JP2001172008A - 高純度過酸化水素水溶液の製造装置 - Google Patents
高純度過酸化水素水溶液の製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 精密電子工業分野において利用することが可
能な、不純物が極めて少なく、しかも過酸化水素の濃度
が高い過酸化水素水溶液を容易に得ることのできる高純
度過酸化水素水溶液の製造に適した製造装置を提供する
こと。 【解決手段】 粗過酸化水素水溶液供給用配管（１）を
塔底部に、高純度過酸化水素水溶液抜出用配管（３）を
中段部に、そして超純水注入用配管（５）と留出液抜出
し用配管（４）とを塔頂部を備え、かつフッ素樹脂製の
内壁を有すると共にフッ素樹脂製の精留部材が蒸留塔内
部に充填されている蒸留塔（Ａ）、そして該蒸留塔の塔
底部に塔底液導出用配管（６）と加熱塔底液再導入用配
管（１１）とを介して付設された流下膜式リボイラ
（Ｄ）からなる高純度過酸化水素水溶液の製造装置。
能な、不純物が極めて少なく、しかも過酸化水素の濃度
が高い過酸化水素水溶液を容易に得ることのできる高純
度過酸化水素水溶液の製造に適した製造装置を提供する
こと。 【解決手段】 粗過酸化水素水溶液供給用配管（１）を
塔底部に、高純度過酸化水素水溶液抜出用配管（３）を
中段部に、そして超純水注入用配管（５）と留出液抜出
し用配管（４）とを塔頂部を備え、かつフッ素樹脂製の
内壁を有すると共にフッ素樹脂製の精留部材が蒸留塔内
部に充填されている蒸留塔（Ａ）、そして該蒸留塔の塔
底部に塔底液導出用配管（６）と加熱塔底液再導入用配
管（１１）とを介して付設された流下膜式リボイラ
（Ｄ）からなる高純度過酸化水素水溶液の製造装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、極めて高い純度の
過酸化水素水溶液を工業的に容易に製造することを可能
にする製造装置を提供するものである。極めて高い純度
の過酸化水素水溶液は、精密電子工業分野、特に高集積
度の半導体基板の製造工程において基板の洗浄などの目
的で用いられており、近年、その需要が増大しつつあ
る。
過酸化水素水溶液を工業的に容易に製造することを可能
にする製造装置を提供するものである。極めて高い純度
の過酸化水素水溶液は、精密電子工業分野、特に高集積
度の半導体基板の製造工程において基板の洗浄などの目
的で用いられており、近年、その需要が増大しつつあ
る。
【０００２】
【従来の技術】過酸化水素水溶液は、プロセスを循環す
る作動液としてアルキルアントラキノンを用い、このキ
ノン体を水素添加して得られるハイドロキノン体を空気
と接触させてキノン体に再酸化して過酸化水素を生成さ
せる方法によって工業的に製造されている。しかし、こ
の公知の方法によって得られた過酸化水素水溶液（粗過
酸化水素水溶液）は有機不純物、無機不純物等の不純物
を多く含んでいる。
る作動液としてアルキルアントラキノンを用い、このキ
ノン体を水素添加して得られるハイドロキノン体を空気
と接触させてキノン体に再酸化して過酸化水素を生成さ
せる方法によって工業的に製造されている。しかし、こ
の公知の方法によって得られた過酸化水素水溶液（粗過
酸化水素水溶液）は有機不純物、無機不純物等の不純物
を多く含んでいる。
【０００３】このため、上記の方法で製造される粗過酸
化水素水溶液は、例えば粗過酸化水素水溶液を蒸発させ
て生じる蒸気相を塔の底部で洗浄する蒸気相洗浄帯域を
備えた蒸留塔を用いる不純物の除去方法（特開平５−２
０１７０７号公報）によって精製することが提案されて
いるが、この方法で精製された過酸化水素水溶液は、３
００ｐｐｍより少ないが５０ｐｐｍを越える全有機炭素
（ＴＯＣ）で表される有機不純物および約３０〜２００
ｐｐｍの無機不純物を含むため、精密電子工業分野で、
特に高集積度の半導体基板の製造工程で使用するには不
適当である。
化水素水溶液は、例えば粗過酸化水素水溶液を蒸発させ
て生じる蒸気相を塔の底部で洗浄する蒸気相洗浄帯域を
備えた蒸留塔を用いる不純物の除去方法（特開平５−２
０１７０７号公報）によって精製することが提案されて
いるが、この方法で精製された過酸化水素水溶液は、３
００ｐｐｍより少ないが５０ｐｐｍを越える全有機炭素
（ＴＯＣ）で表される有機不純物および約３０〜２００
ｐｐｍの無機不純物を含むため、精密電子工業分野で、
特に高集積度の半導体基板の製造工程で使用するには不
適当である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】工業的に製造される粗
過酸化水素水溶液から、蒸留によって、精密電子工業分
野において、特に高集積度の半導体基板の製造工程にお
いて利用するのに適した極めて高い純度の過酸化水素水
溶液を容易に得ることのできる過酸化水素水溶液の製造
方法は知られていない。本発明は、精密電子工業分野、
特に高集積度半導体基板の製造工程において利用するこ
とが可能な、不純物が極めて少なく、しかも過酸化水素
の濃度が高い水溶液（即ち、高純度、かつ高濃度の過酸
化水素水溶液）を容易に得ることのできる、工業的に好
適な高純度過酸化水素水溶液の製造に適した製造装置を
提供することを課題とするものである。
過酸化水素水溶液から、蒸留によって、精密電子工業分
野において、特に高集積度の半導体基板の製造工程にお
いて利用するのに適した極めて高い純度の過酸化水素水
溶液を容易に得ることのできる過酸化水素水溶液の製造
方法は知られていない。本発明は、精密電子工業分野、
特に高集積度半導体基板の製造工程において利用するこ
とが可能な、不純物が極めて少なく、しかも過酸化水素
の濃度が高い水溶液（即ち、高純度、かつ高濃度の過酸
化水素水溶液）を容易に得ることのできる、工業的に好
適な高純度過酸化水素水溶液の製造に適した製造装置を
提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、粗過酸化水素
水溶液供給用配管を塔底部に、高純度過酸化水素水溶液
抜出用配管を中段部に、そして超純水注入用配管と留出
液抜出し用配管とを塔頂部に備え、かつフッ素樹脂製の
内壁を有すると共にフッ素樹脂製の精留部材が蒸留塔内
部に充填されている蒸留塔を備えてなることをを特徴と
する高純度過酸化水素水溶液の製造装置にある。
水溶液供給用配管を塔底部に、高純度過酸化水素水溶液
抜出用配管を中段部に、そして超純水注入用配管と留出
液抜出し用配管とを塔頂部に備え、かつフッ素樹脂製の
