JP5891320B1 - Processing method using zeta potential control method - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、分散溶液のゼータ電位を制御する新たな方法を開発することを目的とする。【解決手段】本発明は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液のゼータ電位を制御するゼータ電位制御方法において、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることを特徴とするゼータ電位制御方法を提供する。また、本発明は、このゼータ電位制御方法を応用した反応方法、処理方法、洗浄方法、研磨方法、分散溶液製造方法、ゼータ電位制御装置、及び研磨装置を提供する。【選択図】図1An object of the present invention is to develop a new method for controlling the zeta potential of a dispersion solution. In a zeta potential control method for controlling a zeta potential of a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, the present invention applies an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution. Provided is a zeta potential control method characterized by increasing the absolute value of a zeta potential. The present invention also provides a reaction method, a processing method, a cleaning method, a polishing method, a dispersion solution manufacturing method, a zeta potential control device, and a polishing device, to which this zeta potential control method is applied. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液(スラリー)に変動電界を印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めるゼータ電位制御方法、及び分散溶液製造方法に関する。そして、本発明は、分散溶液に変動電界を印加することにより、ゼータ電位を高めて化学反応を行う反応方法に関する。そして、本発明は、変動電界を印加しつつ分散溶液に対象物を接触させて処理を行う処理方法、特に、砥粒が分散した分散溶液に対象物を接触させて研磨を行う研磨方法に関する。さらに、本発明は、変動電界を印加する機構を備えたゼータ電位制御装置及び研磨装置に関する。   The present invention relates to a zeta potential control method for increasing the absolute value of the zeta potential of a dispersion solution by applying a varying electric field to a dispersion solution (slurry) in which particles are dispersed in a solvent, and a dispersion solution manufacturing method. The present invention relates to a reaction method in which a chemical reaction is performed by increasing a zeta potential by applying a varying electric field to a dispersion solution. The present invention relates to a treatment method in which an object is brought into contact with a dispersion solution while applying a varying electric field, and more particularly to a polishing method in which an object is brought into contact with a dispersion solution in which abrasive grains are dispersed to perform polishing. Furthermore, the present invention relates to a zeta potential control device and a polishing device having a mechanism for applying a variable electric field.

粒子が分散した分散溶液においては、「ゼータ電位」という物理量が存在する。「ゼータ電位」とは、分散溶液中の粒子の周囲に形成される電気二重層の「すべり面」における電位と定義されるものである。「すべり面」とは、粒子が分散溶液中で運動する際における、粒子の流体力学的な表面とみなせる面である。図7(A)に示すように、表面が帯電した粒子の周囲にイオンが引き付けられて固定された状態となっている「イオン固定層」と、イオンが熱運動により自由拡散している「イオン拡散層」との境界領域に「すべり面」は存在している。粒子を電気泳動すると、すべり面の電位(ゼータ電位)によって泳動距離が変化するため、電気泳動によって粒子のゼータ電位を測定することができる。
ゼータ電位の絶対値が大きくなるほど、2つの粒子間の斥力が大きくなるため、粒子は溶媒中で安定的に分散する。逆にゼータ電位の絶対値が小さくなると、2つの粒子間の斥力が小さくなるため、粒子は溶媒中で凝集しやすくなる。
In a dispersion solution in which particles are dispersed, there is a physical quantity called “zeta potential”. “Zeta potential” is defined as the potential at the “slip surface” of the electric double layer formed around the particles in the dispersion. The “slip surface” is a surface that can be regarded as a hydrodynamic surface of the particle when the particle moves in the dispersion solution. As shown in FIG. 7A, an “ion-fixed layer” in which ions are attracted and fixed around particles whose surface is charged, and “ion” in which ions are freely diffused by thermal motion. A “slip surface” exists in the boundary region with the “diffusion layer”. When the particles are electrophoresed, the migration distance varies depending on the potential of the sliding surface (zeta potential), so that the zeta potential of the particles can be measured by electrophoresis.
Since the repulsive force between two particles increases as the absolute value of the zeta potential increases, the particles are stably dispersed in the solvent. Conversely, when the absolute value of the zeta potential is small, the repulsive force between the two particles is small, and the particles are likely to aggregate in the solvent.

例えば、血液中の赤血球は表面がマイナスに帯電しており、ゼータ電位の絶対値は大きく、斥力が作用し反発することで、お互いに凝集しにくくなっている。この作用によって赤血球は毛細血管内もスムーズに通過して酸素を運搬できるようになっている。しかし、生理的・物理的ストレス等により、赤血球のゼータ電位が低下すると、赤血球は凝集しやすくなり、酸素の運搬機能に低下が生じることが知られている。   For example, red blood cells in blood are negatively charged on the surface, the absolute value of the zeta potential is large, and repulsive force acts and repels, making it difficult for them to aggregate with each other. By this action, red blood cells can smoothly pass through capillaries and carry oxygen. However, it is known that when the zeta potential of erythrocytes decreases due to physiological / physical stress or the like, erythrocytes tend to aggregate and the oxygen transport function decreases.

このように、粒子の分散や凝集にはゼータ電位が影響するため、ゼータ電位を制御することにより、粒子の分散・凝集を制御することができる。
例えば、電子材料、磁性材料、顔料インク、セラミックス、乳剤等の多くの材料の製造プロセスにおいて、溶媒中に粒子が分散した分散溶液(スラリー)を製造しており、その材料の性能を高めるためには、粒子の分散性を高めることが重要である。
例えば、粒子の表面にプロトン解離基を有する場合には、酸又はアルカリの添加によるpHの調整により、粒子表面の電荷を調整することができるため、これによりゼータ電位の絶対値を大きくして粒子の分散性を高めることができる。
また、アルコール、グリコール、アミン、アミノアルコール、アルデヒド、有機酸、エステル、ケトン及び非イオン界面活性剤等の化合物を、ゼータ電位制御剤として用い、溶媒中の粒子の分散性を高める方法が開発されている(特許文献1)。しかし、これらの方法はいずれも、化合物を添加してゼータ電位を制御するものであり、添加した化合物が不純物になってしまうという問題があった。また、廃液が環境を汚染してしまうことから、その対策にpHを制御するため、加えて化学剤を与える処理を施した後に廃棄されるという問題があった。
Thus, since the zeta potential affects the dispersion and aggregation of particles, the dispersion / aggregation of particles can be controlled by controlling the zeta potential.
For example, in the manufacturing process of many materials such as electronic materials, magnetic materials, pigment inks, ceramics, and emulsions, a dispersion solution (slurry) in which particles are dispersed in a solvent is manufactured. It is important to increase the dispersibility of the particles.
For example, when the particle surface has a proton dissociation group, the charge on the particle surface can be adjusted by adjusting the pH by addition of acid or alkali. Dispersibility can be improved.
In addition, a method has been developed in which compounds such as alcohol, glycol, amine, amino alcohol, aldehyde, organic acid, ester, ketone and nonionic surfactant are used as a zeta potential control agent to increase the dispersibility of particles in a solvent. (Patent Document 1). However, these methods all add a compound to control the zeta potential, and there is a problem that the added compound becomes an impurity. In addition, since the waste liquid pollutes the environment, there is a problem that in order to control the pH, in addition, there is a problem that the waste liquid is discarded after being subjected to a treatment to give a chemical agent.

本発明者らは以前に、抗体溶液に10Hzの低周波の変動電界を印加したところ、抗体溶液のゼータ電位がマイナスにシフトし、電圧を大きくするほどゼータ電位の変化が大きくなる現象を発見した。しかし、これは、電界印加による荷電により抗体が分散・安定化した状態になったものと考えられた(非特許文献1)。   The present inventors have previously discovered a phenomenon in which when a fluctuating electric field having a low frequency of 10 Hz is applied to an antibody solution, the zeta potential of the antibody solution shifts to minus, and the change in zeta potential increases as the voltage increases. . However, this was considered that the antibody was dispersed and stabilized by the charge by applying an electric field (Non-patent Document 1).

工業的に用いられる分散溶液(スラリー)としては、電子材料等の他に、溶媒中に砥粒を分散させた砥粒スラリーがある。
本発明者らは以前に、電気的誘電性を持つ砥粒を溶媒中に分散した砥粒スラリーを用い、この砥粒スラリーに低周波の変動電界を印加することにより、砥粒の飛散を防いで、加工圧の加わる位置に砥粒を集中させるとともに、砥粒の配向性を保つ方法を開発している(特許文献2〜6)。
As a dispersion solution (slurry) used industrially, there is an abrasive slurry in which abrasive grains are dispersed in a solvent in addition to an electronic material and the like.
The present inventors previously used abrasive slurry in which abrasive grains having electrical dielectric properties are dispersed in a solvent, and applied a low-frequency fluctuation electric field to the abrasive slurry to prevent abrasive grains from scattering. Thus, a method of concentrating abrasive grains at a position where processing pressure is applied and maintaining the orientation of the abrasive grains has been developed (Patent Documents 2 to 6).

特開平5−337351号公報JP-A-5-337351 特開2000−343414号公報JP 2000-343414 A 特開2003−117807号公報JP 2003-117807 A 特開2003−300131号公報JP 2003-300131 A 特開2004−249417号公報JP 2004-249417 A 特開2008−137124号公報JP 2008-137124 A

中村竜太、外5名、精密工学会大会学術講演会公演論文集、公益社団法人精密工学会、2014年3月1日発行、2014、ROMBUNNO.F09(449〜450頁)Ryuta Nakamura, 5 others, Proceedings of the annual meeting of the Japan Society for Precision Engineering, Proceedings of the Japan Society for Precision Engineering, published on March 1, 2014, 2014, ROMBUNNO. F09 (pages 449-450)

粒子が分散した分散溶液のゼータ電位を制御する従来の方法は、酸やアルカリ、ゼータ電位制御剤などの化合物を添加してゼータ電位を制御するものであり、添加した化合物が不純物となってしまうという問題があった。
そこで、本発明は、分散溶液のゼータ電位を制御する新たな方法を開発することを課題とする。
A conventional method for controlling the zeta potential of a dispersion in which particles are dispersed is to add a compound such as an acid, an alkali, or a zeta potential control agent to control the zeta potential, and the added compound becomes an impurity. There was a problem.
Accordingly, an object of the present invention is to develop a new method for controlling the zeta potential of a dispersion solution.

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究をした結果、粒子が分散した分散溶液に、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることができ、意外にも、変動電界の電圧ではなく周波数を高めることによりゼータ電位の絶対値を向上させる制御ができることを見出し、本発明を完成するに到った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive research. As a result, by applying an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to a dispersion solution in which particles are dispersed, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution. Surprisingly, the present inventors have found that the absolute value of the zeta potential can be controlled by increasing the frequency rather than the voltage of the varying electric field, and the present invention has been completed.

