JP2004125247A - Part manufacturing method, part manufacturing work space and part - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清浄度の高い作業空間において部品を製造する方法に関するものであり、特に半導体素子や液晶基板などの部品を製造するのに適した作業空間を提供しその空間において部品を製造する方法に関する。また、そのように清浄度が高められた部品を製造する作業空間およびそのような環境で製造された部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製造技術の向上に伴ない高密度に集積化された部品による機械、電子機器が製造されるようになり、車両や家庭用機器あるいは産業用機器に利用されている。また、医学、物理化学の発展により微細な作業を伴なう手術や分子レベルの反応を制御して薬品製造を行なう等の微細な製造や微細な作業を行なう作業空間においては、微細な極微量の不純物が甚大な影響を及ぼす場合があり、このような作業環境においては可能な限り空間中に存在する微細な不純物を除去する必要がある。
【０００３】
特に、半導体素子や液晶基板等の部品を製造するエレクトロニクス産業では、製品の高性能化に伴ない揮発したガス状有機化合物による製造品への汚染や浮遊している微生物等の空間内の微量の不純物による製造装置等への汚染が、製造効率の低下や歩留りの低下、延いては製造品の信頼性を低下させる大きな原因となっている。例えば、揮発したガス状有機化合物は、クリーンルーム内で生産されているシリコンウエーハや液晶基板上に吸着することによって、回路の形成や電気抵抗において不良をもたらしたり、トランジスタ駆動の閾値の不安定化を招く。また、空気中の浮遊微生物はガス状有機化合物と同様に、回路の形成や電気抵抗において不良をもたらしたり、さらに製造装置内に繁殖しその製造装置の稼動効率を著しく損なったりする。したがって、このようなガス状有機化合物や浮遊微生物は可能な限り除去することが望まれる。
【０００４】
従来より、これらのガス状有機化合物や浮遊微生物を除去する手段としては、フィルタ装置や各種吸着材によって空気中から捕集する乾式除去手段や水噴霧により水滴表面に不純物を捕集する湿式除去手段がある。該乾式除去手段の一つの方法として、特定のガス状有機化合物を分解除去する手段であるケミカルフィルタが近年発達してきている。例えば、チャンバボックス等によって周囲と隔離されることにより形成される清浄空間と、空気中のガス状有機化合物を捕集してクリーンエアにするフィルタ装置と、フィルタ装置から清浄空間へ送気すると共に清浄空間からフィルタ装置へ還気するクリーンエア循環通路と、を備える局所密閉型清浄装置（特開平１０−３４０８７４号公報）や精製空気供給システム（特開平１１−４４４４２号公報）等が知られている。一方、浮遊微生物を除去する手段としては、殺菌灯の照射やフィルタ装置や水噴霧による水膜集塵機（特開昭６２−２４２７４５号公報）によるもの、紫外線などの殺菌灯の照射や高濃度のオゾンを利用する方法（特開平４−７９９５６号公報）、抗菌パネルで密閉空間を構成するという方法（特開平７−９８１３６号公報）等がある。
【０００５】
しかしながら、上記に示す各方法は、いずれの方法においてもそれにより取りきれない極微量の不純物がクリーンルームの作業空間に残ってしまうという問題点があった。このように残存する極微量の不純物は、近年の超微細化構造を持つＬＳＩの製造過程において特に問題となっており、この極微量の不純物を完全に除去できるか否かが製造したＬＳＩの良好な歩留り確保の鍵となっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３４０８７４号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１１−４４４４２号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開昭６２−２４２７４５号公報
【０００９】
【特許文献４】
特開平４−７９９５６号公報
【００１０】
【特許文献５】
特開平７−９８１３６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような現状に鑑みなされたものであってその目的とするところは、従来の除去方法では取りきれずに残ってしまう空間内の極微量の不純物を完全に除去した作業空間において部品を歩留まり良く製造する方法を提供することにあり、またそのような環境を提供する浄化装置を備えた部品を製造する作業空間を提供することにある。また本発明は、そのような製造方法により製造される極めて良好な部品を提供することも目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねたところ、従来の除去方法において残存する微量の不純物は製造装置の裏側等作業空間の空気の流れの悪い部分に滞留し易いという知見を得、この知見に基づきさらに研究を続けることによりついに本発明を完成するに至ったものである。
【００１３】
すなわち、本発明の部品の製造方法は、その空間の空気を正イオンおよび負イオンと接触させることにより浄化させた作業空間において、部品を製造することを特徴としている。なお、ここでいう接触とは、該空間に気体状の正イオンと負イオンを混合することをいい、適当な手法により発生させた正イオンと負イオンを含む空気を該空間に放出することを含む。この正イオンおよび負イオンは、空気と接触することにより空気中に含まれている不純物、すなわちガス状の有機化合物や浮遊微生物等を選択的に取囲みこれらを分解するという作用を有する。そして特にこれらの正負両イオンは、空気中を自由に拡散できるため空気の流れの悪い部分にも容易に到達し得、従来の除去方法ではほとんど不可能とされた部分に滞留する不純物をも有効に分解除去することができるのである。したがって、これにより本発明では、極めて良好な部品を歩留まり良く製造することができるのである。
【００１４】
また、本発明の上記の方法で用いられる正イオンおよび負イオンは、放電素子により発生させることができる。そして、これらの正イオンおよび負イオンは、放電素子に対して電圧が印加されることにより発生し、前記放電素子に印加されるパルス波形の一つのピークからその次のピークへの電圧は、２〜１０ｋＶの範囲のものとすることができる。
【００１５】
また、本発明の上記方法で用いられる正イオンおよび負イオンは、放電素子の表面に存在する酸素分子および／または水分子を原料として発生させることができる。
【００１６】
また、本発明の上記方法で用いられる正イオンおよび負イオンの各イオンは、イオン発生素子から１０ｃｍ以内の範囲内で、１万個／ｃｃ〜１００万個／ｃｃの範囲の濃度で存在することができ、また、作業空間内に２００個／ｃｃ以上の濃度で存在することができる。
【００１７】
また、本発明の上記方法で用いられる正イオンおよび負イオンは、２０〜９０％の相対湿度の下で発生させることができる。
【００１８】
また、本発明の上記方法で用いられる正イオンおよび負イオンは、放電素子により発生し、かつ該放電素子が空調機器の空気吹出し部に隣接して設置されることにより、該正イオンおよび負イオンは作業空間内を拡散することができる。
【００１９】
また、本発明の上記方法で用いられる正イオンおよび負イオンは、正イオンがＨ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは０または任意の自然数）を、負イオンがＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは０または任意の自然数）を主たる物質として含むことができる。
【００２０】
一方、本発明の部品を製造する作業空間は、空気を浄化するための正イオンおよび負イオンを発生する浄化装置を備えたものとすることができる。
【００２１】
さらに、本発明は、上記の製造方法で製造された部品に係る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜作業空間の浄化＞
