JP3392613B2 - Ion water generation device, ion water generation method, and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
Ion water generation device, ion water generation method, and semiconductor device manufacturing methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気分解により不
純物の少ないイオン水を生成するイオン水生成装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ionized water producing apparatus for producing ionized water containing few impurities by electrolysis.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、イオン水生成装置により生成され
たイオン水は、食品の洗浄や医療器具の洗浄、半導体装
置の製造などに用いられている。半導体装置の製造にお
いては、純水や超純水を電気分解して得られたイオン水
でシリコン半導体などの半導体基板を洗浄したり、ポリ
ッシングの後処理等を行っている。半導体装置の製造に
おいて半導体基板の洗浄などには、フロンなどの弗素系
溶剤が用いられていたが、生活環境に悪影響を及ぼすの
で敬遠され始め、代わりに純水や超純水などの水が最も
安全な溶剤として利用されるようになっている。純水
は、イオン、微粒子、微生物、有機物などの不純物をほ
とんど除去した抵抗率が５〜１８ＭΩｃｍ程度の高純度
の水である。超純水は、超純水製造装置により水中の懸
濁物質、溶解物質及び高効率に取り除いた純水よりさら
に純度の高い極めて高純度の水である。これらの水を電
気分解することによって酸化性の強い陽極水や還元性の
強い陰極水などのイオン水が生成される。2. Description of the Related Art Conventionally, ionized water generated by an ionized water generator has been used for cleaning foods, cleaning medical instruments, manufacturing semiconductor devices, and the like. In the manufacture of semiconductor devices, a semiconductor substrate such as a silicon semiconductor is washed with ionized water obtained by electrolyzing pure water or ultrapure water, and post-treatments such as polishing are performed. Fluorine-based solvents such as CFCs were used for cleaning semiconductor substrates in the manufacture of semiconductor devices, but they began to be shunned because they adversely affect the living environment. Instead, water such as pure water or ultrapure water was the most used. It is being used as a safe solvent. Pure water is high-purity water having a resistivity of about 5 to 18 MΩcm in which impurities such as ions, fine particles, microorganisms, and organic substances are almost removed. Ultrapure water is extremely high-purity water having a higher purity than that of pure water obtained by removing suspended substances, dissolved substances, and highly efficiently from water by an ultrapure water production apparatus. By electrolyzing these waters, ionic water such as anodic water having a strong oxidizing property and cathode water having a strong reducing property is generated.
【０００３】半導体装置の製造においては、通常これら
陽極水や陰極水などの純水や超純水を用いて半導体基板
の表面を洗浄している。従来のイオン水生成装置を図１
０に示す。電解槽５０は、陰極槽５２と陽極槽５３とを
備え、陰極槽５２には陰極５４１が配置され、陽極槽５
３には陽極５４２が配置されている。そして、これら電
極５４（陰極５４１、陽極５４２）は共に白金又はチタ
ンから構成されている。陰極槽５２で形成される陰極側
イオン水（以下、陰極水という）５８及び陽極槽５３で
形成される陽極側イオン水（以下、陽極水という）５９
とを効率よく分離するために陰極槽と陽極槽とはセラミ
ックや高分子などの多孔質の隔膜５６で仕切られてい
る。電解槽５０の陰極５４１は、直流電源６６の負極６
７に接続され、陽極５４２は、その正極６８に接続され
ている。電解槽５０では電源６６からの電源電圧を印加
して電解槽５０の電解水供給パイプ６１から供給された
純水又は超純水に、例えば、塩化アンモニウムなどの支
持電解質を添加した希釈電解質溶液（電解水）５１を電
気分解する。この電気分解の結果陰極５４１側で生成さ
れる陰極水はアルカリイオン水であり、陽極５４２側で
生成される陽極水は酸性イオン水である。なお蓚酸を電
解質として電解槽で純水又は超純水を電気分解すると、
陰極側で生成される陰極水も、陽極側で生成される陽極
水もともに酸性を示す。In the manufacture of semiconductor devices, the surface of a semiconductor substrate is usually washed with pure water such as anode water or cathode water or ultrapure water. Figure 1 shows a conventional ionized water generator
It shows in 0. The electrolytic bath 50 includes a cathode bath 52 and an anode bath 53, and a cathode 541 is arranged in the cathode bath 52.
An anode 542 is arranged at 3. The electrodes 54 (cathode 541, anode 542) are both made of platinum or titanium. Cathode side ionized water (hereinafter referred to as cathode water) 58 formed in the cathode tank 52 and anode side ionized water (hereinafter referred to as anode water) 59 formed in the anode tank 53.
In order to efficiently separate the anode and the cathode, the cathode tank and the anode tank are partitioned by a porous diaphragm 56 such as ceramic or polymer. The cathode 541 of the electrolytic cell 50 is the negative electrode 6 of the DC power supply 66.
7 and the anode 542 is connected to its positive electrode 68. In the electrolytic cell 50, a diluted electrolyte solution (for example, a supporting electrolyte such as ammonium chloride is added to pure water or ultrapure water supplied from the electrolyzed water supply pipe 61 of the electrolytic cell 50 by applying a power supply voltage from a power source 66) Electrolyzed water) 51 is electrolyzed. The cathode water generated on the cathode 541 side as a result of this electrolysis is alkaline ionized water, and the anode water generated on the anode 542 side is acidic ionized water. When pure water or ultrapure water is electrolyzed in an electrolytic cell using oxalic acid as an electrolyte,
Both the cathode water generated on the cathode side and the anode water generated on the anode side are acidic.
【０００４】陰極槽５２で生成された陰極水５８は、陰
極水供給パイプ６２から外部に供給され、陽極槽５３で
生成された陽極水５９は、陽極水供給パイプ６３から外
部に供給される。通常は、陰極槽５２でアルカリイオン
水が生成されるので、例えば、半導体装置の製造に用い
られるポリッシング装置の後洗浄として使用する場合、
アルカリイオン水を用いてポリッシングを行うには、電
解槽５０に接続された陰極水供給パイプ６２をイオン水
供給パイプとしてアルカリイオン水をポリッシング装置
の後処理装置に供給する。この場合、陽極槽５３で生成
される酸性イオン水は不要なので廃棄される。したがっ
て、陽極水供給パイプ６３はイオン水を排出するイオン
水排出パイプに接続される。また、酸性イオン水を用い
てポリッシング後洗浄を行うには、電解槽５０に接続さ
れた陽極水供給パイプ６３がイオン水供給パイプとなっ
て酸性イオン水を後処理装置に供給する。この場合、陰
極槽５２で生成されるアルカリイオン水は不要なので廃
棄される。従って陰極水供給パイプ６２がイオン水を排
出するイオン水排出パイプに接続される。The cathode water 58 generated in the cathode tank 52 is supplied to the outside from the cathode water supply pipe 62, and the anode water 59 generated in the anode tank 53 is supplied to the outside from the anode water supply pipe 63. Normally, alkaline ionized water is generated in the cathode tank 52. Therefore, for example, when it is used as a post-cleaning for a polishing device used for manufacturing a semiconductor device,
In order to carry out polishing using alkaline ionized water, the alkaline ionized water is supplied to the post-treatment device of the polishing device by using the cathode water supply pipe 62 connected to the electrolytic cell 50 as the ionized water supply pipe. In this case, the acidic ionized water generated in the anode tank 53 is unnecessary and is discarded. Therefore, the anode water supply pipe 63 is connected to the ion water discharge pipe for discharging ion water. Further, in order to perform post-cleaning cleaning using acidic ionized water, the anode water supply pipe 63 connected to the electrolytic cell 50 serves as an ionized water supply pipe to supply the acidic ionized water to the post-treatment device. In this case, the alkaline ionized water generated in the cathode tank 52 is unnecessary and is discarded. Therefore, the cathode water supply pipe 62 is connected to the ion water discharge pipe for discharging ion water.
