JP2000157810A - Air filter for removing chemical substance and clean unit having the same incorporated therein - Google Patents

Air filter for removing chemical substance and clean unit having the same incorporated therein

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JP2000157810A
JP2000157810A JP10339833A JP33983398A JP2000157810A JP 2000157810 A JP2000157810 A JP 2000157810A JP 10339833 A JP10339833 A JP 10339833A JP 33983398 A JP33983398 A JP 33983398A JP 2000157810 A JP2000157810 A JP 2000157810A
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air
filter
filter cloth
cloth
laid
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Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Muraoka
久志 村岡
Mitsuru Endo
満 遠藤
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PYUAREKKUSU KK
Original Assignee
PYUAREKKUSU KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a used filter material detachable and regenerable and to enable the disuse thereof in a harmless state. SOLUTION: An air filter consists of a filter case frame 3 having an air inlet opening part 1 and an air discharge opening part, the air permeable partition having a wavy or pleated shape arranged in the filter case frame 3 so as to traverse the air flow passage from the air inlet opening part 1 to the air discharge opening part and filter cloths 5-7 having chemical substance removing capacity laid on the air inlet side of the air permeable partition 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空気中の化学汚染物質
を半導体プロセスで要求される非常に低い濃度レベルま
で除去するのに適したエアフィルター及び該フィルター
が組込まれた空気循環式クリーンユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air filter suitable for removing chemical pollutants in air to a very low concentration level required in a semiconductor process, and an air circulation type clean unit incorporating the filter. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】 半導体デバイスの超高度化に伴って、
デバイス製造プロセスに必要な清浄環境は無塵化だけで
なく、空気中のHCl,HFのような酸性ガス、N
3,アミンのようなアルカリ性ガス、並びに有機物な
どの除去が要求されるようになった。この目的に使われ
る通常ケミカルフィルターと呼ばれる化学物質除去用エ
アフィルターは、空気中のこれらの物質を除去する濾体
として二次元の広がりをもつもの即ちシート状や布状の
ものが使われる場合が多い。これらのフィルターは除塵
用のHEPAフィルターと同様のプリーツ構造となって
いて、上述のような汚染物質に対応して、夫々酸性ガス
用、アルカリ性ガス用並びに有機物用の3種が市販され
ている。
[Prior Art] With the advancement of semiconductor devices,
The clean environment required for the device manufacturing process is not only dust-free, but also acid gases such as HCl and HF in air, N
It has become necessary to remove alkaline gases such as H 3 and amines and organic substances. An air filter for removing chemical substances, usually called a chemical filter, used for this purpose may have a two-dimensional spread, i.e., a sheet or cloth, as a filter for removing these substances from the air. Many. These filters have a pleated structure similar to a HEPA filter for dust removal, and three types are commercially available for an acidic gas, an alkaline gas, and an organic material, respectively, corresponding to the above-mentioned contaminants.

【0003】このプリーツ構造濾体はその縁でリークが
ないようフィルターのプラスチック製の枠に接着剤で密
着させられている。ケミカルフィルターの化学物質除去
作用は化学反応によるので、濾体を空気が早く流れると
反応に必要な時間が足りなくなる。そこで濾体をプリー
ツ状に折りたたんで濾過面積を拡大し、濾体単位面積当
りの流量を下げてエア滞留時間(レジデンスタイム)が
長くなるようになっている。このような濾体面積の拡大
は除去容量が大きくなり、かつ圧力損失が少なくなる利
点がある。これらのケミカルフィルターは除塵の点では
不完全なので、通常除塵用のHEPA或いはULPAフ
ィルターの風上側に装備することが行われている。
[0003] The pleated filter body is adhered to the plastic frame of the filter with an adhesive so that there is no leakage at the edge. Since the chemical substance removing action of the chemical filter is due to a chemical reaction, the time required for the reaction runs short if the air flows quickly through the filter body. Therefore, the filter body is folded in a pleated shape to expand the filtration area, and the flow rate per unit area of the filter body is reduced, so that the air residence time (residence time) is lengthened. Such an increase in the area of the filter has the advantages of increasing the removal capacity and reducing the pressure loss. Since these chemical filters are imperfect in terms of dust removal, they are usually installed on the windward side of HEPA or ULPA filters for dust removal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような化学汚染物
質を除去して、超高性能の半導体のプロセスに実質的に
影響を与えない程度の清浄度を得る為にはフィルター濾
材は高い除去性能が必要で、シート状や布状のものはか
なり高価である。そこで、酸性ガスもアルカリ性ガスも
有機物も他の有害ガスも全てが半導体プロセス上必要な
低濃度レベルまで除去された環境(以下、「超清浄環
境」と呼ぶ)は、製造装置や評価装置が置かれるクリー
ンブースやクリーンベンチ内環境だけとすることが合理
的である。しかしこの超清浄環境の為には、ULPA等
の除塵フィルターの風上に前記3種のフィルターを直列
に配置しなければならない。プリーツ構造のフィルター
は本質的に厚みが必要で、通常の市販品は15〜30cm
程度の厚さがある。半導体用クリーンルームは天井の高
さに制限があり、4個のフィルターを重ねて配置しよう
とすると、ブースやベンチ内の超清浄環境は高さが狭く
なって実用性に欠ける。フィルターを別の位置に移すと
ブースやベンチが広い場所を必要とする。いずれにせよ
スペースファクターが悪くなる。
In order to remove such chemical contaminants and obtain a cleanliness that does not substantially affect the process of ultra-high-performance semiconductors, the filter medium has a high removal performance. And sheet-like or cloth-like ones are quite expensive. Therefore, an environment in which all acidic gases, alkaline gases, organic substances, and other harmful gases have been removed to a low concentration level necessary for the semiconductor process (hereinafter referred to as an “ultra-clean environment”) is provided by manufacturing equipment and evaluation equipment. It is reasonable to use only the environment inside the clean booth or clean bench. However, for this ultra-clean environment, the three filters must be arranged in series on the windward side of a dust filter such as ULPA. The pleated structure filter essentially needs a thickness, and the usual commercial product is 15 to 30 cm.
There is about thickness. In a clean room for semiconductors, the height of the ceiling is limited, and if four filters are arranged one on top of the other, the ultra-clean environment in the booth or bench becomes narrow and lacks practicality. Moving the filter to a different location requires more space for booths and benches. Either way, the space factor gets worse.

【0005】3個のケミカルフィルター増設による容積
増加を抑えるには、特開平7−204439号公報に示
されたような、従来型のプリーツ構造の濾体の縁が枠に
接着された化学物質除去用エアフィルターにおいて、濾
体の溝にそれぞれ除去作用の異なる濾布2枚を敷いたも
のが効果的で、ケミカルフィルターとしては1個で済
む。この場合敷く濾布にイオン交換濾布を使うと、これ
らが劣化した時薬液処理により再生が可能という利点が
ある。しかし敷かれているプリーツ構造の濾体は、その
寿命が尽きると濾体の縁部が接着しているので再生は難
しく、フィルターそのものを廃棄しなければならない。
従ってこの寿命を長くする為にはプリーツ構造の濾体の
面積を出来るだけ大きくせねばならず、スペースファク
ターの点では矛盾する方向である。
In order to suppress the increase in volume due to the addition of three chemical filters, it is necessary to remove a chemical substance in which the edge of a conventional pleated filter element is adhered to a frame as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-204439. In the air filter for use, it is effective to lay two filter cloths having different removal functions in the grooves of the filter body, and only one chemical filter is required. In this case, the use of an ion-exchange filter cloth as the filter cloth to be laid has an advantage that when these are deteriorated, they can be regenerated by treatment with a chemical solution. However, the pleated filter body that is laid is difficult to regenerate after the end of its life because the edges of the filter body are adhered, and the filter itself must be discarded.
Therefore, in order to extend the life, the area of the pleated filter body must be increased as much as possible, which is inconsistent in terms of space factor.

【0006】従来のプリーツ構造のケミカルフィルター
は、濾布が敷かれているものを含めて、その濾材の除去
能力が劣化して寿命が尽きると、産業廃棄物として処理
せねばならない。フィルターは容積が大きいので、厄介
な問題である。縁部を接着しない濾布を数枚重ねて敷く
だけでフィルターが構成できれば、フィルターケースが
繰り返し使用出来、イオン交換濾布は繰り返し再生出来
るので、産業廃棄物発生に関しては著しく改善される。
Conventional chemical filters having a pleated structure must be treated as industrial waste when their filter materials, including those on which filter cloths are laid, have deteriorated removal ability and their life has expired. Filters are a problem because of their large volume. If a filter can be constructed simply by laying several layers of filter cloths that do not adhere to the edges, the filter case can be used repeatedly and the ion-exchange filter cloths can be regenerated repeatedly, thereby significantly reducing the generation of industrial waste.

