JP2005329406A - Sterilization and cleaning method for enclosed space including germs and enclosed space with sterilization and cleaning function - Google Patents

Sterilization and cleaning method for enclosed space including germs and enclosed space with sterilization and cleaning function Download PDF

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Toshiaki Fujii
敏昭 藤井
Mitsuo Kawaguchi
光夫 川口
Tsukuru Suzuki
作 鈴木
Yasuo Tanaka
康夫 田中
Masanori Aoki
正則 青木
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for cleaning an enclosed space capable of effectively capturing and removing a gaseous contaminant with particulate matters including germs in the air and microorganisms by extending a freely workable effective area. <P>SOLUTION: In a cleaning device having the cleaning function of using an ultraviolet ray source 2, a photoelectron emitting material 3 and/or a photocatalyst 15 for the enclosed space 1 including the germs in the air and the microorganisms, a sterilization and cleaning device provided with the ultraviolet ray source 2 in the center, the photoelectron emitting material 3 and/or the photocatalyst 15 is installed on the floor 14 of the enclosed space or on the under part of the floor 14 via a parting plate. The sterilization and cleaning device can be used in combination with the cleaning by an ion exchange fiber, and a sterilizer lamp can be used as the ultraviolet ray source. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、菌類や微生物を含む密閉空間の清浄化に係り、特に安全キャビネット、クリーンボックス、貴重品の保管庫、ウェハ保管庫、パスボックス、搬送ボックス、貴重品の密閉搬送空間、インターフェイス、装置への受け渡し装置、パスボックス等の密閉空間の清浄方法及びその装置に関する。   The present invention relates to cleaning of a sealed space containing fungi and microorganisms, and in particular, a safety cabinet, a clean box, a valuable storage, a wafer storage, a pass box, a transport box, a valuable transport sealed space, an interface, and an apparatus. The present invention relates to a method for cleaning a sealed space such as a delivery device and a pass box and a device therefor.

従来の技術を、半導体製造工場におけるクリーンルームの空気清浄を例にとり、以下説明する。
クリーンルームにおける空間の清浄化は従来HEPAやULPAフィルタを用いる方式により行われてきた。この方式はこれまでのクリーンルームやクリーングース、クリーンベンチなどの清浄には効果的であり、広く実用化されている。ところが、この方式による微粒子除去は、原理的にフィルタに微粒子を含む気体を送気させる必要があるため、次のような問題点があった。
(1)強制通気するので微粒子が発生する場合があり、この場合到達クリーン度(超清浄空間の創出)には限界があった。
(2)圧力損失が高くなるので、運転コストが高くなった。
(3)また、最近ではフィルタは使い方によってボロンなどのガス状物質が発生してしまい、2次汚染源となることや、超微粒子の捕集性能に限界があるといわれている。
The prior art will be described below with reference to an example of clean air in a semiconductor manufacturing factory.
The space in a clean room has been conventionally cleaned by a method using a HEPA or ULPA filter. This method is effective for cleaning a conventional clean room, clean goose, clean bench, etc., and has been widely put into practical use. However, the removal of fine particles by this method has the following problems because it is necessary in principle to feed a gas containing fine particles to the filter.
(1) Since forced ventilation is performed, fine particles may be generated. In this case, there is a limit to the degree of cleanliness (creation of an ultra-clean space).
(2) Since the pressure loss is high, the operation cost is high.
(3) Recently, gaseous substances such as boron are generated depending on how the filter is used, and it is said that the filter becomes a secondary contamination source and that there is a limit to the performance of collecting ultrafine particles.

このような背景に対して、本発明者らは、光電子放出材に紫外線を照射することにより光電子を発生させて空間を清浄化する方法や装置について、すでに提案している(例えば、特公平3−5859号、特公平6−34941号、特公平7−110342号、特公平6−74909号、特公平6−74910号、特公平8−211号、特開平6−277558号各公報)。
これらの方法や装置は、利用分野、装置種類、構造、形状、要求性能によっては十分な効果で実施し得るが、今だ改良の余地があった。
次に、改良点について、従来技術を例に説明する。
従来の技術を半導体工場における光電子を用いる微粒子除去によるウェハ保管庫(ストッカ)中の空気清浄を例(特開平6−277558号公報)に説明する。
Against such a background, the present inventors have already proposed a method and apparatus for generating photoelectrons by irradiating the photoelectron emitting material with ultraviolet rays to clean the space (for example, Japanese Patent Publication No. 3). No. -5859, Japanese Patent Publication No. 6-34941, Japanese Patent Publication No. 7-110342, Japanese Patent Publication No. 6-74909, Japanese Patent Publication No. 6-74910, Japanese Patent Publication No. 8-211, and Japanese Patent Publication No. Hei 6-277558.
Although these methods and apparatuses can be implemented with sufficient effects depending on the field of use, apparatus type, structure, shape, and required performance, there is still room for improvement.
Next, improvements will be described by taking the prior art as an example.
A conventional technique will be described by taking an example of air cleaning in a wafer storage (stocker) by removing fine particles using photoelectrons in a semiconductor factory (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-277558).

半導体工場のウェハ保管庫(ウェハ収納ストッカ)における空気清浄を、図8に示した構成図を用いて説明する。ウェハ保管庫1の空気清浄は、ウェハ保管庫1の片側に設置された紫外線ランプ2、紫外線の反射面12、光電子放出材3、光電子放出用の電場と荷電微粒子捕集のための電極4より成る微粒子の荷電・捕集部(A)及び該荷電・捕集部(A)で捕集されずにリーク(通り抜けた)した荷電微粒子を確実に捕集するための電極13より成る荷電微粒子の捕集部(B)より実施される。
すなわち、ウェハ保管庫1中の微粒子(粒子状物質)6は、紫外線ランプ2からの紫外線が照射された光電子放出材3から放出される光電子5により荷電され、荷電微粒子7となり、該荷電微粒子7は荷電微粒子の捕集材(電極)4により捕集8され(微粒子の荷電・捕集部、A)、ウェハの存在する被処理空間部(清浄化空間部、C)は高清浄化される。一方、長時間運転時や非定常状態時などにおいて、該微粒子の荷電・捕集部(A)にて捕集されずパスした荷電微粒子は、該荷電・捕集部(A)の後方の電極13により確実に捕集される。
Air cleaning in a wafer storage (wafer storage stocker) of a semiconductor factory will be described with reference to the configuration diagram shown in FIG. Air cleaning of the wafer storage 1 is performed by an ultraviolet lamp 2 installed on one side of the wafer storage 1, an ultraviolet reflection surface 12, a photoelectron emission material 3, an electric field for photoelectron emission, and an electrode 4 for collecting charged fine particles. The charged fine particle comprising the electrode 13 for surely collecting the charged fine particle that has been leaked (passed through) without being collected by the fine charge / collector (A) and the charged / collector (A). Implemented from the collection unit (B).
That is, the fine particles (particulate matter) 6 in the wafer storage 1 are charged by the photoelectrons 5 emitted from the photoelectron emitting material 3 irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 2 to become charged fine particles 7, and the charged fine particles 7. Is collected 8 by the charged particulate collection material (electrode) 4 (charge / collection portion of particulates, A), and the treated space portion (cleaning space portion, C) where the wafer exists is highly purified. On the other hand, the charged fine particles that have passed without being collected by the charge / collection part (A) of the fine particles during long-time operation or in an unsteady state are not connected to the electrode behind the charge / collection part (A). 13 is surely collected.

9a、9b、9cは、保管庫内の空気の流れを示す。すなわち微粒子の荷電・捕集部(A)に移動した空気は、紫外線ランプの照射により加温されるため、上昇気流が生じ保管庫1内や矢印、9a、9b、9cの様に動く。この空気の動きにより、保管庫内の微粒子6は、微粒子の荷電・捕集部Aに効果的に移動するため、保管庫1内は効果的に清浄化される。
このようにして、ウェハ保管庫1中の微粒子(粒子状物質)6は捕集・除去され、ウェハ保管庫は超清浄空気となり、ウェハ11への汚染防止が実施される。 このような微粒子の荷電・捕集部(A、B)が、ウェハの片側に設置される構造の場合、清浄化空間部(C)、即ち、収納面積(作業有効面積C)が狭くなる問題があった。
Reference numerals 9a, 9b, and 9c denote air flows in the storage. That is, since the air that has moved to the charging / collecting part (A) of the fine particles is heated by the irradiation of the ultraviolet lamp, an ascending air current is generated and moves in the storage 1 or as indicated by arrows 9a, 9b, 9c. Due to the movement of the air, the fine particles 6 in the storage are effectively moved to the charging / collecting part A of the fine particles, so that the inside of the storage 1 is effectively cleaned.
In this way, fine particles (particulate matter) 6 in the wafer storage 1 are collected and removed, the wafer storage becomes ultra-clean air, and contamination of the wafer 11 is prevented. In the case where such a particle charging / collecting part (A, B) is installed on one side of the wafer, the cleaning space part (C), that is, the storage area (working effective area C) is reduced. was there.

一方、最近先端産業の発展により、微粒子に共有するガス状物質の制御が重要になってきた。
これは、今後半導体産業では製品の高品質化、精密化が増々進み、これに伴いガス状物質が汚染物として関与する。即ち、従来は微粒子除去のみで十分であったのが、今後は、ガス状物質(ガス状有害成分)の制御が重要となってくるためである。そして、前記の従来のクリーンルームのフィルタでは、微粒子のみしか除去されず、外気からのガス状有害成分は、除去されずにクリーンルームに導入されてしまうので問題になる。
即ち、クリーンルームにおいては、微粒子(粒子状物質)や、今までの除塵フィルタ(例、HEPA、ULPAフィルタ)では捕集、除去されず、クリーンルーム内に導入されてしまう自動車の排気ガス、民生品として広く使用されている高分子樹脂製品からの脱ガスなどに起因する炭化水素(H.C)、NOx、SOx、KCl、HFのような酸性ガス、NH3 、アミンのような塩基性(アルカリ性)ガスなどのガス状物質が、ガス状有害成分として問題となる。
On the other hand, with the recent development of advanced industries, control of gaseous substances shared by fine particles has become important.
This is because in the semiconductor industry, the quality and precision of products will continue to increase, and along with this, gaseous substances will be involved as contaminants. In other words, the removal of fine particles has been sufficient in the past, but in the future, control of gaseous substances (gaseous harmful components) will become important. In the conventional clean room filter, only fine particles are removed, and gaseous harmful components from the outside air are introduced into the clean room without being removed.
In other words, in the clean room, as particulates (particulate matter), exhaust gas of automobiles and consumer products that are not collected and removed by conventional dust filters (eg, HEPA, ULPA filters) and are introduced into the clean room. Hydrocarbons (HC), acidic gases such as NOx, SOx, KCl, and HF due to degassing from widely used polymer resin products, basic (alkaline) such as NH 3 and amine Gaseous substances such as gases are problematic as gaseous harmful components.

この内、H.Cはガス状有害成分として通常の空気(室内空気及び外気)中の極低濃度のものが汚染をもたらすので、除去する必要がある。
また、最近ではクリーンルームの構成材や使用器具(例、ウェハパスボックス)の高分子樹脂類からの脱ガスがH.C発生源として問題となっている((社)日本機械工業連合会、平成6年度報告書、平成7年3月、p.41〜49、1995)。
これらのガス状物質は、クリーンルーム内における作業で発生したものも問題となる。即ち、該ガス状物質の起因として通常のクリーンルームでは、外気から導入されたガス状物質(クリーンルームでのフィルタでは、ガス状物質は除去できないので、外気中のガス状物質は導入されてしまう)に、前記のクリーンルーム内で発生したガス状物質が加わるので、外気に比べてクリーンルーム中のガス状物質は高濃度となり、ウェハ基材や基板を汚染する。
Among these, H.H. C is a gaseous harmful component, and extremely low concentrations in normal air (indoor air and outside air) cause contamination. Therefore, it is necessary to remove C.
Also, recently, degassing from polymer resins of clean room components and equipment used (eg, wafer pass box) has been It is a problem as a source of C (Japan Machinery Federation, 1994 report, March 1995, p. 41-49, 1995).
These gaseous substances are also problematic when they are generated during work in a clean room. That is, in a normal clean room as a cause of the gaseous substance, the gaseous substance introduced from the outside air (the gaseous substance in the outside air is introduced because the gaseous substance cannot be removed by the filter in the clean room). Since the gaseous substance generated in the clean room is added, the gaseous substance in the clean room has a higher concentration than the outside air and contaminates the wafer base material and the substrate.

即ち、上記の汚染物質(微粒子、ガス状有害成分)がウェハ、半製品、製品の基板表面に付着すれば、微粒子は、基板表面の回路(パターン)の断線や短絡を引き起こし欠陥を生じさせる。また、ガス状物質として、(a) H.Cは、ウェハ(基板)表面に付着すると、接触角の増加をもたらし、H.Cは基板とレジストとの親和性(なじみ)に影響を与える。そして、親和性が悪くなるとレジストの膜厚に悪影響を与えたり、基板とレジストとの密着性に悪影響を与える(空気清浄、第33巻、第1号、p.16〜21、1995)。(b) SOxは、酸化膜絶縁不良を引き起こす。(c) NH3は、アンモニウム塩の生成などをもたらし、ウェハにくもり(解像不良)を引き起こす(リアライス社、最新技術講座、資料集、半導体プロセスセミナー、1996年10月29日、p.15〜25、1996)。
このような原因により、これらのガス状汚染物質は、半導体製品の生産性(歩留り)を低下させる。
That is, if the above-mentioned contaminants (fine particles, gaseous harmful components) adhere to the wafer, semi-finished product, or product substrate surface, the fine particles cause a circuit (pattern) disconnection or short circuit on the substrate surface and cause a defect. Moreover, as a gaseous substance, (a) H.H. When C adheres to the wafer (substrate) surface, it causes an increase in contact angle. C affects the affinity (familiarity) between the substrate and the resist. If the affinity is deteriorated, the film thickness of the resist is adversely affected, or the adhesiveness between the substrate and the resist is adversely affected (Air Cleaning, Vol. 33, No. 1, p. 16-21, 1995). (B) SOx causes an oxide film insulation failure. (C) NH 3 brings about production of ammonium salt and causes clouding (unresolved resolution) on the wafer (Rearice, latest technology course, data collection, semiconductor process seminar, October 29, 1996, p. 15) -25, 1996).
For these reasons, these gaseous pollutants reduce the productivity (yield) of semiconductor products.

特に、ガス状有害成分としての上記のガス状物質は上述の発生起因により、また最近では省エネの観点でクリーンルーム空気の循環を多くして用いるので、クリーンルーム中のガス状物質の濃度は濃縮され、外気に比べかなりの高濃度となっており、基材や基板に付着し、該表面を汚染する。この汚染の程度は、基材や基板の接触角で表わすことができ、汚染が激しいと接触角が大きい。接触角が大きい基材や基板は、その表面に成膜しても膜の付着強度が弱く(なじみが悪い)、歩留まりの低下をまねく。
ここで、接触角とは水によるぬれの接触角のことであり、基板表面の汚染の程度を示すものである。即ち、基板表面に疎水性(油性)の汚染物質が付着すると、その表面は水をはじき返してぬれにくくなる。すると基板表面と水滴との接触角は大きくなる。従って接触角が大きいと汚染度が高く、逆に接触角が小さいと汚染度が低い。
In particular, the above-mentioned gaseous substance as a gaseous harmful component is used due to the above-mentioned generation, and recently, since the circulation of clean room air is increased from the viewpoint of energy saving, the concentration of the gaseous substance in the clean room is concentrated, The concentration is considerably higher than that of the outside air, and it adheres to the base material and the substrate and contaminates the surface. The degree of contamination can be expressed by the contact angle of the base material or the substrate. If the contamination is severe, the contact angle is large. Even if a base material or a substrate having a large contact angle is formed on the surface thereof, the adhesion strength of the film is weak (unfamiliar), resulting in a decrease in yield.
Here, the contact angle is a contact angle of wetting with water and indicates the degree of contamination of the substrate surface. That is, when hydrophobic (oil-based) contaminants adhere to the substrate surface, the surface repels water and becomes difficult to wet. This increases the contact angle between the substrate surface and the water droplets. Therefore, if the contact angle is large, the degree of contamination is high. Conversely, if the contact angle is small, the degree of contamination is low.