本発明の作業空間の浄化は、その空間の空気を正イオンおよび負イオンと接触させることにより行なわれる。正イオンおよび負イオンは、各単独で空気に接触しても格別の効果が示されなることはないが、これらが共存する状態で空気と接触すると空気中に含まれている不純物、特にガス状の有機化合物や浮遊微生物等を選択的に取囲みこれらを分解するという作用を有している。この分解の詳細なメカニズムは未だ不明な点があるものの、本発明者はこれらの正負両イオンが不純物を取囲むとともに化学反応により活性種を生じ、この活性種が該不純物を酸化分解するものと考えている。そして特にこれらの正負両イオンは空気中を自由に拡散できるため空気の流れの悪い部分にも容易に到達し得、従来の該不純物の除去方法ではほとんど不可能とされた部分に滞留する不純物をも有効に分解除去することができるのである。したがって、部品の製造等特に極微量の不純物の存在が影響する作業空間の浄化に特にその威力を発揮するものである。このため、本発明が対象とする作業空間としては、主として電子部品を製造する作業空間が挙げられるが、これのみに限られるものではなく部品の製造に付随するものであれば、たとえば医療機器、衛生機器に用いる部品を製造するための各種のクリーンルーム、クリーンチャンバ、クリーンボックスや部品に限らず空間内の微量な不純物を制御して作業を行なう必要がある手術室、実験室等の作業空間が含まれる。つまり、部品の製造という意味は、検査、手術、修理、治療等の作業工程をも含むものである。またさらに、これらの作業空間のみに限らず、たとえば半導体部品のウェハや貴重品の保管庫、安全キャビネット、搬送用コンテナ等厳密な意味において作業を伴わないような空間をも含むものとする。また、これらの作業空間としては、密閉系や開放系の別を問うものではない。なお、該作業空間が電子部品を製造する空間である場合、そこに存在する不純物としては、たとえば、フォトレジスト用の樹脂モノマーやそれを溶解する溶媒、あるいは現像液やエッチング液に含まれる界面活性剤や蒸気乾燥用のアルコール等のガス状の有機化合物を挙げることができる。
【００２３】
本発明における正イオンおよび負イオンは、これらのガス状の有機化合物全てに対して有効に作用するとともに、さらに浮遊微生物に対しても有効に作用する。このようにガス状の有機化合物だけでなく浮遊微生物に対しても有効に作用することは、本発明のひとつの特徴であり、従来の除去方法では得ることができなかった新規な効果である。したがって、本発明の方法によれば、製造装置内等における微生物の増殖を有効に防止することができ、これが原因で生じる装置稼動率の低下の問題を解消するのに特に優れた方法となる。なお、正負両イオンが微生物に対して有効に作用するのは、上述の活性種の作用により微生物が死滅するためと考えられる。
【００２４】
＜部品の製造方法＞
本発明の部品の製造方法は、上述の通り、その空間の空気を正イオンおよび負イオンと接触させることにより浄化された作業空間において、部品を製造することを特徴としている。該空間の空気を正イオンおよび負イオンと接触させることのメリットは先に述べた通りである。このように浄化された作業空間において部品を製造することにより、不純物の影響がその原因である製造効率の低下や歩留まりの低下を防止することができるとともに製造品自体の信頼性を飛躍的に向上させることができる。ここで、本発明が対象とする部品としては、ＬＳＩをはじめ、各種の半導体素子や液晶基板等を挙げることができるがこれらのみに限られるものではない。
【００２５】
＜正イオンおよび負イオンの発生手段＞
本発明における正イオンおよび負イオンは、主として放電素子に電圧を印加させる際の放電現象により発生するものであり、通常、正負の電圧を交互に印加させることにより正負両イオンを同時に発生させ空気中に送出することができる。しかしながら、本発明の正負両イオンの発生方法はこれのみに限られることはなく、正負いずれか一方の電圧のみを印加し正負いずれか一方のみのイオンを先に発生させた後、次に逆の電圧を印加しすでに発生しているイオンとは逆の電荷をもったイオンを発生させることもできる。
【００２６】
ここで、前記放電素子としては、例えば沿面放電素子、コロナ放電素子、プラズマ放電素子等を挙げることができるがこれらのみに限られるものではない。また、放電素子の電極の形状や材質においてもあらゆる形状、材質のものを選択することができる。さらに、イオン発生方法として、紫外線や電子線を放射するデバイス等を利用する方法を用いても良い。本発明においては、特に沿面放電素子を用いて高密度プラズマを発生させることにより正イオンおよび負イオンを発生させることが好ましい。人体に悪影響を及ぼす副生物を生成することなく効率良く正イオンおよび負イオンを発生させることができるからである。
【００２７】
また、前記放電素子に対して特に好ましい電圧の印加方法としては、正方向と負方向へ交互に伸びるパルス波形を有する電圧を印加させる方法を挙げることができる。この電圧印加方法によれば、比較的低い電圧で正負両イオンを発生することができ、オゾン等人体に悪影響を及ぼす副生物を生成することもない。また、前記パルス波形を有する入力電圧として、一つのピークからその次のピークへの電圧が２〜１０ｋＶの範囲にある電圧を印加させることが特に好ましい。オゾン等人体に悪影響を及ぼす副生物の生成を完全に抑止することができるからである。
【００２８】
一方、本発明の正イオンおよび負イオンは、放電素子の表面に存在する酸素分子および／または水分子を原料として発生させることができる。この発生方法によれば、特別な原料を必要としないためコスト的に有利であるばかりでなく、原料自体に有害性がなく、また他の有害なイオンや物質を発生することがないため好ましい。
【００２９】
また、本発明の正イオンおよび負イオンは、ほぼ同数発生させることが好ましく、これは前述の通り正イオンまたは負イオン各単独では、格別の効果が示されないためいずれか一方のイオンを多く発生させても意味がないからである。なお、正イオンおよび負イオンの数がほぼ同数とは、どちらか一方のイオンの数に対してもう一方のイオンの数が８０〜１２０％であることをいうものとする。
【００３０】
また、本発明の正イオンおよび負イオンは、２０〜９０％、好ましくは４０〜７０％の相対湿度の下で発生させることが好適である。前述の通り正負両イオンの発生は、空気中の水分子の存在と関係するからである。すなわち、相対湿度が２０％未満の場合は、イオンを中心に据えた水分子によるクラスター化が適切に進まず、イオン同士の再結合が起こりやすくなるので発生したイオンの寿命が短くなってしまう。また９０％を超える場合は、イオン発生素子の表面に水分が結露することによりイオンの発生効率が著しく低下するし、発生したイオンもクラスター化が進み過ぎて多くの水分子により取囲まれてしまうので、重量が増しあまり遠くへ放出されないまま沈降してしまうという状況となる。したがって、このように極端な低湿度や高湿度でのイオンの発生はいずれの場合も好ましくない。
【００３１】
また、本発明の正イオンおよび負イオンは、放電素子により発生し、かつ該放電素子が空調機器の空気吹出し部に隣接して設置されることにより、該正イオンおよび負イオンは作業空間内を拡散するものとすることができる。本発明の正イオンおよび負イオンは、作業空間内を自由に拡散することを特徴とするものであるが、とりわけこのような構成を採用することにより作業空間内を均一に効率良く拡散させることが可能となり有利である。
【００３２】
なお、本発明の正イオンおよび負イオンの各イオンの濃度は、イオン発生素子から１０ｃｍ以内の地点で１万個／ｃｃ〜１００万個／ｃｃ、好ましくは１０万個／ｃｃ〜８０万個／ｃｃ程度とすることが好適である。１万個／ｃｃ未満の場合は、前記不純物に対して効果を発揮することが困難となる。一方、１００万個／ｃｃを超えるとイオン発生の際に人体に有害となるオゾン等の副生を伴う可能性があるからである。
【００３３】
また、上記に示すイオン発生条件の下、その浄化対象となる空間に存在する正イオンおよび負イオンの各イオンの濃度は、２００個／ｃｃ以上、好ましくは２０００個／ｃｃ以上とすることが好適である。一般的な清浄空間内には、イオン濃度が１００個／ｃｃ程度の正イオンおよび負イオンの両イオンが存在するが、このような一般的な清浄空間より清浄度の高い浄化空間を創生するためには、正イオンおよび負イオンの各イオンの濃度を少なくとも２００個／ｃｃ以上とすることが必要である。
【００３４】
＜正イオンおよび負イオンの同定＞
本発明の正イオンおよび負イオンの組成は、主として正イオンとしてはプラズマ放電により空気中の水分子が電離して水素イオンＨ＋が生成し、これが溶媒和エネルギーにより空気中の水分子とクラスタリングすることによりＨ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは０または任意の自然数）となった組成のものを挙げることができる。水分子がクラスタリングしていることは、図５（ａ）において最小に観測されるピークが分子量１９の位置にあり、後のピークはこの分子量１９に対して水の分子量に相当する１８を順次足した位置に現れることから明らかである。すなわち、この結果は分子量１の水素イオンＨ＋に分子量１８の水分子が一体となって水和していることを示している。一方、負イオンとしては主としてプラズマ放電により空気中の酸素分子または水分子が電離して酸素イオンＯ２ −が生成し、これが溶媒和エネルギーにより空気中の水分子とクラスタリングすることによりＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは０または任意の自然数）となった組成のものを挙げることができる。水分子がクラスタリングしていることは、図５（ｂ）において最小に観測されるピークが分子量３２の位置にあり、後のピークはこの分子量３２に対して水の分子量に相当する１８を順次足した位置に現れることから明らかである。すなわち、この結果は分子量３２の酸素イオンＯ２ −に分子量１８の水分子が一体となって水和していることを示している。
【００３５】