【0007】数枚の濾布をプリーツ溝に敷込むには、特
に厚さ5mm程度の濾布の場合は、プリーツのピッチを広
げねばならない。この分濾布の面積が小さくなって、除
去容量が減じ、劣化が早まるために濾布交換の時期が早
くなる。濾布を敷く方式の特色を十分に発揮するには、
最適交換時期を把握出来ることが重要である。
In order to lay several filter cloths in the pleated grooves, the pitch of the pleats must be increased, especially in the case of a filter cloth having a thickness of about 5 mm. As a result, the area of the filter cloth is reduced, the removal capacity is reduced, and the deterioration is accelerated. To fully demonstrate the characteristics of the method of laying filter cloth,
It is important to be able to determine the optimal replacement time.

【0008】本発明の目的は、使われる濾材が脱着可能
で再生可能か無害で廃棄できる化学物質除去用エアフィ
ルター及び該エアフィルターを使用したクリーンユニッ
トを提供することである。
It is an object of the present invention to provide an air filter for removing a chemical substance from which a filter medium to be used can be detached, renewable or harmless and discarded, and a clean unit using the air filter.

【0009】[0009]

【課題を解決する為の手段】本発明によれば、エア導入
側開口部とエア排出側開口部を有するフィルターケース
枠と、該フィルターケース枠の内部にあって前記エア導
入側開口部から前記エア排出開口部へのエア流路を横断
する形で配置される波形或いはプリーツ形の形状を有す
る通気性仕切りと、該通気性仕切りの上に敷かれた少く
とも1枚の化学物質除去能力のある濾布とからなる化学
物質除去用エアフィルターが提供される。
According to the present invention, there is provided a filter case frame having an air introduction side opening and an air discharge side opening, and the filter case frame is provided inside the filter case frame from the air introduction side opening. A permeable partition having a corrugated or pleated shape disposed transversely to the air flow path to the air discharge opening; and at least one chemical removal capability laid over the permeable partition. An air filter for removing chemical substances comprising a filter cloth is provided.

【0010】本発明のエアフィルターの特に好ましい実
施形態として、前記通気性仕切りがアルミニウム又はス
テンレス鋼のワイヤーで作られた網状或いは織布状のも
のであり、かつ前記化学物質除去能力のある濾布が少く
とも1枚の酸性イオンを吸収する濾布であって前記通気
性仕切りの風上に敷かれている該化学物質除去用エアフ
ィルターが提供される。
[0010] In a particularly preferred embodiment of the air filter of the present invention, the air-permeable partition is a net or woven cloth made of aluminum or stainless steel wire, and the filter cloth capable of removing chemical substances. A filter cloth for absorbing at least one acidic ion, said air filter being disposed on the windward side of said air-permeable partition.

【0011】また、本発明によれば、外部環境から内部
が隔離された容器の中に、エア入口とエア出口と開閉可
能な戸口を有する孤立要清浄空間及び前記エア出口から
排出されたエアを前記エア入口へ再循環させるエア通路
が含まれ、かつ該エア流路を横断する形で配置される少
くとも1個以上のエアフィルターを有する空気循環式ク
リーンユニットにおいて、前記エアフィルターの少くと
も1つが上記の本発明による化学物質除去フィルターで
あることを特徴とするクリーンユニットが提供される。
According to the present invention, an isolated clean space having an air inlet, an air outlet and an openable and closable door, and the air discharged from the air outlet are placed in a container whose inside is isolated from the external environment. An air circulation type clean unit including at least one air filter including an air passage for recirculating to the air inlet and being arranged so as to traverse the air flow path; A clean unit is provided, one of which is the chemical substance removing filter according to the present invention.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明を、以下添付図面に示す具
体例に基いて詳細に説明する。 <化学物質除去用エアフィルター>本発明の化学物質除去
用エアフィルターはフィルターケースとその中に敷かれ
る化学物質除去用濾布よりなるが、図1は本発明に用い
られるフィルターケースを示す斜視図もので、エア導入
(風上側)開口1とエア排出側(風下側)開口2を有す
るフィルターケース枠3と、該フィルターケース枠3の
内部に配置される波形或いはプリーツ形の仕切り4とか
ら成っている。仕切り4の形状は実質的に一定であるこ
とが好ましい。フィルターケース枠3は前壁3a、後壁
3b、2つの側壁3c、3dで構成され、前壁3aは説
明の便宜上一部切欠いた状態で示されている。仕切り4
は、波形或いはプリーツ形の形状と上方からみた外形が
実質的に一定で、その外形の寸法はケース枠3の内径と
ほぼ同じにしてあり、その周囲の壁3a、3b、3c、
3dに接する周縁はこれらの壁に固定されている。例え
ば、これらの壁に設けられた溝に嵌め込まれ、複数の箇
所で壁にネジ止めされている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to specific examples shown in the accompanying drawings. <Chemical substance removal air filter> The chemical substance removal air filter of the present invention comprises a filter case and a filter cloth for chemical substance removal laid therein. FIG. 1 is a perspective view showing a filter case used in the present invention. The filter case frame 3 has an air introduction (windward) opening 1 and an air discharge side (leeward) opening 2, and a corrugated or pleated partition 4 disposed inside the filter case frame 3. ing. Preferably, the shape of the partition 4 is substantially constant. The filter case frame 3 includes a front wall 3a, a rear wall 3b, and two side walls 3c and 3d, and the front wall 3a is partially cut away for convenience of explanation. Partition 4
Has a substantially corrugated or pleated shape and an outer shape as viewed from above, and the size of the outer shape is substantially the same as the inner diameter of the case frame 3, and the surrounding walls 3a, 3b, 3c,
The periphery bordering 3d is fixed to these walls. For example, they are fitted into grooves provided in these walls, and are screwed to the walls at a plurality of locations.

【0013】フィルターケース3の材質としてはアウト
ガスの少いプラスチック例えばポリカーボネートや軽い
金属例えばアルミニウムが好ましい。特に酸性の強いガ
スを含む環境で使用する場合は耐酸性でアウトガスの少
い塗料で塗装しておくことが望ましい。
The material of the filter case 3 is preferably a plastic with a small outgas such as polycarbonate or a light metal such as aluminum. In particular, when used in an environment containing a strongly acidic gas, it is desirable to paint with a paint that is acid resistant and has low outgassing.

【0014】波形或いはプリーツ状の仕切り4は主とし
て濾布に対する支持体として機能するので一定の形状を
保持するように一定な剛性のある材料が好ましい。ま
た、仕切り4はエアの流れに対して圧力損失生じないよ
うな十分に大きい空隙率を有するものである必要があ
る。このような要請から、好ましい材料としては、例え
ば硬質のプラスチック(軟質は形状を維持困難なだけで
なく可塑剤などの有機物がアウトガスとして発生する)
の網状成型品、金属例えばアルミニウム、ステンレス鋼
等のワイヤーからなる金網や織布の成型品が挙げられ
る。
Since the corrugated or pleated partition 4 mainly functions as a support for the filter cloth, a material having a certain rigidity is preferable so as to maintain a certain shape. In addition, the partition 4 needs to have a sufficiently high porosity so as not to cause a pressure loss with respect to the flow of air. From such a demand, a preferable material is, for example, a hard plastic (a soft material is not only difficult to maintain its shape but also generates an organic substance such as a plasticizer as outgas).
And a metal net formed of a wire such as a metal such as aluminum or stainless steel, or a molded product of a woven fabric.

【0015】0.1μmサイズのダストに対しては化学
物質除去用濾布も空隙率の大きい仕切り4も除去効果が
ないので、このフィルターの風下に除塵用のULPA、
HEPAフィルター等が必要である。精密な除塵が必要
でない即ち1μmサイズのダストが除かれればよい要清
浄空間の場合はこの程度の除塵能力があるステンレス鋼
ワイヤーの織布(例えば商品名ベキニット)を波形に成
型して仕切り4とすれば、除塵フィルターの後置が不要
となる。
For dust having a size of 0.1 μm, neither the filter cloth for removing chemical substances nor the partition 4 having a large porosity has a removing effect.
A HEPA filter or the like is required. In the case of a clean space where precise dust removal is not required, that is, dust having a size of 1 μm needs to be removed, a woven cloth of stainless steel wire (for example, Bekinit (trade name)) having such a dust removing ability is formed into a corrugated partition 4. This eliminates the need for a post-dust filter.