特に、最近省エネの点でクリーンルームの空気を循環使用するため、クリーンルーム内のガス状有害成分は徐々に高まってしまい、基材や基板を汚染することになる。
このように、今後の清浄化技術は微粒子のみならず、適用先によっては微粒子とガスの同時制御が必要になる(第14回エアロゾル科学・技術研究討論会、p.157−159、1997)。
このような背景に対し、本発明者らは微粒子(粒子状物質)汚染に対し、前記の光電子を用いる清浄化方式を提案し、一方ガス状汚染物質による汚染に対しては、光触媒やイオン交換繊維を用いる清浄方式を下記に例示するように提案している。
In particular, since clean room air is circulated and used recently in terms of energy saving, gaseous harmful components in the clean room gradually increase and contaminate the base material and the substrate.
As described above, the future cleaning technology requires not only fine particles but also simultaneous control of fine particles and gas depending on the application destination (14th Aerosol Science and Technology Research Conference, p.157-159, 1997).
Against such a background, the present inventors have proposed a cleaning method using the above-mentioned photoelectrons for fine particle (particulate matter) contamination, while photocatalysts and ion exchange are used for contamination by gaseous contaminants. A cleaning method using fibers is proposed as exemplified below.

1)光触媒を用いる清浄化方式;特開平9−168722号、特開平9−205046号各公報。
2)イオン交換繊維を用いる清浄化方式;特公平5−67325号、特公平6−24626号各公報。
3)前記方式の組み合せによる微粒子とガスの同時制御による清浄化方式;特公平1−166864号、特公平6−87997号、特開平7−57981号公報、特願平7−352183号。
これらの方法や装置は、適用先の種類や装置の形状、構造、基材や基板の空間への収納方法などによっては効果的であるが、装置の種類や基材や基板の空間への収納方法によっては、改良の余地があった。
これらの方法や装置は、利用分野、装置種類、構造、形状、要求性能によっては十分な効果で実施し得るが、今だ改良の余地があった。
特開平6−277558号公報 特開平7−57981号公報 特開平9−168722号公報
1) Cleaning method using a photocatalyst; JP-A-9-168722 and JP-A-9-205046.
2) Cleaning method using ion exchange fiber; Japanese Patent Publication No. 5-67325 and Japanese Patent Publication No. 6-24626.
3) Cleaning method by simultaneous control of fine particles and gas by the combination of the above methods; Japanese Patent Publication No. 1-166864, Japanese Patent Publication No. 6-87997, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-57981, Japanese Patent Application No. 7-352183.
These methods and devices are effective depending on the type of application destination, the shape and structure of the device, the method of storing the base material and the substrate in the space, etc. There was room for improvement depending on the method.
Although these methods and apparatuses can be implemented with sufficient effects depending on the field of use, apparatus type, structure, shape, and required performance, there is still room for improvement.
JP-A-6-277558 JP 7-57981 A JP-A-9-168722

本発明は、上記既知事実に鑑み、自由に作業できる有効面積を広げることができ、しかも適用先(要求性能)によっては、空中浮遊菌及び微生物類を含む微粒子とそれに共有するガス状汚染物質を迅速に効果的に捕集・除去して、殺菌清浄化できる密閉空間の清浄方法及びその装置を提供することを課題とする。   In view of the above-mentioned known facts, the present invention can widen the effective area in which work can be performed freely, and depending on the application destination (required performance), fine particles containing airborne bacteria and microorganisms and gaseous pollutants shared therewith It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for cleaning an enclosed space that can be quickly and effectively collected and removed, and sterilized and cleaned.

上記課題を解決するために、本発明では、空中浮遊菌及び微生物類を含む密閉空間を、光電子放出材及び/又は光触媒に紫外線源から光照射して殺菌清浄化する方法において、該密閉空間の床面上又は仕切り板を介して床面の下方部で、光電子放出材及び/又は光触媒に紫外線源からの光を照射して殺菌清浄化することとしたものであり、また、該殺菌清浄化した空気を床面全面から上方に送ることとしたものである。
また、本発明では、紫外線源と光電子放出材及び/又は光触媒を用いる清浄機能を有する空中浮遊菌及び微生物類を含む密閉空間において、該密閉空間の床面上又は仕切り板を介して床面の下方部に、紫外線源を中心に光電子放出材及び/又は光触媒を配備した殺菌清浄化装置を設置することとしたものであり、また、該清浄化装置を床面全面の上方への開口部を有する構成としたものである。
前記清浄化においては、さらにイオン交換繊維による清浄化を組み合せても良いし、また、前記清浄化装置は、その外周が断熱材で覆われ、外部及び外周路から断熱された構成としても良い。
In order to solve the above problems, in the present invention, in a method of sterilizing and cleaning a sealed space containing airborne bacteria and microorganisms by irradiating a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst with light from an ultraviolet light source, The photoelectron emitting material and / or photocatalyst is irradiated with light from an ultraviolet light source on the floor surface or at a lower portion of the floor surface via a partition plate, and sterilized and cleaned. The air is sent upward from the entire floor surface.
Further, in the present invention, in a sealed space containing airborne bacteria and microorganisms having a cleaning function using an ultraviolet light source and a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst, the floor surface of the sealed space or a partition plate is used. In the lower part, a sterilizing and cleaning device provided with a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst centered on an ultraviolet ray source is installed, and the cleaning device is provided with an opening on the entire floor surface. It is set as the structure which has.
In the cleaning, cleaning with ion exchange fibers may be combined, and the cleaning device may have a configuration in which the outer periphery is covered with a heat insulating material and is insulated from the outside and the outer peripheral path.

本発明において、前記の清浄機能付密閉空間をパスボックスに用い、上部に収納部を有し、下部に殺菌清浄化装置を有する清浄機能付パスボックスとすることができる。
また、本発明では、上部に収納部を有し、下部に紫外線源と光電子放出材とを用いた殺菌清浄化装置を有する清浄機能付パスボックスにおいて、該殺菌清浄化装置が、下方の紫外線源と光電子放出材の他に、電場設定用の電極材を有する荷電部と、その上方の荷電微粒子を捕集する捕集部とからなり、該捕集部が清浄化された気体を下方から上方へと全面にわたって移動できる開口部を有すると共に、前記収納部頂部から気体清浄化装置へと気体を循環する外周路を設けることとしたものである。
前記パスボックスにおいて、清浄化装置は、荷電部と捕集部とを一体化して取り外し可能なユニットとすることができ、また、前記外周路は、パスボックスを二重壁構造として、該側壁面の全面に設けることができる。
さらに、前記パスボックスは、清浄化装置に供給する電源を、該ボックス内に備えたバッテリーと商用電源との二系列有することができる。
In this invention, it can be set as the pass box with a cleaning function which uses the said enclosed space with a cleaning function for a pass box, has an accommodating part in the upper part, and has a sterilization cleaning apparatus in the lower part.
Further, in the present invention, in the pass box with a cleaning function having a storage part in the upper part and having a sterilization cleaning apparatus using an ultraviolet light source and a photoelectron emitting material in the lower part, the sterilization cleaning apparatus has a lower ultraviolet light source. And a photoelectron emitting material, a charged portion having an electrode material for setting an electric field, and a collecting portion that collects charged fine particles above the charged portion, and the collected gas is moved upward from below. In addition to having an opening that can be moved over the entire surface, an outer circumferential path for circulating gas from the top of the storage part to the gas cleaning device is provided.
In the pass box, the cleaning device can be a unit that can be removed by integrating the charging unit and the collecting unit, and the outer circumferential path has a side wall surface of the pass box as a double wall structure. Can be provided on the entire surface.
Further, the pass box can have two power sources for supplying the cleaning device, a battery and a commercial power source provided in the box.

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
1)紫外線源と光電子放出材及び/又は光触媒を用いる密閉空間の清浄化において、該紫外線源と光電子放出材及び/又は光触媒を密閉空間における清浄化空間部の床面上又は仕切り板を介して床面の下方部に設置したことにより、
(1)床面の作業面が全面にわたり使用できるようになった(有効作業面積が広くなった)。
(2)紫外線ランプより生ずる上昇分流を合理的に利用できたので、密閉空間の清浄化が効果的にできた。
(3)光電子放出材と光触媒を同時に用いることにより、ガスと粒子の同時除去空間が効果的に得られた。
According to the present invention, the following effects can be achieved.
1) In the cleaning of a sealed space using an ultraviolet ray source and a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst, the ultraviolet ray source and the photoelectron emitting material and / or the photocatalyst are placed on the floor surface of the cleaning space in the sealed space or via a partition plate. By installing in the lower part of the floor,
(1) The work surface on the floor can be used over the entire surface (the effective work area is widened).
(2) Since the upward diversion generated from the ultraviolet lamp could be used rationally, the sealed space could be effectively cleaned.
(3) By simultaneously using the photoelectron emitting material and the photocatalyst, a simultaneous removal space for gas and particles was effectively obtained.

本発明は、次の5つの知見に基づいて発明されたものである。
1)空間の清浄化は、これまでフィルタを用いる方式により行われてきた。この方式は、フィルタに被清浄空気をファンにより強制通気するため、原理的には次のような課題がある。
(a)強制通気による粒子状物質やガス状物質の発生。
(b)清浄化空気が空間的で強制通気(循環)されるので、空間に収納された品物(例、ウェハ)は、該空気流に順次暴露されるので、汚染が加速される。
(c)強制通気するので清浄度を高くするにつれて、圧力損失が増加し、運転コストが高くなる。
(d)通常の空気(外気)中には、ガス状有害成分としてNOx、SOx、HClのような酸性ガス、アンモニア、アミンのようなアルカリ性ガス及び炭化水素(H.C.)と呼ばれる有機性ガスが存在し、現状のフィルタでは、これらのガス状有害成分の捕集はできないので、これらの有害ガスは空間中に導入されてしまい、空間における新たな汚染源(汚染原因)になる。
The present invention has been invented based on the following five findings.
1) The space has been cleaned by a method using a filter. This method has the following problems in principle because forced air is supplied to the filter by a fan.
(A) Generation of particulate matter or gaseous matter by forced ventilation.
(B) Since the clean air is spatially and forcibly ventilated (circulated), the articles (eg, wafers) stored in the space are sequentially exposed to the air flow, thereby accelerating contamination.
(C) Since forced ventilation is performed, the pressure loss increases and the operating cost increases as the cleanliness increases.
(D) In normal air (outside air), gaseous harmful components such as acidic gases such as NOx, SOx and HCl, alkaline gases such as ammonia and amines, and organics called hydrocarbons (HC) Gases are present and the present filters cannot collect these gaseous harmful components, so these harmful gases are introduced into the space and become a new pollution source (contamination cause) in the space.

2)上記に対して、本発明者らが提案した紫外線を用いる清浄化方式(前記の光電子を用いる方式、光触媒を用いる方式)は、紫外線照射により生ずるわずかな温度差により、密閉空間内の気体が流動化し、それにより、該空間中の汚染物質が順次汚染物質の処理空間部に送られ、効果的に処理されるものである((1)エアロゾル研究、第8巻、第4号、p315〜324、1993、(2)Proceedings of 12th ISCC in Yokohama、p.117〜122、1994、(3)特開平9−168722号公報、(4)特開平9−205046号公報)。
3)半導体、液晶などの先端産業分野では、従来粒子状物質の除去で十分であったものが、製品の高品質化、精密化により(より高価な製品は、集積度が密、すなわちより微細化、高精密化になり)、今後ガス状物質の影響を強く受けるようになる。
2) In contrast to the above, the cleaning method using ultraviolet rays (the above-described method using photoelectrons, the method using a photocatalyst) proposed by the present inventors is based on a slight temperature difference caused by ultraviolet irradiation, and the gas in the sealed space Fluidized, so that the pollutants in the space are sequentially sent to the processing space of the pollutants for effective treatment ((1) Aerosol Research, Vol. 8, No. 4, p315 324, 1993, (2) Proceedings of 12th ISCC in Yokohama, p. 117-122, 1994, (3) JP-A-9-168722, (4) JP-A-9-205046).
3) In advanced industrial fields such as semiconductors and liquid crystals, removal of particulate matter has been sufficient in the past, but due to high quality and refinement of products (more expensive products are denser, that is, finer In the future, it will be strongly influenced by gaseous substances.

そこで、従来問題にならなかったクリーンルーム空気濃度(ppbレベルのような極低濃度)レベルのH.CやSO2 、HCl、HF、NH3 などのガス状汚染物質の制御、除去が必要になってきた(「第39回、応用物理学会予稿集」、p86、1992春季、「空気清浄」第33巻、第1号、p16〜21、1995、「ウルトラクリーンテクノロジー」Vol.6、p29〜35、1994)。
これは、これらのガス状汚染物質の存在は、歩留まり(生産性)を著しく低下させることが明らかになったためである。
(a)今後の先端産業におけるクリーンルームは、粒子状物質(微粒子)とガス状有害成分の同時除去が必要となる。
(b)上記のガス状有害成分はクリーンルーム内での作業やクリーンルーム構成材や器具類から発生し、これらの発生ガスはたとえ極低濃度であっても、クリーンルームは閉鎖系であり、閉じ込められるので(最近クリーンルームは省エネの点で空気の循環使用の比率が高い)、該濃度は徐々に高くなり、クリーンルーム内におけるウェハやガラス基板、基材に付着し、悪影響を与えてしまう。
Therefore, a clean room air concentration (very low concentration such as a ppb level) level that has not been a problem in the past has been found. It has become necessary to control and remove gaseous pollutants such as C, SO 2 , HCl, HF, and NH 3 (“The 39th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics”, p86, 1992 Spring, “Air Cleaner” 33, No. 1, p16-21, 1995, “Ultra Clean Technology” Vol.6, p29-35, 1994).
This is because the presence of these gaseous pollutants has been shown to significantly reduce yield (productivity).
(A) Future clean rooms in advanced industries will require simultaneous removal of particulate matter (fine particles) and gaseous harmful components.
(B) The above-mentioned gaseous harmful components are generated from work in clean rooms and from clean room components and equipment, and even if these generated gases are extremely low in concentration, the clean room is closed and confined. (Recently, clean rooms have a high rate of air circulation in terms of energy saving), and the concentration gradually increases and adheres to the wafer, glass substrate, and base material in the clean room, and has an adverse effect.

上記のクリーンルーム内における有害ガスの発生をH.Cを例に次に説明する。
少なくとも一部が有機物(高分子樹脂)で構成されるクリーンルーム環境では、該有機物から、極微量の有機性ガス(H.C)が発生し、クリーンルーム空間中の収容物(ウェハやガラス基板などの原料、半製品)を汚染する。
すなわち、クリーンルーム空間では、少なくともその一部に有機物(例、プラスチック容器、パッキン材、シール材、接着材、壁面の材料等)を使用しており、該有機物から極く微量の有機性ガスが発生する。
例えば、シール材からはシロキサン、収納容器の材料であるプラスチック材からはフタル酸エステルなどが発生する。
The generation of harmful gas in the clean room Next, C will be described as an example.
In a clean room environment where at least a part is composed of an organic substance (polymer resin), an extremely small amount of organic gas (HC) is generated from the organic substance, and the contents in the clean room space (such as wafers and glass substrates) Contaminating raw materials and semi-finished products).
That is, in a clean room space, organic substances (eg, plastic containers, packing materials, sealing materials, adhesives, wall materials, etc.) are used at least in part, and a very small amount of organic gas is generated from the organic substances. To do.
For example, siloxane is generated from the sealing material, and phthalate is generated from the plastic material that is the material of the storage container.

