(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭をプレコートした濾過装置を用いた濾過操作により苛性カリ水溶液中に０．１ｐｐｍオーダーで存在するニッケルを０．０５ｐｐｍ以下に減少させること
を特徴とする苛性カリ中のニッケルの除去方法。
【請求項２】
前記活性炭がヤシ殻活性炭であることを特徴とする請求項１に記載の苛性カリ中のニッケルの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工業的に製造される苛性カリ中のニッケルを効果的に除去することができる苛性カリ中のニッケルの除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体ウェーハなどの電子部品の製造においては、ウェーハの表面をエッチングして平面化し、あるいは表面を洗浄するために苛性アルカリが使用されている。
【０００３】
かゝる電子部品の洗浄に使用される苛性アルカリは、半導体ウェーハの劣化、半導体デバイスの特性の低下などを防ぐため、ニッケル、クロム、鉄、銅などの金属不純物を含まない高純度の苛性アルカリを水溶液として用いることが要求されているので、たとえば、特開昭６３−８２１５号公報では、イオン交換膜法で得られた苛性ソーダ中のクロムとニッケルを吸着共沈によって同時に除去する金属不純物の除去方法を提案している。
【０００４】
特開平１０−３１０８８３号公報においては、アルカリ水溶液中に存在している金属イオンの可逆電位より卑な酸化電位を持つ還元剤、たとえば、亜二チオン酸塩などを溶解して不純な金属イオンを非イオン化してアルカリ溶液を純化する手段を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の電子部品等の製造に際して使用される高純度の苛性アルカリのうち、苛性カリの需要はかなり高く、かゝる高純度苛性カリは他にも工業用試薬や医薬品関連に用いられている。
この電子部品等の製造に際して用いられる苛性カリ水溶液は、その中に含まれる不純金属としてのニッケルが、アルカリエッチングにおいて半導体ウェーハの内部に拡散してウェーハを劣化させるため、これを除去する要望が特に強い。
【０００６】
かゝるニッケルは、電解等で得た苛性カリを高濃度に濃縮する際に、ニッケルを含むステンレス鋼を材質とした濃縮装置を使用した場合に僅かではあるが溶出する。
本来、このニッケルは苛性アルカリに耐性のある金属素材であるので、苛性カリの一般販売濃度である４８．５％程度、高々５０％までの濃縮で０．１ｐｐｍのオーダーのニッケルの溶出量に留まっているが、濃縮温度を高めるとニッケルの溶出量は多くなってくる。
【０００７】
前記特開昭６３−８２１５号公報や特開平１０−３１０８８３号公報に開示されている金属不純物の除去は、いずれも実質的に苛性ソーダを対象にしているものゝ、苛性カリの高純度化についてなんら具体的な開示はない。
【０００８】
一方、特開昭６３−８３１５号公報においては、金属不純物としてのニッケルとクロムを、０．１ｐｐｍ程度のオーダーにまで低下させること開示しており、ニッケルと共にクロムの存在を必要な条件としているものであって、ニッケルのみを除去するものではなく、特開平１０−３１０８８３号公報では、前記の還元剤によって金属イオンを非イオン化してニッケル濃度が１０ｐｐｂ（０．０１ｐｐｍ）程度のかなりの低い値に純化している。
【０００９】
しかしながら、この純化の方法は不純な金属イオンを非イオンとして還元しているのみで、これをアルカリ溶液から積極的に除去するものではなく、この非イオン化不純物が固体として存在していても金属イオンとして存在しなければ純化された状態にあるとして液中に存在することを許容しているものである。
したがって、この純化したとされるアルカリ水溶液が前記半導体ウェーハの製造に適用できるとしても、工業用試薬や医薬品関連用などの他の用途に使用するにはなんらかの手段でこの還元析出物を除去する必要がある。