【0016】図2は本発明の化学物質除去用エアフィル
ターの一実施形態を示す斜視図であり、図1における部
材に対応する部材には同一の図番を付してある。図2
は、図1のフィルターケースの波形或いはプリーツ状の
仕切り網4に3種の化学物質除去用濾布5,6,7が下
からこの順序で敷かれていることを示している。
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the air filter for removing chemical substances according to the present invention. Members corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. FIG.
Indicates that three types of filter cloths 5, 6, 7 for removing chemical substances are laid in this order from the bottom on the corrugated or pleated partition net 4 of the filter case of FIG.

【0017】一般に、本発明に使用される濾布は、除去
対象の化学物質に対し、吸収反応を起す反応剤の目付量
が少なくとも100g/m2以上あることが望ましく、
300g/m2の目付量があれば十分で、有機物除去用
濾布の場合は活性炭繊維の目付量が200g/m2程度
でも一応目的を達成することが出来る。目付量が多いと
濾布は厚くなるが、その程度は濾布自体の性質に影響さ
れる。本発明において複数の濾布を重ねる場合、重ね合
わせた全体の厚さが厚いと仕切り4の溝のピッチが大き
くなって濾布面積が小さくなる。したがって、全体の厚
さは15mm程度以下であることが好ましい。
In general, the filter cloth used in the present invention desirably has a basis weight of a reactant that causes an absorption reaction with respect to a chemical substance to be removed at least 100 g / m 2 or more.
A basis weight of 300 g / m 2 is sufficient, and in the case of a filter cloth for removing organic substances, even if the basis weight of activated carbon fiber is about 200 g / m 2 , the purpose can be achieved for the time being. If the basis weight is large, the filter cloth becomes thick, but the degree is affected by the properties of the filter cloth itself. When a plurality of filter cloths are stacked in the present invention, if the total thickness of the stacked layers is large, the pitch of the groove of the partition 4 becomes large and the area of the filter cloth becomes small. Therefore, the total thickness is preferably about 15 mm or less.

【0018】該濾布としては厚さ5mm前後の軟質のもの
を使用すれば、溝のピッチを5〜6cmとして3枚重ねで
もエアが濾布全面において均一に通過するよう敷くこと
が出来る。クリーンベンチやクリーンブースの清浄空間
を維持する為のエアの流速は0.5m/秒程度が経済性
の点で望ましい。この流速の場合、濾布の厚さを約5m
m、溝ピッチ5〜6cmとすると、その濾布のレジデンス
タイムは0.06〜0.10秒となる。従ってレジデン
スタイム0.06秒で十分な化学物質除去能力のある濾
布はすべて本発明に使用出来る。濾布は、通常プリーツ
の網または織布の風上側の溝の全面にフィルターケース
内面に隙間なく接触するよう敷かれている。該濾布5,
6,7のいずれかが劣化した時ピッチが比較的大きいの
で、その劣化分だけ必要があれば一旦全部を取り出し
て、容易に交換を行うことが出来る。本発明に関し、特
定の濾布の敷込みによって上昇エアに対して効果的な清
浄化が可能な場合、該敷いた濾布が落下しないよう、仕
切り4の面の風下側に濾布を敷込むことが出来る。
If a soft cloth having a thickness of about 5 mm is used as the filter cloth, it can be laid so that air can pass uniformly over the entire surface of the filter cloth even when three sheets are formed with a groove pitch of 5 to 6 cm. The air flow rate for maintaining the clean space of the clean bench or the clean booth is preferably about 0.5 m / sec from the viewpoint of economy. At this flow rate, the thickness of the filter cloth is about 5m
m and the groove pitch is 5-6 cm, the residence time of the filter cloth is 0.06-0.10 seconds. Therefore, any filter cloth having a residence time of 0.06 seconds and sufficient chemical removal ability can be used in the present invention. The filter cloth is usually laid on the entire surface of the pleat net or the windward groove of the woven cloth so as to contact the inner surface of the filter case without any gap. The filter cloth 5,
Since the pitch is relatively large when any one of 6 and 7 is deteriorated, if it is necessary to remove only the deteriorated portion, the entirety can be taken out once and replaced easily. According to the present invention, when effective cleaning against rising air is possible by laying a specific filter cloth, the filter cloth is laid downwind of the surface of the partition 4 so that the laid filter cloth does not fall. I can do it.

【0019】0.06秒のレジデンスタイムで十分な化
学汚染除去能力がある濾布5,6,7としては、有機物
除去用としては市販の活性炭繊維不織布がある。例え
ば、商品名アドールの目付量200g/m2、及び目付
量300g/m2のものが利用出来る。活性炭はその製
法によって効果的な除去の出来る有機物が異なるので、
除去対象によって種類を選定し、必要な場合は2種類即
ち除去性能の異なる2枚を使う。活性炭繊維濾布は劣化
した場合再生が難しいので新品と交換する。
As the filter cloths 5, 6, and 7 having a sufficient chemical contamination removing ability with a residence time of 0.06 seconds, there is a commercially available non-woven fabric of activated carbon fiber for removing organic substances. For example, a product having a basis weight of 200 g / m 2 and a basis weight of 300 g / m 2 can be used. Activated carbon has different organic substances that can be effectively removed depending on its manufacturing method.
The type is selected according to the object to be removed, and if necessary, two types, that is, two sheets having different removal performances are used. If the activated carbon fiber filter cloth deteriorates, it is difficult to regenerate it.

【0020】酸性イオンに対してはこのような活性炭繊
維不織布に対してKOHやKMnO 4を添着したものが
利用出来る。また(株)クラレの製品で陰イオン交換繊
維の目付量300g/m2の不織布濾布が利用出来る。
後者では劣化した場合、繰返し再生出来るので経済性に
優れている。上述のようにフィルターケースの仕切りの
材料としてアルミニウムまたはステンレス綱を使用した
場合、この仕切りの面の風上側に敷く濾布の中の少くと
も1枚はこの酸性イオン除去用濾布であることが好まし
い。後述するようにこれらの材料は空気中に微量のHC
lがあるとアルミニウムまたはステンレス綱と反応して
塩化物となり、これが風下の空気を汚染するからであ
る。
For acidic ions, such activated carbon fiber
KOH or KMnO for fiber non-woven fabric FourIs attached to
Available. In addition, Kuraray's products use anion exchange fibers.
Weight of fiber 300g / mTwoNon-woven filter cloth can be used.
In the latter case, if the battery deteriorates, it can be re-produced repeatedly.
Are better. As described above, the filter case
Aluminum or stainless steel used as material
If this is the case, remove at least a portion of the filter cloth
It is preferable that at least one of them is this filter cloth for removing acidic ions.
No. As described later, these materials contain trace amounts of HC in air.
l reacts with aluminum or stainless steel
Chloride, which pollutes downwind air.
You.

【0021】アルカリ性イオンに対しては活性炭繊維不
織布に対してリン酸類を添着したものが利用出来る。ま
た(株)クラレの製品で陽イオン交換繊維の目付量30
0g/m2の不織布濾布が利用出来る。後者では劣化し
た場合、繰返し再生が出来るので経済性に優れている。
For alkaline ions, activated carbon fiber nonwoven fabrics to which phosphoric acids are added can be used. In addition, the product of Kuraray Co., Ltd., the basis weight of cation exchange fiber is 30
A non-woven filter cloth of 0 g / m 2 can be used. In the latter case, when the battery is deteriorated, it can be repeatedly reproduced, so that it is economical.

【0022】上述した活性炭繊維濾布やイオン交換濾布
はいずれも比重が約0.1で空隙率が高く、濾布自体で
の圧力損失は極めて小さい。仕切り4は圧力損失が無視
出来るかまたは極めて小さいので、フィルター全体とし
て圧力損失は非常に小さく、通常10mmH2 O以下であ
る。しかも個々の濾布におけるレジデンスタイムが0.
06秒程度で十分な除去性能が得られる場合、上述のよ
うに通過するエアに対して濾布自体による抵抗が小さい
ので、濾布周辺に隙間が多少あっても、濾布面積が小さ
い場合に、即ち周辺長に対する比率が1cm程度でも十分
に化学物質除去効果があることが実施例により確認され
ている。従って濾布を敷くにあたり、周辺でなるべく隙
間がないように敷く程度で十分な化学物質除去効果が得
られる。本発明のエアフィルターにおいて、濾布を複数
枚重ねて敷く場合などには仕切りの波やプリーツの溝ピ
ッチを比較的広くする必要が生じることがある。
Each of the above-mentioned activated carbon fiber filter cloth and ion exchange filter cloth has a specific gravity of about 0.1 and a high porosity, and the pressure loss of the filter cloth itself is extremely small. Since the partition 4 is the pressure loss can or very small negligible, the pressure loss as a whole a filter is very small, it is usually 10 mm H 2 O or less. Moreover, the residence time of each filter cloth is 0.
When sufficient removal performance can be obtained in about 06 seconds, the resistance of the filter cloth itself to the passing air is small as described above, so even if there is some gap around the filter cloth, the filter cloth area is small. In other words, it has been confirmed from the examples that the chemical substance removing effect is sufficiently obtained even when the ratio to the peripheral length is about 1 cm. Therefore, when laying the filter cloth, a sufficient effect of removing chemical substances can be obtained by laying the filter cloth so that there is as little space as possible in the periphery. In the air filter of the present invention, when a plurality of filter cloths are laid one upon another, it may be necessary to relatively widen the wave of the partition or the groove pitch of the pleats.

