JP5324242B2 - 電子材料用洗浄剤及び洗浄方法 - Google Patents
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Description
特許文献1で提案されている洗浄剤は、アルキルグルコシド、グリセリルエーテル及び炭化水素を含有する洗浄剤であり、パーティクル除去の性能を向上させるためノニオン性界面活性剤を含有しいるが、界面活性剤中の成分が電子材料表面に残りやすいためリンス性が悪く、歩留まり率が低下するという問題がある。また、特許文献2において、浸透力の向上によりパーティクル除去の性能を改善するものとして、平均炭素数10〜20のスルホコハク酸型アニオン性界面活性剤等を提案しているが、パーティクルの除去性には改善が見られるものの、起泡性が非常に高く、また泡切れ性に乏しいため、ハンドリング性に問題がある。
ン基、bは平均値であって0〜10、Q-は−COO-、−OCH2COO-、−OSO3 -、−SO3 -又は−OPO2(OR3)-、R3は水素原子又はR1(R2)CH−(CH2)a−(OA1)b−で表される基、Q-が−COO-又は−SO3 -の場合bは0である。]
(OA1)bは、後述の通り、アルキレンオキサイドのアルキレンがA1であるものの付加反応により形成されるため、これらの付加物における付加モル数は分布を有している。従ってbは平均値で表され、通常0〜10であり、低起泡性の観点から好ましくは0〜5である。
尚、(OA1)bの形成に当たり、2種以上のアルキレンオキサイドを併用する場合は、ブロック付加(チップ型、バランス型及び活性セカンダリー型等)でもランダム付加でも両者の混合系[ランダム付加後にチップしたもの:分子中に任意に分布されたオキシエチレン鎖を0〜50 %(好ましくは5〜40%)有し、0〜30%(好ましくは5〜25%)のオキシエチレン鎖が分子末端にチップされたもの]でもよい。上記及び以下において特に規定しない限り、%は重量%を表す。
尚、Q-が−COO-又は−SO3 -の場合は、bは0である。
R4の具体例としては、前記一般式(1)におけるR1及びR2として例示したアルキル基の内の炭素数1〜4のものが挙げられる。
(OA2)dは、後述の通り、アルキレンオキサイドのアルキレンがA2であるものの付加反応により形成されるため、これらの付加物における付加モル数は分布を有している。従ってdは平均値で表され、通常0〜10であり、低起泡性の観点から好ましくは0〜5である。
尚、(OA2)dの形成に当たり、2種以上のアルキレンオキサイドを併用する場合は、ブロック付加(チップ型、バランス型及び活性セカンダリー型等)でもランダム付加でも両者の混合系[ランダム付加後にチップしたもの:分子中に任意に分布されたオキシエチレン鎖を0〜50 %(好ましくは5〜40%)有し、0〜30%(好ましくは5〜25%)のオキシエチレン鎖が分子末端にチップされたもの]でもよい。
尚、Q-が−COO-又は−SO3 -の場合は、dは0である。
カチオン成分としては、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、炭素数0〜25のアンモニウムカチオン、ヒドロキシルアミンにプロトンが付加したカチオン、炭素数1〜36の脂肪族アミンにプロトンが付加したカチオン、炭素数4〜10のアミジン化合物にプロトンが付加したカチオン、炭素数1〜23のアルカノールアミンにプロトンが付加したカチオン及び炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミンにプロトンが付加したカチオンが挙げられ、これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
アルカリ土類金属カチオンとしては、カルシウムカチオン及びマグネシウムカチオン等が挙げられる。
炭素数1〜12のアルキルアミンとしては、炭素数1〜6のモノアルキルアミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン及びヘキシルアミン等)、炭素数2〜12のジアルキルアミン(ジメチルアミン、エチルメチルアミン、プロピルメチルアミン、ブチルメチルアミン、ジエチルアミン、プロピルエチルアミン、ジイソプロピルアミン及びジヘキシルアミン等)並びに炭素数3〜12のトリアルキルアミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン及びトリブチルアミン等)等が挙げられる。
炭素数2〜6のアルキレンジアミンとしては、エチレンジアミン、1,2−又は1,3−プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
炭素数3〜7の環状アミンとしては、シクロプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、ピペリジン、ピペラジン、キヌクリジン、2−ピリジンアミン、cis−3−メチルシクロヘキシルアミン及び1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)等が挙げられる。
ポリ(n=2〜6)アルキレン(炭素数2〜6)ポリ(n=3〜7)アミンとしては、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジヘキシレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン及びヘキサエチレンヘプタミン等が挙げられる。
(1)JIS K3362(1998)に規定されるロス・マイルス試験用起泡力測定装置の内筒を垂直に立て、所定の水をポンプによって外筒に循環させて一定温度(20℃)に保つ。
