KR20210073537A - 화학 액체 제조 장치 및 화학 액체의 제조 방법 - Google Patents

화학 액체 제조 장치 및 화학 액체의 제조 방법 Download PDF

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브라이언 힌지
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후지필름 일렉트로닉 머티리얼스 유.에스.에이., 아이엔씨.
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Abstract

화학 액체 제조 장치가 제공된다. 상기 제조 장치는, 이온 교환 매체 및 이온 흡착 매체로부터 선택된 적어도 하나의 여과 매체, 및 상기 적어도 하나의 여과 매체에 의해 가공되는 재료의 온도를 제어하도록 구성된 온도 제어 유닛을 포함한다. 상기 제조 장치를 사용하는 화학 액체의 제조 방법이 또한 제공된다.

Description

화학 액체 제조 장치 및 화학 액체의 제조 방법
본 개시는 화학 액체 제조 장치 및 이를 사용한 화학 액체의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 산업은 전자 부품 크기의 지속적인 감소로부터 발생하는 전자 부품의 집적 밀도의 급속한 개선을 달성하였다. 궁극적으로, 더 작은 부품이 더 많이, 주어진 영역 내에 집적되도록 제공된다. 이러한 개선은 주로 신규한 정밀 고해상도 가공 기술의 개발로 인한 것이다.
고해상도 집적 회로 (IC)의 제조 동안, 다양한 가공 액체가 베어(bare) 웨이퍼 또는 필름-코팅된 웨이퍼와 접촉하게 될 것이다. 예를 들어, 미세 금속 배선의 제조는 전형적으로, 베이스 재료를 예비습윤 액체로 코팅한 후 상기 베이스 재료를 복합 액체로 코팅하여 레지스트 필름을 형성하는 절차를 포함한다. 적절한 구성성분 및 다양한 첨가제를 함유하는 이러한 가공 액체는 IC 웨이퍼의 오염원인 것으로 알려져 있다.
웨이퍼 예비습윤 액체 또는 현상제 용액과 같은 이들 화학 액체 내에 오염물질이 미량으로 혼합될지라도, 생성되는 회로 패턴은 결함을 가질 수 있음을 추측할 수 있다. 1.0 ppt만큼 낮은, 매우 낮은 수준의 금속 불순물의 존재가 반도체 장치의 성능 및 안정성을 방해한다는 것이 알려져 있다. 또한, 금속 오염물질의 종류에 따라, 산화물 성질이 저하될 수 있으며, 부정확한 패턴이 형성되고, 반도체 회로의 전기적 성능이 손상되며, 이는 결국 제조 수율에 불리하게 영향을 미친다.
금속 불순물, 미세 입자, 유기 불순물, 수분 등과 같은 불순물의 오염은 화학 액체 제조의 다양한 단계 동안 화학 액체에 부주의하게 도입될 수 있다. 이의 예는, 불순물이 원료 중에 존재하는 경우, 또는 화학 액체가 제조될 때 부산물이 생성되거나 또는 미반응 반응물이 남아 있는 경우, 또는 제조 장치의 표면으로부터 또는 운반, 저장 또는 반응에 사용되는 컨테이너 장비, 반응 용기 등으로부터 이물질이 유출되거나 또는 추출되는 경우를 포함한다. 따라서, 고정밀 및 초미세 반도체 전자 회로의 제조에 사용되는 이들 화학 액체로부터 불용성 및 가용성 오염물질의 감소 또는 제거는 결함이 없는 IC를 제조하는 것의 기본적인 보장이다.
이러한 점에 있어서, 초미세 및 고정밀 반도체 전자 회로의 제조에서 필수불가결한 고순도 화학 액체를 형성하기 위해 화학 액체 제조 공정 및 상기 공정에 적용되는 제조 장치의 표준 및 품질을 상당히 개선하고 엄격하게 제어하는 것이 필수적이다.
따라서, 고정밀 집적 회로를 형성하기 위해, 초순수 화학 액체에 대한 요구 및 이들 액체의 품질 개선 및 제어가 매우 중요해진다. 품질 개선 및 제어를 목표로 하는 특정 주요 파라미터는 미량 금속 감소, 액체 입자 계수 감소, 온-웨이퍼(on-wafer) 결함 감소, 유기 오염물질 감소 등을 포함한다. 이들 주요 파라미터 모두는 제조 장치의 필수 준비 및 제조 공정의 적절한 설계에 의해 영향을 받는 것으로 나타난다.
상기를 고려하여, 본 개시는 특히 반도체 제조를 목표로 하는 화학 액체를 제조하기 위한 화학 액체 제조 장치 및 이를 사용한 화학 액체의 제조 방법을 제공하기 위한 것이며, 여기서, 알려져 있지 않으며 원치 않는 물질의 생성 또는 도입 없이 사전결정된 범위 내에서 관리된 화학 액체 중 미립자의 수 및 금속 불순물의 양을 갖는 초순수 화학 액체가 제조된다. 따라서, 잔류물 및/또는 입자 결함의 발생이 억제되고, 반도체 웨이퍼의 수율이 개선된다.
본 개시의 일부 구현예에 따르면, 화학 액체 제조 장치는 적어도 제1 시스템을 포함하고, 상기 제1 시스템은 재료를 가공하도록 구성된다. 제1 시스템은, 제1 이온 교환 막 및 제1 이온 흡착 막으로부터 선택된 적어도 하나의 제1 여과 매체; 및 상기 적어도 하나의 제1 여과 매체의 상류 측에 구성된 온도 제어 유닛을 포함한다.
본 개시의 일부 구현예에 따르면, 화학 액체의 제조 방법은, 적어도 이온 교환 막 및/또는 이온 흡착 막을 포함하는 시스템을 제공하는 단계; 재료의 온도를 조정하도록 상기 적어도 이온 교환 막 및/또는 이온 흡착 막의 상류 측에 온도 제어 유닛을 구성하는 단계; 및 상기 재료를 상기 시스템으로 가공하는 단계를 포함한다.
본 개시에 따르면, 화학 액체 제조 장치 및 이를 사용한 화학 액체의 제조 방법은, 제조 공정 동안 광범위한 유기 및 무기 오염물질의 도입 또는 생성을 방지하고, 반도체 제조에 적용가능한 초고순도 화학 액체를 제조하도록 효과적으로 설계되고 적절하게 구성된다.
본 개시의 측면은 첨부 도면과 함께 읽을 때 하기의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 업계의 표준 관행에 따라 다양한 피처(feature)가 축척으로 도시되지 않았음이 주목된다. 사실상, 다양한 피처의 치수는 논의의 명확성을 위해 임의로 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일부 구현예에 따른 화학 액체의 제조 방법에 채택된 예시적인 화학 액체 제조 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일부 구현예에 따른 화학 액체의 예시적인 제조 방법에서의 공정 단계의 흐름도이다.
도 3은 GC-MSMS 결과를 예시한다.
하기 개시는 제공된 발명대상의 상이한 특징을 구현하기 위한 다수의 상이한 구현예 또는 예를 제공한다. 본 개시를 단순화하기 위해 성분 및 배열의 특정 예가 하기에 기술된다. 이들은 물론 단지 예일 뿐이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 예를 들어, 용어 "용매(들)"가 사용되는 경우, 구체적으로 언급되지 않는 한 (달리 언급되지 않는 한), 이는 단일 용매 또는 둘 이상의 용매의 조합을 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시는 다양한 예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순성 및 명료성의 목적을 위한 것이며, 그 자체가 논의된 다양한 구현예 및/또는 구성 사이의 관계를 지시하는 것은 아니다.
또한, "밑에", "아래에", "하부", "위에", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는, 도면에 예시된 바와 같은 하나의 요소 또는 피처의 또 다른 요소(들) 또는 피처(들)에 대한 관계를 설명하기 위한 설명의 용이성을 위해 본원에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 묘사된 배향에 더하여 사용 또는 작동 중인 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된다. 장치는 달리 배향될 수 있고 (90도 회전되거나 또는 다른 배향으로), 본원에 사용된 공간적으로 상대적인 기술자(descriptor)는 이에 따라 유사하게 해석될 수 있다.
본 개시에서, 용어 "내지"를 사용하여 표시되는 수치 범위는, "내지"의 용어 전후에 기술된 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.
본 개시에서, "ppm"은 "백만분율 (10-6)"을 의미하고, "ppb"는 "십억분율 (10-9)"을 의미하고, "ppt"는 "조분율 (parts-per-trillion) (10-12)"을 의미한다.
본 개시에서, 1Å (옹스트롬)는 0.1 nm (나노미터)에 상응하고, 1μm (미크론)은 1000 nm에 상응한다.
