特表 2023-529958 溶媒を精製するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-12

(54)【発明の名称】溶媒を精製するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   C07C 45/82 20060101AFI20230705BHJP

   B01D 61/14 20060101ALI20230705BHJP

   B01D 69/00 20060101ALI20230705BHJP

   B01D 71/26 20060101ALI20230705BHJP

   B01D 71/32 20060101ALI20230705BHJP

   B01D 71/36 20060101ALI20230705BHJP

   B01D 71/56 20060101ALI20230705BHJP

   B01D 3/14 20060101ALI20230705BHJP

   C07C 49/403 20060101ALI20230705BHJP

【ＦＩ】

C07C45/82

B01D61/14

B01D69/00

B01D71/26

B01D71/32

B01D71/36

B01D71/56

B01D3/14 A

C07C49/403 J

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022576552

(86)(22)【出願日】2021-06-09

(85)【翻訳文提出日】2023-02-09

(86)【国際出願番号】 US2021036552

(87)【国際公開番号】W WO2021252587

(87)【国際公開日】2021-12-16

(31)【優先権主張番号】63/038,463

(32)【優先日】2020-06-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514251329

【氏名又は名称】フジフイルム エレクトロニック マテリアルズ ユー．エス．エー．， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ユアン

(72)【発明者】

【氏名】ロメロ、エドゥアルド、ラミレス

(72)【発明者】

【氏名】ヒンジー、ブライアン

【テーマコード（参考）】

4D006

4D076

4H006

【Ｆターム（参考）】

4D006GA06

4D006GA07

4D006JA58Z

4D006KA31

4D006KA53

4D006KA55

4D006KA57

4D006KA64

4D006KB11

4D006KB12

4D006KB18

4D006MA22

4D006MC22

4D006MC23

4D006MC28

4D006MC30

4D006MC54

4D006MC55

4D006PA01

4D006PB13

4D006PC01

4D076AA12

4D076AA22

4D076BB03

4D076BB23

4D076BC03

4D076BC04

4D076DA02

4D076DA21

4D076DA22

4D076DA25

4D076EA01Z

4D076EA02Z

4D076EA11Z

4D076EA12Z

4D076FA02

4D076FA04

4D076FA11

4D076FA15

4D076FA19

4D076FA34

4D076HA03

4D076HA12

4H006AA02

4H006AB80

4H006AD11

4H006AD19

4H006BD82

(57)【要約】

本開示は、溶媒を精製する方法及びシステムに関する。精製溶媒は、例えば、多段階半導体製造プロセスにおいて、プリウェット液、溶液現像剤、及び洗浄剤として使用することができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機溶媒を精製する方法であって、
前記有機溶媒を第１の蒸留塔で蒸留して中間有機溶媒を得ることであって、前記第１の蒸留塔が、前記第１の蒸留塔の高さの約８０％～約１００％である位置に配置された入口を有する、中間有機溶媒を得ることと、
前記中間有機溶媒を第２の蒸留塔に移送することであって、前記第２の蒸留塔が、前記第２の蒸留塔の高さの約０％～約３０％の位置に配置された入口を有する、第２の蒸留塔に移送することと、
前記中間有機溶媒を前記第２の蒸留塔で蒸留して、蒸留済み有機溶媒を得ることと、
を含む方法。

【請求項2】

前記有機溶媒を前記第１の蒸留塔で蒸留することにより、前記有機溶媒の沸点より低い沸点を有する不純物を除去する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記中間有機溶媒を前記第２の蒸留塔で蒸留することにより、前記有機溶媒の沸点より高い沸点を有する不純物を除去する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記有機溶媒を前記第１の蒸留塔で蒸留する前に、前記有機溶媒を前記有機溶媒の沸点より少なくとも約２０℃低い温度まで予熱することをさらに含み、前記予熱が、前記第１の蒸留塔の上流にあり、前記第１の蒸留塔と流体連通している予熱器によって行われる、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記有機溶媒を、前記第１の蒸留塔の上流の第１のフィルタユニットに通すことをさらに含み、前記第１のフィルタユニットが、第１のハウジングと前記第１のハウジング内の少なくとも１つの第１のフィルタとを備え、前記少なくとも１つの第１のフィルタが濾過媒体を備える、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記少なくとも１つの第１のフィルタ内の前記濾過媒体は、ポリオレフィン、ポリアミド、フッ素樹脂、又はそれらの共重合体を含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記少なくとも１つの第１のフィルタ内の前記濾過媒体は、ポリプロピレン又はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記少なくとも１つの第１のフィルタ内の前記濾過媒体は、約５０ｎｍ～約２５０ｎｍの平均孔径を有する、請求項５に記載の方法。

【請求項9】

前記少なくとも１つの第１のフィルタは、粒子除去フィルタである、請求項５に記載の方法。

【請求項10】

前記蒸留済み有機溶媒を、前記第２の蒸留塔の下流の第２のフィルタユニットに通すことをさらに含み、前記第２のフィルタユニットが、第２のハウジングと前記第２のハウジング内の少なくとも１つの第２のフィルタとを備え、前記少なくとも１つの第２のフィルタが濾過媒体を備える、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記少なくとも１つの第２のフィルタ内の前記濾過媒体は、ポリオレフィン、ポリアミド、フッ素樹脂、又はそれらの共重合体を含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記少なくとも１つの第２のフィルタ内の前記濾過媒体は、ナイロン又はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記少なくとも１つの第２のフィルタ内の前記濾過媒体は、約２ｎｍ～約１０ｎｍの平均孔径を有する、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

前記少なくとも１つの第２のフィルタは、粒子除去フィルタである、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記第２のフィルタユニットを出た前記有機溶媒を再循環させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項16】

前記再循環させることが、前記第２のフィルタユニットを出た前記有機溶媒を蒸留済み溶媒タンクに移動させた後、前記有機溶媒を前記第２のフィルタユニットに通すことを含み、前記蒸留済み溶媒タンクが、前記第２の蒸留塔と前記第２のフィルタユニットとの間にあり、前記第２の蒸留塔及び前記第２のフィルタユニットと流体連通している、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記蒸留済み有機溶媒を、前記第２の蒸留塔の下流にあり、前記第２の蒸留塔と流体連通している製品容器に移動させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項18】

前記有機溶媒が、シクロヘキサノン、乳酸エチル、酢酸ｎ－ブチル、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メチルエーテルアセテート、４－メチル－２－ペンタノール、又はプロピレンカーボネートを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項19】

第１の入口及び第１の出口を有する第１の蒸留塔であって、前記第１の入口は前記第１の蒸留塔の高さの約８０％～約１００％の位置に配置されている、第１の蒸留塔と、
前記第１の蒸留塔の下流にあり、第２の入口及び第２の出口を有する第２の蒸留塔であって、前記第２の入口は前記第１の出口と流体連通しており、前記第２の入口は、前記第２の蒸留塔の高さの約０％～約３０％の位置に配置されている、第２の蒸留塔と、
を備えるシステム。

【請求項20】

予熱器をさらに備え、前記予熱器は、前記第１の蒸留塔の上流にあり、前記第１の蒸留塔と流体連通している、請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

前記予熱器の上流にあり、前記予熱器と流体連通している第１のフィルタユニットをさらに備え、前記第１のフィルタユニットが、第１のハウジングと前記第１のハウジング内の少なくとも１つの第１のフィルタとを備え、前記少なくとも１つの第１のフィルタが濾過媒体を備える、請求項２０に記載のシステム。

【請求項22】

前記少なくとも１つの第１のフィルタ内の前記濾過媒体は、ポリオレフィン、ポリアミド、フッ素樹脂、又はそれらの共重合体を含む、請求項２１に記載のシステム。

【請求項23】

前記少なくとも１つの第１のフィルタ内の前記濾過媒体は、ポリプロピレン又はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項２２に記載のシステム。

【請求項24】

前記少なくとも１つの第１のフィルタ内の前記濾過媒体は、約５０ｎｍ～約２５０ｎｍの平均孔径を有する、請求項２１に記載のシステム。

【請求項25】

前記少なくとも１つの第１のフィルタは、粒子除去フィルタである、請求項２１に記載のシステム。

【請求項26】

前記第２の蒸留塔の下流にある第２のフィルタユニットをさらに備え、前記第２のフィルタユニットが、第２のハウジングと前記第２のハウジング内の少なくとも１つの第２のフィルタとを備え、前記少なくとも１つの第２のフィルタが濾過媒体を備える、請求項１９に記載のシステム。

【請求項27】

前記少なくとも１つの第２のフィルタ内の前記濾過媒体は、ポリオレフィン、ポリアミド、フッ素樹脂、又はそれらの共重合体を含む、請求項２６に記載のシステム。

【請求項28】

前記少なくとも１つの第２のフィルタ内の前記濾過媒体は、ナイロン又はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項２７に記載のシステム。

