欢迎光临小豌豆知识网!
当前位置:首页 > 物理技术 > 摄像光波> 过滤装置、纯化装置及药液的制造方法独创技术162977字

过滤装置、纯化装置及药液的制造方法

2021-04-23 03:48:15

过滤装置、纯化装置及药液的制造方法

  技术领域

  本发明涉及一种过滤装置、纯化装置及药液的制造方法。

  背景技术

  在通过包括光刻的配线形成工序制造半导体器件时,作为预湿液、抗蚀剂液(抗蚀剂树脂组合物)、显影液、冲洗液、剥离液、化学机械抛光(CMP:Chemical MechanicalPolishing)浆料及CMP后的清洗液等或作为这些的稀释液,使用含有水和/或有机溶剂的药液。

  近年来,通过光刻技术的进歩,推进图案的精细化。

  对这种配线形成工序中所使用的药液还要求提高缺陷抑制性能。认为这种药液通常通过使用过滤器等将含有对药液所要求的成分作为主成分的被纯化液进行纯化来去除杂质等而得到。

  作为这种药液的纯化中能够使用的过滤器,在专利文献1中记载有“一种接枝化非对称多孔性超高分子量聚乙烯膜,当通过乙氧基-九氟丁烷起泡点试验确定时,具有约78psi至160psi的起泡点,在膜的1个或多个表面具有接枝化的1个或多个中性基或离子交换基”。

  以往技术文献

  专利文献

  专利文献1:日本特表2017-536232号公报

  发明内容

  发明要解决的技术课题

  本发明人等使用上述过滤器将被纯化液进行纯化而得到药液并评价了与上述药液有关的缺陷抑制性能的结果,得出有时无法得到充分的缺陷抑制性能的见解。因此,本发明的课题在于提供一种能够制造具有优异的缺陷抑制性能的药液的过滤装置。并且,本发明的课题还在于提供一种纯化装置及药液的制造方法。

  用于解决技术课题的手段

  本发明人等为了实现上述课题而进行了深入研究的结果,发现了通过以下结构可实现上述课题。

  (1)一种过滤装置,其用于将被纯化液进行纯化而得到药液,所述过滤装置具有:

  流入部;

  流出部;

  过滤器A;

  与过滤器A不同的至少1个过滤器B;及

  串联配置有过滤器A及过滤器B的从流入部至流出部的流道,其中,

  过滤器A具有:超高分子量聚乙烯制的多孔性膜;及树脂层,以覆盖多孔性膜的表面的至少一部分的方式配置,

  树脂层包含具有中性基或离子交换基的树脂。

  (2)根据(1)所述的过滤装置,其中过滤器B包含在流道上配置于过滤器A的上游侧的至少1个过滤器BU。

  (3)根据(2)所述的过滤装置,其中至少1个过滤器BU包含具有1nm以上的孔径的过滤器。

  (4)根据(2)或(3)所述的过滤装置,其中至少1个过滤器BU含有具有第2离子交换基的树脂。

  (5)根据(1)至(4)中任一项所述的过滤装置,其中具有中性基或离子交换基的树脂具有中性基,

  过滤器A在流道上配置于最下游侧。

  (6)根据(1)至(5)中任一项所述的过滤装置,其中具有中性基或离子交换基的树脂具有选自包括酰胺基、酰亚胺基、甲酰胺基(carboxamido group)、磺酰胺基、次磺酰胺基、硫代酰胺基、脒基、甲脒基(carboxamidine group)及亚磺脒基(sulfinamidine group)的组中的基团。

  (7)根据(1)至(6)中任一项所述的过滤装置,其具有能够从流道上的过滤器A的下游侧向过滤器A的上游侧回流被纯化液的回流流道。

  (8)根据(1)至(4)中任一项所述的过滤装置,其中过滤器B包含至少1个在流道上配置于过滤器A的下游侧的过滤器BD。

  (9)根据(8)所述的过滤装置,其中至少1个过滤器BD包含具有20nm以下的孔径的过滤器。

  (10)根据(8)或(9)所述的过滤装置,其中过滤器BD含有选自包括聚烯烃、聚酰胺、聚氟碳、聚苯乙烯、聚砜及聚醚砜的组中的至少1种。

  (11)根据(8)至(10)中任一项所述的过滤装置,其具有能够从标准过滤器的下游侧向标准过滤器的上游侧回流被纯化液的回流流道,所述标准过滤器包含至少1个过滤器BD中的任一过滤器BD。

  (12)根据(8)至(11)中任一项所述的过滤装置,其用于满足后述的条件1的被纯化液的纯化。

  (13)根据(12)所述的过滤装置,其中至少1个过滤器BD具有小于10nm的孔径。

  (14)根据(2)至(4)中任一项所述的过滤装置,其用于满足后述的条件2的被纯化液的纯化。

  (15)根据(1)至(14)中任一项所述的过滤装置,其为汉森溶解度参数的氢键项为10(MPa)1/2以上的被纯化液的纯化用过滤装置、或

  为汉森溶解度参数的氢键项小于10(MPa)1/2且ClogP值为1.0以上的被纯化液的纯化用过滤装置,

  离子交换基是阳离子交换基。

  (16)根据(1)至(14)中任一项所述的过滤装置,其中离子交换基是阴离子交换基,

  所述过滤装置为汉森溶解度参数的氢键项小于10(MPa)1/2且ClogP值小于1.0的被纯化液的纯化用过滤装置。

  (17)根据(1)至(16)中任一项所述的过滤装置,其在流道上还具有与过滤器A串联配置的罐。

  (18)根据(17)所述的过滤装置,其在流道上的罐的上游侧还具有与罐串联配置的孔径20nm以上的过滤器C。

  (19)根据(1)至(18)中任一项所述的过滤装置,其中药液是选自包括显影液、冲洗液、晶片清洗液、管路清洗液、预湿液、晶片冲洗液、抗蚀剂液、下层膜形成用液体、上层膜形成用液体及硬涂层形成用液体的组中的至少1种。

  (20)一种过滤装置,其用于将被纯化液进行纯化而制造半导体基板制造用的药液,所述过滤装置具有:

  流入部;

  流出部;

  过滤器A;

  与过滤器A不同的至少1个过滤器B;及

  串联配置有过滤器A及过滤器B的从流入部至流出部的流道,其中,

  过滤器A具有:超高分子量聚乙烯制的多孔性膜;及树脂层,以覆盖多孔性膜的表面的至少一部分的方式配置,

  树脂层包含具有中性基或离子交换基的树脂。

  (21)一种纯化装置,其具有:

  (1)至(20)中任一项所述的过滤装置;及

  至少1个蒸馏器,连接于过滤装置的流入部。

  (22)根据(21)所述的纯化装置,其中至少1个蒸馏器包含串联连接的多个蒸馏器。

  (23)一种药液的制造方法,其将被纯化液进行纯化而得到药液,所述药液的制造方法具有使用(1)至(20)中任一项所述的过滤装置将被纯化液进行纯化而得到药液的过滤工序。

  (24)根据(23)所述的药液的制造方法,其在过滤工序之前还具有对过滤器A及过滤器B进行清洗的过滤器清洗工序。

  (25)根据(23)或(24)所述的药液的制造方法,其在过滤工序之前还具有对过滤装置的接液部进行清洗的装置清洗工序。

  发明效果

  根据本发明,能够提供一种能够制造具有优异的缺陷抑制性能的药液的过滤装置。并且,本发明还能够提供一种纯化装置及药液的制造方法。

  另外,本说明书中,药液的“缺陷抑制性能”是指通过实施例中所记载的方法评价的药液的性能。对半导体基板的制造中所使用的药液分别要求与药液的种类及作用相应的“缺陷抑制性能”。

  本说明书中,关于在预湿液、显影液及冲洗液等在形成抗蚀剂膜时所使用的药液,将后述的实施例中的[试验例1]中所记载的残渣缺陷抑制性能设为”缺陷抑制性能”。并且,关于含有树脂且抗蚀剂膜的形成中所使用的抗蚀剂树脂组合物,将后述的实施例中的[试验例2]中所记载的桥接缺陷抑制性能设为“缺陷抑制性能”。

  以下,当简称为“缺陷抑制性能”时,分别是指与药液的种类相应的缺陷抑制性能(残渣缺陷抑制性能、桥接缺陷抑制性能或颗粒缺陷抑制性能)。

  附图说明

  图1是表示本发明的第一实施方式的过滤装置的示意图。

  图2是表示本发明的第一实施方式的过滤装置的第一变形例的示意图。

  图3是表示本发明的第一实施方式的过滤装置的第二变形例的示意图。

  图4是表示本发明的第一实施方式的过滤装置的第三变形例的示意图。

  图5是表示本发明的第二实施方式的过滤装置的示意图。

  图6是表示本发明的第三实施方式的过滤装置的示意图。

  图7是表示本发明的第四实施方式的过滤装置的示意图。

  图8是表示使用预先用蒸馏器进行了纯化的已蒸馏被纯化液来制造药液时的各装置的关系的示意图。

  图9是表示本发明的第一实施方式的纯化装置的示意图。

  图10是表示本发明的第二实施方式的纯化装置的示意图。

  图11是本发明的实施方式的纯化装置。

  图12是本发明的实施方式的纯化装置。

  图13是本发明的实施方式的纯化装置。

  图14是本发明的实施方式的纯化装置。

  图15是本发明的实施方式的纯化装置。

  图16是本发明的实施方式的纯化装置。

  图17是本发明的实施方式的纯化装置。

  图18是本发明的实施方式的纯化装置。

  图19是本发明的实施方式的过滤装置。

  图20是本发明的实施方式的过滤装置。

  图21是本发明的实施方式的过滤装置。

  图22是本发明的实施方式的过滤装置。

  图23是本发明的实施方式的过滤装置。

  图24是以往技术的过滤装置。

  图25是本发明的实施方式的纯化装置。

  图26是本发明的实施方式的纯化装置。

  图27是本发明的实施方式的纯化装置。

  图28是本发明的实施方式的纯化装置。

  图29是本发明的实施方式的纯化装置。

  图30是本发明的实施方式的纯化装置。

  图31是本发明的实施方式的纯化装置。

  图32是本发明的实施方式的纯化装置。

  图33是本发明的实施方式的纯化装置。

  图34是本发明的实施方式的纯化装置。

  图35是本发明的实施方式的纯化装置。

  图36是本发明的实施方式的过滤装置。

  图37是本发明的实施方式的过滤装置。

  图38是本发明的实施方式的过滤装置。

  图39是本发明的实施方式的过滤装置。

  图40是本发明的实施方式的纯化装置。

  图41是本发明的实施方式的纯化装置。

  图42是本发明的实施方式的纯化装置。

  图43是本发明的实施方式的过滤装置。

  图44是本发明的实施方式的纯化装置。

  图45是本发明的实施方式的纯化装置。

  图46是本发明的实施方式的纯化装置。

  图47是本发明的实施方式的纯化装置。

  具体实施方式

  以下,对本发明进行详细说明。

  以下所记载的构成要件的说明有时基于本发明的代表性实施方式来进行,但本发明并不限定于这种实施方式。

  另外,本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将“~”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。

  [过滤装置]

  本发明的实施方式的过滤装置是如下过滤装置,其形成有:流入部;流出部;过滤器A;与过滤器A不同的至少1个过滤器B;及串联配置有过滤器A及过滤器B的从流入部至流出部的流道(被纯化液流过的路径)(换言之,是如下过滤装置,其在流入部与流出部之间串联配置有过滤器A和与上述过滤器A不同的至少1个过滤器B而具有从流入部至流出部的流道),其中过滤器A是后述的多孔性膜。另外,本说明书中,“与过滤器A不同”是指选自包括孔径、材料及细孔结构的组中的至少1种不同。

  以下,使用附图对上述过滤装置进行说明。另外,本发明的实施方式的过滤装置在流道上串联配置有过滤器A和过滤器B,因此被纯化液被过滤器A及过滤器B(或过滤器B及过滤器A)依次过滤。以下,对本发明的实施方式的过滤装置进行说明。在以下说明中例示用过滤器对导入到过滤器的被纯化液的总量进行过滤的全量过滤方式(死端过滤方式)的过滤装置,但作为本发明的实施方式的过滤装置并不限于上述,也可以为将所导入的被纯化液分离为已纯化的被纯化液和浓缩液(也存在还将浓缩液再次作为被纯化液而导入到过滤器的情况)的错流过滤方式的过滤装置,也可以为组合这些的方式。

  〔第一实施方式〕

  图1是表示本发明的第一实施方式的过滤装置的示意图。

  过滤装置100是在流入部101与流出部102之间经由配管105串联配置有作为过滤器A的过滤器104和与上述过滤器104不同的过滤器103(过滤器BU)的过滤装置。本说明书中,过滤器彼此不同是指选自包括孔径、材料及细孔结构的组中的至少1种不同。其中,在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,过滤器A优选与过滤器BU至少孔径不同,更优选孔径和材料不同。

  流入部101、过滤器103、配管105、过滤器104及流出部102构成为能够使被纯化液在各自的内部流动,上述各部件连接而形成流道S1(被纯化液流过的路径)。

  另外,在图1中仅记载有1个作为过滤器A的过滤器104,但并不限定于该方式,也可以使用多个过滤器A。

  作为流入部101及流出部102,只要能够将被纯化液向过滤装置导入并排出,则作为其方式并不受特别限制,典型地,可以举出具有流入口和流出口的中空圆筒状的配管(流入管及流出管)等。以下,以流出部和流入部分别为配管的方式为例进行说明。

  作为流入部101、配管105及流出部102的方式并不受特别限制,典型地,可以举出形成为能够使被纯化液在内部流动的中空圆筒状的方式。作为这些的材料并不受特别限制,但优选接液部(在对被纯化液进行过滤时,被纯化液有可能接触的部分)由后述的耐腐蚀材料形成。

  从过滤装置100的流入部101导入的被纯化液沿着流道S1在过滤装置100内流动,在此期间被过滤器103(过滤器BU)及过滤器104(过滤器A)依次过滤,并从流出部102排出至过滤装置100外。另外,关于被纯化液的方式,将在后面进行叙述。

  另外,在过滤装置100中,可以以使被纯化液流动为目的而在流道S1上配置有未图示的泵、阻尼器(damper)及阀等。

  作为过滤器103及过滤器104的方式并不受特别限制。作为过滤器A及过滤器B的方式,例如可以举出平面状、褶(pleat)状、螺旋状及中空圆筒状等。其中,在处理性更优异的观点上,优选典型的滤筒过滤器的方式,该滤筒过滤器具有:由被纯化液能够通过的材料形成和/或被纯化液能够通过的结构的芯材;及以卷绕于上述芯材的方式配置于芯材上的过滤器。在该情况下,作为芯材的材料并不受特别限制,但优选由后述的耐蚀性材料形成。

  作为过滤器的配置方法并不受特别限制,优选典型的配置于未图示的壳体内的方式,该壳体包含至少1个入口及至少1个出口,在入口与出口之间形成有至少1个内部流道。在该情况下,过滤器与壳体的内部流道交叉的方式配置。形成于壳体内的内部流道构成流道S1的一部分,被纯化液在流道S1中流动时被与流道S1交叉的方式配置的过滤器过滤。

  作为壳体的材料并不受特别限制,可以举出能够适合于被纯化液的所谓的非渗透性的热塑性材料在内的任意适当的硬的非渗透性的材料。例如,壳体能够由不锈钢等金属或聚合物制作。在某一实施方式中,壳体为聚丙烯酸酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等聚合物。

  并且,在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,优选壳体的接液部的至少一部分、相对于接液部的表面积为90%、更优选相对于接液部的表面积为99%由后述的耐蚀性材料构成。另外,本说明书中,接液部是指被纯化液有可能接触的部分,是指壳体等单元的内壁等。

  <过滤器A的第一实施方式:过滤器A1>

  本实施方式的过滤装置具有过滤器A,过滤器A具有:超高分子量聚乙烯制的多孔性膜;及树脂层,以覆盖多孔性膜的表面的至少一部分的方式配置,树脂层中所包含的树脂具有中性基或离子交换基。

  第一实施方式的过滤器A是树脂具有离子交换基的过滤器A1。

  过滤器A1具有超高分子量聚乙烯制的多孔性膜。多孔性膜可以为非对称多孔性膜,也可以为对称多孔性膜。

  “多孔性膜”是指保持凝胶、粒子、胶体、细胞及低聚物等被纯化液中的成分,但实质上小于细孔的成分则通过细孔的膜。

  本说明书中,“非对称(膜)”是指膜中的孔的尺寸沿着从一个表面朝向另一个表面的膜的厚度方向发生变化。作为非对称膜,例如非对称膜的1个面及区域上的孔的尺寸大于对置的面及区域上的孔的尺寸。并且,在另一例中,有时存在膜的对置的面(及区域)上的细孔径更大而膜的中心区域具有比任一个面小的孔的尺寸(例如沙漏)的非对称结构的情况。

  并且,本说明书中,“对称(膜)”是指膜中的孔的尺寸沿着从一个表面朝向另一个表面的膜的厚度方向大致没有变化。

  另外,本说明书中,将孔的形状、在膜中的孔的位置及尺寸的分布称为细孔结构。

  作为上述过滤器A1的多孔性膜的方式并不受特别限制,可以举出平面片状、不织布状及中空纤维膜等。并且,过滤器A1可以形成于另一多孔性支撑体上。

  并且,多孔性膜可以经表面处理。作为表面处理的方法并不受特别限制,能够使用公知的方法。作为表面处理的方法,例如可以举出化学修饰处理、等离子体处理、疏水处理、涂层、气体处理及烧结等。

  并且,也可以将过滤器放入具有用于流体入口及出口的优选的端盖(end cap)的框体或滤筒(cartridge)中,该框体或滤筒为了支撑而根据需要伴有芯(core)及外壳(cage)且形成于过滤器滤筒或器件。

  即,当将过滤器配置于过滤装置时,优选典型的配置于(未示于图1中的)壳体内的方式,该壳体包含至少1个入口及至少1个出口且在入口与出口之间形成有至少1个流道。在该情况下,过滤器与壳体的流道交叉的方式配置。形成于壳体内的流道构成流道S1的一部分,被纯化液在流道S1中流动时被与流道S1交叉的方式配置的过滤器过滤。

  并且,过滤器A1可以形成于如织布及网等膜支撑材料上,也可以与膜一同进行打褶。过滤器A1能够进行打褶或用作圆盘或中空纤维。过滤器A1在其表面的至少一部分(优选表面的90%以上,更优选99%以上,进一步优选100%)含有树脂层。

  过滤器A1在例如不经过由异丙醇等事先润湿化的工序而能够以四甲基氢氧化铵等水系被纯化液用途(关于被纯化液的方式,将在后面进行叙述)使用的方面等有利。

  过滤器A1除了能够用于通过筛分效果而去除被纯化液中的粒子以外,还能够用于从通过过滤器A1的被纯化液中吸附去除带正电的或带负电的物质。具体而言,过滤器A1能够用于从有机溶剂系被纯化液(关于有机溶剂系被纯化液的方式,将在后面进行叙述)中去除包含粒子及离子的带电的杂质。

  作为过滤器A1中所使用的超高分子量聚乙烯并不受特别限制,能够使用公知的超高分子量聚乙烯。本说明书中,“超高分子量”是指重均分子量为1.0×106以上,作为超高分子量聚乙烯的分子量并不受特别限制,但通常优选1.0×106~7.0×107,更优选1.0×106~7.0×106。另外,本说明书中,超高分子量聚乙烯的分子量是指通过凝胶渗透色谱(GPC)法测量的物质。

