(57)【要約】【目的】本発明は、化学液体精製 装置及びそれを用いた精製方法を提供する。【解決手段】化学液体精製装置には、タンク本体、戻り管、送液ポンプ、濾過装置、配管が含まれる。タンク本体は、タンク本体内の貯蔵空間と連通する通液口と循環口を有する。戻り管の一端は循環口に接続され、他端は貯蔵空間に延伸される。送液ポンプと濾過装置は、通液口と循環口との間においてタンク本体の外側に配置される。配管は、送液ポンプと濾過装置を通液口と循環口に接続している。【選択図】図１
2020192527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の貯蔵空間と連通する通液口及び循環口を有するタンク本体と、
前記循環口に接続される一端及び前記貯蔵空間に延伸する他端を有する戻り管と、
前記通液口と前記循環口との間において、タンク本体の外側に配置される送液ポンプ及び濾過装置と、
前記送液ポンプ及び前記濾過装置を前記通液口及び前記循環口に接続する配管と、
を含む化学液体精製装置。
【請求項２】
前記通液口に接続される一端及び前記貯蔵空間の底に延伸する他端を有する抽出管を更に含む請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項３】
前記戻り管及び前記抽出管の接液面がフッ素樹脂で形成される請求項２に記載の化学液体精製装置。
【請求項４】
前記濾過装置が少なくとも第１フィルタと第２フィルタを含み、前記第１フィルタが前記第２フィルタと前記通液口との間に配置され、前記第２フィルタが前記第１フィルタと前記循環口との間に配置される請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項５】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、１００ｎｍ以下の孔径を有する請求項４に記載の化学液体精製装置。
【請求項６】
前記第１フィルタの孔径がＲ１であり、前記第２フィルタの孔径がＲ２であり、且つＲ１≧Ｒ２である請求項５に記載の化学液体精製装置。
【請求項７】
前記第１フィルタの孔径がＲ１であり、前記第２フィルタの孔径がＲ２であり、且つＲ１＞Ｒ２である請求項５に記載の化学液体精製装置。
【請求項８】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタがフッ素樹脂で形成される請求項４に記載の化学液体精製装置。
【請求項９】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが異なる材料で形成される請求項４に記載の化学液体精製装置。
【請求項１０】
前記タンク本体の接液面がフッ素樹脂で形成される請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１１】
前記送液ポンプが、遠心ポンプ、混合流ポンプ及び軸流ポンプからなる群から選択される非容積型ポンプである請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１２】
前記送液ポンプが遠心ポンプである請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１３】
前記配管の接液面が電解研磨されたステンレス鋼である請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１４】
前記タンク本体が可動型タンク本体である請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１５】
前記タンク本体がトラックのタンク本体である請求項１４に記載の化学液体精製装置。
【請求項１６】
前記戻り管の長さと前記タンク本体の高さとの比が、１：１０〜２：１０の範囲である請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１７】
前記タンク本体が前記タンク本体の上部に配置されるマンホール及び空気穴を更に含む請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１８】
前記タンク本体の底部に取り付けられ、それぞれ前記タンク本体の前端及び後端に近接され、且つ地上で前記タンク本体を共同で支持するように構成される、支持体及びホイールセットを更に含む請求項１に記載の化学液体精製装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の化学液体精製装置を使用する精製方法であって、
前記貯蔵空間の内部から前記通液口を経由して前記化学液体を抽出し、前記送液ポンプ及び前記濾過装置に前記配管を介して前記化学液体を通過させ、濾過された前記化学液体を、前記戻り管を介して前記貯蔵空間に戻すことによって、前記タンク本体の前記化学液体を精製することを含む精製方法。
【請求項２０】
前記タンク本体を、空気穴を介して窒素でパージし、正圧をかけながら前記化学液体を精製する請求項１９に記載の精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、精製装置に関し、特に、化学液体精製装置及びそれを用いた方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業は、電子部材の集積密度の急速な改良が達成されており、それは、部材のサイズの継続的な縮小に起因している。最終的には、より小さなコンポーネントの多くが、特定の領域に統合されるようになっている。これらの改良は、主に新しい精度と高解像度の処理技術の開発によるものである。
【０００３】
高解像度の集積回路の製造においては、さまざまな処理液がベアウェーハ又はフィルムコーティングされたウェーハと接触する。例えば、微細金属相互接続の製造は、典型的には、基材が複合液体でコーティングされてレジスト膜を形成する前に、基材をプレウェッティング液でコーティングする手順を含む。その後、現像液及び／又はリンス液を塗布して、レジストパターンを形成する。適切な成分とさまざまな添加剤を含むこれらの処理液は、ＩＣウェーハの汚染源であることが知られている。
【０００４】
ウェーハのプリウェット液や現像液などの化学液体に微量の汚染物質が混入される場合、回路パターンに欠陥が生じる可能性があると推測される。１．０ｐｐｔ（１兆分の１）と非常に低いレベルの金属不純物が存在すると、半導体デバイスのパフォーマンスと安定性が妨げられることが知られている。また、金属汚染物質の種類によっては、酸化特性が劣化したり、不正確なパターンが形成されたり、半導体回路の電気的性能が低下したりして、製造歩留まりに悪影響を与える場合がある。
【０００５】
金属不純物、粗粒子、金属粒子、有機不純物、水分などの不純物の汚染は、化学液体の製造の様々な段階の間に、化学液体に不注意で導入される可能性がある。例えば、原料中に不純物が含まれている場合や、原料や化学液体の輸送、保管、反応に用いられる容器設備や反応容器、化学液体を製造する際に生成される副産物又は残った未反応物に由来する場合である。
【０００６】
従って、高精度で超微細な半導体電子回路を形成するために、プレウェッティング液、レジスト液、現像液、剥離液、リンス液、及びコーティング液等、半導体プロセスのさまざまな段階で使用される化学液体は、大幅な品質改善を必要とし、得られる回路パターンに欠陥が生じないようにするために、厳密な品質管理を維持しなければならない。
【０００７】
従来、これらの高度な溶剤（処理液又は化学液体）は、トラックなどの完成品パッケージに充填される前に、粒子数が少なくなるように濾過循環によって数回処理される。これは一般に、溶媒が混合タンクに入れられ、粒子を減らすために濾過循環によって処理されるバッチ循環法によって実現される。但し、バッチ循環方式には、製造スループットや設備調査コストなど、多くの欠点がある。例えば、混合タンクへの溶媒装入プロセスと、精製された溶媒／液体を完成品パッケージに充填するための別の溶媒充填プロセスの必要性により、製造スループット時間（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ｔｉｍｅ）が増加する。一方、混合タンクを使用することにより、設備調査費も増加する。
【０００８】
