TWI834622B - 藥液的純化方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供一種可獲得具有優異的缺陷抑制性能之藥液之藥液的純化方法。本發明的藥液的純化方法係使用孔徑不同的2種以上的過濾器來對含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液之藥液的純化方法,其中被純化物相對於2種以上的過濾器中具有最大的孔徑X1
之過濾器Fmax
之供給壓力P1
與被純化物相對於2種以上的過濾器中具有最小的孔徑X2
之過濾器Fmin
之供給壓力P2
滿足如下關係:P1
>P2
。
Description
本發明係有關一種藥液的純化方法。
藉由包括光微影之配線形成步驟來製造半導體器件時,作為預濕液、抗蝕液、顯影液、沖洗液、剝離液、化學機械研磨(CMP:Chemical MechanicAl Polishing)漿料及CMP後的清洗液等使用含有溶劑(典型為有機溶劑)之藥液。近年來,研究製造出10nm節點以下的半導體器件,要求一種晶圓上不易產生缺陷且具有更優異的缺陷抑制性能之藥液。
為了獲得該種藥液,通常認為對被純化物進行精密過濾來減少藥液中的雜質含量至關重要。精密過濾時,有時依據需去除的雜質等的尺寸來組合使用具有不同的孔徑之過濾器。專利文獻1中記載有如下種顯影液的純化方法,“一種顯影液的純化方法,被用作在使用化學增幅型抗蝕劑組合物來形成負型圖案之方法,並且以有機溶劑為主成分,該顯影液的純化方法的特徵為,使用具有孔徑0.05μm以下的濾材(I)之濾過裝置,使上述顯影液在上述濾過裝置內循環,從而使上述顯影液在上述濾材(I)通過2次以上,並且“上述濾過裝置還具備配置於上述濾材(I)的上游位置及下游位置中的至少一個位置之濾材(II)”,“上述濾材(II)具有與上述濾材(I)不同的孔徑”。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開第2013-218308號公報
使用如專利文獻1中記載之具備具有不同的孔徑之過濾器之過濾裝置來對被純化物進行過濾時,從生產率的觀點考慮,大多採用恆定保持被純化物的流量之恆定流量過濾的方法。依恆定流量過濾,各過濾器中之一次側的被純化物的壓力,亦即被純化物的供給壓力在過濾器的孔徑越小時越容易變大。 本發明人等發現,專利文獻1的方法雖然以被純化物的流速保持恆定的方式對被純化物進行過濾,但所獲得之藥液的缺陷抑制性能不夠充分。
因此,本發明的課題為提供一種可獲得具有優異的缺陷抑制性能之藥液之藥液的純化方法。
本發明人等為了實現上述課題而進行深入研究之結果發現,能夠藉由以下構成來實現上述課題。 (1)一種藥液的純化方法,使用孔徑不同的2種以上的過濾器來對含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液,該藥液的純化方法中, 被純化物相對於2種以上的過濾器中具有最大的孔徑X1
之過濾器Fmax
之供給壓力P1
與被純化物相對於2種以上的過濾器中具有最小的孔徑X2
之過濾器Fmin
之供給壓力P2
滿足如下關係:P1
>P2
。 (2)如(1)項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器各自的孔徑的大小關係與被純化物分別相對於2種以上的過濾器之供給壓力的大小關係一致。 (3)如(1)或(2)項所述之藥液的純化方法,其中孔徑X1
為孔徑X2
的1.1~200倍。 (4)如(1)至(3)中任一項所述之藥液的純化方法,其中孔徑X2
為1.0~15nm。 (5)如(1)至(4)中任一項所述之藥液的純化方法,其中孔徑X1
為10~200nm。 (6)如(1)至(5)中任一項所述之藥液的純化方法,其中供給壓力P1
與供給壓力P2
之壓力比為孔徑X1
與孔徑X2
之孔徑比的0.050~10倍。 (7)如(1)至(6)中任一項所述之藥液的純化方法,其中供給壓力P2
為0.0010~0.050MPa。 (8)如(1)至(7)中任一項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器中最後使用之過濾器為過濾器Fmin
。 (9)如(1)至(8)中任一項所述之藥液的純化方法,其中將2種以上的過濾器分別使用1次。 (10)如(1)至(9)中任一項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器中至少1個含有多氟烴。 (11)如(1)至(10)中任一項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器中至少1個為具有離子交換基之過濾器。 (12)如(1)至(11)中任一項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器中至少1個為孔徑5nm以下的過濾器。 (13)如(1)至(12)中任一項所述之藥液的純化方法,其中過濾器Fmin
含有選自由聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯、聚碸、纖維素、多氟烴及該等衍生物構成之群組中之至少1種。 (14)如(1)至(12)中任一項所述之藥液的純化方法,其中過濾器Fmin
含有氟原子。 (15)如(1)至(14)中任一項所述之藥液的純化方法,其中過濾器Fmin
與過濾器Fmax
之間配置有一次儲藏罐。 (16)如(1)至(15)中任一項所述之藥液的純化方法,其中被純化物的過濾利用具有供給被純化物之管路及配置於管路中之孔徑不同的2種以上的過濾器之過濾裝置來進行, 過濾裝置中,2種以上的過濾器中的至少1種並列配置有2個以上。 (17)如(16)項所述之藥液的純化方法,其中 過濾裝置中,過濾器Fmin
並列配置有2個以上。 (18)如(1)至(17)中任一項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器中的至少1個滿足後述試驗中之要件1或2。 (19)如(1)至(18)中任一項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器中的至少1個滿足後述試驗中之要件3或4。 (20)如(1)至(19)中任一項所述之藥液的純化方法,其中2種以上的過濾器中的至少1個滿足後述試驗中之要件5或6。 (21)如(1)至(20)中任一項所述之藥液的純化方法,其中在使用2種以上的過濾器來對被純化物進行過濾而獲得藥液之前,使用清洗液清洗2種以上的過濾器中的至少1個。 [發明效果]
依本發明,能夠提供一種可獲得具有優異的缺陷抑制性能之藥液之藥液的純化方法。
以下,對本發明進行詳細說明。 以下記載之構成要件的說明係有時依據本發明的代表性的實施形態而完成的,本發明並不限定於該種實施形態。 另外,本說明書中,用“~”表示之數值範圍表示將在“~”前後記載之數值作為下限值及上限值而包括在內之範圍。 又,本發明中所謂“準備”之時表示,除了將特定的材料合成或調配而準備之外,還包括藉由購買等備置規定物品。 又,本發明中“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“一兆分之一(parts-per-trillion)(10-12
)”,“ppq”表示“一千兆分之一(parts-per-quadrillion)(10-15
)”。 又,本發明中之基團(原子組)的標記中,未標取代及未取代的標記在不損害本發明的效果的範圍內包含不具有取代基的基團和具有取代基之基團。例如,“烴基”不僅包括不具有取代基的烴基(未經取代烴基),還包括具有取代基之烴基(經取代烴基)。這在各化合物中亦相同。 又,本發明中之“放射線”表示例如遠紫外線、極紫外線(EUV;Extreme ultraviolet)、X射線或電子束等。又,本發明中光表示光化射線或放射線。又,本發明中光表示光化射線或放射線。本發明中之“曝光”,除非特別指明,則曝光除了基於遠紫外線、X射線或EUV等之曝光之外,還包括基於電子束或離子束等粒子束之描畫。
[藥液的純化方法的第一實施形態] 本發明的第一實施形態之藥液的純化方法使用孔徑不同的2種以上的過濾器來對含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液,該藥液的純化方法中,被純化物相對於2種以上的過濾器中具有最大的孔徑X1
(nm)之過濾器Fmax
之供給壓力P1
(MPa)與被純化物相對於2種以上的過濾器中具有最小的孔徑X2
(nm)之過濾器Fmin
之供給壓力P2
(MPa)滿足如下關係:P1
>P2
。另外,過濾器的孔徑的單位為nm,供給壓力的單位為MPa,以下如無特別說明,則各個單位如上。
依上述藥液的純化方法,被純化物的供給壓力P2
與過濾器Fmin
之比相比被純化物的供給壓力P1
與過濾器Fmax
之比更小,因此過濾器Fmin
中,容易從被純化物中去除尺寸更小的雜質。其結果,推測為因所獲得之藥液中所含有之雜質的含量變少而使得藥液具有優異的缺陷抑制性能。
另外,本說明書中,藥液的缺陷抑制性能的評價方法為使用晶圓上表面檢查裝置(SP-5;KLA-Tencor Corporation製)之方法,詳細步驟如實施例中所記載。使用該裝置來檢測缺陷的原理如下。首先,將藥液塗佈於晶圓,向晶圓的藥液塗佈面照射雷射光線。接著,若雷射光線照在異物及/或缺陷上,則光會散射,檢測器檢測出散射光,從而檢測出異物及缺陷。此外,照射雷射光線時,一邊使晶圓旋轉一邊進行測量,從而能夠依據晶圓的旋轉角度、雷射光線的半徑位置推斷出異物及缺陷的坐標位置。 藥液的缺陷抑制性能除了上述SP-5以外,只要是基於相同的測量原理之檢查裝置便能夠進行評價。作為該種檢查裝置,例如可舉出KLA-Tencor Corporation製的Surfscan系列等。尤其,在10nm節點以下的微細的半導體器件的製造中使用之藥液的缺陷抑制性能的評價中使用上述“SP-5”或具有“SP-5”的分辨率以上的分辨率之晶圓上表面檢查裝置(典型為“SP-5”的後續機器等)為較佳。
〔純化裝置〕 圖1係能夠實施本實施形態之藥液的純化方法的典型的純化裝置的示意圖。純化裝置10具有製造罐11、過濾裝置16及填充裝置13,上述各個單元由管路14而連接。 過濾裝置16具有藉由管路14而連接之過濾器單元12(a)及12(b)。在上述過濾器單元12(a)與12(b)之間的管路配置有調整閥15(a)。
