KR20030046868A - 유기막 제거용 시너 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시패널, 플라즈마표시패널, 반도체 등의 소자 및 부품의 제조공정 중에서 기판표면에 형성된 불필요한 영역의 유기막을 제거하는데 사용되는 시너에 관한 것으로, 상기 시너는 2-부톡시에틸아세테이트, 2-(2-부톡시에톡시)에틸아세테이트, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하며, 필요에 따라서는 상기 시너는 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트,노말부틸아세테이트, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 2-헵탄온, 2-(2-에톡시에톡시)에틸아세테이트, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 공용제를 10 내지 90 중량% 더 포함하여 이루어지는 것이 적당하며, 본 발명에 따른 시너는 경화 또는 경화되지 않은 불필요한 유기막을 용해/제거시키는 작용에 있어 저독성, 우수한 용해성, 유기막 경계면의 높은 선형도(linearity)와 적당한 건조성 등의 유용성을 갖는다.

Description

유기막 제거용 시너{THINNER FOR RINSING ORGANIC LAYER}
본 발명은 액정표시패널 등의 전자소자 및 전자 부품의 제조공정에 사용되는 유기막, 특히 BCB(3-stagged-divynyl siloxane-benzocyclobutene) 유기막에 대한 용해특성이 우수한 시너(thinner)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 시너는 2-부톡시에틸아세테이트, 2-(2-부톡시에톡시)에틸아세테이트, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하며, 이러한 시너는 우수한 용해성,저독성, 우수한 선형도를 갖는다.
일반적으로 반도체 직접회로 또는 플랫판넬디스플레이(Flat Panel Display, FPD) 회로는 극히 미세한 구조로 이루어져 있으며, 많은 단계의 공정을 거쳐 제조된다. 이중 리소그래피패터닝기술(lithography patterning technology)은 액정표시패널, 플라즈마표시패널 등의 각종 전자소자나 전자부품의 제조에 있어서 잘 알려진 방법이다. 이 방법은 먼저, 기판의 표면에 수지조성물층 균일하게 도포시키고, 소정의 공정을 통해 얻고자 하는 유기막을 형성시킨다. 상기 수지조성물의 도포과정에서는 다음 공정에 필요한 영역뿐 아니라, 기판의 가장자리 부위 등 불필요한 부분에도 유기막이 형성된다. 따라서 이러한 유기막를 제거할 필요가 있다.
이러한 유기막 제거용 시너의 성능을 결정짓는 요소로는 다음과 같은 용해성, 유기막 제거 경계면의 선형도 등이 있다. 상기 선형도는(linearity)는 상기 용해성 등의 시너 성능 모두와 관련되는 요소로, 용해도, 휘발성 등이 적절히 조화되어야 깨끗한 경계면의 선형도를 얻을 수 있다. 그러므로 선형도는 유기막 제거용 시너의 성능을 판단하는 가장 큰 요소라 할 수 있다.
BCB 유기막은 일반 액정표시패널, 플라즈마표시패널 등의 전자소자 및 전자부품의 제조공정에서 널리 사용되고 있는 감광성수지조성물를 위한 제거용제(예: n-메틸피로리돈, 시클로헥사논(cyclohexanone), 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리킬모노메틸에테르, 에틸락테이트, 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 디메틸술폭사이드 등)로는 쉽게 제거되지 않으므로, 유기막에 감광성수지용 시너를 사용할 경우에는 이 시너의 용해력이 충분하지 못하고 잔류막이 남게 되어 사용하기 곤란하다.
또한 현재 사용되고 있는 BCB 유기막 제거용 크실렌(xylene)계 시너(xylene 90% 이상)는 불임 등의 생식계통 이상을 일으킬 뿐 만 아니라 발암성이 의심되고 있어, 작업자가 사용을 기피하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 감광성 수지 제거용 시너 및 유기막 제거용 크실렌계 시너에서 제기된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
저독성이면서도 유기막 제거공정에서 사용하기에 충분한 용해특성을 갖고, 유기막의 제거 경계면에서 깨끗한 선형도를 나타내는 유기막 제거용 시너를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 유기막 조성물인 XU71918.30이 도포/건조된 산화실리콘 웨이퍼 시편을 본 발명에 따른 시너(EBA)에 침전시킨 후, 선형도를 평가하기 위하여 촬영한 광학현미경 사진이다.
도 2는 유기막 조성물인 XU71918.30이 도포/건조된 산화실리콘 웨이퍼 시편을 비교예인 시너(n-BA)에 침전시킨 후, 선형도를 평가하기 위하여 촬영한 광학현미경 사진으로, 잔유물이 남아있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유기막 제거용 시너는 2-부톡시에틸아세테이트(2-butoxyethyl acetate), 2-(2-부톡시에톡시)에틸아세테이트(2-(2-butoxy ethoxy)ethyl acetate), 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
필요에 따라서 상기 시너는 하나 이상의 공용제를 10 내지 90 중량% 더 포함하여 이루어지는 것이 좋다.
상기 공용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트(propylene glycol monomethylether propionate), 노말부틸아세테이트(n-butyl acetate), 메틸메톡시프로피오네이트(methyl methoxy propiomate), 에틸-3-에톡시프로피오네이트 (ethyl-3-ethoxypropionate), 2-헵탄온(2-heptanone), 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아세테이트(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate), 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 것이 적당하다.