従って、製造スループット時間及び設備調査費用を低減しながら、高品質（低粒子）の化学液体を得ることができるように精製方法を改善する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示は、精製装置において濾過循環を行うことができる精製装置に関する。これにより、従来の方法で必要であった溶剤装入プロセスや溶剤充填プロセスを簡略化でき、製造スループット時間を改善させることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一実施形態によれば、タンク本体と、戻り管と、送液ポンプ及び濾過装置と、配管と、を含む化学液体精製装置が提供される。前記タンク本体は、内部の貯蔵空間と連通する通液口及び循環口を有する。前記戻り管の一端は、前記循環口に接続され、他端は、前記貯蔵空間に延伸する。前記送液ポンプ及び前記濾過装置は、前記通液口と前記循環口との間において、タンク本体の外側に配置される。前記配管は、前記送液ポンプ及び前記濾過装置を前記通液口及び前記循環口に接続する。
【００１１】
幾つかの実施形態では、前記通液口に接続される一端及び前記貯蔵空間の底に延伸する他端を有する抽出管を更に含む。
【００１２】
幾つかの実施形態では、前記戻り管及び前記抽出管の接液面がフッ素樹脂で形成される。
【００１３】
幾つかの実施形態では、前記濾過装置が少なくとも第１フィルタと第２フィルタを含み、前記第１フィルタが前記第２フィルタと前記通液口との間に配置され、前記第２フィルタが前記第１フィルタと前記循環口との間に配置される。
【００１４】
幾つかの実施形態では、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、１００ｎｍ以下の孔径を有する。
【００１５】
幾つかの実施形態では、前記第１フィルタの孔径がＲ１であり、前記第２フィルタの孔径がＲ２であり、且つＲ１≧Ｒ２である。
【００１６】
幾つかの実施形態では、前記第１フィルタの孔径がＲ１であり、前記第２フィルタの孔径がＲ２であり、且つＲ１＞Ｒ２である。
【００１７】
幾つかの実施形態では、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタがフッ素樹脂で形成される。
【００１８】
幾つかの実施形態では、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタが異なる材料で形成される。
【００１９】
幾つかの実施形態では、前記タンク本体の接液面がフッ素樹脂で形成される。
【００２０】
幾つかの実施形態では、前記送液ポンプが、遠心ポンプ、混合流ポンプ及び軸流ポンプからなる群から選択される。
【００２１】
幾つかの実施形態では、前記送液ポンプが遠心ポンプである。
【００２２】
幾つかの実施形態では、前記配管の接液面が電解研磨されたステンレス鋼である。
【００２３】
幾つかの実施形態では、前記タンク本体が可動型タンク本体である。
【００２４】
幾つかの実施形態では、前記タンク本体がトラックのタンク本体である。
【００２５】
幾つかの実施形態では、前記戻り管の長さと前記タンク本体の高さとの比が、１：１０〜２：１０の範囲である。
【００２６】
幾つかの実施形態では、前記タンク本体が前記タンク本体の上部に配置されるマンホール及び空気穴を更に含む。
【００２７】
幾つかの実施形態では、前記タンク本体の底部に取り付けられ、それぞれ前記タンク本体の前端及び後端に近接され、且つ地上で前記タンク本体を共同で支持するように構成される、支持体及びホイールセットを更に含む。
【００２８】
本開示の幾つかの実施形態によれば、化学液体精製装置を使用する精製方法が提供される。前記方法は、前記貯蔵空間の内部から前記通液口を経由して前記化学液体を抽出し、前記送液ポンプ及び前記濾過装置に前記配管を介して前記化学液体を通過させ、濾過された前記化学液体を、前記戻り管を介して前記貯蔵空間に戻すことによって、前記タンク本体の前記化学液体を精製することを含む。
【００２９】
幾つかの実施形態では、前記タンク本体を、空気穴を介して窒素でパージし、正圧をかけながら前記化学液体を精製する。
【発明の効果】
【００３０】
上記を考慮して、本開示の化学液体精製装置は、送液ポンプと、通液口と循環口との間に配置された濾過デバイスとで構成される。従って、高品質（低粒子）の化学液体を得るとともに、製造スループット時間及び設備調査コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態による化学液体精製装置の断面図である。
【図２】本発明の幾つかの実施形態による化学液体精製装置を含むトラックの概略図である。
【図３】本発明の幾つかの他の実施形態による化学液体精製装置を含むトラックの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の前述の及び他の特徴と利点を理解可能にするために、図面を合わせて幾つかの例示的な実施形態を以下に詳細に説明する。
【００３３】
添付の図面は、本発明を更に理解させるために含められ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、説明とともに、本発明の実施形態を示し、本発明の原理を説明するために提供される。
【００３４】
以下の開示は、現在の保護対象の様々な特徴を実装するための異なる実施形態又は例を提供する。本開示を簡略化するために、構成要素及び配置の特定の例を以下に説明する。これらは単なる例であり、限定を意図するものではない。例えば、「溶媒」という用語が使用される場合、特に明記しない限り、それは単一の溶媒又は２つ以上の溶媒の組み合わせを指す場合がある。
【００３５】
更に、「下」、「下方」、「より下」、「上」、「より上」などの空間的に相対的な用語は、図面に示される１つの要素又は特徴の別の要素又は特徴に対する説明を容易にするために用いられる。空間的に相対的な用語は、図に示されている向きに加えて、使用中又は動作中のデバイスのさまざまな向きを包含することが意図されている。装置は他の方向に配向されてもよく（９０度又は他の配向で回転）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は同様にそれに応じて解釈されることができる。
【００３６】
本開示において、「〜」という用語を用いて示される数値範囲は、「〜」という用語の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００３７】
本開示において、「ｐｐｍ」は「百万分の１（１０−６）」を意味し、「ｐｐｂ」は「１０億分の１（１０−９）」を意味し、「ｐｐｔ」は「１兆分の１（１０−１２）」を意味する。
【００３８】
本開示において、１Å（オングストローム）は、０．１ｎｍ（ナノメートル）に対応し、１μｍ（ミクロン）は、１０００ｎｍに対応する。
【００３９】
＜処理対象＞
精製プロセスに供される前に、本開示の液体材料又は化学液体は、望ましくない量の不純物及び汚染物質を含み得る。ここでは、事前に精製された化学液体を「処理対象」又は「処理対象材料」とする。本開示の化学液体精製装置で処理対象を処理した後、処理対象から十分な量の汚染物質及び不純物を取り除き、不純物及び汚染物質を所定の範囲に管理・制限した液体材料／化学液体を生成する。
【００４０】
＜液体材料／化学液体＞
図１は、本発明の実施形態による化学液体精製装置の断面図である。例示的な実施形態では、化学液体精製装置１００は、液体材料１０又は化学液体を製造又は精製するために使用される。本開示において、液体材料１０（化学液体）は、有機溶剤と所定量の不純物とを含む。例えば、液体材料１０（化学液体）は、半導体チップの製造方法において、プレウェッティング液及び現像液の少なくとも一方として用いられる処理液であることができる。また、液体材料１０は、リンス液、洗浄液、剥離液などのほか、処理液の合成に使用する原料として使用されることができ、又は、レジスト膜を形成するための複合体の溶剤として使用されることもできる。幾つかの他の実施形態では、液体材料１０は、半導体処理の様々な段階で使用される他の任意の化学液体であり得る。本開示はこれについて限定するものではない。
【００４１】
幾つかの実施形態では、液体材料１０は、有機溶剤を精製することによって得られ、その有機溶剤は、金属原子、金属イオン成分、及び有機不純物を含む粒子が実質的に含まれないか、又はそれらの量が十分に低減された有機溶剤を使用することができる。言い換えれば、化学液体精製装置１００は、処理対象（化学液体／溶剤）中の金属不純物、有機不純物、水などを除去する。
【００４２】
＜有機溶剤＞
本開示において、液体材料１０（化学液体）は有機溶剤を含む。有機溶剤の種類は特に限定しないが、公知の有機溶剤が適用されることができる。液体材料１０における有機溶剤の含有量は特に限定しないが、有機溶剤は、主成分として含まれる。具体的には、有機溶剤の含有量は、液体材料１０の全質量に対して９８質量％以上である。特定の実施形態では、有機溶剤の含有量は、液体材料１０の全質量に対して９９質量％以上である。他の実施形態では、有機溶剤の含有量は、液体材料１０の全質量に対して９９．５質量％以上である。更に別の実施形態では、有機溶剤の含有量は、液体材料１０の全質量に対して９９．８質量％以上である。その上限値は特に限定しないが、通常では、その上限値は、９９．９９質量％以下である。
