本发明提供一种适用于凸块/铜柱/锡球大粒径晶圆的不留胶无溶剂uv固化晶圆研磨保护膜制备方法，涉及特殊作用膜结构。
背景技术：
1、晶圆研磨是半导体制造工艺中至关重要的一个步骤，其目的是通过物理或化学手段去除晶圆表面的材料层，以达到预设的厚度和平整度要求。在这个过程中，晶圆表面极易受到杂质、尘埃及研磨过程中产生的碎屑等污染物的侵害，从而导致晶圆质量下降，甚至造成整批产品的报废。因此，如何有效保护晶圆表面，避免研磨过程中的污染和损伤，成为晶圆研磨技术的一大难题。晶圆研磨保护膜正是在这样的背景下应运而生。它能够紧密贴合在晶圆表面，形成一层坚固的防护屏障，有效阻隔研磨过程中的污染物和碎屑，同时减轻研磨过程中对晶圆表面的机械损伤。随着半导体工艺节点的不断缩小，晶圆研磨的难度日益增加，对研磨保护膜的性能要求也越来越高。因此，研发高性能、多功能的晶圆研磨保护膜，对于提升半导体产品质量、降低生产成本、推动半导体技术的发展具有重要意义。目前，市场上的晶圆研磨保护膜种类繁多，根据其结构、材料及应用领域的不同，可以分为多种类型。其中，uv固化晶圆研磨保护膜因其高效、环保的特点，在半导体制造领域得到了广泛应用。uv固化技术利用紫外光照射引发化学反应，使液态材料迅速固化，形成坚固的保护膜层。这种技术不仅固化速度快、能耗低，而且环保无污染，符合半导体行业绿色生产的要求。然而，尽管uv固化晶圆研磨保护膜在技术和应用上取得了显著进展，但在处理大粒径锡球晶圆时仍面临诸多挑战。大粒径锡球晶圆由于表面起伏大、不平整度高，对保护膜的性能提出了更高的要求。传统的保护膜可能无法完全满足这些要求，导致在研磨过程中出现保护膜脱落、磨损过快等问题，甚至可能影响晶圆表面的质量和成品率。大粒径锡球晶圆由于其特殊的表面结构和机械性能，对研磨保护膜提出了更高的要求。具体来说，主要包括以下几个方面：大粒径锡球在晶圆表面形成的凸起结构，使得保护膜需要具有更强的粘附力，以确保在研磨过程中能够紧密贴合晶圆表面，防止研磨液和碎屑渗入到焊球与晶圆之间的缝隙，如果附着力不足，保护膜可能会因为应力集中而脱落或撕裂，影响保护效果；大焊球在研磨过程中会产生更大的应力和形变，要求保护膜必须具有良好的弹性性能，以吸收和分散这些应力，防止晶圆表面产生裂纹或波纹。如果弹性不足，保护膜可能会在应力作用下失效，无法继续发挥保护作用；由于大焊球粒径增加了研磨的难度和时间，保护膜需要具有更高的耐磨性，以确保在长时间的研磨过程中能够保持其保护性能，如果耐磨性不足，保护膜可能会因为磨损过快而失去保护效果，甚至可能损伤晶圆表面。然而，具有较大附着力的保护膜在带来上述优势的同时，也带来了新的挑战——撕下保护膜时的留胶问题。具体来说，由于大粒径锡球的存在，晶圆表面形成了很多凹凸不平的区域，使得保护膜在这些区域与晶圆表面的接触面积增加，粘附力也相应增强。当研磨完成并尝试撕下保护膜时，这些强粘附力的区域很容易因为角度、力度等问题而导致保护膜无法完全干净地剥离，从而在晶圆表面留下残胶。残胶问题的危害不言而喻。首先，残胶会影响晶圆表面的清洁度和平整度，给后续的半导体制造工艺带来困扰。其次，残胶可能会引入新的污染源，导致晶圆质量下降。最后，如果残胶处理不当，还可能对晶圆表面造成划伤或损伤，进一步降低成品率。针对大粒径锡球晶圆保护膜撕下时的留胶问题，目前尚未有完美的解决方案。现有的技术手段主要集中在优化保护膜的配方和制造工艺上，以期降低其在剥离过程中的留胶率。然而，这些方法往往需要在附着力、弹性和耐磨性之间做出妥协，难以满足所有性能要求。另外，在保护膜制备方法方面，目前没有人采用uv固化的环保制程来进行，本领域亟需开发相应制程来满足应用和环保的需求。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供的具体方案如下：
