KR20080098772A - Ｐｄｐ, ｌｃｄ, ｏｌｅｄ 등의 실리콘 기판용 세정 및식각 조성물 - Google Patents
Ｐｄｐ, ｌｃｄ, ｏｌｅｄ 등의 실리콘 기판용 세정 및식각 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080098772A KR20080098772A KR1020070044048A KR20070044048A KR20080098772A KR 20080098772 A KR20080098772 A KR 20080098772A KR 1020070044048 A KR1020070044048 A KR 1020070044048A KR 20070044048 A KR20070044048 A KR 20070044048A KR 20080098772 A KR20080098772 A KR 20080098772A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cleaning
- weight
- etching
- etching composition
- acid
- Prior art date
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title abstract description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title abstract description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000002683 reaction inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 10
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical group S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 5
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PNNLHGFFNNLCHM-UHFFFAOYSA-M azanium tetramethylazanium dihydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-].[OH-].C[N+](C)(C)C PNNLHGFFNNLCHM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L barium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ba+2] OYLGJCQECKOTOL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 claims description 2
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 38
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 abstract description 6
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 abstract description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BSXUQXZOPGYLSC-UHFFFAOYSA-N [OH-].CC(C)C(C)(C)[NH3+] Chemical compound [OH-].CC(C)C(C)(C)[NH3+] BSXUQXZOPGYLSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- LPLMZAJYUPAYQZ-UHFFFAOYSA-N diazanium;difluoride Chemical compound [NH4+].[NH4+].[F-].[F-] LPLMZAJYUPAYQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical class F* 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 125000003698 tetramethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
본 발명은 실리콘 또는 산화실리콘 기판의 세정 및 식각 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 세정 및 식각 조성물은 실리콘 기판의 Si 또는 SiO2 를 식각하는 불화물염; 2종 이상의 무기산으로 이루어진 반응 촉진제; 및 유기산으로 이루어진 반응 억제제를 포함하는 것을 특징으로 하며, 불산의 사용 없이 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼를 식각함으로써 인체 및 환경오염의 위험성을 줄이고, 실리콘 기판의 표면 조도 및 평탄도를 향상시킬 수 있다.
불산, 불화물염, 불화암모늄, 불화나트륨, 무기산, 유기산, 실리콘 기판
Description
본 발명은 세정 및 식각 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 불화물염, 반응 촉진제 및 반응 억제제를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 기판용 세정 및 식각 조성물에 관한 것이다.
액정 표시 장치, 석영설비 및 반도체 기판 등의 제조 및 가공 시에는 세정 및 식각 공정을 필요로 한다. 즉 실리콘(Si) 또는 산화실리콘(SiO2) 상의 오염물질의 세정, 나아가 미세 식각함으로써 오염물만을 효과적으로 제거하는 공정을 거치게 된다.
액정 표시 장치의 일종인 LCD, PDP, OELD 등은 제품의 경량화, 소형화, 저소비 전력화 및 집적도를 보다 높게 하기 위하여 보다 미세한 가공기술이 요망되고 있으며, LCD, PDP, OELD 등의 액정 표시 장치의 유리 기판 전면에 걸쳐 식각의 균일성을 확보하는 것이 매우 중요하다.
또한 반도체 웨이퍼의 제조 및 조립 공정에 따라 실리콘 및 산화실리콘의 화 학적 식각이 이루어지며 기판 표면에 따라서는 실리콘(Si) 또는 산화실리콘(SiO2) 상에 형성된 이온성 오염과 비이온성 오염 및 기타 미립자에 의한 오염을 제거할 필요가 있다.
이러한 화학적 식각은 습식 식각과 건식 식각으로 나눌 수 있으며, 습식 식각의 원리는 어느 종류의 산화막이든지 불산에 용해되는 성질을 이용하는 것이다. 이러한 습식 식각에 사용되는 불산 수용액은 유기표면을 에칭함과 동시에 표면에 잔류한 유기, 무기 오염원을 제거하는데 사용되어 왔으며, 유기표면에 친수성을 부여하여 각종 코팅시 밀착성을 높이는데 이용되고 있다. 그러나 불산이 가지는 높은 산화력으로 인하여 유리의 과부식, 기판 표면의 불균일성, 유해가스 발생, 설비부식, 인체 및 환경 유해성, 폐수처리 곤란 등의 문제점을 안고 있었으며, 식각 표면의 불균일성으로 인해 연마공정을 거치는 번거로움이 있었다. 이러한 이유로 불산 사용을 대체하기 위한 몇 가지 방법이 제시되었다.