(2)試験液(界面活性剤の0.2%水溶液)を同温度(20℃)に保ちながら、その50mlを内筒の管壁に沿って静かに側面全体を潤すように流し込む。
(3)ピペットに試験液200mlを取り、ロス・マイルス試験用起泡力測定装置の上部にセットして、上端のコックを開き、試験液が約30秒間で流出するようにし、かつ、液滴が内筒液面の中心に落ちるようにして流下させる。
(4)全ての試験液が流出した後、直ちに、目視によって泡の高さ(mm)(起泡力)を測定する。
(5)更に、1分後に、目視によって泡の高さ(mm)(泡の安定度)を測定する。
(6)この操作を2回行い、それぞれの測定値の平均を整数位まで求めて、起泡力と泡の安定度とする。
(1)アルキレンオキサイドの付加反応
アニオン性界面活性剤(A)の具体例で例示したアルコールに炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを通常の方法で付加させる。具体的には、上記アルコールを加圧反応容器に仕込み、無触媒で又は触媒の存在下(特にアルキレンオキサイド付加の後半の段階で)にアルキレンオキサイドを吹き込み、常圧又は加圧下に1段階又は多段階で反応を行なう。触媒としては、アルカリ触媒、例えばアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム及びセシウム等)の水酸化物;酸[過ハロゲン酸(過塩素酸、過臭素酸及び過ヨウ素酸等)、硫酸、燐酸及び硝酸等(好ましくは過塩素酸)]並びにこれらの塩[好ましくは 2価又は3価の金属(Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Co、Ni、Cu及びAl等)の塩]が挙げられる。
反応温度は通常50〜150℃、反応時間は通常2〜20時間である。
アルキレンオキサイドの付加反応終了後は、必要により触媒を中和し吸着剤で処理して触媒を除去・精製することができる。
上記アルコール又は上記(1)で得られたアルキレンオキサイド付加物の水酸基を硫酸エステル化又はリン酸エステル化することによって硫酸エステル化物又はリン酸エステル化物が得られる。
エステル化の方法としては、例えば(イ)クロロスルホン酸を用いる方法、(ロ)サルファンを用いる方法、(ハ)スルファミン酸を用いる方法、(ニ)硫酸を用いる方法及び(ホ)リン酸を用いる方法等が挙げられる。(ロ)のサルファンについては、乾燥窒素等で希釈して用いる。
反応温度は、(イ)及び(ロ)の場合は、通常−10〜70℃、好ましくは−5〜40℃である。(ハ)、(ニ)及び(ホ)の場合は、通常50〜150℃、好ましくは60〜130℃である。
エステル化反応の終点は、56100/(エステル化合物の分子量)で表される酸価(AV)が、理論値の70〜110%となる点であり、好ましくは80〜105%となる点である。
(B)としては、以下のものが挙げられる。
メタノ−ル、エタノ−ル、プロパノール、イソプロパノ−ル、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ジアセトンアルコール、1−オクタノール及び2−エチルヘキサノール等;
炭素数2〜9のグリコール系溶剤(B−2):
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及び1,3−ブチレングリコール等;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルアルコールエチレンオキサイド(10モル)付加物及びアリルアルコールエチレンオキサイド(5モル)プロピレンオキサイド(15モル)ブロック付加物等;
n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、n−ウンデカン及びn−ドデカン等;
炭素数6〜18の不飽和脂肪族炭化水素系溶剤(B−5):
1−ヘキセン、1−若しくは2−ヘプテン、1−若しくは3−オクテン、1−若しくは4−ノネン、1−デセン、5−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、ブチレンダイマー、ブチレントリマー、ブチレンテトラマー、イソブチレントリマー、プロピレンダイマー、プロピレントリマー、プロピレンテトラマー及びプロピレンペンタマー等;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等;
炭素数3〜10のケトン系溶剤(B−7):
アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトフェノン及びベンジルエチルケトン等;
N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン及びN−ヒドロキシメチル−2−ピロリドン等;
炭素数2〜6のエステル系溶剤(B−9):
β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−メチル−γ−バレロラクトン、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネート等;
ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジ−n−ブチルスルホン、ジイソブチルスルホン、ジ−tert−ブチルスルホン、ブチルフェニルスルホン、ビス(2−ヒドロキシエチル)スルホン、スルホラン、3−メチルスルホラン及び2,4−ジメチルスルホラン等;
炭素数3〜4のオキサゾリジノン系溶剤(B−11):
N−メチル−2−オキサゾリジノン及び3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノン等;