【0023】この場合には、各濾布の面積が小さくな
る。従って寿命が短くなるので経済性の点から最適の時
期に交換する必要がある。従って濾布の寿命の判定が簡
便に行われなければならない。エアフィルター下流の清
浄化空気中の有機物、酸性イオン、アンモニア等の微量
を簡便に評価出来れば、この値の変化で濾布交換の時期
を判定出来る。このような目的には、有機物は清浄シリ
コンウェーハを放置してその表面の水滴接触角で、また
アンモニアは高感度検知管(実用新案登録第30293
6号)が有功である。
In this case, the area of each filter cloth is reduced. Therefore, the service life is shortened, and it is necessary to replace the battery at an optimal time from the viewpoint of economy. Therefore, the life of the filter cloth must be easily determined. If trace amounts of organic substances, acidic ions, ammonia and the like in the purified air downstream of the air filter can be easily evaluated, the change of the filter cloth can be determined based on the change in this value. For this purpose, the organic matter is the contact angle of water droplets on the surface of a clean silicon wafer as it is left, and the ammonia is a highly sensitive detector tube (U.S. Patent No. 30293).
No. 6) is effective.

【0024】しかし、酸性イオン用濾布の劣化に関し
て、従来、清浄空気中の酸イオン濃度を簡便に定量する
こと方法は知られていない。これに対し本発明者は以下
の方法により清浄空気中の酸イオン濃度を簡便に定量す
ることができた。
However, regarding the deterioration of the filter cloth for acidic ions, there has not been known a method for simply quantifying the concentration of acid ions in clean air. In contrast, the present inventor was able to easily determine the acid ion concentration in the clean air by the following method.

【0025】本発明において濾布を敷く支持体である仕
切りの材料としてアルミニウムまたはステンレス綱を使
用した場合には、酸性ガス用フィルターの劣化に関して
簡便な評価が出来る。空気中にHCl成分があると、ご
く微量ではあるがアルミニウムと反応してAlCl3
発生し、またステンレス綱と反応してFeCl3が発生
する。金属の塩化物の中でAlCl3とFeCl3は特別
な性質を示し、室温でも僅かながら蒸気圧がある。既存
のデータから外挿すると25℃の飽和蒸気圧がAlCl
3で約10-3気圧、FeCl3は約5×10-5気圧と推定
される。それぞれAl2Cl6あるいはFe2Cl6の形で
飛散していると考えられ、室温では前者は1.3ppm
まで、後者は60ppbまで空気中に存在し得る。酸性
ガス除去用濾布例えば陰イオン交換濾布はイオン価が小
さい程早く除去能率が低下する。即ち硫酸やリン酸等の
ミストに対しまだ十分除去能力が残っていても塩酸に対
しては先に除去能力が低下する。従ってこの濾布は劣化
の早い時期にまず塩酸が除去し難くなり、フィルター下
流の空気にAl2Cl6とFe2Cl6がごく微量ではある
が、含まれるようになる。このようなAlやFeはこの
空気中に放置された清浄なシリコン表面を汚染する。一
方、半導体関係で超清浄環境を必要とする場合、清浄な
シリコンウェーハを長時間この環境に放置し、この表面
における金属汚染の程度を分析によって日常的に管理す
ることが行われている。例えば気相分解法とフレームレ
ス原子吸光を組合わせた分析ではAlとFeの汚染状態
が把握出来る。エアフィルターの下流の空気中のCl濃
度が0.2ppbに達すると、その場所に1ヶ月放置さ
れたシリコンウェーハ上のAlやFeは5×1010atom
s/cm2程度となることが経験的に知られている。従って
シリコン表面金属の環境分析の結果を使えば、本発明の
エアフィルターケースに敷いた酸性イオン除去用濾布の
寿命が容易に判定出来る。
In the present invention, when aluminum or stainless steel is used as the material of the partition which is the support on which the filter cloth is laid, the deterioration of the acid gas filter can be easily evaluated. If there is an HCl component in the air, it reacts with aluminum, albeit in a very small amount, to generate AlCl 3 , and also reacts with stainless steel to generate FeCl 3 . Among the metal chlorides, AlCl 3 and FeCl 3 exhibit special properties, and have a slight vapor pressure even at room temperature. Extrapolating from existing data, the saturated vapor pressure at 25 ° C is AlCl
3 at about 10 -3 atm, FeCl 3 is estimated to be about 5 × 10 -5 atm. It is considered that they are scattered in the form of Al 2 Cl 6 or Fe 2 Cl 6 , respectively.
Up to the latter, which can be in the air up to 60 ppb. For a filter cloth for removing an acidic gas, for example, an anion-exchange filter cloth, the smaller the ionic value, the sooner the removal efficiency decreases. That is, even if the mist such as sulfuric acid or phosphoric acid still has sufficient removal ability, the removal ability of hydrochloric acid is reduced first. Therefore, in this filter cloth, it is difficult to remove hydrochloric acid at an early stage of deterioration, and Al 2 Cl 6 and Fe 2 Cl 6 are contained in the air downstream of the filter, although they are in very small amounts. Such Al and Fe contaminate the clean silicon surface left in the air. On the other hand, when an ultra-clean environment is required for semiconductors, a clean silicon wafer is left in this environment for a long time, and the degree of metal contamination on the surface is routinely managed by analysis. For example, in the analysis combining the gas phase decomposition method and the flameless atomic absorption, the contamination state of Al and Fe can be grasped. When the Cl concentration in the air downstream of the air filter reaches 0.2 ppb, Al and Fe on the silicon wafer left at that location for one month contain 5 × 10 10 atoms.
It is empirically known to be about s / cm 2 . Therefore, the life of the filter cloth for removing acidic ions spread on the air filter case of the present invention can be easily determined by using the result of the environmental analysis of the silicon surface metal.

【0026】本発明のエアフィルターの除去対象である
化学汚染物質、即ち半導体プロセス上有害な空気中の化
学汚染物質は、HF,HCl,H2SO4のような酸性ガ
ス、NH3やアミンのようなアルカリ性ガス、シリコン
やシリコン酸化膜表面に吸着しやすいジオクチルフタレ
ート(DOP)類、ブチルヒドロキシトルエン(BH
T)、ヘキサメチルジシラザン、シロキサン類、リン酸
エステル類等の有機物である。これらのすべてを除去す
るには上述のように3種の濾布が必要である。
Chemical contaminants to be removed by the air filter of the present invention, that is, chemical contaminants in the air which are harmful to the semiconductor process, include acid gases such as HF, HCl and H 2 SO 4 , NH 3 and amines. Alkaline gas, dioctyl phthalate (DOP) which is easily adsorbed on the surface of silicon or silicon oxide film, butylhydroxytoluene (BH)
T), hexamethyldisilazane, siloxanes, phosphates, and other organic substances. To remove all of these, three types of filter cloths are required as described above.