산성불화암모늄을 각종 무기산(염산, 황산, 질산)과 혼합하여 유리 세정에 이용하는 방법과 산성불화암모늄을 무기염(황산염, 질산염)과 혼합하여 유리 세정에 이용하는 방법 등이 개발되어 왔지만, 세정력이 급격히 떨어져 조성물의 세정지속성이 매우 낮으며, 유리 소재 위에 고분자 유기 화합물이 도포되어 있는 경우 유기물의 세정이 이루어 지지 않는 문제점이 있었다.
대한민국공개특허 2002-0080215는 유리 기판 에칭 용액으로 불소화합물 혼합액과 염산, 황산, 인산 및 질산에서 선택되는 하나 이상의 무기산, 초산 및 호박산 에서 선택되는 유기산, 술폰산염계 계면활성제 및 아민계 계면활성제를 함유하는 화학 연마제를 개시하고 있으나, 각 구성 성분의 조성이 구체적으로 명시되어 있지 않으며, 연마속도에 따른 효과만을 기재하고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 불산 사용으로 인한 인체 및 환경에 대한 위험성과 유해성을 없애고, 식각 속도를 조절함으로써 식각 표면의 균일성 및 평탄도를 가져오는 실리콘 기판용 세정 및 식각 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 a) 불화물염 0.1 내지 50 중량부; 및 b) 질산, 황산, 염산 및 인산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 2종 이상의 반응 촉진제 0.1 내지 50 중량부를 포함하는 실리콘 기판용 세정 및 식각 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물에는 정제수를 포함하는 것이 바람직하다.
a) 불화물염
불화물염은 불산을 사용함으로써 생기는 문제점을 해결하기 위하여 사용되며, 불화물염은 실리콘 기판의 Si 또는 SiO2 를 식각하는 역할을 한다. 본 발명에서 사용되는 불화물염은 불화암모늄(NH4F2), 산성불화암모늄(NH4HF2), 불화나트륨(NaF), 산성불화나트륨(NaHF2), 불화칼륨(KF), 산성불화칼륨(KHF2), 불화바 륨(BaF2) 및 붕불화암모늄(NH4BF4)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 불화나트륨염은 불산(HF) 20 중량부, 수산화나트륨(NaOH) 40 중량부, 및 정제수 40 중량부를 혼합하여 얻을 수 있으며, 이의 반응식은 하기와 같다.
HF + NaOH → NaF + H2O
이때 미반응된 불산이 존재할 수 있으므로 SiO2 0.2 내지 2 중량부를 투입하여 미반응된 불산을 규불화수소산으로 생산하여 제거할 수 있으며, 반응식은 하기와 같다.
4HF + SiO2 → SiF4 + 2H2O
2HF + SiO4 → H2SiF6+ 2H2O
불화염은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부인 것이 바람직하며, 10 내지 30 중량부인 것이 보다 바람직하다. 0.1 중량부 미만인 경우 식각 속도가 느려지며, 50 중량부를 초과하는 경우 식각 속도가 빨라져 균일하고 매끄러운 표면을 얻기 어렵다.
b) 반응 촉진제
불화물염의 식각을 촉진 시키기 위하여 반응 촉진제를 포함하는 것이 바람직하며, 2종 이상의 촉진제의 적절한 조합으로 식각 효과의 향상과 식각 표면의 균일 성 증대효과를 가져온다. 상기 반응 촉진제의 경우 황산, 인산, 염산, 질산 등 무기산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상인 것이 바람직하며, 질산과 염산인 것이 보다 바람직하다. 2종 이상의 무기산의 비율이 1:9 내지 9:1인 것이 바람직하고, 3:7 내지 7:3 인 것이 보다 바람직하다.
반응촉진제는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부인 것이 바람직하고, 5 내지 20 중량부인 것이 보다 바람직하다. 0.1 중량부 미만인 경우 분당 식각되는 양이 작고, 50 중량부를 초과하는 경우 표면의 조도가 떨어지며 식각 표면의 평탄도(TTV; Total Thickness Variation)가 높아지게 된다.
