KR102524745B1 - 처리액 및 처리 방법 - Google Patents

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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

일 실시 형태에 따르면, 처리액이 제공된다. 처리액은, 환상 구조를 갖는 할로실란류를 처리하기 위한 처리액이다. 처리액은, 무기 염기 및 유기 염기 중 적어도 한쪽을 포함하고, 염기성이다.

Description

처리액 및 처리 방법{TREATMENT SOLUTION AND TREATMENT METHOD}
본 발명의 실시 형태는, 처리액 및 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 실리콘 기판은, 여러 가지 전자 회로를 형성하기 위한 재료로서 널리 사용되고 있다. 이 반도체 실리콘 기판 상에는, 전자 회로를 작성하기 쉽게 하기 위해, 규소 함유물을 포함하는 막을 형성하는 경우가 있다. 이러한 막을 형성하기 위한 장치로서, 에피택셜 성장 장치가 사용되고 있다.
에피택셜 성장 장치는, 반응실과, 반응실에 접속되고 원료 가스가 공급되는 공급관과, 반응실에 접속되고 배기 가스가 배출되는 배출관을 구비하고 있다. 에피택셜 성장 장치는, 불활성 분위기 하에서 감압된 반응실 내에 기판을 설치하고, 반응실 내에 도입된 원료 가스와 가열된 기판을 반응시킴으로써, 기판 상에 규소 함유물을 포함하는 막을 형성한다. 원료 가스로서는, 예를 들어 규소 및 염소를 포함하는 화합물을 함유하는 수소 가스를 사용한다. 반응실 내에 도입된 원료 가스는, 배기 가스로서, 배출관을 통하여 장치의 외부로 배출된다. 배기 가스는, 규소 및 염소를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다.
여기서, 반응실 내의 온도는, 배출관과 비교하여 매우 고온이다. 따라서, 배출관 내로 배출된 배기 가스에 포함되는 규소 및 염소를 포함하는 화합물은, 배출관 내에서 냉각되어, 부생성물로서 석출되는 경우가 있다. 부생성물은, 오일리 실란이라고도 불리며, 점성이 높은 액상 물질일 수 있다. 이러한 부생성물을, 안전성이 높은 방법으로 무해화하는 것이 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2012-49342호 공보 일본 특허 공개 제2017-54862호 공보 일본 특허 공개 제2013-197474호 공보
Frank Meyer-Wegner, Andor Nadj, Michael Bolte, Norbert Auner, Matthias Wagner, Max C. Holthausen, and Hans-Wolfram W. Lerner, 「The Perchlorinated Silanes Si2Cl6 and Si3Cl8 as Sources of SiCl2」 Chemistry A European Journal, April 18, 2011, Volume 17, Issue 17, p. 4715-4719. K.V.C. Vollhardt, N.E.Schore 저서, 고가 겐지ㆍ노요리 료지ㆍ무라하시 순이치 등 번역 감수, 오시마 고이치로ㆍ오다시마 가즈노리ㆍ고마츠 미츠오ㆍ토베 요시토 등 번역 「볼하르트ㆍ쇼어 현대 유기 화학 제3 판」, 1996년 4월 1일, p.223-296
실시 형태의 목적은, 규소 및 할로겐을 포함하는 가스를 사용하여, 기재 상에 규소 함유물을 퇴적시키는 방법에 의해 생기는 부생성물을 안전성이 높은 방법으로 처리할 수 있는 처리액 및 처리 방법을 제공하는 데 있다.
제1 실시 형태에 따르면, 환상 구조를 갖는 할로실란류를 처리하기 위한 처리액이 제공된다. 처리액은, 무기 염기 및 유기 염기 중 적어도 한쪽을 포함한다. 처리액은 염기성이다.
제2 실시 형태에 따르면, 환상 구조를 갖는 할로실란류를 처리하는 방법이 제공된다. 처리 방법은, 환상 구조를 갖는 할로실란류와, 제1 실시 형태에 관한 처리액을 접촉시키는 것을 포함한다.
제3 실시 형태에 따르면, 규소 및 할로겐을 포함하는 가스를 사용하여, 기재 상에 규소 함유물을 퇴적시키는 방법에 의해 생기는 부생성물을 처리하는 방법이 제공된다. 처리 방법은, 불활성 분위기 하에서 염기성 처리액과 부생성물을 접촉시키는 것을 포함한다.
제4 실시 형태에 따르면, 실록산 결합 및 실라놀기 중 적어도 한쪽을 갖는 화합물을 포함하는 물질을 처리하기 위한 처리액이 제공된다. 처리액은, 무기 염기 및 유기 염기 중 적어도 한쪽을 포함하고, 염기성이다.
도 1은, 에피택셜 성장 장치의 일례를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 2는, 부생성물에 관한 29Si NMR 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프.
도 3은, 부생성물에 관한 질량 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프.
도 4는, 부생성물에 관한 적외 분광 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프.
도 5는, 부생성물의 가수분해 생성물에 관한 29Si NMR 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프.
종래, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 상술한 부생성물의 주성분은, 염화실란 폴리머, 즉 클로로실란 폴리머라고 추정되고 있었다. 그러나, 부생성물은, 물이나 산소에 대하여 높은 반응성을 갖기 때문에, 부생성물 자체를 직접적으로 분석하는 방법은 확립되어 있지 않았다. 본 발명자들은 예의 연구한 결과, 부생성물 자체를 직접 분석하는 방법을 확립하고, 그 결과, 부생성물의 주성분은 환상 구조를 갖는 클로로실란류인 것을 알아냈다. 본 발명은 이 지견에 기초하는 것이다.
실시 형태에 관한 처리액은, 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 처리하기 위한 것이다. 이 처리액은, 무기 염기 또는 유기 염기 중 적어도 한쪽을 포함하고 있다. 실시 형태에 관한 처리액은 염기성이다.
환상 구조를 갖는 클로로실란류는, 열역학적으로 안정된 구조를 갖고 있다. 따라서, 환상 구조를 갖는 클로로실란류는, 불활성 가스 분위기 하에서는 변질되지 않는다. 그러나, 환상 구조를 갖는 클로로실란류는, 물이나 산소와 빠르게 반응하여, 보다 폭발성이 높은 물질로 변질될 수 있다. 본 발명자들은, 불활성 분위기 하에서 채취한 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 염기성 처리액으로 처리하면, 매우 안전하게 무해화 가능하다는 것을 알아냈다.
즉, 실시 형태에 관한 처리액은, 규소 및 염소를 원소로서 포함하는 가스를 사용하여, 기재 상에 규소 함유물을 퇴적시키는 방법에 의해 생기는 부생성물을 처리하기 위한 처리액이라고 바꾸어 말할 수도 있다.
실시 형태에 관한 처리액을 사용하면, 안전성이 높은 방법으로 부생성물을 무해화할 수 있다.
이하, 이 처리액 및 처리 방법에 대하여, 상세를 설명한다. 여기서는, 부생성물을 생성하는 장치로서, 에피택셜 성장 장치를 예로 들어 설명한다.
도 1은, 에피택셜 성장 장치의 일례를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시하는 에피택셜 성장 장치(1)는, 장치 본체(10)와, 제해 장치(20)와, 접속부(30)를 구비하고 있다.
장치 본체(10)는, 하우징(11)과, 반응실(12)과, 배출관(13)과, 공급관(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 반응실(12)과, 배출관(13)과, 공급관은, 하우징(11) 내에 수용되어 있다. 공급관의 일단은, 반응실(12)에 접속되어 있다. 공급관의 타단은, 원료 가스의 공급 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
배출관(13)의 일단은, 반응실(12)에 접속되어 있다. 배출관(13)의 타단은, 접속부(30)에 접속되어 있다. 배출관(13)은, 배관(131 내지 135)을 포함하고 있다. 배관(131)의 일단은, 반응실(12)에 접속되어 있다. 배관(131)의 타단은, 배관(132)의 일단에 접속되어 있다. 배관(132)은, 반응실 독립 밸브(Chamber Isolation Valve: CIV)를 포함하고 있다. 배관(132)의 타단은, 배관(133)의 일단에 접속되어 있다. 배관(133)은, 압력 조정 밸브(Pressure Control Valve: PCV)를 포함하고 있다. 배관(133)의 타단은, 배관(134)의 일단에 접속되어 있다. 배관(134)의 타단은, 배관(135)의 일단에 접속되어 있다. 배관(135)의 타단은, 접속부(30)의 일단에 접속되어 있다.
접속부(30)는, 배관(31)과 배관(32)을 포함하고 있다. 배관(31)의 일단은, 배관(135)의 타단에 접속되어 있다. 배관(31)의 타단은, 배관(32)의 일단에 접속되어 있다. 배관(32)의 타단은, 제해 장치(20)에 접속되어 있다.