【００４３】
有機溶剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。有機溶剤を２種以上組み合わせて使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
【００４４】
化学液体中の有機溶剤の含有量は、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣＭＳ）装置を用いて測定することができる。
【００４５】
有機溶剤の沸点は特に限定しない。但し、半導体チップの製造歩留まりを向上させる観点から、有機溶剤の沸点は２００℃未満であることが好ましい。本開示において、沸点は、１ａｔｍでの沸点を意味する。
【００４６】
有機溶剤は特に限定しない。有機溶剤の例としては、メタノール、エタノール、１‐プロパノール、イソプロパノール、ｎ‐プロパノール、２‐メチル‐１‐プロパノール、ｎ‐ブタノール、２‐ブタノール、ｔｅｒｔ‐ブタノール、１‐ペンタノール、２‐ペンタノール、３‐ペンタノール、ｎ‐ヘキサノール、シクロヘキサノール、２‐メチル‐２‐ブタノール、３‐メチル‐２‐ブタノール、２‐メチル‐１‐ブタノール、３‐メチル‐１‐ブタノール、２‐メチル‐１‐ペンタノール、２‐メチル‐２‐ペンタノール、２‐メチル‐３‐ペンタノール、３‐メチル‐１‐ペンタノール、３‐メチル‐２‐ペンタノール、３‐メチル‐３‐ペンタノール、４‐メチル‐１‐ペンタノール、４‐メチル‐２‐ペンタノール、２‐エチル‐１‐ブタノール、２，２‐ジメチル‐３‐ペンタノール、２，３‐ジメチル‐３‐ペンタノール、２，４‐ジメチル‐３‐ペンタノール、４，４‐ジメチル‐２‐ペンタノール、３‐エチル‐３‐ヘプタノール、１‐ヘプタノール、２‐ヘプタノール、３‐ヘプタノール、２‐メチル‐２‐ヘキサノール、２‐メチル‐３‐ヘキサノール、５‐メチル‐１‐ヘキサノール、５‐メチル‐２‐ヘキサノール、２‐エチル‐１‐ヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、トリメチルシクロヘキサノール、４‐メチル‐３‐ヘプタノール、６‐メチル‐２‐ヘプタノール、１‐オクタノール、２‐オクタノール、３‐オクタノール、２‐プロピル‐１‐ペンタノール、２，６‐ジメチル‐４‐ヘプタノール、２‐ノナノール、３，７‐ジメチル‐３‐オクタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、ブチルエチルエーテル、ブチルプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ｔｅｒｔ‐ブチルメチルエーテル、ｔｅｒｔ‐ブチルエチルエーテル、ｔｅｒｔ‐ブチルプロピルエーテル、ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジイソアミルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、ブロモメチルメチルエーテル、α‐ジクロロメチルメチルエーテル、クロロメチルエチルエーテル、２‐クロロエチルメチルエーテル、２‐ブロモエチルメチルエーテル、２，２‐ジクロロエチルメチルエーテル、２‐クロロエチルエチルエーテル、２‐ブロモエチルエチルエーテル、（±）‐１，２‐ジクロロエチルエチルエーテル、２，２，２‐トリフルオロエチルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、アリルエチルエーテル、アリルプロピルエーテル、アリルブチルエーテル、ジアリルエーテル、２‐メトキシプロペン、エチル‐１‐プロペニルエーテル、シス‐１‐ブロモ‐２‐エトキシエチレン、２‐クロロエチルビニルエーテル、アリル‐１，１，２，２‐テトラフルオロエチルエーテル、オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン、メチルシクロヘキサン、デカリン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、クメン、第２‐ブチルベンゼン、シメン、ジペンテン、ピルビン酸メチル、プロピレングリコールモノメットヒルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコー��モノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、γ‐ブチロラクトン、酢酸イソアミル、クロロホルム、ジクロロメタン、１，４‐ジオキサン、ヘキシルアルコール、２‐ヘプタノン、酢酸イソアミル、及びテトラヒドロフランが挙げられる。
【００４７】
液体材料１０（化学液体）が有機溶剤を２種以上含む場合、有機溶剤の組み合わせは特に限定しない。液体材料１０が有機溶剤を２種類以上含む場合、本発明の効果を高める観点から、有機溶剤は、例えば、異なる沸点、異なる溶解度パラメーター、及び／又は異なる比誘電率を有するものが好ましい。
【００４８】
液体材料１０が２種類以上の有機溶剤を含む場合、２種類以上のエーテルを含む物質が有機溶剤として好ましい。２種類以上のエーテルを含む液体材料１０は、より優れた欠陥抑制性能を有する。
【００４９】
エーテルの種類は特に限定せず、公知のエーテルを使用することができる。例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルからなる群より選ばれる２種以上のエーテルが２種以上のエーテルとして好ましい。
【００５０】
上記物質の中で、有機溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルを含むことが好ましい。
【００５１】
液体材料１０が２種類の有機溶剤を含む場合、有機溶剤の含有質量比は特に限定されない。その含有質量比は、通常、１／９９〜９９／１であることが好ましく、１０／９０〜９０／１０であることがより好ましく、２０／８０〜６０／４０であることが更に好ましい。
【００５２】
液体材料１０の用途は、特に限定しない。具体的な使用例としては、半導体製造用の現像液、リンス液、プレウェッティング液、クリーナー液、エッチング液、及び洗浄液の少なくとも１つが挙げられる。
【００５３】
＜不純物＞
処理対象物及び／又は液体材料１０に含まれる不純物としては、金属不純物、粒子及びその他、有機不純物、水分などを含む。
【００５４】
＜金属不純物＞
最も一般的な金属不純物は、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）などの重金属と、ナトリウム（Ｎａ）やカルシウム（Ｃａ）などのイオン性金属がある。金属の種類に応じて、金属不純物は、酸化物の完全性を悪化させたり、ＭＯＳゲートスタックを低減させ、デバイスの寿命を短縮させたりする。本開示の化学液体精製装置によって調製された液体材料１０（化学液体）では、総微量金属含有量が質量で０〜１５０ｐｐｔの所定の範囲内であることが好ましい。
【００５５】
この開示では、金属不純物は、固体（金属単体、粒子状金属含有化合物など）の形態で提供される金属不純物を指す。
【００５６】
この開示において、液体材料１０（化学液体）中の総微量金属は、富士フイルム開発法（Ｆｕｊｉｆｉｌｍ  ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ  ｍｅｔｈｏｄ）を使用して誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ）により測定される。ＯＷＭＰ（ｏｎ−ｗａｆｅｒ  ｍｅｔａｌ  ｐａｒｔｉｃｌｅ）は、レーザーベースの検査システムとＥＤＸ（ｅｎｅｒｇｙ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  ｘ−ｒａｙ）検査を組み合わせてウェーハを検査することによって決定される。ＩＣＰ‐ＭＳを使用した総微量金属、レーザーとＥＤＸを使用したオンウェーハ金属粒子（ＯＷＭＰ）の測定方法は、以下の例に示すとおりである。
【００５７】
＜粒子＞
本開示では、０．０３μｍ以上のサイズを有する計数対象を「粒子」と称する。液体媒体中の「粒子」の数は、光散乱式液中粒子カウンタでカウントするものであり、ＬＰＣ（液体粒子数）と称する。
【００５８】
