JP2000354729A

JP2000354729A - 洗浄用機能水製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2000354729A
Application number: JP11213547A
Authority: JP
Inventors: Kofuku Yamashita; 幸福山下
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電子部品部材類の洗浄において、汚染微粒子
の再付着を防止すると共に、還元性機能水の性能を損な
うことのない静電気帯電防止能を有する洗浄用機能水の
製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】超純水製造装置１、水素ガス溶解槽２、
炭酸ガス又はアンモニアガスを溶解して比抵抗０．０３
〜５．０ＭΩ・cmに調整する比抵抗調整槽３及び洗浄槽
４を有する洗浄用機能水製造装置１０及びこれを使用す
る製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体デバ
イスや液晶デバイスなどの電子部品部材類の製造工程で
使用される洗浄用の機能水製造方法及び機能水製造装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体デバイスや液晶デバイスな
どの電子部品部材類製造における基板洗浄工程は、高濃
度の酸、アルカリ及び洗剤などによる薬品洗浄工程と、
超純水によるすすぎ工程の組み合わせが一般的である。
特に、基板上の微粒子状の汚染物質を除去するための洗
浄薬液としては、アンモニア（約３％）と過酸化水素
（約３％）の混合溶液を約８０℃に加熱したアンモニア
過酸化水素洗浄液（ＡＰＭ洗浄液又はＳＣ−１洗浄液）
が多用されてきた。

【０００３】これらの洗浄手段には、高濃度の薬液をす
すぐために大量の超純水が消費される；薬液購入コスト
が高い；排薬液処理コストが高く、かつ環境への負荷が
大きい；高温、高濃度の薬液からの蒸気を排気する設備
が必要である；高濃度薬液によるエッチングなどにより
基板にダメージを与える、などの問題があった。

【０００４】近年、これらの諸問題を解決するものとし
て、従来の洗浄薬液よりも希薄な溶液でも十分な洗浄効
果が得られる、いわゆる機能水が使用され始めている。
特に、超純水に水素ガスを溶解した洗浄液は、液の酸化
還元電位が還元性の領域にある場合は、ｐＨが中性付近
でもウエハ等の被洗浄物の表面及び微粒子の表面電位を
マイナスに帯電させることができ、電気的反発による微
粒子の再付着防止を実現できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この水
素ガスを溶解した洗浄液は、溶存イオン、微粒子、有機
物等の不純物が極限まで除去されているため、配管ノズ
ル等の内壁との摩擦により、洗浄水中に静電気が帯電
し、洗浄水が被洗浄体である半導体ウエハなどのような
電子部品部材類に接触する際に電流が流れ、半導体素子
が破壊されて半導体ウエハなどの製品の歩留りを低下さ
せる。また、洗浄槽から被洗浄体を引き上げる際や乾燥
の際には環境中から微粒子を引き寄せて被洗浄体の洗浄
面が汚染されるという問題がある。更に、洗浄装置内で
の静電気破壊防止にはイオナイザーを設置して対応する
ことがあるがこれはコストアップとなる。

【０００６】従来より、超純水を洗浄水として使用する
場合、かかる静電気の帯電に伴う問題を解決するものと
して、洗浄用超純水に炭酸ガスを溶解せしめて、その比
抵抗を調整する方法や装置、また、洗浄用超純水にアン
モニアガスを溶解せしめて、そのｐＨを調整する方法や
装置も提案されているが、水素ガスを溶解した洗浄液に
ついての試みはなされていない。また、炭酸ガスやアン
モニアガスを直接溶解する方法は、接触塔及び流量調節
弁などの設備が過大であり、且つこれらの設備から水素
ガス溶解水が汚染される恐れがある。さらに、水素ガス
溶解水の製造過程において、通常水素ガスを溶解する超
純水は脱ガス処理がなされるが、脱ガス処理工程、水素
ガス溶解工程及び炭酸ガスなどの溶解工程が必要となり
工程が複雑化するという問題がある。

