(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内面がニッケル層により構成された金属容器よりなり、且つ該ニッケル層の少なくとも表層部が酸化処理されて成ることを特徴とする高純度イソプロピルアルコール収納容器。
【請求項２】
酸化処理された表層部の厚みが５０〜４００オングストロームである請求項１記載の高純度イソプロピルアルコール収納容器。
【請求項３】
ニッケル層を構成するニッケルの純度が９９重量％以上である請求項１記載の高純度イソプロピルアルコール収納容器。
【請求項４】
金属容器がニッケル層と任意の金属よりなる容器とよりなり、該ニッケル層が、任意の金属よりなる容器の内面に、ニッケルメッキすることにより形成された請求項１記載の高純度イソプロピルアルコール収納容器。
【請求項５】
ニッケル層が形成される任意の金属よりなる容器の内面が電解研磨されてなる請求項４記載の高純度イソプロピルアルコール収納容器。
【請求項６】
金属容器がニッケル層と任意の金属よりなる容器とよりなり、該ニッケル層が、任意の金属よりなる容器の内面に、ストライクニッケル処理を施した後、電解ニッケルメッキすることにより形成された請求項４又は５記載の高純度イソプロピルアルコール収納容器。
【請求項７】
金属容器の開口部にカプラーを設けた請求項１記載の高純度イソプロピルアルコール収納容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属不純物の混入を極端に嫌う、半導体製造、液晶製造等の電子産業用に使用される高純度のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を収納保持する収納容器に関する。詳しくは、長期保存した場合における、高純度ＩＰＡに対する全金属溶出量を１０ｐｇ／ｍｌ（ｐｐｔ）以下に抑えることが可能な収納容器である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子産業用に使用されてきたＩＰＡの収納容器は、数リットルの小容器では、ガラス、プラスチック製が、十リットル以上の中大容器では、強度的な安全面も加味してステンレス鋼が一般的である。
【０００３】
ところで、電子産業、特に半導体産業では形式パターン寸法の微細化、基板の大口径化の急激な技術革新に伴って、使用する薬品の量が増大するのみでなく益々高純度の品質が要求され、ＩＰＡも例外ではない。電子産業ではＩＰＡは各種基板の洗浄、乾燥用途に高純度のものが大量に使用されている。ここでは、通常ステンレス鋼に代表される金属容器に充填され、供給され、容器から適宜導出されて使用される。従って、極めて純度の高いＩＰＡを長期に亘って金属不純物の溶出のない状態で維持収納できる容器が望まれている。
【０００４】
特に、最近デバイスの微細化に伴って、金属不純物（ミストや粉体を含む）の混入に対する条件が厳しく、要求される半導体を製造するＩＰＡでは、長期保存した場合、高純度ＩＰＡに対する全金属溶出量が１０ｐｇ／ｍｌ（ｐｐｔ）以下の収納容器が要求されている。
【０００５】
従来、このような金属不純物の溶出を防止するために、ステンレス鋼の表面を研磨して専ら平滑にする方法、例えば、バフ研磨や電解研磨が開示されている。また、特開平７−２６８５９９号公報には、ステンレス鋼の表面に電解研磨を施した後、更に、高温加熱処理を実施して、仕上げ面に着色酸化皮膜を形成する方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステンレス鋼の研磨処理（バフ研磨、電解研磨）したものは金属溶出量がｐｐｍからｐｐｂのレベルであり本発明の目標とするレベルを満たすものではない。
【０００７】
さらに、研磨を施した後、高温加熱処理を実施して、仕上げ面に着色酸化皮膜を形成する方法は、金属溶出量を極めて少なく抑えようとした場合、電解研磨処理に極めて高い精度が要求されるため、手間と時間がかかり、またステンレス鋼以外の金属容器には適用し難いという欠点があった。
【０００８】
以上の様に、従来の収納容器では、金属の溶出を高度に抑えるためには今一歩改良の余地があり、その解決が望まれていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、長期保存しても高純度ＩＰＡの純度が低下しない高純度ＩＰＡ収納容器を提供することにある。