内壁を有すると共にフッ素樹脂製の精留部材が蒸留塔内
部に充填されている蒸留塔を備えてなることをを特徴と
する高純度過酸化水素水溶液の製造装置にある。
【０００６】本発明の高純度過酸化水素水溶液の製造装
置の蒸留塔の塔底部には、流下膜式リボイラが、塔底液
導出用配管と加熱塔底液再導入用配管とを介して付設さ
れていることが好ましい。流下膜式リボイラは、気液並
流型の流下膜式リボイラであることが好ましい。蒸留塔
内部に充填されている精留部材は、高純度過酸化水素水
溶液抜出用配管の蒸留塔との接続部の上側と下側の双方
に配置されていることが好ましい。さらにまた、留出液
抜出し用配管から取り出された留出液を回収する留出液
回収用配管、そして塔底液導出用配管から取り出された
塔底液の一部を該留出液回収用配管に供給するための塔
底液回収用配管が備えられていることが好ましい。
置の蒸留塔の塔底部には、流下膜式リボイラが、塔底液
導出用配管と加熱塔底液再導入用配管とを介して付設さ
れていることが好ましい。流下膜式リボイラは、気液並
流型の流下膜式リボイラであることが好ましい。蒸留塔
内部に充填されている精留部材は、高純度過酸化水素水
溶液抜出用配管の蒸留塔との接続部の上側と下側の双方
に配置されていることが好ましい。さらにまた、留出液
抜出し用配管から取り出された留出液を回収する留出液
回収用配管、そして塔底液導出用配管から取り出された
塔底液の一部を該留出液回収用配管に供給するための塔
底液回収用配管が備えられていることが好ましい。
【０００７】本発明の製造装置を利用する高純度過酸化
水素水溶液の製造は、当該装置の塔底部に粗過酸化水素
水溶液を供給し、蒸留塔の塔底部に付設した流下膜式リ
ボイラを利用して前記粗過酸化水素水溶液を加熱しなが
ら、該蒸留塔内を減圧にし、粗過酸化水素水溶液の減圧
蒸留を行いつつ、該蒸留塔の塔頂部から留出液を、蒸留
操作における還流を行なうことなく、そのまま外部に抜
き出すと共に、該蒸留塔の塔頂部から、供給比（＝［塔
頂供給超純水量］／［（塔頂留出液量）−（塔頂供給超
純水量）］）が０．１〜２０になるように超純水を供給
しながら、蒸留塔の中段部の高純度過酸化水素水溶液抜
出用配管より高純度の過酸化水素水溶液を抜き出すこと
からなる方法により好適に実施される。
水素水溶液の製造は、当該装置の塔底部に粗過酸化水素
水溶液を供給し、蒸留塔の塔底部に付設した流下膜式リ
ボイラを利用して前記粗過酸化水素水溶液を加熱しなが
ら、該蒸留塔内を減圧にし、粗過酸化水素水溶液の減圧
蒸留を行いつつ、該蒸留塔の塔頂部から留出液を、蒸留
操作における還流を行なうことなく、そのまま外部に抜
き出すと共に、該蒸留塔の塔頂部から、供給比（＝［塔
頂供給超純水量］／［（塔頂留出液量）−（塔頂供給超
純水量）］）が０．１〜２０になるように超純水を供給
しながら、蒸留塔の中段部の高純度過酸化水素水溶液抜
出用配管より高純度の過酸化水素水溶液を抜き出すこと
からなる方法により好適に実施される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の高純度過酸化水素水溶液
の製造装置を用いる操作において好適に使用される粗過
酸化水素水溶液としては、たとえば、プロセスを循環す
る作動液としてアルキルアントラキノンを用いる方法、
過硫酸またはその塩の加水分解を伴う電気分解による方
法、酸素による水素の直接酸化による方法などによって
製造される粗過酸化水素水溶液が挙げられる。これらの
粗過酸化水素水溶液に含まれる過酸化水素の濃度は特に
制限されるものではないが、過酸化水素の濃度が５０〜
７０重量％、特に５５〜６５重量％である通常の工業用
過酸化水素水溶液が好適に使用される。工業用過酸化水
素水溶液に含有される不純物としては、例えば下記表１
に示す全有機炭素（以下、ＴＯＣと称する）で表される
有機不純物及び各種の無機不純物が挙げられる。
の製造装置を用いる操作において好適に使用される粗過
酸化水素水溶液としては、たとえば、プロセスを循環す
る作動液としてアルキルアントラキノンを用いる方法、
過硫酸またはその塩の加水分解を伴う電気分解による方
法、酸素による水素の直接酸化による方法などによって
製造される粗過酸化水素水溶液が挙げられる。これらの
粗過酸化水素水溶液に含まれる過酸化水素の濃度は特に
制限されるものではないが、過酸化水素の濃度が５０〜
７０重量％、特に５５〜６５重量％である通常の工業用
過酸化水素水溶液が好適に使用される。工業用過酸化水
素水溶液に含有される不純物としては、例えば下記表１
に示す全有機炭素（以下、ＴＯＣと称する）で表される
有機不純物及び各種の無機不純物が挙げられる。
【０００９】
【表１】 表 １ ──────────────────────────────────── 項 目 単 位 分 析 値 ──────────────────────────────────── 有機不純物 全有機炭素（ＴＯＣ） ｐｐｍ ４０ ──────────────────────────────────── 無機不純物 Ｃｌ- ｐｐｂ ＜１０００ ＮＯ2 - ｐｐｂ ＜１０００ ＮＯ3 - ｐｐｂ ３３０００ ＰＯ4 3- ｐｐｂ ３６０００ ＳＯ4 2- ｐｐｂ １０００ ＮＨ4 + ｐｐｂ ６０００ Ａｌ ｐｐｂ １２０ Ｂ ｐｐｂ ＜１ Ｃａ ｐｐｂ ２１０ Ｆｅ ｐｐｂ ２ Ｍｇ ｐｐｂ ２ Ｎａ ｐｐｂ ２０００ Ｓｉ ｐｐｂ ９５ Ｚｎ ｐｐｂ ３ ────────────────────────────────────
【００１０】超純水としては、逆浸透、紫外線殺菌、イ
オン交換塔及び限外濾過膜などを備えユニットとした超
純水製造装置によって製造されるものを使用することが
できる。超純水の品質は、例えば下記表２に示すとおり
である。
オン交換塔及び限外濾過膜などを備えユニットとした超
純水製造装置によって製造されるものを使用することが
できる。超純水の品質は、例えば下記表２に示すとおり
である。
【００１１】
【表２】 表 ２ ──────────────────────────────────── 項 目 分 析 値 ──────────────────────────────────── 比抵抗 １８ＭΩ・ｃｍ 全有機炭素（ＴＯＣ） ３０ｐｐｂ以下 微粒子 ０．１μｍ以上、１０個以下／ｍＬ 生菌 １個以下／１００ｍＬ ────────────────────────────────────
【００１２】蒸留塔としては、フッ素樹脂製の内壁を有
する充填塔が好適に用いられる。蒸留塔の内壁がステン
レスの場合には、鉄、ニッケル、クローム等が溶出し、
アルミニウムの場合はアルミニウムが溶出し、またこの
内壁がグラスライニングされている場合は、ガラス層の
成分のケイ素、ホウ素、ナトリウム等が溶出して、それ
ぞれ粗過酸化水素水溶液に含まれる不純物を増加させ
る。フッ素樹脂製の内壁は、蒸留塔の内壁が全面的にフ
ッ素樹脂製でライニングまたはコーティングされている
ものでも、また粗過酸化水素水溶液の供給口（供給用配
管）より上部の内壁がフッ素樹脂でライニングまたはコ
ーティングされているものでも、更に蒸留塔自体がフッ
素樹脂製のものであっても差し支えない。
する充填塔が好適に用いられる。蒸留塔の内壁がステン
レスの場合には、鉄、ニッケル、クローム等が溶出し、
アルミニウムの場合はアルミニウムが溶出し、またこの
内壁がグラスライニングされている場合は、ガラス層の
成分のケイ素、ホウ素、ナトリウム等が溶出して、それ
ぞれ粗過酸化水素水溶液に含まれる不純物を増加させ
る。フッ素樹脂製の内壁は、蒸留塔の内壁が全面的にフ
ッ素樹脂製でライニングまたはコーティングされている
ものでも、また粗過酸化水素水溶液の供給口（供給用配
管）より上部の内壁がフッ素樹脂でライニングまたはコ
ーティングされているものでも、更に蒸留塔自体がフッ
素樹脂製のものであっても差し支えない。
【００１３】蒸留塔に充填されるフッ素樹脂製の精留部
材としては、フッ素樹脂製またはフッ素樹脂でコーティ
ングされている充填物、多孔板トレイ、バブルトレイ、
泡鐘トレイ等が挙げられるが、フッ素樹脂製、またはフ
ッ素樹脂でコーティングされている充填物が好適に使用
される。充填物の形状については特に制限はなく、例え
ばラシヒリング、インタロックスサドル、ポールリング
が使用される。なお、前記精留部材は、蒸留塔の塔頂部
から過酸化水素の濃度が非常に低い留出液を抜き出すた
めに、通常は、蒸留塔の中段部に設けられる高純度過酸
化水素水溶液抜き出し口（高純度過酸化水素水溶液抜出
用配管）の上部に二理論段数以上充填され、そして、蒸
留塔の塔底液からの飛沫同伴による不純物の混入を防止
するために、過酸化水素水溶液抜き出し口の下部にも該
抜き出し口から一理論段数以下で充填される。
材としては、フッ素樹脂製またはフッ素樹脂でコーティ
ングされている充填物、多孔板トレイ、バブルトレイ、
泡鐘トレイ等が挙げられるが、フッ素樹脂製、またはフ
ッ素樹脂でコーティングされている充填物が好適に使用
される。充填物の形状については特に制限はなく、例え
ばラシヒリング、インタロックスサドル、ポールリング
が使用される。なお、前記精留部材は、蒸留塔の塔頂部
から過酸化水素の濃度が非常に低い留出液を抜き出すた
めに、通常は、蒸留塔の中段部に設けられる高純度過酸
化水素水溶液抜き出し口（高純度過酸化水素水溶液抜出
用配管）の上部に二理論段数以上充填され、そして、蒸
留塔の塔底液からの飛沫同伴による不純物の混入を防止
するために、過酸化水素水溶液抜き出し口の下部にも該
抜き出し口から一理論段数以下で充填される。
【００１４】蒸留塔の内壁及び精留部材に使用されるフ
ッ素樹脂としては、オレフィンの水素原子の一つ以上が
フッ素原子で置換された単量体を重合して得られる樹脂
が用いられる。この単量体としては、例えばテトラフル
オロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリ
フルオロエチレン、フッ化ビニリデン、パーフルオロア
ルキルビニルエーテルが挙げられる。フッ素樹脂とし
て、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重
合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）及びポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）などが挙げられるが、なかでもポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）及びテトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）
が好ましい。
ッ素樹脂としては、オレフィンの水素原子の一つ以上が
フッ素原子で置換された単量体を重合して得られる樹脂
が用いられる。この単量体としては、例えばテトラフル
オロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリ
フルオロエチレン、フッ化ビニリデン、パーフルオロア
ルキルビニルエーテルが挙げられる。フッ素樹脂とし
て、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重
合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）及びポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）などが挙げられるが、なかでもポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）及びテトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）
が好ましい。
【００１５】本発明の装置を用いた高純度過酸化水素の
製造を工業的に効率よく実施するためには次のような工
夫をすることが好ましい。すなわち、蒸留塔の形状につ
いては、高純度過酸化水素水溶液の抜き出し口より下部
は上昇ガス量が多くなり、これより上部は上昇ガス量が
少なくなるために、通常の蒸留塔の設計によれば、蒸留
塔の最適な塔径を、高純度過酸化水素水溶液の抜き出し
口より下部は大きくして、上部は下部に比べて小さくす
ることが好ましい。このような塔径は、通常の化学工学
的手法により容易に計算することができる。蒸留塔の塔
底部にはリボイラ（塔底部液加熱補助装置）が付設され
ていることが好ましく、そのリボイラとしては、蒸留塔
内での塔底液のエントレ（飛沫同伴）を回避するため
に、流下膜式リボイラ（好ましくは気液並流型の流下膜
式リボイラ）を用いることが特に有効である。
製造を工業的に効率よく実施するためには次のような工
夫をすることが好ましい。すなわち、蒸留塔の形状につ
いては、高純度過酸化水素水溶液の抜き出し口より下部
は上昇ガス量が多くなり、これより上部は上昇ガス量が
