KR101097908B1 - 세정액 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

세정액 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

세정액 조성물은 T1℃의 비점을 갖는 프로필렌 글리콜 모노알킬에테르 60 내지 80 중량%, T2℃의 비점을 갖는 알킬아세테이트 10 내지 30 중량%, 및 T3℃의 비점을 갖고 하기 관계식 1을 만족하는 포토레지스트용 용제 1 내지 10 중량%을 포함한다. 상기 세정액 조성물은 포토레지스트에 대한 세정력이 우수할 뿐만 아니라 분별증류에 의한 회수가 용이하여 재활용성이 매우 우수하다.
T2 < T3 < T2 + 30 ------- (1)

Description

세정액 조성물 및 이의 제조방법{Thinner composition and method of manufacturing the same}
도 1은 포토레지스트를 1 회 도포하고 실시예 1에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정 한 후 노즐 립의 상태를 촬영한 사진이다.
도 2는 포토레지스트를 1 회 도포하고 비교예 3에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정 한 후 노즐 립의 상태를 촬영한 사진이다.
도 3은 포토레지스트를 1회 도포하고 실시예 1에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정한 후 세정된 노즐 립에 의하여 다시 코팅된 코팅면을 촬영한 사진이다.
도 4는 포토레지스트를 1회 도포하고 비교예 3에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정한 후 세정된 노즐 립에 의하여 다시 코팅된 코팅면을 촬영한 사진이다.
본 발명은 세정액 조성물, 이의 제조방법 및 이의 회수방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 세정성능이 우수하고 재활용성이 우수한 세정액 조성물, 이의 제조방법 및 이의 회수방법에 관한 것이다.
액정표시장치와 같은 디스플레이장치의 제조공정에서는 전자회로 또는 색상 을 구현하기 위한 화소 등을 제작하기 위하여 리소그래피 기술을 이용하고 있다. 리소그래피 공정은 기판상에 미세한 패턴을 생성하는데 사용되는 방법으로 감광성 물질이 도포되어 있는 기판에 원하는 패턴이 인쇄되어 있는 마스크를 통해 빛을 조사함으로써 마스크의 회로 패턴을 기판으로 전사하는 공정이다.
상기 도포된 감광성 물질은 현상공정에서 감광제의 종류에 따라 빛을 받은 부분 또는 빛을 받지 않은 부분이 선택적으로 현상액과 상호작용을 하여 기판으로부터 제거됨으로써 목적하는 회로패턴과 같은 감광제 패턴이 얻어지게 된다.
이와 같은 리소그래피 공정에서 포토레지스트(photoresist; PR) 성분을 균일하게 도포하는 방법으로는, 기판상에 PR 성분을 일정량 적하한 후 기판을 회전(spin)하여 기판 전면에 상기 포토레지스트 성분이 회전력에 의하여 퍼지도록 유도함으로써 PR 막을 얻는 방법이 가장 일반적으로 사용되어 왔다. 그러나 회전에 의하여 PR 성분을 도포할 경우 PR 성분은 패턴을 형성하는 부분 이외에도 불필요한 기판의 가장자리와 기판 측면부 및 기판의 이면부까지도 도포되게 된다. 이와 같이 PR 성분의 도포가 불필요한 부분에 존재하는 PR 성분은 기판의 이동시 또는 후속 처리공정에서 각종 설비의 PR 성분에 의한 오염 등을 유발시킬 수 있으며 따라서 PR 성분의 도포 직후 불필요한 부분의 PR 성분은 제거하여야 한다. 기존의 PR 세정용 세정액이 주로 사용되는 부분은 바로 이와 같은 리소그래피 공정 상 불필요한 부분의 PR 성분을 제거하기 위한 것이었다. 스핀코팅 방식으로 기판 상에 PR 성분을 도포한 경우에는 기판의 회전과 함께 기판 가장자리에 세정액을 분사하여 기판 주변부의 PR 성분을 제거한다. 또한 디스플레이용 유리기판과 같이 사각형의 형태 를 갖는 기판의 경우 기판의 중심으로부터 각 모서리 끝부분까지의 거리가 일정하지 않으므로 회전과 함께 세정액을 분사하여 포토레지스트 성분을 제거하는 것이 불가능하다. 따라서 PR 성분을 제거하고자 하는 기판의 특정모서리 부분을 세정액에 담그는 방식 또는 세정액 분사모듈을 기판모서리를 따라 직선 왕복하여 불필요한 기판 가장자리의 PR 성분을 제거하는 것일 일반적이다.