  并且,作为固有粘度并不受特别限制,但通常优选15~60dL/g。另外,固有粘度例如能够使用乌氏粘度计在将邻二氯苯作为溶剂的聚合物浓度为0.0005~0.01质量%的溶液中于135℃下进行测量。

  过滤器A1具有以覆盖多孔性膜的表面的至少一部分的方式配置的树脂层。换言之,过滤器A1是带树脂层的超高分子量聚乙烯制的多孔性膜。

  树脂层含有树脂。作为树脂,具体而言,可以举出6-尼龙及6,6-尼龙等聚酰胺;聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃;聚苯乙烯;聚酰亚胺;聚酰胺酰亚胺;聚(甲基)丙烯酸酯;聚四氟乙烯、全氟烷氧基烷烃、全氟乙烯丙烯共聚物、乙烯·四氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯及聚氟乙烯等聚氟碳;聚乙烯醇;聚酯;纤维素;乙酸纤维素;聚苯乙烯:聚砜;聚醚砜等。

  并且,树脂层中的树脂可以结合于多孔性膜。换言之,树脂层中的树脂可以化学结合于多孔性膜,树脂层可以具有接枝链。

  另外,树脂层优选以覆盖超过多孔性膜的表面的至少50%(优选70%以上,更优选100%)的方式配置。

  本说明书中,具有接枝链(或“接枝化”)是指与主链聚合物的超高分子量聚乙烯不同的分子在多孔性膜的至少一部分表面(优选超过50%,更优选70%以上)上化学结合的状态。另外,多孔性膜的表面中还包含孔的表面。

  作为接枝化的方法并不受特别限制,典型地,可以举出如下方法:向超高分子量聚乙烯制的多孔性膜照射电离放射线等而在超高分子量聚乙烯的至少表面产生自由基,并且使自由基聚合性单体接触而导入接枝链。

  当过滤器A1中的树脂层具有接枝链时,优选接枝链的至少一部分具有离子交换基,作为自由基聚合性单体,优选使用具有能够形成这种接枝链的离子交换基的单体。

  作为离子交换基并不受特别限制,例如可以举出羧酸基、磺酸基及卤化铵基等。作为其他例,可以举出丙烯酰胺基、N,N-二甲基丙烯酰胺基、乙烯基苄基三甲基氯化铵基、乙烯基磺酸(包括盐)基、丙烯酸基及苯乙烯基磺酸基等。作为具有这种离子交换基的单体,可以举出以下阳离子性单体及阴离子性单体。

  作为阳离子交换基,例如可以举出硼酸基、膦酸基、磺酸基及羧酸基等。并且,作为阴离子交换基,例如可以举出氨基、季铵基、咪唑鎓基及吡啶基等。

  作为阳离子性单体,包括具有丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、季铵、咪唑鎓、磷、胍鎓、锍及吡啶鎓官能基的乙烯基单体。

  具体而言,可以举出丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯盐酸盐、[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、甲基丙烯酸2-氨基乙酯盐酸盐、甲基丙烯酸N-(3-氨基丙酯)盐酸盐、甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯盐酸盐、[3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基]三甲基氯化铵溶液、[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、2-氨基乙基甲基丙烯酰胺盐酸盐、N-(2-氨基乙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐、N-(3-氨基丙基)-甲基丙烯酰胺盐酸盐、二烯丙基二甲基氯化铵、烯丙基胺盐酸盐、乙烯基咪唑鎓盐酸盐、乙烯基吡啶鎓盐酸盐及乙烯基苄基三甲基氯化铵等。

  作为阴离子性单体,可以举出具有丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺以及磺酸、羧酸、膦酸及磷酸官能基等的乙烯基单体。

  具体而言,可以举出2-乙基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸3-磺基丙基钾盐、2-丙基丙烯酸、2-(三氟甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸钠盐、马来酸单体-2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯、甲基丙烯酸3-磺基丙基钾盐、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、3-甲基丙烯酰胺苯基硼酸、乙烯基磺酸、丙烯酰胺丙基磺酸及乙烯基膦酸等。另外,上述单体也可以为盐方式。例如,若为乙烯基磺酸,则可以为乙烯基磺酸钠盐。

  其他优选的单体为N-(羟基甲基)丙烯酰胺(HMAD)、(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵(APTAC)及(乙烯基苄基)三甲基氯化铵(VBTAC),以下例示这些的结构。

  [化学式1]

  

  作为过滤器A1的孔径并不受特别限制,但通常优选5~500nm,更优选10~300nm。

  另外,本说明书中,孔径是指通过如下确定的孔径,异丙醇(IPA)或HFE-7200(“Novec 7200”,3M Company制造,氢氟醚,C4F9OC2H5)的起泡点(bubble point)。

  作为过滤器A1的临界湿润表面张力(例如美国专利第4,925,572号中定义的CWST;critical wetting surface tension)并不受特别限制。CWST能够使用一定组成的一组溶液来测量。各个溶液具有特定的表面张力。溶液的表面张力以小的非等效增量(small non-equivalent increments)在25×10-5~92×10-5N/cm的范围。为了测量过滤器A1的表面张力,将多孔性膜置于白色光台上,将恒定表面张力的一滴溶液滴落于膜的表面,并记录该液滴穿过多孔性膜且光变成表示完全通过膜的亮白色所花费的时间。当液滴通过膜所花费的时间为10秒以下时,认为是即刻润湿。当该时间大于10秒时,认为该溶液将多孔性膜部分润湿。CWST能够如该技术领域中所公知那样,还像例如美国专利第5,152,905号、美国专利第5,443,743号、美国专利第5,472,621号及美国专利第6,074,869号中所公示那样进行选择。

  通常而言,作为过滤器A1的临界湿润表面张力,优选30×10-5~90×10-5N/cm,更优选45×10-5~75×10-5N/cm。若临界湿润表面张力在30×10-5~90×10-5N/cm的范围内,则具有更优异的金属去除能力。

  另外,过滤装置100具有过滤器104和过滤器103(过滤器BU),但作为过滤器A为过滤器A1时的本发明的实施方式的过滤装置并不限于上述,也优选具有过滤器104和后述的过滤器BD的方式。根据本发明人等的研究可知:若将被纯化液向过滤器A1通液,则存在微小的杂质粒子会混入到被纯化液中的情况,通过具有过滤器A1和过滤器BD的装置,可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  <过滤器A的第二实施方式:过滤器A2>

  第二实施方式的过滤器A是树脂层中的树脂具有中性基的过滤器A2。过滤器A2可以在流道上配置于最下游侧。在此,过滤器A2在流道上配置于最下游侧是指在流道上配置的所有过滤器中过滤器A2是配置于最下游的过滤器。另外,以下对过滤器A2进行说明,但以下没有说明的事项与已说明的“过滤器A1”相同。

  过滤器A2的树脂层中的树脂具有中性基。如上所述,树脂层可以含有接枝链。

  作为形成这种接枝链的方法,典型地,可以举出如下方法:向含有超高分子量聚乙烯的多孔性膜照射电离放射线等而在超高分子量聚乙烯的至少表面产生自由基,并且使自由基聚合性单体接触而导入接枝链。

  当过滤器A2中的树脂层具有接枝链时,优选过滤器A2的接枝链的至少一部分具有中性基,作为自由基聚合性单体,优选使用具有能够形成这种接枝链的中性基的单体(以下也称为“中性单体”。)。

  作为中性基并不受特别限制,优选例如酰胺基、羟基、羰基及将它们组合而成的基团。

  并且,除了上述以外,作为中性基,还可以举出选自包括酰亚胺基、甲酰胺基、磺酰胺基、次磺酰胺基、硫代酰胺基、脒基、甲脒基及亚磺脒基的组中的基团。

  其中,树脂层中的树脂优选具有选自包括酰胺基、酰亚胺基、甲酰胺基、磺酰胺基、次磺酰胺基、硫代酰胺基、脒基、甲脒基及亚磺脒基的组中的基团。

  作为中性单体,可以举出N-(羟基甲基)丙烯酰胺及丙烯酸2-羟基乙酯等。并且,也能够使用N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

  <过滤器BU>

  过滤器BU是与过滤器A不同的过滤器,是在流道上的过滤器A的上游侧与过滤器A串联配置的过滤器。“上游侧”是指流道上的流入部侧。在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,优选过滤器A与过滤器BU至少材料不同,优选孔径和材料不同。

  作为过滤器BU的材料并不受特别限制,可以与过滤器A相同,也可以不同。

  构成过滤器BU的材料的成分(材料成分)中优选包含树脂。作为树脂并不受特别限制,能够使用作为过滤器的材料而公知的树脂。具体而言,可以举出6-尼龙及6,6-尼龙等聚酰胺;聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃;聚苯乙烯;聚酰亚胺;聚酰胺酰亚胺;聚(甲基)丙烯酸酯;聚四氟乙烯、全氟烷氧基烷烃、全氟乙烯丙烯共聚物、乙烯·四氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、聚偏氟乙烯及聚氟乙烯等聚氟碳;聚乙烯醇;聚酯;纤维素;乙酸纤维素;聚苯乙烯:聚砜;聚醚砜等。其中,在具有更优异的耐溶剂性且所得到的药液具有更优异的缺陷抑制性能的观点上,优选选自包括聚酰胺(其中,优选6,6-尼龙)、聚烯烃(其中,优选聚乙烯)、聚氟碳(其中,优选聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基烷烃(PFA)。)、聚苯乙烯、聚砜及聚醚砜的组中的至少1种,更优选选自包括聚乙烯(包括超高分子量)、尼龙及聚四氟乙烯的组中的至少1种。这些聚合物能够单独使用或者组合使用2种以上。

  并且,过滤器BU可以经表面处理。作为表面处理的方法并不受特别限制,能够使用公知的方法。作为表面处理的方法,例如可以举出化学修饰处理、等离子体处理、疏水处理、涂层、气体处理及烧结等。

  等离子体处理会使过滤器的表面亲水化,因此优选。作为等离子体处理而被亲水化的过滤材的表面上的水接触角并不受特别限制,用接触角测量仪测量的在25℃下的静态接触角优选60°以下,更优选50°以下,进一步优选30°以下。

  作为过滤器BU的细孔结构并不受特别限制,根据被纯化液的成分适当选择即可。本说明书中,过滤器BU的细孔结构是指细孔径分布、过滤器中的细孔的位置分布及细孔的形状等,典型地,能够通过过滤器的制造方法来控制。

  例如,若对树脂等的粉末进行烧结来形成,则得到多孔性膜,及,若通过电纺,电吹及熔喷等方法来形成,则得到纤维膜。这些的细孔结构分别不同。

  “多孔性膜”是指保持凝胶、粒子、胶体、细胞及低聚物等被纯化液中的成分,但实质上小于细孔的成分则通过细孔的膜。有时基于多孔性膜的被纯化液中的成分的保持取决于动作条件,例如面速度、表面活性剂的使用、pH及这些的组合,且能够取决于多孔性膜的孔径、结构及应被去除的粒子的尺寸及结构(硬质粒子或凝胶等)。

  典型的UPE(超高分子量聚乙烯)过滤器是筛分膜。筛分膜主要是指通过筛分保持机制捕获粒子的膜或为了通过筛分保持机制捕获粒子而被最优化的膜。

  作为筛分膜的典型例,包括聚四氟乙烯(PTFE)膜和UPE膜,但并不限于这些。

  另外,“筛分保持机制”是指基于去除对象粒子大于多孔性膜的细孔径的结果的保持。筛保持力能够通过形成滤饼(filter cake)(膜的表面上的成为去除对象的粒子的聚集)来提高。滤饼有效地发挥2次过滤器的功能。

  作为多孔性膜(例如,包含UPE及PTFE等的多孔性膜)的细孔结构并不受特别限制,作为细孔的形状,例如可以举出花边状、串状及节点状等。

  多孔性膜中的细孔的大小分布和该膜中的位置分布并不受特别限制。可以为大小分布更小且该膜中的分布位置对称。并且,也可以为大小分布更大且该膜中的分布位置非对称(将上述膜也称为“非对称多孔性膜”。)。在非对称多孔性膜中,孔的大小在膜中变化,典型地,孔径从膜的一个表面朝向膜的另一个表面而变大。此时,将孔径大的细孔多的一侧的表面称为“松散(open)侧”,将孔径小的细孔多的一侧的表面称为“密集(tite)侧”。

  并且,作为非对称多孔性膜,例如可以举出细孔的大小在膜的厚度内的某一位置上为最小的非对称多孔性膜(将其也称为“沙漏形状”。)。

  若使用非对称多孔性膜将一次侧设为更大尺寸的孔,换言之,若将一次侧设为松散侧,则能够产生预过滤效果。

  多孔性膜可以包含PESU(聚醚砜)、PFA(全氟烷氧基烷烃、四氟化乙烯与全氟烷氧基烷烃的共聚物)、聚酰胺及聚烯烃等热塑性聚合物,也可以包含聚四氟乙烯等。

  例如,当在被纯化液中含有包含有机化合物的粒子作为杂质时,很多情况下,这种粒子带负电,在这种粒子的去除中,聚酰胺制的过滤器发挥非筛分膜的功能。典型的非筛分膜包括尼龙-6膜及尼龙-6,6膜等尼龙膜,但并不限于这些。

  另外,本说明书中所使用的基于”非筛分”的保持机制是指与过滤器的压力下降或细孔径无关地通过阻塞、扩散及吸附等机制而产生的保持。

  非筛分保持与过滤器的压力下降或过滤器的细孔径无关地包含去除被纯化液中的去除对象粒子的阻塞、扩散及吸附等保持机制。粒子在过滤器表面上的吸附例如能够通过分子间的范德华力及静电力等来介导。在具有曲折路径的非筛分膜层中移动的粒子无法为了不与非筛分膜接触而充分迅速地改变方向时产生阻塞效果。通过扩散进行的粒子输送为通过粒子与过滤材料发生一定概率的碰撞、主要通过小粒子的无规运动或布朗运动而产生。当在粒子与过滤器之间不存在排斥力时,非筛分保持机制能够变得活跃。

  纤维膜的材质只要为能够形成纤维膜的聚合物,则不受特别限制。作为聚合物,例如可以举出聚酰胺等。作为聚酰胺,例如可以举出尼龙6及尼龙6,6等。作为形成纤维膜的聚合物,可以为聚(醚砜)。当纤维膜位于多孔性膜的一次侧时,优选纤维膜的表面能比位于二次侧的多孔性膜的材质的聚合物高。作为这种组合,例如可以举出纤维膜的材料为尼龙且多孔性膜为聚乙烯(UPE)的情况。

  作为纤维膜的制造方法并不受特别限制,能够使用公知的方法。作为纤维膜的制造方法,例如可以举出电纺,电吹及熔喷等。

  其中,在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,过滤装置优选具有至少1个离子交换过滤器作为过滤器BU,该离子交换过滤器含有具有第2离子交换基的树脂作为材料成分。作为第2离子交换基并不受特别限制,能够使用公知的离子交换基,例如能够使用过滤器A的接枝链所具有的离子交换基等。

  并且,作为树脂并不受特别限制,可以举出作为过滤器A的树脂而已说明的树脂。并且,作为第2离子交换基与上述树脂的结合方式并不受特别限制,当过滤器A具有接枝链时,第2离子交换基可以结合于上述接枝链(接枝链具有第2离子交换基),第2离子交换基也可以直接结合于树脂的主链。

  当过滤器BU为上述离子交换过滤器时,作为过滤器BU的孔径并不受特别限制,通常优选1~100nm,更优选3~50nm,进一步优选5~30nm。

  作为过滤器BU的孔径并不受特别限制,能够使用以被纯化液的过滤用途通常使用的孔径的过滤器。其中,过滤器BU的孔径优选1nm以上,更优选3nm以上,进一步优选5nm以上,尤其优选50nm以下。

  作为过滤器A的孔径与滤器BU的孔径的关系并不受特别限制,但优选与过滤器A的孔径相比,过滤器BU的孔径更大。

  图1的过滤装置具有1个过滤器BU,但作为本实施方式的过滤装置,也可以具有多个过滤器BU。在该情况下,作为存在多个的过滤器BU的孔径的关系并不受特别限制,但在容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液的观点上,在流道上配置于最上游侧的过滤器BU的孔径最大。通过如此设置,还能够延长配置于最上游的过滤器BU的下游侧的过滤器(包括过滤器A)的寿命,其结果,可得到能够稳定地提供具有更优异的缺陷抑制性能的药液的过滤装置。“下游侧”是指流道上的流出部侧。

  作为过滤器BU的另一方式,可以为孔径为50nm以上且300nm以下的不具有离子交换基的过滤器(过滤器G)。

  作为上述过滤器G的材料并不受特别限制,可以与过滤器A相同,也可以不同,作为过滤器BU的材料,能够使用已说明的材料。

  其中,作为树脂,优选含有选自包括聚烯烃、聚酰胺及聚氟碳、聚苯乙烯、聚砜及聚醚砜的组中的至少1种树脂,优选含有选自包括超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯及聚酰胺的组中的至少1种化合物作为材料成分。

  尤其,关于过滤器G(关于后述的过滤器C也相同),作为材料成分,优选含有超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯,更优选由超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯形成。若过滤器G含有超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯,则从过滤器本身意外溶出至被纯化液中的成分(推测为过滤器的材料成分的合成及成形等工序中所使用的化合物等)更少,其结果,可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液,并且,其结果,过滤器的寿命也变得更长。

  作为过滤器G的孔径并不受特别限制,但通常优选10~30nm,更优选50~100nm。

  根据本发明人等的研究可知:当使用在流道S1上的过滤器A的上游侧配置有过滤器G的过滤装置时,过滤器A更不易堵塞,还能够延长过滤器A1的寿命。其结果,可得到能够稳定地提供具有更优异的缺陷抑制性能的药液的过滤装置。

  <第一实施方式的过滤装置的第一变形例>

  图2是本发明的第一实施方式的过滤装置的第一变形例的示意图。过滤装置200是如下过滤装置:具有流入部101、流出部102、作为过滤器A的过滤器104及作为过滤器BU的过滤器103,且过滤器103和过滤器104串联配置于流入部101与流出部102之间而具有从流入部101至流出部102的流道S2。

  在过滤装置200中,流入部101、过滤器103、配管105、过滤器104及流出部102形成流道S2。

  另外,在过滤装置200中,作为各过滤器及配管的方式等,与已说明的第一实施方式的过滤装置相同,以下说明仅对与第一实施方式不同的部分进行。因此,以下没有说明的事项与第一实施方式的过滤装置相同。

  过滤装置200形成有能够从相对于流道S2为过滤器104(标准过滤器)的下游向相对于流道S2为过滤器103的下游且过滤器104(标准过滤器)的上游回流被纯化液的回流流道R2。具体而言,过滤装置200具有回流用的配管201,由该配管201形成回流流道R2。配管201的一端在过滤器104的下游侧与流道S2连接,另一端在过滤器104的上游侧与流道S2连接。另外,在回流流道R2上可以配置有未图示的泵、阻尼器及阀等。尤其,优选在图2中的J1及J2所示的部位配置阀等以防止被纯化液意外在回流流道R2中流动(上述在后述的其他实施方式的过滤装置中也相同)。

  利用回流流道R2被回流到流道S2上的过滤器103的下游侧且流道S2上的过滤器104的上游侧的被纯化液,在流道S2中再次流动的过程中被过滤器104过滤。过滤装置200能够实施循环过滤,其结果,容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  <第一实施方式的过滤装置的第二变形例>