本発明は、ゼータ電位制御方法に関する第1の発明と、分散溶液製造方法に関する第2の発明と、反応方法に関する第3の発明と、処理方法に関する第4の発明と、洗浄方法に関する第5の発明と、ゼータ電位制御装置に関する第6の発明と、研磨装置に関する第7の発明を提供する。
第1の発明は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液のゼータ電位を制御するゼータ電位制御方法において、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って配置し、対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を溶液に印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることを特徴とするゼータ電位制御方法に関する。
第1発明のゼータ電位制御方法においては、粒子としてタンパク質、核酸又は細胞が分散した分散溶液のゼータ電位制御方法とすることができ、また、粒子として無機化合物又は合成有機化合物の粒子が分散した分散溶液のゼータ電位制御方法とすることができる。
上記のゼータ電位制御方法においては、変動電界の周波数を64Hz〜800Hzとしたゼータ電位制御方法とすることが好ましい。
また、上記のゼータ電位制御方法においては、ゼータ電位の絶対値を40mV以上に高めることが好ましい。
さらに、上記のゼータ電位制御方法においては、A)分散溶液の流れ方向に対して電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って配置し、対電極により変動する電界を分散溶液に印加するステップと、B)ステップA)により変動電界を印加した分散溶液のゼータ電位を測定するステップと、C)ステップB)により測定されたゼータ電位の絶対値が、目標とするゼータ電位の絶対値よりも小さな値であった場合には、ステップA)で印加した変動電界よりも高い周波数の変動電界を分散溶液に印加するステップ、とを含み、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を用いることを特徴とするゼータ電位制御方法とすることが好ましい。
第2の発明は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液を製造する分散溶液製造方法において、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って配置し、対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加して、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることで、分散溶液中の粒子の分散性を高めることを特徴とする分散溶液製造方法に関する。
第2の発明の分散溶液製造方法においては、変動電界の周波数を64Hz〜800Hzとした分散溶液製造方法とすることが好ましい。
第3の発明は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液中において、分散した粒子と他の化合物又は粒子とを化学反応させる反応方法において、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って配置し、対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることを特徴とする反応方法に関する。
第3の発明の反応方法においては、変動電界の周波数を64Hz〜800Hzとした反応方法とすることが好ましい。
第4の発明は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液に、対象物を接触させて対象物の処理を行う処理方法において、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って配置し、対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することにより、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めて対象物の処理を行うことを特徴とする処理方法に関する。
第4の発明の処理方法においては、変動電界の周波数を64Hz〜800Hzとした処理方法とすることが好ましい。
また、上記の処理方法においては、粒子が砥粒であり、処理方法が研磨方法とすることができる。すなわち、粒子が分散した分散溶液に対象物を接触させて、対象物の研磨を行う研磨方法とすることができる。
第5の発明は、洗浄液と対象物を接触させることにより、対象物から不純物粒子を除去する洗浄方法において、洗浄液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を洗浄液の流れに沿って配置し、対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を洗浄液に印加することで、洗浄液中に分散した不純物粒子のゼータ電位の絶対値を高め、不純物粒子が対象物に付着するのを防止することを特徴とする洗浄方法に関する。
第5の発明の洗浄方法においては、変動電界の周波数を64Hz〜800Hzとした洗浄方法とすることが好ましい。
第6の発明は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液を収容する容器と、分散溶液を通過させる管と、分散溶液の流れ方向に対して電界が垂直に加わるように分散溶液の流れに沿って設置された対電極と、電極に20Hz〜1kHzの任意の周波数の変動電圧を供給する変動電圧印加装置とを有することを特徴とするゼータ電位制御装置に関する。
第7の発明は、研磨の対象となる工作物を保持する保持板と、保持板により保持された工作物に回転しながら加工圧を加えて接触する定盤と、工作物と定盤との間に砥粒のスラリーを供給する砥粒スラリー供給管とを有する研磨装置において、スラリーの流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記スラリーの流れに沿って設置し、対電極に64Hz〜1kHzの変動電界を印加する変動電界印加装置を有することを特徴とする研磨装置に関する。
The present invention relates to a first invention related to a zeta potential control method, a second invention related to a dispersion solution manufacturing method, a third invention related to a reaction method, a fourth invention related to a treatment method, and a fifth invention related to a cleaning method. An invention, a sixth invention related to a zeta potential control device, and a seventh invention related to a polishing device are provided.
The first invention is a zeta potential control method for controlling the zeta potential of the dispersed solution particles are dispersed in a solvent, relative to the direction of flow of the dispersion solution, the dispersion solution counterelectrode so electric field is applied to the vertical flow The zeta potential control method is characterized in that the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased by applying an electric field that is arranged along the line and is changed by a counter electrode at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the solution.
In the zeta potential control method of the first invention, a zeta potential control method of a dispersion solution in which proteins, nucleic acids, or cells are dispersed as particles can be used, and dispersion in which particles of an inorganic compound or a synthetic organic compound are dispersed as particles. It can be set as the zeta potential control method of a solution.
In the zeta potential control method described above, it is preferable to use a zeta potential control method in which the frequency of the variable electric field is 64 Hz to 800 Hz.
In the above zeta potential control method, it is preferable to increase the absolute value of the zeta potential to 40 mV or more.
Further, in the above zeta potential control method, A) the counter electrode is arranged along the flow of the dispersion solution so that the electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution, and the electric field fluctuating by the counter electrode is B) a step of measuring the zeta potential of the dispersion solution to which the fluctuating electric field is applied in step A), and C) an absolute value of the zeta potential measured in step B) of the target zeta potential. If the absolute value was smaller than the viewing including the step, the city of applying a frequency variation electric field higher than the variation electric field applied in step a) the dispersion solution, the electric field varying at the frequency of 20Hz~1kHz It is preferable to use a zeta potential control method characterized by using
According to a second aspect of the present invention, in the dispersion solution manufacturing method for manufacturing a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent , the counter electrode is arranged along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution. It is characterized in that the dispersibility of particles in the dispersion solution is enhanced by applying an electric field that varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz by a counter electrode to the dispersion solution and increasing the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution. The present invention relates to a dispersion solution manufacturing method.
In the dispersion solution manufacturing method of the second invention, it is preferable to use a dispersion solution manufacturing method in which the frequency of the variable electric field is 64 Hz to 800 Hz.
A third invention is a reaction method in which dispersed particles and other compounds or particles are chemically reacted in a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, and an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution. The counter electrode is arranged along the flow of the dispersion solution as described above, and an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the dispersion solution by the counter electrode, thereby increasing the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution. It relates to a reaction method.
In the reaction method of 3rd invention, it is preferable to set it as the reaction method which made the frequency of the fluctuation | variation electric field 64 Hz-800 Hz.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a processing method for processing an object by bringing the object into contact with a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution. The electrode is arranged along the flow of the dispersion solution, and an electric field that varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the dispersion solution by the counter electrode , thereby increasing the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution and processing the object. The present invention relates to a processing method characterized by this.
In the processing method of 4th invention, it is preferable to set it as the processing method which made the frequency of the fluctuation | variation electric field 64Hz-800Hz.
Moreover, in said processing method, particle | grains are abrasive grains and a processing method can be used as a grinding | polishing method. That is, it can be set as the grinding | polishing method which grind | polishes a target object by making a target object contact the dispersion solution in which particle | grains were disperse | distributed.
According to a fifth aspect of the present invention, in the cleaning method for removing impurity particles from an object by bringing the cleaning liquid into contact with the object , the counter electrode is placed in the flow of the cleaning liquid so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the cleaning liquid. By applying an electric field that is arranged along the counter electrode and fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the cleaning liquid, the absolute value of the zeta potential of the impurity particles dispersed in the cleaning liquid is increased, and the impurity particles adhere to the object. It is related with the washing | cleaning method characterized by preventing.
In the cleaning method of the fifth invention, it is preferable to use a cleaning method in which the frequency of the variable electric field is 64 Hz to 800 Hz.
According to a sixth aspect of the invention, a container containing a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, a tube through which the dispersion solution passes, and a flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution. The present invention relates to a zeta potential control device comprising : a counter electrode installed in the same manner; and a variable voltage application device that supplies a variable voltage having an arbitrary frequency of 20 Hz to 1 kHz to the counter electrode.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a holding plate that holds a workpiece to be polished, a surface plate that contacts the workpiece held by the holding plate while applying a processing pressure while rotating, and a workpiece and a surface plate. In a polishing apparatus having an abrasive slurry supply pipe for supplying abrasive slurry between them, a counter electrode is installed along the flow of the slurry so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the slurry . The present invention relates to a polishing apparatus having a varying electric field applying device that applies a varying electric field of 64 Hz to 1 kHz to an electrode .

第1の発明のゼータ電位制御方法は、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って設置し、この対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を、溶媒中に粒子が分散した分散溶液に印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めるという効果を奏する。また、このゼータ電位制御方法は、印加する変動電界の周波数を調整することで、ゼータ電位の絶対値を高める程度を調整することができるという効果を奏する。
第2の発明の分散溶液製造方法は、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って設置し、この対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めて、分散溶液中の粒子の分散性を高めるという効果を奏する。また、この分散溶液製造方法は、印加する変動電界の周波数を調整することで、分散溶液中の粒子の分散の程度を調整することができるという効果を奏する。
第3の発明の反応方法は、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って設置し、この対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を、溶媒中に粒子が分散した分散溶液に印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めるので、粒子の分散性を向上させて反応に関与する粒子の表面積を増大させるとともに、反応に影響を与える粒子表面の電荷を増大させることにより、化学反応を促進することができるという効果を奏する。
第4の発明の処理方法は、分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を分散溶液の流れに沿って設置し、この対電極により20Hz〜1kHの周波数で変動する電界を、溶媒中に粒子が分散した分散溶液に印加し、ゼータ電位の絶対値を高めた分散溶液により対象物の処理を行うので、粒子の分散性が高まって、粒子の数と接触面積が増えるとともに、粒子表面の電荷が増大することによって、対象物との化学反応、結合、衝突、又は電子供与等が促進されて、効率よく対象物の処理を行うことができるという効果を奏する。
第5の発明の洗浄方法は、洗浄液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を洗浄液の流れに沿って設置し、この対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を洗浄液に印加して、これにより対象物の洗浄を行うので、洗浄液により対象物から除かれた不純物粒子のゼータ電位の絶対値が高まり、不純物粒子が再度対象物に付着するのを防ぐので、洗浄効率を高めることができるという効果を奏する。
第6の発明のゼータ電位制御装置は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液を収容する容器と、分散溶液を通過させる管と、分散溶液の流れ方向に対して電界が垂直に加わるように分散溶液の流れに沿って設置された対電極と、電極に20Hz〜1kHzの任意の周波数の変動電圧を供給する変動電圧印加装置とを有するので、変動電圧を電極に供給し、電極に電荷を蓄積させて電界を発生させ、容器内の溶液に20Hz〜1kHzの変動電界を印加できるので、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることができるという効果を奏する。また、このゼータ電位制御装置は、20Hz〜1kHz以上の任意の変動電界を分散溶液に供給できるので、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高める程度を調整することができるという効果を奏する。
第7の発明の研磨装置は、砥粒のスラリーの流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極をスラリーの流れに沿って設置し、この対電極により20Hz〜1kHzの変動電界を印加するので、砥粒のスラリーのゼータ電位の絶対値を高め、砥粒の分散性を高めることができるので、より効率よく工作物の研磨を行うことができるという効果を奏する。
In the zeta potential control method of the first invention , a counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution, and the counter electrode has a frequency of 20 Hz to 1 kHz. By applying a fluctuating electric field to a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased. In addition, this zeta potential control method has an effect that the degree of increasing the absolute value of the zeta potential can be adjusted by adjusting the frequency of the applied variable electric field.
In the dispersion solution manufacturing method of the second invention , a counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution, and the counter electrode has a frequency of 20 Hz to 1 kHz. By applying a fluctuating electric field to the dispersion solution, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased, and the dispersibility of the particles in the dispersion solution is enhanced. Moreover, this dispersion solution manufacturing method has an effect that the degree of dispersion of particles in the dispersion solution can be adjusted by adjusting the frequency of the applied varying electric field.
In the reaction method of the third invention , a counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution, and the counter electrode fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz. By applying an electric field to a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased, so that the dispersibility of the particles is improved and the surface area of the particles involved in the reaction is increased. By increasing the charge on the particle surface that affects the reaction, the chemical reaction can be promoted.
In the treatment method of the fourth invention , a counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution, and the counter electrode fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kH. An electric field is applied to a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, and the object is treated with the dispersion solution with an increased absolute value of the zeta potential, so that the dispersibility of the particles is increased and the number of particles and the contact area are reduced. As the charge increases, the surface charge of the particles increases, thereby promoting chemical reaction, bonding, collision, electron donation and the like with the target object, so that the target object can be processed efficiently.
In the cleaning method of the fifth aspect of the invention , the counter electrode is installed along the flow of the cleaning liquid so that the electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the cleaning liquid, and an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz by the counter electrode. Since it is applied to the cleaning liquid and the object is cleaned by this, the absolute value of the zeta potential of the impurity particles removed from the object by the cleaning liquid is increased and the impurity particles are prevented from adhering to the object again. There is an effect that the efficiency can be increased.
A zeta potential control device according to a sixth aspect of the present invention is a container that contains a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, a tube that allows the dispersion solution to pass through, and an electric field that is applied perpendicular to the flow direction of the dispersion solution Since it has a counter electrode installed along the flow of the solution and a variable voltage application device that supplies a variable voltage of an arbitrary frequency of 20 Hz to 1 kHz to the electrode, the variable voltage is supplied to the electrode and electric charge is accumulated in the electrode Thus, an electric field is generated, and a varying electric field of 20 Hz to 1 kHz can be applied to the solution in the container, so that the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution can be increased. In addition, since this zeta potential control device can supply an arbitrary fluctuating electric field of 20 Hz to 1 kHz or more to the dispersion solution, there is an effect that the degree of increasing the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution can be adjusted.
In the polishing apparatus according to the seventh aspect of the invention , a counter electrode is installed along the flow of the slurry so that the electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the abrasive slurry , and a variable electric field of 20 Hz to 1 kHz is generated by the counter electrode. Since it is applied, the absolute value of the zeta potential of the abrasive slurry can be increased and the dispersibility of the abrasive can be increased, so that the workpiece can be more efficiently polished.