<화학 액체>
본 개시에서, 화학 액체는 예비습윤 액체, 현상제 용액, 헹굼 용액, 세정 용액, 스트리핑(stripping) 용액 등과 같은 웨이퍼 가공 용액 또는 이의 제조에 사용되는 원료 용매를 포함할 수 있다.
정제 공정을 포함하지만 이에 제한되지 않는 본 개시의 제조 공정을 겪기 전에, 화학 액체는 바람직하지 않은 양의 오염물질 및 불순물을 함유할 수 있다. 본 개시의 화학 액체 제조 장치를 채택함으로써 본 개시의 제조 공정에 의해 화학 액체가 가공된 후, 화학 액체로부터 상당량의 오염물질 및 불순물이 제거된다. 예비가공된 화학 액체는 본 개시의 본원에서 "가공 표적 재료"로서 지칭된다. 가공 표적 재료는 사내에서 합성되거나 또는 공급업체로부터의 구매를 통해 상업적으로 입수가능할 수 있다. 후가공된 화학 액체는 본 개시에서 "가공된 화학 액체"로서 및 또한 간단히 "화학 액체"로서 지칭된다. "가공된 화학 액체" 또는 "화학 액체"는 사전결정된 범위 내에서 보장 및 제한된 불순물을 포함할 수 있다.
<유기 용매>
본 개시에서, 화학 액체는 유기 용매를 포함한다. 유기 용매의 유형은 특정하게 제한되지 않지만, 널리 알려져 있는 유기 용매가 적용가능하다. 화학 액체 중 유기 용매의 함량은 특정하게 제한되지 않지만, 유기 용매는 주성분으로서 포함된다. 구체적으로, 유기 용매의 함량은 화학 액체의 총 질량에 대하여 98 질량% 이상이다. 특정의 구현예에서, 유기 용매의 함량은 화학 액체의 총 질량에 대하여 99 질량% 이상이다. 다른 구현예에서, 유기 용매의 함량은 화학 액체의 총 질량에 대하여 99.5 질량% 이상이다. 또 다른 구현예에서, 유기 용매의 함량은 화학 액체의 총 질량에 대하여 99.8 질량% 이상이다. 이의 상한치는 특정하게 제한되지 않지만, 일반적으로 이의 상한치는 99.999 질량% 이하이다.
유기 용매는 단독으로 사용될 수 있거나 또는 이의 2종류 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 2종류 이상의 유기 용매의 조합이 사용되는 경우, 이의 총 함량이 상기 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
화학 액체 중 유기 용매의 함량은 기체 크로마토그래피 질량 분광분석법 (GCMS) 장치를 사용함으로써 측정될 수 있다.
유기 용매의 비점은 특정하게 제한되지 않는다. 그러나, 유기 용매의 비점은 바람직하게는, 반도체 칩의 제조 수율을 개선하는 점으로부터 200℃보다 더 낮다. 본 개시에서, 비점은 1 atm에서의 비점을 의미한다.
유기 용매는 특정하게 제한되지 않는다. 유기 용매의 예는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로판올, n-프로판올, 2-메틸-1-프로판올, n-부탄올, 2-부탄올, tert-부탄올, 1-펜타놀, 2-펜타놀, 3-펜타놀, n-헥산올, 시클로헥산올, 2-메틸-2-부탄올, 3-메틸-2-부탄올, 2-메틸-1-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 2-메틸-1-펜타놀, 2-메틸-2-펜타놀, 2-메틸-3-펜타놀, 3-메틸-1-펜타놀, 3-메틸-2-펜타놀, 3-메틸-3-펜타놀, 4-메틸-1-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 2-에틸-1-부탄올, 2,2-디메틸-3-펜타놀, 2,3-디메틸-3-펜타놀, 2,4-디메틸-3-펜타놀, 4,4-디메틸-2-펜타놀, 3-에틸-3-헵탄올, 1-헵탄올, 2-헵탄올, 3-헵탄올, 2-메틸-2-헥산올, 2-메틸-3-헥산올, 5-메틸-1-헥산올, 5-메틸-2-헥산올, 2-에틸-1-헥산올, 메틸 시클로헥산올, 트리메틸 시클로헥산올, 4-메틸-3-헵탄올, 6-메틸-2-헵탄올, 1-옥탄올, 2-옥탄올, 3-옥탄올, 2-프로필-1-펜타놀, 2,6-디메틸-4-헵탄올, 2-노난올, 3,7-디메틸-3-옥탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 디이소프로필 에테르, 부틸 메틸 에테르, 부틸 에틸 에테르, 부틸 프로필 에테르, 디부틸 에테르, 디이소부틸 에테르, tert-부틸 메틸 에테르, tert-부틸 에틸 에테르, tert-부틸 프로필 에테르, 디-tert-부틸 에테르, 디펜틸 에테르, 디이소아밀 에테르, 시클로펜틸 메틸 에테르, 시클로헥실 메틸 에테르, 브로모메틸 메틸 에테르, α,α-디클로로메틸 메틸 에테르, 클로로메틸 에틸 에테르, 2-클로로에틸 메틸 에테르, 2-브로모에틸 메틸 에테르, 2,2-디클로로에틸 메틸 에테르, 2-클로로에틸 에틸 에테르, 2-브로모에틸 에틸 에테르, (±)-1,2-디클로로에틸 에틸 에테르, 2,2,2-트리플루오로에틸 에테르, 에틸 비닐 에테르, 부틸 비닐 에테르, 알릴 에틸 에테르, 알릴 프로필 에테르, 알릴 부틸 에테르, 디알릴 에테르, 2-메톡시프로펜, 에틸-1-프로페닐 에테르, 시스-1-브로모-2-에톡시에틸렌, 2-클로로에틸 비닐 에테르, 알릴-1,1,2,2-테트라플루오로에틸 에테르, 옥탄, 이소옥탄, 노난, 데칸, 메틸시클로헥산, 데칼린, 자일렌, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 쿠멘, 2차 부틸벤젠, 시멘, 디펜텐, 메틸 피루베이트, 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 메틸 메톡시프로피오네이트, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 부틸 아세테이트, γ-부티로락톤, 디이소아밀 에테르, 이소아밀 아세테이트, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,4-디옥산, 헥실 알콜, 2-헵타논, 이소아밀 아세테이트 및 테트라히드로푸란을 포함한다.
본 개시의 특정의 구현예에서, 화학 액체는 예비습윤 액체이다. 예비습윤 액체의 유형은 특정하게 제한되지 않는다. 예비습윤 액체의 특정 예는 시클로펜타논 (CyPe), 시클로헥사논 (CyH), 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (PGME), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 (PGEE), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA), 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르 (PGPE), 에틸 락테이트 (EL) 중 적어도 하나를 포함한다. 다른 구현예에서, 화학 액체는 현상제 용액, 예컨대 부틸 아세테이트, 또는 헹굼 액체, 예컨대 4-메틸-2-펜타놀 (MIBC)일 수 있다.
<불순물>
가공 표적 및/또는 화학 액체 중에 함유된 불순물은 금속 불순물, 입자 및 기타, 예컨대 유기 불순물, 수분 등을 포함한다.
<금속 불순물>
가장 흔한 금속 불순물은 중금속, 예컨대 철 (Fe), 알루미늄 (Al), 크롬 (Cr), 니켈 (Ni) 및 이온성 금속, 예컨대 소듐 (Na) 및 칼슘 (Ca)을 포함한다. 금속의 유형에 따라, 금속 불순물은 산화물 무결성(integrity)을 악화시키고, MOS 게이트 스택(MOS gate stacks)을 저하시키고, 장치의 수명 등을 감소시킨다. 본 개시의 제조 방법에 따라 화학 액체 제조 장치에 의해 제조된 화학 액체에서, 총 미량 금속 함량은 0 내지 300 ppt (질량), 보다 바람직하게는 0 내지 150 ppt (질량)의 사전결정된 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
본 개시에서, 금속 불순물은 고체 (금속 착물, 미립자 금속-함유 화합물 등)의 형태로 제공되는 금속 불순물을 지칭한다.
<입자>
본 개시에서, 0.03μm 이상의 크기를 갖는 계수 표적은 "입자" 또는 "미립자"로서 지칭된다. 액체 매질 중 "입자"의 수는 광 산란 유형의 액체 중 입자 계수기(in-liquid particle counter)에 의해 계수되어야 하며, LPC (액체 입자 계수)로서 지칭된다.