  图3是表示本发明的第一实施方式的第二变形例的过滤装置的示意图。过滤装置300是如下过滤装置:具有流入部101、流出部102、过滤器103(过滤器BU)及过滤器104(过滤器A),且过滤器103和过滤器104串联配置于流入部101与流出部102之间而具有从流入部101至流出部102的流道S3。

  在过滤装置300中,流入部101、过滤器103、配管105、过滤器104及流出部102形成流道S3。

  过滤装置300形成有能够从流道S3上的过滤器104(标准过滤器)的下游侧向流道S3上的过滤器103的上游侧(且标准过滤器的上游侧)回流被纯化液的回流流道R3。具体而言,过滤装置300具有回流用的配管301,由该配管301形成回流流道R3。配管301的一端在过滤器104的下游侧与流道S3连接,另一端在过滤器104的上游侧与流道S3连接。另外,在回流流道R3上可以配置有未图示的泵、阻尼器及阀等。

  利用回流流道R3被回流到过滤器103的上游侧的被纯化液,在流道S3中再次流动的过程中被过滤器103及过滤器104过滤。将其称为循环过滤,过滤装置300能够实施循环过滤,其结果,容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  另外,在图3中,回流流道R3仅由配管形成,但也可以由配管和1个或2个以上的罐(关于罐的方式,将在后面进行叙述)形成。

  <第一实施方式的过滤装置的第三变形例>

  图4是表示本发明的第一实施方式的过滤装置的第三变形例的示意图。过滤装置400是如下过滤装置:具有流入部101、流出部102、作为过滤器BU的过滤器103-1、同样作为过滤器BU的过滤器103-2(标准过滤器)及作为过滤器A的过滤器104,且过滤器103-1、过滤器103-2及过滤器104串联配置于流入部101与流出部102之间而具有从流入部101至流出部102的流道S4。

  在过滤装置400中,由流入部101、过滤器103-1、配管402、过滤器103-2、配管403、过滤器104及流出部102形成流道S4。

  另外,在过滤装置400中,作为各过滤器及配管的方式等,与已说明的第一实施方式的过滤装置相同,以下说明仅对与第一实施方式不同的部分进行。因此,以下没有说明的事项与第一实施方式的过滤装置相同。

  过滤装置400具有能够从流道S4上的过滤器103-2(标准过滤器)的下游侧向流道S4上的过滤器103-1的下游侧且过滤器103-2(标准过滤器)的上游侧回流被纯化液的回流流道R4。具体而言,过滤装置400具有回流用的配管401,由该配管401形成回流流道R4。配管401的一端在过滤器103-2的下游侧与流道S4连接,另一端在过滤器103-2的上游侧与流道S2连接。另外,在回流流道R4上可以配置有未图示的泵、阻尼器及阀等。

  利用回流流道R4被回流到流道S4上的过滤器103-1的下游侧且流道S4上的过滤器103-2的上游侧的被纯化液,在流道S4中再次流动的过程中被过滤器103-2过滤。通过过滤装置400,能够实施循环过滤,其结果,容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  另外,在图4的过滤装置中形成有能够从流道S4上的过滤器103-2的下游侧即过滤器104的上游侧向过滤器103-2的上游侧回流被纯化液的回流流道R4。其为将过滤器103-1、过滤器103-2及过滤器104中的过滤器103-2作为标准过滤器的情况,但作为本实施方式的过滤装置并不限于上述,也可以将其他过滤器作为标准过滤器。即,若将过滤器104作为标准过滤器,则可以为形成有能够从流道S4上的过滤器104的下游侧向流道S4上的过滤器104的上游侧(可以为过滤器103-2的下游侧,也可以为过滤器103-1的下游侧)回流被纯化液的回流流道的过滤装置;若将过滤器103-1作为标准过滤器,则可以为形成有能够从过滤器103-1下游侧向过滤器103-1的上游侧回流被纯化液的回流流道的过滤装置;等。

  当过滤装置具有至少1个过滤器BU时,作为过滤器A的方式并不受特别限制,但优选已说明的第二实施方式的过滤器A2(接枝链具有中性基)。换言之,当过滤装置具有过滤器A2时,过滤装置优选具有过滤器BU。

  〔第二实施方式〕

  图5是表示本发明的第二实施方式的过滤装置的示意图。过滤装置500是如下过滤装置:在流入部101与流出部102之间具有作为过滤器BU的过滤器103以及作为与过滤器A不同的过滤器的、在流道上配置于过滤器A的下游侧的过滤器501(过滤器BD)及作为过滤器A的过滤器104,且过滤器501、过滤器103及过滤器104经由配管502及配管503串联连接。

  另外,在过滤装置500中,作为各过滤器及配管的方式等,与已说明的第一实施方式的过滤装置相同,以下说明仅对与第一实施方式不同的部分进行。因此,以下没有说明的事项与第一实施方式的过滤装置相同。

  <过滤器BD>

  本实施方式的过滤装置具有至少1个作为与过滤器A不同的过滤器的、在流道上的过滤器A的下游侧与过滤器A串联配置的过滤器BD。

  作为过滤器BD的孔径并不受特别限制,能够使用以被纯化液的过滤用途通常使用的孔径的过滤器。其中,过滤器的细孔径优选200nm以下,更优选20nm以下,进一步优选10nm以下,尤其优选5nm以下,最优选3nm以下。作为下限值并不受特别限制,但从生产性的观点而言,通常优选1nm以上。

  本发明人等已知;若使用过滤器A对被纯化液进行过滤,则存在因过滤器A而产生微粒并混入到被纯化液中的情况。尤其,在树脂层中所含有的树脂具有上述离子交换基时,该倾向明显。本实施方式的过滤装置在流道上的过滤器A的下游侧具有过滤器BD,因此能够从被纯化液中滤出因过滤器A产生的微粒,容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  图5的过滤装置具有1个过滤器BD,但作为本实施方式的过滤装置,也可以具有多个过滤器BD。在该情况下,作为存在多个的过滤器BD的孔径的关系并不受特别限制,但在容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液的观点上,优选在流道上配置于最下游侧的过滤器BD的孔径最小。并且,图5的过滤装置具有过滤器BU(过滤器103),但作为本发明的实施方式的过滤装置并不限于上述,也可以具有过滤器103。尤其,当树脂层中所含有的树脂具有离子交换基时(当过滤器A为过滤器A1时),可以不具有过滤器BU。图5的过滤装置不具有能够回流被纯化液的回流流道,但作为本实施方式的过滤装置,也可以具有能够从标准过滤器的下游侧向前述标准过滤器的上游侧且前述过滤器A的上游侧或前述过滤器A的下游侧回流被纯化液的回流流道,该标准过滤器包含至少1个前述过滤器BD中的任一过滤器BD。

  作为过滤器A的孔径与滤器BD的孔径的关系并不受特别限制,但优选与过滤器A的孔径相比,过滤器BD的孔径更小。如已说明,根据本发明人等的研究可知:若使被纯化液在过滤器A中流动,则存在因过滤器A的材料而引起微粒混入到被纯化液中的情况,当过滤器BD的孔径小于过滤器A的孔径时,能够从被纯化液中更有效的去除该混入的微粒。

  作为过滤器BD的材料并不受特别限制,可以与过滤器A相同,也可以不同。其中,在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,优选含有与构成过滤器A的材料的成分(材料成分)不同的材料成分。

  其中,在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,过滤器BD中,作为材料成分,优选含有选自包括聚烯烃、聚酰胺、聚氟碳、聚苯乙烯、聚砜及聚醚砜的组中的至少1种,更优选含有选自包括聚烯烃、聚酰胺及聚氟碳的组中的至少1种,进一步优选含有选自包括超高分子量聚乙烯(UPE)、尼龙及PTFE的组中的至少1种。

  并且,过滤装置可以具有在流道上串联配置的多个过滤器BD。此时,作为配置于最下游侧的过滤器BD的材料成分并不受特别限制,但优选含有PTFE,优选由PTFE形成。当在最下游配置由PTFE形成的过滤器BD时,作为配置于过滤器A的下游侧与最下游的过滤器BD之间的过滤器并不受特别限制,但优选配置含有选自包括尼龙及超高分子量聚乙烯的组中的至少1种作为材料成分的过滤器。

  当过滤装置具有至少1个过滤器BD时,作为过滤器A的方式并不受特别限制,但优选已说明的第二实施方式的过滤器A1(接枝链具有离子交换基)。换言之,当过滤装置具有过滤器A1时,过滤装置优选具有过滤器BD。

  〔第三实施方式〕

  图6是表示本发明的第三实施方式的过滤装置的示意图。

  过滤装置600是在流入部101与流出部102之间且流道S6上的过滤器103(过滤器BU)的上游侧还具有与过滤器A串联配置的罐601的过滤装置。罐601、过滤器103(过滤器BU)及过滤器104(过滤器A)经由配管602及配管603串联配置。罐601与上述过滤器及配管等一同构成流道S6。

  另外,在过滤装置600中,作为各过滤器及配管的方式等,与已说明的第一实施方式的过滤装置相同,以下说明仅对与第一实施方式不同的部分进行。因此,以下没有说明的事项与第一实施方式的过滤装置相同。并且,作为过滤器A的过滤器104在流道S6上配置于作为过滤器BU的过滤器103的下游侧,但作为本实施方式的过滤装置,也可以在流道S6上的过滤器B的上游侧串联配置有作为过滤器A的过滤器104。即,可以为在具有过滤器A和过滤器BD的过滤装置中具有串联配置于过滤器A的上游侧的罐的过滤装置。

  本实施方式的过滤装置由于在流道S6上的过滤器103的上游侧具有罐,所以能够使用于在过滤器103中流动的被纯化液临时滞留于流道上而使其均质化,其结果,可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。尤其,在进行已说明的循环过滤的情况下,在流道S6上将过滤器103(过滤器BU)或过滤器104(过滤器A)作为标准过滤器而从该标准过滤器的下游侧向流道S6上的上述标准过滤器的上游侧回流被纯化液时,接收被回流的被纯化液时能够使用罐601。若如此设置,则能够使被回流的被纯化液临时滞留而使其均质化之后再次向过滤器103通液,因此可得到具有进一步优异的缺陷抑制性能的药液。

  另外,罐601的材料并不受特别限制,能够优选使用与已说明的壳体的材料相同的材料,其接液部的至少一部分(优选接液部的表面积的90%以上,更优选99%以上)由后述的耐腐蚀材料形成。

  〔第四实施方式〕

  图7是表示本发明的第六实施方式的过滤装置的示意图。

  过滤装置700在流入部101与流出部102之间具有作为过滤器BU的过滤器103、罐601及配置于罐601的上游侧的过滤器701。

  在过滤装置700中,流入部101、过滤器701、配管702、罐601、配管703、过滤器103(过滤器BU)、配管704、过滤器104(过滤器A)及流出部102形成流道S7。

  另外,在过滤装置700中,作为各过滤器及配管的方式等,与已说明的第一实施方式的过滤装置相同,以下说明仅对与第一实施方式不同的部分进行。因此,以下没有说明的事项与第一实施方式的过滤装置相同。

  过滤器701是配置于流道S7上的罐601的上游侧的孔径20nm以上的过滤器。本实施方式的过滤装置在流道S7上的罐601的上游侧配置有具有规定的孔径的过滤器,因此能够预先使用过滤器701除去从流入部101流入到过滤装置内的被纯化液中所含有的杂质等,因此能够更进一步减少混入到配管702以后的流道S7中的杂质的量,因此还能够延长后段的过滤器A及过滤器B的寿命。其结果,通过上述过滤装置,能够稳定地制造具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  作为过滤器701(过滤器C)的方式并不受特别限制,可以为与已说明的过滤器A相同的过滤器,也可以为不同的过滤器(过滤器BU)。其中,在容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液的观点上,优选与过滤器A不同的过滤器。其中,作为材料及细孔结构,优选作为过滤器BU或过滤器BD的材料及细孔结构而进行了说明的材料及细孔结构。

  其中,在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,作为过滤器C,优选已说明的过滤器G。

  [药液的制造方法]

  本发明的实施方式的药液的制造方法将被纯化液进行纯化而得到药液,该药液的制造方法具有使用已说明的过滤装置对被纯化液进行过滤而得到药液的过滤工序。

  〔被纯化液〕

  作为能够适用本发明的实施方式的药液的制造方法的被纯化液并不受特别限制,但优选含有溶剂。作为溶剂,可以举出有机溶剂及水等,优选含有有机溶剂。以下,分为如下2种进行说明:相对于被纯化液中所含有的溶剂的总质量,有机溶剂的含量(当含有多种有机溶剂时为其总含量)超过50质量%的有机溶剂系被纯化液;相对于被纯化液中所含有的溶剂的总质量,水的含量超过50质量%的水系被纯化液。

  <有机溶剂系被纯化液>

  (有机溶剂)

  有机溶剂系被纯化液含有溶剂,相对于被纯化液中所含有的溶剂的总质量,有机溶剂的含量为50质量%以上。

  有机溶剂系被纯化液含有有机溶剂。作为被纯化液中的有机溶剂的含量并不受特别限制,但相对于被纯化液的总质量,通常优选99.0质量%以上。作为上限值并不受特别限制,但通常优选99.99999质量%以下。

  有机溶剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。当并用2种以上的有机溶剂时,总含量优选在上述范围内。

  另外,本说明书中,有机溶剂是指相对于上述被纯化液的总质量,以超过10000质量ppm的含量含有每1种成分的液状的有机化合物。即,本说明书中,相对于上述被纯化液的总质量,含有超过10000质量ppm的量的液状有机化合物属于有机溶剂。

  另外,本说明书中,液状是指在25℃、大气压下为液体。

  作为上述有机溶剂的种类并不受特别限制,能够使用公知的有机溶剂。作为有机溶剂,例如可以举出亚烷基二醇单烷基醚羧酸酯、亚烷基二醇单烷基醚、乳酸烷基酯、烷氧基丙酸烷基酯、环状内酯(优选碳原子数4~10)、可以具有环的单酮化合物(优选碳原子数4~10)、亚烷基碳酸酯、烷氧基乙酸烷基酯及丙酮酸烷基酯等。

  并且,作为有机溶剂,例如也可以使用日本特开2016-057614号公报、日本特开2014-219664号公报、日本特开2016-138219号公报及日本特开2015-135379号公报中所记载的溶剂。

  作为有机溶剂,优选选自包括丙二醇单甲醚(PGMM)、丙二醇单乙醚(PGME)、丙二醇单丙醚(PGMP)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、乳酸乙酯(EL)、甲氧基丙酸甲酯(MPM)、环戊酮(CyPn)、环己酮(CyHe)、γ-丁内酯(γBL)、二异戊基醚(DIAE)、乙酸丁酯(nBA)、乙酸异戊酯(iAA)、异丙醇(IPA)、4-甲基-2-戊醇(MIBC)、二甲基亚砜(DMSO)、正甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二乙二醇(DEG)、乙二醇(EG)、二丙二醇(DPG)、丙二醇(PG)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、环丁砜、环庚酮及2-庚酮(MAK)的组中的至少1种。

  另外,被纯化液中的有机溶剂的种类及含量能够使用气相色谱质谱分析仪进行测量。

  (其他成分)

  被纯化液可以含有上述以外的其他成分。作为其他成分,例如可以举出无机物(金属离子、金属粒子及金属氧化物粒子等)、树脂、树脂以外的有机物及水等。

  ·无机物

  被纯化液可以含有无机物。作为无机物并不受特别限制,可以举出金属离子及含金属粒子等。

  含金属粒子只要含有金属原子即可,其方式并不受特别限制。例如,可以举出金属原子的单体或含有金属原子的化合物(以下也称为“金属化合物”。)以及这些的复合体等。并且,含金属粒子可以含有多个金属原子。

  作为复合体并不受特别限制,可以举出具有金属原子的单体和覆盖上述金属原子的单体的至少一部分的金属化合物的所谓的核壳型粒子;包含金属原子和其他原子的固溶体粒子;包含金属原子和其他原子的共晶粒子;金属原子的单体与金属化合物的聚集体粒子;种类不同的金属化合物的聚集体粒子;及组成从粒子表面朝向中心连续或断续地变化的金属化合物等。

  作为金属化合物所含有的金属原子以外的原子并不受特别限制,例如可以举出碳原子、氧原子、氮原子、氢原子、硫原子及磷原子等。

  作为金属原子并不受特别限制,可以举出Fe原子、Al原子、Cr原子、Ni原子、Pb原子、Zn原子及Ti原子等。

  另外,含金属粒子可以单独使用1种上述金属原子,也可以同时含有2种以上。

  金属含有粒子的粒子径并不受特别限制,但多数情况下通常为1~500nm左右,但在所得到的药液具有更优异的缺陷抑制性能的观点上,优选控制粒径为1~20nm的含金属粒子的粒子数。

  无机物可以添加到被纯化液中,也可以在制造工序中意外混合到被纯化液中。作为在药液的制造工序中意外被混合的情况,例如可以举出在药液的制造中所使用的原料(例如,有机溶剂)中包含无机物的情况及在药液的制造工序中混合(例如,污染物)等,但并不限于上述。

  (树脂)

  被纯化液可以含有树脂。

  上述药液还可以含有树脂。作为树脂,更优选具有通过酸的作用进行分解而产生极性基的基团的树脂P。作为上述树脂,更优选通过酸的作用而对以有机溶剂为主成分的显影液的溶解性减少的树脂、即具有后述的式(AI)所表示的重复单元的树脂。具有后述的式(AI)所表示的重复单元的树脂具有通过酸的作用进行分解而产生碱可溶性基的基团(以下,也称为“酸分解性基”)。

  作为极性基,可以举出碱可溶性基。作为碱可溶性基,例如可以举出羧基、氟化醇基(优选六氟异丙醇基)、酚性羟基及磺基。

  在酸分解性基中,极性基被在酸的作用下脱离的基团(酸脱离性基)保护。作为酸脱离性基,例如可以举出-C(R36)(R37)(R38)、-C(R36)(R37)(OR39)及-C(R01)(R02)(OR39)等。

  式中,R36~R39各自独立地表示烷基、环烷基、芳基、芳烷基或烯基。R36与R37可以相互键合而形成环。

  R01及R02各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基、芳烷基或烯基。

  以下,对通过酸的作用而对以有机溶剂为主成分的显影液的溶解性减少的树脂P进行详述。

  (式(AI):具有酸分解性基的重复单元)

  树脂P优选含有式(AI)所表示的重复单元。

  [化学式2]

  

  式(AI)中,

  Xa1表示氢原子或可以具有取代基的烷基。

  T表示单键或2价的连接基。

  Ra1~Ra3分别独立地表示烷基(直链状或支链状)或环烷基(单环或多环)。

  Ra1~Ra3中的2个可以键合而形成环烷基(单环或多环)。

  作为由Xa1表示的可以具有取代基的烷基,例如可以举出甲基及-CH2-R11所表示的基团。R11表示卤素原子(氟原子等)、羟基或1价的有机基。

  Xa1优选氢原子、甲基、三氟甲基或羟基甲基。

  作为T的2价的连接基,可以举出亚烷基、-COO-Rt-基及-O-Rt-基等。式中,Rt表示亚烷基或亚环烷基。

  T优选单键或-COO-Rt-基。Rt优选碳原子数1~5的亚烷基,更优选-CH2-基、-(CH2)2-基或-(CH2)3-基。

  作为Ra1~Ra3的烷基,优选碳原子数1~4。

  作为Ra1~Ra3的环烷基,优选环戊基或环己基等单环的环烷基、或者降莰基、四环癸基、四环十二烷基或金刚烷基等多环的环烷基。

  作为Ra1~Ra3中的2个键合而形成的环烷基,优选环戊基或环己基等单环的环烷基、或者降莰基、四环癸基、四环十二烷基或金刚烷基等多环的环烷基。更优选碳原子数5~6的单环的环烷基。

