KR20110073176A - 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법 - Google Patents

폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법에 관한 것이다.
자세하게는, 기재 위에 형성된 폴리실라잔 코팅 막(도막, 피막 등)이 공정과정에서 가장자리에 불필요하게 돌출하게 되는데, 이러한 폴리실라잔 코팅 막이 그대로 남아 있을 경우, 반도체 공정상에 심각한 문제를 초래할 수 있기 때문에 이를 화학적으로 제거할 수 있는 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법을 제공하고자 한다.

Description

폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법{Polysilazane treating Solvent and Method for treating Polysilazane using the same}
본 발명은 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법에 관한 것으로, 특히 기판의 가장자리에 불균일하게 도포된 폴리실라잔 도막 또는 피막 등을 제거하기 위한 폴리실라잔 처리 용제 및 이 처리액을 이용한 폴리실라잔 제거 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 분야에서 실리카질의 막을 절연막, 유전체막, 보호막 또는 친수화막 등으로서 이용하는 것은 널리 공지되어 있다. 이러한 실리카질의 막을 기재 위에 형성하는 방법으로서는, PVD법(스퍼터법 등), CVD법, 졸겔법, 및 폴리실록산 또는 폴리실라잔 도막을 형성하고, 당해 도막을 소성 등에 의해 실리카질의 막으로 전환하는 방법 등 여러 가지 방법이 사용되고 있다. 이러한 방법 중 PVD법, CVD법은 장치가 고가이고 양질의 도막을 형성하기 위한 제어가 번잡하다는 문제가 있다. 또한, 졸겔법에서는 필요 소성 온도가 500℃ 이상으로 높다는 문제가 있다. 또한, 폴리실록산을 사용하는 방법은 형성된 피막의 막 두께 감소 등에 의한 크랙의 발생 등의 문제가 있다. 이에 비하여, 폴리실라잔 용액을 도포하고, 당해 도막을 실리카질의 막으로 전환하는 방법은, 저온소성에 의해 우수한 특성을 갖는 실리카질 막을 간편하게 형성할 수 있음과 동시에, 형성된 실리카질 피막의 막질도 우수하여 최근 특히 주목을 받고 있다.
이러한 실리카질의 막은, 예를 들면, LSI, TFT 액정표시장치 등의 반도체 소자의 층간절연막, 평탄화막, 페시베이션막, 소자간 분리절연체 등으로서 널리 이용되고 있다. 이러한 실리카질의 막을 반도체 소자 등에 형성하는 경우, 통상적으로 다음과 같은 방법이 채용되고 있다. 즉, 우선, 필요에 따라, 반도체, 배선, 전극 등이 형성된, 단차를 가지거나, 또는 단차를 갖지 않는 기판 위에 폴리실라잔 용액을 스핀 피복하고 가열하여 도막으로부터 용제를 제거하며, 이어서, 350℃ 이상의 온도에서 소성하여 폴리실라잔을 실리카질의 막으로 전환시키고, 이러한 전환된 실리카질의 막을 층간절연막, 평탄화막, 페시베이션막, 소자간 분리절연체 등으로서 이용하고 있다. 그러나, 이러한 방법에 있어서는, 폴리실라잔 용액을 기판 위에 스핀 피복하였을 때에, 기판의 주연(周緣)에 비드가 형성됨과 동시에, 기판 이면에 용액이 번져가는 것이 널리 공지되어 있다. 이러한 비드에 의한 기판 주연부에서의 도막의 막 두께의 불균일화를 막기 위해서, 통상적으로 폴리실라잔 용액을 도포하여 폴리실라잔 막을 형성할 때에 엣지 린스가 실시되며, 또한 이것과 함께 기판 이면에 번져가 부착된 폴리실라잔을 제거하여 이면을 청정하게 하기 위해 백 린스가 실시된다.
또한, 이러한 방법으로 도포하여 형성된 폴리실라잔 피막을 기판으로부터 박 리하는 것이 필요한 경우도 있으며, 추가로 스핀 피복기 등의 도포 장치에 부착된 폴리실라잔을 처리, 제거하는 것도 필요해진다.