에피택셜 성장 장치(1)에 있어서, 원료 가스는, 원료 가스의 공급 장치로부터 배출되고, 공급관을 통하여, 반응실(12)에 도입된다. 원료 가스는, 규소 및 염소를 포함하는 가스이다. 규소 및 염소를 포함하는 가스는, 예를 들어 수소 가스와, 규소 및 염소를 포함하는 화합물의 혼합 가스이다. 이 혼합 가스에 있어서의 수소의 농도는, 예를 들어 95체적％ 이상이다. 규소 및 염소를 포함하는 화합물은, 예를 들어 디클로로실란(SiH2Cl2), 트리클로로실란(SiHCl3), 테트라클로로실란(SiCl4) 또는 이들의 혼합물이다. 또한, 이 혼합 가스는, 모노실란(SiH4) 및 염화수소(HCl) 중 적어도 한쪽을 포함하고 있어도 된다.
반응실(12)에는, 감압 하, 기판이 설치되고, 기판은, 원료 가스와의 반응 온도 이상으로 가열된다. 반응 온도는, 일례에 따르면, 600℃ 이상이고, 그 밖의 예에 따르면, 1000℃ 이상이다. 기판과 원료 가스가 반응하면, 기판 상에, 열화학 반응에 의해 단결정 또는 다결정의 규소 함유막이 형성된다. 기판은, 예를 들어 단결정 실리콘 기판이다.
반응실(12)로부터 배출된 배출 가스는, 배출관(13) 및 접속부(30)를 포함하는 배출 경로를 거쳐, 제해 장치(20)에 도입된다. 배출 가스에는, 원료 가스에 포함되는 규소 및 염소를 포함하는 화합물 중, 기판 상에 퇴적되지 않은 것이나, 모노실란, 염화수소 등이 포함될 수 있다. 배출 가스는, 제해 장치(20)에 있어서 연소되어 무해화된다.
부생성물은, 배출관(13) 및 접속부(30)의 일부에서 석출될 수 있다. 부생성물은, 상술한 배출 가스에 포함되는 성분이 중합하여 고형물 혹은 액상으로 된 것이라고 생각된다. 부생성물은, 배출관(13) 중, 배관(134) 부근에서 석출되기 쉽다. 반응실(12)의 근처에 위치하는 배관(131 내지 133)에서는, 배출 가스의 온도가 충분히 높기 때문에, 중합물이 석출되기 어렵다고 생각된다. 또한, 반응실(12)로부터 멀리 위치하는 접속부에서는, 배출 가스 중에 있어서의 부생성물의 원료로 되는 성분의 양이 적기 때문에, 부생성물이 생성되기 어렵다고 생각된다.
부생성물은, 환상의 클로로실란류를 포함하고 있다고 생각된다. 부생성물이 환상의 클로로실란류를 포함하고 있음은, 이하의 방법에 의해 추정할 수 있다.
우선, 에피택셜 성장 장치(1)의 배출관(13)을 해체하여, 부생성물이 부착된 배관을 취출한다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 배관(134)과 같이, 배출 가스의 흐름 방향을 따라 압력 조정 밸브(PCV)의 하류에 위치하고, 만곡되어 있는 배관을 취출한다. 다음에, 취출한 배관의 양단을 마개 폐쇄한다. 또한, 이 작업은, 질소(N2) 가스 등의 불활성 분위기 하에서 행한다.
다음에, 취출한 배관을, 질소 가스 등의 불활성 가스로 퍼지된 글로브 박스 내로 이동시킨다. 다음에, 배관으로부터 부생성물을 채취하고, 핵자기 공명(NMR) 분광 분석, 및 질량(MS) 분석에 사용하기 위한 분석 시료를, 각각 준비한다. 글로브 박스 내의 분위기로서는, 아르곤 분위기 하, 수분 농도를 1ppm 이하로 하고, 산소 농도를 10ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 글로브 박스로서는, 예를 들어 VAC사제 VAC101965OMNI-LAB STCH-A를 사용한다. 각 분석 시료를, 각각의 분석 장치로 운반할 때에는, 수지제 용기 등에 넣은 후, 이 수지제 용기를 밀폐 용기에 넣은 상태로, 글로브 박스 내로부터, 각 분석 장치로 이동시킨다. 이하, 각 분석 시료의 준비 시에는, 분석 시료와 산소 및 물이 접촉하지 않도록 주의한다. 분석 장치에 분석 시료를 설치할 때 등, 할 수 없이 각 분석 시료를 공기 중에 노출시킬 때에는, 재빠르게 행하도록 한다.
다음에, 부생성물에 대하여, 핵자기 공명(NMR)법에 의한 분석을 행한다. 분석 시료로서는, 예를 들어 0.2g의 부생성물과, 2mL의 탈수 중톨루엔(간토 가가쿠제: 품번 21744-1A)을 혼합하고, 이 혼합물을 4시간에 걸쳐 정치한 것을 사용한다. 다음에, 이 혼합물을 가부시키가이샤 하루나제 J. YOUNG 밸브 구비 시료관(S-5-600-JY-8)에 분취한다. 다음에 이 NMR 시료관을 NMR 분광 분석 장치 내에 세트하고, 29Si NMR 스펙트럼을 측정한다. NMR 분광 분석 장치로서는, 예를 들어 니혼 덴시 가부시키가이샤제 JNM-ECA800을 사용할 수 있다. 29Si NMR 스펙트럼의 측정 시에는, 예를 들어 적산 횟수를 3500회로 하고, 측정 범위를 -500ppm 이상 500ppm 이하로 한다.
다음에, 부생성물에 대하여, 질량(MS) 분석에 의한 분석을 행하여, 질량 스펙트럼을 얻는다. 분석 시료로서는, 예를 들어 부생성물을, 탈기 및 탈수 처리를 실시한 톨루엔에 용해시킨 것을 사용한다. 이 용해액에 있어서의 부생성물의 농도는 5질량％로 하고, 수분은 0.6ppm 이하로 한다. 톨루엔의 탈기 및 탈수 처리 시에는, 예를 들어 VAC사제의 정제 장치 VAC SOLVENT PURIFIER 103991을 사용한다. 질량 분석 장치로서는, 예를 들어 브루커ㆍ달토닉사제 solariX 9.4T를 사용한다. 이온화법으로서는, APCI(Atmospheric Pressure Chemical Ionization)법을 사용한다. 질량 스펙트럼의 측정 시에는, 예를 들어 적산 횟수를 300회로 하고, 측정 범위를 100m/z 이상 2000m/z 이하로 한다.
이들 분석 결과로부터, 이하의 요건 (1) 및 (2)가 동시에 달성될 때, 부생성물은, 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함하고 있다고 추정할 수 있다.
요건 (1): 29Si NMR 스펙트럼에 있어서, 상대 강도가 가장 큰 시그널이, -0.4ppm의 위치에 나타난다.
요건 (1)을 충족하는 29Si NMR 스펙트럼에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는, 부생성물에 관한 29Si NMR 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 2에 있어서, 횡축은 화학 이동(ppm)을 나타내고, 종축은 상대 강도를 나타낸다. 도 2에 도시하는 29Si NMR 스펙트럼에는, -0.4ppm의 위치에, 상대 강도가 가장 큰 시그널이 검출되고 있다. 또한, -80ppm 이상 -40ppm 이하의 범위 내에, 시그널이 검출되고 있지 않다. 비특허문헌 1에 기재된 데이터로부터, -0.4ppm의 위치에 나타나는 시그널은, SiCl3 유닛 혹은 SiCl2 유닛에 귀속된다고 추정된다.
요건 (2): 질량 스펙트럼에 있어서, (SiCl2)n에 귀속되는 시그널이, 질량 전하비가 0m/z부터 1500m/z 정도의 범위까지 검출된다.
요건 (2)를 충족하는 질량 스펙트럼에 대하여, 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 부생성물에 관한 질량 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 3에 있어서, 횡축은 질량 전하비(m/z)를 나타내고, 종축은 상대 강도(％)를 나타낸다. 도 3에 있어서, 우측 상단에 나타내는 부분은, 질량 스펙트럼의 고질량 전하비의 부분을, 종축 방향으로 확대하여 도시하는 확대도이다. 도 3에 도시하는 질량 스펙트럼에 있어서, (SiCl2)n에 귀속되는 시그널이, 391m/z 이상 1545m/z 이하의 범위 내에 검출되고 있다.