  关于Ra1~Ra3中的2个键合而形成的上述环烷基,例如构成环的亚甲基中的1个可以经氧原子等杂原子或羰基等具有杂原子的基团取代。

  式(AI)所表示的重复单元例如优选Ra1为甲基或乙基、Ra2与Ra3键合而形成上述环烷基的方式。

  上述各基团可以具有取代基,作为取代基,例如可以举出烷基(碳原子数1~4)、卤素原子、羟基、烷氧基(碳原子数1~4)、羧基及烷氧基羰基(碳原子数2~6)等,优选碳原子数8以下。

  式(AI)所表示的重复单元的含量相对于树脂P中的所有重复单元,优选20~90摩尔%,更优选25~85摩尔%,进一步优选30~80摩尔%。

  (具有内酯结构的重复单元)

  并且,树脂P优选含有具有内酯结构的重复单元Q。

  具有内酯结构的重复单元Q优选在侧链上具有内酯结构,更优选源自(甲基)丙烯酸衍生物单体的重复单元。

  具有内酯结构的重复单元Q可以单独使用1种,也可以并用2种以上,但优选单独使用1种。

  具有内酯结构的重复单元Q的含量相对于树脂P中的所有重复单元,优选3~80摩尔%,更优选3~60摩尔%。

  作为内酯结构,优选5~7员环的内酯结构,更优选在5~7员环的内酯结构中以形成双环结构或螺环结构的方式缩合有其他环结构的结构。

  作为内酯结构,优选含有具有下述式(LC1-1)~(LC1-17)中的任一个所表示的内酯结构的重复单元。作为内酯结构,优选式(LC1-1)、式(LC1-4)、式(LC1-5)或式(LC1-8)所表示的内酯结构,更优选式(LC1-4)所表示的内酯结构。

  [化学式3]

  

  内酯结构部分可以具有取代基(Rb2)。作为优选的取代基(Rb2),可以举出碳原子数1~8的烷基、碳原子数4~7的环烷基、碳原子数1~8的烷氧基、碳原子数2~8的烷氧基羰基、羧基、卤素原子、羟基、氰基及酸分解性基等。n2表示0~4的整数。当n2为2以上时,存在多个的取代基(Rb2)可以相同也可以不同,并且,存在多个的取代基(Rb2)彼此可以键合而形成环。

  (具有酚性羟基的重复单元)

  并且,树脂P可以含有具有酚性羟基的重复单元。

  作为具有酚性羟基的重复单元,例如可以举出下述通式(I)所表示的重复单元。

  [化学式4]

  

  式中,

  R41、R42及R43各自独立地表示氢原子、烷基、卤素原子、氰基或烷氧基羰基。其中,R42可以与Ar4键合而形成环,此时的R42表示单键或亚烷基。

  X4表示单键、-COO-或-CONR64-,R64表示氢原子或烷基。

  L4表示单键或亚烷基。

  Ar4表示(n+1)价的芳香环基,当与R42键合而形成环时表示(n+2)价的芳香环基。

  n表示1~5的整数。

  作为通式(I)中的R41、R42及R43的烷基,优选可以具有取代基的甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、己基、2-乙基己基、辛基及十二烷基等碳原子数20以下的烷基,更优选碳原子数8以下的烷基,进一步优选碳原子数3以下的烷基。

  作为通式(I)中的R41、R42及R43的环烷基,可以为单环型,也可以为多环型。作为环烷基,优选可以具有取代基的环丙基、环戊基及环己基等碳原子数3~8且单环型的环烷基。

  作为通式(I)中的R41、R42及R43的卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,优选氟原子。

  作为通式(I)中的R41、R42及R43的烷氧基羰基中所包含的烷基,优选与上述R41、R42及R43中的烷基相同的物质。

  作为上述各基团中的取代基,例如可以举出烷基、环烷基、芳基、氨基、酰胺基、脲基、氨基甲酸酯基、羟基、羧基、卤素原子、烷氧基、硫醚基、酰基、酰氧基、烷氧基羰基、氰基及硝基等,优选取代基的碳原子数为8以下。

  Ar4表示(n+1)价的芳香环基。n为1时的2价的芳香环基可以具有取代基,例如可以举出亚苯基、甲亚苯基、亚萘基及亚蒽基等碳原子数6~18的亚芳基、以及包含噻吩、呋喃、吡咯、苯并噻吩、苯并呋喃、苯并吡咯、三嗪、咪唑、苯并咪唑、三唑、噻二唑及噻唑等杂环的芳香环基。

  作为n为2以上的整数时的(n+1)价的芳香环基的具体例,可以举出从2价的芳香环基的上述具体例中去除(n-1)个任意的氢原子而成的基团。

  (n+1)价的芳香环基还可以具有取代基。

  作为上述烷基、环烷基、烷氧基羰基、亚烷基及

  (n+1)价的芳香环基能够具有的取代基,例如可以举出在通式(I)中的R41、R42及R43中所举出的烷基;甲氧基、乙氧基、羟基乙氧基、丙氧基、羟基丙氧基及丁氧基等烷氧基;苯基等芳基。

  作为由X4表示的-CONR64-(R64表示氢原子或烷基)中的R64的烷基,可以举出可以具有取代基的甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、己基、2-乙基己基、辛基及十二烷基等碳原子数20以下的烷基,更优选碳原子数8以下的烷基。

  作为X4,优选单键、-COO-或-CONH-,更优选单键或-COO-。

  作为L4中的亚烷基,优选可以具有取代基的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基及亚辛基等碳原子数1~8的亚烷基。

  作为Ar4,优选可以具有取代基的碳原子数6~18的芳香环基,更优选苯环基、萘环基或亚联苯(biphenylene)环基。

  通式(I)所表示的重复单元优选具备羟基苯乙烯结构。即,Ar4优选苯环基。

  具有酚性羟基的重复单元的含量相对于树脂P中的所有重复单元,优选0~50摩尔%,更优选0~45摩尔%,进一步优选0~40摩尔%。

  (含有具有极性基的有机基的重复单元)

  树脂P还可以包含含有具有极性基的有机基的重复单元、尤其具有经极性基取代的脂环烃结构的重复单元。由此,基板密合性、显影液亲和性得到提高。

  作为经极性基取代的脂环烃结构,优选金刚烷基、二金刚烷基或降莰烷基。作为极性基,优选羟基或氰基。

  当树脂P包含含有具有极性基的有机基的重复单元时,其含量相对于树脂P中的所有重复单元,优选1~50摩尔%,更优选1~30摩尔%,进一步优选5~25摩尔%,尤其优选5~20摩尔%。

  (通式(VI)所表示的重复单元)

  树脂P可以含有下述通式(VI)所表示的重复单元。

  [化学式5]

  

  通式(VI)中,

  R61、R62及R63各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、卤素原子、氰基或烷氧基羰基。其中,R62可以与Ar6键合而形成环,此时的R62表示单键或亚烷基。

  X6表示单键、-COO-或-CONR64-。R64表示氢原子或烷基。

  L6表示单键或亚烷基。

  Ar6表示(n+1)价的芳香环基,当与R62键合而形成环时表示(n+2)价的芳香环基。

  当n≥2时,Y2各自独立地表示氢原子或通过酸的作用而脱离的基团。其中,Y2中的至少1个表示通过酸的作用而脱离的基团。

  n表示1~4的整数。

  作为通过酸的作用而脱离的基团Y2,优选下述通式(VI-A)所表示的结构。

  [化学式6]

  

  L1及L2各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或将亚烷基和芳基组合而成的基团。

  M表示单键或2价的连接基。

  Q表示烷基、可以包含杂原子的环烷基、也可以包含杂原子的芳基、氨基、铵基、巯基、氰基或醛基。

  Q、M、L1中的至少2个可以键合而形成环(优选5员或6员环)。

  上述通式(VI)所表示的重复单元优选下述通式(3)所表示的重复单元。

  [化学式7]

  

  通式(3)中,

  Ar3表示芳香环基。

  R3表示氢原子、烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、酰基或杂环基。

  M3表示单键或2价的连接基。

  Q3表示烷基、环烷基、芳基或杂环基。

  Q3、M3及R3中的至少2个可以键合而形成环。

  Ar3所表示的芳香环基与上述通式(VI)中的n为1时的上述通式(VI)中的Ar6相同,优选亚苯基或亚萘基,更优选亚苯基。

  (在侧链上具有硅原子的重复单元)

  树脂P还可以含有在侧链上具有硅原子的重复单元。作为在侧链上具有硅原子的重复单元,例如可以举出具有硅原子的(甲基)丙烯酸酯系重复单元及具有硅原子的乙烯基系重复单元等。在侧链上具有硅原子的重复单元典型地为含有在侧链上具有硅原子的基团的重复单元,作为具有硅原子的基团,例如可以举出三甲基硅基、三乙基硅基、三苯基硅基、三环己基硅基、三(三甲基硅氧基硅基)、三(三甲基硅基硅基)、甲基双三甲基硅基硅基、甲基双三甲基硅氧基硅基、二甲基三甲基硅基硅基、二甲基三甲基硅氧基硅基及如下述的环状或直链状聚硅氧烷、或笼型或梯型或无规型倍半硅氧烷结构等。式中,R及R1各自独立地表示1价的取代基。*表示连接键。

  [化学式8]

  

  作为具有上述基团的重复单元,优选例如源自具有上述基团的丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物的重复单元或者源自具有上述基团和乙烯基的化合物的重复单元。

  当树脂P含有上述在侧链上具有硅原子的重复单元时,其含量相对于树脂P中的所有重复单元,优选1~30摩尔%,更优选5~25摩尔%,进一步优选5~20摩尔%。

  作为基于GPC(Gel permeation chromatography(凝胶渗透色谱))法的聚苯乙烯换算值,树脂P的重均分子量优选1,000~200,000,更优选3,000~20,000,进一步优选5,000~15,000。通过将重均分子量设为1,000~200,000,能够防止耐热性及干式蚀刻耐性的劣化,且能够防止显影性劣化或粘度变高而制膜性劣化。

  分散度(分子量分布)通常优选1~5,1~3,更优选1.2~3.0,进一步优选1.2~2.0。

  关于药液中所包含的其他成分(例如酸产生剂、碱性化合物、淬灭剂(quencher)、疏水性树脂、表面活性剂及溶剂等),均能够使用公知的物质。

  <水系>

  水系被纯化液中,相对于被纯化液所含有的溶剂的总质量,优选含有超过50质量%的水,50~95质量%。

  上述水并不受特别限定,但优选使用半导体制造中所使用的超纯水,更优选使用对该超纯水进一步纯化而减少了无机阴离子及金属离子等的水。纯化方法并不受特别限定,但优选使用过滤膜或离子交换膜的纯化以及基于蒸馏的纯化。并且,优选例如通过日本特开2007-254168号公报中所记载的方法进行纯化。

  (氧化剂)

  水系被纯化液可以含有氧化剂。作为氧化剂并不受特别限制,能够使用公知的氧化剂。作为氧化剂,例如可以举出过氧化氢、过氧化物、硝酸、硝酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、次亚氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高硫酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐、臭氧水、银(II)盐及铁(III)盐等。

  作为氧化剂的含量并不受特别限制,但相对于抛光液的总质量,优选0.1质量%以上,优选99.0质量%以下。另外,氧化剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。当并用2种以上的氧化剂时,总含量优选在上述范围内。

  (无机酸)

  水系被纯化液可以含有无机酸。作为无机酸并不受特别限制,能够使用公知的无机酸。作为无机酸,例如可以举出硫酸、磷酸及盐酸等。另外,无机酸不包含于上述氧化剂。

  作为被纯化液中的无机酸的含量并不受特别限制,但相对于被纯化液的总质量,优选0.01质量%以上,进一步优选99质量%以下。

  无机酸可以单独使用1种,也可以并用2种以上。当并用2种以上的无机酸时,总含量优选在上述范围内。

  (防腐剂)

  水系被纯化液可以含有防腐剂。作为防腐剂并不受特别限制,能够使用公知的防腐剂。作为防腐剂,例如可以举出1,2,4-三唑(TAZ)、5-氨基四唑(ATA)、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、3-氨基-1H-1,2,4三唑、3,5-二氨基-1,2,4-三唑、甲苯基三唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,3-三唑、1-氨基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、3-异丙基-1,2,4-三唑、萘并三唑、1H-四唑-5-乙酸、2-巯基苯并噻唑(2-MBT)、1-苯基-2-四唑啉-5-硫酮、2-巯基苯并咪唑(2-MBI)、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巯基噻唑啉、2,4-二氨基-6-甲基-1,3,5-三嗪、噻唑、咪唑、苯并咪唑、三嗪、甲基四唑、试铋硫醇I、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、1,5-五亚甲基四唑、1-苯基-5-巯基四唑、二氨基甲基三嗪、咪唑啉硫酮、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、苯并噻唑、磷酸三甲苯酯、吲唑、腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、磷酸盐抑制剂、胺类、吡唑类、丙硫醇、硅烷类、仲胺类、苯并羟肟酸类、杂环式氮抑制剂、抗坏血酸、硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、脲、脲衍生物类、脲酸、乙基黄原酸钾、甘胺酸、十二烷基膦酸、亚氨基二乙酸、硼酸、丙二酸、琥珀酸、亚硝基三乙酸、环丁砜、2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、喹喔啉、乙酰吡咯、哒嗪、组胺酸(histadine)、吡嗪、麸胱甘肽(还元型)、半胱胺酸、胱胺酸、噻吩、巯基吡啶N-氧化物、硫胺HCl、二硫化四乙基秋兰姆、2,5-二巯基-1,3-噻二唑抗坏血酸、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、苯酚及五倍子酚。

  作为上述防腐剂,也能够使用十二烷酸、棕榈酸、2-乙基己酸及环己烷酸等脂肪族羧酸;柠檬酸、苹果酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、衣康酸、马来酸、羟基乙酸、巯基乙酸、硫代乙酸、柳酸、磺柳酸、邻胺苯甲酸、N-甲基邻胺苯甲酸、3-氨基-2-萘甲酸、1-氨基-2-萘甲酸、2-氨基-1-萘甲酸、1-氨基蒽醌-2-羧酸、单宁酸及没食子酸等具有螯合能力的羧酸;等。

  并且,作为上述防腐剂,也能够使用椰子脂肪酸盐、蓖麻硫酸化油盐、月桂基硫酸盐、聚氧亚烷基烯丙基苯基醚硫酸盐、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸盐、烷基二苯基醚二磺酸盐、烷基萘磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、异丙基磷酸、聚氧亚乙基烷基醚磷酸盐、聚氧亚乙基烯丙基苯基醚磷酸盐等阴离子表面活性剂;油基胺乙酸盐、月桂基氯化吡啶鎓、十六烷基氯化吡啶鎓、月桂基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵等阳离子表面活性剂;椰子烷基二甲基氧化胺、脂肪酸酰胺丙基二甲基氧化胺、烷基聚氨基乙基甘胺酸盐酸盐、酰胺甜菜碱型活性剂、丙胺酸型活性剂、月桂基亚氨基二丙酸等两性表面活性剂;聚氧亚乙基辛基醚、聚氧亚乙基癸基醚、聚氧亚乙基月桂基醚、聚氧亚乙基月桂基胺、聚氧亚乙基油基胺、聚氧亚乙基聚苯乙烯基苯基醚、聚氧亚烷基聚苯乙烯基苯基醚等聚氧亚烷基伯烷基醚或聚氧亚烷基仲烷基醚的非离子表面活性剂、聚氧亚乙基二月桂酸酯、聚氧亚乙基月桂酸酯、聚氧亚乙基化蓖麻油、聚氧亚乙基化硬化蓖麻油、脱水山梨糖醇月桂酸酯、聚氧亚乙基脱水山梨糖醇月桂酸酯、脂肪酸二乙醇酰胺等其他聚氧亚烷基系的非离子表面活性剂;硬脂酸辛酯、三羟甲基丙烷三癸酸酯等脂肪酸烷基酯;聚氧亚烷基丁基醚、聚氧亚烷基油基醚、三羟甲基丙烷三(聚氧亚烷基)醚等聚醚多元醇。

  作为上述的市售品,例如可以举出NewKalgen FS-3PG(Takemoto Oil&Fat Co.,Ltd.制造)及Hosten HLP-1(NIKKO CHEMICAL CO.,LTD.制造)等。

  并且,作为防腐剂,也能够使用亲水性聚合物。

  作为亲水性聚合物,例如可以举出聚乙二醇等聚二醇类、聚二醇类的烷基醚、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、海藻酸等多糖类、聚甲基丙烯酸及聚丙烯酸等含有羧酸的聚合物、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺及聚乙烯亚胺等。作为这种亲水性聚合物的具体例,可以举出日本特开2009-088243号公报的0042~0044段落、日本特开2007-194261号公报的0026段落中所记载的水溶性聚合物。

  并且,作为防腐剂,也能够使用铈盐。

  作为铈盐并不受特别限制,能够使用公知的铈盐。

  关于铈盐,例如作为3价的铈盐,可以举出乙酸铈、硝酸铈、氯化铈、碳酸铈、草酸铈及硫酸铈等。并且,作为4价的铈盐,可以举出硫酸铈、硫酸铈铵、硝酸铈铵、硝酸二铵铈及氢氧化铈等。

  防腐剂可以包含经取代或未经取代的苯并三唑。优选的取代型苯并三唑并不限定于这些,包括经烷基、芳基、卤素基、氨基、硝基、烷氧基或羟基取代的苯并三唑。取代型苯并三唑还包括由1个以上的芳基(例如,苯基)或杂芳基融合的物质。

  被纯化液中的防腐剂的含量优选调节为相对于药液的总质量成为0.01~5质量%,更优选调节成0.05~5质量%,进一步优选调节成0.1~3质量%。

  防腐剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。当并用2种以上的防腐剂时,总含量优选在上述范围内。

  (有机溶剂)

  水系被纯化液可以含有防腐剂。作为有机溶剂并不受特别限制,如已说明的有机溶剂系被纯化液所含有的被纯化液。当含有有机溶剂时,相对于被纯化液所含有的溶剂的总质量,优选5~35质量%。

  本发明的实施方式的过滤装置优选在与被纯化液的关系中满足选自包括以下(1)~(4)的组中的至少1个。

  <与被纯化液的关系1>

  在可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液的观点上,优选本发明的实施方式的过滤装置作为满足以下条件1的被纯化液的纯化用过滤装置。尤其,过滤装置在流道上的过滤器A的下游侧具有过滤器BD时,该倾向明显。

  换言之,当过滤装置在流道上的过滤器A的下游侧具有过滤器BD时,优选上述过滤装置作为满足以下条件1的被纯化液的纯化用过滤装置。

  条件1:将溶出物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPe及将被纯化液的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPs时,满足式:

  ΔPs-ΔPe|≤10,该溶出物通过将甲醇作为提取溶剂的回流提取而从过滤器A溶出。

  本说明书中,汉森溶解度参数是指“Hansen Solubility Parameters:A UsersHandbook,Second Edition”(第1-310页、CRC Press、2007年发行)等中所记载的汉森溶解度参数。

  即,汉森溶解度参数以多维矢量(分散项(δd)、极化(双极间)项(δp)及氢键项(δh))表示溶解性,这3个参数可以认为是被称为汉森溶解度参数空间的三维空间中的点的坐标。