본 발명은 또한 c) 반응 억제제 0.1 내지 40 중량부를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
c) 반응 억제제
반응 억제제는 반응의 안전성을 위하여 사용되고, 반응 속도를 억제함으로써 식각 표면의 균일성을 향상시킨다.
반응 억제제로는 아세트산(acetic acid), 글리콜릭산(glycolic acid), 포름산(formic acid)등 유기산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 카르복실기를 가진 유기산은 유리 기판 표면의 유기물을 용해시키는 기능을 담당하여, 불산 수용액에서 제거되기 어려운 유기 화합물의 세정기능을 담당하게 된다.
반응 억제제는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 40 중량부인 것이 바람직하고, 0.5 내지 10 중량부인 것이 보다 바람직하다. 0.1 중량부 미만인 경우 반응 속도억제 효과를 얻을 수 없고, 40 중량부를 초과하는 경우 식각되는 양이 현저히 떨어지며 식각된 실리콘 기판 표면에 돌기 현상이 많아지면서 표면의 처리상태가 나빠진다.
본 발명은 또한 d) 사메틸 수산화 암모늄(TMAH: Tetra Methyl Ammonium Hydroxide) 1 내지 5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 사메틸 수산화 암모늄은 산화실리콘(SiO2) 기판 표면을 식각할 때 Si 와 O의 결합을 약하게 하여 식각을 용이하게 하는 촉매작용을 한다.
본 발명은 또한 상기 세정 및 식각 조성물로 실리콘 기판을 세정 또는 식각하는 방법에 관한 것이다. 실리콘 기판은 액정표시장치의 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼가 바람직하고, 세정 및 식각방법은 일반적으로 사용되는 방법이면 제한되지 않으나, 실리콘 기판을 식각액에 침지하는 방법이나, 스프레이 분사방식이 바람직하다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시 예 1]
불화암모늄 20 중량부, 질산 대 염산 5:5의 비율로 15 중량부를 정제수에 혼합하여 식각액을 제조하였다.
[실시 예 2]
불화암모늄 20 중량부, 황산 대 인산 5:5의 비율로 15 중량부, 아세트산과 포름산 각각 5 중량부, 사메틸 수산화 암모늄(TMAH: Tetra Methyl Ammonium Hydroxide) 1 중량부를 정제수에 혼합하여 식각액을 제조 하였다.
[실시 예 3]
불산 20 중량부, 가성소다 40 중량부, 정제수 20 중량부를 200부 혼합 반응조에서 반응시키고, 40 중량부 정도의 불화나트륨을 생성하였다. 이때 미반응된 불산을 제거하기 위하여 SiO2 1 중량부 투입하였다. 상기 반응조에 황산 대 질산 3:7의 비율로 30 중량부를 투입하고, 아세트산과 글리콜릭산 각각 10 중량부를 투입하여 식각액을 제조하였다.
[실시 예 4 내지 5]
하기 표 1과 같은 성분과 조성비로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 이때 표 1의 단위는 중량부이다.
[비교예 1]
불산 18% 수용액으로 이루어진 식각액을 제조하였다.
[비교예 2 내지 3]
하기 표 1과 같은 성분과 조성비로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 이때 표 1의 단위는 중량부이다.
50mm*50mm*1mm 크기의 유리 시편을 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3 에서 제조한 식각액에 30 분간 침지한 후 표면조도 및 평탄도(TTV; Total Thickness Variation)를 측정하였다. 측정결과는 하기 표 2에 나타내었다.
