KR20220072197A - 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 온도의 나이프로 커팅 시에 버 발생을 억제할 수 있는 코팅층을 구현할 수 있는 광경화형 조성물 및 코팅층을 포함하는 반도체 공정용 기재를 제공하는 것이다.
Description
본 발명은 광경화형 조성물, 이의 경화물을 포함하는 코팅층을 포함하는 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.
일반적으로, 반도체 공정용 기재의 점착층을 웨이퍼에 부착하고, 나이프로 웨이퍼의 형태와 대응되게 반도체 공정용 기재를 커팅하고 있다. 이때, 반도체 공정용 기재의 커팅 시에 나이프의 온도가 다양하게 설정될 수 있다. 한편, 나이프로 반도체 공정용 기재를 커팅 시, 나이프의 온도에 따라 반도체 공정용 기재에 버(burr)가 발생될 수 있다. 이러한 버는 웨이퍼 그라인딩 공정에서 이물로 작용하여, 웨이퍼의 고정 불량 및 웨이퍼의 손상을 야기하는 문제가 있었다.
이에, 다양한 온도의 나이프로 커팅 시에도 버 발생이 억제된 반도체 공정용 기재를 제조할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
본 발명은 다양한 온도의 나이프로 커팅 시에 버 발생을 억제할 수 있는 코팅층을 구현할 수 있는 광경화형 조성물 및 코팅층을 포함하는 반도체 공정용 기재를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 이소시아네이트 말단기를 갖는 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머와 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 반응 생성물인 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 점도 조절용 단량체를 포함하는 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽; 및 광개시제;를 포함하는 광경화형 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 기재필름; 및 상기 광경화형 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층;을 포함하는 반도체 공정용 기재를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 광경화형 조성물은 다양한 온도의 나이프로 커팅 시에 버 발생이 억제된 코팅층을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재는 상온 및 고온의 나이프로 커팅 시에 버 발생이 억제되어, 웨이퍼 가공 시에 웨이퍼가 훼손 및 변형되는 것을 효과적으로 방지할 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 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재를 나타낸 도면이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 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, 프리폴리머(prepolymer)는 화합물 간에 어느 정도의 중합이 일어난 중합체를 의미할 수 있으며, 완전히 중합된 상태에는 이르지 않고, 추가적인 중합이 가능한 중합체를 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 화합물의 “중량평균분자량” 및 “수평균분자량”은 그 화합물의 분자량과 분자량 분포를 이용하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 50 ml의 유리병에 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)와 화합물을 넣어 화합물의 농도가 1 wt%인 샘플 시료를 준비하고, 표준 시료(폴리스티렌, polystryere)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 35.0 ℃로 설정할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, “알킬기"는 관능기 내에 불포화 결합이 존재하지 않는 사슬형 탄화수소 구조를 포함하는 것을 의미할 수 있다. 또한, “고리형 알킬기"는 관능기 내에 불포화 결합이 존재하지 않는 탄소 고리 구조를 포함할 수 있으며, 단일 고리(monocyclic ring) 또는 다중 고리(polycyclic ring)를 포함하는 것을 의미할 수 있다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 이소시아네이트 말단기를 갖는 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머와 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 반응 생성물인 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 점도 조절용 단량체를 포함하는 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽; 및 광개시제;를 포함하는 광경화형 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 광경화형 조성물은 다양한 온도(예를 들어, 상온 및 고온)의 나이프로 커팅 시에 버 발생이 억제된 코팅층을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머는, 탄소수 1 내지 5의 알킬렌 함유 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리알킬렌 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물을 포함하는 제1 혼합물을 반응시켜, 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머를 제조할 수 있다. 폴리알킬렌 폴리올과 디이소시아네이트계 화합물 간의 중합 반응을 통해 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머가 형성될 수 있다. 즉, 상기 디이소시아네이트계 화합물의 이소시아네이트기와 상기 폴리알킬렌 폴리올의 히드록시기 간에 반응이 진행됨에 따라 우레탄(urethane) 결합이 형성되며, 말단에 이소시아네이트기를 갖는 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리알킬렌 폴리올은, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 함유 반복단위, 탄소수 2 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 함유 반복단위, 탄소수 3 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 함유 반복단위, 또는 탄소수 1 내지 3의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 함유 반복단위를 포함할 수 있다. 전술한 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 폴리올을 이용하여, 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머 및 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 형성함으로써, 다양한 온도의 나이프로 커팅 시에도 버 발생이 억제된 코팅층을 구현할 수 있는 광경화형 조성물을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 탄소수 1 내지 5의 알킬렌 함유 반복단위는 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R은 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌이다.