  为了求出某一物质的汉森溶解度参数,将对象物质溶解于汉森溶解度参数已知的多个溶剂中,将对象物质溶解的溶剂和不溶解的溶剂的汉森溶解度参数绘制在汉森空间。此时,将由对象物质溶解的溶剂的汉森溶解度参数的绘制的集合所构成的球称为汉森溶解球,其半径被定义为相互作用半径。并且,该汉森溶解球的中心成为对象物质的汉森溶解度参数。相互作用半径及汉森溶解度参数例如能够使用HSPiP(Hansen SolubilityParameters in Practice;电脑软体)通过计算而求出。

  其中,汉森溶解度参数的极化项的贡献率ΔP是由以下式定义的值。

  (式)ΔP={δp/(δd+δp+δh)}×100

  即,上述式;|ΔPs-ΔPe|≤10中的ΔPs使用被纯化液的汉森溶解度参数的分散项δds、极化项δps、氢键项δhs,由以下式表示;

  ΔPs={δps/(δds+δps+δhs}×100,

  ΔPe使用溶出物的汉森溶解度参数的极化项δde、极化项δpe、氢键项δhe,由以下式表示;

  ΔPe={δpe/(δde+δpe+δhe}×100。

  本发明人等进行深入研究的结果可知:若使用过滤器A对被纯化液进行过滤,则存在有机混合物从过滤器A意外混入到被纯化液中的情况。当混入到被纯化液中的有机化合物容易溶解于被纯化液时,即,当被纯化液与溶出物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率的差更小(|ΔPs-ΔPe|≤10)时,优选用配置于过滤器A的下游侧的过滤器BD重新分离去除被纯化液中的上述有机化合物。

  另外,当被纯化液为2种以上的溶剂的混合物时,被纯化液的δh根据上述各溶剂的单体的δh与各溶剂的体积分率的积的总和而求出。即,由以下式表示。

  (被纯化液的δh)=Σ{(各溶剂的δh)×(各溶剂的体积分率)}

  例如,当被纯化液所含有的溶剂为PGMEA与PGME的3:7(质量基准)的混合液时,关于其δh,根据PGMEA与PGME的密度求出上述混合溶剂中的各溶剂的体积比率而计算δh。

  上述关于ΔPs也相同。

  此时,作为过滤器BD的孔径并不受特别限制,但优选至少1个过滤器BD的孔径小于过滤器A的孔径,更具体而言,至少1个过滤器BD优选具有20nm以下的孔径,更优选具有10nm以下的孔径,进一步优选具有小于10nm的孔径。

  并且,此时,作为过滤器BD的材料,如已说明,并不受特别限制,但在可得到具有更优异的本发明的效果的过滤装置的观点上,作为材料成分,优选含有选自包括聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺及聚氟碳的组中的至少1种,进一步优选含有选自包括UPE、尼龙及PTFE的组中的至少1种,尤其优选含有PTFE。

  另外,上述溶出物是指通过将甲醇作为提取溶剂的回流提取而从过滤器A溶出的化合物,更具体而言,是指通过以下方法提取,进而进行测量而检测的化合物。

  首先,将过滤器切细,作为提取用的试样。接着,在试样中加入甲醇,以使试样的质量相对于在25℃下的甲醇的体积的质量/体积比成为1/30(w:质量/v:体积)。具体而言,当试样为1g时,加入甲醇30mL(在25℃下的体积)。

  接着,在75℃下回流3小时而得到提取液。接着,将所得到的提取液进行浓缩干固并使其在1mL的甲醇中再溶解,作为测量用试样。通过气相色谱质谱分析法对该测量用试样中所含有的化合物进行测量,通过与对照物(blank)的比较而确定溶出物。

  <与被纯化液的关系2>

  在可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液的观点上,优选本发明的实施方式的过滤装置作为满足以下条件2的被纯化液的纯化用过滤装置。尤其,过滤装置在流道上的过滤器A的上游侧具有过滤器BU时,该倾向明显。

  换言之,当过滤装置在流道上的过滤器A的上游侧具有过滤器BU时,优选上述过滤装置作为满足以下条件2的被纯化液的纯化用过滤装置。

  条件2:将通过上述试验方法检测的溶出物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPe及将被纯化液的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPs时,满足式:

  ΔPs-ΔPe|>10。

  本发明人等进行深入研究的结果可知:当混入到被纯化液中的有机化合物难以溶解于被纯化液时,即,当被纯化液与溶出物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率的差更大(|ΔPs-ΔPe|>10)时,通过在过滤器A的上游侧配置具有与过滤器A不同的特性的过滤器BU,可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  此时,作为所使用的过滤器BU并不受特别限制,但作为材料成分,更优选含有选自包括聚烯烃(其中,优选超高分子量聚乙烯)、聚氟碳(其中,优选PTFE)及聚酰胺(其中,优选尼龙)的组中的至少1种。通过如此设置,能够利用各个过滤器有效地去除能够存在于被纯化液中的杂质离子及杂质粒子,且源自过滤器A的成分更难以混入到所得到的药液中。其结果,所得到的药液具有更优异的缺陷抑制性能。

  <与被纯化液的关系3>

  在本发明的实施方式的过滤装置中,当过滤器A所具有的树脂层中的树脂具有离子交换基且上述离子交换基为阳离子交换基时,优选汉森溶解度参数的氢键项为10(MPa)1/2以上的被纯化液的纯化用过滤装置、或汉森溶解度参数的氢键项小于10(MPa)1/2且ClogP值为1.0以上的被纯化液的纯化用过滤装置。

  其中,ClogP值是指利用能够从Daylight Chemical lnformation System,lnc.获得的程序“CLOGP”计算的值。该程序提供通过Hansch,Leo的碎片法(fragment approach)(参考下述文献)计算的“计算logP”的值。碎片法基于化合物的化学结构,将化学结构划分为部分结构(碎片),合计对该碎片分配的logP贡献量,由此推算化合物的logP值。其详细记载于以下文献中。本发明中,使用通过程序CLOGP v4.82计算的ClogP值。

  A.J.Leo,Comprehensive Medicinal Chemistry,Vol.4,C.Hansch,P.G.Sammnens,J.B.Taylor and C.A.Ramsden,Eds.,p.295,Pergamon Press,1990C.Hansch&A.J.Leo.Substituent Constants For Correlation Analysis inChemistry and Biology.John Wiley&Sons.A.J.Leo.Calculating logPoct fromstructure.Chem.Rev.,93,1281-1306,1993。

  logP是指分配系数P(Partition Coefficient)的常用对数,是以定量的数值表示某一有机化合物在油(通常而言,1-辛醇)与水的两相系统的平衡中如何分配的物性值,由以下式表示:

  logP=log(Coil/Cwater)。

  式中,Coil表示油相中的化合物的摩尔浓度,Cwater表示水相中的化合物的摩尔浓度。若logP的值隔着0值而增加到正值,则表示油溶性增加,若绝对值增加到负值,则表示水溶性增加,与有机化合物的水溶性呈负相关,作为估计有机化合物的亲疏水性的参数而被广泛利用。

  通常而言,认为药液缺陷的原因之金属杂质在被纯化液(或药液)中并不是作为单纯的阳离子而存在,而是能够以各种方式存在,因此难以进行将其分离去除。

  但是,本发明人等已知;在本发明的实施方式的过滤装置中,当过滤器A所具有的树脂层中的树脂具有阳离子交换基时,若用于汉森溶解度参数的氢键项为10(MPa)1/2以上的被纯化液的纯化,则容易去除金属杂质,可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  作为其机制虽然并不一定明确,但本发明人等推测,很多情况下,在汉森溶解度参数的氢键项为10(MPa)1/2以上的被纯化液(例如,丙二醇单甲醚;δh=11.6(MPa)1/2)中,金属杂质以被纯化液中的亲水性基(例如,羟基)和金属阳离子直接配位的状态存在。在这种情况下,推测通过树脂层中的树脂具有阳离子交换基,能够有效地吸附去除上述金属杂质。另外,上述机制为推测,即使为以上述以外的机制得到效果的情况,也包含于本发明的范围内。

  并且,本发明人等又得出如下见解:在本发明的实施方式的过滤装置中,当过滤器A所具有的树脂层中的树脂具有阳离子交换基时,若用于汉森溶解度参数的氢键项小于10(MPa)1/2且ClogP值为1.0以上的被纯化液的纯化,则容易去除金属杂质,可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  作为其机制虽然并不一定明确,但本发明人等推测,在汉森溶解度参数的氢键项小于10(MPa)1/2且ClogP值为1.0以上的被纯化液(例如,乙酸丁酯;δh=6.3(MPa)1/2;ClogP=1.77)中,几乎不会发生金属杂质的溶剂化,且水分子难以存在于被纯化液中,因此在这种情况下,通过树脂层中的树脂具有阳离子交换基,能够有效地吸附去除上述金属杂质。另外,上述机制为推测,即使为以上述以外的机制得到效果的情况,也包含于本发明的范围内。

  另外,当被纯化液为2种以上的溶剂的混合物时,被纯化液的ClogP根据上述各溶剂的单体的ClogP与各溶剂的质量分率的积的总和而求出。即,由以下式表示。

  (被纯化液的ClogP)=Σ{(各溶剂的ClogP)×(各溶剂的质量分率)}

  <与被纯化液的关系4>

  在本发明的实施方式的过滤装置中,当过滤器A所具有的树脂层中的树脂具有离子交换基且上述离子交换基为阴离子交换基时,优选汉森溶解度参数的氢键项小于10(MPa)1/2且ClogP值小于1.0的被纯化液的纯化用过滤装置。

  作为上述机制虽然并不一定明确,但本发明人等推测,在汉森溶解度参数的氢键项小于10(MPa)1/2且ClogP值小于1.0的被纯化液(例如,环己酮;δh=5.1(MPa)1/2;ClogP=0.87、PGMEA;δh=6.7(MPa)1/2;ClogP=0.69)中,几乎不会发生金属杂质的溶剂化,但水分子意外容易混入到被纯化液中,该水分子容易以金属离子为中心配位。在这种情况下,机制虽然并不明确,但通过本发明人等的深入研究明确了,通过树脂层中的树脂具有阴离子交换基,能够从被纯化液中有效地去除金属杂质。另外,上述机制为推测,即使为以上述以外的机制得到效果的情况,也包含于本发明的范围。

  〔过滤工序〕

  本实施方式的药液的制造方法具有使用已说明的过滤装置对上述被纯化液进行过滤而得到药液的过滤工序。

  上述过滤装置具有由过滤器A和过滤器B串联配置而形成的流道。作为对各过滤器的被纯化液的供给压力并不受特别限制,但通常优选0.00010~1.0MPa。

  其中,在可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液的观点上,供给压力优选0.00050~0.090MPa,更优选0.0010~0.050MPa,进一步优选0.0050~0.040MPa。

  并且,从过滤压力对过滤精度产生影响的角度来看,优选过滤时的压力的脉动尽可能少。

  过滤速度并不受特别限定,但在容易得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液的观点上,优选1.0L/分钟/m2以上,更优选0.75L/分钟/m2以上,进一步优选0.6L/分钟/m2以上。

  过滤器中设定有保障过滤器性能(过滤器不被破坏)的耐差压,当该值大时,能够通过提高过滤压力来提高过滤速度。即,上述过滤速度上限通常取决于过滤器的耐差压,但通常优选10.0L/分钟/m2以下。

  作为使被纯化液通过过滤器时的温度并不受特别限制,但通常优选低于室温。

  另外,过滤工序优选在洁净的环境下实施。具体而言,优选在满足美国联邦标准(Fed.Std.209E)的(Class)(等级)1000(ISO14644-1:2015中为Class(等级)6)的无尘室中实施,更优选满足Class(等级)100(ISO14644-1:2015中为Class(等级)5)的无尘室,进一步优选满足Class(等级)10(ISO14644-1:2015中为Class(等级)4)的无尘室,尤其优选具有Class(等级)1(ISO14644-1:2015中为Class(等级)3)或其以上的清净度(等级2或等级1)的无尘室。

  另外,后述的各工序也优选在上述洁净的环境下实施。

  并且,当过滤装置具有回流流道时,过滤工序可以为循环过滤工序。循环过滤工序是指至少用过滤器A对被纯化液进行过滤,将用过滤器A过滤之后的被纯化液回流到相对于流道为过滤器A的上游,再次用过滤器A进行过滤的工序。

  作为循环过滤的次数并不受特别限制,但通常优选1~4次。另外,循环过滤中,可以向过滤器A的上游侧回流被纯化液以反复进行通过过滤器A的过滤,也可以向过滤器B(可以为过滤器BD,也可以为过滤器BU)的上游侧回流被纯化液以反复进行通过过滤器B的过滤。并且,也可以调节回流流道以同时反复进行通过过滤器A及过滤器B的过滤。

  〔其他工序〕

  本实施方式的药液的制造方法可以具有上述以外的工序。作为上述以外的工序,例如可以举出过滤器清洗工序、装置清洗工序、消除静电工序及被纯化液准备工序等。以下,对各工序进行详述。

  <过滤器清洗工序>

  过滤器清洗工序是在过滤工序之前对过滤器A及过滤器B进行清洗的工序。作为对过滤器进行清洗的方法并不受特别限制,例如可以举出将过滤器浸渍于浸渍液的方法、将清洗液向过滤器通液而进行清洗的方法及这些的组合等。

  (将过滤器浸渍于浸渍液的方法)

  作为将过滤器浸渍于浸渍液的方法,例如可以举出用浸渍液填充浸渍用容器并在上述浸渍液中浸渍过滤器的方法。

  ·浸渍液

  作为浸渍液并不受特别限制,能够使用公知的浸渍液。其中,在可得到更优异的本发明的效果的观点上,作为浸渍液,优选含有水或有机溶剂作为主成分,更优选含有有机溶剂作为主成分。本说明书中,主成分是指相对于浸渍液的总质量含有99.9质量%以上的成分,更优选含有99.99质量%以上。

  作为上述有机溶剂并不受特别限制,能够使用作为被纯化液所含有的有机溶剂而已说明的有机溶剂。其中,在可得到更优异的本发明的效果的观点上,作为清洗液,优选含有选自包括酯系溶剂及酮系溶剂的组中的至少1种有机溶剂。并且,也可以组合使用这些。

  作为酯系溶剂,例如可以举出乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸戊酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乳酸乙酯、乳酸甲酯及乳酸丁酯等,但并不限于上述。

  作为酮系溶剂,例如可以举出丙酮、2-庚酮(MAK)、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮、二异丁基酮及环己酮、二丙酮醇等,但并不限于上述。

  作为在浸渍液中浸渍过滤器的时间并不受特别限制,但在可得到更优异的本发明的效果的观点上,优选7天~1年。

  作为浸渍液的温度并不受特别限制,但优选在可得到更优异的本发明的效果的观点上,20℃以上。

  作为将过滤器浸渍于浸渍液的方法,可以举出在浸渍用容器中填充浸渍液并在上述浸渍液中浸渍过滤器的方法。

  作为浸渍用容器,也能够使用在已说明的过滤装置中过滤器单元所具有的壳体。即,可以举出如下方法:以在过滤装置所具有的壳体中容纳过滤器(典型地为过滤器滤筒)的状态在壳体内填充浸渍液并以该状态静置。

  并且,除了上述以外,还可以举出如下方法:与纯化装置所具有的壳体分开准备浸渍用容器(即,在纯化装置外准备浸渍用容器),在另外准备的浸渍用容器中填充浸渍液并浸渍过滤器。

  其中,在从过滤器溶出的杂质不会混入到过滤装置内的观点上,优选如下方法:在过滤装置外准备的浸渍用容器中填充浸渍液并在上述浸渍液中浸渍过滤器。

  浸渍用容器的形状及大小等能够根据所浸渍的过滤器的数量及大小等适当选择,并不受特别限制。

  作为浸渍用容器的材料并不受特别限制,但优选至少接液部由后述的耐腐蚀材料形成。

  并且,作为浸渍用容器的材料,优选含有选自包括聚氟碳(PTFE、PFA:全氟烷氧基烷烃及PCTFE:聚氯三氟乙烯等)、PPS(聚亚苯基硫醚)、POM(聚甲醛)以及聚烯烃(PP及PE等)的组中的至少1种,更优选含有选自包括聚氟碳、PPS及POM的组中的至少1种,进一步优选含有聚氟碳,尤其优选含有选自包括PTFE、PFA及PCTFE的组中的至少1种,最优选含有PTFE。

  并且,浸渍用容器优选在使用前清洗,优选在清洗时使用浸渍液进行清洗(所谓的预洗)。

  (将清洗液向过滤器通液而进行清洗的方法)

  作为将清洗液向过滤器通液而进行清洗的方法并不受特别限制,例如可以举出如下方法:在已说明的过滤装置的过滤器单元的过滤器壳体中容纳过滤器(典型地为过滤器滤筒),通过向上述过滤器壳体导入清洗液来将清洗液向过滤器通液。

  在进行清洗时,附着于过滤器的杂质转移(典型地,溶解)到清洗液中,清洗液中的杂质含量逐渐增加。因此,优选向过滤器通液过一次的清洗液不在清洗中再次使用而排出至过滤装置外。换言之,优选不进行循环清洗。

  作为将清洗液向过滤器通液而进行清洗的方法的其他方式,可以举出使用清洗装置对过滤器进行清洗的方法。本说明书中,清洗装置是指与设置于过滤装置外的过滤装置不同的装置。作为清洗装置的方式并不受特别限制,但能够使用与过滤装置相同的结构的装置。

  ·清洗液

  作为将清洗液向过滤器通液而进行清洗时的清洗液并不受特别限制,能够使用公知的清洗液。其中,在可得到更优异的本发明的效果的观点上,作为清洗液的方式,优选与已说明的浸渍液相同。

  <装置清洗工序>

  装置清洗工序是在过滤工序之前对过滤装置的接液部进行清洗的工序。作为在过滤工序之前对过滤装置的接液部进行清洗的方法并不受特别限制,以下,以过滤器为滤筒过滤器且上述滤筒过滤器容纳于配置在流道上的壳体内的过滤装置为例进行说明。

  装置清洗工序优选具有:在从壳体除去滤筒过滤器的状态下使用清洗液对过滤装置的接液部进行清洗的工序A;及在工序A之后,将滤筒过滤器容纳于壳体中并进一步使用清洗液对过滤装置的接液部进行清洗的工序B。

  ·工序A

  工序A是在从壳体除去滤筒过滤器的状态下使用清洗液对过滤装置的接液部进行清洗的工序。“在从壳体除去过滤器的状态下”是指从壳体除去过滤器滤筒、或者在壳体中容纳过滤器滤筒之前使用清洗液对过滤装置的接液部进行清洗。

  使用清洗液对在从壳体除去过滤器的状态下的(以下,也称为“未设有过滤器的”。)过滤装置的接液部进行清洗的方法并不受特别限制。可以举出从流入部导入清洗液并从流出部回收的方法。

  其中,在可得到更优异的本发明的效果的观点上,作为使用清洗液对未设有过滤器的过滤装置的接液部进行清洗的方法,可以举出用清洗液填充未设有过滤器的过滤装置的内部的方法。通过用清洗液填充未设有过滤器的过滤装置的内部,未设有过滤器的过滤装置的接液部与清洗液接触。由此,附着于过滤装置的接液部的杂质转移(典型地,溶出)到清洗液中。而且,清洗后的清洗液排出至过滤装置外即可(典型地,从流出部排出即可)。