종래, 이러한 폴리실라잔을 제거하기 위한 린스액 또는 박리액으로서, 예를 들면, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 등을 사용하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 이러한 공지된 린스액 또는 박리액에 의하면, 폴리실라잔의 린스 또는 박리를 충분히 실시할 수 없거나, 폴리실라잔의 린스 또는 박리는 충분히 실시할 수 있지만, 폐액의 겔화에 동반되는 스핀 피복기 등의 도포 장치의 폐액 라인의 폐색 또는 폐액 탱크 중에서의 실란, 수소, 암모니아 등의 기체 발생의 문제 등이 일어나는 경우가 있다. 폐액의 겔화가 일어나는 것과 같은 경우에는, 도포 장치 및 폐액 라인의 처리 작업을 자주 실시해야 하며, 또한 실란 기체 등이 폐액 탱크에서 발생하여, 실란의 농도가 자연 발화 한계를 초과하는 것과 같은 경우에는, 폐액 탱크의 뚜껑을 연 순간에 폭발이 일어나는 등 대단히 위험한 상태가 된다.
또한, 폴리실라잔 도막으로부터 형성된 실리카질의 막은, 반도체 소자 이외에도, 액정표시장치, 플라스마 디스플레이패널(PDP) 등의 유전체막, 절연막 또는 격벽막 등으로서, 또는 자동차 등의 차체 표면, 주택의 내외장, 유리 제품, 도자기, 플라스틱 제품 등의 각종 물품의 보호피막 등으로서 여러 분야에서 사용되고 있으며, 이러한 분야에서도 반도체 소자의 제조에 있어서의 경우와 마찬가지로 불필요부에 부착된 폴리실라잔 피막을 제거하지 않으면 안되는 문제가 생기는 경우가 있다.
본 발명은 폴리실라잔 도막 또는 폴리실라잔 피막 등의 린스, 박리 등을 실시할 때 상기한 바와 같은 문제가 없는 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 사용한 폴리실라잔의 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
즉, 본 발명은 폴리실라잔의 용해성이 우수하며, 기초가 되는 반도체 또는 기판 등의 특성 및 잔류하는 폴리실라잔 도막의 특성에 영향을 주지 않는 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔을 제거하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기판 위에 폴리실라잔 용액을 도포하여 코팅 막(도막 또는 피막 등) 형성시, 도포하고자 하는 부분 이 외에 불필요하게 도포된 가장자리를 제거하여 처리하기 위한 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리실라잔에 대한 용해성이 우수하고, 폴리실라잔을 분해하지 않도록 안정성이 우수하며, 기판 하지 또는 폴리실라잔 코팅 막의 특성에 영향을 주지 않는 폴리실라잔 처리 용제를 개발하는 것이다.
본 발명은 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법을 제공하고자 한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제 및 이를 이용한 폴리실라잔 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 폴리실라잔 처리 용제는 도 1과 같이 기재 위에 도포한 폴리실라잔 용액이 도포 과정에서 필요 이상의 양이 도포되어 기재의 면적을 벗어나 돌출되거나, 기재 위에 도포한 폴리실라잔 도막 위에 형성된 돌기들을 제거하는 용제를 의미한다.
본 발명은 폴리실라잔 처리 용액을 제조함에 있어서, 상기의 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 혼합용매를 폴리실라잔 처리 용액으로 제조하기 위한 혼합비는 한정하지 않지만, 바람직하게는 하기와 같이 혼합할 수 있다.
본 발명은 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물의 혼합비는 부피비로 1~9 : 9~1로 혼합하여 이용할 수 있으며, 바람직하게는 3~9 : 7~1의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 기재 위에 도포된 폴리실라잔에 영향을 끼치지 않으며, 원하는 폴리실라잔 도포면을 초과하여 돌출된 폴리실라잔 잔사만을 제거하여 처리하는데 효과적이다.
