KR20150016447A - Cleaning solution composition for dicing a wafer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a detergent composition for wafer dicing.
반도체 소자의 제조 공정 중 웨이퍼의 다이싱 공정은 반도체의 적층 공정이 완료된 이후에, 각각의 나열된 디바이스를 스트리트라고 불리는 경계면을 절삭하여 분리하는 공정을 말한다. 다이싱 공정이 끝나면 칩 제조 공정에 의해 반도체의 제품이 완성된다. The dicing process of a wafer during the manufacturing process of a semiconductor device refers to a process in which each device is cut by cutting a boundary surface called a street after the semiconductor laminating process is completed. When the dicing process is completed, the semiconductor product is completed by the chip manufacturing process.
이러한 웨이퍼 다이싱 공정은 반도체의 집적화에 따라 스트리트의 간격이 좁아지고 적층물들의 기계적 물성도 취약해지기 때문에 이를 반영하는 방향으로 변화하고 있다. 이러한 절삭 공정에서 블레이드에 의해서 웨이퍼가 절단될 때 많은 실리콘 파티클들이 웨이퍼 상부에 흡착하여 오염 원인이 되거나 패드에 흡착하여 디바이스의 수율을 떨어뜨린다. Such a wafer dicing process is changing to reflect the narrowing of the distance between streets and the mechanical properties of the laminate due to the integration of semiconductors. In this cutting process, when the wafer is cut by the blade, many silicon particles are adsorbed on the upper part of the wafer, causing contamination or adsorbing on the pad, thereby lowering the yield of the device.
다이싱 공정에서 블레이드로 웨이퍼를 절삭할 때 물을 뿌려주면서 절삭하는 방법이 있으나, 이는 실리콘 파티클에 의한 세정 성능이 미흡하고, 금속 패드의 부식을 유발할 수 있다. 또한, 물에 존재하는 미생물 등이 웨이퍼에 흡착되어 오염원이 될 문제가 있다.In the dicing process, there is a method of cutting a wafer with a blade while spraying water. However, this is insufficient in cleaning performance by silicon particles and may cause corrosion of metal pads. In addition, there is a problem that microorganisms or the like present in water are adsorbed on the wafer and become contamination sources.
또한, 세정 능력을 향상시키기 위하여 물 대신 별도의 세정제를 사용하는 방법이 있으나, 계면활성제를 포함함으로써 거품이 과도하게 발생하여 세정제 분사 노즐의 압력이 불안정해지고, 센서 오작동의 문제를 일으키는 문제가 있다.Further, there is a method of using a separate cleaning agent in place of water in order to improve the cleaning ability. However, there is a problem that excessive bubbles are generated due to the inclusion of a surfactant, the pressure of the cleaning agent injection nozzle becomes unstable, and sensor malfunction occurs.
한국공개특허 제2012-0005987호에는 유기산, 염기, 계면활성제 등을 포함하며 pH가 4 내지 13 범위를 만족하는 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물에 대하여 기재하고 있다. 그러나, 조성물이 산성 또는 알칼리성인 경우에는 금속 패드의 부식 문제가 있으며, 중성인 경우에는 금속 패드의 부식은 방지할 수 있으나 미생물의 발생문제에 대한 해결책은 제시하지 못하고 있다. 또한, 계면활성제를 포함함으로써, 세정시 거품 발생이 심하여 분사 압력 조절 및 센서 오작동에 대한 문제를 해결하지 못하고 있다.
Korean Laid-Open Patent Application No. 2012-0005987 describes a cleaning agent composition for wafer dicing including organic acids, bases, surfactants and the like and having a pH in the range of 4 to 13. However, when the composition is acidic or alkaline, there is a problem of corrosion of the metal pad. In case of neutral, corrosion of the metal pad can be prevented, but no solution to the problem of microbial generation is provided. Further, by including a surfactant, bubbles are generated at the time of cleaning, so that problems of injection pressure control and sensor malfunction can not be solved.
본 발명은 거품 발생 정도를 감소시켜 다이싱 공정 중 세정제 분사 장치의 결함을 발생시키지 않는 세정제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a detergent composition that reduces the degree of foaming and does not cause defects in the cleaning agent spraying device during the dicing process.
본 발명은 미생물 발생의 방지력이 우수한 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a detergent composition for wafer dicing, which is excellent in the ability to prevent microbial growth.
본 발명은 반도체 웨이퍼 다이싱 공정에서 실리콘 파티클이 웨이퍼 표면에 흡착하는 것을 방지하여 우수한 세정력을 갖는 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a composition having excellent detergency by preventing silicon particles from adsorbing on a wafer surface in a semiconductor wafer dicing step.
