JP3415446B2 - 空気浄化フィルタとその製造方法及び高度清浄装置 - Google Patents
空気浄化フィルタとその製造方法及び高度清浄装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，例えばクリーンル
ームやクリーンベンチや保管庫などといった高度清浄装
置において使用される，雰囲気中のガス状無機不純物と
ガス状有機不純物を除去するための空気浄化フィルタに
関し，更にそのような空気浄化フィルタの製造方法と空
気浄化フィルタを使用した高度清浄装置に関する。
ームやクリーンベンチや保管庫などといった高度清浄装
置において使用される，雰囲気中のガス状無機不純物と
ガス状有機不純物を除去するための空気浄化フィルタに
関し，更にそのような空気浄化フィルタの製造方法と空
気浄化フィルタを使用した高度清浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日，半導体やＬＣＤパネル等の製造に
高度清浄装置が広く利用されている。例えばベアウェハ
から１ＭＤＲＡＭチップを製造するまでに至る半導体製
造ラインは約２００程度の工程を含んでおり，また，素
ガラスから９．４型ＴＦＴに至るＬＣＤパネル製造ライ
ンは約８０程度の工程を含んでいる。これらの製造ライ
ンにおいて，ウェハやガラス基板を各プロセスに常に連
続的に流すことは困難である。例えば，ＴＦＴ−ＬＣＤ
の製造ラインでは，前工程で回路が一通り形成された半
製品基板は，後工程に移送されるまでに数時間〜数十時
間を搬送容器（キャリア）内または保管庫（ストッカ）
内にて，高度清浄装置雰囲気に曝しながら待機させてい
る。
高度清浄装置が広く利用されている。例えばベアウェハ
から１ＭＤＲＡＭチップを製造するまでに至る半導体製
造ラインは約２００程度の工程を含んでおり，また，素
ガラスから９．４型ＴＦＴに至るＬＣＤパネル製造ライ
ンは約８０程度の工程を含んでいる。これらの製造ライ
ンにおいて，ウェハやガラス基板を各プロセスに常に連
続的に流すことは困難である。例えば，ＴＦＴ−ＬＣＤ
の製造ラインでは，前工程で回路が一通り形成された半
製品基板は，後工程に移送されるまでに数時間〜数十時
間を搬送容器（キャリア）内または保管庫（ストッカ）
内にて，高度清浄装置雰囲気に曝しながら待機させてい
る。
【０００３】このように，半導体基板やＬＣＤ基板を通
常の高度清浄装置雰囲気中に長時間放置すると，それら
の表面には高度清浄装置雰囲気由来のガス状不純物が付
着する。近年，このような高度清浄装置中にガス状で存
在し，半導体製造に使用されるシリコンウェハやＬＣＤ
パネル製造に使用されるガラス基板の表面に付着して半
導体やＬＣＤパネルの特性に影響するものとして，酸性
物質，塩基性物質，有機物，ドーパントなどがある。
常の高度清浄装置雰囲気中に長時間放置すると，それら
の表面には高度清浄装置雰囲気由来のガス状不純物が付
着する。近年，このような高度清浄装置中にガス状で存
在し，半導体製造に使用されるシリコンウェハやＬＣＤ
パネル製造に使用されるガラス基板の表面に付着して半
導体やＬＣＤパネルの特性に影響するものとして，酸性
物質，塩基性物質，有機物，ドーパントなどがある。
【０００４】ガス状不純物に対する化学汚染対策がなさ
れていない通常のクリーンルーム雰囲気中に含まれる化
学汚染濃度の実測例は，酸性物質が１００ｐｐｔ〜１，
０００ｐｐｔ，塩基性物質が１，０００ｐｐｔ〜１０，
０００ｐｐｔ，有機物が１，０００ｐｐｔ〜１０，００
０ｐｐｔ，ドーパントが１０ｐｐｔ〜１００ｐｐｔ程度
である。米国のＳＥＭＡＴＥＣＨが１９９５年５月３１
日に発表したＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
＃９５０５２８１２Ａ−ＴＲ「Ｆｏｒｅｃａｓｔ ｏ
ｆ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｏｎｔ
ａｍｉｎａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
０．２５ Ｍｉｃｒｏｎ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａ
ｎｃｅ Ｌｏｇｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓ」に掲載された
０．２５μｍプロセス（’９８以降）に必要な化学汚染
許容濃度（ｐｐｔ）によれば，つぎのような制御が必要
となる。即ち，酸性物質では，シリサイド工程で１８０
ｐｐｔ，配線工程で５ｐｐｔという厳しい制御が必要で
ある。また，塩基性物質については，フォトリソグラフ
ィ工程で１ｐｐｂという厳しい制御が必要である。ドー
パントについては，ゲート酸化膜前工程では０．１ｐｐ
ｔという極めて厳しい制御が必要である。特にボロンＢ
は，ＴＦＴトランジスタのチャネル領域を汚染してトラ
ンジスタ特性を劣化させる原因となる。有機物について
は，ゲート酸化膜前工程では１ｐｐｂ，配線工程では２
ｐｐｂという厳しい制御が必要である。
れていない通常のクリーンルーム雰囲気中に含まれる化
学汚染濃度の実測例は，酸性物質が１００ｐｐｔ〜１，
０００ｐｐｔ，塩基性物質が１，０００ｐｐｔ〜１０，
０００ｐｐｔ，有機物が１，０００ｐｐｔ〜１０，００
０ｐｐｔ，ドーパントが１０ｐｐｔ〜１００ｐｐｔ程度
である。米国のＳＥＭＡＴＥＣＨが１９９５年５月３１
日に発表したＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
＃９５０５２８１２Ａ−ＴＲ「Ｆｏｒｅｃａｓｔ ｏ
ｆ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｏｎｔ
ａｍｉｎａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
０．２５ Ｍｉｃｒｏｎ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａ
ｎｃｅ Ｌｏｇｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓ」に掲載された
０．２５μｍプロセス（’９８以降）に必要な化学汚染
許容濃度（ｐｐｔ）によれば，つぎのような制御が必要
となる。即ち，酸性物質では，シリサイド工程で１８０
ｐｐｔ，配線工程で５ｐｐｔという厳しい制御が必要で
ある。また，塩基性物質については，フォトリソグラフ
ィ工程で１ｐｐｂという厳しい制御が必要である。ドー
パントについては，ゲート酸化膜前工程では０．１ｐｐ
ｔという極めて厳しい制御が必要である。特にボロンＢ
は，ＴＦＴトランジスタのチャネル領域を汚染してトラ
ンジスタ特性を劣化させる原因となる。有機物について
は，ゲート酸化膜前工程では１ｐｐｂ，配線工程では２
ｐｐｂという厳しい制御が必要である。
【０００５】半導体基板やガラス基板の製造を行う様々
な高度清浄装置，例えばクリーンルーム，クリーンベン
チ，クリーンチャンバ，清浄な製品を保管するための各
種ストッカなど様々な規模の高度清浄装置や，ミニエン
バイロメントと称する局所的な高度清浄装置において
は，前記ＳＥＭＡＴＥＣＨのＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ ＃９５０５２８１２Ａ−ＴＲによれ
ば，これら高度清浄装置内のガス状汚染物質の制御に関
しては，種々のガス状の酸性物質，塩基性物質，有機
物，ドーパントなどの不純物が問題となる。このうち，
ドーパントは水溶性のホウ酸化合物やリン酸化合物とし
て酸性物質と似た化学的挙動を示し，ガス状の酸性物質
を吸着除去する能力のあるフィルタはドーパントも吸着
除去できる。ゲート酸化膜前工程では有機物とドーパン
トの一括除去，配線工程では酸と有機物の一括除去がそ
れぞれ必要となる。
な高度清浄装置，例えばクリーンルーム，クリーンベン
チ，クリーンチャンバ，清浄な製品を保管するための各
種ストッカなど様々な規模の高度清浄装置や，ミニエン
バイロメントと称する局所的な高度清浄装置において
は，前記ＳＥＭＡＴＥＣＨのＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ ＃９５０５２８１２Ａ−ＴＲによれ
ば，これら高度清浄装置内のガス状汚染物質の制御に関
しては，種々のガス状の酸性物質，塩基性物質，有機
物，ドーパントなどの不純物が問題となる。このうち，
ドーパントは水溶性のホウ酸化合物やリン酸化合物とし
て酸性物質と似た化学的挙動を示し，ガス状の酸性物質
を吸着除去する能力のあるフィルタはドーパントも吸着
除去できる。ゲート酸化膜前工程では有機物とドーパン
トの一括除去，配線工程では酸と有機物の一括除去がそ
れぞれ必要となる。
【０００６】これら４種の化学汚染物質のうちで，酸性
物質，塩基性物質，ドーパントの３種については水溶性
のものが多く，イオン交換反応，中和反応を起こし易
い。したがって，これら３種の化学汚染物質を清浄空間
の空気中から除去する手段としては，湿式洗浄（スクラ
バ）による水溶液への溶解除去手段や，イオン交換繊維
や薬品添着活性炭などのいわゆるケミカルフィルタによ
る化学吸着手段があった。一方，４種の化学汚染物質の
うちで，有機物については水に溶けにくいものが多く，
清浄空間の空気中から除去する手段としては，活性炭に
よる物理吸着手段があった。
物質，塩基性物質，ドーパントの３種については水溶性
のものが多く，イオン交換反応，中和反応を起こし易
い。したがって，これら３種の化学汚染物質を清浄空間
の空気中から除去する手段としては，湿式洗浄（スクラ
バ）による水溶液への溶解除去手段や，イオン交換繊維
や薬品添着活性炭などのいわゆるケミカルフィルタによ
る化学吸着手段があった。一方，４種の化学汚染物質の
うちで，有機物については水に溶けにくいものが多く，
清浄空間の空気中から除去する手段としては，活性炭に
よる物理吸着手段があった。
【０００７】ここで，酸性物質，塩基性物質，ドーパン
トのガス状無機不純物は，従来，湿式洗浄，イオン交換
繊維，薬品添着活性炭の３とおりの方法で除去されてき
た。
トのガス状無機不純物は，従来，湿式洗浄，イオン交換
繊維，薬品添着活性炭の３とおりの方法で除去されてき
た。
【０００８】湿式洗浄では，液滴噴霧により酸性物質，
塩基性物質，ドーパントを溶解除去する。薬品添着活性
炭を用いたケミカルフィルタの最も簡素な形式として，
所定のケースなどに薬品添着粒状活性炭を詰め込んだ構
成の充填筒が知られている。また，その他の形式とし
て，薬品を添着した繊維状活性炭を低融点ポリエステル
やポリエステル不織布の有機系バインダと複合してフェ
ルト形状にした構成のケミカルフィルタや，薬品を添着
した粒状活性炭をウレタンフォームや不織布に接着剤で
強固に付着させたブロック形状およびシート形状のケミ
カルフィルタも知られている。イオン交換繊維を用いた
ケミカルフィルタは，空気中に含まれる酸性・塩基性の
不純物である各種イオンを，酸性陽イオン交換繊維と塩
基性陰イオン交換繊維を基材とする不織布，抄紙，フェ
ルト等からなるフィルタでイオン交換，除去するもので
ある。
塩基性物質，ドーパントを溶解除去する。薬品添着活性
炭を用いたケミカルフィルタの最も簡素な形式として，
所定のケースなどに薬品添着粒状活性炭を詰め込んだ構
成の充填筒が知られている。また，その他の形式とし
て，薬品を添着した繊維状活性炭を低融点ポリエステル
やポリエステル不織布の有機系バインダと複合してフェ
ルト形状にした構成のケミカルフィルタや，薬品を添着
した粒状活性炭をウレタンフォームや不織布に接着剤で
強固に付着させたブロック形状およびシート形状のケミ
カルフィルタも知られている。イオン交換繊維を用いた
ケミカルフィルタは，空気中に含まれる酸性・塩基性の
不純物である各種イオンを，酸性陽イオン交換繊維と塩
基性陰イオン交換繊維を基材とする不織布，抄紙，フェ
ルト等からなるフィルタでイオン交換，除去するもので
ある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】湿式洗浄は，噴霧装置
のイニシャルコストが大きく，噴霧の高圧力損失による
ランニングコストも無視できない。さらに，半導体素子
（ＬＳＩ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造時に利
用される高度清浄装置は，温度２３〜２５℃，相対湿度
４０〜５５％に保たれているから，高度清浄装置内の空
気を湿式洗浄しながら循環する場合，液滴噴霧後の温度
低下や湿度上昇に対処するため，液滴噴霧後の空気に対
して再度，温湿度制御を行う必要がある。また，液滴噴
霧後の空気中に残存する液滴除去も噴霧装置の後段に必
要となる（いわゆるキャリーオーバの問題）。さらに，
噴霧装置で循環使用される洗浄液の処理，例えばバクテ
リア類の発生防止や溶解汚染物の濃縮分離といった水処
理特有の問題がある。
のイニシャルコストが大きく，噴霧の高圧力損失による
ランニングコストも無視できない。さらに，半導体素子
（ＬＳＩ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造時に利
用される高度清浄装置は，温度２３〜２５℃，相対湿度
４０〜５５％に保たれているから，高度清浄装置内の空
気を湿式洗浄しながら循環する場合，液滴噴霧後の温度
低下や湿度上昇に対処するため，液滴噴霧後の空気に対
して再度，温湿度制御を行う必要がある。また，液滴噴
霧後の空気中に残存する液滴除去も噴霧装置の後段に必
要となる（いわゆるキャリーオーバの問題）。さらに，
噴霧装置で循環使用される洗浄液の処理，例えばバクテ
リア類の発生防止や溶解汚染物の濃縮分離といった水処
理特有の問題がある。
【００１０】薬品添着活性炭やイオン交換繊維を利用し
たいわゆるケミカルフィルタでは，つぎのような問題が
ある。まず，両者に共通する問題点として，例えば，天
井面が清浄空気の吹き出し面となっているクリーンルー
ムの場合についていえば，天井に取り付けられている粒
子除去用フィルタの上流側にケミカルフィルタを配置す
ることが，クリーンルームの空気雰囲気中のガス状不純
物を除去するために極めて有効な手段である。しかし，
活性炭は消防法において指定された可燃物であり，イオ
ン交換繊維も極めて着火しやすい素材であり，火気には
厳重な注意が必要である。このため，防災上の観点か
ら，活性炭やイオン交換繊維を使用したケミカルフィル
タは天井に配置し難い。
たいわゆるケミカルフィルタでは，つぎのような問題が
ある。まず，両者に共通する問題点として，例えば，天
井面が清浄空気の吹き出し面となっているクリーンルー
ムの場合についていえば，天井に取り付けられている粒
子除去用フィルタの上流側にケミカルフィルタを配置す
ることが，クリーンルームの空気雰囲気中のガス状不純
物を除去するために極めて有効な手段である。しかし，
活性炭は消防法において指定された可燃物であり，イオ
ン交換繊維も極めて着火しやすい素材であり，火気には
厳重な注意が必要である。このため，防災上の観点か
ら，活性炭やイオン交換繊維を使用したケミカルフィル
タは天井に配置し難い。
【００１１】薬品添着活性炭を利用したケミカルフィル
タでは，つぎのような問題がある。即ち，充填筒形式の
従来のケミカルフィルタは，不純物の吸着効率は高い
が，圧力損失(通気抵抗)が高いという欠点を有する。ま
た，フェルト形状やシート形状の従来のケミカルフィル
タは優れた通気性があり，吸着効率も充填筒とさほど劣
らないが，構成材料（例えば，不織布，有機系バインダ
など）や，活性炭をシートに付着させている接着剤（例
えば，ネオプレン系樹脂，ウレタン系樹脂，エポキシ系
樹脂，シリコン系樹脂など）や，濾材を周囲のフレーム
に固着するために用いるシール材（例えばネオプレンゴ
ムやシリコンゴム等）などから発生したガス状有機不純
物がケミカルフィルタ通過後の空気中に含まれてしま
い，半導体の製造に悪影響を与える可能性がある。つま
り，これらフェルト形状やシート形状の薬品添着活性炭
を使用したケミカルフィルタは，クリーンルーム雰囲気
中に含まれるｐｐｂオーダの酸性または塩基性の極微量
不純物や，ｐｐｔオーダのドーパントは除去しておきな
がら，ケミカルフィルタ自身から発生したガス状有機不
純物を通過空気中に混入させてしまう。
タでは，つぎのような問題がある。即ち，充填筒形式の
従来のケミカルフィルタは，不純物の吸着効率は高い
が，圧力損失(通気抵抗)が高いという欠点を有する。ま
た，フェルト形状やシート形状の従来のケミカルフィル
タは優れた通気性があり，吸着効率も充填筒とさほど劣
らないが，構成材料（例えば，不織布，有機系バインダ
など）や，活性炭をシートに付着させている接着剤（例
えば，ネオプレン系樹脂，ウレタン系樹脂，エポキシ系
樹脂，シリコン系樹脂など）や，濾材を周囲のフレーム
に固着するために用いるシール材（例えばネオプレンゴ
ムやシリコンゴム等）などから発生したガス状有機不純
物がケミカルフィルタ通過後の空気中に含まれてしま
い，半導体の製造に悪影響を与える可能性がある。つま
り，これらフェルト形状やシート形状の薬品添着活性炭
を使用したケミカルフィルタは，クリーンルーム雰囲気
中に含まれるｐｐｂオーダの酸性または塩基性の極微量
不純物や，ｐｐｔオーダのドーパントは除去しておきな
がら，ケミカルフィルタ自身から発生したガス状有機不
純物を通過空気中に混入させてしまう。
【００１２】この種のフィルタとして特開昭６１−１０
３５１８号に示されるものがある。粉末活性炭とエマル
ジョン型接着剤と固体酸を含む水溶液をウレタンフォー
ムからなる基材に含浸させた後に乾燥させたフィルタで
あるが，エマルジョン型接着剤として示される合成ゴム
ラテックスやその他の水分散系の有機接着剤から，また
基材であるウレタンフォーム自体からもガス状有機物の
脱離が生じる。
３５１８号に示されるものがある。粉末活性炭とエマル
ジョン型接着剤と固体酸を含む水溶液をウレタンフォー
ムからなる基材に含浸させた後に乾燥させたフィルタで
あるが，エマルジョン型接着剤として示される合成ゴム
ラテックスやその他の水分散系の有機接着剤から，また
基材であるウレタンフォーム自体からもガス状有機物の
脱離が生じる。
【００１３】イオン交換繊維を利用したいわゆるケミカ
ルフィルタでは，つぎのような問題がある。即ち，イオ
ン交換繊維を基材とする不織布，抄紙，フェルト等を優
れた通気性を有するフィルタ濾材に加工するために使用
されるバインダや接着剤，および濾材を周囲のフレーム
に固着するために用いるシール材などから発生したガス
状有機不純物がケミカルフィルタ通過後の空気中に含ま
れてしまい，半導体の製造に悪影響を与える可能性があ
る。また，フィルタ濾材からの発塵もある。
ルフィルタでは，つぎのような問題がある。即ち，イオ
ン交換繊維を基材とする不織布，抄紙，フェルト等を優
れた通気性を有するフィルタ濾材に加工するために使用
されるバインダや接着剤，および濾材を周囲のフレーム
に固着するために用いるシール材などから発生したガス
状有機不純物がケミカルフィルタ通過後の空気中に含ま
れてしまい，半導体の製造に悪影響を与える可能性があ
る。また，フィルタ濾材からの発塵もある。
【００１４】この種のフィルタとして特開平６−６３３
３３号や特開平６−１４２４３９に示されるものがあ
る。前者の空気浄化システムに用いられるイオン交換繊
維を利用したいわゆるケミカルフィルタでは，構成材料
の高分子繊維に含まれる種々の添加剤からはガス状有機
物の脱離が生じ，またイオン交換基の一部がカルボン酸
やアンモニアとして脱離することもある。また，後者の
クリーンルーム内の微量汚染空気の浄化方法に用いられ
るイオン交換繊維を利用したいわゆるケミカルフィルタ
では，構成材料の高分子繊維不織布に含まれる種々の添
加剤からはガス状有機物の脱離が生じ，またイオン交換
基の一部がスルホン酸，カルボン酸，リン酸，アンモニ
アやアミンとして脱離することもある。
３３号や特開平６−１４２４３９に示されるものがあ
る。前者の空気浄化システムに用いられるイオン交換繊
維を利用したいわゆるケミカルフィルタでは，構成材料
の高分子繊維に含まれる種々の添加剤からはガス状有機
物の脱離が生じ，またイオン交換基の一部がカルボン酸
やアンモニアとして脱離することもある。また，後者の
クリーンルーム内の微量汚染空気の浄化方法に用いられ
るイオン交換繊維を利用したいわゆるケミカルフィルタ
では，構成材料の高分子繊維不織布に含まれる種々の添
加剤からはガス状有機物の脱離が生じ，またイオン交換
基の一部がスルホン酸，カルボン酸，リン酸，アンモニ
アやアミンとして脱離することもある。
【００１５】ケミカルフィルタ濾材からの発塵に対して
は，下流側に粒子状不純物を除去するフィルタを設けな
ければならない。ケミカルフィルタの下流側に粒子状不
純物を除去するフィルタ（粒子除去用フィルタ）を設け
る場合，粒子除去用フィルタはガス状有機不純物を発生
する素材を構成要素として含むため，粒子状不純物を除
去するフィルタ自身がガス状有機不純物を発生するとい
う不具合もあった。
は，下流側に粒子状不純物を除去するフィルタを設けな
ければならない。ケミカルフィルタの下流側に粒子状不
純物を除去するフィルタ（粒子除去用フィルタ）を設け
る場合，粒子除去用フィルタはガス状有機不純物を発生
する素材を構成要素として含むため，粒子状不純物を除
去するフィルタ自身がガス状有機不純物を発生するとい
う不具合もあった。
【００１６】さらに，薬品添着活性炭やイオン交換繊維
を無機不純物除去用の吸着層として利用する従来のケミ
カルフィルタに共通する問題として，酸性と塩基性の両
方の無機不純物を含む空気を処理する場合，酸性不純物
除去用の吸着素材と塩基性不純物除去用の吸着素材をそ
れぞれ別に準備し，それら２種の吸着素材を混合したも
のを一つの吸着層に形成して使用するか，もしくは２種
別々に酸性不純物除去用吸着層と塩基性不純物除去用吸
着層を製作して重ね合わせて使用するという煩雑さがあ
った。
を無機不純物除去用の吸着層として利用する従来のケミ
カルフィルタに共通する問題として，酸性と塩基性の両
方の無機不純物を含む空気を処理する場合，酸性不純物
除去用の吸着素材と塩基性不純物除去用の吸着素材をそ
れぞれ別に準備し，それら２種の吸着素材を混合したも
のを一つの吸着層に形成して使用するか，もしくは２種
別々に酸性不純物除去用吸着層と塩基性不純物除去用吸
着層を製作して重ね合わせて使用するという煩雑さがあ
った。
【００１７】また，複数のプロセスのクリーンルーム雰
囲気が分離されずに混じり合うような場合，例えば１つ
の大部屋クリーンルームに複数のプロセスが存在する場
合には，つぎのような不都合が生じていた。従来のケミ
カルフィルタを使用して，無機不純物に敏感なあるプロ
セスにおいて，酸，塩基，ドーパントのガス状不純物を
除去したことで基板の品質が向上した。そのプロセスで
はケミカルフィルタ自身が発生するガス状有機不純物は
基板の品質に影響を及ぼさなかった。しかし，同ガス状
有機不純物が同じ部屋にある有機不純物に敏感な別のプ
ロセスにおいて基板の表面汚染を起こし，品質の低下を
招いた。したがって，複数のプロセスが混在する大部屋
クリーンルームにおいては，酸，塩基，ドーパントのガ
ス状無機不純物を除去する目的のケミカルフィルタで
は，これらのガス状無機不純物の除去性能が優れている
のみならず，フィルタ自身がガス状有機不純物を発生し
てはならない。酸，塩基，ドーパントのガス状無機不純
物を除去するのみならずクリーンルーム雰囲気中の基板
表面汚染の原因となるガス状有機不純物をも一括除去で
きるケミカルフィルタの開発が強く望まれていた。
囲気が分離されずに混じり合うような場合，例えば１つ
の大部屋クリーンルームに複数のプロセスが存在する場
合には，つぎのような不都合が生じていた。従来のケミ
カルフィルタを使用して，無機不純物に敏感なあるプロ
セスにおいて，酸，塩基，ドーパントのガス状不純物を
除去したことで基板の品質が向上した。そのプロセスで
はケミカルフィルタ自身が発生するガス状有機不純物は
基板の品質に影響を及ぼさなかった。しかし，同ガス状