圖1中,被純化物存儲於製造罐11。接著,配置於管路14中之未圖示的泵進行啟動,藉此被純化物從製造罐11經由管路14被送至過濾裝置16。純化裝置10中之被純化物的移送方向以圖1中的F1
表示。
過濾裝置16由藉由管路14而連接之過濾器單元12(a)及12(b)構成,在上述2個過濾器單元分別收納有具有孔徑不同的過濾器之過濾芯。過濾裝置16具有將通過管路供給之被純化物利用過濾器來進行過濾之功能。具體而言,在過濾器單元12(a)收納有具備具有最大的孔徑X1
(nm)之過濾器Fmax
之過濾芯,在過濾器單元12(b)收納有具備具有最小的孔徑X2
(nm)之過濾器Fmin
之過濾芯。 另外,最大及最小表示在被純化物的純化中使用之過濾器中為最大及最小。
藉由泵的啟動,被純化物以供給壓力P1
(MPa)供給至過濾器單元12(a),藉由過濾器Fmax
被過濾。藉由過濾器Fmax
過濾之被純化物藉由調整閥15(a)而被減壓,並以小於供給壓力P1
的供給壓力P2
(MPa)供給至過濾器單元12(b),進一步藉由過濾器Fmin
被過濾。
上述過濾裝置16中,在配置於一次側之過濾器單元12(a)收納具有過濾器Fmax
之過濾芯,在配置於二次側之過濾器單元12(b)收納具有過濾器Fmin
之過濾芯,但作為純化裝置所具有之過濾裝置並不限制於上述。 例如,亦可以是在過濾器單元12(a)收納具有過濾器Fmin
之過濾芯,在過濾器單元12(b)收納具有過濾器Fmax
之過濾芯。但是,在該情況下,被純化物以供給壓力P2
(MPa)供給至過濾器單元Fmin
並被過濾。接著,藉由過濾器Fmin
被過濾之被純化物藉由調整閥15(a)供給壓力得到調整之後,以超過供給壓力P2
之供給壓力P1
(MPa)供給至過濾器Fmin
並被過濾。
另外,在可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液之觀點上,最後使用之過濾器為過濾器Fmin
為較佳。亦即,純化裝置10中,在配置於管路的最下游側之過濾器單元(圖中為過濾器單元12(b))收納具有過濾器Fmin
之過濾芯為較佳。
又,上述過濾裝置16中,在過濾器單元12(b)的一次側配置有調整閥15(a),但作為純化裝置所具有之過濾裝置並不限於上述,亦可以是在過濾器單元12(a)的一次側亦配置調整閥之形態。 又,只要是能夠調整被純化物的供給壓力之裝置,亦可以使用調整閥以外的構件。作為該種構件,例如可舉出阻尼器等。
又,純化裝置10中,藉由調整閥15(a)來調整供給壓力P1
及供給壓力P2
,但並不限於上述,亦可以是不具有調整閥而藉由過濾器Fmin
及過濾器Fmax
的過濾器的形狀及/或過濾面積來調整供給壓力P1
及供給壓力P2
之形態。具體而言,可舉出構成為將過濾器Fmin
設為褶皺狀等以具有更大的過濾面積之方法。若過濾器Fmin
的過濾面積變大,則即使供給壓力P2
的更小,亦能夠增加被純化物的流量,從而生產率更易提高。
又,過濾裝置16中,各過濾器形成有過濾芯,但能夠使用於本實施形態之純化方法之過濾器並不限於上述形態。例如,亦可以是使被純化物通過形成於平板狀之過濾器之形態。
又,上述純化裝置10中呈將經過過濾器單元12(b)之過濾之後的被純化物移送至填充裝置13而收容於容器中之構成,但作為實施上述純化方法之過濾裝置並不限於上述,亦可以構成為將經過過濾器單元12(b)而被過濾之被純化物返送至製造罐11而再次通過過濾器單元12(a)及過濾器單元12(b)。將如上過濾方法稱為循環過濾。藉由循環過濾進行被純化物的純化時,2種以上的過濾器中至少1個被用上2次以上。
另外,從生產率的觀點及捕捉於各過濾器之雜質等難以再次混入被純化物的觀點考慮,各過濾器各使用1次之純化方法為較佳。作為各過濾器各使用1次之純化方法,可典型地舉出不進行循環過濾的方法。
又,上述純化裝置10中,亦可以在過濾器單元12(a)與過濾器單元12(b)之間配置有一次儲藏罐。藉由一次儲藏罐的配置,相對於過濾器單元12(a)及過濾器單元12(b)之供給壓力的調整變得容易。
圖2表示局部除去收納於過濾器單元之典型的過濾芯之立體圖。過濾芯20具有圓筒狀的過濾器21及以用於與上述過濾器21的內側接觸之方式將其支撐之圓筒狀的芯22。圓筒狀的芯22形成為網格狀,以便使液體能夠輕鬆地通過。在過濾器21及芯22的上部,頂蓋23以覆蓋上述各構件的上端部之方式配置。又,在各構件的下端部,用於使被純化物流入芯22的內側的液體入口24。又,在過濾器21的外側亦可以配置有構成為能夠使液體輕鬆通過並保護過濾器21之保護器。 另外,上述為過濾芯的典型例,作為能夠應用於本實施形態之藥液的純化方法之過濾芯並不限於上述。過濾芯亦可以不具有芯而僅由過濾器形成,過濾器的形狀亦可以是平板狀。
圖3係使用於上述純化裝置之典型的過濾器單元的立體圖。 過濾器單元12(a)(過濾器單元12(b)亦相同)具有:殼體,由主體31及蓋32構成;及未圖示的過濾芯,收納於上述殼體內,在蓋32配置有用於與管路14(a)連接的液體流入口34及用於與管路14(b)連接的液體流出口35。 另外,圖3所示之過濾器單元30在蓋32具有液體流入口34及液體流出口35,但作為過濾器單元並不限於此,液體流入口及液體流出口能夠配置於蓋32及/或主體31的任意部位。又,圖3所示之過濾器單元12(a)具有主體31及蓋32,但亦可以是主體和蓋一體構成者。
圖4表示上述過濾器單元的局部剖視圖。過濾器單元12(a)在蓋32具備液體流入口34及液體流出口35。液體流入口34與內部管路41連接,液體流出口35與內部管路42連接。被純化物的流動藉由F1
表示。從液體流入口34流入之被純化物經過設置於蓋32內部之內部管路41而流入主體31內部,並從過濾芯的芯通過過濾器而流入外側表面,經過該過程而被純化。 向外側表面流出之純化後的被純化物經過內部管路42從液體流出口35被提取到外部(基於圖4中以F2
表示之流動)。
<過濾器> (孔徑) 作為過濾器的孔徑並無特別限制,只要是作為用於過濾被純化物而通常使用之孔徑即可。其中,從可獲得具有更優異的本發明的效果之藥液這一點考慮,作為過濾器的孔徑,1.0nm以上為較佳,1.0μm以下為較佳。其中,2種以上的過濾器中至少1個為孔徑5nm以下的過濾器為較佳。 另外,本說明書中過濾器的孔徑表示藉由異丙醇(IPA)或HFE-7200(“Novec7200”、3M company製、hydro fluoro ether (氫氟醚)、C4
F9
OC2
H5
)的bubble point(泡點)確定之孔徑。
作為過濾器Fmax
的孔徑X1
(nm)與過濾器Fmin
的孔徑X2
(nm)的關係,並無特別限制,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,孔徑X1
為孔徑X2
的1.1~200倍為較佳。換言之,孔徑X1
與孔徑X2
之間成立下式為較佳。 (式) 1.1×X2
≤X1
≤200×X2
另外,從可獲得更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,孔徑X1
為孔徑X2
的1.5倍以上為較佳,超過1.5倍為更佳,100倍以下為較佳。
作為孔徑X1
,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,10~200nm為較佳,10~100nm為更佳。 作為孔徑X2
,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,1.0~15nm為較佳,1.0~10nm為更佳。
作為孔徑X1
與孔徑X2
之孔徑比(X1
/X2
)與後述之供給壓力P1
與供給壓力P2
之壓力比(P1
/P2
)的關係並無特別限制,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,P1
/P2
為X1
/X2
的0.050~10倍為較佳。換言之,P1
/P2
與X1
/X2
之間成立下式為較佳。 (式)0.050×X1
/X2
≤P1
/P2
≤10×X1
/X2
另外,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,P1
/P2
為X1
/X2
的0.10~8.0倍為更佳。
若P1
/P2
為X1
/X2
的10倍以下,則相對於過濾器Fmax
之被純化物的供給壓力充分小,基於過濾器Fmax
之過濾效率容易充分變高,其結果易於獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液。 又,若P1
/P2
為X1
/X2
的0.050倍以上,則既可維持生產率,又易於獲得具有優異的缺陷抑制性能之藥液。
(材料) 作為過濾器的材料並無特別限制,為聚合體時,含有聚乙烯及聚丙烯(PP)等聚烯烴(包括高密度及超高分子量);尼龍6及尼龍66等聚醯胺;聚醯亞胺;聚醯胺醯亞胺;聚對酞酸乙二酯等聚酯;聚醚碸;纖維素;聚四氟乙烯及全氟烷氧基鏈烷等多氟烴;上述聚合體的衍生物;等為較佳,包括選自由聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯、聚碸、纖維素、多氟烴及該等衍生物構成之群組中之至少1種為更佳。 又,除了樹脂以外,亦可以是矽藻土及玻璃等。
作為過濾器材料,可以是聚合體的衍生物。作為衍生物的典型例,可舉出藉由化學修飾處理來對上述聚合體導入離子交換基者。其中,2種以上的過濾器中至少1個為具有離子交換基之過濾器為較佳。
作為離子交換基,陽離子交換基可舉出磺酸基、羧基及磷酸基等,陰離子交換基可舉出2級、3級及4級銨基等。作為將離子交換基導入於聚合體之方法並無特別限制,可舉出使具有離子交換基和聚合性基團之化合物與聚合體反應來典型地進行接枝之方法。
例如,使用聚烯烴(聚乙烯及聚丙烯等)時,在其上照射電離放射線(α射線、β射線、γ射線、X射線及電子束等)來在聚烯烴的分子鏈中生成活性部分(自由基)。將該照射後的聚烯烴浸漬於含單體的溶液來將單體進行接枝聚合。其結果,生成該單體在聚烯烴作為接枝聚合側鏈而鍵結者。使將該所生成之單體作為側鏈而具有之聚烯烴纖維與具有陰離子交換基或陽離子交換基之化合物進行接觸反應,藉此在接枝聚合之側鏈的單體導入有離子交換基而獲得最終生成物。該生成物並非為在作為主鏈之聚烯烴纖維導入有離子交換基者,而在接枝聚合於該主鏈之側鏈的單體導入有離子交換基。
又,過濾器可以是藉由放射線接枝聚合法形成離子交換基之織布或不織布與以往的玻璃棉、織布或不織布進行組合之構成。