【０００５】以上のように、電解槽５０は、隔膜５６に
より２槽に分離され、各電極は分離されたそれぞれの槽
に配置されるので、それぞれの槽からアルカリイオン水
又は酸性イオン水を目的に応じて取り出すことができ
る。前述のようにイオン水には、アルカリイオン水と酸
性イオン水があり、電解槽内で希釈された電解質溶液を
電解することによって任意のｐＨのイオン水が生成され
る。イオン水のｐＨは、電解槽の電極の電圧を変えるこ
とによりコントロールすることができる。しかしこの方
法では、電解質溶液に含まれる金属イオンや電極から発
生する金属イオンも電極で発生する電界に引かれ、電解
槽、特にアルカリ槽（陰極槽）内に多く入り込み、電解
水の純度を低下させていた。最近ではイオン水を半導体
装置の製造におけるウェーハなどの洗浄用として使用す
る要求が強くなってきている。このような現状において
半導体装置では微量な金属不純物がデバイス特性に大き
な影響を与えるためにイオン水の高純度化が必要となっ
ている。As described above, the electrolytic cell 50 is divided into two cells by the diaphragm 56, and the respective electrodes are arranged in the respective separated cells. Therefore, alkaline ionized water or acidic ionized water is used from each cell. Can be taken out according to. As described above, there are alkaline ionized water and acidic ionized water in the ionized water, and ionized water having an arbitrary pH is generated by electrolyzing the diluted electrolyte solution in the electrolytic cell. The pH of ionized water can be controlled by changing the voltage of the electrode of the electrolytic cell. However, in this method, the metal ions contained in the electrolyte solution and the metal ions generated from the electrode are also attracted to the electric field generated at the electrode, and enter much in the electrolytic cell, especially the alkaline cell (cathode cell), and the purity of the electrolyzed water is reduced. I was letting it. Recently, there is an increasing demand for using ionized water for cleaning wafers in the manufacture of semiconductor devices. In such a current situation, in semiconductor devices, minute amounts of metal impurities have a great influence on device characteristics, so that highly purified ionized water is required.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の電気分解による
イオン水生成方法では、溶液に含まれる金属イオンや電
極から発生する金属イオンも電極から発生する電界に引
かれ、各電解槽特にアルカリ槽内に多く入り込み、電解
水の純度を低下させており、イオン水を半導体等の高純
度を必要とする目的に使用することは難しかった。本発
明は、このような事情によりなされたものであり、半導
体装置などの高純度な環境を必要とする分野にも使用で
きる高純度なイオン水を生成する電気分解によるイオン
水生成装置、イオン水生成方法及び半導体装置の製造方
法を提供する。In the conventional method of producing ionized water by electrolysis, the metal ions contained in the solution and the metal ions generated from the electrodes are also attracted to the electric field generated from the electrodes, so that each electrolytic cell, especially the alkaline cell It has been difficult to use ionic water for the purpose that requires high purity such as semiconductors, because it enters a large amount and reduces the purity of electrolyzed water. The present invention has been made under such circumstances, and an ionized water generator by electrolysis for generating highly pure ionized water that can be used in a field requiring a highly pure environment such as a semiconductor device, an ionized water Provided are a generation method and a semiconductor device manufacturing method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン水中の
金属イオンが集まるサブ槽を有する電解槽に磁界発生装
置を作用させてイオン水からイオン不純物を取り除くこ
とに特徴がある。また、本発明は、イオン不純物を少な
くしたイオン水を用いて半導体ウェーハを洗浄すること
に特徴がある。すなわち、本発明のイオン水生成装置
は、水が電気分解される陽極槽及び陰極槽とイオン水中
の金属イオンが集まるサブ槽を有する電解槽と、陽極と
陰極からなり、この陽極は前記陽極槽に配置され、前記
陰極は前記陰極槽内において前記陽極と対向する様に配
置されている電気分解用電極と、磁界発生装置とを備え
ており、前記磁界発生装置から発生された磁界は少なく
とも前記陽極と前記陰極との間に作用し、この磁界の方
向は前記陽極と前記陰極とが互いに対向する方向とは直
角であることを特徴とする。前記磁界発生装置は、前記
電解槽を内部に収容したコイルを有する電磁石もしくは
Ｎ極及びＳ極を前記電解槽の上下に配置した永久磁石か
らなるようにしても良い。前記サブ槽は、対向する１対
の前記陽極及び陰極の間を挟むように前記電解槽の側面
に１対配置形成されているようにしても良い。The present invention is characterized in that a magnetic field generating device is caused to act on an electrolytic cell having a sub-cell in which metal ions in ion water are collected to remove ionic impurities from ion water. Further, the present invention is characterized in that the semiconductor wafer is cleaned by using ionized water with reduced ionic impurities. That is, the ionized water generator of the present invention comprises an electrolytic cell having an anode tank and a cathode tank in which water is electrolyzed and a sub tank in which metal ions in ionized water are collected, an anode and a cathode, and this anode is the anode tank. And the cathode is provided with an electrode for electrolysis arranged so as to face the anode in the cathode tank, and a magnetic field generator, and the magnetic field generated from the magnetic field generator is at least the above-mentioned. The magnetic field acts between the anode and the cathode, and the direction of the magnetic field is perpendicular to the direction in which the anode and the cathode face each other. The magnetic field generator may be composed of an electromagnet having a coil having the electrolytic cell housed therein or a permanent magnet having N and S poles arranged above and below the electrolytic cell. A pair of the sub-baths may be arranged and formed on a side surface of the electrolytic cell so as to sandwich a pair of the anode and the cathode facing each other.