따라서 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 대형 기판의 리소그래피공정에서는 회전에 의한 PR 성분의 도포가 아닌 비회전 방식의 선형코팅방식을 사용하고 있다. 즉, 기판의 움직임 없이 기판의 한쪽 모서리의 크기에 대응하는 분사노즐을 통하여 PR 성분을 기판의 한쪽 모서리로부터 노즐을 선형이동 시키면서 기판의 전면에 균일한 포토레지스트 피막을 형성하는 방법이 사용되고 있다. 이러한 비회전 선형코팅 방식의 경우 기판 상에 원하는 부위에만 PR 성분을 도포할 수 있으므로 기존의 도포방식과 달리 기판의 가장자리, 측면부, 이면부 등 불필요한 부분에 PR 성분이 도포되지 않도록 할 수 있어 해당 부분의 세정을 필요로 하지 않는다.
그러나 비회전 선형 코팅방식에서 가장 중요한 점은 PR 성분을 분사하는 노즐의 청결상태로서, 노즐을 통한 기판 상에 PR 성분의 도포를 반복하다보면 노즐 끝 부분과 주변부분은 PR 성분에 의한 오염이 진행되게 된다. 기판상에 도포되는 PR 막의 두께는 일반적으로 1㎛ 내외로 매우 얇아 PR 분사 노즐의 미세한 오염조차도 다음 PR 코팅시 코팅상태에 영향을 미치게 된다. 즉, 노즐의 오염된 부분을 통해 PR 성분이 도포된 부분과 그렇지 않은 부분과의 코팅 박막의 두께가 달라지는 등 심각한 공정상의 문제를 야기하게 된다.
따라서 PR 분사노즐의 청결상태 유지를 위한 세정액이 필요하며 해당 세정액은 분사노즐의 세정공정에 적합한 특성을 갖추어야 한다.
상기 세정액은 세정공정이 완료된 후 대부분 폐기처분된다. 또한 재활용을 하기 위해서는 막대한 설비투자가 필요한 실정이다. 따라서 기존 설비를 이용하여 폐 세정액으로부터 용이하게 세정액만을 분리해 내는 것이 절실하게 필요하다. 세정액의 재활용이 용이해진다면 나아가 표시장치의 원가절감에도 상당한 기여를 할 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 포토레지스트 분사 노즐에 대한 세정성능이 우수하고 재활용 효율이 우수한 세정액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 세정액 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 세정액 조성물을 폐 세정액으로부터 분리하여 회수하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 세정액 조성물은 T1℃의 비점을 갖는 프로필렌 글리콜 모노알킬에테르 60 내지 80 중량%, T2℃의 비점을 갖는 알킬아세테이트 10 내지 30 중량%, 및 T3℃의 비점을 갖고 하기 수학식 1을 만족하는 포토레지스트용 용제성분 1 내지 10 중량%을 포함한다. 상기 세정액 조성물은 상기 포토레지스트의 세정을 위하여 사용된다.
Figure 112004058067767-pat00001
본 발명의 다른 특징에 따른 세정액 조성물은 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(ProphyleneGlicol monoMethylEther; PGME) 60 내지 80 중량%, n-부틸 아세테이트(n-Butyl Acetate; NBA) 10 내지 30 중량% 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(ProphyleneGlicol monoMethylEther Acetate; PGMEA) 1 내지 10 중량%를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 세정액 조성물은 세정액 내의 유효 성분 중 최고 비점(Th℃)을 갖는 제 1 성분의 비점(Th℃)에 대하여 하기 수학식 2를 만족하는 비점(Tl℃)을 갖고 세정 대상인 포토레지스트의 용제 성분으로서 포함되는 제 2 성분을 포함한다.
