KR20140086091A - 세정제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 술파민산 화합물을 포함하지 않는 세정제 조성물로서, 조성물 총 중량에 대하여, 염소계 산화제 0.1~1중량%미만, 염기성 화합물 0.1~5중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정제 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 세정제 조성물은 장비내에 슬라임 형태로 존재하거나 고착화된 다양한 오염물들을 효과적으로 박리하여 제거할 뿐만 아니라, 이를 완전히 용해하여 2차 오염 발생을 최소화하는 뛰어난 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 습식 장비내에서 발생하는 오염물을 제거하기 위한 세정제 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 및 패널 디스플레이(Flat panel display, 이후 FPD로 기재함)의 제조 공정 등에 사용되는 세정제 조성물에 관한 것이다.
반도체 및 FPD 제조 공정에서는, 대부분, 물속에 녹아 있는 유기물, 무기물, 미립자, 미생물을 최대한 제거하여, 이론상의 18.25㏁의 전기 비전도도를 갖도록 제조된 초순수(Ultra pure water)를 세정제로 사용한다. 또한, 세정제 외에 박리제 및 식각액 등의 습식 화학제품(Wet chemical)이 사용된다. 비록 초순수가 박테리아를 최소화시킨 상태이며 세정공정이 개방순환상태가 아니지만, 초순수내 극미량의 미생물일지라도 그에 의해 슬라임 및 박테리아 사체가 탱크내벽이나 배관내에 고착되는 현상이 발생하게 된다. 또한, 반도체 및 FPD 제조 공정내 습식 공정에 사용되는 화학제품들이 목적하는 대상물(입자, 중금속, 포토레지스트 금속 막질 등)을 완전히 용해시키지 못하고 박리만 시킬 경우 부유하고 있는 물질들이 탱크나 배관 이음새에 침적되는 현상도 발생하게 된다. 이렇게 발생된 오염물이 유속에 의해 일부 유출되어 세정 막질에 부착한 채로 다음 공정이 진행되면, 막의 핀홀이나 피트, 배선의 단선이나 브릿지(Bridge) 등이 발생하여 제품의 제조수율저하의 원인이 된다.
따라서, 이런 오염물을 제거하기 위하여 정기적으로 장비의 유지 보수를 위한 세정이 행해지고 있으나 공정용으로 설치된 배관의 경우 분리하여 세척을 하지 않으면 오염물의 제거가 어렵다. 또한, 탱크나 장비 내부도 오염물 박리를 위하여 브러쉬 등으로 물리적 힘을 가하지 않으면 그 효과가 기대에 미치지 못한다. 결국, 이러한 오염물을 제거하기 위하여 생산설비의 가동을 중단하지 않을 수 없으며, 이로 인한 경제적 손실도 불가피하다.
따라서, 상기와 같은 경제적 손실을 피하기 위하여, 세정력이 강화된 다양한 세정제가 개발되고 있다. 예컨대, 일본 특공소 41-15116호에는 처리수류 중의 미생물의 생장을 억제하는 방법으로서, 차아염소산염과 술파민산염의 용액을 혼합해서 반응시켜 N-클로로술파민산염의 반응생성물 용액을 만들고, 이 용액을 수성처리류에 공급하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 조성물은 탱크내벽이나 배관내에 고착되는 오염물을 어느 정도 분리하여 제거하지만, 그러한 오염물에 대한 용해력이 약하여 분리된 오염물이 탱크내벽이나 배관내에 재부착하는 2차 오염을 발생시키는 단점이 있다.
또한, 이와 유사한 조성으로서 대한민국 공개특허 제10-2005-0004163호에는 염소계 산화제, 술파민산 화합물, 및 음이온성 폴리머 또는 포스폰산 화합물을 함유하는 슬라임 방지용 조성물이 개시되어 있으나, 이러한 조성물 또한, 일본 특공소 41-15116호에 개시된 조성과 마찬가지로 충분한 오염물 제거력을 제공하지 못하며, 2차 오염 발생의 우려가 있다.
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 물리적 힘을 가하지 않고도, 습식 장비내에 슬라임 형태로 존재하거나 고착화된 오염물들을 효과적으로 박리하여 제거할 뿐만 아니라, 이를 완전히 용해하여 2차 오염 발생을 최소화하는 세정제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 술파민산 화합물을 포함하지 않는 세정제 조성물로서, 조성물 총 중량에 대하여, 염소계 산화제 0.1~1중량%미만, 염기성 화합물 0.1~5중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정제 조성물을 제공한다.
