KR20060045754A - 전자 부품 세정액 - Google Patents

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KR20060045754A
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Abstract

(과제) 규소나 규소 부분 이외의 금속의 침식을 억제하면서, 전자 부품의 표면에 부착된 미세한 먼지나 유기물을 효율적으로 세정 제거할 수 있고, 또한 액이 백탁되기 어려운 새로운 전자 부품용 세정액의 제공.
(해결수단) 음이온계 계면 활성제, 수산화물, 금속의 부식 억제제, 물, 하기 식 (I) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제 및/또는 하기 식 (II) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
HO-((EO)x-(PO)y)z-H (I)
R-[((EO)a-(PO)b)c-H]m (II)
(EO 는 옥시에틸렌기를 나타내고, PO 는 옥시프로필렌기를 나타낸다. x 및 y 는 x/(x+y) 가, a 및 b 는 a/(a+b) 가 0.05∼0.5 를 만족하는 정의 수를 나타낸다. z, c 는 정의 정수를 나타내고, R 은 1가∼4가의 기로 표현되는 알코올 또는 아민의 수산기로부터 수소 원자를 제거한 잔기 등을 나타낸다.)
전자 부품 세정액

Description

전자 부품 세정액{ELECTRONIC PARTS CLEANING SOLUTION}
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2001-288496호
[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2001-214199호
본 발명은 전자 부품 세정액에 관한 것이다.
유리 기판을 사용하는 액정 디스플레이나, 규소 기판을 사용하는 집적 회로 디바이스 등의 전자 부품을 세정하는 데에 사용하는 세정액으로는 알칼리성을 나타내는 수산화물, 과산화수소 및 물의 혼합 수용액이 일반적으로 알려져 있고, 그중에서도 수산화암모늄, 과산화수소 및 물의 혼합 수용액은 기판 상의 입자 형상 오염물 제거성이 우수하기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 과산화수소를 함유하는 알칼리성 수용액을 사용한 경우에는 과산화수소의 영향으로 전자 부품 표면의 규소 부분 이외의 금속이 침식되거나, 과산화수소를 함유하지 않는 알칼리성 수산화물 수용액에서는 규소가 침식된다는 문제가 있었다.
그래서, 상기 문제를 해결하는 세정액, 즉 규소나 규소 부분 이외의 금속에 대해 침식을 억제할 수 있고, 또한 우수한 세정 작용을 갖는 세정액으로서, 본 출 원인은 이미 수산화물, 물, 금속 부식 억제제 및 음이온계 계면 활성제 등을 함유하는 세정액을 제안하였다 (특허문헌 1). 또한, 이 세정액의 백탁화를 억제하는 것으로서, 추가로 수용성 유기 화합물을 함유시킨 세정액도 제안하였다 (특허문헌 2).
본 발명의 목적은 규소나 규소 부분 이외의 금속의 침식을 억제하면서, 전자 부품의 표면에 부착된 미세한 먼지나 유기물을 효율적으로 세정 제거할 수 있고, 또한 액이 백탁되기 어려운 새로운 전자 부품용 세정액을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 그 후 더욱 검토를 거듭한 결과, 수용성 유기 화합물 대신에 음이온계 계면 활성제를 사용함으로써, 액의 백탁 방지에 동등하거나 또는 그 이상의 효과가 얻어지는 것을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 음이온계 계면 활성제, 수산화물, 물, 금속의 부식 억제제 및 음이온계 계면 활성제를 함유하는 세정액 (이하, 본 발명의 세정액이라고 한다.) 및 본 발명의 세정액을 사용한 전자 부품의 세정 방법을 제공하는 것이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 세정액은 음이온계 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 음이온계 계면 활성제로는 일반적으로 알려진 음이온계 계면 활성제 전반을 들 수 있고, 그중에서도 음이온계 관능기를 갖는 계면 활성제가 바람직하다.