  ·清洗液

  作为清洗液并不受特别限制,能够使用公知的清洗液。其中,在可得到更优异的本发明的效果的观点上,作为清洗液,优选含有水或有机溶剂作为主成分,更优选含有有机溶剂作为主成分。本说明书中,主成分是指相对于清洗液的总质量含有99.9质量%以上的成分,更含有99.99质量%以上。

  作为上述有机溶剂并不受特别限制,优选能够使用作为药液所含有的溶剂而已说明的水、有机溶剂。作为有机溶剂,在可得到更优异的本发明的效果的观点上,选自包括PGMEA、环己酮、乳酸乙酯、乙酸丁酯、MIBC、MMP(3-甲基甲氧基丙酸酯)、MAK、乙酸正戊酯、乙二醇、乙酸异戊酯、PGME、MEK(甲基乙基酮)、1-己醇及癸烷的组中的至少1种。

  并且,作为清洗液的一方式,可以举出与被纯化物所含有的溶剂相同种类的溶剂。在该情况下,当被纯化液含有2种以上的溶剂时,作为清洗液,可以为被纯化液所含有的2种以上的溶剂中的1种,也可以为2种以上,也可以为与被纯化物所含有的溶剂相同的组成。

  例如,当被纯化液为PGMEA:PC的9:1(质量基准)的混合物时,清洗液可以为PGMEA,也可以为PC,也可以为PGMEA与PC的混合物,其组成可以为PGMEA:PC=9:1。

  ·工序B

  工序B是在壳体中容纳过滤器的状态下使用清洗液对过滤装置进行清洗的方法。

  作为使用清洗液对过滤装置进行清洗的方法,除了已说明的工序A中的清洗方法以外,还能够使用将清洗液向过滤装置通液的方法。作为将清洗液向过滤装置通液的方法并不受特别限制,只要从流入部导入清洗液并从流出部排出即可。另外,作为在本工序中能够使用的清洗液并不受特别限制,能够使用在工序A中所说明的清洗液。

  <消除静电工序>

  消除静电工序是通过对被纯化液进行消除静电而降低被纯化液的带电电位的工序。作为消除静电的方法并不受特别限制,能够使用公知的消除静电的方法。作为消除静电的方法,例如可以举出使被纯化液与导电性材料接触的方法。

  使被纯化液与导电性材料接触的接触时间优选0.001~60秒,更优选0.001~1秒,进一步优选0.01~0.1秒。作为导电性材料,可以举出不锈钢、金、铂、金刚石及玻璃碳等。

  作为使被纯化液与导电性材料接触的方法,例如可以举出如下方法等:将由导电性材料形成的接地的网筛(mesh)与流道交叉的方式进行配置并使被纯化液在其中流动。

  <被纯化液准备工序>

  被纯化液准备工序是准备从过滤装置的流入部流入的被纯化液的工序。作为准备被纯化液的方法并不受特别限制。典型地,可以举出购买市售品(例如,也被称为“高纯度级别品”等)的方法、使1种或2种以上的原料进行反应而得到的方法及将各成分溶解于溶剂的方法等。

  作为使原料进行反应而得到被纯化液(典型地,含有有机溶剂的被纯化液)的方法并不受特别限制,能够使用公知的方法。例如,可以举出在催化剂的存在下,使1个或2个以上的原料进行反应而得到含有有机溶剂的被纯化液的方法。

  更具体而言,例如可以举出使乙酸和正丁醇在硫酸的存在下进行反应而得到乙酸丁酯的方法;使乙烯、氧及水在Al(C2H5)3的存在下进行反应而得到1-己醇的方法;使顺式-4-甲基-2-戊烯在Ipc2BH(Diisopinocampheylborane(二异松蒎基硼烷))的存在下进行反应而得到4-甲基-2-戊醇的方法;使环氧丙烷、甲醇及乙酸在硫酸的存在下进行反应而得到PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸酯)的方法;使丙酮及氢在氧化铜-氧化锌-氧化铝的存在下进行反应而得到IPA(isopropyl alcohol(异丙醇))的方法;使乳酸及乙醇进行反应而得到乳酸乙酯的方法;等。

  并且,本工序可以在使被纯化液流入到过滤装置之前具有预先进行纯化的预纯化工序。作为预纯化工序并不受特别限制,可以举出使用蒸馏装置将被纯化液进行纯化的方法。

  在预纯化工序中,作为使用蒸馏装置将被纯化液进行纯化的方法并不受特别限制,例如可以举出使用与过滤装置分开准备的蒸馏装置预先将被纯化液进行纯化而得到已蒸馏被纯化液,将其储存在移动式罐中进行运输并导入到过滤装置的方法;及使用后述的纯化装置的方法。

  首先,使用图8对使用与过滤装置分开准备的蒸馏装置预先将被纯化液进行纯化的方法(预纯化工序)进行说明。

  图8是表示使用预先用蒸馏器进行了纯化的已蒸馏被纯化液制造药液时的各装置的关系的示意图。

  在图8中,过滤装置600的方式与已说明的本发明的第三实施方式的过滤装置相同,因此省略说明。

  在药液的制造厂800配置有过滤装置600和蒸馏装置801。蒸馏装置801具有罐802、蒸馏器803及移动式罐804,各自由配管805及配管806连接,由罐802、配管805、蒸馏器803、配管806、移动式罐804形成流道S8。

  罐802及各配管的方式并不受特别限制,能够使用与作为本发明的实施方式的过滤装置所具有的罐及配管而说明的相同的方式的罐及配管。蒸馏器803能够使用与本发明的实施方式的纯化装置所具有的蒸馏器相同的蒸馏器,其方式在后面进行叙述。

  在蒸馏装置801中,导入到罐802的被纯化液由蒸馏器803进行蒸馏,所得到的已蒸馏被纯化液储存于移动式罐804。作为移动式罐的方式并不受特别限制,但优选接液部的至少一部分(优选接液部的表面积的90%以上,更优选接液部的表面积的99%以上)由后述的耐腐蚀材料形成。

  储存于移动式罐804的已蒸馏被纯化液由运输机构807运输(图8的F1的流程),然后,已蒸馏被纯化液从过滤装置的流入部101导入到过滤装置600。

  另外,在图8中,对在同一制造厂内配置有蒸馏装置和过滤装置的方式进行了说明,但蒸馏装置和过滤装置也可以配置于不同的制造厂。

  接着,对使用具有蒸馏器和过滤装置的纯化装置的预纯化工序进行说明。首先,对本工序中所使用的纯化装置进行说明。

  (纯化装置)

  在本工序中所使用的纯化装置是具有已说明的过滤装置的纯化装置。本发明的实施方式的纯化装置具有已说明的过滤装置、第2流入部、第2流出部及配置于第2流入部与第2流出部之间的至少1个蒸馏器。在上述纯化装置中,是如下纯化装置:上述第2流出部与已说明的过滤装置所具有的流入部连接,且形成有从上述第2流入部依次经过上述蒸馏器、上述第2流出部、上述过滤装置所具有的流入部、上述过滤装置至上述过滤装置所具有的流出部的流道。以下,示出附图对上述纯化装置进行说明。

  另外,在下述说明中,与过滤装置的结构有关的内容与已说明的内容相同,因此省略说明。

  ·纯化装置的第一实施方式

  图9是表示本发明的第一实施方式的纯化装置的示意图。纯化装置900具有第2流入部901、第2流出部902及配置于第2流入部901与第2流出部902之间的蒸馏器903,第2流出部902与过滤装置100所具有的流入部101连接。由此,在纯化装置900中,由第2流入部901、蒸馏器903、第2流出部902、流入部101、过滤器103(过滤器BU)、配管105、过滤器104(过滤器A)及流出部102形成流道S9。

  从第2流入部901流入到纯化装置900内的被纯化液由蒸馏器903进行蒸馏之后,经过第2流出部902从流入部101导入到过滤装置100。若使用本纯化装置进行预纯化工序,则无需将已蒸馏被纯化液排出至装置外便能够实施下一个工序(过滤工序),因此可得到具有更优异的缺陷抑制性能的药液。

  另外,蒸馏器903的方式并不受特别限制,能够使用公知的蒸馏器(例如蒸馏塔)。另外,作为蒸馏器903的材料,能够使用与已说明的壳体相同的材料,尤其,优选蒸馏器903的接液部的至少一部分由后述的耐腐蚀材料形成,更优选接液部的面积的90%以上由耐腐蚀材料形成,进一步优选接液部的面积的99%由耐腐蚀材料形成。

  作为蒸馏器并不受特别限制,能够使用公知的蒸馏器。作为蒸馏器,可以为分批式,也可以为连续式,但优选连续式。并且,蒸馏器可以在内部具有填充物。作为填充物的方式并不受特别限制,但优选接液部的至少一部分由后述的耐腐蚀材料形成,更优选接液部的面积的90%以上由耐腐蚀材料形成,进一步优选接液部的面积的99%由耐腐蚀材料形成。

  另外,在图9中,作为纯化装置900,具有在流入部与流出部之间依次串联配置有过滤器BU和过滤器A的方式(例如过滤装置的第一实施方式)的过滤装置,但取而代之,也可以具有在流入部与流出部之间依次串联配置有过滤器A和过滤器BD的方式的过滤装置及在流入部与流出部之间依次串联配置有过滤器BU、过滤器A及过滤器BD的方式的过滤装置。

  并且,纯化装置可以形成有能够从在由第2流入部901、蒸馏器903、第2流出部902、流入部101、过滤器103、配管105、过滤器104、流出部102形成的流道S9上的选自包括过滤器103(过滤器BU)及过滤器104(过滤器A)的组中的标准过滤器的下游侧,向在流道S9上的上述标准过滤器的上游侧回流被纯化液的回流流道。另外,作为回流流道的方式并不受特别限制,与在过滤装置的第二实施方式中所说明的相同。

  并且,本实施方式的纯化装置可以在流道S9上的过滤器103的上游侧和/或下游侧具有罐。作为罐的方式并不受特别限制,能够使用与已说明的相同的罐。

  ·纯化装置的第二实施方式

  图10是表示纯化装置的第二实施方式的示意图。纯化装置1000具有第2流入部1001、第2流出部1002、串联配置于第2流入部1001与第2流出部1002之间的蒸馏器1003及蒸馏器1004,第2流出部1002与过滤装置100所具有的流入部101连接。由此,在纯化装置1000中,由第2流入部1001、蒸馏器1003、配管1005、蒸馏器1004、第2流出部1002、流入部101、过滤器103(过滤器BU)、配管105、过滤器104(过滤器A)及流出部102形成流道S10。

  在纯化装置1000中,从第2流入部1001流入的被纯化液由蒸馏器1003进行蒸馏,并在配管1005中流动而导入到蒸馏器1004。另外,在图10中示出了蒸馏器1003和蒸馏器1004由配管1005连接的方式,但作为本实施方式的纯化装置并不限于上述,也可以另外具有能够将蒸馏器1004的冷凝液再次回流到蒸馏器1003的配管。

  本实施方式的纯化装置具有在流道上串联配置的2个蒸馏器,因此通过适当控制2个蒸馏器的运行条件等,即使在被纯化液含有沸点不同的2种以上的化合物的情况下,也能够将目标化合物(药液)纯化至更高纯度。

  〔耐腐蚀材料〕

  接着,对耐腐蚀材料进行说明。至今为止所说明的本发明的实施方式的过滤装置及纯化装置,优选其接液部的至少一部分由耐腐蚀材料形成,更优选接液部的90%以上由耐腐蚀材料形成,进一步优选接液部的99%以上由耐腐蚀材料形成。

  作为接液部由耐腐蚀材料形成的情况并不受特别限制,典型地,可以举出各部件(例如,至今为止所说明的罐等)由耐腐蚀材料形成及各部件具有基材和配置于基材上的包覆层且上述包覆层由耐腐蚀材料形成等。

  耐腐蚀材料为非金属材料及经电解抛光的金属材料。作为上述非金属材料并不受特别限制,例如可以举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯-聚丙烯树脂、四氟乙烯树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚树脂、四氟乙烯-乙烯共聚树脂、三氟氯乙烯-乙烯共聚树脂、偏二氟乙烯树脂、三氟氯乙烯共聚树脂及氟乙烯树脂等,但并不限于此。

  作为上述金属材料并不受特别限制,例如可以举出Cr及Ni的总含量相对于金属材料总质量超过25质量%的金属材料,其中,更优选30质量%以上。作为金属材料中的Cr及Ni的总含量的上限值并不受特别限制,但通常优选90质量%以下。

  作为金属材料,例如可以举出不锈钢及Ni-Cr合金等。

  作为不锈钢并不受特别限制,能够使用公知的不锈钢。其中,优选含有8质量%以上的Ni的合金,更优选含有8质量%以上的Ni的奥氏体不锈钢。作为奥氏体不锈钢,例如可以举出SUS(Steel Use Stainless(钢用不锈钢))304(Ni含量8质量%、Cr含量18质量%)、SUS304L(Ni含量9质量%、Cr含量18质量%)、SUS316(Ni含量10质量%、Cr含量16质量%)及SUS316L(Ni含量12质量%、Cr含量16质量%)等。

  作为Ni-Cr合金并不受特别限制,能够使用公知的Ni-Cr合金。其中,Ni含量为40~75质量%、Cr含量优选1~30质量%的Ni-Cr合金。

  作为Ni-Cr合金,例如可以举出哈氏合金(商品名,以下相同。)、蒙乃尔合金(商品名,以下相同)及因科镍合金(商品名,以下相同)等。更具体而言,可以举出哈氏合金C-276(Ni含量63质量%、Cr含量16质量%)、哈氏合金-C(Ni含量60质量%、Cr含量17质量%)、哈氏合金C-22(Ni含量61质量%、Cr含量22质量%)等。

  并且,Ni-Cr合金中除了上述合金以外,根据需要还可以含有B、Si、W、Mo、Cu及Co等。

  作为对金属材料进行电解抛光的方法并不受特别限制,能够使用公知的方法。例如,能够使用日本特开2015-227501号公报的0011~0014段落及日本特开2008-264929号公报的0036~0042段落等中所记载的方法。

  推测金属材料通过进行电解抛光而表面的钝化层中的Cr的含量变得多于母相的Cr的含量。因此,推测若使用接液部由经电解抛光的金属材料形成的纯化装置,则含有金属原子的金属杂质难以流出至被纯化液中。

  另外,金属材料也可以进行抛光。抛光的方法并不受特别限制,能够使用公知的方法。精抛中所使用的抛光粒的尺寸并不受特别限制,但在金属材料的表面的凹凸容易变得更小的观点上,优选#400以下。另外,优选抛光在电解抛光之前进行。

  [药液]

  使用上述过滤装置制造的药液优选用于制造半导体基板。尤其,更优选用于形成节点10nm以下的精细图案(例如,包括使用EUV的图案形成的工序)。

  换言之,优选上述过滤装置用于半导体基板制造用药液的制造,具体而言,在包括微影工序、蚀刻工序、离子植入工序及剥离工序等的半导体器件的制造工序中,在各工序结束之后或移到下一个工序之前,用于处理无机物和/或有机物,具体而言,更优选用于清洗液、蚀刻液、冲洗液、预处理液、抗蚀剂液、预湿液及显影液等的制造,进一步优选用于制造选自包括清洗液、蚀刻液、冲洗液、预处理液及抗蚀剂液的组中的至少1种。

  并且,上述过滤装置也能够用于制造在涂布抗蚀剂前后的半导体基板的边缘线的冲洗中所使用的药液。

  并且,上述过滤装置也能够用于制造抗蚀剂液中所含有的树脂的稀释液、抗蚀剂液中所含有的溶剂。

  并且,上述过滤装置也能够用于半导体基板的制造用途以外的其他用途中所使用的药液的制造,也能够以聚酰亚胺、传感器用抗蚀剂、透镜用抗蚀剂等显影液及冲洗液等的制造用途而使用。

  并且,上述过滤装置也能够用于制造医疗用途或清洗用途的溶剂。尤其,能够用于制造容器、配管及基板(例如,晶片及玻璃等)等的清洗中所使用的药液。

  其中,上述过滤装置优选选自包括显影液、冲洗液、晶片清洗液、管路清洗液、预湿液、晶片冲洗液、抗蚀剂液、下层膜形成用液体、上层膜形成用液体及硬涂层形成用液体的组中的至少1种。

  [药液收容体]

  利用上述过滤装置制造的药液可以收容于容器而保管至使用时为止。将这种容器和收容于容器中的药液统称为药液收容体。从所保管的药液收容体中取出药液后进行使用。

  作为保管上述药液的容器,优选用于半导体基板的制造且容器内的洁净度高、在保管药液的过程中杂质不易溶出至药液中。

  作为能够使用的容器并不受特别限制,例如可以举出AICELLO CHEMICAL CO.,LTD.制造的“Clean Bottle”系列及KODAMA PLASTICS CO.,LTD.制造的“Pure Bottle”等,但并不限于这些。

  作为容器,以防止药液中的杂质混入(污染)为目的也优选使用将容器内壁设为基于6种树脂的6层结构的多层瓶或设为基于6种树脂的7层结构的多层瓶。作为这些容器,例如可以举出日本特开2015-123351号公报中所记载的容器。

  优选该容器的接液部的至少一部分由已说明的耐腐蚀材料形成。在可得到更优异的本发明的效果的观点上,优选接液部的面积的90%以上由上述材料形成。

  实施例

  以下,根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的趣旨,则能够适当进行变更。因此,本发明的范围不应通过以下所示的实施例进行限定性解释。

  并且,在制备实施例及比较例的药液时,容器的处理、药液的制备、填充、保管及分析测量全部在满足ISO等级2或1的无尘室中进行。为了提高测量精度,在有机杂质的含量的测量及金属原子的含量的测量中,在进行通常的测量中检测极限以下的测量时,将药液以体积换算浓缩为百分之一而进行测量,并换算为浓缩前的溶液的浓度而计算出含量。另外,对于纯化中所使用的装置或过滤器、容器等器具,将药液接液面用利用相同的方法预先进行了纯化的药液充分进行清洗之后使用。

  [试验例1:有机溶剂系被纯化液的纯化及药液的性能评价]

  〔药液1的制造〕

  使用图11中所记载的纯化装置制造出药液1。图11的纯化装置具有在流入部与流出部之间串联连接有过滤器BU-1、过滤器BU-2、罐TU-1、过滤器F-A、过滤器BD-1、过滤器BD-2、罐TD-1及过滤器BD-3的过滤装置和连接于上述过滤装置的前段的蒸馏器(D1及D2的双联蒸馏器,在表1中记载为“双联式”。)。各单元与配管一同形成流道S-11,并且在流道S-11上形成有能够从过滤器F-A(过滤器F-A相当于已说明的过滤器A)的下游侧(罐TD-1的下游侧)向过滤器F-A的上游侧回流被纯化液的回流流道R-11。配管R-11在罐TD-1(、过滤器BD-1及过滤器BD-2)的下游侧与流道S12连接,另一端在过滤器F-A的上游侧与流道S4连接。另外,将药液1的制造中所使用的各过滤器所含有的材料成分及孔径示于表1及表2。另外,表中,“-”表示未使用该过滤器,关于本说明书中的其他表也相同。

  并且,关于在过滤器的事先清洗栏中记载为“(溶剂名)(天数)day浸渍”,表示在使用前将过滤器在记载为“(溶剂名)”的清洗液中浸渍“(天数)”天之后使用。例如,记载为“CHN浸渍1天”表示在环己酮中浸渍1天之后使用过滤器,若为“PGMEA浸渍7天”,则表示在PGMEA中浸渍7天之后使用。另外,在该栏中记载为“-”表示未进行过滤器的事先清洗。