本発明のゼータ電位制御法の一実施形態を示す模式図である。図1(A)は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液を示す模式図であり、図1(B)は、分散溶液に変動電界を印加している状態を示す模式図であり、図1(C)は、ゼータ電位の絶対値が高まった分散溶液を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the zeta potential control method of this invention. 1A is a schematic diagram illustrating a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, and FIG. 1B is a schematic diagram illustrating a state in which a varying electric field is applied to the dispersion solution. (C) is a schematic diagram showing a dispersion solution in which the absolute value of the zeta potential is increased. 本発明の研磨装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the grinding | polishing apparatus of this invention. 図2で示した砥粒スラリー供給装置の断面図である。It is sectional drawing of the abrasive slurry supply apparatus shown in FIG. 印加した変動電界の周波数と、砥粒スラリーのpH及びゼータ電位の関係を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the relationship between the frequency of the applied fluctuation electric field, pH of an abrasive slurry, and zeta potential. 印加した変動電界の周波数と、砥粒スラリーのゼータ電位及び研磨量の関係を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the relationship of the frequency of the applied fluctuation electric field, the zeta potential of an abrasive slurry, and polishing amount. 砥粒スラリーのゼータ電位と研磨量の関係を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the relationship between the zeta potential of an abrasive slurry and the amount of polishing. 溶液中に分散した粒子の周囲に形成される電気二重層とその電位を示す模式図である。図7(A)は、粒子の表面がマイナスに帯電している場合の電気二重層を示し、図7(B)は、表面がマイナスに帯電している粒子の周囲の電位のグラフを示し、図7(C)は、マイナスに帯電した2つの粒子が接近した場合の電気二重層の状態を示す。It is a schematic diagram which shows the electric double layer formed around the particle | grains disperse | distributed in the solution, and its electric potential. FIG. 7A shows the electric double layer when the surface of the particle is negatively charged, FIG. 7B shows a graph of the potential around the particle whose surface is negatively charged, FIG. 7C shows the state of the electric double layer when two negatively charged particles approach each other.

1.本発明のゼータ電位制御方法
本発明のゼータ電位制御方法は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液に、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高める方法である。
ここで、「ゼータ電位」とは、分散溶液中の粒子の周囲に形成される電気二重層の「すべり面」における電位をいう。電気二重層とすべり面の詳細については後述する。
また、「溶媒」とは、粒子を分散させることができる溶媒であればどのようなものであってもよく、水等の極性溶媒やシリコーンオイル等の非極性溶媒を用いることができる。
1. Zeta potential control method of the present invention The zeta potential control method of the present invention is an absolute value of the zeta potential of a dispersion solution by applying an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent. It is a method to increase.
Here, “zeta potential” refers to the potential at the “slip surface” of the electric double layer formed around the particles in the dispersion. Details of the electric double layer and the sliding surface will be described later.
The “solvent” may be any solvent that can disperse the particles, and a polar solvent such as water or a nonpolar solvent such as silicone oil can be used.

本発明において「粒子」とは、溶媒中に分散して表面に電荷を帯電することができる1nmから10000nm(10μm)の大きさの粒子をいう。本発明における粒子は、表面に解離基を有することにより、溶媒中で電荷を帯びることができるものであってもよく、また、そのような解離基は持たずに偏極などにより表面に電荷を帯びることができるものであってもよい。本発明における「粒子」の材料としては、無機化合物、合成有機化合物と天然有機化合物がある。「無機化合物」の粒子としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、金属、合金、セラミックス、天然鉱物、ダイヤモンド等の粒子が挙げられる。「合成有機化合物」の粒子としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、プラスチックの粒子や両親媒性の有機化合物により形成されたミセルが挙げられる。また、「天然有機化合物」の粒子としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、タンパク質、核酸、細胞等が挙げられる。
本発明における「粒子」は、無機化合物、合成有機化合物、天然有機化合物のうち2つ以上が混合して粒子を形成しているものであってもよい。
In the present invention, the term “particle” refers to a particle having a size of 1 nm to 10,000 nm (10 μm) that can be dispersed in a solvent and charged on the surface. The particles in the present invention may have a dissociation group on the surface so that they can be charged in a solvent. In addition, the particles do not have such a dissociation group and are charged on the surface by polarization or the like. It may be capable of being tinged. The “particle” material in the present invention includes an inorganic compound, a synthetic organic compound, and a natural organic compound. Examples of the “inorganic compound” particles include, but are not limited to, particles of metals, alloys, ceramics, natural minerals, diamonds, and the like. Examples of the “synthetic organic compound” particles include, but are not limited to, plastic particles and micelles formed of amphiphilic organic compounds. In addition, the particles of the “natural organic compound” are not limited to these, and examples thereof include proteins, nucleic acids, cells, and the like.
The “particles” in the present invention may be those in which two or more of inorganic compounds, synthetic organic compounds, and natural organic compounds are mixed to form particles.

しかし、本発明で用いる「粒子」は、変動電界の印加により効果的にゼータ電位を制御する観点からは、均一性の高い、無機化合物の粒子又は合成有機化合物の粒子を用いることが好ましい。
また、医療に応用する観点からは、本発明で用いる「粒子」は、タンパク質、核酸又は細胞であることが好ましい。
本発明において「分散溶液」とは、溶媒中に粒子が混ざっているものを意味し、溶媒中に粒子が完全に分散しているものであってもよく、また、容易に分離してしまうものであってもよい。
本発明において「変動電界」とは、周期的に電気力線の向きや強さが変化する電界をいう。
However, as the “particles” used in the present invention, it is preferable to use highly uniform inorganic compound particles or synthetic organic compound particles from the viewpoint of effectively controlling the zeta potential by applying a varying electric field.
From the viewpoint of application to medicine, the “particle” used in the present invention is preferably a protein, a nucleic acid or a cell.
In the present invention, the “dispersed solution” means a solution in which particles are mixed in a solvent, and may be a solution in which particles are completely dispersed in a solvent, or easily separated. It may be.
In the present invention, the “fluctuating electric field” refers to an electric field in which the direction and strength of the electric lines of force periodically change.

本発明のゼータ電位制御方法は、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を、溶媒中に粒子が分散した分散溶液に印加することで、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めるという効果を奏する。また、このゼータ電位制御方法においては、変動電界の周波数をさらに高めれば、ゼータ電位の絶対値もさらに向上させることができるので、印加する変動電界の周波数を調整することで、ゼータ電位の絶対値を高める程度を調整することができるという効果を奏する。   The zeta potential control method of the present invention has an effect of increasing the absolute value of the zeta potential of a dispersion solution by applying an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent. Further, in this zeta potential control method, if the frequency of the varying electric field is further increased, the absolute value of the zeta potential can be further improved. Therefore, the absolute value of the zeta potential can be adjusted by adjusting the frequency of the varying electric field to be applied. There is an effect that it is possible to adjust the degree of increasing the.

各種工業製品の製造プロセスにおいて最終製品又は原料として使用される分散溶液は無数に存在し、ゼータ電位を利用して、分散溶液の状態(分散性、凝集性)や、壁面への粒子の吸着性をコントロールすることができる。このため、ゼータ電位の制御は、製造プロセスにおける所要時間の短縮化や、製品の長期安定性の確保に極めて有用である。   There are innumerable dispersion solutions used as final products or raw materials in the manufacturing process of various industrial products. Using the zeta potential, the state of the dispersion solution (dispersibility, cohesiveness) and the adsorptivity of particles to the wall surface Can be controlled. For this reason, control of the zeta potential is extremely useful for shortening the required time in the manufacturing process and ensuring long-term stability of the product.

前述のように、「ゼータ電位」とは、溶媒中に分散した粒子の周囲に形成される電気二重層の「すべり面」における電位であるが、ゼータ電位について図7を用いて詳細に説明する。
図7は、溶媒中に分散した粒子の周囲に形成される電気二重層とその電位を示す模式図である。溶媒中に分散した粒子は、粒子自体のイオン性又は双極子特性等により、その表面がプラス又はマイナスに帯電している。図7(A)は、粒子の表面がマイナスに帯電している場合の電気二重層を示している。マイナスに帯電した粒子の周囲には、表面の電荷とは反対の電荷を有するプラスのイオンが引き付けられて固定された状態となっており、「イオン固定層」を形成している。そして、イオン固定層の周囲には「イオン拡散層」があり、粒子表面のマイナス電荷による電界の影響を受けながらも、イオンが熱運動により自由拡散している。粒子が溶液中で運動する場合には、粒子単体で運動するのではなく、周囲の水分子やイオンをまきこんだ形で運動するのであり、この運動をする際の粒子の流体力学的な表面とみなせる面が「すべり面」である。「すべり面」は、イオン固定層とイオン拡散層との境界領域に存在している。
As described above, the “zeta potential” is a potential at the “slip surface” of the electric double layer formed around the particles dispersed in the solvent. The zeta potential will be described in detail with reference to FIG. .
FIG. 7 is a schematic diagram showing an electric double layer formed around particles dispersed in a solvent and its potential. The particles dispersed in the solvent are charged positively or negatively due to the ionicity or dipole characteristics of the particles themselves. FIG. 7A shows an electric double layer in the case where the particle surface is negatively charged. Around the negatively charged particles, positive ions having a charge opposite to the surface charge are attracted and fixed, forming an “ion-fixed layer”. In addition, there is an “ion diffusion layer” around the ion fixed layer, and ions are freely diffused by thermal motion while being affected by the electric field due to the negative charge on the particle surface. When a particle moves in a solution, it does not move by itself, but moves in a form that encloses surrounding water molecules and ions. The surface that can be considered is the “slip surface”. The “slip surface” exists in the boundary region between the ion fixed layer and the ion diffusion layer.