有機不純物が同じ部屋にある有機不純物に敏感な別のプ
ロセスにおいて基板の表面汚染を起こし，品質の低下を
招いた。したがって，複数のプロセスが混在する大部屋
クリーンルームにおいては，酸，塩基，ドーパントのガ
ス状無機不純物を除去する目的のケミカルフィルタで
は，これらのガス状無機不純物の除去性能が優れている
のみならず，フィルタ自身がガス状有機不純物を発生し
てはならない。酸，塩基，ドーパントのガス状無機不純
物を除去するのみならずクリーンルーム雰囲気中の基板
表面汚染の原因となるガス状有機不純物をも一括除去で
きるケミカルフィルタの開発が強く望まれていた。
【００１８】酸性と塩基性の両方の無機不純物を一括し
て除去できる一種類の吸着素材を無機不純物除去用の吸
着層に利用できれば，吸着層体積の低減，圧力損失の低
減，吸着層製造コストの低減等の利点が期待できる。ま
た，無機不純物と有機不純物が混在して含まれる空気を
処理する場合，従来，無機不純物除去用のケミカルフィ
ルタとは別に活性炭を利用した有機不純物除去用のケミ
カルフィルタが必要であった。無機不純物と有機不純物
の両方が除去できるケミカルフィルタを発明できれば，
フィルタ体積の低減，圧力損失の低減，フィルタ製造コ
ストの低減等の利点が期待できる。
て除去できる一種類の吸着素材を無機不純物除去用の吸
着層に利用できれば，吸着層体積の低減，圧力損失の低
減，吸着層製造コストの低減等の利点が期待できる。ま
た，無機不純物と有機不純物が混在して含まれる空気を
処理する場合，従来，無機不純物除去用のケミカルフィ
ルタとは別に活性炭を利用した有機不純物除去用のケミ
カルフィルタが必要であった。無機不純物と有機不純物
の両方が除去できるケミカルフィルタを発明できれば，
フィルタ体積の低減，圧力損失の低減，フィルタ製造コ
ストの低減等の利点が期待できる。
【００１９】ケミカルフィルタを酸・塩基性汚染や有機
物汚染を防止できるクリーンルームやクリーンベンチな
どの高度清浄装置に適用するに当たっての留意点は以下
のとおりである。（１）ケミカルフィルタ自身がガス状
不純物や粒子状不純物の汚染源(いわゆる２次汚染源)と
ならないこと。（２）ケミカルフィルタの圧力損失が低
いこと。（３）ガス状不純物の除去性能が高くかつ寿命
が長いこと。前述したように，従来のケミカルフィルタ
はこれらの留意点を満足するものとは言い難い。
物汚染を防止できるクリーンルームやクリーンベンチな
どの高度清浄装置に適用するに当たっての留意点は以下
のとおりである。（１）ケミカルフィルタ自身がガス状
不純物や粒子状不純物の汚染源(いわゆる２次汚染源)と
ならないこと。（２）ケミカルフィルタの圧力損失が低
いこと。（３）ガス状不純物の除去性能が高くかつ寿命
が長いこと。前述したように，従来のケミカルフィルタ
はこれらの留意点を満足するものとは言い難い。
【００２０】従って本発明の目的は，防災に優れ，かつ
フィルタ自身からのガス状有機不純物やガス状無機不純
物の脱離がなく，しかも処理対象空気中に含まれる微量
のガス状無機不純物のみならず，ガス状有機不純物も同
時に除去して，ガス状不純物による基板などの表面汚染
を防止できる空気浄化フィルタとその空気浄化フィルタ
を利用した高度清浄装置を提供することにある。
フィルタ自身からのガス状有機不純物やガス状無機不純
物の脱離がなく，しかも処理対象空気中に含まれる微量
のガス状無機不純物のみならず，ガス状有機不純物も同
時に除去して，ガス状不純物による基板などの表面汚染
を防止できる空気浄化フィルタとその空気浄化フィルタ
を利用した高度清浄装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに，本発明にあっては，フライポンタイト鉱物の粉末
を，無機物の粉末をバインダとして，支持体の表面に固
着させて無機材料層を形成し，無機材料層内においてフ
ライポンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微
粒子が隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されて
いることを特徴とする空気浄化フィルタである。無機材
料層内においてフライポンタイト鉱物の粉末や無機物バ
インダの粉末の微粒子が隣接する箇所には通気孔となる
間隙が形成され，処理対象ガスは，無機材料層の表面か
ら，該通気孔をかいくぐるように，無機材料層内部に入
り込んだり，逆に無機材料層内部から外部に出て行った
りする。そして，このように無機材料層内を通過する際
に，フライポンタイト鉱物により空気中の酸性や塩基性
のガス状不純物が吸着・除去される。
めに，本発明にあっては，フライポンタイト鉱物の粉末
を，無機物の粉末をバインダとして，支持体の表面に固
着させて無機材料層を形成し，無機材料層内においてフ
ライポンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微
粒子が隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されて
いることを特徴とする空気浄化フィルタである。無機材
料層内においてフライポンタイト鉱物の粉末や無機物バ
インダの粉末の微粒子が隣接する箇所には通気孔となる
間隙が形成され，処理対象ガスは，無機材料層の表面か
ら，該通気孔をかいくぐるように，無機材料層内部に入
り込んだり，逆に無機材料層内部から外部に出て行った
りする。そして，このように無機材料層内を通過する際
に，フライポンタイト鉱物により空気中の酸性や塩基性
のガス状不純物が吸着・除去される。
【００２２】また,本発明にあっては，フライポンタイ
ト鉱物の粉末を，タルク，カオリン鉱物，ベントナイ
ト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナ
の混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガ
ラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種から
なる無機物の粉末をバインダとして，支持体の表面に固
着させて無機材料層を形成し，無機材料層内においてフ
ライポンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微
粒子が隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されて
いることを特徴とする空気浄化フィルタである。シリカ
としては例えばシリカゲルが使用される。アルミナとし
ては例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミ
ナの混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの
混合ゲルが使用される。この空気浄化フィルタにおいて
も同様に，無機材料層内を通過する際に，フライポンタ
イト鉱物により空気中の酸性や塩基性のガス状不純物が
吸着・除去される。また，本発明にあっては，フライポ
ンタイト鉱物の粉末を，けいそう土，シリカ，アルミ
ナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活
性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マ
グネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの
少なくとも１種からなる無機物の粉末をバインダとし
て，支持体の表面に固着させて無機材料層を形成したこ
とを特徴とする空気浄化フィルタである。
ト鉱物の粉末を，タルク，カオリン鉱物，ベントナイ
ト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナ
の混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガ
ラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種から
なる無機物の粉末をバインダとして，支持体の表面に固
着させて無機材料層を形成し，無機材料層内においてフ
ライポンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微
粒子が隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されて
いることを特徴とする空気浄化フィルタである。シリカ
としては例えばシリカゲルが使用される。アルミナとし
ては例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミ
ナの混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの
混合ゲルが使用される。この空気浄化フィルタにおいて
も同様に，無機材料層内を通過する際に，フライポンタ
イト鉱物により空気中の酸性や塩基性のガス状不純物が
吸着・除去される。また，本発明にあっては，フライポ
ンタイト鉱物の粉末を，けいそう土，シリカ，アルミ
ナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活
性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マ
グネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの
少なくとも１種からなる無機物の粉末をバインダとし
て，支持体の表面に固着させて無機材料層を形成したこ
とを特徴とする空気浄化フィルタである。
【００２３】また，本発明にあっては，フライポンタイ
ト鉱物の粉末を無機物の粉末をバインダとして固着させ
た第１の無機材料層と，けいそう土，シリカ，アルミ
ナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活
性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マ
グネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの
少なくとも１種からなる第２の無機材料層を，それら第
１の無機材料層と第２の無機材料層のいずれか一方が支
持体の表面に接する関係を持って積層したことを特徴と
する空気浄化フィルタである。シリカとしては例えばシ
リカゲルが使用される。アルミナとしては例えばアルミ
ナゲルが使用される。シリカとアルミナの混合物として
は例えばシリカゲルとアルミナゲルの混合ゲルが使用さ
れる。この空気浄化フィルタにおいて，第１の無機材料
層と第２の無機材料層の一方においてバインダとして用
いられる無機物の粉末が，他方において用いられる無機
物の粉末と同じであっても異なっていてもよい。例え
ば，第１の無機材料層に用いたバインダとしての無機物
の粉末はタルク，カオリン鉱物，ベントナイトのような
粘土鉱物であっても構わない。また，第２の無機材料層
を構成する無機物バインダの粉末の微粒子が隣接する箇
所には通気孔となる間隙が存在するので，この請求項３
の空気浄化フィルタにおいても同様に，フライポンタイ
ト鉱物により空気中の酸性や塩基性のガス状不純物が吸
着・除去される。加えて，この請求項３の空気浄化フィ
ルタによれば，ガス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）
が高いシリカ等の無機物が，第１の無機材料層と第２の
無機材料層の両方に存在するので，請求項１，２の空気
浄化フィルタに比べてシリカ等の無機物の総和量が多く
なり，ガス状ホウ素化合物の除去効率の経時的変化が少
なく，比較的長時間に渡ってガス状ホウ素化合物を除去
できるといった特徴がある。
ト鉱物の粉末を無機物の粉末をバインダとして固着させ
た第１の無機材料層と，けいそう土，シリカ，アルミ
ナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活
性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マ
グネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの
少なくとも１種からなる第２の無機材料層を，それら第
１の無機材料層と第２の無機材料層のいずれか一方が支
持体の表面に接する関係を持って積層したことを特徴と
する空気浄化フィルタである。シリカとしては例えばシ
リカゲルが使用される。アルミナとしては例えばアルミ
ナゲルが使用される。シリカとアルミナの混合物として
は例えばシリカゲルとアルミナゲルの混合ゲルが使用さ
れる。この空気浄化フィルタにおいて，第１の無機材料
層と第２の無機材料層の一方においてバインダとして用
いられる無機物の粉末が，他方において用いられる無機
物の粉末と同じであっても異なっていてもよい。例え
ば，第１の無機材料層に用いたバインダとしての無機物
の粉末はタルク，カオリン鉱物，ベントナイトのような
粘土鉱物であっても構わない。また，第２の無機材料層
を構成する無機物バインダの粉末の微粒子が隣接する箇
所には通気孔となる間隙が存在するので，この請求項３
の空気浄化フィルタにおいても同様に，フライポンタイ
ト鉱物により空気中の酸性や塩基性のガス状不純物が吸
着・除去される。加えて，この請求項３の空気浄化フィ
ルタによれば，ガス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）
が高いシリカ等の無機物が，第１の無機材料層と第２の
無機材料層の両方に存在するので，請求項１，２の空気
浄化フィルタに比べてシリカ等の無機物の総和量が多く
なり，ガス状ホウ素化合物の除去効率の経時的変化が少
なく，比較的長時間に渡ってガス状ホウ素化合物を除去
できるといった特徴がある。
【００２４】また，本発明にあっては，フライポンタイ
ト鉱物の粉末を，タルク，カオリン鉱物，ベントナイ
ト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナ
の混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガ
ラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種から
なる無機物の粉末をバインダとして造粒させ，フライポ
ンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微粒子が
隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されているペ
レットを，支持体の表面に固着させたことを特徴とする
空気浄化フィルタである。シリカとしては例えばシリカ
ゲルが使用される。アルミナとしては例えばアルミナゲ
ルが使用される。シリカとアルミナの混合物としては例
えばシリカゲルとアルミナゲルの混合ゲルが使用され
る。この空気浄化フィルタにおいても同様に，フライポ
ンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微粒子が
隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成され，処理対
象ガスは，ペレットの表面から，該通気孔をかいくぐる
ように，ペレット内部に入り込んだり，逆にペレット内
部から外部に出て行ったりする。そして，フライポンタ
イト鉱物により空気中の酸性や塩基性のガス状不純物が
吸着・除去される。
ト鉱物の粉末を，タルク，カオリン鉱物，ベントナイ
ト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナ
の混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガ
ラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種から
なる無機物の粉末をバインダとして造粒させ，フライポ
ンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微粒子が
隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されているペ
レットを，支持体の表面に固着させたことを特徴とする
空気浄化フィルタである。シリカとしては例えばシリカ
ゲルが使用される。アルミナとしては例えばアルミナゲ
ルが使用される。シリカとアルミナの混合物としては例
えばシリカゲルとアルミナゲルの混合ゲルが使用され
る。この空気浄化フィルタにおいても同様に，フライポ
ンタイト鉱物の粉末や無機物バインダの粉末の微粒子が
隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成され，処理対
象ガスは，ペレットの表面から，該通気孔をかいくぐる
ように，ペレット内部に入り込んだり，逆にペレット内
部から外部に出て行ったりする。そして，フライポンタ
イト鉱物により空気中の酸性や塩基性のガス状不純物が
吸着・除去される。
【００２５】また，本発明にあっては，フライポンタイ
ト鉱物の粉末を，無機物の粉末をバインダとして造粒さ
せた第１のペレットの周囲に，けいそう土，シリカ，ア
ルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウ
ム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水
珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナ
イトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をコーティ
ングした，第１のペレットの周囲にコーティングされた
無機物の粉末同士が隣接する箇所には通気孔となる間隙
が存在する第２のペレットを，支持体の表面に固着させ
たことを特徴とする空気浄化フィルタである。シリカと
しては例えばシリカゲルが使用される。アルミナとして
は例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミナ
の混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの混
合ゲルが使用される。この空気浄化フィルタにおいて，
第１のペレットの周囲にコーティングされた無機物の粉
末同士が隣接する箇所には通気孔となる間隙が存在す
る。そして，ペレットの表面から，該通気孔をかいくぐ
るように，処理空気がペレット内部に入り込んだり，逆
にペレット内部から外部に出て行ったりする。そして同
様に，フライポンタイト鉱物により空気中の酸性や塩基
性のガス状不純物が吸着・除去される。
ト鉱物の粉末を，無機物の粉末をバインダとして造粒さ
せた第１のペレットの周囲に，けいそう土，シリカ，ア
ルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウ
ム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水
珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナ
イトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をコーティ
ングした，第１のペレットの周囲にコーティングされた
無機物の粉末同士が隣接する箇所には通気孔となる間隙
が存在する第２のペレットを，支持体の表面に固着させ
たことを特徴とする空気浄化フィルタである。シリカと
しては例えばシリカゲルが使用される。アルミナとして
は例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミナ
の混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの混
合ゲルが使用される。この空気浄化フィルタにおいて，
第１のペレットの周囲にコーティングされた無機物の粉
末同士が隣接する箇所には通気孔となる間隙が存在す
る。そして，ペレットの表面から，該通気孔をかいくぐ
るように，処理空気がペレット内部に入り込んだり，逆
にペレット内部から外部に出て行ったりする。そして同
様に，フライポンタイト鉱物により空気中の酸性や塩基
性のガス状不純物が吸着・除去される。
【００２６】なお，本発明の空気浄化フィルタにおいて
は，フライポンタイト鉱物で空気中の酸性や塩基性のガ
ス状不純物が吸着・除去でき，バインダとして用いる無
機粉末にはミクロ孔域やメソ孔域の細孔を有する種類を
適宜選択することでＤＯＰ，ＤＢＰ，ＢＨＴ，シロキサ
ン等のガス状有機物が吸着・除去できるので，基板の表
面汚染に関与する多種の化学汚染物質が混在する雰囲気
であってもこれら化学汚染物質のほとんどを捕捉でき
る。
は，フライポンタイト鉱物で空気中の酸性や塩基性のガ
ス状不純物が吸着・除去でき，バインダとして用いる無
機粉末にはミクロ孔域やメソ孔域の細孔を有する種類を
適宜選択することでＤＯＰ，ＤＢＰ，ＢＨＴ，シロキサ
ン等のガス状有機物が吸着・除去できるので，基板の表
面汚染に関与する多種の化学汚染物質が混在する雰囲気
であってもこれら化学汚染物質のほとんどを捕捉でき
る。
【００２７】本発明の空気浄化フィルタにあっては，外
側の無機材料層によってそれらの下部にあるフライポン
タイト鉱物の粉末と無機物の粉末のバインダからなる無
機材料層からの発塵を防止する効果を有する。また，第
２の無機材料層や外側の無機材料層を構成する無機物の
粉末が，基板の表面汚染に関与するＤＯＰ，ＤＢＰ，Ｂ
ＨＴ，シロキサン等のガス状有機物の物理吸着に適した
細孔を有していれば，これらのガス状有機物がその細孔
によって吸着除去されるという効果もある。本発明の空
気浄化フィルタにおいて第１の無機材料層を外側にした
場合には，前述の発塵防止効果はなくなるが，ガス状不
純物の吸着効果はあまり変わらず，空気と直接触れあう
外側の第１の無機材料層で空気中の酸性や塩基性のガス
状不純物の吸着・除去が行われ，内側の第２の無機材料
層で空気中のガス状有機不純物の吸着・除去が行われ
る。
側の無機材料層によってそれらの下部にあるフライポン
タイト鉱物の粉末と無機物の粉末のバインダからなる無
機材料層からの発塵を防止する効果を有する。また，第
２の無機材料層や外側の無機材料層を構成する無機物の
粉末が，基板の表面汚染に関与するＤＯＰ，ＤＢＰ，Ｂ
ＨＴ，シロキサン等のガス状有機物の物理吸着に適した
細孔を有していれば，これらのガス状有機物がその細孔
によって吸着除去されるという効果もある。本発明の空
気浄化フィルタにおいて第１の無機材料層を外側にした
場合には，前述の発塵防止効果はなくなるが，ガス状不
純物の吸着効果はあまり変わらず，空気と直接触れあう
外側の第１の無機材料層で空気中の酸性や塩基性のガス
状不純物の吸着・除去が行われ，内側の第２の無機材料
層で空気中のガス状有機不純物の吸着・除去が行われ
る。
【００２８】ここで，フライポンタイト鉱物とは，組成
式が次の式（１）または（２）で表される１：１−型
(二重構造)蛇紋石亜群粘土鉱物に属するアルミノケイ酸
金属塩で，図１に示すように片面が固体塩基性でもう片
面が固体酸性の二重構造の結晶を有する。
式が次の式（１）または（２）で表される１：１−型
(二重構造)蛇紋石亜群粘土鉱物に属するアルミノケイ酸
金属塩で，図１に示すように片面が固体塩基性でもう片
面が固体酸性の二重構造の結晶を有する。
【００２９】
【化１】
【００３０】固体塩基性と固体酸性のそれぞれの面が酸
と塩基のそれぞれに対する吸着サイトとなる。なお，高
橋範行・田中正範・佐藤悌治「合成フライポンタイトの
構造」日本化学会誌，１９９１，Ｎｏ．７，ｐ．９６２
〜９６７によればフライポンタイトの単位層の厚みは
７．１オングストロームである。
