TWI714761B - 組成物、組成物收容體、及組成物的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是提供一種能夠用於製造半導體器件且含有過氧化氫之組成物,並且保存穩定性優異且對半導體基板的缺陷影響小之組成物。又,本發明的另一課題是提供一種含有上述過氧化氫之組成物的製造方法及保管有上述組成物之組成物收容體。本發明的組成物含有過氧化氫、酸及Fe成分,上述Fe成分的含量相對於上述酸的含量,以質量比計為10-5~102

Description

組成物、組成物收容體、及組成物的製造方法
本發明是有關一種含有過氧化氫之組成物及其製造方法以及組成物收容體。
於半導體器件的製造製程中包括半導體矽晶圓的清洗製程、微影製程、蝕刻製程、離子植入製程或剝離製程等各種製程。此處,於各製程結束之後或移動到下一製程之前,一般包括使用處理液而對不需要的有機物及無機物進行處理之製程。
作為該處理液,有時會使用含有過氧化氫之處理液。
過氧化氫一般藉由將蒽醌類化合物作為原料之所謂的蒽醌法來合成(例如參照專利文獻1)。
要求於半導體器件的製造製程中使用之處理液是高純度。此處所說之「高純度」是表示,作為雜質而包含之金屬成分或顆粒(粒子)的各濃度低。
若於處理液中混入有金屬成分的雜質(例如,金屬離子或金屬粒子),則進行加工處理時,會引起金屬擴散於對象材料之稱為遷移的現象。遷移阻 礙電信號的傳遞而成為短路等不良的原因。又,不僅如此,還存在金屬的雜質將其金屬本身作為核而成為粗大的顆粒,並於處理後作為殘渣而殘留於半導體基板上的情況。殘渣除了使微影性能惡化以外,還成為產生缺陷之原因,會對微細的抗蝕圖案或半導體元件的形成帶來惡劣影響。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-108903號公報
本發明人等利用藉由如專利文獻1中所記載之蒽醌法製造而成之過氧化氫水,對半導體器件製造的適用性進行了研究,以至認識到存在改善過氧化氫水的保存穩定性的空間。作為該保存穩定性低的原因,衍生自溶劑或衍生自原料等而混入之Fe成分於酸性區域中發生催化性的反應,從而對過氧化氫進行氫氧自由基化(所謂的芬頓反應),其結果,被認為過氧化氫進行分解。
另一方面,已知當使用酸等金屬吸附劑而將上述Fe成分作為金屬吸附體(例如,酸是多牙(polydentate)結構時,為螯合錯合物)時抑制芬頓反應。本發明人等想要使用Fe成分和作為金屬吸附劑之酸而改進過氧化氫水的保存穩定性,其結果認識到在Fe成分相對於酸過少時,存在過氧化氫水無法滿足半導體器件製造用途中所要求之高純度性的情況。換言之,以至認識到,當使用上述過氧化氫水清洗半導體基板時,存在附著於半導體基板上之顆粒數(亦稱為「缺陷數」。)增加而無法適用於半導體器件製造製程中的情況。尤其,該問題會隨著半導體器件的高積體化和微細化(例如,30n m節點以下)而更加明顯。而且近年來,亦對10nm節點以下的半導體器件的製造進行了研究,而該問題變得進一步明顯。
本發明的課題是提供一種能夠於半導體器件製造中使用且含有過氧化氫之組成物,並且保存穩定性優異且對半導體基板的缺陷影響小的組成物。
又,本發明的課題還是提供一種含有上述過氧化氫之組成物的製造方法及保管有上述組成物之組成物收容體。
本發明人等為了實現上述課題而進行了銳意研究的結果發現,依含有過氧化氫且Fe成分和作為金屬吸附劑之酸被控制在特定比率之組成物,能夠解決上述課題,以至完成本發明。
亦即,發現了藉由以下構成而能夠實現上述目的。
(1)一種組成物,其含有過氧化氫、酸及Fe成分,上述Fe成分的含量相對於上述酸的含量,以質量比計為10-5~102
(2)如(1)所述之組成物,其還含有蒽醌類化合物。
(3)如(1)或(2)所述之組成物,其中上述蒽醌類化合物的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb。
(4)如(1)至(3)中任一項所述之組成物,其中上述酸的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb。
(5)如(1)至(4)中任一項所述之組成物,其中上述Fe成分的總含量相對於組成物總質量,為0.1質量ppt~1質量ppb。
(6)如(1)至(5)中任一項所述之組成物,其中上述Fe成分中所含之Fe粒子的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~0.1質量ppb。
(7)如(1)至(6)中任一項所述之組成物,其還含有至少1種以上的金屬成分,該金屬成分含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子,上述金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~10質量ppb。
(8)如(1)至(6)中任一項所述之組成物,其還含有至少1種以上的金屬成分,該金屬成分含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之特定原子,上述金屬成分的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~1質量ppb。
(9)如(2)至(8)中任一項所述之組成物,其中上述蒽醌類化合物是選自由烷基蒽醌及烷基四氫蒽醌所組成的群組之至少1種以上。
(10)如(9)所述之組成物,其中上述烷基蒽醌為乙基蒽醌或戊基蒽醌,上述烷基四氫蒽醌為乙基四氫蒽醌或戊基四氫蒽醌。
(11)如(1)至(10)中任一項所述之組成物,其中上述酸是選自由磷酸及磷酸衍生物所組成的群組之1種。
(12)如(1)至(11)中任一項所述之組成物,其被用作半導體基板的處理液。
(13)一種組成物收容體,其具有保管容器及收容於上述保管容器內之 (1)至(12)中任一項所述之組成物,上述保管容器的與上述組成物接觸之區域,是由以非金屬為主成分之材料形成。
(14)如(13)所述之組成物收容體,其中以上述非金屬為主成分之材料,是選自由高密度聚乙烯、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物及聚四氟乙烯所組成的群組之1種。
(15)如(13)或(14)所述之組成物收容體,其中以上述非金屬為主成分之材料之與水的接觸角為60~120°。
(16)一種組成物的製造方法,其為(1)至(12)中任一項所述之組成物的製造方法,其具有:原料純化製程,對選自溶劑及包含蒽醌類化合物之原料成分之任意1種以上進行純化;過氧化氫合成製程,在催化劑存在下還原上述蒽醌類化合物而合成蒽氫醌類化合物,進一步氧化上述蒽氫醌類化合物而合成過氧化氫;過氧化氫分離製程,藉由萃取所得之過氧化氫而從反應系統中取出;以及過氧化氫組成物純化製程,進一步對含有從反應系統中分離出之過氧化氫之過氧化氫組成物進行純化。
依本發明,可提供一種能夠於半導體器件製造中使用且含有過氧化氫之組成物,並且保存穩定性優異且對半導體基板的缺陷影響得到抑制 之組成物。
又,依本發明,可提供一種含有上述過氧化氫之組成物的製造方法及保管有上述組成物之組成物收容體。
此外,依本發明,可提供一種尤其於近年來的超微細圖案(例如,10nm節點以下)的半導體器件形成中亦能夠抑制缺陷的產生且保存穩定性優異之處理液及收容其組成物之收容體。
100、200:製造裝置
101:罐
102:供給口
103、106、107:閥
104:泵
105:過濾裝置
108:容器
109:供給管路
110:循環管路
111:排出部
112:清洗液監測部
113:管路
201:蒸餾塔
202、203、204:管路
205、206、207:閥
圖1是表示能夠於本發明的組成物的製造方法中使用之純化裝置的一種形態之概略圖。
圖2是表示能夠於本發明的組成物的製造方法中使用之純化裝置的另一形態之概略圖。
以下,對本發明詳細地進行說明。
以下記載之構成要件的說明是有時基於本發明的代表性實施形態而完成,但本發明是並非限定於該種實施形態。
此外,於本說明書中,用「~」表示之數值範圍是表示,將記載於「~」的前後之數值作為下限值和上限值而包含之範圍。
於本說明書中的基團(原子團)的標記中,未記述取代及未取代之標記是在無損於本發明的效果的範圍內一同包含不具有取代基之基團(原子團)和具有取代基之基團(原子團)。例如,「烷基」是不僅包含不具 有取代基之烷基(未取代烷基),亦包含具有取代基之烷基(取代烷基)。這對於各化合物均同義。
又,於本說明書中,稱為「準備」時,除了是表示如合成或調合特定材料而具備的情況以外,還是表示藉由購買等而置辦既定物品的情況。
又,於本說明書中,「ppm」表示「百萬分之一(parts-per-million)(10-6)」,「ppb」表示「十億分之一(parts-per-billion)(10-9)」,「ppt」表示「萬億分之一(parts-per-trillion)(10-12)」。
又,於本說明書中,「半導體基板」只要是可用於半導體器件製造中的基板,則並沒有特別限定,例如,可舉出矽基板(Si基板)、矽氧化膜基板(SiO基板)、氮化矽基板(SiN基板)等。又,基板並不只限於晶圓,亦可以是包含於晶圓上實施有電路結構之基板結構體整體。
〔組成物〕
本發明的組成物含有過氧化氫、酸及Fe成分,上述Fe成分的含量相對於上述酸的含量,以質量比計為10-5~102
本發明的組成物藉由設為上述構成,從而保存穩定性優異,且適用於半導體器件製造製程時對半導體基板的缺陷影響較小。換言之,本發明的組成物於經時保存後,過氧化氫的分解率亦較小。又,例如,當將本發明的組成物作為處理液而適用於半導體器件製造製程時,作為處理對象之半導體基板,顆粒的附著較少(換句話說,缺陷數較少),因此能夠抑制半導體基板產量的降低。
它的詳細內容並不明確,但可推測為如下。
本發明的組成物以能夠適用於半導體器件製造製程的方式,是藉由過濾或離子交換等,去除純化液體中所含之微量的有機污染物、金屬污染物及油脂等雜質而成者為較佳。本發明的組成物的特徵為,進行製備時過度進行該去除純化,但並非完全去除上述雜質,而是至少殘留有微量程度的Fe成分。此外,認為Fe成分於含有溶劑或蒽醌之原料成分中存在一定程度,並藉由該等溶劑或原料而混入組成物中。於本說明書中,Fe成分包含Fe原子是離子狀態者及Fe原子是非離子狀態者,例如,包含Fe離子及Fe的金屬粒子(Fe粒子)之形態。換言之,Fe成分是表示組成物中所含之全部的衍生自Fe原子的成分(Fe離子、Fe粒子),Fe成分的含量是表示總金屬量(總Fe原子量)。
此外,本發明組成物的製備過程中亦可以是,於純化去除Fe成分至小於上述既定數值範圍的下限之後,添加Fe成分以使其成為既定數值範圍之形態。
又,上述雜質去除純化既可以對合成過氧化氫之過程中使用之溶劑或原料成分實施,亦可以對合成過氧化氫之後而含有過氧化氫之組成物實施。
如上所述,本發明的組成物中,認為酸作為金屬吸附劑發揮作用。Fe成分尤其於酸性區域中藉由芬頓反應而分解過氧化氫(pH越高,分解速度越快),但藉由將酸作為金屬吸附劑而使Fe成分錯合化,從而能夠抑制芬頓反應。若Fe成分的含量相對於酸的含量,以質量比計超過102,則很難抑制芬頓反應,組成物的保存穩定性不充分。另一方面,Fe成分的含量相對於酸的含量,以質量比計小於10-5,則於液體中形成膠體粒子,成為附 著於半導體基板上之缺陷數增加的原因。組成物中,當Fe成分的含量相對於上述酸的含量,以質量比計為10-5~102時,保存穩定性優異且適用於半導體器件製造製程時對半導體基板的缺陷影響較小。