입자의 예는 티끌(dust), 먼지(dirt), 유기 고체 재료 및 무기 고체 재료를 포함한다. 입자는 또한, 콜로이드화된 금속 원자의 불순물을 포함할 수 있다. 용이하게 콜로이드화되는 금속 원자의 유형은 특정하게 제한되지 않으며, Na, K, Ca, Fe, Cu, Mg, Mn, Li, Al, Cr, Ni, Zn 및 Pb로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 원자를 포함할 수 있다. 본 개시의 화학 액체 제조 장치에 의해 제조된 화학 액체에서, 0.03μm 이상의 크기를 갖는 입자의 총 함량은 화학 액체 1 ml당 100 이하의 사전결정된 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
<유기 불순물>
유기 불순물은 화학 액체 중에 제공된 주성분으로서의 유기 용매와 상이한 화합물을 의미하며, 화학 액체의 총 질량에 대하여 5000 질량 ppm 이하의 함량으로 함유된 유기 재료 (이는 유기 불순물에 상응하며, 유기 용매에 상응하지 않음)을 지칭한다.
휘발성 유기 화합물은 심지어 클린 룸(clean-room) 내부의 주위 공기 중에도 존재한다. 유기 불순물의 일부는 운송 및 보관 장비로부터 기원하며, 일부는 출발 원료 중에 존재한다. 유기 불순물의 다른 예는, 유기 용매가 합성될 때 생성된 부산물 및/또는 미반응 반응물을 포함한다.
화학 액체 중 유기 불순물의 총 함량은 특정하게 제한되지 않는다. 반도체 장치의 제조 수율을 개선하는 점으로부터, 유기 불순물의 총 함량은 화학 액체의 총 질량에 대하여 바람직하게는 0.1 내지 5000 질량 ppm, 보다 바람직하게는 1 내지 2000 질량 ppm, 더욱 바람직하게는 1 내지 1000 질량 ppm, 특히 바람직하게는 1 내지 500 질량 ppm, 가장 바람직하게는 1 내지 100 질량 ppm이다.
화학 액체 중 유기 불순물의 함량은 기체 크로마토그래피 질량 분광분석법 (GCMS) 장치를 사용함으로써 측정될 수 있다.
<화학 액체 제조 장치>
도 1은 본 개시의 일부 구현예에 따른 예시적인 화학 액체 제조 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 화학 액체 제조 장치(10)는, 액체 제조 장치(10)에 의해 가공되는 재료, 예를 들어 가공 표적 재료 또는 예비가공된 화학 액체를 보유하거나 또는 운반하도록 구성된 가공 표적 공급 유닛(20)에 연결된다. 가공 표적 재료는 화학 액체 제조 장치(10)에 의해 가공되어, 미립자, 유기 불순물, 금속 불순물 등을 포함하는 원치 않는 오염물질의 수가 사전결정된 범위 내에서 관리 및 제한된 화학 액체를 생성 또는 제조할 것이다. 일부 구현예에서, 화학 액체는 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 메틸 메톡시프로피오네이트, 시클로펜타논, 시클로헥사논, γ-부티로락톤, 디이소아밀 에테르, 4-메틸-2-펜타놀 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 가공 표적 공급 유닛(20)은 이것이 가공 표적 재료를 화학 액체 제조 장치(10)에 연속적으로 또는 간헐적으로 공급하는 한 특정하게 제한되지 않는다. 가공 표적 공급 유닛(20)은 재료 수용 탱크, 센서, 예컨대 레벨 게이지(level gauge) (미도시), 펌프 (미도시), 가공 표적 재료의 유동을 제어하기 위한 밸브 (미도시) 등을 포함할 수 있다. 도 1에서, 화학 액체 제조 장치(10)는 하나의 가공 표적 공급 유닛(20)에 연결된다. 그러나, 본 개시는 이와 같이 제한되지 않는다. 일부 예시적인 구현예에서, 복수의 가공 표적 공급 유닛(20)은 화학 액체 제조 장치(10)에 의해 가공되는 각각의 유형의 가공 표적 재료에 대해 병렬로 제공된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화학 액체 제조 장치(10)는 적어도 제1 정제 시스템(110)을 포함한다. 특정의 예시적인 구현예에서, 화학 액체 제조 장치(10)는 가공 표적 재료의 온도를 특정 온도 범위 내에서 설정하기 위한 열 교환기(100)를 포함할 수 있으며; 이에 따라, 화학 액체 제조 장치(10) 내에 충전되는 가공 표적 재료는 실질적으로 일정한 온도에서 유지된다. 열 교환기(100)는, 예를 들어 가공 표적 공급 유닛(20) 및 제1 정제 시스템(110) 사이에 구성된다. 일부 구현예에서, 가공 표적 재료의 온도는 주위 온도 (예를 들어, 실온)이다.
또한 도 1을 참조하면, 제1 정제 시스템(110)은 적어도 하나 또는 복수의 여과 매체(114) (정제 수단)를 포함하며, 이들 각각은 특정 정제 기능 (여과 유닛의 모드 또는 매체를 기반으로 함)을 갖고, 특정 처리를 제공한다. 예를 들어, 제1 정제 시스템(110)은, 이온 교환 막 및 이온 흡착 막으로부터 선택된 적어도 하나의 여과 매체(114) (114a, 114b 또는 114c)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 정제 시스템(110)은 적어도 입자 제거 필터, 및 적어도 이온 교환 막 및/또는 이온 흡착 막을 포함한다. 또한, 하나 또는 복수의 여과 매체(114)는 공급업체로부터 상업적으로 입수가능한 고품질 등급의 제품이다.
특정의 예시적인 구현예에 따르면, 하나 또는 복수의 여과 매체(114)는 구획화될 수 있으며, 각각 하나 또는 복수의 하우징(112)에 수용될 수 있다. 예를 들어, 제1 정제 시스템(110)은 제1 하우징(112a), 제2 하우징(112b) 및 제3 하우징(112c)으로부터 선택된 적어도 하나의 하우징(112)을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 하우징(112)은 그 안에 여과 매체(114)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함하며 수용한다. 대안적으로 말하면, 상기 예에 따르면, 제1 정제 시스템(110)은 단지 하나의 하우징(112) (제1 하우징(112a), 제2 하우징(112b) 또는 제3 하우징(112c)), 또는 2개의 하우징(112) (제1 하우징(112a), 제2 하우징(112b) 및 제3 하우징(112c) 중 임의의 2개의 조합), 또는 3개의 하우징 (제1 하우징(112a), 제2 하우징(112b) 및 제3 하우징(112c))을 포함할 수 있다. 상기 예는 예시적인 목적을 위한 것이며, 하우징의 수는 나타난 예에 제한되지 않는다는 것이 주목된다. 다른 예시적인 구현예에서, 제1 정제 시스템(110)은 상기 제1, 제2 및/또는 제3 하우징(112a, 112b, 112c)에 더하여 더 많은 하우징(112), 예를 들어 1개, 2개, 3개, 6개 또는 10개 초과를 포함할 수 있다.
대안적인 예시적인 구현예에서, 별도의 하우징(112)이 없을 수 있고, 하나 또는 복수의 여과 매체(114)는 제1 정제 시스템(110)에서 구획화되지 않은 상태로 구성된다. 또 다른 대안적인 예시적인 구현예에서, 제1 정제 시스템(110)은 또한 하나 또는 복수의 여과 매체(114)에 더하여 다른 정제 모듈 (미도시)을 포함할 수 있다.
또한 도 1을 참조하면, 제1 하우징(112a)은 제1 여과 매체(114a)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함할 수 있고, 제2 하우징(112b)은 제2 여과 매체(114b)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함할 수 있고, 제3 하우징(112c)은 제3 여과 매체(114c)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함할 수 있으며, 여기서 제1, 제2 및 제3 여과 매체(114a, 114b 및 114c)는 기능 또는 성질이 상이할 수 있고, 상이한 정제 처리를 제공하는 반면, 각각 선택된 하우징(112) (112a, 112b, 112c) 각각에 수용된 여과 매체(114) (114a, 114b, 114c)의 하나 이상의 유닛은 동일하거나 유사한 정제 기능, 물리화학적 성질, 기공 크기 및/또는 구성 재료 등을 갖는다. 예로서, 제1 정제 시스템(110)은, 각각 제1 하우징(112a), 제2 하우징(112b) 및 제3 하우징(112c)에 수용된, 하나 또는 복수의 입자 제거 필터, 하나 또는 복수의 이온 교환 막 및 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 정제 시스템(110)은, 각각 제1 하우징(112a) 및 제2 하우징(112b)에 수용된, 하나 또는 복수의 입자 제거 필터 및 하나 또는 복수의 이온 교환 막 (또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막)을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 정제 시스템(110)은, 각각 제1 하우징(112a) 및 제2 하우징(112b)에 수용된, 하나 또는 복수의 이온 교환 막 및 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 포함할 수 있다. 상기 예는 예시적인 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것이 주목된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 정제 시스템(110)은 또한, 적어도 하나의 하우징(112)의 입구 포트 상류에 구성된 온도 제어 유닛(180)을 포함한다. 본 개시의 구현예에 따르면, 온도 제어 유닛(180)은, 하나 또는 복수의 이온 교환 막 또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 수용하는 선택된 하우징(112)의 입구 포트 상류에 구성되어, 선택된 하우징(112)을 통해 통과하는 가공 표적 재료의 온도가 사전결정된 최적의 온도 범위로 조절되도록 한다. 온도 제어 유닛(180)은, 선택된 하우징(112)의 입구 포트의 상류 측에, 예를 들어 배관 상에 설치된 상업용 재순환 가열/냉각 유닛, 응축기 또는 열 교환기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
일부 예시적인 구현예에서, 온도 제어 유닛(180)은 냉각 유닛을 포함하고, 온도 제어 유닛(180)은 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하의 온도로 구성되어, 가공 표적이 선택된 하우징(112) 내의 하나 또는 복수의 이온 교환 막, 또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 통해 통과할 때 가공 표적의 온도가 약 80°F 이하로 조절되도록 한다. 다른 구현예에서, 온도 제어 유닛(180)은 약 30 내지 70°F의 온도 범위 내에서 설정된다. 또 다른 구현예에서, 온도 제어 유닛(180)은 바람직하게는 약 41 내지 67°F의 온도 범위 내에서 설정된다. 대안적인 구현예에서, 온도 제어 유닛은 보다 바람직하게는 약 50 내지 65°F의 온도 범위 내에서 설정된다. 본 개시의 특정 구현예에 따르면, 온도 제어 유닛(180)은 70°F 이상으로 상승하는 것이 방지된다. 일부 구현예에서, 온도 제어 유닛(180)은 68.5°F 이상으로 상승하는 것으로부터 제어된다. 또 다른 구현예에서, 온도 제어 유닛(180)은 67.5°F 이상으로 상승하는 것으로부터 조절된다.