粒子の例としては、ほこり、汚れ、有機固形物、及び無機固形物を含む。粒子は、また、コロイド化金属原子の不純物を含み得る。金属原子の種類は、コロイド化し易いものであり、特に限定せず、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＰｂからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属原子を含むことができる。本開示の化学液体精製装置により調製される液体材料１０（化学液体）において、０．０３μｍ以上のサイズの粒子の合計含有量は、化学液体１ｍｌあたり１００以下の所定の範囲内であることが好ましい。
【００５９】
＜有機不純物＞
有機不純物とは、液体材料１０（化学液体）に含まれる主成分である有機溶剤とは異なる化合物を意味し、液体材料１０（化学液体）の全質量に対して５０００質量ｐｐｍ以下の含有量で含まれる有機物を指す。即ち、本明細書では、液体材料１０の全質量に対して５０００質量ｐｐｍ以下の含有量の有機物は、有機不純物に該当し、有機溶剤には該当しないものとする。
【００６０】
クリーンルーム内であっても、揮発性有機化合物が大気中に存在する。一部の有機不純物は出荷及び保管機器に由来し、一部は最初から原料に存在している。有機不純物の他の例としては、有機溶剤が合成される時に生成される副産物及び／又は未反応の反応物を含む。
【００６１】
液体材料１０（化学液体）中の有機不純物の合計含有量は特に限定しない。半導体装置の製造歩留まり向上の観点から、有機不純物の合計含有量は、液体材料１０（化学液体）の全質量に対して、ｐｐｍ、０．１〜５０００質量ｐｐｍが好ましく、１〜２０００質量ｐｐｍがより好ましく、１〜１０００質量ｐｐｍが更に好ましく、１〜５００質量ｐｐｍが特に好ましく、１〜１００質量ｐｐｍが最も好ましい。
【００６２】
化学液体中の有機不純物の含有量は、ガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣＭＳ）装置で測定されることができる。
【００６３】
＜水分（水）＞
水分は、半導体表面の化学的及び物理的状態を不安定にする作用を有する。水分は、周囲の空気又は湿式プロセスの残渣から発生する可能性がある。水分は、化学液体に含まれる原料に不可避的に含まれる水であってもよく、化学液体製造時に不可避的に含まれるか、又は意図的に導入される水であってもよい。
【００６４】
液体材料１０（化学液体）中の水の含有量は特に限定しない。一般的に、水の含有量は、液体材料１０（化学液体）の全質量に対して、２．０質量％以下が好ましく、１．０質量％以下がより好ましく、０．５質量％以下が更に好ましい。液体材料１０（化学液体）中の水の含有量が１．０質量％以下であれば、半導体チップの製造歩留まりは、更に向上される。下限は特に限定しないが、０．０１質量％程度である場合が多い。製造上、水の含有量を上記の値以下にすることは困難である。
【００６５】
水の含有量とは、カールフィッシャー水分測定法を測定原理とする装置を用いて測定されることができる水分含有量を意味する。
【００６６】
以下では、本開示の実施形態は、例示的な化学液体精製装置及びそれを使用する例示的な液体材料１０（化学液体）の製造／精製方法を説明する。化学液体精製装置は、少なくとも複数の材料処理システムを含み、化学液体精製装置を使用して調製された液体材料１０（化学液体）中の不要な粒子（粒子）の数及び金属不純物の量が所定の範囲内に制限される。従って、残渣及び/又はパーティクル欠陥の発生が抑制され、半導体ウェーハの歩留まりが向上される。
【００６７】
＜化学液体精製装置＞
図１を参照し、幾つかの実施形態では、化学液体精製装置１００は、タンク本体１１０、戻り管１２０、配管１２２、送液ポンプ１２４、濾過装置（１２６、１３０）、及び抽出管１４０を含む。
【００６８】
一部の実施形態では、タンク本体１１０は、マンホール１１２、空気穴１１４、液穴１１６及び循環ホール１１８を有する。マンホール１１２、空気穴１１４、液穴１１６及び循環ホール１１８は、タンク本体１１０内の貯蔵空間Ｓ１２と連通される。マンホール１１２は、スタッフがタンク本体１１０内の貯蔵空間Ｓ１２に入ることを可能にする開口部である。マンホール１１２のサイズは、主にスタッフが通り抜けることを可能にする要素に基づいて設計される。例えば、本実施形態のマンホール１１２は、直径約５０ｃｍの円形の穴である。但し、本開示は、これに限定するものではなく、必要に応じてマンホール１１２の設計を調整することができる。マンホール１１２は、通常、タンク本体１１０に保管される流体のロード及びアンロードには使用されない。また、マンホール１１２の数は、増やしてもよい。  
【００６９】
空気穴１１４は主に、ガスがタンク本体１１０内の貯蔵空間Ｓ１２に出入りする経路を提供するために使用される。例えば、液体材料１０（又は化学液体）が液穴１１６を介して貯蔵空間Ｓ１２に投入される時、空気穴１１４は、貯蔵空間Ｓ１２内のガスを流出することを可能にし、それにより、液体材料１０が貯蔵空間Ｓ１２にスムーズに投入されることができる。更に、液体材料１０が空気と化学反応を起こしやすい材料である場合、窒素などの不活性ガスが空気穴１１４を介して更に注入されて、液体材料１０により良好な貯蔵環境を提供することができる。本実施形態の空気穴１１４は、直径約２ｃｍの円形の穴であるが、本発明はこれに限定するものではない。空気穴１１４の設計は、必要に応じて調整することができる。また、空気穴１１４は、更に、貯蔵空間Ｓ１２内部のガス圧力状態を制御するために、気圧計（図示せず）に連通されることができる。また、空気穴１１４の数は、増やしてもよい。  
【００７０】
液穴１１６と循環ホール１１８は、主に液体材料１０がタンク本体１１０内の貯蔵空間Ｓ１２に出入りするための経路を提供するために使用される。本実施形態の液穴１１６及び循環ホール１１８は、直径が約１０ｃｍの円形の穴であるが、本発明はこれに限定するものではない。液穴１１６と循環ホール１１８の寸法は、必要に応じて調整することができる。例示的な実施形態では、液穴１１６及び循環ホール１１８は、それぞれ、液体材料１０がタンク本体１１０に入る経路及び液体材料１０がタンク本体１１０を出る経路として使用されることができ、その結果、タンク本体１１０内の貯蔵空間Ｓ１２内の液体材料１０の良好な対流が得られる。
【００７１】
本開示の幾つかの実施形態では、タンク本体１１０は、マンホール１１２、空気穴１１４、液穴１１６及び循環ホール１１８にそれぞれ取り付けられたマンホール口Ｖ１２、空気穴口Ｖ１４、通液口Ｖ１６及び循環口Ｖ１８を更に含む。マンホール口Ｖ１２、空気穴口Ｖ１４、通液口Ｖ１６、循環口Ｖ１８は、タンク本体１１０内の貯蔵空間Ｓ１２を外部から分離するように構成されている。例示的な実施形態では、戻り管１２０の一端は循環ホール１１８を通過する循環口Ｖ１８に接続され、戻り管１２０の他端はタンク本体１１０内の貯蔵空間Ｓ１２に向かって伸びている。戻り管１２０の構成により、液体材料１０が貯蔵空間Ｓ１２に戻る際に上から直接落ちることを防ぐことができ、気泡又は液体材料１０の品質に影響を与える他の状況が発生する可能性を減らすことができる。更に、幾つかの実施形態では、抽出管１４０の一端は液穴１１６を通過する通液口Ｖ１６に接続され、抽出管１４０の他端は貯蔵空間Ｓ１２の底部に向かって延びている。抽出管１４０の構成により、貯蔵空間Ｓ１２の底部から液体材料１０を抜き出すことができ、長期的な流動性不足による底部の液体材料１０の劣化を防ぐことができる。  
【００７２】
幾つかの実施形態では、戻り管１２０の長さＬ１２とタンク本体１１０の高さＬ１１の長さの比は、１：１０〜２：１０の範囲内である。言い換えれば、戻り管１２０の長さＬ１２は、タンク本体１１０の高さＬ１１の２０％よりも短いか、又はタンク本体１１０の高さＬ１１の１０〜２０％以内とすべきである。更に、戻り管１２０の長さＬ１２は、抽出管１４０の長さより長くすることはできない。このように戻り管１２０と抽出管１４０を配置することにより、タンク本体１１０内の液体材料１０（化学液体）の流れを最適化することができ、乱流を防止することができる。
【００７３】
本発明の一実施形態では、化学液体精製装置１００は、送液ポンプ１２４と、通液口Ｖ１６と循環口Ｖ１８との間のタンク本体の外側に配置された濾過装置（１２６、１３０）とを更に含む。更に、配管１２２は、送液ポンプ１２４及び濾過装置（１２６、１３０）を通液口Ｖ１６及び循環口Ｖ１８に接続している。例えば、１つの実施形態では、液体材料１０が貯蔵空間Ｓ１２の内部から通液口Ｖ１６を介して抽出される時、液体材料１０は送液ポンプ１２４及び濾過装置（１２６、１３０）を配管１２２を介して順次通過するが、濾過された液体材料１０（化学液体）は戻り管１２０を介して貯蔵空間Ｓ１２に戻される。送液ポンプ１２４と濾過装置（１２６、１３０）の存在により、製造スループット時間と設備調査コストが低減される一方で、得られる化学液体の品質は大幅に向上される。更に、化学液体精製装置１００は輸送前の液体材料１０の長期貯蔵空間としても使用することができる。