H.Cがウェハなどの基板に付着(吸着)した場合の基板表面の汚染の度合いは、接触角(下記)で表示できる。H.Cで汚染された基板の問題点を具体例で説明すると、H.Cによるウェハ基板(貴重品)の汚染は、基板とレジストとの親和性(なじみ)に影響を与える。そして、親和性が悪くなると、レジストと膜厚に影響を与えたり、基板とレジストとの密着性に影響を与え、品質の低下や歩留まりの低下をもたらす。
接触角とは水によるぬれの接触角のことであり、基板表面の汚染の程度を示すものである。すなわち、基板表面に疎水性(油性)の物質を付着すると、その表面は水をはじき返してぬれにくくなる。すると基板表面と水滴との接触角は大きくなる。従って接触角が大きいと汚染度が高く、逆に接触角が小さいと汚染度が低い。
(c)また、民生の分野でも、シックビルディングシンジロードにみられるように、これらの有機性ガス(例えば、アルデヒド、塩素含有H.C)、酸性ガス、塩基性ガスの同時除去が必要になっている。
H. The degree of contamination of the substrate surface when C adheres (adsorbs) to a substrate such as a wafer can be represented by a contact angle (below). H. The problem of the substrate contaminated with C will be described with a specific example. Contamination of the wafer substrate (valuable) by C affects the affinity (familiarity) between the substrate and the resist. When the affinity is deteriorated, the resist and the film thickness are affected, or the adhesion between the substrate and the resist is affected, resulting in a decrease in quality and a yield.
The contact angle is a contact angle of wetting with water and indicates the degree of contamination of the substrate surface. That is, when a hydrophobic (oil-based) substance is attached to the substrate surface, the surface repels water and becomes difficult to wet. This increases the contact angle between the substrate surface and the water droplets. Therefore, if the contact angle is large, the degree of contamination is high. Conversely, if the contact angle is small, the degree of contamination is low.
(C) Also in the consumer field, as seen in the thick building syndroad, it is necessary to remove these organic gases (for example, aldehyde, chlorine-containing HC), acid gas, and basic gas at the same time. ing.

4)病院、食品工業、医薬などにおける各種菌類や、微生物類などが問題となる分野では、フィルタを用いる清浄方式の場合、フィルタ上あるいは循環系(フィルタとファン、その経路、その周辺)での各種菌類や微生物類の増殖による二次汚染などの問題がある。
5)紫外線源と光電子放出材及び/又は光触媒を用いる密閉空間の清浄化は、該紫外線源、光電子放出材及び/又は光触媒を、密閉空間における清浄化空間部の床面上及び/又は仕切り板を介して床面の下方部に設置することにより、効果的に空間は超清浄化される。
これは紫外線照射により生ずる上昇気流が効果的に作用するためである。即ち、該上昇気流を上手に(合理的に)使うことが、紫外線を用いる該清浄化方式を効果的に行うための重要な点である。
4) In fields where various fungi and microorganisms in hospitals, food industry, medicine, etc. are problematic, in the case of a cleaning method using a filter, on the filter or in the circulation system (filter and fan, its route, and its surroundings) There are problems such as secondary contamination due to the growth of various fungi and microorganisms.
5) Cleaning the sealed space using an ultraviolet ray source and a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst is performed by removing the ultraviolet ray source, the photoelectron emitting material and / or the photocatalyst on the floor surface of the cleaning space in the sealed space and / or a partition plate. By installing in the lower part of the floor surface through the space, the space is effectively super-cleaned.
This is because the rising airflow generated by the ultraviolet irradiation acts effectively. That is, to use the ascending air well (reasonably) is an important point for effectively performing the cleaning method using ultraviolet rays.

また、NH3 、SOx、NOx、HCl、HFのようなイオン状物質が問題になる分野では、前記光電子及び/又は光触媒を用いる方式にイオン交換繊維を加えて用いると、該イオン性物質も同時に除去され、効果的に超清浄空間が得られる。
特に、光触媒を用いる場合、該イオン性物質の共存が多いと、該光触媒表面へのイオン性物質やその生成物の付着などによる問題発生の可能性があることから、予めイオン性物質の除去を行うことが好ましい。例えば、イオン性物質の生成物(硫酸塩)が光触媒表面へ付着し、長時間運転で性能低下をもたらす。
Further, in the field where ionic substances such as NH 3 , SOx, NOx, HCl, and HF are problematic, when ion exchange fibers are added to the method using photoelectrons and / or photocatalysts, the ionic substances are simultaneously used. It is removed and an ultra-clean space is effectively obtained.
In particular, when using a photocatalyst, if there is a large amount of the ionic substance coexisting, problems may occur due to adhesion of the ionic substance or its product to the surface of the photocatalyst. Preferably it is done. For example, a product of an ionic substance (sulfate) adheres to the surface of the photocatalyst, resulting in performance degradation after a long operation.

次に、本発明の清浄化における各構成について説明する。
先ず、本発明の構成に必須である紫外線源について述べる。
紫外線源は、本発明の清浄化における光電子による方式の光電子放出材への照射及び/又は光触媒による方式の光触媒への照射を行うものであり、夫々の作用は後述するとおりである。
紫外線源は、通常、水銀灯、水素放電管、キセノン放電管、ライマン放電管などを適宜使用出来る。光源の例としては、殺菌ランプ、ブラックライト、蛍光ケミカルランプ、UV−B紫外線ランプ、キセノンランプがある。
この内、殺菌ランプ(波長:254nm)は、粒子状物質に共存する浮遊菌類、微生物類などに殺菌(滅菌)作用があることから好ましい。即ち、紫外線源として殺菌ランプを用いることにより、粒子状物質及び/又はガス状汚染物質の捕集・除去と同時に、殺菌作用を付加できるので、利用先(装置種類)によっては好ましい。
Next, each structure in the cleaning of this invention is demonstrated.
First, the ultraviolet ray source essential for the configuration of the present invention will be described.
The ultraviolet ray source irradiates the photoelectron emitting material by the photoelectron method and / or the photocatalyst method by the photocatalyst in the cleaning of the present invention, and the operation of each is as described later.
As the ultraviolet ray source, a mercury lamp, a hydrogen discharge tube, a xenon discharge tube, a Lyman discharge tube, or the like can be used as appropriate. Examples of the light source include a sterilizing lamp, a black light, a fluorescent chemical lamp, a UV-B ultraviolet lamp, and a xenon lamp.
Among these, a sterilizing lamp (wavelength: 254 nm) is preferable because airborne fungi and microorganisms coexisting with the particulate matter have a sterilizing (sterilizing) action. That is, by using a sterilizing lamp as an ultraviolet ray source, a sterilizing action can be added simultaneously with the collection and removal of particulate matter and / or gaseous pollutants, which is preferable depending on the use destination (device type).

次に、清浄化手段の構成について説明する。
1)光電子による方式
光電子による方式は、粒子状物質(微粒子)の除去に効果的である((1)エアロゾル研究、第8巻、第4号、p.315〜324、1993、(2)Proceedings of the 12th ISCC in Yokohama p.117〜122、1994)。 光電子による方法は、本発明者らがすでに提案したものを適宜に用いることができる(例、特公平6−74909号、特公平8−211号、特公平7−121369号、特公平8−22393号各公報)。
光電子放出材は、紫外線の照射により光電子を放出するものであれば何れでも良く、光電的な仕事関数が小さなもの程好ましい。効果や経済性の面から、Ba,Sr,Ca,Y,Gd,La,Ce,Nd,Th,Pr,Be,Zr,Fe,Ni,Zn,Cu,Ag,Pt,Cd,Pb,Al,C,Mg,Au,In,Bi,Nb,Si,Ti,Ta,U,B,Eu,Sn,P,Wのいずれか又はこれらの化合物又は合金又は混合物が好ましく、これらは単独で又は2種以上を複合して用いられる。複合材としては、アマルガムの如く物理的な複合材も用い得る。
Next, the configuration of the cleaning means will be described.
1) Photoelectron method The photoelectron method is effective in removing particulate matter (fine particles) ((1) Aerosol Research, Vol. 8, No. 4, p.315-324, 1993, (2) Proceedings of the 12th ISCC in Yokohama p. 117-122, 1994). As the photoelectron method, those already proposed by the present inventors can be used as appropriate (for example, Japanese Patent Publication No. 6-74909, Japanese Patent Publication No. 8-211, Japanese Patent Publication No. 7-121369, Japanese Patent Publication No. 8-22393). No. publications).
The photoelectron emitting material may be any material as long as it emits photoelectrons upon irradiation with ultraviolet rays, and a material having a small photoelectric work function is preferable. From the aspect of effect and economy, Ba, Sr, Ca, Y, Gd, La, Ce, Nd, Th, Pr, Be, Zr, Fe, Ni, Zn, Cu, Ag, Pt, Cd, Pb, Al, Any of C, Mg, Au, In, Bi, Nb, Si, Ti, Ta, U, B, Eu, Sn, P, and W, or a compound, alloy, or mixture thereof is preferable. The above is used in combination. As the composite material, a physical composite material such as amalgam can also be used.

例えば、化合物としては酸化物、ほう化物、炭化物があり、酸化物にはBaO,SrO,CaO,Y25 ,Gd23,Nd23 ,ThO2 ,ZrO2 ,Fe23 ,ZnO,CuO,Ag2 O,La23 ,PtO,PbO,Al23 ,MgO,In23 ,BiO,NbO,BeOなどがあり、またほう化物には、YB6,GdB6 ,LaB5 ,NdB6 ,CeB6 ,EuB6,PrB6 ,ZrB2 などがあり、さらに炭化物としてはUC,ZrC,TaC,TiC,NbC,WCなどがある。
また、合金としては黄銅、青銅、リン青銅、AgとMgとの合金(Mgが2〜20wt%)、CuとBeとの合金(Beが1〜10wt%)及びBaとAlとの合金を用いることができ、上記AgとMgとの合金、CuとBeとの合金及びBaとAlとの合金が好ましい。酸化物は金属表面のみを空気中で加熱したり、或いは薬品で酸化することによっても得ることができる。
For example, the compounds include oxides, borides, and carbides. The oxides include BaO, SrO, CaO, Y 2 O 5 , Gd 2 O 3 , Nd 2 O 3 , ThO 2 , ZrO 2 , and Fe 2 O 3. , ZnO, CuO, Ag 2 O, La 2 O 3 , PtO, PbO, Al 2 O 3 , MgO, In 2 O 3 , BiO, NbO, BeO, etc., and borides include YB 6 , GdB 6. , LaB 5 , NdB 6 , CeB 6 , EuB 6 , PrB 6 , ZrB 2, and the like, and the carbides include UC, ZrC, TaC, TiC, NbC, WC, and the like.
Further, as the alloy, brass, bronze, phosphor bronze, an alloy of Ag and Mg (Mg is 2 to 20 wt%), an alloy of Cu and Be (Be is 1 to 10 wt%), and an alloy of Ba and Al are used. The alloy of Ag and Mg, the alloy of Cu and Be, and the alloy of Ba and Al are preferable. The oxide can also be obtained by heating only the metal surface in the air or oxidizing it with a chemical.

さらに他の方法としては使用前に加熱し、表面に酸化層を形成して長期にわたって安定な酸化層を得ることもできる。この例としてはMgとAgとの合金を水蒸気中で300〜400℃の温度の条件下で、その表面に酸化膜を形成させることができ、この酸化薄膜は長期間にわたって安定なものである。
これらの物質は、バルク状(固体状、板状)で、また適宜の母材(支持体)へ付加して使用できる(特開平3−108698号公報)。例えば、紫外線透過性物質の表面又は該表面近傍に付加する(特公平7−93098号公報)こともできる。
付加の方法は、紫外線の照射により光電子が放出されれば何れでも良い。
例えば、ガラス板上へコーティングして使用する方法、他の例として板状物質表面近傍へ埋込んで使用する方法や板状物質上に付加し更にその上に別の材料をコーティングして使用する方法、紫外線透過性物質と光電子を放出する物質を混合して用いる方法等がある。また、付加は、薄膜状に付加する方法、網状、線状、粒状、島状、帯状に付加する方法等適宜用いることが出来る。
As yet another method, heating can be performed before use to form an oxide layer on the surface to obtain a stable oxide layer over a long period of time. As an example, an oxide film can be formed on the surface of an alloy of Mg and Ag in water vapor at a temperature of 300 to 400 ° C. The oxide thin film is stable over a long period of time.
These substances can be used in bulk (solid, plate-like) or added to an appropriate base material (support) (Japanese Patent Laid-Open No. 3-108698). For example, it can be added to the surface of an ultraviolet light transmissive substance or in the vicinity of the surface (Japanese Patent Publication No. 7-93098).
Any method may be used as long as photoelectrons are emitted by irradiation with ultraviolet rays.
For example, a method of coating on a glass plate, another method of embedding in the vicinity of the surface of a plate-like substance, or a method of adding another material on the plate-like substance. And a method using a mixture of an ultraviolet light transmissive substance and a substance that emits photoelectrons. Moreover, the addition can be suitably used such as a method of adding to a thin film, a method of adding to a net, line, granule, island, or band.

光電子を放出する材料の付加の方法は、適宜の材料の表面に周知の方法でコーティング、あるいは付着させて作ることができる。例えば、イオンプレーティング法、スパッタリング法、蒸着法、CVD法、メッキによる方法、塗布による方法、スタンプ印刷による方法、スクリーン印刷による方法を適宜用いることができる。
薄膜の厚さは、紫外線又は放射線照射により光電子が放出される厚さであれば良く、5Å〜5,000Å、通常20Å〜500Åが一般的である。母材の使用形状は、板状、プリーツ状、円筒状、棒状、線状、網状、繊維状、ハニカム状等があり、表面の形状を適宜凹凸状とし使用することが出来る。また、凸部の先端を先鋭状あるいは球面状とすることも出来る(特公平6−74908号公報)。
A method for adding a material that emits photoelectrons can be formed by coating or adhering to the surface of an appropriate material by a known method. For example, an ion plating method, a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, a plating method, a coating method, a stamp printing method, and a screen printing method can be used as appropriate.
The thickness of the thin film may be any thickness as long as photoelectrons are emitted by irradiation with ultraviolet rays or radiation, and is generally 5 to 5,000 mm, and usually 20 to 500 mm. The base material can be used in a plate shape, a pleat shape, a cylindrical shape, a rod shape, a wire shape, a net shape, a fiber shape, a honeycomb shape, and the like, and the surface shape can be appropriately set to be uneven. Also, the tip of the convex portion can be sharp or spherical (Japanese Patent Publication No. 6-74908).

母材への薄膜の付加は、本発明者が既に提案したように、1種類又は2種類以上の材料を1層又は多層重ねて用いることができる。即ち、薄膜を適宜複数(複合)で使用し、2重構造あるいはそれ以上の多重構造とすることができる(特開平4−152296号公報)。
これらの最適な形状や紫外線の照射により光電子を放出する材料の種類や付加法、薄膜厚は、装置の種類、規模、形状、光電子放出材の種類、母材の種類、後述電場の強さ、かけ方、効果、経済性等で適宜予備試験を行い決めることが出来る。
前記光電子放出材を母材に付加して使用する場合の母材は、前記した紫外線透過性物質の他にセラミック、粘土、周知の金属材がある。また、後述の光源の表面に上記光電子放出材を被覆(光源と光電子放出材を一体化)して行うこともできる(特開平4−243540号公報)。
For the addition of the thin film to the base material, as already proposed by the present inventor, one type or two or more types of materials can be used in a single layer or in multiple layers. That is, a plurality of thin films can be used as appropriate (composite) to form a double structure or a multiple structure (JP-A-4-152296).
These optimum shapes and types of materials that emit photoelectrons when irradiated with ultraviolet rays, addition method, thin film thickness, device type, scale, shape, type of photoemission material, type of base material, electric field strength, Preliminary tests can be made and determined as appropriate in terms of how to apply, effects, and economy.
In the case of using the photoelectron emitting material added to the base material, the base material includes ceramic, clay, and a well-known metal material in addition to the above-described ultraviolet light transmissive material. Alternatively, the surface of the light source described later may be coated with the photoelectron emitting material (the light source and the photoelectron emitting material are integrated) (JP-A-4-243540).