【０００７】従って、本発明の目的は、電子部品部材類
の洗浄における汚染微粒子の再付着を防止すると共に、
還元性機能水の性能を損なうことのない静電気帯電防止
能を有する洗浄用機能水の製造方法及び製造装置を提供
することにある。また、本発明の他の目的は、簡易なプ
ロセスで、且つ炭酸ガス等からの汚染がなく、長期間安
定して一定の比抵抗値に調整可能な洗浄用機能水の製造
方法及び製造装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、超純水に水素ガスを溶
解した水、あるいは超純水を電気分解して陰極側から得
られる水素が溶解された還元性水に、炭酸ガス又はアン
モニアガスを溶解して比抵抗値を特定の範囲にした洗浄
用機能水は静電気の帯電を防止できること、また、水素
が溶解された還元性水と特定のイオン交換樹脂を接触さ
せて比抵抗値を特定の範囲にした洗浄用機能水は炭酸ガ
ス等の汚染がなく、長期間安定して一定の比抵抗値を示
すこと、更に超純水に溶存酸素と反応して酸化水素を生
成させる量よりも過剰の水素ガスを溶解させ、次いで、
白金族金属触媒に接触させることにより脱酸素と水素ガ
ス溶解を共に行えば、機能水の製造と同時に溶存酸素除
去も達成できることなどを見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００９】すなわち、本発明（１）は、超純水を、水
素ガス溶解工程、炭酸ガス又はアンモニアガスを溶解し
て比抵抗０．０３〜５．０ＭΩ・cmに調整する比抵抗調
整工程に、この順序又はこの逆の順序で順次供給する洗
浄用機能水製造方法を提供するものである。かかる構成
を採ることにより、洗浄槽から半導体ウエハを引き上げ
る際、微粒子の再付着を防止できるため還元性機能水の
性能を損なうことなく維持できる。また、静電気の帯電
を防止できるため半導体素子を破壊することがない。

【００１０】また、本発明（２）は、超純水を、水素ガ
ス溶解工程、イオン交換樹脂との接触により炭酸水素イ
オン又はアンモニウムイオンを溶解して比抵抗０．０３
〜５．０ＭΩ・cmに調整する比抵抗調整工程に、この順
序又はこの逆の順序で順次供給する洗浄用機能水製造方
法を提供するものである。かかる構成を採ることによ
り、（１）と同様の効果を奏する他、炭酸ガス等の供給
設備が不要となり、且つ電気比抵抗計を用いた制御系を
形成しなくともよい。

【００１１】また、本発明（３）は、前記水素ガスの溶
解が、超純水に、溶存酸素と反応して酸化水素を生成さ
せる量よりも過剰の水素ガスを溶解させ、次いで、白金
族金属触媒に接触させることにより脱酸素と水素ガス溶
解を共に行う（１）又は（２）記載の洗浄用機能水製造
方法を提供するものである。かかる構成を採ることによ
り、水素ガス溶解水の製造と同時に溶存酸素除去も達成
できるため、より高性能な洗浄効果が期待できる。

【００１２】また、本発明（４）は、前記炭酸ガス又は
アンモニアガスは、微粒子除去フィルターにより実質的
に粒径が０．５μm 以下の微粒子が除去された（１）記
載の洗浄用機能水製造方法を提供するものである。かか
る構成を採ることにより、例えば安価な炭酸ガスボンベ
から供給されるガス中の汚染粒子が除去され、実質的に
汚染粒子の無い清浄ガスを供給することができ、簡易な
方法で還元性機能水の性能が損なわれることなく維持で
きる。

【００１３】また、本発明（５）は、前記水素ガスと、
炭酸ガス又はアンモニアガスの溶解を中空糸膜を用いて
行う場合において、該中空糸膜の外側に超純水を透過
し、一方、内側には水素ガスと、炭酸ガス又はアンモニ
アガスをガス全圧が外側の超純水の供給圧力以下になる
ように供給する（１）記載の洗浄用機能水製造方法を提
供するものである。かかる構成を採ることにより、炭酸
ガス等の溶解水が気泡を噛むことがなく、被洗浄物に気
泡が付着して、この付着部分の洗浄効果が低下するとい
う問題を回避できる。