炭素数2〜7のニトリル系溶剤(B−12):
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びベンゾニトリル等。
(B)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ヒドロキシカルボン酸(塩)(C−2)[例えば、ヒドロキシ酢酸(塩)、酒石酸(塩)、クエン酸(塩)及びグルコン酸(塩)];
シクロカルボン酸(塩)(C−3)[例えば、ピロメリット酸(塩)等のベンゼンポリカルボン酸(塩)及びシクロペンタンテトラカルボン酸(塩)];
エーテルカルボン酸(塩)(C−4)[例えば、2−オキサプロパン−1,1,3−トリカルボン酸、(カルボキシメトキシ)コハク酸、2,2’−オキシビスコハク酸、2−(1,2−ジカルボキシエトキシ)−3−ヒドロキシブタン二酸及び2,3−ビス(1,2−ジカルボキシエトキシ)ブタン二酸等];
その他のカルボン酸(塩)(C−5)[例えば、マレイン酸誘導体及びシュウ酸(塩)];
ホスホン酸(塩)(C−6)[例えば、メチルジホスホン酸(塩)、アミノトリ(メチレンホスホン酸)(塩)、1−ヒドロキシエチリデン−1、1−ジホスホン酸(塩)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)(塩)、トリエチレンテトラミンヘキサ(メチレンホスホン酸)(塩)、トリス(2−アミノエチル)アミン、ヘキサ(メチレンホスホン酸)(塩)、トランス−1,2−シクロヘキサンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、グリコールエーテルジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、テトラエチレンペンタミンヘプタ(メチレンホスホン酸)(塩)及びニトリロトリス(メチレンホスホン酸)(塩)];
縮合リン酸(塩)(C−7)[例えば、メタリン酸(塩)、トリポリリン酸(塩)及びヘキサメタリン酸(塩)];
等が挙げられる。
また、(C)は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(D)の具体例としては以下のものが挙げられる。
ポリスチレンスルホン酸、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、ポリ[2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸]、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/スチレン共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/アクリルアミド共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/(メタ)アクリル酸共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/(メタ)アクリル酸/アクリルアミド共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/スチレン/アクリルアミド共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ジメチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物及びアニリンスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等並びにこれらの塩;
ポリ[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート硫酸エステル]、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート硫酸エステル共重合体、ポリ[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート]の硫酸エステル化物、ポリ[(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステル]、(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステル/アクリル酸共重合体及びセルロース、メチルセルロース又はエチルセルロースの硫酸エステル化物等並びにこれらの塩;
ポリ[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートリン酸エステル]、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートリン酸エステル共重合体、ポリ[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート]のリン酸エステル化物、ポリ[(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル]、(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル/アクリル酸共重合体、セルロース、メチルセルロース又はエチルセルロースのリン酸エステル化物及びリン酸モノアルキルジ(ポリオキシエチレン)エステル等並びにこれらの塩;
