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JP3312758B2 - エレクトロニクス用洗浄液 - Google Patents

エレクトロニクス用洗浄液

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JP3312758B2
JP3312758B2 JP34287892A JP34287892A JP3312758B2 JP 3312758 B2 JP3312758 B2 JP 3312758B2 JP 34287892 A JP34287892 A JP 34287892A JP 34287892 A JP34287892 A JP 34287892A JP 3312758 B2 JP3312758 B2 JP 3312758B2
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Japan
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cleaning
weight
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electronics
alcohol
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JP34287892A
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JPH0774136A (ja
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光広 宮崎
稔 河東
正樹 斉藤
勉 杉山
Original Assignee
山口日本電気株式会社
昭和電工株式会社
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  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路、半導体装置、
液晶装置、電子部品等のエレクトロニクス産業における
製造工程において多用される洗浄工程、特に微細加工に
関わる洗浄工程において、被洗浄物を損傷することな
く、かつ洗浄液による環境汚染を起こすことなく効果的
に洗浄できるエレクトロニクス用洗浄液に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路、半導体装置、液晶装置、電子
部品等の製造工程においては洗浄工程が多用されてい
る。例えば、フォトリソグラフィにおいてフォトレジス
トを剥離した後のリンス工程、各種工程における付着物
(異物)や汚染を除去するために洗浄液が用いられる。
これらの洗浄液としては、トリクロロエチレン、l,
l,1−トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、塩
化メチレン等の塩素系溶剤あるいはフロン112等のフ
ロン系溶剤が使用されてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、塩素系溶剤は
洗浄力は抜群に優れているが、塩素イオンが生じて被洗
浄物に腐食や損傷をもたらす可能性がある。また、塩素
系溶剤は人体に有害である。フロン系溶剤は溶剤そのも
のの安定性は大きいが、洗浄力は塩素系よりも劣る。さ
らに最近では、塩素系溶剤もフロン系溶剤も、共に環境
に対する汚染が問題とされている。これらはいずれも蒸
気圧が高く、被洗浄物の乾燥性には優れているが、使用
中に多量に気化して大気中に放散される。これらのガス
が大気中に放散されると、そのまま大気中を上昇し、オ
ゾン層の破壊をもたらす。このため、塩素系溶剤及びフ
ロン系溶剤の全面的使用禁止の機運が世界各国で高まり
つつある。このようなハロゲン系溶剤の代わりとして、
脂肪族炭化水素系溶剤などが洗浄液として提案されてい
るが、これらは洗浄力が劣る。また一般に従来の洗浄液
は集積回路等に多用されるアルミニウムなどの金属を溶
出する性質があり、このため微細なアルミニウムの電極
や配線に劣化・損傷を与える場合があった。
【0004】従って本発明の課題は、洗浄力がハロゲン
系溶剤と同等またはそれ以上であって、被洗浄物を腐食
損傷せず、特にアルミニウムを溶出せず、しかも環境に
対して安全性の高いエレクトロニクス用洗浄液を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、トリメチルベンゼン類、メチルエチルベ
ンゼン類、またはプロピルベンゼン類の少なくとも一種
類の芳香族炭化水素を20重量%以上含有する石油留分
99.8〜65重量%と、一般式 R−OH(ここで、Rは炭素数1〜8のアルキル基であ
る) で表されるアルコール0.2〜35重量%とからなるエ
レクトロニクス用洗浄液を提供する。
【0006】本発明のエレクトロニクス用洗浄液に用い
られる石油留分(以下、単に「石油留分」と称する)
は、トリメチルベンゼン類、メチルエチルベンゼン類、
またはプロピルベンゼン類の少なくとも一種類の芳香族
炭化水素を20重量%以上含有するものである。ここで
トリメチルベンゼン類、メチルエチルベンゼン類、また
はプロピルベンゼン類の芳香族炭化水素とは、さらに詳
しくは1,2,3−トリメチルベンゼン、l,2,4−
トリメチルベンゼン、l,3,5−トリメチルベンゼ
ン、1−メチル−2−エチルベンゼン、1−メチル−3
−エチルベンゼン、1−メチル−4−エチルベンゼン、