【０００８】前記サブ槽とこのサブ槽以外の領域とは浸
透膜あるいはイオン交換膜で隔離されているようにして
も良い。前記電解槽は複数配置されており、これら電解
槽の前記電極は、それぞれ直列に接続されているように
しても良い。前記複数の電解槽は、それぞれ前記電磁石
のコイルに囲まれているようにしても良い。本発明のイ
オン水生成方法は、陽極が配置された陽極槽と陰極が配
置された陰極槽とを有し前記陽極と陰極とは互いに対向
するように配置され、前記対向する陽極及び陰極間を挟
むように前記電解槽内に配置されたサブ槽を有する電解
槽内において、前記陽極と陰極とが対向する方向及び前
記サブ槽が対向する方向のいずれにもほぼ直角になるよ
うな方向に磁界を発生させる工程を有しており、この磁
界により前記電解槽内に生じる金属イオンを前記サブ槽
に集めることを特徴とする。本発明の半導体装置の製造
方法は、水が電気分解される陽極槽及び陰極槽とイオン
水中の金属イオンが集まるサブ槽とを有する電解槽と、
陽極と陰極からなり、この陽極は前記陽極槽に配置さ
れ、前記陰極は前記陰極槽内において前記陽極と対向す
る様に配置されている電気分解用電極と、磁界発生装置
とを備え、この磁界発生装置から発生された磁界は少な
くとも前記陽極と前記陰極との間に作用し、この磁界の
方向は前記陽極と前記陰極とが互いに対向する方向とは
直角であるイオン水生成装置から生成されたイオン水を
用いて半導体ウェーハを洗浄することを特徴とする。前
記サブ槽は、前記陽極及び陰極の間を挟むように、この
陽極と陰極との間に生ずる電界の向きと平行な方向に延
在するように前記電解槽の側面に１対配置形成されてい
るようにしても良い。前記サブ槽とこのサブ槽以外の領
域とは浸透膜あるいはイオン交換膜で隔離されているよ
うにしても良い。磁界発生装置は、生成されるイオン水
の純度を向上させるので、半導体装置の製造などの高純
度な環境を必要とする分野にも使用できる。また、サブ
槽を形成することによって効率良く金属イオンをイオン
水から分離することができ、陽極や陰極などの電極から
発生する金属イオンの不純物の影響を陽極槽及び陰極槽
内にあるイオン水に及ぼさないようにすることが容易に
なる。The sub tank and the area other than the sub tank may be separated by a permeable membrane or an ion exchange membrane. A plurality of the electrolytic cells may be arranged, and the electrodes of these electrolytic cells may be connected in series. Each of the plurality of electrolytic cells may be surrounded by the coil of the electromagnet. The method for producing ionized water of the present invention has an anode tank in which an anode is arranged and a cathode tank in which a cathode is arranged, and the anode and the cathode are arranged so as to face each other, and between the facing anode and cathode. In an electrolyzer having sub-tanks arranged inside the electrolyzer so as to be sandwiched, a magnetic field is formed in a direction substantially perpendicular to both the direction in which the anode and the cathode face and the direction in which the sub-tank faces. Is generated, and metal ions generated in the electrolytic cell by this magnetic field are collected in the sub-cell. A method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, an electrolytic cell having an anode cell and a cathode cell in which water is electrolyzed and a sub cell in which metal ions in ionized water are collected,
It comprises an anode and a cathode, the anode is arranged in the anode tank, the cathode is provided with an electrode for electrolysis arranged so as to face the anode in the cathode tank, and a magnetic field generator. The magnetic field generated from the generator acts at least between the anode and the cathode, and the direction of this magnetic field is generated from the ion water generator in which the direction in which the anode and the cathode face each other is perpendicular to each other. The method is characterized in that a semiconductor wafer is washed with ionized water. A pair of the sub-baths are arranged on the side surface of the electrolytic cell so as to sandwich the anode and the cathode and extend in a direction parallel to the direction of the electric field generated between the anode and the cathode. You may choose to stay. The sub tank and the area other than the sub tank may be separated by an permeable membrane or an ion exchange membrane. Since the magnetic field generator improves the purity of the ionized water to be generated, it can be used in fields requiring a high-purity environment such as manufacturing semiconductor devices. In addition, by forming a sub tank, metal ions can be efficiently separated from ion water, and the influence of impurities of metal ions generated from electrodes such as an anode and a cathode on ion water in the anode tank and the cathode tank. It will be easier to prevent it.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。まず、図１乃至図３を参照して第
１の発明の実施の形態を説明する。図１は、イオン水生
成装置の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ′線に沿う部分
の断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ′線に沿う部分の断面
図である。電解槽２０は、陽極槽２と陰極槽３とからな
り、陽極槽２は、通常ここで酸性イオン水が生成される
ので酸性イオン水槽といい、陰極槽３は、アルカリイオ
ン水が生成されるのでアルカリイオン水槽という。電解
槽２０にはサブ槽５が設けられている。この電解槽２０
は、テフロンや塩化ビニールなどの合成樹脂からなって
四角柱形状をしており、互いに向かい合う側面にＴｉ、
Ｐｔ又はＡｕなどからなる１対の電極（陽極４１及び陰
極４２）４が取り付けられている。電極４は、Ｏリング
を介して電解槽２０に気密に接合されている。電解槽の
図１に示す断面形状は、１０×１０ｃｍ〜３０×３０ｃ
ｍ程度の正方形であり、その高さは２０〜５０ｃｍ程度
である。電解槽２０を二分するように陰極槽３と陽極槽
２とを分離する隔膜６が配置されている。この電解槽２
０の陽極４１及び陰極４２が取り付けられていない側面
に沿ってサブ槽５が形成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an embodiment of the first invention will be described with reference to FIGS. 1 is a plan view of the ionized water generator, FIG. 2 is a sectional view of a portion taken along the line AA ′ of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of a portion taken along the line BB ′ of FIG. is there. The electrolytic cell 20 is composed of an anode cell 2 and a cathode cell 3. The anode cell 2 is generally referred to as an acidic ion water tank because acidic ion water is produced here, and the cathode cell 3 produces alkaline ion water. So it is called an alkaline ion tank. The electrolytic bath 20 is provided with a sub bath 5. This electrolyzer 20
Is made of synthetic resin such as Teflon or vinyl chloride and has a square prism shape.
A pair of electrodes (anode 41 and cathode 42) 4 made of Pt or Au is attached. The electrode 4 is airtightly joined to the electrolytic cell 20 via an O-ring. The cross-sectional shape of the electrolytic cell shown in FIG. 1 is 10 × 10 cm to 30 × 30 c.
It is a square of about m and its height is about 20 to 50 cm. A diaphragm 6 for separating the cathode cell 3 and the anode cell 2 is arranged so as to divide the electrolytic cell 20 into two parts. This electrolysis tank 2
The sub tank 5 is formed along the side surface where the anode 41 and the cathode 42 of No. 0 are not attached.
【００１０】サブ槽５の厚さｔ（電解槽２０の前記側面
からの深さ）は、０．５〜３ｃｍ程度である。サブ槽５
は、厚さ１ｍｍ程度の浸透膜あるいはイオン交換膜７に
よって他の領域と分離されている。陽極４１及び陰極４
２は、いづれもサブ槽５には延在していない。純水など
を陽極水及び陰極水からなるイオン水に電気分解する１
対の電極４は、電解槽２０の向かい合う側面に固着さ
れ、陽極４１は陽極槽２に、陰極４２は陰極槽３中に置
かれている。この発明の実施の形態では、陽極４１及び
陰極４２はサブ槽５には配置されていない。純水などを
溶媒とする電解質溶液（電解水）１が電解水供給パイプ
１１を介して陽極槽２及び陰極槽３に供給される。この
電解槽２０において直流電源６６に接続された陽極４１
及び陰極４２により純水が電気分解されて陽極槽２に酸
性イオン水８が生成され、陰極槽３にアルカリイオン水
９が生成される。酸性イオン水８は、陽極水供給パイプ
１２を介して外部の半導体製造装置などの酸性イオン水
を必要とする部署に供給される。アルカリイオン水９
は、陰極水供給パイプ１３を介して外部の半導体製造装
置などのアルカリイオン水を必要とする部署に供給され
る。The thickness t of the sub tank 5 (depth from the side surface of the electrolytic tank 20) is about 0.5 to 3 cm. Sub tank 5
Is separated from other regions by a permeation membrane or an ion exchange membrane 7 having a thickness of about 1 mm. Anode 41 and cathode 4
2 does not extend to the sub tank 5. Electrolyzes pure water into ionic water consisting of anode water and cathode water 1
The pair of electrodes 4 are fixed to opposite side surfaces of the electrolytic cell 20, the anode 41 is placed in the anode cell 2, and the cathode 42 is placed in the cathode cell 3. In the embodiment of the present invention, the anode 41 and the cathode 42 are not arranged in the sub tank 5. An electrolytic solution (electrolyzed water) 1 using pure water or the like as a solvent is supplied to an anode tank 2 and a cathode tank 3 via an electrolytic water supply pipe 11. In this electrolytic cell 20, an anode 41 connected to a DC power source 66
The pure water is electrolyzed by the cathode 42 and the acidic ionized water 8 is generated in the anode tank 2, and the alkaline ionized water 9 is generated in the cathode tank 3. The acidic ionized water 8 is supplied via an anode water supply pipe 12 to a department such as an external semiconductor manufacturing apparatus that needs the acidic ionized water. Alkaline ionized water 9
Is supplied via a cathode water supply pipe 13 to a department such as an external semiconductor manufacturing apparatus that requires alkaline ionized water.