【請求項29】

前記少なくとも１つの第２のフィルタ内の前記濾過媒体は、約２ｎｍ～約１０ｎｍの平均孔径を有する、請求項２６に記載のシステム。

【請求項30】

前記少なくとも１つの第２のフィルタは、粒子除去フィルタである、請求項２６に記載のシステム。

【請求項31】

前記第２の蒸留塔と前記第２のフィルタユニットとの間にあり、前記第２の蒸留塔及び前記第２のフィルタユニットと流体連通する蒸留済み溶媒タンクをさらに備える、請求項１９に記載のシステム。

【請求項32】

再循環ループをさらに備え、前記再循環ループが、前記第２のフィルタユニット及び前記蒸留済み溶媒タンクを備える、請求項３１に記載のシステム。

【請求項33】

前記第２の蒸留塔の下流にあり、前記第２の蒸留塔と流体連通する製品容器をさらに備える、請求項１９に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年６月１２日に出願された米国仮出願第６３／０３８，４６３号の優先権を主張し、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、溶媒（例えば、有機溶媒）を精製するためのシステム及び方法に関する。特に、本開示は、高純度、低いウェハ上粒子数（on wafer particle count）、及び低いウェハ上金属数（on wafer metal count）を有する有機溶媒を得るために使用することができるシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

半導体産業は、部品サイズの継続的な縮小から生じる、電子部品の集積密度の急速な向上を達成した。最終的に、より小さい部品のより多くを、所与の面積に集積することが可能になる。これらの改善は主に、新しい高精度かつ高解像度の加工技術の開発によるものである。

【0004】

高解像度集積回路（ＩＣ）の製造では、様々な処理液がベアウェハやフィルムコーティングされたウェハに接触する。例えば、微細な金属配線の製造は、一般に、基材をコーティングし、続いてプリウェット液をコーティングしてから、基材を複合液でコーティングしてレジスト膜を形成する手順を含む。これらの処理液は、独自の成分や様々な添加剤を含有しており、ＩＣウェハの汚染源となることが知られている。

【0005】

ウェハのプリウェット液や現像液など、これらの薬液（chemical liquids）に微量の汚染物質が混入したとしても、得られる回路パターンに欠陥が生じ得ると考えられている。例えば、ごく微量の金属不純物が存在すると、半導体デバイスの性能や安定性を妨げ得ることが知られている。金属汚染物質の種類によっては、酸化物特性が劣化したり、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損なわれたりし、ひいては製造歩留まりに悪影響を及ぼす虞がある。

【0006】

金属不純物、微粒子、有機不純物、水分などの不純物による汚染は、薬液の製造の様々な段階において、不用意に薬液に導入される可能性がある。例えば、原料に含まれる不純物、薬液の製造時に発生する副生成物や未反応の反応物、製造装置の表面や、輸送、貯蔵、反応に用いる容器設備、反応容器等から溶出、抽出される異物などが挙げられる。したがって、高精度でかつ超微細な半導体電子回路の製造に使用されるこれらの薬液から、不溶性及び可溶性の汚染物質を低減・除去することは、欠陥のないＩＣを製造するための基本的な条件である。

【0007】

この観点から、超微細でかつ超精密な半導体電子回路の製造に不可欠な高純度の薬液を生成するためには、薬液の製造プロセス及びシステムの規格や品質を大幅に改善し、厳密に管理することが不可欠である。

【発明の概要】

【0008】

したがって、高精度な集積回路を形成するためには、超高純度の薬液が必要であり、これらの薬液の品質向上と管理が非常に重要となる。品質向上と管理の対象となる特定の重要なパラメータには、薬液及びウェハ上金属数の低減、薬液及びウェハ上粒子数の低減、ウェハ上の欠陥の低減、及び有機汚染物質の低減が含まれる。

【0009】

上記に鑑み、本開示は、半導体製造用の溶媒を製造するための精製システム及びそれを用いた溶媒（例えば、有機溶媒）の精製方法であって、前記溶媒中の粒子、金属不純物、有機不純物、残留水分の量を所定の範囲内に管理し、未知の物質及び不要な物質を発生又は導入することなく、超高純度の溶媒を製造する精製システム及び方法を提供する。そのため、残留欠陥やパーティクル欠陥の発生が抑制され、半導体ウェハの歩留まりが向上する。さらに、本発明者は、意外にも、低沸点有機不純物を除去するために第１の蒸留塔の高さの約８０％～約１００％の位置に配置された入口を有する第１の蒸留塔と、高沸点有機不純物を除去するために第２の蒸留塔の高さの約０％～約３０％の位置に配置された入口を有する第２の蒸留塔と、を使用して有機溶媒を精製することにより、エネルギー効率を大幅に高めることができ、精製された有機溶媒を使用してウェハを処理するときに、ウェハ上金属数及びウェハ上粒子数を低減できることを見出した。さらに、本発明者は、意外にも、有機溶媒を蒸留する前に、有機溶媒の沸点よりも最大で約２０℃低い温度で有機溶媒を予熱することによっても、本明細書に記載の精製方法の効率を大幅に改善し、溶媒を蒸留するのに必要なエネルギーを低減し、精製コストを低減できることを見出した。

【0010】

一態様では、本開示は、（１）有機溶媒を第１の蒸留塔で蒸留して中間有機溶媒を得ること、（２）中間有機溶媒を第２の蒸留塔に移すこと、及び（３）中間有機溶媒を第２の蒸留塔で蒸留して蒸留済み有機溶媒を得ることを含む、有機溶媒の精製方法（例えば、連続法）を特徴とする。第１の蒸留塔は、（例えば、低沸点有機不純物を除去するために）第１の蒸留塔の高さの約８０％～約１００％の位置に配置された入口を有する。第２の蒸留塔は、（例えば、高沸点有機不純物を除去するために）第２の蒸留塔の高さの約０％～約３０％の位置に配置された入口を有する。

【0011】

別の態様では、本開示は、（１）第１の入口及び第１の出口を有する第１の蒸留塔と、（２）第１の蒸留塔の下流にあり、第２の入口及び第２の出口を有する第２の蒸留塔とを含むシステムを特徴とする。第１の入口は、（例えば、低沸点有機不純物を除去するために）第１の蒸留塔の高さの約８０％～約１００％の位置に配置される。第２の入口は、第１の出口と流体連通しており、第２の入口は（例えば、高沸点有機不純物を除去するために）第２の蒸留塔の高さの約０％～約３０％の位置に配置されている。

【0012】

実施形態は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。

【0013】

いくつかの実施形態では、第１の蒸留塔において有機溶媒を蒸留することにより、有機溶媒の沸点よりも低い沸点を有する不純物が除去される。いくつかの実施形態では、第２の蒸留塔において中間有機溶媒を蒸留することにより、有機溶媒の沸点よりも高い沸点を有する不純物が除去される。

【0014】

いくつかの実施形態では、本方法は、第１の蒸留塔において有機溶媒を蒸留する前に、有機溶媒を有機溶媒の沸点より少なくとも約２０℃低い温度に予熱することをさらに含み、この予熱は、第１の蒸留塔の上流で、第１の蒸留塔と流体連通している予熱器によって行われる。

【0015】

いくつかの実施形態では、本方法は、第１の蒸留塔の上流の第１のフィルタユニットに有機溶媒を通すことをさらに含み、第１のフィルタユニットは、第１のハウジングと、第１のハウジング内の少なくとも１つの第１のフィルタとを含み、少なくとも１つの第１のフィルタは濾過媒体を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第１のフィルタ内の濾過媒体は、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン）、ポリアミド（例えば、ナイロン）、フルオロポリマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）、又はそれらの共重合体を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第１のフィルタ内の濾過媒体は、約５０ｎｍ～約２５０ｎｍの平均孔径を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第１のフィルタは粒子除去フィルタである。

【0016】

いくつかの実施形態では、本方法は、蒸留済み有機溶媒を、第２の蒸留塔の下流の第２のフィルタユニットに通すことをさらに含み、第２のフィルタユニットは第２のハウジングと、第２のハウジング内の少なくとも１つの第２のフィルタとを含み、少なくとも１つの第２のフィルタは濾過媒体を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第２のフィルタ内の濾過媒体は、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン）、ポリアミド（例えば、ナイロン）、フルオロポリマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）、又はそれらの共重合体を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第２のフィルタ内の濾過媒体は、約２ｎｍ～約１０ｎｍの平均孔径を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第２のフィルタは粒子除去フィルタである。

【0017】

いくつかの実施形態では、本方法は、第２のフィルタユニットから出る有機溶媒を再循環させることをさらに含む。いくつかの実施形態では、再循環は、第２のフィルタユニットを出た有機溶媒を蒸留済み溶媒タンクに移動させ、続いて有機溶媒を第２のフィルタユニットに通すことを含み、蒸留済み溶媒タンクは、第２の蒸留塔と第２のフィルタユニットとの間にあり、第２の蒸留塔及び第２のフィルタユニットと流体連通している。

【0018】

いくつかの実施形態では、本方法は、第２の蒸留塔の下流にあり、第２の蒸留塔と流体連通している製品容器に、蒸留済み有機溶媒を移動させることをさらに含む。

【0019】

いくつかの実施形態では、有機溶媒は、シクロヘキサノン、乳酸エチル、酢酸ｎ－ブチル、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メチルエーテルアセテート、４－メチル－２－ペンタノール、又はプロピレンカーボネートを含む。