| 실시예 | 비교예 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | |||
| 불화물염 | 불화암모늄 | 20 | 20 | 20 | 20 | |||||
| 불화나트륨 | 40 | 40 | 20 | |||||||
| 불산 | 18% | |||||||||
| 무기산 | 황산 | 7.5 | 9 | 15 | ||||||
| 인산 | 7.5 | 21 | ||||||||
| 질산 | 7.5 | 21 | 7.5 | 9 | 15 | |||||
| 염산 | 7.5 | 7.5 | ||||||||
| 유기산 | 아세트산 | 5 | 10 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
| 글리콜릭산 | 10 | 5 | 5 | 5 | ||||||
| 포름산 | 5 | 5 | ||||||||
| 사메틸수산화암모늄(TMAH) | 1 | 1 | 1 | |||||||
| 실시예 | 비교예 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | |||
| 표면 조도 | Ra(㎛) | 처리전 | 0.014 | 0.014 | 0.015 | 0.014 | 0.013 | 0.012 | 0.013 | 0.014 |
| 처리후 | 0.019 | 0.017 | 0.017 | 0.017 | 0.018 | 0.047 | 0.030 | 0.021 | ||
| Rt(㎛) | 처리전 | 0.083 | 0.083 | 0.083 | 0.084 | 0.084 | 0.082 | 0.082 | 0.083 | |
| 처리후 | 0.086 | 0.089 | 0.086 | 0.086 | 0.091 | 0.247 | 0.170 | 0.121 | ||
| 평탄도 (㎛) | 처리전 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 처리후 | 0.90 | 0.085 | 0.80 | 0.79 | 0.87 | 2 | 1.21 | 1.09 | ||
상기 표 2에 의하면 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5의 경우 비교예 1 내지 3의 경우보다 Ra 및 Rt 값이 낮아 표면의 균일도가 일정하고 평탄도가 향상되었음을 알 수 있다.
본 발명에 따른 세정 및 식각 조성물은 불산의 직접적인 사용 없이 액정 표시 장치의 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼의 무기물과 유기물의 세정 및 식각 효과를 나타냄으로써 불산 사용에 따른 인체 및 환경오염의 위험성을 줄일 수 있다. 또한 유리 기판 표면이 평편하고 매끄럽게 됨으로써 액정표시장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
Claims (11)
- a) 불화물염 0.1 내지 50 중량부; 및b) 질산, 황산, 염산 및 인산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 2종 이상의 반응 촉진제 0.1 내지 50 중량부를 포함하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 1 항에 있어서,c) 반응 억제제 0.1 내지 40 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,d) 사메틸 수산화 암모늄 1 내지 5 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 1 항에 있어서,상기 불화물염이 불화암모늄(NH4F2), 산성불화암모늄(NH4HF2), 불화나트륨(NaF), 산성불화나트륨(NaHF2), 불화칼륨(KF), 산성불화칼륨(KHF2), 불화바륨(BaF2), 및 붕불화암모늄(NH4BF4)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 1 항에 있어서,상기 불화물염이 10 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 1 항에 있어서,상기 2 종의 반응촉진제가 질산 및 염산인 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 1 항에 있어서,상기 2종의 반응촉진제의 비율이 1:9 내지 9:1 인 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 7 항에 있어서,상기 2종의 반응 촉진제의 비율이 3:7 내지 7:3 인 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 2 항에 있어서,상기 반응 억제제가 아세트산, 글리콜릭산 및 포름산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 2 항에 있어서,상기 반응 억제제가 0.5 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 세정 및 식각 조성물.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 세정 및 식각 조성물을 이용하여 액정 표시 장치의 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼를 세정 또는 식각하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070044048A KR20080098772A (ko) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Ｐｄｐ, ｌｃｄ, ｏｌｅｄ 등의 실리콘 기판용 세정 및식각 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070044048A KR20080098772A (ko) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Ｐｄｐ, ｌｃｄ, ｏｌｅｄ 등의 실리콘 기판용 세정 및식각 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080098772A true KR20080098772A (ko) | 2008-11-12 |
Family
