JPH02163130A - 半導体用高純度非電解質高分子水溶液の精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は半導体の製造に使用する非電解質高分子水溶液
を精製する方法に関するものである。

【従来の技術】

半導体の製造工程において、セルロース誘導体やポリビ
ニルアルコール等の非電解質高分子が半導体基板の損傷
を防止する保護膜や、拡散源の保持膜に用いられる。保
持膜に用いる場合は、拡散源粒子を分散または拡散源粒
子と化学結合する結着剤としての機能を果たす、これら
は半導体基板に水溶液の状態でスピナーを用いてスピン
コードされることが一般的である。 半導体の特性は微量の金属によって大きな影響を受ける
ため、製造工程では金属イオンによる汚染が問題になる
。ところが高分子材料は不純物である様々な金属イオン
を含んでおり、使用前にそれらを除去する必要がある。 高分子中の金属イオン濃度は、全金属イオンについて０
．ｌｐｐｍ以下で、特にＮａ、に、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｎｉ、Ｃｕおよび２ｎイオンについ
ては０．０１ｐｐｍ以下であることが望ましい。

【発明が解決しようとする課題】

従来、不純物である金属イオンを除去するためには、専
ら高分子の水溶液を透析したり連続抽出する方法が採ら
れている１例えばポリビニルアルコールを精製するには
、未精製の材料を水に溶かして完全に中和したのち透析
または電気透析によって電解質を除（１次いで水溶液を
濃縮したのちメタノールまたはアセトン中に徐々に加え
て沈殿させる。ポリビニルアルコール水温液の濃度。 非溶剤の量、滴下の速度などにつき適当な条件で再沈殿
させれば、剥片状ないしは石綿状のポリビニルアルコー
ルが得られる。得られたポリビニルアルコールはメタノ
ールまたはアセトンで良く洗浄し真空乾燥する。 しかしこれらの方法は処理速度が遅く、高分子の損失が
大きいという欠点があり、実用上大きな障害となってい
る。 本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、処
理速度が速（高分子の損失が少ない半導体用高純度非電
解質高分子水溶液の精製方法を提供することを目的とす
る。

【課題を解決するための手段］ 本発明者は前記の課題を解決するため、高分子水溶液の
精製方法について種々検討を行なった結果、高分子電解
質の精製に用いられているイオン交換法が非電解質高分
子水溶液の精製にも適用可能であることを見出し本発明
の完成に至った。 前記の目的を達成するためになされた本発明の半導体用
高純度非電解質高分子水溶液の精製方法は、半導体製造
工程で半導体基板の表面を覆う高分子膜を形成するため
の非電解質高分子水溶液に含まれる金属イオンを、イオ
ン交換樹脂を用いて除去する。 イオン交換樹脂は、例えばスチレン系強酸性イオン交換
樹脂 や、スチレン系強塩基性イオン交換樹脂が使用出来る。 非電解質高分子は、例えばポリビニルアルコール、酢酸
ビニル部分ケン化ポリビニルアルコールのような・ポリ
ビニルアルコールの誘導体およびメチルセルロース、エ
チルセルロース、ベンジルセルロース、シアノエチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロースのようなセルロース誘導体であ
る。 非電解質高分子水溶液の２０℃における粘度は５〜１０
０００ｃｐｓである。この水溶液を半導体基板にスピン
コードする場合、粘度が５ｃｐｓ以下であると膜厚が薄
くなり十分な膜強度が得られない。 １００ＱＯｃｐｓ以上のときは膜厚が厚（なり膜の均一
性が低下する。実用的な処理速度を得るためには水溶液
の粘度を１０００ｃｐｓ以下にすることが好ましい。 【発明の作用・効果］ 本発明の半導体用高純度非電解質高分子水？８液の精製
方法によれば、半導体基板の保護膜や拡散源の保持膜を
形成するための非電解質高分子水溶液に不純物として含
まれる金属イオンが、イオン交換樹脂に捕捉されて完全
に除去され、純度の高い非電解質高分子水溶液が短時間
で効率良く得られる。また、精製に伴う高分子材料の損
失が極めて少ない、そのため純度の高い半導体用非電解
質高分子水溶液を安価に提供することが可能である。 【実施例】 以下、本発明の詳細な説明する。 イオン交換樹脂として、スチレン系強酸性陽イオン交換
樹脂、三菱化成■製、ダイヤイオンＳにＩＢおよびスチ
レン系強塩基性陰イオン交換樹脂、三菱化成■製、ダイ
ヤイオンＳＡ　ＩＯＡを使用する６前者をＨＣＩ、後者
をＮａＯＨで再生したのち、これら二種類のイオン交換
樹脂を混合し、　１４ｍ−φ、長さ９Ｇ＋ａｍのガラス
カラムに充填した。 実施例１ Ｎａイオン１．Ｓｒａｇ／Ｑを含む部分ケン化ポリビニ
ルアルコール５重量％水溶液を流速３６０＋ｓｌ／時で
上記のカラム中を通して精製したところ、投入量と略同
量の水溶液が得られた。得られた水溶液を原子吸光光度
法で分析したところ、溶液中のＮａイオン濃度は　０．
旧ｍｇ／　ｌ以下であった。この水溶液の２０℃におけ
る粘度は８　ｃｐｓで、半導体基板にスピンコーティン
グ（回転＠３０ＧＯｒｐｍ、　１０秒）したところ、厚
さ０．１Ｂ＋の均一な塗膜が形成された。 実施例２ Ｎａイオン２．７ａｇ／βを含むヒドロキシプロピルセ
ルロース５重量％水溶液を実施例１と同様にして精製し
、投入量と略同量の水溶液を得た。得られた溶液を原子
吸光光度法で分析したところ、溶液中のＮａイオン濃度
は０．０１ｍｇ／ｆｆ以下であった。 この水溶液の２０℃における粘度は７　ｃｐｓで、半導
体基板にスピンコーティング（回転数３００Ｏｒｐｍ、
１０秒）したところ、厚さ０．２＋−の均一な塗膜が形
成された。 この塗膜につき、イオン交換樹脂による精製前後の電気
伝導度および金属イオン濃度を測定したところ、第１表
に示す結果が得られた。 第　　１　　表 なお、上記の実施例ではイオン交換樹脂として強酸性陽
イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂とを混合し
て使用したが、同時に対イオンも除去する場合には、こ
のようにイオン交換樹脂の混合物を通して同時に精製し
ても、夫々のイオン交換樹脂を単独に充填したカラムを
順に通して精製しても良い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体製造工程で半導体基板の表面を覆う高分子膜
   を形成するための非電解質高分子水溶液に含まれる金属
   イオンを、イオン交換樹脂を用いて除去することを特徴
   とする半導体用高純度非電解質高分子水溶液の精製方法
   。 ２、前記非電解質高分子水溶液の２０℃における粘度が
   、５〜１００００ｃｐｓであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の半導体用高純度非電解質高分子水
   溶液の精製方法。 ３、前記非電解質高分子がポリビニルアルコールおよび
   その誘導体であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の半導体用高純度非電解質高分子水
   溶液の精製方法。 ４、前記非電解質高分子がセルロース誘導体であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   半導体用高純度非電解質高分子水溶液の精製方法。