도 1에 예시된 예에서와 같이, 제1 하우징(112a) 및 제2 하우징(112b) 사이에 온도 제어 유닛(180)이 구성되고, 가공 표적 재료가 제2 하우징(112b) 내에 충전되고 가공되기 전에 가공 표적 재료의 온도는 온도 제어 유닛(180)에 의해 65°F 이하로 조정되며, 여기서 제2 하우징(112b)은 하나 또는 복수의 이온 교환 여과 매체, 또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 여과 매체를 수용한다. 상기 예에서, 제1 하우징(112a)은 하나 또는 복수의 입자 제거 필터를 포함할 수 있고, 입자 제거 필터는, 예를 들어 20 nm 이상의 기공 크기를 가질 수 있다. 상기 예에서 예시된 바와 같은 하우징(112) 및 여과 매체(114)의 배열 순서는 예시적인 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것을 알아야 한다.
또한, 온도 제어 유닛(180)의 위치는 상기 나타낸 예에 제한되지 않는다는 것이 주목되어야 한다. 다른 예시적인 구현예에서, 온도 제어 유닛(108)은 제1 하우징(112a)의 입구 상류에 구성될 수 있으며, 여기서 제1 하우징(112a)은 하나 또는 복수의 이온 교환 막, 또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 수용한다. 이와 관련하여, 후속 하우징 (예를 들어, 하우징(112b 및/또는 112c))의 입구 전에 제1 하우징(112a)의 하류에 또 다른 온도 제어 유닛이 설치되거나 또는 설치되지 않을 수 있다. 가공 표적 재료 내에 열 에너지를 재도입할 수 있는 다른 수단 또는 장비, 예컨대 펌프가, 제1 하우징(112a)과 다른 또는 추가적인 이온 교환 매체 및/또는 이온 흡착 매체를 수용하는 후속 하우징 (예를 들어, 제2 또는 제3 하우징(112b 또는 112c))의 사이에 도입 또는 배치되지 않는 조건 하에, 제1 하우징(112a)의 하류에 또 다른 온도 제어 유닛을 구성하는 것은 선택사항(optional)이다.
특정의 예시적인 구현예에서, 제1 정제 시스템(110)에 별도의 하우징(112)이 없을 수 있고, 하나 또는 복수의 여과 매체(114)는 제1 정제 시스템(110)에서 구획화되지 않은 상태로 구성된다. 예를 들어, 제1 정제 시스템(110)은, 제1 정제 시스템(110) 내부에서 함께 연결되는 교체가능한 여과 매체(114) (114a, 114b, 114c)를 포함하는 다단계 시스템이고, 가공 표적 재료는 여과 매체(114) (114a, 114b, 114c)를 통해 캐스케이딩(cascading)되게 된다. 이와 관련하여, 온도 제어 유닛(180)은, 가공 표적 재료가 통과하거나 또는 캐스케이딩되는 제1 이온 교환 막 또는 이온 흡착 막 상류의 임의의 위치에 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 정제 시스템(110)이 이의 공급 포트(110a)의 하류에 차례대로, 입자 제거 필터 A, 입자 제거 필터 B, 이온 교환 막 A, 이온 교환 막 B 및 이온 흡착 막 A를 수용하는 경우, 가공 표적 재료가 이온 교환 막 A, 및 후속적인 이온 교환 막 B 및 이온 흡착 막 A를 통해 통과하고 이들에 의해 가공되기 전에, 가공 표적 재료의 온도가 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하로 조정 및 조절되도록 온도 제어 유닛(180)이 입자 제거 필터 B 및 이온 교환 막 A 사이에 구성될 수 있다. 상기 예는 예시적인 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것이 주목된다.
다른 예에서, 가공 표적 재료가 이온 교환 막 A, 및 후속적인 이온 교환 막 B 및 이온 흡착 막 A에 의해 가공될 때 가공 표적 재료의 온도가 상기 논의된 온도 범위, 예를 들어 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하로 억제된 상태로 유지되는 한, 온도 제어 유닛(180)은 입자 제거 필터 A의 상류, 또는 입자 제거 필터 A 및 B 사이에 구성될 수 있다.
일부 예시적인 구현예에서, 제1 정제 시스템(110)은 또한, 부분 정제된 가공 표적을 제1 정제 시스템(110)으로 다시 재순환시키고 제1 정제 시스템(110)에 의해 다시 가공되도록 하기 위한 재순환 도관(160h)을 포함할 수 있다. 또한, 또 다른 온도 제어 유닛/열 교환기(170)는 재순환 도관(160h)을 따라 구성될 수 있다. 특정 구현예에서, 온도 제어 유닛(170)은 또한 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하의 온도에서 구성될 수 있어, 부분 정제된 가공 표적이 제1 정제 시스템(110)으로 다시 재순환될 때 이의 온도가 약 80°F 이하로 조절되도록 한다. 그러나 도 1에 도시된 바와 같은 예에서, 재순환 도관(160h)은 제1 정제 시스템(110)의 유출 포트(110b)의 상류 측에 구성된다. 다른 예에서, 재순환 도관(160h)은 유출 포트(110b)의 하류 측에 구성될 수 있다. 필요에 따라, 가공 표적 공급 유닛(20), 열 교환기(100), 제1 재료 정제 시스템(110) 등에서의 다양한 도관, 유출 포트 및 공급 유닛에 펌프 및 밸브가 설치될 수 있다는 것이 이해된다.
상술한 바와 같은 비제한적인 구현예에 따르면, 화학 액체 제조 장치(10)는, 제1 정제 시스템(110)과 직접 또는 간접적으로 연통하는 제2 정제 시스템(120)을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 제2 정제 시스템(120)은 하나 또는 복수의 여과 매체(124)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같은 예시적인 구현예에서, 제2 정제 시스템(120)은 제1 정제 시스템(110)의 하류에 구성되지만; 제1 정제 시스템(110) 및 제2 정제 시스템(120)의 상대적인 구성은 상기 나타낸 예에 제한되지 않는다는 것이 주목된다.
제2 정제 시스템(120) 내의 하나 또는 복수의 여과 매체(124)는 구획화될 수 있고, 각각 하나 또는 복수의 하우징(122)에 수용될 수 있다. 예를 들어, 제2 정제 시스템(120)은 제4 하우징(122a), 제5 하우징(122b) 및 제6 하우징(122c)으로부터 선택된 적어도 하나의 하우징(122)을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 하우징(122)은 그 안에 여과 매체(124)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함하며 수용한다. 대안적으로 말하면, 제2 정제 시스템(120)은 1개, 2개 또는 3개의 하우징(122)을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 제2 정제 시스템(120)은 제4 하우징(122a), 제5 하우징(122b) 및 제6 하우징(122c)에 더하여 더 많은 하우징(122)을 포함할 수 있다. 또한, 별도의 하우징(122)이 없을 수 있고, 하나 또는 복수의 여과 매체(124)는 제2 정제 시스템(120)에서 구획화되지 않은 상태로 구성된다. 또 다른 예시적인 구현예에서, 제2 정제 시스템(120)은 또한, 하나 또는 복수의 여과 매체(124)에 더하여, 예시되지 않은 다른 정제 모듈을 포함할 수 있다.