そして、前記放電素子により発生し空間に送出されるこのような組成の正負両イオンは、空気中に含まれている不純物、すなわちガス状の有機化合物や浮遊微生物等を取り囲み、該不純物の表面で正負両イオンが以下のような化学反応（１）〜（３）によって活性種である過酸化水素Ｈ２Ｏ２またはヒドロキシラジカル・ＯＨを生成し、これらの活性種の作用により該不純物は分解される。
【００３６】
【化１】
なお、上記の説明においては、正イオンとしてＨ＋、負イオンとしてＯ２ −を中心に述べてきたが、本発明における正、負両イオンには、主たる物質としてＨ＋イオン（Ｈ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは０または任意の自然数））およびＯ２ −イオン（Ｏ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは０または任意の自然数））を含むことが好ましいが、他の種類の正、負イオンの含有を否定するものではない。たとえば、正イオンとしてはＮ２ ＋、Ｏ２ ＋、負イオンとしてはＮＯ２ −、ＣＯ２ −が、Ｈ＋およびＯ２ −とともに含まれていても差し支えない。
【００３８】
＜浄化装置を備えた部品を製造する作業空間＞
本発明の部品を製造する作業空間は、その空間の空気を浄化するための正イオンおよび負イオンを発生する浄化装置を備えたものである。該浄化装置としては、構造的に特に限られるものではないが、正負両イオンを発生するためのイオン発生素子を有している必要がある。このようなイオン発生素子としては、例えば放電素子を挙げることができ、該放電素子としては前述したものを挙げることができる。
【００３９】
＜部品＞
本発明は、その空間の空気を正イオンおよび負イオンと接触させることにより浄化させた作業空間において製造された部品に係る。このようにして製造された部品は、空気中のガス状有機化合物や浮遊微生物の影響を排除することができるため、極めて良好な製造効率や歩留まり性を有しているとともに信頼性が飛躍的に向上したものとなる。このような部品としては、上述の通り、ＬＳＩをはじめ各種の半導体素子や液晶基板等を挙げることができるがこれらのみに限られるものではない。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４１】
＜実施例１＞
本実施例は、部品として電子部品（半導体素子）を製造する場合の、部品の製造方法に関するものである。以下、図１を参照して説明する。
【００４２】
まず、作業空間１には、通常の電子部品製造用のクリーンルームと同様に、該作業空間１内に一定の空気の流れ２を起こすことにより空間内部を適温、適湿に維持するべく空調機器５を天井空間３に設置した。これにより、該作業空間１内の温度と湿度をそれぞれ２５℃、相対湿度４２％に維持した。また、作業空間１には、部品１１の製造装置９が床グレーチング８に設置されており、搬送システム１０により部品１１が搬送されるシステムとなっている。
【００４３】
続いて、空調機器の空気吹出し部に隣接させて放電素子を設置させるべく、該空調機器５の下向きの空気吹出し部４がある天井７に放電素子６として沿面放電素子を設置した。次いで、正方向と負方向へ交互に伸びるパルス波形を有し、その正ピーク値から負ピーク値までの大きさが５ｋＶの電圧をこの沿面放電素子に印加することにより高密度プラズマを発生させ、これによりほぼ同数の正イオンＨ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎおよび負イオンＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍを、沿面放電素子から１０ｃｍ離れた地点で正負各イオン濃度をそれぞれ２０〜３０万個／ｃｃとして同時に発生させた。該正負両イオンは該空調機器５による空気の流れ２に沿って作業空間１内を均一に拡散していき、作業空間１内の空気と十分に接触することができた。
【００４４】
この結果、該作業空間１内に存在していた微量のガス状有機化合物や浮遊微生物等の不純物が効率良く分解され、該作業空間を浄化することができた。したがって、このように浄化された作業空間において、部品１１である半導体素子を製造すると、極めて信頼性の高い半導体素子を歩留り良く製造することができる。
【００４５】
＜実施例２＞
本実施例は、部品を製造する浄化装置を備えた作業空間に関するものである。以下、図２を参照して説明する。
【００４６】
本実施例において浄化装置としては、図２に示した放電素子６を用いた。該放電素子６は沿面放電素子であり、厚さ５ｍｍのホウ珪酸ガラスの円筒を誘電体１２とし、その内部にステンレス製のシート型の電極１３を置き、円筒の外周をステンレス製のメッシュ型の電極１４で覆う構成とした。そしてメッシュ型の電極１４をグランド１６に接地し、もう一方のシート型の電極１３に対して交流電源１５を接続し図３で示すようなパルス型の波形の電圧（ピークからピークまでの電圧は５ｋＶ）を印加することにより、温度２５℃、相対湿度４２％の条件下、ほぼ同数の正イオンＨ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎおよび負イオンＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍをイオン濃度２０〜３０万個／ｃｃ程度同時に発生させることができた。この時正負両イオンの発生は主にメッシュ型の電極１４の端部で起こった。また、入力電圧の波形をパルス型にすることにより、オゾン等の副生物の発生がほとんどなかった。
【００４７】
続いて、温度２５℃、相対湿度４２％のほぼ密閉した状態の１ｍ３のボックス状の作業空間に浄化装置として上記の放電素子６を一個設置し、この中に不純物として約２０ｐｐｂという極低濃度のホルムアルデヒドを拡散させ、上記電圧を印加した場合の正負両イオンによるホルムアルデヒドの分解性能を調べた。その結果を表１に示す。なお、ホルムアルデヒドの定量分析は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて行なった。
【００４８】
【表１】
表１より明らかなように、浄化装置を備えた作業空間において不純物の優れた除去作用が確認できた。すなわち、放電素子６を作動させて３０分間放置した時、９２％のホルムアルデヒドを除去することができた。一方、比較のため、この放電素子６を作動させずに３０分間放置した場合のホルムアルデヒドの除去率を調べたところ、その除去率は９．５％であった。なお、このように放電素子を作動させない場合にも若干（９．５％）のホルムアルデヒドの減少が見られるが、これは、ホルムアルデヒドが試験に用いた１ｍ３のボックス状の作業空間の側壁に吸着したか、あるいは外へ逃げてしまったためと考えられる。
【００５０】
また続いて、上記と同じ１ｍ３のボックス状の作業空間を用いて、正負両イオンのいずれか一方のイオンのみによるホルムアルデヒドの除去効果を調べる実験を行なった。この場合、正イオンのみを発生させる場合は、図２の沿面放電素子６に対して図３のパルス波形の正極性の電圧のみを印加し、また、負イオンのみを発生させる場合は、負極性の電圧のみを印加した。このような電圧操作をすることにより、正負両イオンを同時に発生させる場合と同じ濃度で、いずれか一方のイオンのみを発生させることができた。
【００５１】
そして、約２０ｐｐｂのホルムアルデヒドを拡散し、正イオンのみ又は負イオンのみを発生させながら約３０分間放置した時のホルムアルデヒドの減少を調べた。その結果を図４に示す。
【００５２】
図４の結果から明らかなように、正負両イオンを同時に発生させた場合は、ホルムアルデヒドの除去率が上述の通り９２％であったのに対して、正イオンのみの場合は同除去率が９％、負イオンのみの場合は１７％であった。したがって、作業空間の不純物の除去には正および負両イオンが必要であることが確認できた。
【００５３】
次に、上記で発生した正負両イオンにおいて、正イオンがＨ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ、負イオンがＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍであることを確認するため、マススペクトル法を用いて発生したイオンの重量分析を行った。マススペクトル解析装置内でこれらのイオンの生成ができるようにセットし、この発生したイオンをそのままの形で重量分析を行なった。その結果を図５に示す。
【００５４】
図５（ａ）の結果から明らかなように、正イオンについては最小に観測されるピークが分子量１９の位置にあり、後のピークはこの分子量１９に対して水の分子量に相当する１８を順次足した位置に現れ、分子量１の水素イオンＨ＋に分子量１８の水分子が一体となって水和していることが示された。一方、図５（ｂ）の結果から明らかなように、負イオンについては最小に観測されるピークが分子量３２の位置にあり、後のピークはこの分子量３２に対して水の分子量に相当する１８を順次足した位置に現れ、分子量３２の酸素イオンＯ２ −に分子量１８の水分子が一体となって水和していることが示された。
【００５５】
以上の結果、上記の浄化装置を備えた作業空間においては、部品を極めて歩留まり良く製造することができ、また得られた部品は極めて信頼性の高いものであった。なお、本実施例に用いた放電素子は円筒状の電極構造体を用いているが、たとえば平板状の電極構造体を用いて沿面放電を起こさせる素子等を利用しても良い。また、針状電極を用いる方法、紫外線を用いる方法等を利用しても良い。