少なくなるために、通常の蒸留塔の設計によれば、蒸留
塔の最適な塔径を、高純度過酸化水素水溶液の抜き出し
口より下部は大きくして、上部は下部に比べて小さくす
ることが好ましい。このような塔径は、通常の化学工学
的手法により容易に計算することができる。蒸留塔の塔
底部にはリボイラ（塔底部液加熱補助装置）が付設され
ていることが好ましく、そのリボイラとしては、蒸留塔
内での塔底液のエントレ（飛沫同伴）を回避するため
に、流下膜式リボイラ（好ましくは気液並流型の流下膜
式リボイラ）を用いることが特に有効である。
【００１６】本発明の装置を利用する粗過酸化水素水溶
液の蒸留に際しては、過酸化水素、有機不純物、及び無
機不純物を含有する前記粗過酸化水素水溶液が、通常、
前記超純水で希釈されて、粗過酸化水素水溶液供給口
（供給用配管）より前記蒸留塔の塔底部に供給される。
粗過酸化水素水溶液の希釈度は特に制限されるものでは
ないが、不純物の濃度が非常に低く、しかも過酸化水素
の濃度が高い水溶液（すなわち、高純度かつ高濃度の過
酸化水素水溶液）を得るためには、粗過酸化水素水溶液
は、過酸化水素の濃度が通常２０〜６０重量％、好まし
くは３０〜５０重量％、更に好ましくは３５〜４５重量
％になるように希釈される。希釈された粗過酸化水素水
溶液中に含有される不純物の量は前記粗過酸化水素水溶
液の製造方法や製造装置などにより変動するが、通常
は、ＴＯＣが１０〜３００ｐｐｍ、無機不純物が５〜５
００ｐｐｍの範囲にある。
液の蒸留に際しては、過酸化水素、有機不純物、及び無
機不純物を含有する前記粗過酸化水素水溶液が、通常、
前記超純水で希釈されて、粗過酸化水素水溶液供給口
（供給用配管）より前記蒸留塔の塔底部に供給される。
粗過酸化水素水溶液の希釈度は特に制限されるものでは
ないが、不純物の濃度が非常に低く、しかも過酸化水素
の濃度が高い水溶液（すなわち、高純度かつ高濃度の過
酸化水素水溶液）を得るためには、粗過酸化水素水溶液
は、過酸化水素の濃度が通常２０〜６０重量％、好まし
くは３０〜５０重量％、更に好ましくは３５〜４５重量
％になるように希釈される。希釈された粗過酸化水素水
溶液中に含有される不純物の量は前記粗過酸化水素水溶
液の製造方法や製造装置などにより変動するが、通常
は、ＴＯＣが１０〜３００ｐｐｍ、無機不純物が５〜５
００ｐｐｍの範囲にある。
【００１７】蒸留操作は、粗過酸化水素水溶液供給用配
管から、上記のように希釈された粗過酸化水素水溶液を
前記蒸留塔の塔底部に供給し、塔底部に付設された流下
膜式リボイラを利用して塔底液温度を通常５０〜１１０
℃、好ましくは６０〜７０℃に維持調整し、塔頂圧力が
通常２０〜３００トール、好ましくは４０〜６０トール
の条件で、蒸留塔の塔頂部から過酸化水素の濃度が非常
に低い留出液（塔頂留出液）が蒸留操作における還流を
行なうことなく抜き出すと共に、超純水（塔頂供給超純
水）を、その供給比が０．１〜２０、好ましくは０．５
〜３になるように前記蒸留塔の塔頂部へ供給しながら行
なう。
管から、上記のように希釈された粗過酸化水素水溶液を
前記蒸留塔の塔底部に供給し、塔底部に付設された流下
膜式リボイラを利用して塔底液温度を通常５０〜１１０
℃、好ましくは６０〜７０℃に維持調整し、塔頂圧力が
通常２０〜３００トール、好ましくは４０〜６０トール
の条件で、蒸留塔の塔頂部から過酸化水素の濃度が非常
に低い留出液（塔頂留出液）が蒸留操作における還流を
行なうことなく抜き出すと共に、超純水（塔頂供給超純
水）を、その供給比が０．１〜２０、好ましくは０．５
〜３になるように前記蒸留塔の塔頂部へ供給しながら行
なう。
【００１８】蒸留操作により不純物の濃度が非常に低下
した過酸化水素水溶液は、蒸留塔中段部に設けられた高
純度過酸化水素水溶液抜き出し口（抜出用配管）から、
ＴＯＣが１０ｐｐｍ以下、好ましくは５ｐｐｍ以下、そ
して、無機不純物の合計量が２００ｐｐｂ以下、好まし
くは１００ｐｐｂ以下で、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ
素（Ｂ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシ
ウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、ケイ素（Ｓｉ）、
亜鉛（Ｚｎ）等の金属不純物がそれぞれ１ｐｐｂ以下、
好ましくは、０．５ｐｐｂ以下の高純度過酸化水素水溶
液として蒸留塔より抜き出して分離する。
した過酸化水素水溶液は、蒸留塔中段部に設けられた高
純度過酸化水素水溶液抜き出し口（抜出用配管）から、
ＴＯＣが１０ｐｐｍ以下、好ましくは５ｐｐｍ以下、そ
して、無機不純物の合計量が２００ｐｐｂ以下、好まし
くは１００ｐｐｂ以下で、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ
素（Ｂ）、カルシウム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシ
ウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、ケイ素（Ｓｉ）、
亜鉛（Ｚｎ）等の金属不純物がそれぞれ１ｐｐｂ以下、
好ましくは、０．５ｐｐｂ以下の高純度過酸化水素水溶
液として蒸留塔より抜き出して分離する。
【００１９】高純度過酸化水素水溶液抜出用配管は、過
酸化水素の濃度が高く（すなわち、過酸化水素の濃度が
２５〜５０重量％、特に３０〜４０重量％）、しかも上
記のように不純物の濃度が非常に低い過酸化水素水溶液
を得るという製品の品質上の問題、塔底液の過酸化水素
の濃度を７４〜８０重量％に維持しなければならないと
いう安全上の問題、及び気液平衡上の問題から、蒸留塔
中段部でも塔底に近いところに設置することが好まし
い。このため、この過酸化水素水溶液抜き出し口は、通
常、抜き出し口と塔底部との間に一理論段数以下の前記
充填物が充填できるように設置されている。このとき、
塔底部の粗過酸化水素水溶液（塔底液）には不純物が高
濃度に濃縮されているが、塔底部からの飛沫同伴による
不純物の混入の発生は、この充填物によって減少させる
ことができる。
酸化水素の濃度が高く（すなわち、過酸化水素の濃度が
２５〜５０重量％、特に３０〜４０重量％）、しかも上
記のように不純物の濃度が非常に低い過酸化水素水溶液
を得るという製品の品質上の問題、塔底液の過酸化水素
の濃度を７４〜８０重量％に維持しなければならないと