と塩基のそれぞれに対する吸着サイトとなる。なお，高
橋範行・田中正範・佐藤悌治「合成フライポンタイトの
構造」日本化学会誌，１９９１，Ｎｏ．７，ｐ．９６２
〜９６７によればフライポンタイトの単位層の厚みは
７．１オングストロームである。
【００３１】本発明のように，フライポンタイト鉱物を
雰囲気中のガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物を除
去するために利用する場合，図２に示すように，二層構
造をもったフライポンタイトの単位層またはせいぜい数
層の積層体が，例えば無機物微粒子を介して互いに重な
らずに１枚ずつバラバラの状態で空間中に分散され，処
理対象空気が各フライポンタイトの単位層または数層の
積層体の表面に存在する吸着サイトに接触することが不
可欠である。したがって，空気の流通が容易な多孔性構
造体（その一例としては本発明の無機材料層）の内部に
フライポンタイトの単位層または数層の積層体が万遍な
く分布し，処理対象空気は多孔性構造体の通気孔から出
入りすることでフライポンタイトの微結晶子（例えば厚
みが数十オングストロームで広がりの直径が１００オン
グストローム〜１μｍの円盤）の表面に存在する吸着サ
イトと有効に接触することでガス状酸性不純物とガス状
塩基性不純物が除去できる。
雰囲気中のガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物を除
去するために利用する場合，図２に示すように，二層構
造をもったフライポンタイトの単位層またはせいぜい数
層の積層体が，例えば無機物微粒子を介して互いに重な
らずに１枚ずつバラバラの状態で空間中に分散され，処
理対象空気が各フライポンタイトの単位層または数層の
積層体の表面に存在する吸着サイトに接触することが不
可欠である。したがって，空気の流通が容易な多孔性構
造体（その一例としては本発明の無機材料層）の内部に
フライポンタイトの単位層または数層の積層体が万遍な
く分布し，処理対象空気は多孔性構造体の通気孔から出
入りすることでフライポンタイトの微結晶子（例えば厚
みが数十オングストロームで広がりの直径が１００オン
グストローム〜１μｍの円盤）の表面に存在する吸着サ
イトと有効に接触することでガス状酸性不純物とガス状
塩基性不純物が除去できる。
【００３２】なお，フライポンタイトの微結晶子は，ガ
ス状有機不純物の物理吸着に関与するミクロ孔域やメソ
孔域の細孔を有さないため，ガス状有機不純物を吸着・
除去する能力はない。また，フライポンタイト鉱物の粉
末には自己結合性がないため，フライポンタイト鉱物の
粉末をペレットに成型したり，支持体の表面に層状に固
着させるためには，バインダを添加しなければならな
い。本発明では，フライポンタイト鉱物の粉末を，タル
ク，カオリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シリ
カ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミ
ニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の
含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベン
トナイトの少なくとも１種の無機物の粉末をバインダと
して用いて，支持体の表面に固着させて無機材料層の形
成，または造粒してペレットを形成する。なお，シリカ
としては例えばシリカゲルが使用される。アルミナとし
ては例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミ
ナの混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの
混合ゲルが使用される。
ス状有機不純物の物理吸着に関与するミクロ孔域やメソ
孔域の細孔を有さないため，ガス状有機不純物を吸着・
除去する能力はない。また，フライポンタイト鉱物の粉
末には自己結合性がないため，フライポンタイト鉱物の
粉末をペレットに成型したり，支持体の表面に層状に固
着させるためには，バインダを添加しなければならな
い。本発明では，フライポンタイト鉱物の粉末を，タル
ク，カオリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シリ
カ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミ
ニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の
含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベン
トナイトの少なくとも１種の無機物の粉末をバインダと
して用いて，支持体の表面に固着させて無機材料層の形
成，または造粒してペレットを形成する。なお，シリカ
としては例えばシリカゲルが使用される。アルミナとし
ては例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミ
ナの混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの
混合ゲルが使用される。
【００３３】本発明において，前記支持体が，ハニカム
構造体であることが好ましい。また，請求項７に記載し
たように，前記ハニカム構造体が，無機繊維を必須成分
とする構造体であることが好ましい。このハニカム構造
の吸着層は，セラミック状の硬い表面を有し，薬品添着
活性炭やイオン交換繊維を利用した従来のケミカルフィ
ルタに比べて発塵量が極めて少ない。また，この支持体
のみならず，吸着剤であるフライポンタイト鉱物の粉末
やそれを支持体表面に固着させるために用いるバインダ
も無機物の粉末とすることにより，本発明の空気浄化フ
ィルタを構成する材料からはガス状有機物の脱離がな
い。なお本明細書において，ハニカム構造体とは，いわ
ゆる蜂の巣構造の他，断面が格子状，波形状などであっ
て空気が構造体の要素となるセルを通過し得る構造をす
べて含む。本発明では支持体はハニカム構造体に特定さ
れない。ロックウールなどの三次元網目構造体もまた支
持体として好適に利用できる。この場合には後述するよ
うに，網目構造の平面方向のみならず奥行き方向にも本
発明の吸着剤であるフライポンタイト鉱物の粉末を固着
させるのが良い。支持体表面への吸着剤の固着の方法に
は，無機物の粉末のバインダにより固着する方法や，吸
着剤であるフライポンタイト鉱物の粉末を無機物の粉末
をバインダとして用いて造粒してペレットにし，このペ
レットを支持体表面に接着する方法がある。
構造体であることが好ましい。また，請求項７に記載し
たように，前記ハニカム構造体が，無機繊維を必須成分
とする構造体であることが好ましい。このハニカム構造
の吸着層は，セラミック状の硬い表面を有し，薬品添着
活性炭やイオン交換繊維を利用した従来のケミカルフィ
ルタに比べて発塵量が極めて少ない。また，この支持体
のみならず，吸着剤であるフライポンタイト鉱物の粉末
やそれを支持体表面に固着させるために用いるバインダ
も無機物の粉末とすることにより，本発明の空気浄化フ
ィルタを構成する材料からはガス状有機物の脱離がな
い。なお本明細書において，ハニカム構造体とは，いわ
ゆる蜂の巣構造の他，断面が格子状，波形状などであっ
て空気が構造体の要素となるセルを通過し得る構造をす
べて含む。本発明では支持体はハニカム構造体に特定さ
れない。ロックウールなどの三次元網目構造体もまた支
持体として好適に利用できる。この場合には後述するよ
うに，網目構造の平面方向のみならず奥行き方向にも本
発明の吸着剤であるフライポンタイト鉱物の粉末を固着
させるのが良い。支持体表面への吸着剤の固着の方法に
は，無機物の粉末のバインダにより固着する方法や，吸
着剤であるフライポンタイト鉱物の粉末を無機物の粉末
をバインダとして用いて造粒してペレットにし，このペ
レットを支持体表面に接着する方法がある。
【００３４】また，本発明にあっては，けいそう土，シ
リカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アル
ミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造
の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベ
ントナイトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をバ
インダにしてフライポンタイト鉱物の粉末を造粒させた
ペレット，もしくは，フライポンタイト鉱物の粉末を無
機物の粉末をバインダにして造粒させた第１のペレット
の周囲に，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとア
ルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多
孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘
土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種
からなる無機物の粉末をコーティングした第２のペレッ
トを，ケーシング内に充填したことを特徴とする空気浄
化フィルタである。シリカとしては例えばシリカゲルが
使用される。アルミナとしては例えばアルミナゲルが使
用される。シリカとアルミナの混合物としては例えばシ
リカゲルとアルミナゲルの混合ゲルが使用される。この
空気浄化フィルタにあっては，空気流路の形状・面積，
フィルタの設置条件に応じて，ケーシングの形状・大き
さ，ペレットの充填量を適宜選択し得るという設計上の
融通性が得られる。また本発明にあっては，フライポン
タイト鉱物の粉末を，タルク，カオリン鉱物，ベントナ
イト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミ
ナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質
ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種から
なる無機物の粉末をバインダとして造粒させ，フライポ
ンタイト鉱物の粉末と無機物バインダの粉末の微粒子が
隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されているペ
レットを，もしくは，フライポンタイト鉱物の粉末を，
無機物の粉末をバインダとして造粒させ，フライポンタ
イト鉱物の粉末と無機物の粉末同士が隣接する箇所には
通気孔となる間隙が存在する第１のペレットの周囲に，
タルク，カオリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シ
リカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アル
ミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造
の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベ
ントナイトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をコ
ーティングした第２のペレットを，ケーシング内に充填
し たことを特徴とする空気浄化フィルタである。
リカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アル
ミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造
の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベ
ントナイトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をバ
インダにしてフライポンタイト鉱物の粉末を造粒させた
ペレット，もしくは，フライポンタイト鉱物の粉末を無
機物の粉末をバインダにして造粒させた第１のペレット
の周囲に，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとア
ルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多
孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘
土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種
からなる無機物の粉末をコーティングした第２のペレッ
トを，ケーシング内に充填したことを特徴とする空気浄
化フィルタである。シリカとしては例えばシリカゲルが
使用される。アルミナとしては例えばアルミナゲルが使
用される。シリカとアルミナの混合物としては例えばシ
リカゲルとアルミナゲルの混合ゲルが使用される。この
空気浄化フィルタにあっては，空気流路の形状・面積，
フィルタの設置条件に応じて，ケーシングの形状・大き
さ，ペレットの充填量を適宜選択し得るという設計上の
融通性が得られる。また本発明にあっては，フライポン
タイト鉱物の粉末を，タルク，カオリン鉱物，ベントナ
イト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミ
ナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質
ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種から
なる無機物の粉末をバインダとして造粒させ，フライポ
ンタイト鉱物の粉末と無機物バインダの粉末の微粒子が
隣接する箇所には通気孔となる間隙が形成されているペ
レットを，もしくは，フライポンタイト鉱物の粉末を，
無機物の粉末をバインダとして造粒させ，フライポンタ
イト鉱物の粉末と無機物の粉末同士が隣接する箇所には
通気孔となる間隙が存在する第１のペレットの周囲に，
タルク，カオリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シ
リカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アル
ミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造
の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベ
ントナイトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をコ
ーティングした第２のペレットを，ケーシング内に充填
し たことを特徴とする空気浄化フィルタである。
【００３５】また，本発明にあっては，前記無機物にお
いて，１５〜３００オングストロームの範囲に分布する
細孔の総容積が重量当たり０．２ｃｃ／ｇ以上である
か，または細孔の比表面積が１００ｍ２／ｇ以上である
ことが好ましい。いずれにせよ，フライポンタイト鉱物
の粉末のバインダとして用いた無機材料層やペレットに
含まれる無機物の粉末は，フライポンタイト鉱物の粉末
を支持体表面に機械的に固着させておく能力またはフラ
イポンタイト鉱物の粉末をペレットに造粒する際の結合
剤としての能力とを原則として有し，フライポンタイト
鉱物の結晶層の表面に存在する酸性点と塩基性点に処理
対象ガスが容易に到達しうるための多孔性構造を合わせ
持つ。
いて，１５〜３００オングストロームの範囲に分布する
細孔の総容積が重量当たり０．２ｃｃ／ｇ以上である
か，または細孔の比表面積が１００ｍ２／ｇ以上である
ことが好ましい。いずれにせよ，フライポンタイト鉱物
の粉末のバインダとして用いた無機材料層やペレットに
含まれる無機物の粉末は，フライポンタイト鉱物の粉末
を支持体表面に機械的に固着させておく能力またはフラ
イポンタイト鉱物の粉末をペレットに造粒する際の結合
剤としての能力とを原則として有し，フライポンタイト
鉱物の結晶層の表面に存在する酸性点と塩基性点に処理
対象ガスが容易に到達しうるための多孔性構造を合わせ
持つ。
【００３６】ここで，バインダとして用いた無機物の粉
末について，１５〜３００オングストロームの範囲に分
布する細孔の総容積と，該無機物の細孔の比表面積を，
ガス吸着法により実測した結果を表１に示す。
末について，１５〜３００オングストロームの範囲に分
布する細孔の総容積と，該無機物の細孔の比表面積を，
ガス吸着法により実測した結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】なお，シリカとしてシリカゲルを粉体試料
とした。また，アルミナとしてはアルミナゲルを粉体試
料とした。シリカとアルミナの混合物としてはシリカゲ
ルとアルミナゲルの混合ゲルを粉体試料とした。１５〜
３００オングストロームの範囲に分布する細孔に着目し
た理由は，この範囲の大きさの細孔がガス状有機不純物
の物理吸着を得意とするからである。フライポンタイト
鉱物やバインダとして用いた無機物の粉末の隣接部に形
成される間隙の通気孔を通じて，処理対象空気はフライ
ポンタイトの微結晶子の表面に存在する吸着サイトに容
易に到達できてガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物
が除去される。その際，バインダとして用いた無機物の
粉末表面に存在する前記範囲の大きさの細孔表面にガス
状有機不純物が物理吸着により除去される。本発明の主
な狙いであるガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物の
除去の他に，バインダとして用いた無機物粉末の細孔に
よる副次効果としてガス状有機不純物の一括除去まで実
現できる。
とした。また，アルミナとしてはアルミナゲルを粉体試
料とした。シリカとアルミナの混合物としてはシリカゲ
ルとアルミナゲルの混合ゲルを粉体試料とした。１５〜
３００オングストロームの範囲に分布する細孔に着目し
た理由は，この範囲の大きさの細孔がガス状有機不純物
の物理吸着を得意とするからである。フライポンタイト
鉱物やバインダとして用いた無機物の粉末の隣接部に形
成される間隙の通気孔を通じて，処理対象空気はフライ
ポンタイトの微結晶子の表面に存在する吸着サイトに容
易に到達できてガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物
が除去される。その際，バインダとして用いた無機物の
粉末表面に存在する前記範囲の大きさの細孔表面にガス
状有機不純物が物理吸着により除去される。本発明の主
な狙いであるガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物の
除去の他に，バインダとして用いた無機物粉末の細孔に
よる副次効果としてガス状有機不純物の一括除去まで実
現できる。
【００３９】（Ｉ）のグループのバインダは（ＩＩ）の
グループのバインダと比較して，比表面積と細孔容積は
いずれも，相当大きい。したがってガス状有機不純物の
物理吸着能力は，（Ｉ）のバインダが（ＩＩ）のバイン
ダよりも相当優れている。（ＩＩ）のグループのタル
ク，カオリン鉱物，ベントナイト等のバインダは通気性
を重視しており，隣接したバインダ微粒子同士または隣
接したバインダ微粒子と支持体に担持する吸着剤微粒子
の間隙部分に形成される通気孔の主要な大きさは５００
オングストローム以上になる。つまり，通気孔は通気性
は極めて良くても物理吸着を起こしにくいマクロ孔であ
る。また，タルク，カオリン鉱物，ベントナイトといっ
たバインダ微粒子自体の表面にも物理吸着を起こしやす
い細孔はあまり存在しない。（ＩＩ）のグループのバイ
ンダは，単に担持対象となるフライポンタイト鉱物の粉
末を支持体表面に機械的に担持するために使用し，この
場合，ガス状無機不純物の吸着能力を高めるためにフラ
イポンタイト鉱物の粉末の担持量を出来得る限り多く
し，バインダのフライポンタイト鉱物粉末に対する含有
割合は出来得る限り少ない方がよい。しかし，バインダ
の含有割合を少なくし過ぎるとフライポンタイト鉱物粉
末の支持体表面への固着が不完全となって剥がれや発塵
の原因となる。例えば，フライポンタイト鉱物粉末にベ
ントナイトのバインダとシリカの無機系固着補助剤を混
合して支持体に固着する場合，支持体表面の無機材料層
中のフライポンタイト鉱物粉末の含有割合（重量基準）
が７５％を上回ると支持体表面の無機材料層の機械的強
度が弱くなって実用に耐えられなくなった。つまり，
（ＩＩ）のグループのバインダには，フライポンタイト
鉱物粉末の担持能力と，担持されたフライポンタイト鉱
物粉末の表面に処理対象ガスが到達しやすいよう優れた
通気能力が要求されており，ガス状有機不純物の吸着能
力は要求されていない。これに対して，（Ｉ）のグルー
プのバインダを使用する場合には，隣接したバインダ微
粒子同士または隣接したバインダ微粒子とフライポンタ
イト鉱物微粒子の間隙部分に形成される通気孔は（Ｉ
Ｉ）のグループのバインダと変わらない。したがって，
フライポンタイト鉱物の粉末表面に処理対象ガスが到達
しやすいよう優れた通気性も有るため，フライポンタイ
ト鉱物の微結晶子の表面に存在する吸着サイトにおいて
ガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物が除去されると
いう特性は（ＩＩ）のグループのバインダの場合と同様
に発揮される。
グループのバインダと比較して，比表面積と細孔容積は
いずれも，相当大きい。したがってガス状有機不純物の
物理吸着能力は，（Ｉ）のバインダが（ＩＩ）のバイン
ダよりも相当優れている。（ＩＩ）のグループのタル
ク，カオリン鉱物，ベントナイト等のバインダは通気性
を重視しており，隣接したバインダ微粒子同士または隣
接したバインダ微粒子と支持体に担持する吸着剤微粒子
の間隙部分に形成される通気孔の主要な大きさは５００
オングストローム以上になる。つまり，通気孔は通気性
は極めて良くても物理吸着を起こしにくいマクロ孔であ
る。また，タルク，カオリン鉱物，ベントナイトといっ
たバインダ微粒子自体の表面にも物理吸着を起こしやす
い細孔はあまり存在しない。（ＩＩ）のグループのバイ
ンダは，単に担持対象となるフライポンタイト鉱物の粉
末を支持体表面に機械的に担持するために使用し，この
場合，ガス状無機不純物の吸着能力を高めるためにフラ
イポンタイト鉱物の粉末の担持量を出来得る限り多く
し，バインダのフライポンタイト鉱物粉末に対する含有
割合は出来得る限り少ない方がよい。しかし，バインダ
の含有割合を少なくし過ぎるとフライポンタイト鉱物粉
末の支持体表面への固着が不完全となって剥がれや発塵
の原因となる。例えば，フライポンタイト鉱物粉末にベ
ントナイトのバインダとシリカの無機系固着補助剤を混
合して支持体に固着する場合，支持体表面の無機材料層
中のフライポンタイト鉱物粉末の含有割合（重量基準）
が７５％を上回ると支持体表面の無機材料層の機械的強
度が弱くなって実用に耐えられなくなった。つまり，
（ＩＩ）のグループのバインダには，フライポンタイト
鉱物粉末の担持能力と，担持されたフライポンタイト鉱
物粉末の表面に処理対象ガスが到達しやすいよう優れた
通気能力が要求されており，ガス状有機不純物の吸着能
力は要求されていない。これに対して，（Ｉ）のグルー
プのバインダを使用する場合には，隣接したバインダ微
粒子同士または隣接したバインダ微粒子とフライポンタ
イト鉱物微粒子の間隙部分に形成される通気孔は（Ｉ
Ｉ）のグループのバインダと変わらない。したがって，
フライポンタイト鉱物の粉末表面に処理対象ガスが到達
しやすいよう優れた通気性も有るため，フライポンタイ
ト鉱物の微結晶子の表面に存在する吸着サイトにおいて
ガス状酸性不純物とガス状塩基性不純物が除去されると
