JPH07172805A - 高純度過酸化水素水の製造方法 - Google Patents
高純度過酸化水素水の製造方法Info
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- JPH07172805A JPH07172805A JP31478993A JP31478993A JPH07172805A JP H07172805 A JPH07172805 A JP H07172805A JP 31478993 A JP31478993 A JP 31478993A JP 31478993 A JP31478993 A JP 31478993A JP H07172805 A JPH07172805 A JP H07172805A
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Abstract
水を製造するにあたり、粗過酸化水素水を、炭酸アンモ
ニウムを用いて炭酸型としたアニオン交換樹脂又は重炭
酸アンモニウムを用いて重炭酸型としたアニオン交換樹
脂と接触させることを特徴とする高純度過酸化水素水の
製造方法。 【効果】 半導体製造プロセスで用いられる金属類や塩
素イオン及び硫酸根の低減された高純度過酸化水素水を
製造する方法を提供することができる。
Description
造プロセスに用いられる高純度過酸化水素水の製造方法
に関するものである。
造プロセスに用いられる材料のクリーン化の要求が一段
と厳しくなりつつある。ウェハーに付着するゴミや金属
類は、半導体の信頼性に影響を及ぼし、また歩留まり低
下の原因となるため、これらの付着を極力少なくするこ
とが工業的に半導体を製造する上で重要となっている。
セスにおけるウェハーの洗浄工程において、アンモニア
水、塩酸、硫酸又はフッ酸と混合して用いられる。過酸
化水素水が塩酸、硫酸又はフッ酸と混合して用いられる
場合には、洗浄液からの金属のウェハーへの付着はない
といわれているが、粒子除去を目的としてアンモニア水
と混合して用いるときには洗浄液から鉄やアルミニウム
等の金属類がウェハー表面に付着する事が報告されてい
る。また、塩素イオンや硫酸イオンの存在が金属付着に
悪影響を及ぼすことも明らかにされつつあり、これら陰
イオンも低減された過酸化水素水が要求されている。
度過酸化水素水は主としてイオン交換樹脂と接触させる
方法で製造することが知られている。それらの例とし
て、USP2,676,923号公報には核スルホン化
されたカチオン交換樹脂と過酸化水素水を接触させて金
属類を除去する方法が記載されている。特開昭62−1
87103号公報にはピリジン系アニオン交換樹脂とカ
チオン交換樹脂の併用が記載されており、この時カチオ
ン交換樹脂と接触させた後アニオン交換樹脂と接触させ
ることにより硫酸根の増加を招かず過酸化水素水の高純
度化が図れるとされている。また特公昭35−1667
7号公報には重炭酸型のアニオン交換樹脂と過酸化水素
水を接触させる方法の記載がある。
りカルボン酸類や塩素イオンをかなり低減することは可
能であるのもの、金属類と硫酸根を同時に低減すること
はできなかった。
の接触のみではアニオン類及び酸素と結合してアニオン
となっている金属類は低減できるものの、カチオンとし
て存在する金属類は除去できない。次に過酸化水素水と
カチオン交換樹脂との接触のみではカチオンとして存在
する金属類は低減できるが、アニオン類やアニオン性金
属が除去できない。更に、アニオン交換樹脂とカチオン
交換樹脂を併用して過酸化水素水と接触させる場合、最
後にカチオン交換樹脂と接触させると金属類は良く低減
できるものの、金属類の低減能の良いスルホン酸型強酸
性カチオン交換樹脂では硫酸根が増大する。一方最後に
アニオン交換樹脂と接触させると硫酸根は良く低減でき
るものの金族類又は塩素イオンの低減が不十分となる。
これは塩素型アニオン交換樹脂を用いるとアニオン性金
属や硫酸根とイオン交換された塩素イオンが過酸化水素
水中に混入し、また特公昭35−16677号公報にあ
る重炭酸ナトリウムで再生されたアニオン交換樹脂で
は、再生後十分水洗を行っても過酸化水素水と接触させ
ることによりナトリウムが樹脂から溶出することによ
る。
発明の目的は、半導体製造プロセスで用いられる金属類
や塩素イオン及び硫酸根の低減された高純度過酸化水素
水を製造する方法を提供することに存する。
を解決すべくイオン交換樹脂の再生方法や通液方法を鋭
意検討の結果、粗過酸化水素水を、炭酸アンモニウムを
用いて炭酸型としたアニオン交換樹脂又は重炭酸アンモ
ニウムを用いて重炭酸型としたアニオン交換樹脂と接触
させることにより、低金属、低塩素イオンかつ低硫酸根
濃度の過酸化水素水を製造できることを見いだし、本発
明に至った。
高純度過酸化水を製造するにあたり、粗過酸化水素水
を、炭酸アンモニウムを用いて炭酸型としたアニオン交
換樹脂又は重炭酸アンモニウムを用いて重炭酸型とした
アニオン交換樹脂と接触させることを特徴とする高純度
過酸化水素の製造方法に係るものである。
れているアントラキノン法などにより製造される過酸化
水素水を用いることができる。また、電子工業用等と称
する工業用より純度の高い過酸化水素水を用いてもよ
い。その濃度は半導体製造プロセス用には20〜30%
のものが用いられていることから20%以上であればよ
いが、あまり高濃度の過酸化水素水とイオン交換樹脂を
接触させるとイオン交換樹脂の劣化が速まったり、イオ
ン交換樹脂からの不純物の溶出が起こったりすることも
