CN102234597B

CN102234597B - 清洗组合物

Info

Publication number: CN102234597B
Application number: CN201010169458.1A
Authority: CN
Inventors: 房淳洪; 尹嚆重; 金炳默
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2030-04-26
Also published as: CN102234597A

Abstract

本发明公开了一种不含氨基磺酸化合物的清洗组合物，其包括：基于组合物的总重量，0.1～20wt％的氯基氧化剂和0.1～20wt％的碱性化合物，剩余物为水。

Description

清洗组合物

技术领域

本发明涉及一种清洗组合物，其用于自湿处理设备内部除去污染物。更具体的说，本发明涉及一种清洗组合物，其用于半导体或平板显示器(FPD)的制造工艺和类似工艺。

背景技术

在半导体或FPD的制造工艺中，大部分的清洗剂为超纯水，从该超纯水中已尽可能多地除去溶解在水中的有机物、无机物、细微颗粒和微生物，且该超纯水制备为具有18.25兆欧姆(mega-ohms)的理论比电导率。此外，除清洗剂外还使用诸如剥膜液和蚀刻液的湿化学品。尽管超纯水处于具有最小量细菌的状态且清洗工艺不是敞开的循环体系，但即使微生物以极微小的量存在于超纯水中，由此产生的黏液和细菌残骸可能粘附到罐体或管道的内壁上。此外，在半导体或FPD的制造工艺的湿处理中使用的化学品不完全溶解而仅仅剥离目标(如颗粒、重金属、光刻胶金属膜等)的情况下，也可能发生漂浮物积累在罐体或管道的缝隙中的现象。如果随后的工艺在如此产生的污染物以预定流速被部分放出，从而粘附到清洗后的膜上的状态下进行，可能会在膜上形成针孔或坑，或产生线路断裂或桥接，不合期望地导致产品良率降低。

因此，以除去这些污染物为目标，要周期性地进行清洗以保养设备。然而就工艺管道而言，必须将其分开和清洗，由此除去污染物。而且，仅当用刷子或者类似物施加物理力以从罐体或者设备内部剥离污染物时，才有可能获得所需的效果。为此，生产设备的操作不得不停止以移除这些污染物，这不可避免地导致了金钱损失。

因此，为了避免这样的金钱损失，增强清洗能力的各种各样的清洗剂被开发出来。例如，日本经审查的专利公布号sho.41-15116公开了一种抑制处理水中微生物的生长的方法，其通过使混合的次氯酸盐和氨基磺酸盐溶液反应，由此制备反应产物N-氯代氨基磺酸盐溶液，并且供应此溶液到水状的处理水中。尽管这种组合物在某种程度上可能分离并移除粘附到罐体或管道内壁的污染物，但这些污染物仅微溶在内，不合期望地引发二次污染，借此分离的污染物会再次粘附到罐体或管道内壁。

类似地，韩国未经审查的专利公开号10-2005-0004163公开了一种用于防止黏液的组合物，其包括氯基氧化剂，氨基磺酸化合物和阴离子聚合物或磷酸化合物。然而，这种组合物的能力也如日本经审查的专利公布号sho.41-15116公开的组合物一样，不足以除去污染物，并且有二次污染的担忧。

发明内容

因此，鉴于相关领域中所遇到的问题，创造出了本发明，本发明旨在提供一种清洗组合物，其使得已粘附于或者以黏液的形式存在于湿处理设备内部的污染物能被有效的剥离和移除，甚至毋须施加物理力，且也能被完全溶解由此将二次污染减至最低。

本发明的一个方面提供一种不含氨基磺酸化合物的清洗组合物，其包括，基于组合物的总重量，0.1～20wt％的氯基氧化剂和0.1～20wt％的碱性化合物，剩余物为水。

附图说明

由结合附图的以下详细说明将更清楚地理解本发明的特点和优点，其中：

图1是显示了通过浸泡在实例1的清洗组合物内，清洗其上沾附细菌杂质的塑料管的结果的照片；

图2是显示了通过浸泡在实例3的清洗组合物内，清洗清洗擦的结果的照片，该清洗擦用来从用于FPD制造工艺的蚀刻工艺的罐体内部收集杂质，从而带有这些杂质；和

图3是显示了通过浸泡在对比实例4的清洗组合物内，清洗清洗擦后，浸泡的容器的状态照片，该清洗擦用来从用于FPD制造工艺中的蚀刻工艺的罐体内部收集杂质，从而带有这些杂质。

具体实施方式

在下文中给出本发明的详细说明。

本发明关于一种不含氨基磺酸化合物的清洗组合物，其包括基于组合物的总重量，0.1～20wt％的氯基氧化剂，和0.1～20wt％的碱性化合物，剩余物为水。

根据本发明的清洗组合物不包含氨基磺酸化合物。在包含氨基磺酸化合物的情况下，可以改善氯基氧化剂的稳定性，但很难提高清洗组合物溶解污染物的能力。包含在根据本发明的清洗组合物内的碱性化合物可以使氯基氧化剂稳定并且高度地溶解污染物，从而给予根据本发明的清洗组合物更好的效果。根据本发明的清洗组合物，其组成非常简单，可以显现强清洗能力。