図7(B)は、表面がマイナスに帯電している粒子の周囲の電位を示したグラフである。粒子表面において電位の絶対値が一番大きくなっており、微粒子の表面から離れるにしたがって、電位の絶対値が小さくなっている。この電位にしたがってプラスとマイナスのイオンが存在することとなる。すなわち、粒子表面近くではプラスのイオンが多く存在し、粒子表面から十分に遠いところでは、プラスとマイナスのイオンの濃度は溶液のイオン濃度と同一となる。
図7(B)にも示すように、「ゼータ電位」とは、電気二重層における「すべり面」での電位である。粒子を電気泳動すると、流体力学的な粒子の表面(すべり面)の電位(ゼータ電位)によって泳動距離が変化するため、「ゼータ電位」は、電気泳動により測定することができる。
FIG. 7B is a graph showing the potential around particles whose surface is negatively charged. The absolute value of the potential is the largest on the particle surface, and the absolute value of the potential decreases as the distance from the surface of the fine particle increases. According to this potential, positive and negative ions are present. That is, there are many positive ions near the particle surface, and the concentrations of the positive and negative ions are the same as the ion concentration of the solution at a position sufficiently far from the particle surface.
As shown in FIG. 7B, the “zeta potential” is a potential at the “slip surface” in the electric double layer. When the particles are electrophoresed, the migration distance changes depending on the surface potential (slip surface) (zeta potential) of the hydrodynamic particles. Therefore, the “zeta potential” can be measured by electrophoresis.

ゼータ電位の測定は、電気泳動することにより測定することができるが、他の方法により測定することもできる。例えば、これらに限定されるわけではないが、電気音響法やコロイド振動電流法により測定することもできる。
電気音響法は、スラリーに交流電圧をかけ粒子を振動させて音波を発生させると、大きなゼータ電位を持った固体粒子は小さなゼータ電位を持った固体粒子に比べて速く動き強い音波を発生するため、音波の強弱からゼータ電位を測定する方法である。
コロイド振動電流法では、スラリーに超音波を照射すると、固体粒子と溶媒の密度の差により振動に差が生じ、その結果、固体粒子の電荷とその周囲のカウンターイオンの分極が生じ、コロイド振動電位と呼ばれる電場が発生する。コロイド振動電流法は、この電場を測定することにより、ゼータ電位を測定する方法である。
The zeta potential can be measured by electrophoresis, but can also be measured by other methods. For example, but not limited to these, it can also be measured by an electroacoustic method or a colloid oscillating current method.
In the electroacoustic method, when an AC voltage is applied to the slurry and the particles are vibrated to generate sound waves, solid particles with a large zeta potential move faster than solid particles with a small zeta potential and generate strong sound waves. This is a method for measuring the zeta potential from the intensity of sound waves.
In the colloidal oscillating current method, when the slurry is irradiated with ultrasonic waves, a difference in vibration occurs due to the difference in density between the solid particles and the solvent. As a result, the charge of the solid particles and the surrounding counter ions are polarized, resulting in the colloidal oscillating potential. An electric field called is generated. The colloid oscillating current method is a method for measuring the zeta potential by measuring this electric field.

ところで、図7(B)では、粒子の表面がマイナスに帯電しており、粒子の周囲はマイナスの電位となっているが、粒子の表面がプラスに帯電している場合には、図7(B)とは電位の符号が逆となり、粒子の周囲はプラスの電位となる。この場合には、ゼータ電位もプラスの値となる。
また、粒子表面の電荷の総和が大きいほど、ゼータ電位の絶対値が大きくなり、粒子表面の電荷の総和が小さくなると、ゼータ電位はゼロに近づく。
By the way, in FIG. 7B, the surface of the particle is negatively charged and the periphery of the particle has a negative potential, but when the surface of the particle is positively charged, FIG. The sign of the potential is opposite to that of B), and the periphery of the particle has a positive potential. In this case, the zeta potential is also a positive value.
The absolute value of the zeta potential increases as the total charge on the particle surface increases, and the zeta potential approaches zero when the total charge on the particle surface decreases.

図7(C)は、マイナスに帯電した2つの粒子が接近した場合の電気二重層の状態を示す模式図である。マイナスに帯電した2つの粒子が接近すると、それぞれの電気二重層が重なり合い、周囲よりもイオン濃度が高くなるため、重なり領域に溶媒が入っていこうとする浸透圧が生じる。この浸透圧が2つの粒子を引き離す斥力となる。
2つの粒子間には、それぞれの粒子を構成する分子同士に働くファンデルワールス力の総和による引力が働くため、2つの粒子は本来的には凝集しようとする。しかし、2つの粒子が帯電していると、2つの粒子が接近した場合に上述の浸透圧による斥力が発生するため、これが障壁となって凝集が抑えられることとなる。定性的には、ゼータ電位の絶対値が大きくなるほど、電気二重層も大きくなり、2つの粒子間の斥力も大きくなる。したがって、ゼータ電位の絶対値が大きくなるほど、粒子は溶媒中で安定的に分散し、逆にゼータ電位の絶対値が小さくなると、粒子は溶媒中で凝集しやすくなる。したがって、ゼータ電位を制御することは、分散溶液における粒子の分散・凝集を制御する上で重要である。
FIG. 7C is a schematic diagram showing the state of the electric double layer when two negatively charged particles approach each other. When two negatively charged particles approach each other, the electric double layers overlap each other, and the ion concentration becomes higher than the surroundings, so that an osmotic pressure is generated in which the solvent enters the overlapping region. This osmotic pressure is a repulsive force that separates the two particles.
Between the two particles, an attractive force due to the sum of van der Waals forces acting on the molecules constituting each particle acts, so the two particles inherently try to aggregate. However, if the two particles are charged, the repulsive force due to the osmotic pressure is generated when the two particles approach each other, and this acts as a barrier to suppress aggregation. Qualitatively, the larger the absolute value of the zeta potential, the larger the electric double layer and the greater the repulsive force between the two particles. Therefore, as the absolute value of the zeta potential increases, the particles are more stably dispersed in the solvent. Conversely, when the absolute value of the zeta potential decreases, the particles tend to aggregate in the solvent. Therefore, controlling the zeta potential is important in controlling the dispersion / aggregation of particles in the dispersion solution.

本発明のゼータ電位制御法の一実施形態を示す模式図を図1に示す。図1(A)は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液を示す模式図であり、図1(B)は、分散溶液に変動電界を印加する状態を示す模式図であり、図1(C)は、ゼータ電位の絶対値が高まった分散溶液を示す模式図である。   A schematic diagram showing an embodiment of the zeta potential control method of the present invention is shown in FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, and FIG. 1B is a schematic diagram illustrating a state in which a varying electric field is applied to the dispersion solution. FIG. ) Is a schematic diagram showing a dispersion solution in which the absolute value of the zeta potential is increased.

図1(A)に示すように、容器(1)内に満たされた溶媒(2)中に粒子(3)が分散されて分散溶液となった場合、粒子(3)の表面は電荷を帯びた状態となっている。図1(A)では、粒子(3)はマイナスの電荷を帯びており、ゼータ電位もマイナスの値となっている。そして、粒子が帯びる電荷により、粒子(3)の周辺には電気二重層(4)が形成されている。ここで、ゼータ電位の絶対値が小さい場合には、粒子(3)同士を引き離す斥力は小さくなり、粒子(3)は凝集することになる。
図1(B)は、分散溶液に変動電界を印加する状態を示す模式図である。分散溶液を収容する容器(1)の上下に電極(5)を配置し、この電極(5)はリード線(6)を介して高圧アンプ(7)の正負の端子に接続されている。そして、ファンクションジェネレータ(8)で発生させた信号を高圧アンプ(7)で昇圧させて、上下の電極(5)に供給している。これにより、上下の電極(5)には電荷が蓄積し、電極(5)から電界が発生して、分散溶液に電界が印加されることとなる。ここで、ファンクションジェネレータ(8)が発生させている信号は周期的に変動する信号であるので、高圧アンプ(7)から電極(5)には周期的に変動する電圧信号が供給されることとなり、電極(5)から発生する電界の強さや電気力線の向きも周期的に変動することとなる。
As shown in FIG. 1A, when the particles (3) are dispersed in the solvent (2) filled in the container (1) to form a dispersion solution, the surfaces of the particles (3) are charged. It is in the state. In FIG. 1A, the particle (3) has a negative charge, and the zeta potential is also a negative value. And the electric double layer (4) is formed in the circumference | surroundings of particle | grains (3) with the electric charge which particle | grains take. Here, when the absolute value of the zeta potential is small, the repulsive force separating the particles (3) from each other is small, and the particles (3) are aggregated.
FIG. 1B is a schematic diagram showing a state in which a varying electric field is applied to the dispersion solution. Electrodes (5) are arranged above and below the container (1) for storing the dispersion solution, and the electrodes (5) are connected to the positive and negative terminals of the high-voltage amplifier (7) via lead wires (6). The signal generated by the function generator (8) is boosted by the high-voltage amplifier (7) and supplied to the upper and lower electrodes (5). As a result, charges are accumulated in the upper and lower electrodes (5), an electric field is generated from the electrodes (5), and the electric field is applied to the dispersion solution. Here, since the signal generated by the function generator (8) is a periodically changing signal, a periodically changing voltage signal is supplied from the high voltage amplifier (7) to the electrode (5). The strength of the electric field generated from the electrode (5) and the direction of the lines of electric force also periodically vary.

このように周期的に変動する電界を分散溶液に印加すると、粒子(3)のゼータ電位の絶対値が高まる。そのメカニズムは明らかではないが、後記の実施例1で実証されているように、変動電界の周波数を上げていくとゼータ電位の絶対値も高まっていくことから、変動電界により粒子(3)が激しく振動されることが、粒子(3)のゼータ電位の絶対値向上につながっていると考えられる。   When an electric field that varies periodically as described above is applied to the dispersion solution, the absolute value of the zeta potential of the particles (3) increases. Although the mechanism is not clear, as demonstrated in Example 1 described later, the absolute value of the zeta potential increases as the frequency of the variable electric field is increased. It is considered that the vigorous vibration leads to an improvement in the absolute value of the zeta potential of the particles (3).

そして、粒子(3)のゼータ電位の絶対値が高まると、粒子(3)表面の電荷(マイナス電荷)の数が増えるとともに、粒子間のイオン濃度が高まって、図1(B)の矢印で示すように、浸透圧も大きくなる。この浸透圧により、粒子間を引き離さそうとする斥力が働く。
そして、ゼータ電位の絶対値が十分に高まると、図1(C)に示すように、粒子(3)同士が引き離されて、粒子がより分散された状態となる。
When the absolute value of the zeta potential of the particle (3) increases, the number of charges (minus charge) on the surface of the particle (3) increases and the ion concentration between the particles increases, and the arrow in FIG. As shown, the osmotic pressure also increases. Due to this osmotic pressure, a repulsive force that tries to separate the particles works.
When the absolute value of the zeta potential is sufficiently increased, as shown in FIG. 1C, the particles (3) are separated from each other and the particles are more dispersed.