  与表1及表2中的各过滤器的材料成分有关的缩写如下。

  ·“阴离子交换基”

  使用了日本特表2017-536232号公报的0099段落中所记载的接枝化的超高分子量聚乙烯膜(具有季铵基作为阴离子交换基)。

  ·“阳离子交换基”

  使用了日本特表2017-536232号公报的0130~0132段落中所记载的接枝化的超高分子量聚乙烯膜(具有磺酸基作为阳离子交换基)。

  ·“中性基接枝化UPE1”

  参考日本特表2017-536232号公报的0058~0059段落的记载制作接枝化的超高分子量聚乙烯膜(具有源自羟基甲基丙烯酰胺的羟基作为中性基),使用了该接枝化的超高分子量聚乙烯膜。

  ·“中性基接枝化UPE2“

  在日本特表2017-536232号公报的0058~0059段落中,未使用乙烯基苄基三甲基氯化铵单体,除此以外,以与上述相同的方式制作超高分子量聚乙烯膜(具有源自羟基甲基丙烯酰胺的羟基作为中性基),使用了该超高分子量聚乙烯膜。

  ·PP:聚丙烯

  ·Nylon:尼龙

  ·UPE:超高分子量聚乙烯

  ·PTFE:聚四氟乙烯

  ·“PFSA/PTFE”

  将市售品的Entegris,inc.,制造的Fluoroguard AT(孔径20nm或200nm)以如下方式得到而使用:将0.25%的PFSA溶液(Aquivion PFSA 24:D83-24B Solvay Plastics)在于甲醇水溶剂中制备的聚合物液中浸渍至充分润湿之后脱水,然后使其干燥,并使用超纯水清洗24小时。

  ·IEX:磺酸型离子交换树脂

  被纯化液购买市售的高纯度级别的“环己酮”,使用上述纯化装置进行了纯化。在进行纯化时,使用回流流道R-11进行3次循环过滤而得到了药液1。

  与表1及表2的被纯化液有关的缩写如下。

  ·CHN:环己酮

  ·PGMEA/PGME(3:7):PGMEA与PGME的3:7(质量基准)的混合物,另外,在汉森溶解度参数的氢键项、汉森溶解度参数的极化项的贡献率的计算中使用了PGMEA:0.969g/cm3、PGME:0.923g/cm3的密度的值。

  ·nBA:乙酸丁酯

  ·PGMEA/PC(9:1):PGMEA与PC的9:1(质量基准)的混合物,另外,在汉森溶解度参数的氢键项、汉森溶解度参数的极化项的贡献率的计算中使用了PGMEA:0.969g/cm3、PC:1.205g/cm3的密度的值。

  ·EL:乳酸乙酯

  ·MIBC:4-甲基-2-戊醇

  ·PGME:丙二醇单乙醚

  ·PGMEA:丙二醇单甲醚乙酸酯

  〔药液2~49、药液200~227、药液255~271及药液274~282的制造〕

  使用表1或表2中所记载的纯化装置(或过滤装置)对表1或表2中所记载的各被纯化液进行纯化而得到了药液。另外,将各纯化装置(或过滤装置)示于图11~图44。过滤器F-A、过滤器BU-1~BU-2、过滤器BD-1~BD-3的材料成分及孔径如表1所示。

  另外,在进行表1中所记载的被纯化液的纯化时,在所使用的过滤装置中形成有以R-(数字)表示的回流流道,对各自的回流流道进行了3次循环过滤。

  并且,在进行表2中所记载的被纯化液的纯化时,在表中“循环”栏中记载了循环次数。在该栏中记载为“-”表示未进行循环过滤。

  并且,在表1中同时还记载了各被纯化液的汉森溶解度参数的氢键项(氢键能量)、ClogP值。

  并且,在表2中记载了各被纯化液的汉森溶解度参数的极化项的贡献率ΔPs及通过下述方法检测的溶出物(从任一过滤器均检测出邻苯二甲酸双(2-乙基己酯))的汉森参数的极化项的贡献率ΔPe以及|ΔPs-ΔPe|的计算结果。

  (溶出物的测量方法)

  将表1及表2的过滤器F-A中所记载的过滤器切细,合计准备1g,作为提取试样。接着,将高纯度级别的甲醇30ml(在25℃下的体积)加入到上述提取试样中,并在75℃下回流提取3小时而得到了提取液。接着,将所得到的提取液浓缩干燥,然后在1ml的甲醇中再溶解而制作出测量用试样。接着,对上述测量用试样通过GC-MS(气相色谱质谱分析装置)进行分析而确定了溶出物。

  另外,GC-MS的测量条件等如下。

  制造商:Agilent technology

  型号GC(气相色谱部):7890B

  型号MS(质谱分析部):5977B EI/CI MSD

  (测量条件)

  Column:Agilent J&W DB-5ms 0.25mmID×30m×0.25μm

  Oven:50℃(2min)→10℃/min→280℃(20min)

  Injection Splitless,Inj.Temp.300℃Inj.Vol.1μL AUX Temp.300℃

  Ion source EI(scan range m/z=25-650)

  〔评价1:药液的残渣缺陷抑制性能及污点状缺陷抑制性能的评价〕

  在直径约300mm的硅晶片(Bare-Si)上旋涂药液1而得到了已涂布药液晶片。所使用的装置为Lithius ProZ,涂布条件如下。

  ·涂布中所使用的药液的量:各2ml

  ·涂布时的硅晶片的转速:2,200rpm、60sec

  接着,使用KLA-Tencor Corporation制造的晶片检查装置“SP-5”和AppliedMaterials,Inc.的全自动缺陷复查分类装置“SEMVision G6”检查了在整个晶片存在的19nm以上的尺寸的缺陷数及其组成。

  将利用SP-5测量的总缺陷数作为残渣缺陷数而计算,并利用G6进行形状观察,将非粒子状(污点状)的缺陷作为污点状缺陷而计算。利用以下基准对结果进行评价,并示于表1。

  另外,存在于晶片上的缺陷的数量越少,药液越具有更优异的缺陷抑制性能。另外,在以下评价中,“缺陷数”分别表示残渣缺陷数及污点状缺陷数。通过与上述相同的方法,对药液2~49及药液200~227及药液255~271及药液274~282也进行了评价。将结果示于表1及表2。

  AA缺陷数为30个/晶片以下。

  A缺陷数为超过30个/晶片且50个/晶片以下。

  B缺陷数为超过50个/晶片且100个/晶片以下。

  C缺陷数为超过100个/晶片且200个/晶片以下。

  D缺陷数为超过200个/晶片且500个/晶片以下。

  E缺陷数为超过500个/晶片且1000个/晶片以下。

  F缺陷数超过1000个/晶片(检测极限为50000个/晶片)。

  〔评价2:桥接缺陷抑制性能〕

  将药液1用作预湿液而评价了药液的桥接缺陷抑制性能。首先,对所使用的抗蚀剂树脂组合物进行说明。

  ·抗蚀剂树脂组合物1

  将以下的各成分进行混合而得到抗蚀剂树脂组合物1。

  酸分解性树脂(下述式所表示的树脂(重均分子量(Mw)7500):各重复单元中所记载的数值表示摩尔%。):100质量份

  [化学式9]

  

  下述所示的光酸产生剂:8质量份

  [化学式10]

  

  下述所示的淬灭剂:5质量份(质量比从左侧依次设为0.1:0.3:0.3:0.2。)。另外,在下述淬灭剂中,聚合物类型的重均分子量(Mw)为5000。并且,各重复单元中所记载的数值表示摩尔比。

  [化学式11]

  

  下述所示的疏水性树脂:4质量份(质量比设为(1):(2)=0.5:0.5。)。另外,下述疏水性树脂中,(1)式的疏水性树脂的重均分子量(Mw)为7000,(2)式的疏水性树脂的重均分子量(Mw)为8000。另外,在各疏水性树脂中,各重复单元中所记载的数值表示摩尔比。

  [化学式12]

  

  溶剂:

  PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸酯):3质量份

  环己酮:600质量份

  γ-BL(γ-丁内酯):100质量份

  ·试验方法

  接着,对试验方法进行说明。首先,用药液1对约300mm的硅晶片进行预湿,接着,将上述抗蚀剂树脂组合物1旋转涂布于上述已预湿硅晶片上。然后,在加热板上150℃下进行90秒钟加热干燥而形成了9μm厚度的抗蚀剂膜。

  使用ArF准分子激光扫描器(ASML制造,PAS5500/850C波长248nm),隔着具有如在减小投影曝光及显影后形成的图案的线宽成为30nm、间隔宽度成为30nm的,线与间隔图案的掩膜以NA=0.60、σ=0.75的曝光条件对该抗蚀剂膜进行了图案曝光。照射后,在120℃下烘烤60秒钟,然后进行显影及冲洗,并于110℃下烘烤60秒钟而形成了线宽为30nm、间隔宽度为30nm的抗蚀剂图案。

  对于上述抗蚀剂图案,利用测长仪SEM(CG4600,Hitach-HighTech)获取100镜头(shot)量的图案,测量图案彼此的交联状的缺陷(桥接缺陷)的数量,求出了每单位面积的缺陷数。利用以下基准对结果进行评价,并示于表1。另外,图案彼此的交联状的缺陷数越少,表示药液越具有更优异的桥接缺陷抑制性能。

  另外,对药液2~49及药液200~227、及药液255~271及药液274~282,在表1或表2的“评价方法”栏中记载为“预湿”,以与上述药液1相同的方式评价了桥接缺陷抑制性能。在表1或表2的“评价方法”栏中记载为“显影液”,未进行药液1的评价顺序中所记载的预湿而使用表1或表2中所记载的药液作为显影液,除此以外,通过与药液1的评价相同的步骤评价了桥接缺陷抑制性能。在表1或表2的“评价方法”栏中记载为“冲洗”,未进行药液1的评价顺序中所记载的预湿而使用表1或表2中所记载的药液作为冲洗液,除此以外,通过与药液1的表1或表2相同的步骤评价了桥接缺陷抑制性能。将各自的结果示于表1或表2。

  AA桥接缺陷数小于1个/cm2。

  A桥接缺陷数为1个/cm2以上且小于2个/cm2。

  B桥接缺陷数为2个/cm2以上且小于5个/cm2。

  C桥接缺陷数为5个/cm2以上且小于10个/cm2。

  D桥接缺陷数为10个/cm2以上且小于15个/cm2。

  E桥接缺陷数为15个/cm2以上。

  〔评价3:图案宽度的均匀性能〕

  对于上述抗蚀剂图案,利用测长仪SEM(CG4600,Hitach-HighTech)获取100镜头量的图案,求出了LWR(Line Width Roughness(线宽粗糙度))的平均值与最大(或最小)线宽的差的绝对值。利用以下基准对结果进行评价,并示于表1。另外,上述“差的绝对值“越小,药液越具有更优异的图案宽度的均匀性能。另外,“与最大(或最小)线宽的差”是指以LWR的平均值与最大线宽和LWR的平均值与最小线宽的差中绝对值更大的一方进行评价。

  AA线宽的平均值与最大(最小)的差的绝对值相对于平均值小于2%。

  A线宽的平均值与最大(最小)的差的绝对值相对于平均值为2%以上且小于5%。

  B线宽的平均值与最大(最小)的差的绝对值相对于平均值为5%以上且小于10%。

  C线宽的平均值与最大(最小)的差的绝对值相对于平均值为10%以上且小于20%。

  D线宽的平均值与最大(最小)的差的绝对值相对于平均值为20%以上。

  E包含无法进行线宽的测量的镜头。

  〔评价4:过滤器的寿命的评价〕

  使用表中所记载的各纯化装置(或过滤装置)对被纯化液连续进行了纯化。将被纯化液通液而在纯化装置(或过滤装置)的状态变稳定之后,立即回收所得到的药液作为试验用(初始样品),然后按每10000kg的通液量,回收纯化后所得到的药液作为试验用(经时样品)。以试验用回收的药液,通过在“评价1”中所说明的药液的残渣缺陷抑制性能的评价法进行评价,将每单位面积的缺陷数与初始样品进行比较,将经时样品的缺陷数成为2倍时的通液量作为过滤器的“寿命”。将使用图24中所记载的过滤装置时(在表1中为药液41的情况,在表2中为药液276的情况)的寿命设为1,利用比率评价了各装置的过滤器的寿命。利用以下基准对结果进行评价,并示于表1及表2。另外,关于图24的装置(在表1中为药液41的情况,在表2中为药液276的情况),在评价结果中标记为“基准”。

  AA寿命为10倍以上。

  A寿命为5倍以上且小于10倍。

  B寿命为2倍以上且小于5倍。

  C寿命为超过1倍且小于2倍。

  D寿命为1倍以下。

  [试验例2:抗蚀剂树脂组合物的药液的制造及药液的性能评价]

  〔药液300的制造〕

  作为被纯化液,准备了含有以下成分的抗蚀剂树脂组合物2。

  通过下述方法合成的树脂A-2:0.79g

  <树脂(A-2)>

  树脂(A-2)的合成

  在2L烧瓶中放入环己酮600g,以100mL/min的流量进行了1小时氮置换。然后,加入聚合引发剂V-601(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)0.02mol,升温至内部温度成为80℃。接着,将以下单体1~3和聚合引发剂V-601(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)0.02mol溶解于环己酮200g而制备出单体溶液。将单体溶液经6小时滴加到上述加热至80℃的烧瓶中。滴加结束后,进一步在80℃下使其反应了2小时。

  单体1:0.3mol

  单体2:0.6mol

  单体3:0.1mol

  [化学式13]

  

  将反应溶液冷却至室温,并滴加到己烷3L中,使聚合物沉淀。将过滤的固体溶解于丙酮500mL中,再次滴加到己烷3L中,并对过滤的固体进行减压干燥而得到了单体1~3的共聚物即树脂(A-2)。

  在反应容器中加入上述中所得到的共聚物10g、甲醇40mL、1-甲氧基-2-丙醇200mL及浓盐酸1.5mL,加热至80℃并搅拌了5小时。将反应溶液自然冷却至室温,并滴加到蒸馏水3L中。将过滤的固体溶解于丙酮200mL中,再次滴加到蒸馏水3L中,对过滤的固体进行减压干燥而得到了树脂(A-2)(8.5g)。基于凝胶渗透色谱(GPC)(溶剂:THF(tetrahydrofuran(四氢呋喃)))的标准聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)为12300,分子量分散度(Mw/Mn)为1.51。

  另外,树脂的组成(摩尔比)通过1H-NMR(核磁共振)测量进行了计算。树脂的重均分子量(Mw:聚苯乙烯换算)、分散度(Mw/Mn)通过GPC(溶剂:THF)测量进行了计算。

  (A-2)

  [化学式14]

  

  树脂A-2的组成从上述构成单元的左侧依次为30/60/10(摩尔比)。重均分子量(Mw)为12300,Mw/Mn为1.51。

  ·以下所示的酸产生剂(B-2):0.18g

  [化学式15]

  

  ·以下所示的碱性化合物(E-1):0.03g

  [化学式16]

  

  ·丙二醇单甲醚乙酸酯:45g

  ·丙二醇单甲醚:30g

  使用图38中所记载的过滤装置制造出药液300。图38的过滤装置在流入部与流出部之间串联连接有过滤器BU-1、过滤器BU-2、罐TU-1、过滤器F-A及过滤器BD-1。各单元与配管一同形成流道S-38。在表3中示出纯化中所使用的各过滤器所含有的材料成分及孔径。

  〔药液301的制造〕

  使用了表3中所记载的过滤装置,除此以外,以与药液300相同的方式制造出药液301。

  〔药液302的制造〕

  作为被纯化液,准备了含有以下成分的抗蚀剂树脂组合物3。

  ·通过下述方法合成的树脂A-14:0.785g

  <树脂(A-14)>

  树脂(A-14)的合成

  改变了所使用的单体,除此以外,利用与上述树脂(A-2)的合成相同的方法得到了具有以下结构的树脂(A-14)。

  (A-14)

  [化学式17]

  

  树脂A-14的组成从上述构成单元的左侧依次为20/40/40(摩尔比)。重均分子量(Mw)为11000,Mw/Mn为1.45。

  ·以下所示的酸产生剂(B-9):0.18g

  [化学式18]

  

  ·以下所示的碱性化合物(E-2):0.03g

  [化学式19]

  

  ·丙二醇单甲醚乙酸酯:45g

  ·环己酮:30g

  ·以下所示的疏水性树脂(3b):0.005g

  [化学式20]

  

  使用图38中所记载的过滤装置制造出药液302。图38的过滤装置在流入部与流出部之间串联连接有过滤器BU-1、过滤器BU-2、罐TU-1、过滤器F-A及过滤器BD-1。

  在表3中示出纯化中所使用的各过滤器所含有的材料成分及孔径。

  〔药液303~药液306的制造〕

  使用了表3中所记载的过滤装置,除此以外,以与药液302相同的方式制造出药液303~药液306。

  〔药液307的制造〕

  作为被纯化液,准备了含有以下成分的抗蚀剂树脂组合物4。

  ·通过下述方法合成的树脂(A-1)-3:97质量%

  <树脂(A-1)-3>

  树脂(A-1)-3参考日本特开2009-265609号公报的0131~0134段落的记载进行了合成。另外,树脂(A-1)-3所具有的重复单元如以下式所示,其组成(摩尔比)从左侧依次为50/40/10。并且,重均分子量为20000,Mw/Mn所表示的分散度为1.57。

  (A-1)-3

  [化学式21]

  

  ·以下所示的酸产生剂(B35):2.5质量%

  [化学式22]

  

  ·C-1二环己基甲基胺:0.4质量%

  ·D-1氟系表面活性剂、MEGAFACE F-176(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.制造):0.1质量%

  其中,上述(A-1)-3至D-1的含量表示抗蚀剂树脂组合物4的固体成分中的质量基准的含量。

  ·溶剂

  丙二醇单甲醚乙酸酯:80质量%

  丙二醇单甲醚:20质量%

  另外,上述溶剂的含量表示抗蚀剂树脂组合物4所含有的溶剂中的各溶剂的含量(溶将剂的总质量设为100质量%时的各自的含量)。另外,抗蚀剂树脂组合物4的固体成分调节为10质量%。

  使用图38中所记载的过滤装置制造出药液307。图38的过滤装置在流入部与流出部之间串联连接有过滤器BU-1、过滤器BU-2、罐TU-1、过滤器F-A及过滤器BD-1。各单元与配管一同形成流道S-38。

  在表3中示出纯化中所使用的各过滤器所含有的材料成分及孔径。

  〔药液308的制造〕

  使用了表3中所记载的过滤装置,除此以外,以与药液307相同的方式制造出药液308。

  〔药液的缺陷抑制性能的评价:EUV曝光时的缺陷抑制性能〕

  使用药液300~药液308,通过以下操作评价了药液的缺陷抑制性能(显影后缺陷抑制性能及桥接缺陷抑制性能)。另外,EUV曝光表示基于使用EUV的曝光的图案形成方法。

  在12英寸硅晶片上分别涂布药液300~药液301,并在120℃的条件下烘烤60秒钟而形成了膜厚40nm的抗蚀剂膜。

  (显影后缺陷性能评价时的曝光条件)

  以NA(透镜开口数,Numerical Aperture(数值孔径))0.25、偶极照明(Dipole60x,外西格玛0.81,内西格玛0.43),对上述中所制作的晶片进行了EUV曝光。具体而言,不隔着掩膜而以1mJ/cm2的曝光量对负型抗蚀剂进行了整体曝光。