상술한 예에 따르면, 제4 하우징(122a)은 제4 여과 매체(124a)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함할 수 있고, 제5 하우징(122b)은 제5 여과 매체(124b)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함할 수 있고, 제6 하우징(122c)은 제6 여과 매체(124c)의 하나 또는 복수의 유닛을 포함할 수 있으며, 여기서 제4 여과 매체(124a), 제5 여과 매체(124b) 및 제6 여과 매체(124c)는 기능 또는 성질이 상이할 수 있고, 상이한 정제 처리를 제공하는 반면, 각각 선택된 하우징(122) (122a, 122b, 122c) 각각에 수용된 여과 매체(124) (124a, 124b, 124c)의 하나 이상의 유닛은 동일하거나 또는 유사한 정제 기능, 물리화학적 성질, 기공 크기 및/또는 구성 재료 등을 갖는다. 예를 들어, 제2 정제 시스템(120)은 입자 제거 필터, 이온 교환 막 및 흡착 막으로부터 선택된 여과 매체(124) (124a, 124b, 124c)를 포함할 수 있다.
제1 정제 시스템(110)과 유사하게, 하나 또는 복수의 이온 교환 막 또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 수용하는 하우징(122)의 입구 상류에 온도 제어 유닛(190)이 구성될 수 있어, 하우징(122)을 통해 통과하는 화학 액체의 온도가 사전결정된 최적의 온도 범위로 조절되도록 한다. 제2 정제 시스템(120)에서 채택된 온도 제어 유닛(190)의 적용, 배치(layout) 및 사양의 원리는 단락 <0046> 내지 <0053>에 예시된 바와 같이 제1 정제 시스템(110)에 대해 기술된 것과 유사하다.
도 1에 예시된 바와 같은 예시적인 구현예에 따르면, 온도 제어 유닛(190)은 제4 하우징(122a)의 입구 포트의 상류 측에 구성될 수 있으며, 여기서 제4 하우징(122a)은 하나 또는 복수의 이온 교환 막 또는 이온 흡착 막을 수용하고, 가공 표적의 온도는, 가공 표적 재료가 제2 정제 시스템(120)의 제4 하우징(122a) 내로 들어가기 전에 온도 제어 유닛(190)에 의해 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하로 조정된다. 다른 구현예에서, 온도 제어 유닛(190)은 약 30 내지 70°F의 온도 범위 내에서 설정된다. 또 다른 구현예에서, 온도 제어 유닛(190)은 바람직하게는 약 41 내지 67°F의 온도 범위 내에서 설정된다. 대안적인 구현예에서, 온도 제어 유닛(190)은 보다 바람직하게는 약 50 내지 65°F의 온도 범위 내에서 설정된다. 특정 구현예에서, 온도 제어 유닛(190)은 70°F 이상의 온도에서 구성되는 것이 방지된다는 것이 주목된다. 일부 구현예에서, 온도 제어 유닛(190)은 68.5°F 이상으로 상승하는 것으로부터 제어되며; 또 다른 구현예에서, 온도 제어 유닛(190)은 67.5°F 이상으로 상승하는 것으로부터 조절된다. 예로서, 제5 또는 제6 하우징(122b 또는 122c)은 10 nm 이하의 기공 크기를 갖는 하나 또는 복수의 입자 제거 필터를 함유할 수 있다.
상기 예에서 예시된 바와 같은 하우징(122) 및 여과 매체(124)의 배열 순서는 예시적인 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것이 주목된다. 일부 구현예에서, 온도 제어 유닛(190)은 제2 정제 시스템(120)에서 제4 하우징(122a) 및 제5 하우징(122b) 사이에 구성될 수 있으며, 가공 표적 재료의 온도는, 가공 표적 재료가 제5 하우징(112b) 내에 충전되기 전에 온도 제어 유닛(190)에 의해 목적하는 온도 범위로 조정되고, 여기서 제5 하우징(112b)은 이온 교환 여과 매체(114b) 또는 이온 흡착 여과 매체(114b)를 수용하고, 제4 하우징(112a)은 하나 또는 복수의 입자 제거 필터를 함유할 수 있다. 또한, 또 다른 온도 제어 유닛이 제5 하우징(122b)의 하류에 설치될 수 있거나 또는 설치되지 않을 수 있다. 가공 표적 재료 내에 열 에너지를 재도입할 수 있는 다른 수단 또는 처리 장비, 예컨대 펌프가, 제5 하우징(122b)과 다른 이온 교환 매체 또는 이온 흡착 매체를 수용하는 후속 하우징 (예를 들어, 제6 하우징(112c)) 사이에 도입 또는 배치되지 않는 조건 하에, 또 다른 온도 제어 유닛의 설치는 선택사항이다. 온도 제어 유닛(190)의 위치는 상기 나타낸 예에 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다.
일부 예시적인 구현예에서, 제2 정제 시스템(120)은 또한, 부분 정제된 가공 표적을 제2 정제 시스템(110)으로 다시 재순환시키고 제2 정제 시스템(110)에 의해 다시 가공되도록 하기 위한 재순환 도관(160f)을 포함할 수 있다. 또한, 재순환 도관(160f)을 따라 또 다른 온도 제어 유닛/열 교환기가 설치될 수 있다.
<화학 액체의 제조 방법>
도 2는 본 개시의 일부 구현예에 따른 화학 액체의 예시적인 제조 방법에서의 공정 단계의 흐름도이다.
도 1 및 2 둘 모두를 참조하면, 일부 구현예에 따른 화학 액체의 제조 방법은 화학 액체의 제조를 위해 단계(10)에서 화학 액체 제조 장치(10)를 제공하는 단계를 포함한다. 본 개시의 예시적인 구현예에 따르면, 화학 액체 제조 장치(10)는 적어도, 하나 또는 복수의 제1 여과 매체(114)를 수용하는 제1 정제 시스템(110)을 포함하며, 여기서 제1 여과 매체(114)는 적어도 하나 또는 복수의 이온 교환 막 및/또는 또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 포함한다. 특정의 예시적인 구현예에서, 화학 액체 제조 장치(10)는 적어도 제1 정제 시스템(110)에 더하여 제2 정제 시스템(120)을 포함한다.
다음 단계(30)을 참조하면, 예비가공된 화학 액체 또는 가공 표적 재료가 화학 액체 제조 장치(10)의 제1 정제 시스템(110)으로 전달된다. 가공 표적 재료는, 철 (Fe), 크롬 (Cr), 니켈 (Ni) 및 납 (Pb)으로 이루어지는 금속 원소 군으로부터 선택된 금속 성분을 함유하는 유기 용매를 포함할 수 있으며, 예비가공된 화학 액체 중 금속 성분의 함량은 약 0.1 내지 1000 질량 ppt의 범위이다. 다른 구현예에서, 예비가공된 화학 액체 중에 함유된 금속 성분의 함량은 200 내지 1000 질량 ppt의 범위일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 예비가공된 화학 액체 중에 함유된 금속 성분의 함량은 500 내지 1000 질량 ppt의 범위이다.
또한 도 1 및 2를 참조하면, 화학 액체의 제조 방법은 단계(40)에서 가공 표적 재료의 온도를 사전결정된 최적의 온도 범위로 조정하는 단계를 포함한다. 보다 구체적으로, 본 개시의 특정 구현예에 따르면, 가공 표적 재료의 온도는, 하나 또는 복수의 이온 교환 막 또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 수용하는 하우징(112)의 입구 포트에 들어가기 전에 약 65°F 이하로 조정된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 예에 따르면, 가공 표적 재료의 온도는 제2 하우징(112b)에 들어가기 전에 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하로 조정되어, 제2 하우징(112b)을 통해 통과하는 가공 표적 재료의 온도가 약 80°F 이하의 사전결정된 최적의 온도 범위로 조절되도록 한다. 일부 구현예에서, 가공 표적 재료의 온도는 약 30 내지 70°F의 온도 범위 내에 있도록 조정될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 가공 표적 재료의 온도는 바람직하게는 약 41 내지 67°F의 온도 범위 내에서 조절된다. 대안적인 구현예에서, 가공 표적 재료의 온도는 보다 바람직하게는 약 50 내지 65°F의 온도 범위 내에서 조절된다. 본 개시의 일부 구현예에 따르면, 가공 표적 재료의 온도는 70°F 이상으로 상승하는 것으로부터 조절된다. 다른 구현예에서, 가공 표적 재료의 온도는 68.5°F 이상으로 상승하는 것으로부터 조절된다. 또 다른 구현예에서, 가공 표적 재료의 온도는 67.5°F 이상으로 상승하는 것으로부터 조절된다.