【００１４】また、本発明（６）は、超純水製造手段
と、超純水中に水素ガスを溶解させるための水素溶解手
段と、比抵抗を０．０３〜５．０ＭΩ・cmに調整する比
抵抗調整手段と、を有する洗浄用機能水製造装置を提供
するものである。また、本発明（７）は、更に、前記比
抵抗調整手段の下流に比抵抗計を設け、水素ガス溶解水
中の比抵抗を監視し、該比抵抗が一定となるように制御
する制御系を設けてなる（６）記載の洗浄用機能水製造
装置を提供するものである。また、本発明（８）は、前
記比抵抗調整手段が、炭酸ガス又はアンモニアガスボン
ベと、炭酸ガス又はアンモニアガス溶解槽と、該ボンベ
と該溶解槽を接続する途中に微粒子除去フィルターを備
えるガス供給管とを有する（６）記載の洗浄用機能水製
造装置を提供するものである。また、本発明（９）は、
前記比抵抗調整手段が、炭酸水素イオン形を含む強塩基
性イオン交換樹脂又はアンモニウム形を含む強酸性陽イ
オン交換樹脂を内包したものである（６）記載の洗浄用
機能水製造装置を提供するものである。また、本発明
（１０）は、前記水素ガス溶解手段が、水素ガスを溶解
する手段と、白金族金属触媒接触による脱酸素手段とを
有するものである（６）〜（９）のいずれかの洗浄用機
能水製造装置を提供するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明において、水素ガスを溶解
する超純水としては、通常公知の方法により製造された
ものであればよく、例えば、水道水、川の水、工業用水
などの原水からイオン及び非イオン性物質を除去する純
水製造装置及び／又は超純水製造装置により処理された
抵抗率１０ＭΩ・ｃｍ以上の純水が挙げられ、特に、抵
抗率１８ＭΩ・ｃｍの純水が好適である。

【００１６】水素ガス溶解工程は、超純水に水素ガスを
溶解させる工程又は水の電気分解により水素ガスを含む
還元性水を得る工程であり、具体的には、超純水に、２
５℃、１気圧下での溶存水素濃度が０．１ppm 以上、特
に、０．５〜１．５ppm となるような水素ガス溶解水を
得る工程である。溶存水素濃度が０．１ppm 未満である
と、液の酸化還元電位を確実に負の値とすることができ
なくなる場合がある。なお、最終的に還元性の機能水を
得るために、予め、公知の脱ガス装置によって純水に残
存する溶存酸素を濃度０．１ppm 以下となるように除去
しておくことが好ましい。

【００１７】超純水に水素ガスを溶解させる方法として
は、特に制限されず、超純水にガス透過膜を介して水素
ガスを注入して溶解させる方法、配管内に直接水素ガス
をバブリングして溶解させる方法、水素注入後にスタテ
ィクミキサーなどの分散手段を設けて溶解させる方法、
ガス溶解槽に超純水を供給するポンプの上流側に水素ガ
スを供給し、ポンプ内の攪拌によって溶解させる方法な
どの水素ガスを外部より導入し溶解させる方法；超純水
を電気分解して陰極側から水素ガスを溶解した還元水を
得る方法などが挙げられる。前記水素ガスを外部より注
入する方法で用いる水素ガスとしては、例えば、水素ボ
ンベからの水素ガス、超純水を電気分解して生成させた
高純度水素ガス及びハウスガスが挙げられる。