ID=40286008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070044048A KR20080098772A (ko) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Ｐｄｐ, ｌｃｄ, ｏｌｅｄ 등의 실리콘 기판용 세정 및식각 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20080098772A (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101296797B1 (ko) * | 2010-03-24 | 2013-08-14 | 구수진 | 폐태양전지로부터 고순도 폴리 실리콘을 회수하는 방법 |
| KR101529571B1 (ko) * | 2014-02-20 | 2015-06-18 | 주식회사 원익큐엔씨 | 쿼츠 소재의 표면 처리 방법, 표면 처리용 조성물 및 그에 의해 제작된 쿼츠 소재 |
| KR20160016136A (ko) * | 2014-08-04 | 2016-02-15 | 주식회사 원익큐엔씨 | 화학기상증착용 쿼츠 지그의 표면 처리 방법, 쿼츠 지그의 표면 처리용 조성물 및 그에 의해 제작된 쿼츠 지그 |
| CN113969215A (zh) * | 2020-07-23 | 2022-01-25 | 凯斯科技股份有限公司 | 洗涤液组合物及使用其的洗涤方法 |
| US11437246B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-09-06 | Samsung Electronics Co. , Ltd. | Etchant compositions and methods of manufacturing integrated circuit devices using the same |
-
2007
- 2007-05-07 KR KR1020070044048A patent/KR20080098772A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101296797B1 (ko) * | 2010-03-24 | 2013-08-14 | 구수진 | 폐태양전지로부터 고순도 폴리 실리콘을 회수하는 방법 |
| KR101529571B1 (ko) * | 2014-02-20 | 2015-06-18 | 주식회사 원익큐엔씨 | 쿼츠 소재의 표면 처리 방법, 표면 처리용 조성물 및 그에 의해 제작된 쿼츠 소재 |
| KR20160016136A (ko) * | 2014-08-04 | 2016-02-15 | 주식회사 원익큐엔씨 | 화학기상증착용 쿼츠 지그의 표면 처리 방법, 쿼츠 지그의 표면 처리용 조성물 및 그에 의해 제작된 쿼츠 지그 |
| US11437246B2 (en) | 2019-12-27 | 2022-09-06 | Samsung Electronics Co. , Ltd. | Etchant compositions and methods of manufacturing integrated circuit devices using the same |
| CN113969215A (zh) * | 2020-07-23 | 2022-01-25 | 凯斯科技股份有限公司 | 洗涤液组合物及使用其的洗涤方法 |
| US11732217B2 (en) | 2020-07-23 | 2023-08-22 | Kctech Co., Ltd. | Cleaning solution composition and cleaning method using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100248113B1 (ko) | 전자 표시 장치 및 기판용 세정 및 식각 조성물 | |
| KR100815856B1 (ko) | 평판디스플레이를 구성하는 유리의 식각액 조성물 | |
| US6284721B1 (en) | Cleaning and etching compositions | |
| KR100828112B1 (ko) | 다성분을 가지는 글라스 기판용 미세가공 표면처리액 | |
| CN102628009B (zh) | 清洗液及清洗方法 | |
| TWI447085B (zh) | Etching method and display element of alkali - free glass substrate | |
| KR100865881B1 (ko) | 다성분을 가지는 글라스 기판용 미세가공 표면처리액 | |
| RU2012117735A (ru) | Способы общей обработки кварцевой оптики для уменьшения оптического повреждения | |
| TW200951205A (en) | Cleaning and etching composition for glass substrate of liquid crystal display device and etching method for glass substrate using the same | |
| KR20080098772A (ko) | Ｐｄｐ, ｌｃｄ, ｏｌｅｄ 등의 실리콘 기판용 세정 및식각 조성물 | |
| CN107954608A (zh) | 一种玻璃基板蚀刻液 | |
| CN108033686A (zh) | 一种玻璃基板减薄蚀刻液 | |
| KR100677052B1 (ko) | 액정 유리 기판용 식각액 조성물 | |
| KR102297566B1 (ko) | 유리 기판, 유리 기판의 제조 방법 및 블랙 매트릭스 기판 | |
| US20120065116A1 (en) | Cleaning liquid and cleaning method | |
| KR100415261B1 (ko) | 전자표시장치및기판용세정및식각조성물 | |
| KR20110056095A (ko) | 식각액 조성물 | |
| KR101180517B1 (ko) | 폐액을 이용한 유리 표면의 식각방법 및 식각용 조성물 | |
| JP5463740B2 (ja) | 研磨した石英ガラス基板の洗浄方法 | |
| JP4502481B2 (ja) | 電子デバイス表面処理液 | |
| KR101219053B1 (ko) | 식각액 조성물 | |
| CN107793038A (zh) | 一种玻璃基板薄化工艺预处理液 | |
| CN115594409A (zh) | 一种液晶显示屏的前处理液及制备方法和前处理工艺 | |
| KR20110020474A (ko) | 절연물질 제거용 조성물, 이를 이용한 기판 세정 및 재생방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |