説明

電子材料用洗浄剤

【課題】洗浄時において微細化したパーティクルや有機物の洗浄力に優れ、製造時における歩留まり率の向上や短時間で洗浄が可能となる極めて効率的な高度洗浄を可能にする電子材料用洗浄剤を提供する
【解決手段】 炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)を含有してなり、前記(A)の2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)に対する2級アミン価(X)の比率[(X)/(Y)]が、0.5以下であることを特徴とする電子材料用洗浄剤。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子材料用洗浄剤に関するものである。更に詳しくは、電子材料を汚染することなく、電子材料上の微小なパーティクルや有機物の除去性に優れた電子材料用洗浄剤に関する。
【背景技術】
【0002】
磁気ディスク用基板、フラットパネルディスプレイ用基板、半導体用基板、太陽電池基板、プリント配線基板及び光学レンズ等の電子材料の洗浄技術において、近年、超LSI等に代表される微細加工技術の進歩につれて、電子材料、特に基板上に残存する微量のパーティクルや有機物がデバイスの性能や歩留まりに大きく影響するため、洗浄時の管理が極めて重要になってきている。特に洗浄対象であるパーティクル自体が、最近ではより微粒子化する傾向にあり、微粒子化したパーティクルは、更に界面へ付着しやすくなることから、高度洗浄技術の確立が急務となっている。
これらのパーティクルによる汚染を防止するために、界面活性剤を添加してパーティクル表面のゼータ電位を下げ、パーティクルの付着を低減する方法(特許文献1及び2参照)等が提案されている。
【0003】
【特許文献1】特開平5−138142号公報
【特許文献2】特開平6−41770号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記特許文献1で提案されている界面活性剤は、非イオン界面活性剤であるため、パーティクル表面のゼータ電位を十分に下げることができず、再付着防止性が不十分である。また、上記特許文献2で提案されている界面活性剤は、アニオン性界面活性剤であり、確かにパーティクル表面のゼータ電位を下げることでパーティクルの再付着防止効果はある程度改善できるものの微細化したパーティクルの除去性が不十分である。
【0005】
本発明の課題は、洗浄時において微細化したパーティクルや有機物の洗浄力に優れ、製造時における歩留まり率の向上や短時間で洗浄が可能となる極めて効率的な高度洗浄を可能にする電子材料用洗浄剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)を含有してなり、前記(A)の2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)に対する2級アミン価(X)の比率[(X)/(Y)]が、0.5以下であることを特徴とする電子材料用洗浄剤、該洗浄剤を用いる電子材料の洗浄方法及び該洗浄方法で電子材料用基板を洗浄する工程を含む電子材料の製造方法である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の電子材料用洗浄剤は、電子材料基板上へのぬれ性が非常に高いため、従来の課題であった洗浄工程時におけるパーティクル粒子の電子材料への再付着防止性及び微細化したパーティクルの除去性に優れる。また、有機物に対しても洗浄性に優れ、デバイスの信頼性や歩留まりを向上することができるという効果を有する。
更に、本発明の電子材料用洗浄剤は、ぬれ性が非常に高いことから、短時間の洗浄においても十分な洗浄性が実現でき、洗浄工程における時間当たりの生産性の大幅な改善が可能になるという効果も有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明における炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)における脂肪族第1級アミンは、直鎖、分岐又は環状でもよく、飽和又は不飽和であってもよい。
炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンの具体例としては、炭素数2〜8の直鎖状アミン、炭素数2〜8の分岐状アミン、炭素数3〜8の環状アミン及び炭素数6〜8の芳香族又は芳香脂肪族アミン等が挙げられる。
【0009】
炭素数2〜8の直鎖状アミンとしては、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン及びオクチルアミン等のモノアルキルアミン、エチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミン等のアルキレンジアミン等が挙げられる。
炭素数2〜8の分岐状アミンとしては、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、1,2−プロピレンジアミン、1,2−又は1,3−ブチレンジアミン等が挙げられる。
炭素数3〜8の環状アミンとしては、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロヘプチルアミン、シクロオクチルアミン及びcis−3−メチルシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
炭素数6〜8の芳香族又は芳香脂肪族アミンとしては、アニリン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ベンジルアミン及びキシリレンジアミン等が挙げられる。
【0010】
脂肪族第1級アミンの炭素数は、通常2〜8、好ましくは3〜8、更に好ましくは6〜8である。炭素数が0又は1の場合は、ぬれ性の効果に乏しいため洗浄性が十分に発揮できず、炭素数が9以上の場合は、洗浄剤の起泡性が高くなるため洗浄性に悪影響を及ぼす。
上述の脂肪族第1級アミンの中で、電子材料基板へのぬれ性の観点から好ましいのは、炭素数2〜8の分岐状アミン及び炭素数3〜8の環状アミン、更に好ましいのは炭素数3〜8の環状アミン、特に好ましいのは炭素数6〜8の環状アミン、最も好ましいのはシクロヘキシルアミン及びシクロオクチルアミンである。
脂肪族第1級アミンは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0011】
本発明におけるアルキレンオキサイドとしては、炭素数2〜12のアルキレンオキサイド、例えば、エチレンオキサイド、1,2−プロピレンオキサイド、1,3−プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、イソブチレンオキサイド、シクロヘキシレンオキサイド、シクロヘキシルエチレンオキサイド、スチレンオキサイド、1,2−ヘキシレンオキサイド、1,2−ドデセンオキサイド、1,2−ラウリレンオキサイド及びこれらのハロ置換体(エピクロルヒドリン等)、ジオキサン、オキセタン、ジメチルオキセタン、テトラヒドロフラン(以下THFと略称する)並びに3―メチルテトラヒドロフラン等が挙げられる。これらのアルキレンオキサイドは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの内、洗浄力の観点から好ましいのは、エチレンオキサイド、1,2−プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、THF及びこれらの混合物であり、更に好ましいのはエチレンオキサイド、1,2−プロピレンオキサイド及びこれらの混合物であり、最も好ましくいのはエチレンオキサイドである。
【0012】
(A)におけるアルキレンオキサイドの平均付加モル数は、電子材料基板に対する洗浄剤のぬれ性及びリンス性の観点から、1級アミノ基1個当たり好ましくは1.5〜10モル、更に好ましくは1.8〜5モル、特に好ましくは1.85〜2.15モル、最も好ましくは2である。
【0013】
第1級アミンへのアルキレンオキサイドの付加反応においては、通常、アミノ基1個に対して1個の(ポリ)オキシアルキレン基が結合した化合物と、アミノ基1個に対して2個の(ポリ)オキシアルキレン基が結合した化合物が生成し、前者は2級アミノ基を、後者は3級アミノ基を有する。
【0014】
(A)の2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)に対する2級アミン価(X)の比率[(X)/(Y)]は、パーティクルや有機物に対する洗浄性、電子材料用基板に対する洗浄剤のぬれ性及びリンス性の観点から、通常0.5以下、好ましくは0.4以下、更に好ましくは0.25以下、特に好ましくは0.15以下、とりわけ好ましくは0.05以下、最も好ましくは0である。
【0015】
(A)中の2級アミン価(X)及び2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)は、以下の方法(ASTM D2074に準拠)により求めることができる。
(1)3級アミン価の測定
(A)を0.3〜7gを100ml三角フラスコに精秤し、メチルアルコール50mlを加えて溶解する。これに10mlの無水酢酸を加えてよく混合し、30分間室温にて放置後、溶液を電位差滴定装置を用いて、0.01mol/Lアルコール性塩酸標準溶液にて滴定し、滴定曲線の変曲点を滴定の終点とする。尚、滴定は2個の試料について行うとともに、空試験を行う。3級アミン価は、以下の式によって算出する。
3級アミン価(Y)=(A−B)×f×0.5611/S
A:本試験に要した0.01mol/l塩酸標準溶液のml数
B:空試験に要した0.01mol/l塩酸標準溶液のml数
f:0.01mol/l塩酸標準溶液の力価
S:試料の採取量(g)
(2)2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)の測定
(A)を0.4〜2gを100ml三角フラスコに精秤し、エタノール50mlを加えて溶解する。これにサリチルアルデヒドとエタノールを1:1(v/v)で混合してブロム・クレゾール・グリーン(以下、B.C.Gと略記)で中性に調整した50容量%サリチルアルデヒドエタノール標準液を約5ml加えて振とうして反応させ、1級アミノ基をアゾメチンにする。溶液を電位差滴定装置を用いて、0.01mol/Lアルコール性塩酸標準溶液にて滴定し、滴定曲線の変曲点を滴定の終点とする。尚、滴定は2個の試料について行うとともに、空試験を行う。
2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)は、以下の式によって算出する。
2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)=(A’−B’)×f×0.5611/S’
A’:本試験に要した0.01mol/l塩酸標準溶液のml数
B’:空試験に要した0.01mol/l塩酸標準溶液のml数
f:0.01mol/l塩酸標準溶液の力価
S’:試料の採取量(g)
(3)2級アミン価(X)の算出
上記(1)及び(2)で求めた3級アミン価及び2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)から下式により2級アミン価(X)を算出する。
2級アミン価(X)=2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)−3級アミン価
【0016】
(A)の製造方法としては、公知の方法が利用できる。具体的には、攪拌可能な耐圧容器に上記炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンを仕込み、不活性ガス(窒素及びアルゴン等)で十分に置換後、減圧下で脱水を行い、反応温度約80〜160℃で上記アルキレンオキサイドを投入し反応させる方法が挙げられる。また、反応時は必要により公知の触媒を使用してもよい。触媒は反応の最初から加えても、途中から加えてもよい。