又,過濾器可以係經過化學修飾以外的表面處理者。作為表面處理的方法並無特別限制,能夠採用公知的方法。作為表面處理的方法,例如可舉出電漿處理、疏水處理、塗佈、氣體處理及燒結等。
電漿處理使過濾器表面變得親水,因此較佳。作為經電漿處理而親水之過濾器的表面上之水接觸角並無特別限制,用接觸角計測量之25℃中之靜態接觸角為60°以下為較佳,50°以下為更佳,30°以下為進一步較佳。
其中,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,過濾器Fmax
含有多氟烴為較佳。 另一方面,過濾器Fmin
可以含有氟原子,亦可以不含有氟原子,不含有氟原子為較佳。 當過濾器Fmin
含有氟原子時,過濾器Fmin
含有聚四氟乙烯為較佳。 當過濾器Fmin
不含有氟原子時,不含有多氟烴為更佳,含有選自由聚烯烴、聚醯胺及該等衍生物構成之群組中之至少1種為進一步較佳,包括選自由聚烯烴、聚醯胺及該等衍生物構成之群組中之至少1種為特佳。 作為聚烯烴並無特別限制,聚乙烯為較佳,作為聚乙烯,高密度聚乙烯(HDPE)或超高分子量聚乙烯(UPE)為更佳。 聚醯胺並無特別限制,尼龍為較佳,作為尼龍可舉出尼龍6及尼龍66等。
作為過濾器的細孔結構並無特別限制,可以依據被純化物中所含有之雜質的形態適當選擇。過濾器的細孔結構表示孔徑分佈、過濾器中的細孔的位置性分佈及細孔的形狀等,典型地依據過濾器的製造方法而不同。 例如,將樹脂等的粉末進行燒結而形成之多孔膜及藉由靜電紡絲、靜電吹襲紡絲及熔融吹襲紡絲等方法形成之纖維膜的細孔結構分別不同。
作為過濾器的臨界表面張力並無特別限制,能夠依據需去除的雜質適當選擇。例如,從有效地去除高極性的雜質及金屬雜質這一點考慮,70mN/m以上為較佳,95mN/m以下為較佳。其中,過濾器的臨界表面張力為75~85mN/m為更佳。另外,臨界表面張力的值為製造商的標稱值。
作為使被純化物通過過濾器時的溫度並無特別限制,通常低於室溫為較佳。
被純化物與過濾器的材料的漢森空間中之距離(Ra)值及過濾器的材料的相互作用球的半徑亦即作為相互作用半徑(R0)值並無特別限制,從減少來自於在被純化物溶出之過濾器中之雜質的量這一點考慮,控制上述為較佳。亦即,過濾器所具有之漢森溶解度參數δDp
、δPp
及δHp
及相互作用半徑R0在被純化物所具有之漢森溶解度參數δDs
、δPs
及δHs
的關係中,當Ra以下述式 Ra2
=4(δDs-δDp)2
+(δPs-δPp)2
+(δHs-δHp)2
表示時,Ra與R0之比為1.0以下為較佳。
過濾速度沒有特別限定,從可獲得具有更優異的本發明的效果之藥液這一點考慮,1.0L/分鐘/m2
以上為較佳,0.75L/分鐘/m2
以上為更佳,0.6L/分鐘/m2
以上為進一步較佳。 在過濾器設定有保障過濾器性能(過濾器不受損)之耐壓差,該值較大時,能夠藉由提高過濾壓力來提高過濾速度。亦即,上述過濾速度上限通常依賴於過濾器的耐壓差,通常係10.0L/分鐘/m2
以下為較佳。
(供給壓力) 作為被純化物相對於各過濾器之供給壓力並無特別限制,通常0.00010~1.0MPa為較佳。 其中,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,供給壓力P2
為0.00050~0.090MPa為較佳,0.0010~0.050MPa為更佳,0.0050~0.040MPa為進一步較佳。
作為供給壓力P1
,只要大於供給壓力P2
,則並無特別限制,0.010~0.5MPa為較佳,0.003~0.50MPa為更佳,0.005~0.30MPa為進一步較佳。 又,過濾壓力影響過濾精度,因此過濾時之壓力的脈動盡量少為較佳。
過濾器Fmax
及過濾器Fmin
只要孔徑不同即可,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,材料及/或細孔結構不同為較佳。
(溶出試驗) 純化裝置10中,過濾器Fmax
及過濾器Fmin
中的至少1個滿足以下試驗(以下,亦稱為“溶出試驗”。)中之要件1或2為較佳,過濾器Fmax
及過濾器Fmin
均滿足為較佳。另外,當純化裝置進一步具有其他過濾器時,其他過濾器亦滿足上述要件1或2為較佳,純化裝置所具有之所有過濾器滿足上述要件1或2為更佳。 另外,當過濾器形成有過濾芯時,在以過濾器的質量與試驗溶劑的質量成為上述關係之方式調整試驗溶劑量之基礎上,將每個過濾芯浸漬於試驗溶劑來進行試驗。其結果,滿足上述要件為更佳。
試驗:在過濾器的質量與含有99.9質量%以上(較佳為99.99質量%以上)有機溶劑之試驗溶劑的質量之質量比在將試驗溶劑的液溫設為25℃時成為1.0之條件下,將過濾器在液溫25℃的試驗溶劑中浸漬48小時。
要件1:當浸漬後的試驗溶劑中含有選自由下述式(1)~(7)構成之群組中之1種有機雜質時,1種有機雜質的含量的浸漬前後的增加量為400質量ppm以下。 要件2:當浸漬後的試驗溶劑中含有選自由下述式(1)~(7)構成之群組中之2種以上的有機雜質時,2種以上的有機雜質的含量的浸漬前後的增加量分別為400質量ppm以下。
[化學式1]
另外,作為試驗溶劑中之有機雜質的含量的增加量的下限值並無特別限制,從定量下限的觀點考慮,0.01質量ppt以上為較佳。
另外,試驗溶劑中的有機雜質的種類及含量能夠使用氣相色譜分析質量分析儀藉由實施例中記載之方法來測量。
又,純化裝置10中,過濾器Fmax
及過濾器Fmin
中的至少1個滿足溶出試驗中之要件3或4為較佳,過濾器Fmax
及過濾器Fmin
均滿足為較佳。另外,當純化裝置進一步具有其他過濾器時,其他過濾器亦滿足上述要件3或4為較佳,純化裝置所具有之所有過濾器滿足上述要件3或4為更佳。 另外,當過濾器形成有過濾芯時,在以過濾器的質量與試驗溶劑的質量成為上述關係之方式調整試驗溶劑的量之基礎上,將每個過濾芯浸漬於試驗溶劑中來進行試驗。其結果,滿足上述要件為更佳。
要件3:當浸漬後的試驗溶劑中含有選自由Fe、Na、Ca、Al及K構成之群組中之1種金屬的金屬離子(以下亦稱為“特定金屬離子”。)時,1種特定金屬離子的含量的浸漬前後的增加量為10質量ppb以下(較佳為100質量ppt以下)。 要件4:當浸漬後的試驗溶劑中含有2種以上的特定金屬離子時,2種以上的特定金屬離子的含量的浸漬前後的增加量分別為10質量ppb以下(較佳為100質量ppt以下)。
另外,作為試驗溶劑中之特定金屬離子的含量的增加量的下限值並無特別限制,從定量下限的觀點考慮,0.001質量ppt以上為較佳。
又,浸漬後的試驗溶劑中之特定金屬離子含量的浸漬前後的增加量的合計並無特別限制,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,110質量ppb以下為較佳,50質量ppb以下為更佳,20質量ppb以下為進一步較佳,12質量ppb以下為特佳。
另外,試驗溶劑中的特定金屬離子的種類及含量能夠藉由SP-ICP-MS法(Single Nano Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)測量。 在此,SP-ICP-MS法係使用與通常的ICP-MS法(感應耦合電漿質譜法)相同的裝置者,只有資料分析有所不同。SP-ICP-MS法的資料分析能夠藉由市售的軟體來實施。 ICP-MS法中,成為測量對象之金屬成分的含量無關於其存在形態而進行測量。因此,成為測量對象之金屬粒子和金屬離子的合計質量作為金屬成分的含量被定量。
另一方面,SP-ICP-MS法中,測量金屬粒子的含量。因此,從試樣中的金屬成分的含量減去金屬粒子的含量,則能夠計算出試樣中的金屬離子的含量。 作為SP-ICP-MS法的裝置,例如使用Agilent Technologies Inc.製、Agilent 8800 三重四極ICP-MS(inductively coupled plasma mass spectrometry、半導體分析用、選項#200),能夠藉由實施例中記載之方法來測量。除了上述之外,PerkinElmer,Inc.製NexION350S之外,亦能夠使用Agilent Technologies Inc.製、Agilent 8900。
另外,本說明書中金屬離子表示金屬單體的離子及錯離子(例如,氨錯合物、氰基錯合物、鹵錯合物及羥基錯合物等)。
又,純化裝置10中,過濾器Fmax
及過濾器Fmin
中的至少1個滿足溶出試驗中之要件5或6為較佳,過濾器Fmax
及過濾器Fmin
均滿足為較佳。另外,當純化裝置進一步具有其他過濾器時,其他過濾器亦滿足上述要件5或6為較佳,純化裝置所具有之所有過濾器滿足上述要件5或6為更佳。 另外,當過濾器形成有過濾芯時,在以過濾器的質量和試驗溶劑的質量成為上述關係之方式調整試驗溶劑的量之基礎上,將每個過濾芯浸漬於試驗溶劑來進行試驗。其結果,滿足上述要件為更佳。
要件5:當浸漬後的試驗溶劑中含有選自由Fe、Cr、Pb及Ni構成之群組中之1種金屬的金屬粒子(以下亦稱為“特定金屬粒子”。)時,1種特定金屬粒子的含量的浸漬前後的增加量為10質量ppb以下(較佳為100質量ppt以下)。 要件6:當浸漬後的試驗溶劑中含有2種以上的特定金屬粒子時,2種以上的特定金屬粒子的含量的浸漬前後的增加量分別為10質量ppb以下(較佳為100質量ppt以下)。
另外,作為試驗溶劑中之特定金屬粒子的含量的增加量的下限值並無特別限制,從定量下限的觀點考慮,0.001質量ppt以上為較佳。
又,作為浸漬後的試驗溶劑中之特定金屬粒子的含量的浸漬前後的增加量的合計並無特別限制,從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,110質量ppb以下為較佳,50質量ppb以下為更佳,20質量ppb以下為進一步較佳,12質量ppb以下為特佳。
另外,試驗溶劑中的特定金屬粒子的含量能夠藉由已經說明之SP-ICP-MS法來測量。
〔被純化物〕 作為能夠在本實施形態之藥液的純化方法中使用之被純化物,只要含有有機溶劑,則並無特別限制。
<有機溶劑> 被純化物含有有機溶劑。作為被純化物中之有機溶劑的含量並無特別限制,通常相對於藥液的總質量為99.0質量%以上為較佳。作為上限值並無特別限制,通常99.99999質量%以下為較佳。 有機溶劑可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。同時使用2種以上有機溶劑時,合計含量在上述範圍內為較佳。