【００５６】
＜実施例３＞
本実施例は、不純物として黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）を用いた場合の部品を製造する作業空間の浄化に関するものである。
【００５７】
まず、本実施例において正負両イオンを発生させる手段としては、実施例２で用いたのと同じ浄化装置（図２の放電素子６）を使用した。これにより、正イオンとしてはＨ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは０または任意の自然数）、負イオンとしてはＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは０または任意の自然数）をそれぞれ同時に送出するものとした。また、空間雰囲気としては温度２５℃、相対湿度６０％ＲＨであった。
【００５８】
上記浄化装置を作動させた場合の黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）の正イオンと負イオンとの作用による殺菌効果を確認するため、実施例２と同じ１ｍ３のボックス状の作業空間に該浄化装置を１個設置した。なお、本実施例で使用した黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）の供試菌は、保存株をトリプチケースソイ寒天培地（ＢＢＬ）に接種し３５℃、２４時間培養した。この菌を滅菌生理食塩液で希釈調整し洗浄後、供試菌として用いた。
【００５９】
続いて、上記の該供試菌をバッファー溶液中に分散させ、ネブライザーを用いて１ｍ３のボックス状作業空間の中に噴霧した。なお、この浮遊微生物の除去効果確認試験では、噴霧した黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）が容易に沈降しないようにボックス内に４ｍ３／分の能力を持つファンを一つ設置した。
【００６０】
そして、該空間のイオン濃度がボックス内の中心付近で２０００個／ｃｃとなるように調節して該浄化装置を１時間稼動させた後、エアーサンプラーで４０Ｌ／分で４分間浮遊している黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）を採取して残存率の測定を行なった。その結果を図６に示す。図６の結果は、自然減衰による黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）の沈降による菌数減少分を考慮したブランク比（該空気浄化装置稼動時の残存率／非稼動時（自然減衰）の残存率）を示しており、該空気浄化装置の作動時間が経つにつれて黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）の残存率が低下することを表わしている。
【００６１】
図６の結果から明らかなように、院内感染の代表的な病原性細菌である黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）について正負両イオンの作用による除去効果が確認され、部品を製造する作業空間を浄化できることが確認できた。したがって、このように浄化された作業空間においては、各種の部品を極めて歩留まり良く製造することができ、しかも得られた部品は信頼性の高いものであった。
【００６２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の部品を製造する作業空間は、正負両イオンが該空間内を自由に拡散し作業装置の裏側等空気の流れの悪いところまで十分に到達するため、従来の除去装置ではほとんど不可能とされたようなところに残存する極微量の不純物をも除去されることにより高度に清浄化されている。このため、このように清浄化された作業空間において部品を製造すれば、該不純物が部品に付着することによりもたらされる不都合、すなわち製造効率の低下や歩留りの低下ならびに品質の低下を一掃することができ、該製造方法により製造される部品は極めて信頼性の高い部品となる。
【００６４】
また、このような本発明の部品を製造する作業空間によれば、不純物としてガス状の有機化合物だけではなく浮遊する微生物をも除去することが可能となるため、製造装置内で微生物が増殖することにより該装置の稼動が停止して製造工場全体の稼動率が低下するという事態をも解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】部品を製造する作業空間の一例を示す概略図である。
【図２】作業空間に備えられる浄化装置の一例を示した概略図である。
【図３】放電素子に印加される入力電圧のパルス波形を示した図である。
【図４】正負両イオンといずれか一方のイオンのみとによる不純物の除去効果の比較を示した図である。
【図５】正負両イオンの組成を示したマススペクトルの測定図である。
【図６】正負両イオンの作用による黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）の除去効果を示すものであって、黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）の残存率と浄化装置の作動時間との関係を示した図である。
【符号の説明】
１ 作業空間、２ 空気の流れ、３ 天井空間、４ 空気吹出し部、５ 空調機器、６ 放電素子、７ 天井、８ 床グレーチング、９ 製造装置、１０ 搬送システム、１１ 部品、１２ 誘電体、１３，１４ 電極、１５ 交流電源、１６ グランド。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a component in a work space with high cleanliness, and more particularly to a method of providing a work space suitable for manufacturing a component such as a semiconductor element or a liquid crystal substrate and manufacturing the component in the space. About. The present invention also relates to a work space for manufacturing components with such increased cleanliness and components manufactured in such an environment.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the improvement of manufacturing technology, machines and electronic devices have been manufactured using components integrated at a high density, and are used for vehicles, household devices, or industrial devices. In addition, in the work space where micro-manufacturing and micro-work are performed, such as surgery involving micro-work due to the development of medicine and physical chemistry, and manufacturing of chemicals by controlling the reaction at the molecular level, there is a very small amount of micro space. May have a great effect, and in such a working environment, it is necessary to remove minute impurities existing in the space as much as possible.
[0003]