【0020】

いくつかの実施形態では、システムは、予熱器をさらに含み、予熱器は、第１の蒸留塔の上流にあり、第１の蒸留塔と流体連通している。

【0021】

いくつかの実施形態では、システムは、予熱器の上流にあり、予熱器と流体連通する第１のフィルタユニットをさらに含み、第１のフィルタユニットは、第１のハウジングと、第１のハウジング内の少なくとも１つの第１のフィルタとを含み、少なくとも１つの第１のフィルタは濾過媒体を含む。

【0022】

いくつかの実施形態では、システムは、第２の蒸留塔の下流に第２のフィルタユニットをさらに含み、第２のフィルタユニットは、第２のハウジングと、第２のハウジング内の少なくとも１つの第２のフィルタとを含み、少なくとも１つの第２のフィルタは濾過媒体を含む。

【0023】

いくつかの実施形態では、システムは、第２の蒸留塔と第２のフィルタユニットとの間にあり、第２の蒸留塔と流体連通している蒸留済み溶媒タンクをさらに含む。

【0024】

いくつかの実施形態では、システムは、再循環ループをさらに含み、再循環ループは、第２のフィルタユニット及び蒸留済み溶媒タンクを含む。

【0025】

いくつかの実施形態では、システムは、第２の蒸留塔の下流にあり、第２の蒸留塔と流体連通している製品容器をさらに含む。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本開示のいくつかの実施形態による有機溶媒の精製方法において採用される精製システムの一例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本明細書で定義されるように、別段の記載がない限り、表記されるすべてのパーセンテージは、組成物の総重量に対する重量パーセントであると理解されるべきである。別段の記載がない限り、環境温度は、約１６℃～約２７℃と定義される。本明細書で言及される「溶媒（solvent）」という用語は、別段の記載がない限り、単一の溶媒又は２つ以上（例えば、３つ又は４つ）の溶媒の組み合わせを意味する。本開示において、組成物の総重量に基づいて、「ｐｐｍ」は「百万分率」を意味し、「ｐｐｂ」は「１０億分率」を意味し、「ｐｐｔ」は「１兆分率」を意味する。

【0028】

一般に、本開示は、溶媒（例えば、有機溶媒）を精製するためのシステム及び方法を特徴とする。本明細書における溶媒は、ウェハ処理液（例えば、プリウェット液、現像液、リンス液、洗浄液、又は剥離液）や、半導体製造プロセスで用いられる半導体材料用の溶媒として使用することが可能である。

【0029】

本開示の精製方法を適用される前に、溶媒は、望ましくない量の汚染物質及び不純物（有機不純物、金属不純物、粒子、及び水分など）を含有し得る。溶媒が本開示の精製方法によって処理された後、かなりの量の汚染物質及び不純物が溶媒から除去され得る。前処理された溶媒（pre-processed solvent）は、本開示において「未精製溶媒（unpurified solvent）」とも呼ばれる。前処理された溶媒は、自社で合成され得るし、供給業者からの購入を介して商業的に入手可能である。処理後の溶媒（post-processed solvent）は、本開示において「精製溶媒（purified solvent）」とも呼ばれる。「精製溶媒」は、予め定めた範囲内に限定された不純物を含み得る。

【0030】

一般に、本明細書に記載の溶媒は、アルコール、エーテル、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エステル、ケトン、又はカーボネートなどの、少なくとも１つ（例えば、２つ、３つ、又は４つ）の有機溶媒を含むことができる。好適な有機溶媒の例としては、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，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、ｃｉｓ－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、ｓｅｃ－ブチルベンゼン、シメン、ジペンテン、ピルビン酸メチル、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アセタート、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ｎ－ブチル、γ－ブチロラクトン、ジイソアミルエーテル、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、炭酸プロピレン、及びテトラヒドロフランが挙げられる。

【0031】

いくつかの実施形態では、溶媒はプリウェット液である。プリウェット液としては、例えば、シクロペンタノン（ＣｙＰｅ）、シクロヘキサノン（ＣｙＨ）、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（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＥＥ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノプロピルエーテル（ＰＧＰＥ）、乳酸エチル（ＥＬ）のうちの少なくとも１種が挙げられる。いくつかの実施形態では、溶媒は、酢酸ｎ－ブチルなどの現像液、又は４－メチル－２－ペンタノール（ＭＩＢＣ）などのリンス液（rinsing liquid）であり得る。いくつかの実施形態では、溶媒は、イソプロピルアルコールなどのウェハ製造プロセスで使用されるリンス溶媒（rinse solvent）であり得る。

【0032】

いくつかの実施形態では、前処理された又は未精製の有機溶媒は、最大で約９９．９５％（例えば、最大で約９９．５％、最大で約９９％、最大で約９８％、最大で約９７％、最大で約９６％、又は最大で約９５％）の純度を有することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法から得られる後処理又は精製された有機溶媒は、少なくとも約９９．９９％（例えば、少なくとも約９９．９９５％、少なくとも約９９．９９９％、少なくとも約９９．９９９５％、少なくとも約９９．９９９９％、又は１００％）の純度を有することができる。本明細書で言及されるように、「純度」は、液体の総重量における溶媒の重量パーセントを意味する。液体中の有機溶媒の含有量は、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ－ＭＳ）装置（例えば、加熱脱着(ＴＤ：thermal desorption)ＧＣ-ＭＳ装置）を用いて測定することができる。

【0033】

いくつかの実施形態において、本明細書に記載される溶媒の沸点は、半導体チップの製造歩留まりを向上させる点から、最大で約２００℃（例えば、最大で約１７５℃、又は最大で約１５０℃）であるか、又は少なくとも約５０℃（例えば、少なくとも約７５℃、又は少なくとも約１００℃）である。例えば、溶媒がシクロヘキサノンである場合、その沸点は約１５５．６℃である。本開示において、沸点とは、１気圧で測定される沸点を意味する。

【0034】

一般に、前処理された有機溶媒に含まれる不純物は、金属不純物、粒子、及びその他の不純物（有機不純物や水分など）を含むことができる。

【0035】

本明細書で説明されるように、金属不純物は、固体の形態（例えば、金属単体、粒子状金属含有化合物など）であり得る。いくつかの実施形態では、金属不純物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、典型金属（main group metals）、遷移金属、及びランタノイド金属からなる群から選択される金属を含むことができる。一般的な金属不純物の例としては、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、鉛（Ｐｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）などの重金属や、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）などのアルカリ金属やアルカリ土類金属が挙げられる。金属の種類に応じて、金属不純物は、酸化物の完全性を劣化させ、ＭＯＳゲートスタックを劣化させ、デバイスの寿命を短くする可能性がある。いくつかの実施形態では、前処理された溶媒中の各金属成分の含有量は、約０．１ｐｐｔ～約２０００ｐｐｔ(例えば、約２００ｐｐｔ～約１０００ｐｐｔ、又は約５００ｐｐｔ～約１０００ｐｐｔ）の範囲である。

【0036】

本明細書に記載の方法によって精製された有機溶媒において、全微量金属含有量は、質量が０（例えば、少なくとも約１ｐｐｔ、少なくとも約５ｐｐｔ、又は少なくとも約１０ｐｐｔ）から、最大で約２００ｐｐｔ(例えば、最大で約１８０ｐｐｔ、最大で約１６０ｐｐｔ、最大で約１５０ｐｐｔ、最大で約１４０ｐｐｔ、最大で約１２０ｐｐｔ、最大で約１００ｐｐｔ、最大で約５０ｐｐｔ、又は最大で約２０ｐｐｔ）までの予め定めた範囲内にあることが好ましく、各微量金属（例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｋ、Ｎａ、またはＣａ）の含有量は、質量が、０（例えば、少なくとも約１ｐｐｔ、少なくとも約２ｐｐｔ、又は少なくとも約３ｐｐｔ）から、最大で約２０ｐｐｔ（最大で約１５ｐｐｔ、最大で約１０ｐｐｔ、最大で約８ｐｐｔ、最大で約６ｐｐｔ、最大で約５ｐｐｔ、最大で約４ｐｐｔ、最大で約３ｐｐｔ、又は最大で約２ｐｐｔ）までの予め定めた範囲内にあることが好ましい。

【0037】

本開示では、０．０３μｍ以上のサイズを有する物質を「粒子」又は「微粒子」と呼ぶことにする。粒子の例としては、塵埃、汚れ、有機固形物、及び無機固形物が挙げられる。粒子はまた、金属原子がコロイド化した不純物を含むことができる。コロイド化しやすい金属原子の種類は、特に限定されず、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの金属原子を含むことができる。本明細書に記載の方法によって精製された有機溶媒において、０．０３μｍ以上（例えば、０．０５μｍ以上）のサイズを有する粒子の総数は、溶媒１ｍｌ当たり最大で約５０個（最大で約４０個、最大で約２０個、最大で約１０個、最大で約５個、最大で約１個、又は０個）の予め定めた範囲内であることが好ましい。なお、液体媒体中の「粒子」の数は、光散乱式の液中パーティクルカウンタによって計測することができ、液中粒子数（ＬＰＣ：liquid particle count）と呼ばれる。