触媒としては、金属原子を含有しない触媒{テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド等の第4級アンモニウム水酸化物並びにテトラメチルエチレンジアミン及び1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)等の第3級アミン等}及び金属原子含有触媒(水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物並びにアルカリ土類金属酸化物等)が挙げられる。
尚、本発明において、複数の(A)を使用する場合は、それぞれ別に製造してもよく、複数の脂肪族第1級アミンの混合物を原料として用いて上記のアルキレンオキサイド付加反応を行ってもよい。
【0017】
本発明の(A)の2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)に対する2級アミン価(X)の比率[(X)/(Y)]は、1級アミノ基1個当たりのアルキレンオキサイドの仕込み量により調整することができる。例えば、1級アミノ基1個当たり1.5モル以上のアルキレンオキサイドを反応させることで(X)/(Y)を0.5以下に調整することができる。
【0018】
本発明の洗浄剤は、更に以下の界面活性剤(B)、キレート剤(C)及びアルカリ成分(D)からなる群から選ばれる1種以上の成分を含有することができる。
【0019】
本発明の洗浄剤は、界面活性剤(B)を含有することにより、電子材料用基板への洗浄剤のぬれ性及びパーティクルの再付着防止性が向上し、洗浄効率が更によくなる。
また、本発明の洗浄剤は、キレート剤(C)を含有することにより、電子材料用基板のエッチング性のコントロール性(適度にエッチングする性能)及び洗浄性が更に向上する。
更に、本発明の洗浄剤は、アルカリ成分(D)を含有することにより、洗浄性が更に向上する。
【0020】
界面活性剤(B)としては、非イオン性界面活性剤(B−1)、アニオン性界面活性剤(B−2)、カチオン性界面活性剤(B−3)及び両性界面活性剤(B−4)が挙げられる。
【0021】
本発明の洗浄剤に用いる非イオン性界面活性剤(B−1)としては、(A)以外のアルキレンオキサイド付加型非イオン性界面活性剤(B−1a)及び多価アルコール型非イオン界面活性剤(B−1b)等が挙げられる。
【0022】
(B−1a)としては、高級アルコール(炭素数8〜18)アルキレン(炭素数2〜4)オキサイド(活性水素1個当たりの付加モル数1〜30)付加物、フェノール又はアルキル(炭素数1〜12)フェノールのエチレンオキサイド(活性水素1個当たりの付加モル数1〜30)付加物、脂肪酸(炭素数8〜18)エチレンオキサイド(活性水素1個当たりの付加モル数1〜30)付加物、脂肪族アミン(炭素数9〜24)のアルキレンオキサイド付加物(活性水素1個当たりの付加モル数1〜30)、ポリプロピレングリコール(数平均分子量200〜4000)エチレンオキサイド(活性水素1個当たりの付加モル数1〜50)付加物及びポリオキシエチレン(活性水素1個当たりの付加モル数1〜30)アルキル(炭素数1〜20)アリルエーテル、ソルビタンモノラウレートエチレンオキサイド(付加モル数1〜30)付加物、ソルビタンモノオレートエチレンオキサイド(付加モル数1〜30)付加物等の多価(2〜8価又はそれ以上)アルコール(炭素数2〜30)の脂肪酸(炭素数8〜24)エステルエチレンオキサイド付加物(活性水素1個あたりの付加モル数1〜30)等が挙げられる。
【0023】
(B−1b)としては、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレート等の多価(2〜8価又はそれ以上)アルコール(炭素数2〜30)の脂肪酸(炭素数8〜24)エステル並びにラウリン酸モノエタノールアミド及びラウリン酸ジエタノールアミド等の脂肪酸アルカノールアミド等が挙げられる。
【0024】
(B−1)の内、洗浄性の観点から、好ましいのは(B−1a)であり、更に好ましいのは高級アルコール(炭素数10〜16)アルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(活性水素1個当たりの付加モル数2〜20)付加物、フェノール又はアルキル(炭素数1〜18)フェノールのエチレンオキサイド(活性水素1個当たりの付加モル数2〜20)付加物及び脂肪族アミン(炭素数9〜18)のアルキレンオキサイド付加物(活性水素1個当たりの付加モル数2〜20)である。
【0025】
アニオン性界面活性剤(B−2)としては、高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a)及び低分子型アニオン性界面活性剤(B−2b)が挙げられる。
【0026】
高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a)としては、スルホン酸(塩)基、硫酸エステル(塩)基、リン酸エステル(塩)基、ホスホン酸(塩)基及びカルボン酸(塩)基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有し、1,000〜800,000の重量平均分子量(以下、Mwと略記)を有する高分子型アニオン性界面活性剤が挙げられる。高分子型アニオン性界面活性剤は、通常、1分子中に少なくとも2個以上の繰り返し単位を有する。(B−2a)の具体例としては、以下の(B−2a−1)〜(B−2a−5)等が挙げられる。
【0027】
スルホン酸(塩)基を有する高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a−1):
ポリスチレンスルホン酸、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、ポリ{2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸}、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/スチレン共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/アクリルアミド共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/(メタ)アクリル酸共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/(メタ)アクリル酸/アクリルアミド共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/スチレン/アクリルアミド共重合体、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ジメチルナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アニリンスルホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物及びこれらの塩等;
【0028】
硫酸エステル(塩)基を有する高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a−2):
ポリ{2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート硫酸エステル}、2−ヒドロキシエチルアクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート硫酸エステル共重合体及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート硫酸エステル共重合体、ポリ{2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート}の硫酸エステル化物、ポリ{(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステル}、(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステル/アクリル酸共重合体及びセルロース、メチルセルロース又はエチルセルロースの硫酸エステル化物及びこれらの塩等;
【0029】
リン酸エステル(塩)基を有する高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a−3):
ポリ{2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートリン酸エステル}、2−ヒドロキシエチルアクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレートリン酸エステル共重合体及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートリン酸エステル共重合体、ポリ{2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート}のリン酸エステル化物、ポリ{(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル}、(メタ)アクリロイルオキシポリオキシアルキレンリン酸エステル/アクリル酸共重合体及びセルロース、メチルセルロース又はエチルセルロースのリン酸エステル化物及びこれらの塩等;
【0030】
ホスホン酸(塩)基を有する高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a−4):
ポリ{(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート}、2−ヒドロキシエチルアクリレート/アクリロイルオキシエチルホスフェート共重合体及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート/メタクリロイルオキシエチルホスフェート共重合体、ナフタレンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物、メチルナフタレンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ジメチルナフタレンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物、アントラセンホスホン酸ホルムアルデヒド縮合物及びアニリンホスホン酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物及びこれらの塩等;
【0031】
カルボン酸(塩)基を有する高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a−5):
ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸−マレイン酸共重合体、(メタ)アクリル酸−イタコン酸共重合体、(メタ)アクリル酸−フマル酸共重合体、(メタ)アクリル酸/酢酸ビニル共重合体及び2−ヒドロキシエチルメタクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ポリ{2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート}のカルボキシメチル化物、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルメチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、安息香酸ホルムアルデヒド縮合物及び安息香酸−フェノール−ホルムアルデヒド縮合物及びこれらの塩等。
【0032】
(B−2a)のMwは、パーティクルの再付着防止性及び低泡性の観点等から、通常1,000〜1,000,000、好ましくは1,200〜400,000、更に好ましくは1,500〜80,000、特に好ましくは2,000〜40,000である。