In particular, in the electronics industry that manufactures components such as semiconductor devices and liquid crystal substrates, trace amounts of micro-organisms in the space, such as contamination of manufactured products due to volatile gaseous organic compounds and floating microorganisms accompanying higher performance of products. Contamination of manufacturing equipment and the like by impurities is a major cause of lowering of manufacturing efficiency, lowering of yield, and eventually lowering reliability of manufactured products. For example, volatile gaseous organic compounds can cause defects in circuit formation and electrical resistance and destabilize transistor drive thresholds by adsorbing on silicon wafers and liquid crystal substrates produced in clean rooms. Invite. Microorganisms suspended in the air, similarly to gaseous organic compounds, cause defects in circuit formation and electrical resistance, and further, propagate in a manufacturing apparatus and significantly impair the operating efficiency of the manufacturing apparatus. Therefore, it is desired to remove such gaseous organic compounds and suspended microorganisms as much as possible.
[0004]
Conventionally, as a means for removing these gaseous organic compounds and suspended microorganisms, there are a dry removal means for collecting from the air by a filter device and various adsorbents, and a wet removal means for collecting impurities on the surface of water droplets by spraying with water. There is. As one of the dry removal means, a chemical filter, which is a means for decomposing and removing a specific gaseous organic compound, has recently been developed. For example, a clean space formed by being isolated from the surroundings by a chamber box or the like, a filter device that collects gaseous organic compounds in the air to make clean air, and sends air from the filter device to the clean space. Locally-closed type cleaning devices (JP-A-10-340874) and purified air supply systems (JP-A-11-44442), which include a clean air circulation passage for returning air from a clean space to a filter device, are known. I have. On the other hand, as means for removing suspended microorganisms, irradiation with a germicidal lamp, a filter device or a water film dust collector using water spray (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-242745), irradiation with a germicidal lamp such as ultraviolet rays, or high-concentration ozone (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-79956) and a method of forming a closed space with an antibacterial panel (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-98136).
[0005]
However, each of the above methods has a problem that a trace amount of impurities that cannot be removed by any of the methods remains in the working space of the clean room. Such an extremely small amount of impurities has become a particular problem in the process of manufacturing an LSI having an ultra-miniaturized structure in recent years, and it is important to determine whether or not this extremely small amount of impurities can be completely removed. It is the key to ensuring high yield.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-340874
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-11-44442
[0008]
[Patent Document 3]
JP-A-62-242745
[0009]
[Patent Document 4]
JP-A-4-79956
[0010]
[Patent Document 5]
JP-A-7-98136
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a work space in which a trace amount of impurities in a space which cannot be completely removed by a conventional removal method and which remains are completely removed. It is an object of the present invention to provide a method for producing a component with good yield, and to provide a work space for producing a component provided with a purification device that provides such an environment. Another object of the present invention is to provide a very good component manufactured by such a manufacturing method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and found that a trace amount of impurities remaining in the conventional removal method easily stays in a portion of the working space where airflow is poor such as the back side of the manufacturing apparatus. The present invention was finally completed by continuing further research based on this finding.