【００１８】また、前記水素ガス溶解工程は、超純水
に、溶存酸素と反応して酸化水素を生成させる量よりも
過剰の水素ガスを溶解させ、次いで、白金族金属触媒に
接触させることにより脱酸素と水素ガス溶解を共に行う
工程としてもよい。すなわち、溶存酸素と溶存水素は、
触媒の存在により反応して酸化水素を生成することによ
り脱酸素を行う一方、過剰分の水素ガスは超純水に溶解
される。これにより、脱酸素と水素ガスの溶解が同時に
達成される。

【００１９】前記超純水を電気分解して陰極側から水素
ガスを溶解した還元水を得る方法としては、例えば、特
開平8-127887号公報に記載の三槽式電解装置を用いる方
法が挙げられる。すなわち、アノード電極を配したアノ
ード室、カソード電極を配したカソード室、及びその間
に一対の隔膜により区分された中間室の三室で構成され
た水の電気分解装置と、当該装置の各三室に各々原水を
供給する供給配管と、当該三室から各々処理液を排出す
る排出配管を備えた電解装置を用い、カソード室から排
出されるカソード水を水素ガスを溶解した還元水として
得ればよい。

【００２０】次に、水素ガス溶解工程を経た水素ガス溶
解水は、炭酸ガス又はアンモニアガス（以下単に「炭酸
ガス等」ということもある）を溶解して比抵抗を０．０
３〜５．０ＭΩ・cmに調整する比抵抗調整工程に移る。
これにより、比抵抗調整水は導体に移行され、当該ガス
の添加前に生じた静電気を伝導拡散させることができ
る。半導体ウエハのような電子部品部材類の洗浄用機能
水に不純物である炭酸ガスを溶解しても、半導体ウエハ
洗浄終了時に半導体ウエハの表面の水分が除去されると
同時にガスとなって該表面から除去され、不純物は全く
残留しないため何ら問題となることはない。

【００２１】水素ガス溶解水に炭酸ガス等を溶解する方
法としては、特に制限されず、例えば中空糸膜を使用し
て溶解する方法、ガスボンベを使用して配管内に直接炭
酸ガス等をバブリングして溶解させる方法、炭酸ガス等
を溶解した炭酸水溶液等を希釈して、ラインミキシング
する方法、炭酸ガス注入後にスタティクミキサーなどの
分散手段を設けて溶解させる方法などの公知の方法が使
用される。ガスボンベを使用する場合、該ボンベのガス
供給配管中に、粒径が０．５μm 以下、好ましくは０．
２μm 以下の微粒子を除去する微粒子除去フィルターを
設置することが好ましい。実質的に粒径が０．５μm 以
下の微粒子が除去された炭酸ガス等を使用することによ
り水素ガス溶解水を汚染することがなく、高度な洗浄能
力が維持される。微粒子除去フィルターとしては、例え
ば０．２μm の細孔径を有するＰＴＦＥメンブレンを挿
着したディスポタイプユニットのガス用微粒子フィルタ
ーが挙げられる。水素ガスと、炭酸ガス等の溶解を中空
糸膜を用いて行う場合、該中空糸膜の外側に超純水を透
過し、一方、内側には水素ガスと、炭酸ガス又はアンモ
ニウムガスをガス全圧が外側の超純水の供給圧力以下に
なるように供給することが、水素ガス及び炭酸ガス溶解
水が気泡を噛むことがなく、被洗浄物に気泡が付着し
て、この付着部分の洗浄効果が低下するという問題を回
避できる点で好ましい。

【００２２】また、上記比抵抗調整工程は、前述のよう
な炭酸ガス又はアンモニアガスを用いずとも、水素ガス
溶解水とイオン交換樹脂との接触により炭酸水素イオン
又はアンモニウムイオンを溶解して比抵抗が０．０３〜
５．０ＭΩ・cmに調整するようにしてもよい。すなわ
ち、水素ガス溶解水を、炭酸水素イオン形を含む強塩基
性陰イオン交換樹脂に接触させて比抵抗を調整しても、
またアンモニウム形を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接
触させて比抵抗を調整してもよい。