いう安全上の問題、及び気液平衡上の問題から、蒸留塔
中段部でも塔底に近いところに設置することが好まし
い。このため、この過酸化水素水溶液抜き出し口は、通
常、抜き出し口と塔底部との間に一理論段数以下の前記
充填物が充填できるように設置されている。このとき、
塔底部の粗過酸化水素水溶液（塔底液）には不純物が高
濃度に濃縮されているが、塔底部からの飛沫同伴による
不純物の混入の発生は、この充填物によって減少させる
ことができる。
【００２０】蒸留塔の塔頂からは塔頂留出液（０．００
１〜２重量％、特に０．０１〜１重量％の過酸化水素を
含有する水溶液）が抜き出される。この塔頂留出液につ
いては、コンデンサ、リフラックスドラム、還流ライン
などの装置材料の溶出及び／又は外気のリークによる蒸
留塔内の汚染を防止するため、蒸留操作において通常行
なわれる還流を行なうことなく、塔頂留出液として全て
留出させ、その代わりに供給比（先に定義した供給比）
が０．１〜２０、好ましくは０．５〜３になるように超
純水を塔頂部に供給する操作を行なう。この操作によ
り、蒸留塔内の汚染を防止できるのみならず、コンデン
サおよびリフラックスドラムについては、高価なフッ素
樹脂ライニングを用いる必要がなく、安価なステンレス
製のものを用いることができる。また、塔頂留出液回収
用の熱交換器として、総括伝熱係数がフッ素樹脂ライニ
ングのものより２．８〜３倍高いことからステンレス製
の熱交換器を用いることができ、さらに熱交換器のサイ
ズを大幅に縮小することもできるため、本発明の装置を
用いる高純度過酸化水素水溶液の製造プロセスは非常に
有利なものになる。
１〜２重量％、特に０．０１〜１重量％の過酸化水素を
含有する水溶液）が抜き出される。この塔頂留出液につ
いては、コンデンサ、リフラックスドラム、還流ライン
などの装置材料の溶出及び／又は外気のリークによる蒸
留塔内の汚染を防止するため、蒸留操作において通常行
なわれる還流を行なうことなく、塔頂留出液として全て
留出させ、その代わりに供給比（先に定義した供給比）
が０．１〜２０、好ましくは０．５〜３になるように超
純水を塔頂部に供給する操作を行なう。この操作によ
り、蒸留塔内の汚染を防止できるのみならず、コンデン
サおよびリフラックスドラムについては、高価なフッ素
樹脂ライニングを用いる必要がなく、安価なステンレス
製のものを用いることができる。また、塔頂留出液回収
用の熱交換器として、総括伝熱係数がフッ素樹脂ライニ
ングのものより２．８〜３倍高いことからステンレス製
の熱交換器を用いることができ、さらに熱交換器のサイ
ズを大幅に縮小することもできるため、本発明の装置を
用いる高純度過酸化水素水溶液の製造プロセスは非常に
有利なものになる。
【００２１】蒸留塔の塔底部から加熱のために抜き出さ
れる塔底液中の過酸化水素濃度は、前記のように気液平
衡上７４重量％以上であることが必要であるが、通常は
安全上の問題から７４〜８０重量％の範囲に維持され
る。従って、塔底液の一部は蒸留塔に循環されるが、他
の一部は塔頂留出液で過酸化水素濃度が約６０重量％に
なるように希釈し、工業用過酸化水素水溶液として再利
用することが好ましい。
れる塔底液中の過酸化水素濃度は、前記のように気液平
衡上７４重量％以上であることが必要であるが、通常は
安全上の問題から７４〜８０重量％の範囲に維持され
る。従って、塔底液の一部は蒸留塔に循環されるが、他
の一部は塔頂留出液で過酸化水素濃度が約６０重量％に
なるように希釈し、工業用過酸化水素水溶液として再利
用することが好ましい。
【００２２】本発明の装置を用いる高純度過酸化水素水
溶液の製造プロセスは連続式またはバッチ式いずれの方
法でも実施することができるが、工業的には連続式が好
ましい。連続式で蒸留する場合は、（ａ）塔底部へ供給
される粗過酸化水素水溶液及び塔頂部へ供給される超純
水の量と、（ｂ）塔底部から抜き出される塔底液、塔中
部から抜き出される過酸化水素水溶液及び塔頂部から抜
き出される塔頂留出液の量とはバランスしており、塔内
の溶液の量は実質的に変化しない。
溶液の製造プロセスは連続式またはバッチ式いずれの方
法でも実施することができるが、工業的には連続式が好
ましい。連続式で蒸留する場合は、（ａ）塔底部へ供給
される粗過酸化水素水溶液及び塔頂部へ供給される超純
水の量と、（ｂ）塔底部から抜き出される塔底液、塔中
部から抜き出される過酸化水素水溶液及び塔頂部から抜
き出される塔頂留出液の量とはバランスしており、塔内
の溶液の量は実質的に変化しない。
【００２３】次に、本発明の装置を用いる高純度過酸化
水素水溶液の製造プロセスを本発明の高純度過酸化水素
水溶液の製造装置の一実施態様を示す図面（図１）に従
って具体的に説明する。
水素水溶液の製造プロセスを本発明の高純度過酸化水素
水溶液の製造装置の一実施態様を示す図面（図１）に従
って具体的に説明する。
【００２４】フッ素樹脂製の充填物を充填したフッ素樹
脂ライニングの蒸留塔（Ａ）の塔底部に、まず、希釈用
超純水注入用配管２から送り込まれる超純水で希釈され
た粗過酸化水素水溶液が粗過酸化水素水溶液供給用配管
１を通して供給される。そして、この粗過酸化水溶液
を、外部補助加熱装置である流下膜式リボイラ（Ｄ）を
利用して加熱してながら、蒸留塔（Ａ）内で減圧蒸留す
ることによって、例えば過酸化水素の濃度が３１重量％
の高純度過酸化水素水溶液を蒸留塔中段部の過酸化水素
水溶液抜き出口用配管３を通して抜き出すことができ
る。このとき、塔頂部からは留出液抜出し用配管４を通
して塔頂留出液が取り出されると共に、前記で規定した
供給比が０．１〜２０、好ましくは０．５〜３になるよ
うに超純水が超純水注入用配管５を通して塔頂部へ供給
される。
脂ライニングの蒸留塔（Ａ）の塔底部に、まず、希釈用
超純水注入用配管２から送り込まれる超純水で希釈され
た粗過酸化水素水溶液が粗過酸化水素水溶液供給用配管
１を通して供給される。そして、この粗過酸化水溶液
を、外部補助加熱装置である流下膜式リボイラ（Ｄ）を
利用して加熱してながら、蒸留塔（Ａ）内で減圧蒸留す
ることによって、例えば過酸化水素の濃度が３１重量％
の高純度過酸化水素水溶液を蒸留塔中段部の過酸化水素
水溶液抜き出口用配管３を通して抜き出すことができ
る。このとき、塔頂部からは留出液抜出し用配管４を通
して塔頂留出液が取り出されると共に、前記で規定した
供給比が０．１〜２０、好ましくは０．５〜３になるよ
うに超純水が超純水注入用配管５を通して塔頂部へ供給
される。