【００１１】電解槽２０の外側にはこの電解槽２０を上
下に挟むように１対のＮ極１０１及びＳ極１０２から構
成された永久磁石からなる磁界発生装置１０が配置され
ている。この発明の実施の形態では、電解槽２０の断面
形状に合わせて正方形であるが、本発明では、この形状
に限定されるものではなく、円板状でも良く、またその
他必要に応じて多角形状など任意の形状にすることがで
きる。また、磁界発生装置１０の永久磁石の磁極配置を
逆にして電解槽２０の上にＳ極１０２を配置しても良
い。いづれにしてもこの磁界発生装置１０によって電解
槽２０内に磁界が誘起される。磁界は、対向する陽極及
び陰極が形成する電界の方向及び１対のサブ槽５、５の
互いに対向する方向のいづれにも直角になるように発生
され、フレミングの左手の法則に従って磁界Ｈの方向及
び電界Ｅの方向のいづれにも直角に電磁力Ｆが発生す
る。この電磁力Ｆにより電解槽２０内に含まれている金
属不純物イオンはサブ槽５、５内に運ばれ蓄積される。
したがって、陰極槽３及び陽極槽２内に存在する金属イ
オンの数を大幅に低減できるので純度の高いイオン水の
生成が可能になる。磁界の強さは、５００ガウス程度で
あり、磁界発生装置を電磁石で構成する場合は、その印
加電圧は、１０〜１００Ｖ程度が良く、２０〜３０Ｖ程
度がとくに好ましい。On the outside of the electrolytic cell 20, a magnetic field generator 10 composed of a permanent magnet composed of a pair of N pole 101 and S pole 102 is arranged so as to sandwich the electrolytic cell 20 in the vertical direction. In the embodiment of the present invention, the shape is a square according to the cross-sectional shape of the electrolytic cell 20, but the present invention is not limited to this shape, and may be a disk shape, or other polygonal shape as required. It can be in any shape. Further, the S pole 102 may be arranged on the electrolytic cell 20 by reversing the magnetic pole arrangement of the permanent magnets of the magnetic field generator 10. In any case, this magnetic field generator 10 induces a magnetic field in the electrolytic cell 20. The magnetic field is generated so as to be at right angles to the direction of the electric field formed by the facing anode and the cathode and the facing direction of the pair of sub-tanks 5 and 5, and the direction of the magnetic field H according to Fleming's left-hand rule. Further, the electromagnetic force F is generated at right angles in both directions of the electric field E. Due to this electromagnetic force F, the metal impurity ions contained in the electrolytic cell 20 are carried and accumulated in the sub tanks 5, 5.
Therefore, since the number of metal ions existing in the cathode tank 3 and the anode tank 2 can be significantly reduced, it is possible to generate highly pure ion water. The strength of the magnetic field is about 500 gauss, and when the magnetic field generator is composed of an electromagnet, the applied voltage is preferably about 10 to 100V, and particularly preferably about 20 to 30V.
【００１２】陽極４１及び陰極４２は、いづれもサブ槽
５の内部に入っていないが、金属イオンなどのイオン不
純物がサブ槽５に入るまで電磁力が働くようにサブ槽５
に接しているのが良い。しかし、慣性力を働かして多少
サブ槽５から離れるようにしても良い。次に、図４乃至
図６を参照して第２の発明の実施の形態を説明する。ま
ず、図４は、イオン水生成装置の上面からみた平面図、
図５は、図４のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図、図６
は、図４のＢ−Ｂ′線に沿う部分の断面図である。電解
槽２０は、酸性イオン水が生成される陽極槽２とアルカ
リイオン水が生成される陰極槽３とから構成されてい
る。この電解槽２０はテフロンや塩化ビニールなどの合
成樹脂からなり、その形状は四角柱形状である。電解槽
２０の互いに向かい合う側面にＴｉ、Ｐｔ又はＡｕなど
からなる１対の電極（陽極４１及び陰極４２）４が取り
付けられている。電極４は、Ｏリングなどを介して電解
槽２０に気密に接合されている。電解槽の図４に示す断
面形状は１０×１０ｃｍ〜３０×３０ｃｍ程度の正方形
であり、その高さは２０〜５０ｃｍ程度である。Neither the anode 41 nor the cathode 42 is contained in the sub tank 5, but the sub tank 5 is so operated that an electromagnetic force acts until ionic impurities such as metal ions enter the sub tank 5.
It is good to be in contact with. However, the inertial force may be used to move the sub tank 5 away from the sub tank 5. Next, an embodiment of the second invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 4 is a plan view of the ionized water generator as viewed from above.
FIG. 5 is a sectional view of a portion taken along the line AA ′ of FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a portion taken along the line BB ′ in FIG. 4. The electrolytic bath 20 is composed of an anode bath 2 in which acidic ionized water is produced and a cathode bath 3 in which alkaline ionized water is produced. The electrolytic cell 20 is made of synthetic resin such as Teflon or vinyl chloride, and has a rectangular prism shape. A pair of electrodes (anode 41 and cathode 42) 4 made of Ti, Pt, Au, or the like is attached to opposite side surfaces of the electrolytic cell 20. The electrode 4 is airtightly joined to the electrolytic cell 20 via an O-ring or the like. The cross-sectional shape of the electrolytic cell shown in FIG. 4 is a square of about 10 × 10 cm to 30 × 30 cm, and its height is about 20 to 50 cm.