【0027】<空気循環式クリーンユニット>図3は本発
明の空気循環式クリーンユニットの一実施例の正面断面
図であり、図4は側部断面図である。図3及ぴ図4にお
いて、このクリーンユニットは、容器8内に仕切り壁9
が垂直に設けられ、該仕切り壁9は容器8内の上面壁1
0にも底面壁11にも到違していないが、2つの側壁1
2,13に隙間なく固定されている.該仕切り壁9、容
器8の前面壁14及び2つの側壁12,13により、孤
立要清浄空間15が囲繞されている。前面壁14の一部
は開閉自在な戸16である。仕切り壁9の上端と前面壁
14の間には通気性の仕切り(エア入口)17が設けら
れており、また要清浄空間15の下部(エア出口)にも
通気性の仕切り例えば格子18が設けられて、プロセス
装置や評価装置を置けるようになっている。仕切り壁
9、後面壁19及び2つの側壁12,13によりエア循
環路(ダクト)20が形成されている。通気性仕切り1
8の下には、図2に示されたものと同様の本発明の化学
物質除去用エアフィルター21が引出し枠22に入って
出入可能なように搭載され、その下面と底11との間の
空間20a、及び通気性仕切り17と上面壁10との間
の空間20bは、エア循環路20の一部となっている。
仕切り壁9の背後の循環路の下部には、ステンレス鋼ワ
イヤー製の網による縦長のプリーツに、空間15内での
事故や調整の時に発生する可能性の大きい有害ガスを除
去できる濾布を風下側(プリーツ溝の上側)敷いた本発
明の化学物質除去用エアフィルター23を搭載して異常
事態に備えて置く。該フィルターも把手24で容器の後
面壁19側から着脱自在に出し入れ出来る構造としてお
く。さらにこの上のエア循環路内に循環エアの温度調節
機構25を組み込んで置く。通気性の仕切り17の下方
には、送風用のファン26があり、さらにこの下にプリ
ーツ型の精密脱塵フィルター27(ULPA或いはHE
PA)があり、その下面と通気性の仕切り板18と前記
の壁9,12,13および14で囲まれた空間が要清浄
空間15である。ファンで送られたエアは27,15,
21,20a,23,25,20b,17,26の構成
要素及び空間を順に循環し、エアの清浄化が行われる。
また、空間15内に置かれる装置や部品等が特に有害ガ
スを異常に発生する恐れのない場合は異常時対策用のエ
アフィルター23を省略できるし、また空間15内にお
いて、発熱の恐れのない場合は温度調節機構25も省略
できる。
<Air Circulation Clean Unit> FIG. 3 is a front sectional view of one embodiment of the air circulation clean unit of the present invention, and FIG. 4 is a side sectional view. 3 and 4, this clean unit is provided with a partition wall 9 in a container 8.
Is vertically provided, and the partition wall 9 is provided on the upper surface wall 1 in the container 8.
0 and the bottom wall 11, but the two side walls 1
It is fixed to 2 and 13 without gap. The partition wall 9, the front wall 14 of the container 8, and the two side walls 12 and 13 surround the isolated clean space 15. Part of the front wall 14 is a door 16 that can be opened and closed. A permeable partition (air inlet) 17 is provided between the upper end of the partition wall 9 and the front wall 14, and a permeable partition, for example, a grid 18 is also provided at the lower part (air outlet) of the clean required space 15. As a result, a process device and an evaluation device can be installed. An air circulation path (duct) 20 is formed by the partition wall 9, the rear wall 19, and the two side walls 12 and 13. Breathable partition 1
8, an air filter 21 for removing a chemical substance of the present invention similar to that shown in FIG. 2 is mounted so as to be able to enter and exit the drawer frame 22, and between the lower surface and the bottom 11. The space 20 a and the space 20 b between the air-permeable partition 17 and the top wall 10 form a part of the air circulation path 20.
In the lower part of the circulation path behind the partition wall 9, a filter cloth capable of removing harmful gas which is likely to be generated at the time of an accident or adjustment in the space 15 is provided on a vertical pleat made of stainless steel wire netting. The air filter 23 for removing chemical substances of the present invention, which is laid on the side (above the pleat groove), is mounted and prepared for an abnormal situation. The filter also has a structure that can be detachably inserted into and removed from the rear wall 19 of the container with the handle 24. Further, a temperature control mechanism 25 for circulating air is incorporated and placed in the air circulation path on this. Below the air-permeable partition 17, there is a fan 26 for blowing air, and further below this, a pleated precision dust filter 27 (ULPA or HE).
PA), and a space surrounded by the lower surface thereof, the air-permeable partition plate 18 and the walls 9, 12, 13, and 14 is the clean-required space 15. The air sent by the fan was 27, 15,
The components and spaces of 21, 20a, 23, 25, 20b, 17, and 26 are sequentially circulated to clean the air.
In addition, when there is no possibility that a device or a component placed in the space 15 generates abnormal harmful gas in particular, the air filter 23 for measures against abnormalities can be omitted, and no heat is generated in the space 15. In this case, the temperature control mechanism 25 can be omitted.

【0028】上述したエアフィルターの除去対象である
化学汚染物質に対して、それ自身の除去性能が70%程
度までに低下しても、このような空気循環式クリーンユ
ニットの中で本発明のエアフィルターを使用する限り、
汚染の累乗的減少効果が利いて、空間15内の超清浄環
境が必要とする非常に低い化学汚染物質濃度レベルが達
成される。即ち、HCl,H2SO4,HNO3,H3PO
4,NH3等の濃度を0.1ppb以下とし、48時間放
置した清浄シリコン表面の炭素濃度を2×10 13atoms
/cm2以下とすることが出来る。
The above air filter is to be removed.
70% of its own removal performance against chemical pollutants
Even if the air circulation
As long as the air filter of the present invention is used in the knit,
The super clean ring in the space 15 is effective because of the power reduction effect of pollution.
Very low levels of chemical pollutants required by the environment
Is done. That is, HCl, HTwoSOFour, HNOThree, HThreePO
Four, NHThreeAnd so on, and release for 48 hours
Carbon concentration on the clean silicon surface 13atoms
/cmTwoIt can be as follows.

【0029】[0029]

【実施例】[実施例1]図2のフイルターにおいて、ケ
ース枠3はアルミニウム製、仕切り4はアルミニウム
網、敷かれた濾布5は大阪ガスケミカル(株)の商品で
ある活性炭繊維濾布「アドール」目付量200g/
2、敷かれた濾布6は(株)クラレ製陰イオン交換繊
維濾布目付量300g/m2、敷かれた濾布7は(株)
クラレ製陽イオン交換繊維濾布目付量300g/m2
し、これを図3、図4のクリーンベンチタイプの容器8
の21として搭載した。但し、温度調節機構25は省略
した。容器の構成材料はほとんどをステンレス鋼板と
し、またこのフイルターと同様で、溝が深くて数個しか
ないアルミニウム製仕切りに陽イオン交換繊維濾布2枚
を仕切り面の上方に敷き、フィルター23として搭載し
た。戸の透明部分は有機アウトガスが発生しにくいポリ
カーボネート板を使用した。
EXAMPLE 1 In the filter of FIG. 2, the case frame 3 was made of aluminum, the partition 4 was made of aluminum mesh, and the laid filter cloth 5 was an activated carbon fiber filter cloth, a product of Osaka Gas Chemical Co., Ltd. Adol "200g /
m 2 , the laid filter cloth 6 was Kuraray Co., Ltd. anion exchange fiber filter cloth with a basis weight of 300 g / m 2 , and the laid filter cloth 7 was
The basis weight of the cation exchange fiber filter cloth made by Kuraray was 300 g / m 2, and this was used as the clean bench type container 8 shown in FIGS.
21. However, the temperature control mechanism 25 is omitted. Most of the container is made of stainless steel plate, and similar to this filter, two cation-exchange fiber filter cloths are laid above the partition surface in an aluminum partition with only a few grooves and deep, and mounted as a filter 23. did. For the transparent part of the door, a polycarbonate plate that does not easily generate organic outgas was used.

【0030】この容器には移動用脚輪を設け、レジスト
塗布装置の製造メーカに輸送貸与して、開発機構を要清
浄空間14に収納し、外気を10%取入れて稼働した時
のULPAフィルター直下の清浄度を評価した。即ち、
この測定点のエアをインピンジャーで超純水に吸收させ
てサンプリングし、イオンクロマトグラフィによりアニ
オンとカチオンを分析した。また、この部分に高温酸化
で清浄化したSiチップを稼働時間中放置し、このチッ
プの表面を重陽子照射による荷電粒子放射化分析して有
機物汚染による表面炭素濃度の増加を調べた。また、該
開発機構が故障してヘキサメチルジシラザン起因のアン
モニアが臭う程度に数時間発生した時点で、アンモニア
用高感度検知管により20aの場所での簡易分析を行っ
た。
This container is provided with a transfer wheel, which is transported and lent to a manufacturer of the resist coating apparatus, and the development mechanism is housed in the space requiring cleansing 14 and immediately below the ULPA filter when operating with 10% of outside air taken in. Was evaluated for cleanliness. That is,
The air at this measurement point was absorbed into ultrapure water with an impinger, sampled, and anions and cations were analyzed by ion chromatography. In addition, a Si chip cleaned by high-temperature oxidation was left in this part during the operation time, and the surface of this chip was subjected to charged particle activation analysis by deuteron irradiation to examine the increase in surface carbon concentration due to organic contamination. Further, when the development mechanism failed and ammonia caused by hexamethyldisilazane was generated for several hours to the extent that it smelled, a simple analysis was performed at a location 20a using a high-sensitivity detection tube for ammonia.