另外,本說明書中,有機溶劑表示相對於上述藥液的總質量含有超過每1成分10000質量ppm之液態的有機化合物。亦即,本說明書中,相對於上述藥液的總質量含有超過10000質量ppm的量的液態的有機化合物被視為有機溶劑。 另外,本說明書中液態表示在25℃、大氣壓下的液體。
作為上述有機溶劑的種類並無特別限制,能夠使用公知的有機溶劑。作為有機溶劑,例如可舉出伸烷基二醇單烷基醚羧酸酯、伸烷基二醇單烷基醚、乳酸烷基酯、烷氧基丙酸烷基酯、環狀內酯(較佳為碳數4~10)、可以具有環的單酮化合物(較佳為碳數4~10)、伸烷基碳酸酯、烷氧基乙酸烷基酯及丙酮酸烷基酯等。 又,作為有機溶劑,例如可以使用日本特開2016-057614號公報、日本特開2014-219664號公報、日本特開2016-0138219號公報及日本特開2015-135379號公報中記載者。
作為有機溶劑,選自由丙二醇單甲醚(PGMM)、丙二醇單乙醚(PGME)、丙二醇單丙醚(PGMP)、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、乳酸乙酯(EL)、甲氧基丙酸甲酯(MPM)、環戊酮(CyPn)、環己酮(CyHe)、γ-丁內酯(γBL)、二異戊基醚(DIAE)、乙酸丁酯(nBA)、乙酸異戊酯(Isoamyl acetate)(iAA)、異丙醇(IPA)、4-甲基-2-戊醇(MIBC)、二甲基亞碸(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二乙二醇(DEG)、乙二醇(EG)、二丙二醇(DPG)、丙二醇(PG)、碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)、環丁碸、環庚酮及2-庚酮(MAK)構成之群組中之至少1種為較佳。
另外,被純化物中之有機溶劑的種類及含量能夠使用氣相色譜分析質量分析儀來測量。測量條件如實施例所記載。
<其他成分> 被純化物可以含有上述以外的其他成分。作為其他成分,例如可舉出金屬雜質(金屬離子、金屬粒子)及水等。
〔純化步驟〕 本實施形態之藥液的純化方法具有使用孔徑不同的2種以上的過濾器來過濾上述被純化物之步驟(純化步驟)。純化步驟的形態如已說明。又,藥液的純化步驟可以進一步具有在純化步驟之後或之前將被純化物進行蒸餾之步驟。
〔其他步驟〕 本實施形態之藥液的純化方法可以具有上述以外的其他步驟。作為其他步驟,例如可舉出離子交換步驟、離子吸附步驟、清洗步驟、水分調整步驟及除電步驟。以下,對各步驟進行詳述。
<離子交換步驟> 本說明書中,離子交換步驟表示作為去除被純化物中所含有之金屬離子等之方法,其不使用過濾器。 作為離子交換步驟的典型的例,可舉出使被純化物通過離子交換單元之步驟。作為使被純化物通過離子交換單元之方法並無特別限制,可舉出在已說明之過濾裝置中,在過濾器單元的一次側或二次側的管路中配置離子交換單元,在上述離子交換單元以加壓或不加壓的方式使被純化物通過之方法。
作為離子交換單元並無特別限制,能夠使用公知的離子交換單元。作為離子交換單元,例如可舉出在塔狀的容器內(樹脂塔)收容有離子交換樹脂者及使用離子交換膜之電透析裝置等。
當使用離子交換樹脂時,可以以單床使用陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂,亦可以以複床使用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,還可以以混床使用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。 作為離子交換樹脂,為了減少自離子交換樹脂的水分溶出,使用盡可能不含水分的乾燥樹脂為較佳。作為該種乾燥樹脂,能夠使用市售品,可舉出Organo Corporation製的15JS-HG・DRY(商品名、乾燥陽離子交換樹脂、水分2%以下)及MSPS2-1・DRY(商品名、混床樹脂、水分10%以下)等。
若使用採用離子交換膜之電透析裝置,則能夠進行高流速的處理。另外,作為離子交換膜並無特別限制,例如可舉出NEOSEPTA(商品名、ASTOM Corporation製)等。
<離子吸附步驟> 本說明書中,離子吸附步驟表示作為去除被純化物中所含有之金屬離子等之方法,其不使用過濾器。
作為離子吸附步驟的典型的例,代替已說明之離子交換樹脂,可舉出使用具有捕捉被純化物中的金屬離子之功能之離子吸附樹脂及/或螯合劑之方法。作為螯合劑,例如能夠使用日本特開2016-028021號公報及日本特開2000-169828號公報等中記載的螯合劑。又,作為離子吸附樹脂,例如能夠使用日本特開2001-123381號公報及日本特開2000-328449號公報等中記載的樹脂。
<清洗步驟> 清洗步驟為使用清洗液清洗過濾器之步驟。藉由清洗過濾器,能夠抑制有機雜質等從過濾器溶出於被純化物。作為清洗過濾器之方法並無特別限制,可舉出在清洗液中浸漬過濾器之使清洗液通過過濾器之方法及組合該些方法之方法。 另外,當過濾器形成有過濾芯時,從能夠抑制雜質從過濾芯整體溶出這一點考慮,將過濾芯一一清洗為較佳。
作為清洗液並無特別限制,可舉出水、酸及鹼等,可以是有機溶劑或該等混合物。作為有機溶劑為被純化物及藥液所能含有之有機溶劑,例如可以是伸烷基二醇單烷基醚羧酸酯、伸烷基二醇單烷基醚、乳酸烷基酯、烷氧基丙酸烷基酯、環狀內酯(較佳為碳數4~10)、可以具有環的單酮化合物(較佳為碳數4~10)、碳數伸烷酯、烷氧基乙酸烷基酯及丙酮酸烷基酯等。
更具體而言,作為清洗液例如可舉出丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、二甲基亞碸、n-甲基吡咯烷酮、二乙二醇、乙二醇、二丙二醇、丙二醇、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、環丁碸、環己烷、環己酮、環庚酮、環戊酮、2-庚酮及γ-丁內酯以及該等的混合物等。
<水分調整步驟> 水分調整步驟為調整被純化物中的水的含量之步驟。作為水的含量的調整方法並無特別限制,可舉出在被純化物中添加水之方法及去除被純化物中的水之方法。 作為去除水之方法並無特別限制,能夠採用公知的脫水方法。 作為去除水之方法,可舉出脫水膜、不溶於有機溶劑之水吸附劑、使用了經乾燥的惰性氣體之曝氣置換裝置及加熱或真空加熱裝置等。 當使用脫水膜時,藉由浸透氣化(PV)或蒸汽滲透(VP)進行膜脫水。脫水膜例如係作為透水性膜模組而構成者。作為脫水膜,能夠使用聚醯亞胺系、纖維素系及聚乙烯醇系等高分子系或沸石等由無機系的素材構成之膜。 水吸附劑添加於被純化物中而使用。作為水吸附劑,可舉出沸石、五氧化二磷、矽膠、氯化鈣、硫酸鈉、硫酸鎂、無水氯化鋅、發煙硫酸及鹽石灰等。 另外,當在脫水處理中使用沸石(尤其,UNION SHOWA K.K.製的分子篩(商品名)等)時,亦能夠去除烯烴類。
<除電步驟> 除電步驟為藉由除去被純化物的靜電來降低被純化物的靜電電位之步驟。 作為除電方法並無特別限制,能夠使用公知的除電方法。作為除電方法,例如可舉出使被純化物接觸導電性材料之方法。 使被純化物接觸導電性材料之接觸時間為0.001~60秒鐘為較佳,0.001~1秒鐘為更佳,0.01~0.1秒鐘為進一步較佳。作為導電性材料,可舉出不鏽鋼、金、鉑金、金剛石及玻璃碳等。 作為使被純化物接觸導電性材料之方法,例如可舉出使由導電性材料構成之經接地之篩目配置於管路內部,並在此使被純化液通過之方法等。
另外,已說明之各步驟在密閉狀態並且被純化物中混入水之可能性低的惰性氣體氣氛下進行為較佳。 又,為了最大限度地抑制水分混入,各步驟在露點溫度為-70℃以下的惰性氣體氣氛下進行為較佳。因為在-70℃以下的惰性氣體氣氛下,氣相中的水分濃度為2質量ppm以下,因此被純化物中混入水分之可能性變低。
另外,藥液的純化方法除了上述各步驟以外,例如可以具有國際公開第WO2012/043496號中記載之使用了碳化矽之金屬成分的吸附純化處理步驟。
藥液的純化及附隨於此之容器的開封、容器及裝置的清洗、溶液的收容及分析等全部在無塵室進行為較佳。無塵室滿足14644-1無塵室基準為較佳。滿足ISO(國際標準化組織)等級1、ISO等級2、ISO等級3及ISO等級4中的任一個為較佳,滿足ISO等級1或ISO等級2為更佳,滿足ISO等級1為進一步較佳。
[藥液的純化方法的第一實施形態的第一變形例] 本發明的第一實施形態之藥液的純化方法的第一變形例為使用2種以上的過濾器中的至少1種並列配置有2個以上之過濾裝置之藥液的純化方法。另外,以下說明中,關於與第一實施形態相同的項目,省略其說明。
圖5係能夠實施本實施形態之藥液的純化方法的典型的純化裝置的示意圖。純化裝置50具有製造罐11、過濾裝置52及填充裝置13,上述各單元藉由管路14而連接。 過濾裝置52具有藉由管路14而連接之過濾器單元12(a)、51(a)及51(b),在過濾器單元12(a)的二次側配置有調整閥15(a)。 過濾裝置52中,過濾器單元51(a)及51(b)並列配置。因此,收納於各過濾器單元之過濾器以並列配置。在過濾器單元51(a)及51(b)通常收納有具有相同種類的過濾器之過濾芯為較佳,收納有相同種類的過濾芯為更佳。 換言之,在液體流入口彼此及液體流出口彼此藉由管路而連接之2個過濾器單元收納有過濾器,因此被收納之2個過濾器並列配置。
過濾裝置52中,在過濾器單元12(a)收納有具有過濾器Fmax
之過濾芯,在過濾器單元51(a)及51(b)收納有分別具有過濾器Fmin
之相同種類的過濾芯。 純化裝置50在管路中具有未圖示的泵,藉由上述泵的啟動,被純化物以供給壓力P1
(MPa)供給至過濾器單元12(a),並藉由過濾器Fmax
被過濾。被過濾器單元12(a)過濾之被純化物被調整閥15(a)減壓,以小於供給壓力P1
的供給壓力P2
(MPa)供給至過濾器單元51(a)及52(b),並被兩個過濾器Fmin
中的任一個被過濾。管路中之被純化物的流動以圖中的F3
表示。
若藉由調整閥15(a),從被純化物的供給壓力P1
被減壓為供給壓力P2
,則通常被純化物的流速容易減少。依上述過濾裝置52及具有該過濾裝置52之純化裝置50,過濾器Fmin
並列配置有2個,因此若將2個過濾器Fmin
的過濾面積合起來,則與使用1個過濾器Fmin
之情況相比過濾面積變得更大,從而能夠進一步增加被純化物的流量。因此,依上述純化裝置,能夠將可能因減壓而產生之被純化物的流速的減少程度抑制得更小。其結果,被純化物的純化效率進一步提高。
另外,過濾裝置52中,在過濾器單元12(a)收納有具有過濾器Fmax