본 발명은 금속 패드에 대한 부식 방지력이 우수한 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a detergent composition for wafer dicing which is excellent in corrosion resistance against metal pads.
또한, 본 발명은 상기 세정제 조성물을 사용하여 제조된 반도체 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a semiconductor device manufactured using the detergent composition.
1. 하기 화학식 1로 표시되는 EO-PO 공중합체 화합물, 아크릴산계 중합체 및 그의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 고분자 화합물, 이소티아졸리논 화합물 및 용매를 포함하고, 상기 EO-PO 공중합체 화합물의 중량평균분자량은 1,000 내지 10,000인, 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물:1. A polymer composition comprising at least one polymer selected from the group consisting of an EO-PO copolymer compound represented by the following formula (1), an acrylic acid polymer and a salt thereof, an isothiazolinone compound and a solvent, Wherein the weight average molecular weight of the copolymer compound is from 1,000 to 10,000.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자; 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 사이클로 알킬기 또는 아릴기이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수로서, 
2. 위 1에 있어서, 상기 고분자 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 포함하는, 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물:2. The detergent composition for wafer dicing according to 1 above, wherein the polymer compound comprises a repeating unit represented by the following formula (2):
[화학식 2](2)
(식 중에서, R3및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,(Wherein R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
X는 수소 원자 또는 1가 양이온임).And X is a hydrogen atom or a monovalent cation).
3. 위 1에 있어서, 상기 고분자 화합물의 중량평균분자량은 1,000 내지 100,000인, 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물.3. The detergent composition for wafer dicing according to 1 above, wherein the polymer compound has a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000.
4. 위 1에 있어서, 상기 이소티아졸리논 화합물은 이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 벤즈이소티아졸린-3-온, 옥틸이소티아졸리논 및 디클로로옥틸이소티아졸리논으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는, 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물.4. The composition of claim 1 wherein said isothiazolinone compound is selected from the group consisting of isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin- 3-one, benzisothiazolin-3-one, octyl isothiazolinone, and dichloro octyl isothiazolinone.
5. 위 1에 있어서, 조성물 총 중량에 대하여, 상기 EO-PO 공중합체 화합물 0.1 내지 10 중량%, 상기 고분자 화합물 0.1 내지 10 중량%, 상기 이소티아졸리논 화합물 0.0001 내지 0.1 중량% 및 상기 용매 잔량을 포함하는, 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물.5. The composition according to item 1, wherein 0.1 to 10% by weight of the EO-PO copolymer compound, 0.1 to 10% by weight of the polymer compound, 0.0001 to 0.1% by weight of the isothiazolinone compound, ≪ / RTI >
6. 위 1에 있어서, 상기 용매는 물, 유기 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인, 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물. 6. The detergent composition for wafer dicing according to 1 above, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of water, an organic solvent and a mixture thereof.
7. 위 6에 있어서, 상기 유기 용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 부틸알코올, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인, 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물.7. The detergent composition for wafer dicing according to item 6, wherein the organic solvent is at least one selected from the group consisting of methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether.
8. 위 1 내지 7의 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물을 사용하여 제조되는 반도체 소자.8. A semiconductor device produced by using the cleaning composition for wafer dicing of any one of claims 1 to 7.
9. 위 8에 있어서, 상기 반도체 소자는 이미지 센서용 반도체 소자 또는 멤스(MEMS)공정으로 제조된 반도체 소자인 것을 특징으로 하는, 반도체 소자.
9. The semiconductor device of claim 8, wherein the semiconductor device is a semiconductor device for an image sensor or a semiconductor device manufactured by a MEMS process.
본 발명에 따른 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물은 거품 발생 정도가 낮고, 발생된 거품의 파포 속도가 빨라 다이싱 공정 중 세정제 분사 장치의 결함을 방지한다.The detergent composition for wafer dicing according to the present invention has a low degree of bubble generation and a rapid foaming speed of the generated foam to prevent defects in the cleaning agent spraying device during the dicing process.
본 발명에 따른 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물은 미생물 발생 방지력이 우수하다.The detergent composition for wafer dicing according to the present invention is excellent in the ability to prevent microbial growth.
본 발명에 따른 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물은 금속 패드에 대한 부식 방지력이 우수하다.The detergent composition for wafer dicing according to the present invention is excellent in corrosion resistance against metal pads.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물은 다이싱 공정 중 실리콘 파티클이 웨이퍼 상부에 흡착하는 것을 방지하여 세정력이 우수하다.The detergent composition for wafer dicing of the present invention prevents the silicon particles from being adsorbed on the wafer during the dicing process, and thus has excellent cleaning power.