【0038】

本明細書において、有機不純物とは、有機溶媒とは異なり、有機溶媒と有機不純物とを含む液体の総質量に対して５０００質量ｐｐｍ以下の含有量で含まれる有機物を意味する。有機不純物は、クリーンルーム内であっても環境空気中に存在する揮発性の有機化合物であり得る。有機不純物のいくつかは、輸送及び保管設備に由来するものもあれば、最初から原料中に存在しているものもある。有機不純物の他の例としては、有機溶媒を合成する際に生じる副生成物及び／又は未反応の反応物（unreacted reactant）が挙げられる。有機不純物としては、例えば、脂肪族炭化水素（例えば、炭素数８以上のＣ８～Ｃ２４アルカン又はアルケン）、芳香族炭化水素、エーテル、エステル、及びアルデヒドが挙げられる。

【0039】

なお、精製有機溶媒中の有機不純物の総含有量は、特に限定されない。半導体デバイスの製造歩留まりを向上させる点から、有機不純物の総含有量は、精製有機溶媒の最大で約５００ｐｐｍ(例えば、最大で約４００ｐｐｍ、最大で約３００ｐｐｍ、最大で約２００ｐｐｍ、最大で約１００ｐｐｍ、最大で約５０ｐｐｍ、最大で約２０ｐｐｍ、最大で約１０ｐｐｍ）であり、及び／又は少なくとも約１ｐｐｍ(少なくとも約１０ｐｐｍ、又は少なくとも約１００ｐｐｍ）であり得る。いくつかの実施形態では、精製有機溶媒は、微量（例えば、最大で約１ｐｐｍ）の任意の測定可能な有機不純物を有する。本明細書に記載の溶媒中の有機不純物の含有量は、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ－ＭＳ）装置（例えば、加熱脱着(ＴＤ)ＧＣ-ＭＳ装置）を使用することによって測定することができる。

【0040】

いくつかの実施形態では、水分又は水分含有量の総量は、精製有機溶媒の最大で約５００ｐｐｍ(例えば、最大で約３００ｐｐｍ、最大で約２００ｐｐｍ、最大で約１００ｐｐｍ、最大で約５０ｐｐｍ）であり、及び／又は少なくとも約１０ｐｐｍ(例えば、少なくとも約５０ｐｐｍ、少なくとも約１００ｐｐｍ、又は少なくとも約１５０ｐｐｍ）であり得る。いくつかの実施形態では、精製有機溶媒は、水分を含まない。本明細書に記載される溶媒中の水分又は水分含有量は、容量式又は電量式のカールフィッシャー滴定装置を使用して測定することができる。

【0041】

図１は、本開示のいくつかの実施形態による精製システムの構成を示す概略図である。図１に示すように、精製システム１００は、原料供給容器１、第１のフィルタユニット２、原料タンク３、ポンプ４、予熱器５、第１の蒸留塔６、凝縮器６ａ、リボイラー６ｂ、ポンプ７、第２の蒸留塔８、凝縮器８ａ、リボイラー８ｂ、蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、第２のフィルタユニット１２ａ、第３のフィルタユニット１２ｂ、及び製品容器１３を含み、これらはすべて互いに流体連通している（例えば、１つ以上の配管（pipes）又は導管（conduits）を介して）。精製システム１００では、蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、第２のフィルタユニット１２ａ、及び第３のフィルタユニット１２ｂは任意であってもよく、任意選択の再循環導管（recirculation conduit）１５０を介して互いに流体連通して再循環ループを形成することができる。一般に、精製システム１００は、図１に示されていない他の構成要素（ポンプ、温度制御ユニット、供給ポート、流出ポート、又はバルブなど）を含むことができる。

【0042】

一般に、原料供給容器１は、出発原料（例えば、前処理された又は未精製の有機溶媒）を保持又は移送するように構成されている。出発原料を精製システム１００によって処理することにより、望ましくない汚染物質（例えば、微粒子、有機不純物、金属不純物、及び水分）の数が予め定めた範囲内に制限された精製有機溶媒を製造又は生産することが可能である。原料供給容器１の種類は、精製システム１００の他の構成要素に出発原料を連続的又は断続的に供給するものであれば、特に限定されない。いくつかの実施形態では、原料供給容器１は、固定タンク又は移動タンクなどのタンクであり得る。いくつかの実施形態では、原料供給容器１は、原料収容タンク、レベルゲージなどのセンサ（図示せず）、ポンプ（図示せず）、及び／又は出発原料の流れを制御するためのバルブ（図示せず）を含むことができる。

【0043】

精製システム１００は、少なくとも１つ（例えば、２つ又は３つ）の蒸留前フィルタユニットと、少なくとも１つ（例えば、２つ又は３つ）の蒸留後フィルタユニットとを含むことができる。一般に、蒸留前フィルタユニットは、蒸留前に出発原料（例えば、未精製の有機溶媒）の初期濾過を行って大きな粒子を除去し、蒸留後フィルタユニットは、蒸留後に濾過を行って残留不純物（例えば、金属又は有機不純物）及び微粒子を除去して、超高純度の有機溶媒を得る。いくつかの実施形態では、蒸留前フィルタユニット及び蒸留後フィルタユニットの各々は、フィルタハウジングと、フィルタハウジング内の１つ以上のフィルタ（例えば、１～２０個のフィルタ）とを含むことができる。例えば、図１に示される精製システム１００は、１つの蒸留前フィルタユニット（すなわち、第１のフィルタユニット２）と、２つの蒸留後フィルタユニット（すなわち、第２のフィルタユニット１２ａ及び第３のフィルタユニット１２ｂ）とを含む。図１に示す第１の蒸留塔６及び第２の蒸留塔８は、一般に、有機及び金属不純物及び粒子の大部分を除去するために使用される。

【0044】

いくつかの実施形態では、精製システム１００の各フィルタユニットは、フィルタハウジングと、フィルタハウジング内の１つ以上（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又は７つ）のフィルタとを含むことができる。各フィルタは、適切な材料から作製され、適切な平均孔径を有する濾過媒体を含むことができる。フィルタは、フィルタハウジング内に、並列又は直列に配置することができる。使用中、２つのフィルタがフィルタハウジング内に並列に配置されている場合、精製される溶媒はこれらの２つのフィルタを並行に（すなわち、実質的に同時に）通過する。一方、２つのフィルタが直列に配置されている場合、精製される溶媒は、使用中にこれら２つのフィルタを順次通過する。いくつかの実施形態では、いくつかのフィルタユニットは、フィルタハウジング内に並列に複数のフィルタを含むことができ、それにより全体の流量を増加させ、容量を向上させることができる。

【0045】

例えば、図１に示す精製システム１００は、３つのフィルタユニット（すなわち、ユニット２、６、及び８）を含み、それらの各々は、フィルタハウジングと、フィルタハウジング内の１つ以上のフィルタとを含む。他の実施形態では、精製システム１００は、図１に示す３つのフィルタユニットに加えて、他の精製モジュールを含むこともできる。

【0046】

図１を参照すると、フィルタユニット２、６、及び８は、機能又は特性が異なり、異なる精製処理を提供することができる。いくつかの実施形態では、各フィルタユニットは、粒子除去フィルタ、イオン交換フィルタ、及びイオン吸着フィルタからなる群から独立して選択することができる。いくつかの実施形態では、フィルタユニット２、６、及び８の各々の中に収容されるフィルタは、同一又は類似の精製機能、物理化学的特性、細孔サイズ、及び／又は構造材料を有することができる。

【0047】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、原料供給容器１と第１の蒸留塔６との間に、原料供給容器１と第１の蒸留塔６とを流体連通している少なくとも１つ（例えば、２つ又は３つ）の第１のフィルタユニット２を含むことができる。第１のフィルタユニット２は、フィルタハウジングと、フィルタハウジング内の少なくとも１つ（例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ）のフィルタとを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１のフィルタユニット２が２つ以上のフィルタを含む場合、これらのフィルタは、流量及び容量を向上させるために並列に配置することができる。

【0048】

いくつかの実施形態では、第１のフィルタユニット２内のフィルタは、有機溶媒から比較的大きな粒子を除去するための粒子除去フィルタとすることができる。いくつかの実施形態では、第１のフィルタユニット２のフィルタは、最大で約０．２５μｍ、すなわち、最大で約２５０ｎｍ(例えば、最大で約２４０ｎｍ、最大で約２２０ｎｍ、最大で約２００ｎｍ、最大で約１８０ｎｍ、最大で約１６０ｎｍ、最大で約１５０ｎｍ）であり、及び／又は少なくとも約０．０５μｍ、すなわち少なくとも約５０ｎｍ(例えば、少なくとも約６０ｎｍ、少なくとも約７０ｎｍ、少なくとも約８０ｎｍ、少なくとも約９０ｎｍ、少なくとも約１００ｎｍ、少なくとも約１１０ｎｍ、少なくとも約１２０ｎｍ、少なくとも約１３０ｎｍ、少なくとも約１４０ｎｍ、又は少なくとも約１５０ｎｍ）の平均孔径を有する濾過媒体を含むことができる。上記範囲内であれば、第１フィルタユニット２におけるフィルタの目詰まりを抑制しつつ、有機溶媒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。

