專利名稱：一種提高電子化學(xué)品潔凈度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工行業(yè)的電子化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是一種高純度、超潔凈化學(xué)品一多羥基二苯甲酮系列產(chǎn)品純化的方法。
背景技術(shù)：
電子化學(xué)品主要包括集成電路和分立器件用化學(xué)品、印制電路板配套用化學(xué)品、表面組裝用化學(xué)品和顯示器件用化學(xué)品等。電子化學(xué)品質(zhì)量的好壞，直接影響到電子產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，國外有“一代材料、一代產(chǎn)品”之說。也就是說，有先進(jìn)的材料，才能生產(chǎn)出先進(jìn)的產(chǎn)品。
目前國內(nèi)外通常報(bào)道和掌握的技術(shù)是對液體化學(xué)品的處理方法，(目前一般采用的技術(shù))如蒸餾和精餾可以得到1.0×10-12級樣品，但速度太慢、費(fèi)用太高，只能在實(shí)驗(yàn)室里制標(biāo)準(zhǔn)樣品；一般蒸餾方法，比較容易將液體化學(xué)品中離子含量從10-6級提高到10-9級。但要實(shí)現(xiàn)1.0×10-9或1.0×10-10就比較難了。對處理設(shè)備及材質(zhì)，對容器和環(huán)境都有較高要求。這會提高成本。因此對液體化學(xué)品的要求從“盡可能純”改變?yōu)椤白銐蚯鍧崱笔潜容^困難的。一般的液體化學(xué)品，都能用精餾方法精制，對有些與被蒸物沸點(diǎn)接近的雜質(zhì)，必須進(jìn)行化學(xué)或絡(luò)合處理。如H2SO4中含有硫磺、亞硫酸和有機(jī)物等還原性物質(zhì)，通過添加強(qiáng)氧化劑(KMnO4、K2CrO4)，將其氧化成H2SO4、SO2、CO2，后兩者從塔頂排出。HF中的AsF3，沸點(diǎn)與HF相近，加KMnO4將As3+氧化成As5+，并且加甘露醇絡(luò)合雜質(zhì)，成為高沸點(diǎn)絡(luò)合物，留在蒸餾殘液中。
國內(nèi)外大量的文獻(xiàn)資料報(bào)道的是關(guān)于可用于微電子工業(yè)的高純液體化學(xué)品的制備及純化方法，有關(guān)于可用于微電子工業(yè)的高純、潔凈固體化學(xué)品的純化方法未見報(bào)道和研究信息。特別是用于微電子工業(yè)有關(guān)多羥基二苯甲酮類物質(zhì)的成熟技術(shù)和產(chǎn)品更是沒有先例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開了一種提高電子化學(xué)品潔凈度的制備方法。
本發(fā)明用于制備高純度、超潔凈化學(xué)品的制備方法在于將螯合劑加到被有機(jī)溶劑溶解的電子化學(xué)品中，捕集溶液中存在的各種金屬離子形成螯合物沉淀，經(jīng)過一次或二次超微濾裝置過濾，同時除去并控制銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵等金屬離子雜質(zhì)含量≤1.0×10-10；非金屬雜質(zhì)顆粒(≥0.2um，≤0.5um)控制為≤5個/mL。螯合劑的加入量一般為電子化學(xué)品的1‰-3％，同時依據(jù)電子化學(xué)品中所含金屬離子含量的多少適當(dāng)加以調(diào)整。
本發(fā)明所述的螯合劑為含有氮、硫官能團(tuán)的多齒配體螯合劑。以多胺或聚乙烯亞胺為基本骨架在堿性條件下與二硫化碳反應(yīng)合成螯合劑絡(luò)合的金屬離子可以是Cu，Pb，Cd，Zn等金屬離子。
金屬螯合劑與金屬離子(Cu，Pb，Cd，Zn，Ni等)形成共價(jià)鍵型螯合物，且其與不同金屬鍵價(jià)軌道的金屬離子可以形成張力較小的空間結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的電子化學(xué)品為微電子及印刷電路板加工用、光刻膠用的化學(xué)品----多羥基二苯甲酮系列產(chǎn)品包括2，3，4-三羥基二苯甲酮，2，2’，4，4’-四羥基二苯甲酮，2，3，4，4’-四羥基二苯甲酮，2，3，4，4’5-五羥基二苯甲酮，4’-氯-3，4-二羥基二苯甲酮或2，3，4，4’，5，6-六羥基二苯甲酮等等。