즉, (1)의 요건으로부터, 부생성물은, 분자 골격이 SiCl2 유닛 및 SiCl3 유닛에 의해 구성된 물질을 주성분으로서 포함하고 있다고 생각된다. 또한, (2)의 요건으로부터, 부생성물은, 규소와 염소의 질량비가 1:2인 물질을 포함하는 것이 고려된다. 이러한 물질의 조성식은, (SiCl2)n이라고 생각되며, n은 3 이상 15 이하라고 생각된다. (SiCl2)n은, 예를 들어 Si6Cl12, Si14Cl28 및 Si15Cl30으로 표시된다. 이러한 질량비를 갖는 화합물로서는, Si=Si 결합을 갖는 것과, 환상 구조를 갖는 것이 고려된다. 그러나, Si=Si 결합은, 매우 불안정한 결합이며, 실온에서 즉시 분해된다는 점에서, 이 질량비를 갖는 물질은, Si=Si 결합을 갖는 것은 아니라고 생각된다. 따라서, 이 질량비를 갖는 물질은, 환상 구조를 갖는다고 생각된다.
환상 구조의 클로로실란류는, 이하에 나타내는 구조식 (a) 내지 (d) 중 어느 것으로 표시된다고 생각된다.
Figure 112022069899234-pat00001
Figure 112022069899234-pat00002
Figure 112022069899234-pat00003
Figure 112022069899234-pat00004
부생성물은, 상기 구조식 (a) 내지 (d)로 표시되는 환상 구조를 갖는 클로로실란류의 혼합물이라고 생각된다. 상기 구조식으로 나타내는 환상 구조의 클로로실란류는, 열역학적으로 안정하다. 그러나, 상기 환상 구조를 갖는 클로로실란류는, Si-Si 결합 및 Si-Cl 결합을 갖고 있다. 이들 결합은, 물 및 산소에 대하여 높은 반응성을 나타낸다. 따라서, 환상 구조를 갖는 클로로실란류는, 대기 분위기 하에 있어서는, 빠르게, 물이나 산소와 반응한다고 생각된다. 이러한 클로로실란류는, 물 및 산소와 더 반응하여, 폭발성을 갖는 물질을 생기게 한다고 생각된다.
환상 구조를 갖지 않는 클로로실란류는, 예를 들어 쇄상의 클로로실란류라고 생각된다.
폭발성을 갖는 물질은, 예를 들어 실릴에테르류, 실록산류, 실란올류 또는 이들의 혼합물이라고 생각된다.
부생성물은, 환상 구조를 갖는 클로로실란류 외에, 실록산류, 쇄상의 클로로실란류 및 실리카 등을 포함할 수 있다. 실록산류는, Si-O 결합 또는 Si-O-Si 결합을 포함한다.
부생성물이 실록산류를 포함하는 것은, 푸리에 변환 적외(FT-IR) 분광 분석에 의해 확인할 수 있다. 즉, 부생성물의 적외 분광 스펙트럼에 있어서, Si-O-Si에 귀속되는 피크가 검출된 경우, 부생성물은 실록산류를 포함하고 있다고 추정할 수 있다. 적외 분광 스펙트럼에 있어서, Si-O-Si에 귀속되는 피크는, 예를 들어 900㎝-1 이상 1700㎝-1 이하의 범위 내에 검출되고, 다른 예에 따르면, 900㎝-1 이상 1300㎝-1 이하의 범위 내에 검출된다.
구체적으로는, 우선, 상술한 것과 마찬가지의 방법으로, 부생성물을 채취한다. 다음에, 이 부생성물에 대하여, 1회 반사형 ATR(Attenuated Total Reflection)법에 의해 적외 분광 스펙트럼을 얻는다. 적외 분광 분석 시에는, 질소 치환된 글로브 박스 내에 적외 분광 분석 장치를 설치하여 행한다. 적외 분광 분석 장치로서는, 예를 들어 Bruker Optics사제의 ALPHA를 사용한다. ATR 결정으로서는, 게르마늄(Ge)을 사용한다. 분석 조건으로서는, 예를 들어 입사각은 45°로 하고, 적산 횟수는 512회로 하고, 측정 범위는 500㎝-1 이상 4000㎝-1 이하로 하고, 분해능은 4㎝-1로 한다.
도 4는, 부생성물에 관한 적외 분광 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 4에 있어서, 횡축은 파수(㎝-1)를 나타내고, 종축은 흡광도를 나타낸다. 도 4에 도시하는 적외 분광 스펙트럼에 있어서, Si-O-Si 신축에 귀속되는 피크가, 900㎝-1 이상 1700㎝-1 이하의 범위 내에 검출되고 있다.
환상 구조를 갖는 클로로실란류와, 염기성 처리액을 접촉시키면, 폭발성을 갖는 물질을 발생시키지 않고, 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 분해할 수 있다. 이것은, 환상 구조를 갖는 클로로실란류와 염기성 처리액을 반응시킴으로써, 환상 구조를 갖는 클로로실란류에 있어서의 Si-Si 결합 및 Si-Cl 결합이 절단되기 때문이다. 따라서, 이 반응 후의 처리액에는, 폭발성이나 연소성을 갖는 물질이 거의 포함되지 않는다. 또한, 이 반응 처리 시에는, 염화수소(HCl)가 생길 수 있다. 그 때문에, 이 반응 처리 시에는, 처리액의 pH가 낮아지기 쉽다. 염기성 처리액을 사용함으로써, 이 염화수소를 중화할 수 있기 때문에, 처리액의 pH가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 염기성 처리액을 사용하면, 반응 후의 처리액을, 안전하게 처분할수 있다.
이에 비해, 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함하는 부생성물과, 중성 수용액을 반응시킨 경우, 폭발성 또는 연소성을 갖는 물질이 생길 수 있다. 이것은, 부생성물과 중성 수용액을 반응시킨 경우, 부생성물의 표면만이 가수분해되고, 그 내부에 존재하는 클로로실란류가 분해되지 않기 때문이라고 생각된다. 혹은, 부생성물과 물을 반응시키면, 가수분해에 의해, 부생성물 중의 Si-Cl 결합은 절단될 수 있지만, Si-Si 결합, Si-O-Si 결합 및 Si-OH 결합 중 적어도 하나를 갖는 생성물이 생성되기 때문이라고 생각된다. 또한, 중성 또는 산성의 수용액을 사용한 경우, 염화수소를 중화할 수 없기 때문에, 반응 처리 후의 처리액의 pH가 매우 낮아져, 부식성을 가질 수 있다. 이상의 점에서, 중성 또는 산성의 수용액을 사용하면, 염기성 수용액을 사용하는 방법과 비교하여, 부생성물의 무해화를 안전성이 높은 상태로 행하기 어렵다.
또한, 이 처리 방법은, 2단계로 나누어 행해도 된다. 즉, 우선, 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함하는 부생성물과 물을 반응시키는 전처리를 행하여, 혼합액을 얻는다. 다음에, 이 혼합액에, 무기 염기 또는 유기 염기 중 적어도 한쪽을 혼합한다. 이 방법에 의해서도, 부생성물을 무해화할 수 있다.
환상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함한 부생성물과 처리액을 반응시키기 위해서는, 부생성물을 불활성 분위기 하에서 채취하는 것이 바람직하고, 또한 부생성물을 반응 직전까지 불활성 분위기 하에 유지하기 위해, 불활성 분위기 하에서 부생성물과 처리액을 반응시키는 것이 바람직하다. 부생성물을 불활성 분위기 하에서 관리함으로써, 부생성물의 덩어리의 내부뿐만 아니라, 표면에 있어서 물이나 산소와 반응하는 것을 방지하는 것이 가능하다. 불활성 가스는, 예를 들어 질소 가스, 아르곤 가스 또는 이들의 혼합 가스이다. 불활성 분위기 하에 있어서, 노점은 -50℃ 이하이고, 산소의 농도는 10ppm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 부생성물과 처리액을 반응시키면, 수소(H2) 가스가 발생할 수 있다. 따라서, 이 처리는, 가스 배기 장치를 구비한 설비 내에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 부생성물과 처리액의 혼합물을, 초음파 세정기를 사용한 초음파 처리에 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 부생성물 및 처리액을 초음파에 의해 진동시킴으로써, 교반 막대 등을 사용하지 않고, 처리액 내에서의 부생성물의 분산성을 높일 수 있다. 초음파의 주파는, 20kHz 이상으로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 부생성물은, 배관 상에 고점도의 액상 물질로서 퇴적될 수 있다. 따라서, 부생성물의 퇴적물에 있어서는, 그 표면에 존재하는 환상 구조를 갖는 클로로실란류부터, 물이나 산소와 반응하여, 환상 구조를 갖지 않는 것으로 분해되고 있다고 생각된다. 한편, 부생성물의 퇴적물의 내부에 존재하는 환상 구조를 갖는 클로로실란류는, 물이나 산소에 접촉하기 어렵기 때문에, 대기 분위기 하에 있어서도, 그 환상 구조를 유지하고 있다고 생각된다. 따라서, 염기성 처리액을 사용한 부생성물의 처리는, 대기 분위기 하에 있어서도 유효하다.
