静電気について考えてみた。

ゲーリッケ(Guericke；1602-1686,独)摩擦電気の発見以来、クーロン(Coulomb；

1736-1806, 仏)が静電気力と磁気力に関するクーロンの法則を体系付けた。既に

この種の電気にはプラス(+)とマイナス(-)の２種類が存在することが知られてい

た。異種の２物体を擦るとどちらにもチリや埃が吸着し、引きつける力が存在す

ることを確認し"電気"なるものを仮定して説明した。これはクーロン力だった。

チリも積もれば山となるが、クリーン化では積もると不良の元となる。

ぼんやり考えたが、つまらん一言となってしまった。

ヘッドライン
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■ 環境にやさしい機能水を用いた洗浄技術 第７回「水素水の用途事例と効果」

■ ウェットプロセス用フィルターに求められる清浄度とその測定（後編）

●『クリーン化スタートアップと維持管理』--技術情報協会

●『ビギナーのための半導体／夏講座』--半導体産業新聞
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以下本文
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■ 環境にやさしい機能水を用いた洗浄技術 第７回「水素水の用途事例と効果」
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　　　　　　　　　　　　　　　　　野村マイクロ・サイエンス(株)　柳　基典
　

　今まで、機能水の用途と効果について述べてきました。今回は、各種機能水の

製造方法についてですが、機能水製造装置の構成は、使用するガスが異なるのみ

で、共通部分が多いため、まとめて述べてゆきます。

　機能水を製造する装置の機器構成は、大きくはガス溶解部と、ガス供給部の２

つに分かれます。

　ガス溶解部は、ほとんどのガスで膜式を用いています。ガス溶解に用いられる

膜は、疎水性のポリプロピレン製微多孔膜中空糸が一般的で、疎水性のため水を

通過させずにガスと接触できるのでガス溶解が可能となります。水素水、窒素水

、酸素水、炭酸水の場合、膜表面のガス圧力を一定に保持することで、自然にガ

スが溶解するので、容易に機能水が製造できます。この膜式で密閉と分類してい

るのは、供給したガスは純度がほぼ１００％で、そのすべてが溶解に利用されて

余分な排気が発生しないためで、溶解膜のガス部は密閉構造をとっているためで

す。オゾン水の場合、溶解膜については、一般的なものでは耐オゾン性がないこ

とからテフロン製のものが使われます。また、酸素ガスの一部がオゾンガスなの

で、ガス分圧のバランスを一定に保持する必要があることから溶解部のガス部は

密閉構造がとれず、不要な酸素をパージしながら溶解する方法をとっています。

また、膜式が多く使われる別の理由としては、純水と溶解させるガスが膜で分離

されていることから、ガス由来のパーティクルの混入がほとんどないこともあげ

られます。膜式以外では、オゾン水では、安価な方法として、エゼクター式を用

いたり、炭酸水では、比抵抗値の制御性を上げるために、マスフローコントロー

ラーを使って直接注入する方法などもあります。

　ガス供給部は、水素、窒素、酸素、炭酸などの安定なガスであれば、前述のと

おり、工場の既存ガスラインやボンベ等で供給され、圧力制御すれば容易に機能

水は実現できるので特殊なものは必要ありません。しかし、オゾン水の場合だけ

は、オゾンガスが自己分解性であり長時間安定に存在できないために、溶解部の

直近でオゾンガスを発生する必要があります。この方法には、電気分解式と放電

式の２種類があります。電気分解式の場合、原料に純水を用い、これを電気分解

してオゾンを発生させ、このオゾンガスを供給します。加えて、電気分解式でオ

ゾンガスを作る場合の副産物として、対極の電極から水素が発生するので、オゾ

ン水と水素水の両方が必要な場合などは、電気分解式であれば１台でオゾン水と

水素水の２つの機能水を製造可能です。放電式の場合は、原料に酸素ガスを用い

、このガス中で放電することで酸素ガスの一部をオゾンガスに変化させオゾンガ

スを供給します。

　機能水製造装置は、ガス溶解部とガス供給部の２つの部分で構成された、容易

に実現できる構造をもった簡単な装置です。また、水素水、窒素水、酸素水、炭

酸水などは、ガス利用率１００％の高効率で、ガス以外の消耗品もほとんどない

、大変環境にやさしい機能水装置です。

◎詳しくはウェブページで： http://www.puriken.org/nms-07.htm

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■ ウェットプロセス用フィルターに求められる清浄度とその測定（後編）
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　日本インテグリス(株)
清浄度の対象となる不純物には、粒子と各種溶出物（有機物、アニオン、メタル