本發(fā)明所述的有機(jī)溶劑為水、甲醇、乙醇、丙酮、DMF、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、多氯苯、氯甲苯、乙腈、四氫呋喃或它們的混合物。
本發(fā)明所研究的高純度、超潔凈化學(xué)品-多羥基二苯甲酮系列產(chǎn)品主要應(yīng)用于線路成像用光致抗蝕劑及陽圖印刷電路板、光刻膠等。屬于高沸點(diǎn)有機(jī)固體物，利用通常的處理方法無法得到滿意的結(jié)果。使用一種特制螯合劑能在有機(jī)溶液或水溶液中去與被溶解的有機(jī)物和溶劑本身中所含的多種重金屬離子同時形成不溶性的顆粒狀物質(zhì)，以螯合物沉淀從溶液中析出，進(jìn)而通過微濾的方式將其過濾出溶液體系。經(jīng)過0.1-0.3MPa的壓力或真空下完成微濾，將大于0.2un的顆粒同時除去。由于本項(xiàng)目采用膜分離法技術(shù)是一項(xiàng)新興的處理工藝，經(jīng)過一次或二次微過濾能同時除去并控制銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵等金屬離子雜質(zhì)含量，達(dá)到降低金屬離子含量的目的，這種技術(shù)對水和溶劑可以進(jìn)行循環(huán)利用，重金屬螯合物回收集中處理，可以實(shí)現(xiàn)重金屬和廢水的“零排放”或“超微排放”，能使生產(chǎn)成本大大降低。避免了對環(huán)境的污染，是現(xiàn)代綠色清潔生產(chǎn)技術(shù)。
本發(fā)明的微電子及應(yīng)用于線路成像用光致抗蝕劑及陽圖印刷電路板、光刻膠、印刷電路板加工用的化學(xué)品，化學(xué)品的純化重點(diǎn)不在其含量，而金屬離子含量和顆粒含量達(dá)到國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料協(xié)會所要求的SEMI-C12規(guī)格，滿足印刷電路板使用要求是至關(guān)重要的。
本發(fā)明的產(chǎn)品經(jīng)南京大學(xué)現(xiàn)代分析中心、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系ICP實(shí)驗(yàn)室檢測和客戶試用后回饋結(jié)果達(dá)到國際SEMI-C12的標(biāo)準(zhǔn)，符合印刷電路板化學(xué)品使用條件。
本發(fā)明執(zhí)行國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織SEMI-C12標(biāo)準(zhǔn)，其具體標(biāo)準(zhǔn)如下

本發(fā)明的高純度、超潔凈印刷電路板用化學(xué)品純化的方法與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有如下的特點(diǎn)1、研制的高純度、超潔凈印刷電路板用化學(xué)品，銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵等金屬離子控制在100PPb以下，達(dá)到印刷電路板使用要求。
2、螯合劑在有機(jī)溶劑或水溶劑中去除溶劑本身和被溶解的有機(jī)物中所含的金屬離子，但不與溶劑本身和被溶解的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)而與金屬元素反應(yīng)形成不溶于有機(jī)溶劑或水溶劑的沉淀，3、研制的高純度、超潔凈化學(xué)品，金屬雜質(zhì)含量≤1.0×10-10；非金屬雜質(zhì)顆粒(≥0.2um，≤0.5um)控制為≤5個/mL。達(dá)到了SEMI-C12的標(biāo)準(zhǔn)。符合印刷電路板化學(xué)品使用條件。具體見產(chǎn)品應(yīng)用性能比較優(yōu)勢

具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1稱取聚乙烯亞胺經(jīng)過分離，選擇n等于6-20的聚乙烯亞胺200g，15％氫氧化鈉1000ml，投入反應(yīng)瓶中于15℃，滴加400g二硫化碳，攪拌反應(yīng)40分鐘，析出固體，過濾，去離子水洗抽干，得固體產(chǎn)物。經(jīng)紅外光譜分析該產(chǎn)物為多硫代氨基甲酸鈉。