다음에, 이 처리 방법에 이용 가능한 처리액에 대하여 설명한다.
처리액은, 무기 염기 또는 유기 염기 중 적어도 한쪽을 포함하는 염기성 수용액이다. 처리액에 있어서, 무기 염기 및 유기 염기의 농도는, 예를 들어 0.01질량％ 이상 30질량％ 이하로 하고, 바람직하게는 0.1질량％ 이상 10질량％ 이하로 한다.
무기 염기로서는, 예를 들어 금속 수산화물, 알칼리 금속, 탄산염, 탄산수소염 및 금속 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 사용한다.
금속 수산화물은, 예를 들어 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화루비듐, 수산화세슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화구리, 수산화철, 수산화아연, 수산화알루미늄, 또는 이들의 혼합물이다.
알칼리 금속은, 예를 들어 칼륨의 단체 금속, 리튬의 단체 금속, 나트륨의 단체 금속, 또는 이들의 혼합물이다.
탄산염은, 예를 들어 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄, 탄산칼륨, 탄산리튬, 탄산바륨, 탄산마그네슘, 또는 이들의 혼합물이다.
탄산수소염은, 예를 들어 탄산수소나트륨, 탄산수소암모늄, 탄산수소칼륨, 탄산수소칼슘, 또는 이들의 혼합물이다.
금속 산화물은, 예를 들어 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화나트륨, 또는 이들의 혼합물이다.
무기 염기는, 예를 들어 알칼리 금속 원소의 수산화물, 알칼리 금속 원소의 탄산염, 알칼리 금속 원소의 탄산수소염, 알칼리 토류 금속 원소의 수산화물, 알칼리 토류 금속 원소의 탄산염, 및 수산화암모늄(NH4OH)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함한다.
또한, 무기 염기는, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화리튬(LiOH), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및 수산화암모늄(NH4OH)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류인 것이 바람직하다. 이러한 무기 염기는, 독성이 낮기 때문에, 이러한 무기 염기를 사용하면, 보다 안전하게 부생성물을 처리할 수 있다.
또한, 무기 염기는, 수산화칼륨(KOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화리튬(LiOH), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및 수산화암모늄(NH4OH)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류인 것이 보다 바람직하다. 이러한 무기 염기를 사용하면, 반응이 온화하게 진행되기 때문에, 보다 안전하게 처리하는 것이 가능하다.
유기 염기로서는, 예를 들어 수산화알킬암모늄류, 유기 금속 화합물, 금속 알콕시드, 아민 및 복소환식 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 사용한다.
수산화알킬암모늄류는, 예를 들어 수산화테트라메틸암모늄, 수산화테트라에틸암모늄, 수산화콜린, 또는 이들의 혼합물이다.
유기 금속 화합물은, 예를 들어 유기 리튬, 유기 마그네슘, 또는 이들의 혼합물이다. 유기 리튬은, 예를 들어 부틸리튬, 메틸리튬, 또는 이들의 혼합물이다. 유기 마그네슘은, 예를 들어 부틸마그네슘, 메틸마그네슘, 또는 이들의 혼합물이다.
금속 알콕시드는, 예를 들어 나트륨에톡시드, 나트륨부톡시드, 칼륨에톡시드, 칼륨부톡시드, 나트륨페녹시드, 리튬페녹시드, 나트륨에톡시드, 또는 이들의 혼합물이다.
아민은, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 디에틸아민, 아닐린, 또는 이들의 혼합물이다.
복소환식 아민은, 피리딘, 피롤리딘, 이미다졸, 피페리딘, 또는 이들의 혼합물이다.
유기 염기는, 바람직하게는 나트륨페녹시드(C6H5ONa), 2-히드록시에틸트리메틸암모늄히드록시드(수산화콜린) 및 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류이다.
처리액의 용매로서는, 물을 사용한다. 물은, 순수, 이온 교환수, 정제수, 혹은 수돗물을 사용해도 되고, 또는 이들의 혼합물을 사용해도 된다.
처리액의 pH는, 처리 전후에 있어서 8 이상 14 이하인 것이 바람직하다. 또한, 처리 전의 처리액의 pH는, 9 이상 14 이하인 것이 바람직하고, 10 이상 14 이하인 것이 보다 바람직하다.
처리액은, 무기 염기 및 유기 염기 외에, 계면 활성제나 pH 완충제 등의 임의 성분을 포함하고 있어도 된다.
계면 활성제는, 처리액 중에서의 부생성물의 분산성을 높이고, 처리 속도를 향상시킨다. 처리액에 있어서의 계면 활성제의 농도는, 예를 들어 0.01질량％ 이상 10질량％ 이하로 하고, 바람직하게는 0.1질량％ 이상 1질량％ 이하로 한다.
계면 활성제는, 예를 들어 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 양성 계면 활성제 및 비이온성 계면 활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함한다.
음이온성 계면 활성제는, 예를 들어 라우르산나트륨, 스테아르산나트륨, 라우릴황산나트륨, 1-헥산술폰산나트륨, 라우릴인산, 또는 이들의 혼합물이다.
양이온성 계면 활성제는, 예를 들어 염화테트라메틸암모늄, 염화벤잘코늄, 염화옥틸트리메틸암모늄, 모노메틸아민염산염, 염화부틸피리디늄, 또는 이들의 혼합물이다.
양성 계면 활성제는, 예를 들어 라우릴디메틸아미노아세트산베타인, 코카미도프로필베타인, 라우로일글루탐산나트륨, 라우릴디메틸아민N-옥시드, 또는 이들의 혼합물이다.
비이온성 계면 활성제는, 예를 들어 라우르산글리세린, 펜타에틸렌글리콜오노도데실에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 라우르산디에탄올아미드, 옥틸글루코시드, 세탄올, 또는 이들의 혼합물이다.
계면 활성제는, 염화벤잘코늄 및 라우르산나트륨 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 바람직하고, 염화벤잘코늄을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
pH 완충제는, 부생성물의 처리 중에, 처리액의 pH를 일정하게 유지하는 역할을 한다. pH 완충제를 사용함으로써, 부생성물 분해 처리 후의 용액의 pH가, 과잉으로 높아지는 것 혹은 과잉으로 낮아지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, pH 완충제를 사용하면, 보다 안전하게 부생성물을 무해화할 수 있다.
처리액에 있어서의 pH 완충제의 농도는, 예를 들어 0.01질량％ 이상 30질량％ 이하로 하고, 바람직하게는 0.1질량％ 이상 10질량％ 이하로 한다.
pH 완충제로서는, 약산과 그의 공액 염기의 혼합물이나, 약염기와 그의 공액 산의 혼합물을 사용할 수 있다. pH 완충제로서는, 예를 들어 아세트산(CH3COOH)과 아세트산나트륨(CH3COONa)의 혼합물, 시트르산과 시트르산나트륨의 혼합물, 또는 트리스히드록시메틸아미노메탄(THAM)과 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)의 혼합물을 포함한다.
이상 설명한 실시 형태에 관한 처리액은 염기성이다. 따라서, 실시 형태에 관한 처리액을 사용하면, 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함하는 부생성물을, 안전하게 무해화할 수 있다.
여기서는, 에피택셜 성장법을 예로 들어 설명하였지만, 상술한 처리 방법 및 처리액은, 에피택셜 성장법 이외의 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition: CVD)법에서 생긴 부생성물에도 적용할 수 있다. 또한, 이 처리 방법 및 처리액은, CVD법 이외의 규소 및 염소를 포함하는 가스를 사용하여, 규소 함유물을 합성하는 방법에 의해 생긴 부생성물에도 적용할 수 있다. 이러한 방법으로서는, 예를 들어 트리클로로실란을 포함하는 수소 가스에 의한 환원을 이용한 다결정 실리콘의 제조를 들 수 있다.
또한, 여기서는, 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함하는 부생성물을 예로 들어 설명하였지만, 부생성물은, 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 환상 구조를 갖는 할로실란류를 포함할 수 있다.
즉, 불소(F), 브롬(Br) 및 요오드(I)는, 염소(Cl)와 마찬가지로, 17족에 속하는 할로겐 원소이다. 동족의 원소는, 유사한 성질을 갖는다는 것이, 일반적으로 알려져 있다. 따라서, 염소 이외의 할로겐 원소도, 염소와 마찬가지로, 규소와 반응하여 환상 구조를 갖는 할로실란류를 생성할 수 있다. 환상 구조를 갖는 할로실란류는, Si-Cl 결합, Si-Br 결합, Si-F 결합 및 Si-I 결합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 결합과, Si-Si 결합을 포함할 수 있다. 또한, 부생성물에 포함될 수 있는 환상 구조를 갖는 할로실란류는, SiXy기 및 Xy기 중 적어도 한쪽을 포함할 수 있다. 여기서, y는 1 이상 3 이하이고, X는 Cl, F, Br 및 I로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다.