여기서 말하는 음이온계 관능기란, 수중에서 음이온성을 나타내는 기를 가리키고, 구체적으로는 술폰산을 형성하는 기 (이하, 술폰산기라고 한다.), 황산에스테르를 형성하는 기 (이하 황산에스테르기라고 한다.), 인산에스테르를 형성하는 기 (이하, 인산에스테르기라고 한다.), 카르복시산을 형성하는 기 (이하, 카르복시산이라고 한다.) 등을 들 수 있다.
술폰산기를 갖는 음이온계 계면 활성제로서는 구체적으로는 알킬벤젠술폰산, 디알킬석시네이트술폰산, 알킬페녹시에톡시에틸술폰산 등의 음이온계 관능기를 1개 갖는 화합물 또는 그 염, 알킬렌디술폰산, 아릴렌디술폰산, 나프탈렌술폰산포르말린 축합물, 나프탈렌디술폰산포르말린 축합물, 페놀술폰산포르말린 축합물, 페놀디술폰산포르말린 축합물, 페닐페놀술폰산포르말린 축합물, 페닐페놀디술폰산포르말린 축합물 등의 음이온계 관능기를 2개 이상 갖는 화합물 또는 그 염, 알킬디페닐에테르디술폰산 등의 음이온계 관능기를 2개 이상 갖고, 추가로 에테르 결합을 갖고 있는 화합물 또는 그 염 등을 들 수 있다.
여기서 염으로서는 나트륨염, 칼슘염, 암모늄염, 트리에탄올아민염, 디나트륨염, 디칼슘염, 디암모늄염, 디트리에탄올아민염 등을 들 수 있다.
그중에서도, 알킬디페닐에테르디술폰산 또는 그 염이 바람직하고, 예를 들어 도데실디페닐에테르디술폰산디나트륨염, 도데실디페닐에테르디술폰산디암모늄염 또는 도데실디페닐에테르디술폰산디트리에탄올아민염이 바람직하다.
황산에스테르기를 갖는 음이온계 계면 활성제로서는 구체적으로는 알킬메틸타우린, 아실메틸타우린, 지방산메틸타우린 등의 메틸타우린류, 폴리옥시알킬렌알 킬페닐에테르황산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬에테르황산에스테르, 폴리옥시알킬렌 다환 페닐에테르황산에스테르, 폴리옥시알킬렌아릴에테르황산에스테르 등의 음이온계 관능기를 1개 갖는 화합물 또는 그 염 등을 들 수 있다.
여기서 염으로서는 나트륨염, 칼슘염, 암모늄염, 트리에탄올아민염 등을 들 수 있다.
인산에스테르기를 갖는 음이온계 계면 활성제로서는 구체적으로는 폴리옥시알킬렌알킬에테르인산, 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르인산 등의 음이온계 관능기 1개를 갖고, 추가로 에테르 결합을 갖고 있는 화합물 또는 그 염, 알킬디페닐에테르디술폰산 등의 음이온계 관능기를 2개 이상 갖고, 추가로 에테르 결합을 갖고 있는 화합물 또는 그 염 등을 들 수 있다.
여기서 염으로서는 나트륨염, 칼슘염, 암모늄염, 트리에탄올아민염, 디나트륨염, 디칼슘염, 디암모늄염, 디트리에탄올아민염 등을 들 수 있다.
카르복시산기를 갖는 음이온계 계면 활성제로서는 구체적으로는 음이온계 관능기를 1개 갖는 화합물로서는 아실사르코신, 지방산사르코신 등의 사르코신류 화합물, 야자유, 올레산 등의 지방산류 화합물 또는 그 염 등을 들 수 있고, 음이온계 관능기를 2개 이상 갖고, 추가로 에테르 결합을 갖는 화합물로서는 알킬디페닐에테르디카르복시산 등의 화합물 또는 그 염 등을 들 수 있다.
여기서 염으로서는 나트륨염, 칼슘염, 암모늄염, 트리에탄올아민염, 디나트륨염, 디칼슘염, 디암모늄염, 디트리에탄올아민염 등을 들 수 있다.
분자 구조 중에 서로 다른 2개의 음이온계 관능기를 갖는 음이온계 계면 활 성제로서는 술폰산기 및 카르복시산기를 갖는 음이온계 계면 활성제인 알킬술포숙신산, 폴리옥시알킬렌알킬술포숙신산, 모노알킬석시네이트술폰산 등의 화합물 또는 그 염을 들 수 있다.