【００２５】不純物が濃縮された蒸留塔の塔底液（高濃
度の過酸化水素水溶液は）は塔底液導出用配管６を通し
て抜き出される。抜き出された塔底液の一部は、途中に
設置されたポンプ（Ｅ）により、流下膜式リボイラ
（Ｄ）に、次いで加熱塔底液再導入用配管１１を経て蒸
留塔（Ａ）の塔底部に循環供給される。また、塔底液の
他の一部は塔底液希釈用配管７を通して抜き出された
後、塔頂部からは留出液抜出し用配管４、コンデンサ
（Ｂ）、リフラックスドラム（Ｃ）を経て留出液回収用
配管８から供給される塔頂留出液と混合されて過酸化水
素の濃度が６０重量％の工業用過酸化水素水溶液として
再利用される。流下膜式リボイラ（Ｄ）では、塔底液導
出用配管６を通して供給された塔底液を加熱蒸発させる
ために、スチーム供給管９よりスチームが供給されて熱
交換が行われる。スチームの凝縮水は凝縮液排出管１０
より排出される。
度の過酸化水素水溶液は）は塔底液導出用配管６を通し
て抜き出される。抜き出された塔底液の一部は、途中に
設置されたポンプ（Ｅ）により、流下膜式リボイラ
（Ｄ）に、次いで加熱塔底液再導入用配管１１を経て蒸
留塔（Ａ）の塔底部に循環供給される。また、塔底液の
他の一部は塔底液希釈用配管７を通して抜き出された
後、塔頂部からは留出液抜出し用配管４、コンデンサ
（Ｂ）、リフラックスドラム（Ｃ）を経て留出液回収用
配管８から供給される塔頂留出液と混合されて過酸化水
素の濃度が６０重量％の工業用過酸化水素水溶液として
再利用される。流下膜式リボイラ（Ｄ）では、塔底液導
出用配管６を通して供給された塔底液を加熱蒸発させる
ために、スチーム供給管９よりスチームが供給されて熱
交換が行われる。スチームの凝縮水は凝縮液排出管１０
より排出される。
【００２６】以上のようにして、有機不純物、無機不純
物等の不純物を多く含む粗過酸化水素水溶液から、高集
積度の半導体基板の製造に対応できる、不純物の濃度が
非常に低く（即ち、ＴＯＣが１０ｐｐｍ以下、好ましく
は５ｐｐｍ以下、無機不純物の合計量が２００ｐｐｂ以
下、好ましくは１００ｐｐｂ以下、Ａｌ、Ｂ、Ｃａ、Ｆ
ｅ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｚｎ等の金属不純物がそれぞれ
１ｐｐｂ以下、好ましくは０．５ｐｐｂ以下で）しかも
過酸化水素の濃度が高い（即ち、過酸化水素の濃度が２
５〜５０重量％、特に３０〜４０重量％の）過酸化水素
水溶液、即ち高純度かつ高濃度の過酸化水素水溶液を容
易に得ることができる。
物等の不純物を多く含む粗過酸化水素水溶液から、高集
積度の半導体基板の製造に対応できる、不純物の濃度が
非常に低く（即ち、ＴＯＣが１０ｐｐｍ以下、好ましく
は５ｐｐｍ以下、無機不純物の合計量が２００ｐｐｂ以
下、好ましくは１００ｐｐｂ以下、Ａｌ、Ｂ、Ｃａ、Ｆ
ｅ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｚｎ等の金属不純物がそれぞれ
１ｐｐｂ以下、好ましくは０．５ｐｐｂ以下で）しかも
過酸化水素の濃度が高い（即ち、過酸化水素の濃度が２
５〜５０重量％、特に３０〜４０重量％の）過酸化水素
水溶液、即ち高純度かつ高濃度の過酸化水素水溶液を容
易に得ることができる。
【００２７】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、蒸留は図１に示される装置を用いて行い、
過酸化水素及びその他の成分は次の方法によりそれぞれ
分析した。 （１）過酸化水素含有量：過マンガン酸カリウム規定液
による滴定（ＪＩＳ Ｋ−８２３０） （２）ＴＯＣ：白金で過酸化水素を分解した後にＴＯＣ
メーターで測定する方法 （３）塩化物イオン（Ｃｌ-）、亜硝酸イオン（Ｎ
Ｏ2 -）、硝酸イオン（ＮＯ3 -）、リン酸イオン（ＰＯ4
3-）及び硫酸イオン（ＳＯ4 2-）： 白金で過酸化水素を
分解した後にサプレッサー式イオンクロマト分析装置で
測定する方法 （４）アンモニウムイオン（ＮＨ4 +）：白金で過酸化水
素を分解した後にイオンクロマト分析装置で測定する方
法 （５）アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、カルシウ
ム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナト
リウム（Ｎａ）、ケイ素（Ｓｉ）、亜鉛（Ｚｎ）：ＩＣ
Ｐ（高周波誘導結合プラズマ）発光分光分析
する。なお、蒸留は図１に示される装置を用いて行い、
過酸化水素及びその他の成分は次の方法によりそれぞれ
分析した。 （１）過酸化水素含有量：過マンガン酸カリウム規定液
による滴定（ＪＩＳ Ｋ−８２３０） （２）ＴＯＣ：白金で過酸化水素を分解した後にＴＯＣ
メーターで測定する方法 （３）塩化物イオン（Ｃｌ-）、亜硝酸イオン（Ｎ
Ｏ2 -）、硝酸イオン（ＮＯ3 -）、リン酸イオン（ＰＯ4
3-）及び硫酸イオン（ＳＯ4 2-）： 白金で過酸化水素を
分解した後にサプレッサー式イオンクロマト分析装置で
測定する方法 （４）アンモニウムイオン（ＮＨ4 +）：白金で過酸化水
素を分解した後にイオンクロマト分析装置で測定する方
法 （５）アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、カルシウ
ム（Ｃａ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナト
リウム（Ｎａ）、ケイ素（Ｓｉ）、亜鉛（Ｚｎ）：ＩＣ
Ｐ（高周波誘導結合プラズマ）発光分光分析
【００２８】［実施例１］前記表１に示される品質を持
ち、過酸化水素の濃度が６０重量％工業用過酸化水素水
溶液を、希釈用超純水供給用配管２より供給される前記
表２に示される品質の超純水で希釈して、過酸化水素の
濃度が４０重量％の粗過酸化水素水溶液を調製し、これ
を、外径６．０ｍｍφ×内径４．０ｍｍφ×高さ６．０
ｍｍのフッ素樹脂製充填物を１８０ｍＬ充填した内径３
０ｍｍφ、高さ１．０ｍのフッ素樹脂製蒸留塔に粗過酸
化水素水溶液供給用配管１を通して３８７．７ｇ／時で
供給した。なお、フッ素樹脂としては、蒸留塔及び充填
物ともポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を使用
した。
ち、過酸化水素の濃度が６０重量％工業用過酸化水素水
溶液を、希釈用超純水供給用配管２より供給される前記
表２に示される品質の超純水で希釈して、過酸化水素の
濃度が４０重量％の粗過酸化水素水溶液を調製し、これ