【００１０】
かかる目的は、金属製容器の少なくとも内面がニッケル層により構成され、且つ該ニッケル層の表層部を酸化処理することにより達成することができる。
【００１１】
即ち、本発明は、少なくとも内面がニッケル層により構成され、且つ該内面を構成するニッケルの少なくとも表層が酸化処理された金属製容器よりなることを特徴とする高純度イソプロピルアルコール収納容器（以下、単にＩＰＡ収納容器という）である。
【００１２】
本発明のＩＰＡ収納容器は、収納されるＩＰＡと接触する部分、即ち、少なくとも内面がニッケル層により構成され、且つ該内面を構成するニッケルの表層が酸化処理されていればよい。
【００１３】
上記の容器内面をニッケルで構成する具体的態様を例示すれば、収納容器全体をニッケルにより構成する態様、ＩＰＡと接触する最内層をニッケルにより構成し、該層より外側の層を任意の金属で構成する態様が挙げられる。
【００１４】
具体的には、ニッケル板あるいはニッケルチューブを成形加工して収納容器を得る方法、収納容器の構造を２重或いはそれ以上の筒によって構成し、ＩＰＡと接触する最内層を構成する筒をニッケル製とし、該層より外側の層を構成する筒を任意の金属で構成した多層チューブを成形加工して収納容器を得る方法が代表的である。
【００１５】
尚、上記任意の金属は、特に制限されないが、一般には、ステンレス、銅、鉄、アルミニウム等が挙げられる。勿論、上記任意の金属としては、ニッケルを含有する合金を含むものであり、場合によっては、ニッケルであっても良い。上記任意の金属のうち、強度的な面で、ステンレス、鉄、銅等が好適である。
【００１６】
上記態様において、任意の金属よりなる容器の内面にニッケル層を形成して金属容器を構成する場合、該ニッケル層の構成をメッキによって行うことは、上記多層の材料を使用せずに、任意の金属で先ず容器を製造した後、ニッケル層を形成することが容易に出来るため、好適である。
【００１７】
上記金属容器の内面のニッケル層をメッキによって形成する場合、メッキの密着性を向上させる為に、ニッケル層が形成される任意の金属よりなる容器の内面を電解研磨処理することが好ましい。電解研磨は、公知の方法が何ら問題なく採用できる。例えば、ステンレス鋼の場合、燐酸−硫酸の混酸系、温度５０〜８０℃、電流密度２〜１０Ａ／ｄｍ2、処理時間５〜３０分が一般的である。
【００１８】
また、ニッケル層をメッキにより形成する方法は、従来のメッキ技術が何ら制限なく採用できる。例えば、電気メッキ、無電解メッキ等が挙げられるが、電気メッキが母材との密着性、形成するメッキ層中のニッケル純度の面で好ましい。上記電気メッキの条件も特に制限されるものではないが、硫酸ニッケル−塩化ニッケルの混合溶液を用い、温度５０〜７０℃、電流密度５〜１５Ａ／ｄｍ2で実施することが一般的であり、本発明において好ましい態様である。
【００１９】
また、メッキの密着性を向上させるために、両メッキを組み合わせた多層メッキ法も実施することが出来る。
【００２０】
更に、前記メッキ層との密着性をより完全なものにする為に、メッキ処理に先立ち、ニッケル層が形成される任意の金属よりなる容器の内面にストライクニッケル処理を施すことが好ましい。ストライクニッケル処理は、公知の方法が何ら問題なく採用できる。例えば、ステンレス鋼の場合、塩化ニッケル−塩酸の混合溶液を使用し、温度１５〜２５℃、電流密度５〜１５Ａ／ｄｍ2、処理時間３〜１０分が一般的である。
【００２１】
前記メッキによって形成されるニッケル層の厚みは０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜２０μｍである。かかるニッケル層の厚みが０．５μｍより薄いと下地母材からの金属不純物が溶出するおそれがあり、５０μｍより厚すぎると不経済であるばかりでなくニッケル層にクラック等の欠陥が発生し該クラックから下地金属の溶出を生じるおそれがある。
【００２２】
本発明において、少なくとも容器内面を構成するニッケル層は、ニッケルの純度が９９重量％以上、好ましくは９９．５重量％以上のものが好適である。即ち、ニッケルの純度が９９重量％以下であると酸化処理が不十分であったり、該ニッケル酸化処理層中の不純物の溶出によるＩＰＡの汚染が問題となる場合がある。特に、ニッケル中の不純物金属として、鉄、クローム、銅等の含量は１０００ｐｐｍ以下、好ましくは５００ｐｐｍ以下、特に２００ｐｐｍ以下に抑えることがより望ましい。