본 발명은 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제로써, 가장 바람직한 양태는 톨루엔과 (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제이며, 이들의 혼합비는 한정하지 않지만, 바람직하게는 톨루엔과 (C12-C16)이소파라핀 혼합물의 혼합비가 부피비로 1~9 : 9~1이 좋으며, 가장 바람직하게는 톨루엔과 (C12-C16)이소파라핀 혼합물의 혼합비가 부피비로 3~9 : 7~1로 혼합하여 사용하는 것이 기재 위에 도포된 폴리실라잔에 영향을 끼치지 않으며, 원하는 폴리실라잔 도포면을 초과하여 돌출된 폴리실라잔 잔사만을 제거하여 처리하는데 효과적이다.
톨루엔과 헵탄을 함께 사용하는 경우, 그 비에는 크게 제한되지 않지만
부피비가 1~9 : 9~1 인 것이 좋다.
본 발명의 상기 (C12-C16)이소파라핀 혼합물은 특별히 혼합비를 한정하는 것은 아니다. 탄소수가 상기 범위를 벗어나서 C16초과의 이소파라핀은 증기압이 낮고 기화온도가 높아서 엣지 린스 후 잔류액이 남아 있게 된다. 웨이퍼에 잔류액이 남아 있게 되면 엣지 절단되지 않은 부분도 녹여 낼 수 있기 때문에 도 5 또는 도6과 같은 결과를 나타내게 되어 사용할 수 없다.
상기의 혼합비로 제조된 본 발명의 폴리실라잔 처리 용제는 폴리실라잔 막에 직접적으로 접촉하여 처리, 박리 등에 의해 제거하고자 하는 폴리실라잔 막 부분을 제거할 수 있다.
통상적으로 반도체 분야에 있어서 기재 위에 코팅된 폴리실라잔 막을 제거하고자 하는 경우는 다음과 같은 이유 때문이다.
반도체 공정에 있어서 기재 위에 공지의 도포방법, 예를 들어 스핀코팅법, 커튼도포법, 침지도포법 등에 의해 도포되고, 특히 스핀코팅법을 주로 사용하는데, 이때 강한 회전으로 인해 폴리실라잔 도포액이 기재의 가장자리(Edge; 엣지)에까지 쏠려 두꺼워지는 부분이 생성된다. 이 부분을 일반적으로 엣지비드(Edge bead)라고 하는데, 이 엣지비드는 그대로 방치할 경우, 후속 공정에서 오염원, 즉 파티클의 소스로 작용하여 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서 기재 위에 폴리실라잔 도포 공정이 끝나고 후속 공정이 들어가기에 앞서 엣지비드는 제거되어야 한다.
일반적으로 상기 엣지비드를 제거하기 위한 방법으로는 EBR(Edge Bead Removal) 또는 WEE(Wafer Edge Exposure) 방법이 가장 많이 사용된다. 전자인 EBR의 경우, 회전 상태에서 기재의 엣지부에 시너(thinner) 또는 용제를 분사하여 엣지비드를 제거하는 방법이고, 후자인 WEE의 경우에는, 기재의 엣지부에 자외선 빔(ultraviolet beam)을 조사하여 현상함으로써 엣지비드를 제거하는 방법이다. 본 발명의 폴리실라잔 처리 용제는 상기의 엣지비드 제거 방법 중에서 EBR로 사용된다. 본 발명은 상기 폴리실라잔 처리 용제를 이용한 폴리실라잔 처리 방법으로서, 상세하게는 도 1과 같이 기판(110)에 폴리실라잔 용액(120)을 도포한 후, 기판의 폴리실라잔 도포면의 엣지부 또는 이면에 형성된 여액(140) 또는 돌기(130)에 폴리실라잔 처리 용제를 분사하여 접촉시킴으로써 여액(140) 또는 돌기(130)된 폴리실라잔을 제거하여 처리하는 것을 포함한다. 본 발명의 폴리실라잔 처리 용제를 이용하여 제거하고자 하는 폴리실라잔은 공지된 유기 또는 무기 폴리실라잔의 어느 것이라도 양호하고 Si-H, Si-N 및 N-H 결합을 갖는 퍼하이드로 폴리실라잔 외에 다양한 폴리실라잔에 적용된다.