本発明において、分散溶液に印加する変動電界の強度は、分散溶液の容量にもよるが、0.3〜3kv/mmとするのが好ましい。
また、変動電圧の周波数は、20Hz〜1kHzとする。周波数を20Hz以下とすると、ゼータ電位の絶対値を40mV以上に向上させることが難しく、また、周波数を1kHz以上とすると、分散溶液の温度が上昇するため好ましくない。周波数は、好ましくは32Hz〜900Hzとし、より好ましくは64Hz〜800Hzとする。周波数を64Hz以上とすれば、ゼータ電位の絶対値をより高い値とすることができる。
In the present invention, the intensity of the varying electric field applied to the dispersion solution is preferably 0.3 to 3 kv / mm, although it depends on the volume of the dispersion solution.
The frequency of the variable voltage is 20 Hz to 1 kHz. If the frequency is 20 Hz or less, it is difficult to improve the absolute value of the zeta potential to 40 mV or more, and if the frequency is 1 kHz or more, the temperature of the dispersion solution increases, which is not preferable. The frequency is preferably 32 Hz to 900 Hz, more preferably 64 Hz to 800 Hz. If the frequency is 64 Hz or more, the absolute value of the zeta potential can be made higher.

また、本発明のゼータ電位制御方法においては、周波数を高めれば、ゼータ電位の絶対値をさらに高めることができるので、周波数によりゼータ電位の絶対値を所望の値に制御することができる。
例えば、特定の周波数の変動電界を分散溶液に印加した後に、その分散溶液のゼータ電位を測定し、そのゼータ電位の絶対値が所望の値に到達していなかった場合には、さらに周波数の高い変動電界を印加することにより、ゼータ電位の絶対値を所望の値に近づけることができる。
Moreover, in the zeta potential control method of the present invention, if the frequency is increased, the absolute value of the zeta potential can be further increased, so that the absolute value of the zeta potential can be controlled to a desired value by the frequency.
For example, after applying a fluctuating electric field of a specific frequency to the dispersion solution, the zeta potential of the dispersion solution is measured, and if the absolute value of the zeta potential has not reached the desired value, the frequency is further increased. By applying a varying electric field, the absolute value of the zeta potential can be brought close to a desired value.

本発明において、変動電圧を発生させるための信号は、矩形波(方形波)、正弦波、三角波、ノコギリ波などを使用することができるが、瞬間的な変化の大きい矩形波を用いるのが好ましい。また、変動電圧を発生させるための信号は、プラスに偏った波形を用いることができ、また、プラスとマイナスの間を反転する波形もしくはマイナスに偏った波形を用いることもできる。
図1(B)に示されるように、分散溶液の上下に電極(5)を設けて変動電界を印加する場合には、上部の電極に供給される電圧信号と、下部の電極に供給される電圧信号とは、符号が逆になるようにすることが好ましい。このように符号を逆にすることにより、電気力線が必ず分散溶液を通過するため、効率的に変動電界を分散溶液に印加することができる。例えば、上部の電極にプラスに偏った波形の電圧信号を供給して、下部の電極にそれとは符号が逆の波形の電圧信号を印加することができる。また、上部の電極にマイナスに偏った波形の電圧信号を供給して、下部の電極にそれとは符号が逆の波形の電圧信号を印加することもできる。あるいは、上部の電極にはプラスとマイナスの間を反転する波形の電圧信号を供給し、下部の電極には、上部の電極に供給する電圧信号とは符号が逆になる波形の電圧信号を供給することもできる。
In the present invention, a rectangular wave (square wave), a sine wave, a triangular wave, a sawtooth wave, or the like can be used as a signal for generating a fluctuating voltage, but it is preferable to use a rectangular wave having a large instantaneous change. . Further, the signal for generating the fluctuation voltage can use a waveform biased to plus, and can also use a waveform that inverts between plus and minus or a waveform biased to minus.
As shown in FIG. 1 (B), when electrodes (5) are provided above and below the dispersion solution to apply a variable electric field, the voltage signal supplied to the upper electrode and the lower electrode are supplied. It is preferable that the sign of the voltage signal is reversed. By reversing the sign in this manner, the lines of electric force always pass through the dispersion solution, so that a varying electric field can be efficiently applied to the dispersion solution. For example, it is possible to supply a voltage signal having a waveform that is biased positively to the upper electrode, and to apply a voltage signal having a waveform with an opposite sign to the lower electrode. It is also possible to supply a voltage signal having a waveform that is negatively biased to the upper electrode, and to apply a voltage signal having a waveform with the opposite sign to the lower electrode. Alternatively, a voltage signal having a waveform that reverses between plus and minus is supplied to the upper electrode, and a voltage signal having a waveform with a sign opposite to that of the voltage signal supplied to the upper electrode is supplied to the lower electrode. You can also

変動電界を印加する時間は、分散溶液の量や変動電界の電圧にもよるが、5秒〜60分程度とすることが好ましい。
また、本発明のゼータ電位制御方法は、非特許文献1に記載されているような、微小な液滴を形成して、これに変動電界を印加して液滴を振動させる方法ではなく、液滴を形成しない方法であってよい。
The time for applying the varying electric field is preferably about 5 seconds to 60 minutes, although it depends on the amount of the dispersion solution and the voltage of the varying electric field.
Further, the zeta potential control method of the present invention is not a method of forming a minute droplet and applying a varying electric field to the droplet to vibrate the droplet as described in Non-Patent Document 1, It may be a method that does not form droplets.

本発明のゼータ電位制御方法は、アルカリや酸、ゼータ電位制御剤を添加することなく、分散溶液のゼータ電位の絶対値を向上させることができる方法であるが、必要により、アルカリや酸、ゼータ電位制御剤の添加と組み合わせて分散溶液のゼータ電位を制御してもよい。   The zeta potential control method of the present invention is a method that can improve the absolute value of the zeta potential of a dispersion without adding an alkali, acid, or zeta potential control agent. The zeta potential of the dispersion solution may be controlled in combination with the addition of a potential control agent.

2.本発明の分散溶液製造方法
本発明の分散溶液製造方法は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液を製造する分散溶液製造方法であって、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加して、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることで、分散溶液中の粒子の分散性を高めることを特徴とする。
2. Dispersion solution manufacturing method of the present invention The dispersion solution manufacturing method of the present invention is a dispersion solution manufacturing method for manufacturing a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, and an electric field that varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the dispersion solution. Then, the dispersibility of the particles in the dispersion solution is enhanced by increasing the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution.

本発明において、「粒子」とは、前述したように、溶媒中に分散して表面に電荷を帯電することができる1nmから10000nm(10μm)の大きさの粒子をいい、無機化合物、合成有機化合物又は天然有機化合物の粒子がある。
そして、本発明における「分散溶液」とは、前述のように、溶媒中に粒子が混ざっているものを意味し、溶媒中に粒子が完全に分散しているものであってもよく、また、容易に分離してしまうものであってもよい。
In the present invention, the “particle” means a particle having a size of 1 nm to 10000 nm (10 μm) that can be dispersed in a solvent and charged on the surface as described above, and is an inorganic compound or a synthetic organic compound. Or there are particles of natural organic compounds.
And, as described above, the “dispersion solution” in the present invention means that the particles are mixed in the solvent, and the particles may be completely dispersed in the solvent, It may be easily separated.

分散溶液は、工業上重要なものであり、電子材料、磁性材料、顔料インク、セラミックス、乳剤、バイオ医薬品等の多くの材料の製造プロセスにおいて、溶媒中に粒子が分散した分散溶液(スラリー)を製造しており、その材料の性能を高めるためには、粒子の分散性を高めることが重要である。
工業上使用される分散溶液は、粒子が凝集していない状態での使用を前提とするものが大部分である。例えば、顔料インクは、溶媒に不溶の顔料を微粒子化して溶媒中に分散させたものであり、インクジェットプリンター等に使用されている。しかし、顔料インクの顔料の微細粒子が凝集してしまうと、インクジェットプリンターのノズルに詰まりが生じ、印刷のムラが生じるなど問題が発生する。したがって、工業上使用される分散溶液は、品質を長期間保つために、粒子の分散性を高めることが重要である。
また、工業上使用される分散溶液は、その分散の程度を一定に保つことが重要なものも存在する。例えば、電子部品に使用される磁石は、磁性金属の粉末を溶媒に分散させて分散溶液(スラリー)を製造し、これを基板に塗布して焼結することにより製造される。ここで、分散溶液の分散性が一定でないと、製造される磁石に品質の違いが生じてしまうため、分散溶液の分散性を一定に保つ必要がある。
Dispersion solutions are industrially important. In the manufacturing process of many materials such as electronic materials, magnetic materials, pigment inks, ceramics, emulsions, biopharmaceuticals, etc., a dispersion solution (slurry) in which particles are dispersed in a solvent is used. In order to improve the performance of the material being manufactured, it is important to increase the dispersibility of the particles.
Most of the dispersion solutions used industrially are premised on the use in a state where the particles are not aggregated. For example, a pigment ink is obtained by making a pigment insoluble in a solvent into fine particles and dispersing the pigment in a solvent, and is used in an ink jet printer or the like. However, when the fine particles of the pigment of the pigment ink are aggregated, the nozzles of the ink jet printer are clogged, causing problems such as uneven printing. Therefore, it is important to increase the dispersibility of particles in industrially used dispersion solutions in order to maintain the quality for a long period of time.
In addition, there are some dispersion solutions that are used industrially, and it is important to keep the degree of dispersion constant. For example, a magnet used for an electronic component is manufactured by dispersing a magnetic metal powder in a solvent to produce a dispersion solution (slurry), applying the solution to a substrate, and sintering. Here, if the dispersibility of the dispersion solution is not constant, a difference in quality occurs in the manufactured magnet. Therefore, it is necessary to keep the dispersibility of the dispersion solution constant.

本発明の分散溶液の製造方法は、分散溶液に20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加することを特徴としている。これにより、分散溶液のゼータ電位の絶対値が高まり、粒子の分散性を高めることができるという効果を奏する。また、本発明の分散溶液製造方法は、印加する変動電界の周波数を調整することで、分散溶液中の粒子の分散の程度を調整することができ、均一な品質の分散溶液を製造することもできる。   The method for producing a dispersion solution of the present invention is characterized in that an electric field that varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the dispersion solution. Thereby, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased, and the dispersibility of the particles can be enhanced. In addition, the dispersion solution manufacturing method of the present invention can adjust the degree of dispersion of particles in the dispersion solution by adjusting the frequency of the applied varying electric field, and can also produce a dispersion solution of uniform quality. it can.

本発明の分散溶液製造方法において、分散溶液に20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加してゼータ電位の絶対値を高める手法については、上記「1.本発明のゼータ電位制御方法」に記載したものと同一の手法を用いることができる。
本発明の反応方法においては、ゼータ電位の絶対値をさらに高め、化学反応をさらに促進するためには、64Hz〜800Hzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することが好ましい。
The method for increasing the absolute value of the zeta potential by applying an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution in the dispersion solution manufacturing method of the present invention is described in “1. Zeta potential control method of the present invention” above. The same technique can be used.
In the reaction method of the present invention, in order to further increase the absolute value of the zeta potential and further promote the chemical reaction, it is preferable to apply an electric field varying at a frequency of 64 Hz to 800 Hz to the dispersion solution.