【００２３】炭酸水素イオン形を含む強塩基性陰イオン
交換樹脂は、樹脂の総交換容量の少なくとも一部が炭酸
水素イオン形に調整されている強塩基性陰イオン交換樹
脂をいう。炭酸水素イオン形以外の交換基のイオン形は
水酸化物イオン形である。総交換容量は、交換基の量を
示す。前記強塩基性陰イオン交換樹脂の総交換容量の少
なくとも一部を炭酸水素イオン形に調整する方法として
は、例えば水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換樹脂
に炭酸ガスを所定量接触させて、一部が炭酸水素イオン
形となるように調整する方法が挙げられる。

【００２４】アンモニウム形を含む強酸性陽イオン交換
樹脂は、樹脂の総交換容量の少なくとも一部がアンモニ
ウム形に調整されている強酸性陽イオン交換樹脂をい
う。アンモニウム形以外の交換基のイオン形は、水素イ
オン形である。また、前記強酸性陽イオン交換樹脂の総
交換容量の少なくとも一部をアンモニウム形に調整する
方法としては、例えば希薄濃度の重炭酸アンモニウム水
溶液又は塩化アンモニウム水溶液と水素イオン形強酸性
陽イオン交換樹脂の平衡関係から、一部がアンモニウム
形となるように調整する方法が挙げられる。

【００２５】水素ガス溶解水を炭酸水素イオン形を含む
強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウム形を含む強
酸性陽イオン交換樹脂に接触させると水素ガス溶解水の
比抵抗が低下する。これは、比抵抗１８ＭΩ・ｃｍの水
素ガス溶解水には水そのものの解離により水酸化物イオ
ン１０^-7モル／ｌが存在しており、例えば、炭酸水素イ
オン形強塩基性陰イオン交換樹脂の場合、これが、樹脂
中の炭酸水素イオンと陰イオン交換するからである。樹
脂中から水素ガス溶解水へ移動する炭酸水素イオンの量
は、イオン交換平衡関係に基づいて一定量となるので、
水素ガス溶解水の比抵抗は樹脂中の炭酸水素イオン濃度
を変化させることにより、０．０３〜５．０ＭΩ・ｃｍ
の範囲に調整することができる。

【００２６】また、アンモニウム形を含む強酸性陽イオ
ン交換樹脂の場合、上記と同様、樹脂中のアンモニウム
イオンと水中の水素イオンとが陽イオン交換し、樹脂中
から水素ガス溶解水へ移動するアンモニウムイオンの量
は、イオン交換平衡関係に基づいて一定量となるので、
水素ガス溶解水の比抵抗は樹脂中のアンモニウム濃度を
変化させることにより、０．０３〜５．０ＭΩ・ｃｍの
範囲に調整することができる。

【００２７】本発明において、超純水は前述の方法で
は、前記水素ガス溶解工程、前記比抵抗調整工程にこの
順序で順次供給するものであるが、超純水の供給順序は
これに限定されず、この逆の順序である、前記比抵抗調
整工程、前記水素ガス溶解工程の順序で順次供給しても
よい。また、水素ガス及び炭酸ガス等を溶解する溶解槽
を共用で使用してもよい。すなわち、一つのガス溶解槽
内で水素ガス及び炭酸ガス等を溶解するようにすれば、
装置が簡略化されてコストを削減することができる。

【００２８】また、本発明の洗浄用機能水製造装置は、
超純水製造手段と、水素ガス溶解手段と、比抵抗調整手
段とを有するが、好ましい第１の実施の形態を図１を参
照して説明する。図１の機能水製造装置１０は、ブロッ
ク図で示す概略図であり、上流側から下流側に向けて超
純水製造装置１、脱ガス装置５、水素ガス溶解槽２、炭
酸ガス溶解槽３、洗浄槽４を順次配し、接続管１５によ
り直列に連接されている。