後述の光触媒との一体化を行うこともできる(特願平8−132563号)。この形態は、光触媒により光電子放出材の長期間安定化(光電子放出材への影響物質があっても除去できる)、や共存するガス状汚染物質の除去ができるので、利用先(装置の種類、要求性能)によっては好ましい。
光電子放出材への紫外線の照射による光電子の発生は、光電子放出材(負極)と、後述の電極(正極)間に電場(電界)を形成して行うと、光電子放出材からの光電子が効果的に起こる。
電場の形成方法(構造)としては、荷電部の形状、構造、適用分野、装置の種類或いは期待する効果(精度)等によって適宜選択することが出来る。電場の強さは、光電子放出材や母材への付加の種類等で適宜決めることが出来、このことについては本発明者の別の発明がある。電場の強さは、一般に0.1V/cm〜2kV/cmである。
It can also be integrated with a photocatalyst described later (Japanese Patent Application No. 8-132563). In this form, the photocatalyst can stabilize the photoelectron emitting material for a long period of time (can be removed even if there is an influencing substance on the photoelectron emitting material) and can remove coexisting gaseous pollutants. (Required performance) is preferable.
Generation of photoelectrons by irradiating the photoelectron emitting material with ultraviolet rays is effective when photoelectrons from the photoelectron emitting material are generated by forming an electric field (electric field) between the photoelectron emitting material (negative electrode) and an electrode (positive electrode) described later. To happen.
The method (structure) for forming an electric field can be appropriately selected depending on the shape, structure, application field, type of apparatus or expected effect (accuracy) of the charged portion. The strength of the electric field can be appropriately determined depending on the kind of addition to the photoelectron emitting material and the base material, and there is another invention of the present inventor about this. The strength of the electric field is generally 0.1 V / cm to 2 kV / cm.

次に、電極について説明する。
電極は、前記の光電子放出材から光電子の発生を効果的に起こすために、光電子放出材(負極)の対向側に設置し、電極(正極)との間に電場を形成する。
電極材やその形状は、該電場を形成できるものであれば何れでも良い。材質は、不純物などの発生がなく、導電性の材料であれば何れでも用いることができ、例えば、SUS、Cu−Zn、Wがある。形状は、板状、プリーツ状、円筒状、棒状、線状、繊維状、網状、ハニカム状があり、装置や光電子放出材の種類や形状、規模により、適宜予備試験を行い決めることができる。
Next, the electrode will be described.
In order to effectively generate photoelectrons from the photoelectron emitting material, the electrode is installed on the opposite side of the photoelectron emitting material (negative electrode), and an electric field is formed between the electrode and the electrode (positive electrode).
The electrode material and its shape may be any as long as the electric field can be formed. Any material can be used as long as it is a conductive material that does not generate impurities, and examples thereof include SUS, Cu—Zn, and W. The shape includes a plate shape, a pleat shape, a cylindrical shape, a rod shape, a line shape, a fiber shape, a net shape, and a honeycomb shape, and can be determined by appropriately conducting a preliminary test depending on the type, shape, and scale of the device and the photoelectron emitting material.

次に、荷電粒子状物質を捕集する捕集材(集じん材)について説明する。
該捕集材は、その前方の粒子状物質の荷電部で荷電された、荷電粒子状物質の捕集・除去を行う目的で用いる。
該捕集材は、荷電粒子状物質を確実に捕集するものであれば良く、周知の荷電微粒子捕集材であれば何れでも使用できる。通常の荷電装置における集じん板、集じん電極各種電極材や静電フィルター方式が一般的であるが、スチールウール電極、タングステンウール電極のような捕集部自体が電極を構成するウール状構造のものも有効である。エレクトレック材も好適に使用できる。また、本発明者がすでに提案したイオン交換フィルタ(又は繊維)を用いて捕集する方法も有効である(特公平5−9123号、特公平6−87997号各公報)。
Next, a collection material (dust collection material) for collecting charged particulate matter will be described.
The collection material is used for the purpose of collecting / removing the charged particulate matter charged by the charged portion of the particulate matter in front of it.
The collecting material may be any material that reliably collects charged particulate matter, and any known charged particle collecting material can be used. Dust collecting plate, dust collecting electrode various electrode materials and electrostatic filter system in ordinary charging device are common, but the collection part itself such as steel wool electrode and tungsten wool electrode has a wool-like structure constituting the electrode. Things are also effective. Electric trek material can also be used suitably. Moreover, the method of collecting using the ion exchange filter (or fiber) which the inventor has already proposed is also effective (Japanese Patent Publication Nos. 5-9123 and 6-87997).

2)光触媒による方式
光触媒は、ガス状汚染物質としてアンモニア、アミンのようなアルカリ性ガス、NOxのような酸性ガス、炭化水素(H.C)と呼ばれる有機性ガス、この内特に有機性ガスの除去に効果的である(第15回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会予稿集、p.309〜314、1997)。
光触媒による方式は、本発明者がすでに提案したものを適宜に用いることができる(例、特開平9−168722号、特開平9−205046号各公報)。光触媒は、下記光触媒材料が紫外線照射により、光触媒作用を発揮するものである。
光触媒は、通常、半導体材料が効果的であり、容易に入手出来、加工性も良いことから好ましい。効果や経済性の面から、Se,Ge,Si,Ti,Zn,Cu,Al,Sn,Ga,In,P,As,Sb,C,Cd,S,Te,Ni,Fe,Co,Ag,Mo,Sr,W,Cr,Ba,Pbのいずれか、又はこれらの化合物、又は合金、又は酸化物が好ましく、これらは単独で、また2種類以上を複合して用いる。
2) Photocatalyst method Photocatalyst removes ammonia, alkaline gas such as amine, acidic gas such as NOx, organic gas called hydrocarbon (HC) as a gaseous pollutant, especially organic gas among them. (15th Air Cleaning and Contamination Control Research Conference Preliminary Proceedings, p. 309-314, 1997).
As a method using a photocatalyst, those already proposed by the present inventor can be used as appropriate (for example, JP-A-9-168722 and JP-A-9-205046). The photocatalyst exhibits the photocatalytic action when the following photocatalyst material is irradiated with ultraviolet rays.
A photocatalyst is usually preferable because a semiconductor material is effective, easily available, and has good processability. From the aspect of effect and economy, Se, Ge, Si, Ti, Zn, Cu, Al, Sn, Ga, In, P, As, Sb, C, Cd, S, Te, Ni, Fe, Co, Ag, Any of Mo, Sr, W, Cr, Ba, and Pb, or a compound, alloy, or oxide thereof is preferable. These are used alone or in combination of two or more.

例えば、元素としてはSi,Ge,Se、化合物としてはAlP,AlAs,GaP,AlSb,GaAs,InP,GaSb,InAs,InSb,CdS,CdSe,ZnS,MoS2 ,WTe2 ,Cr2 Te3,MoTe,Cu2 S,WS2 、酸化物としてはTiO2 ,Bi23,CuO,Cu2 O,ZnO,MoO3 ,InO3 ,Ag2 O,PbO,SrTiO3,BaTiO3 ,Co34 ,Fe23 ,NiOなどがある。
光触媒の固定化は、適宜の材料(母材)に蒸着法、スパッタリング法、焼結法、ゾル−ゲル法、塗布による方法、焼付け塗装による方法など、周知の付加方法を適宜に用いることができる。付加の形状は、薄膜状、線状、網状、帯状、くし状、粒状、島状などを後述母材などにより適宜に選択し、用いることができる。
For example, the elements Si, Ge, Se, AlP as compounds, AlAs, GaP, AlSb, GaAs , InP, GaSb, InAs, InSb, CdS, CdSe, ZnS, MoS 2, WTe 2, Cr 2 Te 3, MoTe , Cu 2 S, WS 2 , oxides include TiO 2 , Bi 2 O 3 , CuO, Cu 2 O, ZnO, MoO 3 , InO 3 , Ag 2 O, PbO, SrTiO 3 , BaTiO 3 , Co 3 O 4. , Fe 2 O 3 , NiO, and the like.
For immobilization of the photocatalyst, a known addition method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a sintering method, a sol-gel method, a coating method, a baking method, or the like can be appropriately used for an appropriate material (base material). . As the additional shape, a thin film shape, a linear shape, a net shape, a strip shape, a comb shape, a granular shape, an island shape, or the like can be appropriately selected and used depending on a base material to be described later.

上記TiやZnは、例えば板状Tiを酸化することにより、光触媒とすることができるので、装置の種類によっては好適に使用できる。
光触媒の固定化の例として、光触媒を母材として、公知の導電性材料、例えばSUS、Cu−Zn、Al、又はセラミック、フッ素樹脂、ガラスあるいはガラス状物質の表面へコーティングしたり、光触媒を板状、粒状、島状、線状、網状、膜あるいは繊維状などの適宜の材料にコーティングしたり、あるいは包み、又は挟み込んで固定して用いてもよい。例として、ゾルゲル法によるガラス板への二酸化チタンのコーティングがある。光触媒は、粉体状のままでも用いることが出来るが、焼結、蒸着、スパッタリングなどの周知の方法で適宜の形状にして用いることができる。
Since Ti and Zn can be used as a photocatalyst, for example, by oxidizing plate-like Ti, it can be suitably used depending on the type of apparatus.
As an example of immobilization of a photocatalyst, a photocatalyst is used as a base material, and a known conductive material such as SUS, Cu-Zn, Al, or ceramic, fluororesin, glass or glassy material is coated, or the photocatalyst is coated on a plate. , Granular, island-shaped, linear, net-like, membrane, or fibrous material may be coated, wrapped, or sandwiched and fixed. As an example, there is a coating of titanium dioxide on a glass plate by a sol-gel method. The photocatalyst can be used as it is in powder form, but can be used in an appropriate shape by a known method such as sintering, vapor deposition, sputtering or the like.

また、光触媒作用の向上のために、上記光触媒にPt,Ag,Pd,RuO2 ,Co34 の様な物質を加えて使用することも出来る。該物質の添加は、光触媒作用が促進されるので好ましい。これらは、1種類又は複数組合せて用いることができる。通常、添加量は、光触媒に対して、0.01〜10重量%であり、適宜添加物質の種類や要求性能などにより、予備試験行い適正濃度を選択することができる。
添加の方法は、含浸法、光還元法、スパッタ蒸着法、混練法など周知手段を適宜用いることができる。
光触媒の清浄化装置への設置は、紫外線源からの紫外線が効果的に照射される位置、設置方法であれば何れでも良い。例えば、(1)前記光電子放出材との一体化(特願平8−132563号)があり、例を挙げると、前記母材上への光電子を放出する物質と光触媒とを付加する方法、光電子を放出する物質上へ光触媒を付加する方法、光触媒上へ光電子を放出する物質を付加する方法がある。
Further, in order to improve the photocatalytic action, a substance such as Pt, Ag, Pd, RuO 2 , or Co 3 O 4 can be added to the photocatalyst. The addition of the substance is preferable because the photocatalytic action is promoted. These can be used alone or in combination. Usually, the addition amount is 0.01 to 10% by weight with respect to the photocatalyst, and an appropriate concentration can be selected by conducting a preliminary test depending on the kind of the added substance and the required performance.
As the addition method, known means such as an impregnation method, a photoreduction method, a sputter deposition method, and a kneading method can be appropriately used.
The photocatalyst may be installed on the cleaning device as long as it is a position and installation method where ultraviolet rays from an ultraviolet ray source are effectively irradiated. For example, there is (1) integration with the photoelectron emitting material (Japanese Patent Application No. Hei 8-132563). For example, a method of adding a photocatalyst and a substance that emits photoelectrons onto the base material, photoelectron There are a method for adding a photocatalyst onto a substance that emits light and a method for adding a substance that emits photoelectrons onto the photocatalyst.

他の例として、(2)前記電場用電極材との一体化(特願平8−231290号)があり、例を挙げると、SUS材へ網状あるいは島状に光触媒を付加(SUSが正極)する方法、セラミックへ膜状に光触媒を付加し、目のあらい網状のSUS材で挟み込む(SUSが正極)方法、(3)空気の流れる空間中への光触媒の設置方法、(4)紫外線ランプ上へ被覆する方法(特願平8−31231号)等があり、利用先、装置のタイプ、処理空気の条件(濃度)、要求性能等により、適宜予備試験を行い、決めることができる。
本発明者らがすでに提案したように、光電子による方式と光触媒による方式を一体化して行うと、簡易な構成により粒子状物質とガス状汚染物質の同時除去ができることから利用先(装置の種類)によっては好ましい((1)第14回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会予稿集、p.201〜204、1996、(2)第15回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会予稿集、p.309〜314、1997、(3)特開平1−266864号、特願平8−352382号)。
As another example, there is (2) integration with the above-mentioned electrode material for electric field (Japanese Patent Application No. 8-231290). For example, a photocatalyst is added to a SUS material in a net or island shape (SUS is a positive electrode) A method in which a photocatalyst is added to a ceramic film and sandwiched between open mesh SUS materials (SUS is a positive electrode), (3) a photocatalyst is placed in a space in which air flows, and (4) on an ultraviolet lamp. There is a method of coating on the surface (Japanese Patent Application No. 8-31231), etc., and a preliminary test can be appropriately performed and determined according to the use destination, type of apparatus, condition (concentration) of processing air, required performance, and the like.
As already proposed by the present inventors, when the photoelectron method and the photocatalyst method are integrated, the particulate matter and the gaseous pollutant can be removed at the same time with a simple configuration. ((1) Proceedings of the 14th Air Cleaning and Contamination Control Research Conference, p. 201-204, 1996, (2) Proceedings of the 15th Air Cleaning and Contamination Control Research Conference, p. 314, 1997, (3) JP-A-1-266864, Japanese Patent Application No. 8-352382).

3)イオン交換繊維による方式
イオン交換繊維は、ガス状汚染物質として、SO2 、NOxのような酸性ガス、NH3 、アミン類のようなアルカリ性ガスの除去に効果的である。このことから、適用先(要求性能)によっては、前記の光電子による方式及び/又は光触媒による方式に付加して用いると効果的である。
このようなイオン交換繊維について説明すると、これは天然繊維もしくは合成繊維又は、これらの混合体等の支持体表面に陽イオン交換体もしくは陰イオン交換体、又は陽イオン交換基と陰イオン交換基を併有するイオン交換体を支持させたものであり、その方法としては繊維状の支持体に直接支持させてもよく、織物状、編物状又は植毛状の形態にしたのち、これに支持させることもできる。いずれにしても最終的にイオン交換体を支持した繊維となっていればよい。
3) Method by ion exchange fiber The ion exchange fiber is effective for removing acidic gases such as SO 2 and NOx, and alkaline gases such as NH 3 and amines as gaseous pollutants. Therefore, depending on the application destination (required performance), it is effective to use in addition to the photoelectron method and / or the photocatalyst method.
Such an ion exchange fiber will be described. This is a natural fiber or synthetic fiber, or a cation exchanger or anion exchanger, or a cation exchange group and an anion exchange group on a support surface such as a mixture thereof. The ion exchanger is also supported, and as a method thereof, it may be directly supported by a fibrous support, or after being formed into a woven, knitted or flocked form, it may be supported by this. it can. In any case, it is sufficient that the fiber finally supports the ion exchanger.

本発明に用いる、イオン交換繊維の製法として、グラフト重合特に放射線グラフト重合法を利用して製造したイオン交換繊維が好適である。種々の材質及び形状の素材を利用することができるからである。さて、前記天然繊維としては羊毛、絹等が適当でき、合成繊維としては炭化水素系重合体を素材とするもの、含フッ素系重合体を素材とするもの、あるいはポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、セルロース、酢酸セルロースなどが適用できる。
前記炭化水素系重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブテン等の脂肪族系重合体、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等の芳香族系重合体、ポリビニルシクロヘキサン等の脂環式系重合体あるいはこれらの共重合体が用いられる。また、前記含フッ素系重合体としては、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体等が用いられる。
As a method for producing an ion exchange fiber used in the present invention, an ion exchange fiber produced by using graft polymerization, particularly radiation graft polymerization, is suitable. This is because various materials and shapes can be used. As the natural fiber, wool, silk, and the like can be suitably used. As the synthetic fiber, a material made of a hydrocarbon polymer, a material made of a fluorine-containing polymer, or polyvinyl alcohol, polyamide, polyester, poly Acrylonitrile, cellulose, cellulose acetate and the like can be applied.
Examples of the hydrocarbon polymer include aliphatic polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polybutene, aromatic polymers such as polystyrene and poly α-methylstyrene, alicyclic polymers such as polyvinylcyclohexane, or the like. These copolymers are used. Examples of the fluorine-containing polymer include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and vinylidene fluoride-6-fluoride. Propylene copolymer or the like is used.