を、外径６．０ｍｍφ×内径４．０ｍｍφ×高さ６．０
ｍｍのフッ素樹脂製充填物を１８０ｍＬ充填した内径３
０ｍｍφ、高さ１．０ｍのフッ素樹脂製蒸留塔に粗過酸
化水素水溶液供給用配管１を通して３８７．７ｇ／時で
供給した。なお、フッ素樹脂としては、蒸留塔及び充填
物ともポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を使用
した。
【００２９】流下膜式リボイラを利用して蒸留塔の塔底
液（缶液）を液温６９℃に調整しながら、塔頂圧力６０
トールで、塔頂留出液は還流させることなく１１２ｍＬ
／時で留出液抜出し用配管４から全て留出させて、還流
を行う代わりに塔頂部に前記表２に示される品質の超純
水５８ｍＬ／時を導管５から供給しながら蒸留を行っ
て、蒸留塔の中段部から高純度過酸化水素水溶液抜出用
配管３を通して過酸化水素水溶液を３７５ｍＬ／時で抜
き出した。得られた過酸化水素水溶液を分析したとこ
ろ、表３に示すように、高集積度の半導体基板の製造に
対応できる、不純物の濃度が非常に低くしかも過酸化水
素の濃度が高い水溶液、即ち高純度かつ高濃度（３１．
０重量％）の過酸化水素水溶液が得られていた。
液（缶液）を液温６９℃に調整しながら、塔頂圧力６０
トールで、塔頂留出液は還流させることなく１１２ｍＬ
／時で留出液抜出し用配管４から全て留出させて、還流
を行う代わりに塔頂部に前記表２に示される品質の超純
水５８ｍＬ／時を導管５から供給しながら蒸留を行っ
て、蒸留塔の中段部から高純度過酸化水素水溶液抜出用
配管３を通して過酸化水素水溶液を３７５ｍＬ／時で抜
き出した。得られた過酸化水素水溶液を分析したとこ
ろ、表３に示すように、高集積度の半導体基板の製造に
対応できる、不純物の濃度が非常に低くしかも過酸化水
素の濃度が高い水溶液、即ち高純度かつ高濃度（３１．
０重量％）の過酸化水素水溶液が得られていた。
【００３０】また、塔底液を塔底液回収用配管７から１
５３ｍＬ／時で抜き出し、これに留出液回収用配管８に
より回収した塔頂留出液の一部をから４０ｍＬ／時で供
給・混合し、過酸化水素の濃度が６０重量％工業用過酸
化水素水溶液を１９３ｍＬ／時で得た。
５３ｍＬ／時で抜き出し、これに留出液回収用配管８に
より回収した塔頂留出液の一部をから４０ｍＬ／時で供
給・混合し、過酸化水素の濃度が６０重量％工業用過酸
化水素水溶液を１９３ｍＬ／時で得た。
【００３１】
【表３】 表 ３ ─────────────────────────────────── 項 目 単 位 実施例１ 実施例２ ──────────────────────────────────── 有機不純物 全有機炭素 ｐｐｍ ５．０ ３．４ （ＴＯＣ） ──────────────────────────────────── 無機不純物 Ｃｌ- ｐｐｂ ＜５ ＜５ ＮＯ2 - ｐｐｂ ＜５ ＜５ ＮＯ3 - ｐｐｂ ７５ １５ ＰＯ4 3- ｐｐｂ ＜５ ＜５ ＳＯ4 2- ｐｐｂ ２０ ４０ ＮＨ4 + ｐｐｂ ＜５ ＜５ Ａｌ ｐｐｂ ＜０．１ ０．４ Ｂ ｐｐｂ ＜０．１ ＜０．１ Ｃａ ｐｐｂ ＜０．１ ＜０．１ Ｆｅ ｐｐｂ ＜０．１ ０．１ Ｍｇ ｐｐｂ ＜０．１ ＜０．１ Ｎａ ｐｐｂ ＜０．１ ０．４ Ｓｉ ｐｐｂ ＜０．１ ０．４ Ｚｎ ｐｐｂ ＜０．１ ＜０．１ ────────────────────────────────────
【００３２】［実施例２］実施例１において、塔底液温
度を６３℃、塔頂圧力を４０トールに変えたほかは実施
例１と同様に蒸留を行って、蒸留塔の中段部から過酸化
水素溶液を３７５ｍＬ／時で抜き出した。得られた過酸
化水素水溶液を分析したところ、表３に示すように、高
集積度の半導体基板の製造に対応できる、不純物の濃度
が非常に低くしかも過酸化水素の濃度が高い水溶液、即
ち高純度かつ高濃度（３１．３重量％）の過酸化水素水
溶液であることが確認された。
度を６３℃、塔頂圧力を４０トールに変えたほかは実施
例１と同様に蒸留を行って、蒸留塔の中段部から過酸化
水素溶液を３７５ｍＬ／時で抜き出した。得られた過酸
化水素水溶液を分析したところ、表３に示すように、高
集積度の半導体基板の製造に対応できる、不純物の濃度
が非常に低くしかも過酸化水素の濃度が高い水溶液、即
ち高純度かつ高濃度（３１．３重量％）の過酸化水素水
溶液であることが確認された。
【００３３】［比較例１］実施例１において、塔頂留出
液の全留出と超純水の供給を行うことなく、塔頂留出液
を還流比１で還流させたほかは、実施例１と同様に蒸留
を行って、蒸留塔の中段部から過酸化水素水溶液を３７
５ｍＬ／時で抜き出した。得られた過酸化水素水溶液を
分析したところ、表４に示すように不純物の濃度が高
く、高集積度の半導体基板の製造に使用するには不適当
なものであった。
液の全留出と超純水の供給を行うことなく、塔頂留出液
を還流比１で還流させたほかは、実施例１と同様に蒸留
を行って、蒸留塔の中段部から過酸化水素水溶液を３７
５ｍＬ／時で抜き出した。得られた過酸化水素水溶液を
分析したところ、表４に示すように不純物の濃度が高
く、高集積度の半導体基板の製造に使用するには不適当
なものであった。
【００３４】［比較例２］実施例１において、フッ素樹
脂製蒸留塔を内径３０ｍｍφ、高さ１ｍのガラス（パイ
レックス（登録商標））製蒸留塔に変えたほかは、実施
例１と同様に蒸留を行って、蒸留塔の中段部から過酸化
水素水溶液を３７５ｍＬ／時で抜き出した。得られた過
酸化水素水溶液を分析したところ、表４に示すように不
純物の濃度が高く、高集積度の半導体基板の製造に使用
するには不適当なものであった。
脂製蒸留塔を内径３０ｍｍφ、高さ１ｍのガラス（パイ
レックス（登録商標））製蒸留塔に変えたほかは、実施
例１と同様に蒸留を行って、蒸留塔の中段部から過酸化
水素水溶液を３７５ｍＬ／時で抜き出した。得られた過
酸化水素水溶液を分析したところ、表４に示すように不
純物の濃度が高く、高集積度の半導体基板の製造に使用
するには不適当なものであった。
【００３５】［比較例３］実施例１において、フッ素樹
脂製充填物をガラス（パイレックス）製充填物に変えた
ほかは、実施例１と同様に蒸留を行って、蒸留塔の中段
部から過酸化水素水溶液を３７５ｍＬ／時で抜き出し
た。得られた過酸化水素水溶液を分析したところ、表４
に示すように不純物の濃度が高く、高集積度の半導体基
板の製造に使用するには不適当なものであった。
脂製充填物をガラス（パイレックス）製充填物に変えた