之過濾芯,在過濾器單元51(a)及51(b)分別收納有具有過濾器Fmin
之過濾芯,但作為過濾裝置並不限於上述。亦可以是在過濾器單元12(a)收納有具有過濾器Fmin
之過濾芯,在過濾器單元51(a)及51(b)分別收納有具有過濾器Fmax
之過濾芯。但是,該情況下被純化物以供給壓力P2
(MPa)供給至過濾器單元Fmin
,並被過濾。接著,被過濾器Fmin
過濾之被純化物在藉由調整閥15(a)調整供給壓力之基礎上以超過供給壓力P2
之供給壓力P1
(MPa)供給至過濾器Fmin
,並被過濾。
[藥液的純化方法的第一實施形態的第二變形例] 本發明的第一實施形態之藥液的製造方法的第二變形例為在純化物的過濾中使用2種以上過濾器中的至少1種並列配置有2個以上之過濾裝置之藥液純化方法的變形例。另外,以下說明中,關於與第一實施形態或第一實施形態的第一變形例相同的項目,省略其說明。
圖6係能夠實施本實施形態之藥液的純化方法的典型的純化裝置的示意圖。純化裝置60具有製造罐11、過濾裝置62及填充裝置13,上述各單元藉由管路14而連接。 過濾裝置62具有藉由管路14而連接之過濾器單元12(a)及61,在過濾器單元12(a)的二次側配置有調整閥15(a)。
過濾裝置62中,過濾器單元61以能夠收納2個過濾器之方式形成。在過濾器單元61收納有2個過濾器Fmin
。又,在過濾器單元12(a)收納有過濾器Fmax
。
圖7中示出了過濾器單元61的立體圖。過濾器單元61具有由主體71(a)及71(b)以及蓋72構成之殼體和收納於上述殼體內之未圖示的過濾器,在蓋72配置有液體流入口73和液體流出口74。 另外,圖7所示之過濾器單元61具有主體71(a)及71(b)以及蓋72,但亦可以係主體與蓋一體構成者。
圖8係表示過濾器單元61的局部剖視圖。過濾器單元61在蓋72具備液體流入口73及液體流出口74。液體流入口73與內部管路81連接,液體流出口74與內部管路82連接。被純化物的流動藉由F6及F7表示。從液體流入口73流入之被純化物經過設置於蓋72內部之內部管路81而流入至主體71(a)或71(b)的內部,從過濾器的芯通過過濾器而流入至外側表面,並在該過程中被純化(基於圖中以F6表示之流動)。 向外側表面流出之純化後的被純化物經過內部管路82,從液體流出口74被提取到外部(基於圖4中以F7表示之流動)。 作為如上過濾器單元,例如可舉出White Knight Fluid Handling製的“FHA-02”及“FHA-04”等。
另外,過濾裝置62中,在過濾器單元12(a)收納有過濾器Fmax
,在過濾器單元61收納有2個過濾器Fmin
,但作為過濾裝置並不限於上述。亦可以是在過濾器單元12(a)收納有過濾器Fmin
,在過濾器單元61收納有2個過濾器Fmax
。
其中,從更有效地獲得具有更優異的本發明的效果之藥液這一點考慮,至少並列配置有2個以上的過濾器Fmin
為較佳。在過濾器Fmin
以更小的供給壓力P2
供給被純化物,但藉由將此並列配置2個以上,能夠提高過濾速度,從而能夠更有效地將被純化物進行純化。
又,過濾裝置62中,在過濾器單元61收納有2個過濾器,但並不限於上述。亦可以收納有3個以上。該情況下,收納於過濾器單元61之過濾器均為同種的過濾器為較佳。 又,過濾裝置62中,亦可以代替過濾器單元12(a)而使用與過濾器單元61相同的過濾器單元。
[藥液的純化方法的第二實施形態] 本發明的第二實施形態之藥液的純化方法為使用孔徑不同的3種以上的過濾器來將含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液之藥液的純化方法。另外,本實施形態之藥液的純化方法的說明中,無特別說明的事項與第一實施形態相同。
〔純化裝置〕 圖9係能夠實施本實施形態之藥液的純化方法的典型的純化裝置的示意圖。純化裝置90具有製造罐11、過濾裝置91及填充裝置13,上述各單元藉由管路14而連接。 過濾裝置91由藉由管路14而連接之過濾器單元12(a)、12(b)及12(c)構成。在上述過濾器單元12(a)與12(b)之間、過濾器單元12(b)與12(c)之間分別配置有調整閥15(a)及15(b)。
圖9中,被純化物存儲於製造罐11。接著,配置於管路中之未圖示的泵進行啟動,被純化物從製造罐11經由管路14被送至過濾裝置91。被純化物的移送方向以圖9中的F8
表示。
在過濾器單元12(a)、12(b)及12(c)的內部分別收納有過濾器,其具有將通過管路供給之被純化物用過濾器進行過濾之功能。過濾裝置91中,在過濾器單元12(a)收納有具有最大的孔徑X1
(nm)之過濾器Fmax
,在過濾器單元12(c)收納有具有最小的孔徑X2
(nm)之過濾器Fmin
,在過濾器單元12(b)收納有具有孔徑X3
(nm)之過濾器Fmid
。在此,X2
<X3
<X1
。
藉由泵的啟動,被純化物以供給壓力P1
(MPa)供給至過濾器單元12(a)並被過濾。藉由過濾器單元12(a)被過濾之被純化物藉由調整閥15(a)而減壓,並以小於供給壓力P1
的供給壓力P3
(MPa)供給至過濾器單元12(b)。藉由過濾器單元12(b)被過濾之被純化物藉由調整閥15(b)而減壓,並以小於供給壓力P3
的供給壓力P2
(MPa)供給至過濾器單元12(c)。藉由過濾器單元12(c)被過濾之藥液在管路14中被移送,並藉由填充裝置13填充於容器。
從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,各過濾器的孔徑的大小關係與被純化物相對於各過濾器之供給壓力的大小關係一致為較佳。換言之,作為過濾器的孔徑的大小關係成立X2
<X3
<X1
時,成立P2
<P3
及P3
<P1
為較佳。 過濾裝置91中在3個過濾器單元收納有過濾芯,各個過濾芯具有孔徑不同的3個過濾器。作為過濾裝置並不限於上述,亦可以具有4個以上的過濾器單元,且分別收納有過濾芯,各個過濾芯具有孔徑不同的過濾器。該情況下,滿足上述關係為較佳。
具體而言,過濾裝置具有i個(i為4以上的整數)過濾器單元,在各過濾器單元分別收納有具有具備X1
(最大孔徑)、X2
(最小孔徑)、X3
、・・・、Xi
(nm)的孔徑之過濾器之過濾芯(收納順序與孔徑的大小可以不同),對於各過濾器分別以P1
、P2
、P3
、・・・、Pi
(MPa)的供給壓力供給被純化物。此時,當X2
<・・<Xi-1
<Xi
<X1
(i為4以上的整數)時,成立P2
<・・・<Pi-1
<Pi
<P1
(i為4以上的整數)為較佳。
另外,上述情況下,過濾裝置中收納於各過濾器單元之過濾芯的順序並無特別限制。換言之,純化裝置中,無需從一次側按過濾器的孔徑的大到小的順序或過濾器的孔徑小到大的順序收納過濾芯。 從可獲得具有更優異的缺陷抑制性能之藥液這一點考慮,收納於最下游側的過濾器單元之過濾芯所具有之過濾器亦即最後使用之過濾器具有最小孔徑(X2
)為較佳。
上述純化裝置90中,藉由調整閥15(a)及15(b)來調整供給壓力P1
、供給壓力P2
及供給壓力P3
,但作為過濾裝置並不限於此,亦可以是不具有調整閥而藉由各過濾器的形狀及過濾面積來調整供給壓力P1
~P3
之形態,亦可以是代替調整閥而具有阻尼器之形態,亦可以是將該等進行組合之形態。
純化裝置90中,呈將經過過濾器單元12(c)之過濾後的被純化物移送至填充裝置13並收容於容器之構成,但作為實施上述純化方法之過濾裝置並不限於此,亦可以構成為將經過過濾器單元12(c)而過濾之被純化物返送至製造罐11而再次通過過濾器單元12(a)~12(c)。 另外,從生產率的觀點及捕捉於各過濾器之雜質等難以再次混入被純化物的觀點考慮,各使用1次各過濾器之純化方法為較佳。作為各使用1次各過濾器之純化方法,可典型地舉出不進行循環過濾的方法。
[藥液] 藉由上述純化方法純化之藥液以半導體器件製造用途而使用為較佳。具體而言,包括光微影之配線形成程式(包括微影步驟、蝕刻步驟、離子注入步驟及剝離步驟等)中,為處理有機物等而使用為較佳。更具體而言,用作預濕液、顯影液、沖洗液、剝離液、CMP漿料及CMP後的沖洗液(p-CMP沖洗液)等為較佳。 作為沖洗液,例如亦能夠使用抗蝕液塗佈前後的晶圓的邊緣線的沖洗。 又,上述藥液亦能夠用作以半導體器件製造用途而使用之抗蝕劑膜形成用組合物(抗蝕劑組合物)所含有之樹脂的稀釋液。亦即,能夠用作抗蝕劑膜形成用組合物用的溶劑。 又,上述藥液亦可以藉由其他有機溶劑及/或水等進行稀釋而使用。 將上述藥液用作CMP漿料時,例如只要在上述藥液中添加研磨粒及氧化劑等即可。又,亦能夠用作稀釋CMP漿料時的溶劑。
又,上述藥液亦能夠以半導體器件製造用以外的其他用途較佳地使用,亦能夠用作聚醯亞胺、感測器用抗蝕劑、透鏡用抗蝕劑等顯影液及沖洗液等。 又,上述藥液亦能夠用作醫療用途或清洗用途的溶劑。尤其,能夠較佳地在容器、配管及基板(例如,晶圓及玻璃等)等的清洗中使用。
〔藥液的最佳形態〕 以下,對本發明的藥液的最佳形態進行說明,但作為本發明的藥液並不限於下述。 本發明的實施形態之藥液的最佳形態為含有有機溶劑、有機雜質、特定金屬離子及特定金屬粒子之藥液。
上述藥液含有有機溶劑。作為藥液中之有機溶劑的含量並無特別限制,通常相對於藥液的總質量為99.0質量%以上為較佳,99.9質量%以上為更佳,99.99質量%以上為進一步較佳。99.999質量%以上為特佳,99.9998質量%以上為最佳。有機溶劑可以單獨使用1種,亦可以同時使用2種以上。同時使用2種以上的有機溶劑時,合計含量在上述範圍內為較佳。 另外,作為有機溶劑的形態,作為被純化物所含有之有機溶劑與已說明的內容相同。
上述藥液亦可以含有金屬雜質。作為藥液中之金屬雜質的合計含量並無特別限制,從藥液具有更優異的本發明的效果這一點考慮,0.01~100質量ppt為較佳。 另外,上述合計含量表示金屬離子及金屬粒子的合計含量。 其中,作為特定金屬的合計含量,從藥液具有更優異的本發明的效果這一點考慮,0.01~100質量ppt為較佳。
上述藥液亦可以含有特定金屬離子。當藥液含有1種特定金屬離子時,藥液中之1種特定金屬離子的含量相對於藥液的總質量為1.0~100質量ppt為較佳,當藥液含有2種以上的特定金屬離子時,藥液中之2種以上的特定金屬離子的含量相對於藥液的總質量分別為1.0~100質量ppt為較佳。
上述藥液亦可以含有特定金屬粒子。當藥液含有1種特定金屬粒子時,藥液中之1種特定金屬粒子的含量相對於藥液的總質量為1.0~100質量ppt為較佳,當藥液含有2種以上的特定金屬粒子時,藥液中之2種以上的特定金屬粒子的含量相對於藥液的總質量分別為1.0~100質量ppt為較佳。