いずれにしても、前記支持体としてはガス流との接触面積が大きく、抵抗が小さい形状で、容易にグラフト化が行え、機械的強度が大で、繊維くずの脱落、発生や熱の影響が少ない材料であれば良く、使用用途、経済性、効果等を考慮して適宜に選択出来るが通常、ポリエチレンが一般的でありポリエチレンやポリエチレンとポリプロピレンとの複合体が特に好ましい。
次に、前記イオン交換体としては、特に限定されることなく種々の陽イオン交換体又は陰イオン交換体が使用できる。例えば、カチオン交換の場合を例にとると、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基などの陽イオン交換基含有体、第一級〜第三級アミノ基、第四アンモニウム基などの陰イオン交換基含有体、あるいは上記陽及び陰両者のイオン交換基を併有するイオン交換体が挙げられる。
In any case, the support has a large contact area with the gas stream, a shape with low resistance, can be easily grafted, has high mechanical strength, and is free from fiber scrapping, generation and heat. A small amount of material may be used, and the material can be appropriately selected in consideration of the intended use, economy, and effects. Usually, polyethylene is generally used, and polyethylene or a composite of polyethylene and polypropylene is particularly preferable.
Next, the cation exchanger is not particularly limited, and various cation exchangers or anion exchangers can be used. For example, taking the case of cation exchange as an example, a cation exchange group containing body such as carboxyl group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, phenolic hydroxyl group, primary to tertiary amino group, quaternary ammonium group, etc. Or an ion exchanger having both the positive and negative ion exchange groups.

具体的には、前記繊維上に例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニルベンゼンスルホン酸、スチレン、ハロメチルスチレン、アシルオキシスチレン、ヒドロキシスチレン、アミノスチレン等のスチレン化合物、ビニルピリジン、2−メチル−5−ビニルピリジン、2−メチル−5−ビニルイミダゾール、アクリロニトリルをグラフト重合させた後、必要に応じ硫酸、クロルスルホン酸、スルホン酸などを反応させることにより陽又は陰イオン交換基を有する繊維状陰イオン交換体が得られる。
また、これらのモノマーはジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ブタジエン、エチレングリコール、ジビニルエーテル、エチレングリコールジメタクリレート、などの2個以上の2重結合を有するモノマーの共存下に繊維上にグラフト重合させてもよい。この様にして、イオン交換繊維が製造される。イオン交換繊維の直径は、1〜1000μm、好ましくは5〜200μmであり、繊維の種類、用途等で適宜決めることが出来る。
Specifically, for example, acrylic acid, methacrylic acid, vinyl benzene sulfonic acid, styrene, halomethyl styrene, acyloxy styrene, hydroxy styrene, amino styrene and other styrene compounds, vinyl pyridine, 2-methyl-5-vinyl on the fiber. A fibrous anion exchanger having a cation or anion exchange group by grafting pyridine, 2-methyl-5-vinylimidazole, acrylonitrile and then reacting with sulfuric acid, chlorosulfonic acid, sulfonic acid or the like as necessary. Is obtained.
These monomers may be graft-polymerized onto fibers in the presence of monomers having two or more double bonds such as divinylbenzene, trivinylbenzene, butadiene, ethylene glycol, divinyl ether, ethylene glycol dimethacrylate, and the like. Good. In this way, ion exchange fibers are produced. The diameter of the ion exchange fiber is 1-1000 μm, preferably 5-200 μm, and can be appropriately determined depending on the type of fiber, application, and the like.

これらのイオン交換繊維の内、陽イオン交換基と陰イオン交換基の用い方は、対象処理気体中の被除去成分の種類や濃度によって決めることができる。例えば被除去成分を予め測定・評価し、それに見合うイオン交換繊維の種類と量を用いれば良い。アルカリ性ガスを除去したい場合は、陽イオン交換基(カチオン交換体)を有するもの、また、酸性ガスを除去したい場合は陰イオン交換基(アニオン交換体)を有するもの、また両者の混合ガスでは陽と陰の両方の交換基を有する繊維を用いることができる。
イオン交換繊維は本発明者らが先に提案したように、放射線グラフト重合で製造したものを用いると、特に効果が高いので好ましく、適宜用いることができる(特公平5−9123号、特公平5−67325号、特公平5−43422号、特公平6−24626号各公報)。
Among these ion exchange fibers, the way to use the cation exchange group and the anion exchange group can be determined by the kind and concentration of the component to be removed in the target treatment gas. For example, the component to be removed may be measured and evaluated in advance, and the type and amount of ion exchange fiber corresponding to it may be used. When it is desired to remove the alkaline gas, it has a cation exchange group (cation exchanger). When it is desired to remove the acidic gas, it has an anion exchange group (anion exchanger). Fibers with both negative and negative exchange groups can be used.
As the ion exchange fiber, as proposed previously by the present inventors, it is preferable to use one produced by radiation graft polymerization because it is particularly effective, and can be used as appropriate (Japanese Patent Publication No. 5-9123, Japanese Patent Publication No. 5). -67325, Japanese Patent Publication No. 5-43422, Japanese Patent Publication No. 6-24626).

イオン交換繊維は、イオン性物質(成分)の捕集に効果的であり、本発明の対象とする酸性ガスやアルカリ性ガスはイオン性物質と考えられることから、これらの物質を効率良く捕集・除去できる。
特に、放射線グラフト重合により製造されたイオン交換フィルタ(繊維)は、前記支持体への照射が奥部まで均一になされるため、イオン交換体(アニオン及び/又はカチオン交換体)が広い面積(高密度に付加)に、しっかり(強固)と付加されるので、交換容量が大きくなり、かつ低濃度のイオン性物質が早い速度で高効率に除去できる効果があり、実用的に有効である。また、放射線グラフト重合による製造は、製品に近い形状でできること、室温でできること、気相でできること、グラフト率大にできること、不純物の少ない吸着フィルタができることなどの利点がある。このため、次のような特徴を有する。
Ion exchange fibers are effective for collecting ionic substances (components), and the acidic gas and alkaline gas targeted by the present invention are considered to be ionic substances. Can be removed.
In particular, in the ion exchange filter (fiber) produced by radiation graft polymerization, the support is irradiated uniformly to the back, so that the ion exchanger (anion and / or cation exchanger) has a large area (high Since it is firmly (strongly) added to the density, the exchange capacity is increased, and the low-concentration ionic substance can be efficiently removed at high speed, which is practically effective. In addition, the production by radiation graft polymerization has advantages such as being able to have a shape close to that of a product, being able to be done at room temperature, being able to be done in the gas phase, being able to increase the graft rate, and being able to produce an adsorption filter with few impurities. For this reason, it has the following characteristics.

(a) 放射線照射によるグラフト重合で製造したイオン交換繊維には、イオン交換体(吸着機能の部分)が均一に多く付加(付加密度が高い)するので吸着速度が速く、かつ吸着量が多い。
(b) 圧力損失が少ない。
前記の光電子による方式、光触媒による方式、イオン交換繊維による方式は、夫々単独で、あるいは2つ以上を組み合せて1個所で、あるいは複数個所で清浄化を行うことができる。
即ち、適用先、装置の種類、形状、要求性能により、適宜予備試験を行い、決めることができる。
例えば、微粒子とガス状汚染物質(特に、有機性ガス)の同時除去は、光電子による方式と光触媒による方式、微粒子とガス状汚染物質(特に、NH3 、NOx)の同時除去は光電子による方式とイオン交換繊維による方式、微粒子とガス状汚染物質(有機性ガス、NH3、NOx)の同時除去は、光電子による方式と光触媒による方式とイオン交換繊維による方式の組合せがある。
(a) Since ion exchange fibers (parts having an adsorption function) are uniformly added (high addition density) to the ion exchange fibers produced by graft polymerization by radiation irradiation, the adsorption speed is high and the adsorption amount is large.
(B) Less pressure loss.
The above-described photoelectron method, photocatalyst method, and ion exchange fiber method can be used alone or in combination of two or more, and cleaning can be performed at one place or at a plurality of places.
That is, a preliminary test can be appropriately performed and determined according to the application destination, the type of device, the shape, and the required performance.
For example, simultaneous removal of fine particles and gaseous pollutants (especially organic gas) is a photoelectron method and photocatalytic method, and simultaneous removal of fine particles and gaseous pollutants (especially NH 3 , NOx) is a photoelectron method. The method using ion exchange fibers and the simultaneous removal of fine particles and gaseous pollutants (organic gas, NH 3 , NOx) include a combination of a photoelectron method, a photocatalyst method, and an ion exchange fiber method.

次に、清浄化装置を覆う断熱材について説明する。
本発明で用いることができる断熱材としては、周知の断熱材や保温材がいずれも使用できる。
例えば、断熱材としては、二重管によるマホービンの原理が使用でき、また、保温材としては、発泡スチロール等の有機系の保温材及びガラスウール等の無機系の保温材がいずれも使用できる。
これらの断熱材及び保温材は、装置の使用態様によって適宜に選択して用いることができ、また、断熱材や保温材自身からの微粒子や有害ガスの発生を防止するために、断熱材や保温材をこれらの有害物質の発生しない材料で覆って用いることができる。
Next, the heat insulating material that covers the cleaning device will be described.
As the heat insulating material that can be used in the present invention, any of well-known heat insulating materials and heat insulating materials can be used.
For example, as a heat insulating material, a mahobin principle using a double tube can be used, and as a heat insulating material, an organic heat insulating material such as foamed polystyrene and an inorganic heat insulating material such as glass wool can be used.
These heat insulating materials and heat insulating materials can be appropriately selected and used depending on the use mode of the apparatus, and in order to prevent generation of fine particles and harmful gases from the heat insulating materials and the heat insulating materials themselves, the heat insulating materials and the heat insulating materials are used. The material can be used by covering it with a material that does not generate these harmful substances.

次に、清浄機能付キャリアボックスに使用した場合のウェハキャリア収納部について説明する。
ウェハキャリアの収納部は、一般に用いられているウェハキャリアが収納できる大きさの空間があれば良い。種々のウェハキャリアに合ったステーガイドを用いることで清浄機能付キャリアボックス内に収納できる構造にできる。
ウェハキャリアは、清浄機能部の上部に据付けられ、更にウェハは清浄空気の流れ、すなわち、下方から上方への流れに平行になるような配置が好ましい。
清浄空気がウェハキャリアの底部の全面から流入できるような構造とするためのステーガイドは、何れの材料を用いても良いが、材料からの発塵や発ガスが無い材料を用いることが好ましい。
Next, a description will be given of a wafer carrier storage portion when used in a carrier box with a cleaning function.
The storage portion for the wafer carrier only needs to have a space large enough to store a commonly used wafer carrier. By using a stay guide suitable for various wafer carriers, the structure can be accommodated in a carrier box with a cleaning function.
The wafer carrier is preferably installed on top of the cleaning function, and the wafer is preferably arranged in parallel with the flow of clean air, ie, from below to above.
Any material may be used for the stay guide for making the structure in which clean air can flow from the entire bottom surface of the wafer carrier, but it is preferable to use a material that does not generate dust or gas from the material.

次に、清浄機能付キャリアボックスの清浄化装置の外周部について説明する。 外周部は、ウェハ等基板表面の汚染物を清浄化装置で清浄化された気体や外部から混入した汚染気体を清浄化部底部に導く流路である。外周部は、四方の面(一周)使用することも可能であるが、1面、2面又は3面と装置の構造により適宜選択した構造とすることができる。
次に、清浄化装置に電気を供給する電気系について説明する。
清浄化装置に電気を供給する電源は、清浄機能付キャリアボックスの運用(使用条件)によっては、搬送中においても気体清浄化部が常時作動できるようにしたほうが好ましい場合がある。このような場合には、電源系としては、一般の商用電源とバッテリー電源の二系列による作動が可能な構造とすることができる。 バッテリーは、周知のものを適宜用いることができる。例えば、アルカリ、マンガン、リチウム等の蓄電地を用途目的により適宜選択して用いることができる。
Next, the outer peripheral part of the cleaning device of the carrier box with a cleaning function will be described. The outer peripheral portion is a flow path that guides the contaminants on the surface of the substrate, such as a wafer, to the bottom of the cleaning unit by the gas cleaned by the cleaning device or the contaminated gas mixed from the outside. The outer peripheral portion can be used in four directions (one round), but can have a structure appropriately selected according to the structure of the device, one surface, two surfaces, or three surfaces.
Next, an electric system that supplies electricity to the cleaning device will be described.
Depending on the operation (use conditions) of the carrier box with a cleaning function, it may be preferable that the power supply for supplying electricity to the cleaning device is configured so that the gas cleaning unit can always operate even during transportation. In such a case, the power supply system can have a structure that can be operated by two systems of a general commercial power supply and a battery power supply. A well-known battery can be used as appropriate. For example, an electricity storage location such as alkali, manganese, lithium, and the like can be appropriately selected depending on the purpose of use.

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されない。
実施例1
クラス1000のクリーンルームの液晶工場における液晶ガラス(基板)保管庫(ストッカ)1中の空気清浄を図1を用いて説明する。
図1において、密閉空間である基板保管庫1中の空気清浄は、床14の下部に設置された、紫外線ランプ2、光電子放出材3、光電子放出用の電極4、荷電微粒子捕集用の電極13より成る本発明の清浄化装置である空気清浄ユニット(A+B)により実施される(微粒子の荷電部:A、荷電微粒子の捕集部:B)。
液晶ガラス保管庫1には、液晶ガラス基板11が収納された基板収納キャリア10の該保管庫1への出し入れなど、該保管庫1の開閉によりクリーンルームより粒子状物質(微粒子)6が侵入するが、該粒子状物質6は、本発明の空気清浄ユニット(A+B)にて荷電・捕集され、該基板11が収納された被清浄空間Cは、クラス1よりも清浄な超清浄空間となる。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to the following Example at all.
Example 1
The air cleaning in the liquid crystal glass (substrate) storage (stocker) 1 in a liquid crystal factory of a class 1000 clean room will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, the air in the substrate storage 1 that is a sealed space is cleaned by an ultraviolet lamp 2, a photoelectron emission material 3, a photoelectron emission electrode 4, and an electrode for collecting charged fine particles, which are installed below the floor 14. 13 is carried out by an air cleaning unit (A + B) which is a cleaning device of the present invention consisting of 13 (particulate charged part: A, collector part of charged particulate: B).
Particulate matter (fine particles) 6 enters the liquid crystal glass storage 1 from the clean room by opening and closing the storage 1 such as the substrate storage carrier 10 storing the liquid crystal glass substrate 11 in and out of the storage 1. The particulate matter 6 is charged and collected by the air cleaning unit (A + B) of the present invention, and the space C to be cleaned in which the substrate 11 is stored becomes an ultra-clean space that is cleaner than Class 1.

即ち、光電子放出材3と電極4の間に電場を形成した状態で光電子放出材3に紫外線ランプ2からの紫外線を照射すると光電子放出材3から光電子が放出される。ここで液晶ガラス保管庫1中の微粒子6は、紫外線ランプ2、光電子放出材3、電極4、13よりなる微粒子の荷電・捕集部(A+B)において前述の光電子により荷電され、荷電微粒子となり、該荷電微粒子は電極13に捕集され、保管庫1中はクラス1よりも清浄に超清浄化される。
9a〜9cは、紫外線ランプにより生ずる空気の流れを示し、空気清浄ユニット(A+B)内部の紫外線照射により生ずる温度上昇に伴い発生する。9aは、空気清浄ユニット(A+B)により清浄化された清浄化空気である。この流れ(9a〜9c)により、保管庫1中の微粒子6は、順次荷電・捕集部(A+B)に移動し、荷電・捕集される。14は、ガラス基板が収納された基板収納キャリア10が保管される床面を示す。
That is, when the photoelectron emitting material 3 is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 2 in a state where an electric field is formed between the photoelectron emitting material 3 and the electrode 4, photoelectrons are emitted from the photoelectron emitting material 3. Here, the fine particles 6 in the liquid crystal glass storage 1 are charged by the aforementioned photoelectrons in the fine particle charging / collecting portion (A + B) composed of the ultraviolet lamp 2, the photoelectron emitting material 3, and the electrodes 4 and 13, and become charged fine particles. The charged fine particles are collected by the electrode 13 and are supercleaned more cleanly than the class 1 in the storage 1.
Reference numerals 9a to 9c denote air flows generated by the ultraviolet lamps, which are generated as the temperature rises due to ultraviolet irradiation inside the air cleaning unit (A + B). 9a is the purified air cleaned by the air cleaning unit (A + B). By this flow (9a to 9c), the fine particles 6 in the storage 1 are sequentially moved to the charging / collecting section (A + B) and charged / collected. Reference numeral 14 denotes a floor surface on which the substrate storage carrier 10 in which a glass substrate is stored is stored.