환상 구조를 갖는 할로실란류는, 예를 들어 규소 및 할로겐을 포함하는 가스를 사용하여, 기재 상에 규소 함유물을 퇴적시키는 방법에 의해 생기는 부생성물에 포함될 수 있다. 환상 구조를 갖는 할로실란류를 포함하는 부생성물의 생성법에 대하여, 이하에, 도 1을 참조하면서 설명한 에피택셜 성장법을 예로 들어 설명한다.
도 1에 도시하는 에피택셜 성장 장치(1)에 있어서, 반응실(12)에 도입되는 원료 가스에는, 염소 이외의 할로겐 원소도 포함될 수 있다. 즉, 원료 가스는, 수소 가스와, 규소 및 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 화합물의 혼합 가스일 수 있다. 규소 및 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 화합물은, 예를 들어 규소 및 브롬을 포함하는 화합물이다. 규소 및 브롬을 포함하는 화합물은, 예를 들어 디브로모실란(SiH2Br2), 트리브로모실란(SiHBr3), 테트라브로모실란(SiBr4) 또는 이들의 혼합물이다. 또한, 이 혼합 가스는, 모노실란(SiH4) 및 브롬화수소(HBr) 중 적어도 한쪽을 포함하고 있어도 된다.
이와 같이 규소 및 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 화합물을 포함하는 원료 가스를 사용한 경우, 규소 및 염소를 포함하는 화합물을 포함하는 원료 가스를 사용한 경우와 마찬가지로, 기판 상에 규소 함유막을 형성할 수 있다. 또한, 에피택셜 성장 장치(1)의 배출관(13) 및 접속부(30)에서 석출될 수 있는 부생성물에는, 환상 구조를 갖고, 염소 이외의 할로겐을 포함하는 할로실란류, 예를 들어 환상 구조를 갖는 브로모실란류가 포함될 수 있다.
또한, 상기 혼합 가스는, 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 화합물 및 염소 이외의 할로겐 가스 중 적어도 한쪽과, 규소 및 염소를 포함하는 화합물과, 수소 가스의 혼합 가스여도 된다. 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 화합물은, 규소를 포함하고 있어도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다. 또한, 상기 혼합 가스는, 염소를 포함하는 화합물 및 염소 가스 중 적어도 한쪽과, 규소 및 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 화합물과, 수소 가스의 혼합 가스여도 된다. 염소를 포함하는 화합물은, 규소를 포함하고 있어도 되고, 포함하고 있지 않아도 된다.
이와 같이 염소 원소와, 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 원료 가스를 사용한 경우, 석출될 수 있는 부생성물에는, 환상 구조를 갖는 클로로실란류, 환상 구조를 갖고, 염소 이외의 할로겐을 포함하는 할로실란류, 및 환상 구조를 갖고 염소 및 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 할로실란류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 포함될 수 있다.
또한, 반응실(12) 내에는, 염소 이외의 할로겐 원소가 불가피하게 도입될 수 있다. 즉, 반응실(12)에 설치되는 기판은, 실리콘 기판의 표면 상에, 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 막이 형성된 것일 수 있다. 이러한 기판을 사용한 경우, 실리콘 기판의 표면 상에 형성된 막에 포함되는 할로겐 원소와, 원료 가스에 포함되는 규소가 반응하여, 할로실란류가 생성될 수 있다. 이 할로실란류는, 반응실(12) 내에서 가스화하여, 배출 가스와 함께 배출관(13)으로 배출된다. 그리고, 배출관(13)이나 접속부(30)에 있어서, 할로실란류끼리 중합, 혹은 할로실란류와 배출 가스에 포함되는 다른 성분이 중합함으로써, 부생성물이 생성될 수 있다. 이 부생성물은, 환상 구조를 갖는 클로로실란류, 환상 구조를 갖고, 염소 이외의 할로겐을 포함하는 할로실란류, 및 환상 구조를 갖고 염소 및 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 할로실란류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함할 수 있다.
혹은, 반응실(12) 내에 설치되는 기판의 표면에는, 염소 이외의 할로겐 원소가 잔류해 있는 경우가 있다. 예를 들어, 실리콘 기판 등의 기판의 세정에, 불화수소산(HF)이 사용되는 경우가 있다. 또한, 기판은, 할로겐 원소를 포함하는 가스에 의해, 에칭 등의 표면 처리가 실시되는 경우가 있다. 이러한 경우, 기판의 표면에, 불화수소산 등의 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 화합물이 잔류할 수 있다. 이와 같이 하여 반응실(12) 내에 불가피하게 도입된 할로겐 원소와, 규소가 반응함으로써, 상술한 할로실란류가 생성되고, 그 결과, 환상 구조를 갖는 할로실란류를 포함하는 부생성물이 생성될 수 있다.
이와 같이 하여 생성될 수 있는 염소 이외의 할로겐을 포함하는 할로실란류, 및 환상 구조를 갖고 염소 및 염소 이외의 할로겐 원소를 포함하는 할로실란류는, 상술한 환상 구조를 갖는 클로로실란류와 마찬가지의 성질을 갖는다고 유추된다. 따라서, 환상 구조를 갖는 할로실란류는, 상술한 환상 구조를 갖는 클로로실란류와 마찬가지의 무해화 처리가 실시되는 것이 바람직하다. 실시 형태에 관한 처리액과, 이들 환상 구조를 갖는 할로실란류를 접촉시킴으로써, 이들 환상 구조를 갖는 할로실란류를 안전하게 무해화할 수 있다고 생각된다.
환상 구조를 갖는 할로실란류는, 이하에 나타내는 구조식 (e) 내지 (h) 중 어느 것으로 표시된다고 생각된다. 구조식 (e) 내지 (h)에 있어서, X는 F, Cl, Br 및 I로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이다. 이하에 나타내는 환상 구조를 갖는 할로실란류의 구조는, 상술한 핵자기 공명(MNR) 분광 분석, 및 질량(MS) 분석 등을 사용하여 부생성물을 분석함으로써 추정할 수 있다.
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또한, 부생성물은, 환상 구조를 갖는 할로실란류 외에, 실록산류, 쇄상의 할로실란류 및 실리카 등을 포함할 수 있다.
여기서, 환상 구조를 갖는 할로실란류는, 하기 구조식 (1) 내지 (21)로 나타내는 바와 같이, 4원환 구조, 5원환 구조, 구조식 (e) 내지 (h) 이외의 6원환 구조, 7원환 구조, 8원환 구조, 다원환 구조 등을 가질 수 있다. 하기 구조식 (1) 내지 (21)에 있어서, X는 F, Cl, Br 및 I로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이다. 또한, 하기 구조식 (1-1) 내지 (21-1)은, 각각 구조식 (1) 내지 (21)에 있어서의 원소 X가 염소인 클로로실란류를 나타낸다.
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부생성물에 포함되는 환상 구조를 갖는 할로실란류는, 상기 구조식 (1) 내지 (21)로 나타내는 바와 같이, 규소만을 포함하는 규소환을 갖는 동소환식 화합물일 수 있다. 또한, 상기 구조식 (1) 내지 (21)로 나타내는 바와 같이, 탄소를 포함하지 않는 무기 환식 화합물일 수 있다. 부생성물은, 규소 및 산소를 포함하는 복소환식 화합물을 포함하고 있어도 된다.
또한, 부생성물에 포함될 수 있는 쇄상 구조를 갖는 할로실란류는, 예를 들어 하기 구조식 (22) 및 (23)으로 표시된다. 하기 구조식 (22)에 있어서, N은, 예를 들어 0 이상 15 이하의 양의 정수이다. 하기 구조식 (22) 및 (23)에 있어서, X는 F, Cl, Br 및 I로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이다. 또한, 하기 구조식 (22-1) 및 (23-1)은, 각각, 구조식 (22) 및 (23)에 있어서의 원소 X가 염소인 클로로실란류를 나타낸다.
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쇄상 구조를 갖는 할로실란류는, 상기 구조식 (22)로 나타내는 바와 같이, 분지가 없는 직쇄 화합물일 수 있다. 또한, 쇄상 구조를 갖는 할로실란류는, 구조식 (23)으로 나타내는 바와 같이, 분지를 갖는 쇄식 화합물일 수 있다. 부생성물이 쇄상 구조를 갖는 할로실란류를 포함하고 있음은, 질량 분석에 의해 추정할 수 있다.