3.本発明の反応方法
本発明の反応方法は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液中において、その粒子と他の化合物又は粒子とを化学反応させる方法であって、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することにより、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることを特徴としている。
本発明において、「粒子」とは、前述したように、溶媒中に分散して表面に電荷を帯電することができる1nmから10000nm(10μm)の大きさの粒子をいい、無機化合物、合成有機化合物又は天然有機化合物の粒子がある。
また、本発明において、「化合物」とは、「粒子」となっていない化合物をいい、無機化合物、合成有機化合物又は天然有機化合物がある。
3. Reaction method of the present invention The reaction method of the present invention is a method of chemically reacting the particles with other compounds or particles in a dispersion solution in which the particles are dispersed in a solvent, and varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz. By applying an electric field to the dispersion solution, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased.
In the present invention, the “particle” means a particle having a size of 1 nm to 10000 nm (10 μm) that can be dispersed in a solvent and charged on the surface as described above, and is an inorganic compound or a synthetic organic compound. Or there are particles of natural organic compounds.
In the present invention, “compound” refers to a compound that is not “particle”, and includes an inorganic compound, a synthetic organic compound, or a natural organic compound.

本発明の反応方法において、「化学反応」とは、溶媒中に分散した粒子が、他の化合物又は粒子と作用して、もとの粒子又は化合物とは異なる物質を生成することをいう。
「化学反応」としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、でんぷんの粒子が分散した水溶液に酸を加えて、でんぷんの加水分解により糖類を生産する化学反応や、触媒となる金属や鉱物の粒子が分散した溶液中において、化合物の付加反応、置換反応、脱離反応、転移反応、加水分解、重合等を行う化学反応等を挙げることができる。
In the reaction method of the present invention, “chemical reaction” means that particles dispersed in a solvent act with other compounds or particles to produce substances different from the original particles or compounds.
Examples of the “chemical reaction” include, but are not limited to, for example, a chemical reaction in which an acid is added to an aqueous solution in which starch particles are dispersed, and saccharides are produced by hydrolysis of starch, a metal that serves as a catalyst, Examples of the reaction include addition reaction, substitution reaction, elimination reaction, transfer reaction, hydrolysis, polymerization, and the like of a compound in a solution in which mineral particles are dispersed.

本発明の反応方法は、分散溶液に20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加することを特徴としている。これにより、分散溶液のゼータ電位の絶対値が高まり、粒子の分散性が高まって、反応に関与する粒子の表面積が増大するとともに、反応に影響を与える粒子表面の電荷が増大することによって、化学反応を促進することができるという効果を奏する。   The reaction method of the present invention is characterized in that an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the dispersion solution. This increases the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution, increases the dispersibility of the particles, increases the surface area of the particles involved in the reaction, and increases the charge on the particle surface that affects the reaction, There is an effect that the reaction can be promoted.

本発明の反応方法において、分散溶液に20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加してゼータ電位の絶対値を高める手法については、上記「1.本発明のゼータ電位制御方法」に記載したものと同一の手法を用いることができる。
本発明の反応方法において、ゼータ電位の絶対値をさらに高め、化学反応をさらに促進するためには、64Hz〜800Hzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することが好ましい。
In the reaction method of the present invention, the method for increasing the absolute value of the zeta potential by applying an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution is described in “1. Zeta potential control method of the present invention” above. The same technique can be used.
In the reaction method of the present invention, in order to further increase the absolute value of the zeta potential and further promote the chemical reaction, it is preferable to apply an electric field varying at a frequency of 64 Hz to 800 Hz to the dispersion solution.

4.本発明の処理方法
本発明の処理方法は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液中に、対象物を接触させて対象物の処理を行う処理方法であって、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することにより、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることを特徴としている。
本発明において、「対象物」とは、「粒子」よりもサイズの大きなものであり、分散溶液による処理に供されるものであれば、如何なるものであってもよい。そして、「処理」とは、対象物が分散溶液の粒子と化学反応し、結合し、衝突し、電子を供与される等して、対象物の組成や形状、物理的・化学的性質が変更されることをいう。
4). Treatment method of the present invention The treatment method of the present invention is a treatment method for treating an object by bringing the object into contact with a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, and the treatment method varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz. By applying an electric field to the dispersion solution, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased.
In the present invention, the “object” may be anything as long as it is larger in size than the “particles” and can be used for the treatment with the dispersion solution. “Processing” means that the composition, shape, physical and chemical properties of the object are changed by the chemical reaction, bonding, collision, and donation of electrons. To be done.

本発明の処理方法の例としては、これらに限定されるわけではないが、例えば、溶媒中に砥粒が分散した砥粒スラリーを工作物に接触させつつ、機械的に圧力を加えて研磨パッドと摺動させることにより研磨加工を行う方法や、溶媒中に抗体が分散した抗体溶液を生体組織に接触させて、免疫染色を行う方法等を挙げることができる。   Examples of the processing method of the present invention are not limited to these, but, for example, a polishing pad that is mechanically pressurized while contacting a workpiece with an abrasive slurry in which abrasive particles are dispersed in a solvent. And the like, and a method of performing immunostaining by bringing an antibody solution in which an antibody is dispersed in a solvent into contact with a living tissue.

本発明の処理方法は、分散溶液に20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加することを特徴としている。これにより、分散溶液のゼータ電位の絶対値が高まり、粒子の分散性が高まって、粒子の数と接触面積が増えるとともに、粒子表面の電荷が増大することによって、対象物との化学反応、結合、衝突、又は電子供与等が促進されて、効率よく対象物の処理を行うことができるという効果を奏する。   The treatment method of the present invention is characterized in that an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the dispersion solution. This increases the absolute value of the zeta potential of the dispersion, increases the dispersibility of the particles, increases the number and contact area of the particles, and increases the charge on the surface of the particles, thereby increasing the chemical reaction and bonding with the object. Collision or electron donation is promoted, so that the object can be processed efficiently.

本発明の処理方法において、分散溶液に20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加してゼータ電位の絶対値を高める手法については、上記「1.本発明のゼータ電位制御方法」に記載したものと同一の手法を用いることができる。
本発明の処理方法において、ゼータ電位の絶対値をさらに高め、化学反応をさらに促進するためには、64Hz〜800Hzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加することが好ましい。
In the treatment method of the present invention, the method for increasing the absolute value of the zeta potential by applying an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution is described in “1. Zeta potential control method of the present invention” above. The same technique can be used.
In the treatment method of the present invention, in order to further increase the absolute value of the zeta potential and further promote the chemical reaction, it is preferable to apply an electric field that varies at a frequency of 64 Hz to 800 Hz to the dispersion solution.

本発明の処理方法においては、溶媒に分散させる粒子として砥粒を用いることにより、処理方法を研磨方法とすることができる。
この研磨方法においては、20Hz〜1kHzの変動電界を印加することにより、砥粒の分散溶液のゼータ電位を低下させることができる。これにより、砥粒の分散性が向上して、砥粒の粒子の数が増加して、切れ刃の数が増加することとなり、さらに、いわゆる化学機械研磨作用(ケミカルメカニカル研磨作用)が増強されて、効率よく対象物を研磨することができる。例えば、表面にマイナス電荷がチャージする砥粒を用いた場合には、20Hz〜1kHzの変動電界の印加により砥粒表面のマイナス電荷が増加して、シリコンウェハー等の対象物に電子が供給されて界面の強度が低下し、研磨作用を促進させることができる。
In the treatment method of the present invention, the treatment method can be a polishing method by using abrasive grains as particles dispersed in a solvent.
In this polishing method, the zeta potential of the abrasive dispersion can be lowered by applying a fluctuating electric field of 20 Hz to 1 kHz. This improves the dispersibility of the abrasive grains, increases the number of abrasive grains, increases the number of cutting edges, and further enhances the so-called chemical mechanical polishing action (chemical mechanical polishing action). Thus, the object can be polished efficiently. For example, in the case of using abrasive grains that are charged with negative charges on the surface, the negative charges on the surface of the abrasive grains are increased by applying a fluctuating electric field of 20 Hz to 1 kHz, and electrons are supplied to an object such as a silicon wafer. The strength of the interface is reduced, and the polishing action can be promoted.

5.本発明の洗浄方法
本発明の洗浄方法は、洗浄液と対象物を接触させることにより、対象物から不純物粒子を除去する洗浄方法であって、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を洗浄液に印加することにより、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高め、不純物粒子が対象物に付着するのを防止することを特徴としている。
本発明の洗浄方法において、「洗浄液」とは、粒子を分散させることができる溶媒であればどのようなものであってもよく、例えば、これらに限定されるわけではないが、超純水や、界面活性剤を含む水等を挙げることができる。
5. Cleaning method of the present invention The cleaning method of the present invention is a cleaning method for removing impurity particles from an object by bringing the cleaning liquid into contact with the object, and an electric field that varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the cleaning liquid. Thus, the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution is increased, and the impurity particles are prevented from adhering to the object.
In the cleaning method of the present invention, the “cleaning liquid” may be any solvent that can disperse particles, and is not limited to, for example, ultrapure water or And water containing a surfactant.

本発明の洗浄方法は、洗浄液に20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を印加することを特徴としている。これにより、対象物に付着した不純物粒子のゼータ電位が高まり、不純物粒子が洗浄液に分散されやすくなり、対象物からの除去が促進されるとともに、一度除去された不純物粒子が再び対象物に付着するのを防ぐことができるため、洗浄効率を高めることができるという効果を奏する。
また本発明の洗浄方法は、洗浄液の温度を高めることなく洗浄効果を向上させることができるため、タンパク質等を含む変性しやすい対象物に対しても適用することが可能である。
The cleaning method of the present invention is characterized in that an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz is applied to the cleaning liquid. As a result, the zeta potential of the impurity particles attached to the object is increased, the impurity particles are easily dispersed in the cleaning liquid, and the removal from the object is promoted, and the once removed impurity particles adhere to the object again. Therefore, the cleaning efficiency can be increased.
Moreover, since the cleaning method of the present invention can improve the cleaning effect without increasing the temperature of the cleaning liquid, it can also be applied to objects that easily denature, including proteins.

本発明の洗浄方法において、洗浄効率を高めるためには、変動電界の印加は、洗浄液と対象物とが接触している状態で行うことが好ましい。
また、さらに洗浄効率を高めるためには、64Hz〜800Hzの周波数で変動する電界を洗浄液に印加することが好ましい。
本発明の洗浄方法において、洗浄液に変動電界を印加してゼータ電位の絶対値を高める手法については、上記「1.本発明のゼータ電位制御方法」に記載したものと同一の手法を用いることができる。
In the cleaning method of the present invention, in order to increase the cleaning efficiency, it is preferable to apply the variable electric field while the cleaning liquid and the object are in contact with each other.
In order to further increase the cleaning efficiency, it is preferable to apply an electric field that varies at a frequency of 64 Hz to 800 Hz to the cleaning liquid.
In the cleaning method of the present invention, the same method as described in “1. Zeta potential control method of the present invention” may be used as a method of increasing the absolute value of the zeta potential by applying a varying electric field to the cleaning liquid. it can.