본 발명의 폴리실라잔 처리 용제를 이용하여 제거하고자 하는 폴리실라잔은 하기 화학식 1로 표현되는 반복 단위를 갖는 폴리실라잔을 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3가 모두 수소원자이거나; 서로 독립적으로 수소원자, 알킬, 아미노알킬, 알콕시, 알케닐, 아릴, 또는 규소에 직접 결합하는 그룹이 탄소인 알킬실릴, 알킬아미노 또는 알콕시이며, 단, R1, R2 및 R3 중에서 적어도 하나는 수소원자이다.
상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3가 모두 수소원자인 무기 폴리실라잔으로서는, 예를 들면, 1,500 ~ 8,000의 중량평균분자량을 갖는 퍼하이드로폴리실라잔을 들 수 있다. 이러한 퍼하이드로폴리실라잔은 임의의 방법에 의해 제조할 수 있으며, 기본적으로는 분자내에 쇄상 부분과 환상 부분을 포함하는 것으로, 다음 화학식
Figure pat00002
(a+b+C=1)으로 나타낼 수 있는 것이다. 퍼하이드로폴리실라잔 구조의 일례를 나타내면 다음과 같다.
Figure pat00003
상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3가 서로 독립적으로 수소원자이거나, 알킬, 아미노알킬, 알콕시, 알케닐, 아릴, 또는 규소에 직접 결합하는 그룹이 탄소인 알킬실릴, 알킬아미노 또는 알콕시이며, 단, R1, R2 및 R3 중에서 적어도 하나는 수소원자인 폴리실라잔은 유기 폴리실라잔이다. 상기 유기 폴리실라잔은 R1 및 R2에 수소원자, R3에 유기 그룹을 갖는 폴리오가노(하이드로)실라잔, -(R2SiHNH;R2는 화학식1의 R2와 동일함)-을 반복 단위로 하여, 주로 중합도가 3 내지 5인 환상구조를 갖는 것, (R3SiHNH)x〔(R2SiH)1.5N〕1-x ;0.4<X<1;R2 및 R3는 화학식 1의 R2 및 R3와 동일함.)의 화학식으로 나타내어지는 분자 내에 쇄상 구조와 환상 구조를 동시에 갖는 것, 상기 화학식 1에서 R1에 수소원자, R2 및 R3에 유기 그룹을 갖는 폴리실라잔, 또한 R1 및 R2에 유기 그룹, R3에 수소원자를 가지며 -(R1R2SiNR3 ;R1, R2 및 R3는 화학식 1의 R1, R2 및 R3와 동일함.)-를 반복 단위로 하여, 주로 중합도가 3 내지 5인 환상 구조를 갖고 있는 것도 있다.
또한, 상기 화학식 1 이외의 유기 폴리실라잔으로서는, 예를 들면, 다음 화학식
Figure pat00004
의 가교결합 구조를 분자 내에 갖는 폴리오가노(하이드로)폴리실라잔, R1SiX3(X:할로겐원자)의 암모니아 분해에 의해서 수득되는 가교결합 구조를 갖는 폴리실라잔 R1Si(NH)x(R1은 화학식 1의 R1과 동일함; x는 1 내지 3 임.)), 또는 R1SiX3 및 R2 2SiX2(R1 및 R2는 화학식 1의 R1 및 R2와 동일하고, X는 할로겐원자)의 공암모니아 분해에 의해서 수득되는 다음 구조를 갖는 폴리실라잔을 들 수 있다.
Figure pat00005
그 밖에, 반복 단위가〔(SiH2)n(NHm)〕및〔(SiH2)rO〕(여기서, n, m 및 r은 각각 1, 2 또는 3이다)인 폴리실록라잔, 퍼하이드로폴리실라잔에 메탄올과 같은 알콜 또는 헥사메틸디실라잔을 말단 N 원자에 부가하여 수득한 변성 폴리실라잔, 금속, 예를 들면, 알루미늄을 함유하는 금속 함유 폴리실라잔 등을 들 수 있다.
