于这样的粘合带的耐水性和粘合性为彼此折衷关系，因此难以同时确保特性。
因此，本发明人通过从分别在硬涂层100和包含聚氨酯系树脂的中间层200处测量的接触角提取特定参数，同时实现了带的优异的耐水性和优异的各层之间的粘合性。
根据本发明的背面研磨带10满足以下要求：硬涂层100和包含聚氨酯系树脂的中间层200的极性能值之和为13达因/cm至17达因/cm，包含聚氨酯系树脂的中间层200的极性能值为3.5达因/cm或更小，从而确保优异的耐水性和层间粘合性。因此，可以顺利地进行背面研磨过程，并且在过程完成之后可以容易地移除膜，从而提高半导体芯片的可靠性。
在根据本发明的背面研磨带10中，如果硬涂层100和包含聚氨酯系树脂的中间层200的极性能值之和小于13达因/cm，则层间粘合性可能劣化，因此可能难以顺利地进行背面研磨过程，并且在背面研磨过程完成之后在移除膜的步骤中各层可能分离。此外，如果这两层的极性能值之和大于17达因/cm，则吸湿性可能增加而影响图案，并且由于膜厚度的变化，可能难以均匀地进行过程。
在根据本发明的背面研磨带10中，如果包含聚氨酯系树脂的中间层200的极性能值大于3.5达因/cm，则耐水性可能显著劣化，从而在背面研磨过程中导致有缺陷的图案。
此外，优选地，可以同时实现极性能值之和为13.3达因/cm至16达因/cm并且包含聚氨酯系树脂的中间层200的极性能值为3.0达因/cm或更小的要求，在这种情况下，可以使上述效果最大化。
在本发明中，极性能是根据以下数学方程式1分别在硬涂层100和包含聚氨酯系树脂的中间层200的表面上测量的值。由于聚合物材料具有粘度和弹性，因此无法直接测量聚合物材料的表面能，因此通过接触角的测量来间接计算表面能。在本发明中，根据Wu调和法(Wu-Harmonic method)，使用两种测量溶液(水和二碘甲烷(CH2I2)溶液)测量在各测量对象侧上的接触角，引入Wu调和方程式中以计算表面能和分散度，由其推导出极性能。
[数学方程式1]
极性能(达因/cm)＝表面自由能(达因/cm)-分散度(达因/cm)
在方程式中，表面自由能和分散度根据Wu调和法使用水和二碘甲烷(CH2I2)溶液来测量。
在本发明中，Wu调和方程式是本领域中常用的方程式，将使用极性溶剂水和非极性溶剂二碘甲烷的接触角及其独特的表面张力引入Wu调和方程式中以分别设计两个方程式，由其算术平均值可以计算本发明的表面自由能值和分散度值。
对于这样的根据Wu调和方程式的表面自由能和分散度的测量，可以应用参考文献1(S.Wu,Calculation of Interfacial Tensions in Polymer Systems.In:J.Polym.Sci.43(1971),第19至30页)和参考文献2(S.Wu,Polar and NonpolarInteraction in Adhesion.In:J.Adhesion 5(1973),第39至55页)的公开内容。此外，其可以由可商购自KRUSS Company的ADVANCE软件计算。
例如，在本发明的数学方程式1中，表面自由能和分散度可以通过以下数学方程式1-1和数学方程式1-2的联立方程式来推导。
数学方程式1的表面自由能对应于以下数学方程式1-1和1-2中的σs，极性能对应于σs D(固体的表面能的极性部分)，分散度对应于σs ND(固体的表面能的非极性部分)。即，满足σs＝σs D+σs ND(或σs D＝σs-σs ND)。
以下数学方程式1-1为杨氏方程式(Young's Equation)。
[数学方程式1-1]
σs＝σsl+σl·cosθ
在数学方程式1-1中，
σs为固体的表面自由能，θ为在对象的表面上的接触角测量值，σl为液体的表面张力，σsl为液体与固体之间的界面张力。在本文中，接触角为通过实验获得的值，液体的表面张力为水或二碘甲烷的独特值。
此外，液体与固体之间的界面张力σsl可以由以下数学方程式1-2的Fowkes方法推导。
[数学方程式1-2]
Figure GDA0002605339980000051
在数学方程式1-2中，σs为固体的表面自由能，σl为液体的表面张力，σs D为固体的表面能的极性部分，σs ND为固体的表面能的非极性部分，σl D为液体的表面张力的极性部分，σl ND为液体的表面张力的非极性部分。