空気清浄ユニット(A+B)の設置が水平でなく、少し斜傾を有するのは、これにより該ユニットからの上昇気流による空気の流れ9a〜9cを効果的にするためである。
本保管庫1内に、液晶ガラス基板11を収納しておくと、粒子状物質6による汚染が防止されるので、基板上の回路(パターン)の断線や短絡が起こらず製品製造における歩留まりが向上する。
本例の紫外線ランプ2は、殺菌ランプ、光電子放出材3はCu−ZnにAuメッキしたもの、光電子放出用電極材4及び荷電粒子捕集材13は、SUS材である。
空気清浄ユニット(A+B)は、保守点検等で適宜取り外しができ、本発明の特徴の1つである。
The installation of the air purifying unit (A + B) is not horizontal and has a slight inclination in order to make the air flows 9a to 9c due to the rising air flow from the unit effective.
When the liquid crystal glass substrate 11 is stored in the storage 1, contamination by the particulate matter 6 is prevented, so that the circuit (pattern) on the substrate is not disconnected or short-circuited, and the yield in product manufacturing is improved. To do.
The ultraviolet lamp 2 of this example is a sterilization lamp, the photoelectron emission material 3 is Cu-Zn plated with Au, and the photoelectron emission electrode material 4 and the charged particle collecting material 13 are SUS materials.
The air purifying unit (A + B) can be removed as appropriate during maintenance and inspection, and is one of the features of the present invention.

実施例2
クラス1000のクリーンルームの半導体工場におけるウェハ保管庫(ストッカ)1中の空気清浄を図2を用い説明する。
図2において、密閉空間であるウェハ保管庫1中の空気清浄は、床14の下部に設置された、紫外線ランプ2-1、光触媒15、紫外線ランプ2-2、光電子放出材3、光電子放出用電極4、荷電微粒子捕集材13よりなる本発明の空気清浄ユニット(A+B)により実施される。クリーンルーム中のガス状有害成分として、有機性ガスが非メタン炭化水素として、1.3ppm、NH3 が50ppb存在する。
Example 2
The air cleaning in the wafer storage (stocker) 1 in the semiconductor factory of a class 1000 clean room will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, the air cleaning in the wafer storage 1 which is a sealed space is performed by the ultraviolet lamp 2 −1 , the photocatalyst 15, the ultraviolet lamp 2 −2 , the photoelectron emitting material 3, and the photoelectron emitting apparatus installed below the floor 14. This is carried out by the air cleaning unit (A + B) of the present invention comprising the electrode 4 and the charged particulate collection material 13. As a gaseous harmful component in a clean room, organic gas is present as non-methane hydrocarbon, 1.3 ppm, and NH 3 is present at 50 ppb.

ウェハ保管庫1には、ウェハ11が収納されたウェハキャリア10の該保管庫1への出し入れなど、該保管庫1の開閉によりクリーンルームより粒子状物質(微粒子)6及びガス状有害成分16(ここでは、ウェハに付着するとウェハ表面の接触角を増加させる炭化水素(例、フタル酸エステル)や解像不良(くもり)を生じさせるNH3 )が侵入するが、該粒子状物質6は、本発明の空気清浄ユニット(A+B)にて荷電・捕集され、またガス状有害成分16は紫外線ランプ2-1からの紫外線照射により光触媒作用を発揮している光触媒15に接触し、分解、無害化処理され、ウェハ11が収納された被清浄空間はCは、ガス状有害成分が無害化処理(ウェハ11に対して不活性ガス化)されたクラス1よりも清浄な超清浄空間となる。 In the wafer storage 1, the particulate matter (fine particles) 6 and the gaseous harmful components 16 (here) are opened from the clean room by opening and closing the storage 1 such as the wafer carrier 10 storing the wafer 11 in and out of the storage 1. Then, when adhering to the wafer, hydrocarbons (for example, phthalate ester) that increase the contact angle of the wafer surface or NH 3 ) that causes poor resolution (cloudiness) intrude, but the particulate matter 6 is present in the present invention. is charged, trapped in the air cleaning unit (a + B), also gaseous harmful components 16 is in contact with the photocatalyst 15 which exhibits a photocatalytic activity by irradiation with ultraviolet light from the ultraviolet lamp 2 -1, degradation, detoxification Then, the space to be cleaned in which the wafer 11 is housed is an ultra-clean space that is cleaner than Class 1 in which gaseous harmful components are rendered harmless (inert gas is formed with respect to the wafer 11).

即ち、光電子放出材3と電極4の間に電場を形成した状態で光電子放出材3に紫外線ランプ2-2からの紫外線を照射すると光電子放出材3から光電子が放出される。ここでウェハ保管庫1中の微粒子6は、紫外線ランプ2-2、光電子放出材3、電極4、13よりなる微粒子の荷電・捕集部において、上述の光電子により荷電され、荷電微粒子となり、該荷電微粒子は電極13に捕集され、ウェハ保管庫1中は超清浄化される。
一方、ガス状有害成分16は、空気の流れ9a〜9cにより、光触媒15に接触し、無害化処理される。
9a〜9cは、紫外線ランプ2-1、2-2による本発明の空気清浄ユニット内部の温度上昇に伴い生じる保管庫1中の空気の流れを示し、この流れにより保管庫1中の微粒子6及びガス状有害成分16は、効果的に該ユニット(A+B)に順次移動し、処理される。9aは、空気清浄ユニット(A+B)により、清浄化された清浄化空気である。
That is, photoelectrons are emitted from the photoelectron emission material 3 when the photoelectron emission material 3 is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 2-2 in a state where an electric field is formed between the photoelectron emission material 3 and the electrode 4. Here, the fine particles 6 in the wafer storage 1 are charged by the above-mentioned photoelectrons in the fine particle charging / collecting portion composed of the ultraviolet lamp 2-2 , the photoelectron emitting material 3, and the electrodes 4 and 13, and become charged fine particles. The charged fine particles are collected by the electrode 13 and are super-cleaned in the wafer storage 1.
On the other hand, the gaseous harmful component 16 comes into contact with the photocatalyst 15 and is rendered harmless by the air flows 9a to 9c.
Reference numerals 9a to 9c show the flow of air in the storage 1 caused by the temperature rise inside the air cleaning unit of the present invention by the ultraviolet lamps 2 -1 and 2 -2 , and this flow causes the particulates 6 and 6 in the storage 1 to Gaseous harmful components 16 are effectively moved sequentially to the unit (A + B) and processed. 9a is the purified air cleaned by the air cleaning unit (A + B).

このような処理により、非メタン炭化水素として0.1ppm以下、NH3 1ppb以下で、クラス1よりも清浄な超清浄空間が得られる。
光触媒によるガス状有害成分の処理については、ガス状有害成分の濃度が極低濃度であることなどから詳細は不明であるが、炭化水素を例に次に示す。
炭化水素(非メタン炭化水素、H.C)は、基板によっては通常の空気中の濃度(例、一般外気)でも汚染をもたらす。
種々のH.Cのうち、接触角を増大させる成分は基板の種類(ウエハ、ガラス材など)や基板上の薄膜の種類・性状によって異なると考えられる。本発明者らは鋭意検討した結果、非メタン炭化水素を指標として、これを光触媒による分解処理により0.2ppm以下、好ましくは0.1ppm以下まで除去すれば効果的であることがわかった。
By such treatment, an ultra-clean space that is 0.1 ppm or less as non-methane hydrocarbon and NH 3 1 ppb or less and cleaner than Class 1 is obtained.
The details of the treatment of the gaseous harmful component with the photocatalyst are not clear because the concentration of the gaseous harmful component is extremely low.
Hydrocarbons (non-methane hydrocarbons, HC) may cause contamination even at normal air concentrations (eg, general outside air) depending on the substrate.
Various H.P. Of C, the component that increases the contact angle is considered to differ depending on the type of substrate (wafer, glass, etc.) and the type and properties of the thin film on the substrate. As a result of intensive studies, the present inventors have found that it is effective to remove nonmethane hydrocarbon as an index by removing it to 0.2 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less by a decomposition treatment with a photocatalyst.

すなわち、通常のクリーンルームにおける基板表面の接触角を増加させる有機性ガス(H.C)で共通して言えることは、高分子量のH.Cが主であり、その構造として−CO、−COO結合(親水性を有する)を持つことである。このH.Cは親水部(−CO、−COO結合部)を有する疎水性物質(H.Cの基本構造の−C−C−の部分)と考えることができる。
具体例で説明すると、通常のクリーンルームにおけるウェハ基板などの基板の表面の接触角を増加させる有機性ガスは、C16〜C20の高分子量H.C、例えばフタル酸エステル、高級脂肪酸フェノール誘導体であり、これらの成分に共通することは化学的構造として、−CO、−COO結合(親水性を有する)を持つ。 これらの汚染有機性ガスの起因は、高分子製品の可塑剤、離型剤、酸化防止剤などであり、高分子製品の存在する個所が発生源である(「空気清浄」第33巻、第1号、p16〜21、1995)。
That is, what can be said in common with the organic gas (HC) that increases the contact angle of the substrate surface in a normal clean room is the high molecular weight H.C. C is the main, and has a structure of —CO and —COO (having hydrophilicity) as its structure. This H. C can be considered as a hydrophobic substance having a hydrophilic part (—CO, —COO bond part) (the part of —C—C— of the basic structure of HC).
To explain in concrete example, the organic gases increase the contact angle of the surface of the substrate such as a wafer substrate in a normal clean room, high molecular weight of C 16 -C 20 H. C, for example, phthalic acid ester and higher fatty acid phenol derivative, and what is common to these components has -CO and -COO bonds (having hydrophilicity) as chemical structures. These polluted organic gases are caused by plasticizers, mold release agents, antioxidants, and the like of polymer products, where the polymer products are present (“Air Cleaner”, Vol. 33, Vol. 1, p16-21, 1995).

光触媒によるこれらの有機性ガスの処理メカニズムの詳細は不明であるが、次のように推定できる。すなわち、これらの有機性ガスは−CO、−COO結合の部分がウエハやガラス表面のOH基と水素結合し、その上部は疎水面となり、結果としてウエハやガラス表面は疎水性になり、接触角が大きくなり、その表面に成膜すると膜の付着力は弱い。
有機性ガスが存在する雰囲気に光触媒を設置すると、先ず、光触媒にウェハやガラス表面と同様に有機性ガスがその表面に吸着し、次いで、その活性部である−CO、−COO結合部が、光触媒の作用を受け(光触媒への光の照射)別の安定な形態に変換される。その結果として、有機性ガスは安定な形態となり、ウエハやガラス基板上には付着しないか、又は付着しても疎水性を示さない。
The details of the processing mechanism of these organic gases by the photocatalyst are unknown, but can be estimated as follows. That is, in these organic gases, -CO and -COO bonds are hydrogen bonded to OH groups on the wafer or glass surface, and the upper part becomes a hydrophobic surface. As a result, the wafer or glass surface becomes hydrophobic, and the contact angle When the film is formed on the surface, the adhesion of the film is weak.
When the photocatalyst is installed in an atmosphere in which an organic gas exists, first, the organic gas is adsorbed on the photocatalyst like the wafer or glass surface, and then the -CO and -COO bonding portions which are active portions thereof are Under the action of the photocatalyst (irradiation of light to the photocatalyst), it is converted into another stable form. As a result, the organic gas is in a stable form and does not adhere to the wafer or glass substrate, or does not exhibit hydrophobicity even when attached.

本保管庫1内に、ウェハ11を収納しておくと、粒子状物質6及びガス状有害物質16による汚染が防止されるので、ウェハ上の回路(パターン)の断線や短絡が起こらず、ウェハ表面の接触角が増加さず(ウェハ上に成膜した膜の付着力が強い)、解像不良が起こらないので、製品製造における歩留まりが向上する。
本例の紫外線ランプ2-1、2-2は、殺菌ランプ、光電子放出材3はCu−ZnにAuメッキしたもの、電極材4、荷電粒子捕集材13は、SUS材、光触媒はTiO2 である。
空気清浄ユニット(A+B)は、保守点検等で適宜取り外しができ、本発明の特徴の1つである。
図2において、図1と同一符号は同じ意味を示す。
If the wafer 11 is stored in the storage 1, contamination by the particulate matter 6 and the gaseous harmful substance 16 is prevented, so that the circuit (pattern) on the wafer is not disconnected or short-circuited. Since the contact angle of the surface does not increase (the adhesion of the film formed on the wafer is strong) and no resolution failure occurs, the yield in product manufacturing is improved.
In this example, the ultraviolet lamps 2 -1 and 2 -2 are sterilizing lamps, the photoelectron emitting material 3 is Cu-Zn plated with Au, the electrode material 4 and the charged particle collecting material 13 are SUS materials, and the photocatalyst is TiO 2. It is.
The air purifying unit (A + B) can be removed as appropriate during maintenance and inspection, and is one of the features of the present invention.
2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same meaning.

実施例3
実施例2の図2において、イオン交換繊維17を組み合せて行うウェハ保管庫1中の空気清浄を図3に示す。
クラス1,000のクリーンルームにはガス状有害成分として有機性ガスが非メタン炭化水素として1.3ppm、NH3 が580ppb、SOxが80ppbが存在する。
図3では、図2のごとく作用する。ここではイオン交換繊維(アニオン型とカチオン型)により、先ずイオン性物質がNH3 10ppbまで、SOx5ppb以下まで除去される。次いで、図2のごとく光触媒15の作用により非メタン炭化水素が0.1ppm以下、NH30.1ppb以下まで除去され、次に光電子放出材3からの発生光電子により微粒子除去され、クラス1よりも清浄な超清浄空間が創出される。
図3において、図1、2と同一符号は同じ意味を示す。
Example 3
In FIG. 2 of Example 2, the air cleaning in the wafer storage 1 performed by combining the ion exchange fibers 17 is shown in FIG.
Class 1,000 clean rooms have 1.3 ppm organic gas as non-methane hydrocarbon, NH 3 580 ppb, and SOx 80 ppb as gaseous harmful components.
In FIG. 3, it works as shown in FIG. Here, ionic substances are first removed up to NH 3 10 ppb and SO x 5 ppb or less by ion exchange fibers (anion type and cation type). Next, as shown in FIG. 2, the non-methane hydrocarbon is removed to 0.1 ppm or less and NH 3 to 0.1 ppb or less by the action of the photocatalyst 15, and then the fine particles are removed by the photoelectrons generated from the photoelectron emitting material 3. A clean ultra-clean space is created.
3, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same meaning.

実施例4
実施例2におけるウェハ保管庫の図2に示した光電子と光触媒を用いる本発明の空気清浄ユニット(A+B)の別の形態を、図4に示す。
本ユニット(A+B)は、ウェハ保管庫1の床14の下部に設置され、中心部の紫外線ランプ2、該ランプの上に被覆した光電子放出材としてのAu3、その対向面に光電子放出のための金網状電場用電極材4、荷電微粒子捕集材13、光触媒15より構成される。
18は、清浄化空気である上昇気流9aを、被清浄空間Cに導く、ガイド板である。
ここでの基本的作用は、図2で示したごとくであるが、本形態の特徴を次に示す。
紫外線ランプ2を中心に設置しているため、該ランプにより上昇気流9aが効果的に利用でき、本形態の特徴である。
即ち、該ランプ2の保管庫1下部の中心部への設置により、保管庫1内の気流9a〜9cが効果的に起こるので、保管庫1中の微粒子6、ガス状有害成分16は効果的に気流9a〜9cにより順次空気清浄ユニット(A+B)に送り込まれ、効率良く除去される。
Example 4
FIG. 4 shows another embodiment of the air cleaning unit (A + B) of the present invention using the photoelectrons and the photocatalyst shown in FIG. 2 of the wafer storage in Example 2.
This unit (A + B) is installed in the lower part of the floor 14 of the wafer storage 1 and has an ultraviolet lamp 2 in the center, Au3 as a photoelectron emitting material coated on the lamp, and photoelectron emission on its opposite surface. It comprises a wire mesh electric field electrode material 4, a charged particulate collection material 13, and a photocatalyst 15.
Reference numeral 18 denotes a guide plate that guides the updraft 9a, which is purified air, to the space C to be cleaned.
The basic action here is as shown in FIG. 2, but the features of this embodiment are as follows.
Since the ultraviolet lamp 2 is installed at the center, the updraft 9a can be effectively used by the lamp, which is a feature of this embodiment.
That is, since the air flow 9a to 9c in the storage 1 is effectively generated by installing the lamp 2 at the center of the lower part of the storage 1, the fine particles 6 and the gaseous harmful components 16 in the storage 1 are effective. Are sequentially sent to the air cleaning unit (A + B) by the airflows 9a to 9c and efficiently removed.