【００７４】
例示的な実施形態では、送液ポンプ１２４は、遠心ポンプ、混合流ポンプ及び軸流ポンプからなる群から選択される非容積型ポンプである。特定の実施形態では、送液ポンプ１２４は遠心ポンプである。遠心ポンプを送液ポンプ１２４として使用することにより、取得される濾過された液体材料１０（化学液体）は、品質が向上されることができる。一部の実施形態では、送液ポンプ１２４は、脈動が容易に発生しないポンプであることが好ましい。更に、ポンプの接液面は、フッ素樹脂を含むことが好ましい。
【００７５】
図１に示されるように、濾過装置（１２６、１３０）は、粒子除去プロセスに使用されることができる。粒子除去プロセスは、粒子除去フィルタを用いて、処理対象の粒子及び／又は金属不純物（固形状の金属不純物）を除去するプロセスである。粒子除去フィルタは、特に限定せず、公知の粒子除去フィルタを用いることができる。
【００７６】
除粒子フィルタの平均孔径（孔径）は特に限定しないが、０．００１〜１．０μｍ（１ｎｍ〜１０００ｎｍ）程度であることが適当であり、好ましくは０．０１〜０．５μｍ（１０ｎｍ〜５００ｎｍ）程度であり、より好ましくは０．０１〜０．１μｍ（１０ｎｍから１００ｎｍ）程度である。この範囲であれば、フィルタの目詰まりを抑制しつつ、精製物に含まれる不純物や凝集物等の異物を確実に除去することができる。
【００７７】
例示的な実施形態では、濾過装置（１２６、１３０）は、粒子除去フィルタとして少なくとも第１フィルタ１２６及び第２フィルタ１３０を含むことができる。第１フィルタ１２６は第２フィルタ１３０と通液口Ｖ１６との間に配置され、第２フィルタ１３０は第１フィルタ１２６と循環口Ｖ１８との間に配置される。即ち、貯蔵空間Ｓ１２の内部から通液口Ｖ１６を介して液体材料１０が抽出される時、液体材料１０は送液ポンプ１２４、第１フィルタ１２６、第２フィルタ１３０を順に通過してから、戻り管１２０を介して貯蔵空間Ｓ１２に戻る。
【００７８】
本実施形態では、第１フィルタ１２６は、２ｎｍという小さな平均孔径を有する粒子除去フィルタ（例えば、２ｎｍ以上の孔径を有する精密濾過膜）であることができ、０．００２μｍ（２ｎｍ）以上１．０μｍ（１０００ｎｍ）以下の範囲であることができる。鉄やアルミニウムなどの金属原子を含むコロイド状不純物に加えて、微粒子が処理対象物に与えられる場合は、濾過対象物は、微粒子を除去するために２０ｎｍ又は１５ｎｍの小さな平均孔径を有するフィルタを使用して濾過が実行される前に、粒子を除去するために５０ｎｍという小さな平均孔径を有するフィルタを使用して濾過される。これにより、濾過効率が向上され、粒子除去性能が更に向上される。
【００７９】
本開示の幾つかの実施形態では、第２フィルタ１３０は、０．００１μｍ（１ｎｍ）という小さな孔径を有する粒子除去フィルタであることができ、０．００１μｍ（１ｎｍ）以上０．０１５μｍ（１５ｎｍ）以下の範囲であることができる。特定の実施形態では、第２フィルタ１３０は、３ｎｍという小さな孔径を有するＵＰＥフィルタを含み得る。更に他の実施形態では、第２フィルタ１３０は、約５ｎｍの孔径を有するナイロン又はＭＰＴＦＥフィルタを含み得る。ここで、平均孔径は、フィルタ製造業者の公称値を指すことができる。更に、「平均孔径」および「孔径」という用語は、本開示全体にわたって互換的に使用される。このような孔径のフィルタを用いることにより、フィルタの目詰まりの発生を抑制しつつ、粗大粒子及び／又は金属不純物（化学液体中に固形状で付与された金属不純物）を有効に除去することができる。
【００８０】
更に、特定の実施形態では、第１フィルタ１２６の孔径はＲ１であり、第２フィルタ１３０の孔径はＲ２であり、且つＲ１≧Ｒ２である。言い換えれば、第１フィルタ１２６の孔径は、第２フィルタ１３０の孔径以上である。第１フィルタ１２６の孔径が第２フィルタ１３０の孔径と等しい場合、第１フィルタ１２６と第２フィルタ１３０は同じ材料で作られる。好ましい実施形態では、第１フィルタの孔径はＲ１であり、第２フィルタの孔径はＲ２であり、且つＲ１＞Ｒ２である。言い換えれば、第１フィルタ１２６の孔径は第２フィルタ１３０の孔径よりも大きいことが好ましい。第１フィルタ１２６の孔径が第２フィルタ１３０の孔径より大きい場合、第１フィルタ１２６と第２フィルタ１３０は異なる材料で作られてもよく、又は必要に応じて同じ材料で作られてもよい。第１フィルタ１２６の孔径が第２フィルタ１３０の孔径よりも大きく設定されている場合、液体材料１０に混入した微細な異物がより確実に除去される。
【００８１】
１つの例示的な実施形態では、粒子除去に使用される第１フィルタ１２６及び第２フィルタ１３０の材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン樹脂（高密度及び超高分子重量を含む）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）樹脂等、又は変性ポリテトラフルオロエチレン（ＭＰＴＦＥ）等を含むことができる。化学液体に含まれる不純物及び／又は凝集物などの微細な異物を有効に除去する観点において、本開示の粒子除去に用いられるフィルタは、ナイロン、ポリプロピレン（高密度ポリプロピレンを含む）、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン‐パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー、ポリイミド、及びポリアミドイミドからなる群から選択される少なくとも１つからなる。上記材料からなるフィルタによれば、残留欠陥及び／又は粒子欠陥の原因となる極性の高い異物を有効に除去することができ、液体材料１０（化学液体）中の金属成分の含有量を有効に低減することができる。
【００８２】
ポリイミド及び／又はポリアミドイミドは、カルボキシ基、塩型カルボキシ基、及び−ＮＨ−結合からなる群から選択される少なくとも１つを有することができる。耐溶剤性については、フッ素樹脂、ポリイミド、及び／又はポリアミドイミドが優れている。
【００８３】
市販のフィルタとしては、例えばポール株式会社、アドバンテック東洋濾紙株式会社、インテグリスジャパン株式会社（旧日本マイクロリス株式会社）、キッツマイクロフィルタ株式会社により製造されたフィルタが、様々なフィルタから選択されて提供されることができる。また、ポリアミドからなる「Ｐナイロンフィルタ（孔径０．０２μｍ、臨界表面張力７７ｍＮ／ｍ）」（ポール社製）、高密度ポリエチレンからなる「ＰＥクリーンフィルタ（孔径０．０２μｍ）」（ポール社製）、高密度ポリエチレンからなる「ＰＥクリーンフィルタ（孔径０．０１μｍ）」（ポール社製）及び超高分子ポリエチレン膜からなる「ＵＰＥ（孔径３ｎｍ）」（インテグリス社製）が使用されることができる。
【００８４】
幾つかの実施形態では、濾過デバイスは、イオン交換樹脂膜を更に含み得る。本実施形態で用いるイオン交換樹脂膜は特に限定せず、樹脂膜に固定した適当なイオン交換基を含むイオン交換樹脂を含むフィルタが用いられることができる。このようなイオン交換樹脂膜としては、樹脂膜上にスルホン酸基等の陽イオン交換基を化学修飾した強酸性陽イオン交換樹脂を含み、例えば、セルロース、珪藻土、ナイロン（アミドを有する樹脂）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、イミド基を有する樹脂、アミド基とイミド基を有する樹脂、フッ素樹脂、又は粒子除去膜とイオン交換樹脂膜の一体構造を有する膜である高密度ポリエチレン膜と粒子除去膜を有するイオン交換樹脂膜を含む。化学的に修飾されたイオン交換基を有するポリアルキレン膜が好ましい。ポリアルキレンには、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレンが含まれ、ポリプロピレンが好ましい。イオン交換基としては、カチオン交換基が好ましい。本実施形態で使用されるイオン交換樹脂膜は、金属イオン除去機能を備えた市販の様々なフィルタであり得る。これらのフィルタは、イオン交換効率に基づいて選択され、フィルタの推定孔径は約０．２μｍ（２００ｎｍ）である。
【００８５】