2、一种适用于凸块/铜柱/锡球大粒径晶圆的不留胶无溶剂uv固化晶圆研磨保护膜制备方法，包括以下步骤：
3、（1）将胶层中中各组份混合搅拌均匀；
4、（2）所得物料均匀涂布在基膜表面；
5、（3）uv固化；
6、（4）uv固化后的胶层表面附加离型膜，得到晶圆研磨保护膜。
7、优选地，所述涂布包括辊涂、旋涂、浸涂或喷涂。
8、优选地，所述辊涂，1-10m/min，辊距20-600μm；所述旋涂：转速范围1000-5000rpm，时间30-120秒；所述浸涂：浸涂速度1-10 mm/s，提拉速度可调整；所述喷涂：喷涂压力0.2-0.6 mpa，喷涂距离15-30 cm。
9、优选地，所述uv固化，uv光源功率20mw-200mw，固化时间20-60秒。
10、优选地，所得保护膜胶层厚度控制在20-600μm，所得保护膜厚度控制在100-700μm。
11、优选地，在uv固化前，可进行预固化，所述预固化，温度范围50-80℃，时间10-20分钟。
12、所述保护膜包括基材、胶层、离型膜，其中胶层中包括主体聚合物、增韧剂、光引发剂、纳米填料、附着力促进剂、流平剂及消泡剂；
13、其中，主体聚合物采用以下步骤制备：
14、s1、制备含有氨基的聚氨酯预聚物：在反应釜中加入二元醇和二元胺并加热，在搅拌下缓慢滴加二异氰酸酯，并加入催化剂进行反应，当nco含量达到预定值时，将反应混合物冷却至室温；
15、s2、引入环氧基团：将所得混合物加热，搅拌下缓慢加入环氧氯丙烷（ech）和三乙胺（tea）进行反应，反应结束后冷却至室温；
16、s3、封端与丙烯酸酯化：所得混合物中加入对苯二酚（hq）并加热，在搅拌下缓慢滴加丙烯酸羟乙酯（hea）进行反应，结束后冷却至室温，分离产物。
17、优选地，s1所述二元醇包括聚乙二醇、聚丙二醇（ppg）、聚四氢呋喃二醇（ptmeg）、1,4-丁二醇（bdo）中的一种或二种以上。
18、优选地，s1所述二元胺包括乙二胺或己二胺。
19、优选地，s1所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。
20、优选地，s1所述二元胺、二元醇、二异氰酸酯的摩尔比为(2.5-4) :1:(3-4.5)。
21、优选地，s1所述催化剂为二月桂酸二丁基锡（dbtdl），用量为二元胺、二元醇、二异氰酸酯总质量的0.1-0.3wt%。
22、优选地，s1所述加热，加热至温度60-80℃，反应时间为2-4h，所述nco含量预定值为30-40%。
23、优选地，s2所述加热，加热至温度40-60℃，所述三乙胺的用量为反应物总质量的0.3-0.5wt%，所述环氧氯丙烷与步骤s1中二元胺的摩尔比为1:(3-5)，反应时间为2-4h。
24、优选地，s3所述加热，加热至温度50-70℃，反应时间为2-4h，所述苯二酚（hq）用量为混合物质量的0.3-0.5wt%，所述丙烯酸羟乙酯（hea）与步骤s1中二异氰酸酯的摩尔比为1:(2-6)，所得产物分子量为5000-15000。
25、优选地，s3所述分离产物，包括：使用乙酸乙酯或甲苯作为溶剂萃取，具体为：将反应混合物转移至分液漏斗中，加入萃取溶剂，充分振荡混合，在10℃环境中静置分层，保留产物层，去除溶剂层，重复萃取2-3次，直至溶剂层几乎无色。
26、优选地，所述保护膜中各组分，按质量份数计包括：主体聚合物70-80份，增韧剂1-3份，光引发剂3-5份，纳米填料5-8份，附着力促进剂1-3份，流平剂0.5-1份，消泡剂0.5-1份。
27、优选地，所述增韧剂包括聚二甲基硅氧烷增韧剂、聚醚增韧剂、聚酯增韧剂中的一种或二种以上；进一步优选地，所述增韧剂包括聚二甲基硅氧烷增韧剂byk-410、tegoglide 410、efka 3777中的一种或二种以上。