[0013]
That is, the component manufacturing method of the present invention is characterized in that components are manufactured in a working space purified by bringing air in the space into contact with positive ions and negative ions. Here, the term “contact” refers to mixing gaseous positive ions and negative ions into the space, and releasing air containing positive ions and negative ions generated by an appropriate method into the space. Including. The positive ions and the negative ions have a function of selectively surrounding impurities contained in the air, that is, gaseous organic compounds, suspended microorganisms, and the like by coming into contact with the air, and decomposing them. In particular, these positive and negative ions can freely diffuse in the air, so that they can easily reach parts where air flow is poor, and also effectively remove impurities that remain in parts that were almost impossible with conventional removal methods. It can be decomposed and removed. Therefore, according to the present invention, extremely good components can be manufactured with high yield.
[0014]
The positive ions and negative ions used in the above method of the present invention can be generated by a discharge element. These positive ions and negative ions are generated when a voltage is applied to the discharge element, and the voltage from one peak of the pulse waveform applied to the discharge element to the next peak is 2 It can be in the range of 10 to 10 kV.
[0015]
The positive ions and negative ions used in the method of the present invention can be generated using oxygen molecules and / or water molecules existing on the surface of the discharge element as raw materials.
[0016]
Further, each of the positive ions and the negative ions used in the above method of the present invention is present at a concentration of 10,000 / cc to 1,000,000 / cc within 10 cm from the ion generating element. And can be present in the working space at a concentration of 200 cells / cc or more.
[0017]
Also, the positive and negative ions used in the above method of the present invention can be generated under a relative humidity of 20 to 90%.
[0018]
Further, the positive ions and the negative ions used in the above method of the present invention are generated by a discharge element, and the discharge element is installed adjacent to an air blowing part of an air conditioner, so that the positive ions and the negative ions are generated. Can spread through the workspace.
[0019]
Further, the positive ions and negative ions used in the above method of the present invention are such that the positive ions are H3O+(H2O)n(N is 0 or any natural number) and the negative ion is O2 −(H2O)m(M is 0 or an arbitrary natural number) as a main substance.
[0020]
On the other hand, the working space for manufacturing the parts of the present invention may be provided with a purifying device for generating positive ions and negative ions for purifying air.
[0021]
Furthermore, the present invention relates to a component manufactured by the above manufacturing method.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Purification of work space>
Purification of the working space of the present invention is performed by bringing air in the space into contact with positive ions and negative ions. Positive ions and negative ions do not show any particular effect when they come into contact with air alone, but when they come into contact with air in the presence of them, impurities contained in air, especially gaseous Has the effect of selectively surrounding and decomposing organic compounds and suspended microorganisms. Although the detailed mechanism of this decomposition is still unclear, the present inventor has assumed that both these positive and negative ions surround the impurity and generate an active species by a chemical reaction, and this active species oxidatively decomposes the impurity. thinking. In particular, since these positive and negative ions can freely diffuse in the air, the ions can easily reach a portion where air flow is poor, and impurities remaining in a portion almost impossible by the conventional method for removing the impurities can be removed. Can also be effectively decomposed and removed. Therefore, the present invention exerts its power particularly in the purification of a work space affected by the presence of a trace amount of impurities, such as in the production of parts. For this reason, the working space targeted by the present invention mainly includes a working space for manufacturing electronic components. However, the working space is not limited to this. Not only various clean rooms, clean chambers, clean boxes and parts for manufacturing parts used for sanitary equipment, but also operating spaces such as operating rooms and laboratories where it is necessary to control trace impurities in the space and work. included. In other words, the manufacture of parts includes work processes such as inspection, surgery, repair, and treatment. Further, the work space is not limited to these work spaces, and may include spaces that do not involve work in a strict sense, such as a storage of semiconductor component wafers and valuables, a safety cabinet, and a transport container. In addition, it does not matter whether these working spaces are closed systems or open systems. When the working space is a space for manufacturing an electronic component, impurities present therein include, for example, a resin monomer for a photoresist and a solvent for dissolving the same, or a surfactant contained in a developing solution or an etching solution. Examples include gaseous organic compounds such as agents and alcohols for steam drying.
[0023]
The positive ions and negative ions in the present invention effectively act on all of these gaseous organic compounds, and also effectively act on suspended microorganisms. Such an effective action not only on gaseous organic compounds but also on suspended microorganisms is one feature of the present invention, and is a novel effect that could not be obtained by the conventional removal method. Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to effectively prevent the growth of microorganisms in a production apparatus or the like, and this is a particularly excellent method for solving the problem of a decrease in the operation rate of the apparatus caused by this. It is considered that both positive and negative ions effectively act on the microorganism because the microorganism is killed by the action of the above-mentioned active species.
[0024]
<Production method for parts>
As described above, the component manufacturing method of the present invention is characterized in that components are manufactured in a working space purified by contacting air in the space with positive ions and negative ions. The merits of contacting the air in the space with positive ions and negative ions are as described above. Manufacture of parts in a work space that has been purified in this way can prevent a decrease in production efficiency and a decrease in yield due to the effects of impurities and dramatically improve the reliability of the manufactured product itself. Can be done. Here, examples of the component to which the present invention is applied include an LSI, various semiconductor elements, a liquid crystal substrate, and the like, but are not limited thereto.
[0025]
<Positive ion and negative ion generation means>
Positive ions and negative ions in the present invention are mainly generated by a discharge phenomenon when a voltage is applied to a discharge element. Usually, both positive and negative ions are simultaneously generated by alternately applying a positive and negative voltage to generate air and air ions. Can be sent to However, the method of generating both positive and negative ions according to the present invention is not limited to this, and after applying only one of the positive and negative voltages to generate only one of the positive and negative ions first, and then reversely perform the reverse. It is also possible to generate ions having a charge opposite to that of the already generated ions by applying a voltage.
[0026]
Here, examples of the discharge element include a surface discharge element, a corona discharge element, and a plasma discharge element, but are not limited thereto. Also, the shape and material of the electrode of the discharge element can be selected from all shapes and materials. Further, as a method for generating ions, a method using a device that emits ultraviolet light or an electron beam may be used. In the present invention, it is particularly preferable to generate positive ions and negative ions by generating high-density plasma using a surface discharge element. This is because positive ions and negative ions can be efficiently generated without generating by-products that adversely affect the human body.
[0027]
As a particularly preferable method of applying a voltage to the discharge element, a method of applying a voltage having a pulse waveform that alternately extends in a positive direction and a negative direction can be mentioned. According to this voltage application method, both positive and negative ions can be generated at a relatively low voltage, and there is no generation of by-products such as ozone that adversely affect the human body. It is particularly preferable to apply a voltage having a voltage from one peak to the next peak in the range of 2 to 10 kV as the input voltage having the pulse waveform. This is because it is possible to completely suppress the generation of by-products such as ozone that adversely affect the human body.