【００１３】電解槽２０を二分するように陽極槽２と陰
極槽３とを分離する隔膜６が配置されている。この電解
槽２０の４つの側面に沿ってサブ槽５が形成されてい
る。すなわち、電解槽２０の周辺部分にサブ槽５があっ
て、陽極４１及び陰極４２の電極４は、サブ槽５内に含
まれている。サブ槽５の厚さｔ（電解槽２０の前記側面
からの深さ）は、０．５〜３ｃｍ程度である。サブ槽５
は、厚さ１ｍｍ程度の浸透膜あるいはイオン交換膜７に
よって他の領域（電解槽２０の内部部分）と分離されて
いる。純水などを陽極水及び陰極水からなるイオン水に
電気分解する１対の電極４は、電解槽２０の向かい合う
側面に固着され、陽極４１は陽極槽２に、陰極４２は陰
極槽３中に置かれている。純水などを溶媒とする電解質
溶液（電解水）１が電解水供給パイプ１１を介して陽極
槽２及び陰極槽３に供給される。この電解槽２０におい
て直流電源（図示せず）に接続された陽極４１及び陰極
４２により純水が電気分解されて陽極槽２に酸性イオン
水８が生成され、陰極槽３にアルカリイオン水９が生成
される。酸性イオン水８は、陽極水供給パイプ１２を介
して外部の半導体製造装置などの酸性イオン水を必要と
する部署に供給される。アルカリイオン水９は、陰極水
供給パイプ１３を介して外部の半導体製造装置などのア
ルカリイオン水を必要とする部署に供給される。A diaphragm 6 for separating the anode cell 2 and the cathode cell 3 is arranged so as to divide the electrolytic cell 20 into two parts. The sub tank 5 is formed along the four side surfaces of the electrolytic tank 20. That is, there is a sub tank 5 around the electrolytic tank 20, and the electrodes 4 of the anode 41 and the cathode 42 are included in the sub tank 5. The thickness t of the sub tank 5 (depth from the side surface of the electrolytic tank 20) is about 0.5 to 3 cm. Sub tank 5
Is separated from other regions (inner part of the electrolytic cell 20) by a permeation membrane or an ion exchange membrane 7 having a thickness of about 1 mm. A pair of electrodes 4 for electrolyzing pure water or the like into ionic water composed of anode water and cathode water are fixed to opposite side surfaces of the electrolytic cell 20, an anode 41 in the anode cell 2 and a cathode 42 in the cathode cell 3. It has been placed. An electrolytic solution (electrolyzed water) 1 using pure water or the like as a solvent is supplied to an anode tank 2 and a cathode tank 3 via an electrolytic water supply pipe 11. In this electrolytic cell 20, pure water is electrolyzed by an anode 41 and a cathode 42 connected to a DC power source (not shown) to generate acidic ionized water 8 in the anode cell 2 and alkaline ionized water 9 in the cathode cell 3. Is generated. The acidic ionized water 8 is supplied via an anode water supply pipe 12 to a department such as an external semiconductor manufacturing apparatus that needs the acidic ionized water. The alkaline ionized water 9 is supplied via a cathode water supply pipe 13 to a department such as an external semiconductor manufacturing apparatus that needs the alkaline ionized water.
【００１４】電解槽２０の外側にはこの電解槽２０を上
下に挟むように１対のＮ極１０１及びＳ極１０２から構
成された永久磁石からなる磁界発生装置１０が配置され
ている。この発明の実施の形態では、電解槽２０の断面
形状に合わせて正方形である。また、磁界発生装置１０
の永久磁石の磁極配置を逆にして電解槽２０の上にＳ極
１０２を配置しても良い。いづれにしてもこの磁界発生
装置１０によって電解槽２０内に磁界が誘起される。磁
界Ｈは、対向する陽極４１及び陰極４２で形成される電
界Ｅの方向及び電解槽２０の陽極４１及び陰極４２が接
合されている側面に隣接する１対の側面の互いに対向す
る方向のいづれにも直角になるように発生し、フレミン
グの左手の法則に従って磁界Ｈ及び電界Ｅのいづれにも
直角に電磁力Ｆが発生する。この電磁力Ｆにより電解槽
２０内に含まれている金属不純物イオンなどの陰イオン
や陽イオンはサブ槽５内に移動させられ蓄積される。し
たがって、陰極槽３及び陽極槽２内に存在する金属イオ
ンの数を大幅に低減できるので純度の高いイオン水の生
成が可能になる。磁界の強さは、５００ガウス程度であ
り、磁界発生装置を電磁石で構成する場合は、その印加
電圧は、１０〜１００Ｖ程度が良く、２０〜３０Ｖ程度
がとくに好ましい。A magnetic field generator 10 composed of a permanent magnet composed of a pair of N pole 101 and S pole 102 is arranged outside the electrolytic cell 20 so as to sandwich the electrolytic cell 20 in the vertical direction. In the embodiment of the present invention, the shape is square according to the sectional shape of the electrolytic cell 20. In addition, the magnetic field generator 10
The S pole 102 may be arranged on the electrolytic cell 20 by reversing the magnetic pole arrangement of the permanent magnet. In any case, this magnetic field generator 10 induces a magnetic field in the electrolytic cell 20. The magnetic field H is in the direction of the electric field E formed by the facing anode 41 and the cathode 42 and in the direction of the pair of side surfaces adjacent to the side surface of the electrolytic cell 20 to which the anode 41 and the cathode 42 are joined. Occurs at right angles, and an electromagnetic force F is generated at right angles to both the magnetic field H and the electric field E according to Fleming's left-hand rule. Due to this electromagnetic force F, anions and cations such as metal impurity ions contained in the electrolytic bath 20 are moved and accumulated in the sub bath 5. Therefore, since the number of metal ions existing in the cathode tank 3 and the anode tank 2 can be significantly reduced, it is possible to generate highly pure ion water. The strength of the magnetic field is about 500 gauss, and when the magnetic field generator is composed of an electromagnet, the applied voltage is preferably about 10 to 100V, and particularly preferably about 20 to 30V.
【００１５】また、電極４（４１、４２）がいづれもサ
ブ水槽５内に配置されているので、電極４から発生する
金属不純物による影響が陰極槽３及び陽極槽２内に及ば
ないようにすることができる。次に、図７を参照して第
３の発明の実施の形態を説明する。図は、電解槽の斜視
図である。本発明では電解槽２０の形状に特徴は無い。
効率良くイオン水が形成され、経済的に作ることができ
れば、どのような形状でも良い。この発明の実施の形態
では、円筒形状になっている。電解槽２０は、ほぼ直径
に沿って隔膜６によって陽極槽２と陰極槽３に分離され
ている。陽極４１及び陰極４２は、円筒形の電解槽２０
の側面に取り付けられているので、これらの電極は電解
槽２０と同じ曲率をもっている。電解水が電解水供給パ
イプ（図示せず）を介して陽極槽２及び陰極槽３に供給
される。この電解槽２０において直流電源（図示せず）
に接続された陽極４１及び陰極４２により純水が電気分
解されて陽極槽２に酸性イオン水が生成され、陰極槽３
にアルカリイオン水が生成される。酸性イオン水は、陽
極水供給パイプ（図示せず）を介して外部の半導体製造
装置などの酸性イオン水を必要とする部署に供給され
る。アルカリイオン水は、陰極水供給パイプ（図示せ
ず）を介して外部の半導体製造装置などのアルカリイオ
ン水を必要とする部署に供給される。Further, since the electrodes 4 (41, 42) are both arranged in the sub water tank 5, the influence of metal impurities generated from the electrodes 4 is prevented from affecting the cathode tank 3 and the anode tank 2. be able to. Next, an embodiment of the third invention will be described with reference to FIG. The figure is a perspective view of an electrolytic cell. In the present invention, there is no feature in the shape of the electrolytic cell 20.