【0031】その結果、外気取入れで少なくとも1pp
b程度は存在した筈のHClやH2S04のような酸性ガ
スは0.1ppb未満で全く問題なく、NH3 は機構が
故障した時検知管の測定ではある時点で1ppbを越し
たので、直ちに引出機構22を使って、フィルターを引
き出し、陽イオン交換繊維濾布を交換し、劣化した濾布
は再生して次の使用に備えた。しかし、ULPA直下の
イオンクロマトグラフィの結果はフィルター23が有効
に働いていて、NH3が0.3ppbを超えることはな
かった。また、放置チップのSi表面も炭素濃度で5×
1013atoms/cm2を超えることはなく、空間15は超清
浄環境が保持されていることが分かった。
As a result, at least 1 pp
b about the presence was supposed to HCl and H 2 S0 4 acid gases, such as is without any problems at lower than 0.1 ppb, since NH 3 is beyond the 1ppb at some point in the measurement of the detector tube when the mechanism fails, The filter was immediately pulled out using the draw-out mechanism 22, the cation exchange fiber filter cloth was replaced, and the deteriorated filter cloth was regenerated and prepared for the next use. However, as a result of the ion chromatography immediately below ULPA, the filter 23 was working effectively, and NH 3 did not exceed 0.3 ppb. In addition, the Si surface of the neglected chip also has a carbon concentration of 5 ×
It did not exceed 10 13 atoms / cm 2 , indicating that the ultra-clean environment was maintained in the space 15.

【0032】[実施例2]ウェーハを蓋のないキャリア
に入れたまま長時間保管するストッカーとして、実施例
1と同構造でフィルター21は1個のみとして、その波
形の仕切りはステンレス鋼の網である小形容器を使用し
た。尚、フィルター23は搭載されていない。このスト
ッカーは、酸性ガス用陰イオン交換濾布の劣化交換の時
期を把握する検討の為に、RCA洗浄装置に隣接させ、
環境空気中のHCl濃度が1ppbに近い場所を選ん
だ。検討期間中は蓋のあるウェーハキャリアのみを保管
し、環境清浄度評価用表面清浄化ウェーハを清浄空間1
5内の一隅に1ヶ月放置して、全反射蛍光X線装置で放
置ウェーハ表面のFeを分析し、Feが1010atoms /
cm2以下であることを確認して、再び評価用ウェーハを
1ヶ月放置した。表面分析と同時に実施例1と同様のイ
ンピンジャーサンプリングで容器内空気のHCl濃度が
0.1ppb以下であることを確認した。1ヶ月放置で
ウェーハが5×1010atoms /cm2に達した時、容器内
空気中のHCl濃度は0.3ppbであった。従って1
10atoms /cm2以上のFeが検出された時点で陰イオ
ン交換濾布を交換すればよいことが分った。
Example 2 As a stocker for storing a wafer for a long time in a carrier without a lid, having the same structure as that of Example 1 and using only one filter 21, the corrugated partition is made of stainless steel mesh. A small container was used. Note that the filter 23 is not mounted. This stocker is placed adjacent to the RCA cleaning device to study the timing of deterioration and replacement of the anion exchange filter cloth for acidic gas.
A place where the HCl concentration in the ambient air was close to 1 ppb was selected. During the study period, store only the wafer carrier with the lid, and place the surface-cleaned wafer for environmental cleanliness evaluation in the clean space 1.
And allowed to stand for one month at a corner in the 5, to analyze Fe standing wafer surface by the total reflection fluorescent X-ray apparatus, Fe is 10 10 atoms /
After confirming that it was not more than cm 2 , the wafer for evaluation was again left for one month. Simultaneously with the surface analysis, it was confirmed by the same impinger sampling as in Example 1 that the concentration of HCl in the air in the container was 0.1 ppb or less. When the wafer reached 5 × 10 10 atoms / cm 2 after being left for one month, the HCl concentration in the air in the container was 0.3 ppb. Therefore 1
It was found that the anion exchange filter cloth should be replaced when Fe of 0 10 atoms / cm 2 or more was detected.

【0033】[実施例3]図2のフィルターにおいて、
ケース枠3はアルミニウム製、仕切り4は溝の数が14
の波型アルミニウム網、敷く濾布はそれぞれ約2m2(縦
0.6m×横3.3m)の濾過面積のもの4層とし、風上
側から厚さ約2.5mmの(株)クラレ製アニオン交換繊
維濾布(目付量200g/m2)、厚さ約2mmのKO
Hを目付量200g/m2で添着した活性炭繊維濾布、
厚さ約4mmの(株)クラレ製カチオン交換繊維濾布(目
付量300g/m2)、厚さ約8mmで目付量300g
/m2の有機物除去用「アドール」とした。このフィル
ターを6個を搭載した、図3及び図4に示したクリーン
ユニットと類似構造で要超清浄領域15の高さが作業者
の入り得る程度であるクリーンブースタイプの容器8を
作成した。尚、フィルター23は搭載されていない。容
器の構成材料は殆どをステンレス鋼板とし、収納する装
置の持ち込み用と作業者出入用のエアシャワー付戸口を
戸16の代わりに設けた。収納する装置は測定時の環境
中のアニオン及びカチオンが出来るだけ少ないことが要
求されるイオンクロマトグラフィ装置とし、このクリー
ンブースを加熱塩酸、加熱硫酸酸性並びに加熱アンモニ
アを比較的多く使用する通常環境の化学分析室内に配置
した。この化学分析室内において要清浄領域15に外気
を10%取入れてエア流速0.4m/秒で6ヶ月嫁動し
た後、ULPAフィルター直下の清浄度を実施例1と同
様にインピンジャー法で評価した。この場合、アニオン
交換繊維濾布はレジデンスタイムが0.03秒と短くな
り、硫酸はまだ十分除去できるが、塩酸に対しては除去
効果が著しく低下した。しかし、KOHを添着した活性
炭繊維濾布はこのレジデンスタイムでも塩酸をまだ十分
に除去することが出来、小面積濾布使用に基く寿命上の
欠点を両者が相補う。添着したKOHの活性炭繊維から
カリウムイオン(K+)が離脱する恐れはたとえ僅かに
離脱したとしても後続するカチオン交換繊維濾布で吸着
されるので心配する必要はない。清浄度評価結果はHC
l、H2SO4及びNH3ともに0.1ppb以下で、イ
オンクロマトグラフィ測定上問題はなかった。測定誤差
も少なく、例えば3ppbのClに対し、5日間の同時
刻の測定で平均値2.983、標準偏差0.04とばら
つきの少ない結果が得られている。
Example 3 In the filter of FIG.
The case frame 3 is made of aluminum, and the partition 4 has 14 grooves.
The filter has a filtration area of about 2m 2 (0.6m x 3.3m), and the filter cloth to be laid has a thickness of about 2.5mm from the windward side. Replacement fiber filter cloth (weight per unit area: 200 g / m 2 ), about 2 mm thick KO
Activated carbon fiber filter cloth impregnated with H at a basis weight of 200 g / m 2 ,
Kuraray Co., Ltd. cation exchange fiber filter cloth (basis weight 300 g / m 2 ) with a thickness of about 4 mm, and a basis weight of 300 g with a thickness of about 8 mm
/ M 2 for removing organic substances. A clean booth type container 8 having six filters and having a structure similar to that of the clean unit shown in FIGS. 3 and 4 and having a height of the ultra-clean required area 15 enough to allow an operator to enter was prepared. Note that the filter 23 is not mounted. Most of the constituent materials of the container were stainless steel plates, and a door with an air shower for carrying in the storage device and for entering and leaving the workers was provided instead of the door 16. The storage device is an ion chromatography device that requires as little as possible anions and cations in the environment at the time of measurement.This clean booth uses heated hydrochloric acid, heated sulfuric acid, and relatively large amounts of heated ammonia. It was placed in the analysis room. After 10% of the outside air was introduced into the clean required area 15 in the chemical analysis chamber and the air flow rate was 0.4 m / sec and moved for 6 months, the cleanliness immediately below the ULPA filter was evaluated by the impinger method as in Example 1. . In this case, the residence time of the anion exchange fiber filter cloth was as short as 0.03 seconds, and the sulfuric acid could still be sufficiently removed, but the effect of removing hydrochloric acid was significantly reduced. However, the activated carbon fiber filter cloth impregnated with KOH can still sufficiently remove the hydrochloric acid even at this residence time, and both of them complement the drawbacks in life due to the use of the small area filter cloth. There is no need to worry about the possibility that potassium ions (K + ) may be released from the activated carbon fibers of the impregnated KOH, even if they are slightly released, because they are adsorbed by the subsequent cation exchange fiber filter cloth. Cleanliness evaluation result is HC
1, H 2 SO 4 and NH 3 were both 0.1 ppb or less, and there was no problem in ion chromatography measurement. The measurement error is small, and for example, for 3 ppb Cl, the result of the measurement at the same time for 5 days shows that the average value is 2.983, the standard deviation is 0.04, and the result is small.