그 외에도, 폴리보로실라잔, 무기 실라잔 고중합체나 개질 폴리실라잔, 공중합 실라잔, 폴리실라잔에 세라믹화를 촉진시키기 위한 촉매적 화합물을 부가 또는 첨가한 저온 세라믹화 폴리실라잔, 규소알콕사이드 부가 폴리실라잔, 글리시돌 부가 폴리실라잔, 아세틸아세토네이트 착체 부가 폴리실라잔, 금속 카복실산염 부가 폴리실라잔과 같은 폴리실라잔 및 상기와 같은 각종 폴리실라잔 또는 변성물에 아민류 또는/및 산류를 첨가하여 이루어진 폴리실라잔 조성물을 들 수 있다.
본 발명의 용매가 적용되는 폴리실라잔의 형태는 피막상인 것이 통상적이지만, 피막상인 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 폴리실라잔을 기재 위에 피복하는 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 도포, 스프레이 도포, 플로우 도포, 롤러 도포, 딥 도포, 천 와이핑법, 스폰지 와이핑법 등 종래 알려진 방법의 어느 방법이라도 양호하며, 조금도 한정되는 것은 아니다. 또한, 기재의 형상도 판상, 필름상 등 어느 형상이라도 양호하며, 표면 상태도 평탄하더라도 요철상이더라도, 곡면이더라도 양호하다. 기재의 재질도 반도체, 유리, 금속, 금속 산화물, 플라스틱 등 어느 것이라도 양호하다.
또한, 본 발명의 용매를 폴리실라잔과 접촉시키는 방법도 조금도 한정되는 것은 아니며, 기재 위의 폴리실라잔으로의 노즐로부터의 용매의 분사 또는 분무, 폴리실라잔이 피복된 기재의 용매 중으로의 침지, 용매에 의한 폴리실라잔의 처리 등 임의의 방법이라도 양호하다.
예를 들면, 반도체 기판(실리콘 웨이퍼)에 폴리실라잔 용액을 피복하고, 반도체 기판 위에 층간 절연막, 평탄화막, 패시베이션막 또는 소자간 분리막 등을 형성하는 경우를 예로 하여, 본 발명의 용매를 사용하여 EBR 처리를 실시하는 방법을 설명하면, 스핀 도포기에, 필요에 따라 반도체, 배선 등이 형성된 8인치 실리콘 웨이퍼를 장착하고, 예를 들면, 500 내지 4000rpm의 회전 속도로 회전하는 웨이퍼에 폴리실라잔 용액을 스핀 도포법에 의해 도포하고, 이어서 당해 폴리실라잔이 도포된 웨이퍼를 회전시킨 상태에서 도막의 엣지 부분에 노즐로부터 본 발명의 용매를 처리액(린스액)으로서 분사함으로써, 용매와 폴리실라잔의 접촉이 도모되어, 웨이퍼 엣지부의 비드의 제거가 이루어진다. 일반적인 스핀 도포기를 사용하여 웨이퍼에 도포를 실시한 후에 계속하여 EBR 처리를 실시하는 경우에는 이하와 같은 조건에서 실시하는 것이 바람직하다.
EBR 처리시의 도포기 회전수: 1,000 내지 2,000 rpm
처리용 용매를 노즐로부터 분사할 때의 유량: 5 내지 30 ml/분
처리용 용매를 노즐로부터 분사할 때의 압력: 0.1 내지 0.5 MPa
처리용 용매를 분사하는 시간: 5 내지 10 초
또한, 이 때에 동시에 기판의 이면에 폴리실라잔 처리용 용매를 분사하여 이면 린스를 동시에 실시할 수도 있다. EBR 처리와 이면 린스는 각각 독립적으로 실시할 수도 있지만, 동시에 실시함으로써 공정을 생략할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 용제는 폴리실라잔에 대한 용해성이 높아 엣지 절단이나 이면 린스에 사용하는데 우수하고 폴리실라잔이나 기판에 대한 반응성이 없어서 코팅장비의 처리나 폐액 라인의 막힘 현상을 줄여주며 폐액 탱크에 발생하는 실란등의 기체의 발생량을 감소시켜 안정성을 갖는 폴리실라잔의 처리용제로서 적합하다.