イオンなど）がありますが、ここでは粒子以外の不純物について、その種類とそ
の溶出特性に主眼を置きます。
構成部材から不純物が溶出する場合、その溶出特性は不純物の種類、使用する薬
液の種類や温度などの使用条件によって大きく異なります。同じ成分でも、ある
薬液中にはほとんど溶出しないが別の薬液には溶出しやすい、という例は多くあ
ります。これには構成部材、その中の不純物、使用する薬液、それぞれの化学・
物理的性質が深く関わってきます。不純物の溶出しやすさは、その不純物の薬液
への溶解性に大きく依存し、それは薬液の温度、pH、極性、電位、錯体形成能、
あるいは界面活性剤などの共存物質などによっても変化します。一方で、これら
の溶出特性から薬液の清浄度を考える上で、プロセス、アプリケーションごとに
不純物の影響度は異なるということを知っておく必要があります。
前項で示した溶出物の一般的な測定方法について説明します。溶出物の測定は抽
出と測定という２つのステップでおこなわれます。このうち、抽出には大きく分
けて、静置抽出法と動的抽出法とがあります。半導体製造のウェットプロセス装
置の構成部材は、一般用途に比べて清浄性の高い材料が使用されており、溶出物
は基本的には微量です。また、もともと清浄度の高い薬液に影響を与えるかどう
かを見極める微量レベルの測定のため、静置抽出、動的抽出いずれにおいても、
抽出効率を高める方法が採用されています。たとえば、静置抽出とはフィルター
を薬液に浸して不純物を溶出させる方法ですが、目的とする不純物をより効果的
に抽出する薬液を試験液として用いる、あるいは実際に使用する場合の接触時間
よりはるかに長時間浸して抽出させる、という手段をとります。一方で、動的抽
出は、フィルターを薬液に浸すのみではなく、通液することによってさらに抽出
効率を高める方法ですが、ゆっくり通液する、あるいは少量の薬液で循環抽出さ
せるといった方法がとられます。
次に、このようにして得られた抽出液に対して、目的に応じて定性分析あるいは
定量分析がおこなわれます。問題となる不純物、あるいは測定したい対象成分が
明らかな例として、メタルやアニオンがあります。微量成分を分析するには高感
度測定が必要であり、抽出薬液によっては前処理に工夫が必要ですが、概ねその
測定方法は確立されています。近年では、ICP-Msや濃縮法によるイオンクロマト
分析が一般化しています。溶出物分析の中で特徴的な分析法として、蒸発残留物
量の測定があります。これは抽出液の溶媒を留去して残った残渣物の質量を精密
測定する方法です。残渣物の中には有機物、無機物、あるいは粒子といった全て
の放出不純物が含まれる可能性がありますが、抽出液の性質を考慮した定型的な
試験になっています。
これらの測定や分析は、どのような不純物がどの程度溶出されうるかという観点
からおこないますが、その他、不純物がどのように立ち下がるのか、を見る測定
もあります。
半導体製造プロセスの要求を満たすため、プロセス用フィルターの清浄化の改善
は絶えずおこなわれています。その一例として、クリーンな原材料の使用、製造
や洗浄工程の改善などが挙げられます。また、その清浄度を判定する微量分析方
法も、それに伴って整備が続いています。
 
◎詳しくはウェブページで： http://www.puriken.org/news0806_Entegris.htm

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●『クリーン化スタートアップと維持管理』--技術情報協会

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開催日時：２００８年８月２１日(木）１０：３０−１６：００

開催場所：京都リサーチパーク 東地区１号館４Ｆ中会議室Ｃ

講師：　　シーズシー(有)代表取締役　稲永健氏

参加費：　４９,９８０円（資料・昼食・税込）

主催：　　(株)技術情報協会

詳細：　　http://www.gijutu.co.jp/doc/s_808530.htm

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●『ビギナーのための半導体／夏講座』--半導体産業新聞

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開催日時：２００８年８月２７日（水）9:30-18:00、２８日（木）9:30-17:30

開催場所：明神会館（東京・御茶ノ水）

講師：　ナノフロント研究所／佐藤淳一氏、半導体産業新聞／松下晋司氏、

　　　　NECエレクトロニクス(株)／今井清隆氏、大日本印刷(株)／法元盛久氏、

　　　　(株)ルネサステクノロジ／楠見嘉宏氏、沖電気工業(株)／小林治文氏、

　　　　三菱電機(株)／園田信夫氏

参加費：両日６３，０００円（資料・昼食・税込）

主催：　半導体産業新聞

詳細：　http://www.semicon-news.co.jp/forum/htm/h202122ev08082728t-j.htm

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