또한, 본 발명의 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물을 사용하여 제조된 반도체 소자는 결함이 없고, 물성이 우수하다.
Further, the semiconductor device manufactured using the cleaning composition for wafer dicing of the present invention has no defects and excellent physical properties.
본 발명은 화학식 1로 표시되는 EO-PO 공중합체 화합물, 아크릴산계 중합체 및 그의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 고분자 화합물, 이소티아졸리논 화합물 및 용매를 포함하고, 상기 EO-PO 공중합체 화합물의 중량평균분자량은 1,000 내지 10,000을 만족함으로써, 거품의 발생 정도를 현저히 감소시켜 다이싱 공정 중 세정제 분사 장치의 결함을 방지하고, 미생물 생성 및 패드 부식을 억제하며 세정 능력이 우수한 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer composition comprising at least one member selected from the group consisting of an EO-PO copolymer compound represented by the formula (1), an acrylic acid polymer and a salt thereof, an isothiazolinone compound and a solvent, The weight average molecular weight of the copolymer compound is 1,000 to 10,000, thereby significantly reducing the degree of foaming, thereby preventing defects in the cleaning agent spraying device during the dicing process, inhibiting microbial growth and pad corrosion, The present invention relates to a detergent composition for cleaning.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 EO-PO 공중합체 화합물은 세정제 조성물의 거품 발생량을 낮추고 발생된 거품의 파포 속도를 증가시키는 성분으로서, 노즐에서 세정제가 분사될 때 거품에 의한 분사 압력 불안정 및 센서 오작동 등의 문제를 방지할 수 있다.The EO-PO copolymer compound represented by the formula (1) of the present invention is a component which lowers the amount of foaming of the detergent composition and increases the speed of foaming of the generated foam. When the detergent is sprayed from the nozzle, instability of injection pressure due to bubbles, And the like can be prevented.
또한, EO-PO 공중합체 화합물은 상기 세정제 조성물의 표면 장력을 현저히 감소시켜 웨이퍼 표면에 대한 젖음성(wettability)의 증가로 세정 능력을 향상시키는 성분이며, 다이싱 공정시 블레이드와 웨이퍼 사이의 윤활 효과로 마찰열을 감소시켜 다이싱 공정 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the EO-PO copolymer compound is a component that significantly reduces the surface tension of the detergent composition and improves the cleaning ability by increasing the wettability to the wafer surface. In the dicing process, the lubrication effect between the blade and the wafer The frictional heat can be reduced and the dicing process efficiency can be improved.
상기 EO-PO 공중합체 화합물은 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드 단량체로 형성된 고분자 화합물로서 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The EO-PO copolymer compound is a polymer compound formed of ethylene oxide and propylene oxide monomer, and may be represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자; 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 사이클로 알킬기 또는 아릴기이고,(Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a straight or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a cycloalkyl group or aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수로서, 
상기 ‘1가 양이온’은 COO- 기에 결합할 수 있는 1가 양이온이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 알칼리 금속 양이온 일 수 있다.The 'monovalent cation' is not particularly limited as long as it is a monovalent cation capable of bonding to the COO- group, and may be, for example, an alkali metal cation.
상기 식 중에서 
상기 EO-PO 공중합체 화합물의 중량평균분자량은 1,000 내지 10,000일 수 있으며, 바람직하게는 1,000 내지 5,000인 것이 좋다. 중량평균분자량이 1,000 미만인 경우 다이싱 공정시 블레이드와 웨이퍼 사이의 윤활 효과가 저하될 수 있으며, 10,000 초과할 경우 조성물의 표면장력이 높아져 세정력이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The weight average molecular weight of the EO-PO copolymer compound may be 1,000 to 10,000, preferably 1,000 to 5,000. If the weight-average molecular weight is less than 1,000, the lubricating effect between the blade and the wafer may be deteriorated during the dicing step. If the weight-average molecular weight is more than 10,000, the surface tension of the composition may increase and the cleaning power may decrease.
상기 EO-PO 공중합체 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%인 것이 좋다. 0.1 내지 10 중량% 범위로 포함되는 경우, 세정제 조성물의 표면 장력을 현저히 감소시켜 웨이퍼 표면에 대한 젖음성의 증가로 세정 능력을 향상시킬 수 있으며, 거품 발생량을 현저히 감소시킬 수 있다.The content of the EO-PO copolymer compound is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the composition. 0.1 to 10% by weight, the surface tension of the detergent composition is remarkably reduced to improve the wettability to the wafer surface, thereby improving the cleaning ability and significantly reducing the amount of foam generation.