Any shape may be used as long as ionized water can be formed efficiently and can be produced economically. The embodiment of the present invention has a cylindrical shape. The electrolytic cell 20 is divided into an anode cell 2 and a cathode cell 3 by a diaphragm 6 along substantially the diameter. The anode 41 and the cathode 42 are cylindrical electrolytic cells 20.
These electrodes have the same curvature as the electrolytic cell 20 since they are attached to the sides of the. Electrolyzed water is supplied to the anode tank 2 and the cathode tank 3 via an electrolyzed water supply pipe (not shown). DC power source (not shown) in this electrolytic cell 20
Pure water is electrolyzed by the anode 41 and the cathode 42 connected to the anode 41 to generate acidic ionized water in the anode tank 2,
Alkaline ionized water is generated in the. The acidic ionized water is supplied to a department requiring the acidic ionized water such as an external semiconductor manufacturing apparatus through an anode water supply pipe (not shown). The alkaline ionized water is supplied to a department requiring the alkaline ionized water such as an external semiconductor manufacturing apparatus through a cathode water supply pipe (not shown).
【００１６】電解槽２０の外側にはこの電解槽２０を上
下に挟むように１対のＮ極及びＳ極から構成された永久
磁石からなる磁界発生装置（図示せず）が配置されてい
る。この発明の実施の形態では、電解槽２０の断面形状
に合わせて円板形である。また、磁界発生装置の永久磁
石の磁極配置を逆にして電解槽２０の上にＳ極を配置し
ても良い。いづれにしてもこの磁界発生装置によって電
解槽２０内に磁界が誘起される。磁界は、対向する陽極
４１及び陰極４２で形成される電界の方向及び電解槽２
０の陽極４１及び陰極４２が接合されている側面に隣接
する１対の側面の互いに対向する方向のいづれにも直角
になるように発生され前記左手の法則に従って磁界及び
電界のいづれにも直角に電磁力が発生する。この電磁力
により電解槽２０内に含まれている金属不純物イオンは
サブ槽５内に移動させられ蓄積される。したがって、陰
極槽３及び陽極槽２内に存在する金属イオンの数を大幅
に低減できるので純度の高いイオン水の生成が可能にな
る。磁界の強さは、５００ガウス程度である。A magnetic field generator (not shown) composed of a permanent magnet composed of a pair of N and S poles is arranged outside the electrolytic cell 20 so as to sandwich the electrolytic cell 20 in the vertical direction. In the embodiment of the present invention, the electrolytic cell 20 has a disk shape according to the sectional shape thereof. Further, the magnetic pole arrangement of the permanent magnets of the magnetic field generator may be reversed and the S pole may be arranged on the electrolytic cell 20. In any case, this magnetic field generator induces a magnetic field in the electrolytic cell 20. The magnetic field is the direction of the electric field formed by the opposing anode 41 and cathode 42 and the electrolytic cell 2
A pair of side surfaces adjacent to the side surface to which the anode 41 and the cathode 42 of 0 are joined are formed so as to be perpendicular to each other in the directions opposite to each other. Electromagnetic force is generated. Due to this electromagnetic force, the metal impurity ions contained in the electrolytic bath 20 are moved and accumulated in the sub bath 5. Therefore, since the number of metal ions existing in the cathode tank 3 and the anode tank 2 can be significantly reduced, it is possible to generate highly pure ion water. The strength of the magnetic field is about 500 Gauss.
【００１７】次に、図８を参照して第４の発明の実施の
形態を説明する。図は、３つの電解槽を連結したイオン
水生成装置の斜視図である。各電解槽２１、２２、２３
は、陽極槽と陰極槽とから構成されている。この電解槽
は、テフロンや塩化ビニールなどの合成樹脂からなって
四角柱形状をしており、互いに向かい合う側面にＴｉ、
Ｐｔ又はＡｕなどからなる１対の電極（陽極及び陰極）
が取り付けられている。電極は、Ｏリングなどを介して
電解槽に気密に接合されている。各電解槽の形状は、第
１の発明の実施の形態の電解槽と同じである。各電解槽
の陽極は１つの陽極リード４３に接続され、その陰極は
１つの陰極リード４４に接続されて電解槽が一体化され
ている。電解槽群２１、２２、２３の外側には、この電
解槽群を上下に挟むように１対のＮ極１０１及びＳ極１
０２から構成された永久磁石からなる磁界発生装置１０
が配置されている。この発明の実施の形態では、電解槽
群の断面形状に合わせて長方形である。各電解槽が円筒
形である場合は、電解槽間の配置及び磁界発生装置の形
状に工夫が必要である。この磁界発生装置１０によって
各電解槽内に磁界が誘起される。Next, an embodiment of the fourth invention will be described with reference to FIG. The figure is a perspective view of an ionized water generator in which three electrolytic cells are connected. Each electrolytic cell 21, 22, 23
Is composed of an anode tank and a cathode tank. This electrolytic cell is made of synthetic resin such as Teflon or vinyl chloride and has a square prism shape.
A pair of electrodes made of Pt or Au (anode and cathode)
Is attached. The electrode is airtightly joined to the electrolytic cell via an O-ring or the like. The shape of each electrolytic cell is the same as that of the electrolytic cell according to the embodiment of the first invention. The anode of each electrolytic cell is connected to one anode lead 43, and the cathode thereof is connected to one cathode lead 44 to integrate the electrolytic cell. Outside the electrolyzer group 21, 22, 23, a pair of N pole 101 and S pole 1 are sandwiched between the electrolyzer groups, one above the other.
Magnetic field generator 10 composed of a permanent magnet
Are arranged. In the embodiment of the present invention, the shape is rectangular according to the cross-sectional shape of the electrolytic cell group. When each electrolytic cell is cylindrical, it is necessary to devise the arrangement between the electrolytic cells and the shape of the magnetic field generator. A magnetic field is induced in each electrolytic cell by the magnetic field generator 10.
【００１８】磁界Ｈは、対向する陽極及び陰極が形成す
る電界の方向及び１対のサブ槽の互いに対向する方向の
いづれにも直角になるように発生され、磁界及び電界の
いづれにも直角に電磁力が発生する。この電磁力により
電解槽内に含まれている金属不純物イオンはサブ槽内に
収集され蓄積される。したがって、陰極槽及び陽極槽内
に存在する金属イオンの数を大幅に低減できるので純度
の高いイオン水の生成が可能になる。磁界の強さは、５
００ガウス程度である。電解槽群を用いてイオン水が生
成されるので、その量産性が高まる。次に、図９を参照
して第５の発明の実施の形態を説明する。この発明の実
施の形態では、磁界発生装置に電磁石を用いる。図は、
電解槽を連結したイオン水生成装置の斜視図である。電
解槽２０は陽極槽と陰極槽とから構成されている。この
電解槽は、テフロンや塩化ビニールなどの合成樹脂から
なって四角柱形状をしており、互いに向かい合う側面に
Ｔｉ、Ｐｔ又はＡｕなどからなる１対の電極（陽極及び
陰極）が取り付けられている。電極はＯリングなどを介
して電解槽に気密に接合されている。電解槽の形状は、
第１の発明の実施の形態の電解槽と同じである。The magnetic field H is generated so as to be perpendicular to both the direction of the electric field formed by the facing anode and the cathode and the direction of the pair of sub-tanks facing each other, and perpendicular to both the magnetic field and the electric field. Electromagnetic force is generated. Due to this electromagnetic force, the metal impurity ions contained in the electrolytic cell are collected and accumulated in the sub cell. Therefore, the number of metal ions existing in the cathode tank and the anode tank can be greatly reduced, and thus highly pure ionized water can be produced. The strength of the magnetic field is 5
It is about 00 gauss. Since the ionized water is generated using the electrolytic cell group, its mass productivity is enhanced. Next, an embodiment of the fifth invention will be described with reference to FIG. In the embodiment of the present invention, an electromagnet is used in the magnetic field generator. The figure is
It is a perspective view of the ionized water production | generation apparatus which connected the electrolytic cell. The electrolytic cell 20 is composed of an anode cell and a cathode cell. This electrolytic cell is made of a synthetic resin such as Teflon or vinyl chloride and has a rectangular prism shape, and a pair of electrodes (anode and cathode) made of Ti, Pt, or Au are attached to the side surfaces facing each other. . The electrode is hermetically joined to the electrolytic cell via an O-ring or the like. The shape of the electrolytic cell is
This is the same as the electrolytic cell of the embodiment of the first invention.