단계(20)에서 온도 제어 유닛(180)을, 예를 들어 선택된 하우징의 입구 포트 상류에 위치한 배관 상에 설치하거나 또는 선택된 하우징 (예를 들어, 상기 예에서와 같이 제2 하우징(112b))을 열 유닛으로 둘러싸서, 가공 표적 재료가 하나 또는 복수의 이온 교환 매체 또는 이온 흡착 매체를 수용하는 선택된 하우징을 통과하며 가공되는 동안 가공 표적 재료의 온도를 목적하는 사전결정된 온도 범위에서 조정 및 유지하도록 함으로써, 가공 표적 재료의 온도 제어가 달성된다.
상기 예는 예시적인 목적을 위한 것이며, 공정 단계의 순서는 나타낸 예에 제한되지 않는다는 것이 주목된다. 다른 예시적인 구현예에서, 전달 단계 (예를 들어, 단계(30)) 및 온도 조절 단계 (예를 들어, 단계(40))의 순서는 역전될 수 있다. 예를 들어, 가공 표적 재료의 온도는 먼저 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하의 사전결정된 최적의 온도 범위로 조절될 수 있으며, 이어서, 하나 또는 복수의 이온 교환 매체 또는 이온 흡착 매체를 포함하는 화학 액체 장치(10)로 온도 조절된 가공 표적 재료가 전달된다. 예로서, 가공 표적 재료의 온도는, 가공 표적 재료가 제1 정제 시스템(110)으로 복귀하기 전에, 재순환 도관(160h)을 따라 구성된 온도 제어 유닛/열 교환기(170)에 의해 약 80°F 이하, 바람직하게는 약 65°F 이하의 사전결정된 최적의 온도 범위로 조절된다. 상기 예는 예시적인 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것이 주목된다. 상기 예시적인 구현예에 따르면, 온도 조절 단계 및 전달 단계 사이에, 열 또는 열 에너지가 가공 표적 재료 내에 재도입되도록 하기 위한 다른 수단이 존재하지 않는다. 대안적으로 말하면, 가공 표적 재료의 온도는 이온 교환 또는 이온 흡착 공정 동안, 사전결정된 최적의 온도 범위에서 실질적으로 유지된다.
화학 액체의 제조 방법은 선택적으로(optionally), 가공 표적을 제1 정제 시스템(110) 시스템을 통해 재순환시키고 이에 의해 다시 가공되도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한, 가공 표적을 제2 정제 시스템(120)에 전달하는 단계 및 가공 표적을 제2 정제 시스템(120) 내의 하나 또는 복수의 제2 여과 매체(124)에 의해 1회 또는 복수의 횟수 동안 가공하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 정제 시스템(110), 또는 제1 및 제2 정제 시스템(120)의 조합에 의한 가공의 종료 시 가공된 화학 액체로부터 수집 및 검출된 입자의 수 및 금속 불순물의 양이 사전결정된 범위 내에서 제어되자마자, 예를 들어 철 (Fe), 크롬 (Cr), 니켈 (Ni) 및 납(Pb)으로 이루어지는 금속 원소 군으로부터 선택된 금속 성분 0.1 내지 100 질량 ppt를 함유하는 초고순도 화학 액체가 단계(50)에서 제조된다. 후속으로, 초고순도 화학 액체는 제조의 후속 단계 또는 패키징(140)으로 이송된다.
[입자 제거 필터]
입자 제거 공정은 입자 제거 필터를 사용함으로써 가공 표적, 예컨대 화학 액체 중 입자 및/또는 금속 불순물 (고체 형태의 금속 불순물)을 제거하는 공정이다. 입자 제거 필터는 특정하게 제한되지 않으며, 널리 알려져 있는 입자 제거 필터가 사용될 수 있다.
필터의 평균 기공 크기 (기공 직경)는 특정하게 제한되지 않지만, 이는 적합하게는 약 0.001 내지 1.0 μm (1nm 내지 1000nm), 바람직하게는 약 0.003 내지 0.5 μm (3nm 내지 500nm), 보다 바람직하게는 약 0.005 내지 0.1 μm (5nm 내지 100nm)이다. 이 범위 내에서, 필터의 막힘(clogging)을 억제하면서, 정제된 생성물 중에 함유된 불순물 또는 응집물과 같은 외래 물질을 신뢰할 만하게 제거하는 것이 가능하다. 본 개시의 특정의 구현예에서, 제1 정제 시스템(110)은 2nm만큼 작은 평균 기공 크기를 갖는 입자 제거 필터 (예를 들어, 2 nm 이상의 기공 크기를 갖는 미세여과 막)를 포함할 수 있으며, 0.002μm (2nm) 이상 내지 약 1.0 μm (1000nm) 이하의 범위일 수 있다. 철 또는 알루미늄과 같은 금속 원자를 포함하는 콜로이드화된 불순물에 더하여 미세 입자가 가공 표적에 제공되는 경우, 가공 표적은 50 nm만큼 작은 평균 기공 크기를 갖는 필터를 사용함으로써 여과되어 입자를 제거한 후, 20 nm 또는 15 nm만큼 작은 평균 기공 크기를 갖는 필터를 사용함으로써 여과를 수행하여 더 미세한 입자를 제거한다. 따라서, 여과 효율이 개선되며, 입자를 제거하는 성능이 더 개선된다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제2 여과 시스템(122)은 0.001μm (1nm)만큼 작은 기공 크기를 갖는 입자 제거 필터를 포함할 수 있으며, 약 0.001μm (1nm) 이상 내지 약 0.015μm (15nm) 이하의 범위일 수 있다. 특정의 구현예에서, 제2 여과 시스템(120)은 1nm만큼 작은 기공 크기를 갖는 UPE 필터를 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 제2 여과 시스템(120)은 약 5nm의 기공 크기를 갖는 나일론 또는 MPTFE 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 평균 기공 크기는 필터 제조업체의 공칭 값을 지칭할 수 있다.
입자 제거에 사용된 필터의 재료의 예는 플루오로수지, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리아미드 수지, 예컨대 나일론 등, 폴리올레핀 수지 (고밀도 및 초고분자량을 포함함), 예컨대 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 (PP) 등, 퍼플루오로알콕시 (PFA) 수지 등, 또는 개질된 폴리테트라플루오로에틸렌 (MPTFE)을 포함한다. 화학 액체 중에 함유된 불순물 및/또는 응집물과 같은 미세 외래 물질을 효율적으로 제거하는 점에서, 본 개시의 입자 제거에 사용된 필터는 나일론, 폴리프로필렌 (고밀도 폴리프로필렌을 포함함), 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체, 폴리이미드 및 폴리아미드 이미드로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나로 제조된다. 상기 재료로 제조된 필터에 따르면, 잔류물 결함 및/또는 입자 결함을 유발할 가능성이 있는 높은 극성을 갖는 외래 물질을 효과적으로 제거하는 것이 가능하며, 화학 액체 중 금속 성분의 함량을 효율적으로 감소시키는 것이 가능하다.
폴리이미드 및/또는 폴리아미드 이미드는 카복시 기, 염 유형의 카복시 기 및 -NH-결합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 가질 수 있다. 내용매성에 관하여, 플루오로수지, 폴리이미드 및/또는 폴리아미드 이미드가 탁월하다.
[이온 교환 수지 막 (이온 교환 막)]
본 구현예에 사용된 이온 교환 수지 막은 특정하게 제한되지 않으며, 수지 막에 고정된 적합한 이온 교환 기를 포함하는 이온 교환 수지를 포함하는 필터가 사용될 수 있다. 이러한 이온 교환 수지 막의 예는, 양이온 교환 기, 예컨대 수지 막 상에 화학적으로 개질된 술폰산 기를 포함하는 강산성 양이온 교환 수지를 포함하며, 이의 예는 셀룰로오스, 규조토, 나일론 (아미드 기를 갖는 수지), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 이미드 기를 갖는 수지, 아미드 기 및 이미드 기를 갖는 수지, 플루오로수지, 또는 고밀도 폴리에틸렌 막, 및 입자-제거 막을 갖는 이온 교환 수지 막 (이는 입자-제거 막 및 이온 교환 수지 막의 일체형 구조를 갖는 막임)을 포함한다. 폴리알킬렌 막 상에 화학적으로 개질된 이온 교환 기를 갖는 폴리알킬렌 막이 바람직하다. 폴리알킬렌은, 예를 들어 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하며, 폴리프로필렌이 바람직하다. 이온 교환 기로서 양이온 교환 기가 바람직하다. 본 구현예에 사용된 이온 교환 수지 막은 금속 이온 제거 기능을 갖는 상업적으로 입수가능한 필터일 수 있다. 이들 필터는 이온 교환 효율을 기반으로 그리고 약 0.2μm (200 nm)만큼 작은 필터의 추정된 기공 크기를 갖는 필터가 선택된다.