본 발명의 아크릴산계 중합체 및 그의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 고분자 화합물은 다이싱 공정 중의 실리콘 파티클을 웨이퍼 표면으로부터 효과적으로 제거하기 위한 성분이다.The polymer compound comprising at least one member selected from the group consisting of the acrylic acid polymer of the present invention and its salt is a component for effectively removing silicon particles from the wafer surface during the dicing process.
상기 고분자 화합물은 수용성으로서, 실리콘 파티클과 강력한 킬레이트 작용을 통해, 실리콘 파티클의 표면 전하를 변화시켜 세정제 조성물 내에 실리콘 파티클의 분산성을 증가시키며, 분산성이 향상된 실리콘 파티클은 웨이퍼 상부와의 흡착력이 감소하여 웨이퍼 상부로부터 효과적으로 제거될 수 있다.The polymer compound is water-soluble and has a strong chelating action with the silicone particles to change the surface charge of the silicone particles to increase the dispersibility of the silicone particles in the cleaning composition. The silicone particles with improved dispersibility have a decreased adsorption ability with the upper portion of the wafer So that it can be effectively removed from the upper part of the wafer.
또한, 상기 고분자 화합물은 중성의 성분으로서, 다이싱 공정 중 노출되는 상부 금속 패드의 부식을 방지할 수 있으며, 고분자 전해물에 의해 현탁 물질이나 부식성 물질이 반도체 웨이퍼의 상부 패드 등에 잔류하지 못하여, 이로 인한 상부 금속 패드의 부식 또한 방지할 수 있다.In addition, since the polymer compound is a neutral component, corrosion of the upper metal pad exposed during the dicing process can be prevented, and the suspended or corrosive substance can not remain on the upper pad of the semiconductor wafer due to the polymer electrolyte, Corrosion of the upper metal pad can also be prevented.
상기 고분자 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다:The polymer compound may include a repeating unit represented by the following formula (2): < EMI ID =
[화학식 2](2)
(식 중에서, R3및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,(Wherein R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
X는 수소 원자 또는 1가 양이온임).And X is a hydrogen atom or a monovalent cation).
상기 고분자 화합물의 중량평균분자량은 1,000 내지 100,000일 수 있으며, 바람직하게는 1,000 내지 30,000인 것이 좋다. 1,000 내지 100,000의 범위를 만족하는 경우, 실리콘 파티클에 효과적으로 흡착하여 분산성을 향상시켜, 웨이퍼 상부로부터 실리콘 파티클을 용이하게 제거할 수 있다.The weight average molecular weight of the polymer compound may be 1,000 to 100,000, preferably 1,000 to 30,000. When the range of 1,000 to 100,000 is satisfied, the silicon particles can be effectively adsorbed on the silicon particles to improve the dispersibility, and the silicon particles can be easily removed from the upper portion of the wafer.
상기 고분자 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 10 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%인 것이 좋다. 0.1 내지 10 중량% 범위로 포함되는 경우, 실리콘 파티클에 대한 흡착력이 높아 세정력이 뛰어나며, 다이싱 공정 후에 웨이퍼 표면에 잔류하지 않아 바람직하다.The content of the polymer compound is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the composition. When it is contained in the range of 0.1 to 10% by weight, the adsorbing force to silicon particles is high, and the cleaning power is excellent, and it is preferable that the cleaning power is not retained on the surface of the wafer after the dicing process.
본 발명의 이소티아졸리논 화합물은 웨이퍼 표면에 미생물의 생성을 방지하기 위해 첨가되는 성분으로, 다이싱 공정 후 본 발명의 조성물이 웨이퍼 상부에 소량 잔류하는 경우에도 미생물 생성을 방지하여, 이를 사용하여 제조된 반도체 소자의 결함을 방지할 수 있다.The isothiazolinone compound of the present invention is added as a component to prevent the formation of microorganisms on the surface of the wafer. Even when the composition of the present invention remains on the wafer in a small amount after the dicing process, the microorganisms are prevented from being produced, Defects in the manufactured semiconductor device can be prevented.