[0028]
On the other hand, the positive ions and negative ions of the present invention can be generated using oxygen molecules and / or water molecules existing on the surface of the discharge element as raw materials. According to this generation method, a special raw material is not required, which is advantageous not only in terms of cost, but also because the raw material itself has no harmfulness and does not generate other harmful ions or substances.
[0029]
Further, it is preferable that the same number of the positive ions and the negative ions of the present invention are generated, and as described above, the positive ions or the negative ions alone do not produce a special effect. It does not make sense. Note that the number of the positive ions and the number of the negative ions are substantially the same means that the number of one of the ions is 80 to 120% of the number of the other ion.
[0030]
The positive ions and negative ions of the present invention are preferably generated under a relative humidity of 20 to 90%, preferably 40 to 70%. As described above, generation of both positive and negative ions is related to the presence of water molecules in the air. That is, when the relative humidity is less than 20%, clustering by water molecules centered on ions does not proceed properly, and recombination between ions is likely to occur, so that the life of generated ions is shortened. If it exceeds 90%, moisture is condensed on the surface of the ion generating element, so that the ion generation efficiency is remarkably reduced, and the generated ions are too clustered to be surrounded by many water molecules. As a result, the weight increases and sinks without being released too far. Therefore, generation of ions at such extremely low or high humidity is not preferable in any case.
[0031]
In addition, the positive ions and negative ions of the present invention are generated by the discharge element, and the discharge element is installed adjacent to the air blowing part of the air conditioner, so that the positive ions and the negative ions pass through the working space. It can be diffuse. The positive ions and the negative ions of the present invention are characterized by freely diffusing in the working space. Particularly, by adopting such a configuration, it is possible to uniformly and efficiently diffuse in the working space. It is possible and advantageous.
[0032]
The concentration of each of the positive ions and the negative ions of the present invention is 10,000 to 1,000,000 / cc, preferably 100,000 to 800,000 / cc at a point within 10 cm from the ion generating element. It is preferred to be about cc. When the number is less than 10,000 / cc, it is difficult to exert an effect on the impurities. On the other hand, if the amount exceeds 1,000,000 / cc, there is a possibility that by-products such as ozone and the like, which are harmful to the human body when generating ions, may accompany.
[0033]
Further, under the above-described ion generation conditions, the concentration of each of the positive ions and the negative ions existing in the space to be purified is preferably 200 ions / cc or more, more preferably 2000 ions / cc or more. It is. In a general clean space, both positive ions and negative ions having an ion concentration of about 100 / cc exist, and a clean space having a higher degree of cleanness than such a general clean space is created. For this purpose, it is necessary that the concentration of each of the positive and negative ions be at least 200 / cc or more.
[0034]
<Identification of positive and negative ions>
The composition of the positive ions and the negative ions of the present invention is mainly such that water molecules in the air are ionized by plasma discharge as hydrogen ions H+Are formed, which are clustered with water molecules in the air by solvation energy to form H3O+(H2O)n(N is 0 or an arbitrary natural number). The fact that the water molecules are clustered means that the smallest peak observed in FIG. 5 (a) is at the position of molecular weight 19, and the subsequent peak sequentially adds 18 corresponding to the molecular weight of water to this molecular weight 19. It is clear from the fact that it appears at the specified position. That is, the result is a hydrogen ion H having a molecular weight of 1.+Fig. 2 shows that water molecules having a molecular weight of 18 are integrally hydrated. On the other hand, as the negative ions, oxygen molecules or water molecules in the air are ionized mainly by plasma discharge and oxygen ions O2 −Is generated, which is clustered with water molecules in the air by the solvation energy, whereby O2 −(H2O)m(M is 0 or an arbitrary natural number). The clustering of water molecules means that the minimum peak observed in FIG. 5 (b) is at the position of molecular weight 32, and the subsequent peak sequentially adds 18 corresponding to the molecular weight of water to this molecular weight 32. It is clear from the fact that it appears at the specified position. That is, the result is that the oxygen ion O2 −Fig. 2 shows that water molecules having a molecular weight of 18 are integrally hydrated.
[0035]
The positive and negative ions of such a composition generated by the discharge element and sent to the space surround the impurities contained in the air, that is, the gaseous organic compounds and suspended microorganisms, and are formed on the surface of the impurities. Both positive and negative ions are hydrogen peroxide H as an active species by the following chemical reactions (1) to (3).2O2Alternatively, a hydroxyl radical OH is generated, and the impurity is decomposed by the action of these active species.
[0036]
Embedded image
In the above description, H is used as the positive ion.+, O as a negative ion2 −However, both positive and negative ions in the present invention include H as a main substance.+Ion (H3O+(H2O)n(N is 0 or any natural number)) and O2 −Ion (O2 −(H2O)m(M is 0 or an arbitrary natural number)), but does not exclude the inclusion of other types of positive and negative ions. For example, N is a positive ion.2 +, O2 +NO as negative ion2 −, CO2 −Is H+And O2 −It may be included with.
[0038]
<Work space for manufacturing parts equipped with a purification device>
The working space for manufacturing the parts of the present invention is provided with a purifying device for generating positive ions and negative ions for purifying air in the space. The purifying device is not particularly limited in structure, but needs to have an ion generating element for generating both positive and negative ions. Examples of such an ion generating element include a discharge element, and examples of the discharge element include those described above.
[0039]
<Parts>
The present invention relates to components manufactured in a working space that has been purified by contacting air in the space with positive and negative ions. Parts manufactured in this way can eliminate the effects of gaseous organic compounds and airborne microorganisms in the air, so they have extremely good manufacturing efficiency and yield, and dramatically improve reliability. It will be improved. As described above, such components include an LSI, various semiconductor elements, a liquid crystal substrate, and the like, but are not limited thereto.
[0040]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0041]
<Example 1>
The present embodiment relates to a component manufacturing method when an electronic component (semiconductor element) is manufactured as a component. Hereinafter, description will be made with reference to FIG.
[0042]
First, as in a clean room for manufacturing ordinary electronic components, an air conditioner 5 is provided in the
[0043]
Subsequently, a creeping discharge element was installed as a
[0044]
As a result, trace amounts of impurities such as gaseous organic compounds and suspended microorganisms existing in the working
[0045]
<Example 2>
The present embodiment relates to a work space provided with a purifying device for manufacturing components. Hereinafter, description will be made with reference to FIG.