【００２９】超純水製造装置１は、図では省略する原水
を凝集沈澱装置、砂濾過装置、活性炭濾過装置で処理す
る前処理装置と、この前処理装置を逆浸透膜装置、２床
３塔イオン交換装置、混床式イオン交換装置、精密フィ
ルターで処理して一次純水を得る一次純水製造装置と、
一次純水に紫外線照射、混床式ポリッシャー、限外濾過
膜処理を施して、一次純水中に残留する微粒子、コロイ
ド物質、有機物、金属イオン、陰イオン等を除去する二
次純水製造装置とを備えている。

【００３０】次に、機能水製造装置１０を用いて還元性
機能水を製造する方法について説明する。純水製造装置
１で製造された超純水には、ガス溶解槽２において水素
ガスが溶解されるが、その前に超純水中に溶解している
ガスを脱ガス装置５において除去しておくことが好まし
い。この脱ガス装置５においては、特に超純水中に溶存
している酸素ガスや窒素ガスを除去することが好まし
い。脱ガス装置５において、超純水中の溶存ガスの脱ガ
スを行う方法としては、ガス透過膜を介して真空脱ガス
する方法が好ましい。

【００３１】脱ガス装置５において、溶存している酸素
ガスや窒素ガス等を脱ガスした超純水に、ガス溶解槽２
において水素ガスが溶解される。ガス溶解槽２において
超純水に水素ガスを溶解して得た洗浄液は、負の酸化還
元電位を有し、洗浄液中の溶存水素ガス濃度は、２５
℃、１気圧下で０．１ppm 以上、特に１〜２ppm である
ことが好ましい。また、超純水に水素ガスを溶解する方
法としては、前述と同様のものが挙げられる。

【００３２】図２は超純水を電気分解して得た水素ガス
を、ガス溶解槽２において超純水中に溶解させる場合の
一例を示す。図２中、符号２８は超純水電解装置で、超
純水供給管２９から超純水電解装置２８に導入された超
純水は、超純水電解装置２８内で電気分解され、超純水
電解装置２８のカソード室で生成した高純度水素ガス
は、水素ガス供給管２０によりガス溶解槽２に送られ
る。ガス溶解槽２にはガス透過膜２１が設けられ、超純
水供給管２２からガス溶解槽２に供給される超純水に、
ガス透過膜２１を介して超純水電解槽２８から供給され
る水素ガスが溶解される。水素ガスを溶解した超純水
は、供給管２３から洗浄槽４に送られる。なお、図２
中、符号２４は電気分解した後の超純水を排出する排出
弁、２５はガス溶解槽内の水素ガス圧を測定する圧力
計、２６はガス溶解槽２内に供給した水素ガスを排気処
理するための排気処理装置、２７は供給水素ガス量制御
装置である。

【００３３】ガス溶解槽２において水素ガスを溶解せし
めた還元性機能水は、洗浄槽４に送られるが、前述の如
く、該機能水は炭酸ガスを比抵抗が０．０３〜５．０Ｍ
Ω・cmの範囲となるように、また、水素ガスを好ましく
は０．１ppm 以上溶解してなるものが好ましい。このた
め、洗浄槽４に洗浄液を供給する洗浄液供給管１５の途
中に、比抵抗計（又は導電率計）１１、酸化還元電位計
１２、溶存水素濃度計１３を設け、還元性機能水中の比
抵抗（又は導電率）、酸化還元電位及び溶存水素濃度を
常時監視し、水素ガス溶解槽２において超純水に溶解さ
せる水素ガス量及び炭酸ガス溶解槽３において水素ガス
溶解水に溶解させる炭酸ガス量を制御するように構成す
ることが好ましい。