ノルマルプロピルベンゼン、またはイソプロピルベンゼ
ンであって、本発明に使用する石油留分はこれらのうち
の少なくとも1種類を20重量%以上含有している。
【0007】このような石油留分は普通、LPG、ナフ
サ等のクラッキングによってエチレン、プロピレン等を
生産するに際して分解ガソリンとして産出されるもので
ある。分解ガソリンはその原油産出国あるいはクラッキ
ング条件が変わると、上記炭素数9の芳香族炭化水素の
組成は変動するが、これらの含有量が20重量%以上で
あれば、いずれも本発明の洗浄液に使用することができ
る。本発明に使用する石油留分としては、140〜20
0℃の沸点範囲を有しているものが好ましい。沸点が1
40℃未満であると引火点が低く取り扱いに不便であ
り、200℃以上では洗浄力が低下し洗浄後の乾燥が困
難となりまた昇華物が発生するなどの問題がある。
【0008】上記の石油留分、特にいわゆる分解ガソリ
ンには通常、微量のベンゼン、トルエン、エチルベンゼ
ン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン等が
含まれており、さらに80重量%未満の割合で炭素数1
0の芳香族炭化水素類、例えばイソブチルベンゼン、se
c−ブチルベンゼン、1−メチル−2−イソプロピルベ
ンゼン、1−メチル−3−イソプロピルベンゼン、1−
メチル−4−イソプロピルベンゼン、1,3−ジエチル
ベンゼン、1,4−ジエチルベンゼン、1−メチル−2
−n−プロピルベンゼン、1−メチル−3−n−プロピ
ルベンゼン、1−メチル−4−n−プロピルベンゼン、
1,2−ジメチル−3−エチルベンゼン、1,2−ジメ
チル−4−エチルベンゼン、1,3−ジメチル−2−エ
チルベンゼン、1,3−ジメチル−4−エチルベンゼ
ン、l,3−ジメチル−5−エチルベンゼン、1,4−
ジメチル−2−エチルベンゼン、1,2,3,4−テト
ラメチルベンゼン、l,2,3,5−テトラメチルベン
ゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、メチル
インダン等が含まれている。本発明に使用する石油留分
は、このような分解ガソリンまたはこれらの分解ガソリ
ン類の混合物であってもよい。
【0009】これらの石油留分は市販品として入手する
ことができ、そのまま本発明の洗浄液の原料成分として
使用することができる。しかし、集積回路製造用など
で、ダストや微量の金属あるいは水分やイオン解離性の
不純物の含有が問題となる用途では、必要に応じて精製
して使用することが望ましい。このような精製は例え
ば、水洗、酸洗浄、アルカリ洗浄、抽出、濾過、乾燥、
蒸留などの通常の方法によって行うことができる。ま
た、上記炭素数9の芳香族炭化水素のいずれかの単離さ
れた成分またはその単離成分の混合物も石油留分として
本発明に使用することができる。
【0010】本発明の洗浄液に用いられるアルコール
は、炭素数が1〜8個のアルコールであり、一般式 R−OH(ここで、Rは炭素数1〜8のアルキル基であ
る) で表される(以下これを低級アルコール類という)。 このような低級アルコール類の例としては、メタノー
ル、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアル
コール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチル
アルコール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコ
ール、n−ヘキシルアルコール、n−ヘプチルアルコー
ル、n−オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアル
コール等、及びこれらの任意の2種類以上の混合物を挙
げることができる。
【0011】本発明の洗浄液をレジスト剥離後のリンス
液として使用する場合、上記の低級アルコール類濃度が
組成物中に少なくとも0.2重量%以上あると、ウェハ
に形成されたアルミニウム部材の溶出抑止に効果がある
ことが判明した。また、低級アルコール類濃度が35重
量%を越えると、レジスト剥離液との相溶性が低下し、
洗浄効果を低下させることが判明した。従って、アルミ
ニウムの溶出を防止し、かつ剥離液との相溶性を確保す
る低級アルコール類の濃度範囲は0.2〜35重量%で
ある。
【0012】本発明の洗浄液は、上記石油留分99.8
〜65重量%と上記低級アルコール類0.2〜35重量
%との混合物からなる。これを製造するには、上記の石
油留分と低級アルコール類とを上記の配合割合の範囲内
で単に混合し均質化すればよい。本発明の洗浄液はエレ
クトロニクス工業に使用されるものであるから、上記成
分を混合し均質化した後で、必要なら濾過、限外濾過、
超遠心分離などの方法を用いてダストや懸濁物を可能な
限り除去することが好ましい。また、本発明の洗浄液は
必要なら他に少量の界面活性剤などの添加剤を含んでい
てもよい。
【0013】本発明のエレクトロニクス用洗浄液は、種
々なエレクトロニクス関連の製造工程で洗浄液として使
用することができる。本発明の洗浄液において、石油留
分は油脂等―般の有機物質系の汚染に対して極めて優れ
た溶解力を示し、卓越した洗浄効果を示すと共に蒸気圧
が比較的高く、人体に対する毒性が少なく、引火性が低
く、またオゾン層を破壊することもない。
【0014】本発明の洗浄液は、これに低級アルコール
類が配合されていることによって以下のような効果を現
す。例えば集積回路あるいはトランジスタ等の電子デバ
イス部品、または液晶駆動用等の薄膜トランジスタ等で