또한 선택적으로 본 발명에 사용되는 공용제로는 요구되는 물성에 만족된다면 어떤 것을 사용하여도 무방하다.
발명에 따른 시너는 유기막에 대한 용해성이 우수하고 저독성임과 아울러, 경계면에 대하여 깨끗한 선형도를 나타내므로 단시간 내에 유기막의 불필요한 부분을 매우 효율적으로 제거하여 만족스러운 결과를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 유기막 제거용 시너는 다음 실시예를 통하여 보다 명확하게 이해할 수 있다.
[실시예 1] 유기막 제거용 시너의 제조
시너를 그 조성비를 다르게 하여 시너 1 내지 7과 비교예 1 내지 3을 제조하였고, 그 구체적인 조성을 다음 <표 1>에 나타내었다. 비교예인 시너는 노말부틸아세테이트(비교예 1)와, 2-헵탄온 및 에틸-3-에톡시프로피오네이트(비교예 2), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 노말부틸아세테이트(비교예 3)를 각각 50:50의 중량비로 혼합하여 본 발명의 시너들과 동일한 방법으로 실험을 행하였다.
[표 1]각 시너 및 비교예의 시너의 제조(단위: 중량%)
구 분 각 시너의 조성비
시 너 1 EBA = 100
˝ 2 BDGA = 100
˝ 3 EBA:EDGA = 30:70
˝ 4 EBA:n-BA = 30:70
˝ 5 BDGA:PMP = 10:90
˝ 6 EBA:PMP = 10:90
˝ 7 EBA:PMP = 30:70
비교예 1 n-BA = 100
˝ 2 MAKN:EEP = 50:50
˝ 3 PGMEA:n-BA = 50:50
여기서,EBA : 2-부톡시에틸아세테이트BDGA : 2-(2-부톡시에톡시)에틸아세테이트EDGA : 에톡시에톡시에틸아세테이트n-BA : 노말부틸아세테이트PMP : 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트MAKN : 2-헵탄온EEP : 에틸-3-에톡시프로피오네이트PGMEA : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
[실시예 2] 용해도 테스트
본 발명에 따른 상기 <표 1>의 시너 1 내지 7과 비교예 1 내지 3에 대하여 용해도를 테스트하기 위하여 다음과 같은 과정으로 시편을 준비한다.
먼저, 유기막 조성물로는 XU71918.30(Dow社 제품)을 사용하여, 산화 실리콘웨이퍼에 도포하고, 80℃에서 3분간 소프트 베이크(soft bake)한 후 약 1.5㎛ 두께의 유기막을 형성시켰다. 다음으로 상기 유기막이 형성된 실리콘 웨이퍼를 가로 1cm ×세로 1.5cm 정도의 시편으로 자르고, 실온에서 상기 <표 1>의 각 시너 용액에 상기 시편을 50% 정도 침적(유기막이 제거된 부분과 제거되지 않은 부분을 확인하기 위하여 시편을 반만 침적시킴)시켜 유기막이 완전 제거되는 시간을 측정하고, 그 결과인 용해도를 아래 <표 2>에 나타냈다.
[실시예 3] 선형도 검사
상기 [실시예 2]에서와 같이 유기막이 제거된 시편에 대하여 그 경계면의 선형도를 광학현미경으로 검사하여 그 결과를 A(우수), B(보통, 잔류물 남음) 2등급으로 나누어 기록하고 결과를 역시 <표 2>에 나타내었다.
[표 2]유기막에 대한 본 발명의 각 시너 및 비교예의 용해도 및 선형도 평가
구 분 용해도 선형도
실시예 1 A A
˝ 2 A A
˝ 3 A B
˝ 4 A A
˝ 5 B A
˝ 6 B A
˝ 7 A A
비교예 1 C B
˝ 2 C B
˝ 3 C B
여기서,먼저용해도와 관련하여A: 제거속도가 빠름B: 보통C: 현저히 느린 제거속도 및/또는 불완전 용해다음으로선형도와 관련하여A: 처리단면이 깨끗함(선형도 높음)B: 잔유물이 남음(선형도 보통)
이상에서 본 발명에 따른 유기막 제거용 시너는 용해도 및 선형도에 대한 각 실험 및 그 결과를 나타낸 <표 2>에서와 같이, 비교예들에 비하여 상기 용해도 및 선형도 특성이 우수함을 알 수 있다. 비록 개별적인 성능에서는 비교예와 유사하거나 다소 떨어지더라도 종합적으로는 양호하다고 할 수 있다.
특히 앞서 설명한 바와 같이 시너의 유기막 제거 경계면의 선형도는 용해도와도 관련되는 요소이므로, 선형도 정도에 대한 도 1 및 도 2의 광학현미경 사진에서 알 수 있는 바와 같이 비교예들에 비하여 우수함을 알 수 있다. 즉, 도 1의 본 발명에 따른 EBA 시너(<표 1>의 시너 1)에 대한 상기 시편의 사진에서는 선형도가 우수한데 비하여, 도 2의 비교예인 n-BA 시너(<표 1>의 비교예 1)에 대한 시편의 사진에서는 잔유물이 남아있다. 첨부된 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 시너 외에도 다른 각 시너에서도 유사한 선형도를 나타내었다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 유기막 제거용 시너는 기판표면으로부터의 부분적 유기막 제거에 대한 성능지표인 용해성이 우수하여 단시간 내에 유기막을 제거하는 것이 가능하고, 유기막의 제거 경계면에서 깨끗한 선형도를 나타낼 뿐만 아니라 불쾌한 냄새가 거의 없고 저독성이어서 매우 효율적으로 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 통하여 상세히 설명하였지만 본 발명의기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다 할 것이다.

Claims (2)

  1. 액정표시패널, 플라즈마표시패널, 반도체 등의 유기막 제거용 시너에 있어서,
    2-부톡시에틸아세테이트, 2-(2-부톡시에톡시)에틸아세테이트, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기막 제거용 시너.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시너는
    프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 노말부틸아세테이트, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 2-헵탄온, 2-(2-에톡시에톡시)에틸아세테이트, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 공용제를 10 내지 90 중량% 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기막 제거용 시너.
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