ほかは、実施例１と同様に蒸留を行って、蒸留塔の中段
部から過酸化水素水溶液を３７５ｍＬ／時で抜き出し
た。得られた過酸化水素水溶液を分析したところ、表４
に示すように不純物の濃度が高く、高集積度の半導体基
板の製造に使用するには不適当なものであった。
【００３６】
【表４】 表 ４ ──────────────────────────────────── 項 目 単 位 比較例１ 比較例２ 比較例３ ──────────────────────────────────── 有機不純物 全有機炭素 ｐｐｍ ４．３ ９．０ ９．０ （ＴＯＣ） ──────────────────────────────────── 無機不純物 Ｃｌ- ｐｐｂ ＜５ ＜５ ＜５ ＮＯ2 - ｐｐｂ ＜５ ＜５０ ＜１０ ＮＯ3 - ｐｐｂ ２５５ ＜１００ １０ ＰＯ4 3- ｐｐｂ ＜５ ＜５０ ２０ ＳＯ4 2- ｐｐｂ ４５ ＜５０ ２０ ＮＨ4 + ｐｐｂ ＜５ ＜５ ＜５ Ａｌ ｐｐｂ ０．３ ０．４ ＜０．１ Ｂ ｐｐｂ ０．５ ＜０．１ ３．４ Ｃａ ｐｐｂ ０．３ ０．６ ０．８ Ｆｅ ｐｐｂ ＜０．１ ＜０．１ ＜０．１ Ｍｇ ｐｐｂ ０．１ ０．１ ０．２ Ｎａ ｐｐｂ １．０ １．６ ０．６ Ｓｉ ｐｐｂ ０．６ ３．２ ３．９ Ｚｎ ｐｐｂ ＜０．１ ＜０．１ ＜０．１ ────────────────────────────────────
【００３７】
【発明の効果】本発明の装置を用いて有機不純物、無機
不純物等の不純物を多量含む粗過酸化水素水溶液の蒸留
を行なうことにより、電子工業分野、特に高集積度の半
導体基板の製造に際して利用できる、不純物の濃度が非
常に低く（すなわち、ＴＯＣが１０ｐｐｍ以下、好まし
くは５ｐｐｍ以下、無機不純物の合計量が２００ｐｐｂ
以下、好ましくは１００ｐｐｂ以下、かつＡｌ、Ｂ、Ｃ
ａ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｚｎ等の金属不純物がそ
れぞれ１ｐｐｂ以下、好ましくは０．５ｐｐｂ以下で）
しかも過酸化水素の濃度が高い（すなわち、過酸化水素
の濃度が２５〜５０重量％、特に３０〜４０重量％の）
過酸化水素水溶液、即ち高純度かつ高濃度の過酸化水素
水溶液を容易に得ることができる。また、本発明の装置
では、コンデンサ及びリフラックスドラムを高価なフッ
素樹脂ライニングのものから安価なステンレス製のもの
に変えることができ、その上、ステンレス製の熱交換器
の総括伝熱係数がフッ素樹脂ライニングのものより２．
８〜３倍高いことから熱交換器のサイズを大幅に縮小す
ることもできるので、工業的に非常に有利な高純度過酸
化水素水溶液の製造プロセスを提供することができる。
不純物等の不純物を多量含む粗過酸化水素水溶液の蒸留
を行なうことにより、電子工業分野、特に高集積度の半
導体基板の製造に際して利用できる、不純物の濃度が非
常に低く（すなわち、ＴＯＣが１０ｐｐｍ以下、好まし
くは５ｐｐｍ以下、無機不純物の合計量が２００ｐｐｂ
以下、好ましくは１００ｐｐｂ以下、かつＡｌ、Ｂ、Ｃ
ａ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｚｎ等の金属不純物がそ
れぞれ１ｐｐｂ以下、好ましくは０．５ｐｐｂ以下で）
しかも過酸化水素の濃度が高い（すなわち、過酸化水素
の濃度が２５〜５０重量％、特に３０〜４０重量％の）
過酸化水素水溶液、即ち高純度かつ高濃度の過酸化水素
水溶液を容易に得ることができる。また、本発明の装置
では、コンデンサ及びリフラックスドラムを高価なフッ
素樹脂ライニングのものから安価なステンレス製のもの
に変えることができ、その上、ステンレス製の熱交換器
の総括伝熱係数がフッ素樹脂ライニングのものより２．
８〜３倍高いことから熱交換器のサイズを大幅に縮小す
ることもできるので、工業的に非常に有利な高純度過酸
化水素水溶液の製造プロセスを提供することができる。
【図１】本発明の高純度過酸化水素水溶液の製造装置を
示す図である。
示す図である。
Ａ 蒸留塔 Ｂ コンデンサ Ｃ リフラックスドラム Ｄ 流下膜式リボイラ Ｅ ポンプ １ 粗過酸化水素水溶液供給用配管 ２ 希釈用超純水供給用導管 ３ 高純度過酸化水素水溶液抜出用配管 ４ 留出液抜出し用配管 ５ 超純水注入用配管 ６ 塔底液導出用配管 ７ 塔底液回収用配管 ８ 留出液回収用配管 ９ スチーム供給管 １０ 凝縮液排出管 １１ 加熱塔底液再導入用配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） (72)発明者 西田 幸博 山口県宇部市大字小串1978−10 宇部興産 株式会社宇部統合事業所内
Claims (5)
- 【請求項１】 粗過酸化水素水溶液供給用配管を塔底部
に、高純度過酸化水素水溶液抜出用配管を中段部に、そ
して超純水注入用配管と留出液抜出し用配管とを塔頂部
に備え、かつフッ素樹脂製の内壁を有すると共にフッ素
樹脂製の精留部材が蒸留塔内部に充填されている蒸留塔
を備えてなることをを特徴とする高純度過酸化水素水溶
液の製造装置。 - 【請求項２】 該蒸留塔の塔底部に、流下膜式リボイラ
が、塔底液導出用配管と加熱塔底液再導入用配管とを介
して付設されていることを特徴とする請求項１に記載の
高純度過酸化水素水溶液の製造装置。 - 【請求項３】 流下膜式リボイラが、気液並流型の流下
膜式リボイラであることを特徴とする請求項２に記載の
高純度過酸化水素水溶液の製造装置。 - 【請求項４】 蒸留塔内部の精留部材が、高純度過酸化
水素水溶液抜出用配管と蒸留塔との接続部の上側と下側
の双方に配置されていることを特徴とする請求項１に記
載の高純度過酸化水素水溶液の製造装置。 - 【請求項５】 留出液抜出し用配管から取り出された留
出液を回収する留出液回収用配管、そして塔底液導出用
配管から取り出された塔底液の一部を該留出液回収用配
管に供給するための塔底液回収用配管が備えられている
ことを特徴とする請求項１に記載の高純度過酸化水素水
溶液の製造装置。
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- 2000-09-25 JP JP2000290117A patent/JP3632580B2/ja not_active Expired - Fee Related
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