尚、本発明におけるMw及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略記)によって、ポリエチレンオキサイドを基準物質として40℃で測定される。例えば、装置本体:HLC−8120(東ソー株式会社製)、カラム:東ソー株式会社製TSKgel α6000、G3000 PWXL、検出器:装置本体内蔵の示差屈折計検出器、溶離液:0.5%酢酸ソーダ・水/メタノール(体積比70/30)、溶離液流量:1.0ml/分、カラム温度:40℃、試料:0.25%の溶離液溶液、注入量:200μl、標準物質:東ソー(株)製TSK TANDARD POLYETHYLENE OXIDE、データ処理ソフト:GPC−8020modelII(東ソー株式会社製)。
上記及び以下において特に規定しない限り、%は重量%を表す。
【0033】
低分子型アニオン性界面活性剤(B−2b)としては、低分子型スルホン酸系界面活性剤(B−2b−1)、低分子型硫酸エステル系界面活性剤(B−2b−2)、低分子型脂肪酸系界面活性剤(B−2b−3)及び低分子型リン酸エステル系界面活性剤(B−2b−4)等の分子量(Mw又は構造に基づく計算値の分子量)が1,000未満のアニオン性界面活性剤が挙げられる。
低分子型スルホン酸系界面活性剤(B−2b−1)としては、炭素数6〜24のアルコールのスルホコハク酸(モノ又はジ)エステル(塩)、炭素数8〜24のα−オレフィンのスルホン酸化物(塩)、炭素数8〜14のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸(塩)、石油スルホネート(塩)、トルエンスルホン酸(塩)、キシレンスルホン酸(塩)及びクメンスルホン酸(塩)等が挙げられる。(B−2b−1)の具体例としては、ジオクチルスルホコハク酸(塩)、パラトルエンスルホン酸(塩)、オルトトルエンスルホン酸(塩)、メタキシレンスルホン酸(塩)及びパラキシレンスルホン酸(塩)等が挙げられる。
【0034】
低分子型硫酸エステル系界面活性剤(B−2b−2)としては、炭素数8〜18の脂肪族アルコールの硫酸エステル(塩)、炭素数8〜18の脂肪族アルコールのエチレンオキサイド1〜10モル付加物の硫酸エステル(塩)、硫酸化油(塩)、硫酸化脂肪酸エステル(塩)及び硫酸化オレフィン(塩)等が挙げられる。(B−2b−2)の具体例としては、2−エチルヘキサノール硫酸エステル(塩)、オクタノール硫酸エステル(塩)、1,10−デカンジオールジ硫酸エステル(塩)及びラウリルアルコールのエチレンオキサイド(5モル)付加物のジ硫酸エステル(塩)等が挙げられる。
【0035】
低分子型脂肪酸系界面活性剤(B−2b−3)としては、炭素数8〜18の脂肪酸(塩)及び炭素数8〜18の脂肪族アルコールのエーテルカルボン酸(塩)等が挙げられる。(B−2b−3)の具体例としては、n−オクタン酸(塩)、2−エチルヘキサン酸(塩)、n−ノナン酸(塩)、イソノナン酸(塩)、オレイン酸(塩)及びステアリン酸(塩)等が挙げられる。
【0036】
低分子型リン酸エステル系界面活性剤(B−2b−4)としては、炭素数8〜24の高級アルコールのリン酸(モノ又はジ)エステル(塩)及び炭素数8〜24の高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物のリン酸(モノ又はジ)エステル(塩)等が挙げられる。(B−2b−4)の具体例としては、ラウリルアルコールモノリン酸エステル(塩)、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド(5モル)付加物のリン酸モノエステル(塩)及びオクチルアルコールジリン酸エステル(塩)等が挙げられる。
【0037】
アニオン性界面活性剤(B−2)の内好ましいのは、再付着防止性の観点から高分子型アニオン性界面活性剤(B−2a)、低分子型スルホン酸系界面活性剤(B−2b−1)、低分子型硫酸エステル系界面活性剤(B−2b−2)及び低分子型脂肪酸系界面活性剤(B−2b−3)であり、更に好ましいのは(B−2a)、(B−2b−1)及び(B−2b−2)、特に好ましいのはポリアクリル酸(塩)、ポリスチレンスルホン酸(塩)、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の塩、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸/アクリル酸共重合体の塩,メタクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステル/アクリル酸共重合体の塩、オクチルベンゼンスルホン酸(塩)、パラトルエンスルホン酸(塩)、メタキシレンスルホン酸(塩)及び2−エチルヘキサノール硫酸エステル(塩)である。
(B−2)は単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。パーティクルの分散性の観点から、2種以上を併用する方がより好ましい。
【0038】
アニオン性界面活性剤(B−2)が塩を形成する場合、その塩としては例えば上述した酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、炭素数0〜25のアンモニウム塩、炭素数1〜36の脂肪族アミン塩、炭素数4〜10のアミジン塩、炭素数1〜23の第1級又は第2級アルカノールアミン塩、炭素数1又は9〜23のモノアルキルジアルカノールアミン塩、炭素数1〜23のジアルキルモノアルカノールアミン塩、炭素数1〜23のトリアルカノールアミン塩、炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミン塩及び本願発明の(A)による塩が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0039】
アルカリ金属としては、ナトリウム及びカリウム等が挙げられる。
アルカリ土類金属としては、カルシウム及びマグネシウム等が挙げられる。
【0040】
炭素数0〜25のアンモニウムとしては、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、トリメチルビニルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム、ベンジルトリエチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルテトラデシルアンモニウム、ベンジルトリブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウム及びオクタデシルトリメチルアンモニウム等が挙げられる。
【0041】
炭素数1〜36の脂肪族アミンとしては、炭素数1〜12のアルキルアミン、炭素数2〜6のアルキレンジアミン、炭素数3〜7の環状アミン及びポリ(n=2〜6)アルキレン(炭素数2〜6)ポリ(n=3〜7)アミン等が挙げられる。
炭素数1〜12のアルキルアミンとしては、炭素数1〜6のモノアルキルアミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン及びヘキシルアミン等)並びに炭素数2〜12のジアルキルアミン(ジメチルアミン、エチルメチルアミン、プロピルメチルアミン、ブチルメチルアミン、ジエチルアミン、プロピルエチルアミン、ジイソプロピルアミン及びジヘキシルアミン等)等が挙げられる。
炭素数2〜6のアルキレンジアミンとしては、エチレンジアミン、1,2−又は1,3−プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
炭素数3〜7の環状アミンとしては、シクロプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、ピペリジン、ピペラジン、キヌクリジン、2−ピリジンアミン、cis−3−メチルシクロヘキシルアミン及び1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)等が挙げられる。
ポリ(n=2〜6)アルキレン(炭素数2〜6)ポリ(n=3〜7)アミンとしては、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジヘキシレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン及びヘキサエチレンヘプタミン等が挙げられる。
【0042】
炭素数4〜10のアミジン化合物としては、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(以下、DBUと略記)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(以下、DBNと略記)、1H−イミダゾール、2−メチル−1H−イミダゾール及び2−エチル−1H−イミダゾール、2−ブチルベンゾイミダゾール及び2−(4−チアゾリル)ベンズイミダゾール等が挙げられる。
【0043】
炭素数1〜23の第1級又は第2級アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、N−(アミノエチル)エタノールアミン及び2−(2−アミノエトキシ)エタノール等が挙げられる。
炭素数1又は9〜23のモノアルキルジアルカノールアミンとしては、N−メチルジエタノールアミン及びN−メチルジプロパノールアミン等が挙げられる。
炭素数1〜23のジアルキルモノアルカノールアミンとしては、N,N−ジメチルエタノールアミン及びN,N−ジエチルエタノールアミン等が挙げられる。
炭素数1〜23のトリアルカノールアミンとしては、トリエタノールアミン及びトリプロパノールアミン等が挙げられる。
【0044】
炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミンにおける炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミンとしては、アニリン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン、ナフタレンジアミン、アントラセンジアミン、ベンジルアミン及びキシリレンジアミン等が挙げられる。
【0045】
これらの内、パーティクル除去性の観点から、アルカリ金属塩、炭素数0〜25のアンモニウム塩、炭素数1〜36の脂肪族アミン塩、炭素数4〜10のアミジン塩、炭素数1〜23のアルカノールアミン塩が好ましく、また基板への金属汚染の観点から、更に好ましいのは、炭素数0〜25のアンモニウム塩、炭素数1〜36の脂肪族アミン塩、炭素数4〜10のアミジン塩及び炭素数1〜23のアルカノールアミン塩であり、特に好ましいのは、炭素数1〜36の脂肪族アミン塩、炭素数4〜10のアミジン塩、炭素数1〜23のアルカノールアミン塩、最も好ましいのは、DABCO、DBU、DBN、1H−イミダゾール、2−メチル−1H−イミダゾール、2−エチル−1H−イミダゾール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン及びN−メチルジエタノールアミンの塩である。
尚、本発明の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)をこれらのアニオン性界面活性剤(B−2)の塩を形成させるための塩基として用いることもできる。
【0046】
カチオン性界面活性剤(B−3)としては、4級アンモニウム塩型の界面活性剤(B−3a){例えば、アルキル(炭素数1〜30)トリメチルアンモニウム塩、ジアルキル(炭素数1〜30)ジメチルアンモニウム塩、窒素環含有第4級アンモニウム塩、ポリ(付加モル数2〜15)オキシアルキレン(炭素数2〜4)鎖含有第4級アンモニウム塩及びアルキル(炭素数1〜30)アミドアルキル(炭素数1〜10)ジアルキル(炭素数1〜4)メチルアンモニウム塩等}及びアミン系界面活性剤(B−3b){例えば、炭素数3〜90の脂肪族3級アミン、炭素数3〜90の脂環式(含窒素ヘテロ環を含む)3級アミン及び炭素数3〜90のヒドロキシアルキル基含有3級アミンの無機酸(塩酸、硫酸、硝酸、スルファミン酸及びリン酸等等)塩又は有機酸(ギ酸、酢酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、酪酸、マレイン酸及びシュウ酸等)塩等}等が挙げられる。