또한, 상기 폴리알킬렌 폴리올은 2 이상의 히드록시기를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리알킬렌 폴리올은, 전술한 알킬렌 함유 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 디올일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리알킬렌 폴리올의 중량평균분자량은 1,000 g/mol 이상 5,000 g/mol 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리알킬렌 폴리올의 중량평균분자량은 1,500 g/mol 이상 4,000 g/mol 이하, 2,000 g/mol 이상 3,000 g/mol 이하, 1,000 g/mol 이상 3,500 g/mol 이하, 또는 2,000 g/mol 이상 5,000 g/mol 이하일 수 있다. 전술한 범위의 중량평균분자량을 가지는 폴리알킬렌 폴리올을 사용하여 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 형성함으로써, 다양한 온도의 나이프로 커팅 시에도 버 발생이 억제된 코팅층을 구현할 수 있는 광경화형 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 디이소시아네이트계 화합물은 비스(이소시아나토메틸)사이클로헥산, 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 아이소포론 디이소시아네이트, 메타 자일렌 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트 및 테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 상기 디이소시아네이트계 화합물의 종류를 전술한 것으로 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 디이소시아네이트계 화합물의 몰비는 1:1 내지 1:1.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 디이소시아네이트계 화합물의 몰비는, 1:1.1 내지 1:1.4, 1:1.2 내지 1:1.3, 1:1 내지 1:1.3, 또는 1:1.2 내지 1:1.5일 수 있다. 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 디이소시아네이트계 화합물의 몰비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머가 안정적으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 디이소시아네이트계 화합물의 몰비를 전술한 범위로 조절함으로써, 후술하는 바와 같이 적절한 중량평균분자량을 가지는 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 효과적으로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지는 이소시아네이트 말단기를 갖는 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머와 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 제2 혼합물의 반응 생성물일 수 있다. 즉, 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머와 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 중합 반응을 통해 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머의 말단에 위치하는 이소시아네이트기와 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 반응성기 간에 반응이 진행되어 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지가 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 말단은 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물로 아크릴레이트화 하여 캡핑(capping)될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물은 히드록시기(-OH)를 함유할 수 있다. 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머의 말단에 위치하는 이소시아네이트기와의 중합 반응성 측면에서, 히드록시기를 반응성기로 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물을 사용할 수 있다. 반응성기로 히드록시기를 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물은 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머의 말단에 위치하는 이소시아네이트기와 반응하여, 우레탄 결합을 형성할 수 있다. 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지는 UV에 대한 경화 속도가 빠르며, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 포함하는 광경화형 조성물의 경화물은 전술한 버 발생이 효과적으로 억제될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물은 카복실기를 함유하지 않을 수 있다. 즉, 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물은 반응성기로 카복실기를 함유하지 않을 수 있다. 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물에 카복실기가 반응성기로 함유되는 경우, 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머의 말단에 위치하는 이소시아네이트기와의 반응성이 좋지 않아, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 형성하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 또한, 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물에 카복실기가 함유되는 경우, 상기 광경화형 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층의 버 억제 성능이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 카복실기를 반응성기로 함유하지 않는 (메트)아크릴레이트계 화합물을 이용하여, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상온 및 고온 나이프로 커팅 시에 버 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 코팅층을 형성할 수 있는 광경화형 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물은 탄소수 4 이하의 알킬렌을 함유할 수 있다. 구체적으로, 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물은 히드록시메틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 및 히드록시부틸 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 탄소수 4 이하의 알킬렌을 갖는 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물과 상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머로부터 유래된 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 포함하는 상기 광경화형 조성물은 코팅성이 우수하고, 버 발생 억제 성능이 우수한 코팅층을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 몰비는 1:0.1 내지 1:0.3일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 몰비는 1:0.1 내지 1:0.2, 또는 1:0.2 내지 1:0.3일 수 있다. 