【００３４】次に、本発明における第２の実施の形態を
図３を参照して説明する。図３は第２の実施の形態の機
能水製造装置の構成を示す概略図である。第２の実施の
形態において、図１と同一構成要素については同一の符
号を付して、その説明を省略し、図１と異なる点につい
てのみ主に説明する。すなわち、図３の機能水製造装置
１０ａにおいて、図１と異なる点は、ガス溶解槽として
中空糸膜ユニットを使用し、この中空糸膜において、水
素ガスと炭酸ガスの混合ガスを超純水中に溶解せしめた
点である。すなわち、図３において、中空糸膜溶解槽３
ａは脱ガス装置５と洗浄槽４との間に設置される。脱ガ
スされた超純水は被処理水供給管３６を通って中空糸膜
の外側３３に供給される。一方、炭酸ガスは炭酸ガスボ
ンベ３５から供給され、ガス供給管３８ｂの途中に設置
された微粒子除去装置３４ｂで微粒子が除去された後、
同様に水素ガスボンベ３９から供給され、ガス供給管３
８ａの途中に設置された微粒子除去装置３４ａで微粒子
が除去された水素ガスと混合され混合ガスとしてガス供
給管３８を通って、中空糸膜の内側３２に外側供給圧よ
りも低圧で供給される。これにより、外側の超純水は中
空糸膜を透過して、水素ガス及び炭酸ガスの混合ガスを
溶解して還元性機能水とされた後、送液管３７を通って
洗浄槽４に送液される。このような第２の実施の形態例
によれば、炭酸ガス等の溶解水が気泡を噛むことがな
く、被洗浄物に気泡が付着して、この付着部分の洗浄効
果が低下するという問題を回避できる。また、中空糸膜
ガス溶解槽は共用使用となるため、設備が簡略化されて
コストが削減できる。

【００３５】次に、本発明における第３の実施の形態を
図４を参照して説明する。図４は第３の実施の形態の機
能水製造装置の構成を示す概略図である。第３の実施の
形態において、図１と同一構成要素については同一の符
号を付して、その説明を省略し、図１と主に異なる点に
ついてのみ説明する。すなわち、図４の機能水製造装置
１０ｂにおいて、図１と異なる点は、図１の水素ガス溶
解槽２で示される水素ガス溶解手段内において、超純水
に、超純水中の溶存酸素と反応して酸化水素（H₂O 、
水）を生成する理論量を越える量まで水素ガスを溶解さ
せ、且つ該水素ガス溶解手段の後段に設けた白金族金属
触媒と接触させて、溶存酸素を酸化水素の形として除去
する手段を設けた点にある。すなわち、純水の溶存酸素
濃度を溶存酸素計４０で測定し、制御装置４１で前記理
論値より約１ｐｐｍ越える量の溶存水素濃度となるよう
な注入量を計算する。計算された注入量となるようにマ
スフローコントローラー４２で調節された水素ガスを超
純水に注入した後に、例えば、パラジウムを固定したイ
オン交換樹脂などの白金族金属触媒４３と接触させる。
そして、溶存酸素が除去され、水素ガスが溶解された水
は送液管４５を通って炭酸ガス溶解槽３に送られ、炭酸
ガスを溶解して低比抵抗の還元性水とされた後、洗浄槽
４に送られ洗浄に供される。このような第３の実施の形
態における機能水製造装置１０ｂによれば、機能水製造
と同時に溶存酸素除去も達成できるため、より高性能な
洗浄効果が期待できる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、洗浄槽か
ら半導体ウエハを引き上げる際、微粒子の再付着を防止
できるため、還元性水の性能を損なうこなく維持でき
る。また、洗浄に伴う静電気の帯電を防止できるため半
導体素子を破壊することがない。また、請求項２記載の
発明によれば、炭酸ガス等の供給設備が不要となり、且
つ電気比抵抗計を用いた制御系を形成しなくともよい。
また、請求項３記載の発明によれば、水素ガス溶解水の
製造と同時に溶存酸素除去も達成できるため、より高性
能な洗浄効果が期待できると共に、コストが削減でき
る。また、請求項４記載の発明によれば、ガスボンベか
ら供給されるガス中の汚染粒子が除去され、実質的に汚
染粒子の無い清浄ガスを供給することができ、簡易な方
法で還元性機能水の性能を損なうことなく維持できる。
また、請求項５記載の発明によれば、炭酸ガス等の溶解
水が気泡を噛むことがなく、被洗浄物に気泡が付着し
て、この付着部分の洗浄効果が低下するという問題を回
避できる。また、請求項６〜１０記載の発明によれば、
前記発明と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における機能水製造
装置の構成図である。