【００１０】
この発明はかゝる問題点に鑑み、苛性カリの濃縮などで溶出してくる０．１ｐｐｍのオーダーのニッケルをきわめて簡単な手段でより効率的に除去して０．０１ｐｐｍ程度のオーダーまで低下させることによって、電子部品関係はもとより他の高純度苛性カリの用途にも支障なく使用することができるニッケル含有量の少ない苛性カリを得んとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、この発明の苛性カリ中のニッケルの除去方法は、活性炭をプレコートした濾過装置を用いた濾過操作により苛性カリ水溶液中に存在するニッケルを０．１ｐｐｍオーダーから０．０１ｐｐｍオーダーである０．０５ｐｐｍ以下に減少させることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の苛性カリ中のニッケルの除去方法は、活性炭をプレコート剤とした濾過装置によってニッケルを含む苛性カリ水溶液を濾過するものであるが、プレコート剤としての活性炭は、ヤシ殻、木材、木炭、亜炭などを炭化処理して得られる吸着能の大きな多孔性炭素を使用することができ、それらの中でもヤシ殻活性炭がニッケルの吸着能に優れているので最も好ましい。
【００１３】
使用する濾過装置は、活性炭をプレコートした濾過装置であればよく、特に制限はない。
【００１４】
前記ニッケルを含む苛性カリの濃度、活性炭の使用量、濾過装置への通液流速や通液量などについても特別な制限はないが、たとえば、濃度約５０％の苛性カリ水溶液中に約０．１ｐｐｍのオーダーで含まれているニッケルの除去には、濾過装置の濾過面積に対して１００〜２０００ｇ／ｍ2 の範囲の量のヤシ殻活性炭を使用することが好ましい。
【００１５】
【作用】
この発明の苛性カリ中のニッケルの除去方法は、活性炭、特に、ヤシ殻活性炭をプレコート剤として用いた濾過装置にニッケルを不純物として含む苛性カリ水溶液を通液することによって、優れた濾過性能を発揮して短時間に苛性カリ水溶液中のニッケルを除去することができ、電子部品等の製造やその他の純度の高い苛性カリを要求する用途に適用し得る高純度苛性カリを容易に得ることができるものである。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例によってこの発明の苛性カリ中のニッケルの除去方法をより具体的に説明する。
＜実施例１＞
ニッケルを含有した濃度４８％の苛性カリ水溶液を、濾過装置を使用して下記の条件下で苛性カリ中のニッケルを除去した。
濾過装置 ； 三進濾過器（濾過面積３ｍ2 ）（三進製作所製）
活性炭 ； 「花Ｂ」ドライ （セラケム（株）製のヤシ殻活性炭）
活性炭使用量； ５００ｇ／ｍ2
通液速度 ； ５００ｌ／ｈ（０．１７ｍ／ｈ）
通液量 ； ２０００ｍ3
上記の条件下で、前記三進濾過器の入口と出口の苛性カリ中のニッケル含有量（単位；ｐｐｍ）を測定し、下記〔表１〕の結果を得た。
【００１７】
【表１】
0004096433.tif 000002
【００１８】
この〔表１〕から明らかなように、苛性カリ水溶液中のニッケルが濾過器の入口で０．１ｐｐｍのオーダーであったものが、濾過器の出口においては、これより１桁低い０．０１ｐｐｍのオーダーである０．０５ｐｐｍ以下に下げることができたもので、通液によってきわめて優れたニッケル除去が達成されていることが判る。
【００１９】
【発明の効果】
この発明の苛性カリ中のニッケル除去方法は、活性炭、特にヤシ殻活性炭をプレコート剤として用いた濾過装置に、ニッケルを不純物として含む苛性カリ水溶液を通液することにより、優れた濾過性能を発揮して短時間に苛性カリ中のニッケルを取り除くことができる。
【００２０】
特に、この発明の苛性カリ中のニッケル除去方法は、簡単な処理手段と安価な費用によって苛性カリ水溶液中のニッケルを低レベルまで除去し、電子部品等の製造やその他の用途に充分に使用できる純度の高い苛性カリが容易に得られる点で優れたものである。