도 1은 폴리실라잔 용액을 기재 위에 도포 후, 돌출된 엣지부 또는 돌기를 폴리실라잔 처리 용제를 이용하여 처리하는 모식도이고,
도 2은 실시예 1의 폴리실라잔 처리 용제에 대한 EBR 시험 후 에지를 관찰한 그림이다.
도 3는 실시예 2의 폴리실라잔 처리 용제에 대한 EBR 시험 후 에지를 관찰한 그림이다.
도 4는 실시예 3의 폴리실라잔 처리 용제에 대한 EBR 시험 후 에지를 관찰한 그림이다.
도 5는 비교예 1의 폴리실라잔 처리 용제에 대한 EBR 시험 후 에지를 관찰한 그림이다.
도 6는 비교예 2의 폴리실라잔 처리 용제에 대한 EBR 시험 후 에지를 관찰한 그림이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의거하여 좀 더 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다.
[실시예 1 ~ 4] 엣지 절단 특성의 평가
SSP200[참조: Scientific Value Solutions Corp]을 사용하여 퍼하이드로폴리실라잔의 디n-부틸에테르 20중량% 용액을 회전수 150Orpm으로 스핀 피복하고, 이어서 회전수 1500rpm으로 6초 동안 외주면으로부터 1~5mm 내부에 분사하여 웨이퍼의 린스를 실시하고, 퍼하이드로폴리실라잔의 엣지 절단 특성을 배율 100배의 광학현미경으로 관찰하였다.
폴리실라잔의 처리 과정은 하기 표 1에 따라 실시하였으며, 실시예 1 내지 3의 폴리실라잔 처리 용제 조성비율에 따른 엣지 절단 특성은 하기 표 2에 정리하였다. 실시예 1 내지 3의 엣지 린스 절단 상태는 도 2 내지 4에 나타내었다.
순서 가속시간(초) 공정시간(초) 회전수( RPM ) 공정내용
1 0.0 1.0 0 피복액 분사 준비
2 0.0 5.0 0
3 0.0 4.0 0 피복액 분사
4 0.1 7.0 1700 주 회전
5 0.1 2.0 1700
6 1.0 5.0 1500 피복면 이면부 린스
7 1.0 3.0 1500 피복면 이면부 린스
및 엣지부 린스
8 1.0 3.0 1500
9 1.0 2.0 1500 건조
10 1.0 1.0 1500
11 0.0 1.0 0 종료
실시예 처리액 비율(부피 %) 현미경사진
엣지 절단 상태
Toluene ( C12 - C16 ) isoparaffin Mixture Heptane
실시예1 30 70 0 도2 양호
실시예2 90 10 0 도3 양호
실시예3 0 50 50 도4 양호
[비교예 1 및 2]
폴리실라잔 처리 용제로서 톨루엔, 테트라하이드로퓨란(THF), 메틸이소부틸케톤(MIBK), C12(Kerosene) 의 혼합 용제를 사용한 것 외에 처리 과정은 실시예와 동일하게 실시하였으며, 비교예 1 및 2 의 폴리실라잔 처리 용제 조성비율에 따른 엣지 절단 특성은 하기 표 3에 정리하였다. 비교예 1 및 2의 엣지 린스 절단 상태는 도 6및 도 7에 나타내었다.
비교예 처리액 비율(부피 %) 현미경사진 엣지 절단 상태
Toluene THF MIBK C12
비교예1 35 15 10 40 도5 불량
비교예2 30 30 30 10 도6 불량
상기의 결과로부터 표1은 코팅과 처리과정을 나타낸 것이며, 표2의 조성비율로 만든 처리액으로 EBR처리를 실시하였다. 실시예1 내지 3은 도2 내지 4의 현미경 사진처럼 엣지 절단 부분이 매끄럽게 깎여 나가 양호한 상태를 보였으며, 비교예 1 및 2는 도 5 및 도 6과 같이 홈이 생기거나 엣지 부분에 린스된 잔류액이 남아 있게 되어 엣지 절단 부분을 녹여 내어 매끄럽게 절단되지 않는다.