본 발명의 세정제 조성물은 장비내에 슬라임 형태로 존재하거나 고착화된 다양한 오염물들을 효과적으로 박리하여 제거할 뿐만 아니라, 이를 완전히 용해하여 2차 오염 발생을 최소화하는 뛰어난 효과를 제공한다.
또한, 간단한 조성으로 구성되면서도 강력한 세정력을 발휘하므로 경제적성이 뛰어나며, 다량의 물을 포함하고 있어 취급이 용이하다.
따라서, 반도체 및 플랫 패널 디스플레이(Flat panel display) 등의 제조 공정에 사용될 경우, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 오염물로 인한 경제적 손실도 크게 경감할 수 있을 것으로 기대된다
도 1은 박테리아성 이물이 고착화된 플라스틱 배관을 나타낸 사진이다.
도 2는 박테리아성 이물이 고착화된 플라스틱 배관을, 본 발명의 실시예 1의 세정제 조성물에 침적시켜 세정한 결과를 나타내는 사진이다.
도 2는 박테리아성 이물이 고착화된 플라스틱 배관을, 본 발명의 실시예 1의 세정제 조성물에 침적시켜 세정한 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 술파민산 화합물을 포함하지 않는 세정제 조성물로서, 조성물 총 중량에 대하여, 염소계 산화제 0.1~1중량%미만, 염기성 화합물 0.1~5중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 세정제 조성물은 술파민산 화합물을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는데, 술파민산 화합물을 포함하는 경우, 염소계 산화제의 안정성은 향상될 수 있으나, 세정제 조성물의 오염물 용해능은 향상시키기 어렵다. 반면, 본 발명의 세정제 조성물에 포함된 염기성 화합물은 염소계 산화제를 안정화시킬 뿐만 아니라, 오염물에 대한 용해능이 우수한 특징을 갖기 때문에 본 발명의 세정제 조성물에 매우 바람직한 효과를 제공한다. 본 발명의 세정제 조성물은 매우 간단한 조성으로 강력한 세정력을 발휘하는 특징을 갖는다.
본 발명의 세정제 조성물에 있어서, 염소계 산화제는 오염물을 산화시켜 분리 제거하는 역할을 한다. 이러한 염소계 산화제로는 염소; 차아염소산 나트륨, 차아염소산 칼륨 등의 차아염소산 알칼리금속염; 차아염소산 칼슘, 차아염소산 바륨 등의 차아염소산 알칼리토류금속염; 아염소산 나트륨, 아염소산 칼륨 등의 아염소산 알칼리금속염; 아염소산 칼슘, 아염소산 바륨 등의 아염소산 알칼리토류금속염; 염소산 암모늄, 염소산 나트륨, 염소산 칼륨 등의 염소산 알칼리금속염; 염소산 칼슘, 염소산 바륨 등의 염소산 알칼리토류금속염; 아염소산 니켈 등의 기타 아염소산 금속염 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
이들 중에서도, 염소, 차아염소산 알칼리금속염 및 차아염소산 알칼리토류금속염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 취급이 용이하므로 보다 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 염소계 산화제의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 1중량%미만이 바람직하다. 염소계 산화제의 농도가 0.1중량% 미만인 경우 오염물의 효과적인 제거가 어렵고, 1중량% 이상일 경우 염소계 산화제의 석출이 진행되어 2차 오염이 발생할 수 있으며, 자극성이 커서 취급이 어려워진다.
본 발명의 세정제 조성물에 있어서, 염기성 화합물은 오염물을 용해하는 역할과 더불어 염소계 산화제를 안정화시키는 역할을 한다. 이러한 염기성 화합물의 예로는 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화 칼슘 등의 무기 염기; 수산화테트라메틸암모늄, 수산화테트라에틸암모늄, 수산화테트라프로필암모늄, 수산화테트라부틸암모늄, 수산화 콜린 등의 유기 염기를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
이들 가운데, 무기 염기 중에서는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨이 가장 바람직하며, 유기 염기 중에서는 수산화테트라메틸암모늄이 가장 바람직하다.
상기 염기성 화합물의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%가 바람직하다. 염기성 화합물이 0.1중량% 미만으로 포함되면 오염물의 용해력이 떨어질 뿐만 아니라 염소계 산화제의 안정성도 급격히 감소하여 세정 효과를 기대하기 어려우며, 5중량%를 초과하면 오염물 제거 효과는 증가하지 않는 반면, 석출발생문제가 발생한다.