6.本発明のゼータ電位制御装置
本発明のゼータ電位制御装置は、溶媒中に粒子が分散した分散溶液を収容する容器と、容器の周辺に設置した電極と、電極に20Hz〜1kHzの任意の周波数の変動電圧を供給する変動電圧印加装置とを有することを特徴とする。
ここで、「容器」とは、内部の分散溶液に変動電界を印加することができるものであれば、どのようなものであってもよいが、電界遮蔽性の低い材料で形成するか、容器内部に電極を設置できるものとすることが好ましい。
「電極」は、分散溶液に変動電界を印加できる位置であれば、容器の上下左右のいずれに設置することもできる。ただし、分散溶液と接触すると電気化学的反応が生じてしまうため、分散溶液と接触しない位置に設けるか、分散溶液と接触しても通電しないように絶縁層を設けることが好ましい。効率的に分散溶液に変動電界を印加するためには、符号が逆の電圧信号を印加できる対電極を用いることが好ましい。
6). Zeta potential control device of the present invention A zeta potential control device of the present invention comprises a container for storing a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, an electrode installed around the container, and an electrode having an arbitrary frequency of 20 Hz to 1 kHz. And a fluctuation voltage applying device that supplies the fluctuation voltage.
Here, the “container” may be any material as long as it can apply a varying electric field to the internal dispersion solution. It is preferable that an electrode can be installed inside.
The “electrode” can be placed on the top, bottom, left or right of the container as long as it can apply a varying electric field to the dispersion solution. However, since an electrochemical reaction occurs when contacted with the dispersion solution, it is preferable to provide an insulating layer so as not to contact with the dispersion solution or to prevent energization even when contacted with the dispersion solution. In order to efficiently apply a varying electric field to the dispersion solution, it is preferable to use a counter electrode capable of applying a voltage signal having a reverse sign.

本発明のゼータ電位制御装置に用いる「変動電圧印加装置」としては、変動する電圧を発生させることができるものであればどのようなものでもよく、二つ以上の装置を組み合わせたものであってもよい。例えば、変動電圧発生装置として、電圧アンプと、電圧アンプに信号を供給するファンクションジェネレータとを有する装置を用いることが好ましい。
本発明のゼータ電位制御装置は、変動電圧を電極に供給し、電極に電荷を蓄積させて電界を発生させ、容器内の分散溶液に20Hz〜1kHzの変動電界を印加できるので、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることができるという効果を奏する。また、このゼータ電位制御装置は、20Hz〜1kHz以上の任意の変動電界を分散溶液に供給できるので、分散溶液のゼータ電位の絶対値を高める程度を調整することができるという効果を奏する。
The “fluctuating voltage applying device” used in the zeta potential control device of the present invention may be any device that can generate a fluctuating voltage, and is a combination of two or more devices. Also good. For example, it is preferable to use a device having a voltage amplifier and a function generator that supplies a signal to the voltage amplifier as the variable voltage generator.
The zeta potential control device of the present invention can supply a fluctuating voltage to the electrode, accumulate electric charges in the electrode to generate an electric field, and apply a fluctuating electric field of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution in the container. There is an effect that the absolute value of the potential can be increased. In addition, since this zeta potential control device can supply an arbitrary fluctuating electric field of 20 Hz to 1 kHz or more to the dispersion solution, there is an effect that the degree of increasing the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution can be adjusted.

7.本発明の研磨装置
本発明の研磨装置は、研磨の対象となる工作物を保持する保持板と、保持板により保持された工作物に回転しながら加工圧を加えて接触する定盤と、工作物と定盤との間に砥粒のスラリーを供給する砥粒スラリー供給管を有する研磨装置であって、砥粒スラリーに64Hz〜1kHzの変動電界を印加する変動電界印加装置を有することを特徴とする。
ここで、「保持板」や「定盤」は、通常の研磨装置と同一のものを用いることができる。また、「保持板」は、回転する研磨ヘッドに取り付けられたものであってよい。
また、「変動電界印加装置」は、電極と変動電圧印加装置とからなるものを用いることができ、これを砥粒スラリー供給管に設置して、ゼータ電位の絶対値が高められた砥粒スラリーを供給することができる。また、「変動電界印加装置」は、工作物と定盤との間に存在する砥粒スラリーに変動電界を印加できる位置に設置してもよい。
7). Polishing apparatus of the present invention A polishing apparatus of the present invention includes a holding plate that holds a workpiece to be polished, a surface plate that contacts the workpiece held by the holding plate while applying a processing pressure while rotating, and a workpiece. A polishing apparatus having an abrasive slurry supply pipe for supplying abrasive slurry between an object and a surface plate, the apparatus comprising a variable electric field applying apparatus for applying a variable electric field of 64 Hz to 1 kHz to the abrasive slurry. And
Here, as the “holding plate” and the “surface plate”, the same one as that of a normal polishing apparatus can be used. The “holding plate” may be attached to a rotating polishing head.
In addition, the “fluctuating electric field applying device” can be one composed of an electrode and a fluctuating voltage applying device, which is installed in an abrasive slurry supply pipe, and an abrasive slurry having an increased zeta potential absolute value. Can be supplied. Further, the “fluctuating electric field applying device” may be installed at a position where a changing electric field can be applied to the abrasive slurry existing between the workpiece and the surface plate.

本発明の研磨装置は、砥粒のスラリーに20Hz〜1kHzの変動電界を印加するので、砥粒のスラリーのゼータ電位の絶対値を高め、砥粒の分散性を高めることができるので、より効率よく工作物の研磨を行うことができるという効果を奏する。   Since the polishing apparatus of the present invention applies a fluctuating electric field of 20 Hz to 1 kHz to the abrasive slurry, the absolute value of the zeta potential of the abrasive slurry can be increased, and the dispersibility of the abrasive can be increased. There is an effect that the workpiece can be polished well.

本発明の研磨装置の一つの実施形態を図2に示す。
図2に示されるように、円盤テーブル状の定盤(9)の上面には研磨パッド(10)が設けられ、定盤(9)は回転軸(11)により回転するようになっている。工作物(12)は、研磨ヘッド(13)に設けられた保持板(14)に固定されて保持されており、研磨ヘッド(13)は回転軸(11´)により回転できるようになっている。砥粒スラリー供給装置(15)は、砥粒スラリー供給管(16)から供給された砥粒スラリーに変動電界を印加して、ゼータ電位の絶対値が高められた砥粒スラリー(17)を製造し、これを研磨パッド(10)上に滴下している。そして、研磨パッド(10)と工作物(12)の間に砥粒スラリー(17)を供給しつつ、定盤(9)と研磨ヘッド(13)を回転させながら工作物(12)に加工圧を加えることにより、工作物(12)の研磨を行うことができる。
One embodiment of the polishing apparatus of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a polishing pad (10) is provided on the upper surface of a disk table-like surface plate (9), and the surface plate (9) is rotated by a rotating shaft (11). The workpiece (12) is fixed and held on a holding plate (14) provided on the polishing head (13), and the polishing head (13) can be rotated by a rotating shaft (11 '). . The abrasive slurry supply device (15) applies a varying electric field to the abrasive slurry supplied from the abrasive slurry supply pipe (16) to produce an abrasive slurry (17) with an increased absolute value of zeta potential. This is dropped on the polishing pad (10). Then, while supplying the abrasive slurry (17) between the polishing pad (10) and the workpiece (12), the processing pressure is applied to the workpiece (12) while rotating the surface plate (9) and the polishing head (13). The workpiece (12) can be polished by adding.

図3は、図2で示した砥粒スラリー供給装置の断面図である。
図3に示されるように、砥粒スラリー供給装置(15)は内部に砥粒スラリー供給管(16)が貫通している。そして、砥粒スラリー供給管(16)の外側には外部電極(18)が巻き付けられており、砥粒スラリー供給管の内部には線電極(19)が設置されている。そして、外部電極(18)と線電極(19)とは、それぞれリード線(6)を介して高圧アンプ(7)の正負の端子に接続されている。高圧アンプ(7)にはファンクションジェネレータ(8)が接続されており、このファンクジェネレータ(8)で発生させた信号を高圧アンプ(7)で昇圧させて、2つの電極(18,19)に供給している。ファンクションジェネレータ(8)で発生させた信号は周期的に変動する波形となっているため、2つの電極に蓄積する電荷は周期的に変動するようになっている。これにより周期的に変動する電界が発生し、砥粒スラリー供給管(16)を通過する砥粒スラリーに変動電界が印加されることとなる。
3 is a cross-sectional view of the abrasive slurry supply apparatus shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the abrasive slurry supply device (15) has an abrasive slurry supply pipe (16) extending therethrough. An external electrode (18) is wound around the outside of the abrasive slurry supply pipe (16), and a line electrode (19) is installed inside the abrasive slurry supply pipe. The external electrode (18) and the line electrode (19) are connected to the positive and negative terminals of the high-voltage amplifier (7) via the lead wire (6), respectively. A function generator (8) is connected to the high-voltage amplifier (7), and the signal generated by the funk generator (8) is boosted by the high-voltage amplifier (7) and supplied to the two electrodes (18, 19). doing. Since the signal generated by the function generator (8) has a waveform that fluctuates periodically, the charges accumulated in the two electrodes fluctuate periodically. As a result, an electric field that fluctuates periodically is generated, and the fluctuating electric field is applied to the abrasive slurry that passes through the abrasive slurry supply pipe (16).

(砥粒のゼータ電位を制御した研磨実験)
図2に示される本発明の研磨装置を用いて、砥粒スラリーに変動電界を印加しつつ、シリコンウェハーの研磨を行った。
砥粒スラリーは、平均粒径80nmコロイダルシリカ(SiO)を、水をベースとする溶媒に分散したものを用いた。
そして、図3に示される砥粒スラリー供給装置を用いて、砥粒スラリーに、電圧が5kV(1.7kV/mm)の矩形波の変動電界を、周波数が0、8、32、64Hzとなるようにそれぞれ条件を変えて8秒間印加した。それぞれの周波数条件にて変動電界を印加された砥粒スラリーを容器に回収し、ゼータ電位測定装置(マルバーン社製ゼータサイザーナノZSP)を用いてゼータ電位の測定とpHの測定を行った。その結果を図4に示す。
図4に示されるように、8Hzの周波数では、ゼータ電位の変化は見られなかったが、20Hz以上の周波数では、ゼータ電位の絶対値が向上していた。また、それぞれの条件でpHが変化していなかったことから、ゼータ電位の変化はpHの変化によるものではないことが確かめられた。
(Polishing experiment with controlled zeta potential of abrasive grains)
Using the polishing apparatus of the present invention shown in FIG. 2, the silicon wafer was polished while applying a variable electric field to the abrasive slurry.
As the abrasive slurry, an average particle size of 80 nm colloidal silica (SiO 2 ) dispersed in a water-based solvent was used.
Then, using the abrasive slurry supply apparatus shown in FIG. 3, the abrasive slurry is subjected to a rectangular electric field having a voltage of 5 kV (1.7 kV / mm) and a frequency of 0, 8, 32, and 64 Hz. As described above, the conditions were changed for 8 seconds. The abrasive slurry to which a varying electric field was applied under each frequency condition was collected in a container, and the zeta potential was measured and the pH was measured using a zeta potential measuring device (Zeta Sizer Nano ZSP manufactured by Malvern). The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, no change in the zeta potential was observed at a frequency of 8 Hz, but the absolute value of the zeta potential was improved at a frequency of 20 Hz or higher. Further, since the pH did not change under each condition, it was confirmed that the change in zeta potential was not due to the change in pH.