特定の実施形態では、濾過デバイスは、イオン吸着膜を更に含み得る。イオン吸着膜は多孔質膜材料でイオン交換機能を有する。このようなイオン吸着膜は、孔径が１００μｍ以下であり、イオン交換機能を有するものであれば特に限定しない。その材質、種類等は特に限定しない。イオン吸着膜を構成する基材の例としては、限定するものではないが、セルロース、珪藻土、ナイロン（アミド基を有する樹脂）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、イミド基を有する樹脂、アミド基とイミド基を有する樹脂、フッ素樹脂、又は高密度ポリエチレン樹脂などの精密濾過膜のフィルム材料、イオン交換能官能基を導入した膜材料を含む。膜材料の形状の例としては、日本特開第２００３−１１２０６０号に記載されているように、プリーツ型、平膜型、中空糸型、多孔質体などを含む。膜材に導入するイオン交換基としては、除去する成分の溶出と選択を最適化するために、カチオン交換基、キレート交換基、及びアニオン交換基の少なくとも２つの組み合わせを用いることが好ましい。イオン吸着膜は多孔性を有しているため、微粒子の一部を除去することも可能である。本開示の特定の実施形態では、イオン吸着膜は、例えば、０．０２μｍ（２０ｎｍ）という小さな孔径を有するナイロン膜である。
【００８６】
幾つかの例示的な実施形態では、本開示の液体材料１０（化学液体）を調製するためのプロセスにおいて、イオン交換樹脂膜又はイオン吸着膜は、事前に有機溶剤と接触させられる。イオン交換樹脂膜又はイオン吸着膜の乾燥状態の市販品がある。更に、水溶液との親和性が高い親水性材料もある。本実施形態では、このようなイオン交換樹脂膜又はイオン吸着膜が用いられる時でも、有機溶剤との予備接触が、未処理の液体材料１０（化学液体）中の金属不純物を有効に除去させ、予めイオン交換樹脂膜又はイオン吸着膜を有機溶剤に接触させていない場合に対し、還元効果が非常に優れている。
【００８７】
本開示の幾つかの実施形態によれば、水性溶媒で使用されるような逆浸透膜（ＲＯフィルタ）を使用しないことが好ましい。
【００８８】
また、本実施形態では、タンク本体１１０の接液面がフッ素樹脂からなる。言い換えれば、タンク本体１１０の内壁は、フッ素樹脂、又は液体材料１０に接着しない他の材料で選択的にコーティングされ得る。同様に、戻り管１２０と抽出管１４０の接液面はフッ素樹脂からなる。言い換えれば、戻り管１２０及び抽出管１４０の内壁は、フッ素樹脂、又は液体材料１０に接着しない他の材料で選択的にコーティングされ得る。幾つかの実施形態では、配管１２２の液体接触表面は、電解研磨されたステンレス鋼（ＳＵＳ）である。本発明のタンク本体１１０、戻り管１２０、配管１２２、第１フィルタ１２６、第２フィルタ１３０、抽出管１４０及び液体材料の部材に適切な材料を選択することにより、得られる濾過された液体材料１０（化学液体）の品質を向上させることができる。
【００８９】
本実施形態では、タンク本体１１０は可動式タンク本体（輸送可能なタンク）である。例えば、特定の実施形態では、タンク本体１１０はトラックのタンク本体である。言い換えれば、化学液体精製装置１００はトラックの一部として構成されることができる。また、本実施形態では、循環ホール１１８及び液穴１１６は、タンク本体１１０の前端又は後端にそれぞれ近接されている。言い換えれば、循環ホール１１８と液穴１１６はそれぞれタンク本体１１０の２つの端に近接され、互いには近接されないため、液体材料１０はより良い対流を生成することができる。ここで、タンク本体１１０の前端とは、輸送過程においてタンク本体１１０の前を向く端を指すが、本発明は、循環ホール１１８と液穴１１６のどちらがタンク本体１１０の前端に近いかを限定するものではない。
【００９０】
幾つかの実施形態では、上記の化学液体精製装置１００を使用する精製方法は、次のステップを含む。貯蔵空間Ｓ１２の内部から抽出管１４０を介して通液口Ｖ１６を通して液体材料１０を抽出することによりタンク本体１１０の液体材料１０（化学液体／溶媒）を精製し、配管１２２を介して液体材料１０を送液ポンプ１２４及び濾過装置（１２６、１３０）に通過させ、そして、戻り管１２０を介して液体材料１０を貯蔵空間Ｓ１２に戻す。好ましくは、タンク本体１１０は、空気穴１１４を介して窒素（Ｎ２ガス）でパージ及びシールされ、液体材料１０（化学液体）は、正圧を加えながら精製される。上記の方法で液体材料１０を精製することにより、液体材料１０の汚染及び不純物を防ぐことができる。
【００９１】
幾つかの実施形態では、精製方法は、水分調整プロセスを更に含み得る。水分調整プロセスは、精製対象に含まれる水の含有量を調整するプロセスである。水の含有量の調整方法は特に限定しない。精製対象に水を加える方法、及び精製対象から水を除去する方法が例示される。
【００９２】
水を除去する方法は、特に限定せず、公知の脱水方法を用いることができる。
【００９３】
水の除去方法としては、脱水膜、有機溶剤に不溶の吸水剤、乾燥した不活性ガスを用いた曝気置換装置、加熱又は真空加熱装置などが例示される。
【００９４】
脱水膜を用いる場合、パーベーパレーション（ＰＶ）や蒸気透過（ＶＰ）による膜脱水が行われる。脱水膜は、例えば、透水膜モジュールの形態で構成される。脱水膜としては、ポリイミド、セルロース、及びポリビニルアルコールなどの高分子材料又はゼオライトなどの無機材料からなる膜を用いることができる。
【００９５】
吸水剤は、浄化対象に添加して使用される。吸水剤の例としては、例えば、ゼオライト、五酸化二リン、シリカゲル、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、無水塩化亜鉛、発煙硫酸、ソーダライムを含む。
【００９６】
脱水処理にゼオライト（特に、ユニオン昭和株式会社製のＭＯＬＥＣＵＬＡＲ  ＳＩＥＶＥ（商品名）等）を用いる場合、オレフィン類も除去することができる。
【００９７】
上記の成分調整プロセスは、精製対象に水が混入する可能性が低い不活性ガス雰囲気下で密閉状態において行うことが好ましい。
【００９８】
以上の処理は、水分の混入を大幅に抑制するために、露点温度が−７０℃以下の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。その理由は、−７０℃以下の不活性ガス雰囲気下では、気相中の水分濃度が２質量ｐｐｍ以下であるため、有機溶剤に水分が混入する確率が低いためである。
【００９９】
液体材料１０（化学液体）の製造方法は、上記のプロセスに加えて、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ２０１２／０４３４９６号に開示されている炭化珪素を用いた金属成分の吸収精製処理プロセスを含んでもよい。
【０１００】
液体材料１０（化学液体）の製造方法／精製方法において、化学液体を製造する前に、製造、保管、搬送に関する装置及びプロセスにおいて化学液体と接触する部分を洗浄することが好ましい。洗浄に使用する液体は特に限定しない。液体としては、化学液体そのもの、又は化学液体を希釈したものが好ましい。また、金属原子、金属イオン成分、及び有機不純物を含む粒子を実質的に含まない、又は十分に低減した有機溶剤を用いることができる。洗浄は複数回行ってもよい。有機溶剤は２種類以上用いてもよく、有機溶剤を混合せずに用いてもよい。洗浄は循環洗浄でもよい。
【０１０１】
製造に関する装置が十分に洗浄されているか否かは、洗浄時に使用する液体に含まれる金属原子や金属イオン成分などを測定することで判断できる。洗浄の基準としては、洗浄後の液体に含まれる金属原子の含有量が１０質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、０．１質量ｐｐｍ以下であることがより好ましい。更に、洗浄後の液体に含まれる金属原子の含有量が０．００１質量ｐｐｍ以下になるまで洗浄することが好ましい。
【０１０２】
製造・精製前の洗浄の例として、濾過プロセスでのフィルタの洗浄の例をあげる。
【０１０３】
フィルタを使用する前に、フィルタを洗浄してもよい。フィルタを洗浄する方法は特に限定しない。フィルタを洗浄液に浸漬する方法、洗浄液をフィルタに通過させる方法、上記方法を組み合わせた方法が例示される。
【０１０４】
フィルタが洗浄されるため、フィルタからの成分抽出量の制御が容易である。その結果、本発明のより優れた利点を有する液体材料１０又は化学液体が得られる。
【０１０５】
洗浄液は特に限定せず、公知の洗浄液を使用することができる。洗浄液の例としては、水及び有機溶剤を含む。有機溶剤としては、液体材料１０又は化学液体に含まれていてもよい有機溶剤が提供されることができる。このような有機溶剤の例としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン（好ましくは４〜１０個の炭素原子）、環、炭酸アルキレン、アルコキシ酢酸アルキル、ピルビン酸アルキルを有することができるモノケトン化合物（好ましくは４〜１０個の炭素原子）を含む。