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 몰비를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광경화형 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층의 버 발생 억제 성능 및 기계적 물성을 보다 개선시킬 수 있다. 또한, 상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 몰비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 광경화형 조성물의 코팅성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지는 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 함유 반복단위를 포함할 수 있다. 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지에 포함된 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 함유 반복단위는 상기 폴리알킬렌 폴리올에서 유래된 것일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지가 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌 함유 반복단위를 포함함으로써, 상기 광경화형 조성물은 상온 및 고온과 같이 다양한 온도로 설정된 나이프로 커팅 시에 버 발생이 효과적으로 억제된 코팅층을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 20,000 g/mol 이상 80,000 g/mol 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 30,000 g/mol 이상 70,000 g/mol 이하, 40,000 g/mol 이상 60,000 g/mol 이하, 20,000 g/mol 이상 60,000 g/mol 이하, 20,000 g/mol 이상 50,000 g/mol 이하, 20,000 g/mol 이상 45,000 g/mol 이하, 20,000 g/mol 이상 40,000 g/mol 이하, 50,000 g/mol 이상 80,000 g/mol 이하, 60,000 g/mol 이상 80,000 g/mol 이하, 또는 70,000 g/mol 이상 80,000 g/mol 이하일 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 광경화형 조성물은 버 발생 억제 성능 및 기계적 물성이 개선된 코팅층을 구현할 수 있다. 또한, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광경화형 조성물의 코팅성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부 기준으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량은 20 중량부 이상 60 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부 기준으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량은 25 중량부 이상 55 중량부 이하, 30 중량부 이상 50 중량부 이하, 35 중량부 이상 45 중량부 이하, 40 중량부 이상 45 중량부 이하, 20 중량부 이상 50 중량부 이하, 25 중량부 이상 50 중량부 이하, 30 중량부 이상 50 중량부 이하, 35 중량부 이상 50 중량부 이하, 40 중량부 이상 50 중량부 이하, 35 중량부 이상 60 중량부 이하, 40 중량부 이상 60 중량부 이하, 40 중량부 이상 55 중량부 이하, 또는 45 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 광경화형 조성물은 코팅성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 코팅층의 버 발생 억제 성능을 보다 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점도 조절용 단량체는 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 및 고리형 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 점도 조절용 단량체는 적어도 고리형 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, sec-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸-5-(메트)아크릴레이트, 및 이소옥틸 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고리형 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체는 이소보닐 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, t-부틸시클로헥실 (메트)아크릴레이트 및 트리메틸사이클로헥실 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부 기준으로, 상기 점도 조절용 단량체의 함량은 40 중량부 이상 80 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부 기준으로, 상기 점도 조절용 단량체의 함량은 45 중량부 이상 75 중량부 이하, 50 중량부 이상 70 중량부 이하, 55 중량부 이상 65 중량부 이하, 40 중량부 이상 70 중량부 이하, 40 중량부 이상 65 중량부 이하, 40 중량부 이상 60 중량부 이하, 40 중량부 이상 55 중량부 이하, 40 중량부 이상 50 중량부 이하, 또는 40 중량부 이상 45 중량부 이하일 수 있다. 상기 점도 조절용 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 광경화형 조성물의 점도를 조절하여 코팅성을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 코팅층의 버 발생 억제 성능이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광경화형 조성물은 광개시제를 포함할 수 있다. 상기 광개시제로서 당업계에서 사용되는 광개시제를 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 광개시제로 HP-8(미원스페셜티 社), Irgacure#651(BASF 社), Irgacure#1173(BASF 社) 및 CP-4(Irgacure#184) 중 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 상기 광개시제의 종류를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제의 함량은 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 0.3 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 상기 광개시제의 함량은 0.5 중량부 이상 4.5 중량부 이하, 1 중량부 이상 4 중량부 이하, 1.5 중량부 이상 3.5 중량부 이하, 2 중량부 이상 3 중량부 이하, 2.5 중량부 이상 3 중량부 이하, 0.3 중량부 이상 3.5 중량부 이하, 0.7 중량부 이상 3.2 중량부 이하, 1.5 중량부 이상 3 중량부 이하, 3 중량부 이상 5 중량부 이하, 3 중량부 이상 4.5 중량부 이하, 또는 3 중량부 이상 4 중량부 이하일 수 있다. 상기 광개시제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광경화형 조성물의 광경화 반응을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 상기 광개시제의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 코팅층의 버 발생 억제 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광경화형 조성물은 경화제를 포함할 수 있다. 