又,本發明的組成物中,上述Fe成分的總含量相對於組成物總質量,為0.1質量ppt~1質量ppb為較佳。藉由將組成物中所含之上述Fe成分的總含量設為上述範圍,使本發明的效果更進一步優異。其理由尚不明確,但可推測為當上述Fe成分的總含量是低濃度區域時,除非形成具有易溶性之錯離子,否則通常其大部分成為Fe的水合物縮合而成之氫氧化物膠體而分散。若Fe成分的總含量為0.1質量ppt以上,則作為正膠體的作用減弱,難以對負的Zeta電位比矽表面略高的氧化膜進行吸附,因此難以顯現對半導體基板的缺陷影響。
又,當Fe成分的總含量相對於組成物總質量為0.1質量ppt以上時,還確認到組成物的氧化力優異。其理由尚不明確,但可認為是由於Fe成分的總含量相對於組成物總質量為0.1質量ppt以上時,作為反應活性種之氫氧自由基的量於系統中以適當的量存在。換句話說,當Fe成分的總含量相對於組成物總質量小於0.1質量ppt時,作為反應活性種之氫氧自由基的量於系統中過少,具有氧化力減小之傾向。
另一方面,若上述Fe成分的總含量相對於組成物總質量為1質量ppb以下,則Fe成分不會成為顆粒,且適用於半導體器件的製造製程時,不會增加對半導體基板的缺陷。
本發明的組成物中,酸的含量相對於組成物總質量為0.01質量p pb~1000質量ppb為較佳。酸的含量相對於組成物總質量小於0.01質量ppb時,存在組成物中的Fe成分的含量會相對變得過多的情況。只要酸的含量相對於組成物總質量為0.01質量ppb以上,則Fe成分的含量被調整為適當的範圍,因此保存穩定性更加優異或於液體中Fe成分不會成為核而形成顆粒,且使用於半導體器件的製造製程時能夠抑制對半導體基板的缺陷。
另一方面,酸的含量相對於組成物總質量超過1000質量ppb時,存在組成物中的Fe成分的含量會相對變得過少的情況。只要酸的含量相對於組成物總質量為1000質量ppb以下,則於液體中難以形成膠體粒子,且適用於半導體器件的製造製程時能夠抑制對半導體基板的缺陷。
又,過氧化氫通常藉由蒽醌法而合成。含有藉由蒽醌法合成而得到之過氧化氫之組成物中,大多存在雖然是微量,但仍殘留有一定程度的衍生自原料的雜質(例如,衍生自蒽醌類化合物或可於還原蒽醌而合成蒽氫醌之製程中使用之催化劑且含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之原子之金屬成分)的情況。該等雜質通常被去除為較佳,但於本發明中並非完全去除,而是至少於組成物中殘留有微量程度為較佳。
本發明的組成物中,蒽醌類化合物的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb為較佳。只要蒽醌類化合物的含量相對於組成物總質量為0.01質量ppb以上,則具有改進缺陷性能之效果。另一方面,只要蒽醌類化合物的含量相對於組成物總質量為1000質量ppb以下,則適用於半導體器件的製造製程時,對半導體基板的缺陷影響較小。
又,本發明的組成物亦可以含有金屬成分,該金屬成分含有選自 由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之原子(以下,還稱為「特定原子」。)。
上述金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~10質量ppb為較佳。
此處,金屬成分含有特定原子是離子狀態者及特定原子是非離子狀態者,例如,包含特定金屬離子及特定金屬粒子(非離子性金屬)之形態。換言之,當本發明的組成物例如僅包含Pt成分時,Pt成分中包含組成物中所含之衍生自Pt原子的所有成分(Pt離子、Pt粒子),Pt成分的含量是表示Pt的總金屬量(總Pt原子量)(總金屬量是如上。)。又,「上述金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量為0.01質量ppt~10質量ppb」是表示,當本發明的組成物例如包含Pt成分及Ni成分這2種時,按照各特定原子分別(換句話說,Pt成分的含量及Ni成分的含量中的任一者)相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~10質量ppb。
只要含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量為0.01質量ppb以上,則組成物的氧化力更加優異。另一方面,只要含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量為1000質量ppb以下(較佳為10質量ppb以下),則適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響較小。
此外,如上所述,含有藉由蒽醌法合成而得到之過氧化氫之組成物中能夠含有許多金屬成分,該等金屬成分衍生自於還原蒽醌而合成蒽氫醌之製 程中可使用之催化劑且含有Ni原子、Pt原子、Pd原子和/或Al原子。又,是存在很多還混入有上述以外的其他衍生自原料成分的金屬成分的情況。該等金屬成分中,尤其藉由將金屬成分的含量設為上述範圍而確認獲得上述效果的情況,該金屬成分含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之原子。
又,本發明的組成物中,含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之原子(以下,還稱為「特定原子」。)之金屬成分的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~1質量ppb為較佳。此處,金屬成分中包含特定原子是離子狀態者及特定原子是非離子狀態者,例如,包含特定金屬離子及特定金屬粒子(非離子性金屬)之形態。換言之,當本發明的組成物例如僅包含Pt成分時,Pt成分中包含組成物中所含之衍生自Pt原子的所有成分(Pt離子、Pt粒子),Pt成分的含量是表示Pt的總金屬量(總Pt原子量)(總金屬量是如上。)。只要含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分的含量相對於組成物總質量為0.01質量ppb以上,則組成物的氧化力更加優異。另一方面,只要含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分的含量相對於組成物總質量為1000質量ppb以下(較佳為1質量ppb以下),則適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響較小。
此外,如上所述,含有藉由蒽醌法合成而得到之過氧化氫之組成物中能夠含有許多金屬成分,該等金屬成分衍生自於還原蒽醌而合成蒽氫醌之製程中可使用之催化劑且含有Ni原子、Pt原子、Pd原子和/或Al原子。藉由 將該金屬成分的含量設為上述範圍而確認獲得上述效果,該金屬成分含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之原子。
以下,對本發明的組成物的各成分進行更詳細的說明。
<過氧化氫>
本發明的組成物中,過氧化氫的含量為0.001~70質量%為較佳,為10~60質量%為更佳,為15~60質量%為進一步較佳。
<酸>
本發明的組成物含有酸。此外,此處所說之「酸」中不含有過氧化氫。
作為酸,只要能夠吸附存在於液體中之金屬離子(作為吸附形態,可舉出離子鍵結或配位鍵結。),則並沒有特別限定,但是水溶性酸性化合物為較佳。
作為水溶性酸性化合物,只要具有溶解於水而顯示酸性之可解離的官能基,則並沒有特別限制,可以為有機化合物,亦可以為無機化合物。又,此處所說之水溶性是指,於25℃下,於水100g中溶解5g以上的情況。
作為水溶性酸性化合物及其鹽,例如,可舉出無機酸(例如,鹽酸、硫酸、磷酸及硝酸等)等酸性化合物;羧酸衍生物、磺酸衍生物及磷酸衍生物等。又,該等酸性官能基亦可以為形成鹽之化合物。
其中,作為上述水溶性酸性化合物,從能夠有效地螯合雜質並去除該雜質的觀點考慮,磷酸衍生物或磷酸為較佳。
作為磷酸衍生物,例如,可舉出焦磷酸和多磷酸。
又,作為形成水溶性酸性化合物和鹽之陽離子,可舉出鹼金屬、 鹼土類金屬、四級烷基化合物(例如,四甲基氫氧化銨(TMAH)、四乙基氫氧化銨(TEAH)、甲丙基氫氧化銨(TPAH)及四丁基氫氧化銨(TBAH)等)等。形成上述鹽之陽離子可以為1種,亦可以為2種以上的組合。
又,作為水溶性酸性化合物,除上述者以外,還可以使用所謂的螯合劑。作為螯合劑,並沒有特別限定,但是聚胺基聚羧酸為較佳。
聚胺基聚羧酸為具有複數個胺基和複數個羧酸基之化合物,例如,可舉出單-或聚伸烷基聚胺聚羧酸、聚胺基烷烴聚羧酸、聚胺基烷醇聚羧酸及羥烷基醚聚胺聚羧酸。
作為合適的聚胺基聚羧酸螯合劑,例如,可舉出丁二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四丙酸、三乙烯四胺六乙酸、1,3-二胺基-2-羥基丙烷-N,N,N’,N’-四乙酸、丙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、反式-1,2-二胺基環己烷四乙酸、乙二胺二乙酸、乙二胺二丙酸、1,6-六亞甲基-二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、N,N-雙(2-羥基苄基)乙二胺-N,N-二乙酸、二胺基丙烷四乙酸、1,4,7,10-四氮雜環十二烷-四乙酸、二胺基丙醇四乙酸及(羥乙基)乙二胺三乙酸。其中,二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四乙酸(EDTA)或反式-1,2-二胺基環己烷四乙酸為較佳。
本發明的組成物中,酸能夠單獨或組合2種以上而配合。
如上所述,酸的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb為較佳。從使本發明的效果更進一步優異的觀點考慮,為0.05質量ppb~800質量ppb為更佳,為0.05質量ppb~500質量ppb為進一步較佳。
<Fe成分>
本發明的組成物含有Fe成分。
如上所述,本發明的組成物中,Fe成分的含量相對於酸的含量,以質量比計為10-5~102。從使本發明的效果更進一步優異的觀點考慮,Fe成分的含量相對於酸的含量,以質量比計為10-3~10-1為較佳。
又,如上所述,本發明的組成物中,上述Fe成分的含量相對於組成物總質量,為0.1質量ppt~1質量ppb為較佳。從使本發明的效果更進一步優異的觀點考慮,為0.1質量ppt~800質量ppt為更佳,為0.1質量ppt~500質量ppt為進一步較佳。此外,此處的含量是表示Fe原子的總金屬量。
<水>
本發明的組成物可以含有水作為溶劑。
水的含量並沒有特別限定,相對於組成物總質量,為1~99.999質量%即可。
作為水,是於半導體器件的製造中使用之超純水為較佳。
作為水,尤其是降低了無機陰離子及金屬離子等的水為較佳,其中,衍生自Fe、Co、Na、K、Ca、Cu、Mg、Mn、Li、Al、Cr、Ni及Zn等金屬原子的離子濃度被降低者為更佳,當用於本發明組成物的調液時,是調整為ppt級或其以下(於一種形態中,金屬含有率小於0.001質量ppt)者為進一步較佳。作為調整方法,使用了過濾膜或離子交換膜之純化或基於蒸餾之純化為較佳。作為調整方法,例如,可舉出日本特開2011-110515號公報[007 4]段至[0084]段中記載之方法、日本特開2007-254168號公報中記載之方法。