【００２３】
本発明において容器内面を構成するニッケル層の表層部に酸化処理層を形成する方法は、従来の酸化方法が何ら制限なく採用できる。例えば、酸化雰囲気での熱酸化法、電解反応を利用した陽極酸化法、酸化剤を使用した化学的酸化法等が挙げられる、そのうち、熱酸化法、陽極酸化法が、形成する酸化膜層の耐久性、緻密性、酸化膜厚の容器内での均一性等の面で好ましい。上記熱酸化処理する場合、例えば、大気中で温度２００〜４００℃、処理時間、１〜４時間が一般的である。また、陽極酸化法の場合、例えば、アルカリ溶液系、電流密度５〜２０Ａ／ｄｍ2、処理時間５〜３０分が一般的である。
【００２４】
本発明のニッケル酸化層を形成させる態様において、酸化処理された層の厚みは、５０〜４００オングストローム、好ましくは、１００〜３００オングストロームである。厚みが５０オングストロームより薄いとアルコールへの金属不純物の溶出を本発明の目標とするレベルに維持することが困難となる傾向がある。また、４００オングストロームより厚すぎると、不経済であるばかりでなく、酸化層にクラック等の欠陥が発生するおそれがある。
【００２５】
尚、本発明のＩＰＡ収納容器においてＩＰＡと接触するニッケル酸化処理層の純度、形成方法、ＩＰＡ収納容器の強度等を勘案するとステンレス等の強度の高い材質の容器の内面にニッケルメッキ層を形成後、酸化処理する態様が最も好ましい。
【００２６】
本発明のＩＰＡ収納容器は、これに供給、保管される高純度ＩＰＡの品質が極めて高いものに対して有効である。一般に、充填直前のＩＰＡ純度はフォーナイン以上、水分濃度５０ｐｐｍ以下のものに対して効果が顕著である。
【００２７】
本発明のＩＰＡ収納容器の構造は、特に制限されないが、供給、取り出し時に不純物の混入を防止し、上記ＩＰＡの品質を維持するために、図１に示す如く、ニッケル層の表層部を酸化処理して得られた酸化処理層Ａを内面に有する容器の開口部にガス用カプラー１と液用カプラー２を取り付けた密閉式にすることが好ましい。各カプラーは、別にパイプ側に設けられたカプラー（図示せず）とオス、メス一対から構成され、両者を接続すると同時に通液状態に、また、切り離すと同時に閉止状態になる公知の構造のものが使用できる。この様に接続操作によって容器内のＩＰＡが外気と接触することがないので外部汚染が入り難くすることが出来るため、本発明では好適に採用される。本発明のＩＰＡ収納容器のＩＰＡ容積は特に限定されないが、経済性を勘案すると１０リットル以上が好ましい。
【００２８】
また、本発明において該ＩＰＡ収納容器の底部と開口部は丸み（曲率）を付けることが好適である。これは、ニッケルメッキとの密着性向上、機械的強度向上、該容器内のＩＰＡの完全液抜き等を付与するためである。更に、容器が倒れない様に、あるいは該容器の外面保護のために、底部と開口部の外側にスカート６を設置する態様が好ましい。
【００２９】
一般に、ＩＰＡに対して極めて高純度を要求する場合、ＩＰＡ収納容器を開放してＩＰＡを充填したり、あるいは供給すると大気中の不純物がＩＰＡ中に急速に取り込まれ汚染するので純度の急激な低下は避けられない。このような純度の低下が半導体製造時のトラブルとなることが多い。
【００３０】
これを防ぐために、ＩＰＡをＩＰＡ収納容器に充填する場合、プラントで製造されたＩＰＡをＩＰＡ用カプラー２を介して供給しながら、ガス用カプラー１から該容器内部の気体を排出する方法が好ましい。また、逆に、充填したＩＰＡをＩＰＡ収納容器からユースポイントに供給する場合、ガス用カプラー２を介して不活性気体、例えば、窒素、アルゴンガス等を供給してＩＰＡ収納容器の内部を加圧して、ＩＰＡをＩＰＡカプラー１を介して大気に触れさせることなく配管に供給する方法が広く採用される。この場合、ＩＰＡと接触する抜き出し用のパイプ５やカプラーもニッケル層を後酸化処理するが、金属の溶出のない材質により構成することがＩＰＡの純度低下を防ぐために好ましい。
【００３１】