상기 경화제는 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 경화제는 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 포함하는 화합물일 수 있다. 예를 들어, 상기 경화제는 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌 디(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전술한 종류의 경화제를 포함하여, 상기 코팅층의 버 발생 억제 성능 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 경화제의 함량은 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 상기 경화제의 함량은 0.5 중량부 이상 5 중량부 이하, 1 중량부 이상 5 중량부 이하, 1.5 중량부 이상 5 중량부 이하, 2 중량부 이상 5 중량부 이하, 2 중량부 이상 4.5 중량부 이하, 2 중량부 이상 4 중량부 이하, 또는 2 중량부 이상 3 중량부 이하일 수 있다. 상기 경화제의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 광경화형 조성물의 광경화시에, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 간의 가교가 보다 진행되어, 상기 코팅층의 버 발생 억제 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는, 기재필름; 및 상기 광경화형 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층;을 포함하는 반도체 공정용 기재를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재는 상온 및 고온의 나이프로 커팅 시에 버 발생이 억제되어, 웨이퍼 가공 시에 웨이퍼가 훼손 및 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 전술한 바와 같이 상기 광경화형 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층은 상온 및 고온 등의 다양한 온도의 나이프로 커팅 시에 버 발생을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 상기 반도체 공정용 기재는, 백그라인딩(back grinding) 공정 또는 다이싱(dicing) 공정 등의 반도체 공정에 용이하게 적용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재를 나타낸 도면이다.
도 1a를 참고하면, 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재(100)는 기재필름(10), 상기 기재필름(10)의 일면 상에 구비되는 코팅층(20)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 코팅층은 전술한 광경화형 조성물의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재필름은 당업계에서 사용되는 기재필름을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리올레핀 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 폴리에틸렌 필름일 수 있으나, 상기 기재필름의 종류를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재필름의 두께는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 기재필름의 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 기재필름 상에 상기 광경화형 조성물을 도포하고, 상기 광경화형 조성물을 광경화시켜, 기재필름 상에 코팅층을 형성할 수 있다. 즉, 상기 코팅층은 접합 필름 또는 접착제 없이 상기 기재필름 상에 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 300 nm 이상 400 nm 이하의 파장 값을 가지는 UV 램프를 사용하여, 1.0 J/cm2 내지 1.5 J/cm2의 광량으로 조사하여 상기 광경화형 조성물을 경화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층의 두께는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로. 상기 코팅층의 두께는 15 ㎛ 이상 85 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이상 65 ㎛ 이하, 35 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이상 55 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 48 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 49 ㎛ 이상 51 ㎛ 이하, 또는 53 ㎛ 이상 55 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 코팅층의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 코팅층의 기계적 물성을 보다 개선시킬 수 있다.
도 1b를 참고하면, 본 발명의 일 실시상태에 따른 반도체 공정용 기재(100)는 기재필름(10), 상기 기재필름(10)의 일면 상에 구비되는 코팅층(20), 상기 코팅층(20)의 일면 상에 구비되는 하드 코팅층(30)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 코팅층(20)은 전술한 광경화형 조성물의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 하드 코팅층은 당업계에서 사용되는 하드 코팅층을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 하드 코팅층은, 용제, 광(UV)경화형 수지, 택-프리(tack-free) 첨가제, 및 광개시제를 포함하는 하드 코팅층 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 하드 코팅층의 두께는 0.5 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 하드 코팅층의 두께가 전술한 범위 내인 경우, 상기 반도체 공정용 기재의 내구성 및 기계적 물성을 보다 개선시킬 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.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.
실시예 1
우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 제조
5구 2L 반응기에, 폴리알킬렌 폴리올로서 중량평균분자량이 2,000 g/mol인 폴리프로필렌 글리콜(SC2204, 한국폴리올주식회사), 디이소시아네이트계 화합물로서 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트(MDI, 에보닉)를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하였다.
이때, 폴리프로필렌 글리콜과 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트의 몰비는 1:1.3이었다.
이후, 제1 혼합물을 65 ℃로 승온 유지하고, 주석계열의 촉매인 디부틸주석디라우레이트(dibutyltin dilaurate; DBTDL) 50 ppm을 투입하고 발열 반응을 유도하여, 이소시아네이트 말단기를 갖는 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머를 제조하였다.