[이온 흡착 막]
이온 흡착 막은 다공성 막 재료를 갖고, 이온 교환 기능을 갖는다. 이러한 이온 흡착 막은, 이것이 100μm 이하의 기공 직경을 갖고, 이온 교환 기능을 갖는 한 특정하게 제한되지 않는다. 이의 재료, 유형 등은 특정하게 제한되지 않는다. 이온 흡착 막을 구성하는 베이스 재료의 재료의 예는 셀룰로오스, 규조토, 나일론 (아미드 기를 갖는 수지)과 같은 미세여과 막의 필름 재료, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 이미드 기를 갖는 수지, 아미드 기 및 이미드 기를 갖는 수지, 플루오로수지, 또는 고밀도 폴리에틸렌 수지, 이에 도입된 이온 교환 능력을 갖는 관능기를 갖는 막 재료 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 막 재료의 형상의 예는 주름 유형, 편평한 막 유형, 중공 섬유 유형, JP-A 제2003-112060호에 기술된 바와 같은 다공체 등을 포함한다. 막 재료 내로 도입되는 이온 교환 기로서, 제거되는 성분의 용리 및 선택성을 최적화하기 위해 양이온 교환 기, 킬레이트 교환 기 및 음이온 교환 기의 적어도 2개의 조합을 사용하는 것이 바람직하다. 이온 흡착 막은 다공도를 갖기 때문에, 미세 입자의 일부를 제거하는 것이 또한 가능하다. 본 개시의 특정의 구현예에서, 이온 흡착 막은, 예를 들어 0.02μm (20nm)만큼 작은 기공 직경을 갖는 나일론 막이다.
[실시예]
본 개시는 하기 실시예를 기반으로 하기에 보다 구체적으로 기술될 것이다. 하기 실시예에 기술될 재료, 사용량, 비, 처리 상세사항, 처리 절차 등은 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 범위에서 적절하게 변화될 수 있다. 따라서, 본 개시의 범위는 하기 실시예에 의해 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
<화학 액체의 제조>
샘플에서 화학 액체는 시클로헥사논이었고, 예비가공된 시클로헥사논 (가공 표적 재료)을 본 개시의 화학 액체 제조 장치(10)에 의해 실행되는 이온 교환 공정에 가함으로써 제조되었다.
예비가공된 시클로헥사논을, 적절한 온도 제어를 갖거나 또는 온도 제어 없이 이온 교환 매체를 통해 통과시켰다. 적절한 온도 제어를 갖는 샘플의 온도는 이온 교환 공정을 겪기 전에 약 50°F 내지 65°F로 억제되었다. 온도 제어가 없는 샘플은 70°F 초과에서 동일한 유형의 이온 교환 매체를 통해 통과하거나 또는 이에 의해 가공되었다.
<GC-MSMS>
이온 교환 공정의 말미에 수집된 각각의 샘플을, 알려져 있지 않은 휘발성 분석물의 존재를 확실히 확인하는 데 사용되는 GC-MS/MS (가스 크로마토그래피-탠덤 질량분석기(gas chromatography-tandem mass spectrometer)) 기기 내에 주입하였다.
<OWPC>
각각의 샘플을 수집한 다음, 웨이퍼 코팅 도구 내로 삽입하였다. 베어 웨이퍼를 샘플로 코팅한 후, 웨이퍼를 레이저 기반 검사 시스템으로 옮기고, 이에 의해 검사하였다. 레이저 광을 사용함으로써, 레이저 기반 검사 시스템은 19nm의 검출 한계에서, 웨이퍼 상의 각각의 입자의 위치 및 크기를 검출하고, 계수하고, 기록하였다. 이들 실시예에서, 계수 표적은 31 nm 이상의 크기를 갖는 입자를 포함하였다. 데이터를 사용하여 웨이퍼 맵을 생성하고, 31nm 내지 1000nm 범위의 크기를 갖는 모든 입자를 포함한 총 온-웨이퍼 입자 계수 (on-wafer particle count; OWPC)를 제공하였다.
<RAE>
증발 후 잔류물 (RAE; 이는 또한 비휘발성 잔류물 (NVR)로서 알려져 있음)은 휘발성 용매의 증발 후 남아있는 가용성, 현탁 또는 미립자 물질이다. 비휘발성 내용물의 분석은 미세오염의 양을 측정하는 데 사용될 수 있다. RAE 결정은 제어된 실험실 환경에서 수행되었으며, 소형 칭량 용기에 액체 샘플을 분배하고, 유기 용매를 증발시키기 위해 상기 용기를 규정된 기간 동안 규정된 온도로 가열하는 것을 포함하였다. 잔류물 양은 민감성 저울을 사용하여 유기 용매의 증발 전후에 상기 용기의 무게를 칭량함으로써 중량측정으로 결정되었다.
<평가 결과>
도 3에 도시된 바와 같이, GC-MSMS 결과는, 시클로헥사논의 제조 동안 이온 교환 공정에 대한 적절한 온도 제어의 영향을 예시하였다. 결과는, 온도 제어 없이 수행된 시클로헥사논의 제조와 관련하여 이전에 알려져 있지 않은 원치 않는 불순물 (예를 들어, 시클로헥사논 이량체)의 존재를 확실히 확인하였다. 반면에, 이온 교환 공정이 50°F 내지 65°F의 목적하는 온도 범위 내에서 적절한 온도 제어 하에 수행된 경우, 샘플 중에 생성된 원치 않는 유기 불순물이 심지어 소량도 검출되지 않았다.
표 1. RAE (증발 후 잔류물) 결과
온도 제어 (50°F)를 갖는 경우 RAE < 1 ppm
온도 제어 (65°F)를 갖는 경우 RAE < 5 ppm
온도 제어가 없는 경우 (70°F) RAE 5 내지 10 ppm
온도 제어가 없는 경우 (>70°F) RAE > 10 ppm
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 개시의 화학 액체 제조 방법은, 불순물의 제거를 향상시키고, 및/또는 화학 액체의 제조 동안 생성되는 원치 않는 부산물을 감소시키는 목적하는 이점을 달성한 것으로 나타났다. 데이터는, 온도 제어가 없는 샘플의 비휘발성 잔류물 함량이 적절한 온도 제어를 갖는 샘플의 2배 내지 10배였다는 것을 나타냈다. 온도가 감소함에 따라, RAE 함량의 감소는 더욱 유의미하다(significant).
표 2 OWPC <31nm
온도 제어 (50°F)를 갖는 경우 OWPC <31 <300
온도 제어 (65°F)를 갖는 경우 OWPC <31 300 내지 500
온도 제어 (70°F)를 갖는 경우 OWPC <31 <1000
온도 제어가 없는 경우 (> 70°F) OWPC <31 >1000
표 2에 요약된 바와 같은 결과는, 본 발명의 화학 액체 제조 방법이 온-웨이퍼 입자 계수를 감소시키는 것에서 효과적임을 입증하였다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 적절한 온도 제어를 갖는 샘플로부터 31nm 이상의 크기를 갖는 OWPC는 이온 교환 공정 동안 온도 제어가 없는 샘플과 비교하여 거의 2배 내지 3배 감소하였다.
<화학 액체의 제조>
하기 실험에서, 샘플에서 화학 액체는 또한 시클로헥사논이었고, 본 개시의 제1 정제 시스템(110) 및 제2 정제 시스템(120)을 적어도 포함하는 화학 액체 제조 장치(10)를 채택함으로써 본 개시의 화학 액체의 제조 방법에 예비가공된 시클로헥사논을 가함으로써 제조되었다.
제1 정제 시스템(110) (유닛 A) 내의 여과 매체(114) 및 제2 여과 시스템(120) (유닛 B) 내의 여과 매체(124)의 배열, 선택사항, 예컨대 기능, 기공 크기, 온도 제어기의 존재 또는 부재를 조정하여, 실시예 각각에서의 조성을 갖는 화학 액체를 제조하였다.
<평가 결과>
표 3에 나타낸 바와 같이, 화학 액체 제조 장치가 각각의 실시예의 예비가공된 시클로헥사논 (가공 표적)을 가공하도록 상이하게 구성된 것을 제외하고는, 각각의 실시예가 본 개시의 화학 액체 제조 장치에 의해 제조되었다. 예비가공된 시클로헥사논을 가공하기 위한 화학 액체 제조 장치의 상이한 구성은 표 3에 요약된 바와 같이 각각 공정 A, B, C, D 및 E로서 지정되었다.