此外,本發明的實施形態中使用之水是如上述那樣獲得之水為較佳。當將本發明的組成物用作半導體製造用處理液時,從可明顯得到本發明所期望的效果的觀點考慮,上述水不僅用於本發明的組成物,還用於收容容器的清洗、後述之試劑盒的調液中為更佳。又,上述水還用於本發明組成物的製造製程、本發明組成物的成分測定及用於本發明組成物的評價之測定等中為較佳。
<蒽醌類化合物>
本發明的組成物亦可以含有蒽醌類化合物。
作為蒽醌類化合物,例如,可舉出藉由蒽醌法進行之過氧化氫的合成過程中使用者。具體而言,是選自由烷基蒽醌及烷基四氫蒽醌所組成的群組之至少1種以上為較佳。
烷基蒽醌及烷基四氫蒽醌中所含之烷基,例如是碳數1~8為較佳,是碳數1~5為更佳。作為烷基蒽醌,其中,乙基蒽醌或戊基蒽醌為較佳。又,作為烷基四氫蒽醌,其中,乙基四氫蒽醌或戊基四氫蒽醌為較佳。
本發明的組成物中,蒽醌類化合物能夠單獨或組合2種以上而配合。
當本發明的組成物含有蒽醌類化合物時,如上所述,其含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb為較佳。從使本發明的效果更進一步優異的觀點考慮,為0.05質量ppb~800質量ppb為更佳,為0.05質量ppb~500質量ppb為進一步較佳。
<含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分>
本發明的組成物亦可以含有至少1種以上的金屬成分,該金屬成分含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子。
當本發明的組成物包含含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分時,如上所述,上述金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~10質量ppb為較佳。從使本發明的效果更進一步優異的觀點考慮,為0.01質量ppt~1質量ppb為更佳,為0.01質量ppt~800質量ppt為進一步較佳,為0.01質量ppt~500質量ppt為特佳。
<含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分>
本發明的組成物亦可以含有至少1種以上的金屬成分,該金屬成分含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之特定原子。
當本發明的組成物包含含有選自由Ni、Pt、Pd及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分時,如上所述,其含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~1質量ppb為較佳。從使本發明的效果更進一步優異的觀點考慮,為0.01質量ppt~800質量ppt為更佳,為0.01質量ppt~500質量ppt為進一步較佳。
本發明的組成物除了上述成分以外,在發揮本發明的效果之範圍內,亦可含有其他添加劑。作為其他添加劑,例如,可舉出界面活性劑、消 泡劑、pH調整劑及氟化物等。
〔組成物的製造方法〕
本發明的組成物的製造方法,其具有:原料純化製程(以下還稱為「第1製程」),對選自溶劑及包含蒽醌類化合物之原料成分之任意1種以上進行純化;過氧化氫合成製程(以下還稱為「第2製程」),在催化劑存在下還原上述蒽醌類化合物而合成蒽氫醌類化合物,進一步氧化上述蒽氫醌類化合物而合成過氧化氫;過氧化氫分離製程(以下還稱為「第3製程」),藉由萃取所得之過氧化氫而從反應系統中取出;及過氧化氫組成物純化製程(以下不稱為「第4製程」),進一步對含有從反應系統中分離出之過氧化氫之過氧化氫組成物進行純化。
以下,對第1製程至第4製程進行詳述。
(第1製程:原料純化製程)
本發明的組成物的製造方法是藉由所謂的蒽醌法,使用蒽醌類化合物作為原料而合成過氧化氫之方法。
本第1製程中,事先藉由蒸餾、離子交換及過濾等而純化選自含有溶劑及蒽醌類化合物之原料成分之任意1種以上。作為純化的程度,例如,純化至原料純度為99%以上為較佳,純化至純度為99.9%以上為更佳。為了得到基於本發明之明顯的效果,使用該種高純度的原料是重要的。
第1製程中所說之溶劑是指,除了包含第2製程中實施之使用於 過氧化氫的合成反應時之溶劑以外,還包含第3製程中用作過氧化氫的萃取溶劑之水或在上述組成物純化製程結束之前任意使用之溶劑。
又,第1製程中所說之含有蒽醌類化合物之原料成分是指,除了包含上述烷基蒽醌及烷基四氫蒽醌等蒽醌類化合物以外,還包含蒽醌類化合物的還原催化劑。
作為純化方法,並沒有特別限定,可舉出於離子交換樹脂或RO膜(逆滲透膜(Reverse Osmosis Membrane))等中通過之方法、蒸餾及後述之過濾等方法。具體而言,例如,可舉出使液體於逆滲透膜等中通過而實施1次純化之後,使液體於包括陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或混合床型離子交換樹脂的純化裝置中通過而實施2次純化之方法等。
此外,純化處理亦可以組合複數個上述公知的純化方法而實施。
又,純化處理亦可以實施複數次。
(第2製程:過氧化氫合成製程)
本第2製程能夠適用將蒽醌類化合物作為原料之公知的過氧化氫的合成方法。例如,可舉出日本特開2014-108903號公報中記載之方法。
(第3製程:過氧化氫分離製程)
本第3製程是將上述第2製程中所得之過氧化氫萃取而取出之製程,能夠適用公知的過氧化氫的萃取方法。例如,可舉出日本特開2014-108903號公報中記載之方法。
此外,進行萃取時,使用水來萃取過氧化氫為較佳。
第3製程中的「水」是經由第1製程即原料純化製程,且衍生自Fe、 Co、Na、K、Ca、Cu、Mg、Mn、Li、Al、Cr、Ni及Zn等金屬原子的離子濃度被降低者為較佳,離子交換水或半導體器件的製造中使用之超純水為更佳。
(第4製程:過氧化氫組成物純化製程)
第4製程是純化於第3製程中所得之過氧化氫組成物(過氧化氫水)之製程。
作為純化方法,並沒有特別限定,可舉出於離子交換樹脂中通過之方法及減壓蒸餾等方法。
作為於離子交換樹脂中通過之方法,例如,除了使用酸性陽離子交換樹脂之方法以外,還可以舉出使用陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混合床之方法。
又,亦可以對過氧化氫水實施如後述那樣的過濾。
此外,純化處理亦可以組合複數個上述公知的純化方法而實施。
又,純化處理亦可以實施複數次。
<過濾>
作為過濾器,只要是一直以來於過濾用途等中使用者,則能夠沒有特別限定地使用。例如,可舉出基於聚四氟乙烯(PTFE)及四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟樹脂、尼龍等聚醯胺系樹脂以及聚乙烯及聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(包含高密度、超高分子量)等之過濾器。該等材料之中,選自由聚乙烯、聚丙烯(包含高密度聚丙烯)、PTFE及PTA等氟樹脂以及尼龍等聚醯胺系樹脂所組成的群組之材料為較佳,其中,聚丙烯(包 含高密度聚丙烯)及尼龍的過濾器為更佳。藉由使用由該等之材料形成之過濾器,能夠有效地去除容易成為半導體基板的缺陷(殘渣缺陷或顆粒缺陷)的原因之極性高的異物,除此以外,還能夠有效地減少本申請發明的特定金屬成分的量。
於一種形態中,過濾器的孔徑是0.001~1.0μm左右為合適,0.02~0.5μm左右為較佳,0.01~0.1μm左右為更佳。藉由設為該範圍,能夠抑制過濾堵塞,並且能夠確實地去除被處理物(是成為過濾對象之溶液,例如,於第1製程中使用之溶劑或原料成分及經由第3製程獲得之過氧化氫水)中所含之雜質或凝聚物等微細的異物。
使用過濾器時,亦可以組合不同過濾器。
當組合不同過濾器而使用時,例如,可舉出使用第1過濾器及第2過濾器之方法。此時,第1過濾器中的過濾可以進行1次,亦可以進行2次以上。又,亦可以於上述範圍內組合不同孔徑的第1過濾器。此處的孔徑能夠參照過濾器製造商的標稱值。作為市售的過濾器,例如,能夠從NIHON PALL LTD.、Toyo Roshi Kaisha,Ltd.、Nihon Entegris K.K.(舊Japan Microlis Co.,Ltd.)或KITZ MICRO FILTER CORPORATION等所提供之各種過濾器中選擇。
第2過濾器能夠使用由與上述第1過濾器相同的材料等形成之過濾器。於一種形態中,第2過濾器的孔徑是0.01~1.0μm左右為合適,較佳為0.1~0.5μm左右。藉由設為該範圍,於被處理物中含有成分粒子(例如,後述之Fe粒子)時,能夠以殘留有該成分粒子的狀態去除混入被處理物中 之異物。
又,所使用之過濾器於過濾被處理物之前進行處理為較佳。該處理中使用之液體並沒有特別限定,但金屬含有率小於0.001質量ppt為較佳,除上述水以外,只要是對其他有機溶劑進行純化而金屬含量成為上述範圍者、或本發明組成物其本身、稀釋本發明的組成物而成者或包含添加於本發明組成物中之化合物之液體,則可以明顯得到本發明中所期望的效果。
以下,對能夠較佳使用於被處理物的純化且具備過濾器之純化裝置進行說明。
.純化裝置
圖1是表示純化裝置的一種形態之概略圖。純化裝置100具備罐101,罐101具備用於供給被處理物之供給口102。純化裝置100具備過濾裝置105,罐101與過濾裝置105藉由供給管路109連結,使罐101與過濾裝置105之間能夠輸送流體(被處理物)。供給管路109上配置有閥103及泵104。圖1中,純化裝置100具備罐101及過濾裝置105,但作為於被處理物的過濾中可使用之純化裝置,並不限於此。
於純化裝置100中,從供給口102供給之流體經由閥103及泵104而流入過濾裝置105。從過濾裝置105排出之流體經由循環管路110而收容於罐101。
純化裝置100具備向循環管路110排出被處理物之排出部111。排出部111具備閥107及容器108,藉由設置於循環管路之閥106與上述閥107的切換,能夠將被處理物收容於容器108中。又,閥107上連接有可切換的 管路113,經由該管路113,能夠將循環清洗後的被處理物排出至純化裝置100的外部。循環清洗後的被處理物中有時含有顆粒及金屬雜質等,依具備將被處理物排出至裝置外之管路113之純化裝置100,能夠不污染容器108的填充部分等而有效地去除容易成為半導體基板缺陷原因的異物。
此外,純化裝置100於循環管路110中具備被處理物監測部112。圖1中,純化裝置100於循環管路110中具備被處理物監測部112,但作為被處理物的過濾中可使用之純化裝置,並不限於此。被處理物監測部112亦可以具備於供給管路109中,亦可以具備於供給管路109和循環管路110中。此外,於純化裝置100中,被處理物監測部112直接具備於循環管路110中,但作為被處理物的過濾中可使用之純化裝置,並不限於此。被處理物監測部亦可以具備於管路中所具備之未圖示流體的臨時收容罐(與罐101不同。)中。