실시 형태에 관한 처리액은, 실록산 결합 및 실라놀기 중 적어도 한쪽을 갖는 화합물을 포함하는 물질을 처리하기 위한 처리액으로서 사용할 수 있다. 실록산 결합 및 실라놀기 중 적어도 한쪽을 갖는 화합물을 포함하는 물질로서는, 환상 구조를 갖는 할로실란류의 가수분해 생성물을 들 수 있다. 즉, 실시 형태에 관한 처리액은, 규소 및 할로겐을 포함하는 가스를 사용하여, 기재 상에 규소 함유물을 퇴적시키는 방법에 의해 생기는 부생성물의 가수분해 생성물의 처리액으로서도 사용할 수 있다.
가수분해 생성물은, 환상 구조를 갖는 할로실란류를 포함하는 부생성물에, 물을 접촉시킴으로써 얻어진다. 가수분해 생성물은, 고체상일 수 있다. 가수분해 생성물은, 괴상이어도 되고, 미립자상이어도 된다.
가수분해 생성물은, 실록산 결합(Si-O-Si, O-Si-O) 및 실라놀기(-Si-OH) 중 적어도 한쪽을 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 가수분해 생성물은, 히드라 실라놀기(-Si(H)OH)를 포함할 수 있다. 가수분해 생성물이, 실록산 결합 및 실라놀기 중 적어도 한쪽을 가짐은, 이하에 설명하는 핵자기 공명 분광 분석에 의해 추정할 수 있다.
우선, 상술한 것과 마찬가지의 방법으로, 부생성물을 채취한다. 대기 분위기 하의 드래프트 챔버 내에서, 부생성물을 포함하는 샤알레 내에 순수를 첨가하여, 부생성물과 순수의 혼합물을 얻는다. 순수의 양은, 예를 들어 50mg의 부생성물에 대하여 1mL로 한다. 또한, 순수란, 비저항이 18.2MΩㆍ㎝ 이상인 물이다. 혼합물을 불소 수지제의 스패튤라 등으로 교반한 후, 샤알레에 덮개를 덮고, 혼합물을 1시간 이상 정치한다. 그 후, 샤알레의 덮개를 벗기고, 상온 하, 24시간 이상에 걸쳐 혼합물을 정치하고, 혼합물로부터 물을 휘발시킨다. 이와 같이 하여 얻어진 고형물을, 불소 수지제의 스패튤라 등을 사용하여 분쇄하고 분말을 얻는다. 이 분말을, 진공 펌프로 5Pa 이하의 감압 하에서 2시간 이상에 걸쳐 건조시켜, 측정 시료를 얻는다.
다음에, 이 측정 시료를 니혼 덴시 가부시키가이샤제 3.2mm 지르코니아 시료관(708239971)에 분취한다. 이 NMR 시료관을 NMR 분광 분석 장치 내에 세트하고, 29Si NMR 스펙트럼을 측정한다. NMR 분광 분석 장치로서는, 예를 들어 니혼 덴시 가부시키가이샤제 JNM-ECA800을 사용할 수 있다. 29Si NMR 스펙트럼의 측정 시에는, 예를 들어 적산 횟수를 4096회로 하고, 측정 범위를 -250ppm 이상 250ppm 이하로 한다.
이와 같이 하여 얻어진 가수분해 생성물에 관한 29Si NMR 스펙트럼에 있어서, -120ppm 이상 10ppm 이하의 범위 내에 나타나는 피크는, 실록산 결합 및 실라놀기 중 적어도 한쪽에 유래한다고 생각된다. 따라서, 이 범위 내에 피크를 갖는 경우, 가수분해 생성물은, 실록산 결합 및 실라놀기 중 적어도 한쪽을 갖는다고 추정할 수 있다.
도 5는, 부생성물의 가수분해 생성물에 관한 29Si NMR 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 5에 있어서, 횡축은 화학 이동(ppm)을 나타내고, 종축은 상대 강도를 나타낸다. 도 5에 도시하는 29Si NMR 스펙트럼에는, -70ppm의 위치에, 상대 강도가 가장 큰 피크가 검출되고 있다.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 핵자기 공명 분광 분석의 분석 결과와, 원소 분석의 결과를 조합함으로써, 가수분해 생성물의 구조식을 추정할 수 있다.
원소 분석 시에는, 부생성물에 포함되는 탄소(C), 수소(H), 질소(N), 할로겐 원소 및 황(S)의 정량 분석을 행한다. 할로겐 원소는, 불소(F), 염소(Cl) 및 브롬(Br)이다. 탄소, 수소 및 질소의 분석 시에는, 예를 들어 제이ㆍ사이언스ㆍ라보사제의 JM-11을 사용한다. 할로겐 및 황의 분석 시에는, 예를 들어 야나코사제의 YHS-11을 사용한다.
가수분해 생성물에 대하여 얻어진 원소 분석 결과에 있어서, 수소의 존재비가 1질량％ 이상 10질량％ 이하이고, 할로겐 원소의 존재비가 20질량％ 이하인 경우, 가수분해에 의해, 부생성물 중의 할로겐양이 감소하고, 수소량이 증가하였다고 할 수 있다. 수소의 존재비는 1질량％ 이상 4질량％ 이하여도 되고, 할로겐 원소의 존재비는 1.5질량％ 이하여도 된다. 또한, 상술한 29Si NMR 스펙트럼의 결과로부터, 증가한 수소는, Si-OH 결합에 유래한다고 생각된다. 따라서, 부생성물의 가수분해에 의해, 부생성물 중의 할로겐이, 히드록실기로 치환된다고 생각된다. 또한, 수소의 존재비가 상기 범위 내라는 점에서, 규소, 산소 및 수소만을 포함하는 가수분해 생성물의 구조식은, 하기 (24) 내지 (29)인 것으로 추정된다.
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상기 구조식 (24) 내지 (29)로 표시되는 화합물은, 실록산 결합 및 실라놀기의 양쪽을 갖고 있다. 또한, 상기 구조식 (24) 내지 (29)로 표시되는 화합물은, 실라놀기를 2개 이상 갖고 있는 폴리실란올이다.
구조식 (24)의 화합물에 있어서, 수소의 존재비는 2.961질량％이다. 구조식 (25)의 화합물에 있어서, 수소의 존재비는 3.82질량％이고, 산소의 존재비는 60.67질량％이고, 규소의 존재비는 35.50질량％이다. 구조식 (26)의 화합물에 있어서, 수소의 존재비는 2.88질량％이고, 산소의 존재비는 57.06질량％이고, 규소의 존재비는 40.07질량％이다. 구조식 (27)의 화합물에 있어서, 수소의 존재비는 1.65질량％이고, 산소의 존재비는 52.38질량％이고, 규소의 존재비는 45.97질량％이다. 구조식 (28)의 화합물에 있어서, 수소의 존재비는 2.63질량％이고, 산소의 존재비는 48.61질량％이고, 규소의 존재비는 48.76질량％이다. 구조식 (29)에 있어서, 수소의 존재비는 2.63질량％이고, 산소의 존재비는 48.61질량％이고, 규소의 존재비는 48.76질량％이다.
부생성물의 가수분해 생성물에 포함되는 실록산 결합이나 Si-Si 결합은, 폭발성 또는 연소성의 원인으로 될 수 있다. 특히, 상기 구조식 (26) 내지 (29)에 포함되는 환상의 실록산 결합이나, 구조식 (28) 및 (29)에 포함되는 환상의 규소환은, 결합이 절단될 때, 큰 에너지를 방출할 수 있다. 그 때문에, 이들 환을 포함하는 화합물은, 연소성을 나타낸다고 생각된다.
이러한 부생성물의 가수분해 생성물과, 실시 형태에 관한 염기성 처리액을 접촉시키면, 실록산 결합 및 Si-Si 결합을 절단할 수 있기 때문에, 부생성물의 가수분해 생성물을 안전하게 무해화할 수 있다.
이상 설명한 실시 형태에 관한 처리액은 염기성이다. 따라서, 실시 형태에 관한 처리액을 사용하면, 환상 구조를 갖는 할로실란류를 포함하는 부생성물을, 안전하게 무해화할 수 있다.
<실시예>
이하, 실시예에 대하여 설명한다.
<실시예 1>
우선, 원료 가스를 에피택셜 성장 장치에 도입하여, 800℃의 온도에서 실리콘 기판과 반응시켜, 실리콘 기판 상에 단결정 실리콘막을 형성하였다. 원료 가스로서는, 수소 가스에, 디클로로실란과 염화수소를 혼합한 혼합 가스를 사용하였다. 혼합 가스에 있어서의 수소의 농도는 95체적％ 이상이었다.