【0049】

第１のフィルタユニット２内のフィルタにおける濾過媒体の好適な材料の例としては、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカンポリマー（ＰＦＡ）、又は変性ポリテトラフルオロエチレン（ＭＰＴＦＥ））、ナイロン等のポリアミド（例えば、ナイロン６又はナイロン６６）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン（高密度及び超高分子量樹脂を含む）、又はそれらの共重合体が挙げられる。例えば、粒子除去フィルタ内の濾過媒体は、ポリプロピレン（例えば、高密度ポリプロピレン）、ポリエチレン（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又は超高分子量ポリエチレン（ＵＰＥ））、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、又はペルフルオロアルコキシアルカンポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーから作製することができる。上記の材料からなるフィルタは、残留欠陥やパーティクル欠陥の原因となりやすい異物（例えば、極性の高いもの）を効果的に除去することができ、有機溶媒中の金属成分の含有量を効率的に低減させることができる。

【0050】

いくつかの実施形態では、第１のフィルタユニット２は、直列に配置された２つ、３つ、又は４つのフィルタであって、約５０ｎｍ～２００ｎｍの平均孔径を有し、ポリプロピレン又はポリテトラフルオロエチレンから作製された濾過媒体を含むフィルタを含むことができる。

【0051】

理論にとらわれるものではないが、約５０ｎｍの平均孔径を有し、ポリテトラフルオロエチレンから作製された濾過媒体を含む１つ以上のフィルタを使用すると、本明細書に記載される精製溶媒のウェハ上金属数（on-wafer metal count）及びウェハ上粒子数（on-wafer particle count）を大幅に低減することができると考えられる。理論にとらわれるものではないが、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）から作製される濾過媒体を含むフィルタは、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン）から作製される濾過媒体を含むフィルタよりも少ないウェハ上粒子を生じ得ると考えられる。

【0052】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、任意選択で、第１のフィルタユニット２と第１の蒸留塔６との間にあり、第１のフィルタユニット２及び第１の蒸留塔６と流体連通している原料タンク３を含むことができる。原料タンク３の種類は、第１フィルタユニット２で濾過された溶媒を保持できるものであれば、特に限定されない。理論にとらわれるものではないが、原料タンク３は、精製プロセスの残りの工程のために十分な原料（例えば、溶媒）を供給し、精製を連続プロセスとして維持することができると考えられる。

【0053】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、原材料タンク３と第１の蒸留塔６との間にあり、原材料タンク３及び第１の蒸留塔６と流体連通しているポンプ４及び予熱器５を含むことができる。使用中、ポンプ４は、原料タンク３内の溶媒を予熱器５に供給して予め定めた温度に加熱し、次いで第１の蒸留塔６に供給することができる。本明細書で使用されるように、ポンプ４は、計量ポンプ又はダイヤフラムポンプなどの、動作温度で液体を移送又は供給するための任意の適切なポンプであり得る。

【0054】

一般に、予熱器５は、任意の適切な加熱装置とすることができる。予熱器の例としては、熱交換器、電気ヒータ、蒸気ヒータ、又は鉱油系ヒータが挙げられる。一般に、予熱器５は、有機溶媒を所望の温度に加熱することができる。いくつかの実施形態では、予熱器５は、有機溶媒を、有機溶媒の沸点よりも、少なくとも約２０℃（例えば、少なくとも約１９℃、少なくとも約１８℃、少なくとも約１７℃、少なくとも約１６℃、又は少なくとも約１５℃）低い温度から、最大で約１０℃（例えば、最大で約１１℃、最大で約１２℃、最大で約１３℃、最大で約１４℃、又は最大で約１５℃）低い温度までに加熱することができる。例えば、精製対象の有機溶媒がシクロヘキサノン（沸点１５５．６℃）である場合、予熱器５は、有機溶媒を少なくとも約１３５℃（例えば、少なくとも約１３６℃、少なくとも約１３７℃、少なくとも約１３８℃、少なくとも約１３９℃、又は少なくとも約１４０℃）から、最大で約１４５℃（例えば、最大で約１４４℃、最大で約１４３℃、最大で約１４２℃、最大で約１４１℃、又は最大で約１４０℃）までの温度に加熱することができる。理論にとらわれるものではないが、有機溶媒を上記温度に予熱することにより、第１の蒸留塔６からの低沸点有機不純物の除去を容易にし、精製プロセスを連続的に実施することを可能にし、精製プロセスの効率及び生産性を向上させることができると考えられる。さらに、理論にとらわれるものではないが、有機溶媒が高すぎる温度（例えば、その沸点より１０℃以内で低い温度）に予熱される場合、温度オーバシュート及び装置の損傷（例えば、熱交換器内の加熱要素の損傷）、製品収率の低下（例えば、第１の蒸留塔６の上部からの蒸留によって、一定量の有機溶媒が、低沸点有機不純物と共に除去され得る）、及び不安定な連続精製プロセスをもたらし得ると考えられる。一方、理論にとらわれるものではないが、有機溶媒が低すぎる温度（例えば、その沸点より２０℃以上低い温度）に予熱される場合、第１の蒸留塔６に入る有機溶媒は、温度が低すぎる可能性があり、継続する蒸留プロセスを中断する可能性があり、これは精製プロセスの全体的な効率を低下させることになると考えられる。

【0055】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、少なくとも２つ（例えば、３つ又は４つ）の蒸留塔を含む。例えば、図１に示すように、精製システム１００は、予熱器５の下流にあり、予熱器５と流体連通している第１の蒸留塔６及び第２の蒸留塔８を含む。一般に、第１の蒸留塔６及び第２の蒸留塔８は、有機溶媒を蒸留によって精製し、有機及び金属不純物及び粒子の大部分を除去するために使用され得る。いくつかの実施形態では、第１の蒸留塔６を使用して、有機溶媒の沸点よりも低い沸点を有する不純物を除去することができる。いくつかの実施形態では、第２の蒸留塔８を使用して、有機溶媒の沸点よりも高い沸点を有する不純物、ならびに一般に蒸留除去することができない金属不純物及び粒子を除去することができる。理論にとらわれるものではないが、第１の蒸留塔６と第２の蒸留塔８の順序を入れ替えると、微量金属の量の増加、ウェハ上金属数の増加、及びウェハ上粒子数の増加を含む性能の低下をもたらすと考えられる。

【0056】

いくつかの実施形態では、第１の蒸留塔６は、予熱器５から有機溶媒を受け取るための入口と、有機溶媒を第２の蒸留塔８に供給するための第１の出口とを含むことができる。一般に、入口は、低沸点有機不純物と精製対象の有機溶媒との間の分離が起こる第１の蒸留塔６内の、充填材料よりわずかに上の位置に配置される。いくつかの実施形態では、入口は、第１の蒸留塔の高さの少なくとも約８０％（例えば、少なくとも約８２％、少なくとも約８４％、少なくとも約８６％、少なくとも約８８％、又は少なくとも約９０％）から、最大で約１００％（例えば、最大で約９８％、最大で約９６％、最大で約９４％、最大で約９２％、又は最大で約９０％）までの位置に配置され得る。理論にとらわれるものではないが、入口を上記の位置に配置することにより、第１の蒸留塔６からの低沸点有機不純物の除去を容易にし、そのような不純物を除去するのに必要なエネルギーを最小化し、精製プロセスの効率を高めることができると考えられる。一般に、第１の出口は、第１の蒸留塔６のリボイラー６ｂの下部に配置することができる。

【0057】

図１に示すように、第１の蒸留塔６は、上部に凝縮器６ａを含み、下部にリボイラ６ｂを含む。凝縮器６ａは、第１の蒸留塔６の第２の出口から出る低沸点有機不純物を冷却又は凝縮して液体とし、次いでこれを廃棄物容器に移送することができる。凝縮器６ａの例としては、水冷式凝縮器（チューブアンドコイル式凝縮器、二重管式凝縮器、又はチューブアンドシェル式凝縮器など）及び空冷式凝縮器が挙げられる。リボイラー６ｂは、蒸留塔６において精製対象の有機溶媒に熱を供給して、蒸留塔６の上部から有機溶媒の沸点よりも低い沸点を有する不純物を除去することができ、部分的に精製された有機溶媒を適切な温度（例えば、有機溶媒の沸点の±２℃）に加熱してから、第２の蒸留塔８に移し、精製プロセスの効率及び生産性を向上させることができる。リボイラー６ｂの例としては、電気ヒータ、蒸気ヒータ、又は鉱油系ヒータが挙げられる。