ポリ[(メタ)アクリロイルオキシエタンホスホン酸]、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリロイルオキシエタンホスホン酸共重合体、ナフタレンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ジメチルナフタレンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物及びアニリンホスホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等並びにこれらの塩;
ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸−マレイン酸共重合体、(メタ)アクリル酸−イタコン酸共重合体、(メタ)アクリル酸−フマル酸共重合体、(メタ)アクリル酸/酢酸ビニル共重合体、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ポリ[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート]のカルボキシメチル化物、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルメチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、安息香酸ホルムアルデヒド縮合物及び安息香酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物等並びにこれらの塩;
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ペンタグリセリン、グリセリンアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数1〜30)、ソルビトール、ソルビトールアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数1〜60)、単糖類(アラビノース、キシロース、リボース、キシルロース、リブロース、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、タガトース及びセドヘプツロース等)、二糖類(トレハロース、サッカロース、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース及びラクトース等)及び三糖類(ラフィノース及びマルトトリオース等)、四糖以上の多糖類及びその誘導体(ヒドロキシエチルセルロース、カチオン化セルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、グァーガム、カチオン化グァーガム、キサンタンガム、アルギン酸塩及びカチオン化デンプン等)並びにポバール等。
また、(D)は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
有機還元剤(E−1)としては、脂肪族有機還元剤、芳香族有機還元剤及びその他の有機還元剤が挙げられる。
尚、上述のアニオン性界面活性剤(A)のカチオンの説明において例示した、炭素数1〜36の脂肪族アミン、炭素数4〜10のアミジン化合物、炭素数1〜23のアルカノールアミン及び炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミンも還元剤としての効果を有する。
(F)は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また緩衝剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
またハイドロトロープ剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(G)の合計の含有量は、電子材料用洗浄剤の有効成分の重量に基づいて、通常0〜25%、好ましくは0〜20%、更に好ましくは0〜15%、特に好ましくは0〜10%である。
また、本発明の電子材料用洗浄剤を使用する際には、必要により、希釈水、特にイオン交換水(導電率0.2μS/cm以下)又は超純水(電気抵抗率18MΩ・cm以上)で希釈して、有効成分濃度を0.1〜15%、特に0.5〜10%にすることが、使用時の作業性及びコストの観点から好ましい。
上記水で希釈した場合で、有機溶剤(B)として炭素数6〜18のアルケンを使用するときは、洗浄剤中で前記アルケンが分散状態で存在することが、有機物汚れに対する除去性の観点から好ましい。
洗浄温度は、洗浄性の観点から、10〜80℃が好ましく、更に好ましくは15〜60℃、特に好ましくは20〜50℃である。
攪拌装置及び温度制御付きのガラス製反応装置に2−エチルヘキサノール256部を仕込み、攪拌下で0℃まで冷却し、系内温度を0℃に保ちながらクロロスルホン酸229部を3時間かけて滴下して硫酸エステルを得た。更に48%水酸化カリウム水溶液230部及びイオン交換水578部を徐々に仕込み、20℃で60分間混合して中和し、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−1)1221部を得た。
48%水酸化カリウム水溶液230部をDBU299部に、イオン交換水の部数を1069部に変更したこと以外は製造例1と同様にして、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−2)1781部を得た。
48%水酸化カリウム水溶液230部をジエタノールアミン207部に、イオン交換水の部数を930部に変更したこと以外は製造例1と同様にして、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−3)1550部を得た。