Figure 112004058067767-pat00002
본 발명의 일 특징에 따른 세정액의 제조방법은 세정할 대상인 포토레지스트의 용제 성분인 제 2 성분을 상기 세정액 내에 포함시키는 단계를 포함한다. 상기 제 2 성분은 세정액 내의 유효성분 중 최고 비점(Th℃)을 갖는 제 1 성분의 비점(Th ℃)과의 관계에서 하기 수학식 2를 만족하는 비점(Tl℃)을 갖는다.
[수학식 2]
Th < Tl < Th + 30
본 발명의 일 특징에 따른 세정액의 회수방법은 세정액과 포토레지스트가 포함된 폐 세정액으로부터 상기 세정액을 분별증류의 방법을 통하여 회수하는 단계를 포함한다. 상기 포토레지스트는 하기 수학식 2를 만족하는 최저 비점(Tl℃)을 갖는 제 2 성분을 포함한다. 상기 세정액은 유효성분 중 최고 비점(Th℃)을 갖는 제 1 성분 및 상기 제 2 성분을 포함한다. 상기 분별증류는 Tl-5℃ ~ Tl℃의 범위에서 진행된다.
[수학식 2]
Th < Tl < Th + 30
본 발명의 다른 특징에 따른 세정액의 회수방법은 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(PGME), n-부틸아세테이트(NBA) 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA)를 포함하는 세정액, 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(PGME), 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르(DMC) 및 에틸 에톡시 프로피오네이트(EEP)를 포함하는 포토레지스트가 포함된 폐 세정액을 141 내지 146℃까지 가온 시켜 분별 증류하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
상기 포토레지스트용 세정액 조성물은 프로필렌 글리콜 모노알킬에테르 60 내지 80 중량% 및 알킬아세테이트 10 내지 30 중량%를 포함한다. 또한 세정할 대상인 포토레지스트 내의 용제 성분 1 내지 10 중량%를 포함한다. 상기 알킬아세테이트의 비점은 상기 프로필렌 글리콜 모노알킬에테르의 비점보다 높다. 상기 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 및 상기 알킬아세테이트는 세정효과를 나타내는 유효성분이며, 상기 용제성분은 세정액의 제활용을 위하여 본 발명에서 특징적으로 포함하는 성분이다. 상기 세정액 내에 포함되는 상기 용제로서, 비점이 상기 알킬아세테이트의 비점과 근접하여 일반적인 분별증류 설비로서는 정밀하게 상기 알킬아세테이트와 분리하기 어려운 용제 성분이 포함된다. 상기 세정액 조성물 내에 포함되는 상기 용제 성분으로서 상기 알킬아세테이트 비점과의 차이가 30℃ 미만인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 만약 30℃ 이상 차이가 나는 경우에는 상기 세정액은 상기 용제 성분을 포함하지 않고 상기 유효성분만을 포함하는 것이 바람직하다. 30℃ 이상 차이가 나는 경우에는 기존 분별증류 공정으로 유효하게 세정액의 유효 성분만을 분리해 낼 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명의 세정액 조성물은 포토레지스트 내에 포함되는 용제 성분의 비점이 상기 알킬아세테이트의 비점과 크게 차이가 나지 않아서 기존 설비로써 유효 성분만을 분리해 낼 수 없는 경우에 사용되는 세정액 조성물이다. 이러한 경우에도 분별증류를 통하여 세정액 성분만을 재활용 하고자 하려면 정교한 분별증류 설비를 추가적으로 투입하여야 하므로 재활용에 의한 경제적인 효과가 무의미해지는 결과를 초래하게 된다.