【0058】

運転中、入口を通って第１の蒸留塔６に入ると、低沸点有機不純物は、低沸点有機不純物を送出するための第２の出口を通って蒸留塔６の上部から蒸留除去され、凝縮器６ａによって冷却されて液体とされて、廃棄物容器（図１には示されていない）に移送され得る。有機溶媒は比較的高温に予熱されているので、充填材料を使用することなく、低沸点有機不純物を精製対象の有機溶媒から分離して蒸留することができ、それによって、蒸留に必要なエネルギー及びそれに伴うコストを低減することが可能である。精製対象の有機溶媒は、中間有機溶媒として第１の蒸留塔６の下部に集められ、リボイラー６ｂの下部の上述した第１の出口を通って第１の蒸留塔６から出ることができる。第１の蒸留塔６を出た中間有機溶媒は、リボイラー６ｂによって所望の温度に加熱された後、ポンプ７を介して第２の蒸留塔８に供給され得る。ポンプ７は、金属含有成分をほとんど含まない任意の高純度ポンプであればよく、例えば、ポンプの内面の一部又は全部にＰＴＦＥを含むダイヤフラムポンプとすることができる。

【0059】

いくつかの実施形態では、第２の蒸留塔８は、第１の蒸留塔６から有機溶媒を受け取るための入口と、蒸留済み有機溶媒を製品容器１３に供給するための第１の出口とを含むことができる。一般に、入口は、第２の蒸留塔８内の充填材料のわずかに下の位置に配置される。いくつかの実施形態では、入口は、第２の蒸留塔の高さの少なくとも約０％（例えば、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、又は少なくとも約２５％）から、最大で約３０％（例えば、最大で約２５％、最大で約２０％、最大で約１５％、最大で約１０％、又は最大で約１０％）までの位置に配置することができる。理論にとらわれるものではないが、上記の位置に入口を配置することにより、有機溶媒を、高沸点有機不純物（例えば、精製対象の有機溶媒の沸点よりも高い沸点を有するもの）、金属不純物、及び粒子から蒸留により分離し、これらの不純物を第２の蒸留塔８から除去し易くすることができると考えられる。一般に、第１の出口は、第２の蒸留塔８の凝縮器８ａの上部であって第２の蒸留塔８内の充填材料の上方に配置することができる。

【0060】

図１に示すように、第２の蒸留塔８は、上部に凝縮器８ａを含み、下部にリボイラー８ｂを含む。凝縮器８ａは、精製対象の有機溶媒を冷却又は凝縮して液体とし、次いでこれを蒸留済み溶媒タンク９に移送することができる。凝縮器８ａの例としては、水冷式凝縮器（チューブアンドコイル式凝縮器、二重管式凝縮器、又はチューブアンドシェル式凝縮器など）及び空冷式凝縮器が挙げられる。リボイラー８ｂは、精製対象の有機溶媒に熱を供給して、第２の蒸留塔８の上部から蒸留して、第２の蒸留塔８の下部から有機溶媒の沸点よりも高い沸点を有する不純物を除去することができる。いくつかの実施形態では、リボイラー８ｂは、有機溶媒の温度を有機溶媒の沸点の±２℃に維持する。リボイラー８ｂの例としては、電気ヒータ、蒸気ヒータ、又は鉱油系ヒータが挙げられる。

【0061】

運転中、入口を通って第２の蒸留塔８に入ると、有機溶媒は、蒸留によって高沸点有機不純物、金属不純物、及び粒子から分離され、凝縮器８ａの上部にある上述の第１の出口を通って、第２の蒸留塔８の上部から蒸留済み有機溶媒として回収され得る。高沸点有機不純物、金属不純物、及び粒子は、これらの不純物を廃棄物容器（図１には示されていない）に供給するために、第２の蒸留塔８の下部から第２の出口を通して回収することができる。

【0062】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、任意選択で、第２の蒸留塔８と任意選択の第２のフィルタユニット１２ａとの間にあり、第２の蒸留塔８及びユニット１２ａと流体連通している少なくとも１つ（例えば、２つ又は３つ）の蒸留済み溶媒タンク９を含むことができる。一般に、蒸留済み溶媒タンク９は、蒸留済み有機溶媒を貯蔵するために使用することができる、当技術分野で知られている任意の適切なタンクとすることができる。いくつかの実施形態では、蒸留済み溶媒タンク９は、タンク内に貯蔵される溶媒の水分及び酸化を最小限に抑えるために、窒素で充填され得る。いくつかの実施形態では、精製プロセス中に、第２の蒸留塔８を出る蒸留済み有機溶媒の純度レベルが所定の要件を満たす場合（例えば、少なくとも約９９．９９％の純度、最大で約１００ｐｐｍの水分含有量、及び／又は最大で約２００ ｐｐｔの総量の金属不純物を有する）、有機溶媒は、タンク９、フィルタユニット１２ａ、又はフィルタユニット１２ｂを通過することなく、製品容器１３に移送され得る。一方、第２の蒸留塔８を出た蒸留済み有機溶媒が所定の要件を満たさない場合、有機溶媒は、まず蒸留済み溶媒タンク９に移送され、次にフィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂを通過して、追加の不純物を除去することができる。同様に、フィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂを出た有機溶媒の純度レベルが所定の要件を満たす場合、有機溶媒は製品容器１３に移送され得る。一方、フィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂを出た精製有機溶媒の純度レベルが所定の要件を満たさない場合、有機溶媒は、任意の再循環導管１５０を通って蒸留済み溶媒タンク９に戻され、フィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂによって再び精製され得る。

【0063】

一般に、蒸留済み溶媒タンク９は、薬液を貯蔵するための任意の適切な容器であり得る。いくつかの実施形態では、蒸留済み溶媒タンク９は適切な容積を有することができる。例えば、蒸留済み溶媒タンク９は、少なくとも約１０００リットル（例えば、少なくとも約２０００リットル、少なくとも約３０００リットル、又は少なくとも約５０００リットル）であり、及び／又は最大で約３０，０００リットル（例えば、最大で約２５，０００リットル、最大で約２０，０００リットル、最大で約１５，０００リットル、又は最大で約１０，０００リットル）である容積を有することができる。

【0064】

いくつかの実施形態では、蒸留済み有機溶媒がさらなる精製を必要とする場合、蒸留済み有機溶媒は、ポンプ１０及び熱交換器１１を通して蒸留済み溶媒タンク９から第２のフィルタユニット１２ａに供給され得る。ポンプ１０は、タンク及びフィルタを通して再循環を行うことができる任意のポンプ、例えば電磁ポンプ又は遠心ポンプとすることができる。一般に、熱交換器１１は、後続の濾過プロセスの間、有機溶媒の温度を制御するために使用することができる。理論にとらわれるものではないが、濾過温度が高すぎる場合、濾過プロセスで副反応が発生し、それによって、溶媒中の不純物の量を増加させると考えられる。さらに、理論にとらわれるものではないが、濾過温度が低すぎる場合、溶媒は増加した粘度を有する可能性があり、これにより流量が減少し得る。いくつかの実施形態では、熱交換器１１は、性能不足を回避するか、又は副反応を回避するために、濾過温度を約１０℃～約２０℃に制御することができる。

【0065】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、任意選択で、蒸留済み溶媒タンク９と第３のフィルタユニット１２ｂとの間にあり、蒸留済み溶媒タンク９及びユニット１２ｂと流体連通している少なくとも１つ（例えば、２つ又は３つ）の第２のフィルタユニット１２ａを含むことができる。いくつかの実施形態では、第２のフィルタユニット１２ａは、フィルタハウジングと、フィルタハウジング内の少なくとも１つ（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又は７つ）のフィルタとを含むことができる。第２のフィルタユニット１２ａ内のフィルタは、有機溶媒から相対的に小さな粒子を除去するための粒子除去フィルタとすることができる。いくつかの実施形態では、第２のフィルタユニット１２ａ内のフィルタは、最大約１０ｎｍ(例えば、最大約９ｎｍ、最大約８ｎｍ、最大約７ｎｍ、最大約６ｎｍ、最大約５ｎｍ、又は最大約４ｎｍ）であり、及び／又は少なくとも約２ｎｍ(例えば、少なくとも約３ｎｍ、少なくとも約４ｎｍ、少なくとも約５ｎｍ、少なくとも約６ｎｍ、少なくとも約７ｎｍ、又は少なくとも約８ｎｍ）である平均孔径を有する濾過媒体を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２のフィルタユニット１２ａ内のフィルタにおける濾過媒体の平均孔径は、第１のフィルタユニット２内のフィルタにおける濾過媒体の平均孔径よりも小さくすることができる。そのような実施形態では、第２のフィルタユニット１２ａを使用して、第１のフィルタユニット２によって除去される粒子よりも小さい粒子を除去することができる。