いう特性は（ＩＩ）のグループのバインダの場合と同様
に発揮される。
【００４０】ガス状分子の物理吸着のしやすさは，ミク
ロ孔，メソ孔，マクロ孔の順であり，マクロ孔はほとん
ど物理吸着に関与しないといわれている。（Ｉ）のグル
ープのバインダでは，バインダ微粒子自体の表面に物理
吸着を起こしやすい細孔，つまり孔径が２０オングスト
ローム以下の大きさの細孔であるミクロ孔や，孔径が２
０オングストローム以上５００オングストローム以下の
大きさの細孔であるメソ孔が存在するため，フライポン
タイト鉱物では吸着できないＤＯＰ，ＤＢＰ，ＢＨＴや
シロキサン等の基板表面の汚染の原因となるガス状有機
不純物は物理吸着によりバインダ微粒子自体の表面で吸
着除去される。
ロ孔，メソ孔，マクロ孔の順であり，マクロ孔はほとん
ど物理吸着に関与しないといわれている。（Ｉ）のグル
ープのバインダでは，バインダ微粒子自体の表面に物理
吸着を起こしやすい細孔，つまり孔径が２０オングスト
ローム以下の大きさの細孔であるミクロ孔や，孔径が２
０オングストローム以上５００オングストローム以下の
大きさの細孔であるメソ孔が存在するため，フライポン
タイト鉱物では吸着できないＤＯＰ，ＤＢＰ，ＢＨＴや
シロキサン等の基板表面の汚染の原因となるガス状有機
不純物は物理吸着によりバインダ微粒子自体の表面で吸
着除去される。
【００４１】（Ｉ）のグループのバインダを使用する場
合についても，支持体表面の無機材料層に占めるフライ
ポンタイト鉱物粉末の含有割合（重量基準）には上限が
ある。例えば，フライポンタイト鉱物粉末をシリカゲル
をバインダとして支持体に固着する場合，支持体表面の
無機材料層中のフライポンタイト鉱物粉末の含有割合
(重量基準)が７２％を上回ると該無機材料層の機械的強
度が弱くなって実用に耐えられなくなった。ただし，請
求項２および４において表１の（Ｉ）のグループの無機
物の粉末をバインダとして用いた空気浄化フィルタや，
請求項３，５の空気浄化フィルタにおいては，支持体は
ガス状有機不純物を吸着・除去する無機材料層やペレッ
トで被覆されている。したがって，仮に支持体がガス状
有機不純物を脱離するような有機材料を含んでいたとし
ても，支持体自体が発生するガス状有機不純物は支持体
を被覆する無機材料層やペレットで吸着・除去されてし
まうため，処理対象空気中にまで出ていくことはない。
合についても，支持体表面の無機材料層に占めるフライ
ポンタイト鉱物粉末の含有割合（重量基準）には上限が
ある。例えば，フライポンタイト鉱物粉末をシリカゲル
をバインダとして支持体に固着する場合，支持体表面の
無機材料層中のフライポンタイト鉱物粉末の含有割合
(重量基準)が７２％を上回ると該無機材料層の機械的強
度が弱くなって実用に耐えられなくなった。ただし，請
求項２および４において表１の（Ｉ）のグループの無機
物の粉末をバインダとして用いた空気浄化フィルタや，
請求項３，５の空気浄化フィルタにおいては，支持体は
ガス状有機不純物を吸着・除去する無機材料層やペレッ
トで被覆されている。したがって，仮に支持体がガス状
有機不純物を脱離するような有機材料を含んでいたとし
ても，支持体自体が発生するガス状有機不純物は支持体
を被覆する無機材料層やペレットで吸着・除去されてし
まうため，処理対象空気中にまで出ていくことはない。
【００４２】また，本発明において，前記無機材料層，
第１の無機材料層，第２の無機材料層，ペレット，第１
のペレット及び第２のペレットの少なくともいずれか一
つに無機系固着補助剤を混入してもよい。その場合，前
記無機系固着補助剤が珪酸ソーダ，シリカ又はアルミナ
の少なくとも一つを含むことが好ましい。なお，シリカ
としては例えばシリカゾルが使用される。アルミナとし
ては例えばアルミナゾルが使用される。なお，前記無機
物には固着や結合の能力はさほど要求されない場合もあ
る。また，外側（気流に接する側）に酸や塩基を吸着可
能な無機物を吸着層の構成要素として採用した場合に
は，バインダ（無機物）は専ら固着や結合の作用を奏す
る。
第１の無機材料層，第２の無機材料層，ペレット，第１
のペレット及び第２のペレットの少なくともいずれか一
つに無機系固着補助剤を混入してもよい。その場合，前
記無機系固着補助剤が珪酸ソーダ，シリカ又はアルミナ
の少なくとも一つを含むことが好ましい。なお，シリカ
としては例えばシリカゾルが使用される。アルミナとし
ては例えばアルミナゾルが使用される。なお，前記無機
物には固着や結合の能力はさほど要求されない場合もあ
る。また，外側（気流に接する側）に酸や塩基を吸着可
能な無機物を吸着層の構成要素として採用した場合に
は，バインダ（無機物）は専ら固着や結合の作用を奏す
る。
【００４３】なお，本発明の空気浄化フィルタは，ガス
状有機不純物を発生しない素材のみで構成し，かつ，可
燃物を含まない素材のみで構成することが好ましい。
状有機不純物を発生しない素材のみで構成し，かつ，可
燃物を含まない素材のみで構成することが好ましい。
【００４４】また，本発明にあっては，フライポンタイ
ト鉱物の粉末と，タルク，カオリン鉱物，ベントナイ
ト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナ
の混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガ
ラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種の無
機物の粉末を分散させた懸濁液に支持体を含浸させた
後，該支持体を乾燥させて支持体の表面に無機材料層を
固着させることができる。
ト鉱物の粉末と，タルク，カオリン鉱物，ベントナイ
ト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナ
の混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガ
ラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種の無
機物の粉末を分散させた懸濁液に支持体を含浸させた
後，該支持体を乾燥させて支持体の表面に無機材料層を
固着させることができる。
【００４５】また，本発明にあっては，フライポンタイ
ト鉱物の粉末と，バインダとしての無機物の粉末を分散
させた懸濁液に支持体を含浸させた後，該支持体を乾燥
させて支持体の表面に第１の無機材料層を形成し，更
に，該第１の無機材料層を形成した支持体を，けいそう
土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪
酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン
状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，
活性ベントナイトの少なくとも１種の無機物の粉末を分
散させた懸濁液に含浸させた後，乾燥させて第１の無機
材料層の表面に第２の無機材料層を形成するか，もしく
は，支持体の表面に前記第２の無機材料層を形成した
後，更に該第２の無機材料層の表面に前記第１の無機材
料層を形成することを特徴とする空気浄化フィルタの製
造方法である。
ト鉱物の粉末と，バインダとしての無機物の粉末を分散
させた懸濁液に支持体を含浸させた後，該支持体を乾燥
させて支持体の表面に第１の無機材料層を形成し，更
に，該第１の無機材料層を形成した支持体を，けいそう
土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪
酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン
状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，
活性ベントナイトの少なくとも１種の無機物の粉末を分
散させた懸濁液に含浸させた後，乾燥させて第１の無機
材料層の表面に第２の無機材料層を形成するか，もしく
は，支持体の表面に前記第２の無機材料層を形成した
後，更に該第２の無機材料層の表面に前記第１の無機材
料層を形成することを特徴とする空気浄化フィルタの製
造方法である。
【００４６】また，本発明の製造方法によれば，前記空
気浄化フィルタをガス状有機不純物を発生しない素材の
みから構成することができる。また実質的に，前記空気
浄化フィルタは可燃物を含まない素材のみで構成される
ことになる。なお，本発明の製造方法においては，シリ
カとしては例えばシリカゲルが使用される。アルミナと
しては例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアル
ミナの混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲル
の混合ゲルが使用される。前記支持体の表面に無機材料
層を形成したり，さらに第１の無機材料層と第２の無機
材料層の一方の上に他方を形成する際に，前記懸濁液に
ゾル状態の無機系固着補助剤を混入した場合，前記無機
材料層や，前記第１，第２の無機材料層はそれぞれ無機
系固着補助剤を含むことになる。
気浄化フィルタをガス状有機不純物を発生しない素材の
みから構成することができる。また実質的に，前記空気
浄化フィルタは可燃物を含まない素材のみで構成される
ことになる。なお，本発明の製造方法においては，シリ
カとしては例えばシリカゲルが使用される。アルミナと
しては例えばアルミナゲルが使用される。シリカとアル
ミナの混合物としては例えばシリカゲルとアルミナゲル
の混合ゲルが使用される。前記支持体の表面に無機材料
層を形成したり，さらに第１の無機材料層と第２の無機
材料層の一方の上に他方を形成する際に，前記懸濁液に
ゾル状態の無機系固着補助剤を混入した場合，前記無機
材料層や，前記第１，第２の無機材料層はそれぞれ無機
系固着補助剤を含むことになる。
【００４７】また，本発明にあっては，清浄雰囲気が要
求される空間内の空気を循環させる循環経路を備えた高
度清浄装置において，該循環経路に，前記いずれかに記
載の空気浄化フィルタを配置すると共に，前記空間より
上流側であって空気浄化フィルタの下流側に粒子状不純
物を除去するフィルタを配置したことを特徴とする。こ
の高度清浄装置によれば，高度清浄装置内において循環
している空気中のガス状酸性不純物およびガス状塩基性
不純物と，場合によってはガス状有機不純物までも除去
して，この高度清浄装置内の処理空間でハンドリングさ
れる基板表面の雰囲気由来の表面汚染を防止することが
できる。
求される空間内の空気を循環させる循環経路を備えた高
度清浄装置において，該循環経路に，前記いずれかに記
載の空気浄化フィルタを配置すると共に，前記空間より
上流側であって空気浄化フィルタの下流側に粒子状不純
物を除去するフィルタを配置したことを特徴とする。こ
の高度清浄装置によれば，高度清浄装置内において循環
している空気中のガス状酸性不純物およびガス状塩基性
不純物と，場合によってはガス状有機不純物までも除去
して，この高度清浄装置内の処理空間でハンドリングさ
れる基板表面の雰囲気由来の表面汚染を防止することが
できる。
【００４８】この高度清浄装置は，可燃物である活性炭
やイオン交換繊維を使用していないので防災に優れてお
り，従って，前記空気浄化フィルタと粒子状不純物を除
去するフィルタを，前記空間の天井部に配置することが
できるようになる。
やイオン交換繊維を使用していないので防災に優れてお
り，従って，前記空気浄化フィルタと粒子状不純物を除
去するフィルタを，前記空間の天井部に配置することが
できるようになる。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照しながら本
発明にかかる空気浄化フィルタ及びその製造方法の好ま
しい実施の形態について詳細に説明する。なお，以下の
説明において，単に”フィルタ”と称する場合はガス状
不純物除去を目的としたフィルタを指し，粒子の除去を
目的とした場合は”粒子除去用フィルタ”と呼んで区別
する。
発明にかかる空気浄化フィルタ及びその製造方法の好ま
しい実施の形態について詳細に説明する。なお，以下の
説明において，単に”フィルタ”と称する場合はガス状
不純物除去を目的としたフィルタを指し，粒子の除去を
目的とした場合は”粒子除去用フィルタ”と呼んで区別
する。
【００５０】図３は，本発明の実施の形態にかかるフィ
ルタ１の概略的な分解組立図である。図示のように，隣
接する波形シート１０の間に，凹凸のない薄板シート１
１を挟んだ構造のハニカム構造体１２全体に粉末状のフ
ライポンタイト鉱物をタルク，カオリン鉱物，ベントナ
イト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミ
ナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質
ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種の無
機物の粉末をバインダとして用いてハニカム構造体１２
の表面に固着させた構成になっている。シリカとしては
例えばシリカゲルが使用される。アルミナとしては例え
ばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミナの混合
物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの混合ゲル
が使用される。以下，バインダとして用いたこれら無機
物の粉末を単に無機バインダと称する。即ち，図示のよ
うにフィルタ１は，処理空気の流通方向（図中，白抜き
矢印１３で示す方向）に開口するようにアルミニウム製
の外枠１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを組み立て，そ
の内部空間に粉末状のフライポンタイトを無機バインダ
を用いて表面に固着した波形シート１０と薄板シート１
１を，空気流通方向１３に略平行に交互に積層すること
により構成される。フィルタ１の外形や寸法などは，設
置空間に合わせて任意に設計することができる。
ルタ１の概略的な分解組立図である。図示のように，隣
接する波形シート１０の間に，凹凸のない薄板シート１
１を挟んだ構造のハニカム構造体１２全体に粉末状のフ
ライポンタイト鉱物をタルク，カオリン鉱物，ベントナ
イト，けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミ
ナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質
ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物，活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種の無
機物の粉末をバインダとして用いてハニカム構造体１２
の表面に固着させた構成になっている。シリカとしては
例えばシリカゲルが使用される。アルミナとしては例え
ばアルミナゲルが使用される。シリカとアルミナの混合
物としては例えばシリカゲルとアルミナゲルの混合ゲル
が使用される。以下，バインダとして用いたこれら無機
物の粉末を単に無機バインダと称する。即ち，図示のよ
うにフィルタ１は，処理空気の流通方向（図中，白抜き
矢印１３で示す方向）に開口するようにアルミニウム製
の外枠１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを組み立て，そ
の内部空間に粉末状のフライポンタイトを無機バインダ
を用いて表面に固着した波形シート１０と薄板シート１
１を，空気流通方向１３に略平行に交互に積層すること
により構成される。フィルタ１の外形や寸法などは，設
置空間に合わせて任意に設計することができる。
【００５１】ここで，フィルタ１の製造方法の一例を説
明する。先ず，無機繊維(セラミック繊維，ガラス繊
維，シリカ繊維，アルミナ繊維等)と有機材料（パル
プ，溶融ビニロンの混合物）と珪酸カルシウムの３つの
材料を１：１：１の等重量で配合し，湿式抄紙法により
約０.３ｍｍの厚みに抄造する。なお，珪酸カルシウム
の代わりに，珪酸マグネシウムを主成分とするセピオラ
イト，パリゴルスカイト等の繊維状結晶の粘土鉱物を使
用してもよい。この抄造シートをコルゲータによって波
形加工し，出来上がった波形シート１０を，同様の材料
を薄板形状に抄造した薄板シート１１に接着剤で接着
し，図３に示すようなハニカム構造体１２を得る。この
ハニカム構造体１２を，電気炉に入れて約４００℃で１
時間程度の熱処理を行い，有機質成分が全て除去され
る。有機質成分が除去された後のハニカム構造体の表面
には無数のミクロンサイズの陥没穴が残って，この陥没
穴を孔とする多孔性のハニカム構造体１２を製造するこ
とができる。後にこの陥没穴に吸着剤や無機バインダの
微粒子がはまり込むことになる。次に，フライポンタイ
ト鉱物の粉末と，無機バインダを分散させた懸濁液に，
このハニカム構造体１２を数分間浸した後引き上げ，約
３００℃で１時間程度の熱処理で乾燥して，図４に示す
ように，ハニカム構造体１２の表面にフライポンタイト
鉱物の粉末を無機バインダを用いて固着させて無機材料
層２０を形成することにより，フィルタ１を得ることが
できる。前記懸濁液には無機系固着補助剤，例えば珪酸
ソーダ又はシリカ又はアルミナの少なくとも一種を混入
することも可能である。シリカとしては例えばシリカゾ
ルが使用される。アルミナとしては例えばアルミナゾル
が使用される。無機系固着補助剤の役割は，フライポン
タイト鉱物の粉末と無機バインダが，ハニカム構造体１
２の表面（ハニカム構造体１２の要素となるセルの内表
面を含む（以下同様））に強固に固着するための補助剤
として機能する。こうして得られたフィルタ１は，構成
材料に可燃物を含まないし，フィルタが熱処理される際
に構成材料に含まれていた表面汚染の原因となるガス状
有機不純物成分が全て脱離・除去されるため，フィルタ
１自身からガス状有機不純物を発生することもない。
明する。先ず，無機繊維(セラミック繊維，ガラス繊
維，シリカ繊維，アルミナ繊維等)と有機材料（パル
プ，溶融ビニロンの混合物）と珪酸カルシウムの３つの
材料を１：１：１の等重量で配合し，湿式抄紙法により
約０.３ｍｍの厚みに抄造する。なお，珪酸カルシウム
の代わりに，珪酸マグネシウムを主成分とするセピオラ
イト，パリゴルスカイト等の繊維状結晶の粘土鉱物を使
用してもよい。この抄造シートをコルゲータによって波
形加工し，出来上がった波形シート１０を，同様の材料
を薄板形状に抄造した薄板シート１１に接着剤で接着
し，図３に示すようなハニカム構造体１２を得る。この
ハニカム構造体１２を，電気炉に入れて約４００℃で１
時間程度の熱処理を行い，有機質成分が全て除去され
る。有機質成分が除去された後のハニカム構造体の表面
には無数のミクロンサイズの陥没穴が残って，この陥没
穴を孔とする多孔性のハニカム構造体１２を製造するこ
とができる。後にこの陥没穴に吸着剤や無機バインダの
微粒子がはまり込むことになる。次に，フライポンタイ
ト鉱物の粉末と，無機バインダを分散させた懸濁液に，
このハニカム構造体１２を数分間浸した後引き上げ，約
３００℃で１時間程度の熱処理で乾燥して，図４に示す
ように，ハニカム構造体１２の表面にフライポンタイト
鉱物の粉末を無機バインダを用いて固着させて無機材料
層２０を形成することにより，フィルタ１を得ることが
できる。前記懸濁液には無機系固着補助剤，例えば珪酸
ソーダ又はシリカ又はアルミナの少なくとも一種を混入
することも可能である。シリカとしては例えばシリカゾ
ルが使用される。アルミナとしては例えばアルミナゾル
が使用される。無機系固着補助剤の役割は，フライポン
タイト鉱物の粉末と無機バインダが，ハニカム構造体１
２の表面（ハニカム構造体１２の要素となるセルの内表
面を含む（以下同様））に強固に固着するための補助剤
として機能する。こうして得られたフィルタ１は，構成
材料に可燃物を含まないし，フィルタが熱処理される際
に構成材料に含まれていた表面汚染の原因となるガス状
有機不純物成分が全て脱離・除去されるため，フィルタ
１自身からガス状有機不純物を発生することもない。
【００５２】また，フィルタ１の別の製造方法を説明す
る。ハニカム構造体１２を製作するまでは，前述の製造
方法と同じであるので省略する。この製造方法では，ハ
ニカム構造体１２の表面に，フライポンタイト鉱物の粉
末を造粒して製造したペレットを接着剤で付着させるこ
とを特徴とする。フライポンタイト鉱物の粉末を造粒す
る際には，フライポンタイト鉱物の粉末と無機バインダ
を，適量の水と無機系固着補助剤を混入させた状態で混
合すると粘土状の粘性と可塑性を示すようになり，造粒
が可能となる。無機バインダや無機系固着補助剤の種類
は先に説明した製造方法と同様である。
る。ハニカム構造体１２を製作するまでは，前述の製造
方法と同じであるので省略する。この製造方法では，ハ
ニカム構造体１２の表面に，フライポンタイト鉱物の粉
末を造粒して製造したペレットを接着剤で付着させるこ
とを特徴とする。フライポンタイト鉱物の粉末を造粒す
る際には，フライポンタイト鉱物の粉末と無機バインダ
を，適量の水と無機系固着補助剤を混入させた状態で混
合すると粘土状の粘性と可塑性を示すようになり，造粒
が可能となる。無機バインダや無機系固着補助剤の種類
は先に説明した製造方法と同様である。
【００５３】さらに，フィルタ１の別の製造方法を説明
する。前述の製造法と全く異なる点は，ペレットの表面
の構造である。ペレットの表面には，無機吸着粉末がコ
ーティングされ，ペレットの表面にはガス状有機不純物
を吸着・除去する無機材料層が形成されている。
する。前述の製造法と全く異なる点は，ペレットの表面
の構造である。ペレットの表面には，無機吸着粉末がコ
ーティングされ，ペレットの表面にはガス状有機不純物
を吸着・除去する無機材料層が形成されている。
【００５４】図５は，無機バインダを用いてフライポン
タイト鉱物の粉末を造粒したペレット２１をハニカム構
造体１２の表面に固着させた構成のフィルタ１の断面部
分拡大図である。波形のシート１０と薄板シート１１の
表面全体に隅なく，フライポンタイト鉱物の粉末を無機
バインダを用いて造粒したペレット２１を不燃性接着剤
で固着する。処理空気は，この実施の形態では，疑似半
月形の断面形状をした細い筒部１７を通過することにな
る。そして，このようにペレット２１を固着したハニカ
ム構造体１２を，電気炉に入れて接着剤の耐熱温度以下
の約１００℃で２時間程度の熱処理を行い，接着剤に含
まれる表面汚染の原因となるガス状有機不純物成分を全
て脱離・除去することにより，フィルタ１を製造するこ
とができる。
タイト鉱物の粉末を造粒したペレット２１をハニカム構
造体１２の表面に固着させた構成のフィルタ１の断面部
分拡大図である。波形のシート１０と薄板シート１１の
表面全体に隅なく，フライポンタイト鉱物の粉末を無機
バインダを用いて造粒したペレット２１を不燃性接着剤
で固着する。処理空気は，この実施の形態では，疑似半
月形の断面形状をした細い筒部１７を通過することにな
る。そして，このようにペレット２１を固着したハニカ
ム構造体１２を，電気炉に入れて接着剤の耐熱温度以下
の約１００℃で２時間程度の熱処理を行い，接着剤に含
まれる表面汚染の原因となるガス状有機不純物成分を全
て脱離・除去することにより，フィルタ１を製造するこ
とができる。
【００５５】このようにして製造されるフィルタ１は，
構成材料に可燃物を含まないため，フィルタ１を天井面
に取り付けた場合，可燃物である活性炭やイオン交換繊
維をベースとした従来のケミカルフィルタを天井面に取
り付けた場合と比較して，防災上の安全性は著しく高ま
る。なお，処理空気を通過させる空間の断面形状は，以
上のような半月形状に限らず，任意の形状とすることが
できる。
構成材料に可燃物を含まないため，フィルタ１を天井面
に取り付けた場合，可燃物である活性炭やイオン交換繊
維をベースとした従来のケミカルフィルタを天井面に取
り付けた場合と比較して，防災上の安全性は著しく高ま