あるので、20%から40%で用いるのが好ましい。よ
り低濃度で使用する場合にはそれに応じた濃度の過酸化
水素水を原料とすることもできる。
め、粗過酸化水素水はアニオン交換樹脂及びカチオン交
換樹脂の両方と接触させる。各樹脂とは1段で接触させ
てもよいし、多段で接触させてもよい。ただ処理の最終
は先に述べた問題点を解決するためアニオン交換樹脂に
し、更に炭酸アンモニウム又は重炭酸アンモニウムで炭
酸型又は重炭酸型にされたものを用いることが好まし
い。
塩基型の何れを用いても良い。通常アニオン交換樹脂は
塩素型叉は水酸型として供給されるので、コンディショ
ニングとして新規のアニオン交換樹脂を用いる場合には
使用前に炭酸型又は重炭酸型に変換する。変換方法とし
てはタンクや反応器を用い、炭酸アンモニウム又は重炭
酸アンモニウムの水溶液中にアニオン交換樹脂を懸濁さ
せる方法もあるが、カラムにアニオン交換樹脂を充填し
て炭酸アンモニウム又は重炭酸アンモニウムの水溶液を
通液するのが工業的には一般的である。
ニウムの水溶液の濃度は0.1から1.2Nであるが、
0.3から1.2Nが好ましい。
(以下SVと略す)で0.5から20hr-1である。通
液量としては、変換する官能基に対し炭酸根又は重炭酸
根が当量比で2倍以上になるように、使用する炭酸アン
モニウム又は重炭酸アンモニウムの水溶液の濃度により
決定すればよいが、官能基に対する炭酸根又は重炭酸根
の当量比は2倍から10倍が好ましい。
水酸型に変換した後炭酸型又は重炭酸型に変換すること
も可能で、このほうがより完全に変換できるため好まし
い。水酸型にするには、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムやアンモニア水のようなアルカリ水溶液を用いて変
換する。
は新規樹脂を炭酸型又は重炭酸型に変換するのと同様し
てに炭酸アンモニウム又は重炭酸アンモニウムの水溶液
を通液すれば良い。
変換したのち、過剰の炭酸アンモニウム又は重炭酸アン
モニウムを水洗により除去する。
としてスルホン酸基を有する強酸型カチオン交換樹脂を
用いる。該カチオン交換樹脂は水素型として用いる。ナ
トリウム型として供給されるものは塩酸や硫酸のような
鉱酸により水素型に変換される。変換方法はアニオン交
換樹脂と同様にカラム通液で行うのが工業的には好まし
い。即ち、0.1から2Nの鉱酸を官能基に対する酸の
当量比を2倍以上になるようにして、SV=0.5〜1
0hr-1で、カチオン樹脂を充填したカラムに通液すれ
ばよい。勿論、通液方式以外の方法でも塩素型が水素型
に変換できる方法であれは構わない。水素型に変換した
後、カチオン交換樹脂を水洗し過剰の鉱酸を除去する。
れる酸及びアルカリの通液を繰り返すことは本発明を実
施する上でなんら支障は無い。
されたアニオン交換樹脂および水素型とされたカチオン
交換樹脂と原料の粗過酸化水素水を接触させる。接触方
法としては、過酸化水素水中に所望の型に変換されたア
ニオン交換樹脂及び/又はカチオン交換樹脂を入れて攪
拌するなどというバッチ方法でも可能であるが、アニオ
ン交換樹脂又はカチオン交換樹脂が充填されたカラム
に、過酸化水素水を通液する方法が工業的方法として好
ましい。
チオン交換樹脂の充填高さは金属類やアニオン類のリー
クを防ぐためには20cm以上とすればよいが、30c
m以上であればより好ましい。
るが、0.5〜10がより好ましい。
との接触により僅かではあるが分解を起こすため、より
分解の起こりにくい低温で行うことが原料の粗過酸化水
素水を効率的に利用でき、また処理の安定の見地からも
好ましい。具体的には−10〜30℃で行うのが好まし
く、−10〜10℃が更に好ましい。
詳細に説明する。 実施例−1 強塩基性アニオン交換樹脂であるダイヤイオンSA20
A(4級アンモニウム2型、三菱化成社商標名)をカラ
ムに30cmの層高で充填し、コンディショニングとし
てまず1N水酸化ナトリウムを官能基の5倍当量になる
量をSV=5hr-1で通液し、次いで樹脂量の5倍量の
超純水で水洗した。次に1N塩酸を官能基の5倍当量に
なる量をSV=5hr-1で通液し、次いで樹脂量の5倍
量の超純水で水洗した。更に1N水酸化ナトリウム−超
純水−1N塩酸−超純水での通液を上述の通り2回繰り
返したのち、再度1N水酸化ナトリウムを官能基の5倍
当量になる量をSV=5hr-1で通液し、次いで樹脂量
の5倍量の超純水で水洗し該アニオン交換樹脂を水酸型
に変換した。次に1N重炭酸アンモニウムを官能基の5
倍当量になる量をSV=5hr-1で通液し、最後に樹脂
量の10倍量の超純水を通液することにより水洗し、該
アニオン交換樹脂を重炭酸型に変換した。
るダイヤイオンSK1B(三菱化成社商標名)を30c
mの層高で充填し、官能基の5倍当量に相当する1N塩
酸−樹脂量の5倍量の超純水−官能基の5倍当量に相当
する1N水酸化ナトリウム−樹脂量の5倍量の超純水に
よる通液を3回繰り返した後、官能基の5倍当量に相当
する1N塩酸をSV=5hr-1で通液し、最後に樹脂量
の10倍量の超純水を通液することにより水洗し、該カ
チオン交換樹脂を水素型に変換した。
b、硫酸根及び塩素イオンを数10ppb含む31%過
酸化水素水を用い、該過酸化水素水をカチオン交換樹脂
カラム、アニオン交換樹脂カラムの順に25℃、SV=
5hr-1で通液した。
し、この中に含まれる金属類及び塩素イオン、硫酸根を
分析した。金属類はNa,Ca,Al,Feなど何れも
0.1ppb以下であり、塩素イオン、硫酸根は5pp