前記作用により、被清浄空間Cは、非メタン炭化水素として0.1ppm以下、NH3 1ppb以下でクラス1よりも清浄な超清浄空間が得られる。
本保管庫1内に、ウェハ11を収納しておくと、粒子状物質6及びガス状有害物質16による汚染が防止されるので、ウェハ上の回路(パターン)の断線や短絡が起こらず、ウェハ表面の接触角が増加さず(ウェハ上に成膜した膜の付着力が強い)、解像不良が起こらないので、製品製造における歩留まりが向上する。 ここでの紫外線ランプ2は、殺菌ランプ、電極材4、荷電微粒子捕集材13はSUS材、光触媒はTiO2 である。空気清浄ユニット(A+B)は、保守点検等で適宜取り外しができ本発明の特徴である。
図4において、図2と同一符号は、同じ意味を示す。
図4では、ウェハ保管庫1に複数個のウェハキャリア10が設置されているが、1台のウェハキャリア10が収納されるウェハボックスに上記空気清浄ユニット(A+B)を設置して同様に実施できた。
As a result of the above action, the clean space C is 0.1 ppm or less as non-methane hydrocarbon and NH 3 1 ppb or less, and an ultra-clean space that is cleaner than Class 1 is obtained.
If the wafer 11 is stored in the storage 1, contamination by the particulate matter 6 and the gaseous harmful substance 16 is prevented, so that the circuit (pattern) on the wafer is not disconnected or short-circuited. Since the contact angle of the surface does not increase (the adhesion of the film formed on the wafer is strong) and no resolution failure occurs, the yield in product manufacturing is improved. Here, the ultraviolet lamp 2 is a sterilizing lamp, the electrode material 4, the charged particulate collection material 13 is a SUS material, and the photocatalyst is TiO 2 . The air cleaning unit (A + B) can be removed as appropriate for maintenance and inspection and is a feature of the present invention.
4, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same meaning.
In FIG. 4, a plurality of wafer carriers 10 are installed in the wafer storage 1, but the above-described air cleaning unit (A + B) can be installed in a wafer box in which one wafer carrier 10 is stored. It was.

実施例5
実施例4の図4の本発明の空気清浄ユニット(A+B)の別の形態を、図5に示す。
本ユニット(A+B)は、ウェハ保管庫1の床14の下部に設置され、中心部の紫外線ランプ2、その廻りに円周状に設置された光電子放出のための金網状の電場用電極材4、その対向側に設置された金網状光電子放出材3、荷電微粒子捕集材13、光触媒15より構成される。
本形態の特徴は、金網状光電子放出材3を用いることにより、電場(光電子放出用)の強さが弱くて良く、ここでは10V/cmである。
図5において、図4と同一符号は同じ意味を示し、その作用と効果は、実施例4と同一である。
Example 5
FIG. 5 shows another embodiment of the air purification unit (A + B) of the present invention in FIG.
This unit (A + B) is installed at the lower part of the floor 14 of the wafer storage 1, the ultraviolet lamp 2 at the center, and the wire mesh electrode material 4 for the photoelectron emission arranged circumferentially around it. The wire mesh photoelectron emitting material 3, the charged fine particle collecting material 13, and the photocatalyst 15 installed on the opposite side.
The feature of this embodiment is that the strength of the electric field (for photoelectron emission) may be weak by using the wire mesh photoelectron emission material 3, which is 10 V / cm here.
5, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same meanings, and the operations and effects thereof are the same as those in the fourth embodiment.

実施例6
クラス10000のバイオロジカルクリーンルームにおけるパスボックス(外部とクリーンルーム間に設置された器具類などの受け渡し装置)1中の空気清浄を、図6を用い説明する。
図6において、密閉空間であるパスボックス1中の空気清浄は、床14の下部に設置された紫外線ランプ(殺菌ランプ)2-1、光電子放出材3、光電子放出用電極材4、荷電粒子捕集材13より成る本発明の空気清浄ユニット(A+B)により実施される。
パスボックス1には、クリーンルームに搬入する器具類19のパスボックス1への導入のたびに、外部から菌類、微生物類を含む粒子状物質6が侵入するが、該菌類、微生物類を含む粒子状物質6は、本発明の空気清浄ユニット(A+B)にて荷電・捕集される。ここで、該菌類、微生物類は本発明の荷電粒子捕集材13に捕集されるので、極近傍の紫外線ランプ(殺菌ランプ)2-1の照射を受け、完全に殺菌(滅菌)され、本形態の特徴である。
Example 6
The air cleaning in the pass box (delivery device such as instruments installed between the outside and the clean room) 1 in the class 10,000 biological clean room will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the air in the pass box 1, which is a sealed space, is cleaned by an ultraviolet lamp (sterilization lamp) 2 −1 , a photoelectron emitting material 3, a photoelectron emitting electrode material 4, a charged particle trapping device installed at the lower part of the floor 14. It is carried out by the air cleaning unit (A + B) of the present invention comprising the collecting member 13.
Each time the utensil 19 carried into the clean room is introduced into the pass box 1, the particulate matter 6 containing fungi and microorganisms enters from outside, but the particulate matter containing the fungi and microorganisms enters. The substance 6 is charged and collected by the air cleaning unit (A + B) of the present invention. Here, since the fungi and microorganisms are collected in the charged particle collecting material 13 of the present invention, they are irradiated with an ultraviolet lamp (sterilization lamp) 2 -1 in the immediate vicinity and completely sterilized (sterilized). This is a feature of this embodiment.

即ち、空中浮遊菌類や微生物類6は、先ずパスボックスの空間Cでその一部が殺菌ランプ2-2により殺菌されるが、生き残った菌類や微生物類、耐UV性のカビ類などは、本発明の荷電粒子捕集材13に捕集され、殺菌線(殺菌ランプからの254nm紫外線)の照射を受けるので、完全に殺菌(滅菌)される。このようにして、器具類19が置かれた被清浄空間Cは、空中浮遊菌類、微生物類、微粒子6が除去された超清浄空間となる。
即ち、光電子放出材3と電極4の間に電場を形成した状態で光電子放出材3に紫外線ランプ2からの紫外線を照射すると光電子放出材3から光電子が放出される。ここでパスボックス1中の菌類、微生物類を含む粒子状物質6は、紫外線ランプ2、光電子放出材3、電極4、荷電粒子捕集材13よりなる粒子状物質の荷電捕集部A+Bにおいて、上述の光電子により荷電され、荷電粒子状物質となり、該粒子状物質は、電極13に捕集され、パスボックス1中は除菌と除塵が行われ超清浄化される。
That is, airborne fungi and microorganisms 6 is first partially in the space C of the pass box is sterilized by sterilizing lamp 2 -2, surviving fungi and microorganisms, UV resistance of fungi such as, the Since it is collected by the charged particle collection material 13 of the invention and irradiated with a sterilization line (254 nm ultraviolet light from a sterilization lamp), it is completely sterilized (sterilized). Thus, the to-be-cleaned space C in which the instruments 19 are placed becomes an ultra-clean space from which airborne fungi, microorganisms, and fine particles 6 are removed.
That is, when the photoelectron emitting material 3 is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 2 in a state where an electric field is formed between the photoelectron emitting material 3 and the electrode 4, photoelectrons are emitted from the photoelectron emitting material 3. Here, the particulate matter 6 containing fungi and microorganisms in the pass box 1 is in the particulate matter charge collecting section A + B including the ultraviolet lamp 2, the photoelectron emitting material 3, the electrode 4, and the charged particle collecting material 13. Charged by the above-described photoelectrons to form a charged particulate matter, which is collected by the electrode 13 and sterilized and dust-removed in the pass box 1 to be ultra-cleaned.

9a〜9cは、紫外線ランプ2による本発明の空気清浄ユニット(A+B)内部の温度上昇に伴い生じるパスボックス1中の空気の流れを示し、この流れによりパスボックス1中の菌類、微生物類を含む粒子状物質6は、効果的に荷電・捕集部A+Bに移動し、荷電・捕集される。
本パスボックス1を用いて、器具類(例、手術用具)19をクリーンルームに導入すると、該器具類19の菌類や微生物類からの汚染が防止される。
空気清浄ユニット(A+B)は、保守点検等に適宜取り外しでき、本発明の特徴の1つである。
Reference numerals 9a to 9c denote air flows in the pass box 1 that occur as the temperature inside the air purifying unit (A + B) of the present invention is increased by the ultraviolet lamp 2, and this flow includes fungi and microorganisms in the pass box 1. The particulate matter 6 effectively moves to the charge / collection part A + B and is charged / collected.
When the instrument (eg, surgical instrument) 19 is introduced into a clean room using the pass box 1, contamination of the instrument 19 from fungi and microorganisms is prevented.
The air cleaning unit (A + B) can be removed as appropriate for maintenance and inspection, and is one of the features of the present invention.

実施例7
図2に示した構成の保管庫に下記試料空気を入れ、本発明の空気清浄ユニットの作動の有無において、微粒子測定器、ガス測定器を用いて、被清浄空間中の濃度、ウェハ上の粒子数や接触角などについて調べた。
1)保管庫 ; 80リットル
2)空気清浄ユニット ; 下記紫外線ランプ、光電子放出材、電極材、光触媒
を図2のごとく構成し、保管庫の床下に図2のごとく
設置。
(1)紫外線ランプ:殺菌ランプ 10W、
(2)光電子放出材:Cu−ZnにAuメッキ、
(3)光電子放出用電極:50V/cm、電極材SUS、
(4)荷電微粒子捕集材:800V/cm、電極材SUS、
(5)光触媒 :石英ガラスにTiO2 をゾル−ゲル法で被覆
Example 7
The following sample air is put into the storage having the structure shown in FIG. 2, and the concentration in the space to be cleaned and the particles on the wafer are measured using the particle measuring device and the gas measuring device with or without the operation of the air cleaning unit of the present invention. The number and contact angle were examined.
1) Storage; 80 liters 2) Air purification unit; UV lamp, photoelectron emission material, electrode material, photocatalyst
2 is configured as shown in FIG. 2 and below the storage floor as shown in FIG.
Installation.
(1) UV lamp: sterilization lamp 10W,
(2) Photoelectron emitting material: Cu-Zn with Au plating,
(3) Electron emission electrode: 50 V / cm, electrode material SUS,
(4) Charged particulate collection material: 800 V / cm, electrode material SUS,
(5) Photocatalyst: Quartz glass coated with TiO 2 by sol-gel method

3)試料空気 ; 半導体工場(クラス1,000)のクリーンルーム空気。
H.C : 1.3ppm、
NH3 : 65ppb、
SOx : 10ppb、
4)ウエハ ; 8インチ、
5)測定器 ;(1)空間中微粒子濃度:光散乱式パーティクルカウンター
(>0.1μm)、
(2)同H.C濃度 : GC法、
(3)同NH3 濃度 : ケミルミ法、
(4)ウェハ上微粒子数 : ウェハ・ゴミ検査器、
(5)ウェハ上接触角 : 水滴式接触角計
尚、クラスとは、1ft3 中に含まれる0.1μm以上の粒子数を示す。
3) Sample air; clean room air of a semiconductor factory (class 1,000).
H. C: 1.3 ppm,
NH 3 : 65 ppb,
SOx: 10 ppb,
4) Wafer; 8 inches,
5) Measuring instrument; (1) Fine particle concentration in space: Light scattering particle counter
(> 0.1 μm),
(2) H. C concentration: GC method,
(3) Same NH 3 concentration: Chemilmi method,
(4) Number of fine particles on wafer: Wafer / dust inspection device,
(5) Contact angle on wafer: Water drop type contact angle meter The class indicates the number of particles of 0.1 μm or more contained in 1 ft 3 .

結果
(1)空間中微粒子濃度、ウェハ上粒子数を、表1に示す。
表1には比較(ブランク)としての紫外線照射なしのもの、また光触媒なし(光電子放出材有り)、光触媒有り(光電子放出材無し)のものを示す。
Results (1) Table 1 shows the fine particle concentration in the space and the number of particles on the wafer.
Table 1 shows a comparison (blank) without UV irradiation, no photocatalyst (with photoelectron emitting material), and photocatalyst (without photoelectron emitting material).

Figure 2005329406
Figure 2005329406

(2)空間中H.C濃度、NH3 濃度を、表2に示す。
表2には、表1と同じ比較を夫々示す。
(2) H. Table 2 shows the C concentration and NH 3 concentration.
Table 2 shows the same comparison as Table 1.

Figure 2005329406
Figure 2005329406

(3)ウェハ上の接触角を表3に示す。
表3には、表1と同じ比較を示す。
(3) Table 3 shows the contact angle on the wafer.
Table 3 shows the same comparison as Table 1.

Figure 2005329406
Figure 2005329406

実施例8
実施例7において、図3のごとくイオン交換繊維の付加を行い、保管庫に下記試料空気の環境に設置し、長期間運転を行い、その性能をウェハの接触角を測定することにより調べた。保管庫の開閉は10回/日とした。
1)イオン交換繊維(アニオン型、カチオン型)
下記に、製造法を示す。
(a) アニオン交換繊維: 繊維状のポリプロピレンに窒素中で電子線20Mradを照射し、次いでヒドロキシスチレンモノマーとイソプレンを夫々60%及び40%含む溶液に浸漬し、35℃の温度に加熱してグラフト重合反応を行った。反応後、四級アミノ化を行い、アニオン交換繊維を得た。
(b) カチオン交換繊維: 繊維状のポリプロピレンに窒素中で電子線20Mradを照射し、次いでアクリル酸45%を含む水溶液に浸漬し、35℃の温度に加熱してグラフト重合反応を行った。反応後、水酸化ナトリウム溶液で処理し、カチオン交換繊維を得た。
Example 8
In Example 7, ion exchange fibers were added as shown in FIG. 3, the sample was placed in a storage room in the following sample air environment, operated for a long period of time, and the performance was examined by measuring the contact angle of the wafer. The storage was opened and closed 10 times / day.
1) Ion exchange fiber (anion type, cation type)
The production method is shown below.
(A) Anion exchange fiber: Fibrous polypropylene was irradiated with an electron beam of 20 Mrad in nitrogen, then immersed in a solution containing 60% and 40% of a hydroxystyrene monomer and isoprene, respectively, and heated to a temperature of 35 ° C. for grafting. A polymerization reaction was performed. After the reaction, quaternary amination was performed to obtain an anion exchange fiber.
(B) Cation exchange fiber: Fibrous polypropylene was irradiated with an electron beam of 20 Mrad in nitrogen, then immersed in an aqueous solution containing 45% acrylic acid, and heated to a temperature of 35 ° C. to conduct a graft polymerization reaction. After the reaction, it was treated with a sodium hydroxide solution to obtain a cation exchange fiber.