る。なお，処理空気を通過させる空間の断面形状は，以
上のような半月形状に限らず，任意の形状とすることが
できる。
【００５６】図６は，本発明におけるフライポンタイト
鉱物の粉末を無機バインダで支持体表面に担持した無機
材料層について示した無機材料層断面の部分拡大図であ
る。処理対象ガスは，無機材料層の表面（処理対象ガス
との接触面）から，フライポンタイト鉱物の微粒子と無
機バインダの微粒子との間に形成される通気孔をかいく
ぐるように，無機材料層内部に入り込んだり，逆に無機
材料層内部から外部に出て行ったりする。その際，フラ
イポンタイト鉱物微粒子ではガス状酸性不純物とガス状
塩基性不純物が除去され，バインダ微粒子ではその表面
に存在する物理吸着に適した細孔にガス状有機不純物の
分子が入り込んで吸着除去される。
鉱物の粉末を無機バインダで支持体表面に担持した無機
材料層について示した無機材料層断面の部分拡大図であ
る。処理対象ガスは，無機材料層の表面（処理対象ガス
との接触面）から，フライポンタイト鉱物の微粒子と無
機バインダの微粒子との間に形成される通気孔をかいく
ぐるように，無機材料層内部に入り込んだり，逆に無機
材料層内部から外部に出て行ったりする。その際，フラ
イポンタイト鉱物微粒子ではガス状酸性不純物とガス状
塩基性不純物が除去され，バインダ微粒子ではその表面
に存在する物理吸着に適した細孔にガス状有機不純物の
分子が入り込んで吸着除去される。
【００５７】本発明の第１の目的であるガス状酸性不純
物とガス状塩基性不純物の除去と共に，第２の目的であ
るガス状有機不純物の同時除去を達成するためには，主
としてメソ孔領域又はミクロ孔領域の細孔を有する無機
バインダを用いてフライポンタイト鉱物の粉末をハニカ
ム構造体１２に無機材料層２０として固着させてフィル
タ１を構成したり，同様の前記無機バインダによりフラ
イポンタイト鉱物の粉末をペレット２１に成型してこの
ペレット２１をハニカム構造体１２の表面に固着させて
フィルタ１を構成する。
物とガス状塩基性不純物の除去と共に，第２の目的であ
るガス状有機不純物の同時除去を達成するためには，主
としてメソ孔領域又はミクロ孔領域の細孔を有する無機
バインダを用いてフライポンタイト鉱物の粉末をハニカ
ム構造体１２に無機材料層２０として固着させてフィル
タ１を構成したり，同様の前記無機バインダによりフラ
イポンタイト鉱物の粉末をペレット２１に成型してこの
ペレット２１をハニカム構造体１２の表面に固着させて
フィルタ１を構成する。
【００５８】また，図７にＡ−Ａ断面，Ｂ−Ｂ断面を示
すように，主としてメソ孔領域又はミクロ孔領域の細孔
を有する無機バインダによりフライポンタイト鉱物の粉
末をペレット２１に成型し，このペレット２１を側面に
多数の通気口２３を有する二重円筒形状のケーシング２
２内に充填してフィルタ１’を構成することによって
も，本発明の目的を達成できる。処理空気はケーシング
２２の内側円筒から流入し，ケーシング２２内のペレッ
ト２１の充填層を透過した後，ケーシング２２の外側円
筒と外筒２４に挟まれた空間を通過して出ていく。処理
空気の流通方向は矢印１３で示した。
すように，主としてメソ孔領域又はミクロ孔領域の細孔
を有する無機バインダによりフライポンタイト鉱物の粉
末をペレット２１に成型し，このペレット２１を側面に
多数の通気口２３を有する二重円筒形状のケーシング２
２内に充填してフィルタ１’を構成することによって
も，本発明の目的を達成できる。処理空気はケーシング
２２の内側円筒から流入し，ケーシング２２内のペレッ
ト２１の充填層を透過した後，ケーシング２２の外側円
筒と外筒２４に挟まれた空間を通過して出ていく。処理
空気の流通方向は矢印１３で示した。
【００５９】ここで，図１の二層構造をもったフライポ
ンタイトの単位層が数層から数十層重なったフライポン
タイトの微結晶子を工業的規模で合成する方法には水熱
方と共沈法の２通りがあり，高橋範行・田中正範・佐藤
悌治「フライポンタイトの合成」日本化学会誌，１９９
０，Ｎｏ．４，ｐ．３７０〜３７５に詳細が記述されて
いる。
ンタイトの単位層が数層から数十層重なったフライポン
タイトの微結晶子を工業的規模で合成する方法には水熱
方と共沈法の２通りがあり，高橋範行・田中正範・佐藤
悌治「フライポンタイトの合成」日本化学会誌，１９９
０，Ｎｏ．４，ｐ．３７０〜３７５に詳細が記述されて
いる。
【００６０】こうして得られた例えば，厚みが数十オン
グストロームで広がりの直径が１００オングストローム
〜１μｍの円盤状の合成フライポンタイトの微結晶の粉
末を，粒子直径が数十ｎｍの粉末状の酸処理モンモリナ
イト(活性白土)の無機バインダと混合してハニカム構造
体１２の表面に固着するか，この混合物をペレット２１
に成型してハニカム構造体１２の表面に固着するか，ケ
ーシング内に充填して，本発明のフィルタ１や１’を製
作することができる。なお，モンモリナイトとはフラン
スのモンモリオンで産出したＡｌ４Ｓｉ８（ＯＨ）４・
ｎＨ２Ｏなる化学組成の粘土鉱物に付けられた名称であ
り，モンモリナイトを酸処理すると，細孔径が１５〜３
００オングストロームの細孔容積が約０．３７ｃｃ／
ｇ，比表面積が約３００ｍ２／ｇ程度となる。細孔容積
全体に占める細孔径が４０オングストローム〜６００オ
ングストロームの範囲の細孔容積の割合は２２％もあ
り，酸処理モンモリナイト（活性白土）をフライポンタ
イト鉱物の粉末のバインダとして利用することで，フラ
イポンタイト鉱物単独では吸着できないガス状有機不純
物を該バインダの細孔内に物理吸着することができる。
グストロームで広がりの直径が１００オングストローム
〜１μｍの円盤状の合成フライポンタイトの微結晶の粉
末を，粒子直径が数十ｎｍの粉末状の酸処理モンモリナ
イト(活性白土)の無機バインダと混合してハニカム構造
体１２の表面に固着するか，この混合物をペレット２１
に成型してハニカム構造体１２の表面に固着するか，ケ
ーシング内に充填して，本発明のフィルタ１や１’を製
作することができる。なお，モンモリナイトとはフラン
スのモンモリオンで産出したＡｌ４Ｓｉ８（ＯＨ）４・
ｎＨ２Ｏなる化学組成の粘土鉱物に付けられた名称であ
り，モンモリナイトを酸処理すると，細孔径が１５〜３
００オングストロームの細孔容積が約０．３７ｃｃ／
ｇ，比表面積が約３００ｍ２／ｇ程度となる。細孔容積
全体に占める細孔径が４０オングストローム〜６００オ
ングストロームの範囲の細孔容積の割合は２２％もあ
り，酸処理モンモリナイト（活性白土）をフライポンタ
イト鉱物の粉末のバインダとして利用することで，フラ
イポンタイト鉱物単独では吸着できないガス状有機不純
物を該バインダの細孔内に物理吸着することができる。
【００６１】表１の（ＩＩ）のグループのバインダのう
ち，タルクやカオリン鉱物は結晶子サイズが大きく，マ
クロ孔域の容積は大きいが，ミクロ孔域やメソ孔域の内
部表面積や容積は小さく，物理吸着能力も小さい。ま
た，（ＩＩ）のグループのバインダのうち，ベントナイ
トもマクロ孔域の容積は大きいが，ミクロ孔域やメソ孔
域の内部表面積や容積は小さく，物理吸着能力も小さ
い。一方，表１の（Ｉ）のグループのバインダのうち，
例えば，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物であるセピオライトの細孔は１０オングストロームの
ミクロ孔と２００オングストロームのメソ孔から成り，
ミクロ孔域やメソ孔域の内部表面積や容積は大きく物理
吸着能力も大きい。（Ｉ）のグループのバインダ，つま
りけいそう土，シリカ（シリカゲル），アルミナ（アル
ミナゲル），シリカとアルミナの混合物（シリカゲルと
アルミナゲルの混合ゲル），珪酸アルミニウム，活性ア
ルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネ
シウム質粘土鉱物，酸処理モンモリナイト(活性白土)，
活性ベントナイトの無機物の粉末は物理吸着能力が大き
い。表１に示したように，これらの無機質はいずれも，
１５オングストローム〜３００オングストロームの範囲
に分布する単位重量当たりの細孔容積が０．２ｃｃ／ｇ
以上であるか，または比表面積が１００ｍ２／ｇ以上で
ある。もちろん，これらの無機物の粉末はフライポンタ
イト鉱物の粉末を含む第１の無機材料層に重ねて形成す
る第２の無機材料層として好適に利用できる。
ち，タルクやカオリン鉱物は結晶子サイズが大きく，マ
クロ孔域の容積は大きいが，ミクロ孔域やメソ孔域の内
部表面積や容積は小さく，物理吸着能力も小さい。ま
た，（ＩＩ）のグループのバインダのうち，ベントナイ
トもマクロ孔域の容積は大きいが，ミクロ孔域やメソ孔
域の内部表面積や容積は小さく，物理吸着能力も小さ
い。一方，表１の（Ｉ）のグループのバインダのうち，
例えば，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物であるセピオライトの細孔は１０オングストロームの
ミクロ孔と２００オングストロームのメソ孔から成り，
ミクロ孔域やメソ孔域の内部表面積や容積は大きく物理
吸着能力も大きい。（Ｉ）のグループのバインダ，つま
りけいそう土，シリカ（シリカゲル），アルミナ（アル
ミナゲル），シリカとアルミナの混合物（シリカゲルと
アルミナゲルの混合ゲル），珪酸アルミニウム，活性ア
ルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネ
シウム質粘土鉱物，酸処理モンモリナイト(活性白土)，
活性ベントナイトの無機物の粉末は物理吸着能力が大き
い。表１に示したように，これらの無機質はいずれも，
１５オングストローム〜３００オングストロームの範囲
に分布する単位重量当たりの細孔容積が０．２ｃｃ／ｇ
以上であるか，または比表面積が１００ｍ２／ｇ以上で
ある。もちろん，これらの無機物の粉末はフライポンタ
イト鉱物の粉末を含む第１の無機材料層に重ねて形成す
る第２の無機材料層として好適に利用できる。
【００６２】フライポンタイト鉱物の粉末と，メソ孔領
域またはミクロ孔領域の有効細孔径を有する無機バイン
ダを用いて該フライポンタイト鉱物の粉末を造粒したペ
レットを支持体に固着するために用意しておく態様で
は，該フライポンタイト鉱物の粉末と該無機物の粉末の
両者の粉末に例えば市水を混ぜて粘土状とし，０．３〜
０．８ｍｍ程度のペレットに造粒機にて造粒する。これ
を予め無機系かつ不燃性の接着剤を付着させた支持体に
高速空気を利用して吹き付けることで図５に示したよう
な本発明のフィルタを製作できる。支持体としては必ず
しもハニカム構造に限らず，ロックウール等の三次元網
目構造体を例示できる。後者では被処理空気が網目構造
体を横切って通過するため，空気抵抗は大きいが，フラ
イポンタイト鉱物のペレットとの接触機会はハニカム構
造体よりもむしろ多くなる。
域またはミクロ孔領域の有効細孔径を有する無機バイン
ダを用いて該フライポンタイト鉱物の粉末を造粒したペ
レットを支持体に固着するために用意しておく態様で
は，該フライポンタイト鉱物の粉末と該無機物の粉末の
両者の粉末に例えば市水を混ぜて粘土状とし，０．３〜
０．８ｍｍ程度のペレットに造粒機にて造粒する。これ
を予め無機系かつ不燃性の接着剤を付着させた支持体に
高速空気を利用して吹き付けることで図５に示したよう
な本発明のフィルタを製作できる。支持体としては必ず
しもハニカム構造に限らず，ロックウール等の三次元網
目構造体を例示できる。後者では被処理空気が網目構造
体を横切って通過するため，空気抵抗は大きいが，フラ
イポンタイト鉱物のペレットとの接触機会はハニカム構
造体よりもむしろ多くなる。
【００６３】次に，図８は，本発明の他の実施の形態に
かかるフィルタ３１の概略的な分解組立図である。な
お，このフィルタ３１において，ハニカム構造体１２自
体の構成は先に図３で説明したフィルタ１の構成と同様
であるため，同じ構成要素については図８において図３
と同じ符号を付することにより詳細な説明は省略する。
かかるフィルタ３１の概略的な分解組立図である。な
お，このフィルタ３１において，ハニカム構造体１２自
体の構成は先に図３で説明したフィルタ１の構成と同様
であるため，同じ構成要素については図８において図３
と同じ符号を付することにより詳細な説明は省略する。
【００６４】このフィルタ３１では，図９に示すよう
に，波形シート１０と薄板シート１１を積層したハニカ
ム構造体１２の表面に，無機バインダを用いてフライポ
ンタイト鉱物の粉末を固着させて第１の無機材料層２５
を形成し，更にその表面にメソ孔領域またはミクロ孔領
域の有効細孔径を有する無機物の粉末を固着させて第２
の無機材料層２６を形成した構成になっている。以下，
メソ孔領域またはミクロ孔領域の有効細孔径を有する無
機物の粉末を「無機吸着粉末」と称する。フィルタ３１
の外形や寸法などは，設置空間に合わせて任意に設計す
ることができる。なお，第１の無機材料層２５を形成す
る際に使用する無機バインダの細孔径は，第２の無機材
料層２６を形成する際に使用する無機吸着粉末とは異な
り，物理吸着に関与しないマクロ孔領域であってもよ
い。例えば，表１の（ＩＩ）のグループのタルク，カオ
リン鉱物，ベントナイトのような粘土鉱物は物理吸着に
関与する細孔をほとんど有さないが，第１の無機材料層
２５のバインダとして利用できる。また，珪酸ソーダ，
シリカ，アルミナのような無機系固着補助剤そのもので
あってもかまわない。なお，シリカとしては例えばシリ
カゾルが使用される。アルミナとしては例えばアルミナ
ゾルが使用される。ただし，シリカゾルやアルミナゾル
は単分散のナノメータから数十ナノメータの一次粒子を
含む懸濁液であるが，支持体の表面に固着して乾燥した
状態では，一次粒子が集合した三次元凝集体であるシリ
カゲルやアルミナゲルに変化し，ガス状有機不純物を吸
着する能力を有するようになる。したがって，シリカゾ
ルやアルミナゾルの無機系固着補助剤はそれら単独で，
第１の無機材料層２５のガス状有機不純物を吸着するバ
インダとして利用するシリカゲルやアルミナゲルと全く
同様に利用できるし，また，第２の無機材料層２６のガ
ス状有機不純物を吸着する無機物として利用するシリカ
ゲルやアルミナゲルと全く同様に利用できる。つまり，
第１の無機材料層２５は雰囲気中のガス状酸性不純物と
ガス状塩基性不純物を除去するために機能し，第２の無
機材料層２６はガス状有機不純物を吸着除去するために
機能できればよい。また，第１の無機材料層２５に含ま
れるフライポンタイト鉱物の粉末はフライポンタイトの
層状構造を有するため，層の剥がれによる発塵を生じ易
い。第１の無機材料層２５が第２の無機材料層２６で被
覆（コーティング）されておれば，このような不具合が
生じることもない。図１０は，本発明における第１の無
機材料層と第２の無機材料層からなる複合層断面の部分
拡大図である。
に，波形シート１０と薄板シート１１を積層したハニカ
ム構造体１２の表面に，無機バインダを用いてフライポ
ンタイト鉱物の粉末を固着させて第１の無機材料層２５
を形成し，更にその表面にメソ孔領域またはミクロ孔領
域の有効細孔径を有する無機物の粉末を固着させて第２
の無機材料層２６を形成した構成になっている。以下，
メソ孔領域またはミクロ孔領域の有効細孔径を有する無
機物の粉末を「無機吸着粉末」と称する。フィルタ３１
の外形や寸法などは，設置空間に合わせて任意に設計す
ることができる。なお，第１の無機材料層２５を形成す
る際に使用する無機バインダの細孔径は，第２の無機材
料層２６を形成する際に使用する無機吸着粉末とは異な
り，物理吸着に関与しないマクロ孔領域であってもよ
い。例えば，表１の（ＩＩ）のグループのタルク，カオ
リン鉱物，ベントナイトのような粘土鉱物は物理吸着に
関与する細孔をほとんど有さないが，第１の無機材料層
２５のバインダとして利用できる。また，珪酸ソーダ，
シリカ，アルミナのような無機系固着補助剤そのもので
あってもかまわない。なお，シリカとしては例えばシリ
カゾルが使用される。アルミナとしては例えばアルミナ
ゾルが使用される。ただし，シリカゾルやアルミナゾル
は単分散のナノメータから数十ナノメータの一次粒子を
含む懸濁液であるが，支持体の表面に固着して乾燥した
状態では，一次粒子が集合した三次元凝集体であるシリ
カゲルやアルミナゲルに変化し，ガス状有機不純物を吸
着する能力を有するようになる。したがって，シリカゾ
ルやアルミナゾルの無機系固着補助剤はそれら単独で，
第１の無機材料層２５のガス状有機不純物を吸着するバ
インダとして利用するシリカゲルやアルミナゲルと全く
同様に利用できるし，また，第２の無機材料層２６のガ
ス状有機不純物を吸着する無機物として利用するシリカ
ゲルやアルミナゲルと全く同様に利用できる。つまり，
第１の無機材料層２５は雰囲気中のガス状酸性不純物と
ガス状塩基性不純物を除去するために機能し，第２の無
機材料層２６はガス状有機不純物を吸着除去するために
機能できればよい。また，第１の無機材料層２５に含ま
れるフライポンタイト鉱物の粉末はフライポンタイトの
層状構造を有するため，層の剥がれによる発塵を生じ易
い。第１の無機材料層２５が第２の無機材料層２６で被
覆（コーティング）されておれば，このような不具合が
生じることもない。図１０は，本発明における第１の無
機材料層と第２の無機材料層からなる複合層断面の部分
拡大図である。
【００６５】図１０において，支持体が有機材料を含む
ことによって，支持体自体からガス状有機不純物を脱離
する場合であっても，支持体を被覆する第２の無機材料
層２６によって支持体から脱離したガス状有機不純物は
吸着・除去されるため，支持体から発生するガス状有機
不純物が第２の無機材料層２６を突き抜けて処理対象空
気中に入ることはない。
ことによって，支持体自体からガス状有機不純物を脱離
する場合であっても，支持体を被覆する第２の無機材料
層２６によって支持体から脱離したガス状有機不純物は
吸着・除去されるため，支持体から発生するガス状有機
不純物が第２の無機材料層２６を突き抜けて処理対象空
気中に入ることはない。
【００６６】ここで，フィルタ３１の製造方法の一例を
説明する。先ず，多孔性のハニカム構造体１２を製造す
る。無機材料層を形成する前までは先に説明した方法と
同様であり省略する。つぎにフライポンタイト鉱物の粉
末と，タルク，カオリン鉱物，ベントナイトのような無
機バインダを分散させた懸濁液に，ハニカム構造体１２
を数分間浸した後，約３００℃で１時間程度の熱処理で
乾燥して，第１の無機材料層２５を形成する。つぎにメ
ソ孔領域またはミクロ孔領域の有効細孔径を有する無機
物の粉末，例えばけいそう土，シリカ，アルミナ，シリ
カとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミ
ナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウ
ム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイト等を分散さ
せた懸濁液に，第１の無機材料層を形成した後のハニカ
ム構造体１２を数分間浸した後，約３００℃で１時間程
度の熱処理で乾燥して，第２の無機材料層２６を形成す
る。なお，シリカとしては例えばシリカゲルが使用され
る。アルミナとしては例えばアルミナゲルが使用され
る。シリカとアルミナの混合物としては例えばシリカゲ
ルとアルミナゲルの混合ゲルが使用される。第２の無機
材料層２６の形成に利用する前記リボン状構造の含水珪
酸マグネシウム質粘土鉱物としては，セピオライトやパ
リゴルスカイト等がある。こうして第１の無機材料層２
５の上に第２の無機材料層２６をコーティングしたハニ
カム構造体１２を得ることができる。第１の無機材料層
２５と第２の無機材料層２６を形成する際に使用される
無機物の粉末には無機系固着補助剤，例えば珪酸ソーダ
またはシリカまたはアルミナを少なくとも一つ混入して
もよい。なお，シリカとしては例えばシリカゲルが使用
される。アルミナとしては例えばアルミナゲルが使用さ
れる。無機系固着補助剤の役割は，第１の無機材料層２
５を形成しているフライポンタイト鉱物の粉末や無機バ
インダが，ハニカム構造体１２の孔などに強固に固着す
るための補助剤として機能したり，さらに第２の無機材
料層２６を形成している無機吸着粉末が第１の無機材料
層２５に強固に固着をするための補助剤として機能す
る。こうして得られたハニカム構造体１２は，構成材料
に可燃物を含まないし，ハニカム構造体１２が熱処理さ
れる際に構成材料に含まれていた表面汚染の原因となる
ガス状有機不純物成分が全て脱離・除去されるため，ハ
ニカム構造体１２自身からガス状有機不純物を発生する
こともない。さらに，図８に示された外枠１５の素材に
はアルミニウムのようなガス状有機物を発生せずかつ可
燃物を含まない素材を使用することが好ましい。また，
ハニカム構造体１２を外枠１５に固定する目的やハニカ
ム構造体１２と外枠１５との間隙部分を塞ぐ目的に使用
する接着剤やシール剤も，ガス状有機物を発生せずかつ
可燃物を含まない特性を有するものであることが好まし
い。この場合例えば，ハニカム構造体１２に外枠１５を
取り付けて組み立てを完了したフィルタ３１全体に熱処
理を施して，フィルタ３１の構成材料である不燃性の接
着剤やシール剤から表面汚染の原因となるガス状有機不
純物成分を全て脱離・除去してもよい。こうして，フィ
ルタ３１全体を，可燃物を含まない素材のみで構成した
り，ガス状有機不純物を発生しない素材のみから構成し
たりすることができる。
説明する。先ず，多孔性のハニカム構造体１２を製造す
る。無機材料層を形成する前までは先に説明した方法と
同様であり省略する。つぎにフライポンタイト鉱物の粉
末と，タルク，カオリン鉱物，ベントナイトのような無
機バインダを分散させた懸濁液に，ハニカム構造体１２
を数分間浸した後，約３００℃で１時間程度の熱処理で
乾燥して，第１の無機材料層２５を形成する。つぎにメ
ソ孔領域またはミクロ孔領域の有効細孔径を有する無機
物の粉末，例えばけいそう土，シリカ，アルミナ，シリ
カとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミ
ナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウ
ム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイト等を分散さ
せた懸濁液に，第１の無機材料層を形成した後のハニカ
ム構造体１２を数分間浸した後，約３００℃で１時間程
度の熱処理で乾燥して，第２の無機材料層２６を形成す
る。なお，シリカとしては例えばシリカゲルが使用され
る。アルミナとしては例えばアルミナゲルが使用され
る。シリカとアルミナの混合物としては例えばシリカゲ
ルとアルミナゲルの混合ゲルが使用される。第２の無機
材料層２６の形成に利用する前記リボン状構造の含水珪
酸マグネシウム質粘土鉱物としては，セピオライトやパ
リゴルスカイト等がある。こうして第１の無機材料層２
５の上に第２の無機材料層２６をコーティングしたハニ
カム構造体１２を得ることができる。第１の無機材料層
２５と第２の無機材料層２６を形成する際に使用される
無機物の粉末には無機系固着補助剤，例えば珪酸ソーダ
またはシリカまたはアルミナを少なくとも一つ混入して
もよい。なお，シリカとしては例えばシリカゲルが使用
される。アルミナとしては例えばアルミナゲルが使用さ
れる。無機系固着補助剤の役割は，第１の無機材料層２
５を形成しているフライポンタイト鉱物の粉末や無機バ
インダが，ハニカム構造体１２の孔などに強固に固着す
るための補助剤として機能したり，さらに第２の無機材
料層２６を形成している無機吸着粉末が第１の無機材料
層２５に強固に固着をするための補助剤として機能す
る。こうして得られたハニカム構造体１２は，構成材料
に可燃物を含まないし，ハニカム構造体１２が熱処理さ
れる際に構成材料に含まれていた表面汚染の原因となる
ガス状有機不純物成分が全て脱離・除去されるため，ハ
ニカム構造体１２自身からガス状有機不純物を発生する
こともない。さらに，図８に示された外枠１５の素材に
はアルミニウムのようなガス状有機物を発生せずかつ可