通过以上数学方程式1-1和数学方程式1-2的联立方程式，可以推导聚合物层对各溶剂的表面自由能值和分散度值，通过其算术平均值，可以推导本发明的表面自由能值和分散度值。
硬涂层100
在根据本发明的一个实施方案的背面研磨带10中，硬涂层100是用于在背面研磨过程中保护图案免受外部异物(在研磨过程中使用的磨料、溶剂等)和物理冲击等的最外层，为此可以选择实现最佳强度的材料。
在本发明中，硬涂层100满足如上所述的特定极性能参数值，因此表现出优异的耐水性，并且具有优异的对下层的粘合性，因此适合用作用于背面研磨过程的膜。
硬涂层100的厚度可以为0.1μm至10μm，优选1μm至5μm，如果满足上述厚度范围，则在实现最佳强度的同时可以容易地操作，并且在背面研磨过程中可以防止产生不必要的步骤。
如果硬涂层的厚度小于0.1μm，则防阻挡效果可能不显著，如果硬涂层的厚度大于10μm，则当附接至晶片时气泡产生可能增加，并且膜的应力松弛可能劣化。
作为硬涂层100，可以适当地选择能够满足上述极性参数的材料，具体地，硬涂层100可以包含选自以下的一者或更多者：聚酯系化合物、丙烯酰基系化合物、改性聚氨酯系化合物、乙酸纤维素系化合物和聚己内酯系化合物。
硬涂层100可以通过挤出过程、流延过程、压延过程、热固化过程或光固化过程来制备，在硬涂层通过光固化过程形成的情况下，其可以通过将用于形成硬涂层的组合物施加在基础膜上并进行光固化来形成，所述用于形成硬涂层的组合物除上述组分之外还包含可固化单体、光固化引发剂和另外的添加剂。
基础膜可以由可剥离材料形成，并且其可以在其上形成包含聚氨酯系树脂的中间层200、和粘合层300之后被移除。
包含聚氨酯系树脂的中间层200
在根据本发明的一个实施方案的背面研磨带10中，包含聚氨酯系树脂的中间层200形成在硬涂层100上，中间层200是用于保护图案免受外部异物(在研磨过程中使用的磨料、溶剂等)和物理冲击等的层，为此可以选择具有优异的应力松弛的材料。
在本发明中，包含聚氨酯系树脂的中间层200满足如上所述的特定极性能参数值，因此表现出优异的耐水性，并且具有优异的对下部硬涂层100的粘合性，因此适合用作用于背面研磨过程的膜。
包含聚氨酯系树脂的中间层200的厚度可以为50μm至500μm，优选地，100μm至300μm，在其满足上述厚度范围的情况下，其可以实现最佳的应力松弛，因此适用于保护图案免受外部物理冲击，特别地，即使其吸收外部湿气，也可以使对图案侧的影响最小化。如果中间层的厚度小于50μm，则其耐久性可能略微不足，因此可能难以执行作为支撑体的功能。
包含聚氨酯系树脂的中间层200可以由包含聚氨酯系树脂、丙烯酸酯系单体、固化剂和光引发剂的用于形成中间层的组合物形成。
聚氨酯系树脂是在主链的重复单元中具有氨基甲酸酯键(-NHCOO-)的聚合物树脂，并且其可以通过基于二醇的化合物与二异氰酸酯化合物的缩合聚合来形成。
作为用于合成聚氨酯系树脂的基于二醇的化合物的具体实例，可以提及乙二醇、1,4-丁二醇、二甘醇、聚碳酸酯二醇等，但不限于此，这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
作为用于合成聚氨酯系树脂的异氰酸酯的具体实例，可以提及具有4至20个碳原子的异氰酸酯，例如四亚甲基1,4-二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、六亚甲基1,6-二异氰酸酯、2-甲基-1,5-二异氰酸戊烷、八亚甲基1,8-二异氰酸酯、十亚甲基1,10-二异氰酸酯、十二亚甲基1,12-二异氰酸酯、十四亚甲基1,14-二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷异氰酸酯和2,4,4-三甲基己烷异氰酸酯、1,3-双(1-异氰酸基-1-甲基乙基)苯(m-TMXDI)、赖氨酸二异氰酸酯衍生物等，并且可以使用上述异氰酸酯的混合物。此外，可以提及异硼二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