2)試料空気 ; 半導体工場(クラス1000)のクリーンルーム空気、
H.C : 1.4ppm、
NH3 : 480ppb、
SOx : 250ppb、
NOx : 320ppb
結果
結果を図7に示す。図7において、本発明のものを−〇−、比較として紫外線照射しないもの(ブランク)を−●−、またイオン交換繊維を付加しないもの(光電子放出材と光触媒の作動のみ)を−△−で示す。
尚、イオン交換繊維によるイオン性物質の除去効果を調べるために、前記イオン交換繊維に試料空気を100ml/minで通過させ、出口濃度を調べたところ次のようであった。
NH3 : 10ppb以下(測定:ケミルミ法)
SOx : 5ppb以下(測定:溶液導電率法)
NOx : 5ppb以下(測定:ケミルミ法)
2) Sample air; clean room air of a semiconductor factory (class 1000),
H. C: 1.4 ppm,
NH 3 : 480 ppb,
SOx: 250 ppb,
NOx: 320ppb
Results The results are shown in FIG. In FIG. 7, -O- for the present invention,-●-for non-ultraviolet irradiation (blank) for comparison, and-△-for those not added with ion exchange fibers (only the operation of the photoelectron emitting material and the photocatalyst) Show.
In order to investigate the effect of removing the ionic substance by the ion exchange fiber, the sample air was passed through the ion exchange fiber at 100 ml / min, and the outlet concentration was examined as follows.
NH 3 : 10 ppb or less (measurement: Chemilmi method)
SOx: 5 ppb or less (measurement: solution conductivity method)
NOx: 5 ppb or less (Measurement: Chemilmi method)

実施例9
次に、本発明の清浄機能付密閉空間を清浄機能付キャリアボックスに用いた例を示し、図9はその全体構成図である。
図9において、20はウェハキャリアボックス本体であり、21はステーガイド、22はリターン流路、23は戻り汚染空気の流れ、24は清浄空気の流れ、25は汚染空気、27は電源部であり、前の図と同じ符号は同じ意味を有する。光電子放出材3は紫外線ランプ2の表面に被覆されている。
キャリアボックス20は、ウェハキャリア10の出し入れにより、外部から汚染物質が侵入する。侵入した汚染物質は、外周路22を通り荷電部Aに入り、電場下での光電子放出材3への紫外線ランプ2からの紫外線照射によって発生する光電子により荷電される。
Example 9
Next, an example in which the sealed space with a cleaning function of the present invention is used in a carrier box with a cleaning function is shown, and FIG. 9 is an overall configuration diagram thereof.
In FIG. 9, 20 is a wafer carrier box body, 21 is a stay guide, 22 is a return flow path, 23 is a return contaminated air flow, 24 is clean air flow, 25 is contaminated air, and 27 is a power supply unit. The same symbols as in the previous figure have the same meaning. The photoelectron emitting material 3 is coated on the surface of the ultraviolet lamp 2.
Contaminants enter the carrier box 20 from the outside when the wafer carrier 10 is taken in and out. The invading contaminant enters the charging portion A through the outer peripheral path 22, and is charged by photoelectrons generated by the ultraviolet irradiation from the ultraviolet lamp 2 to the photoelectron emitting material 3 under an electric field.

そして、紫外線ランプ2により加温された荷電微粒子を含む気体は、上昇して捕集部Bに到り、荷電微粒子は捕集部の電極板13a、bに捕集・除去され、清浄化された気体24が電極板13a、bの隙間から全面にわたって上昇し、ウェハ11が存在するウェハ収納部cを清浄にする。
収納部cを清浄化した気体は、収納部の頂部から外周路22を通り循環される。
収納部cでは、ウェハ11は気体の流れに沿って垂直方向に保持されるのが良い。それによって、気体の流れを妨げることなく流動し、迅速に収納部の清浄化を達成することができる。
図10に、前記キャリアボックス20で、ウェハキャリア10の出し入れ用の開閉扉26を天井部(a)又は側面部(b)に設けた場合の例を示す。
Then, the gas containing charged fine particles heated by the ultraviolet lamp 2 rises to reach the collecting part B, and the charged fine particles are collected and removed by the electrode plates 13a and 13b of the collecting part and cleaned. The gas 24 rises over the entire surface from the gap between the electrode plates 13a and 13b, and cleans the wafer storage portion c where the wafer 11 is present.
The gas which cleaned the storage part c is circulated through the outer peripheral path 22 from the top part of the storage part.
In the storage section c, the wafer 11 is preferably held in the vertical direction along the gas flow. Thereby, it can flow without obstructing the flow of gas, and the cleaning of the storage section can be achieved quickly.
FIG. 10 shows an example in which the carrier box 20 is provided with an opening / closing door 26 for taking in and out the wafer carrier 10 on the ceiling (a) or the side (b).

実施例10
図9に示した構成のキャリアボックスに、下記試料空気を入れ、空気清浄化部(本装置)の作動の有無において、微粒子濃度の測定とウェハ表面の接触角測定などについて調べた。
1)収納部 ; 30リットル
2)空気清浄部 (1)紫外線ランプ:殺菌ランプ 8W、
(2)光電子放出材:Au(Auを殺菌ランプ上に被覆)
(3)光電子放出用電極:10V/cm、電極材:SUS、
(4)荷電微粒子捕集部:5000V/cm、電極材:SUS、
3)試料空気 ; クリーンルーム(クラス1000)、
4)ウエハ ; 8インチ、
5)測定器 ;(1)空間中微粒子濃度:光散乱式パーテクルカウンター
(>0.1μm)、
(2)ウェハ上接触角: 水滴式接触角計、
キャリアボックス内のウェハ表面の汚染状態の試験では、供試ウェハは全て事前に洗浄を行い、初期の接触角の値は7度以下のウェハを用いた。
尚、クラスとは、1ft3 中に含まれる0.1μm以上の粒子数を示す。
Example 10
The following sample air was put into the carrier box having the configuration shown in FIG.
1) Storage unit; 30 liters 2) Air purification unit (1) Ultraviolet lamp: sterilization lamp 8W,
(2) Photoelectron emitting material: Au (Au is coated on a germicidal lamp)
(3) Electron emission electrode: 10 V / cm, electrode material: SUS,
(4) Charged particle collection unit: 5000 V / cm, electrode material: SUS,
3) Sample air; clean room (class 1000),
4) Wafer; 8 inches,
5) Measuring instrument; (1) Fine particle concentration in space: Light scattering type pertcle counter
(> 0.1 μm),
(2) Contact angle on wafer: Water drop type contact angle meter,
In the test of the contamination state of the wafer surface in the carrier box, all test wafers were cleaned in advance, and wafers having an initial contact angle value of 7 degrees or less were used.
The class indicates the number of particles of 0.1 μm or more contained in 1 ft 3 .

図11に、キャリアボックス内における微粒子の除塵特性の測定結果を示す。
縦軸は、初期微粒子濃度に対する微粒子の存在比を示し、横軸は空気清浄装置の運転時間を示している。図中のaは、本装置作動時の結果を、bは、比較として空気清浄部停止時(電源Off)の測定結果を示している。
図11の結果から、清浄装置が作動されていない場合は、微粒子濃度の減衰は起こらず、殆どボックス内に残存していることが分かる。一方、ボックス内微粒子濃度は、空気清浄装置作動によりクラス1000からクラス1以下に微粒子濃度が低減された。
図12に、キャリアボックス内のウェハ表面の接触角の結果を示す。
クリーンルーム空気に暴露された場合(図中b)は、時間とともに接触角は上昇し汚染されているが、一方、空気清浄装置の作動がある場合(図中a)は、10度以下で安定しており、接触角の増加は見られない。
FIG. 11 shows the measurement results of the dust removal characteristics of the fine particles in the carrier box.
The vertical axis represents the abundance ratio of the fine particles with respect to the initial fine particle concentration, and the horizontal axis represents the operating time of the air cleaning device. In the figure, “a” shows the result when the present apparatus is operated, and “b” shows the measurement result when the air cleaning unit is stopped (power supply Off) as a comparison.
From the results shown in FIG. 11, it can be seen that when the cleaning device is not operated, the concentration of the fine particles is not attenuated and remains in the box. On the other hand, the fine particle concentration in the box was reduced from class 1000 to class 1 or less by operating the air purifier.
FIG. 12 shows the result of the contact angle of the wafer surface in the carrier box.
When exposed to clean room air (b in the figure), the contact angle increases with time and is contaminated. On the other hand, when the air purifier is activated (a in the figure), it is stable at 10 degrees or less. The contact angle does not increase.

2)前記1)にイオン交換繊維を組み合せて用いることにより、
(1)前記1)に加えて、NH3 、アミン、SOx、NOxのようなイオン性物質の同時除去ができた。
(2)即ち、多種類(多成分)の同時除去ができたので、本清浄方式の適用先(装置)が広がり、実用性が向上した。
3)清浄機能付キャリアボックスを用いることにより、収納したウェハやガラス基板を清浄空気の雰囲気下に保持することができるため汚染されない。従って、ウェハやガラス基板の歩留まりの向上が期待できる。
2) By using ion exchange fibers in combination with 1) above,
(1) In addition to the above 1), ionic substances such as NH 3 , amine, SOx and NOx can be removed simultaneously.
(2) That is, since multiple types (multi-components) can be removed simultaneously, the application destination (apparatus) of this cleaning method has been expanded, and practicality has been improved.
3) By using the carrier box with a cleaning function, the housed wafer and glass substrate can be held in an atmosphere of clean air so that they are not contaminated. Therefore, improvement in the yield of wafers and glass substrates can be expected.

本発明の清浄装置を設置した保管庫の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the storage which installed the cleaning apparatus of this invention. 本発明の他の清浄装置を設置した保管庫の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the storage in which the other cleaning apparatus of this invention was installed. 本発明の他の清浄装置を設置した保管庫の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the storage in which the other cleaning apparatus of this invention was installed. 本発明の他の清浄装置を設置した保管庫の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the storage in which the other cleaning apparatus of this invention was installed. 本発明の他の清浄装置を設置した保管庫の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the storage in which the other cleaning apparatus of this invention was installed. 本発明の清浄装置を設置したパスボックスの断面構成図。The cross-sectional block diagram of the pass box which installed the cleaning apparatus of this invention. 運転時間(h)による接触角(度)の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the contact angle (degree) by driving | operation time (h). 従来の清浄装置を備えたウェハ保管庫の断面構成図。The cross-sectional block diagram of the wafer storage provided with the conventional cleaning apparatus. 本発明を清浄機能付キャリアボックスに用いた全体構成図。The whole block diagram which used the present invention for the carrier box with a cleaning function. キャリアボックスの開閉扉の取付位置を示す概略図で、a)天井部、b)側面部を示す。It is the schematic which shows the attachment position of the opening / closing door of a carrier box, and shows a) a ceiling part and b) a side part. 経過時間による粒子残存比(n/no)を示すグラフ。The graph which shows the particle | grain residual ratio (n / no) by elapsed time. 経過時間による接触角(度)の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the contact angle (degree) by elapsed time.

符号の説明Explanation of symbols

1:保管庫、2:紫外線ランプ、3:光電子放出材、4:電極、5:光電子、6:粒子状物質、9a〜9c:空気の流れ、10:キャリア、11:基板、13:電極、14:床、15:光触媒、16:ガス状有害成分、17:イオン交換繊維、18:ガイド板、19:器具類、20:ウェハキャリアボックス本体、21:ステーガイド、22:外周路、23:戻り汚染空気の流れ、24:清浄空気の流れ、25:汚染空気、26:開閉扉、27:電源部、
A:荷電部、B:捕集部、C:清浄化空間部
1: storage, 2: ultraviolet lamp, 3: photoelectron emitting material, 4: electrode, 5: photoelectron, 6: particulate matter, 9a to 9c: air flow, 10: carrier, 11: substrate, 13: electrode, 14: Floor, 15: Photocatalyst, 16: Gaseous harmful component, 17: Ion exchange fiber, 18: Guide plate, 19: Instruments, 20: Wafer carrier box body, 21: Stay guide, 22: Peripheral path, 23: Return polluted air flow 24: Clean air flow 25: Contaminated air 26: Opening / closing door 27: Power supply unit
A: Charging part, B: Collection part, C: Cleaning space part

Claims (10)

空中浮遊菌及び微生物類を含む密閉空間を、光電子放出材及び/又は光触媒に紫外線源から光照射して殺菌清浄化する方法において、該密閉空間の床面上又は仕切り板を介して床面の下方部で、光電子放出材及び/又は光触媒に紫外線源からの光を照射して殺菌清浄化することを特徴とする密閉空間の清浄方法。   In a method for sterilizing and cleaning a sealed space containing airborne bacteria and microorganisms by irradiating a photoelectron emitting material and / or photocatalyst with light from an ultraviolet light source, the floor surface of the sealed space or through a partition plate is used. A method for cleaning an enclosed space, characterized in that a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst is sterilized and cleaned by irradiating light from an ultraviolet light source at a lower portion. 空中浮遊菌及び微生物類を含む密閉空間を、光電子放出材及び/又は光触媒に紫外線源から光照射して殺菌清浄化する方法において、該密閉空間の床面上又は仕切り板を介して床面の下方部で、光電子放出材及び/又は光触媒に紫外線源からの光を照射して殺菌清浄化し、該清浄化した空気を床面全面から上方に送ることを特徴とする密閉空間の清浄方法。   In a method for sterilizing and cleaning a sealed space containing airborne bacteria and microorganisms by irradiating a photoelectron emitting material and / or photocatalyst with light from an ultraviolet light source, the floor surface of the sealed space or through a partition plate is used. A method for cleaning an enclosed space, characterized in that a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst is irradiated with light from an ultraviolet light source to be sterilized and cleaned, and the cleaned air is sent upward from the entire floor surface. 前記清浄化は、さらにイオン交換繊維を組み合せて行うことを特徴とする請求項1又は2記載の密閉空間の清浄方法。 The method for cleaning an enclosed space according to claim 1 or 2, wherein the cleaning is performed by further combining ion exchange fibers. 前記紫外線源が、殺菌ランプであることを特徴とする請求項1、2又は3記載の密閉空間の清浄方法。 4. The method for cleaning an enclosed space according to claim 1, wherein the ultraviolet ray source is a sterilizing lamp. 紫外線源と光電子放出材及び/又は光触媒を用いる清浄機能を有する空中浮遊菌及び微生物類を含む密閉空間において、該密閉空間の床面上又は仕切り板を介して床面の下方部に、紫外線源を中心に光電子放出材及び/又は光触媒を配備した殺菌清浄化装置を設置したことを特徴とする殺菌清浄機能付密閉空間。   In a sealed space containing airborne bacteria and microorganisms having a cleaning function using an ultraviolet light source and a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst, the ultraviolet light source is placed on the floor surface of the sealed space or below the floor surface via a partition plate. A sealed space with a sterilizing and cleaning function, characterized in that a sterilizing and cleaning device in which a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst is arranged is installed. 紫外線源と光電子放出材及び/又は光触媒を用いる清浄機能を有する空中浮遊菌及び微生物類を含む密閉空間において、該密閉空間の床面上又は仕切り板を介して床面の下方部に、紫外線源を中心に光電子放出材及び/又は光触媒を配備すると共に、床面全面の上方への開口部を有する殺菌清浄化装置を設置したことを特徴とする殺菌清浄機能付密閉空間。   In a sealed space containing airborne bacteria and microorganisms having a cleaning function using an ultraviolet light source and a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst, the ultraviolet light source is placed on the floor surface of the sealed space or below the floor surface via a partition plate. A sealed space with a sterilizing and cleaning function, in which a photoelectron emitting material and / or a photocatalyst are arranged around the center, and a sterilizing and cleaning device having an upward opening on the entire floor surface is installed. 前記清浄化装置は、さらにイオン交換繊維による清浄化を組み合せることを特徴とする請求項5又は6記載の殺菌清浄機能付密閉空間。   The sealed space with a sterilizing and cleaning function according to claim 5 or 6, wherein the cleaning device further combines cleaning with ion exchange fibers. 前記清浄化装置は、その外周が断熱材で覆われ、外部及び外周路から断熱されていることを特徴とする請求項5、6又は7記載の殺菌清浄機能付密閉空間。   8. The sealed space with a sterilizing and purifying function according to claim 5, wherein the cleaning device has an outer periphery covered with a heat insulating material and is insulated from the outside and the outer peripheral path. 前記紫外線源が、殺菌ランプであることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項記載の殺菌清浄機能付密閉空間。   The sealed space with a sterilizing and purifying function according to any one of claims 5 to 8, wherein the ultraviolet ray source is a sterilizing lamp. 請求項5〜9のいずれか1項記載の殺菌清浄機能付密閉空間が、パスボックスであり、上部に収納部を有し、下部に殺菌清浄化装置を有することを特徴とする清浄機能付パスボックス。   The sealed space with a sterilizing and purifying function according to any one of claims 5 to 9, wherein the sealed space with a sterilizing and purifying function is a pass box, having a storage portion at an upper portion and a sterilizing and cleaning device at a lower portion. box.
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