다음에, 질소 분위기 하에서 에피택셜 성장 장치의 배관을 분해하여, 부생성물을 채취하였다. 부생성물은, 백색의 크림상 액체였다. 다음에, 채취한 부생성물을, 상술한 방법으로 분석한바, 상기 구조식 (a) 내지 (d), (1-1), (2-1), (12-1) 및 (14-1) 중 어느 하나에 해당한다고 생각되는 환상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함하고 있음이 확인되었다.
다음에, 아르곤 치환된 글로브 박스 내에서, 50mg의 부생성물을 샤알레에 측량하였다. 다음에, 이 샤알레를 기밀 용기에 넣고, 대기 분위기 하의 드래프트 챔버로 이동시켰다. 드래프트 챔버의 온도는 26.4℃이고, 습도는 55％였다.
다음에, 처리액을 조제하였다. 처리액으로서는, 물에, 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액에 있어서, 탄산수소나트륨의 농도는 10질량％였다. 이하, 이 처리액을 처리액 TS1이라고 한다.
다음에, 기밀 용기로부터 샤알레를 취출하고, 이 샤알레 내에 1.0mL의 처리액 TS1을 첨가하여, 부생성물과 처리액 TS1을 반응시켰다. 그 결과, 부생성물로부터의 미세한 발포가 확인되었다. 이 처리는, 온도계를 사용하여, 처리액 중의 온도를 측정하면서 행하였다.
<실시예 2>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS2로서는, 탄산수소나트륨과 pH 완충제를 혼합한 수용액을 사용하였다. pH 완충제로서는, 아세트산나트륨(CH3COONa)과 아세트산(CH3COOH)의 혼합물을 사용하였다. 처리액 TS2에 있어서, 탄산수소나트륨의 농도는 10질량％이고, 아세트산나트륨의 농도는 1질량％이고, 아세트산의 농도는 1질량％였다.
<실시예 3>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 그 결과, 부생성물로부터의 심한 발포가 확인되었다. 처리액 TS3으로서는, 물에, 수산화나트륨(NaOH)을 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS3에 있어서, 수산화나트륨의 농도는 10질량％였다.
<실시예 4>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS4로서는, 물에, 나트륨페녹시드(Sodium Phenoxide: C6H5ONa)를 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS4에 있어서, 나트륨페녹시드의 농도는 10질량％였다.
<실시예 5>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS5를 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS5로서는, 물에, 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 분산시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS5에 있어서, 수산화칼슘의 농도는 10질량％였다.
<실시예 6>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS6을 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 그 결과, 부생성물은 처리액 중에 분산되었다. 처리액 TS6으로서는, 수산화나트륨과 계면 활성제를 혼합한 수용액을 사용하였다. 계면 활성제로서는, 염화벤잘코늄을 사용하였다. 처리액 TS6에 있어서, 수산화나트륨의 농도는 10질량％이고, 염화벤잘코늄의 농도는 1질량％였다.
<실시예 7>
부생성물을 산소 및 물과 접촉시키지 않도록, 불활성 가스 분위기 하에서 다룬 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다.
<실시예 8>
부생성물을 산소 및 물과 접촉시키지 않도록, 불활성 가스 분위기 하에서 다룬 것 이외에는, 실시예 6에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다.
<실시예 9>
부생성물을 산소 및 물과 접촉시키지 않도록, 불활성 가스 분위기 하에서 다룬 것 이외에는, 실시예 2에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다.
<비교예 1>
처리액 TS1 대신에 물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다.
<비교예 2>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS7을 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS7로서는, 물에, 과산화수소(H2O2)를 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS7에 있어서, 과산화수소의 농도는 10질량％였다.
<비교예 3>
샤알레 내에 물을 첨가한 후, 샤알레의 저면을 히터로 50℃로 되도록 가열한 것 이외에는, 비교예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다.
<비교예 4>
샤알레 내에 물을 첨가한 후, 초음파 세정기를 사용하여 초음파 처리를 행한 것 이외에는, 비교예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 초음파 처리는, 28kHz의 주파수에서 행하였다.
<비교예 5>
샤알레 내에 물을 첨가한 후, 샤알레 상의 부생성물의 덩어리를 스패튤라로 분쇄한 것 이외에는, 비교예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다.
<비교예 6>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS8을 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS8로서는, 물에, 염화벤잘코늄을 용해시킨 것을 사용하였다. 그 결과, 부생성물은 처리액 중에 분산되었다.
<실시예 10>
샤알레 내에 처리액 TS1을 첨가한 후, 초음파 세정기를 사용하여 초음파 처리를 행한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 초음파 처리는, 28kHz의 주파수에서 행하였다.
<실시예 11>
샤알레 내에 처리액 TS5를 첨가한 후, 초음파 세정기를 사용하여 초음파 처리를 행한 것 이외에는, 실시예 5에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 초음파 처리는, 28kHz의 주파수에서 행하였다.
<실시예 12>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS9를 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS9로서는, 물에, 수산화테트라메틸암모늄(TMAH)을 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS9에 있어서, TMAH의 농도는 25질량％였다.
<실시예 13>
우선, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로, 50mg의 부생성물을 샤알레 내에 측량하였다. 다음에, 이 샤알레 내에 1.0mL의 물을 적하하고, 1시간 정치하였다. 다음에, 이 샤알레 내에 1.0mL의 처리액 TS9를 적하하였다. 이와 같이 하여, 부생성물을 처리하였다. 부생성물의 원소 분석과, 수처리 후, 또한 처리액 TS9에 의한 처리 전의 부생성물, 즉 가수분해 생성물의 원소 분석을 후술하는 방법으로 행하였다.
<실시예 14>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS10을 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS10으로서는, 물에, 수산화테트라메틸암모늄(TMAH)을 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS10에 있어서, TMAH의 농도는 5질량％였다.
<실시예 15>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS11을 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS11로서는, 물에, 수산화테트라메틸암모늄(TMAH)을 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS11에 있어서, TMAH의 농도는 0.26질량％였다. 이 결과, 부생성물을 처리 중인 처리액의 온도는 상승하지 않았다.
<실시예 16>
처리액 TS1 대신에 처리액 TS12를 사용한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 마찬가지의 방법으로 부생성물을 처리하였다. 처리액 TS12로서는, 물에, 수산화콜린을 용해시킨 것을 사용하였다. 처리액 TS12에 있어서, 수산화콜린의 농도는 4질량％였다.
(pH 측정)
부생성물의 처리 전 및 처리 후의 처리액의 pH를, pH 시험지를 사용하여 측정하였다. 이 결과를, 표 1에 나타낸다.
(마찰 감도 시험 및 화염 감도 시험)
이하의 방법에 의해, 부생성물을 처리 후인 처리액에, 가연성 고체가 포함되어 있는지 여부를 확인하였다.
우선, 각 시험 후의 처리액을, 배기 부스 내에서 충분히 건조시켰다. 다음에, 샤알레 상에 잔류한 고형물을, SUS제의 용기에 소량 분취하였다. 다음에, 고형물에 SUS제의 스패튤라를 누른 상태에서, 샤알레 상에서 움직이게 하였다. 이때, 고형물이 발화하는지 여부를 눈으로 보고 확인하였다.
또한, SUS제의 용기에 분취한 고형물에, 포터블 점화 장치를 사용하여 화염을 접촉시켜, 발화하는지 여부를 눈으로 보고 확인하였다. 또한, 포터블 점화 장치의 가스는 부탄 가스를 사용하였다. 또한, 화염의 온도는 약 500℃였다.
시험 결과를, 이하의 표 1에 통합한다.
Figure 112022069899234-pat00017
상기 표 1에 있어서, 「처리액」이라고 하는 표제의 하방의 열이며, 「염/산」이라고 표기한 열에는, 처리액에 포함되는 염 또는 산의 종류를 기재하고 있다. 또한, 「농도(mass％)」라고 표기한 열에는, 처리액에 포함되는 염 또는 산의 농도를 기재하고 있다. 또한, 「계면 활성제」라고 표기한 열에는, 처리액에 포함되는 계면 활성제의 종류를 기재하고 있다. 또한, 「pH 완충제」라고 표기한 열에는, 처리액에 포함되는 pH 완충제의 종류를 기재하고 있다. 또한, 「pH」라고 표기한 열에는, 부생성물을 처리 전인 처리액의 pH를 기재하고 있다.
또한, 상기 표 1에 있어서, 「처리 중」이라고 하는 표제의 하방의 열이며, 「최고 온도(℃)」라고 표기한 열에는, 부생성물을 처리 중인 처리액이 도달한 가장 높은 온도를 기재하고 있다. 또한, 「처리 후」라고 하는 표제의 하방의 열이며, 「pH」라고 표기한 열에는, 부생성물을 처리 후인 처리액의 pH를 기재하고 있다. 또한, 「처리 방법」이라고 하는 표제의 하방의 열에는, 처리 방법의 특징을 기재하고 있다.