【０１０６】
具体的には、洗浄液としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルスルホキシド、ｎ‐メチルピトラックドン、ジエチレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロペンタノン、２‐ヘプタノン、γ‐ブチロラクトン、ｎ‐ブチルアセテート、及びそれらの混合物を含む。
【０１０７】
洗浄前に、フィルタを有機溶剤にウェッティングする（例えば、浸漬する）プロセスを設けてもよい。有機溶剤にウェッティングするプロセスが先に行われるため、湿潤粒子の量が減り、濾過効率が向上する。
【０１０８】
ウェッティングするプロセスで使用する有機溶剤は特に限定しないが、上述の有機溶剤が例示される。特に限定しないが、製造される液体材料１０（化学液体）よりも表面張力が低い有機溶剤を用いると、濾過効率が向上する。
【０１０９】
有機溶剤及び洗浄液は、不純物の量が少ない高純度品であることが好ましい。製造される液体材料１０又は化学液体も同様である。
【０１１０】
図２は、本発明の幾つかの実施形態による化学液体精製装置を含むトラックの概略図である。図２を参照し、本実施形態のトラック５０は、ヘッド５２及びヘッド５２に接続された化学液体精製装置１００（トラックタンク）を含む。図２に示される化学液体精製装置１００は、図１に示される化学液体精製装置１００と同じであり、従って、同じ参照符号は、同じ及び類似の部分を指すために使用され、その詳細な説明は、ここでは省略する。本実施形態のトラック５０は、例えば、ヘッド５２後方の台車に直接固定される化学液体精製装置１００（貯蔵タンク）を有するように設計されており、このような設計は小型のトラックタンク（装置１００がより小さい）に適しているが、本発明はこれに限定するものではない。本実施形態では、循環ホール１１８は、例えば、ヘッド５２により近く、液穴１１６は、例えば、ヘッド５２から更に離れているが、本発明はこれに限定するものではない。
【０１１１】
図３は、本発明の幾つかの他の実施形態による化学液体精製装置を含むトラックの概略図である。図３を参照し、本実施形態のトラック６０は図２のトラック５０と類似し、従って、ここでは２つの間の違いのみを説明する。本実施形態の化学液体精製装置１０２は、図１の化学液体精製装置１０２と同様であるが、本実施形態の化学液体精製装置１０２は、支持体１５０及びホイールセット１６０を更に含み、これらは両方ともタンク本体１１０の底部に取り付けられる。支持体１５０はタンク本体１１０の前端に近接し、ホイールセット１６０はタンク本体１１０の後端に近接する。化学液体精製装置１００の前端はヘッド６２に回転可能に接続される。言い換えれば、本実施形態のトラック６０のヘッド６２は、一般に見られるトラクタトレーラのヘッドであってもよく、置き換え可能である。このような設計は、大型のトラックタンク（大型の装置１０２）に適するが、本発明はこれに限定するものではない。
【０１１２】
全体として、本開示の化学液体精製装置は、少なくとも送液ポンプと、通液口と循環口との間に配置された濾過装置で構成される。従って、高品質（低粒子）の化学液体を得ることができ、製造スループット時間及び設備調査コストを低減することができる。
【０１１３】
上記実施形態において、液体材料１０（化学液体）の製造、化学液体の充填等を含むハンドリング、処理分析、及び測定に関する全てのプロセスは、クリーンルーム内で行うことが好ましい。クリーンルームは、ＩＳＯ１４６４４‐１のクリーンルーム規格を満たしていることが望ましい。クリーンルームは、ＩＳＯ（国際標準化機構）クラス１、ＩＳＯクラス２、ＩＳＯクラス３、ＩＳＯクラス４のいずれかを満たすことが好ましい。クリーンルームは、ＩＳＯクラス１又はＩＳＯクラス２を満たすことがより好ましく、ＩＳＯクラス１を満たすことが更に好ましい。
【０１１４】
本発明で用いる不活性ガス（窒素ガス等）としては、９９．９９％以上の高純度ガスを用いることが好ましい。液体精製プロセス前の精製に使用することが更に好ましい。
【０１１５】
実施例
本開示の化学液体精製装置が高品質（低粒子）の化学液体を提供する上で有用であることを証明するために、評価のために以下の実験例を行った。
【０１１６】
以下、これらの実施例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例により限定的に解釈されるべきではない。また、「％」、「ｐｐｔ」、「ｐｐｍ」は、特に記載のない限り質量を基準としている。
【０１１７】
＜液体材料／化学液体の調製＞
実施例及び比較例における液体材料又は化学液体は、それぞれ原料液に対して以下の精製処理を行うことにより調製した。純度９９質量％以上の高純度グレードの原料液を使用した。
【０１１８】
具体的には、各化学液体の調製において、原料液を下記フィルタ及び／又は下記水分調整手段に通すことにより、各成分の濃度を調整した。
■第１金属イオン吸収フィルタ（１５ｎｍＩＥＸＰＴＦＥ（ＰＴＦＥからなり、基材表面にスルホ基を有し、孔径１５ｎｍを有するフィルタ）インテグリス社製）
■粒子除去フィルタ（１２ｎｍＰＴＦＥ（ＰＴＦＥからなり、孔径１２ｎｍを有するフィルタ）インテグリス社製）
■第２金属イオン吸収フィルタ（１５ｎｍＩＥＸＰＴＦＥ（ＰＴＦＥからなり、基材表面にスルホ基を有し、孔径１５ｎｍを有するフィルタ）インテグリス社製）
■有機不純物吸収フィルタ（特殊フィルタＡ（日本特開第２０１３‐１５０９７９号に開示され、且つ不織布に活性炭を貼り付けたフィルタ））
■ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ  ＳＩＥＶＥ  ３Ａ（ユニオン昭和株式会社製、脱水剤）を含む水分調整手段
【０１１９】
フィルタ及び／又は水分調整手段の通過回数と使用する原料液の種類を調整して、各実施例及び各比較例の組成を有する化学液体を調製した。
【０１２０】
実施例及び比較例の化学液体を調製する際、化学液体の調製、充填、保管、分析測定に関する全てのプロセスは、ＩＳＯクラス２以下のレベルを満たすクリーンルームで行った。測定精度を向上させるために、有機不純物の含有量の測定と金属原子の含有量の測定については、通常の測定における検出限界以下の範囲で測定を行う場合は、薬液を体積で１／１００に凝縮させた状態で測定した。そして、その値を濃縮前の溶液の濃度に換算して含有量を算出した。
【０１２１】
実施例１〜１６
実施例１〜１６では、表１に記載されている異なる成分を有する化学液体精製装置を使用して、化学液体を精製した。精製された化学液体について、そのハンドリング特性を評価し、微量金属とオンラインウェット粒子（ｏｎｌｉｎｅ  ｗｅｔ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）の存在を評価した。
【０１２２】
ハンドリング特性については、安定して高品質の最終製品が得られる場合を「良」として判定し、幾らかのケースで最終製品の良好な品質を維持できなかった場合を「不良」として判定した。その評価結果を表２に示す。
【０１２３】
＜総微量金属（ｐｐｂ）評価＞
微量金属の評価のために、各化学液体サンプルはＩＣＰ‐ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ‐ＭＳ）を使用して、富士フイルム開発法を使用してテストし、各サンプルは２６の金属種の存在についてテストされ、検出限界は金属特有であったが、一般的な検出限界は、０．０００１０‐０．０３０ｐｐｂの範囲であった。次に、各金属種の濃度を合計して、総微量金属（ｐｐｂ）として示される値を生成した。評価結果を表２に示す。表２では、微量金属は次の基準に従ってスコアリングされている。
５点：非常に少量の微量金属（＜１０ｐｐｔ）。
４点：少量の微量金属（１０ｐｐｔ＜２０ｐｐｔ）；
３点：十分な量の微量金属（２０ｐｐｔ＜３０ｐｐｔ）；
２点：多量の微量金属（３０ｐｐｔ＜１００ｐｐｔ）；
１点：非常に多量の微量金属（＞１００ｐｐｔ）。
【０１２４】
＜オンラインウェット粒子カウント評価＞
液体粒子カウンタは、精製プロセス中にオンラインウェット粒子の性能をチェックするために設備に接続されている。各サンプルは、液体粒子カウンタを使用してテストされ、機器は、レーザー光を使用して液体サンプル中の粒子を０．０４μｍまでの検出限界でカウントし、サイズを決定した。報告される値の単位は「粒子数／ｍｌ」である。
【０１２５】
表２では、オンラインウェット粒子は、次の基準に従ってスコアリングされている。