이후, 제조된 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머와 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물인 2-히드록시에틸메타크릴레이트(2-HEMA, 일본 촉매 社)를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하고, FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)로 2250 cm-1의 NCO 피크가 소멸되는 것을 확인함으로써, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다. 이때, 폴리프로필렌 글리콜과 2-HEMA의 몰비가 1:0.2로, 2-HEMA가 첨가되었다.
이후, 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지에 점도 조절용 단량체로서 이소보닐아크릴레이트를 첨가하여, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다. 이때, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부를 기준으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량은 40 중량부이었고, 이소보닐아크릴레이트의 함량은 60 중량부이었다.
제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 40,000 g/mol이었다.
광경화형 조성물의 제조
제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽에, 광개시제로서 Irgacure#651(BASF 社)를 혼합하여, 광경화형 조성물을 제조하였다. 이때, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량은 0.3 중량부이었다.
반도체 공정용 기재의 제조
두께가 약 50 ㎛인 PET 기재필름 상에, 제조된 광경화형 조성물을 슬롯 다이를 이용하여 도포하였다. 이후, 질소 조건에서 340 nm의 파장 값을 가지는 UV 램프를 이용하여 총광량을 1.5 J/cm2로 조사하여 상기 광경화성 조성물을 경화시켰다. 이를 통해, PET 기재필름 상에 두께 약 53 ㎛의 코팅층이 형성된 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 5 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절하고, 경화제로서 헥산디올 디아크릴레이트 2 중량부를 첨가하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절하고, 경화제로서 헥산디올 디아크릴레이트 5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 6
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부를 기준으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량을 20 중량부, 이소보닐아크릴레이트의 함량을 80 중량부로 조절하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 7
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부를 기준으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량을 60 중량부, 이소보닐아크릴레이트의 함량을 40 중량부로 조절하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 8
상기 실시예 1에서, 폴리프로필렌 글리콜과 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트의 몰비를 1:1.5로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다. 이때, 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 20,000 g/mol이었다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부를 기준으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량을 40 중량부, 이소보닐아크릴레이트의 함량을 60 중량부로 조절하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
실시예 9
상기 실시예 1에서, 폴리프로필렌 글리콜과 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트의 몰비를 1:1로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다. 이때, 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 80,000 g/mol이었다.
이후, 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | ||
| 수지 시럽 | 수지 (중량부) |
40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| IBOA (중량부) |
60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| 수지 Mw (g/mol) | 40,000 | 40,000 | 40,000 | 40,000 | 40,000 | |
| 경화제 (중량부) | - | - | - | 2 | 5 | |
| 광개시제 (중량부) | 0.3 | 3 | 5 | 3 | 3 | |
| 실시예 6 | 실시예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | ||
| 수지 시럽 | 수지 (중량부) |
20 | 60 | 40 | 40 |
| IBOA (중량부) |
80 | 40 | 60 | 60 | |
| 수지 Mw (g/mol) | 40,000 | 40,000 | 20,000 | 80,000 | |
| 경화제 (중량부) | - | - | - | - | |
| 광개시제 (중량부) | 3 | 3 | 3 | 3 | |
상기 표 1 및 표 2에서, “수지”는 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 의미하고, “IBOA”는 점도 조절용 단량체인 이소보닐아크릴레이트를 의미하고, “수지 시럽”은 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 의미하고, “수지 Mw”는 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량을 의미한다.
또한, 상기 표 1 및 표 2에서, 수지와 IBOA의 함량은 수지 시럽 100 중량부를 기준으로 한 함량(중량부)이고, 경화제와 광개시제의 함량은 수지 시럽 100 중량부에 대한 함량(중량부)이다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 0.1 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 6 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절하고, 경화제로서 헥산디올 디아크릴레이트 7 중량부를 첨가하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서, 폴리프로필렌 글리콜 대신 폴리카보네이트 폴리올(N963, Nippon urethane)을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다. 이때, 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 40,000 g/mol이었다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부를 기준으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량을 40 중량부, 이소보닐아크릴레이트의 함량을 60 중량부로 조절하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 5
상기 비교예 4와 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 5 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 비교예 5와 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 6
상기 비교예 4와 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절하고, 경화제로서 헥산디올 디아크릴레이트 2 중량부를 첨가하는 것을 제외하고, 상기 비교예 4와 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 7
상기 비교예 4와 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절하고, 경화제로서 헥산디올 디아크릴레이트 5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고, 상기 비교예 4와 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 8
상기 실시예 1에서, 폴리프로필렌 글리콜과 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트의 몰비를 1:1.6으로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다. 이때, 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 15,000 g/mol이었다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부를 기준으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량을 40 중량부, 이소보닐아크릴레이트의 함량을 60 중량부로 조절하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 9
상기 비교예 8에서, 폴리프로필렌 글리콜과 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트의 몰비를 1:0.9로 조절한 것을 제외하고, 상기 비교예 8과 동일한 방법으로 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조하였다. 이때, 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 85,000 g/mol이었다.