상기 이소티아졸리논 화합물의 종류는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 벤즈이소티아졸린-3-온, 옥틸이소티아졸리논, 디클로로옥틸이소티아졸리논 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The kind of the isothiazolinone compound is not particularly limited as long as it is generally used in the art, and isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin- Methyl-4-isothiazolin-3-one, benzisothiazolin-3-one, octyl isothiazolinone, dichloro octyl isothiazolinone and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
상기 이소티아졸리논 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 내지 0.1 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 중량%인 것이 좋다. 0.0001 내지 0.1 중량% 범위로 포함되는 경우, 미생물 생성의 억제 효과가 뛰어나며, 다이싱 공정 후 웨이퍼 표면에 잔류하지 않아 바람직하다.The content of the isothiazolinone compound is not particularly limited and may be 0.0001 to 0.1% by weight, preferably 0.001 to 0.1% by weight, based on the total weight of the composition. When it is contained in the range of 0.0001 to 0.1% by weight, the effect of inhibiting microorganism production is excellent, and it is preferable since it does not remain on the surface of the wafer after the dicing process.
상기 용매는 물, 유기 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The solvent may be one selected from the group consisting of water, an organic solvent, and a mixture thereof, but is not limited thereto.
상기 유기 용매는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 부틸알코올, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The organic solvent is not particularly limited as long as it is generally used in the art and includes, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether . These may be used alone or in combination of two or more.
상기 유기 용매 중에서 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르가 물에 대한 혼용성이 우수하기 때문에, 물과 혼합하여 사용될 수 있으며, 혼합비에 관계없이 용해성이 우수하다는 점에서 프로필렌글리콜 모노메틸에테르가 바람직하다.Since propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether are excellent in compatibility with water in the organic solvent, they can be used in admixture with water. In view of excellent solubility regardless of mixing ratio, propylene glycol monomethyl ether .
물과 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여 사용하는 경우, 물과의 혼합비는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 물 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트의 물에 대한 용해성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.When water and propylene glycol monomethyl ether acetate are mixed and used, the mixing ratio with water is not particularly limited, but is preferably 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of water. If it is outside the above range, the solubility of propylene glycol monomethyl ether acetate in water may be lowered.
본 발명의 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물은 상기의 성분 외에도 성능을 향상시키기 위하여 당분야에서 일반적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.The detergent composition for wafer dicing of the present invention may further include additives commonly used in the art to improve performance in addition to the above components.
본 발명의 웨이터 다이싱용 세정제 조성물은 물에 희석하여 사용할 수 있으며, 물과의 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 세정제 조성물 : 물 = 1 : 10 내지 5000 일 수 있다.
The detergent composition for a waiter dicing of the present invention may be diluted with water, and the mixing ratio with water is not particularly limited. For example, the detergent composition: water may be 1:10 to 5,000.
또한, 본 발명은 상기 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물을 사용하여 제조되는 반도체 소재를 제공한다. The present invention also provides a semiconductor material produced using the detergent composition for wafer dicing.
상기 반도체 소자의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 이미지 센서용 반도체 소자 및 멤스(MEMES) 공정에서 제조되는 반도체 소자인 것이 바람직하다. 상기 이미지 센서용 반도체 소자 및 멤스 공정에서 제조되는 반도체 소자는 블레이드 등을 사용하여 웨이퍼를 다이싱하는 경우에도 본 발명에 의한 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물에 의하여 완벽하게 세정되고, 미생물 생성이 억제되며, 부식방지 특성도 우수하므로 디펙(defect)이 없는 상태로 제조된다.
The kind of the semiconductor device is not particularly limited, but is preferably a semiconductor device for an image sensor and a semiconductor device manufactured in a MEMS process. The semiconductor device for image sensor and the semiconductor device manufactured in the MEMS process are thoroughly cleaned by the cleaning composition for wafer dicing according to the present invention even when dicing the wafer using a blade or the like, So that it is manufactured in a state free from defects.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
실시예Example 및 And 비교예Comparative Example
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량으로 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물을 제조하였다.A detergent composition for wafer dicing was prepared with the ingredients and contents shown in Table 1 below.
중합체 고분자Acrylic acid series
Polymeric polymer
활성제Interface
Activator
분자량Weight average
Molecular Weight
분자량Weight average
Molecular Weight
아크릴산계 중합체 고분자 : 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 포함하는 것으로, 식 1의 R3 및 R4는 수소 원자고, X 는 나트륨양이온임.
이소티아졸리논 화합물 : 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온
염기 : TMAH(tetramethylammonium hydroxide)
유기산 : 시트릭애씨드
계면활성제 : Tergitol 15-S-7 (secondary alcohol ethoxylate)
용매 : 탈이온수EO-PO copolymer compound represented by the formula (1), wherein R < 1 > And R 2 is a hydrogen atom, and n and m satisfy 0.4 <n / (n + m) <0.5.
Acrylic acid-based polymer polymer: It comprises a repeating unit represented by the formula (2), wherein R 3 And R < 4 > are hydrogen atoms and X is a sodium cation.