圖2是表示被處理物的過濾中可使用之純化裝置的另一形態之概略圖。純化裝置200具備罐101及過濾裝置105,還具備蒸餾塔201,該蒸餾塔201藉由罐101與管路202、管路204及管路203連接,且配置成通過上述各管路而能夠於該管路與罐101之間輸送流體。又,另一方面,作為被處理物的過濾中可使用之純化裝置,並非一定要具備過濾裝置105和/或蒸餾塔201,另一方面,亦可以還具備藉由管路203與蒸餾塔201連接之反應容器等。此外,當被處理物為過氧化氫水時,亦可以不具備藉由蒸餾塔201及藉由管路203與蒸餾塔201連接之反應容器等。
於純化裝置200中,經由管路203供給於蒸餾塔201之流體在蒸 餾塔201中被蒸餾。經蒸餾之流體經由管路202而收容於罐101中。供給管路109中具備閥103及閥206,藉由與管路204中所具備之閥205的切換,能夠使從罐101排出之流體流入過濾裝置105中。
又,於純化裝置200中,亦能夠使從罐101排出之流體再次流入蒸餾塔201中。該情況下,藉由上述閥103、閥206及閥205的切換,流體從管路204經由閥207及管路203而流入蒸餾塔201中。
作為純化裝置的接液部(對接液部的定義將後述。)的材料,並沒有特別限制,從能夠進一步減少被處理物之異物之方面考慮,由選自由非金屬材料及經電拋光之金屬材料所組成的群組之至少1種形成為較佳。此外,於本說明書中,「接液部」是表示,在具有流體接觸的可能性之部位(例如,罐的內表面及管路的內表面等)且從其表面起厚度為100nm之區域。
作為上述非金屬材料,並沒有特別限定,聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂及聚乙烯-聚丙烯樹脂等聚烯烴樹脂,以及全氟樹脂等含有氟的樹脂材料為較佳,從金屬原子的溶析較少的觀點考慮,含有氟的樹脂為較佳。
作為含有氟的樹脂,可舉出全氟樹脂等,可舉出四氟乙烯樹脂(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚樹脂(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物樹脂(ETFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚樹脂(ECTFE)、二氟亞乙烯樹脂(PVDF)、三氟氯乙烯共聚樹脂(PCTFE)及氟乙烯樹脂(PVF)等。
其中,作為含有氟的樹脂,四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物或四氟乙烯-六氟丙烯共聚樹脂為較佳。
作為上述金屬材料,並沒有特別限制,能夠使用公知的材料。
作為金屬材料,例如,可舉出是鉻和鎳含量的總計相對於金屬材料總質量超過25質量%之金屬材料,其中,為30質量%以上為較佳。作為金屬材料中的鉻和鎳含量的總計的上限值,並沒有特別限制,一般為90質量%以下為較佳。
作為金屬材料,例如,可舉出不銹鋼及鎳-鉻合金等。
作為不銹鋼,並沒有特別限制,能夠使用公知的不銹鋼。其中,含有8質量%以上的鎳之合金為較佳,含有8質量%以上的鎳之奧氏體不銹鋼為更佳。作為奧氏體不銹鋼,例如,可舉出SUS(鋼材使用不銹鋼(Steel Use Stainless))304(Ni含量8質量%、Cr含量18質量%)、SUS304L(Ni含量9質量%、Cr含量18質量%)、SUS316(Ni含量10質量%、Cr含量16質量%)及SUS316L(Ni含量12質量%、Cr含量16質量%)等。
作為鎳-鉻合金,並沒有特別限制,能夠使用公知的鎳-鉻合金。其中,鎳含量為40~75質量%、鉻含量為1~30質量%之鎳-鉻合金為較佳。
作為鎳-鉻合金,例如,可舉出Hastelloy(商品名,以下相同。)、Monel(商品名,以下相同)及Inconel(商品名,以下相同)等。更具體而言,可舉出HastelloyC-276(Ni含量63質量%、Cr含量16質量%)、Hastelloy-C(Ni含量60質量%、Cr含量17質量%)、HastelloyC-22(Ni含量61質量%、Cr含量22質量%)等。
又,鎳-鉻合金亦可以視需要而含有上述合金以外,還含有硼、矽、鎢、鉬、銅及鈷等。
作為對金屬材料進行電拋光之方法,並沒有特別限制,能夠使用公知的方法。例如,能夠使用日本特開2015-227501號公報的0011~0014段及日本特開2008-264929號公報的0036~0042段等中所記載之方法。
可推測為,金屬材料是藉由電拋光而表面鈍化層(passivation layer)中鉻的含量多於母相中鉻的含量者。因此,從由接液部進行了電拋光之金屬材料形成之蒸餾塔中很難流出被處理物中含有金屬原子之金屬雜質,因此,可推測為,該金屬材料是能夠得到雜質含量減少之蒸餾完畢之被處理物者。
此外,金屬材料亦可以被拋光(buffing)。拋光方法並沒有特別限制,能夠使用公知的方法。拋光加工時使用之研磨粒(abrasive grain)的尺寸並沒有特別限制,但從容易使金屬材料表面的凹凸變得更小之方面考慮,#400以下為較佳。此外,拋光於電拋光之前進行為較佳。
從能夠進一步減少被處理物之異物之方面考慮,接液部由經電拋光之不銹鋼形成為較佳。尤其,當純化裝置具備罐的情況下,由罐的接液部進行了電拋光之不銹鋼形成為更佳。作為接液部中的Cr的含量與Fe的含量之含有質量比(以下,還稱為「Cr/Fe」。),並沒有特別限制,一般為0.5~4為較佳,其中,從於被處理物中金屬雜質和/或有機雜質更難以溶析之方面考慮,超過0.5且小於3.5為更佳,0.7以上且3.0以下為更佳。若Cr/Fe超過0.5,則能夠抑制來自罐內的金屬溶析,若Cr/Fe小於3.5,則不易發生成為顆粒原因之接液部的剝離等。
作為調整上述金屬材料中的Cr/Fe之方法,並沒有特別限制,可舉出調 整金屬材料中的Cr原子含量之方法,及藉由電拋光而使拋光表面鈍化層中鉻的含量多於母相中鉻的含量之方法等。
金屬材料亦可以適用皮膜技術。
皮膜技術中可大致分為金屬被覆(各種電鍍)、無機被覆(各種化學轉化處理、玻璃、混凝土及陶瓷等)及有機被覆(防銹油、塗料、橡膠及塑膠等)這3種類型。
作為較佳的皮膜技術,可舉出基於防銹油、防銹劑、腐蝕抑制劑、螯合化合物、可剝離性塑膠或內襯劑進行之表面處理。
其中,各種鉻酸鹽、亞硝酸鹽、矽酸鹽、磷酸鹽、油酸酸、二聚酸、環烷酸等羧酸、羧酸金屬皂、磺酸鹽、胺鹽、酯(高級脂肪酸的甘油酯及磷酸酯等)等腐食抑制劑;乙烯二胺四乙酸、葡糖酸、氮基三乙酸、羥乙基乙烯二胺三乙酸、二乙烯三胺五乙酸等螯合化合物或氟樹脂內襯為較佳,磷酸鹽處理或氟樹脂內襯為特佳。
上述純化裝置藉由具備過濾裝置105,能夠進一步減少被處理物之異物。作為過濾裝置105所含有之過濾構件,並沒有特別限制,但選自由粒子去除直徑(particle-eliminating diameter)為20nm以下的過濾器及金屬離子吸附過濾器所組成的群組之至少1種為較佳,為粒子去除直徑為20nm以下的過濾器且為金屬離子吸附過濾器為更佳。
‥粒子去除直徑為20nm以下的過濾器
粒子去除直徑為20nm以下的過濾器具有從被處理物中有效地去除直徑為20nm以上的粒子之功能。
此外,作為過濾器的粒子去除直徑,1~15nm為較佳,1~12nm為更佳。若粒子去除直徑為15nm以下,則能夠去除更微細的粒子,若粒子去除直徑為1nm以上,則提高過濾效率。
此處,粒子去除直徑是表示過濾器能夠去除的粒子的最小尺寸。例如,當過濾器的粒子去除直徑為20nm時,能夠去除直徑為20nm以上的粒子。
作為過濾器的材質,例如,可舉出6-尼龍及6,6-尼龍等尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺以及氟樹脂等。聚醯亞胺和/或聚醯胺醯亞胺可以是具有選自由羧基、鹽型羧基及-NH-鍵所組成的群組之至少1個。關於耐溶劑性,氟樹脂、聚醯亞胺和/或聚醯胺醯亞胺較優異。又,從吸附金屬離子之觀點考慮,6-尼龍及6,6-尼龍等尼龍為特佳。
過濾裝置105亦可以包含複數個上述過濾器。當過濾裝置105包含複數個過濾器時,作為另外的其他過濾器,並沒有特別限制,粒子去除直徑為50nm以上的過濾器(例如,孔徑為50nm以上的微粒去除用精密過濾膜)為較佳。當於被處理物中除了存在經膠體化之雜質、尤其含有鐵或鋁等金屬原子之經膠體化之雜質以外還存在微粒時,於使用粒子去除直徑為20nm以下之過濾器(例如,孔徑為20nm以下的精密過濾膜)之前,使用粒子去除直徑為50nm以上的過濾器(例如,孔徑為50nm以上的微粒去除用精密過濾膜)而實施被純化物的過濾,藉此,提高粒子去除直徑為20nm以下之過濾器(例如,孔徑為20nm以下的精密過濾膜)的過濾效率,從而進一步提高粒子的去除性能。
‥金屬離子吸附過濾器
上述過濾裝置105包含金屬離子吸附過濾器為較佳。作為金屬離子吸附過濾器,並沒有特別限制,可舉出公知的金屬離子吸附過濾器。
其中,作為金屬離子吸附過濾器,能夠進行離子交換的過濾器為較佳。此處,成為吸附對象之金屬離子並沒有特別限制,例如,選自由Fe離子、Ni離子、Pt離子、Pd離子、Cr離子、Ti離子及Al離子所組成的群組之1種以上的金屬離子為較佳,為Fe離子、Ni離子、Pt離子、Pd離子、Cr離子、Ti離子及Al離子等全部金屬離子為更佳。
從提高金屬離子的吸附性能的觀點考慮,金屬離子吸附過濾器是表面含有酸基為較佳。作為酸基,可舉出磺基及羧基等。
作為構成金屬離子吸附過濾器之基材(材質),可舉出纖維素、矽藻土、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及氟樹脂等。從吸附金屬離子之效率的觀點考慮,尼龍為特佳。
又,金屬離子吸附過濾器亦可以由含有聚醯亞胺和/或聚醯胺醯亞胺之材質構成。作為上述金屬離子吸附過濾器,例如,可舉出日本特開2016-155121號公報(JP2016-155121)中所記載之聚醯亞胺和/或聚醯胺醯亞胺多孔質膜。
上述聚醯亞胺和/或聚醯胺醯亞胺多孔質膜亦可以是含有選自由羧基、鹽型羧基及-NH-鍵所組成的群組之至少1個。若金屬離子吸附過濾器包含氟樹脂、聚醯亞胺和/或聚醯胺醯亞胺,則具有更加優異的耐溶劑性。
‥有機雜質吸附過濾器
過濾裝置105還可以包含有機雜質吸附過濾器。作為有機雜質吸附過濾器,並沒有特別限制,可舉出公知的有機雜質吸附過濾器。
其中,作為有機雜質吸附過濾器,從提高有機雜質的吸附性能之方面考慮,於表面具有能夠與有機雜質相互作用之有機物骨架(換句話說,藉由能夠與有機雜質相互作用之有機物骨架而表面被改質)為較佳。作為能夠與有機雜質相互作用之有機物骨架,例如,可舉出與有機雜質發生反應而能夠使有機雜質被有機雜質吸附過濾器捕捉之化學結構。更具體而言,作為有機雜質,當包含n-長鏈烷基醇(作為有機溶劑而使用1-長鏈烷基醇時的結構異構物)時,作為有機物骨架可舉出烷基。又,作為有機雜質而包含二丁基羥基甲苯(BHT)時,作為有機物骨架可舉出苯基。
作為構成有機雜質吸附過濾器之基材(材質),可舉出攜帶活性碳之纖維素、矽藻土、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及氟樹脂等。
又,有機雜質吸附過濾器中亦能夠使用日本特開2002-273123號公報及日本特開2013-150979號公報中記載之將活性碳固定於不織布而成之過濾器。
作為有機雜質吸附過濾器,除了適用上述所示之化學吸附(使用了於表面具有能夠與有機雜質相互作用之有機物骨架之有機雜質吸附過濾器之吸附)以外,亦能夠適用物理吸附方法。