【0047】
両性界面活性剤(B−4)としては、ベタイン型両性界面活性剤(B−4a){例えば、アルキル(炭素数1〜30)ジメチルベタイン、アルキル(炭素数1〜30)アミドアルキル(炭素数1〜4)ジメチルベタイン、アルキル(炭素数1〜30)ジヒドロキシアルキル(炭素数1〜30)ベタイン及びスルフォベタイン型等}、アミノ酸型両性界面活性剤(B−4b)[例えば、アラニン型{アルキル(炭素数1〜30)アミノプロピオン酸型及びアルキル(炭素数1〜30)イミノジプロピオン酸型等}、グリシン型{アルキル(炭素数1〜30)アミノ酢酸型等}]及びアミノスルホン酸塩型両性界面活性剤(B−4c){例えば、アルキル(炭素数1〜30)タウリン型両性界面活性剤等}等が挙げられる。
【0048】
界面活性剤(B)の内、パーティクルの再付着防止の観点から好ましいのは、アニオン性界面活性剤(B−2)、及び非イオン性界面活性剤(B−1)と(B−2)の併用であり、更に好ましいのは(B−1)と(B−2)の併用である。併用の場合の(B−1)及び(B−2)の含有比率[(B−1)/(B−2)]は、洗浄性及び起泡性の観点から好ましくは、6以下、更に好ましくは0.1〜5、特に好ましくは0.2〜0.8である。
【0049】
また本発明の電子材料用洗浄剤は、炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)と界面活性剤(B−1)と併用することにより、特に電子材料用基板に対するぬれ性が向上する。この場合の(A)と(B−1)の含有比率[(A)/(B−1)]は、上記の観点から好ましくは、100以下、更に好ましくは0.1〜50、特に好ましくは1〜20である。
【0050】
キレート剤(C)としては、アミノポリカルボン酸(塩)(C−1){例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)(塩)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)(塩)、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸(TTHA)(塩)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)(塩)、ジヒドロキシエチルエチレンジアミン四酢酸(DHEDDA)(塩)、ニトリロ酸酢酸(NTA)(塩)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)(塩)、β−アラニンジ酢酸(塩)、アスパラギン酸ジ酢酸(塩)、メチルグリシンジ酢酸(塩)、イミノジコハク酸(塩)、セリンジ酢酸(塩)、ヒドロキシイミノジコハク酸(塩)、ジヒドロキシエチルグリシン(塩)、アスパラギン酸(塩)及びグルタミン酸(塩)等};
ヒドロキシカルボン酸(塩)(C−2){例えば、ヒドロキシ酢酸(塩)、酒石酸(塩)、クエン酸(塩)及びグルコン酸(塩)等};
シクロカルボン酸(塩)(C−3){例えば、ピロメリット酸(塩)、ベンゾポリカルボン酸(塩)及びシクロペンタンテトラカルボン酸(塩)等};
エーテルカルボン酸(塩)(C−4)(例えば、カルボキシメチルタルトロネート、カルボキシメチルオキシサクシネート、オキシジサクシネート、酒石酸モノサクシネート及び酒石酸ジサクシネート等);
その他カルボン酸(塩)(C−5){例えば、マレイン酸誘導体及びシュウ酸(塩)等};
ホスホン酸(塩)(C−6){例えば、メチルジホスホン酸(塩)、アミノトリ(メチレンホスホン酸)(塩)、1−ヒドロキシエチリデン−1、1−ジホスホン酸(塩)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)(塩)、トリエチレンテトラミンヘキサ(メチレンホスホン酸)(塩)、トリアミノトリエチルアミンヘキサ(メチレンホスホン酸)(塩)、トランス−1、2−シクロヘキサンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、グリコールエーテルジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)及びテトラエチレンペンタミンヘプタ(メチレンホスホン酸)(塩)等};
縮合リン酸(塩)(C−7){例えば、メタリン酸(塩)、トリポリリン酸(塩)及びヘキサメタリン酸(塩)等};
等が挙げられる。
【0051】
尚、(C)が塩を形成する場合、その塩としては、上述のアニオン性界面活性剤(B−2)の塩で例示したものと同様のカチオン成分を有するものが挙げられる。また、これらは単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
これらの内で基板のエッチング性コントロール及び洗浄性の観点から好ましいのは、(C−1)、(C−2)、(C−6)、(C−7)及びこれらの塩であり、更に好ましいのは(C−1)、(C−6)、(C−7)及びこれらの塩、特に好ましいのはエチレンジアミンテトラ酢酸(塩)(EDTA)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(塩)(DTPA)、ジヒドロキシエチルエチレンジアミン四酢酸(塩)(DHEDDA)、アスパラギン酸ジ酢酸(塩)、アスパラギン酸(塩)、グルタミン酸(塩)、1−ヒドロキシエチリデン−1、1−ジホスホン酸(塩)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(塩)、メタリン酸(塩)及びヘキサメタリン酸(塩)、最も好ましいのはエチレンジアミンテトラ酢酸(塩)(EDTA)、1−ヒドロキシエチリデン−1、1−ジホスホン酸(塩)及びヘキサメタリン酸(塩)である。
【0052】
アルカリ成分(D)としては、一般式(1)で表される第4級アンモニウム塩(D−1)、アンモニア(D−2)、炭素数1〜36の脂肪族アミン(D−3)、炭素数4〜10のアミジン(D−4)、炭素数1〜23の第1級又は第2級アルカノールアミン、炭素数1又は9〜23のモノアルキルジアルカノールアミン、炭素数1〜23のジアルキルモノアルカノールアミン及び炭素数1〜23のトリアルカノールアミンからなる群から選ばれる1種以上のアルカノールアミン(D−5)、炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミン(D−6)、金属水酸化物(D−7)、炭酸塩(D−8)、ケイ酸塩(D−9)及びこれらの混合物が挙げられる。
【0053】
【化1】

【0054】
式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜24のアルキル基又は−(R5O)r−Hで表される基であり、R5は炭素数2〜4のアルキレン基、rは1〜6の整数を表す。
炭素数1〜24のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘキコシル、ドコシル、トリコシル及びテトラコシル基等が挙げられる。炭素数2〜4のアルキレン基としては、エチレン、プロピレン及びブチレン等が挙げられる。rは1〜3が好ましい。
【0055】
(D−1)の具体例としては、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、トリメチルエチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロキサイド、トリエチルメチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラプロピルアンモニウムハイドロキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラペンチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラヘキシルアンモニウムハイドロキサイド、ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロキサイド、ヒドロキシエチルトリエチルアンモニウムハイドロキサイド、ビス(ヒドロキシエチル)ジメチルアンモニウムハイドロキサイド、トリス(ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムハイドロキサイド等。
【0056】
(D−3)としては、前記アニオン性界面活性剤(B−2)において例示した炭素数1〜36の脂肪族アミンと同様のものが挙げられる。
【0057】
(D−4)としては、前記アニオン性界面活性剤(B−2)において例示した炭素数4〜10のアミジンと同様のものが挙げられる。
【0058】
(D−5)における炭素数1〜23の第1級又は第2級アルカノールアミン、炭素数1又は9〜23のモノアルキルジアルカノールアミン、炭素数1〜23のジアルキルモノアルカノールアミン及び炭素数1〜23のトリアルカノールアミンとしては、前記アニオン性界面活性剤(B−2)において例示したものと同様のものが挙げられる。
【0059】
(D−6)としては、前記アニオン性界面活性剤(B−2)において例示した炭素数6〜20の芳香族又は芳香脂肪族アミンと同様のものが挙げられる。
【0060】
金属水酸化物(D−7)としては、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等)並びにアルカリ土類金属水酸化物(水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び水酸化バリウム等)等が挙げられる。
【0061】
炭酸塩(D−8)としては、アルカリ金属炭酸塩(例えば、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウム等)並びにアルカリ土類金属炭酸塩(例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び炭酸バリウム等)等が挙げられる。
【0062】
ケイ酸塩(D−9)としては、アルカリ金属ケイ酸塩(例えば、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウム等)、アルカリ土類金属ケイ酸塩(例えば、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム及びケイ酸バリウム等)等が挙げられる。
【0063】
(D)の内、洗浄性の観点から、第4級アンモニウム塩(D−1)、炭素数1〜36の脂肪族アミン(D−3)、炭素数4〜10のアミジン(D−4)、アルカノールアミン(D−5)、金属水酸化物(D−7)及びこれらの混合物が好ましく、洗浄性とリンス性の観点等から、更に好ましいのは(D−1)、(D−4)、(D−5)、(D−7)及びこれらの混合物であり、特に好ましいのは、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロキサイド、DBU、DBN、1H−イミダゾール、2−メチル−1H−イミダゾール、2−エチル−1H−イミダゾール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチル−ジエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びこれらの混合物である。
【0064】
本発明の洗浄剤は、その効果を損なわない範囲において、更に分散剤(E)、3価以上の多価アルコール(F)、親水性有機溶剤(G)、還元剤(H)及びその他の添加剤(I)からなる群から選ばれる1種以上の成分を含有もしてもよい。
【0065】