본 발명의 세정액에는 이들 음이온계 계면 활성제가 2종 이상 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 세정액에 있어서는 술폰산기 및/또는 황산에스테르기를 갖는 음이온계 계면 활성제를 사용하는 것이 바람직하고, 음이온계 관능기를 2 이상 갖는 음이온계 계면 활성제가 보다 바람직하다. 또한 분자 구조 중에 2개 이상의 음이온계 관능기와 함께, 추가로 에테르 결합을 갖는 음이온계 계면 활성제인 것이, 얻어지는 세정액의 보존 안정성의 관점에서 특히 바람직하다.
본 발명의 세정액에는 음이온계 계면 활성제가, 통상 0.001∼10중량%, 바람직하게는 0.001∼1중량%, 보다 바람직하게는 0.001∼0.5중량% 함유된다.
음이온계 계면 활성제가 0.001중량% 보다 적으면, 60℃ 이상의 온도로 세정액을 가열할 경우 액의 백탁 방지의 효과가 얻어지기 어렵게 되는 경향이 있고, 10중량% 보다 많으면 기포 발생성이 높아져, 사용시의 취급이 곤란해지는 경우가 있다.
본 발명의 세정액에 함유되는 수산화물로서는 무기계 수산화물, 유기계 수산화물 등을 들 수 있다. 무기계 수산화물로서는 구체적으로는 수산화암모늄, 수산화칼륨, 수산화나트륨 등을 들 수 있고, 유기계 수산화물로서는 구체적으로는 수산화테트라메틸암모늄, 콜린 등을 들 수 있다.
본 발명의 세정액에는 이들 수산화물이 2종 이상 함유되어 있어도 된다.
그중에서도, 전자 부품에 대한 금속 오염을 방지하는 관점에서, 수산화암모늄 또는 수산화테트라메틸암모늄이 바람직하다.
본 발명의 세정액에는 이들 수산화물이 통상 0.01∼31중량%, 바람직하게는 0.05∼10중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼5.0중량% 함유된다. 본 발명의 세정액에 있어서, 수산화물이 0.01중량% 보다 적은 경우에는 세정성이 악화되는 경향이 있고, 한편 31중량% 보다 많은 경우에는 본 발명의 세정액의 조제가 어려워지는 경향이 있다.
본 발명의 세정액에 함유되는 금속의 부식 억제제는 분자 내에 적어도 질소, 산소, 인, 황의 원소의 적어도 1개를 포함하는 유기 화합물이고, 예를 들어 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 갖는 화합물, 분자 내에 적어도 1개의 아졸기를 포함하는 화합물, 분자 내에 적어도 2개의 수산기를 포함하는 화합물, 분자 내에 적어도 1개의 수산기와 카르복시기를 포함하는 화합물, 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 포함하는 화합물로서, 화합물을 구성하는 탄소수가 2 이상이고, 메르캅토기가 결합되어 있는 탄소와 수산기가 결합되어 있는 탄소가 인접하여 결합되어 있는 지방족 알코올계 화합물 등을 들 수 있다.
구체적으로는 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 갖는 화합물로서는 티오아세트산, 티오벤조산, 티오글리콜, 티오글리세롤, 시스테인산 등을 들 수 있고, 분자 내에 적어도 1개의 아졸을 포함하는 화합물로서는 벤조트리아졸, 토르트라이아졸, 4-메틸이미다졸, 1-히드록시벤조트리아졸, 5-히드록시메틸-4-메틸이미다졸, 3-아미노트리아졸 등을 들 수 있고, 분자 내에 적어도 2개의 수산기를 포함하는 화합물로서는 카테콜, 레졸시놀, 히드로퀴논, 피로갈롤 등을 들 수 있고, 분자 내에 적어도 1개의 수산기와 카르복시기를 포함하는 화합물로서는 갈산, 탄닌산 등을 들 수 있고, 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 포함하는 화합물로서, 화합물을 구성하는 탄소수가 2 이상이고, 메르캅토기가 결합되어 있는 탄소와 수산기가 결합되어 있는 탄소가 인접하여 결합되어 있는 지방족 알코올계 화합물로서는 티오글리콜, 티오글리세롤 등을 들 수 있다.