在根据本发明的清洗组合物中，氯基氧化剂起氧化污染物以致使其分离并移除的作用。氯基氧化剂的实例包括氯、碱金属次氯酸盐如次氯酸钠或者次氯酸钾、碱土金属次氯酸盐如次氯酸钙或者次氯酸钡、碱金属亚氯酸盐如亚氯酸钠或者亚氯酸钾、碱土金属亚氯酸盐如亚氯酸钙或者亚氯酸钡、碱金属氯酸盐如氯酸铵、氯酸钠或者氯酸钾、碱土金属氯酸盐如氯酸钙或者氯酸钡、和其他金属亚氯酸盐如亚氯酸镍，它们可以单独使用或者两个或更多结合使用。

它们之中，特别有用的是易于处理的次氯酸盐类。

氯基氧化剂可以使用基于组合物的总重量的0.1～20wt％的量，优选1～10wt％。如果氯基氧化剂的量低于0.1wt％，将很难有效地移除污染物。相反，如果它的量超过20wt％，刺激性增强因而组合物很难处理。

在根据本发明的清洗组合物中，碱性化合物不仅起溶解污染物的作用，而且起稳定氯基氧化剂的作用。碱性化合物的实例包括无机碱如氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾或者氢氧化钙；和有机碱如四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵或氢氧化胆碱，它们可以单独使用或两个或更多的结合使用。特别有用的无机碱是氢氧化钠或氢氧化钾，有机碱中四甲基氢氧化铵是非常有用的。

碱性化合物可以使用基于组合物总重量的0.1～20wt％的量，优选1～10wt％。如果碱性化合物的量低于0.1wt％，溶解污染物的能力下降且氯基氧化剂的稳定性急剧降低，将难以预料清洗效果。相反的，如果它的量超过20wt％，将很难控制在制备组合物时产生的热量，同时并不增加除去污染物的效果。

在根据本发明的清洗组合物中，对于水并没有特别限制但使用去离子水是优选的。特别有用的是水的电阻率为18MΩ/cm或者更大的去离子水，其中水的电阻率表示从水中去除离子的程度。

另外，根据本发明的清洗组合物可以进一步包括多功能添加剂。当根据本发明的清洗组合物用于由金属材料如SUS制成的设备时，多功能添加剂在防止材料的表面变色或者材料腐蚀起作用，且也能显示出一种pH缓冲作用，可抑制清洗剂溶液的pH变化。

多功能添加剂的实例包括烷醇胺盐如单乙醇胺盐、二乙醇胺盐、三乙醇胺盐、单异丙醇胺盐、二异丙醇胺盐或三异丙醇胺盐，可以单独使用或两个或更多结合使用。

商业上可得到的烷醇胺盐产品可能包括例如AB RUST CM(购自LABEMACo.)、AB RUST A4(购自LABEMA Co.)、EMADOX-NA(购自LABEMA Co.)、EMADOX-NB(购自LABEMA Co.)、EMADOX-NCAL(购自LABEMA Co.)、EMADOX-102(购自LABEMA Co.)、EMADOX-103(购自LABEMA Co.)、EMADOX-D520(购自LABEMA Co.)和AB Rust AT(购自LABEMA Co.)。

多功能添加剂可以使用基于组合物的总重量的0.001～5.0wt％的量，优选0.01～2.0wt％。

在多功能添加剂的量落在上述范围内的情况下，能避免因缺乏保护金属表面的涂层效果而引起的抗腐蚀能力下降的问题，另外也不会发生因多功能添加剂的过量使用而引起的仅仅恶化pH缓冲效果又没有改善金属表面抗腐蚀能力的问题。

根据本发明的清洗组合物的pH可以为8～14，优选为10～14。如果组合物的pH低于8，次氯酸变得不稳定且容易分解，由此降低了杀菌和清洗能力，不合期望地显著削弱了组合物除去杂质的能力。

另外，为了改善清洗能力，根据本发明的清洗组合物可以进一步包括本领域已知的预定的添加剂。添加剂的实例可以包括但不限于pH调节剂、阻蚀剂以及类似物。

根据本发明的清洗组合物的组分可以使用已知方法制备，且具有等同于或者高于工业用级别的纯度。

下述实例可以给予关于清洗组合物的本发明的更好的理解，这些实例是用来详尽解释，而不是被构造来用作限制本发明的。

实例1～5和对比实例1～6

(1)清洗组合物的制备

下面的表1中显示的组分以预定的比例混合，如此制备实例1～5和对比实例1～6的清洗组合物。

(2)清洗组合物从塑料管道移除杂质的能力的评估

其上粘附细菌杂质的塑料管道浸泡在实例1～5和对比实例1～6的各个清洗组合物中，用预定的速率搅拌30分钟。在浸泡和搅拌前后观察污染物的状态，并用肉眼观察管道的表面状态和清洗组合物的透明度。结果显示在下表1和图1中(使用实例1的清洗组合物)。