对于聚氨酯系树脂的合成，还可以包含作为稀释单体的(甲基)丙烯酸酯系单体和作为封端剂的含羟基的(甲基)丙烯酸酯。然而，稀释单体不参与反应，因此可能残留。为此可以应用以下描述的(甲基)丙烯酸酯系单体的组分。
基于组合物的总重量，聚氨酯系树脂的含量可以为10重量％至40重量％，优选15重量％至35重量％，或20重量％至30重量％，如果以上述含量范围使用，则可以同时改善最终多层膜的耐水性和层间粘合性。
作为丙烯酸酯系单体的具体实例，可以提及脂族(甲基)丙烯酸酯、脂环族(甲基)丙烯酸酯、芳族(甲基)丙烯酸酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含羧基的(甲基)丙烯酸酯等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。其中，优选使用含羟基的(甲基)丙烯酸酯，因为其适用于满足本发明中限定的极性能参数。丙烯酸酯系单体包括含羟基的丙烯酸酯系单体。基于组合物的总含量，含羟基的丙烯酸酯系单体以1重量％至25重量％的含量包含在内。
作为脂族烷基(甲基)丙烯酸酯，可以提及具有碳数为1至20的烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯，具体地，可以提及(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
作为脂环族烷基(甲基)丙烯酸酯，可以提及具有碳数为3至30的环烷基的环烷基(甲基)丙烯酸酯，具体地，可以提及丙烯酸异冰片酯(IBOA)、丙烯酸三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二环戊酯、氧(甲基)丙烯酸二环戊烯酯等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
作为芳族烃基(甲基)丙烯酸酯，可以提及具有碳数为6至30的芳族基团的烃基(甲基)丙烯酸酯，具体地，可以提及(甲基)丙烯酸苯基羟丙酯、邻苯基苯酚EO(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯基苯氧基丙酯、酚EO(甲基)丙烯酸酯等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
作为含羟基的(甲基)丙烯酸酯，可以提及(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯等，作为含羧基的(甲基)丙烯酸酯，可以提及(甲基)丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
基于组合物的总重量，丙烯酸酯系单体的含量可以为50重量％至85重量％，优选65重量％至80重量％，如果以上述含量范围使用，则在实现最佳固化效率的同时，经济效率可以为优异的。在丙烯酸酯系单体中，可以包含在聚氨酯系树脂的合成期间使用的稀释单体。
在丙烯酸酯系单体中包含含羟基的(甲基)丙烯酸酯的情况下，含羟基的(甲基)丙烯酸酯不参与用于形成中间层的光固化反应，因此，在形成中间层之后，含羟基的(甲基)丙烯酸酯影响本发明中期望的极性能参数。因此，基于组合物的总含量，含羟基的(甲基)丙烯酸酯可以以1重量％至25重量％，优选5重量％至15重量％的含量包含在内，如果以上述含量范围包含在内，则其可以适用于满足本发明中限定的极性能参数，从而同时改善最终多层膜的耐水性和层间粘合性。同时，可以以剩余含量包含除含羟基的(甲基)丙烯酸酯之外的丙烯酸酯系单体以满足上述范围(40重量％至90重量％)。
作为固化剂的具体实例，可以提及极性单体，例如多官能丙烯酸酯，具体地，可以提及1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇羟基新戊酸酯二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊酯、己内酯改性的二(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、环氧乙烷改性的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