상기 세정액 내에 포함되는 용제 성분은 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 아 세테이트인 것이 바람직하다. 상기 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 아세테이트는, 예를 들면, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 아세테이트 등이다. 특히 대부분의 포토레지스트용 용제로 사용되고 있는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(ProphyleneGlicol monoMe thylEther Acetate; PGMEA)인 것이 바람직하다. 상기 PGMEA는 비점이 약 162℃로서 세정액 내의 알킬 아세테이트의 비점과 큰 차이가 나지 않는다.
또한 상기 알킬 아세테이트는, 예를 들면, n-프로필아세테이트, iso-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, iso-부틸아세테이트 등이다.
또한 상기 프로필렌 글리콜 모노알킬에테르는, 예를 들면,프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 등을 포함한다.
상기 세정액 내에 포함되는 용제 성분은 상기 알킬아세테이트의 비점과 30℃ 미만의 차이를 갖는 것이라면 포토레지스트 내에 용제 성분 중 복수의 용제 성분을 포함할 수도 있다. 다만, 이 경우에도 전체 조성물 대비 1 내지 10 중량%가 포함되어지는 것이 바람직하다. 상기 용제 성분이 10%를 초과하면 세정액의 세정효과가 현저히 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
상기 알킬아세테이트는 10 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. 알킬아세테이트의 함량이 10 중량% 미만이면 휘발도가 낮아 건조불량을 초래할 수 있으며 반면에 30 중량%를 초과하면 지나치게 휘발도가 높아져 포토레지스트가 재 부착할 수 있고 이로 인하여 유효한 세정효과를 발휘할 수 없게 될 수 있다.
상기 세정액 조성물은 바람직하게는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(PGME) 60 내지 80 중량%, n-부틸 아세테이트(NBA) 10 내지 30 중량% 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 1 내지 10 중량%를 포함한다. 상기 세정 대상인 포토레지스트는 용제로서, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA), 에틸 에톡시 프로피에네이트(EEP) 및 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르(DMC)를 포함한다. 따라서 폐 세정액 내에는 하기 표 1 에 나타낸 각각의 비점을 갖는 성분들이 포함되게 된다.
성 분 비 점(℃)
PGME 118
NBA 124
PGMEA 146
DMC 162
EEP 170

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 프로필렌글리콜 모노에테르와 n-부틸아세테이트는 비점이 유사하여 분리가 어렵지만 재생 후 다시 혼합하여 사용되므로 분별증류에 의한 유효성분 회수시 이들을 서로 분리할 필요가 없으며 혼합물로서 분리하는 것으로 충분하다. 또한 유효성분이 아닌 디에틸렌글리콜 디메틸에테르와 에틸에톡시 프로피오네이트(이하, 불순물이라 칭함)는 NBA와 매우 큰 비점 차이를 나타내어 분리가 매우 쉽다. 반면에 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트의 비점은 유효성분인 프로필렌글리콜 모노메틸에테르나 n-부틸아세테이트와 불순물인 디 에틸렌글리콜 디메틸에테르나 에틸에톡시 프로피오네이트의 중간값을 가지므로 유효성분과도 쉽게 분리가 되지 않고 불순물과도 분리가 용이하지 않다. 즉, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트를 유효성분과 또는 불순물과 고순도로 분리하기 위해서는 상당한 유효성분의 손실을 감소하거나 분별증류의 정밀도가 대폭 향상되어야 한다.
상기 세정액 조성물에 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트가 포함되지 않으면, 폐 세정액의 회수과정에서 유효성분인 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 및 n-부틸아세테이트를 폐 세정액 내의 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트로부터 고순도로 분리하여야 하며 이는 세정액의 재생 경제성을 저하시키게 된다. 반면에 상기 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트를 세정액 내에 너무 많이 포함하게 되면 폐 세정액의 회수과정에서 상기 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트를 상기 디에틸렌글리콜 디메틸에테르 및 에틸에톡시 프로피오네이트 등으로부터 고순도로 분리하여야 하며 이 역시 세정액 재생의 경제성을 악화시키게 된다. 또한 세정액의 세정능력을 저하시키게 된다. 따라서 상기 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트는 세정액 조성물 내에 1 내지 10 중량 %를 포함되는 것이 바람직하다.