【0066】

第２のフィルタユニット１２ａ内のフィルタにおける濾過媒体の好適な材料の例としては、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカンポリマー（ＰＦＡ）、又は変性ポリテトラフルオロエチレン（ＭＰＴＦＥ））、ナイロンなどのポリアミド（例えば、ナイロン６又はナイロン６６）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン（高密度及び超高分子量樹脂を含む）、又はそれらの共重合体が挙げられる。例えば、粒子除去フィルタ内の濾過媒体は、ポリプロピレン（例えば、高密度ポリプロピレン）、ポリエチレン（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又は超高分子量ポリエチレン（ＵＰＥ））、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、又はパーフルオロアルコキシアルカンポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーから作製することができる。

【0067】

いくつかの実施形態では、第２のフィルタユニット１２ａは、直列に配置され、約５ｎｍの平均孔径を有し、ナイロンから作製された濾過媒体を含む３個～７個のフィルタを含むことができる。

【0068】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、任意選択で、第２のフィルタユニット１２ａと製品容器１３との間（すなわち、ユニット１２ｂの下流）にあり、第２のフィルタユニット１２ａ及び製品容器１３と流体連通している少なくとも１つ（例えば、２つ又は３つ）の第３のフィルタユニット１２ｂを含むことができる。いくつかの実施形態では、第３のフィルタユニット１２ｂは、フィルタハウジングと、フィルタハウジング内の少なくとも１つ（例えば、２、３、４、又は５つ）のフィルタとを含むことができる。第３のフィルタユニット１２ｂ内のフィルタは、有機溶媒から相対的に小さな粒子を除去するための粒子除去フィルタとすることができる。いくつかの実施形態では、第３のフィルタユニット１２ｂ内のフィルタは、最大で約１０ｎｍ(例えば、最大で約９ｎｍ、最大で約８ｎｍ、最大で約７ｎｍ、最大で約６ｎｍ、最大で約５ｎｍ、又は最大で約４ｎｍ）であり、及び／又は少なくとも約２ｎｍ(例えば、少なくとも約３ｎｍ、少なくとも約４ｎｍ、少なくとも約５ｎｍ、少なくとも約６ｎｍ、少なくとも約７ｎｍ、又は少なくとも約８ｎｍ）である平均孔径を有する濾過媒体を含むことができる。いくつかの実施形態では、第３のフィルタユニット１２ｂ内のフィルタにおける平均孔径又は濾過媒体は、第２のフィルタユニット１２ａ内のフィルタにおける平均孔径又は濾過媒体とは異なり得る。そのような実施形態では、第３のフィルタユニット１２ｂを使用して、第２のフィルタユニット１２ａによって除去される粒子とは異なるサイズ又は性質を有する粒子を除去することができる。例えば、第２のフィルタユニット１２ａがナイロン製の濾過媒体を有するフィルタを含む場合、第３のフィルタユニット１２ｂは、ＰＴＦＥ製の濾過媒体を有するフィルタを含むことができる。理論にとらわれるものではないが、ナイロンフィルタは、金属粒子を除去することができる非篩い分けメカニズム（non-sieving mechanism）を含み、一方、ＰＴＦＥフィルタは、細孔サイズに基づいて粒子を除去することができる篩い分けメカニズム（sieving mechanism）を含むと考えられる。

【0069】

第３のフィルタユニット１２ｂ内のフィルタにおける濾過媒体の好適な材料の例としては、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカンポリマー（ＰＦＡ）、又は変性ポリテトラフルオロエチレン（ＭＰＴＦＥ））、ナイロンなどのポリアミド（例えば、ナイロン６又はナイロン６６）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン（高密度及び超高分子量樹脂を含む）、又はそれらのコポリマーが挙げられる。例えば、粒子除去フィルタ内の濾過媒体は、ポリプロピレン（例えば、高密度ポリプロピレン）、ポリエチレン（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又は超高分子量ポリエチレン（ＵＰＥ））、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、又はパーフルオロアルコキシアルカンポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーから作製することができる。上記材料からなるフィルタは、残留欠陥やパーティクル欠陥を生じやすい異物（例えば、極性の高いもの）を効果的に除去することができ、有機溶媒中の金属成分の含有量を効率的に低減することができる。

【0070】

いくつかの実施形態では、第３のフィルタユニット１２ｂは、直列に配置され、約５ｎｍの平均孔径を有し、ポリテトラフルオロエチレンから作製される２個～５個のフィルタを含むことができる。

【0071】

いくつかの実施形態では、精製システム１００は、任意選択で、再循環導管１５０を含むことができ、部分的に精製された有機溶媒（partially-purified organic solvent）を再循環させて蒸留済み溶媒タンク９に戻し、フィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂによって再び精製できるようにするための再循環ループ（蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、及びフィルタユニット１２ａ及び１２ｂを含み得る）を形成することができる。いくつかの実施形態では、部分的に精製された有機溶媒は、有機溶媒が製品容器１３に移送される前に、少なくとも２回（例えば、少なくとも３回、少なくとも４回、又は少なくとも５回）再循環ループを通して再循環され得る。

【0072】

いくつかの実施形態では、製品容器１３は、移動式貯蔵タンク（例えば、タンカー上のタンク）又は固定式貯蔵タンクであり得る。いくつかの実施形態では、製品容器１３は、フッ素樹脂で裏打ちされた設備（例えば、その内面がＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を含み得る）とすることができる。いくつかの実施形態では、製品容器１３は、少なくとも約２００リットル（例えば、少なくとも約３００リットル、又は少なくとも約５００リットル）であり、及び／又は最大で約１，５００リットル（例えば、最大で約１２００リットル、最大で約１０００リットル、最大で約９００リットル、最大で約８００リットル、最大で約７００リットル、又は最大で約６００リットル）である容積を有することができる。

【0073】

本開示はまた、溶媒（例えば、シクロヘキサノンなどの有機溶媒）を精製する方法を特徴とする。いくつかの実施形態において、精製方法は、（１）第１の蒸留塔（例えば、第１の蒸留塔６）において有機溶媒を蒸留して中間有機溶媒を得ることであって、第１の蒸留塔は、第１の蒸留塔の高さの約８０％から約１００％の位置に配置された入口を有し、（２）第２の蒸留塔（例えば、第２の蒸留塔８）に中間有機溶媒を移送することであって、第２の蒸留塔は、第２の蒸留塔の高さの約０％から約３０％の位置に配置された入口を有し、かつ、（３）第２の蒸留塔において中間有機溶媒を蒸留して、蒸留済み有機溶媒を得ること、を含むことができる。

【0074】

例えば、図１を参照すると、未精製又は前処理された溶媒（すなわち、出発原料）は、精製システム１００によって、溶媒を、原料供給容器１から原料タンク３に、第１のフィルタユニット２（ここで溶媒は前濾過される）を通過させることによって精製され得る。次に、溶媒は、ポンプ４によって予熱器５に移送することができ、この予熱器５において、溶媒は、溶媒の沸点から少なくとも２０℃の温度に予熱される。予熱後、溶媒は、第１の蒸留塔６に移送されて低沸点有機不純物を除去され、次いで第２の蒸留塔８に移送されて高沸点有機不純物、金属不純物、及び粒子を除去され得る。第２の蒸留塔８を出た蒸留済み溶媒をさらに精製する必要がある場合、蒸留済み溶媒は、蒸留済み溶媒タンク９に供給され、次にポンプ１０及び熱交換器１１を通してフィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂに供給され得る。フィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂによって濾過された溶媒をさらに精製する必要がある場合、その溶媒を、再循環導管１５０を通して蒸留済み溶媒タンク９に再循環させ、次いでフィルタユニット１２ａ及び／又は１２ｂによって再度濾過することができる。

【0075】

精製プロセスの終了時に精製溶媒から検出される粒子の数及び不純物の量が所定の範囲内に制御されると、超高純度溶媒（例えば、少なくとも約９９．９９％の純度、最大で約１００ｐｐｍの水分含有量、及び／又は最大で約２００ ｐｐｔの総量の金属不純物を有する）が生成される。その後、超高純度溶媒は、貯蔵のために製品容器１３に移送されるか、又は半導体製品を製造するための製造プロセスに移送され得る。

【0076】

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法及びシステムによって精製された溶媒は、ウェハ全体（例えば、１２インチウェハ）上に、最大で約５００個（例えば、最大で約４５０個、最大で約４００個、最大で約３５０個、最大で約３００個、最大で約２５０個、最大で約２００個、最大で約１５０個、最大で約１００個、最大で約５０個、又は最大で約２５個）であるか、又は０個（例えば、少なくとも約１個、少なくとも約２個、又は少なくとも約５個）であるウェハ上粒子数を有するフィルム又はコーティングを形成することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法及びシステムによって精製された溶媒は、ウェハ全体（例えば、１２インチのウェハ）上で、最大で約１００（例えば、最大で約９０個、最大で約８０個、最大で約７０個、最大で約６０個、最大で約５０個、最大で約４０個、最大で約３０個、最大で約２０個、又は最大で約１０個、最大で約５個）であるか、又は０個（例えば、少なくとも約１個、又は少なくとも約２個）であるウェハ上金属数（例えば、総ウェハ上金属数、又はＦｅやＮｉなどの特定の金属のウェハ上金属数）を有するフィルム又はコーティングを形成することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法及びシステムによって精製された溶媒は、ウェハ全体（例えば、１２インチウェハ）上に、１平方センチメートル当たり最大で約０．８個（例えば、最大で約０．７、最大で約０．６、最大で約０．５、最大で約０．４、最大で約０．３、最大で約０．２、最大で約０．１、最大で約０．０７、最大で約０．０５、最大で約０．０３、最大で約０．０２、最大で約０．０１、最大で約０．００７、最大で約０．００５、最大で約０．００４、最大で約０．００３）であるか、又は０個（例えば、少なくとも約０．００１個、少なくとも約０．０１個、又は少なくとも約０．１個）の欠陥密度（すなわち、ウェハ上金属及び粒子の総数に基づく）を有するフィルム又はコーティングを形成することができる。