上述藥液亦可以含有有機雜質。當藥液含有1種有機雜質時,藥液中之1種有機雜質的含量相對於藥液的總質量為1.0~100質量ppt為較佳,當藥液含有2種以上的有機雜質時,藥液中之2種以上的有機雜質的含量相對於藥液的總質量分別為1.0~100質量ppt為較佳。
<容器> 上述藥液亦可以至使用時為止暫時保管於容器內。作為用於保管上述藥液的容器並無特別限制,能夠使用公知的容器。 作為保管上述藥液之容器,以製造半導體器件的用途,容器內的潔淨度高且雜質溶出少者為較佳。 作為可使用的容器,具體而言,可舉出AICELLO CORPORATION製的“clean bottle”系列及KODAMA PLASTICS Co., Ltd.製的“pure bottle”等,但並不限於該等。
作為容器,以防止雜質混入(污染)藥液之目的,使用將容器內壁設為由6種樹脂而成之6層結構之多層瓶或設為由6種樹脂而成之7層結構之多層瓶亦較佳。作為該等容器,例如可舉出日本特開2015-123351號公報中記載之容器。
該容器的接液部由非金屬材料或經電解研磨之金屬材料形成者亦較佳。 作為非金屬材料,例如聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚乙烯-聚丙烯樹脂、或全氟樹脂等含氟樹脂材料為較佳,從金屬原子的溶出較少的觀點考慮,含氟樹脂為更佳。
作為含氟樹脂,可舉出全氟樹脂等,且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-六氟丙烯共聚物樹脂(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物樹脂(ETFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物樹脂(ECTFE)、聚偏氟乙烯樹脂(PVDF)、三氟氯乙烯共聚物樹脂(PCTFE)及聚氟乙烯樹脂(PVF)等。 作為含氟樹脂,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-六氟丙烯共聚物樹脂為較佳。
當使用接液部為多氟烴之容器時,與使用接液部為聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂或聚乙烯-聚丙烯樹脂之容器之情況相比,能夠抑制乙烯或丙烯的寡聚物的溶出這樣的不良情況的產生。 作為該種接液部為多氟烴之容器的具體例,例如可舉出Entegris Inc.製的FluoroPure PFA複合筒等。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號的第3頁等及國際公開第99/46309號的第9頁及16頁等中記載的容器。另外,當設為非金屬材料的接液部時,非金屬材料向藥液中的溶出得到抑制為較佳。
作為金屬材料,例如可舉出鉻及鎳的含量的合計相對於金屬材料總質量超過25質量%之金屬材料,其中,30質量%以上為更佳。作為金屬材料中之鉻及鎳的含量合計的上限值沒有特別限制,通常90質量%以下為較佳。 作為金屬材料,例如可舉出不鏽鋼、碳鋼、合金鋼、鎳鉻鉬鋼、鉻鋼、鉻鉬鋼、錳鋼及鎳-鉻合金等。
作為不鏽鋼,並無特別限制,能夠使用公知的不鏽鋼。其中,含有8質量%以上的鎳之合金為較佳,含有8質量%以上的鎳之奧氏體系不鏽鋼為更佳。作為奧氏體系不鏽鋼,例如可舉出SUS(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,並無特別限制,能夠使用公知的鎳-鉻合金。其中,鎳含量為40~75質量%且鉻含量為1~30質量%的鎳-鉻合金為較佳。 作為鎳-鉻合金,例如可舉出HASTELLOY(商品名、下同。)、Monel(商品名、下同)及Inconel(商品名、下同)等。更具體而言,可舉出HASTELLOY C-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%)及HASTELLOYC-22(Ni含量61質量%、Cr含量22質量%)等。 又,鎳-鉻合金可以依據需要除上述之合金之外進一步含有硼、矽、鎢、鉬、銅及鈷等。
作為對金屬材料進行電解研磨之方法並無特別限制,能夠採用公知的方法。例如,能夠採用日本特開2015-227501號公報的0011~0014段落及日本特開2008-264929號公報的0036~0042段落等中記載之方法。
推測金屬材料係藉由電解研磨而使得表面的鈍化層中之鉻的含量變得比母相的鉻的含量多者。因此,推測由於有機溶劑中含有金屬原子之金屬雜質不易從接液部由經電解研磨金屬材料形成之蒸餾塔流出,因此可能獲得雜質含量減少且蒸餾完畢的有機溶劑。 另外,金屬材料可以被拋光。拋光的方法沒有特別限制,能夠採用公知的方法。拋光的最後加工中使用之研磨粒的尺寸沒有特別限制,從金屬材料的表面的凹凸更容易變小這一點考慮,#400以下為較佳。另外,拋光在電解研磨之前進行為較佳。
作為形成上述容器的接液部之不鏽鋼中之Cr的含量與Fe的含量之含有質量比(以下,亦稱為“Cr/Fe”。)並無特別限制,通常0.5~4為較佳,其中,從金屬雜質及/或有機雜質更不易在處理液中溶出這一點考慮,超過0.5且小於3.5為更佳。若Cr/Fe超過0.5,則更容易抑制來自罐內的金屬溶出,若Cr/Fe小於3.5,則更不易引起成為顆粒的原因之接液部的剝落等。 作為調整上述金屬材料中的Cr/Fe之方法並無特別限制,可舉出調整金屬材料中的Cr原子的含量之方法及藉由電解研磨使得研磨表面的鈍化層中之鉻的含量變得比母相的鉻的含量多之方法等。
容器在收容溶液之前其內部被清洗為較佳。作為在清洗中使用之液體,係上述藥液本身或將上述藥液進行稀釋者為較佳。上述藥液可以在製造之後裝到加侖瓶或塗層瓶等容器中而進行運輸、保管。加侖瓶可以使用玻璃材料,亦可以使用其他材料。
以防止保管中之溶液中的成分變化為目的,可以將容器內用純度99.99995體積%以上的惰性氣體(氮或氬等)取代。尤其,含水率較少的氣體為較佳。又,運輸、保管時,可以是常溫,但為了防止變質,可以將溫度控制在-20℃至30℃的範圍。 [實施例]
以下依據實施例進一步對本發明進行詳細說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容及處理順序等只要不脫離本發明的宗旨,則能夠適當變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下所示之實施例。 另外,各種測量中,當測量對象成分在各測量裝置的可測量範圍之外的情況(例如,為測量限度以下的情況)下,使用以測量對象物(被純化物、或藥液)充分清洗之玻璃器具來將測量對象物進行濃縮或稀釋來進行了測量。
[實施例1] 準備了圖1所示之過濾裝置。在一次側的過濾器單元(表1中記載為第一過濾器單元)收納具有由聚四氟乙烯構成之孔徑15nm的過濾器之過濾芯,在二次側的過濾器單元(表1中記載為第二過濾器單元)收納具有由超高分子量聚乙烯構成之孔徑3.0nm的過濾器之過濾芯。 接著,準備了市售的PGMEA(相當於被純化物)100L,並存儲於製造罐。接著,啟動泵,從製造罐向一次側的過濾器單元移送了被純化物。此時,將供給至一次側的過濾器單元的被純化物的供給壓力調整為成為0.1MPa。又,將供給至二次側的過濾器單元的供給壓力調整為成為0.015MPa。 表1中示出了收納於各過濾器單元之過濾芯所具有之過濾器的材料及孔徑。又,示出了供給至各過濾器的被純化物的供給壓力,並且還示出了循環過濾的有無(表1的“循環”欄)。
另外,將上述過濾器的過濾芯一一浸漬於PGMEA(純度99.9質量%)中進行了清洗。 從清洗後的各過濾芯取出過濾器,作為試驗溶劑使用PGMEA(純度99.9質量%)實施了溶出試驗。溶出試驗中,首先,在將液溫設為25℃時試驗溶劑(單位g)/過濾器(單位g)的質量比成為1.0之條件下,在液溫25℃的試驗溶劑中將從過濾芯拆取之過濾器浸漬了48小時。 接著,從試驗溶劑取出了過濾器。接著,測量浸漬前後的試驗溶劑所含有之有機雜質、特定金屬離子及特定金屬粒子的每一種類的含量,並計算出其增加量的合計量。 另外,有機溶劑、有機雜質、特定金屬離子及特定金屬粒子的種類及含量的測量方法如下。
[有機溶劑及有機雜質的種類及含量] 試驗溶劑中的有機溶劑和有機雜質的種類及含量,使用氣相色譜分析質量分析儀(產品名“GCMS-2020”、SHIMADZU CORPORATION),按以下條件進行了測量。
毛細管柱:InertCap 5MS/NP 0.25mmI.D.×30m df=0.25μm 試樣導入法:分流 75kPa 恆定壓力 氣化室溫度:230℃ 管柱烘箱溫度:80℃(2min)-500℃(13min)升溫速度15℃/min 載氣:氦 隔墊吹掃流量:5mL/min 分流比:25:1 界面溫度:250℃ 離子源溫度:200℃ 測量模式:掃描 m/z=85~1000 試樣導入量:1μL
[金屬雜質每一種類的含量] 試驗溶劑中的金屬雜質(金屬離子及金屬粒子)的每一種類的含量,使用ICP-MS(“Agilent 8800 三重四極ICP-MS(半導體分析用、選項#200)”),按以下條件進行了測量。
樣品導入系統使用了與石英的炬同軸型PFA(全氟代烷氧基鏈烷)霧化器(自吸用)及白金錐接口。冷電漿條件的測量參數如下。 ・RF(Radio Frequency)輸出(W):600 ・載氣流量(L/min):0.7 ・補充氣體流量(L/min):1 ・採樣深度(mm):18
表1中示出了收納於各過濾器單元之過濾器的溶出試驗的結果(浸漬前後的試驗溶劑中之各成分的增加量)。有機雜質的“種類”欄中示出了所檢測之有機雜質的種類(對應式(1)~式(7)中的任一個)及其增加量。又,示出了金屬離子及金屬粒子的每一種類的增加量及其合計量。
[實施例2~81(除實施例37、53、75)、比較例1~6] 作為第一過濾器及第二過濾器使用表1的各欄中記載之過濾器,除了將供給至各過濾器的供給壓力設為如表1,將被純化物設為如表1以外,設為與實施例1相同而獲得了藥液。
[實施例37、52及75] 圖1所示之過濾裝置中,在收納有第二過濾器之過濾器單元的下游的管路設置分支,以便能夠將被純化物返送至製造罐,除了將進行循環過濾及各過濾器的種類、條件等設為如表1以外,設為與實施例1相同而獲得了實施例37、52及75的藥液。