分散剤(E)としては、従来から微粒子の分散剤として使用されているもの、例えば、繰り返し単位が4つ以上の多糖類及びその誘導体(ヒドロキシエチルセルロース、カチオン化セルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、グァーガム、カチオン化グァーガム、キサンタンガム、アルギン酸塩及びカチオン化デンプン等)、ポバール並びにリン酸エステル{フィチン酸、ジ(ポリオキシエチレン)アルキルエーテルリン酸及びトリ(ポリオキシエチレン)アルキルエーテルリン酸等}等が挙げられる。尚、前記(B−2a)も分散剤としての効果を有する。
【0066】
3価以上の多価アルコール(F)は、パーティクル及び有機性汚れに対する洗浄性を高める効果を有し、(F)としては以下の(F1)〜(F5)等が挙げられる。
(F1)脂肪族多価アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトール等);
(F2)(F1)の脱水縮合物(ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン及びペンタグリセリン等);
(F3)糖類[単糖類{ペントース(アラビノース、キシロース、リボース、キシルロース及びリブロース等)、ヘキソース(グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース及びタガトース等)及びヘプトース(セドヘプツロース等)等}、二糖類(トレハロース、サッカロース、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース及びラクトース等)及び三糖類(ラフィノース、マルトトリオース等)等];
(F4)糖アルコール(アラビトール、アドニトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール及びズルシトール等);
(F5)トリスフェノール(トリスフェノールPA等);
並びにこれらのアルキレンオキサイド(炭素数2〜4)付加物(付加モル数1〜7モル)等。(F)は単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
【0067】
(F)の内、基板の腐食を防止する効果の高い点から、(F1)、(F2)、(F3)及び(F4)が好ましく、更に好ましいのはグリセリン、サッカロース及びソルビトールである。
【0068】
親水性溶剤(G)は、洗浄性を高める効果を有し、(G)としては、20℃における水に対する溶解度[(G)/100gH2O]が3以上、好ましくは10以上の有機溶剤が挙げられる。
(G)の具体例としては、スルホキシド(ジメチルスルホキシド等);スルホン{ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ビス(2−ヒドロキシエチル)スルホン、スルホラン、3−メチルスルホラン及び2,4−ジメチルスルホラン等};アミド{N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド及びN,N−ジメチルプロピオンアミド等};ラクタム{N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン及びN−ヒドロキシメチル−2−ピロリドン等};ラクトン{β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン及びδ−バレロラクトン等};アルコール{メタノ−ル、エタノ−ル及びイソプロパノ−ル等};グリコール及びグリコールエーテル{エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル及びトリエチレングリコールジエチルエーテル等};オキサゾリジノン(N−メチル−2−オキサゾリジノン及び3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノン等);ニトリル(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル及びメタクリルニトリル等);カーボネート(エチレンカーボネート及びプロピオンカーボネート等);ケトン(アセトン、ジエチルケトン、アセトフェノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン及びジアセトンアルコール等);環状エーテル(テトラヒドロフラン及びテトラヒドロピラン等)等が挙げられる。(G)は単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
【0069】
(G)の内で、洗浄性及び洗浄剤中の有効成分が電子材料表面に残留することを防止する観点等から、グリコール及びグリコールエーテルが好ましく、更に好ましいのは、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及びジエチレングリコールモノヘキシルエーテルである。
【0070】
還元剤(H)は、基板のエッチング性を適度にコントロールする効果を有し、(H)としては、有機還元剤(H−1)及び無機還元剤(H−2)が挙げられる。有機還元剤(H−1)としては、脂肪族有機還元剤(H−1a)、芳香族有機還元剤(H−1b)及びその他の有機還元剤(H−1c)が挙げられる。
【0071】
脂肪族有機還元剤(H−1a)としては、炭素数1〜12の有機酸類、炭素数1〜12のアルデヒド類及び炭素数6〜9のレダクトン類等が挙げられる。
炭素数1〜12の有機酸類としては、ギ酸、酢酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、酪酸、マレイン酸、2−オキソプロパン酸、マロン酸、没食子酸及びこれらの塩が挙げられる。
炭素数1〜12のアルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド及びビニルアルデヒド等が挙げられる。
炭素数6〜9のレダクトン類としては、L−アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、L−アスコルビン酸硫酸エステル、L−アスコルビン酸リン酸エステル、L−アスコルビン酸2−グルコシド、L−アスコルビン酸パルミチン酸エステル、テトライソパルミチン酸L−アスコルビル、アスコルビン酸イソパルミネート、エリソルビン酸、エリソルビン酸リン酸エステル、エリソルビン酸パルミチン酸エステル、テトライソパルミチン酸エリソビル及びこれらの塩等が挙げられる。
【0072】
芳香族有機還元剤(H−1b)としては、炭素数7〜12の芳香族アルデヒド、炭素数6〜9の芳香族アミン及び炭素数6〜30のフェノール化合物等が挙げられる。
炭素数7〜12の芳香族アルデヒドとしては、ベンズアルデヒド及びシンナムアルデヒド等が挙げられる。
炭素数6〜9の芳香族アミンとしては、p−フェニレンジアミン及びp−アミノフェノール等が挙げられる。
【0073】
炭素数6〜30のフェノール化合物としては、一価フェノール及びポリフェノールが挙げられる。一価フェノールとしては、3−ヒドロキシフラボン及びトコフェロール(α−、β−、γ−、δ−、ε−又はη−トコフェロール等)等が挙げられる。ポリフェノールとしては、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ナフトレゾルシノール、ピロガロール及びフロログルシノール等が挙げられる。
【0074】
その他の有機還元剤(H−1c)としては、リン系還元剤(トリス‐2‐カルボキシエチルホスフィン等)、ボラン系錯体(ボラン−tert−ブチルアミン錯体、ボラン−N,N−ジエチルアニリン錯体及びボラン−トリメチルアミン錯体等)、チオール系還元剤(L−システイン及びアミノエタンチオール等)及びヒドロキシルアミン系還元剤(ヒドロキシルアミン及びジエチルヒドロキシルアミン等)等が挙げられる。尚、前述の(F3)及び(F4)として例示した糖類及び糖アルコールも有機還元剤としての効果を有する。
【0075】
無機還元剤(H−2)としては、硫黄のオキソ酸類{亜硫酸(塩)、二亜硫酸(塩)、亜ジチオン酸(塩)、チオ硫酸(塩)、ジチオン酸(塩)及びポリチオン酸(塩)等}、リンのオキソ酸類{亜リン酸(塩)、亜リン酸水素酸(塩)及び次亜リン酸(塩)等}並びにその他の無機還元剤(硫酸第1鉄、塩化第2スズ、水酸化シアノホウ素ナトリウム及び水酸化ホウ素ナトリウム等)等が挙げられる。
(H)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
尚、還元剤(H)が塩を形成する場合、その塩としては上記(B−2)の塩で例示したものと同様のカチオン成分を有するものが使用できる。
【0076】
これらの還元剤(H)の内、洗浄剤のエッチング性コントロール及び洗浄剤中のイオンによる基板の再汚染の観点から、炭素数1〜12のアルデヒド類、炭素数6〜9のレダクトン類、炭素数1〜30の脂肪族アミン、チオール系還元剤、硫黄のオキソ酸類及びリンのオキソ酸類が好ましく、更に好ましいのはホルムアルデヒド、L−アスコルビン酸(塩)、イソアスコルビン酸(塩)、エリソルビン酸(塩)、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチル−ジエタノールアミン、L−システイン、アミノエタンチオール、亜硫酸(塩)、二亜硫酸(塩)、亜ジチオン酸(塩)、チオ硫酸(塩)、亜リン酸(塩)、亜リン酸水素酸(塩)及び次亜リン酸(塩)、特に好ましいのはL−アスコルビン酸(塩)、L−システイン、亜硫酸(塩)、亜ジチオン酸(塩)、亜リン酸(塩)、亜リン酸水素酸(塩)及び次亜リン酸(塩)である。
【0077】
その他の添加剤(I)としては、酸化防止剤、防錆剤、pH調整剤、緩衝剤、消泡剤、防腐剤及びハイドロトロープ剤等が挙げられる。
【0078】
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤{2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メトキシフェノール及び2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール等}、アミン系酸化防止剤{モノオクチルジフェニルアミン及びモノノニルジフェニルアミン等のモノアルキルジフェニルアミン;4,4’−ジブチルジフェニルアミン及び4,4’−ジペンチルジフェニルアミン等のジアルキルジフェニルアミン;テトラブチルジフェニルアミン及びテトラヘキシルジフェニルアミン等のポリアルキルジフェニルアミン;α−ナフチルアミン及びフェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン等}、硫黄系化合物{フェノチアジン、ペンタエリスリトール−テトラキス−(3−ラウリルチオプロピオネート)及びビス(3,5−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド等}並びにリン系酸化防止剤{ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルジイソデシルホスフィト、ジフェニルジイソオクチルホスファイト及びトリフェニルホスファイト等}等が挙げられる。
これらは、単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
【0079】
防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、炭素数2〜10の炭化水素基を有するベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、炭素数2〜20炭化水素基を有するイミダゾール、炭素数2〜20炭化水素基を有するチアゾール及び2−メルカプトベンゾチアゾール等の含窒素有機防錆剤;ドデセニルコハク酸ハーフエステル、オクタデセニルコハク酸無水物及びドデセニルコハク酸アミド等のアルキル又はアルケニルコハク酸;ソルビタンモノオレエート、グリセリンモノオレエート及びペンタエリスリトールモノオレエート等の多価アルコール部分エステル等を挙げられる。
これらは単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