表1

备注)NaClO：次氯酸钠

NaOH：氢氧化钠

TMAH：四甲基氢氧化铵

^*1)多功能添加剂：EMADOX NA

^*2)表面活性剂：聚氧乙烯基/聚氧丙烯基乙二胺冷凝物

^*3)氯基化合物稳定剂：氨基磺酸

^*4)锈和水垢去除剂：Hellotil

^*5)锈和水垢去除剂：SR-100

正如从表1的结果可见的，根据本发明的实例1到4的清洗组合物，包括氯基氧化剂和碱性化合物，在从管道中剥离污染物上是非常有效的且在溶解污染物上也非常有效。另外，实例5中进一步加入了多功能添加剂，可以看出剥离和溶解污染物的效果都未下降。

然而，在对比实例1和2中，其中仅使用了氯基氧化剂或者碱性化合物；在对比实例3中，其中表面活性剂被加入到包括氯基氧化剂和碱性化合物的组合物中，以提高移除杂质的能力；或者在对比实例4中，加入氨基磺酸作为氯基化合物稳定剂，可以看出移除和溶解污染物的能力降低了。另外，在对比实例5或者6中，使用了商业上上可得到的除垢剂，可以看出细菌杂质未被移除。

(3)清洗组合物从其上粘附有机/无机材料的设备上移除杂质的能力的评估

从在FPD的制造工艺中特别是在蚀刻工艺中使用的罐体内部，用清洗擦收集杂质，在此之后将带杂质的这个清洗擦切成预定的尺寸，浸泡在实例3和对比实例1到6的各个清洗组合物中，搅拌30分钟。在浸泡前后，用肉眼观察擦的状态、清洗组合物的透明度和沉淀物。结果显示在下表2和图2中(使用实例3的清洗组合物)。

表2

正如从表2的结果可见的，实例3的清洗组合物把杂质从用于自设备收集杂质的擦上分离开，且也完全溶解这些杂质，因而防止归因于分离后的杂质的二次污染发生在烧杯壁上。然而，当使用对比实例3和4的清洗组合物时，部分附着到该擦上的杂质被分离但未溶解，这样的漂浮杂质引起烧杯壁的第二次污染(图3)。对比实例1，2，5和6的清洗组合物未能分离附着到该擦上的杂质的任一部分。

如上所述，本发明提供了一种清洗组合物。根据本发明，清洗组合物能有效地剥离和移除多种粘附于或者以黏液形式存在于设备内部的污染物，而且也能完全溶解它们，由此将二次污染减至最低。

另外，根据本发明，具有简单的组成的清洗组合物能显现强的清洗能力，由此产生经济利益。这种清洗组合物有大量的水因此易于处理。

因此，在半导体或者FPD制造工艺中应用该清洗组合物的情况下，预期能提高生产率且极大地减少归因于污染物的金钱损失。

尽管为了说明的目的而公开了本发明的优选实施例，本领域普通技术人员应理解在不脱离如所附的权利要求所公开的本发明的范围和精神下，可能进行各种修饰、添加和替换。

Claims

1.一种不含氨基磺酸化合物的清洗组合物，所述清洗组合物用来清洗用于半导体或者平板显示器的湿处理的设备，基于所述组合物的总重量，由0.1～20wt％的氯基氧化剂和0.1～20wt％的碱性化合物以及剩余物为水组成，其中所述碱性化合物包含由氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵和氢氧化胆碱构成的组中选出的一种或者多种。

2.如权利要求1所述的清洗组合物，其中所述氯基氧化剂包含由氯、碱金属次氯酸盐、碱土金属次氯酸盐、碱金属亚氯酸盐、碱土金属亚氯酸盐、碱金属氯酸盐、碱土金属氯酸盐和亚氯酸镍构成的组中选出的一种或者多种。

3.如权利要求2所述的清洗组合物，其中所述氯基氧化剂包含由氯、碱金属次氯酸盐和碱土金属次氯酸盐构成的组中选出的一种或者多种。

4.如权利要求1所述的清洗组合物，进一步包含0.001～5.0wt％的烷醇胺盐。

5.如权利要求4所述的清洗组合物，其中所述烷醇胺盐包含由单乙醇胺盐、二乙醇胺盐、三乙醇胺盐、单异丙醇胺盐、二异丙醇胺盐和三异丙醇胺盐构成的组中选出的一种或者多种。

6.如权利要求1至5中任一项所述的清洗组合物，其中所述清洗组合物的pH为8～14。