それぞれの周波数条件で供給された砥粒スラリーを用いて、図2に示される研磨装置によりシリコンウェハー(直径50.8mm)の研磨実験を行った。10分間の研磨を行った後に、研磨前後の重量を計測し、研磨量に換算した。その結果を図5に示す。
図5から明らかなように、ゼータ電位の絶対値の向上に伴い、研磨量も増加していた。研磨量は、最大で11%向上していた。また、ゼータ電位と研磨量の相関グラフを示す図6から明らかなように、ゼータ電位と研磨量との間には明らかな相関が見られた。
この実験結果は、砥粒スラリーのゼータ電位低下に伴い、砥粒の分散性が向上し、砥粒の数が増加することで切れ刃の数が増加することとなり、それと同時に砥粒のマイナス電荷が増加して、シリコンウェハーに電子が供給されて界面の強度が低下し、研磨作用が促進したものと考えられる。
A polishing experiment of a silicon wafer (diameter: 50.8 mm) was performed using a polishing apparatus shown in FIG. 2 using the abrasive slurry supplied under each frequency condition. After polishing for 10 minutes, the weight before and after polishing was measured and converted to the polishing amount. The result is shown in FIG.
As is apparent from FIG. 5, the amount of polishing increased with the increase in the absolute value of the zeta potential. The polishing amount was improved by 11% at the maximum. Further, as is apparent from FIG. 6 showing a correlation graph between the zeta potential and the polishing amount, a clear correlation was observed between the zeta potential and the polishing amount.
This experimental result shows that with the decrease in the zeta potential of the abrasive slurry, the dispersibility of the abrasive grains is improved, and the number of cutting edges increases as the number of abrasive grains increases. At the same time, the negative charge of the abrasive grains increases. Is increased, electrons are supplied to the silicon wafer, the strength of the interface is lowered, and the polishing action is promoted.

本発明のゼータ電位制御方法、分散溶液製造方法、反応方法、処理方法、洗浄方法、ゼータ電位制御装置及び研磨装置は、あらゆる工業分野及び臨床検査の分野において有用である。   The zeta potential control method, dispersion solution production method, reaction method, processing method, cleaning method, zeta potential control device and polishing device of the present invention are useful in all industrial fields and clinical examination fields.

1 ・・・ 容器
2 ・・・ 溶媒
3 ・・・ 粒子
4 ・・・ 電気二重層
5 ・・・ 電極
6 ・・・ リード線
7 ・・・ 高圧アンプ
8 ・・・ ファンクションジェネレータ
9 ・・・ 定盤
10 ・・・ 研磨パッド
11,11´ ・・・ 回転軸
12 ・・・ 工作物
13 ・・・ 研磨ヘッド
14 ・・・ 保持板
15 ・・・ 砥粒スラリー供給装置
16 ・・・ 砥粒スラリー供給管
17 ・・・ 砥粒スラリー
18 ・・・ 外部電極
19 ・・・ 線電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container 2 ... Solvent 3 ... Particle 4 ... Electric double layer 5 ... Electrode 6 ... Lead wire 7 ... High voltage amplifier 8 ... Function generator 9 ... Constant Disc 10 ... Polishing pad 11, 11 '... Rotary shaft 12 ... Workpiece 13 ... Polishing head 14 ... Holding plate 15 ... Abrasive slurry supply device 16 ... Abrasive slurry Supply pipe 17 ... abrasive slurry 18 ... external electrode 19 ... wire electrode

Claims (17)

溶媒中に粒子が分散した分散溶液のゼータ電位を制御するゼータ電位制御方法において、
前記分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記分散溶液の流れに沿って設置し、
前記対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を前記分散溶液に印加することで、前記分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることを特徴とするゼータ電位制御方法。
In a zeta potential control method for controlling the zeta potential of a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent,
A counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution,
A method of controlling a zeta potential, wherein an absolute value of a zeta potential of the dispersion solution is increased by applying an electric field that varies at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution by the counter electrode .
前記粒子が、タンパク質、核酸又は細胞であることを特徴とする、請求項1に記載のゼータ電位の制御方法。   The method for controlling a zeta potential according to claim 1, wherein the particles are proteins, nucleic acids, or cells. 前記粒子が、無機化合物又は合成有機化合物の粒子であることを特徴とする、請求項1に記載のゼータ電位制御方法。   The zeta potential control method according to claim 1, wherein the particles are particles of an inorganic compound or a synthetic organic compound. 前記周波数が64Hz〜800Hzの周波数であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のゼータ電位制御方法。   The zeta potential control method according to claim 1, wherein the frequency is a frequency of 64 Hz to 800 Hz. 前記ゼータ電位の絶対値を40mV以上に高めることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のゼータ電位制御方法。   The zeta potential control method according to claim 1, wherein the absolute value of the zeta potential is increased to 40 mV or more. 以下のA)〜C)のステップを有し、20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を用いることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のゼータ電位制御方法:
A)前記分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記分散溶液の流れに沿って設置し、
前記対電極により変動する電界を前記分散溶液に印加するステップ、
B)前記A)のステップにより変動電界を印加した前記分散溶液のゼータ電位を測定するステップ、
C)前記B)のステップにより測定されたゼータ電位の絶対値が、目標とするゼータ電位の絶対値よりも小さな値であった場合には、前記A)のステップで印加した変動電界よりも高い周波数の変動電界を前記分散溶液に印加するステップ。
Have a following A) -C) step, is characterized by using an electric field varying at the frequency of 20Hz~1kHz, zeta potential control method according to claim 1:
A) A counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution,
Applying an electric field varying by the counter electrode to the dispersion;
B) measuring the zeta potential of the dispersion solution to which a varying electric field is applied in the step of A);
C) When the absolute value of the zeta potential measured in the step B) is smaller than the absolute value of the target zeta potential, it is higher than the fluctuation electric field applied in the step A). Applying a frequency varying electric field to the dispersion.
溶媒中に粒子が分散した分散溶液を製造する分散溶液製造方法において、
前記分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記分散溶液の流れに沿って設置し、
前記対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を分散溶液に印加して、前記分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることで、前記分散溶液中の粒子の分散性を高めることを特徴とする分散溶液製造方法。
In a dispersion solution production method for producing a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent,
A counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution,
By applying an electric field that fluctuates at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution by the counter electrode, and increasing the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution, the dispersibility of the particles in the dispersion solution is improved. A method for producing a dispersion solution.
前記周波数が64Hz〜800Hzの周波数であることを特徴とする、請求項7に記載の分散溶液製造方法。   The dispersion solution manufacturing method according to claim 7, wherein the frequency is a frequency of 64 Hz to 800 Hz. 溶媒中に粒子が分散した分散溶液中において、前記粒子と他の化合物又は粒子とを化学反応させる反応方法において、
前記分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記分散溶液の流れに沿って設置し、
前記対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を前記分散溶液に印加することで、前記分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めることを特徴とする反応方法。
In a reaction method in which the particles and other compounds or particles are chemically reacted in a dispersion solution in which the particles are dispersed in a solvent,
A counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution,
The reaction method characterized by raising the absolute value of the zeta potential of the dispersion solution by applying an electric field varying at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution by the counter electrode .
前記周波数が64Hz〜800Hzの周波数であることを特徴とする、請求項9に記載の反応方法。   The reaction method according to claim 9, wherein the frequency is a frequency of 64 Hz to 800 Hz. 溶媒中に粒子が分散した分散溶液に、対象物を接触させて前記対象物の処理を行う処理方法において、
前記分散溶液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記分散溶液の流れに沿って設置し、
前記対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を前記分散溶液に印加することにより、前記分散溶液のゼータ電位の絶対値を高めて前記対象物の処理を行うことを特徴とする処理方法。
In the processing method of processing the target object by bringing the target object into contact with a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent,
A counter electrode is installed along the flow of the dispersion solution so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the dispersion solution,
A processing method characterized in that the object is processed by increasing an absolute value of a zeta potential of the dispersion solution by applying an electric field varying at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the dispersion solution by the counter electrode .
前記周波数が64Hz〜800Hzの周波数であることを特徴とする、請求項11に記載の処理方法。   The processing method according to claim 11, wherein the frequency is a frequency of 64 Hz to 800 Hz. 前記粒子が砥粒であり、前記処理方法が研磨方法であることを特徴とする、請求項11又は12に記載の処理方法。   The processing method according to claim 11, wherein the particles are abrasive grains, and the processing method is a polishing method. 洗浄液と対象物を接触させることにより、前記対象物から不純物粒子を除去する洗浄方法において、
前記洗浄液の流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記洗浄液の流れに沿って設置し、
前記対電極により20Hz〜1kHzの周波数で変動する電界を前記洗浄液に印加することで、前記洗浄液中に分散した前記不純物粒子のゼータ電位の絶対値を高め、前記不純物粒子が対象物に付着するのを防止することを特徴とする洗浄方法。
In the cleaning method for removing impurity particles from the object by contacting the object with the cleaning liquid,
A counter electrode is installed along the flow of the cleaning liquid so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the cleaning liquid,
By applying an electric field varying at a frequency of 20 Hz to 1 kHz to the cleaning liquid by the counter electrode, the absolute value of the zeta potential of the impurity particles dispersed in the cleaning liquid is increased, and the impurity particles adhere to the object. Cleaning method characterized by preventing.
前記周波数が64Hz〜800Hzの周波数であることを特徴とする、請求項14に記載の洗浄方法。   The cleaning method according to claim 14, wherein the frequency is a frequency of 64 Hz to 800 Hz. 溶媒中に粒子が分散した分散溶液を収容する容器と、前記分散溶液を通過させる管と、前記分散溶液の流れ方向に対して電界が垂直に加わるように前記分散溶液の流れに沿って設置された対電極と、前記電極に20Hz〜1kHzの任意の周波数の変動電圧を供給する変動電圧印加装置とを有することを特徴とするゼータ電位制御装置。 A container for storing a dispersion solution in which particles are dispersed in a solvent, a tube for passing the dispersion solution, and an electric field perpendicular to the flow direction of the dispersion solution are installed along the flow of the dispersion solution. A zeta potential control device comprising : a counter electrode; and a variable voltage application device that supplies a variable voltage having an arbitrary frequency of 20 Hz to 1 kHz to the counter electrode. 研磨の対象となる工作物を保持する保持板と、前記保持板により保持された前記工作物に回転しながら加工圧を加えて接触する定盤と、前記工作物と前記定盤との間に砥粒のスラリーを供給する砥粒スラリー供給管とを有する研磨装置において、
前記スラリーの流れ方向に対して、電界が垂直に加わるように対電極を前記スラリーの流れに沿って設置し、
前記対電極に64Hz〜1kHzの変動電界を印加する変動電界印加装置を有することを特徴とする研磨装置。
A holding plate that holds a workpiece to be polished, a surface plate that contacts the workpiece held by the holding plate while applying a processing pressure while rotating, and a gap between the workpiece and the surface plate In a polishing apparatus having an abrasive slurry supply pipe for supplying abrasive slurry,
A counter electrode is installed along the flow of the slurry so that an electric field is applied perpendicularly to the flow direction of the slurry,
A polishing apparatus comprising: a varying electric field applying device that applies a varying electric field of 64 Hz to 1 kHz to the counter electrode .
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