燃物を含まない素材を使用することが好ましい。また，
ハニカム構造体１２を外枠１５に固定する目的やハニカ
ム構造体１２と外枠１５との間隙部分を塞ぐ目的に使用
する接着剤やシール剤も，ガス状有機物を発生せずかつ
可燃物を含まない特性を有するものであることが好まし
い。この場合例えば，ハニカム構造体１２に外枠１５を
取り付けて組み立てを完了したフィルタ３１全体に熱処
理を施して，フィルタ３１の構成材料である不燃性の接
着剤やシール剤から表面汚染の原因となるガス状有機不
純物成分を全て脱離・除去してもよい。こうして，フィ
ルタ３１全体を，可燃物を含まない素材のみで構成した
り，ガス状有機不純物を発生しない素材のみから構成し
たりすることができる。
【００６７】また，フィルタ３１の別の製造方法を説明
する。前述の製造方法で製作されるハニカム構造体やロ
ックウールなどの三次元網目構造体を支持体として利用
する。そしてこの製造方法例では，支持体の表面に，粒
状のフライポンタイト鉱物を接着剤で付着させる。粒状
のフライポンタイト鉱物については，フライポンタイト
鉱物の粉末に無機バインダを混合し，成型してペレット
形状とする。該ペレットの周囲に，メソ孔領域またはミ
クロ孔領域の有効細孔径を有する無機物の粉末をコーテ
ィングして被覆層を形成した被覆層付きフライポンタイ
ト鉱物ペレットを予め準備しておく。このペレットの製
作の仕方は，無機物の粉末の被覆層を形成するため，コ
ーティング用の無機物の粉末を分散した懸濁液にペレッ
ト形状に成型したフライポンタイト鉱物を浸した後，引
き上げ・乾燥して行われる。被覆層の機械的強度を増す
ため，該懸濁液にはコーティング用の無機物の粉末とと
もにゾル状の無機系固着補助剤を分散させて，ペレット
にコーティングされた該無機物の粉末に無機系固着補助
剤が含まれるようにしてもよい。コーティング用の該無
機物の粉末や無機系固着補助剤の種類は前述したとおり
である。
する。前述の製造方法で製作されるハニカム構造体やロ
ックウールなどの三次元網目構造体を支持体として利用
する。そしてこの製造方法例では，支持体の表面に，粒
状のフライポンタイト鉱物を接着剤で付着させる。粒状
のフライポンタイト鉱物については，フライポンタイト
鉱物の粉末に無機バインダを混合し，成型してペレット
形状とする。該ペレットの周囲に，メソ孔領域またはミ
クロ孔領域の有効細孔径を有する無機物の粉末をコーテ
ィングして被覆層を形成した被覆層付きフライポンタイ
ト鉱物ペレットを予め準備しておく。このペレットの製
作の仕方は，無機物の粉末の被覆層を形成するため，コ
ーティング用の無機物の粉末を分散した懸濁液にペレッ
ト形状に成型したフライポンタイト鉱物を浸した後，引
き上げ・乾燥して行われる。被覆層の機械的強度を増す
ため，該懸濁液にはコーティング用の無機物の粉末とと
もにゾル状の無機系固着補助剤を分散させて，ペレット
にコーティングされた該無機物の粉末に無機系固着補助
剤が含まれるようにしてもよい。コーティング用の該無
機物の粉末や無機系固着補助剤の種類は前述したとおり
である。
【００６８】図２１は，本発明の実施の形態にかかる高
度清浄装置１００の構成を概略的に示す説明図である。
この高度清浄装置１００は，具体的には，例えばクリー
ンルームやクリーンベンチなどである。高度清浄装置１
００は，例えばＬＳＩやＬＣＤなどの製造を行うための
処理空間１０２と，この処理空間１０２の上下に位置す
る天井部（サプライプレナム）１０３及び床下部（レタ
ーンプレナム）１０４と，処理空間１０２の側方に位置
するレタン通路１０５から構成される。
度清浄装置１００の構成を概略的に示す説明図である。
この高度清浄装置１００は，具体的には，例えばクリー
ンルームやクリーンベンチなどである。高度清浄装置１
００は，例えばＬＳＩやＬＣＤなどの製造を行うための
処理空間１０２と，この処理空間１０２の上下に位置す
る天井部（サプライプレナム）１０３及び床下部（レタ
ーンプレナム）１０４と，処理空間１０２の側方に位置
するレタン通路１０５から構成される。
【００６９】天井部１０３には，ファンユニット１１０
と通気性を有するガス状不純物除去用のフィルタ１１１
と粒子除去用のフィルタ１１２を有するクリーンファン
ユニット１１３が配置されている。処理空間１０２に
は，熱発生源となる例えば半導体の製造装置１１４が設
置されている。床下部１０４は多数の孔が穿孔されたグ
レーティング１１５で仕切られている。また，床下部１
０４には，半導体製造装置１１４の熱負荷を処理するた
めのドライコイル１１６が設置されている。ドライコイ
ル１１６は，熱交換表面に結露を生じさせない条件で空
気を冷却する空気冷却器を意味する。レタン通路１０５
に温度センサ１１７が設置されており，この温度センサ
１１７で検出される温度が所定の設定値となるように，
ドライコイル１１６の冷水流量調整弁１１８が制御され
る。
と通気性を有するガス状不純物除去用のフィルタ１１１
と粒子除去用のフィルタ１１２を有するクリーンファン
ユニット１１３が配置されている。処理空間１０２に
は，熱発生源となる例えば半導体の製造装置１１４が設
置されている。床下部１０４は多数の孔が穿孔されたグ
レーティング１１５で仕切られている。また，床下部１
０４には，半導体製造装置１１４の熱負荷を処理するた
めのドライコイル１１６が設置されている。ドライコイ
ル１１６は，熱交換表面に結露を生じさせない条件で空
気を冷却する空気冷却器を意味する。レタン通路１０５
に温度センサ１１７が設置されており，この温度センサ
１１７で検出される温度が所定の設定値となるように，
ドライコイル１１６の冷水流量調整弁１１８が制御され
る。
【００７０】そして，クリーンファンユニット１１３の
ファンユニット１１０が稼働することによって，適宜気
流速度が調整されながら，高度清浄装置１００内部の空
気は，天井部１０３→処理空間１０２→床下部１０４→
レタン通路１０５→天井部１０３の順に流れて循環する
ように構成されている。またこの循環中に，ドライコイ
ル１１６によって冷却され，クリーンファンユニット１
１３内のガス状不純物除去用のフィルタ１１１と粒子除
去用のフィルタ１１２によって空気中のガス状不純物と
粒子状不純物が除去されて，適温で清浄な空気が処理空
間１０２内に供給されるようになっている。
ファンユニット１１０が稼働することによって，適宜気
流速度が調整されながら，高度清浄装置１００内部の空
気は，天井部１０３→処理空間１０２→床下部１０４→
レタン通路１０５→天井部１０３の順に流れて循環する
ように構成されている。またこの循環中に，ドライコイ
ル１１６によって冷却され，クリーンファンユニット１
１３内のガス状不純物除去用のフィルタ１１１と粒子除
去用のフィルタ１１２によって空気中のガス状不純物と
粒子状不純物が除去されて，適温で清浄な空気が処理空
間１０２内に供給されるようになっている。
【００７１】ガス状不純物除去用のフィルタ１１１は，
先に説明した本発明によるフライポンタイト鉱物の粉末
を含む空気浄化フィルタであって，循環空気からガス状
の酸性・塩基性不純物と場合によってはガス状の有機不
純物までも除去する。また空気浄化フィルタ１１１は，
可燃物を含まない素材のみで構成され，かつガス状有機
不純物を発生しない素材のみで構成されている。
先に説明した本発明によるフライポンタイト鉱物の粉末
を含む空気浄化フィルタであって，循環空気からガス状
の酸性・塩基性不純物と場合によってはガス状の有機不
純物までも除去する。また空気浄化フィルタ１１１は，
可燃物を含まない素材のみで構成され，かつガス状有機
不純物を発生しない素材のみで構成されている。
【００７２】粒子除去用フィルタ１１２は空気浄化フィ
ルタ１１１の下流側に配されており，このフィルタ１１
２は粒子状不純物を除去することが可能な機能を有して
いる。また粒子除去用フィルタ１１２は，ガス状有機不
純物を発生しない素材のみで構成されている。
ルタ１１１の下流側に配されており，このフィルタ１１
２は粒子状不純物を除去することが可能な機能を有して
いる。また粒子除去用フィルタ１１２は，ガス状有機不
純物を発生しない素材のみで構成されている。
【００７３】また，高度清浄装置１００の床下部１０４
内には，取り入れ外気が空気流路１２０を経て適宜供給
される。この空気流路１２０にも，取り入れ外気からガ
ス状不純物を除去するための本発明による空気浄化フィ
ルタ１２１が配されており，空気浄化フィルタ１２１の
上流側には，取り入れ外気の除塵・調温・調湿を行うユ
ニット型空調機１２２が設けられている。また，空気流
路１２０には湿度センサ１２７が配置されており，この
湿度センサ１２７で検出される湿度が所定の設定値とな
るように，ユニット型空調機１２２の調湿部の給水圧調
整弁１２９が制御される。一方，処理空間１０２内には
湿度センサ１２８が設置されており，この湿度センサ１
２８で処理空間１０２内の雰囲気の湿度が検出される。
内には，取り入れ外気が空気流路１２０を経て適宜供給
される。この空気流路１２０にも，取り入れ外気からガ
ス状不純物を除去するための本発明による空気浄化フィ
ルタ１２１が配されており，空気浄化フィルタ１２１の
上流側には，取り入れ外気の除塵・調温・調湿を行うユ
ニット型空調機１２２が設けられている。また，空気流
路１２０には湿度センサ１２７が配置されており，この
湿度センサ１２７で検出される湿度が所定の設定値とな
るように，ユニット型空調機１２２の調湿部の給水圧調
整弁１２９が制御される。一方，処理空間１０２内には
湿度センサ１２８が設置されており，この湿度センサ１
２８で処理空間１０２内の雰囲気の湿度が検出される。
【００７４】空気流路１２０から高度清浄装置１００の
床下部１０４に供給された取り入れ外気は，レタン通路
１０５及び天井部１０３を経由して，処理空間１０２に
導入される。そして，この取り入れ外気に見合った空気
量が，排気口１２５から排気ガラリ１２６を介して室外
に排気される。
床下部１０４に供給された取り入れ外気は，レタン通路
１０５及び天井部１０３を経由して，処理空間１０２に
導入される。そして，この取り入れ外気に見合った空気
量が，排気口１２５から排気ガラリ１２６を介して室外
に排気される。
【００７５】本発明による空気浄化フィルタ１１１は，
構成材料に可燃物を含まないため，図２１のように空気
浄化フィルタ１１１を天井面に取り付けた場合，可燃物
である活性炭やイオン交換繊維をベースとした従来のケ
ミカルフィルタを天井面に取り付けた場合と比較して，
防災上の安全性は著しく高まる。なお，図２１に示した
高度清浄装置１００において，取り入れ外気を処理する
空気浄化フィルタ１２１も循環空気を処理する空気浄化
フィルタ１１１と同様の構成とすれば，可燃物である活
性炭やイオン交換繊維をベースとした従来のケミカルフ
ィルタを外気取り入れ口に取り付けた場合と比較して，
防災上の安全性は更に高まる。
構成材料に可燃物を含まないため，図２１のように空気
浄化フィルタ１１１を天井面に取り付けた場合，可燃物
である活性炭やイオン交換繊維をベースとした従来のケ
ミカルフィルタを天井面に取り付けた場合と比較して，
防災上の安全性は著しく高まる。なお，図２１に示した
高度清浄装置１００において，取り入れ外気を処理する
空気浄化フィルタ１２１も循環空気を処理する空気浄化
フィルタ１１１と同様の構成とすれば，可燃物である活
性炭やイオン交換繊維をベースとした従来のケミカルフ
ィルタを外気取り入れ口に取り付けた場合と比較して，
防災上の安全性は更に高まる。
【００７６】通常の粒子除去用の中性能フィルタ，ＨＥ
ＰＡフィルタまたはＵＬＰＡフィルタは，繊維濾材に揮
発性有機物を含む濾材用バインダを使用したり，繊維濾
材とフィルタ枠材の接着に揮発性有機物を含むシール材
を使用ているので，濾材用バインダや接着剤からの脱ガ
スがある。したがって本発明を構成する粒子除去用フィ
ルタ１１２に関しては，揮発性有機物を含む濾材用バイ
ンダを使用しない濾材を用い，あるいは揮発性有機物を
含む濾材用バインダを使用していても焼きだしなどの処
理により揮発性有機物を除去した濾材を用い，さらに濾
材をフレームに固定する手段であるシール材にも脱ガス
の発生のない種類を選択したり，あるいは濾材を脱ガス
のない素材で物理的に圧着してフレームに固定すること
が望ましい。
ＰＡフィルタまたはＵＬＰＡフィルタは，繊維濾材に揮
発性有機物を含む濾材用バインダを使用したり，繊維濾
材とフィルタ枠材の接着に揮発性有機物を含むシール材
を使用ているので，濾材用バインダや接着剤からの脱ガ
スがある。したがって本発明を構成する粒子除去用フィ
ルタ１１２に関しては，揮発性有機物を含む濾材用バイ
ンダを使用しない濾材を用い，あるいは揮発性有機物を
含む濾材用バインダを使用していても焼きだしなどの処
理により揮発性有機物を除去した濾材を用い，さらに濾
材をフレームに固定する手段であるシール材にも脱ガス
の発生のない種類を選択したり，あるいは濾材を脱ガス
のない素材で物理的に圧着してフレームに固定すること
が望ましい。
【００７７】つぎに，本発明の他の実施の形態にかかる
高度清浄装置１００’を図２２に示した。この図２２に
示す高度清浄装置１００’は，本発明によるフライポン
タイト鉱物の粉末を含むハニカム構造体の空気浄化フィ
ルタ１１１を高度清浄装置１００’の天井部１０３全面
に取り付けるのではなく，所々間引いて設置している。
本例では，図２１と比較して空気浄化フィルタ１１１の
設置台数を半分にした。その他の点は，先に図２１にお
いて説明した高度清浄装置１００と同様の構成である。
従って，図２２に示す高度清浄装置１００’において，
先に図２１で説明した高度清浄装置１００と同じ構成要
素については同じ符号を付することにより，詳細な説明
は省略する。
高度清浄装置１００’を図２２に示した。この図２２に
示す高度清浄装置１００’は，本発明によるフライポン
タイト鉱物の粉末を含むハニカム構造体の空気浄化フィ
ルタ１１１を高度清浄装置１００’の天井部１０３全面
に取り付けるのではなく，所々間引いて設置している。
本例では，図２１と比較して空気浄化フィルタ１１１の
設置台数を半分にした。その他の点は，先に図２１にお
いて説明した高度清浄装置１００と同様の構成である。
従って，図２２に示す高度清浄装置１００’において，
先に図２１で説明した高度清浄装置１００と同じ構成要
素については同じ符号を付することにより，詳細な説明
は省略する。
【００７８】本発明の空気浄化フィルタが除去の対象と
する化学汚染物質は，酸性物質，塩基性物質，ドーパン
ト，有機物である。代表的な障害事例を説明すると，酸
性ガス特にフッ酸（ＨＦ）は粒子除去用フィルタ濾材で
あるガラス繊維からのボロン（Ｂ）の揮発を促進し，塩
基性ガスはレジストの解像の障害になる。ボロン（Ｂ）
やリン（Ｐ）は半導体デバイスの動作不良を起こす。特
にボロン（Ｂ）は，ＴＦＴトランジスタのチャネル領域
を汚染してトランジスタ特性を劣化させる原因となる。
ガス状の有機物が基板表面に付着すると，絶縁酸化膜の
不良，レジスト膜の密着不良，表面抵抗値が高くなって
微粒子の静電吸着が起こりやすくなる。また，ガス状の
有機物は露光装置のレンズやミラーの曇りを発生する原
因となる。これらガス状不純物の発生源には，洗浄装
置，作業者，クリーンルーム構成部材などの高度清浄装
置内部に存在する発生源と，外部から高度清浄装置内へ
進入する外気由来の汚染物がある。したがって，空気浄
化フィルタ１１１の役割は，主として高度清浄装置内部
で発生するガス状汚染物を循環空気中から除去し，高度
清浄装置内部のこれらガス状汚染物濃度を低減すること
である。一方，空気流路１２０に配設した空気浄化フィ
ルタ１２１の役割は，外部から高度清浄装置内へ進入す
る外気由来の汚染物を除去し，高度清浄装置内部のこれ
らガス状汚染物濃度を低減することである。空気浄化フ
ィルタ１１１および１２１を備えた高度清浄装置を稼働
すると，稼働初期に高度清浄装置内部の化学汚染物質の
濃度は最も高く，稼働時間の経過とともに，循環空気中
からこれら化学汚染物質が逐一除去されて，濃度は低下
していき，遂には高度清浄装置内部の発生量と平衡する
濃度で安定化する。空気が１回循環する際に除去される
化学汚染物質量は，天井全面に取り付けた図２１の高度
清浄装置１００と，間引いた図２２の高度清浄装置１０
０’を比較すると，２：１の関係がある。つまり，稼働
初期の最高濃度から，高度清浄装置内部の発生量と平衡
する濃度まで達するまでの時間は，間引いた図２２の高
度清浄装置１００’の場合は天井全面に取り付けた図２
１の高度清浄装置１００の場合よりも相当に長くなる。
また，最終的に到達する平衡濃度も，間引いた場合は天
井全面に取り付けた場合よりも少し高くなる。つまり，
間引くと濃度の低減に時間がかかり，低減後の平衡濃度
も間引かない場合よりも少し高くなるという短所はある
が，空気浄化フィルタ１１１のイニシャルコストや定期
的交換に伴うランニングコストを安くしたいという経済
的要望から，この図２２に示す例のように，空気浄化フ
ィルタ１１１の設置台数を間引くことも多い。
する化学汚染物質は，酸性物質，塩基性物質，ドーパン
ト，有機物である。代表的な障害事例を説明すると，酸
性ガス特にフッ酸（ＨＦ）は粒子除去用フィルタ濾材で
あるガラス繊維からのボロン（Ｂ）の揮発を促進し，塩
基性ガスはレジストの解像の障害になる。ボロン（Ｂ）
やリン（Ｐ）は半導体デバイスの動作不良を起こす。特
にボロン（Ｂ）は，ＴＦＴトランジスタのチャネル領域
を汚染してトランジスタ特性を劣化させる原因となる。
ガス状の有機物が基板表面に付着すると，絶縁酸化膜の
不良，レジスト膜の密着不良，表面抵抗値が高くなって
微粒子の静電吸着が起こりやすくなる。また，ガス状の
有機物は露光装置のレンズやミラーの曇りを発生する原
因となる。これらガス状不純物の発生源には，洗浄装
置，作業者，クリーンルーム構成部材などの高度清浄装
置内部に存在する発生源と，外部から高度清浄装置内へ
進入する外気由来の汚染物がある。したがって，空気浄
化フィルタ１１１の役割は，主として高度清浄装置内部
で発生するガス状汚染物を循環空気中から除去し，高度
清浄装置内部のこれらガス状汚染物濃度を低減すること
である。一方，空気流路１２０に配設した空気浄化フィ
ルタ１２１の役割は，外部から高度清浄装置内へ進入す
る外気由来の汚染物を除去し，高度清浄装置内部のこれ
らガス状汚染物濃度を低減することである。空気浄化フ
ィルタ１１１および１２１を備えた高度清浄装置を稼働
すると，稼働初期に高度清浄装置内部の化学汚染物質の
濃度は最も高く，稼働時間の経過とともに，循環空気中
からこれら化学汚染物質が逐一除去されて，濃度は低下
していき，遂には高度清浄装置内部の発生量と平衡する
濃度で安定化する。空気が１回循環する際に除去される
化学汚染物質量は，天井全面に取り付けた図２１の高度
清浄装置１００と，間引いた図２２の高度清浄装置１０
０’を比較すると，２：１の関係がある。つまり，稼働
初期の最高濃度から，高度清浄装置内部の発生量と平衡
する濃度まで達するまでの時間は，間引いた図２２の高
度清浄装置１００’の場合は天井全面に取り付けた図２
１の高度清浄装置１００の場合よりも相当に長くなる。
また，最終的に到達する平衡濃度も，間引いた場合は天
井全面に取り付けた場合よりも少し高くなる。つまり，
間引くと濃度の低減に時間がかかり，低減後の平衡濃度
も間引かない場合よりも少し高くなるという短所はある
が，空気浄化フィルタ１１１のイニシャルコストや定期
的交換に伴うランニングコストを安くしたいという経済
的要望から，この図２２に示す例のように，空気浄化フ
ィルタ１１１の設置台数を間引くことも多い。
【００７９】
【実施例】次に，以上に説明した本発明の実施の形態に
かかるフィルタの作用効果を，実施例によって説明す
る。
かかるフィルタの作用効果を，実施例によって説明す
る。
【００８０】まず，クリーンルーム中において，ガス状
無機不純物を除去するために薬品を添着した粒状活性炭
と繊維状活性炭をそれぞれ使用した市販のケミカルフィ
ルタ２種とイオン交換繊維を使用したケミカルフィルタ
のそれぞれにより処理したクリーンルームエアと，図８
に示した本発明によるフィルタにより処理したクリーン
ルームエアの計４つの雰囲気中で，酸化膜付きシリコン
ウェハ表面の接触角の経時変化を測定した。その結果を
図１１に示した。
無機不純物を除去するために薬品を添着した粒状活性炭
と繊維状活性炭をそれぞれ使用した市販のケミカルフィ
ルタ２種とイオン交換繊維を使用したケミカルフィルタ
のそれぞれにより処理したクリーンルームエアと，図８
に示した本発明によるフィルタにより処理したクリーン
ルームエアの計４つの雰囲気中で，酸化膜付きシリコン
ウェハ表面の接触角の経時変化を測定した。その結果を
図１１に示した。
【００８１】図１１に示す接触角は，基板の表面に超純
水を滴下して測定した。この接触角は，基板表面の有機
物汚染の程度を簡便に評価する指標である。洗浄直後の
有機物汚染のない酸化膜付きシリコンウェハやガラスの
表面は水に馴染みやすい性質，つまり親水性であり，接
触角は小さい。ところが，有機物で汚染されたそれらの
表面は水をはじく性質，つまり撥水性であり，接触角は
大きくなる。例えば，クリーンルーム雰囲気中に放置さ
れたガラス基板表面を対象に，超純水滴下による接触角
の測定値と，Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ
Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐ
ｙ）により測定した有機物表面汚染は，図１２に示すよ
うな相関関係があることが知られている。酸化膜付きシ
リコンウェハの表面についても，接触角と有機物表面汚
染の間にはほぼ同様の相関関係がある。このように，基
板表面における水の接触角の大きさと有機物表面汚染の
間には極めて強い相関がある。
水を滴下して測定した。この接触角は，基板表面の有機
物汚染の程度を簡便に評価する指標である。洗浄直後の
有機物汚染のない酸化膜付きシリコンウェハやガラスの
表面は水に馴染みやすい性質，つまり親水性であり，接
触角は小さい。ところが，有機物で汚染されたそれらの
表面は水をはじく性質，つまり撥水性であり，接触角は
大きくなる。例えば，クリーンルーム雰囲気中に放置さ
れたガラス基板表面を対象に，超純水滴下による接触角
の測定値と，Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ
Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐ
ｙ）により測定した有機物表面汚染は，図１２に示すよ
うな相関関係があることが知られている。酸化膜付きシ
リコンウェハの表面についても，接触角と有機物表面汚
染の間にはほぼ同様の相関関係がある。このように，基
板表面における水の接触角の大きさと有機物表面汚染の
間には極めて強い相関がある。
【００８２】図１１の結果からつぎのことが分かる。イ
オン交換繊維は本来水溶性無機不純物を吸着除去するた
めのものであるので，処理対象空気中の有機物は吸着で
きない。それどころか逆に，イオン交換繊維自体が新た
なガス状有機物を発生する。１日放置で約１０゜の接触
角の増加が見られる。ガス状無機不純物汚染を防止する
目的の活性炭フィルタ２種も，処理対象空気中の有機物
は吸着できない。それどころか逆に，活性炭フィルタ自
体が新たなガス状有機物を発生するため，１日放置で約
１０゜の接触角の増加となった。図８の本発明によるフ
ィルタでは，ウェハ表面を１日放置しても接触角はほと
んど増加せず，処理対象空気中の有機物は吸着除去され
ると共に，フィルタ自体が新たなガス状有機物を発生し
ていないことが明らかになった。
オン交換繊維は本来水溶性無機不純物を吸着除去するた
めのものであるので，処理対象空気中の有機物は吸着で
きない。それどころか逆に，イオン交換繊維自体が新た
なガス状有機物を発生する。１日放置で約１０゜の接触
角の増加が見られる。ガス状無機不純物汚染を防止する
目的の活性炭フィルタ２種も，処理対象空気中の有機物
は吸着できない。それどころか逆に，活性炭フィルタ自
体が新たなガス状有機物を発生するため，１日放置で約