【図２】水素ガスの溶解手段の一例を示す構成図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態における機能水製造
装置の構成図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態における機能水製造
装置の構成図である。

【符号の説明】

１超純水製造装置２水素ガス溶解槽３炭酸ガス溶解槽３ａ中空糸膜ユニット４洗浄槽５脱ガス槽１０、１０ａ、１０ｂ機能水製造装置１１比抵抗計１２溶存酸素濃度計１３溶存水素濃度計３５炭酸ガスボンベ３９水素ガスボンベ４３白金族金属触媒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超純水を、水素ガス溶解工程、炭酸ガス
又はアンモニアガスを溶解して比抵抗０．０３〜５．０
ＭΩ・cmに調整する比抵抗調整工程に、この順序又はこ
の逆の順序で順次供給することを特徴とする洗浄用機能
水製造方法。
【請求項２】超純水を、水素ガス溶解工程、イオン交
換樹脂との接触により炭酸水素イオン又はアンモニウム
イオンを溶解して比抵抗０．０３〜５．０ＭΩ・cmに調
整する比抵抗調整工程に、この順序又はこの逆の順序で
順次供給することを特徴とする洗浄用機能水製造方法。
【請求項３】前記水素ガスの溶解が、超純水に、溶存
酸素と反応して酸化水素を生成させる量よりも過剰の水
素ガスを溶解させ、次いで、白金族金属触媒に接触させ
ることにより脱酸素と水素ガス溶解を共に行うことを特
徴とする請求項１又は２記載の洗浄用機能水製造方法。
【請求項４】前記炭酸ガス又はアンモニアガスは、微
粒子除去フィルターにより実質的に粒径が０．５μm 以
下の微粒子が除去されたものであることを特徴とする請
求項１記載の洗浄用機能水製造方法。
【請求項５】前記水素ガスと、炭酸ガス又はアンモニ
アガスの溶解を中空糸膜を用いて行う場合において、該
中空糸膜の外側に超純水を透過し、一方、内側には水素
ガスと、炭酸ガス又はアンモニアガスをガス全圧が外側
の超純水の供給圧力以下になるように供給することを特
徴とする請求項１記載の洗浄用機能水製造方法。
【請求項６】超純水製造手段と、超純水中に水素ガス
を溶解させるための水素溶解手段と、比抵抗を０．０３
〜５．０ＭΩ・cmに調整する比抵抗調整手段と、を有す
ることを特徴とする洗浄用機能水製造装置。
【請求項７】更に、前記比抵抗調整手段の下流に比抵
抗計を設け、水素ガス溶解水中の比抵抗を監視し、該比
抵抗が一定となるように制御する制御系を設けてなる請
求項６記載の洗浄用機能水製造装置。
【請求項８】前記比抵抗調整手段が、炭酸ガス又はア
ンモニアガスボンベと、炭酸ガス又はアンモニアガス溶
解槽と、該ボンベと該溶解槽を接続する途中に微粒子除
去フィルターを備えるガス供給管とを有することを特徴
とする請求項６記載の洗浄用機能水製造装置。
【請求項９】前記比抵抗調整手段が、炭酸水素イオン
形を含む強塩基性イオン交換樹脂又はアンモニウム形を
含む強酸性陽イオン交換樹脂を内包したものであること
を特徴とする請求項６記載の洗浄用機能水製造装置。
【請求項１０】前記水素ガス溶解手段が、水素ガスを
溶解する手段と、白金族金属触媒接触による脱酸素手段
とを有するものである請求項６〜９のいずれか１項記載
の洗浄用機能水製造装置。