、烯丙基化的二(甲基)丙烯酸环己酯、三环癸二甲醇(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的六氢邻苯二甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性的三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金刚烷二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、二甘油四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯单体与三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的反应产物等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
基于用于形成中间层的组合物的总重量，固化剂的含量可以为0.1重量％至5重量％，优选0.5重量％至2重量％，如果以上述含量范围使用，则在实现最佳固化效率的同时，经济效率可以为优异的。
光引发剂没有特别限制，只要其通过光照射引发光固化反应即可，作为其具体实例，可以提及安息香甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、α,α-甲氧基-α-羟基苯乙酮、2-苯甲酰基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、1-羟基-环己基-苯基酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮等。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合使用。
基于用于形成中间层的组合物的总重量，光引发剂可以以0.1重量％至5重量％，优选0.3重量％至1.5重量％的含量使用，如果以上述含量范围使用，则在实现最佳光固化效率的同时，可以获得优异的经济效率。
包含聚氨酯系树脂的中间层200可以通过光固化过程来制备，并且其可以通过如以上对于硬涂层100所述的施加用于形成包含聚氨酯系树脂的中间层的组合物并进行光固化来形成。
粘合层300
在根据本发明的一个实施方案的背面研磨带10中，粘合层300形成在包含聚氨酯系树脂的中间层200上，粘合层300是附接成与晶片图案相邻的层，为此可以选择可光固化的压敏粘合剂材料。
在本发明中，在加工诸如半导体晶片的产品时，粘合层300应具有适当的粘合力，因此在加工期间应确切地附接至半导体晶片，并且其在加工之后应容易地被剥离而无需向产品施加负荷。因此，优选地，为此使用包含一定量的热固化剂和光引发剂的材料。
优选地，将如下材料应用于粘合层300：通过热固化在包含聚氨酯系树脂的中间层200上形成膜以制备用于保护半导体晶片的表面的粘合膜，在背面研磨过程完成之后，可以通过另外的光照射从晶片的表面剥离的材料。
粘合层300的厚度可以为0.5μm至60μm，优选地，1μm至50μm，或5μm至40μm，如果粘合层的厚度满足上述厚度范围，则其可以容易地粘附至晶片的表面并从晶片的表面剥离，如果粘合层的厚度不落在上述范围内，则可能难以获得均匀的粘合层，并且膜的特性可能变得不均匀。如果厚度小于0.5μm，则层的厚度可能太薄，从而使粘合力劣化，相反地，如果厚度大于60μm，则由于过大的厚度，在移除粘合膜时残留物可能残留在晶片的表面上。
粘合层300可以包含丙烯酸酯系热固性树脂，并且其还可以包含溶剂、热固化剂和光引发剂。丙烯酸酯系热固性树脂可以通过将丙烯酸酯系单体、聚合引发剂和溶剂混合以进行聚合反应并使聚合的丙烯酸酯系聚合物与固化剂反应来制备。粘合层由包含丙烯酸酯系热固性树脂、固化剂、光引发剂和溶剂的用于形成粘合层的组合物形成。
粘合层300可以通过如下形成：将包含上述组分、另外的添加剂和溶剂的用于形成粘合层的组合物施加在包含聚氨酯系树脂的中间层200上并进行热固化；或者在单独的可剥离基础膜上形成粘合层300，然后将粘合层300结合至聚氨酯系膜层200。