본 발명의 세정액에는 이들 금속의 부식 억제제가 2종 이상 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 세정액에 함유되는 금속의 부식 억제제는, 세정 대상이 되는 전자 부재 표면에 노출되어 있는 금속의 종류에 따라, 적절한 것이 선택된다.
예를 들어, 세정 대상이 되는 금속이 텅스텐인 경우, 본 발명의 세정액에는 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 갖는 화합물, 분자 내에 적어도 2개의 수산기를 포함하는 화합물 및 분자 내에 적어도 하나의 수산기와 카르복시기를 포함하는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물이 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 세정 대상이 되는 금속이 구리인 경우, 본 발명의 세정액에는 분자 내에 적어도 하나의 아졸을 포함하는 화합물 및 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기기를 포함하는 화합물로서, 화합물을 구성하는 탄소수가 2 이상이고, 메르캅토기가 결합되어 있는 탄소와 수산기가 결합되어 있는 탄소가 인접하여 결합되어 있는 지 방족 알코올계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명의 세정액에는 실시 대상이 되는 금속의 종류에 맞춰, 수종류의 금속 부식 억제제가 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 세정액에는 이들 금속의 부식 억제제가, 통상 0.0001∼5중량%, 바람직하게는 0.001∼1중량% 함유된다. 본 발명의 세정액 중에서의 금속의 부식 억제제가 0.0001중량% 보다 적은 경우에는 금속에 대한 부식 억제 효과가 발휘되기 어려운 경향이 있고, 5중량% 보다 많은 경우에는 세정액 속으로의 용해성이 악화되는 경향이 있다.
본 발명의 세정액에는 비이온계 계면 활성제가 함유된다. 그 비이온계 계면 활성제로서는 통상, 식 (I) 및/또는 식 (II) 으로 표현되는 비이온계 계면 활성제가 함유된다 :
HO-((EO)x-(PO)y)z-H (I)
R-[((EO)a-(PO)b)c-H]m (II)
(EO 는 옥시에틸렌기를 나타내고, PO 는 옥시프로필렌기를 나타낸다. x 및 y 는 x/(x+y) 가, a 및 b 는 a/(a+b) 가 0.05∼0.5 를 만족하는 정의 수를 나타낸다. z, c 는 정의 정수를 나타낸다. R 은
Figure 112005019680452-PAT00001
으로 표현되는 1가의 기,
Figure 112005019680452-PAT00002
로 표현되는 2가의 기,
Figure 112005019680452-PAT00003
로 표현되는 3가의 기 또는
Figure 112005019680452-PAT00004
로 표현되는 4가의 기를 나타낸다.
R1 은 히드록시기 및/또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1∼20 의 탄화수소기를 나타내고, m 은 R 의 가수에 대응한 1 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.).
식 (I) 및 식 (II) 에 있어서, 옥시에틸렌기는 -CH2-CH2-O- 로 표현되고 옥 시프로필렌기는 -CH(CH3)-CH2-O- 또는 -CH2-CH(CH3)-O- 로 표현된다.
식 (I) 및 식 (II) 에 있어서, x 및 y, a 및 b 는 x/(x+y) 과 a/(a+b) 가 0.05∼0.5 를 만족하는 정의 수를 나타내고, z, c 는 정의 정수를 나타낸다.
x/(x+y) 및 a/(a+b) 의 값이 각각 0.05 미만인 경우, 세정액 조정시의 용해성이 불충분해지고, 한편 0.5 보다 큰 경우에는 액의 기포 제거성이 불충분해진다. 본 발명의 세정액에는 x/(x+y) 및 a/(a+b) 에 있어서의 값이 서로 다른 화합물이 2종 이상 함유되어 있어도 된다.