Isothiazolinone compound: 2-methyl-4-isothiazolin-3-one
Base: TMAH (tetramethylammonium hydroxide)
Organic acid: citric acid
Surfactant: Tergitol 15-S-7 (secondary alcohol ethoxylate)
Solvent: deionized water
시험예Test Example
<표면 장력 평가>≪ Evaluation of surface tension &
표면 장력 측정기(K100, KRUSS사)를 이용하여 실온에서 실시예 및 비교예의 세정제 조성물에 대한 표면 장력(mN/m)을 측정하였다.
The surface tension (mN / m) of the cleaning compositions of Examples and Comparative Examples was measured at room temperature using a surface tension meter (K100, KRUSS).
<거품 <Foam 파포Barrier 특성 평가> Characteristic evaluation>
200cc 폴리에틸렌테레프탈레이트 투명 병에 실시예 및 비교예의 세정제 조성물을 100cc를 넣고 150rpm으로 10분간 교반하여 거품을 생성시킨 후, 거품이 완전히 파포되어 사라지는 시간을 측정하였으며, 하기와 같은 기준에 따라 각 조성물의 파포 특성을 평가하였다.In a 200 cc polyethylene terephthalate clear bottle, 100 cc of the detergent composition of the examples and comparative examples was added, and the mixture was stirred at 150 rpm for 10 minutes to produce foam. The time for completely disappearing the foam was measured and the time of disappearance of each foam was measured. The papermaking properties were evaluated.
◎ : 10초 이내 파포 완료◎: Dissolve within 10 seconds
○ : 30초 이내 파포 완료○: Dissolve within 30 seconds
△ : 60초 이내 파포 완료△: Dissolve within 60 seconds
Ⅹ : 60초 초과 후에도 거품 관찰
Ⅹ: Bubbles observed after 60 seconds
<실리콘 <Silicon 파티클의Particle 분산 평가> Dispersion evaluation>
200cc 폴리에틸렌테레프탈레이트 투명 병에 실리콘 파티클(평균입자 500㎚) 0.1g과 실시예 및 비교예의 세정제 조성물을 100cc를 첨가하여 상온에서 1시간 동안 500rpm의 속도로 교반한 후 방치하여 실리콘 파티클이 침강하는 모습을 관찰하였다.0.1 g of silicon particle (average particle diameter 500 nm) and 100 cc of the cleaning agent composition of the examples and comparative examples were added to a 200 cc polyethylene terephthalate clear bottle, stirred at a speed of 500 rpm at room temperature for 1 hour, Were observed.
측정 단위는 실리콘 파티클의 침전이 시작되는 시간으로 측정하였으며, 하기와 같은 기준에 따라 각 조성물의 분산성을 평가하였다.The measurement unit was measured as the time at which the precipitation of silicon particles started, and the dispersibility of each composition was evaluated according to the following criteria.
◎ : 1시간 초과◎: over 1 hour
○ : 1시간 이내 침전○: Settling within 1 hour
△ : 10분 이내 침전Δ: precipitation within 10 minutes
Ⅹ : 1분 이내 침전
X: Settling within 1 minute
<실리콘 <Silicon 파티클의Particle 세정 평가> Cleaning evaluation>
실리콘 파티클(평균입자 500nm)을 물과 1:1로 혼합한 후 4 인치(inch) 산화 실리콘 기판에 1000rpm, 10초 동안 스핀 코팅한 후, 120℃에서 1분간 베이킹하여 테스트 기판을 제조하였다.Silicone particles (average particle size 500 nm) were mixed with water at a ratio of 1: 1, spin-coated on a 4-inch silicon oxide substrate at 1000 rpm for 10 seconds, and then baked at 120 ° C for 1 minute to prepare a test substrate.
제조한 테스트 기판을 실시예 및 비교예의 세정제 조성물에 5분간 침지 시킨 후, 초순수에 1분간 린스하여 건조시켰다. 그리고 표면분석으로 파티클의 개수를 측정하였다.The test substrate thus prepared was immersed in the cleaning composition of Examples and Comparative Examples for 5 minutes, rinsed with ultrapure water for 1 minute, and dried. The number of particles was measured by surface analysis.
측정된 파티클의 개수에 따라 하기와 같은 평가 기준으로 각 조성물의 세정성을 평가하였다.The cleaning properties of each composition were evaluated according to the following evaluation criteria according to the number of particles measured.