攪拌装置及び温度制御付きのガラス製反応装置に2−エチルヘキサノール260部を仕込み、攪拌下で70℃に温調し、系内温度を70℃に保ちながらリン酸98部を2時間かけて滴下後、更に70℃で4時間攪拌を継続してリン酸エステルを得た。更に、系内を30℃まで冷却し、48%水酸化カリウム水溶液117部及びイオン交換水425部を徐々に仕込み、20℃で60分間混合して中和し、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−4)900部を得た。
撹拌機及び温度調節機能を備えたステンレス製オートクレーブに2−エチルヘキサノール113部及び水酸化カリウム3部を仕込み、攪拌下に室温(20℃)で系内の気相部を窒素で置換し、減圧下(ゲージ圧:−0.05MPa)に反応温度120℃でエチレンオキサイド384部の吹き込みを開始し、ゲージ圧が0.1〜0.3MPaになるように制御しながら、系内の圧力変化が無くなるまで反応させて2−エチルヘキサノールのエチレンオキサイド10モル付加物500部を得た。2−エチルヘキサノール256部を上記2−エチルヘキサノールのエチレンオキサイド10モル付加物500部に、クロロスルホン酸の部数を102部に、48%水酸化カリウム水溶液の部数を102部に、イオン交換水の部数を836部に変更したこと以外は製造例1と同様にして、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−5)1509部を得た。
2−エチルヘキサン酸144部及びイオン交換水194部をビーカーに仕込み、20℃で15分攪拌して均一混合した後、48%水酸化カリウム水溶液117部を徐々に仕込み、20℃で60分間混合して中和し、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−6)455部を得た。
2−エチルヘキサノールを2−ブタノールに、クロロスルホン酸の部数を402部に、48%水酸化カリウム水溶液の部数を403部に、イオン交換水の部数を724部に変更したこと以外は製造例1と同様にして、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−7)1659部を得た。
2−エチルヘキサノールを3,7−ジメチル−1−オクタノールに、クロロスルホン酸の部数を189部に、48%水酸化カリウム水溶液の部数を189部に、イオン交換水の部数を543部使用したこと以外は製造例1と同様にして、有効成分濃度が40%のアニオン性界面活性剤(A−8)1118部を得た。
表1に記載の各成分を、表1に記載の配合部数で、ビーカーを用いて20℃で均一混合して、実施例1〜26及び比較例1〜3の洗浄剤を作製した。
但し、表1に記載の(A)〜(E)の部数は有効成分の部数であり、超純水の部数は(A−1)〜(A−8)及び後述の(D)のPANH3中の水を含む。
表1中の成分の略号は下記の通りである。
・MeXSNa:メタキシレンスルホン酸ナトリウム塩[北星興業株式会社製]
・PTSNa:パラトルエンスルホン酸ナトリウム塩[和光純薬工業株式会社製]
・D2eHNa:スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム塩[東京化成工業株式会社製](比較用のアニオン性界面活性剤)
・SDS:ラウリル硫酸ナトリウム塩[ナカライテスク株式会社製](比較用のアニオン性界面活性剤)
・PELSNa:ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム塩[サンデットEN、三洋化成工業株式会社製](比較用のアニオン性界面活性剤)
・DE−Bu:ジエチレングリコールモノブチルエーテル[日本乳化剤株式会社製]
・EDTA:エチレンジアミンテトラ酢酸[ナガセケムテックス株式会社製]
・PANH3:ポリアクリル酸アンモニウム塩[サンノプコ株式会社製「SNティスパーサント5468」(40%水溶液)]
・Cys:L−システイン[和光純薬工業株式会社製]
(1)JIS K3362(1998)に規定されるロス・マイルス試験用起泡力測定装置の内筒を垂直に立て、所定の水をポンプによって外筒に循環させて一定温度(20℃)に保った。
(2)試験液(界面活性剤の0.2%水溶液)を同温度(20℃)に保ちながら、その50mlを内筒の管壁に沿って静かに側面全体を潤すように流し込んだ。
(3)ピペットに試験液200mlを取り、ロス・マイルス試験用起泡力測定装置の上部にセットして、上端のコックを開き、試験液が約30秒間で流出するようにし、かつ、液滴が内筒液面の中心に落ちるようにして流下させた。
(4)全ての試験液が流出した後、直ちに、目視によって泡の高さ(mm)(起泡力)を測定した。
(5)更に、1分後に、目視によって泡の高さ(mm)(泡の安定度)を測定した。
(6)この操作を2回行い、それぞれの測定値の平均を整数位まで求めて、起泡力と泡の安定度とした。
市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737、縦10cm×横10cm)にモデル汚染物質としてのn−トリアコンタン(東京化成工業株式会社製)10mgを70℃のホットプレート(PMC Industries社製、デジタルホットプレートシリーズ730)上で1分間融着させることにより、汚染基板を作製した。洗浄剤1000gを2000mlのガラス製ビーカーに採り、作製した汚染基板を浸漬し、超音波洗浄機(200kHz)内で、30℃、5分間の洗浄を行った。洗浄後、基板を取り出し、超純水で十分にリンスを行った後、窒素ガスでブローして乾燥し、下記の評価点に従い、基板表面の洗浄性を微分干渉顕微鏡(Nikon社製、OPTIPHOT−2、倍率400倍)で評価した。尚、本評価は大気からの汚染を防ぐため、クラス1,000(FED−STD−209D、米国連邦規格、1988年)のクリーンルーム内で実施した。
◎:ほぼ完全に除去できている。