[實施例82~126] 除了使用圖5所示之過濾裝置在各過濾器單元自一次側收納第一過濾器、第二過濾器及第三過濾器,將相對於各過濾器之被純化物的供給壓力如表1記載,並使用了含有表1中記載之有機溶劑之被純化物以外,設為與實施例1相同而獲得了藥液。又,實施各過濾器的溶出試驗,將其結果示於表1。
[表1中之縮寫的說明] 表1中之各縮寫表示以下內容。 (過濾器的材料) ・PTFE:聚四氟乙烯 ・PTFE(表面修飾):聚四氟乙烯的表面經過親水處理者 ・UPE:超高分子量聚乙烯 ・HDPE:高密度聚乙烯 ・PP:聚丙烯 ・Nyron:尼龍 ・UPE(表面修飾):聚乙烯的表面經過親水處理者 ・PTFE(IEX):經過表面處理,磺酸基導入於過濾器表面之聚四氟乙烯
(清洗液、有機溶劑的種類) ・PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯 ・nBA:乙酸丁酯 ・CyHe:環己酮 ・MIBC:4-甲基-2-戊醇 ・iAA:乙酸異戊酯(Isoamyl acetate) ・PGME:丙二醇單乙醚 ・IPA:異丙醇
[藥液的缺陷抑制性能的評價] 藉由以下方法,分別評價藥液的缺陷抑制性能,並將結果示於表1。 首先,準備了直徑300mm的矽氧化膜基板。 接著,使用晶圓上表面檢查裝置(SP-5;KLA-Tencor Corporation製),對存在於上述基板上之直徑19nm以上的顆粒數進行了計測(將此作為初始值。)。接著,將上述基板設置於旋轉吐出裝置,一邊使基板旋轉,一邊對基板的表面以1.5L/分鐘的流速吐出了各藥液。之後,將基板進行了旋轉乾燥。 接著,使用上述裝置(SP-5)對存在於藥液塗佈後的基板之顆粒數進行了計測(將此作為計測值。)。接著,計算出初始值與計測值之差(計測值-初始值)。所獲得之結果依據下述基準進行評價,並將結果示於表1的“缺陷抑制性能”欄。
“AAA”:顆粒數的初始值與計測值之差小於50個。 “AA”:顆粒數的初始值與計測值之差超過50個且為100個以下。 “A”:顆粒數的初始值與計測值之差超過100個且為200個以下。 “B”:顆粒數的初始值與計測值之差超過200個且為300個以下。 “C”:顆粒數的計測值與初始值之差超過300個且為400個以下。 “D”:顆粒數的計測值與初始值之差超過400個且為500個以下。 “E”:顆粒數的計測值與初始值之差超過500個。
另外,將在各實施例及比較例之藥液的純化中使用之純化裝置所具有之過濾器單元、循環過濾的有無、在過濾芯的清洗中使用之清洗液、各過濾器的溶出試驗的結果、所使用之被純化物所含有之有機溶劑的種類及所獲得之藥液的缺陷抑制性能的評價結果分別記載於表1(其1)[1]~表1(其1)[6]中6個表中相對應之各行、表1(其2)[1]~表1(其2)[6]中6個表中相對應之各行、表1(其3)[1]~表1(其3)[6]中6個表中相對應之各行及表1(其4)[1]~表1(其4)[6]中6個表中相對應之各行。 對表的觀察方法如下進行說明。例如,就實施例1的藥液的純化方法來看,所使用之純化裝置從一次側在第一過濾器單元收納有PTFE製的孔徑15nm的第一過濾器,在此以成為0.1MPa的壓力之方式供給了後述之被純化物。接著,在第二過濾器單元收納有UPE製的孔徑3nm的第二過濾器,在此以成為0.015MPa的壓力之方式供給了後述之被純化物。實施例1的藥液的純化方法中,不進行循環過濾,過濾器事先利用PGMEA進行了清洗。各過濾器的溶出試驗的結果,浸漬前後的試驗溶劑中的成分的增加量在第一過濾器中,式(1)中表示之有機雜質增加186質量ppm,Fe離子增加1.2質量ppb,Na離子增加1.6質量ppb,Ca離子增加1.0質量ppb,Al離子增加0.6質量ppb,K離子增加0.9質量ppb,特定金屬離子的增加量合計為6.2質量ppb,含有Fe之金屬粒子增加0.6質量ppb,含有Na之金屬粒子增加0.8質量ppb,含有Ca之金屬粒子增加0.9質量ppb,含有Al之金屬粒子增加0.3質量ppb,含有K之金屬粒子增加0.5質量ppb,特定金屬粒子的增加量合計為3.1質量ppb。接著,第二過濾器中,式(1)中表示之有機雜質增加177質量ppm,Fe離子增加1.0質量ppb,Na離子增加1.3質量ppb,Ca離子增加1.5質量ppb,Al離子增加0.5質量ppb,K離子增加0.8質量ppb,特定金屬離子的增加量合計為5.1質量ppb,含有Fe之金屬粒子增加0.5質量ppb,含有Na之金屬粒子增加0.6質量ppb,含有Ca之金屬粒子增加0.7質量ppb,含有Al之金屬粒子增加0.2質量ppb,含有K之金屬粒子增加0.4質量ppb,特定金屬粒子的增加量合計為2.4質量ppb。使用上述純化裝置進行純化之被純化物作為有機溶劑含有PGMEA,所獲得之藥液的缺陷抑制性能的評價為“A”。 關於上述以外的實施例及比較例,表的觀察方法與上述相同。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
[表13]
[表14]
[表15]
[表16]
[表17]
[表18]
[表19]
[表20]
[表21]
[表22]
[表23]
[表24]
如表1中記載,藉由實施例1~126的藥液的純化方法進行純化之藥液具有優異的缺陷抑制性能。另一方面,藉由比較例1~6的藥液的純化方法進行純化之藥液不具有所希望的效果。 又,藉由孔徑X1
為孔徑X2
的1.1~200倍之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例8及9的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由孔徑X2
為1.0~15nm之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例18及19的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由孔徑X1
為10~200nm之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例20及21的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由供給壓力P1
與供給壓力P2
之壓力比為孔徑X1
與孔徑X2
之孔徑比的0.050~10倍之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例22及23的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由供給壓力P2
為0.0010~0.050MPa之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例23、36、51及74的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由2種以上的過濾器中最後使用之過濾器為過濾器Fmin
之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例27中記載之藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由分別使用1次2種以上的過濾器之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例37的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由2種以上的過濾器中至少1個含有多氟烴之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例52的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由過濾器Fmin
含有選自由聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯、聚碸、纖維素、多氟烴及該等衍生物構成之群組中之至少1種之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例28的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由過濾器Fmin
不含有氟原子的實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例29的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由溶出試驗中浸漬前後的試驗溶劑中之有機雜質的增加量為400質量ppm以下之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例17的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由溶出試驗中浸漬前後的試驗溶劑中之特定金屬離子的增加量分別為10質量ppb以下之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例14的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。 又,藉由溶出試驗中浸漬前後的試驗溶劑中之特定金屬粒子的增加量分別為10質量ppb以下之實施例1的藥液的純化方法獲得之藥液與藉由實施例15的藥液的純化方法獲得之藥液相比具有更優異的缺陷抑制性能。
[實施例1A:抗蝕劑組合物(感光化射線性或感放射線性組合物)的製備] 準備混合以下各成分之EUV用抗蝕劑組合物。 ・樹脂:A-2 0.79g ・酸產生劑:B-2 0.18g ・鹼性化合物:E-1 0.03g ・溶劑:實施例88的藥液 75g
樹脂A-2為包括由以下式表示之單位構成之樹脂。 [化學式2]另外,樹脂A-2中之上述各單位的含量以莫耳比計從左到右為30:60:10。重量平均分子量為12300,Mw/Mn為1.51。
酸產生劑B-2為由以下式表示之化合物。 [化學式3]
鹼性化合物E-1為由以下式表示之化合物。 [化學式4]
[實施例2A、3A:抗蝕劑組合物的製備] 除了代替實施例1的藥液而使用了實施例1及實施例48的藥液之外,以與實施例1A的藥液相同的方式製備出實施例2A及實施例3A的抗蝕劑組合物。
[抗蝕劑組合物的缺陷抑制性能] 關於在上述製備之抗蝕劑組合物的缺陷抑制性能,藉由與上述相同的方法進行了評價,結果分別與實施例88、實施例50及實施例1的藥液的評價結果相同。