１０゜の接触角の増加となった。図８の本発明によるフ
ィルタでは，ウェハ表面を１日放置しても接触角はほと
んど増加せず，処理対象空気中の有機物は吸着除去され
ると共に，フィルタ自体が新たなガス状有機物を発生し
ていないことが明らかになった。
【００８３】活性炭フィルタでは構成材料や活性炭をシ
ートに付着させている接着剤や濾材を周囲のフレームに
固着するために用いるシール材などから，またイオン交
換繊維フィルタでは構成材料の高分子繊維に含まれる種
々の添加剤から，発生したガス状有機不純物がケミカル
フィルタ通過後の空気中に含まれてしまう。また，イオ
ン交換繊維フィルタではイオン交換基の一部がスルホン
酸，カルボン酸，リン酸，アンモニアやアミンとして脱
離することもある。つまり，これら従来のケミカルフィ
ルタは，クリーンルーム雰囲気中に含まれるｐｐｂオー
ダの酸性または塩基性の極微量不純物や，ｐｐｔオーダ
のドーパントは除去しておきながら，ケミカルフィルタ
自身から発生したガス状有機不純物を通過空気中に混入
させてしまう。それどころか従来のケミカルフィルタを
使用したことによって，逆にクリーンルーム雰囲気中の
基板表面汚染の原因となるガス状有機物濃度を高めてし
まうこともあった。
ートに付着させている接着剤や濾材を周囲のフレームに
固着するために用いるシール材などから，またイオン交
換繊維フィルタでは構成材料の高分子繊維に含まれる種
々の添加剤から，発生したガス状有機不純物がケミカル
フィルタ通過後の空気中に含まれてしまう。また，イオ
ン交換繊維フィルタではイオン交換基の一部がスルホン
酸，カルボン酸，リン酸，アンモニアやアミンとして脱
離することもある。つまり，これら従来のケミカルフィ
ルタは，クリーンルーム雰囲気中に含まれるｐｐｂオー
ダの酸性または塩基性の極微量不純物や，ｐｐｔオーダ
のドーパントは除去しておきながら，ケミカルフィルタ
自身から発生したガス状有機不純物を通過空気中に混入
させてしまう。それどころか従来のケミカルフィルタを
使用したことによって，逆にクリーンルーム雰囲気中の
基板表面汚染の原因となるガス状有機物濃度を高めてし
まうこともあった。
【００８４】本発明によるハニカム構造体の２種のフィ
ルタａ，ｂに，ＨＣｌ，ＮＨ３，ＤＯＰ，５量体のシロ
キサン（Ｄ5）をそれぞれ数百ｐｐｔから数ｐｐｂ含む
クリーンルームエアを通気させた。ハニカム構造体の上
流側と下流側のそれぞれの雰囲気中のＨＣｌとＮＨ３の
濃度はイオンクロマトグラフィ（ＩＣ）により測定して
それぞれの除去効率を測定した。さらに，ハニカム構造
体の上流側と下流側のそれぞれの雰囲気中に設置したシ
リコンウェハ表面のＤＯＰとＤ５による有機物表面汚染
量を測定して比較し，有機物表面汚染の防止効果を評価
した。さらに，ハニカム構造体の下流側のそれぞれの雰
囲気中の浮遊微粒子濃度(１ｆｔ３の空間中に含まれる
粒径０．１μｍ以上の粒子の個数)を測定した。上流側
の浮遊微粒子濃度は１０個／ｆｔ３であった。その結果
を表２に示す。
ルタａ，ｂに，ＨＣｌ，ＮＨ３，ＤＯＰ，５量体のシロ
キサン（Ｄ5）をそれぞれ数百ｐｐｔから数ｐｐｂ含む
クリーンルームエアを通気させた。ハニカム構造体の上
流側と下流側のそれぞれの雰囲気中のＨＣｌとＮＨ３の
濃度はイオンクロマトグラフィ（ＩＣ）により測定して
それぞれの除去効率を測定した。さらに，ハニカム構造
体の上流側と下流側のそれぞれの雰囲気中に設置したシ
リコンウェハ表面のＤＯＰとＤ５による有機物表面汚染
量を測定して比較し，有機物表面汚染の防止効果を評価
した。さらに，ハニカム構造体の下流側のそれぞれの雰
囲気中の浮遊微粒子濃度(１ｆｔ３の空間中に含まれる
粒径０．１μｍ以上の粒子の個数)を測定した。上流側
の浮遊微粒子濃度は１０個／ｆｔ３であった。その結果
を表２に示す。
【００８５】
【表２】
【００８６】有機物表面汚染量の評価には，４インチの
ｐ型シリコンウェハを用いた。洗浄後のウェハをフィル
タの上流側と下流側でそれぞれ曝露し，表面汚染を測定
した。ウェハ表面に付着した有機物の分析・測定には，
昇温ガス脱離装置とガスクロマトグラフ質量分析装置を
組み合わせて用いた。また，ガスクロマトグラフに基づ
いて次のようにして表面汚染防止率を求めた。 表面汚染防止率 ＝ （１−（Ｂ／Ａ））×１００
（％） Ａ ：上流側のウェハ表面から検出された汚染有機物質
のピークの面積 Ｂ ：下流側のウェハ表面から検出された汚染有機物質
のピークの面積
ｐ型シリコンウェハを用いた。洗浄後のウェハをフィル
タの上流側と下流側でそれぞれ曝露し，表面汚染を測定
した。ウェハ表面に付着した有機物の分析・測定には，
昇温ガス脱離装置とガスクロマトグラフ質量分析装置を
組み合わせて用いた。また，ガスクロマトグラフに基づ
いて次のようにして表面汚染防止率を求めた。 表面汚染防止率 ＝ （１−（Ｂ／Ａ））×１００
（％） Ａ ：上流側のウェハ表面から検出された汚染有機物質
のピークの面積 Ｂ ：下流側のウェハ表面から検出された汚染有機物質
のピークの面積
【００８７】本実施例による２種のフィルタａとｂはい
ずれも，図３や図８に示したように，隣接する波形シー
トの間に凹凸のない薄板シートを挟んだ構造を有する。
フィルタの通気方向の厚みは１０ｃｍ，通気風速は０．
６ｍ／ｓ，フィルタに通気する処理空気が接触するフィ
ルタ単位体積当たりのシート総表面積は３０００ｍ２／
ｍ３であった。
ずれも，図３や図８に示したように，隣接する波形シー
トの間に凹凸のない薄板シートを挟んだ構造を有する。
フィルタの通気方向の厚みは１０ｃｍ，通気風速は０．
６ｍ／ｓ，フィルタに通気する処理空気が接触するフィ
ルタ単位体積当たりのシート総表面積は３０００ｍ２／
ｍ３であった。
【００８８】本発明のフィルタａは，人工的に合成した
フライポンタイトの微結晶子（厚みが数十オングストロ
ームで広がりの直径が１００オングストローム〜１μｍ
の円盤）の粉末を，無機バインダとしてのカオリナイト
の３μｍの粉末と混合し，無機系固着補助剤としてのシ
リカゾルと共に分散させたスラリーに前述の多孔性ハニ
カム構造体を浸した後，乾燥して第１の無機材料層を形
成した。つぎに，有効細孔径が主として２０オングスト
ローム〜１０００オングストロームに分布した活性白土
の３μｍの粉末を，無機系固着補助剤としてのシリカゾ
ルと共に分散させたスラリーに，第１の無機材料層が形
成された前述のハニカム構造体を再度浸した後，乾燥し
て第２の無機材料層を形成した。前記第１の無機材料層
の厚みは１００μｍ，その重量組成比は，フライポンタ
イト鉱物：カオリナイト：シリカ＝７０％：２５％：５
％，さらに前記第２の無機材料層の厚みは１０μｍで，
その重量組成比は，酸処理モンモリナイト：シリカ＝８
７％：１３％であった。フィルタ全体の密度は２３０ｇ
／リットル，そのうち無機材料層が占める密度は９０ｇ
／リットル(フィルタ全体の３９％)であった。
フライポンタイトの微結晶子（厚みが数十オングストロ
ームで広がりの直径が１００オングストローム〜１μｍ
の円盤）の粉末を，無機バインダとしてのカオリナイト
の３μｍの粉末と混合し，無機系固着補助剤としてのシ
リカゾルと共に分散させたスラリーに前述の多孔性ハニ
カム構造体を浸した後，乾燥して第１の無機材料層を形
成した。つぎに，有効細孔径が主として２０オングスト
ローム〜１０００オングストロームに分布した活性白土
の３μｍの粉末を，無機系固着補助剤としてのシリカゾ
ルと共に分散させたスラリーに，第１の無機材料層が形
成された前述のハニカム構造体を再度浸した後，乾燥し
て第２の無機材料層を形成した。前記第１の無機材料層
の厚みは１００μｍ，その重量組成比は，フライポンタ
イト鉱物：カオリナイト：シリカ＝７０％：２５％：５
％，さらに前記第２の無機材料層の厚みは１０μｍで，
その重量組成比は，酸処理モンモリナイト：シリカ＝８
７％：１３％であった。フィルタ全体の密度は２３０ｇ
／リットル，そのうち無機材料層が占める密度は９０ｇ
／リットル(フィルタ全体の３９％)であった。
【００８９】本発明のフィルタｂは，前述のフライポン
タイト鉱物の粉末に３μｍのカオリナイトの無機バイン
ダを混合して，シリカゾルを無機系固着補助剤として共
に分散させたスラリーに前述の多孔性ハニカム構造体を
浸した後，乾燥して製作した。フィルタｂに使用したカ
オリナイトは大きさが１０００オングストローム以上で
ある通気孔以外に主要な細孔を有さないから，物理吸着
の能力はほとんどない。一方，フィルタａに使用した活
性白土は有効細孔径が主として２０オングストローム〜
１０００オングストロームに分布しており，物理吸着能
は活性炭と比較して遜色ない。
タイト鉱物の粉末に３μｍのカオリナイトの無機バイン
ダを混合して，シリカゾルを無機系固着補助剤として共
に分散させたスラリーに前述の多孔性ハニカム構造体を
浸した後，乾燥して製作した。フィルタｂに使用したカ
オリナイトは大きさが１０００オングストローム以上で
ある通気孔以外に主要な細孔を有さないから，物理吸着
の能力はほとんどない。一方，フィルタａに使用した活
性白土は有効細孔径が主として２０オングストローム〜
１０００オングストロームに分布しており，物理吸着能
は活性炭と比較して遜色ない。
【００９０】本発明のフィルタａとｂの異なる点は，フ
ィルタｂはフィルタａのように，第２の無機材料層(活
性白土の層)に相当するものを有していないという点で
ある。表２から明かなことは，ＨＣｌ，ＮＨ３のガス状
無機不純物の除去についてはフライポンタイト鉱物の粉
末が入った第１の無機材料層のみが有効なため，第２の
無機材料層の有無はそれらの除去効率に影響を与えな
い。しかし，高度清浄装置内の基板表面から検出される
有機汚染物のうちで最も量が多い種類のＤＯＰや５量体
のシロキサン（Ｄ5）は，物理吸着能力の優れた第２の
無機材料層の有無でそれらの除去効率は大きく異なる。
つまり，第２の無機材料層を設けたフィルタａは，ガス
状無機不純物のみならずガス状有機不純物をも一括除去
できる。
ィルタｂはフィルタａのように，第２の無機材料層(活
性白土の層)に相当するものを有していないという点で
ある。表２から明かなことは，ＨＣｌ，ＮＨ３のガス状
無機不純物の除去についてはフライポンタイト鉱物の粉
末が入った第１の無機材料層のみが有効なため，第２の
無機材料層の有無はそれらの除去効率に影響を与えな
い。しかし，高度清浄装置内の基板表面から検出される
有機汚染物のうちで最も量が多い種類のＤＯＰや５量体
のシロキサン（Ｄ5）は，物理吸着能力の優れた第２の
無機材料層の有無でそれらの除去効率は大きく異なる。
つまり，第２の無機材料層を設けたフィルタａは，ガス
状無機不純物のみならずガス状有機不純物をも一括除去
できる。
【００９１】次に，本発明に従って製造した種々のタイ
プのフィルタの比較を行った。その結果を表３に示す。
プのフィルタの比較を行った。その結果を表３に示す。
【００９２】
【表３】
【００９３】表３において，本発明Ａは，ハニカム構造
体の表面に，フライポンタイト鉱物の粉末を，バインダ
としてのカオリナイトと無機系固着補助剤であるアルミ
ナゾルを混合させて固着し，無機材料層を形成したこと
を特徴とする空気浄化フィルタである。
体の表面に，フライポンタイト鉱物の粉末を，バインダ
としてのカオリナイトと無機系固着補助剤であるアルミ
ナゾルを混合させて固着し，無機材料層を形成したこと
を特徴とする空気浄化フィルタである。
【００９４】本発明Ｂは，ハニカム構造体の表面に，フ
ライポンタイト鉱物の粉末と酸処理モンモリナイト（活
性白土）のバインダに無機系固着補助剤であるアルミナ
ゾルを混合させて固着し，無機材料層を形成したフィル
タである。本発明Ｃは，本発明Ａのフィルタ表面に，さ
らに酸処理モンモリナイトの粉末により第２の無機材料
層を形成したフィルタである。本発明Ｄは，本発明Ｂの
フィルタ表面に，更に酸処理モンモリナイトの粉末によ
り第２の無機材料層を形成したフィルタである。本発明
Ｅは，ハニカム構造体の表面に，まず酸処理モンモリナ
イトの粉末からなる無機材料層を形成し，さらにその上
に重ねてフライポンタイト鉱物の粉末をバインダとして
のカオリナイトと無機系固着補助剤であるアルミナゾル
を混合させた無機材料層を形成したフィルタである。つ
まり，本発明Ｃの第１の無機材料層と第２の無機材料層
のハニカム構造体の表面への固着の順序を入れ換えてい
る。本発明Ｆは，ハニカム構造体の表面に，まず酸処理
モンモリナイトの粉末からなる無機材料層を形成し，さ
らにその上に重ねて，酸処理モンモリナイトのバインダ
と無機系固着補助剤であるアルミナゾルにフライポンタ
イト鉱物の粉末を混合させて別の無機材料層を形成した
フィルタである。つまり，本発明Ｄの第１の無機材料層
と第２の無機材料層のハニカム構造体の表面への固着の
順序を入れ換えている。
ライポンタイト鉱物の粉末と酸処理モンモリナイト（活
性白土）のバインダに無機系固着補助剤であるアルミナ
ゾルを混合させて固着し，無機材料層を形成したフィル
タである。本発明Ｃは，本発明Ａのフィルタ表面に，さ
らに酸処理モンモリナイトの粉末により第２の無機材料
層を形成したフィルタである。本発明Ｄは，本発明Ｂの
フィルタ表面に，更に酸処理モンモリナイトの粉末によ
り第２の無機材料層を形成したフィルタである。本発明
Ｅは，ハニカム構造体の表面に，まず酸処理モンモリナ
イトの粉末からなる無機材料層を形成し，さらにその上
に重ねてフライポンタイト鉱物の粉末をバインダとして
のカオリナイトと無機系固着補助剤であるアルミナゾル
を混合させた無機材料層を形成したフィルタである。つ
まり，本発明Ｃの第１の無機材料層と第２の無機材料層
のハニカム構造体の表面への固着の順序を入れ換えてい
る。本発明Ｆは，ハニカム構造体の表面に，まず酸処理
モンモリナイトの粉末からなる無機材料層を形成し，さ
らにその上に重ねて，酸処理モンモリナイトのバインダ
と無機系固着補助剤であるアルミナゾルにフライポンタ
イト鉱物の粉末を混合させて別の無機材料層を形成した
フィルタである。つまり，本発明Ｄの第１の無機材料層
と第２の無機材料層のハニカム構造体の表面への固着の
順序を入れ換えている。
【００９５】これら各フィルタの無機材料層の構造を図
１３〜１８に拡大して断面図として示した。無機材料層
の構造の理解をより容易にするため，図１５を例にとり
透視模式図も併せて示した。これらの図は，図６または
図１０に示した無機材料層を，無機材料層の厚みを高さ
とする円筒状に切り出し，その円筒内に存在する細孔に
ついて，ガス状有機不純物の物理吸着に関与する細孔で
あるミクロ孔やメソ孔の分布の様子を細い空孔で，ガス
状有機不純物の物理吸着にほとんど関与しないマクロ孔
の分布の様子を太い空孔で，概念的に模式図として示し
たものである。
１３〜１８に拡大して断面図として示した。無機材料層
の構造の理解をより容易にするため，図１５を例にとり
透視模式図も併せて示した。これらの図は，図６または
図１０に示した無機材料層を，無機材料層の厚みを高さ
とする円筒状に切り出し，その円筒内に存在する細孔に
ついて，ガス状有機不純物の物理吸着に関与する細孔で
あるミクロ孔やメソ孔の分布の様子を細い空孔で，ガス
状有機不純物の物理吸着にほとんど関与しないマクロ孔
の分布の様子を太い空孔で，概念的に模式図として示し
たものである。
【００９６】本発明Ａは，図１３に示すように，フライ
ポンタイト鉱物の粉末を含む無機材料層５１は，大きさ
が１０００オングストローム以上の通気孔以外に主要な
細孔を有さないから，ガス状有機不純物の物理吸着の能
力はほとんどない。本発明Ｂは，図１４に示すように，
フライポンタイト鉱物の粉末を含む無機材料層５２には
酸処理モンモリナイトの微粒子の表面に約１５〜３００
オングストローム程度の細孔が形成されており，前記物
理吸着の能力がある。発明Ｃは，図１５に示すように，
フライポンタイト鉱物の粉末を含む第１の無機材料層５
３は，大きさが１０００オングストローム以上の通気孔
以外に主要な細孔を有さないから，前記物理吸着の能力
はほとんどないが，フライポンタイト鉱物の粉末を含ま
ない第２の無機材料層５４には酸処理モンモリナイトの
微粒子の表面に約１５〜３００オングストローム程度の
細孔が形成されており，前記物理吸着の能力がある。本
発明Ｄは，図１６に示すように，フライポンタイト鉱物
を含む第１の無機材料層５５とフライポンタイト鉱物の
粉末を含まない第２の無機材料層５６の両方に酸処理モ
ンモリナイトの粉末が含まれるから，その両方の無機材
料層に前記物理吸着の能力がある。本発明Ｅは，図１７
に示すように，フライポンタイト鉱物の粉末を含まない
第１の無機材料層５７には酸処理モンモリナイトが含ま
れるから前記物理吸着の能力があるが，フライポンタイ
ト鉱物の粉末を含む第２の無機材料層５８は，大きさが
１０００オングストローム以上の通気孔以外に主要な細
孔を有さないから，物理吸着の能力はほとんどない。本
発明Ｆは，図１８に示すように，フライポンタイト鉱物
の粉末を含まない第１の無機材料層５９とフライポンタ
イト鉱物の粉末を含む第２の無機材料層６０の両方に酸
処理モンモリナイトの約１５〜３００オングストローム
程度の細孔が形成されており，その両方の無機材料層に
前記物理吸着の能力がある。
ポンタイト鉱物の粉末を含む無機材料層５１は，大きさ
が１０００オングストローム以上の通気孔以外に主要な
細孔を有さないから，ガス状有機不純物の物理吸着の能
力はほとんどない。本発明Ｂは，図１４に示すように，
フライポンタイト鉱物の粉末を含む無機材料層５２には
酸処理モンモリナイトの微粒子の表面に約１５〜３００
オングストローム程度の細孔が形成されており，前記物
理吸着の能力がある。発明Ｃは，図１５に示すように，
フライポンタイト鉱物の粉末を含む第１の無機材料層５
３は，大きさが１０００オングストローム以上の通気孔
以外に主要な細孔を有さないから，前記物理吸着の能力
はほとんどないが，フライポンタイト鉱物の粉末を含ま
ない第２の無機材料層５４には酸処理モンモリナイトの
微粒子の表面に約１５〜３００オングストローム程度の
細孔が形成されており，前記物理吸着の能力がある。本
発明Ｄは，図１６に示すように，フライポンタイト鉱物
を含む第１の無機材料層５５とフライポンタイト鉱物の
粉末を含まない第２の無機材料層５６の両方に酸処理モ
ンモリナイトの粉末が含まれるから，その両方の無機材
料層に前記物理吸着の能力がある。本発明Ｅは，図１７
に示すように，フライポンタイト鉱物の粉末を含まない
第１の無機材料層５７には酸処理モンモリナイトが含ま
れるから前記物理吸着の能力があるが，フライポンタイ
ト鉱物の粉末を含む第２の無機材料層５８は，大きさが
１０００オングストローム以上の通気孔以外に主要な細
孔を有さないから，物理吸着の能力はほとんどない。本
発明Ｆは，図１８に示すように，フライポンタイト鉱物
の粉末を含まない第１の無機材料層５９とフライポンタ
イト鉱物の粉末を含む第２の無機材料層６０の両方に酸
処理モンモリナイトの約１５〜３００オングストローム
程度の細孔が形成されており，その両方の無機材料層に
前記物理吸着の能力がある。
【００９７】これら各フィルタについて，先と同様に表
面汚染防止率を調べた結果，本発明のフィルタは，何れ
もＨＣｌ，ＮＨ３のガス状無機不純物の吸着に優れてい
た。しかし，ＤＯＰや５量体のシロキサン（Ｄ5）のガ
ス状有機不純物については，本発明Ａのフィルタの吸着
性能が特に劣り，それ以外の本発明のフィルタＢ〜Ｆに
ついては，吸着性能は優れていた。本発明Ａがガス状有
機不純物の吸着性能に劣る理由は，無機材料層５１は大
きさが１０００オングストローム以上の通気孔以外に主
要な細孔を有さないから，ガス状有機不純物の物理吸着
の能力はほとんどないためである。それ以外のフィルタ
にはガス状有機不純物の物理吸着に優れた約１５〜３０
０オングストローム程度の細孔が形成されているため，
優れた吸着性能が得られた。
面汚染防止率を調べた結果，本発明のフィルタは，何れ
もＨＣｌ，ＮＨ３のガス状無機不純物の吸着に優れてい
た。しかし，ＤＯＰや５量体のシロキサン（Ｄ5）のガ
ス状有機不純物については，本発明Ａのフィルタの吸着
性能が特に劣り，それ以外の本発明のフィルタＢ〜Ｆに
ついては，吸着性能は優れていた。本発明Ａがガス状有
機不純物の吸着性能に劣る理由は，無機材料層５１は大
きさが１０００オングストローム以上の通気孔以外に主
要な細孔を有さないから，ガス状有機不純物の物理吸着
の能力はほとんどないためである。それ以外のフィルタ
にはガス状有機不純物の物理吸着に優れた約１５〜３０
０オングストローム程度の細孔が形成されているため，
優れた吸着性能が得られた。
【００９８】本発明のフィルタが処理の対象とするのは
空気のみに限定されず，窒素やアルゴンのような不活性
ガスを処理しても同様に半導体やＬＣＤの製造などに好
適な不活性ガスを作り出すことができるのは言うまでも
ない。
空気のみに限定されず，窒素やアルゴンのような不活性
ガスを処理しても同様に半導体やＬＣＤの製造などに好
適な不活性ガスを作り出すことができるのは言うまでも
ない。
【００９９】次に，本発明によるハニカム構造体の２種
のフィルタＸ，Ｙに，塩化水素ガス５０ｖｏｌ ｐｐｂ
とガス状ホウ素化合物８０ｎｇ／ｍ３（ホウ素原子Ｂと
しての重量濃度）を同時に含むクリーンルーム空気を通
気させ，それぞれの除去率を調べた。フィルタＸは，ハ
ニカム構造体の表面にフライポンタイト鉱物の粉末を無
機物の粉末をバインダとして固着させた第１の無機材料
層（吸着第１層）のみからなる。フィルタＹは，ハニカ
ム構造体の表面にフライポンタイト鉱物の粉末を無機物
の粉末をバインダとして固着させた第１の無機材料層
（吸着第１層）と，この吸着第１層の上にシリカゲルか
らなる第２の無機材料層（吸着第２層）を積層したもの
である。これらフィルタＸ，Ｙのいずれも，ハニカム構
造体はアルミナと珪酸からなるセラミックスファイバで
ある。フィルタＸは，フライポンタイト鉱物の粉末と無
機物の粉末を分散させた懸濁液にハニカム構造体を含浸
させた後，乾燥させてハニカム構造体の表面に吸着第１
層を固着させた。フィルタＹは，フライポンタイト鉱物
の粉末とバインダ（無機物）の粉末を分散させた懸濁液
にハニカム構造体を含浸させた後，乾燥させてハニカム
構造体の表面に吸着第１層を形成し，更に，吸着第１層
を形成したハニカム構造体支持体をシリカゲルの粉末を
分散させた懸濁液に含浸させた後，乾燥させて吸着第１
層の表面に吸着第２層を形成した。これらフィルタＸ，
Ｙの構成を表４に示した。
のフィルタＸ，Ｙに，塩化水素ガス５０ｖｏｌ ｐｐｂ
とガス状ホウ素化合物８０ｎｇ／ｍ３（ホウ素原子Ｂと
しての重量濃度）を同時に含むクリーンルーム空気を通
気させ，それぞれの除去率を調べた。フィルタＸは，ハ
ニカム構造体の表面にフライポンタイト鉱物の粉末を無
機物の粉末をバインダとして固着させた第１の無機材料
層（吸着第１層）のみからなる。フィルタＹは，ハニカ
ム構造体の表面にフライポンタイト鉱物の粉末を無機物
の粉末をバインダとして固着させた第１の無機材料層
（吸着第１層）と，この吸着第１層の上にシリカゲルか
らなる第２の無機材料層（吸着第２層）を積層したもの
である。これらフィルタＸ，Ｙのいずれも，ハニカム構
造体はアルミナと珪酸からなるセラミックスファイバで
ある。フィルタＸは，フライポンタイト鉱物の粉末と無
機物の粉末を分散させた懸濁液にハニカム構造体を含浸
させた後，乾燥させてハニカム構造体の表面に吸着第１
層を固着させた。フィルタＹは，フライポンタイト鉱物
の粉末とバインダ（無機物）の粉末を分散させた懸濁液
にハニカム構造体を含浸させた後，乾燥させてハニカム
構造体の表面に吸着第１層を形成し，更に，吸着第１層
を形成したハニカム構造体支持体をシリカゲルの粉末を
分散させた懸濁液に含浸させた後，乾燥させて吸着第１
層の表面に吸着第２層を形成した。これらフィルタＸ，
Ｙの構成を表４に示した。
【０１００】
【表４】
【０１０１】図１９に示すように，塩化水素ガス５０ｖ
ｏｌ ｐｐｂとガス状ホウ素化合物８０ｎｇ／ｍ３（ホ
ウ素原子Ｂとしての重量濃度）を同時に含むクリーンル
ーム（ＣＲ）空気を，フィルタを備えた回路７０とフィ
ルタを備えていない回路７１にそれぞれ導き，これら回
路７０，７１を通過した空気を容器７２，７３内にて超