例如,當作為有機雜質而包含BHT時,BHT的結構大於10埃(=1nm)。因此,藉由使用孔徑為1nm之有機雜質吸附過濾器,BHT無法通過過 濾器的孔。換言之,BHT藉由過濾器而被物理捕捉,因此從被純化物中去除。這樣,有機雜質的去除不僅可適用化學性的相互作用,亦可適用物理去除方法。其中,該情況下,3nm以上孔徑的過濾器被用作「粒子去除過濾器」,小於3nm孔徑的過濾器被用作「有機雜質吸附過濾器」。
再次重複說明,使用過濾器時亦可組合不同過濾器。作為組合不同過濾器之方式,例如,可舉出組合上述那樣的第1過濾器及第2過濾器之方法。此時,第1過濾器中的過濾可以僅進行1次,亦可以進行2次以上。當組合不同過濾器而進行2次以上過濾時,各過濾器可以是彼此相同的種類,亦可以系彼此不同的種類,彼此種類不同者為較佳。典型地,第1過濾器和第2過濾器是孔徑及構成原材料中的至少一者不同為較佳。
第2次以後的過濾孔徑與第1次的過濾孔徑相同或比其小為較佳。又,亦可以於上述範圍內組合不同孔徑的第1過濾器。此處的孔徑能夠參照過濾器製造商的標稱值。作為市售的過濾器,例如,能夠從NIHON PALL LTD.、Toyo Roshi Kaisha,Ltd.、Nihon Entegris K.K.(舊Japan Microlis Co.,Ltd.)或KITZ MICRO FILTER CORPORATION等所提供之各種過濾器中選擇。又,亦能夠使用聚醯胺製的「P-尼龍過濾器(孔徑0.02μm、臨界表面張力77mN/m)」;(NIHON PALL LTD.製)、高密度聚乙烯製的「PE.潔淨過濾器(孔徑0.02μm)」;(NIHON PALL LTD.製)及高密度聚乙烯製的「PE.潔淨過濾器(孔徑0.01μm)」;(NIHON PALL LTD.製)。
從能夠進一步減少被處理物之異物之方面考慮,純化裝置藉由清洗液而被預先清洗為較佳。該方法中,從罐101的供給口102供給清洗液。 作為清洗液的供給量並沒有特別限制,是能夠充分清洗罐101的接液部程度的量為較佳,作為所供給之清洗液的容量,相對於罐101的容量為30體積%以上為較佳。當從供給口102供給清洗液時,閥103可以關閉,亦可以開啟,但從更容易清洗罐101之方面,從供給口102供給清洗液時,閥103是關閉為較佳。
向罐101供給之清洗液亦可以直接在純化裝置內進行輸送,亦可以於罐101內進行清洗之後,在純化裝置內(例如,通過供給管路109)進行輸送。作為使用清洗液清洗罐101內之方法並沒有特別限制,例如,可舉出使罐101所具備之未消圖示的攪拌葉片旋轉而進行清洗之方法。作為使用清洗液清洗罐之時間並沒有特別限制,依據罐101的接液部的材料及污染可能性等而適當選擇即可。一般,0.1秒~48小時左右為較佳。此外,當僅清洗罐101時,例如,可以從設置於罐底部之未圖示的排出口排出清洗後的清洗液。
作為使用清洗液清洗純化裝置100的供給管路109等之方法,並沒有特別限制,於打開閥103及閥106且關閉閥107的基礎上運行泵104,從而使清洗液通過供給管路109及循環管路110而在純化裝置內循環之方法(以下,還稱為「循環清洗」。)為較佳。藉由設為上述那般,能夠輸送清洗液之同時,將附著於罐101、過濾裝置105及供給管路109等的接液部之異物等,藉由清洗液有效地分散和/或更加有效地使其溶解於該清洗液中。
尤其,當純化裝置具備過濾裝置時,作為清洗方法,循環清洗為更佳。利用圖1說明循環清洗的例子。首先,從罐101經由閥103而供給 至純化裝置內之清洗液,通過供給管路109(經由過濾裝置105、循環管路110及閥106)而再次返回至罐101(進行循環)。此時,清洗液被過濾裝置105過濾,溶解分散於清洗液中之粒子等被去除,能夠進一步提高清洗效果。
作為清洗方法的其他形態,例如,亦可使用在打開閥103及閥107且關閉閥106的基礎上運行泵104,使從罐101的供給口102供給至純化裝置內之清洗液通過閥103及泵104而流入過濾裝置105中,之後,不使清洗液進行循環而經由閥107排出至純化裝置外之方法(於本說明書中,以下將該方法還稱為「間歇清洗」。)。該情況下,清洗液可以如上所述,使一定量斷續地供給至純化裝置內,亦可以連續地供給至純化裝置內。
.第4製程中的過濾
當於第4製程中實施過濾時,除上述方法以外,藉由下述方法實施過氧化氫組成物的過濾亦較佳。此外,於第1製程中,亦可以實施藉由下述方法進行之過濾。
作為過濾器,只要是一直以來於過濾用途等中使用者,則能夠沒有特別限定地使用。例如可舉出基於聚四氟乙烯(PTFE)及四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟樹脂、尼龍等聚醯胺系樹脂以及聚乙烯及聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(包含高密度、超高分子量)等之過濾器。該等材料中,是選自由聚乙烯、聚丙烯(包含高密度聚丙烯)、PTFE及PTA等氟樹脂以及尼龍等聚醯胺系樹脂所組成的群組之材料為較佳,其中,PTFE及PTA等氟樹脂過濾器為更佳。藉由使用由該等之材料形成之過濾器,能夠有效地去除容易成為半導體基板的缺陷(殘渣缺陷或顆粒缺陷)的原因之 極性高的異物,除此以外,還能夠有效地減少本申請發明的特定金屬成分的量。
作為過濾器的臨界表面張力,為70mN/m以上為較佳,為95mN/m以下為更佳,為75mN/m以上且85mN/m以下為進一步較佳。此外,臨界表面張力的值為製造商的標稱值。藉由使用臨界表面張力為上述範圍的過濾器,能夠有效地去除容易成為半導體基板的缺陷(殘渣缺陷和顆粒缺陷)的原因之極性高的異物,除此以外,還能夠有效地減少本申請發明的特定金屬成分的量。
於一種形態中,過濾器的孔徑為2~20nm左右為較佳,為2~15nm為更佳。藉由設為該範圍,能夠抑制過濾堵塞,並且能夠確實地去除過氧化氫組成物中所含之雜質或凝聚物等微細的異物,除此以外,還能夠有效地減少本申請發明的特定金屬成分的量。
使用過濾器時,亦可組合不同過濾器。此時,在第1過濾器中的過濾可以僅進行1次,亦可以進行2次以上。當組合不同過濾器而進行2次以上過濾時,第2次以後的過濾孔徑與第1次的過濾孔徑相同或比其小為較佳。又,亦可以於上述範圍內組合不同孔徑的第1過濾器。此處的孔徑能夠參照過濾器製造商的標稱值。作為市售的過濾器,例如,能夠從NIHON PALL LTD.、Toyo Roshi Kaisha,Ltd.、Nihon Entegris K.K.(舊Japan Microlis Co.,Ltd.)或KITZ MICRO FILTER CORPORATION等所提供之各種過濾器中選擇。又,亦能夠使用聚醯胺製的「P-尼龍過濾器(孔徑0.02μm、臨界表面張力77mN/m)」;(NIHON PALL LTD.製)、高密度聚乙烯製 的「PE.潔淨過濾器(孔徑0.02μm)」;(NIHON PALL LTD.製)及高密度聚乙烯製的「PE.潔淨過濾器(孔徑0.01μm)」;(NIHON PALL LTD.製)。
第2過濾器能夠使用由與上述第1過濾器相同材料等形成之過濾器。第2過濾器的孔徑為1~10nm左右為較佳。
又,於本發明中,過濾製程於室溫(25℃)以下進行為較佳。更佳為23℃以下,為20℃以下為進一步較佳。又,為0℃以上為較佳,為5℃以上為更佳,為10℃以上為進一步較佳。
過濾製程中能夠去除粒子性的異物及雜質,若為上述溫度,則溶解於過氧化氫組成物中之上述粒子性的異物和/或雜質的量減少,因此藉由過濾而有效地被去除。
尤其,當過氧化氫組成物含有超過本申請所期望的量的、含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分時,以上述溫度進行過濾為較佳。機理雖不明確,但可認為是,當於過氧化氫組成物中包含含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分時,金屬成分其多數以粒子性的膠體狀態存在。可認為是,若以上述溫度進行過濾,則以膠體狀懸浮之金屬成分的一部分凝聚,因此該凝聚者藉由過濾被有效地去除,容易調整為本申請所期望的量。
又,所使用之過濾器於過濾過氧化氫組成物之前進行處理為較佳。該處理中所使用之液體並沒有特別限定,金屬含有率小於0.001質量ppt(兆分之一(parts per trillion))為較佳,例如,除上述水以外,還可以舉出純化其他有機溶劑而使金屬含量成為上述範圍者、本發明組成物其本身(事先 進行了調液者)或將其稀釋而成者,或進一步純化本發明的組成物而更加減少金屬成分、雜質或粗大粒子等而成的液體。利用上述那種降低了金屬含有率之液體而對過濾器進行前處理,藉此明顯得到本發明所期望的效果。
第4製程中的過氧化氫組成物的純化製程是組合上述各純化方法而實施為較佳。
經由上述第1製程至第4製程,能夠獲得實現高純度化至於半導體器件的製造中可使用程度之本發明的組成物。
此外,本發明的組成物如上。又,本發明的組成物所含之酸可以為藉由蒽醌法進行之過氧化氫的合成過程中副生成之鄰苯二甲酸類等酸,又,亦可以為於上述第4製程中或上述第4製程後另外添加者。從組成物的純度及從使本發明的效果更進一步優異的觀點考慮,於第4製程中向組成物中添加酸成分(較佳為磷酸或磷酸衍生物)為較佳,於添加該酸成分之後進一步進行純化製程為更佳。
<定量方法>
又,水或溶劑、原料成分或本發明的組成物等中所含之酸成分或蒽醌類化合物的各種定量,能夠藉由離子層析法來進行分析。
又,水或溶劑、原料成分或本發明的組成物等中所含之Fe成分或金屬成分的各種定量,能夠藉由ICP-MS法(感應耦合電漿質譜法(inductively coupled plasma mass spectrometry),作為測定裝置,例如能夠使用Yokogawa Analytical Systems,Inc.製,Agilent 7500cs型。)等來進行分析。ICP-MS法中,作為金屬原子的總質量亦即金屬離子(離子性金屬)和金屬 粒子(非離子性金屬)的總計質量(還稱為「總金屬量」。)而進行定量。
又,依最近開發之SNP-ICP-MS(單奈米粒子-感應耦合電漿質譜法(Single Nano Particle-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry))測定,能夠將存在於液體中之金屬原子的量分為金屬離子(離子性金屬)和金屬粒子(非離子性金屬)而進行測定。此處,金屬粒子(非離子性金屬)是指不溶解於溶液中而作為固體存在之成分。
迄今為止,半導體製造用處理液等中所含之金屬原子的量通常藉由ICP-MS法等來進行分析,而藉由ICP-MS法等先前方法無法識別衍生自金屬原子之離子性金屬和金屬粒子(非離子性金屬),因此,作為金屬原子的總質量亦即離子性金屬和粒子性金屬(非離子性金屬)的總計質量(以下,還稱為「總金屬量」等。)而進行定量。
於半導體製造用處理液中作為雜質而含有之金屬原子成為在微細圖案和微細的半導體元件中產生缺陷之主要原因之一。因此,一直認為於半導體製造用處理液中所含之金屬原子的量越少越佳。然而,本發明者發現,處理液中所含之金屬原子的量與缺陷的產生率未必相關,缺陷的產生率中具有產生偏差。
本發明者對如下影響進行了積極研究,亦即,能夠藉由使用了SNP-ICP-MS法的測定而進行識別並定量之衍生自半導體製造用處理液中所含之金屬原子的離子性金屬和金屬粒子(非離子性金屬)各自對缺陷帶來的影響。其結果,是發現金屬粒子(非離子性金屬)量對缺陷產生的影響極大,金屬粒子(非離子性金屬)量與缺陷產生之間具有相關關係。作為SNP-IC P-MS法的裝置,例如,能夠使用Agilent Technologies Japan,Ltd.製,Agilent 8800三重四極ICP-MS(inductively coupled plasma mass spectrometry,半導體分析用,選項(option)#200)而藉由記載於實施例中之方法來進行測定。除上述以外,還可以舉出PerkinElmer公司製NexION350S,以及Agilent Technologies Japan,Ltd.製Agilent 8900。