實(shí)施例2稱取2，3，4-三羥基二苯甲酮100g(金屬離子含量總和為200mg/g)加入300ml丙酮溶解，加入螯合劑多硫代氨基甲酸鈉0.1g，室溫?cái)嚢?小時，捕集溶液中存在的各種金屬離子形成螯合物沉淀，經(jīng)過一次或二次超微濾裝置過濾，在0.1-0.3MPa的壓力或真空下完成微濾，將大于0.2un的顆粒同時除去。去除沉淀，所得溶液經(jīng)蒸發(fā)、降溫、分離得到產(chǎn)品。經(jīng)測試銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵等金屬離子雜質(zhì)含量≤1.0×10-10，非金屬雜質(zhì)顆粒(≥0.2um，≤0.5um)為≤5個/mL。
實(shí)施例3稱取4’-氯-3，4-二羥基二苯甲酮500g(金屬離子含量總和416.1mg/g)加入1500ml甲苯升溫使其溶解，加入多硫代氨基甲酸鈉3g，攪拌5小時，捕集溶液中存在的各種金屬離子形成螯合物沉淀，經(jīng)過0.3MPa真空下完成微濾，將大于0.2un的顆粒同時除去。去除沉淀，所得溶液經(jīng)蒸發(fā)、降溫、分離得到產(chǎn)品。經(jīng)測試銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵等金屬離子雜質(zhì)含量≤1.0×10-10；非金屬雜質(zhì)顆粒(≥0.2um，≤0.5um)為≤5個/mL。
實(shí)施例4取2，2’二羥基-4-甲氧基二苯甲酮60g(金屬離子含量總和331mg/g)溶于300ml甲苯中，攪拌下升溫使其溶解，加入金屬螯合劑多硫代氨基甲酸鈉1.2g，攪拌30分鐘后，在0.1MPa的壓力下完成微濾，將大于0.2un的顆粒同時除去。去除沉淀，所得溶液經(jīng)蒸發(fā)、降溫、分離得到產(chǎn)品。經(jīng)測試銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵等金屬離子雜質(zhì)含量≤1.0×10-10；非金屬雜質(zhì)顆粒(≥0.2um，≤0.5um)為≤5個/mL。本樣品經(jīng)客戶試用檢測，產(chǎn)品金屬離子含量、顆粒含量、顆粒大小達(dá)到了SEMI-C12的標(biāo)準(zhǔn)。符合印刷電路板化學(xué)品使用條件。
權(quán)利要求
1.一種提高電子化學(xué)品潔凈度的方法，其特征在于將螯合劑加到被有機(jī)溶劑溶解的電子化學(xué)品中，捕集溶液中存在的各種金屬離子形成螯合物沉淀，經(jīng)過一次或二次超微濾裝置過濾，同時除去并控制銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵金屬離子雜質(zhì)含量≤1.0×10-10；0.2um≤非金屬雜質(zhì)顆?！?.5um，控制為≤5個/mL。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的螯合劑為含有氮、硫官能團(tuán)的多齒配體螯合劑。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的電子化學(xué)品為多羥基二苯甲酮系列產(chǎn)品。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的多羥基二苯甲酮系列產(chǎn)品包括2，3，4-三羥基二苯甲酮；2，2’，4，4’-四羥基二苯甲酮；2，3，4，4’-四羥基二苯甲酮；2，3，4，4’，5-五羥基二苯甲酮；4’-氯-3，4-二羥基二苯甲酮；2，2’，3，4-四羥基二苯甲酮；2，3，4，5-五羥基二苯甲酮；2，2’二羥基-4-甲氧基二苯甲酮或2，3，4，4’，5，6-六羥基二苯甲酮。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為水、甲醇、乙醇、丙酮、DMF、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、多氯苯、氯甲苯、乙腈或四氫呋喃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高電子化學(xué)品潔凈度的制備方法，其特征在于將螯合劑加到被有機(jī)溶劑溶解的電子化學(xué)品中，捕集溶液中存在的各種金屬離子形成螯合物沉淀，經(jīng)過一次或二次超微濾裝置過濾，同時除去并控制銅、鉛、鋅、錳、鎂、鐵金屬離子雜質(zhì)。本發(fā)明研制的高純度、超潔凈印刷電路板用化學(xué)品，金屬雜質(zhì)含量≤1.0×10
文檔編號C07C49/00GK101081807SQ20061001387
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者朱其軍, 王家喜, 李昆鵬 申請人:天津瑞發(fā)化工科技發(fā)展有限公司