根据本发明的一个实施方案的背面研磨带10包括：硬涂层；包含聚氨酯系树脂的中间层；和粘合层，并且满足如上所述的特定极性能参数，从而在半导体晶片的精密加工期间容易地防止对存在于表面上的电路图案等的损坏，或者防止由于异物、湿气或在加工期间产生的化学物质引起的半导体晶片的污染。此外，由于背面研磨带10满足上述特性，因此其可以在半导体晶片的精密加工完成之后被移除而没有剥离残留物。
有益效果
根据本发明的背面研磨带具有优异的耐水性，因此容易地保护图案，并且具有优异的层间粘合性，因此在移除膜的过程期间各层不分离，从而提供了适用于背面研磨过程的带。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施方案的背面研磨带10的截面结构。
具体实施方式
在下文中，提出优选实施例以更好地理解本发明。然而，以下实施例仅作为本发明的举例说明而提出，并且本发明的范围不限于此。
制备例1：用于形成硬涂层的组合物
制备例1-1：用于形成硬涂层的组合物
将40g来自Cho Kwang Paint的PS1000(包含聚己内酯系化合物)、8g PS1000蓝和7g甲基乙基酮(MEK)的稀释溶剂混合以制备用于形成硬涂层的组合物(1-1)。
制备例1-2：用于形成硬涂层的组合物
将50g Sam Young Ink的CAP清漆(包含乙酸纤维素系化合物)和50g甲基乙基酮(MEK)的稀释溶剂混合以制备用于形成硬涂层的组合物(1-2)。
制备例1-3：用于形成硬涂层的组合物
将30g Sam Young Ink的A-PET 328清漆(包含聚酯系化合物)、10g丙烯酸蓝(T-6)、20g甲基乙基酮(MEK)和0.15g Sam Young Ink的LP.SUPER固化剂混合以制备用于形成硬涂层的组合物(1-3)。
制备例1-4：用于形成硬涂层的组合物
将6g Shin-Etsu silicone的聚合物有机硅树脂KS-3650、0.1g铂催化剂PL-50T、50g甲苯溶剂和50g甲基乙基酮(MEK)混合以制备用于形成硬涂层的组合物(1-4)。
制备例2：用于形成包含聚氨酯系树脂的中间层的组合物
制备例2-1：用于形成包含聚氨酯系树脂的中间层的组合物
将21g聚碳酸酯二醇、3g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和21g甲基丙烯酸环己酯(CHMA)的稀释单体混合以进行聚合反应，然后使用1g甲基丙烯酸1-羟乙酯(1-HEMA)将末端封端以合成重均分子量为30,000g/mol的聚氨酯低聚物。
接着，将25g以上制备的聚氨酯低聚物、21g残留的稀释单体甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、22g邻苯基苯酚EO丙烯酸酯(OPPEA)、32g丙烯酸羟乙酯(HEA)、2g固化剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.5g光引发剂Irgacure 651混合以制备用于形成中间层的组合物(2-1)。
制备例2-2：用于形成包含聚氨酯系树脂的中间层的组合物
将21g聚碳酸酯二醇、3g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和21g甲基丙烯酸三甲基环己酯(TMCHA)的稀释单体混合以进行聚合反应，然后使用1g甲基丙烯酸1-羟乙酯(1-HEMA)将末端封端以合成重均分子量为30,000g/mol的聚氨酯低聚物。
接着，将25g以上制备的聚氨酯低聚物、21g残留的稀释单体甲基丙烯酸三甲基环己酯(TMCHA)、29g邻苯基苯酚EO丙烯酸酯(OPPEA)、10g丙烯酸异冰片酯(IBOA)、10g丙烯酸羟乙酯(HEA)、5g丙烯酸2-羟基-3-苯基苯氧基丙酯、2g固化剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.5g光引发剂Irgacure 651混合以制备用于形成中间层的组合物(2-2)。
制备例2-3：用于形成包含聚氨酯系树脂的中间层的组合物