[실시예 5~7] 및 [비교예 3~9]
폴리실라잔과 처리용제의 용해 및 반응성에 대하여 알아보기 위하여 겔화 일수 측정을 표4와 같은 처리액을 사용하여 실시하였다.
[평가 방법]: 30ml 투명 bottle에 퍼하이드로폴리실라잔의 디부틸에테르 20중량% 용액 1ml와 처리액 10ml를 넣어 혼합 한 후 열린 상태로 20℃,36%RH 보관장소에 방치하여 육안으로 관찰하며 겔화 시간을 기록하였다.
겔화 일수(반응성) 평가
실시예 및
비교예		 처리액 (부피%) 수분 함유량
(ppm)		 겔화 일수
(day)
실시예5 톨루엔(30%) + 이소파라핀 C12~16(70%) 2 9
실시예6 톨루엔(50%) + 이소파라핀 C12~16(50%) 3 8
실시예7 톨루엔(70%) + 이소파라핀 C12~16(30%) 2 8
비교예3 디부틸 에테르 5 3
비교예4 헥산 3 즉시 뿌옇게 흐려짐
비교예5 옥탄 3 즉시 뿌옇게 흐려짐
비교예6 노난 5 즉시 뿌옇게 흐려짐
비교예7 데칸 1 즉시 뿌옇게 흐려짐
비교예8 C8~11 알칸 혼합물 2 즉시 뿌옇게 흐려짐
비교예9 방향족 탄화수소 혼합물 C8~11 2 6
실시예5 내지 7은 비교예 3 내지 9에 비하여 혼합 하였을 경우 뿌옇게 흐려지는 용해성의 문제가 발생하지 않았으며 겔화 일수 또한 길게 측정되었다. 이는 폴리실라잔에 대한 처리 용제의 용해도가 좋아 반도체 공정에서 사용시 용제의 이송라인 및 폴리실라잔 처리 폐액 라인이 막히는 현상이 없어 반도체 공정을 수행하는데 문제가 없다. 그러나, 비교예 3 내지 9의 경우에는 용제의 이송라인 및 폴리실라잔 처리 폐액 라인이 막히거나 폐액 탱크에서의 고체 생성으로 인한 폐액 라인 막힘 등의 문제점이 발생하여 반도체 공정에서 사용하기에는 부적절한 용제이다.

Claims (6)

  1. 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 톨루엔 및 헵탄으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (C12-C16)이소파라핀 혼합물은 부피비로 1~9 : 9~1인 폴리실라잔 처리 용제
  3. 제 2 항에 있어서,
    톨루엔과 (C12-C16)이소파라핀 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 처리 용제
  4. 제 3 항에 있어서,
    톨루엔과 (C12-C16)이소파라핀 혼합물은 부피비로 3~9 : 7~1인 폴리실라잔 처리 용제
  5. 제 1 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서,
    폴리실라잔은 화학식 1로 표현되는 반복 단위를 갖는 폴리실라잔인 폴리실라잔 처리 용제
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3가 모두 수소원자이거나, 서로 독립적으로 수소원자, 알킬, 아미노알킬, 알콕시, 알케닐, 아릴, 또는 규소에 직접 결합하는 그룹이 탄소인 알킬실릴, 알킬아미노 또는 알콕시이며, 단, R1, R2 및 R3 중에서 적어도 하나는 수소원자이다.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 따르는 폴리실라잔 처리 용제를 이용한 폴리실라잔의 처리 방법은 기판에 폴리실라잔 용액을 도포한 후, 기판의 폴리실라잔 도포면의 엣지부 또는 이면에 형성된 여액 또는 돌기의 폴리실라잔에 폴리실라잔 처리 용제를 분사하여 접촉시킴으로써 폴리실라잔을 제거하여 처리하는 것을 특징으로 하는 폴리실라잔 처리 방법.
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