이후, 상기 비교예 8과 동일한 방법으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽, 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
비교예 10
상기 비교예 8과 동일한 방법으로 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 제조하였다.
이후, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제의 함량을 3 중량부로 조절하고, 경화제로서 헥산디올 디아크릴레이트 2 중량부를 첨가하는 것을 제외하고, 상기 비교예 8과 동일한 방법으로 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재를 제조하였다.
| 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | ||
| 수지 시럽 | 수지 1 (중량부) |
40 | 40 | 40 | - | - |
| 수지 2 (중량부) |
- | - | - | 40 | 40 | |
| IBOA(중량부) | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| 수지 Mw (g/mol) | 40,000 | 40,000 | 40,000 | 40,000 | 40,000 | |
| 경화제 (중량부) | - | - | 7 | - | - | |
| 광개시제 (중량부) | 0.1 | 6 | 3 | 3 | 5 | |
| 비교예 6 | 비교예 7 | 비교예 8 | 비교예 9 | 비교예 10 | ||
| 수지 시럽 | 수지 1 (중량부) |
- | - | 40 | 40 | 40 |
| 수지 2 (중량부) |
40 | 40 | - | - | - | |
| IBOA(중량부) | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| 수지 Mw (g/mol) | 40,000 | 40,000 | 15,000 | 85,000 | 15,000 | |
| 경화제 (중량부) | 2 | 5 | - | - | 2 | |
| 광개시제 (중량부) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
상기 표 3 및 표 4에서, “수지 1”은 폴리프로필렌 글리콜을 이용하여 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 의미하고, “수지 2”는 폴리카보네이트 폴리올을 이용하여 제조된 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 의미하고, “IBOA”는 점도 조절용 단량체인 이소보닐아크릴레이트를 의미하고, “수지 시럽”은 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽을 의미하고, “수지 Mw”는 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량을 의미한다.
또한, 상기 표 3 및 표 4에서, 수지 1, 수지 2 및 IBOA의 함량은 수지 시럽 100 중량부를 기준으로 한 함량(중량부)이고, 경화제와 광개시제의 함량은 수지 시럽 100 중량부에 대한 함량(중량부)이다.
실험예: 온도별 나이프 커팅 실험
상기 실시예 1에서 제조된 반도체 공정용 기재에 대하여, 하기 방법으로 온도별 나이프 커팅 실험을 진행하였다.
구체적으로, 칼날의 온도와 재단 속도의 조절이 가능한 재단 장치(LG 화학 제조)를 이용하여, 실시예 1에서 제조된 반도체 공정용 기재를 재단하였다. 이때, 재단 속도는 30 mm/s, 재단 각도는 90 °로 설정하였다. 또한, 나이프 커팅 실험 시에 칼날의 온도는 상온(25 ℃), 90 ℃ 및 150 ℃로 각각 설정하였다.
이후, 재단된 반도체 공정용 기재의 절단면을 관찰하여, 버가 발생하지 않는 경우에는 “OK”로 평가하고, 발생된 최대 이물의 크기가 50 ㎛ 초과인 경우에는 “NG”로 평가하였다.