  (桥接缺陷抑制性能评价时的曝光条件)

  以NA(透镜开口数,Numerical Aperture(数值孔径))0.25、Quasar照明(Quasar45,外西格玛0.81,内西格玛0.51),对上述中所制作的晶片进行了EUV曝光。具体而言,隔着包含用于形成晶片上尺寸为间隙60nm、孔尺寸30nm的接触孔(contact holl)图案的图案(C/H的遗漏性评价用)及线宽为22nm、间隙为50nm的LS(线与间隔)图案的掩膜,以调节曝光量之后线宽成为22nm的曝光量对整个晶片进行了EUV曝光。

  (显影条件)

  在上述条件下进行曝光之后,立即在100℃的条件下烘烤了60秒钟。

  然后,一边使用喷淋型显影装置(ACTES公司制造的ADE3000S)以50旋转(rpm)旋转晶片,一边以200mL/分钟的流量喷射喷出30秒钟显影液(23℃),由此进行显影而得到了评价用试样。

  (桥接缺陷抑制性能的评价)

  关于经曝光的LS图案的分辨情况,使用扫描型电子显微镜(Hitachi,Ltd.制造的CG4600),以倍率200k对n=300个视野进行观察,评价在所观察的一个视野内产生了LS图案的桥接的个数,将其作为LS图案中的桥接缺陷数。该数值越小,药液越具有优异的桥接缺陷抑制性能。按照以下基准对结果进行评价,并示于表3。

  AA:缺陷数为10(个/视野)以下。

  A:缺陷数为超过10(个/视野)且30(个/视野)以下。

  B:缺陷数为超过30(个/视野)且100(个/视野)以下。

  C:缺陷数为超过100(个/视野)且300(个/视野)以下。

  D:缺陷数超过300(个/视野)。

  (显影后缺陷抑制性能的评价)

  使用KLA-Tencor Corporation制造的晶片检查装置“SP-5”,对所得到的试样求出了在整个晶片存在的19nm以上的尺寸的总缺陷数。按照以下基准对结果进行评价,并示于表3。

  AA:缺陷数为200个/晶片以下。

  A:缺陷数为超过200个/晶片且500个/晶片以下。

  B:缺陷数为超过500个/晶片且1000个/晶片以下。

  C:缺陷数为超过1000个/晶片且1500个/晶片以下。

  D:缺陷数超过1500个/晶片。

  〔药液的缺陷抑制性能的评价:ArF曝光时的缺陷抑制性能〕

  使用药液302~药液306,通过以下操作评价了药液的缺陷抑制性能(显影后缺陷抑制性能及桥接缺陷抑制性能)。另外,ArF曝光表示基于使用ArF准分子激光的曝光的图案形成方法。

  在12英寸硅晶片上分别涂布药液302~药液306,并在90~120℃的条件下烘烤60秒钟而形成了膜厚40nm的抗蚀剂膜。

  另外,在涂布抗蚀剂膜之前,在硅晶片上涂布有机防反射膜ARC29SR(Brewer公司制造),并在205℃下进行60秒钟烘烤而形成了膜厚86nm的防反射膜。

  (显影后缺陷性能评价时的曝光条件)

  使用ArF准分子激光液浸扫描器(ASML公司制造的XT1700i,NA1.20,Dipole(偶极),外西格玛0.900,内西格玛0.700,Y偏向),对上述中所制作的晶片进行了ArF曝光。具体而言,不隔着掩膜而以1mJ/cm2的曝光量对负型抗蚀剂进行了整体曝光。

  (桥接缺陷抑制性能评价时的曝光条件)

  使用ArF准分子激光液浸扫描器(ASML公司制造的XT1700i,NA1.20,Dipole(偶极),外西格玛0.900,内西格玛0.700,Y偏向),对上述中所制作的晶片进行了图案曝光。另外,作为掩膜版(reticle),使用了线尺寸=50nm且线:间隔=1:1的6%半色调掩膜。并且,作为液浸液,使用了超纯水。

  以使所得到的图案成为间距100nm、间隔宽度35nm、线宽65nm的线与间隔图案的方式调节了条件。

  (显影条件)

  在100℃下进行烘烤(Post Exposure Bake(后烘烤);PEB)之后,在显影液中浸置30秒钟而进行显影,从而制作出经图案形成的晶片。并且,当进行冲洗处理时,在显影液中浸置30秒钟而进行显影之后,在晶片干燥之前,在冲洗液中浸置而进行冲洗之后,以4000rpm的转速使晶片旋转30秒钟,由此得到了评价用试样。

  (桥接缺陷抑制性能的评价)

  关于经曝光的LS图案的分辨情况,使用扫描型电子显微镜(Hitachi,Ltd.制造的CG4600),以倍率200k对n=300个视野进行观察,评价在所观察的一个视野内产生了LS图案的桥接的个数,将其作为LS图案中的桥接缺陷数。该数值越小,药液越具有优异的桥接缺陷抑制性能。按照以下基准对结果进行评价,并示于表3。

  AA:缺陷数为10(个/视野)以下。

  A:缺陷数为超过10(个/视野)且30(个/视野)以下。

  B:缺陷数为超过30(个/视野)且100(个/视野)以下。

  C:缺陷数为超过100(个/视野)且300(个/视野)以下。

  D:缺陷数超过300(个/视野)。

  (显影后缺陷抑制性能的评价)

  使用KLA-Tencor Corporation制造的晶片检查装置“SP-5”,对所得到的试样求出了在整个晶片存在的19nm以上的尺寸的总缺陷数。按照以下基准对结果进行评价,并示于表3。

  AA:缺陷数为200个/晶片以下。

  A:缺陷数为超过200个/晶片且500个/晶片以下。

  B:缺陷数为超过500个/晶片且1000个/晶片以下。

  C:缺陷数为超过1000个/晶片且1500个/晶片以下。

  D:缺陷数超过1500个/晶片。

  〔药液的缺陷抑制性能的评价:KrF曝光时的缺陷抑制性能〕

  使用药液307~药液308,通过以下操作评价了药液的缺陷抑制性能(显影后缺陷抑制性能及桥接缺陷抑制性能)。另外,KrF表示基于使用KrF准分子激光的曝光的图案形成方法。

  对硅晶片实施HMDS(六甲基二硅氮烷)处理(110℃、35秒钟),并使用药液307~药液308将抗蚀剂膜制膜成100nm的厚度。

  另外,在涂布药液之前,在硅晶片上形成了100nm的氧化膜。

  (显影后缺陷抑制性能评价时的曝光条件)

  使用KrF准分子激光扫描器(ASML公司制造,PAS5500/850)(NA0.80),对上述中所制作的晶片进行了KrF曝光。具体而言,不隔着掩膜而以1mJ/cm2的曝光量对负型抗蚀剂进行了整体曝光。

  (桥接缺陷抑制性能评价时的曝光条件)

  使用KrF准分子激光扫描器(ASML公司制造,PAS5500/850)(NA0.80),对所得到的晶片进行了图案曝光。另外,作为掩膜版,使用了线尺寸=175nm、间隔尺寸=263nm的线与间隔图案的二元掩膜。将所得到的图案调节为间距438nm、间隔宽度130nm、线宽308nm的线与间隔图案。

  (显影条件)

  在100℃、60秒的条件下进行烘烤(Post Exposure Bake(后烘烤);PEB)之后,在显影液中浸置30秒钟而进行显影,进而,在实施冲洗处理时,在冲洗液中浸置而进行冲洗之后,以4000rpm的转速使晶片旋转30秒钟,由此得到了评价用试样。

  另外,作为显影液,使用了FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造的FHD-5。

  (桥接缺陷抑制性能的评价)

  关于经曝光的LS图案的分辨情况,使用扫描型电子显微镜(Hitachi,Ltd.制造的CG4600),以倍率200k对n=300个视野进行观察,评价在所观察的一个视野内产生了LS图案的桥接的个数,将其作为LS图案中的桥接缺陷数。该数值越小,药液越具有优异的桥接缺陷抑制性能。按照以下基准对结果进行评价,并示于表3。

  AA:缺陷数为10(个/视野)以下。

  A:缺陷数为超过10(个/视野)且30(个/视野)以下。

  B:缺陷数为超过30(个/视野)且100(个/视野)以下。

  C:缺陷数为超过100(个/视野)且300(个/视野)以下。

  D:缺陷数超过300(个/视野)。

  (显影后缺陷抑制性能的评价)

  使用KLA-Tencor Corporation制造的晶片检查装置“SP-5”,对所得到的试样求出了在整个晶片存在的19nm以上的尺寸的总缺陷数。按照以下基准对结果进行评价,并示于表3。

  AA:缺陷数为200个/晶片以下。

  A:缺陷数为超过200个/晶片且500个/晶片以下。

  B:缺陷数为超过500个/晶片且1000个/晶片以下。

  C:缺陷数为超过1000个/晶片且1500个/晶片以下。

  D:缺陷数超过1500个/晶片。

  〔评价3:过滤器的寿命的评价〕

  使用表3中所记载的各过滤装置对被纯化液连续进行了纯化。将被纯化液通液而在过滤装置的状态变稳定之后,立即回收所得到的药液作为试验用(初始样品),然后按每10000kg的通液量,回收纯化后所得到的药液作为试验用(经时样品)。以试验用回收的药液,通过在“评价1”中所说明的药液的桥接缺陷抑制性能的评价法进行评价,将每单位面积的缺陷数与初始样品进行比较,将经时样品的缺陷数成为2倍时的通液量作为过滤器的“寿命”。将使用图24中所记载的过滤装置对药液301的被纯化液进行纯化时的寿命设为1,利用比率评价了各装置的过滤器的寿命。利用以下基准对结果进行评价,并示于表3。另外,关于药液301,在评价结果中标记为“基准”。

  AA寿命为10倍以上。

  A寿命为5倍以上且小于10倍。

  B寿命为2倍以上且小于5倍。

  C寿命为超过1倍且小于2倍。

  D寿命为1倍以下。

  [表1]

  

  [表2]

  

  [表3]

  

  [表4]

  

  [表5]

  

  [表6]

  

  [表7]

  

  [表8]

  

  [表9]

  

  [表10]

  

  表1划分成:第1组:表1(1-1)~表1(1-5)及、第2组:表1(2-1)~表1(2-5),表2划分成:第1组:表2(1-1)~表2(1-5)及第2组:表2(3-1)~表2(3-5)。

  在表1及表2中,在所有对应于各组的5个划分表的行中记载有各药液的纯化中所使用的过滤装置(或纯化装置)所具有的过滤器及所得到的药液的评价结果。

  例如,在表1的第1组:表1(1-1)~表1(1-5)各自的第1行,对药液1进行了记载。

  其表示药液1由图11中所记载的纯化装置制造,并且表示药液1的制造中所使用的被纯化液含有CHN(环己酮),其汉森参数的氢键项(在表中记载为“HSP(δh)”)为5.1(MPa)1/2,ClogP值为0.9。并且,表示药液1的制造中所使用的纯化装置的过滤器在“CHN浸渍1天”的条件下事先清洗。并且,表示纯化装置具有双联式的蒸馏器和BU-1(配置于流道的最上游侧的含有PP的孔径200nm的过滤器)、BU-2(配置于BU-1的下游侧的孔径20nm的PFSA/PTFE过滤器),在过滤器A(F-A)的上游侧具有罐TU-1,作为F-A(过滤器A),具有孔径10nm的日本特表2017-536232号公报的0099段落中所记载的接枝化的超高分子量聚乙烯膜,在过滤器F-A的下游侧具有BD-1(含有尼龙的孔径10nm的过滤器)、BD-2(含有UPE的孔径3nm的过滤器)及BD-3(含有PTFE的孔径10nm的过滤器),并且在过滤器F-A的下游侧具有罐TD-1。

  另外,表示药液1利用“预湿”的方法进行评价,残渣缺陷抑制性能为AA,污点状缺陷抑制性能为AA,桥接缺陷抑制性能为AA,图案宽度的均匀性能为AA,而且,纯化装置的过滤器的寿命为AA。

  关于药液2~25,同样在第1组的各表中记载有结果,关于药液26~49,在第2组的各表中记载有结果。

  并且,关于药液200~227,在表2的第1组的各表中记载有结果,关于药液255~282,在表2的第2组的各表中记载有结果。

  [表11]

  

  [表12]

  

  [表13]

  

  [表14]

  

  [表15]

  

  [表16]

  

  [表17]

  

  [表18]

  

  [表19]

  

  [表20]

  

  表2划分成:第1组:表2(1-1)~表2(1-5)及第2组:表2(3-1)~

  表2(3-5)。

  在表2中,在所有对应于各组的5个划分表的行中记载有各药液的纯化中所使用的过滤装置(或纯化装置)所具有的过滤器及所得到的药液的评价结果。

  例如,在表2的第1组:表2(1-1)~表2(1-5)各自的第1行,对药液200进行了记载。

  其表示药液200由图25中所记载的纯化装置制造,并且表示药液200的制造中所使用的被纯化液含有PGMEA,ΔPs计算为18.1,ΔPe计算为22.2,|ΔPs-ΔPe|计算为4.1。并且,表示药液200的制造中所使用的纯化装置的过滤器在“PGMEA浸渍1天”的条件下事先清洗。并且,表示纯化装置具有双联式的蒸馏器和BU-1(配置于流道的最上游侧的含有UPE的孔径50nm的过滤器)、BU-2(配置于BU-1的下游侧的含有Nylon的孔径10nm的过滤器),在过滤器A(F-A)的上游侧具有罐TU-1,作为F-A(过滤器A),具有孔径5nm的中性基接枝UPE1过滤器,在过滤器F-A的下游侧不具有罐及过滤器。并且,表示循环过滤为“-”即无。

  另外,表示药液200利用“预湿”的方法进行评价,残渣缺陷抑制性能为A,污点状缺陷抑制性能为B,桥接缺陷抑制性能为A,图案宽度的均匀性能为A,而且,纯化装置的过滤器的寿命为A。

  关于药液201~227,同样在第1组的各表中记载有结果,关于药液228~254,在第2组的各表中记载有结果。并且,关于药液255~282,在第3组的各表中记载有结果。

  根据表2中所记载的结果,使用具有过滤器A和与过滤器A不同的过滤器B的过滤装置(纯化装置)进行了纯化的药液200~275具有所期望的缺陷抑制性能。另一方面,使用仅具有过滤器A的过滤装置进行了纯化的药液276~281不具有所期望的缺陷抑制性能。

  并且,表示关于被纯化液和过滤装置,在将通过规定的方法从过滤器A溶出的溶出物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPe及将被纯化物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPs时,当满足|ΔPs-ΔPe|≤10的关系时,具体而言,过滤器A为“中性基接枝UPE1”且被纯化液含有PGMEA时,与药液200相比,药液205具有更优异的残渣缺陷抑制性能、更优异的污点状缺陷抑制性能及更优异的桥接缺陷抑制性能。并且,过滤器的寿命也变得更长。

  根据上述结果,可知具有过滤器A和过滤器BD的过滤装置(纯化装置)作为在与过滤器A的关系中满足|ΔPs-ΔPe|≤10的被纯化液的纯化用过滤装置(纯化装置)而具有优异的效果。

  并且,表示关于被纯化液和过滤装置,在将通过规定的方法从过滤器A溶出的溶出物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPe及将被纯化物的汉森溶解度参数的极化项的贡献率设为ΔPs时,当满足|ΔPs-ΔPe|>10的关系时,具体而言,过滤器A为“中性基接枝UPE1”且被纯化液含有nBA时,与药液269相比,药液268具有更优异的残渣缺陷抑制性能。并且,过滤器的寿命也变得更长。

  根据上述结果,可知具有过滤器A和过滤器BU的过滤装置(纯化装置)作为在与过滤器A的关系中满足|ΔPs-ΔPe|>10的被纯化液的纯化用过滤装置(纯化装置)而具有优异的效果。

  [表21]

  

  [表22]

  

  [表23]

  

  [表24]

  

  表3划分为表3(1-1)~表3(1-4)。在表3中,在所有对应于各划分表的行中记载有各药液的纯化中所使用的过滤装置及所得到的药液的评价结果。

  例如,在各划分表的各自的第1行,对药液300进行了记载。

  其表示药液300由图38中所记载的过滤装置制造,并且表示药液300的制造中所使用的被纯化液为抗蚀剂树脂组合物2。并且,表示药液300的制造中所使用的过滤装置的过滤器在“PGMEA浸渍1天”的条件下事先清洗。并且,表示过滤装置具有BU-1(含有UPE的孔径50nm的过滤器)和BU-2(含有Nylon的孔径10nm的过滤器),并且在过滤器F-A的上游侧具有罐TU-1,作为F-A(过滤器A),具有孔径5nm的中性基接枝化UPE1,在其下游侧具有BD-1(含有PTFE的孔径7nm的过滤器)。并且,表示循环过滤为“-”即无。

  药液300的评价表示桥接缺陷抑制性能为AA,显影后缺陷抑制性能为AA,而且,过滤装置的过滤器的寿命为AA。

  关于药液301~308,同样在上述表中记载有结果。

  关于药液301~308,分别使用表中所记载的过滤装置(纯化装置)制作出药液。此时,未进行循环过滤。对所得到的药液进行了各表中所记载的项目的评价的结果,药液302~305及307具有优异的缺陷抑制性能。并且,关于过滤器的寿命,也同样能够确认到药液302~305及307成为良好的结果。

  〔药液283~306的制造〕

  使用表4中所记载的纯化装置(或过滤装置)对表4中所记载的各被纯化液进行纯化而得到了药液。另外,将各纯化装置(或过滤装置)示于图45~图47。过滤器F-A1~F-A2、过滤器BU-1~BU-2、过滤器BD-1~BD-2的材料成分及孔径如表4所示。

  另外,关于表4中所得到的药液,进行了与表2相同的评价。

  另外,作为表4中所使用的过滤器,可以举出上述过滤器及以下过滤器。

  ·“Octolex 5nm”、“Octolex 3nm”

  Entegris公司的商品,基材由UPE构成,在基材的表面配置有树脂层,该树脂层含有具有与不产生质子的离子的作用基的树脂。另外,具有与不产生质子的离子的作用基的树脂基于尼龙(酰胺或酰亚胺)骨架。

  ·“Purasol SN”

  Entegris公司的商品,基材由UPE构成,在基材的表面配置有树脂层,在树脂层中含有具有离子交换基的树脂。

  ·“Purasol SP”

  Entegris公司的商品,基材由UPE构成,在基材的表面配置有树脂层,在树脂层中含有具有离子交换基的树脂。

  另外,关于“Purasol SN”及“Purasol SP”的孔径,在后述的表中示出产品目录中所记载的标称值。

  [表25]

  

  [表26]

  

  [表27]

  

  [表28]

  

  [表29]

  

  表4划分为表4(1-1)~表4(1-5)。在表4中,在所有对应于各划分表的行中记载有各药液的纯化中所使用的过滤装置及所得到的药液的评价结果。

  符号说明

  100、200、300、400、500、600、700-过滤装置,101-流入部,102-流出部,103、104、501、701-过滤器,105、402、403、502、503、602、603、702、703、704、805、806、201、301、401、1005-配管,601、802-罐,803、903、1003、1004-蒸馏器,804-移动式罐,807-运输机构,901、1001-第2流入部,902、1002-第2流出部。

《过滤装置、纯化装置及药液的制造方法.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式(或pdf格式)