◎ : 500개 이하◎: Not more than 500
○ : 1,000개 이하○: 1,000 or less
△ : 5,000개 이하?: No more than 5,000
Ⅹ : 5,000개 초과
X: More than 5,000
<미생물 방지 평가><Microbial Prevention Evaluation>
200cc 폴리에틸렌테레프탈레이트 투명병에 실시예 및 비교예의 세정제 조성물을 100cc씩 채운 후 뚜껑을 닫고 40℃의 인큐베이터에 넣고 3개월간 미생물에 의한 부유물 발생 여부를 관찰하였다. A 200 cc polyethylene terephthalate clear bottle was filled with 100 cc of each of the cleaner compositions of the examples and comparative examples, the lid was closed, placed in an incubator at 40 ° C, and the occurrence of suspended matter by microorganisms was observed for 3 months.
하기의 기준에 따라 미생물 방지 능력을 평가하였다.The ability to prevent microorganisms was evaluated according to the following criteria.
◎ : 3개월 동안 미발생◎: No occurrence for 3 months
○ : 2개월 동안 미발생○: No occurrence for 2 months
△ : 1개월 동안 미발생Δ: No occurrence for one month
Ⅹ : 1개월이내 발생
Ⅹ: occurs within 1 month
<알루미늄 <Aluminum 식각Etching 평가> Evaluation>
1000Å 두께의 알루미늄이 증착된 웨이퍼를 가로, 세로 각각 2㎝ 크기로 절단하여, 테스트 기판을 제조하였다.A wafer on which aluminum having a thickness of 1000 Å was deposited was cut to a size of 2 cm in each of a width and a length to prepare a test substrate.
각각의 테스트 기판을 4 point probe 면저항 측정기를 이용하여 저항을 측정한 후 상온에서 실시예 및 제조예의 세정제 조성물에 5분 동안 침지시킨 후 초순수물에 1분간 린스하여 건조시키고 다시 4 point probe 면저항 측정기를 이용하여 저항을 측정하여, 단위시간 동안의 면저항의 변화를 통해, 알루미늄의 식각율 (Å/min) 을 계산하였다.Each of the test substrates was measured for resistance using a 4 point probe sheet resistance meter, and then immersed in the cleaning composition of Examples and Production Examples at room temperature for 5 minutes, rinsed in ultrapure water for 1 minute, dried, and then subjected to 4 point probe , And the aluminum etching rate (Å / min) was calculated by changing the sheet resistance during the unit time.
상기의 시험 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The test results are shown in Table 2 below.
평가(mN/m)Surface tension
Evaluation (mN / m)
방지 평가microbe
Prevention evaluation
식각 평가
(Å/min)aluminum
Etching evaluation
(Å / min)
표 2에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 다이싱용 세정제 조성물을 사용한 실시예는 표면 장력 값이 작고, 거품 파포 특성이 우수하며, 미생물 생성을 방지하는 능력이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 다이싱 공정에서 발생되는 실리콘 파티클들에 대한 세정력이 우수하고, 웨이퍼 표면으로부터 제거된 실리콘 파티클들에 대하여 우수한 분산성을 가짐으로써, 재흡착 등의 문제를 일으킬 가능성이 낮음을 확인할 수 있었다. 중성인 아크릴산염 고분자를 사용함으로써, 다이싱 공정에 노출되는 알루미늄 금속에 대한 식각율이 낮아, 부식 방지력이 우수하여 다이싱 공정용 세정제로 적합함을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, it was confirmed that the example using the cleaning composition for wafer dicing according to the present invention had a small surface tension value, excellent foaming property, and excellent ability to prevent microbial growth. In addition, it was confirmed that the cleaning ability against the silicon particles generated in the dicing step is excellent, and the silicone particles having good dispersibility to the silicon particles removed from the wafer surface are unlikely to cause problems such as re-adsorption. It was confirmed that the use of a neutral acrylate polymer results in a low etching rate for aluminum metal exposed to the dicing process and an excellent corrosion preventing ability and is suitable as a cleaning agent for a dicing process.
다만, EO-PO 공중합체 화합물을 다소 과량으로 포함하는 실시예 7은 표면 장력 값은 가장 작았으나, 거품 파포 특성이 다른 실시예에 비하여 약간 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.However, it was confirmed that the surface tension value of Example 7, which contained the EO-PO copolymer compound in an excess amount, was the smallest, but the foaming property was slightly lower than that of the other examples.
이소티아졸리논 화합물을 다소 과량으로 포함하는 실시예 8의 경우, 미생물의 방지효과는 우수하였으나, 알루미늄 금속에 대한 식각율이 약간 높아지는 것을 확인할 수 있었다.In the case of Example 8 containing an isothiazolinone compound in a rather excessive amount, it was confirmed that although the effect of preventing microorganisms was excellent, the etching rate to aluminum metal was slightly increased.