○:ほとんど洗浄できている。
△:若干粒子が残留している。
×:ほとんど洗浄できていない。
モデル汚染物質としてジオクチルフタレート(東京化成工業株式会社製)10mgを塗布した以外は、洗浄性−1と同様にして評価した。
市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737、縦10cm×横10cm)上にガラス板を切断(破断)した際のガラス粉5mgを散布し、105℃のホットプレート(PMC Industries社製、デジタルホットプレートシリーズ730)上で1時間加熱して、汚染基板を作製した以外は、洗浄性−1と同様にして評価した。
研磨剤としての市販のコロイダルシリカスラリー(KEMIRA社製、VI−80)及び研磨布を用いて、市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737、縦10cm×横10cm)を研磨した後、超純水で表面をリンスして窒素でブローすることにより、汚染基板を作製した以外は洗浄性−1と同様にして評価した。
研磨剤としての市販の酸化セリウムスラリー(フジミインコーポレーティド社製、CEPOL−120)及び研磨布を用いて、市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737、縦10cm×横10cm)を研磨した後、超純水で表面をリンスして窒素でブローすることにより、汚染基板を作製した以外は洗浄性−1と同様にして評価した。
pHメーター(堀場製作所社製、M−12)を用いて測定温度25℃で測定した。
上記洗浄性−1を評価した直後の基板について、全自動接触角計(協和界面科学株式会社製「PD−W」)を用いて、水に対する接触角(25℃、10秒後)を測定した。
市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737、縦10cm×横10cm)を超純水で十分にリンスした後、25℃で、窒素でブローして乾燥した直後の基板について、全自動接触角計(協和界面科学株式会社社製「PD−W」)を用いて、洗浄剤に対する接触角(25℃、10秒後)を測定した。
20mlのガラス製容器に洗浄剤を10g採り、50℃に温調した後、市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737)を縦2cm×横2cmの大きさにカットした基板を入れ、50℃で5時間浸漬・静置後、ピンセットを用いて基板を取り出し、超純水で十分にリンスして洗浄剤を除去した後、25℃で、窒素でブローして乾燥した基板の表面粗さ(Ra)を原子間力顕微鏡(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、E−Sweep)を用いて測定した。Raが小さいほど表面平坦性に優れる。
本発明の電子材料の洗浄方法は、特に電子材料が、フラットパネルディスプレイ用基板、ハードディスク用基板、半導体用基板又は光学レンズである場合に好適である。
Claims (8)
- 一般式(1)で表されるアニオン成分と、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、炭素数0〜25のアンモニウムカチオン、ヒドロキシルアミンにプロトンが付加したカチオン、炭素数1〜36の脂肪族アミンにプロトンが付加したカチオン、炭素数4〜10のアミジン化合物にプロトンが付加したカチオン、炭素数1〜23のアルカノールアミンにプロトンが付加したカチオン及び炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミンにプロトンが付加したカチオンからなる群から選ばれる1種以上のカチオン成分からなるアニオン性界面活性剤(A)及びキレート剤(C)を含有する電子材料用洗浄剤であって、(A)の0.2重量%水溶液の20℃におけるロス・マイルス試験により測定される起泡力が50mm以下であり、泡の安定度が5mm以下であることを特徴とする電子材料用洗浄剤。
ン基、bは平均値であって0〜10、Q-は−COO-、−OCH2COO-、−OSO3 -、−SO3 -又は−OPO2(OR3)-、R3は水素原子又はR1(R2)CH−(CH2)a−(OA1)b−で表される基、Q-が−COO-又は−SO3 -の場合bは0である。] - 更に有機溶剤(B)を含有する請求項1記載の電子材料用洗浄剤。
- 更に、高分子型分散剤(D)及び/又は還元剤(E)を含有する請求項1又は2に記載の電子材料用洗浄剤。
- 前記(B)が、炭素数2〜9のグリコール系溶剤(B−2)、炭素数3〜60のグリコールエーテル系溶剤(B−3)、炭素数6〜12の飽和炭化水素系溶剤(B−4)及び炭素数6〜18の不飽和脂肪族炭化水素系溶剤(B−5)からなる群から選ばれる1種以上の有機溶剤である請求項2又は3に記載の電子材料用洗浄剤。
- 前記一般式(1)におけるR1及びR2がそれぞれ独立に炭素数2〜4のアルキル基でかつR1とR2の炭素数の合計が5〜7であり、aが0又は1、Q-が−OSO3 -又は−SO3 -である請求項1〜4のいずれか記載の電子材料用洗浄剤。
- 洗浄剤として使用される場合の有効成分濃度が0.1〜15重量%である請求項1〜5のいずれか記載の電子材料用洗浄剤。
- 請求項1〜6のいずれか記載の電子材料用洗浄剤を用いる電子材料の洗浄方法。
- 超音波洗浄、シャワー洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、浸漬洗浄、浸漬揺動洗浄及び枚葉式洗浄からなる群から選ばれる1種以上の洗浄方法を用いて行われる請求項7記載の電子材料の洗浄方法。
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