본 발명의 세정제에서 물은 특별히 한정되는 것은 아니나, 탈이온수를 사용하는 것이 바람직하며, 물속에 이온이 제거된 정도를 보여주는 물의 비저항 값이 18㏁·㎝이상인 탈이온수를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 세정제 조성물은 pH가 8 내지 14인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 14이다. 조성물의 pH가 8미만이면 차아염소산의 안정성이 떨어져 쉽게 분해될 뿐만 아니라 이로 인해 살균, 세정력도 떨어지게 되어 이물에 대한 제거성이 현저히 떨어질 수 있다.
본 발명의 세정제 조성물은 세정 성능을 향상시키기 위하여 당업계에 공지되어 있는 임의의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제로는 pH 조절제, 부식 방지제 등을 들 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 세정제 조성물에 포함되는 성분들은 공지된 방법에 따라 제조가능하며, 공업용 이상의 순도를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 세정제 조성물은 반도체 및 플랫패널 디스플레이 습식공정용 장비의 세정에 사용될 수 있다.
이하에서, 본 발명을 실시예 등을 통하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예 등은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 이들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예
1~4 및
비교예
1~6
세정제 조성물의 제조
하기 표 1에 제시된 성분을 정해진 조성비에 따라 혼합하여 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 세정제 조성물을 제조하였다.
배관 이물
제거성
평가
박테리아성 이물이 고착화된 플라스틱 배관을 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 세정제 조성물에 각각 침적시키고 일정한 속도로 30분간 교반시켰다. 오염물의 상태를 침적, 교반 전후로 확인하고 배관표면의 상태를 육안으로 확인하였다. 그 결과를 하기 표 2 및 도 1, 2(실시예 1의 세정제 사용)에 나타내었다.
용액의
석출도
평가
용액의 장기보관성을 평가하기 위해 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 세정제 용액 1 ml를 시계 접시에 위치시키고, 석출 정도를 육안으로 확인하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
배관
손상여부
평가
용액의 배관손상여부를 평가하기 위해 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6의 세정제 용액 1 ml에 PVC배관 및 SUS배관 절편을 각각 침지시킨 후, 배관 손상여부를 육안으로 확인하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4의 세정제 조성물은, 염소계 산화제에 염기성 화합물을 첨가함으로써, 배관 오염물의 박리뿐만 아니라, 오염물의 용해에도 우수한 효과를 나타냈다.
그러나, 비교예 1 내지 4, 및 비교예 6의 조성물의 경우 오염물의 제거력 및 용해력이 떨어지는 결과를 나타냈다.
또한, 본 발명의 실시예 1 내지 4의 세정제 조성물은, 장시간 방치하여도 석출되지 않았으며, PVC 및 SUS 배관에 적용하여도 배관을 손상시키지 않았다.
그러나, 비교예 3 내지 5, 및 비교예 7 내지 8의 조성물에서는 석출현상이 확인되었으며, 특히 비교예 3, 5, 7 및 8의 조성물에서는, SUS 배관의 부식현상이 관찰되었다.
Claims (6)
- 술파민산 화합물을 포함하지 않는 세정제 조성물로서,
조성물 총 중량에 대하여, 염소계 산화제 0.1~1중량%미만, 염기성 화합물 0.1~5중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정제 조성물. - 청구항 1에 있어서, 상기 염소계 산화제는 염소, 차아염소산 알칼리금속염, 차아염소산 알칼리토류금속염, 아염소산 알칼리금속염, 아염소산 알칼리토류금속염, 염소산 알칼리금속염, 염소산 알칼리토류금속염 및 아염소산 금속염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것임을 특징으로 하는 세정제 조성물.
- 청구항 2에 있어서, 상기 염소계 산화제는 염소, 차아염소산 알칼리금속염 및 차아염소산 알칼리토류금속염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세정제 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 염기성 화합물은 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화테트라메틸암모늄, 수산화테트라에틸암모늄, 수산화테트라프로필암모늄, 수산화테트라부틸암모늄 및 수산화 콜린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 세정제 조성물.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정제 조성물의 pH가 8 내지 14인 것을 특징으로 하는 세정제 조성물.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 세정제 조성물이 반도체 및 플랫패널 디스플레이 습식공정용 장비의 세정에 사용되는 것임을 특징으로 하는 세정제 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120156155A KR20140086091A (ko) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | 세정제 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| KR20140086091A true KR20140086091A (ko) | 2014-07-08 |
Family
ID=51735437
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140086091A (ko) |
-
2012
- 2012-12-28 KR KR1020120156155A patent/KR20140086091A/ko not_active Application Discontinuation
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