【0034】[実施例4]本発明の化学物質除去用エア
フィルターの効果をシミュレーションにより評価する為
に、図5に概要を示す器具で放射性トレーサー法を実施
した。評価の対象とした汚染化学物質は、酸性ガスとし
てHClを、アルカリ性ガスとしてメチルアミンCH3
NH2を、有機物としてBHTを選んだ。HClは放射
性同位元素35Clで、メチルアミンとBHTは放射性同
位元素14Cで標識した。これらの汚染物質に対する捕促
能力をテストする濾布として、酸性ガス用は(株)クラ
レの陰イオン交換濾布(目付量300g/m2)を、ア
ルカリ性ガス用は(株)クラレの陽イオン交換濾布(目
付量300g/m2)を、有機物用は活性炭繊維濾布
(商品名アドール)の目付量200g/m2を使用し
た。それぞれの厚さは約5mmである。これらは直径30
mmの円板に切断して評価試料とした。内径30mmの3つ
のプラスチック円筒29a、29b、29cよりなる評
価用ホルダ−29は、29aが29bに29bが29c
に気密に嵌め込めるようになっている。29bと29c
には夫々円筒内にアルミニウム網の仕切り30、31が
設けられている。29aには、エア導入口32から入っ
た空気が29bの筒内で濾布面に均等に流れ込むよう、
ここにもアルミニウム網の仕切り33が設けられてい
る。34は放射性同位元素標識汚染物質35が気体化す
るようにした蒸発器で、エア導入口36から空気が送ら
れると汚染物質が1ppmに調節出来るようにしたもの
である。
Example 4 In order to evaluate the effect of the chemical substance removal air filter of the present invention by simulation, a radioactive tracer method was carried out using an instrument as schematically shown in FIG. The pollutant chemicals evaluated were HCl as an acid gas and methylamine CH 3 as an alkaline gas.
The NH 2, chose the BHT as organic matter. HCl was labeled with the radioisotope 35 Cl, and methylamine and BHT were labeled with the radioisotope 14 C. As a filter cloth for testing the ability to capture these contaminants, Kuraray's anion exchange filter cloth (basis weight: 300 g / m 2 ) is used for acid gas, and Kuraray's cation is used for alkaline gas. An exchange filter cloth (basis weight 300 g / m 2 ) was used. For organic substances, an activated carbon fiber filter cloth (trade name: Adol) was used at a basis weight of 200 g / m 2 . Each thickness is about 5 mm. These have a diameter of 30
It was cut into a circular disk of mm to obtain an evaluation sample. An evaluation holder 29 composed of three plastic cylinders 29a, 29b, and 29c having an inner diameter of 30 mm has 29a in 29b and 29b in 29c.
It is designed to fit airtightly. 29b and 29c
Are provided with aluminum net partitions 30, 31 in the cylinder, respectively. In 29a, air introduced from the air inlet 32 is uniformly flown into the filter cloth surface in the cylinder of 29b.
An aluminum mesh partition 33 is also provided here. Numeral 34 denotes an evaporator which makes the radioisotope-labeled contaminant 35 gasify. The contaminant can be adjusted to 1 ppm when air is sent from an air inlet 36.

【0035】評価は、常にアルカリ性用濾布37、酸性
用濾布38、有機物用濾布39の順に重ねて、有機物用
が仕切り30に乗るように筒29bの中に嵌め込んだ。
また、35Cl標識塩素の評価をする時は仕切り31の上
に酸性ガス用濾布を、14C標識メチルアミンに対する評
価の時はアルカリ性ガス用濾布を、14C標識BHTの時
は有機物用濾布を40のように嵌め込んだ。
In the evaluation, the filter cloth for alkali 37, the filter cloth for acid 38, and the filter cloth for organic substance 39 were always stacked in this order, and fitted into the cylinder 29b so that the organic substance was placed on the partition 30.
Moreover, the filter cloth for acid gas above the partition 31 when the evaluation of the 35 Cl label chlorine, filter cloth for alkaline gas when the evaluation of the 14 C-labeled methyl amine, organic materials when the 14 C-labeled BHT The filter cloth was fitted as in 40.

【0036】空気の導入速度は濾布のレジデンスタイム
が0.06秒となるように制御した。夫々の放射性同位
元素標識汚染物質を所定濃度含ませた空気は、製造メー
カーから提供された濾布の補集能力の値から飽和モル量
を計算し、その80%の汚染物質が濾布を通過する計算
時間だけこのホルダーに流された。評価処理が終わるご
とに、全部の濾布試料の放射能を測定して廃棄した。ま
た蒸発器34の中の汚染物質が変わるごとにホルダー2
9を交換して使用した。
The air introduction speed was controlled so that the residence time of the filter cloth was 0.06 seconds. Calculate the saturated molar amount of the air containing each radioisotope-labeled contaminant at a predetermined concentration from the collection capacity of the filter cloth provided by the manufacturer, and 80% of the contaminants pass through the filter cloth. The amount of time it took to flow into this holder. Every time the evaluation process was completed, the radioactivity of all filter cloth samples was measured and discarded. Each time the contaminants in the evaporator 34 change, the holder 2
9 was replaced and used.

【0037】その結果、塩酸を含む空気で評価した時は
仕切り30の上では濾布38のみに放射能が検出され、
濾布40の放射能は濾布38の1%程度で、メチルアミ
ンの場合の評価では濾布37に放射能が強く検出され、
39の濾布に37の濾布の2%程度、40の濾布ではほ
とんど検出されなかった。BHTの場合は仕切り30の
上では39のみに放射線が検出され、40の濾布は39
の濾布の5%程度であった。この濾布試料では面積の周
辺長に対する比率(濾布面積(cm2)/周辺の長さ(c
m))が僅か0.8cmでも、濾布を嵌め込むだけで十
分な化学物質除去効果が得られた。
As a result, when evaluated with air containing hydrochloric acid, radioactivity was detected only on the filter cloth 38 on the partition 30,
The radioactivity of the filter cloth 40 is about 1% of that of the filter cloth 38, and the radioactivity is strongly detected in the filter cloth 37 in the evaluation of methylamine.
Almost 2% of 37 filter cloths were detected in 39 filter cloths, and almost no detection was detected in 40 filter cloths. In the case of BHT, radiation is detected only at 39 on the partition 30, and 40 filter cloths are 39
About 5% of the filter cloth. In this filter cloth sample, the ratio of the area to the peripheral length (filter cloth area (cm 2 ) / perimeter length (c)
Even if m)) was only 0.8 cm, a sufficient effect of removing chemical substances was obtained only by fitting the filter cloth.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の化学物質除去用エアフィルター
では、使用する化学物質除去用濾布のすべてがフィルタ
ーケース内に設けられた仕切り上に遊離して敷かれてい
るので、濾布が劣化した場合は交換出来、またフィルタ
ーケースは繰返し使用出来る。また濾材としてが酸性ガ
ス用及びアルカリ性ガス用はイオン交換濾布を用いれば
再生可能で、10回以上繰返し使用出来る。有機物用濾
材は活性炭繊維濾布であり、これは材料が炭素そのもの
であり焼却上問題はない。また好ましいフィルタ−ケー
スの材料はアルミニウム及びこれと分離して回収出来る
ステンレス鋼であるから繰返し使用後最後に廃棄すると
しても再生使用が容易である。従って、本発明のエアフ
ィルターは産業廃棄物処理の点では理想的である。
In the air filter for removing chemical substances according to the present invention, since all of the filter cloth for removing chemical substances to be used is laid free on the partition provided in the filter case, the filter cloth deteriorates. Can be replaced and the filter case can be used repeatedly. In addition, when an ion exchange filter cloth is used, the filter medium can be regenerated for an acidic gas or an alkaline gas, and can be used repeatedly 10 times or more. The filter material for organic matter is activated carbon fiber filter cloth, which is made of carbon itself and has no problem in incineration. Further, since the preferable material of the filter case is aluminum and stainless steel which can be separated and recovered, it is easy to recycle even if it is finally disposed after repeated use. Therefore, the air filter of the present invention is ideal in terms of industrial waste treatment.