여기서, 식 (I) 에 있어서의 ((EO)x-(PO)y)z 와, 식 (II) 에 있어서의 ((EO)a-(PO)b)c 로 표현되는 옥시에틸렌기와 옥시프로필렌기의 중합 부분은 블록 공중합체이어도, 랜덤 공중합체이어도, 블록성을 띤 랜덤 공중합체이어도 되고, 그중에서도 블록 공중합체인 것이 바람직하다.
R 은 1가, 2가, 3가 또는 4가의 기로 표현되고, R1 은 히드록시기 및/또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1∼20 의 탄화수소기를 나타낸다.
여기서 탄화수소기로서는 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 알킬기, 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 프로필렌기 등의 알킬렌기, 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기, 페닐기 등을 들 수 있다.
1가∼4가의 기로 표현되는 R 로서는 보다 구체적으로는 알코올 또는 아민의 수산기로부터 수소 원자를 제거한 잔기를 들 수 있다.
알코올 또는 아민으로서는 1가의 기로 표현되는 화합물로서 2-에틸헥실알코 올, 라우릴알코올, 세틸알코올, 올레일알코올, 트리데실알코올, 우지 알코올 및 야자유 알코올, 모노에탄올아민 등을 들 수 있고, 2가의 기로 표현되는 화합물로서 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2-메틸-1,2-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 디에탄올아민 등을 들 수 있고, 3가의 기로 표현되는 화합물로서 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 등을 들 수 있고, 4가의 기로 표현되는 화합물로서 펜타에리트리톨, 소르비톨, 트리에탄올아민, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민 등을 들 수 있다.
식 (II) 에 있어서, m 은 R 의 가수에 대응한 1 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.
상기 식 (I) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제 및/또는 식 (II) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제 중에 있어서, 옥시프로필렌기의 합계량의 평균 분자량은 통상 500∼5000, 바람직하게는 900∼3500, 보다 바람직하게는 1500∼3500 인 것이 바람직하다.
평균 분자량이 500 보다 작으면 세정 능력이 불충분해지기 쉽고, 한편 평균 분자량이 5000 을 초과하면 조정시의 용해성이 악화되는 경향이 있다.
식 (I) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제로는 구체적으로는 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 축합물, 폴리옥시프로필렌폴리옥시에틸렌 축합물 등을 들 수 있다.
식 (II) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제로는 구체적으로는 폴리옥시에틸 렌폴리옥시프로필렌2-에틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌스테아릴에테르, 글리세린 부가형 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 축합물, 에틸렌디아민 부가형 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 축합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 세정액에는 비이온계 계면 활성제가 2종 이상 함유되어 있어도 되고, 또한 식 (I) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제와 식 (II) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제가, 각각 단독으로 함유되어 있어도 되고, 또한 양방이 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 세정액에는, 이들 식 (I) 또는 (II) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제가, 통상 0.0001∼10중량%, 바람직하게는 0.001∼1.0중량%, 더욱 바람직하게는 0.001∼0.1중량% 함유된다.
비이온계 계면 활성제가 0.0001중량% 보다 낮은 경우에는 규소에 대한 침식량이 많아지는 경향이 있고, 한편 10중량% 보다 많은 경우에는 액의 발포성이 심해져 취급이 어려워지는 경향이 있다.
본 발명의 세정액에는 금속의 부식 억제제에 의한 효과를 보다 향상시키기 위해 환원제가 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 세정액에 함유될 수 있는 환원제로는 예를 들어 히드라진, 히드록실아민, 지방족 포화 모노카르복시산류, 알데히드류 및 이들 유도체류, 반응성의 이중 결합 또는 다중 결합을 함유하는 화합물, 붕수소화알칼리 화합물의 아민 유도체 등을 들 수 있다.
히드라진 및 그 유도체는 식 (III) 으로 표현된다 :
Figure 112005019680452-PAT00005
(III)
(R1, R2, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼6 의 알킬기, 탄소수 6∼10 의 시클로알킬기, 탄소수 2∼6 의 알케닐기, 탄소수 2∼6 의 알키닐기, 카르복시기, 탄소수 1∼6 의 알킬아미노기 또는 히드록시 치환 알킬기이다.).