は、アルミニウム等の微細な金属電極や金属配線が多用
されている。このようなエレクトロニクス機器を通常の
洗浄液で洗浄するとアルミニウム等の金属が一部洗浄液
に溶出し、回路の導電性が低下したり断線等の障害の原
因になることがある。金属類の洗浄液への溶出は、これ
らの金属が洗浄廃液の中から検出されることによって確
かめることができる。ここで本発明の洗浄液を使用する
と、これに配合されている低級アルコール類の作用によ
って洗浄後の洗浄廃液中に溶出してくるアルミニウム等
の金属を減少させることができる。すなわち、エレクト
ロニクス機器に使用されているアルミニウム等の金属部
材の劣化・損傷が防止される。
【0015】また、レジスト剥離工程は一般に、剥離液
によるレジストの剥離、リンス、水洗、乾燥の順序で作
業が進められるが、このリンス工程で本発明の洗浄液を
使用すると、これに配合されている低級アルコール類
が、レジストの剥離液に含まれる成分、例えばクロロべ
ンゼン類、フェノール類、アルキルベンゼンスルホン酸
類等に対する溶解力を増大し、被洗浄物表面の剥離液と
洗浄液との置換を促進し、洗浄時間を短縮することがで
きる。また上記低級アルコール類の配合によって、リン
ス工程後に行われるイソプロパノール等による乾燥作業
との整合性を一層高めることができる。
【0016】本発明のエレクトロニクス用洗浄液を用い
て上記のような電子工業における洗浄作業を行う際は、
通常は浸漬法が採用される。しかし必要なら浸漬法に限
らず、シャワー法、スピンナ法等の洗浄方法も採用でき
る。
【0017】本発明の洗浄液は、エレクトロニクス工業
の各種工程において従来のハロゲン系洗浄液と同等ある
いはそれ以上の洗浄力を有するのみならず、蒸気圧が比
較的低くて人体や環境に対する安全性が高く、またこれ
を燃焼したときに有害物質や腐食性物質が発生しないの
で、使用済みの液を廃棄することなく、ボイラー等の良
好な燃料として活用することが可能である。
【0018】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。石油
留分と低級アルコール類とを下記各表に示すような割合
で混合し、攪拌して均一化し、実施例及び比較例の洗浄
液を得た。以下の実施例及び比較例において、石油留分
として以下の組成のものを使用した。 トリメチルベンゼン類; 45重量% メチルエチルベンゼン類; 35重量% プロピルベンゼン類; 7重量% その他; 13重量% (実施例1〜6、比較例1〜4)調製された各洗浄液に
ついて、レジスト剥離液との相溶性を比較した。即ち、
各実施例及び比較例の洗浄液に4重量%の割合でレジス
ト剥離液を添加混合し、その相溶性を目視により観察し
た。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】(実施例7〜10、比較例5)調製された
各洗浄液について、これをレジスト剥離後のリンス液と
して使用した場合の溶出アルミニウム量を比較した。即
ち、電極、配線用のアルミニウムを形成したシリコンウ
ェハにリソグラフィを施し、レジスト剥離工程を経て上
記洗浄液に浸漬し、このときの洗浄液中に溶出するアル
ミニウム量を測定した。結果を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】また、この試験で、洗浄後のシリコンウェ
ハの清浄度をフロン112/炭化水素の溶液と比較した
が、洗浄力に差は認められなかった。
【0023】以上の結果から、本発明の実施例の洗浄液
が優れた洗浄力を有し、剥離液との相溶性も良好で、か
つアルミニウムをほとんど溶出しないことは明かであ
る。
【0024】
【発明の効果】本発明のエレクトロニクス用洗浄液は、
トリメチルベンゼン類、メチルエチルベンゼン類、また
はプロピルベンゼン類の少なくとも一種類の芳香族炭化
水素を20重量%以上含有する石油留分99.8〜65
重量%と、炭素数1〜8個の低級アルコール0.2〜3
5重量%とからなるものであるので、洗浄力が優れ、被
洗浄物を腐食損傷せず、特にアルミニウム等を溶出せ
ず、しかも人体・環境に対して安全性が高いという効果
がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C11D 7:26) C11D 7:26) (72)発明者 斉藤 正樹 山口県新南陽市開成町4980番地 徳山石 油化学株式会社内 (72)発明者 杉山 勉 山口県新南陽市開成町4980番地 徳山石 油化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−182062(JP,A) 特開 昭62−229840(JP,A) 特開 平3−31400(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 C11D 7/60 C23G 5/032 C11D 7:24 C11D 7:26

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トリメチルベンゼン類、メチルエチルベ
    ンゼン類、またはプロピルベンゼン類の少なくとも一種
    類の芳香族炭化水素を20重量%以上含有する石油留分
    99.8〜65重量%と、一般式 R−OH(ここで、Rは炭素数1〜8のアルキル基であ
    る) で表される アルコール0.2〜35重量%とからなるこ
    とを特徴とするエレクトロニクス用洗浄液。
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