상기 세정액 조성물은 상기 n-부틸아세테이트를 10 내지 30 중량 % 포함하는 것이 바람직하다. 상기 n-부틸아세테이트의 함량이 10 중량% 미만이면, 휘발도가 낮아 건조불량을 초래할 수 있고 반면에 30 중량%를 초과하면 포토레지스트가 재 부착할 수 있는 문제점이 있다. 특히 선형 코팅용 노즐의 세정의 경우에, 상기 n- 부틸아세테이트가 10 중량% 미만 포함되면 세정액이 잘 건조되지 않아 다음번 코팅시 노즐에 잔존하는 폐 세정액으로 인하여 코팅액의 순도가 저하될 수 있고 코팅면의 두께가 균일하게 되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 세정액의 제조를 위해서는 세정액의 유효성분 및 세정대상인 포토레지스트 내의 용제 성분 중 일부를 포함시켜야 한다. 상기 세정액에 포함되는 용제 성분은 상기 유효성분 중 최고 비점(Th℃)을 갖는 제 1 성분의 비점(Th℃)에 대하여 하기 수학식 2를 만족하는 비점(Tl℃) 범위를 갖아야 한다.
[수학식 2]
Th < Tl < Th + 30
따라서 상기 범위를 만족하는 용제 성분이 포토레지스트 내에 복수 종 존재한다면 상기 복수종의 용제 성분을 상기 세정액 조성물의 성분으로 포함시켜 제조할 수 있다. 다만, 이 경우에도 세정 효과를 유효하게 유지될 수 있도록 함량비를 소량으로 조절하여야 한다.
대부분의 포토레지스트용 용제의 성분으로서, 프로필렌글리콜 모노메틸 아세테이트(PGMEA)가 사용되므로 상기 세정액의 제조시 상기 PGMEA성분을 포함시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 최고 비점(Th℃)을 갖는 유효성분으로서 n-부틸 아세테이트(NBA)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 세정액 성분만을 폐 세정액으로부터 분리하여 회수하기 위해서는 분별증류 방법을 사용한다.
분별증류 시의 온도는 상기 세정액에 포함되는 용제 성분의 비점인 Tl℃ 또는 Tl-5 내지 Tl℃의 범위가 바람직하다. 상기 분별증류 시의 온도가 용제 성분의 비점(Tl℃) 보다 높으면 상기 세정액에 포함되어야 할 용제 성분 외에 다른 불순물까지 회수될 수 있는 위험이 있기 때문이다.
상기 표 1에서와 같은 폐 세정액의 경우, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트까지만 분별증류 되어 회수될 수 있도록 하기 위해서는 약 141 내지 146℃의 온도 범위에서 분별증류를 진행시켜야 한다.
이렇게 회수된 세정액은 다시 재활용 되어질 수 있다. 재활용을 하기 위해서는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 성분이 1 내지 10 중량%가 될 수 있도록 성분 분석 후에 부족한 성분을 보충하여 주어야 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 들어 보다 상세히 설명하도록 한다. 다만, 하기 실시예들은 예시에 불과한 것이어서 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 6
본 발명에 따른 세정액 조성물을 하기 표 2에 나타낸 조성에 의하여 제조하였다.
비교예 1 내지 6
본 발명에 따른 세정액 조성물과의 비교를 위하여 표 2에 나타낸 조성에 의하여 비교 세정액을 제조하였다.