또한, 상기 표 1에 있어서, 「평가」라고 하는 표제의 하방의 열이며, 「마찰 감도 시험」이라고 표기한 열에는, 고형물에 마찰을 가하였을 때, 고형물이 발화하였는지 여부를 기재하고 있다. 또한, 「화염 감도 시험」이라고 표기한 열에는, 고형물에 화염을 근접시켰을 때, 고형물이 발화하였는지 여부를 기재하고 있다.
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 16의 방법에 따르면, 처리 후의 처리액의 pH는 7 이상이며, 처리 후의 처리액을 건조시켜 얻어지는 고형물에, 연소성 및 폭발성은 보이지 않았다. 이에 비해, 비교예 1 내지 6에 관한 처리 방법에 따르면, 처리 후의 처리액의 pH는 1 이하였다. 또한, 비교예 1 및 3 내지 6에 관한 처리 방법에 따르면, 처리 후의 처리액을 건조시켜 얻어지는 고형물에는, 연소성이 보였다.
또한, 표 1에 나타내는 바와 같이, NaOH를 포함하는 처리액 TS3 및 Ca(OH)2를 포함하는 처리액 TS5를 사용하는 것보다, NaHCO3을 포함하는 처리액 TS1 또는 C6H5ONa를 포함하는 처리액 TS4를 사용하는 편이, 처리 중의 최고 온도도 낮고, 처리 후의 pH도 중성에 가깝다는 점에서, 보다 안전성이 높다고 할 수 있다.
(원소 분석)
실시예에서 얻어진 부생성물, 및 실시예 13에서 얻어진 부생성물의 가수분해 생성물에 대하여, 상술한 방법으로 원소 분석을 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112022069899234-pat00018
상기 표 2로부터, 부생성물과 물을 접촉시켜 가수분해함으로써, 부생성물 중의 염소가 줄어들고, 수소가 증가함을 알 수 있다. 또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, 가수분해 생성물로부터는 미량의 불소 및 염소가 검출되었다. 이 불소는, 불가피하게 도입된 불순물 유래의 것이라고 생각된다. 또한, 염소는, 가수분해 생성물의 표면에 부착된 염화수소 유래의 것이라고 생각된다.
<실시예 17>
우선, 반응 온도를 800℃로부터 1000℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 1에 기재한 것과 동일한 조건에서 단결정 실리콘막을 형성하였다. 다음에, 질소 분위기 하에서 에피택셜 성장 장치의 배관을 분해하여, 부생성물을 채취하였다. 부생성물은, 박황색의 유상체였다. 채취한 부생성물을, 상술한 방법으로 분석한바, 상기 구조식 (a) 내지 (d), (1-1), (2-1), (12-1) 및 (14-1) 중 어느 하나에 해당한다고 생각되는 환상 구조를 갖는 클로로실란류와, 상기 구조식 (22-1) 및 (23-1) 중 어느 하나에 해당한다고 생각되는 쇄상 구조를 갖는 클로로실란류를 포함하고 있다고 추정되었다.
다음에, 아르곤 치환된 글로브 박스 내에서, 50mg의 부생성물을 샤알레에 측량하였다. 이 샤알레를 기밀 용기에 넣고, 대기 분위기 하의 드래프트 챔버로 이동시켰다. 드래프트 챔버의 온도는 25.3℃이고, 습도는 50％였다.
다음에, 기밀 용기로부터 샤알레를 취출하고, 이 샤알레 내에 1.0mL의 처리액 TS1을 첨가하여, 부생성물과 처리액 TS1을 반응시켰다. 그 결과, 부생성물로부터의 미세한 발포가 확인되었다. 이 처리는, 온도계를 사용하여, 처리액 중의 온도를 측정하면서 행하였다.
또한, 부생성물의 처리 전 및 처리 후의 처리액의 pH를, pH 시험지를 사용하여 측정하였다. 또한, 처리 후의 고형물에 대하여, 상술한 것과 마찬가지의 방법으로 마찰 감도 시험 및 화염 감도 시험을 행하였다. 이 결과를, 표 3에 나타낸다.
Figure 112022069899234-pat00019
상기 표 3으로부터 명백한 바와 같이, 쇄상 구조를 갖는다고 생각되는 클로로실란류에 대해서도, 환상 구조를 갖는다고 생각되는 클로로실란류와 마찬가지로, 실시 형태에 관한 처리액을 사용하여 무해화할 수 있었다.
이상 설명한 적어도 일 실시 형태에 따르면, 환상 구조를 갖는 클로로실란류 등의 환상 구조를 갖는 할로실란류를 처리하기 위한 처리액이 제공된다. 이 처리액은, 무기 염기 및 유기 염기 중 적어도 한쪽을 포함하며, 염기성이다. 따라서, 이 처리액을 사용하면, 규소 및 염소 등의 할로겐을 포함하는 가스를 사용하여, 기재 상에 규소 함유물을 퇴적시키는 방법에 의해 생기는 부생성물에 포함되는 환상 구조를 갖는 클로로실란류 등의 환상 구조를 갖는 할로실란류를 안전성이 높은 방법으로 처리할 수 있다.
본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그의 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구범위에 기재된 발명과 그의 균등의 범위에 포함된다.
이하에, 선출원의 당초의 특허청구범위에 기재된 발명을 부기한다.
[1]
환상 구조를 갖는 클로로실란류를 처리하기 위한 처리액이며, 무기염 및 유기 염기 중 적어도 한쪽을 포함하고, 염기성인 처리액.
[2]
상기 무기염을 포함하고, 상기 무기염은, 금속 수산화물, 알칼리 금속, 탄산염, 탄산수소염 및 금속 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 [1]에 기재된 처리액.
[3]
상기 유기 염기를 포함하고, 상기 유기 염기는, 수산화알킬암모늄류, 유기 금속 화합물, 금속 알콕시드, 아민 및 복소환식 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 [1]에 기재된 처리액.
[4]
pH값이 8 이상 14 이하인 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 처리액.
[5]
계면 활성제를 더 포함하는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 처리액.
[6]
pH 완충제를 더 포함하는 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 처리액.
[7]
환상 구조를 갖는 클로로실란류를 처리하는 방법이며, 상기 환상 구조를 갖는 클로로실란류와, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 처리액을 접촉시키는 것을 포함하는 처리 방법.
[8]
상기 환상 구조를 갖는 클로로실란류와, 상기 처리액을 접촉시킨 후, 얻어진 혼합물에 대하여 초음파 처리를 행하는 것을 포함하는 [7]에 기재된 처리 방법.
[9]
규소 및 염소를 포함하는 가스를 사용하여, 기재 상에 규소 함유물을 퇴적시키는 방법에 의해 생기는 부생성물을 처리하는 방법이며, 상기 부생성물을, 불활성 분위기 하에서 염기성 처리액과 접촉시키는 것을 포함하는 처리 방법. 또한, 기재는 기판을 포함할 수 있다.

Claims (11)

  1. 환상 구조를 갖는 할로실란을 처리하는 방법이며,
    상기 환상 구조를 갖는 할로실란과 물을 접촉시켜 혼합물을 얻는 것과,
    상기 혼합물에 처리액을 직접 첨가하여 상기 혼합물에 상기 처리액을 직접 접촉시키는 것을 포함하며,
    상기 처리액은 수산화알킬암모늄, 유기 금속 화합물, 금속 알콕시드, 아민 및 복소환식 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 유기 염기를 포함하고, 염기성인, 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물은, 실록산 결합 및 실라놀기 중 적어도 한쪽을 갖는 화합물을 포함하는, 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 환상 구조를 갖는 할로실란은, 환상 구조를 갖는 클로로실란을 포함하는, 처리 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리액은 무기 염기를 더 포함하고,
    상기 무기 염기는, 금속 수산화물, 알칼리 금속, 탄산염, 탄산수소염 및 금속 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함하는, 처리 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유기 염기는, 수산화알킬암모늄, 아민 및 복소환식 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함하는, 처리 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리액은 pH값이 8 이상 14 이하인, 처리 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리액은 계면 활성제를 더 포함하는, 처리 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리액은 pH 완충제를 더 포함하는, 처리 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리액에 있어서, 상기 유기 염기의 농도는 0.01질량％ 이상 30질량％ 이하인, 처리 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 환상 구조를 갖는 할로실란 및 쇄상 구조를 갖는 할로실란의 양쪽을 상기 처리액으로 처리하는, 처리 방법.
  11. 삭제
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