b以下であった。なお、金属類の分析はICP−MS法
ならびにフレームレス原子吸光法、塩素イオン、硫酸根
の分析はイオンクロマトグラフィー法で行った。
交換樹脂のコンディショニング時の最終薬剤として1N
炭酸アンモニウムを官能基の10倍当量となるように通
液し、アニオン交換樹脂の15倍量の超純水で水洗した
他は実施例−1と同様にして原料過酸化水素水の通液を
行った。得られた過酸化水素水の金属類は何れも0.1
ppb以下であり、塩素イオン、硫酸根は5ppb以下
であった。
原料過酸化水素水の通液を行った。得られた過酸化水素
水の金属類は何れも0.1ppb以下であり、塩素イオ
ン、硫酸根は5ppb以下であった。
0A(4級アンモニウム1型、三菱化成社商標名)を、
カチオン交換樹脂として強酸性カチオン交換樹脂である
ダイヤイオンSK1Bを用いた他は、実施例−1と同様
にして原料過酸化水素水の通液を行った。得られた過酸
化水素水の金属類は何れも0.1ppb以下であり、塩
素イオン、硫酸根は5ppb以下であった。
0Aを、カチオン交換樹脂として強酸性カチオン交換樹
脂であるダイヤイオンSK1Bを用い、実施例−1と同
様にしてアニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂のコン
ディショニングを行った。なお、今回は各樹脂のカラム
を2本ずつ用意し、カチオン−アニオン−カチオン−ア
ニオンの順に連結した。このカラムに工業グレードの過
酸化水素水を25℃、SV=5hr-1で通液した。なお
この原料過酸化水素水中の不純物として、Naが数10
00ppb、Al,Ca、Feが数10〜数100pp
b含まれており、塩素イオン及び硫酸根も数100pp
b含まれていた。4本のカラムを通って流出した過酸化
水素水中の金属イオンはNa、Al、Fe、Ca等全て
0.1ppb以下であり、塩素イオン及び硫酸根も5p
pb以下であった。
酸ナトリウムを用いた他は、実施例−1と同様にして原
料過酸化水素水の通液を行った。流出液中の塩素イオン
及び硫酸根の濃度は5ppb以下であり、殆どの金属類
も0.1ppb以下であったが、Naは1.4ppbと
高かった。
導体製造プロセスで用いられる金属類や塩素イオン及び
硫酸根の低減された高純度過酸化水素水を製造する方法
を提供することができた。
Claims (1)
- 【請求項1】 粗過酸化水素水を精製して高純度過酸化
水素水を製造するにあたり、粗過酸化水素水を、炭酸ア
ンモニウムを用いて炭酸型としたアニオン交換樹脂又は
重炭酸アンモニウムを用いて重炭酸型としたアニオン交
換樹脂と接触させることを特徴とする高純度過酸化水素
水の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31478993A JP3608211B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 高純度過酸化水素水の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31478993A JP3608211B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 高純度過酸化水素水の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07172805A true JPH07172805A (ja) | 1995-07-11 |
JP3608211B2 JP3608211B2 (ja) | 2005-01-05 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP31478993A Expired - Fee Related JP3608211B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 高純度過酸化水素水の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3608211B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6896867B2 (en) | 2000-06-21 | 2005-05-24 | Santoku Chemical Industries Co., Ltd. | Process for producing a purified aqueous hydrogen peroxide solution |
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KR102346921B1 (ko) | 2019-10-30 | 2022-01-05 | 주식회사 삼양사 | 음이온 교환수지와 양이온 교환수지를 포함하는 혼상형 이온 교환수지, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 과산화수소수의 정제 방법 |
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1993
- 1993-12-15 JP JP31478993A patent/JP3608211B2/ja not_active Expired - Fee Related
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