将21g聚碳酸酯二醇、3g异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和33g丙烯酸异冰片酯(IBOA)的稀释单体混合以进行聚合反应，然后使用1g甲基丙烯酸1-羟乙酯(1-HEMA)将末端封端以合成重均分子量为30,000g/mol的聚氨酯低聚物。
接着，将25g以上制备的聚氨酯低聚物、33g残留的稀释单体甲基丙烯酸三甲基环己酯(TMCHA)、22g邻苯基苯酚EO丙烯酸酯(OPPEA)、15g丙烯酸羟乙酯(HEA)、5g丙烯酸羟乙酯(HEA)、2g固化剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和0.5g光引发剂Irgacure 651混合以制备用于形成中间层的组合物(2-3)。
制备例3：用于形成粘合层的组合物
使用72g丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)、13g丙烯酸2-羟乙酯(2-HEA)、0.1g聚合引发剂过氧化苯甲酰和100g甲基乙基酮(MEK)以制备185g丙烯酰基系聚合物。
使100g以上制备的丙烯酰基系聚合物与15g甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(MOI)反应以制备丙烯酰基系热固性树脂。
将30g所制备的热固性树脂和70g甲基乙基酮(MEK)混合以制备用于形成粘合层的热固性组合物。
实施例1
在可剥离膜(LO2，YoulChon Chemical)上，施加根据制备例1-2的用于形成硬涂层的组合物，在110℃下热固化2分钟以形成厚度为1.0μm的硬涂层。
接着，在硬涂层上，施加根据制备例2-2的用于形成聚氨酯膜的组合物，将透明的可剥离基础膜层合在涂覆层上以阻挡氧，使用主波长为365nm的UV灯固化以制备厚度为160μm的聚氨酯系中间层。此后，移除透明的可剥离基础膜。
在可剥离膜上，施加根据制备例3的用于形成粘合层的组合物，在110℃下在烘箱中静置3分钟以形成厚度为20μm的粘合层。接着，将其与聚氨酯中间层层合以最终制备用于半导体过程的粘合膜(可剥离膜)，其包括顺序堆叠的硬涂层、包含聚氨酯系树脂的中间层、和粘合层(可剥离膜)。形成在粘合层上的可剥离膜可以紧接着在背面研磨过程之前被移除。
实施例2至4和比较例1至11
组合使用下表1中的组分，通过与实施例1相同的方法制备背面研磨带。
然而，在形成硬涂层时使用制备例1-1的用于形成硬涂层的组合物的情况下，在施加组合物之后，将其在70℃下加热干燥1分钟，并通过金属卤化物灯UV在800mJ/cm2 UV-A下照射以形成硬涂层。
[表1]
Figure GDA0002605339980000141
实验例
对于实施例和比较例中制备的背面研磨带，如下评估特性，结果示于下表2中。
1)极性能参数
在实施例和比较例的制备过程期间，将用于形成硬涂层的组合物单独施加在可剥离基础膜上，通过与实施例1相同的方法形成厚度为1.0μm的硬涂层，将其制成20mm×50mm的样品。
在实施例和比较例的制备过程期间，将用于形成包含聚氨酯系树脂的中间层的组合物单独施加在基础膜上，通过与实施例1相同的方法形成厚度为160μm的包含聚氨酯系树脂的中间层，将其制成20mm×50mm的样品。
对于所制备的各样品，根据以下数学方程式1测量极性能值，结果示于表1中。
[数学方程式1]
极性能(达因/cm)＝表面自由能(达因/cm)-分散度(达因/cm)
(2)耐水性的评估
在实施例和比较例的制备过程期间，将用于形成包含聚氨酯系树脂的中间层的组合物单独施加在可剥离基础膜上，通过相同的方法形成厚度为160μm(①)的包含聚氨酯系树脂的中间层，将其制成20mm×50mm的样品。
将样品浸入约25℃的蒸馏水中60分钟，然后测量样品的厚度(②)，测量浸入前后的厚度变化率((②-①/①)*100(％))，根据以下标准评估耐水性，结果示于表2中。
<耐水性评估标准>
◎：0％至小于1％
○：1％或更大且小于2％
△：2％或更大且小于4％
X：4％或更大
3)粘合特性的评估
对于实施例和比较例中制备的用于半导体过程的粘合膜，进行横切测试。具体地，以1mm的间隔在样品上划线以制作棋盘图案，然后附接3M Magic Tape并在垂直方向上拉动以测量在带分离过程期间硬涂膜的转录程度(degree of transcription)，根据以下标准评估粘合特性，结果示于表2中。