【0080】
pH調整剤としては、無機酸(塩酸、硫酸、硝酸、スルファミン酸及びリン酸等)並びに上述の金属水酸化物(D−7)等の無機アルカリ等が挙げられ、これらは単独で使用しても、2種以上併用してもよい。
【0081】
緩衝剤としては、緩衝作用を有する有機酸、無機酸及びこれらの塩を用いることができる。
有機酸としては、前記の(H−1a)で例示した炭素数1〜12の有機酸類等を挙げることができ、無機酸としては、例えばリン酸及びホウ酸を挙げることができる。また、これらの酸の塩としては、上述のアニオン性界面活性剤(B−2)での塩で例示したものと同様のカチオン成分有するものが挙げられる。
緩衝剤は単独で使用しても、2種以上併用してもよい。
【0082】
消泡剤としては、シリコーン消泡剤{ジメチルシリコーン、フルオロシリコーン又はポリエーテルシリコーンを構成成分とする消泡剤等}等が挙げられる。これらは単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
【0083】
防腐剤としては、トリアジン誘導体{ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−S−トリアジン等}、イソチアゾリン誘導体{1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン及び5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン等}、ピリジン誘導体{ピリジン2−ピリジンチオール−1−オキサイド(塩)等}、モルホリン誘導体{4−(2−ニトロブチル)モルホリン及び4,4−(2−エチル−2−ニトロトリメチレン)−ジモルホリン等}、ベンズイミダゾール誘導体{2−(4−チアゾリル)ベンズイミダゾール等}並びにその他の防腐剤{ポリ[オキシエチレン(ジメチルイミノ)エチレン(ジメチルイミノ)エチレン]ジクロライド、p−クロロ−m−キシレノール、フェノキシエタノール、フェノキシプロパノール、アセトキシジメチルジオキサン、イソプロピルメチルフェノール、テトラクロロイソフタロニトリル、ビスブロモアセトキシエタン、3−ヨード−2−プロピニルブチルカーバメート及び2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール等}等が挙げられる。これらは単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
尚、防腐剤が塩を形成する場合、その塩としては、上述のアニオン性界面活性剤(B−2)の塩で例示したものと同様のカチオン成分を有するものが挙げられる。
【0084】
ハイドロトロープ剤としては、レゾルシン及びサリチル酸(塩)等が挙げられる。また、これらの酸の塩としては、上述のアニオン性界面活性剤(B−2)の塩で例示したものと同様のカチオン成分を有するものが挙げられる。ハイドロープ剤は単独で使用しても、2種以上併用してもよい。
尚、スルホン酸系界面活性剤(B−2b−1)として例示したトルエンスルホン酸(塩)、キシレンスルホン酸(塩)及びクメンスルホン酸(塩)もハイドロトロープ剤としての効果を有する。
【0085】
本発明の電子材料用洗浄剤は、上述の通り、炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)並びに必要により界面活性剤(B)、キレート剤(C)、アルカリ成分(D)、分散剤(E)、3価以上の多価アルコール(F)、親水性有機溶剤(G)、還元剤(H)及びその他の添加剤(I)を含有するが、更に水、特にイオン交換水(導電率0.2μS/cm以下)又は超純水(電気抵抗率18MΩ・cm以上)を含有してもよい。
本発明において有効成分とは水以外の成分を言う。
【0086】
本発明の洗浄剤における(A)の含有量は、洗浄剤の有効成分の重量に基づいて、好ましくは1〜100%、更に好ましくは10〜75%、特に好ましくは20〜70%である。
【0087】
本発明の洗浄剤が(B)を含有する場合、その含有量は、洗浄性の観点から、本発明の洗浄剤の有効成分の重量に基づいて、1〜60%が好ましく、更に好ましくは5〜50%、特に好ましくは10〜40%である。
また、同様の観点から(A)と(B)の重量比率[(A)/(B)]は、0.01〜50が好ましく、特に好ましくは0.05〜10、最も好ましくは0.1〜2である。
【0088】
本発明の洗浄剤が(C)を含有する場合、(C)の含有量は、基板のエッチング性コントロール及び洗浄性の観点から、本発明の洗浄剤の有効成分の重量に基づいて、好ましくは0.1〜30%、更に好ましくは0.5〜20%、特に好ましくは2〜10%である。
【0089】
本発明の洗浄剤が(D)を含有する場合、その含有量は、洗浄性の観点等から、本発明の洗浄剤の有効成分の重量に基づいて好ましくは0.1〜30%、更に好ましくは0.5〜20%、特に好ましくは1〜15%である。
【0090】
本発明の洗浄剤が(E)を含有する場合、その含有量は、本発明の洗浄剤の有効成分の重量に基づいて、好ましくは0.1〜10%、更に好ましくは0.2〜8%、特に好ましくは0.5〜5%である。
【0091】
本発明の洗浄剤が(F)を含有する場合、その含有量は、洗浄剤の有効成分の重量に基づいて、好ましくは0.5〜50%、更に好ましくは1〜30%、特に好ましくは2〜20%である。
【0092】
本発明の洗浄剤が(G)を含有する場合、その含有量は、洗浄剤の有効成分の重量に基づいて、0.5〜50%、更に好ましくは1〜30%、特に好ましくは2〜20%である。
【0093】
本発明の洗浄剤が(H)を含有する場合、その含有量は、洗浄剤の有効成分の重量に基づいて1〜30%が好ましく、更に好ましくは2〜20%、特に好ましくは3〜15%である。この範囲であると、基板のエッチング性をコントロールする点から好ましい。
【0094】
本発明の洗浄剤が(I)を含有する場合、それぞれの添加剤の含有量は、酸化防止剤、防錆剤、緩衝剤、防腐剤及びハイドロトロープ剤が、洗浄剤の有効成分の重量に基づいて好ましくは0.1〜10%、更に好ましくは0.2〜8%、特に好ましくは0.5〜5%である。また消泡剤の添加量は好ましくは0.01〜2%、更に好ましくは0.05〜1.5%、特に好ましくは0.1〜1%である。また、pH調整剤は洗浄剤の有効成分の重量に基づいて好ましくは1〜90%、更に好ましくは2〜85%、特に好ましくは5〜80%である。また、その他の添加剤(I)の合計の含有量は、洗浄剤の有効成分の重量に基づいて1〜90%、更に好ましくは2〜85%、特に好ましくは5〜80%である。
【0095】
尚、前記(B)〜(I)の間で、組成が同一で重複する場合は、それぞれの成分が該当する添加効果を奏する量を他の成分としての効果に関わりなく使用するのではなく、他の成分としての効果も同時に得られることをも考慮し、使用目的に応じて使用量を調整するものとする。
【0096】
本発明の洗浄剤は、本発明の炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)のみからなる場合を除き、(A)と、(B)〜(I)及び水からなる群から選ばれる少なくとも1種の成分とを混合することによって製造される。
本発明の洗浄剤の製造における混合溶解装置としては、特に限定されないが、櫂型羽根を装備した攪拌混合装置や螺旋型羽根を装備した攪拌混合装置等が使用できる。
【0097】
本発明の電子材料用洗浄剤の有効成分濃度は、運搬効率の観点からは、1〜100%であることが好ましく、更に好ましくは2〜90%、特に好ましくは5〜70%、最も好ましくは10〜50%である。
また、本発明の電子材料用洗浄剤を使用する際には、必要により、希釈水、特にイオン交換水(導電率0.2μS/cm以下)又は超純水(電気抵抗率18MΩ・cm以上)で希釈して、有効成分濃度を0.1〜15%、特に0.2〜10%にすることが、使用時の作業性及びコストの観点から好ましい。
【0098】
本発明の洗浄剤の有効成分濃度0.1〜15%における25℃でのpHは、パーティクルや有機物に対する洗浄性の観点から、好ましくは7〜14、特に好ましくは8.5〜13、最も好ましくは8〜12である。
尚、本発明においてpHは、pHメーター(株式会社堀場製作所製、M−12)を用いて測定温度25℃で測定される。
【0099】
本発明の洗浄剤の有効成分濃度0.1〜15%における、電子材料基板に対する洗浄剤の接触角(25℃)は、好ましくは10°以下であり、更に好ましくは5°以下、特に好ましくは3°以下である。接触角が低い程、基板表面上での濡れ広がりが良好であり、短時間で良好な洗浄性を実現できる点から好ましい。尚、接触角の測定は、例えば、全自動接触角計[協和界面科学(株)社製、PD−W]を用いて測定することができる。
【0100】
本発明の洗浄剤中のNa、K、Ca、Fe、Cu、Al、Pb、Ni及びZn原子の各金属含有量は、金属汚染を防ぐ観点から、洗浄剤の有効成分の重量に基づいて20ppm以下が好ましく、更に好ましくは10ppm以下、特に好ましくは5ppm以下である。
これらの金属原子の含有量の測定方法としては、公知の方法、例えば原子吸光法、ICP発光分析法及びICP質量分析法が利用できる。
【0101】
本発明の洗浄剤の有効成分濃度0.1〜15%における表面張力(25℃)は、電子材料への洗浄剤のぬれ性の観点から、好ましくは65mN/m以下であり、更に好ましくは50mN/m以下、特に好ましくは40mN/m以下である。本発明における表面張力は、JIS K3362:1998の輪環法:対応ISO 304に従って測定できる。
【0102】
洗浄剤の有効成分濃度0.1〜15%における電気伝導率(mS/cm)は、パーティクルの再付着防止性及びエッチング性の観点から、好ましくは0.2〜10.0、更に好ましくは0.5〜5.0、特に好ましくは1.0〜3.5である。
【0103】
本発明の電子材料の洗浄方法は、上記の洗浄剤を用いて電子材料を洗浄する洗浄方法である。洗浄の対象となる電子材料としては、磁気ディスク基板(ガラス基板、アルミニウム基板及びNi−Pメッキが施されたアルミニウム基板)、フラットパネルディスプレイ基板(液晶パネル用のガラス基板、カラーフィルター基板、アレイ基板、プラズマディスプレイ用基板及び有機EL用基板等)、半導体基板(半導体素子及びシリコンウェハ等)、フォトマスク基板、太陽電池用基板(シリコン基板及び薄膜型太陽電池用ガラス基板等)、光学レンズ、プリント配線基板、光通信用ケーブル並びにLED等が挙げられる。
本発明の洗浄方法は、磁気ディスク基板、フラットパネルディスプレイ基板、半導体基板、フォトマスク基板及び太陽電池用基板の製造工程における洗浄方法として特に好適である。
洗浄対象物(汚れ)は、油分(クーラント等)、人体からの汚れ(指紋及び皮脂等)、可塑剤(ジオクチルフタレート等)、有機パーティクル等の有機物並びに無機パーティクル[研磨剤(コロイダルシリカ、アルミナ、酸化セリウム及びダイヤモンド等)及び研磨屑(ガラスカレット等)等]等の無機物が挙げられる。
【0104】
本発明の洗浄方法は、パーティクルの除去性に極めて優れていることから、上記基板の製造工程の内、研磨剤、研磨屑及び研削屑等のパーティクルの除去を目的とする洗浄工程で行うことが好ましく、より具体的には研削工程後の洗浄工程、研磨工程後の洗浄工程での洗浄方法として適用することが好ましい。
また、基板表面に大気中に浮遊する汚れ(パーティクル及び有機物汚れ等)が強固に付着することを防止する為に、上記の洗浄工程前後において当該基板を本発明の洗浄剤に浸漬してもよい。
前記の研磨工程が、研磨剤としてアルミナ、コロイダルシリカ、酸化セリウム又はダイヤモンドのいずれかを用いる研磨工程であると、本発明の洗浄方法の効果が特に発揮されやすい。
【0105】
本発明の洗浄方法における洗浄方式としては、超音波洗浄、シャワー洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、浸漬洗浄、浸漬揺動洗浄及び枚葉式洗浄からなる群から選ばれる少なくとも1種の洗浄方式が挙げられ、いずれの方式であっても本発明の洗浄方法の効果が発揮されやすい。
【0106】