상기 식 (III) 으로 표현되는 히드라진 및 그 유도체로서는 구체적으로는 히드라진, 메틸히드라진, 1,1-디메틸히드라진, 히드록시에탄올 등을 들 수 있고, 추가로 이들의 염, 예를 들어 황산히드라진, 탄산히드라진, 톨릴히드라진염산염 등을 들 수 있다.
히드록실아민 및 그 유도체는 식 (IV) 으로 표현된다 :
Figure 112005019680452-PAT00006
(IV)
(R1, R2 및 R3 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼6 의 알킬기, 탄소수 6∼10 의 시클로알킬기, 탄소수 2∼6 의 알케닐기, 탄소수 2∼6 의 알키닐기, 카르복시기, 탄소수 1∼6 의 알킬아미노기, 또는 히드록시 치환 알킬기이다.).
상기 식 (IV) 로 표현되는 히드록실아민 및 그 유도체로는, 보다 구체적으로는 히드록실아민, N-메틸히드록실아민, N,N-디메틸히드록실아민, N,N-디에틸히드록실아민 등을 들 수 있고, 또한 그들의 염, 예를 들어 염산히드록실아민, 황산히드 록실아민 등을 들 수 있다.
지방족 포화 모노카르복시산류 및 그 유도체로서는 구체적으로는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산 등을 들 수 있고, 또한 그들의 염, 예를 들어 포름산암모늄, 포름산나트륨, 포름산칼륨, 아세트산암모늄, 아세트산나트륨, 아세트산칼륨 등을 들 수 있다.
알데히드류 및 그 유도체로서는 구체적으로는 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤즈알데히드, 히드록시벤즈알데히드 등을 들 수 있다.
반응성의 이중 결합 또는 다중 결합을 함유하는 화합물로서는 구체적으로는 2-부틴-1,4-디올, 2-부틴-1올, 3-부틴-1올, L-아스코르브산, 에리소르브산, 요산 등을 들 수 있다.
붕수소화알칼리 화합물의 아민 유도체로는 디메틸아민보란 등을 들 수 있다.
본 발명의 세정액에 환원제가 함유되는 경우, 본 발명의 세정액에서의 환원제의 양은 통상 0.01∼20중량% 이고, 바람직하게는 0.1∼10중량% 이다. 그 농도가 0.01중량% 보다 낮은 경우는 금속에 대한 부식 억제 효과가 저감되기 쉬워지는 경향이 있고, 20중량% 보다 많은 경우에는 제조할 때의 비용이 높아지는 경우가 있다.
본 발명의 세정액은 물과 소정량의 각 성분을 혼합함으로써 얻어진다. 혼합 순서나 혼합 방법은 특별히 한정되지 않고, 여러 가지의 공지된 방법을 적용할 수 있다.
본 발명의 세정액은 60℃ 이상의 높은 온도에서도 백탁이 생기기 어렵고, 또 한 장시간의 사용이 가능한 세정액이다.
본 발명의 세정액의 사용시에 있어서의 온도로서는 통상 10∼80℃, 바람직하게는 40∼80℃, 더욱 바람직하게는 60∼80℃ 의 범위이다.
본 발명의 세정액을 사용하여 전자 부품을 세정하는 방법으로서는 예를 들어 본 발명의 세정액을, 상기 기술한 온도 범위가 되도록 조정하고, 그 속에 전자 부품을 침지시키는 방법, 또는 전자 부품을 회전시켜, 상기 기술한 온도 범위가 되도록 가온한 본 발명의 세정액을 당해 전자 부품 표면에 내뿜는 등의 방법을 들 수 있다. 또한 그 경우, 초음파의 조사나 회전 또는 좌우로 요동시킨 브러시를 접촉시키는 등의 물리적인 세정 방법을 병용해도 된다.
본 발명의 세정액은 세정 효과가 우수함과 함께, 단결정 규소, 비정질 규소, 다결정 규소 등의 규소나, 규소 이외의 금속, 예를 들어 텅스텐이나 구리 같은 금속에 대한 침식성을 억제한 것이며, 액정 디스플레이, 규소 기판을 사용하는 집적 회로 디바이스 등의 전자 부품의 세정에 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.