於本發明的組成物中,從改進缺陷性能及確保經時穩定性的觀點考慮,藉由SNP-ICP-MS法測定而成者的Fe粒子(非離子金屬)的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~0.1質量ppb為較佳。
又,當於本發明的組成物中包含含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分,且上述金屬成分含有金屬粒子(非離子金屬)時,從改進缺陷性能及確保經時穩定性的觀點考慮,本發明組成物中的上述金屬粒子的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~100質量ppt為較佳,為0.01質量ppt~50質量ppt為更佳,為0.01質量ppt~10質量ppt為進一步較佳。換言之,當本發明的組成物例如僅含有Pt粒子時,Pt粒子成為上述數值範圍。另一方面,當本發明的組成物例如含有Pt粒子及Ni粒子時,Pt粒子及Ni粒子分別成為上述數值範圍。此外,上述金屬粒子的含量是藉由上述SNP-ICP-MS法而測定之值。
包含本發明組成物的製備、收容容器的打開及封閉和/或清洗、組成物的填充等在內之處理、處理分析及測定,均於潔淨室(clean room)進行為較佳。潔淨室滿足14644-1潔淨室基準為較佳。滿足ISO(國際標準組 織)1級、ISO2級、ISO3級、ISO4級中的任一者為較佳,滿足ISO1級、ISO2級為更佳,是ISO1級為進一步較佳。
<有機雜質>
此外,有機雜質含量的測定中有時還使用氣相層析-質譜裝置(產品名「GCMS-2020」、SHIMADZU CORPORATION製)。又,雖沒有特別限制,但當有機雜質為高分子量化合物時,可以藉由Py-QTOF/MS(熱解器四極飛行時間型質譜)、Py-IT/MS(熱解器離子阱型質譜)、Py-Sector/MS(熱解器磁場型質譜)、Py-FTICR/MS(熱解器傅立葉轉換離子迴旋型質譜)、Py-Q/MS(熱解器四極型質譜)及Py-IT-TOF/MS(熱解器離子阱飛行時間型質譜)等方法,從分解物中進行結構的識別及濃度的定量。例如,Py-QTOF/MS能夠使用如SHIMADZU CORPORATION製的裝置。
<雜質及粗大粒子>
又,本發明的組成物實質上不含粗大粒子為較佳。
此外,本發明的組成物中所含之粗大粒子是指,於原料中作為雜質而含有之灰塵、污垢、有機固體物質或無機固體物質等粒子,於組成物的製備中作為污染物而帶有之灰塵、污垢、有機固體物質或無機固體物質等粒子,相當於最終不溶解於本發明的組成物中而作為粒子存在者。存在於本發明的組成物中之粗大粒子的量,能夠利用以雷射為光源之光散射式液體粒子測定方式中的市售的測定裝置,於液相中進行測定。
<試劑盒和濃縮液>
本發明的組成物亦可以作為另外添加其他原料之試劑盒。該情況下,作 為使用時另外添加之其他原料,除水及有機溶劑等溶劑以外,還能夠按照用途混合其他化合物來使用。從明顯得到本發明的效果的觀點考慮,此時可使用之溶劑中,若溶劑中所含之Fe成分或金屬成分的各含有率的範圍是與上述本發明組成物中的特定值的範圍相同,則即便是試劑盒和濃縮液,亦可明顯得到本發明所期望的效果。
<用途>
本發明的組成物可於半導體器件的製造中較佳地被使用。本發明的組成物能夠於製造半導體器件之任一製程中使用,具體而言,可以於包括微影製程、蝕刻製程、離子植入製程或剝離製程等之半導體器件的製造製程中,於各製程結束後或移動到下一製程前,作為用於處理有機物或無機物之處理液而使用,具體而言,可作為清洗液、去除液或剝離液等而被較佳地使用。
當將本發明的組成物用於半導體器件的製造中時,並沒有特別限定,例如,可以較佳地用於以去除矽基板上的無機金屬離子之目的而與鹽酸進行混合,並藉由被稱為SC-2(標準清潔(Standard Clean)2)之藥液處理而從矽基板去除金屬離子的情況。又,可以較佳地用於以去除矽基板上的顆粒之目的而與氨進行混合,並藉由被稱為SC-1(標準清潔1)之藥液處理而從矽基板去除矽顆粒的情況。而且,可以較佳地用於以去除基板上的抗蝕層之目的而與硫酸進行混合,並藉由被稱為SPM(硫酸過氧化氫混合物(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)之藥液處理而從半導體基板上去除抗蝕層的情況。此外,此處所說之抗蝕層的去除還包含抗蝕膜、蝕刻殘留物、反射防止膜及灰化殘留物的去除。蝕刻殘留物是表示對抗蝕層進行 蝕刻處理時產生之殘留物,灰化殘留物是表示對抗蝕層進行灰化處理時產生之殘留物。
又,本發明的組成物還能夠較佳地使用於除半導體製造用以外的其他用途中。例如,還能夠作為聚醯亞胺、感測器用抗蝕層或透鏡用抗蝕層等的清洗液、剝離液或去除液而使用。
又,能夠使用於上述以外的清洗用途中,能夠較佳地使用於容器、配管或基板(例如,晶圓或玻璃等)等的清洗。又,還能夠使用於有機過氧化物或無機過氧化物的原料;有機化合物的原料;環氧化合物的原料;紙張、漿料及木材等的漂白;纖維的原料;纖維的漂白;熔煉製程中的金屬的氧化劑;食品和醫藥等的原料;製造設備或容器的清洗劑或殺菌劑等各種用途中。
〔組成物收容體〕
本發明的組成物收容體具有保管容器及收容於上述保管容器內之上述本發明的組成物,上述保管容器的與上述組成物接觸之區域由以非金屬為主成分之材料形成。此外,此處的主成分是表示,構成既定成分所接觸之區域的80質量%以上。
作為保管容器,只要與本發明的組成物接觸之區域由以非金屬為主成分之材料形成,則其形態並沒有特別限定,能夠填充於任意容器中而進行保管、搬運及使用。作為容器,是面向半導體用途而容器內的潔淨度高、雜質的溶析少者為較佳。作為能夠使用的容器,可舉出AICELLO CORPORATION製的「Clean bottle」系列、KODAMA PLASTICS Co.,Ltd.的「Pure bottle」等,但並不限定於該等。該容器的與本發明組成物接觸之 區域,例如其收容部的內壁或本發明組成物的流路由以非金屬為主成分之材料形成,從防止伴隨容器的過度親和性引起之來自容器的溶析物污染的觀點考慮,由選自由高密度聚乙烯(HDPE)、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)及聚四氟乙烯(PTFE)所組成的群組之材料形成為較佳。其中,由與水的接觸角為60~120°且以非金屬為主成分之材料形成為更佳,氟系樹脂(全氟樹脂)為進一步較佳。尤其,藉由使用上述那樣的與本發明的組成物接觸之區域為氟系樹脂之保管容器,與使用與本發明的組成物接觸之區域為聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂或聚乙烯-聚丙烯樹脂之保管容器時相比,能夠抑制乙烯或丙烯低聚物的溶析此種不良情況的產生,因此為較佳。
作為與本發明的組成物接觸之區域為氟系樹脂之容器的具體例,例如,可舉出Entegris公司製FluoroPurePFA複合桶等。又,還能夠使用日本特表平3-502677號公報的第4頁等、國際公開第2004/016526號小冊子的第3頁等、國際公開第99/46309號小冊子的第9頁及第16頁等,等中記載之容器。該等之容器於填充前對容器內部進行清洗為較佳。該清洗中所使用之液體並沒有特別限定,金屬含有率小於0.001質量ppt(兆分之一)為較佳。
又,按照用途,例如,除上述水以外,還藉由將純化其他有機溶劑而使金屬含量成為上述範圍者、本發明的組成物其本身或將其稀釋而成者,或進一步純化本發明的組成物而更加減少金屬成分、雜質或粗大粒子等而成的液體用於清洗中,從而可明顯得到本發明所期望的效果。
又,於清洗容器之前,如用酸或有機溶劑清洗各種容器的蓋而去除附著於蓋之異物,藉此防止來自蓋的異物的混入,因此為較佳。
又,本發明的組成物可以於製造後裝瓶於加侖瓶或塗覆瓶等容器中而進行輸送、保管。加侖瓶可以為使用玻璃材料者,亦可以為除此以外者。
當保管本發明的組成物時,以防止保管時組成物中成分的變化為目的,可以將容器內以純度99.99995體積%以上的惰性氣體(氮氣或氬氣等)置換。尤其,含水率少的氣體為較佳。又,在進行輸送或保管時,溫度並沒有特別限定,為了防止變質,可將溫度控制於-20℃至20℃的範圍內。
[實施例]
以下,依據實施例對本發明更詳細地進行說明。以下的實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等,只要不脫離本發明的宗旨,則能夠進行適當變更。因此,本發明的範圍並非應由以下所示之實施例限定性地解釋者。
<原料等的純化>
以下所示之各實施例中使用之各原料、各催化劑是,使用純度為99%以上的高純度等級,進而事先藉由蒸餾、離子交換及過濾等來進行純化而成者。
實施例中使用之超純水,是藉由日本特開2007-254168號公報中所記載之方法進行純化,藉由後述之由通常的ICP-MS法進行之測定,將Na、Ca及Fe各自的原子含有率設為小於10質量ppt。
實施例及比較例的組成物(以下,還稱為「過氧化氫組成物」)的製備、填充、保管及分析測定,均於滿足ISO2級以下水平之潔淨室中進行。又,所使用之容器於利用本發明的組成物事先進行清洗之後使用。為了提高 測定精度,於金屬成分含量的測定及水含量的測定中,對於通常測定中檢測極限以下者的測定,以體積換算濃縮到100分之1來進行測定,並換算成濃縮前組成物的濃度而進行了含量計算。
<<實施例1>>
〔過氧化氫組成物的製備〕
藉由實施下述所示之第1製程~第4製程,製備出過氧化氫組成物。(第1製程:原料純化製程)
第1製程中,使成為原料之2-乙基蒽醌在填充於管柱之陽離子交換樹脂中通過,重複進行直至原料中所含之金屬離子濃度成為1質量ppm。之後,單離出2-乙基蒽醌。
(第2製程:過氧化氫合成製程)
向2-乙基蒽醌溶解於苯而得到之溶液中添加Pt催化劑,從而得到懸浮液。接著,藉由使氫與所得之懸浮液接觸而於Pt催化劑下將2-乙基蒽醌氫化,從而生成2-乙基蒽氫醌。此外,藉由過濾所得之組成物而去除了催化劑。
之後,藉由使空氣中的氧與所得之組成物接觸而將2-乙基蒽氫醌氧化,從而生成2-乙基蒽醌及過氧化氫。
(第3製程:過氧化氫分離製程)
用水萃取上述第2製程中生成之過氧化氫並將其單離,從而獲得過氧化氫水溶液(過氧化氫組成物)。
(第4製程:過氧化氫組成物純化製程)
於實施上述第3製程之後,用陽離子交換樹脂純化過氧化氫水溶液。藉此,去除了含有過氧化氫水溶液中所含之鋁、鉀、鎂、鈉等原子之金屬成分。陽離子交換樹脂中使用了將磺酸基(-SO3H)作為離子交換基之強酸性陽離子交換樹脂。於目前為止的製程中,過氧化氫水溶液中所含之金屬離子濃度為1質量ppb左右。之後,使用平均孔徑為0.001~0.01μm以下的PTFE(聚四氟乙烯)過濾器過濾所得之過氧化氫水溶液,並進一步降低了金屬原子濃度。接著,向該過氧化氫水溶液中添加磷酸。之後,使過氧化氫水溶液與陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混合床接觸。藉此,確認到過氧化氫水溶液中的金屬離子濃度為ppt級。
〔評價〕
接著,對所得之過氧化氫水溶液(過氧化氫組成物)實施了下述所示之各種評價。