本発明の洗浄剤を使用する際の洗浄温度(℃)としては、洗浄性の観点から、10〜80℃が好ましく、更に好ましくは15〜70、特に好ましくは20〜60である。
【0107】
尚、本発明の洗浄方法で洗浄された電子材料に対する水の接触角(25℃)は、好ましくは20°以下であり、更に好ましくは10°以下、特に好ましくは3°以下である。接触角がこの範囲にあるとが、洗浄後に高い清浄度を得られる点から好ましい
【0108】
本発明の洗浄方法で洗浄した後の電子材料表面の表面粗さ(Ra)は、電子材料の表面平坦性の観点から、好ましくは0.5nm以下、更に好ましくは0.001〜0.3nm、特に好ましくは0.05〜0.25nmである。
尚、表面粗さ(Ra)は、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、E−sweepを用いて下記の条件により測定した。
測定モード :DFM(タッピングモード)
スキャンエリア:10μm×10μm
走査線数 :256本(Y方向スキャン)
補正 :X,Y方向のフラット補正あり
【0109】
本発明の電子材料の製造方法は、前記の洗浄方法で電子材料を洗浄する工程を含む電子材料の製造方法であり、特に磁気ディスク基板、フラットパネルディスプレイ基板、半導体基板、フォトマスク基板及び太陽電池用基板の製造方法として好適である。
【実施例】
【0110】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下におけるポリマーのGPCによるMwは前述の条件により測定した。また、以下におけるアミン価比率は、2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)に対する2級アミン価(X)の比率[(X)/(Y)]を表す。尚、以下において、超純水は比抵抗値が18MΩ以上のものを使用した。
【0111】
[製造例1]
撹拌及び温度調節可能な耐圧反応容器に、シクロヘキシルアミン99重量部(1.0モル部)を仕込み、アルゴンガスで置換してから減圧にし、95℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド110重量部(2.1モル部)を耐圧反応容器の内圧が0.3MPa以上にならないようにして、徐々に滴下した。約1.5時間の誘導期間を経て90〜110℃の範囲で温度コントロールを行ない、計4時間で反応させた。滴下終了後、95℃で耐圧反応容器の内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで30分反応を行い、シクロヘキシルアミンエチレンオキサイド付加物(A−1)を得た。(A−1)のアミン価比率[(X)/(Y)]は、0.002であった。
【0112】
[製造例2]
撹拌及び温度調節可能な耐圧反応容器に、シクロオクチルアミン127重量部(1.0モル部)を仕込み、アルゴンガスで置換してから減圧にし、95℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド85.8重量部(1.95モル部)を耐圧反応容器の内圧が0.3MPa以上にならないようにして、徐々に滴下した。約1.5時間の誘導期間を経て90〜110℃の範囲で温度コントロールを行ない、計4時間で反応させた。滴下終了後、95℃で耐圧反応容器の内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで30分反応を行い、シクロオクチルアミンエチレンオキサイド付加物(A−2)を得た。(A−2)のアミン価比率[(X)/(Y)]は、0.05であった。
【0113】
[製造例3]
撹拌及び温度調節可能な耐圧反応容器に、シクロヘキシルアミン99重量部(1.0モル部)を仕込み、アルゴンガスで置換してから減圧にし、95℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド81.4重量部(1.85モル部)を耐圧反応容器の内圧が0.3MPa以上にならないようにして、徐々に滴下した。約1.5時間の誘導期間を経て90〜110℃の範囲で温度コントロールを行ない、計4時間で反応させた。滴下終了後、95℃で耐圧反応容器の内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで30分反応を行い、シクロヘキシルアミンエチレンオキサイド付加物(A−3)を得た。(A−3)のアミン価比率[(X)/(Y)]は、0.15であった。
【0114】
[製造例4]
撹拌及び温度調節可能な耐圧反応容器に、ラウリルアルコール186重量部(1.0モル部)及び水酸化カリウム0.5重量部を仕込み、100℃、30mmHg以下の減圧下で30分間脱水した。エチレンオキサイド396重量部(9.0モル部)を、反応温度160℃を保ちながら、3時間かけて滴下した後、160℃で2時間熟成し、液状の粗製ポリエーテルを得た。この粗製ポリエーテルを約80℃まで冷却し、超純水6重量部及び陽イオン交換樹脂{オルガノ株式会社製、アンバーライトIR120B(I)}100重量部を加えて、室温(約20℃)で30分間撹拌した後、減圧濾過及び脱水を行い、ノニオン性界面活性剤であるラウリルアルコールのエチレンオキサイド9モル付加物(B−1−1)を得た。
【0115】
[製造例5]
撹拌及び温度調節可能な耐圧反応容器に、ラウリルアミン296重量部(1.6モル部)を仕込み、アルゴンガスで置換してから減圧にし、95℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド140.8重量部(3.2モル部:アミン1モル部に対して2.0モル部)を耐圧反応容器の内圧が0.3MPa以上にならないようにして、徐々に滴下した。約1.5時間の誘導期間を経て90〜110℃の範囲で温度コントロールを行ない、計4時間で反応させた。滴下終了後、95℃で耐圧反応容器の内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで30分反応を行った。
得られたラウリルアミンのエチレンオキサイド2.0モル付加物(X−1)にテトラメチルエチレンジアミン0.8重量部[(X−1)に対して純分0.183%]を空気が混入しないように添加し、95℃にて1時間減圧脱水した。温度を70℃に下げてからエチレンオキサイド563.2重量部(12.8モル部:アミン1モル部に対して8.0モル部)を耐圧反応容器の内圧が0.2MPa以上にならないようにして、温度を70〜90℃に温度コントロールし、3時間かけて滴下した。滴下終了後、70℃で耐圧反応容器の内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで30分反応を行い、ノニオン界面活性剤であるラウリルアミンのエチレンオキサイド10モル付加物(B−1−2)を得た。
【0116】
[製造例6]
攪拌及び温度調節が可能な反応容器にイソプロピルアルコール300重量部及び超純水100重量部を仕込み、窒素置換後、75℃に昇温した。撹拌下で、アクリル酸の75%水溶液407重量部及びジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレートの15%イソプロピルアルコール溶液95重量部を3.5時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、75℃で5時間撹拌した後、系内が固化しないように超純水を間欠的に投入し、イソプロピルアルコールが検出できなくなるまで水とイソプロピルアルコールの混合物を留去した。得られたポリアクリル酸水溶液をDBU(約450重量部)でpHが7になるまで中和し、超純水で濃度調整することにより、アニオン性界面活性剤であるポリアクリル酸DBU塩(B−2−1)の40%水溶液を得た。尚、(B−2−1)のMwは10,000であった。
【0117】
[製造例7]
撹拌、温度調節及び還流が可能な攪拌付き反応容器にエチレンジクロライド100重量部を仕込み、攪拌下、窒素置換した後に90℃まで昇温し、エチレンジクロライドを還流させた。スチレン120重量部と、予め2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1.7重量部をエチレンジクロライド20重量部に溶かした開始剤溶液を、それぞれ別々に6時間かけて同時に反応容器内に滴下し、滴下終了後更に1時間重合を行った。重合後、窒素シール下で20℃に冷却した後、温度を20℃にコントロールしながら無水硫酸105重量部を10時間かけて滴下し、滴下終了後更に3時間スルホン化反応させた。反応後、溶媒を留去し固化させた後、超純水345重量部を投入して溶解し、ポリスチレンスルホン酸水溶液を得た。得られたポリスチレンスルホン酸水溶液を25%テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド水溶液(約400重量部)でpHが7になるまで中和し、超純水で濃度調整することにより、アニオン性界面活性剤であるポリスチレンスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩(B−2−2)の40%水溶液を得た。尚、(B−2−2)のMwは、40,000、スルホン化率は97%であった。
【0118】
[製造例8]
攪拌及び温度調節が可能な反応容器にナフタレンスルホン酸21重量部及び超純水10重量部を仕込み、撹拌下、系内の温度を80℃に保ちながら、37%ホルムアルデヒド8重量部を3時間かけて滴下した。滴下終了後、105℃に昇温して25時間反応した後、室温(約25℃)まで冷却して水浴中、25℃に調整しながらDBUを徐々に加え、pH6.5に調製した(DBU約15重量部使用)。超純水を加えて固形分を40%に調整して、アニオン性界面活性剤であるナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のDBU塩(B−2−3)の40%水溶液を得た。尚、(B−2−3)のMwは、5,000であった。
【0119】
[製造例9]
アクリル酸の75%水溶液407重量部の代わりに、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸227重量部、アクリル酸78重量部及び超純水131重量部からなる70%モノマー水溶液436重量部を使用したこと以外は、製造例6と同様に重合して、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸/アクリル酸共重合体水溶液を得た。得られたアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸/アクリル酸共重合体水溶液に、温度をを25℃に制御しながらDBUを徐々に加えてpH6.5に調製して(DBU約280重量部使用)超純水で濃度調整することにより、アニオン性界面活性剤であるアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸/アクリル酸共重合体DBU塩(B−2−4)の40%水溶液を得た。尚、(B−2−4)のMwは8,000であった。
【0120】
[製造例10]
アクリル酸の75%水溶液407重量部の代わりに、メタクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステルナトリウム塩の50%水溶液[三洋化成(株)社製、エレミノールRS−30]320重量部及びアクリル酸145重量部からなる65%モノマー水溶液465重量部を使用したこと以外は、製造例6と同様に重合して、メタクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステルナトリウム塩/アクリル酸共重合体水溶液を得た。得られた共重合体水溶液を固形分濃度が10%になるように超純水で希釈した後、陽イオン交換樹脂「アンバーライトIR−120B」(オルガノ株式会社製)を用いて、溶液中のナトリウムイオンが1ppm以下になるまで除去した。尚、ナトリウム含量はICP発光分析装置(VARIAN社製、Varian730−ES)を用いて測定した。得られたメタクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステル/アクリル酸共重合体水溶液に、温度を25℃に制御しながら25%テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド水溶液(約600重量部)を徐々に加えてpHが7になるまで中和し、超純水で濃度調整することにより、アニオン性界面活性剤であるメタクリロイルオキシポリオキシアルキレン硫酸エステル/アクリル酸共重合体テトラメチルアンモニウム塩(B−2−5)の10%水溶液を得た。尚、(B−2−5)のMwは9,000であった。