또한, 실시예 2 내지 실시예 9, 비교예 1 내지 비교예 10에서 제조된 반도체 공정용 기재에 대해서도 온도별 나이프 커팅 실험을 진행하였고, 평가 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
| 나이프 커팅 결과 | |||
| 상온(25 ℃) | 90 ℃ | 150 ℃ | |
| 실시예 1 | OK | OK | OK |
| 실시예 2 | OK | OK | OK |
| 실시예 3 | OK | OK | OK |
| 실시예 4 | OK | OK | OK |
| 실시예 5 | OK | OK | OK |
| 실시예 6 | OK | OK | OK |
| 실시예 7 | OK | OK | OK |
| 실시예 8 | OK | OK | OK |
| 실시예 9 | OK | OK | OK |
| 비교예 1 | OK | OK | NG |
| 비교예 2 | OK | OK | NG |
| 비교예 3 | OK | OK | NG |
| 비교예 4 | OK | NG | NG |
| 비교예 5 | OK | NG | NG |
| 비교예 6 | OK | NG | NG |
| 비교예 7 | OK | NG | NG |
| 비교예 8 | OK | NG | NG |
| 비교예 9 | OK | NG | NG |
| 비교예 10 | OK | NG | NG |
상기 표 1 내지 표 5를 참고하면, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 9에서 제조된 반도체 공정용 기재는 상온, 90 ℃ 및 150 ℃ 온도 조건에서의 나이프 커팅 결과가 모두 우수한 것을 확인하였다.
반면, 광개시제의 함량이 전술한 범위를 벗어나는 비교예 1 및 비교예 2와 경화제의 함량이 전술한 범위를 초과하는 비교예 3의 경우, 150 ℃ 온도 조건에서의 나이프 커팅 결과가 열등한 것을 확인하였다.
또한, 폴리카보네이트 폴리올을 사용하여 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지를 제조한 비교예 4 내지 비교예 7의 경우, 90 ℃ 및 150 ℃ 온도 조건에서의 나이프 커팅 결과가 열등한 것을 확인하였다.
또한, 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량이 전술한 범위를 벗어난 비교예 8 내지 비교예 10의 경우, 90 ℃ 및 150 ℃ 온도 조건에서의 나이프 커팅 결과가 열등한 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 광경화형 조성물은, 다양한 온도로 설정된 나이프로 커팅 시에 버 발생이 효과적으로 억제된 코팅층을 구현할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 코팅층이 구비된 반도체 공정용 기재는 상온 및 고온 등이 다양한 온도로 설정된 나이프로 커팅 시에 버 발생이 억제되어, 웨이퍼 가공 시에 웨이퍼가 훼손 및 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.
100: 반도체 공정용 기재
10: 기재필름
20: 코팅층
30: 하드 코팅층
10: 기재필름
20: 코팅층
30: 하드 코팅층
Claims (12)
- 이소시아네이트 말단기를 갖는 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머와 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 반응 생성물인 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 및 점도 조절용 단량체를 포함하는 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽; 및
광개시제;를 포함하는 광경화형 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 중량평균분자량은 20,000 g/mol 이상 80,000 g/mol 이하인 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부 기준으로, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지의 함량은 20 중량부 이상 60 중량부 이하인 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부 기준으로, 상기 점도 조절용 단량체의 함량은 40 중량부 이상 80 중량부 이하인 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 점도 조절용 단량체는 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 및 고리형 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트계 단량체 중 적어도 하나를 포함하는 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 폴리알킬렌 우레탄 프리폴리머는,
탄소수 1 내지 5의 알킬렌 함유 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물의 반응 생성물인 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 6에 있어서,
상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 디이소시아네이트계 화합물의 몰비는 1:1 내지 1:1.5인 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 6에 있어서,
상기 폴리알킬렌 폴리올과 상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물의 몰비는 1:0.1 내지 1:0.3인 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 6에 있어서,
상기 반응성기 함유 (메트)아크릴레이트계 화합물은 히드록시기를 함유하는 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 광개시제의 함량은 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 0.3 중량부 이상 5 중량부 이하인 것인 광경화형 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
경화제를 더 포함하고,
상기 경화제의 함량은 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트계 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하인 것인 광경화형 조성물.
- 기재필름; 및
청구항 1에 따른 광경화형 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층;을 포함하는 반도체 공정용 기재.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200159543A KR20220072197A (ko) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200159543A KR20220072197A (ko) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220072197A true KR20220072197A (ko) | 2022-06-02 |
Family
ID=81985032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200159543A KR20220072197A (ko) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 광경화형 조성물 및 반도체 공정용 기재 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220072197A (ko) |
-
2020
- 2020-11-25 KR KR1020200159543A patent/KR20220072197A/ko unknown
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