(組成物中的Fe成分的測定)
於ICP-MS分析(表示通常的ICP-MS分析,而非SNP-ICP-MS分析)中,將分析軟體替代為作為後述之ICP-MS分析裝置的分析軟體,除此以外,以與後述之SNP-ICP-MS分析相同的方法測定了各原子的濃度。
此外,於Fe成分中,Fe粒子的量藉由後述之SNP-ICP-MS分析而測定,Fe離子的量能夠藉由如下來算出,亦即,從藉由ICP-MS分析測定之Fe成分的量(總金屬量)中,減去藉由SNP-ICP-MS分析而測定之Fe粒子的量。
(SNP-ICP-MS(單奈米粒子-感應耦合電漿質譜法)測定)
《Fe粒子含有率的測定》
關於Fe粒子的含有率,使用Perkinelmer公司製「Nexion350S」進行了測定。
1)標準物質的準備
就標準物質而言,向清潔的玻璃容器內計量投入超純水,以使中值粒徑為50nm的測定對象金屬粒子成為10000個/ml濃度的方式進行添加之後,將利用超音波清洗機處理30分鐘而得之分散液用作了輸送效率測定用的標準物質。
2)測定條件
使用PFA製同軸型霧化器(此外,「PFA」是指四氟乙烯與全氟烷基乙烯基醚的共聚物。)、石英製旋風器型噴霧室、石英製內徑1mm火炬注射器(Torch Injector),以約0.2mL/min抽吸了測定對象液。氧添加量為0.1L/min、電漿輸出為1600W、用氨氣進行了單元清洗。以時間解析度(time resolution)50us進行了分析。
3)Fe粒子的含有率使用作為製造商附屬之下述分析軟體進行了測量。
.Fe粒子的含有率:奈米粒子分析「SNP-ICP-MS」專用Syngistix奈米應用模組
4)Fe原子的含有率使用作為製造商附屬之下述分析軟體進行了測量(ICP-MS分析)。
Fe原子的含有率:ICP-MS軟體用Syngistix
(衍生自組成物中其他特定原子(Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al)的 金屬成分的測定)
測定時使用了Agilent 8800三重四極ICP-MS(半導體分析用,選項#200)。依上述測定裝置,能夠將各測定試樣中的離子性金屬和非離子性金屬進行分類,並測定各自的含量。此外,離子性金屬的含量和非離子性金屬的含量的總和相當於總金屬量。
.測定條件
樣品導入系統使用了石英火炬和同軸型PFA(全氟烷氧基烷烴)霧化器(自吸用)及鉑界面錐形體(Platinum interface cone)。冷電漿條件的測定參數如下。
.RF(射頻(Radio Frequency))輸出(W):600
.載體氣體流量(L/min):0.7
.補充氣體(Make-up gas)流量(L/min):1
.取樣深度(mm):18
(組成物中的酸、蒽醌類化合物的測定)
組成物中的酸或蒽醌類化合物藉由下述方法進行了測定。
藉由固定相中使用離子交換樹脂、移動相(溶離液)中使用電解質水溶液之液體層析法(離子交換層析質譜法)進行了測定。離子層析質譜法(IC-MS)是作為IC檢測器而連接有質譜儀之方法。質譜儀中按照質量/電荷數(m/z)進行分離,因此離子化法中使用了電灑游離(electrospray ionization)法(ESI),質譜儀中使用了串聯質譜儀。此外,使已分離之分子離子於碰撞室(Collision cell)中開裂,並檢測了所生成之產物離子(反映分子 離子的結構)。
(過氧化氫組成物的保存穩定性評價)
藉由使了用碘化鉀和硫代酸鈉之公知的方法滴定剛剛製備後的過氧化氫組成物,並測定了剛剛製備後的過氧化氫組成物的過氧化氫量。又,將過氧化氫組成物於25℃下靜置1週而進行保存後,藉由與上述相同的方法,求出過氧化氫組成物中的過氧化氫量(殘留量)。
接著,藉由下述式計算分解率,並對保存穩定性進行了評價。
(分解率)=〔(剛剛製備後的過氧化氫組成物的過氧化氫量)-(經時保存後的過氧化氫組成物的過氧化氫的殘留量)〕/(剛剛製備後的過氧化氫組成物的過氧化氫量)×100
評價基準如下。於下述基準中,只要評價為「D」以上,則滿足保存穩定性在實用上的要求,「C」以上為較佳。
「A」:過氧化氫的分解率小於5%
「B」:過氧化氫的分解率為5%以上且小於10%
「C」:過氧化氫的分解率為10%以上且小於20%
「D」:過氧化氫的分解率為20%以上且小於30%
「E」:過氧化氫的分解率為30%以上
(過氧化氫組成物的氧化力評價)
過氧化氫組成物的氧化電位(氧化力)藉由電化學的方法求出。將氫電極作為參照電極並求出此時的OCP(開路電位(Open Cirkit Potential))。
評價基準如下。
「A」:氧化力為1.8mV以上
「B」:氧化力為1.6mV以上且小於1.8mV
「C」:氧化力小於1.6mV
(過氧化氫組成物的缺陷性能(附著於半導體基板之缺陷數的測定))
於晶圓上利用表面檢查裝置(SP-5;KLA Tencor製),測量了存在於直徑為300mm的矽氧化膜基板表面之直徑為32nm以上的顆粒(以下,還將此稱為「缺陷」。)數。接著,將該矽氧化膜基板設置於旋轉噴射裝置,使其一邊旋轉,一邊向該矽氧化膜基板的表面以1.5L/min的流速噴射所得之過氧化氫組成物。之後,進行沖洗處理並進行了乾燥。對於所得之試樣,再次使用上述裝置(SP-5)測量存在於矽氧化膜基板表面之缺陷數,並將與初始值的差量作為缺陷數。將依據下述基準對所得之缺陷數進行評價而得之結果示於表1。於下述基準中,只要評價為「C」以上,則會實現作為半導體器件製造用處理液所要求之缺陷的抑制能力。
「A」:缺陷數為0以上且50以下
「B」:缺陷數超過50且為100以下
「C」:缺陷數超過100且為500個以下
「D」:缺陷數超過500且為1000個以下
「E」:缺陷數超過1000個
<<實施例2~23、比較例1、比較例2>>
以獲得下述表1所示之組成的過氧化氫組成物的方式,改變上述實施 例1的過氧化氫組成物的製備方法及使用材料而制備出實施例2~23、比較例1及比較例2的過氧化氫組成物,並進行了相同的評價。將結果示於表1。
此外,於表1中,例如10^(-1)表示「10的-1次方」(0.1)。又,例如,10^1表示「10的1次方」(10)。
又,表1中的「酸」除了包含第4製程中添加之磷酸以外,還包含作為蒽醌的分解產物而生成之鄰苯二甲酸衍生物。
又,關於第1表中的(D)及(E)欄的各種金屬成分,表示總金屬量。
又,具體而言,表2表示表1的金屬成分的組成是將金屬離子(離子金屬)和金屬粒子(非離子金屬)分開顯示者。此外,於表2中,金屬粒子(非離子金屬)是藉由「SNP-ICP-MS」進行了測定之各種金屬粒子。
[表1]
Figure 106114031-A0305-02-0053-2
Figure 106114031-A0305-02-0054-3
依據表1的結果確認到,依實施例的過氧化氫組成物,保存穩定性優異且適用於半導體器件的製造製程時,對半導體基板的缺陷影響較小。
又,依據實施例1、實施例9、10、11及比較例2的對比確認到,若上述Fe成分的含量相對於組成物總質量為0.1質量ppt~1質量ppb(較佳為0.1質量ppt~800質量ppt,更佳為0.1質量ppt~500質量ppt),則能夠以優異的水平兼顧保存穩定性優異且適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響較小的效果,並且,氧化力亦更加優異。
又,依據實施例1、實施例6、7、8及比較例1的對比確認到,若酸的含量相對於組成物總質量為0.01質量ppb~1000質量ppb(較佳為0.05質量ppb~800質量ppb,更佳為0.05質量ppb~500質量ppb),則能夠以優異的水平兼顧保存穩定性優異且適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響較小的效果。
又,依據實施例1、實施例2~5的對比確認到,當含有蒽醌類化合物時,若蒽醌類化合物的含量相對於組成物總質量為0.01質量ppb~1000質量ppb(較佳為0.05質量ppb~800質量ppb,更佳為0.05質量ppb~500質量ppb),則適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響進一步較小。
又,依據實施例1、實施例12、實施例13的對比確認到,當包含含有選自由Ni、Pt、Pd、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子之金屬成分時,若上述金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總量為0.01質量ppt~1質量ppb(較佳為0.01質量ppt~800質量ppt,更佳為0.01 質量ppt~500質量ppt),則適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響進一步較小。
又,依據實施例的結果確認到,當Fe成分的含量相對於酸的含量以質量比計為10-3~10-1時,保存穩定性優異且適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響較小,氧化力亦進一步優異。
又,依據實施例的結果確認到,當包含選自由Ni原子、Pt原子、Pd原子、Cr原子、Ti原子及Al原子所組成的群組之特定金屬原子之金屬成分含有金屬粒子時,若金屬粒子的含量分別獨立地相對於組成物總量為0.01質量ppt~500質量ppt(較佳為0.01質量ppt~100質量ppt,更佳為0.01質量ppt~50質量ppt),則適用於半導體器件的製造製程時對半導體基板的缺陷影響進一步較小。
另一方面,比較例的過氧化氫組成物中,成為無法兼顧保存穩定性和對半導體基板的缺陷影響的結果。
<<實施例A1~A3>>
向將與過氧化氫組成物接觸之區域設為下述表3的成分之保管容器中添加實施例1的過氧化氫組成物,於25℃下保管1個月之後,進行了SNP-ICP-MS的測定及缺陷性能的評價。SNP-ICP-MS及缺陷性能的評價測定方法是與實施例1相同。將結果示於表3。此外,下述表3的實施例A1~A3欄中所示之各金屬成分的濃度表示保管後的濃度。又,於表3中,「SNP-ICP-MS」中的測定對象為Fe粒子。
此外,與容器的接觸角藉由接觸角儀DM-901(Kyowa Interface Scien ce Co.,Ltd.製)進行了測定。
此外,表中,PFA表示四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物,PTFE表示聚四氟乙烯。
Figure 106114031-A0305-02-0057-4
依據表3的結果確認到,藉由將過氧化氫組成物保存於保管容器內,即使在長期保管後,缺陷性能亦優異,該保管容器是與過氧化氫組成物接觸之區域由以非金屬為主成分之材料形成。
<<實施例B1~B7>>
將過氧化氫水(實施例B1~B7中使用了實施例1的過氧化氫組成物。實施例B5、B6及B7中使用了於實施例1的過氧化氫組成物中僅將過氧化氫的濃度改變為表4中記載之過氧化氫濃度(質量%)而成者。)和硫酸水(硫酸濃度(質量%):表4中記載)以表4所示之混合比率(質量比)進行混合,並藉由下述表4所示之條件進行了抗蝕層剝離試驗。以下示出試驗對象的抗蝕層。
(抗蝕層剝離試驗)
試驗晶圓:於矽晶圓上製成10μm的PMER P-CA1000PM(TOK製正型抗蝕層)的膜,並於下述條件下對相對於該抗蝕層之剝離能力進行了評價。
.藥液量:200ml.