【0039】厚での濾布を数枚敷く場合、仕切りの波形
やプリーツ形のピッチをある程度広げないと、濾布をエ
アが均一に通過せず、また1枚の濾布が劣化した時それ
だけを交換するのが難しいことがある。ピッチを広げる
と濾布面積が減るので化学物質の除去効果は減るが、本
発明の濾布は最適交換時期を容易に判定し把握すること
ができる。
When laying several thick filter cloths, the air does not pass uniformly through the filter cloth unless a certain filter cloth is degraded unless the waveform of the partition and the pitch of the pleated shape are expanded to some extent. Can be difficult to replace. When the pitch is widened, the effect of removing the chemical substance is reduced because the area of the filter cloth is reduced. However, the filter cloth of the present invention can easily determine and grasp the optimal replacement time.

【0040】このように本発明で使用される濾布は劣化
による交換最適時を容易に知ることができ、しかも交換
が容易であるので、むしろ積極的に濾布面積の小さい本
発明のエアフィルターを使うことにより、次の効果が得
られる。即ち、超清浄環境が短期的に必要な場合や濾布
を交換出来る機会が多い移動可能な超清浄環境を必要と
する場合等では、濾布面積の小さいエアフィルターが望
まれるので、本発明のエアフィルターは非常に好まし
く、フィルターとしての初期投資を著しく低減すること
が出来る。本発明のエアフィルターはこのような短期的
なあるいは移動目的の利用に適し、しかも化学汚染除去
に必要な容積がかなり小さくなるので、本発明のクリー
ンユニットはクリーンベンチあるいはクリーンブースと
してクリーンルーム内に設置しても、容器内の要清浄空
間を比較的に広くすることが出来る。
As described above, the filter cloth used in the present invention can easily know the optimum time for replacement due to deterioration, and can be easily replaced. The following effects can be obtained by using. In other words, when an ultra-clean environment is required for a short period of time, or when a mobile ultra-clean environment requiring a large number of opportunities to replace the filter cloth is required, an air filter with a small filter cloth area is desired. Air filters are highly preferred and can significantly reduce the initial investment as a filter. Since the air filter of the present invention is suitable for such short-term or mobile use, and the volume required for chemical pollution removal is considerably small, the clean unit of the present invention is installed in a clean room as a clean bench or a clean booth. Even so, it is possible to make the required clean space in the container relatively large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に用いられるフィルターケースの一例を
示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a filter case used in the present invention.

【図2】本発明の化学物質除去用エアフィルターの一実
施形態を示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of an air filter for removing chemical substances according to the present invention.

【図3】本発明の空気循環式クリーンユニットの一実施
例の正面断面図。
FIG. 3 is a front sectional view of one embodiment of the air circulation type clean unit of the present invention.

【図4】本発明の空気循環式クリーンユニットの一実施
例の側面断面図。
FIG. 4 is a side sectional view of an embodiment of the air circulation type clean unit of the present invention.

【図5】本発明のエアフィルターの効果をシミュレーシ
ョンにより評価するために実施例4で使用した器具の縦
断面図。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a device used in Example 4 for evaluating the effect of the air filter of the present invention by simulation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エア導入側開口 2 エア排出側開口 3 フィルターケース枠 4 仕切り 5 化学物質除去用濾布 6 化学物質除去用濾布 7 化学物質除去用濾布 8 容器 15 孤立要清浄空間 21 化学物質除去用エアフィルター 23 化学物質除去用エアフィルター 26 ファン 27 精密脱塵フィルター 29 ホルダー 30 仕切り 31 仕切り 35 放射性同位元素標識汚染物質 REFERENCE SIGNS LIST 1 air introduction side opening 2 air discharge side opening 3 filter case frame 4 partition 5 filter cloth for chemical substance removal 6 filter cloth for chemical substance removal 7 filter cloth for chemical substance removal 8 container 15 isolated clean required space 21 air for chemical substance removal Filter 23 Chemical substance removal air filter 26 Fan 27 Precision dust filter 29 Holder 30 Partition 31 Partition 35 Radioisotope-labeled contaminants

フロントページの続き Fターム(参考) 4D019 AA01 AA10 BA03 BA13 BB02 BB10 BC04 BC05 CA02 CB01 CB03 4D058 JA13 JB04 JB14 JB24 JB39 JB41 KA01 KA08 KA16 KA23 KB11 QA11 QA21 QA25 SA04Continued on the front page F term (reference) 4D019 AA01 AA10 BA03 BA13 BB02 BB10 BC04 BC05 CA02 CB01 CB03 4D058 JA13 JB04 JB14 JB24 JB39 JB41 KA01 KA08 KA16 KA23 KB11 QA11 QA21 QA25 SA04

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エア導入側開口部とエア排出側開口部を
有するフィルターケース枠と、 該フィルターケース枠の内部にあって前記エア導入側開
口部から前記エア排出開口部へのエア流路を横断する形
で配置される波形或いはプリーツ形の形状を有する通気
性仕切りと、 該通気性仕切りの上に敷かれた少くとも1枚の化学物質
除去能力のある濾布とからなる化学物質除去用エアフィ
ルター。
A filter case frame having an air introduction side opening and an air discharge side opening; and an air flow path from the air introduction side opening to the air discharge opening inside the filter case frame. For removing chemical substances, comprising: a gas-permeable partition having a corrugated or pleated shape arranged in a transverse manner; and at least one filter cloth capable of removing the chemical substances laid on the gas-permeable partition. air filter.
【請求項2】 前記の通気性仕切りがアルミニウム又は
ステンレス鋼のワイヤーで作られた網状或いは織布状の
ものである請求項1に記載のエアフィルター。
2. The air filter according to claim 1, wherein the air-permeable partition is a net or woven cloth made of aluminum or stainless steel wire.
【請求項3】 化学物質除去能力のある濾布が少くとも
1枚の酸性イオンを吸収する濾布であって前記通気性仕
切りの風上に敷かれている請求項2に記載の前記のエア
フィルター。
3. The air according to claim 2, wherein the filter cloth capable of removing chemical substances is a filter cloth that absorbs at least one sheet of acidic ions and is laid on the windward side of the air-permeable partition. filter.
【請求項4】 さらに、少くとも1枚の有機物を吸収す
る濾布が前記の濾布と重ねて敷かれている請求項3に記
載のエアフィルター。
4. The air filter according to claim 3, wherein a filter cloth for absorbing at least one organic substance is further laid on the filter cloth.
【請求項5】 さらに、少くとも1枚のアルカリ性イオ
ンを吸収する濾布が前記の濾布と重ねて敷かれている請
求項3又は4に記載のエアフィルター。
5. The air filter according to claim 3, wherein at least one sheet of filter cloth that absorbs alkaline ions is laid on the filter cloth.
【請求項6】 風上側からアニオン交換繊維濾布、アル
カリ性物質を添着した活性炭繊維濾布、カチオン交換繊
維濾布、及び有機物除去用活性炭繊維濾布がこの順に敷
かれている請求項1に記載のエアフィルター。
6. The filter cloth according to claim 1, wherein an anion exchange fiber filter cloth, an activated carbon fiber filter cloth impregnated with an alkaline substance, a cation exchange fiber filter cloth, and an activated carbon fiber filter cloth for removing organic substances are arranged in this order from the windward side. Air filter.
【請求項7】 外部環境から内部が隔離された容器の中
に、エア入口とエア出口と開閉可能な戸口を有する孤立
要清浄空間及び前記エア出口から排出されたエアを前記
エア入口へ再循環させるエア通路が含まれ、かつ該エア
流路を横断する形で配置される少くとも1個以上のエア
フィルターを有するエア循環式クリーンユニットにおい
て、前記エアフィルターの少くとも1つが請求項1〜7
に記載の化学物質除去フィルターであることを特徴とす
るクリーンユニット。
7. An isolated clean space having an air inlet, an air outlet, and a door that can be opened and closed, and recirculated air discharged from the air outlet to the air inlet in a container whose inside is isolated from the external environment. 8. An air circulating clean unit comprising at least one air filter including an air passage to be circulated and disposed transversely to said air flow path, wherein at least one of said air filters is provided.
A clean unit, characterized by being the filter for removing a chemical substance according to (1).
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