本発明のＩＰＡ収納容器は、使用に先立って、該容器内部を精密洗浄することが望ましい。洗浄が不十分であると、内面の汚れがＩＰＡに溶け込み本発明の目的とする純度を保持できない。洗浄工程を例示すると、溶剤による脱脂洗浄、水系洗浄剤での洗浄、超純水による水洗、ＩＰＡによる洗浄等を組み合わせることが極めて有効である。各洗浄工程に、洗浄液を加温したり、超音波洗浄を付加してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明により理解されるように、本発明の収納容器は、少なくとも内面がニッケルの酸化処理層により構成されることにより、金属不純物のＩＰＡへの溶出が極めて高度に抑えられ、該収納容器に高純度ＩＰＡを長期維持保管してもＩＰＡの純度品質は良好に維持される。その結果、ＩＰＡの金属濃度の増加による半導体製造、液晶表示素子製造等におけるトラブルを回避でき、製品の歩留まり向上、さらには安定運転にも貢献できる。
【００３３】
【実施例】
以下に本発明を詳細に説明するために実施例及び比較例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３４】
なお、実施例及び比較例においての金属イオンは、ＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合高周波プラズマ発光分光質量分析計）で分析した値である。
【００３５】
実施例１
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼製の缶径２５０ｍｍ、長さ６５０ｍｍ、底部及び開口部の曲率１２５ｍｍの容器を製作し、この容器の内面を、電解研磨、ストライクニッケル処理後、硫酸ニッケルを主成分とするメッキ浴中で電解電流密度４Ａ／ｄｍ2の条件で電解メッキし、厚みが２０μｍのメッキ層が表面に形成されたＩＰＡ収納容器を得た。尚、電解解研磨は燐酸−硫酸の混酸中で電流密度５Ａ／ｄｍ2の条件で行った。ストライクニッケル処理は、塩化ニッケルと塩酸液中で電流密度１０Ａ／ｄｍ2の条件で行った。得られた高純度ＩＰＡＩＰＡ収納容器の内表面であるメッキ層を分析すると、ニッケル純度９９．９９％以上、鉄、クローム、銅の含有量は１００ｐｐｍ以下であった。次に大気中で４００℃３時間加熱酸化処理を行い厚みが３００オングストロームのニッケル酸化層を得た。ついで、抵抗率１８ＭΩ・ｃｍ以上の超純水で精密洗浄、次に、抵抗率１０００ＭΩ・ｃｍ以上の高純度ＩＰＡで精密洗浄を行った。ついで、このＩＰＡ収納容器に高純度ＩＰＡ（純度９９．９９％以上）を満たし、温度５０℃で６ヶ月間保持した後、ＩＰＡ収納容器内のＩＰＡに溶出した金属イオンを分析した。結果を表１に示した。
【００３６】
実施例２
実施例１と同様な電解メッキ層を形成後、温度８０℃の苛性ソーダ液中で５Ａ／ｄｍ2、３０分間電解酸化処理を行い、ＩＰＡ収納容器を製作した。この収納容器の内表面を分析すると、酸化処理層の厚みは１５０オングストロームであった。ついで、実施例１と同様な洗浄を実施後、高純度ＩＰＡを満たし、温度５０℃で６ヶ月間保持した後、ＩＰＡに溶出した金属イオンを分析した。結果を表１に示した。
【００３７】
比較例１
実施例１と同一形状のＳＵＳ３０４ステンレス鋼缶の容器を製作し、この容器の内面を、実施例１の大気中での加熱酸化処理を行わない以外は、実施例１と同様な処理を行ったＩＰＡ収納容器を得た。ついで、実施例１と同様な洗浄を実施後、高純度ＩＰＡを満たし、温度５０℃で６ヶ月間保持した後、ＩＰＡに溶出した金属イオンを分析した。結果を表１に示した。
【００３８】
実施例３
実施例２と同様な容器を製作し、この容器の内面を、電解研磨、ストライクニッケル処理後、実施例２と同様な電解ニッケル、電解酸化処理を施した。電解研磨は燐酸−硫酸の混酸中で電流密度５Ａ／ｄｍ2の条件で行った。ストライクニッケル処理は、塩化ニッケルと塩酸液中で電流密度１０Ａ／ｄｍ2の条件で行った。電解酸化処理後のこの収納容器の内表面を分析すると、実施例２と全く同じであった。ついで、実施例１と同様な洗浄操作を回数を変えて実施後、高純度ＩＰＡを満たし、温度５０℃で６ヶ月間保持した後、ＩＰＡに溶出した金属イオンを分析した。結果を表２に示した。また、テスト完了後、容器内面を目視観察したが、メッキ酸化層のクラック、剥離部、変色等も見られなかった。
【００３９】
【表１】
0003737876.tif 000002
【００４０】
【表２】
0003737876.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の代表的なＩＰＡ収納容器の構造を示す概略図
【符号の説明】
１  ガス用カプラー
２  ＩＰＡ用カプラー
３  フランジ
４  イソプロピルアルコール
５  パイプ
６  スカート
Ａ  酸化処理層
【図１】
0003737876.tif 000004