구 분 조 성
NBA PGME PGMEA
실시예 1 10 85 5
실시예 2 20 75 5
실시예 3 30 65 5
실시예 4 20 70 10
실시예 5 30 60 10
실시예6 10 80 10
비교예 1 45 45 10
비교예 2 65 25 10
비교예 3 20 5 75
비교예 4 45 10 45
비교예 5 20 80
비교예 6 70 30

실험예 1 세정능력 평가
실시예 및 비교예에 대하여 비회전식 포토레지스트 선형코팅기의 분사노즐에 대한 세정효과를 평가하기 위하여 다이닛뽄스크린사(DAINIPPON SCREEN MFG. CO. LTD)의 제 7세데 TFT-LCD 기판용 선형코팅기를 사용하였다. 포토레지스트로는 선형코팅전용으로 개발된 노볼락수지계열의 저점도 양성 감광제를 사용하였다. 상기 포토레지스트는 용제 성분으로서, PGMEA, DMC 및 EEP를 포함한다. 선형 코팅기에 의한 포토레지스트 도포가 끝난 노즐은 노즐세척장치에 의하여 분사되는 세정액으로 세정되었으며 세정 후 노즐건조장치에서 질소를 분사하여 건조되었다. 건조가 완료된 후 분사노즐의 청결상태, 건조상태를 육안 관찰하였다. 관찰 후 다시 유리기판 상에 포토레지스트를 도포하여 기판 상의 포토레지스트의 코팅상태를 평가하였다. 상기 평가항목에 대한 평가결과는 하기 표 3에 나타내었다.
구 분 노즐의 청결상태
(포토레지스트의 잔류여부)		 노즐의 건조상태
(세정액의 잔류여부)		 세정후 포토레지스트의 코팅상태
실시예 1 A A A
실시예 2 A A A
실시예 3 A A A
실시예 4 A A A
실시예 5 A A A
실시예 6 A A A
비교예 1 B A B
비교예 2 B A B
비교예 3 C C B
비교예 4 C B B
비교예 5 A A A
비교예 6 A A A
A : 매우좋음, B : 보 통, C : 나 쁨
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1~6의 세정액은 비교예 1~4의 세정액에 비하여 세정성능이 우수하였다. 비교예 1~2에서 보는 바와 같이, n-부틸아세테이트의 함량이 지나치게 커지고 이에 따라 프로필렌글리콜 모노메틸에테르의 함량이 적어짐에 따라 세정액의 세정성이 나빠지고 지나치게 빠른 건조에 의하여 포토레지스트 잔막이 남아 기판상에 포토레지스트의 재 코팅시 불량을 초래하였다.
또한 비교예 3 및 4에서 보는 바와 같이, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트의 함량이 지나치게 커지게 될 경우 휘발도 감소에 따른 건조불량을 나타내었으며 프로필렌글리콜 모노메틸에테르의 함량이 지나치게 작아져 포토레지스트에 대한 용해성 감소로 세정성이 나빠지고 이에 따라 포토레지스트의 코팅 불량 을 유발하였다.
실험예 2 세정액의 회수율 평가
폐 세정액을 모사하기 위하여 각 실시예와 비교예 5 및 6의 세정액에 감광제와 DMC 및 EEP를 각각 5 중량%가 되도록 혼합하였다. 제조된 각 실시예와 비교예의 폐액을 이론단수 20단, 지름 100 mm의 유리로 제작된 파일롯(pilot) 증류탑에 투입하고 회분식증류를 실시하여 각 세정액의 유효성분을 99.5%이상의 순도로 회수하였으며 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구 분 유효 성분 회수율(%) 회수 유효 성분 순도(중량%) 증류탑의 환류비※1
실시예 1 95 99.9 3
실시예 2 95 99.8 3
실시예 3 92 99.8 3
실시예 4 91 99.6 3
실시예 5 91 99.6 3
실시예 6 92 99.7 3
비교예 5-1※2 72 99.5 3
비교예 6-1 75 99.6 3
비교예 5-2 82 99.6 5
비교예 6-2 84 99.6 5
※1 환류비 : 증류탑 상부 제품중 일부를 증류탑으로 환류시킬 때 환류되지 않는 양에 대한 환류되는 양의 비(환류비 이외의 운전조건은 동일하게 유지하였다).
※2 비교예 5-1과 5-2 및 6-1과 6-2는 각각 비교예 5 및 6과 같은 성분이며 단지 재생시 증류조건이 다름.