실시예 1
표 1 에 기재된 조성이 되도록 세정액을 조합하였다 (이하, 이것을 본 발명의 세정액 1 이라 한다.). 본 발명의 세정액 1 을 세정 효과가 높은 40℃ 및 65℃ 로 가온하고, 가온한 채로 방치한 경우의 액의 백탁 상태를 육안으로 관찰하였다. 세정액이 투명한 경우를
Figure 112005019680452-PAT00007
, 백탁되어 있는 상태를 × 로 기재하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
세정 처리 온도 40℃ 65℃
세정 처리 온도에서의 방치 시간 0시간 1시간 2시간 0시간 1시간 2시간
본 발명의 세정액 1 암모니아 0.3중량% 계면 활성제 A 0.1중량% 계면 활성제 B 0.1중량% 티오글리세롤 0.1중량% 물 나머지
Figure 112005019680452-PAT00008
Figure 112005019680452-PAT00009
Figure 112005019680452-PAT00010
Figure 112005019680452-PAT00011
Figure 112005019680452-PAT00012
Figure 112005019680452-PAT00013
계면 활성제 A: 에틸렌디아민 부가형 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 축합물. 옥시에틸렌기의 평균 분자량이 2500∼3000, a/(a+b)=0.4, R 이 에틸렌디아민으로부터 수소 원자를 제거한 잔기인 일반식 (II) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제.
계면 활성제 B: 도데실디페닐에테르디술폰산암모늄. 음이온계 계면 활성제.
실시예 2
표 2 에 기재된 조성이 되도록 세정액을 조정하였다 (이것을, 각각 본 발명의 세정액 1 및 비교 세정액 1 로 한다.). 표면에 평균 입경 0.6㎛ 의 폴리스티렌 라텍스 분산 수용액을, 공지된 스핀 코트법으로 부착시킨 규소 웨이퍼를 피세정재로 하고, 40℃ 또는 65℃ 로 조정된 본 발명의 세정액 1 및, 65℃ 로 조정된 비교 세정액 1 을 사용하여 액온 세정을 실시하였다. 세정 전후의 부착 입자수를 측정하고, 입자 제거율을 구하였다. 또한 세정액의 백탁 상태를 육안에 의해 관찰하였다. 또 세정 전의 폴리스티렌 라텍스를 부착시킨 규소 웨이퍼 상의 0.1㎛ 이상 입자의 수는 3000∼2800개/장이었다.
또한, 피세정재로서, 규소 기판 상에 10000Å 의 열산화막을 막형성한 후, 두께 1000Å 의 폴리규소막을 막형성한 테스트편 (A) 과, 규소 기판 상에 두께 1000Å 의 폴리규소를 형성한 후, 두께 10000Å 의 텅스텐막을 형성한 테스트편 (B) 을 사용하여, 표 2 에 기재된 세정액에 침지하고, 폴리규소 및 텅스텐에 대한 침식성을 조사하였다. 세정 조건 및 결과를 표 2 에 나타낸다.
조성 세정 온도 백탁 유무 입자 제거율 (%) (A) 의 침식 속도 (Å/분) (B) 의 침식 속도 (Å/분)
본 발명의 세정액 1 암모니아 0.3중량% 계면 활성제 A 0.1중량% 계면 활성제 B 0.1중량% 티오글리세롤 0.1중량% 물 나머지 40℃ 무 71.9 0.2 3.4
본 발명의 세정액 1 암모니아 0.3중량% 계면 활성제 A 0.1중량% 계면 활성제 B 0.1중량% 티오글리세롤 0.1중량% 물 나머지 65℃ 무 92.3 0.2 4.8
비교 세정액 1 암모니아 0.3중량% 물 나머지 65℃ 무 측정 불가 32.4 11.1
계면 활성제 A: 에틸렌디아민 부가형 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 축합물. 옥시에틸렌기의 평균 분자량이 2500∼3000, a/(a+b)=0.4, R 이 에틸렌디아민으로부터 수소 원자를 제거한 잔기인 본 발명의 일반식 (II) 의 비이온계 계면 활성제.
계면 활성제 B: 도데실디페닐에테르디술폰산암모늄. 음이온계 계면 활성제.