28、优选地，光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（tpo）、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或二种，更优选地包括irgacure 184、irgacure tpo、darocur1173中的一种或二种以上。
29、优选地，所述纳米填料包括纳米二氧化硅或纳米黏土中的一种或二种；更优选地，纳米二氧化硅包括aerosil 200、sio2纳米粉体、nanosilica中的一种或二种以上，纳米粘土包括laponite xls、bentone 38中的一种或二种。
30、优选地，所述附着力促进剂包括钛酸酯ap100、adherant adp增进剂或byk-4510附着力增进剂中的一种或二种以上，进一步地，包括ken-react ap100、titanate ap-10、adp-1、adp-2中的一种或二种以上。
31、优选地，所述流平剂包括聚丙烯酸酯类流平剂、丙烯酸流平助剂中的一种或二种，进一步地，包括byk-333、tego flow 300、efka 3000中的一种或二种以上。
32、优选地，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷消泡剂、有机硅消泡助剂、硅油消泡剂中的一种或二种以上，进一步地，包括byk-052、tego airex 900、efka 2722、silcolapse432、silcolapse 7075中的一种或二种以上。
33、本发明本发明的有益效果：
34、本发明采用了uv固化环保制程制备晶圆研磨保护膜，并且本发明制备了新的主体聚合物：含有氨基和环氧基团的聚氨酯丙烯酸酯(pua)（分子量5000-15000，常温下为粘稠液态），其制备方法中：制备含有氨基的聚氨酯预聚物：多元胺的氨基会与二异氰酸酯反应，形成脲键连接，同时多元醇与二异氰酸酯反应形成聚氨酯链段；引入环氧基团：由于氨基具有亲核性，可以与环氧氯丙烷中的环氧基团发生开环反应，从而将环氧基团引入聚氨酯链段中；封端与丙烯酸酯化：丙烯酸羟乙酯中的羟基可以与聚氨酯预聚物中的剩余异氰酸酯基团反应，实现封端；同时，其丙烯酸酯基团可以保留下来，为后续的uv固化提供交联点。该聚合物与膜中的其他组分配合，达到了如下效果：
35、高断裂伸长率：确保在剥离过程中保护膜不会因过度拉伸而断裂，同时保持对晶圆表面的紧密贴合，有效防止研磨液和碎屑的渗入。这种高断裂伸长率设计特别适用于凸块/铜柱/锡球大粒径晶圆，因为大焊球在研磨过程中会产生更大的应力和形变，高断裂伸长率的保护膜能更好地适应这些变化，避免晶圆表面受损。不留胶：避免了传统粘胶层可能带来的残留问题。在uv固化过程中，保护膜能够完全固化并与晶圆表面形成紧密而稳定的结合，剥离时不会留下任何胶粘剂残留，保证晶圆表面的清洁度和后续工艺的顺利进行。单层结构：采用单层胶层结构设计，不设黏着层，减少了传统多层保护膜结构的复杂性，降低了生产成本和废弃物处理难度，避免残胶。同时，单层结构也避免了多层结构中可能出现的层间剥离、气泡等问题，提高了保护膜的整体性能和稳定性。附着力强：通过添加附着力促进剂，增强了保护膜与晶圆表面的附着力。这种强附着力确保保护膜在研磨过程中能够紧密贴合晶圆表面，防止研磨液和碎屑的侵入，同时也有助于保护膜在剥离时能够干净、彻底地脱离晶圆表面。
36、综上所述，本发明提供的适用于凸块/铜柱/锡球大粒径晶圆的不留胶无溶剂uv固化晶圆研磨保护膜，在断裂伸长率、附着力、不留胶等方面均表现出色，能够满足凸块/铜柱/锡球大粒径晶圆研磨过程中的特殊需求，提高晶圆制造过程的效率和成品率。