표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1~6은 비교예 5-1 및 비교예 6-1에 비하여 동등이상의 순도로서 재생시 같은 환류비의 증류탑 운전조건에서 회수율이 약 20% 가량 높았다. 또한 비교예의 회수율을 높이기 위하여 더욱 엄격한 운전조건을 적용하여 실시한 비교예 5-2 및 6-2에서도 실시예 1~6의 회수율이 10% 가량 높게 나타났다. 비교예의 회수율을 같은 운전조건에서 높이려면 회수되는 유효 성분의 순도가 떨어지게 되며, 높은 순도를 유지하면서 회수율을 증가시키기 위해서는 환류비를 증가시켜야 하나 이는 운전비용을 증가시키게 되고 또한 재생 처리량을 감소시키게 되어 경제성이 매우 나빠지게 된다.
실험예 3 재 코팅후의 노즐 및 코팅표면 관찰
포토레지스트를 1 회 도포하고 노즐 립(nozzle lip)을 세정한 후의 노즐 립 상태를 관찰하였다. 또한 상기 1 회 도포 후 2 회 도포한 후의 코팅면을 관찰하였다.
도 1은 포토레지스트를 1 회 도포하고 실시예 1에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정 한 후 노즐 립의 상태를 촬영한 사진이다.
도 2는 포토레지스트를 1 회 도포하고 비교예 3에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정 한 후 노즐 립의 상태를 촬영한 사진이다.
도 3은 포토레지스트를 1회 도포하고 실시예 1에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정한 후 세정된 노즐 립에 의하여 다시 코팅된 코팅면을 촬영한 사진이다.
도 4는 포토레지스트를 1회 도포하고 비교예 3에서 제조된 세정액으로 노즐 립을 세정한 후 세정된 노즐 립에 의하여 다시 코팅된 코팅면을 촬영한 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 비교예 3의 세정액을 사용한 노즐의 경우 잔류 세정액 및 포토레지스트 성분이 굵게 표시되는데 비하여 실시예 1의 세정액을 사용한 노즐의 경우에는 훨씬 가늘게 표시되었다. 따라서 본 발명에 따른 세정액을 사용한 경우 노즐의 청결상태가 현저히 우수하게 평가되었다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 노즐 립 세정 후 재 코팅된 코팅면을 관찰하면, 비교예 3의 세정액으로 세정된 노즐에 의하여 코팅된 코팅면은 실시예 1의 세정액으로 세정된 노즐에 의하여 코팅된 코팅면에 비하여 상대적으로 심한 얼룩이 생긴 것을 알 수 있다. 이 역시 본 발명에 따른 세정액을 사용한 경우 노즐의 청결상태가 비교예에 비하여 현저히 우수하다는 것을 보여주었다.
본 발명의 세정액 조성물은 세정력이 우수할 뿐만 아니라 폐 세정액으로부터 세정액을 분리하여 회수하기 용이하다. 또한 회수율이 매우 높아 재활용에 따른 경제적 효과가 매우 크다.
특히 선형코팅기의 코팅 분사노즐의 세정에 사용할 경우 세정 후 잔류 성분이 거의 없어 노즐의 청결 상태를 유지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. T1℃의 비점을 갖는 프로필렌 글리콜 모노알킬에테르 60 내지 80 중량%, T2℃의 비점을 갖는 알킬아세테이트 10 내지 30 중량%, 및 T3℃의 비점을 갖고 하기 관계식 1을 만족하는 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 아세테이트 1 내지 10 중량%을 포함하는 포토레지스트용 세정액 조성물.
    T2 < T3 < T2 + 30 -------- (1)
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 알킬 아세테이트는 n-프로필아세테이트, iso-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, iso-부틸아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 세정액 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로필렌 글리콜 모노알킬에테르는 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 세정액 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 아세테이트는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 세정액 조성물.
  6. 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(PGME) 60 내지 80 중량%, n-부틸 아세테이트(NBA) 10 내지 30 중량% 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 1 내지 10 중량%를 포함하는 포토레지스트용 세정액 조성물.
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