【0121】
[製造例11]
オクチルベンゼンスルホン酸136重量部及び超純水245重量部をビーカーに仕込み、均一になるまで溶解した。得られたオクチルベンゼンスルホン酸水溶液にDBN(約65重量部)を徐々に加えてpHが7になるまで中和し、超純水で濃度調整することにより、アニオン性界面活性剤であるオクチルベンゼンスルホン酸DBN塩(B−2−6)の40%水溶液を得た。
【0122】
[製造例12]
オクタン酸144重量部及び超純水300重量部をビーカーに仕込み、均一になるまで溶解した。得られたオクタン酸水溶液にジエタノールアミン(約105重量部)を徐々に加えてpHが7になるまで中和し、超純水で濃度調整することにより、アニオン性界面活性剤であるオクタン酸ジエタノールアミン塩(B−2−7)の40%水溶液を得た。
【0123】
[比較製造例1]
撹拌及び温度調節可能な耐圧反応容器に、シクロオクチルアミン127重量部(1.0モル部)を仕込み、アルゴンガスで置換してから減圧にし、95℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド61.6重量部(1.4モル部)を耐圧反応容器の内圧が0.3MPa以上にならないようにして、徐々に滴下した。約1.5時間の誘導期間を経て90〜110℃の範囲で温度コントロールを行ない、計4時間で反応させた。滴下終了後、95℃で耐圧反応容器の内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで30分反応を行い、比較用のシクロオクチルアミンエチレンオキサイド付加物(A−4)を得た。(A−4)のアミン価比率[(X)/(Y)]は、0.6であった。
【0124】
[比較製造例2]
撹拌及び温度調節可能な耐圧反応容器に、シクロヘキシルアミン99重量部(1.0モル部)を仕込み、アルゴンガスで置換してから減圧にし、95℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド44重量部(1.0モル部)を耐圧反応容器の内圧が0.3MPa以上にならないようにして、徐々に滴下した。約1.5時間の誘導期間を経て90〜110℃の範囲で温度コントロールを行ない、計4時間で反応させた。滴下終了後、95℃で耐圧反応容器の内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで30分反応を行い、比較用のシクロヘキシルアミンエチレンオキサイド付加物(A−5)を得た。(A−5)のアミン価比率[(X)/(Y)]は、1.0であった。
【0125】
[実施例1〜13]及び[比較例1〜4]
表1及び表2に記載の各成分を、表1及び表2に記載の配合重量部数で、ビーカーを用いて20℃で均一混合して実施例1〜13及び比較例1〜4の洗浄剤を作製した。但し、表1及び表2に記載の(A)〜(D)及び(G)の重量部数は有効成分の重量部数であり、超純水の重量部数は(B−2−1)〜(B−2−7)及び後述のTMAH中の水を含む。尚、表1及び表2中の成分の略号は下記の通りである。
EDTA:エチレンジアミンテトラ酢酸
HEDP:1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸
TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド35%水溶液
KOH:水酸化カリウム
DBU:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン
MDEA:N−メチルジエタノールアミン
DEGB:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
TEGM:トリエチレングリコールモノメチルエーテル
【0126】
実施例1〜13及び比較例1〜3の洗浄剤を、予め超純水で10倍量に希釈したものを試験用の洗浄剤として用いて、pH、洗浄性−1、2及び3、試験用の洗浄剤の接触角−1、2及び3並びに起泡性を測定又は評価した結果を表1及び表2に示す。
【0127】
尚、pH、洗浄性−1、2及び3、試験用の洗浄剤の接触角−1、2及び3並びに起泡性の測定又は評価は以下の方法で行った。
【0128】
<pHの測定>
pHメーター(株式会社堀場製作所製、M−12)を用いて測定温度25℃で測定した。
【0129】
<洗浄性−1>
研磨剤としての市販のコロイダルシリカスラリー(粒径約30nm)及び研磨布を用いて、3.5インチのNi−Pメッキされた磁気ディスク用アルミ基板を研磨した後、超純水で表面をリンス、窒素でブローすることにより、汚染基板を作製した。試験用の洗浄剤1,000重量部をガラス製ビーカーにとり、作製した汚染基板を浸漬し、超音波洗浄機(200kHz)内で、30℃、5分間の洗浄を行った。洗浄後、基板を取り出し、超純水で十分にリンスを行った後、窒素ガスでブローして乾燥し、下記の評価基準に従い、基板表面の洗浄性を微分干渉顕微鏡(Nikon社製、OPTIPHOT−2、倍率400倍)で評価した。尚、本評価は大気からの汚染を防ぐため、クラス1,000(HED−STD−209D、米国連邦規格、1988年)のクリーンルーム内で実施した。
◎:ほぼ完全に除去できている。
○:ほとんど洗浄できている。
△:若干粒子が残留している。
×:ほとんど洗浄できていない。
【0130】
<洗浄性−2>
研磨剤として市販の酸化セリウムスラリー(フジミインコーポレーティド社製、CEPOL−120)を用い、2.5インチの磁気ディスク用ガラス基板を研磨した後、超純水で表面をリンス、窒素でブローすることにより、汚染基板を作製した以外は洗浄性−1と同様にして評価した。
【0131】
<洗浄性−3>
市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737、縦5cm×横5cm)をモデル汚染物質としてのオレイン酸(和光純薬株式会社製)の1%アセトン溶液中に浸漬した後に、基板を引き上げて自然乾燥して溶媒を除去することにより、汚染基板を作製した以外は洗浄性−1と同様にして評価した。
【0132】
<試験用の洗浄剤の接触角−1>
3.5インチのNi−Pメッキされた磁気ディスク用アルミ基板に対する試験用の洗浄剤の接触角(25℃、10秒後)を、全自動接触角計[協和界面科学株式会社製、PD−W]を用いて測定した。
【0133】
<試験用の洗浄剤の接触角−2>
2.5インチの磁気ディスク用ガラス基板を用いた以外は、試験用の洗浄剤の接触角−1と同様にして評価した。
【0134】
<試験用の洗浄剤の接触角−3>
市販のガラス基板(コーニング社製、ガラス板#1737、縦5cm×横5cm)を用いた以外は、試験用の洗浄剤の接触角−1と同様にして評価した。
【0135】
<起泡性>
100mlのガラス製有栓メスシリンダー(JIS R3504「化学用体積計ガラス素材」の有栓メスシリンダーとして寸法が規定されたもの)に試験用の洗浄剤20mlを入れ、恒温水槽中で25℃に温調した後、有栓メスシリンダーの蓋を閉め、30秒間で60回上下に激しく振とうし、振とう直後と1分後の泡の量(ml)を測定した。振とう直後の泡の量が少ないほど起泡性が低く、1分後の泡の量が少ないほど消泡性が高い。
【0136】
【表1】

【0137】
【表2】

【0138】
表1及び表2の結果から、本発明の洗浄剤は電子材料上に付着したパーティクルや有機物の除去性に優れることがわかる。また、本発明の洗浄剤は基板表面上の接触角を極めて小さくできることから、洗浄剤が速やかに基板表面に濡れ広がることができ、短時間で基板表面全体を均一に洗浄することができるといった効果も有する。また本発明の炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)は、起泡性が低く、使用時に泡による洗浄不良を引き起こすトラブルもない。
【産業上の利用可能性】
【0139】
本発明の電子材料用洗浄剤は、パーティクル(砥粒、ガラス粉、セラミック粉及び金属粉等)等を洗浄対象とする洗浄に好適に用いられる。
従って、本発明の電子材料用洗浄剤は、各種の電子材料[例えば磁気ディスク用基板(アルミ基板、NiP基板、ガラス基板、磁気ディスク及び磁気ヘッド等)、フラットパネルディスプレイ用基板(液晶パネル用のガラス基板、カラーフィルター基板、アレイ基板、プラズマディスプレイ用基板及び有機EL用基板等)、半導体用基板(半導体素子及びシリコンウェハ等)、太陽電池用基板(単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板、薄膜型太陽電池用基板、単結晶化合物基板、多結晶化合物基板、有機系太陽電池基板)、プリント配線基板、光学レンズ、フォトマスク用基板、光通信用ケーブル、LED、太陽電池用基板及び水晶振動子]の製造工程における洗浄工程において好適に使用することができる。
また、本発明の電子材料の洗浄方法は、特に電子材料が、磁気ディスク用基板、フラットパネルディスプレイ用基板、半導体用基板又は太陽電池用基板である場合に好適である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭素数2〜8の脂肪族第1級アミンのアルキレンオキサイド付加物(A)を含有してなり、前記(A)の2級アミン価と3級アミン価の合計(Y)に対する2級アミン価(X)の比率[(X)/(Y)]が、0.5以下であることを特徴とする電子材料用洗浄剤。
【請求項2】
脂肪族第1級アミンが炭素数6〜8の環状アミンである請求項1記載の電子材料用洗浄剤。
【請求項3】
更に、界面活性剤(B)、キレート剤(C)及びアルカリ成分(D)からなる群から選ばれる1種以上を含有する請求項1又は2記載の電子材料用洗浄剤。
【請求項4】
洗浄剤の有効成分0.1〜15重量%における25℃でのpHが、7〜14である請求項1〜3のいずれか記載の電子材料用洗浄剤。
【請求項5】
洗浄剤の有効成分濃度0.1〜15重量%における、電子材料基板に対する洗浄剤の接触角が10°以下である請求項1〜4のいずれか記載の電子材料用洗浄剤。
【請求項6】
前記電子材料が、磁気ディスク基板、フラットパネルディスプレイ基板、半導体基板又は太陽電池用基板である請求項1〜5のいずれか記載の電子材料用洗浄剤。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか記載の洗浄剤を用いる電子材料の洗浄方法。
【請求項8】
超音波洗浄、シャワー洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄、浸漬洗浄、浸漬揺動洗浄及び枚葉式洗浄からなる群より選ばれる1種以上の洗浄方法を用いて行われる請求項7記載の電子材料の洗浄方法。
【請求項9】
前記電子材料が、磁気ディスク基板、フラットパネルディスプレイ基板、半導体基板又は太陽電池基板である請求項7又は8記載の洗浄方法。
【請求項10】
請求項7〜9のいずれか記載の洗浄方法で電子材料用基板を洗浄する工程を含む電子材料の製造方法。

【公開番号】特開2010−138271(P2010−138271A)
【公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−315396(P2008−315396)
【出願日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【出願人】(000002288)三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Fターム(参考)】