【００１９】電解槽２０の外側には、コイル１０３が巻
かれており、このコイル１０３は直流電源６６に接続さ
れている。このコイル１０３は電解槽２０の形状に合わ
せて角状になっているが、ドーナッ状でも良い。電解槽
が円筒状である場合に角状コイルを用いても良い。この
磁界発生装置１０によって各電解槽内に磁界が誘起され
る。磁界Ｈは、対向する陽極及び陰極が形成する電界の
方向及び１対のサブ槽の互いに対向する方向のいづれに
も直角になるように発生され、磁界及び電界のいづれに
も直角に電磁力が発生する。この電磁力により電解槽内
に含まれている金属不純物イオンはサブ槽内に収集され
蓄積される。したがって、陰極槽及び陽極槽内に存在す
る金属イオンの数を大幅に低減できるので純度の高いイ
オン水の生成が可能になる。磁界の強さは５００ガウス
程度である。この本発明のイオン水生成装置及びイオン
水生成方法は、例えば、ウェーハの洗浄やシリコンなど
の半導体基板表面を平坦化するポリッシング（ＣＭＰ：
Chemical Mechanical Polishing) の後処理に適用され
る。A coil 103 is wound around the outside of the electrolytic cell 20, and the coil 103 is connected to a DC power source 66. The coil 103 has a square shape according to the shape of the electrolytic cell 20, but may have a donut shape. A rectangular coil may be used when the electrolytic cell is cylindrical. A magnetic field is induced in each electrolytic cell by the magnetic field generator 10. The magnetic field H is generated so as to be perpendicular to both the direction of the electric field formed by the facing anode and the cathode and the direction of the pair of sub-tanks facing each other, and an electromagnetic force is applied at right angles to both the magnetic field and the electric field. Occur. Due to this electromagnetic force, the metal impurity ions contained in the electrolytic cell are collected and accumulated in the sub cell. Therefore, the number of metal ions existing in the cathode tank and the anode tank can be greatly reduced, and thus highly pure ionized water can be produced. The strength of the magnetic field is about 500 Gauss. The ion water producing apparatus and the ion water producing method of the present invention include, for example, polishing (CMP :) for cleaning a wafer and flattening the surface of a semiconductor substrate such as silicon.
It is applied to post processing of Chemical Mechanical Polishing).
【００２０】半導体ウェーハのポリッシング後処理の場
合、アルカリイオン水を用いるか酸性イオン水を用いる
かは半導体ウェーハの表面に形成された堆積膜の種類に
よって決められる。イオン水は、ポリッシング処理を行
ったあとの堆積膜の表面を安定化させることができる。
酸性イオン水は、堆積膜がアルミニウム、銅、タングス
テンなどの高融点金属などの金属に適している。酸性イ
オン水を用いたポリッシング後処理によって堆積膜の表
面は酸化されて安定化する。アルカリイオン水をポリッ
シング後処理に用いる場合は、酸化シリコン、窒化シリ
コン、ポリシリコンなどの堆積膜やシリコン単結晶が適
当である。アルカリイオン水によって堆積膜表面は安定
化する。In the case of the post-polishing treatment of the semiconductor wafer, whether alkaline ionized water or acidic ionized water is used is determined by the kind of the deposited film formed on the surface of the semiconductor wafer. Ionized water can stabilize the surface of the deposited film after the polishing process.
The acidic ionized water is suitable for metals such as refractory metals such as aluminum, copper and tungsten in the deposited film. The surface of the deposited film is oxidized and stabilized by the post-treatment of polishing with acidic ionized water. When alkaline ionized water is used for the post-polishing treatment, a deposited film of silicon oxide, silicon nitride, polysilicon or the like or a silicon single crystal is suitable. The surface of the deposited film is stabilized by the alkaline ionized water.
【００２１】[0021]
【発明の効果】電解槽の横に浸透膜あるいはイオン交換
膜などの薄膜で分離されたサブ槽を設け、電解槽内に磁
界を誘起させることにより、電解水槽内の不純イオン、
特に金属イオンをサブ槽内に取り込むことができ、その
結果電解槽の陽極槽及び陰極槽内のイオン水純度を大幅
に向上させることが可能となる。EFFECTS OF THE INVENTION Sub-baths separated by a thin film such as a permeation membrane or an ion exchange membrane are provided beside the electrolysis cell, and a magnetic field is induced in the electrolysis cell to obtain impure ions in the electrolysis water cell,
In particular, metal ions can be taken into the sub tank, and as a result, the purity of ion water in the anode tank and the cathode tank of the electrolytic cell can be significantly improved.
【図１】本発明の磁界発生装置を省略した電解槽の平面
図。FIG. 1 is a plan view of an electrolytic cell in which a magnetic field generator of the present invention is omitted.
【図２】図１のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a portion taken along the line AA ′ in FIG.
【図３】図１のＢ−Ｂ′線に沿う部分の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a portion taken along the line BB ′ of FIG.
【図４】本発明の磁界発生装置を省略した電解槽の平面
図。FIG. 4 is a plan view of an electrolytic cell in which the magnetic field generator of the present invention is omitted.
【図５】図４のＡ−Ａ′線に沿う部分の断面図。5 is a cross-sectional view of a portion taken along the line AA ′ in FIG.
【図６】図４のＢ−Ｂ′線に沿う部分の断面図。6 is a cross-sectional view of a portion taken along the line BB ′ of FIG.
【図７】本発明の磁界発生装置を省略した電解槽の斜視
図。FIG. 7 is a perspective view of an electrolytic cell in which the magnetic field generator of the present invention is omitted.
【図８】本発明の電解槽の斜視図。FIG. 8 is a perspective view of the electrolytic cell of the present invention.
【図９】本発明の磁界発生装置を省略した電解槽の斜視
図。FIG. 9 is a perspective view of an electrolytic cell in which the magnetic field generator of the present invention is omitted.
【図１０】従来の電解槽の断面図。FIG. 10 is a sectional view of a conventional electrolytic cell.