공정 유닛 A 유닛 B (순환 유닛)
상류 측에서의 온도 제어기 상류 또는 하류 측에서의 온도 제어기
A 0.05um 내지 1.00um 범위의 기공 크기를 갖는 미립자 필터 및 이온 교환 매체의 조합을 사용하는 여과의 적어도 2개의 별개의 단계. 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 나일론을 포함하는 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다. 없음
B 이온 교환 매체 및 0.05um 내지 1.00 um 범위의 기공 크기를 갖는 미립자 필터 및 0.001um 내지 0.001 um 범위의 기공 크기를 갖는 다른 미립자 필터의 조합을 사용하는 여과의 적어도 3개의 별개의 단계. 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 나일론을 포함하는 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다. 없음
C 이온 교환 매체 및 0.020 um 내지 0.500 um 범위의 기공 크기를 갖는 미립자 필터의 조합을 사용하는 여과의 적어도 3개의 별개의 단계. 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 나일론을 포함하는 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다. 최대 0.003 um의 기공 크기를 갖는 미립자 필터 또는 이온 교환 매체를 사용하는 여과의 적어도 1개의 별개의 단계. 폴리에틸렌의 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다.
D 0.05um 내지 1.00 um 범위의 기공 크기를 갖는 미립자 필터 및 이온 교환 매체 및 0.001um 내지 0.01 um 범위의 기공 크기를 갖는 다른 미립자 필터의 조합을 이 순서로 사용하는 여과의 적어도 3개의 별개의 단계. 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 나일론을 포함하는 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다. 최대 0.003 um의 기공 크기를 갖는 미립자 필터 또는 이온 교환 매체를 사용하는 여과의 적어도 1개의 별개의 단계. 폴리에틸렌의 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다.
E 0.05um 내지 1.00 um 범위의 기공 크기를 갖는 미립자 필터 및 이온 교환 매체 및 0.001um 내지 0.01 um 범위의 기공 크기를 갖는 다른 미립자 필터의 조합을 이 순서로 사용하는 여과의 적어도 3개의 별개의 단계. 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 나일론을 포함하는 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다 최대 0.003 um의 기공 크기를 갖는 미립자 필터 및 이온 교환 매체의 조합을 사용하는 여과의 적어도 2개의 별개의 단계. 폴리에틸렌의 막 구성 재료. 필터는 다수의 공정 사이클에 사용될 수 있다.
RAE (증발 후 잔류물) 결과
공정 A
온도가 68.5°F에서 제어된 RAE		 30 내지 40 ppm
공정 A
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 RAE		 20 내지 30 ppm
공정 A
온도 제어가 없는 RAE		 > 100 ppm
공정 B
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 RAE		 10 내지 20 ppm
공정 B
온도 제어가 없는 RAE		 > 100 ppm
공정 C
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 RAE		 5 내지 10 ppm
공정 C
온도 제어가 없는 RAE		 > 100 ppm
공정 D
온도가 41 내지 67.5°F에서 제어된 RAE		 약 5 ppm
공정 D
온도 제어가 없는 RAE		 > 100 ppm
공정 E
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 RAE		 < 5 ppm
공정 E
온도 제어가 없는 RAE		 >= 100ppm
OWPC <31nm
공정 A
온도가 68.5°F에서 제어된 경우 OWPC <31		 2000 내지 2500
공정 A
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 경우 OWPC <31		 1500 내지 2000
공정 A
온도 제어가 없는 경우 OWPC <31		 > 5800
공정 B
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 경우 OWPC <31		 1000 내지 1500
공정 B
온도 제어가 없는 경우 OWPC <31		 > 5800
공정 C
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 경우 OWPC <31		 500 내지 1000
공정 C
온도 제어가 없는 경우 OWPC <31		 > 5800
공정 D
온도가 41 내지 67.5°F에서 제어된 경우 OWPC <31		 300 내지 500
공정 D
온도 제어가 없는 경우 OWPC <31		 > 5800
공정 E
온도가 50 내지 67.5°F에서 제어된 경우 OWPC <31		 <300
공정 E
온도 제어가 없는 경우 OWPC <31		 > 5800
표 1 내지 5 및 도 3에 요약된 바와 같은 종합적인 결과는, 본원의 화학 액체 제조 장치를 채택함으로써 화학 액체를 제조하는 방법이 온도 제어 및 공정 구성 사이의 상승작용적 효과로 인하여, 비휘발성 잔류물 및 OWPC를 상당히 감소시키고, 화학 액체의 제조 동안 원치 않는 불순물의 생성을 제거하는 것을 적어도 포함한 모든 시험 속성을 개선하는 바람직한 이점을 달성하였음을 확인시켜 주었다. 이들 데이터는, 본 개시의 제조 방법 및 제조 장치가, 비효과적으로 설계된 제조 장치 및/또는 부적절하게 구현된 제조 방법에서 비롯된 원치 않는 오염물질의 도입을 방해하고 제거를 향상시킨다는 것을 입증하였다. 따라서, 본 개시의 제조 방법 및 제조 장치는, 초고순도 화학 액체를 제조하고, 회로 패턴 및 반도체 장치 상의 결함 발생을 방지하고, 수율을 개선하는 경쟁적인 이점을 제공한다.
상기는 당업계의 통상의 기술자가 본 개시의 측면을 더 잘 이해할 수 있도록 여러 구현예의 특징을 개략적으로 설명한다. 당업계의 통상의 기술자는, 이들이 동일한 목적을 수행하고 및/또는 본원에 도입된 구현예의 동일한 이점을 달성하기 위해 다른 공정 및 구조를 설계 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 용이하게 사용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 당업계의 통상의 기술자는 또한, 이러한 균등한 구성이 본 개시의 취지 및 범위를 벗어나지 않고, 본 개시의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 본원에서 다양한 변화, 치환 및 변경을 행할 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (20)

  1. 하기 단계를 포함하는, 화학 액체의 제조 방법:
    적어도 하나 또는 복수의 이온 교환 막 및/또는 하나 또는 복수의 이온 흡착 막을 포함하는 시스템을 제공하는 단계;
    온도 제어 유닛을 구성하는 단계;
    재료의 온도를 조절하는 단계; 및
    상기 재료를 조절된 온도에서 상기 시스템으로 가공하여 상기 화학 액체를 제조하는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재료의 온도가 약 65°F 이하로 조절되는, 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 재료의 온도가 70°F 이상으로 상승하는 것으로부터 조절되는, 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 온도 제어 유닛이, 상기 적어도 하나 또는 복수의 이온 교환 막 및/또는 상기 하나 또는 복수의 이온 흡착 막의 상류 측에 구성되는, 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시스템이, 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 메틸 메톡시프로피오네이트, 시클로펜타논, 시클로헥사논, γ-부티로락톤, 디이소아밀 에테르, 4-메틸-2-펜타놀 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 상기 재료를 가공하는, 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 시스템이, 약 0.1 내지 1000 질량 ppt의 함량을 갖는 금속 성분을 함유하는 상기 재료를 가공하는, 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 약 0.1 내지 100 질량 ppt의 함량을 갖는 금속 성분을 함유하는 상기 화학 액체가 제조되는, 제조 방법.
  8. 하기를 포함하는, 화학 액체 제조 장치:
    재료를 가공하도록 구성된 제1 시스템으로서, 제1 이온 교환 막 및 제1 이온 흡착 막으로부터 선택된 적어도 하나의 제1 여과 매체를 포함하는 제1 시스템; 및
    온도 제어 유닛.
  9. 제8항에 있어서, 상기 온도 제어 유닛이 상기 적어도 하나의 제1 여과 매체의 상류 측에 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 온도 제어 유닛이 상기 제1 이온 교환 막 및/또는 상기 제1 이온 흡착 막의 상류 측에 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 온도 제어 유닛이 65°F 이하의 온도에서 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 온도 제어 유닛이 70°F 이상의 온도로 상승하는 것으로부터 조절되도록 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  13. 제8항에 있어서, 10 nm 이하의 기공 크기를 갖는 입자 제거 필터를 추가로 포함하는 화학 액체 제조 장치.
  14. 제8항에 있어서, 20 nm 이상의 기공 크기를 갖는 입자 제거 필터를 추가로 포함하는 화학 액체 제조 장치.
  15. 제8항에 있어서, 상기 제1 시스템이 유기 용매를 가공하도록 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 유기 용매가 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 메틸 메톡시프로피오네이트, 시클로펜타논, 시클로헥사논, γ-부티로락톤, 디이소아밀 에테르, 4-메틸-2-펜타놀 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된, 화학 액체 제조 장치.
  17. 제8항에 있어서, 상기 재료를 가공하기 위한 제2 시스템을 추가로 포함하며, 상기 제2 시스템은 제2 이온 교환 막 및 제2 이온 흡착 막으로부터 선택된 적어도 하나의 제2 여과 매체를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 여과 매체의 상류 측에 또 다른 온도 제어 유닛이 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 또 다른 온도 제어 유닛이 65°F 이하의 온도에서 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 또 다른 온도 제어 유닛이 70°F 이상의 온도로 상승하는 것으로부터 조절되도록 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제2 시스템이 상기 제1 시스템의 하류 측에 구성되는, 화학 액체 제조 장치.
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