중량평균분자량 값이 매우 큰 EO-PO 공중합체 화합물을 사용한 비교예 1의 경우 적정 함량의 이소티아졸리논 화합물을 포함함으로써, 미생물 방지 평가는 우수하였으나, 표면 장력 평가 값이 매우 크고 거품 파포 특성 평가가 저하된 것을 확인할 수 있었다.In the case of Comparative Example 1 using an EO-PO copolymer compound having a very high weight average molecular weight, the microbial resistance evaluation was excellent by containing an isothiazolinone compound having an adequate content, but the evaluation value of the surface tension was very large, Was decreased.
아크릴산계 고분자만을 포함하는 비교예 2의 경우, EO-PO 공중합체 화합물을 포함하지 않아 표면 장력 평가 값이 매우컸으며 거품 파포 특성 또한 매우 떨어졌으며, 미생물 방지력 역시 매우 저하되는 것을 알 수 있었다.In the case of Comparative Example 2 containing only the acrylic acid-based polymer, it was found that the EO-PO copolymer compound was not included and the evaluation of the surface tension was very large, the foaming property was also poor, and the microbial resistance was also greatly reduced.
EO-PO 공중합체 화합물만을 포함하는 비교예 3의 경우 표면 장력 평가 값이 낮았고 거품 파포 특성 또한 우수하였으나, 아크릴산계 고분자를 포함하지 않아, 전체적인 세정능력이 저하되어 세정제로서 적합하지 않음을 확인할 수 있었다.In Comparative Example 3 containing only the EO-PO copolymer compound, the evaluation value of the surface tension was low and the foaming property of the foam was excellent, but it was confirmed that the detergent was not suitable as a detergent because it contained no acrylic acid-based polymer, .
이소티아졸리논 화합물을 포함하지 않는 비교예 4의 경우 미생물 방지력이 현저히 저하된 것을 확인할 수 있었으며, 염기, 유기산 및 계면활성제를 포함하는 비교예 5의 경우, 강알칼리 성분을 포함함으로써 미생물 방지력은 매우 우수하였으며, 실리콘 파티클에 대한 분산력 및 세정력도 우수하였다. 그러나, 알루미늄의 식각율이 1.4로 알루미늄 패드의 부식 정도가 매우 큰 것을 확인할 수 있었다.In the case of Comparative Example 4 containing no isothiazolinone compound, it was confirmed that the microorganism preventing ability was significantly lowered. In the case of Comparative Example 5 containing a base, an organic acid and a surfactant, And excellent dispersion and cleaning power against silicone particles. However, the etching rate of aluminum was 1.4, indicating that the degree of corrosion of the aluminum pad was very large.
Claims (9)
[화학식 1]
(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자; 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 사이클로 알킬기 또는 아릴기이고,
n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수로서,
A polymer compound comprising at least one member selected from the group consisting of an EO-PO copolymer compound represented by the following formula (1), an acrylic acid polymer and a salt thereof, an isothiazolinone compound and a solvent, wherein the EO- Wherein the compound has a weight average molecular weight of 1,000 to 10,000, and a detergent composition for wafer dicing:
[Chemical Formula 1]
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a straight or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a cycloalkyl group or aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
n and m are each independently an integer of 1 or more,
[화학식 2]
(식 중에서, R3및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고,
X는 수소 원자 또는 1가 양이온임).
The detergent composition for wafer dicing according to claim 1, wherein the polymer compound comprises a repeating unit represented by the following formula (2):
(2)
(Wherein R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
And X is a hydrogen atom or a monovalent cation).
The cleaning composition for wafer dicing according to claim 1, wherein the polymer compound has a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000.
The method of claim 1, wherein the isothiazolinone compound is selected from the group consisting of isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin- Wherein the cleaning agent composition comprises at least one member selected from the group consisting of onium, benzisothiazolin-3-one, octyl isothiazolinone, and dichloro octyl isothiazolinone.
The composition of claim 1, further comprising 0.1 to 10% by weight of the EO-PO copolymer compound, 0.1 to 10% by weight of the polymer compound, 0.0001 to 0.1% by weight of the isothiazolinone compound, By weight of a detergent composition for wafer dicing.
The cleaning composition for wafer dicing according to claim 1, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of water, an organic solvent and a mixture thereof.
7. The detergent composition for wafer dicing according to claim 6, wherein the organic solvent is at least one selected from the group consisting of methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether.
A semiconductor device manufactured using the cleaning composition for wafer dicing according to any one of claims 1 to 7.
9. The semiconductor device of claim 8, wherein the semiconductor device is a semiconductor device for an image sensor or a semiconductor device manufactured by a MEMS process.
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