５点：非常に良好な硬質粒子と非常に良好な染み欠陥（ＬＰＣ  ０．０４μｍ＜１０（粒子数／ｍｌ）、染み欠陥０％）；
４点：良好な硬質粒子と良好な染み欠陥（ＬＰＣ  ０．０４μｍ＜３０（粒子数／ｍｌ）、染み欠陥約１０％）；
３点：良好な硬質粒子と不良な染み欠陥、又は不良な硬質粒子と良好な染み欠陥（ＬＰＣ  ０．０４μｍ＜３０（粒子数／ｍｌ）、５０％を超える染み欠陥、又はＬＰＣ  ０．０４μｍ＞１００（粒子数／ｍｌ）、染み欠陥約１０％）；
２点：不良な硬質粒子と不良な染み欠陥（ＬＰＣ  ０．０４μｍ＞１００（粒子数／ｍｌ）、染み欠陥が５０％を超える）；
１ポイント：非常に不良な硬質粒子と非常に不良な染み欠陥（ＬＰＣ  ０．０４μｍ＞１０００（粒子数／ｍｌ）、染み欠陥１００％。
【０１２６】
一般に、３ポイント以上のスコアが微量金属とオンラインウェット粒子について許容レベルであると判定された。
【０１２７】
比較例１、２
比較例１及び２では、表１に記載された異なる成分を有する化学液体精製装置を使用して、化学液体が精製された。比較例１と実施例１の違いは、比較例１の化学液体精製装置には送液ポンプがないことである。更に、比較例２と実施例１との違いは、比較例２の化学液体精製装置には濾過装置がないことである。実施例１〜１６と同様に、精製された化学液体のハンドリング特性を評価し、微量金属やオンラインウェット粒子の有無を評価した。評価結果を表２に示す。
【０１２８】
【表１】
2020192527.tif 000003
2020192527.tif 000004
【０１２９】
【表２】
2020192527.tif 000005
【０１３０】
表２に示す評価結果から、化学液体精製装置に送液ポンプ以上と濾過装置が含まれる場合、得られた化学液体は、微量金属又はオンラインウェット粒子が許容レベルで良好なハンドリング特性を有することが分かる。より具体的には、実施例１に示すように、濾過装置は、次の特徴を有する。１００ｎｍ未満の孔径を有する２つのフィルタを有し、Ｒ１＞Ｒ２の要件を満たす；送液ポンプが遠心ポンプである；フィルタ、タンク本体、戻り管、抽出管の材料（接液面）がＰＴＦＥからなる；配管は電解研磨されたステンレス鋼である；及び、トラックタイプのタンク本体が精製中に窒素ガスでパージされたものである。従って、実施例１では高品質（低粒子）の化学液体を得ることができ、それによって化学液体は良好なハンドリング特性を有し、微量金属及びオンラインウェット粒子は最適なレベルである。
【０１３１】
これに対して、比較例１に示すように、精製装置から送液ポンプを省略した場合、ハンドリング特性が不良であり、微量金属が極めて多く（スコア１）、オンラインウェット粒子について非常に不良な硬質粒子、非常に不良な染み欠陥が得られた（スコア１）。同様に、比較例２に示すように、精製装置から濾過装置を省略した場合、ハンドリング特性が不良であり、微量金属が極めて多く（スコア１）、オンラインウェット粒子について不良な硬質粒子、非常に不良な染み欠陥が得られた（スコア１）。比較例１、２に見られる性能不良の原因は、安定した濾過流量が得られず、安定した濾過性能が得られないためである。
【０１３２】
更に、実施例２〜１６に示すように、送液ポンプ及び濾過装置以外の部材の一部が精製装置から省略された場合でも、良好なハンドリング特性は達成されるが、微量金属とオンラインウェット粒子は最適なレベルではない。
【０１３３】
例えば、実施例２〜３を参照し、フィルタが１つしか使用されていない場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは、実施例１のスコアほど良好ではない。実施例４を参照し、タンク本体がトラックタイプのタンクではない場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは実施例１のスコアほど良好ではない。また、実施例４のトラックタイプ以外の装置では、精製後にトラックパッケージへの充填・移し替えプロセスが必要となるため、化学液体が汚染される恐れがあり、ハンドリング特性が良好ではない。実施例５と１３を参照し、両方のフィルタの材料がＰＴＦＥではない場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは実施例１のスコアほど良好ではない。実施例６を参照し、２つのフィルタが使用され、フィルタの孔径の両方が１００ｎｍより大きい場合、多量の微量金属（スコア２）が観察され、オンラインウェットについて不良な硬質粒子と不良な染み欠陥が得られた（スコア２）。実施例７を参照し、遠心ポンプの代わりにダイヤフラムポンプが使用されている場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは実施例１のスコアほど良好ではない。実施例８を参照し、タンク本体の材料がＰＴＦＥではない場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは実施例１のスコアほど良好ではない。
【０１３４】
実施例９を参照し、配管が電解研磨されたステンレス鋼ではない場合、多量の微量金属が観察され（スコア２）、オンラインウェット粒子について良好な硬質粒子と不良な染み欠陥、又は不良な硬質粒子と良好な染み欠陥が得られた（スコア３）。実施例１０を参照し、戻り管及び抽出管の材料がＰＴＦＥでない場合、多量の微量金属（スコア２）が観察され、オンラインウェット粒子について良好な硬質粒子と不良な染み欠陥、又は不良な硬質粒子と良好な染み欠陥が得られた（スコア３）。実施例１１を参照し、２つのフィルタのフィルタ孔径がＲ１＞Ｒ２の要件を満たしていない場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは例１のスコアほど良好ではない。実施例１２を参照し、精製中にタンク本体が窒素ガスでパージされない場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは実施例１のスコアほど良好ではない。実施例１４を参照し、１つのフィルタの材料のみがＰＴＦＥである場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは例１のスコアほど良好ではない。実施例１５〜１６を参照し、ＰＴＦＥ以外の材料で作られた第３フィルタが使用されている場合、微量金属とオンラインウェット粒子のスコアは許容レベルであるが、これらのスコアは例１のスコアほど良好ではない。
【０１３５】
上記の評価結果によれば、本開示の化学液体精製装置は、少なくとも送液ポンプと、通液口と循環口との間に配置された濾過装置とで構成される。従って、高品質（低粒子）の化学液体を得ることができ、製造スループット時間及び設備調査コストを低減することができる。
【０１３６】
また、使用する溶剤をメタノール、エタノール、１‐プロパノール、イソプロパノール、モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ‐ブチロラクトン、ジイソアミルエーテル、酢酸ブチル、４‐メチル‐２‐ペンタノール、及びそれらの組み合わせから選択した場合も同様の傾向が得られる。その中でも、シクロヘキサノン、ＰＧＭＥＡ、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、イソプロパノールを使用すると性能が向上し、シクロヘキサノンを使用すると更に性能が向上する。
【０１３７】
当業者であれば、明らかであるように、本開示の範囲又は精神から逸脱することなく、開示された実施形態に対して様々な修正及び変形を行うことができる。上記を考慮して、本開示は、それらが以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内にあるという条件で、修正及び変形を網羅することが意図されている。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  液体材料
１００  化学液体精製装置
１０２  化学液体精製装置
１１０  タンク本体
１１２  マンホール
１１４  空気穴
１１６  液穴
１１８  循環ホール
１２０  戻り管
１２２  配管
１２４  送液ポンプ
１２６  第１フィルタ
１３０  第２フィルタ
１４０  抽出管
１５０  支持体
１６０  ホイールセット
５０  トラック
５２  ヘッド
６０  トラック
６２  ヘッド
Ｖ１２  マンホール口
Ｖ１４  空気穴口
Ｖ１６  通液口
Ｖ１８  循環口
Ｌ１１  高さ
Ｌ１２  長さ
【図１】
2020192527.tif 000006
【図２】
2020192527.tif 000007
【図３】
2020192527.tif 000008