[實施例1B~3B:彩色馬賽克液的製備及評價] 作為彩色馬賽克液(含有著色劑之抗蝕劑組合物),準備了將日本特開2013-015817號公報中記載的著色感放射線性組合物G-1中所含有之PGMEA替換為實施例88的藥液者(實施例1B)。 又,同樣準備了將上述PGMEA替換為實施例44的藥液及實施例1的藥液者(實施例2B及3B)。 關於實施例1B~3B的彩色馬賽克液,以與上述相同的方法對缺陷抑制性能進行了評價,其結果分別為與實施例82、實施例50及實施例1相同的結果。
[實施例1C:p-CMP沖洗液(CMP後的清洗液)的製備及評價] 將實施例15的藥液用作了p-CMP沖洗液。亦即,將CMP後的基板利用Wako Pure Chemical Corporation製“Clean100”及上述藥液進行清洗,並對所獲得之清洗後的基板藉由與上述相同的方法對缺陷抑制性能進行了評價。其結果,與實施例44的評價結果相同。
[實施例127~136] 圖5所示之過濾裝置中,除了進一步在第三過濾器單元的二次側配置第四過濾器單元,而在各過濾器單元從一次側收納第一過濾器、第二過濾器、第三過濾器及第四過濾器,將相對於各過濾器之被純化物的供給壓力設為如表2所記載,並使用含有表2中記載之有機溶劑之被純化物以外,以與實施例1相同的方式獲得了藥液。又,實施各過濾器的溶出試驗,並將其結果示於表1。 另外,上述實施例中,在收納有第四過濾器之過濾器單元的下游的管路設置分支,以便能夠將被純化物返送至製造罐,從而進行了循環過濾。
另外,將在各實施例及比較例之藥液的純化中使用之純化裝置所具有之過濾器單元、循環過濾的有無、在過濾芯的清洗中使用之清洗液、各過濾器的溶出試驗的結果、所使用之被純化物所含有之有機溶劑的種類及所獲得之藥液的缺陷抑制性能的評價結果分別記載於表2(其1)[1]~表2(其1)[7]中7個表中相對應之各行。
表2中之各縮寫如上述,“Oktolex”如下。 ・Oktolex:Entegris Inc.基材為UPE,在其表面含有具有與不產生質子的離子的作用基之樹脂之過濾器。
[表25]
[表26]
[表27]
[表28]
[表29]
[表30]
[表31]
10、50、60、90‧‧‧純化裝置11‧‧‧製造罐12(a)、12(b)、12(c)、51(a)、51(b)、61‧‧‧過濾器單元13‧‧‧填充裝置14、14(a)、14(b)‧‧‧管路15(a)、15(b)‧‧‧調整閥20‧‧‧過濾芯21‧‧‧過濾器22‧‧‧芯23‧‧‧頂蓋24‧‧‧液體入口31、71(a)、71(b)‧‧‧主體32、72‧‧‧蓋34、73‧‧‧液體流入口35、74‧‧‧液體流出口41、42、81、82‧‧‧內部管路16、52、62、91‧‧‧過濾裝置F1、F2、F3、F6、F7、F8‧‧‧流動方向
圖1係能夠實施本發明的第一實施形態之藥液的純化方法的典型的純化裝置的示意圖。 圖2係局部除去收納於過濾器單元之典型的過濾芯之立體圖。 圖3係使用於純化裝置之典型的過濾器單元的立體圖。 圖4係過濾器單元的局部剖視圖。 圖5係能夠實施本發明的第一實施形態之藥液的純化方法的第一變形例的典型的純化裝置的示意圖。 圖6係能夠實施本發明的第一實施形態之藥液的純化方法的第二變形例的典型的純化裝置的示意圖。 圖7係過濾器單元的立體圖。 圖8係過濾器單元的局部剖視圖。 圖9係能夠實施本發明的第二實施形態之藥液的純化方法的典型的純化裝置的示意圖。
10‧‧‧純化裝置
11‧‧‧製造罐
12(a)、12(b)‧‧‧過濾器單元
13‧‧‧填充裝置
14‧‧‧管路
15(a)‧‧‧調整閥
16‧‧‧過濾裝置
F1‧‧‧流動方向
Claims (16)
- 一種藥液的純化方法,使用孔徑不同的2種以上的過濾器來對含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液,該藥液的純化方法中該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最大的孔徑X1之過濾器Fmax之供給壓力P1與該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最小的孔徑X2之過濾器Fmin之供給壓力P2滿足如下關係:P1>P2,該2種以上的過濾器中的至少1個含有聚丙烯,或者,該2種以上的過濾器中的至少1個為經過表面處理而將磺酸基導入於表面之聚四氟乙烯過濾器。
- 一種藥液的純化方法,使用孔徑不同的2種以上的過濾器來對含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液,該藥液的純化方法中該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最大的孔徑X1之過濾器Fmax之供給壓力P1與該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最小的孔徑X2之過濾器Fmin之供給壓力P2滿足如下關係:P1>P2,該2種以上的過濾器中至少1個為孔徑5nm以下的過濾器。
- 一種藥液的純化方法,使用孔徑不同的2種以上的過濾器來對含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液,該藥液的純化方法中該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最大的孔徑X1之過濾器Fmax之供給壓力P1與該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最小的孔徑X2之過濾器Fmin之供給壓力P2滿足如下關係:P1>P2,該2種以上的過濾器為單濾膜過濾器。
- 如申請專利範圍第1~3項中任一項所述之藥液的純化方法,其中 該過濾器Fmin的孔徑為5nm以下,且含有聚醯胺。
- 一種藥液的純化方法,使用孔徑不同的2種以上的過濾器來對含有有機溶劑之被純化物進行過濾而獲得藥液,該藥液的純化方法中該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最大的孔徑X1之過濾器Fmax之供給壓力P1與該被純化物相對於該2種以上的過濾器中具有最小的孔徑X2之過濾器Fmin之供給壓力P2滿足如下關係:P1>P2,該過濾器Fmin含有聚醯胺。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中該2種以上的過濾器各自的孔徑的大小關係與該被純化物分別相對於該2種以上的過濾器之供給壓力的大小關係一致。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中該2種以上的過濾器中最後使用之過濾器為該過濾器Fmin。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中將該2種以上的過濾器分別使用1次。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中該2種以上的過濾器中至少1個含有多氟烴。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中 該2種以上的過濾器中至少1個為具有離子交換基之過濾器。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中該被純化物的過濾利用具有供給該被純化物之管路及配置於該管路中之孔徑不同的該2種以上的過濾器之過濾裝置來進行,該過濾裝置中,該2種以上的過濾器中的至少1種並列配置有2個以上。
- 如申請專利範圍第11項所述之藥液的純化方法,其中該過濾裝置中,該過濾器Fmin並列配置有2個以上。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中該2種以上的過濾器中的至少1個滿足以下試驗中之要件1或要件2,試驗:在該過濾器的質量與含有99.9質量%以上的該有機溶劑之試驗溶劑的質量之質量比在將該試驗溶劑的液溫設為25℃時成為1.0之條件下,將該過濾器在液溫25℃的該試驗溶劑中浸漬48小時;要件1:當浸漬後的該試驗溶劑中含有選自由下述式(1)~(7)構成之群組中之1種有機雜質時,該1種有機雜質的含量的浸漬前後的增加量為400質量ppm以下;要件2:當浸漬後的該試驗溶劑中含有選自由下述式(1)~(7)構成之群組中之2種以上的有機雜質時,該2種以上的有機雜質的含量的浸漬前後的增加量分別為400質量ppm以下;
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中該2種以上的過濾器中的至少1個滿足以下試驗中之要件3或要件4,試驗:在該過濾器的質量與含有99.99質量%以上的該有機溶劑之試驗溶劑的質量之質量比在將該試驗溶劑的液溫設為25℃時成為1.0之條件下,將該過濾器在液溫25℃的該試驗溶劑中浸漬48小時;要件3:當浸漬後的該試驗溶劑中含有選自由Fe、Na、Ca、Al及K構成之群組中之1種金屬的金屬離子時,該1種金屬離子的含量的浸漬前後的增加量為10質量ppb以下;要件4:當浸漬後的該試驗溶劑中含有選自由Fe、Na、Ca、Al及K構成之群組中之2種以上的金屬的金屬離子時,該2種以上的金屬離子的含量的浸漬前後的增加量分別為10質量ppb以下。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中 該2種以上的過濾器中的至少1個滿足以下試驗中之要件5或要件6,試驗:在該過濾器的質量與含有99.99質量%以上的該有機溶劑之試驗溶劑的質量之質量比在將該試驗溶劑的液溫設為25℃時成為1.0之條件下,將該過濾器在液溫25℃的該試驗溶劑中浸漬48小時;要件5:當浸漬後的該試驗溶劑中含有選自由Fe、Na、Ca、Al及K構成之群組中之1種金屬的金屬粒子時,該1種金屬粒子的含量的浸漬前後的增加量為10質量ppb以下;要件6:當浸漬後的該試驗溶劑中含有選自由Fe、Na、Ca、Al及K構成之群組中之2種以上的金屬的金屬粒子時,該2種以上的金屬粒子的含量的浸漬前後的增加量分別為10質量ppb以下。
- 如申請專利範圍第1~3項及第5項中任一項所述之藥液的純化方法,其中在使用該2種以上的過濾器來對該被純化物進行過濾而獲得藥液之前,使用清洗液清洗該2種以上的過濾器中的至少1個。
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