[0046]
In the present embodiment, the
[0047]
Subsequently, 1 m in a substantially closed state at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 42%.3The above-mentioned
[0048]
[Table 1]
As is clear from Table 1, excellent work of removing impurities was confirmed in the working space provided with the purifying device. That is, when the
[0050]
Also, 1m same as above3An experiment was conducted to examine the effect of removing formaldehyde by only one of the positive and negative ions using the box-shaped work space. In this case, when only positive ions are generated, only the positive voltage of the pulse waveform in FIG. 3 is applied to the
[0051]
Then, about 20 ppb of formaldehyde was diffused, and a decrease in formaldehyde when left for about 30 minutes while generating only positive ions or only negative ions was examined. The result is shown in FIG.
[0052]
As is apparent from the results of FIG. 4, when both positive and negative ions were generated simultaneously, the formaldehyde removal rate was 92% as described above, whereas when only positive ions were used, the same removal rate was 9%. %, And 17% in the case of only negative ions. Therefore, it was confirmed that both positive and negative ions were necessary for removing impurities in the working space.
[0053]
Next, of the positive and negative ions generated above, the positive ion is H3O+(H2O)n, Negative ion is O2 −(H2O)mIn order to confirm that it was, the weight analysis of the generated ions was performed using the mass spectrum method. These ions were set in a mass spectrum analyzer so that they could be generated, and the generated ions were subjected to weight analysis in the form as it was. The result is shown in FIG.
[0054]
As is clear from the results shown in FIG. 5A, the minimum peak of the positive ion is located at the molecular weight of 19, and the subsequent peak is 18 corresponding to the molecular weight of water. Appears at the added position and is a hydrogen ion H having a molecular weight of 1+It was shown that water molecules having a molecular weight of 18 were integrally hydrated. On the other hand, as is evident from the results of FIG. 5B, the minimum observed peak of the negative ion is at the position of molecular weight 32, and the subsequent peak corresponds to the molecular weight of water with respect to this molecular weight 32. Appear sequentially, and the oxygen ion O having a molecular weight of 322 −It was shown that water molecules having a molecular weight of 18 were integrally hydrated.
[0055]
As a result, in the work space provided with the above-mentioned purifying device, parts could be manufactured with extremely high yield, and the obtained parts were extremely reliable. Although the discharge element used in the present embodiment uses a cylindrical electrode structure, for example, an element or the like that causes a creeping discharge using a flat electrode structure may be used. Further, a method using a needle-like electrode, a method using ultraviolet light, or the like may be used.
[0056]
<Example 3>
The present embodiment relates to purification of a work space for manufacturing components when Staphylococcus aureus (MRSA) is used as an impurity.
[0057]
First, as the means for generating both positive and negative ions in the present embodiment, the same purifying apparatus (
[0058]
In order to confirm the bactericidal effect by the action of the positive and negative ions of Staphylococcus aureus (MRSA) when the above-mentioned purification device was operated, the same 1 m as in Example 2 was used.3Was installed in the box-shaped work space of the above. The test strain of Staphylococcus aureus (MRSA) used in this example was obtained by inoculating a stock strain on a trypticase soy agar medium (BBL) and culturing at 35 ° C. for 24 hours. This bacterium was diluted with sterile physiological saline, adjusted for washing, and used as a test bacterium.
[0059]
Subsequently, the test bacterium was dispersed in a buffer solution, and 1 m was added using a nebulizer.3Was sprayed into a box-shaped work space. In this test for confirming the effect of removing suspended microorganisms, a box of 4m was placed in the box so that the sprayed Staphylococcus aureus (MRSA) did not easily settle.3/ One fan with the capacity of / min was installed.
[0060]
Then, after the ion concentration in the space is adjusted to be 2000 particles / cc near the center of the box and the purifying device is operated for 1 hour, the yellow color floating at 40 L / min for 4 minutes with an air sampler. Staphylococci (MRSA) were collected and the residual ratio was measured. FIG. 6 shows the result. The results in FIG. 6 show the blank ratio (remaining rate when the air purification device is operating / remaining rate when not operating (natural attenuation)) in consideration of the decrease in the number of bacteria due to sedimentation of Staphylococcus aureus (MRSA) due to natural attenuation. This shows that the residual rate of Staphylococcus aureus (MRSA) decreases as the operation time of the air purification device increases.
[0061]
As is clear from the results in FIG. 6, the removal effect of Staphylococcus aureus (MRSA), which is a typical pathogenic bacterium of hospital-acquired infection, by the action of both positive and negative ions was confirmed, and the working space for manufacturing parts could be purified. It could be confirmed. Therefore, in the work space thus purified, various parts could be manufactured with extremely high yield, and the obtained parts were highly reliable.
[0062]
The embodiments and examples disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0063]
【The invention's effect】
In the working space for manufacturing the parts of the present invention, both the positive and negative ions diffuse freely in the space and sufficiently reach the place where the air flow is poor such as the back side of the working device. It is highly purified by removing even a trace amount of impurities remaining where it has been removed. For this reason, if a part is manufactured in a work space thus cleaned, it is possible to eliminate the inconvenience caused by the impurities adhering to the part, that is, a reduction in manufacturing efficiency, a reduction in yield, and a reduction in quality. The parts manufactured by the manufacturing method can be extremely reliable parts.
[0064]
Further, according to the working space for manufacturing such a component of the present invention, it is possible to remove not only gaseous organic compounds but also floating microorganisms as impurities, so that the microorganisms multiply in the manufacturing apparatus. As a result, a situation in which the operation of the apparatus is stopped and the operation rate of the entire manufacturing plant is reduced can be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a work space for manufacturing parts.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a purification device provided in a work space.
FIG. 3 is a diagram showing a pulse waveform of an input voltage applied to a discharge element.
FIG. 4 is a diagram showing a comparison of the effect of removing impurities by both positive and negative ions and only one of the ions.
FIG. 5 is a measurement diagram of a mass spectrum showing the composition of both positive and negative ions.
FIG. 6 shows the removal effect of Staphylococcus aureus (MRSA) by the action of both positive and negative ions, and is a diagram showing the relationship between the residual rate of Staphylococcus aureus (MRSA) and the operation time of the purification device. .
[Explanation of symbols]
1 work space, 2 air flow, 3 ceiling space, 4 air outlet, 5 air conditioner, 6 discharge element, 7 ceiling, 8 floor grating, 9 manufacturing equipment, 10 transport system, 11 parts, 12 dielectric, 13, 14 electrode, 15 AC power supply, 16 ground.
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| JP4619071B2 (en) * | 2004-09-09 | 2011-01-26 | シャープ株式会社 | Processing equipment |
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