【0077】

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、連続プロセス又はバッチプロセスのいずれかであり得る。本明細書に記載の方法が連続プロセスである場合、溶媒は、比較的高い流量で精製され得る。例えば、溶媒は、精製システム１０を通して、少なくとも約０．２Ｌ／分（例えば、少なくとも約０．３Ｌ／分、少なくとも約０．４Ｌ／分、又は少なくとも約０．５Ｌ／分）であり、及び／又は最大で約１Ｌ／分（例えば、最大で約０．９Ｌ／分、最大で約０．８Ｌ／分、最大で約０．７Ｌ／分、又は最大で約０．６Ｌ／分）の流量で精製され得る。一般に、溶媒を精製するための流量は、精製対象の溶媒の性質及び粘度、温度、フィルタの数（例えば、並列に配置されたもの）、精製プロセスで使用される他の装置の種類及び数を含む、複数の要因に応じて変動し得る。

【0078】

本開示は、以下の実施例を参照してより詳細に説明されるが、これらの実施例は例示を目的とするものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【実施例】

【0079】

ＯＷＰＣ及びＯＷＭＣ測定の一般的な説明
溶媒サンプルを採取し、それをウェハコーティング装置に挿入した。ベアウェハをサンプルでコーティングした後、ウェハをレーザ検査システムに移して、検査した。このレーザ検査システムは、レーザ光を用いて、１９ｎｍの検出限界で、ウェハ上の各粒子を検出し、カウントし、各粒子の位置及びサイズを記録した。より具体的には、１９ｎｍ以上の粒子をカウント対象とした。このデータを使用して、ウェハマップを作成し、総ウェハ上粒子数（ＯＷＰＣ：On-Wafer Particle Counts）を算出した。

【0080】

次に、ウェハを移送して、エネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＸ：energy dispersive x-ray）によって検査した。レーザ検査システムから報告された各粒子は、元素情報を得るためにエネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＸ）によって検査された。基準信号から算出された閾値を超える任意の金属信号を生成することが確認された任意の粒子を、金属含有粒子としてカウントした。金属シグネチャ（metal signature）を有する粒子の総数を集計して、ウェハ上金属粒子数（ＯＷＭＰ：On-Wafer Metal Particle）として報告した。

【0081】

実施例１
本実施例で精製した溶媒は、シクロヘキサノンである。図１を参照すると、シクロヘキサノンは、以下の５つの精製システム（すなわち、システム１～５）を用いて精製され、各システムは、少なくともプレフィルタユニット２と、２つの蒸留濾過システム６及び８とを含んでいた。システム１～５の違いは以下の通りである。

【0082】

システム１では、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８は、第２の蒸留塔８、ポンプ７、及び第１の蒸留塔６の順序で配置された。また、システム１は、第１のフィルタユニット２内に２００ｎｍのポリプロピレンフィルタ（すなわち、ポリプロピレンから作製され、平均孔径が２００ｎｍである濾過媒体を有するフィルタ）を１つ含むが、蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、第２のフィルタユニット１２ａ、第３のフィルタユニット１２ｂ、及び再循環導管１５０を含んでいなかった。

【0083】

システム２では、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８は、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８の順序で配置された。また、システム２は、第１のフィルタユニット２に２００ｎｍのポリプロピレンフィルタを１つ含むが、蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、第２のフィルタユニット１２ａ、第３のフィルタユニット１２ｂ、及び再循環導管１５０を含んでいなかった。

【0084】

システム３では、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８は、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８の順序で配置された。また、システム３は、第１のフィルタユニット２内に５０ｎｍのＰＴＦＥフィルタ（すなわち、ＰＴＦＥから作製され、平均孔径が５０ｎｍである濾過媒体を有するフィルタ）を１つ含むが、蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、第２のフィルタユニット１２ａ、第３のフィルタユニット１２ｂ、及び再循環導管１５０を含んでいなかった。

【0085】

システム４では、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８は、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８の順序で配置された。また、システム４は、第１のフィルタユニット２内に５０ｎｍのＰＴＦＥフィルタ１つ含み、蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、第２のフィルタユニット１２ａ内に直列に配置された７つの５ｎｍのナイロンフィルタ（すなわち、ナイロンから作製され、平均孔径が５ｎｍである濾過媒体を有するフィルタ）、及び再循環導管１５０を含むが、第３のフィルタユニット１２ｂを含んでいなかった。精製中、シクロヘキサノンは、再循環ループを通して２回再循環させた（すなわち、フィルタユニット１２ａによって３回濾過された）。

【0086】

システム５では、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８は、第１の蒸留塔６、ポンプ７、及び第２の蒸留塔８の順序で配置された。また、システム５は、第１のフィルタユニット２内に５０ｎｍのＰＴＦＥフィルタを１つ含み、蒸留済み溶媒タンク９、ポンプ１０、熱交換器１１、第２のフィルタユニット１２ａ内に直列に配置された７つの５ｎｍのナイロンフィルタ、第３のフィルタユニット１２ｂ内に直列に配置された２つの５ｎｍのＰＴＦＥフィルタ（すなわち、ＰＴＦＥから作製され、平均孔径が５ｎｍである濾過媒体を有するフィルタ）、及び再循環導管１５０を含む。精製中、シクロヘキサノンは、再循環ループを通して２回再循環させた（すなわち、フィルタユニット１２ａ及び１２ｂによって３回濾過された）。

【0087】

上述のシステム１～５によって精製されたシクロヘキサノンの特性（ウェハ上粒子数、総ウェハ上金属数、ウェハ上鉄数、及びウェハ上アルミニウム数を含む）を評価し、以下の表１にまとめた。

【0088】

【表1】

【0089】

表１に示すように、システム１によって精製されたシクロヘキサノンは、飽和した高いウェハ上粒子数、総ウェハ上金属数、ウェハ上鉄数、及びウェハ上アルミニウム数を示した。驚くべきことに、システム２～５によって精製されたシクロヘキサノンは、システム１によって精製されたシクロヘキサノンよりも有意に低いウェハ上粒子数、総ウェハ上金属数、ウェハ上鉄数、及びウェハ上アルミニウム数を示した。

【0090】

より具体的には、システム１は、２つの蒸留塔の順序がシステム２とは異なる。換言すれば、システム１によって精製されたシクロヘキサノンは、まず蒸留塔の下部に入口を有する蒸留塔によって蒸留され、次いで蒸留塔の上部に入口を有する蒸留塔によって蒸留された。一方、システム２によって精製されたシクロヘキサノンは、まず蒸留塔の上部に入口を有する蒸留塔によって蒸留され、次いで蒸留塔の下部に入口を有する蒸留塔によって蒸留された。その結果、驚くべきことに、システム２は、システム１と比較して、ウェハ上粒子数、総ウェハ上金属数、ウェハ上鉄数、及びウェハ上アルミニウム数を大幅に低減できることが分かった。

【0091】

また、システム３は、システム２の２００ｎｍのプロピレンプレフィルタを５０ｎｍのＰＴＦＥプレフィルタに置き換えた点で、システム２とは異なっている。その結果、驚くべきことに、システム３は、システム２と比較して、ウェハ上粒子数、総ウェハ上金属数、ウェハ上鉄数、及びウェハ上アルミニウム数を大幅に低減できることが分かった。

【0092】

さらに、システム４は、第２の蒸留塔の後に５ｎｍのナイロンフィルタを含む点で、システム３とは異なっている。その結果、驚くべきことに、システム４は、システム３と比較して、ウェハ上粒子数、総ウェハ上金属数、ウェハ上鉄数、及びウェハ上アルミニウム数を大幅に低減できることが分かった。

【0093】

最後に、システム５は、５ｎｍのナイロンフィルタの後に５ｎｍのＰＴＦＥフィルタを含む点で、システム４とは異なっている。その結果、驚くべきことに、システム５は、システム４と比較して、ウェハ上粒子数、総ウェハ上金属数、ウェハ上鉄数、及びウェハ上アルミニウム数をさらに低減できることが分かった。

【0094】

本発明は、その特定の実施形態を参照して詳細に説明されたが、修正及び変形は、説明され、特許請求されるものの精神及び範囲内であることが理解されるであろう。

【図1】

【国際調査報告】