.晶圓尺寸:3cm×3cm
.處理方法:將晶圓浸漬於藥液中
.處理時間1min.
此外,於表4中,關於實施例B1~B4,將硫酸水事先加熱至90℃之後使其與過氧化氫組成物進行混合。又,關於實施例B5~B7,將硫酸水事先加熱至65℃之後使其與過氧化氫組成物進行混合。對於任一實施例,均於混合過氧化氫組成物和硫酸水之後,進而進行加熱直至成為「處理溫度」之後,使用於抗蝕層的剝離試驗。
關於抗蝕層剝離性,依據下述評價基準進行了判定。
「A」:肉眼觀察下顯示100%的抗蝕層去除性。
「B」:肉眼觀察下顯示90%以上~小於100%的抗蝕層去除性。
「C」:肉眼觀察下顯示小於90%的抗蝕層去除性。
Figure 106114031-A0305-02-0058-5
依據上述表4的結果確認到,本發明的過氧化氫組成物能夠較佳 地使用於SPM處理中。
<<實施例C1~C5、比較例3>>
將過氧化氫水(實施例C1~C3中使用了實施例1的過氧化氫組成物。實施例C4~C5中使用了於實施例1的過氧化氫組成物中僅將過氧化氫的濃度改變為表5中記載之過氧化氫濃度(質量%)而成者。)和氨水(氨濃度(質量%):表5中記載)以表5所示之混合比率(質量比)進行混合,並於下述條件進行了Si基板上的顆粒去除試驗。本實施例中使用之氨水是確認到總金屬濃度為10質量ppt以下之高純度氨水。此外,比較例3中使用之過氧化氫組成物為表1中的比較例2的過氧化氫組成物。
此外,對於任一實施例,均於混合過氧化氫組成物和氨水之後,並進行加熱直至成為「處理溫度」之後,使用於顆粒去除處理中。
.顆粒去除試驗
於TEOS(四乙基正矽酸鹽)基板上塗佈各藥液,之後以UVison5(Applied Materials,Inc.製)的亮場(brightfield)的測定模式,對處理前後的缺陷數進行計數。在該計數內進行缺陷分類評價EDAX(元素分析),將含有Si之缺陷數設為總顆粒。此外,測定前的TEOS基板上的總顆粒數為200個。
對於顆粒去除性,依據下述評價基準進行了判定。
「A」:總顆粒數為50個以下
「B」:總顆粒數超過50個~100個以下
「C」:總顆粒數超過100個~200個以下
「D」:總顆粒數超過200個
Figure 106114031-A0305-02-0060-7
依據上述表5的結果確認到,使用本發明的過氧化氫組成物實施SC-1處理時顆粒去除性優異。
<<實施例D1~D6、比較例4>>
將過氧化氫水(實施例D1~D6中使用了實施例1的過氧化氫組成物。實施例D5~D6中使用了於實施例1的過氧化氫組成物中僅將過氧化氫的濃度改變為表6中記載之過氧化氫濃度(質量%)而成者。)和鹽酸水(鹽酸濃度(質量%):表6中記載)以表6所示之混合比率(質量比)進行混合,並於下述條件下進行了Si基板上的金屬去除試驗。
本實施例中使用之鹽酸水是確認到總金屬濃度為10質量ppt以下之高純度鹽酸水。此外,比較例4中使用之過氧化氫組成物為表1中的比較例2的過氧化氫組成物。
此外,對於任一實施例,均於混合過氧化氫組成物和氨水之後,並進行加熱直至成為「處理溫度」之後,作為金屬離子去除處理液而使用。
.金屬離子去除試驗
於TEOS基板上塗佈各藥液,之後以UVison5(Applied Materials,Inc. 製)的亮場的測定模式,對處理前後的缺陷數進行了計數。在該計數內進行缺陷分類評價EDAX(元素分析),並將含有除Si以外的金屬原子之缺陷數設為總金屬離子成分數。此外,測定前的TEOS基板上的金屬離子成分數為50個。
關於金屬離子去除性,依據下述評價基準進行了判定。
「A」:金屬離子成分為20個以下
「B」:金屬離子成分超過20個~30個以下
「C」:金屬離子成分超過30個~50個以下
「D」:金屬離子成分超過50個
Figure 106114031-A0305-02-0061-8
依據上述表6的結果確認到,使用本發明的過氧化氫組成物實施SC-2處理時金屬離子去除性優異。
<<實施例E1~E4>>
對基準液(是相當於表7中的「處理前」之純化前液。)進行下述表7所示之過濾試驗,並確認了過濾後的各種金屬(Fe成分、Pt成分)的總金屬濃度及藉由SNP-ICP-MS測定之Fe粒子量。此外,基準液是以獲得下述表7所示之「處理前」的組成的過氧化氫組成物的方式,改變上述實施例1 的過氧化氫組成物的製備方法來製備而得者。又,於各實施例中,所記載之各組成表示經由表7中所記載之過濾製程純化而成之組成。換言之,例如實施例E1中,表示用表7中記載之尼龍(孔徑5nm)過濾了處理前的過氧化氫組成物的情況,該結果表示純化至(B)蒽醌類化合物的含量為0.1質量ppb、(C)酸濃度為0.1質量ppb、(D)Fe成分濃度為31質量ppt以及(E)Pt成分濃度為8質量ppt的情況。將結果示於表7。
Figure 106114031-A0305-02-0062-9
依據上述表7的結果確認到,藉由使用由PTFE及PTA等氟系樹脂形成之過濾器,能夠有效地減少金屬成分的量。
100:製造裝置
101:罐
102:供給口
103、106、107:閥
104:泵
105:過濾裝置
108:容器
109:供給管路
110‧‧‧循環管路
111‧‧‧排出部
112‧‧‧清洗液監測部
113‧‧‧管路

Claims (18)

  1. 一種組成物,其含有過氧化氫、酸及Fe成分,前述Fe成分的含量相對於前述酸的含量,以質量比計為10-5~102,前述組成物還含有至少1種以上的金屬成分,該金屬成分含有選自由Pt及Pd所組成的群組之特定原子,前述金屬成分的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~1質量ppb。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之組成物,其還含有蒽醌類化合物。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之組成物,其中前述蒽醌類化合物的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其中前述酸的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其中前述Fe成分的總含量相對於組成物總質量,為0.1質量ppt~1質量ppb。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其中前述Fe成分中所含之Fe粒子的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~0.1質量ppb。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其還含有至少1種以上的金屬成分,該金屬成分含有選自由Ni、Cr、Ti及Al所組成的群組之特定原子,前述金屬成分的含量按照各特定原子分別相對於組成物總質量,為0.01質量ppt~10質量ppb。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之組成物,其中前述蒽醌類化合物是選自由烷基蒽醌及烷基四氫蒽醌所組成的群組之至少1種以上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之組成物,其中前述烷基蒽醌為乙基蒽醌或戊基蒽醌,前述烷基四氫蒽醌為乙基四氫蒽醌或戊基四氫蒽醌。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其中前述酸是選自由磷酸及磷酸衍生物所組成的群組之1種。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之組成物,其被用作半導體基板的處理液。
  12. 一種組成物,其含有過氧化氫、酸、Fe成分及蒽醌類化合物,前述Fe成分的含量相對於前述酸的含量,以質量比計為10-5~102,前述蒽醌類化合物的含量相對於組成物總質量,為0.01質量ppb~1000質量ppb。
  13. 一種組成物,其含有過氧化氫、酸及Fe成分,前述Fe成分的含量相對於前述酸的含量,以質量比計為10-3~10-1
  14. 一種組成物,其含有過氧化氫、酸、Fe成分及蒽醌類化合物,前述Fe成分的含量相對於前述酸的含量,以質量比計為10-5~102,前述酸包含磷酸。
  15. 一種組成物收容體,其具有保管容器及收容於前述保管容器內之如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之組成物, 前述保管容器的與前述組成物接觸之區域,是由以非金屬為主成分之材料形成。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之組成物收容體,其中以前述非金屬為主成分之材料,是選自由高密度聚乙烯、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物及聚四氟乙烯所組成的群組之1種。
  17. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之組成物收容體,其中以前述非金屬為主成分之材料的與水的接觸角為60~120°。
  18. 一種組成物的製造方法,其為如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之組成物的製造方法,其具有:原料純化製程,對選自溶劑及包含蒽醌類化合物之原料成分之任意1種以上進行純化;過氧化氫合成製程,在催化劑存在下還原前述蒽醌類化合物而合成蒽氫醌類化合物,進一步氧化前述蒽氫醌類化合物而合成過氧化氫;過氧化氫分離製程,藉由萃取所得之過氧化氫而從反應系統中取出;以及過氧化氫組成物純化製程,進一步對含有從反應系統中分離出之過氧化氫之過氧化氫組成物進行純化。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018021038A1 (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 富士フイルム株式会社 処理液及び基板洗浄方法
JP7141395B2 (ja) * 2016-12-01 2022-09-22 ラシルク,インコーポレイテッド ガス供給システムにおける過酸化水素の分解を抑制する方法、システム、および装置
JP7229226B2 (ja) * 2018-03-06 2023-02-27 東洋スチレン株式会社 光学用スチレン系樹脂組成物及び光学部品
TW202146365A (zh) * 2020-03-27 2021-12-16 美商富士軟片電子材料美國股份有限公司 用於純化溶劑之系統及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102485642A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 上海化学试剂研究所 超高纯过氧化氢的生产方法
WO2015049327A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Solvay Sa Process for manufacturing a purified aqueous hydrogen peroxide solution

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3435698B2 (ja) * 1992-03-11 2003-08-11 三菱瓦斯化学株式会社 半導体基板の洗浄液
TW263531B (zh) 1992-03-11 1995-11-21 Mitsubishi Gas Chemical Co
CN1711349B (zh) 2002-11-05 2010-05-26 巴斯福股份公司 半导体表面处理和其中所用的混合物
JP4736445B2 (ja) * 2004-02-09 2011-07-27 三菱化学株式会社 半導体デバイス用基板洗浄液及び洗浄方法
JPWO2006123636A1 (ja) 2005-05-19 2008-12-25 三菱瓦斯化学株式会社 殺菌用過酸化水素水
JP2012222023A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JP2014108903A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc 過酸化水素の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102485642A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 上海化学试剂研究所 超高纯过氧化氢的生产方法
WO2015049327A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Solvay Sa Process for manufacturing a purified aqueous hydrogen peroxide solution

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