１、５１・・・電解水、 ２、５３・・・陽極槽、
３、５２・・・陰極槽、 ４、５４・・・電極、
５・・・サブ槽、 ６、５６・・・隔膜、７・・・
浸透膜あるいはイオン交換膜、 ８、５９・・・陽極
水（酸性イオン水）、 ９、５８・・・陰極水（アル
カリイオン水）、 １０・・・磁石、 １１、６１
・・・電解水供給パイプ、 １２、６３・・・陽極水
供給パイプ、 １３、６２・・・陰極水供給パイプ、
２０、５０・・・電解槽、 ４１、５４２・・・
陽極、 ４２、５４１・・・陰極、 ６６・・・直
流電源、 ６７・・・負極、 ６８・・・正極、
１０１・・・Ｎ極、 １０２・・・Ｓ極。1, 51 ... Electrolyzed water, 2, 53 ... Anode tank,
3, 52 ... Cathode tank, 4, 54 ... Electrode,
5 ... Sub tank, 6, 56 ... Diaphragm, 7 ...
Permeation membrane or ion exchange membrane, 8, 59 ... Anode water (acidic ion water), 9, 58 ... Cathode water (alkali ion water), 10 ... Magnet, 11, 61
... Electrolyzed water supply pipe, 12, 63 ... Anode water supply pipe, 13,62 ... Cathode water supply pipe,
20, 50 ... Electrolyzer, 41, 542 ...
Anode, 42, 541 ... Cathode, 66 ... DC power source, 67 ... Negative electrode, 68 ... Positive electrode,
101 ... N pole, 102 ... S pole.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−256258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−56188（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−256259（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/46 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-7-256258 (JP, A) JP-A-64-56188 (JP, A) JP-A-7-256259 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) C02F 1/46
Claims (10)
イオン水中の金属イオンが集まるサブ槽とを有する電解
槽と、 陽極と陰極からなり、この陽極は前記陽極槽に配置さ
れ、前記陰極は前記陰極槽内において前記陽極と対向す
る様に配置されている電気分解用電極と、 磁界発生装置とを備え、 この磁界発生装置から発生された磁界は、少なくとも前
記陽極と前記陰極との間に作用し、この磁界の方向は、
前記陽極と前記陰極とが互いに対向する方向とは直角で
あることを特徴とするイオン水生成装置。1. An electrolytic cell having an anode cell and a cathode cell for electrolyzing water, and a sub cell for collecting metal ions in ionized water; an anode and a cathode, the anode being disposed in the anode cell; The cathode comprises an electrode for electrolysis arranged so as to face the anode in the cathode tank, and a magnetic field generator, and the magnetic field generated by the magnetic field generator is at least the anode and the cathode. Acting in between, the direction of this magnetic field is
An ionized water generator, wherein the direction in which the anode and the cathode face each other is at a right angle.
に収容したコイルを有する電磁石もしくはＮ極及びＳ極
を前記電解槽の上下に配置した永久磁石からなることを
特徴とする請求項１に記載のイオン水生成装置。2. The magnetic field generator comprises an electromagnet having a coil having the electrolytic cell housed therein or a permanent magnet having an N pole and an S pole arranged above and below the electrolytic cell. The ionized water generator described in 1.
挟むように、この陽極と陰極との間に生ずる電界の向き
と平行な方向に延在するように前記電解槽の側面に１対
配置形成されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載のイオン水生成装置。3. The sub-bath is provided on a side surface of the electrolytic cell so as to extend in a direction parallel to a direction of an electric field generated between the anode and the cathode so as to sandwich the anode and the cathode. The ionized water production apparatus according to claim 1 or 2, wherein the ionized water production apparatus is formed in a pair arrangement.
浸透膜あるいはイオン交換膜で隔離されていることを特
徴とする請求項１乃至請求項３に記載のイオン水生成装
置。4. The ionized water generator according to claim 1, wherein the sub tank and a region other than the sub tank are isolated by an osmosis membrane or an ion exchange membrane.
れら電解槽の前記電極は、それぞれ直列に接続されてい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに
記載のイオン水生成装置。5. The ion according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of the electrolytic cells are arranged, and the electrodes of the electrolytic cells are connected in series. Water generator.
石のコイルに囲まれていることを特徴とする請求項５に
記載のイオン水生成装置。6. The ionized water generator according to claim 5, wherein each of the plurality of electrolytic cells is surrounded by a coil of the electromagnet.
れた陰極槽とを有し、前記陽極と陰極とは互いに対向す
るように配置され、前記対向する陽極及び陰極間を挟む
ように前記電解槽内に配置されたサブ槽を有する電解槽
内において、前記陽極と陰極とが対向する方向及び前記
サブ槽が対向する方向のいずれにもほぼ直角になるよう
な方向に磁界を発生させる工程を有し、この磁界により
前記電解槽内に生じる金属イオンを前記サブ槽に集める
ことを特徴とするイオン水生成方法。7. An anode tank in which an anode is arranged and a cathode tank in which a cathode is arranged, wherein the anode and the cathode are arranged so as to face each other, and the facing anode and cathode are sandwiched between each other. In an electrolyzer having a sub-tank arranged in the electrolyzer, a magnetic field is generated in a direction substantially perpendicular to both the direction in which the anode and the cathode face and the direction in which the sub-tank faces. A method for producing ionized water, which comprises a step of collecting metal ions generated in the electrolytic cell by the magnetic field in the sub-cell.
イオン水中の金属イオンが集まるサブ槽とを有する電解
槽と、陽極と陰極からなり、この陽極は前記陽極槽に配
置され、前記陰極は前記陰極槽内において前記陽極と対
向する様に配置されている電気分解用電極と、磁界発生
装置とを備え、この磁界発生装置から発生された磁界は
少なくとも前記陽極と前記陰極との間に作用し、この磁
界の方向は前記陽極と前記陰極とが互いに対向する方向
とは直角であるイオン水生成装置から生成されたイオン
水を用いて半導体ウェーハを洗浄することを特徴とする
半導体装置の製造方法。8. An electrolytic cell having an anode cell and a cathode cell for electrolyzing water and a sub cell for collecting metal ions in ionized water, an anode and a cathode, the anode being disposed in the anode cell, The cathode comprises an electrode for electrolysis which is arranged so as to face the anode in the cathode tank, and a magnetic field generator, and the magnetic field generated by the magnetic field generator is at least between the anode and the cathode. The semiconductor device is characterized in that the direction of the magnetic field is perpendicular to the direction in which the anode and the cathode are opposed to each other, and the semiconductor wafer is cleaned using ion water generated from the ion water generator. Manufacturing method.
挟むように、この陽極と陰極との間に生ずる電界の向き
と平行な方向に延在するように前記電解槽の側面に１対
配置形成されていることを特徴とする請求項８に記載の
半導体装置の製造方法。9. The side surface of the electrolytic cell is arranged so that the sub-cell extends so as to sandwich the anode and the cathode in a direction parallel to a direction of an electric field generated between the anode and the cathode. 9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor devices are arranged in pairs.
は浸透膜あるいはイオン交換膜で隔離されていることを
特徴とする請求項８又は請求項９に記載の半導体装置の
製造方法。10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the sub tank and a region other than the sub tank are isolated by an permeable membrane or an ion exchange membrane.
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| JP34768995A JP3392613B2 (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Ion water generation device, ion water generation method, and semiconductor device manufacturing method |
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