<粘合特性评估标准>
◎：无转录
○：转录5％或更少
△：转录大于5％且为25％或更少
X：转录25％或更多
[表2]
类别 耐水性 粘合特性
实施例1 ○ ○
实施例2 ○ ○
实施例3 ◎ ○
实施例4 ◎ ○
比较例1 X ◎
比较例2 ○ X
比较例3 ○ X
比较例4 X ◎
比较例5 X ◎
比较例6 X Δ
比较例7 ○ X
比较例8 ○ X
如表2所确定的，在其中不满足本发明中限定的极性能参数的比较例的情况下，无法同时确保膜的耐水性和粘合特性。
确定本发明的实施例实现了优异的耐水性和粘合特性，因此，当用于半导体过程(特别是背面研磨过程)时，其充分保护晶片图案免受湿气或外部异物，并且在过程完成之后，可以被容易地移除而没有剥离残留物和膜的层分离。
[附图标记说明]
10：背面研磨带
100：硬涂层
200：包含聚氨酯系树脂的中间层
300：粘合层

Claims (6)

1.一种背面研磨带，包括：硬涂层；包含聚氨酯系树脂的中间层；和粘合层，
其中所述硬涂层的根据以下数学方程式1的极性能值和所述中间层的根据以下数学方程式1的极性能值之和为13达因/cm至17达因/cm，以及
所述中间层的根据以下数学方程式1的极性能值为3.5达因/cm或更小：
[数学方程式1]
极性能(达因/cm)＝表面自由能(达因/cm)-分散度(达因/cm)
其中，在数学方程式1中，所述表面自由能和所述分散度根据Wu调和法使用水和二碘甲烷(CH2I2)溶液来测量，其中，所述表面自由能和所述分散度通过以下数学方程式1-1和数学方程式1-2的联立方程式来推导，所述表面自由能对应于以下数学方程式1-1和1-2中的σs，极性能对应于固体的表面能的极性部分σs D，所述分散度对应于固体的表面能的非极性部分σs ND，即，满足σs＝σs D+σs ND，
[数学方程式1-1]
σs＝σsl+σl·cosθ
在数学方程式1-1中，
σs为固体的表面自由能，θ为在对象的表面上的接触角测量值，σl为液体的表面张力，σsl为液体与固体之间的界面张力，接触角为通过实验获得的值，液体的表面张力为水或二碘甲烷的独特值，
此外，液体与固体之间的界面张力σsl由以下数学方程式1-2的Fowkes方法推导，
[数学方程式1-2]
Figure FDF0000018284740000011
在数学方程式1-2中，σs为固体的表面自由能，σl为液体的表面张力，σs D为固体的表面能的极性部分，σs ND为固体的表面能的非极性部分，σl D为液体的表面张力的极性部分，σl ND为液体的表面张力的非极性部分，
通过以上数学方程式1-1和数学方程式1-2的联立方程式，推导所述硬涂层和所述中间层对水和二碘甲烷各自的表面自由能值和分散度值，通过其算术平均值，推导数学方程式1中的所述表面自由能和所述分散度的值，
其中所述硬涂层包含选自以下的一者或更多者：聚酯系化合物和乙酸纤维素系化合物，
其中所述包含聚氨酯系树脂的中间层由包含聚氨酯系树脂、丙烯酸酯系单体、固化剂和光引发剂的用于形成中间层的组合物形成，其中所述丙烯酸酯系单体包含以下单体的组合：脂环族(甲基)丙烯酸酯、芳族(甲基)丙烯酸酯、和含羟基的(甲基)丙烯酸酯系单体，其中基于所述组合物的总含量，所述含羟基的丙烯酸酯系单体以1重量％至25重量％的含量包含在内，
其中所述粘合层由包含丙烯酸酯系热固性树脂、固化剂、光引发剂和溶剂的用于形成粘合层的组合物形成。
2.根据权利要求1所述的背面研磨带，其中所述硬涂层和所述包含聚氨酯系树脂的中间层的极性能值之和为13.3达因/cm至16达因/cm，以及所述包含聚氨酯系树脂的中间层的极性能值为3.0达因/cm或更小。
3.根据权利要求1所述的背面研磨带，其中所述硬涂层的厚度为0.1μm至10μm。
4.根据权利要求1所述的背面研磨带，其中所述包含聚氨酯系树脂的中间层的厚度为50μm至500μm。
5.根据权利要求1所述的背面研磨带，其中所述粘合层的厚度为0.5μm至60μm。
6.根据权利要求1所述的背面研磨带，其中所述背面研磨带用于背面研磨过程。
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