본 발명의 의해 규소나 규소 이외의 금속의 침식을 억제하면서, 전자 부품의 표면에 부착된 미세한 먼지나 유기물을 효율적으로 세정 제거할 수 있고, 또한 액이 백탁되기 어려운 새로운 전자 부품용 세정액을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 전자 부품용 세정액은 고온에 있어서도 장기간에 걸쳐 안정적이며 백탁을 일으키지 않으므로 공업적으로 유리해진다.

Claims (13)

  1. 음이온계 계면 활성제, 수산화물, 금속의 부식 억제제, 물, 하기 식 (I) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제 및/또는 하기 식 (II) 로 표현되는 비이온계 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액:
    HO-((EO)x-(PO)y)z-H (I)
    R-[((EO)a-(PO)b)c-H]m (II)
    (EO 는 옥시에틸렌기를 나타내고, PO 는 옥시프로필렌기를 나타낸다. x 및 y 는 x/(x+y) 가, a 및 b 는 a/(a+b) 가 0.05∼0.5 를 만족하는 정의 수를 나타내고, z, c 는 정의 정수를 나타낸다. R 은
    Figure 112005019680452-PAT00014
    으로 표현되는 1가의 기,
    Figure 112005019680452-PAT00015
    로 표현되는 2가의 기,
    Figure 112005019680452-PAT00016
    로 표현되는 3가의 기 또는
    Figure 112005019680452-PAT00017
    로 표현되는 4가의 기를 나타낸다.
    R1 은 히드록시기 및/또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1∼20 의 탄화수소기를 나타내고, m 은 R 의 가수에 대응한 1 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.).
  2. 제 1 항에 있어서, 추가로 환원제를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 수산화물이 무기계 수산화물 또는 유기계 수산화물인 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 수산화물의 농도가 0.01∼31중량% 인 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속의 부식 억제제가, 분자 내에 질소 원자, 산소 원자, 인 원자 및 황 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 갖는 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
  6. 제 5 항에 있어서, 분자 내에 질소 원자, 산소 원자, 인 원자 및 황 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 갖는 유기 화합물이, 다음 (1)∼(5) 에 기재된 어느 한 화합물인 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액 :
    (1) 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 갖는 화합물,
    (2) 분자 내에 적어도 1개의 아졸기를 포함하는 화합물,
    (3) 분자 내에 적어도 2개의 수산기를 갖는 화합물,
    (4) 분자 내에 적어도 1개의 수산기와 카르복시기를 포함하는 화합물 및
    (5) 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 포함하는 화합물로서, 화합물을 구성하는 탄소수가 2 이상이고, 메르캅토기가 결합되어 있는 탄소와 수산기가 결합되어 있는 탄소가 인접하여 있는 지방족 알코올계 화합물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속의 부식 억제제가, 0.0001∼5중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 음이온계 계면 활성제가, 2 이상의 음이온계 관능기를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
  9. 제 8 항에 있어서, 음이온계 계면 활성제가, 분자 구조 내에 추가로 에테르 결합을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 세정액.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 음이온계 관능기가 술폰산기, 황산에스테르기, 인산기 및 카르복시산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 전자 부품 세정액.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 세정액을 사용하여 전자 부품 표면을 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.
  12. 금속의 부식 억제제가, 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 갖는 화합물, 분자 내에 적어도 2개의 수산기를 갖는 화합물 및 분자 내에 적어도 1개의 수산기와 카르복시기를 포함하는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 제 11 항에 기재된 세정액을 사용하여, 텅스텐이 노출되어 있는 전자 부품 표면을 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.
  13. 금속의 부식 억제제가, 분자 내에 적어도 1개의 아졸기를 포함하는 화합물 및 분자 내에 적어도 1개의 메르캅토기를 포함하는 화합물로서, 화합물을 구성하는 탄소수가 2 이상이고, 메르캅토기가 결합되어 있는 탄소와 수산기가 결합되어 있는 탄소가 인접하여 있는 지방족 알코올계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 제 11 항에 기재된 세정액을 사용하여, 구리가 노출되어 있는 전자 부품 표면을 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.
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