純水にバブリングすることにより，空気中の塩化水素ガ
スとガス状ホウ素化合物を捕集した。なお，いずれの回
路７０，７１中にもガス状ホウ素化合物の発生の心配の
ないポリテトラフルオロエチレン（商標名テフロン）製
の粒子除去用フィルタ７４を設置した。また，バブリン
グ後の超純水中のホウ素濃度をＩＣＰ−ＭＳ（Ｉｎｄｕ
ｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ Ｐｌａｓｍａ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒ
ｏｍｅｔｏｒｙ）により測定した。そして，回路７０中
において除去した塩化水素ガスとガス状ホウ素化合物の
除去量を，回路７１中を流れる空気中の塩化水素ガスと
ガス状ホウ素化合物の含有量と比較することにより，除
去効率を調べた。
ｏｌ ｐｐｂとガス状ホウ素化合物８０ｎｇ／ｍ３（ホ
ウ素原子Ｂとしての重量濃度）を同時に含むクリーンル
ーム（ＣＲ）空気を，フィルタを備えた回路７０とフィ
ルタを備えていない回路７１にそれぞれ導き，これら回
路７０，７１を通過した空気を容器７２，７３内にて超
純水にバブリングすることにより，空気中の塩化水素ガ
スとガス状ホウ素化合物を捕集した。なお，いずれの回
路７０，７１中にもガス状ホウ素化合物の発生の心配の
ないポリテトラフルオロエチレン（商標名テフロン）製
の粒子除去用フィルタ７４を設置した。また，バブリン
グ後の超純水中のホウ素濃度をＩＣＰ−ＭＳ（Ｉｎｄｕ
ｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ Ｐｌａｓｍａ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒ
ｏｍｅｔｏｒｙ）により測定した。そして，回路７０中
において除去した塩化水素ガスとガス状ホウ素化合物の
除去量を，回路７１中を流れる空気中の塩化水素ガスと
ガス状ホウ素化合物の含有量と比較することにより，除
去効率を調べた。
【０１０２】この図１９に示した回路７０中のフィルタ
として先に説明したフィルタＸ，Ｙを用い，塩化水素ガ
スとガス状ホウ素化合物の除去効率を比較した。なお，
ハニカムサイズ，通気条件等は次の通りである。 ハニカムサイズ：７．５ｍｍ×７．５ｍｍ×５０ｍｍｔ 通気流量：４．１リットル／ｍｉｎ 面風速：１．２ｍ／ｓ バブリング時間：５日間
として先に説明したフィルタＸ，Ｙを用い，塩化水素ガ
スとガス状ホウ素化合物の除去効率を比較した。なお，
ハニカムサイズ，通気条件等は次の通りである。 ハニカムサイズ：７．５ｍｍ×７．５ｍｍ×５０ｍｍｔ 通気流量：４．１リットル／ｍｉｎ 面風速：１．２ｍ／ｓ バブリング時間：５日間
【０１０３】図２０に，フィルタＸ，Ｙについての塩化
水素ガスとガス状ホウ素化合物の除去効率の経時的変化
を示す。フライポンタイト鉱物中に含まれる金属（亜鉛
又はマグネシウム）の全部が塩化水素と反応し尽くして
塩化水素ガスの吸着能力を失うまではフィルタＸ，Ｙの
塩化水素除去率に大きな差は見られない。しかし，ガス
状ホウ素化合物の除去効率の経時的変化については，フ
ィルタＸよりもフィルタＹが明らかに優れている。これ
は，ガス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリ
カゲルが，フィルタＹでは吸着第１層と吸着第２層の両
方に存在し，フィルタＸよりもフィルタＹの方がシリカ
ゲルの総和量が多いことに起因する。このように，ガス
状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリカが吸着
第１層と吸着第２層の両方に存在するフィルタＹは，比
較的長時間に渡ってガス状ホウ素化合物を除去できるこ
とが分かった。
水素ガスとガス状ホウ素化合物の除去効率の経時的変化
を示す。フライポンタイト鉱物中に含まれる金属（亜鉛
又はマグネシウム）の全部が塩化水素と反応し尽くして
塩化水素ガスの吸着能力を失うまではフィルタＸ，Ｙの
塩化水素除去率に大きな差は見られない。しかし，ガス
状ホウ素化合物の除去効率の経時的変化については，フ
ィルタＸよりもフィルタＹが明らかに優れている。これ
は，ガス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリ
カゲルが，フィルタＹでは吸着第１層と吸着第２層の両
方に存在し，フィルタＸよりもフィルタＹの方がシリカ
ゲルの総和量が多いことに起因する。このように，ガス
状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリカが吸着
第１層と吸着第２層の両方に存在するフィルタＹは，比
較的長時間に渡ってガス状ホウ素化合物を除去できるこ
とが分かった。
【０１０４】次に，本発明の実施の形態にかかわる高度
清浄装置の作用効果を，実施例によって説明する。
清浄装置の作用効果を，実施例によって説明する。
【０１０５】先に図８で説明したガス状無機不純物のみ
ならずガス状有機不純物をも一括除去できるフライポン
タイト鉱物の粉末を固着させたハニカム構造体の本発明
の空気浄化フィルタ３１を５０００ｍ３／ｍｉｎの循環
空気を処理するために備えた本発明の実施例にかかる図
２１の高度清浄装置に，ＨＣｌ濃度計およびＮＨ３濃度
計を設置し，図２１の高度清浄装置内のＨＣｌおよびＮ
Ｈ３の濃度を１カ月ごとに測定した。また，図２１の高
度清浄装置内に，洗浄直後の有機物汚染のない酸化膜付
きシリコンウェハ基板を放置し，洗浄直後と１２時間放
置後の接触角をそれぞれ測定し，１２時間放置による接
触角の増加を求めた。１２時間放置による接触角の増加
の測定（洗浄→接触角測定→１２時間放置→接触角測
定）を同じように１カ月ごとに繰り返した。なお，洗浄
直後の酸化膜付きシリコンウェハ表面の接触角は３゜で
あった。５０００ｍ３／ｍｉｎの循環空気を処理するた
めに使用した本発明における吸着剤であるフライポンタ
イト鉱物の粉末の使用量は５００ｋｇとした。つまり，
１ｍ３／ｍｉｎの通気量当たりの吸着剤使用量は０．１
ｋｇとした。
ならずガス状有機不純物をも一括除去できるフライポン
タイト鉱物の粉末を固着させたハニカム構造体の本発明
の空気浄化フィルタ３１を５０００ｍ３／ｍｉｎの循環
空気を処理するために備えた本発明の実施例にかかる図
２１の高度清浄装置に，ＨＣｌ濃度計およびＮＨ３濃度
計を設置し，図２１の高度清浄装置内のＨＣｌおよびＮ
Ｈ３の濃度を１カ月ごとに測定した。また，図２１の高
度清浄装置内に，洗浄直後の有機物汚染のない酸化膜付
きシリコンウェハ基板を放置し，洗浄直後と１２時間放
置後の接触角をそれぞれ測定し，１２時間放置による接
触角の増加を求めた。１２時間放置による接触角の増加
の測定（洗浄→接触角測定→１２時間放置→接触角測
定）を同じように１カ月ごとに繰り返した。なお，洗浄
直後の酸化膜付きシリコンウェハ表面の接触角は３゜で
あった。５０００ｍ３／ｍｉｎの循環空気を処理するた
めに使用した本発明における吸着剤であるフライポンタ
イト鉱物の粉末の使用量は５００ｋｇとした。つまり，
１ｍ３／ｍｉｎの通気量当たりの吸着剤使用量は０．１
ｋｇとした。
【０１０６】次に，本発明による空気浄化フィルタ１１
１を，繊維状活性炭を低融点ポリエステルやポリエステ
ル不織布のバインダと複合してフェルト形状にした従来
の構成のケミカルフィルタ，または粒状活性炭を通気性
のあるウレタンフォームに接着剤で固着したシート形状
の従来の構成のケミカルフィルタ，またはイオン交換繊
維を低融点ポリエステルやポリエステル不織布のバイン
ダと複合してフェルト形状にした従来の構成のケミカル
フィルタに交換した。本発明による空気浄化フィルタ１
１１を３種の従来の構成のケミカルフィルタに交換した
それぞれの従来例についても，高度清浄装置内のＨＣｌ
およびＮＨ３の濃度を１カ月ごとに測定した。また，そ
れぞれの従来例の高度清浄装置内に，洗浄直後の有機物
汚染のない酸化膜付きシリコンウェハ基板を放置し，洗
浄直後と１２時間放置後の接触角をそれぞれ測定し，１
２時間放置による接触角の増加を求めた。１２時間放置
による接触角の増加の測定（洗浄→接触角測定→１２時
間放置→接触角測定）を同じように１カ月ごとに繰り返
した。各従来例で使用した従来の構成のケミカルフィル
タにおける吸着素材，つまり活性炭繊維，粒状活性炭，
イオン交換繊維の使用量も前述の本発明実施例と同様，
１ｍ３／ｍｉｎの通気量当たり０．１ｋｇとした。
１を，繊維状活性炭を低融点ポリエステルやポリエステ
ル不織布のバインダと複合してフェルト形状にした従来
の構成のケミカルフィルタ，または粒状活性炭を通気性
のあるウレタンフォームに接着剤で固着したシート形状
の従来の構成のケミカルフィルタ，またはイオン交換繊
維を低融点ポリエステルやポリエステル不織布のバイン
ダと複合してフェルト形状にした従来の構成のケミカル
フィルタに交換した。本発明による空気浄化フィルタ１
１１を３種の従来の構成のケミカルフィルタに交換した
それぞれの従来例についても，高度清浄装置内のＨＣｌ
およびＮＨ３の濃度を１カ月ごとに測定した。また，そ
れぞれの従来例の高度清浄装置内に，洗浄直後の有機物
汚染のない酸化膜付きシリコンウェハ基板を放置し，洗
浄直後と１２時間放置後の接触角をそれぞれ測定し，１
２時間放置による接触角の増加を求めた。１２時間放置
による接触角の増加の測定（洗浄→接触角測定→１２時
間放置→接触角測定）を同じように１カ月ごとに繰り返
した。各従来例で使用した従来の構成のケミカルフィル
タにおける吸着素材，つまり活性炭繊維，粒状活性炭，
イオン交換繊維の使用量も前述の本発明実施例と同様，
１ｍ３／ｍｉｎの通気量当たり０．１ｋｇとした。
【０１０７】さらに，本発明による空気浄化フィルタ１
１１や従来の構成によるケミカルフィルタをいずれも設
けない場合にも同様に高度清浄装置内のＨＣｌとＮＨ３
の濃度，および接触角の測定を行った。
１１や従来の構成によるケミカルフィルタをいずれも設
けない場合にも同様に高度清浄装置内のＨＣｌとＮＨ３
の濃度，および接触角の測定を行った。
【０１０８】ＨＣｌの濃度を測定した結果，本発明によ
る空気浄化フィルタ１１１や従来の構成によるケミカル
フィルタをいずれも設けない高度清浄装置内のＨＣｌ濃
度は０．５ｐｐｂから０．９ｐｐｂの範囲であった。一
方，本発明による空気浄化フィルタ１１１または従来の
構成によるケミカルフィルタのいずれかを設けた高度清
浄装置内のＨＣｌ濃度は，稼働後約１年間は０．０３ｐ
ｐｂから０．０５ｐｐｂの範囲にあり，１年経過後は吸
着性能の低下により，０．０５ｐｐｂを越えた。
る空気浄化フィルタ１１１や従来の構成によるケミカル
フィルタをいずれも設けない高度清浄装置内のＨＣｌ濃
度は０．５ｐｐｂから０．９ｐｐｂの範囲であった。一
方，本発明による空気浄化フィルタ１１１または従来の
構成によるケミカルフィルタのいずれかを設けた高度清
浄装置内のＨＣｌ濃度は，稼働後約１年間は０．０３ｐ
ｐｂから０．０５ｐｐｂの範囲にあり，１年経過後は吸
着性能の低下により，０．０５ｐｐｂを越えた。
【０１０９】ＮＨ３の濃度を測定した結果，本発明によ
る空気浄化フィルタ１１１や従来の構成によるケミカル
フィルタをいずれも設けない高度清浄装置内のＮＨ３濃
度は５ｐｐｂから１０ｐｐｂの範囲であった。一方，本
発明による空気浄化フィルタ１１１または従来の構成に
よるケミカルフィルタのいずれかを設けた高度清浄装置
内のＮＨ３濃度は，稼働後約１年間は０．５ｐｐｂから
１．０ｐｐｂの範囲にあり，１年経過後は吸着性能の低
下により，１．０ｐｐｂを越えた。
る空気浄化フィルタ１１１や従来の構成によるケミカル
フィルタをいずれも設けない高度清浄装置内のＮＨ３濃
度は５ｐｐｂから１０ｐｐｂの範囲であった。一方，本
発明による空気浄化フィルタ１１１または従来の構成に
よるケミカルフィルタのいずれかを設けた高度清浄装置
内のＮＨ３濃度は，稼働後約１年間は０．５ｐｐｂから
１．０ｐｐｂの範囲にあり，１年経過後は吸着性能の低
下により，１．０ｐｐｂを越えた。
【０１１０】本発明によるフライポンタイト鉱物の粉末
を固着させたハニカム構造体の空気浄化フィルタ１１１
を設けた高度清浄装置雰囲気と，従来の構成によるケミ
カルフィルタを設けた高度清浄装置雰囲気と，本発明に
よる空気浄化フィルタ１１１や従来の構成によるケミカ
ルフィルタをいずれも設けない高度清浄装置雰囲気のそ
れぞれに曝された酸化膜付きシリコンウェハ表面の接触
角の経時変化を比較した。
を固着させたハニカム構造体の空気浄化フィルタ１１１
を設けた高度清浄装置雰囲気と，従来の構成によるケミ
カルフィルタを設けた高度清浄装置雰囲気と，本発明に
よる空気浄化フィルタ１１１や従来の構成によるケミカ
ルフィルタをいずれも設けない高度清浄装置雰囲気のそ
れぞれに曝された酸化膜付きシリコンウェハ表面の接触
角の経時変化を比較した。
【０１１１】本発明による空気浄化フィルタ１１１を設
けた高度清浄装置雰囲気に曝された酸化膜付きシリコン
ウェハ表面の接触角は，１２時間放置によって接触角は
４°に変化した。洗浄直後の酸化膜付きシリコンウェハ
表面の接触角は３゜であるから，１°増加したことにな
る。
けた高度清浄装置雰囲気に曝された酸化膜付きシリコン
ウェハ表面の接触角は，１２時間放置によって接触角は
４°に変化した。洗浄直後の酸化膜付きシリコンウェハ
表面の接触角は３゜であるから，１°増加したことにな
る。
【０１１２】一方，従来の構成によるケミカルフィルタ
を設けた高度清浄装置雰囲気に曝された酸化膜付きシリ
コンウェハ表面の接触角は，１２時間放置によって１０
°増加した。つまり，従来の構成によるガス状無機不純
物を除去するケミカルフィルタにはガス状有機不純物を
除去する能力がないばかりかケミカルフィルタに含まれ
る濾材(例えば，不織布，バインダなど)や，活性炭をシ
ートに付着させている接着剤(例えば，ネオプレン系樹
脂，ウレタン系樹脂，エポキシ系樹脂，シリコン系樹脂
など)や，濾材を周囲のフレームに固着するために用い
るシール材(例えばネオプレンゴムやシリコンゴム等)な
どから発生したガス状有機不純物がケミカルフィルタ通
過後の空気中に含まれてしまい，１２時間放置のウェハ
表面で１０゜相当の接触角の増加をもたらした。本発明
の空気浄化フィルタ１１１では，ガス状無機不純物のみ
ならずガス状有機不純物をも一括除去できるし，前に製
造方法の一例を簡単に述べたように，構成材料に有機質
を含まないから，構成材料自身からガス状有機不純物を
発生することはない。したがって，１２時間放置のウェ
ハ表面でわずか１°の増加に留まった。
を設けた高度清浄装置雰囲気に曝された酸化膜付きシリ
コンウェハ表面の接触角は，１２時間放置によって１０
°増加した。つまり，従来の構成によるガス状無機不純
物を除去するケミカルフィルタにはガス状有機不純物を
除去する能力がないばかりかケミカルフィルタに含まれ
る濾材(例えば，不織布，バインダなど)や，活性炭をシ
ートに付着させている接着剤(例えば，ネオプレン系樹
脂，ウレタン系樹脂，エポキシ系樹脂，シリコン系樹脂
など)や，濾材を周囲のフレームに固着するために用い
るシール材(例えばネオプレンゴムやシリコンゴム等)な
どから発生したガス状有機不純物がケミカルフィルタ通
過後の空気中に含まれてしまい，１２時間放置のウェハ
表面で１０゜相当の接触角の増加をもたらした。本発明
の空気浄化フィルタ１１１では，ガス状無機不純物のみ
ならずガス状有機不純物をも一括除去できるし，前に製
造方法の一例を簡単に述べたように，構成材料に有機質
を含まないから，構成材料自身からガス状有機不純物を
発生することはない。したがって，１２時間放置のウェ
ハ表面でわずか１°の増加に留まった。
【０１１３】また，本発明による空気浄化フィルタや従
来の構成によるケミカルフィルタをいずれも設けない高
度清浄装置雰囲気に曝された酸化膜付きシリコンウェハ
表面の接触角は，１２時間放置によって接触角は７°に
変化した。つまり，４°増加した。この接触角増加の大
きさはガス状有機物が除去されないことによる。
来の構成によるケミカルフィルタをいずれも設けない高
度清浄装置雰囲気に曝された酸化膜付きシリコンウェハ
表面の接触角は，１２時間放置によって接触角は７°に
変化した。つまり，４°増加した。この接触角増加の大
きさはガス状有機物が除去されないことによる。
【０１１４】以上をまとめると，本発明による空気浄化
フィルタと従来の構成によるケミカルフィルタでは，Ｈ
ＣｌやＮＨ３に対する吸着寿命や吸着性能にさほど差は
ないものの，本発明による空気浄化フィルタはガス状無
機不純物のみならずガス状有機不純物をも一括除去で
き，それ自身も新たな有機物汚染源とならない。特に，
ガス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリカ等
が吸着第１層と吸着第２層の両方に存在するフィルタ
は，比較的長時間に渡ってガス状ホウ素化合物を除去で
きることができる。一方，従来の構成によるケミカルフ
ィルタでは，ガス状無機不純物は除去できるが，ガス状
有機不純物は除去できず，しかもそれ自身が新たな有機
物汚染源となるという欠点がある。また，本発明による
空気浄化フィルタは不燃物であるのに対して，従来の構
成によるケミカルフィルタは可燃物であるという欠点が
ある。
フィルタと従来の構成によるケミカルフィルタでは，Ｈ
ＣｌやＮＨ３に対する吸着寿命や吸着性能にさほど差は
ないものの，本発明による空気浄化フィルタはガス状無
機不純物のみならずガス状有機不純物をも一括除去で
き，それ自身も新たな有機物汚染源とならない。特に，
ガス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリカ等
が吸着第１層と吸着第２層の両方に存在するフィルタ
は，比較的長時間に渡ってガス状ホウ素化合物を除去で
きることができる。一方，従来の構成によるケミカルフ
ィルタでは，ガス状無機不純物は除去できるが，ガス状
有機不純物は除去できず，しかもそれ自身が新たな有機
物汚染源となるという欠点がある。また，本発明による
空気浄化フィルタは不燃物であるのに対して，従来の構
成によるケミカルフィルタは可燃物であるという欠点が
ある。
【０１１５】つぎに，本発明の実施例にかかる図２１の
高度清浄装置の空気浄化フィルタ１１１の下流側に，ガ
ス状有機不純物を発生しない素材のみから構成された粒
子状不純物を除去するフィルタを取り付けた場合と，フ
ィルタ構成材からガス状有機物の発生のある従来の粒子
状不純物を除去するフィルタを取り付けた場合を比較し
た。高度清浄装置内に洗浄直後の有機物汚染のない酸化
膜付きシリコンウェハ基板を放置した。そして洗浄直後
と１２時間放置後の接触角をそれぞれ測定し，１２時間
放置による接触角の増加を求めた。ガス状有機不純物を
発生しない素材のみから構成された粒子状不純物を除去
するフィルタを取り付けた場合は，１２時間放置後のウ
ェハ表面の接触角は１°だけ増加した。接触角増加は極
めて小さいが，これは，つぎのような理由による。前述
したように本発明の空気浄化フィルタにおいては表面汚
染の原因となるガス状有機不純物が除去され，それ自身
も新たな有機物汚染源とならない。しかもその下流側に
配置された粒子状不純物を除去するフィルタもガス状有
機不純物を発生しないことによる。一方，フィルタ構成
材からガス状有機物の発生のある従来の粒子状不純物を
除去するフィルタを取り付けた場合には，フィルタ構成
材からの脱ガスの影響で１２時間放置後のウェハ表面の
接触角は３°も増加した。３°の増加のうち，１°の増
加は空気浄化フィルタ１１１で除去しきれなかったガス
状有機物に由来するが，残りの２°は粒子除去用フィル
タの構成材からの脱ガスに由来する。
高度清浄装置の空気浄化フィルタ１１１の下流側に，ガ
ス状有機不純物を発生しない素材のみから構成された粒
子状不純物を除去するフィルタを取り付けた場合と，フ
ィルタ構成材からガス状有機物の発生のある従来の粒子
状不純物を除去するフィルタを取り付けた場合を比較し
た。高度清浄装置内に洗浄直後の有機物汚染のない酸化
膜付きシリコンウェハ基板を放置した。そして洗浄直後
と１２時間放置後の接触角をそれぞれ測定し，１２時間
放置による接触角の増加を求めた。ガス状有機不純物を
発生しない素材のみから構成された粒子状不純物を除去
するフィルタを取り付けた場合は，１２時間放置後のウ
ェハ表面の接触角は１°だけ増加した。接触角増加は極
めて小さいが，これは，つぎのような理由による。前述
したように本発明の空気浄化フィルタにおいては表面汚
染の原因となるガス状有機不純物が除去され，それ自身
も新たな有機物汚染源とならない。しかもその下流側に
配置された粒子状不純物を除去するフィルタもガス状有
機不純物を発生しないことによる。一方，フィルタ構成
材からガス状有機物の発生のある従来の粒子状不純物を
除去するフィルタを取り付けた場合には，フィルタ構成
材からの脱ガスの影響で１２時間放置後のウェハ表面の
接触角は３°も増加した。３°の増加のうち，１°の増
加は空気浄化フィルタ１１１で除去しきれなかったガス
状有機物に由来するが，残りの２°は粒子除去用フィル
タの構成材からの脱ガスに由来する。
【０１１６】以上，本発明の好適な実施例について，半
導体やＬＣＤの製造プロセス全般の高度清浄装置（いわ
ゆるクリーンルーム）に関して説明したが，本発明はか
かる実施例に限定されない。ミニエンバイロメントと称
する局所的な高度清浄装置やクリーンベンチやクリーン
チャンバや清浄な製品を保管するための各種ストッカな
ど様々な規模の高度清浄装置，空気浄化フィルタの処理
可能風量，循環風量と外気取り入れ空気量の割合，高度
清浄装置内部からのガス状不純物の発生の有無などの処
理環境に応じて多様な実施例が考えられる。
導体やＬＣＤの製造プロセス全般の高度清浄装置（いわ
ゆるクリーンルーム）に関して説明したが，本発明はか
かる実施例に限定されない。ミニエンバイロメントと称
する局所的な高度清浄装置やクリーンベンチやクリーン
チャンバや清浄な製品を保管するための各種ストッカな
ど様々な規模の高度清浄装置，空気浄化フィルタの処理
可能風量，循環風量と外気取り入れ空気量の割合，高度
清浄装置内部からのガス状不純物の発生の有無などの処
理環境に応じて多様な実施例が考えられる。
【０１１７】例えば，３００ｍｍ直径シリコンウェハを
使用して２５６ＭｂｉｔＤＲＡＭや１ＧｂｉｔＤＲＡＭ
の半導体製造が１９９９年頃から始まろうとしている。
このような半導体製造装置では，ウェハを該装置内のチ
ャンバに導入した後，反応プロセスを開始するまでの
間，不活性ガス供給装置から窒素やアルゴンの不活性ガ
スを送気して該チャンバ内に充満させる。この不活性ガ
スは極めて高純度の仕様であり，不活性ガス自体がウェ
ハの表面汚染を起こすことはない。しかし，不活性ガス
の供給をオンオフするために，不活性ガス供給装置とチ
ャンバの間にはバルブが設けられ，このバルブの構成素
材からウェハ表面汚染の原因となる種々の化学汚染物質
が発生する。本発明による空気浄化フィルタをバルブと
チャンバの間のガス流路に設けることによって，該空気
浄化フィルタは自身からのガス状汚染物を発生すること
なく，バルブから発生する種々の化学汚染物質を除去す
ることで，ウェハの表面汚染の防止と品質向上に役立っ
た。
使用して２５６ＭｂｉｔＤＲＡＭや１ＧｂｉｔＤＲＡＭ
の半導体製造が１９９９年頃から始まろうとしている。
このような半導体製造装置では，ウェハを該装置内のチ
ャンバに導入した後，反応プロセスを開始するまでの
間，不活性ガス供給装置から窒素やアルゴンの不活性ガ
スを送気して該チャンバ内に充満させる。この不活性ガ
スは極めて高純度の仕様であり，不活性ガス自体がウェ
ハの表面汚染を起こすことはない。しかし，不活性ガス
の供給をオンオフするために，不活性ガス供給装置とチ
ャンバの間にはバルブが設けられ，このバルブの構成素
材からウェハ表面汚染の原因となる種々の化学汚染物質
が発生する。本発明による空気浄化フィルタをバルブと
チャンバの間のガス流路に設けることによって，該空気
浄化フィルタは自身からのガス状汚染物を発生すること
なく，バルブから発生する種々の化学汚染物質を除去す
ることで，ウェハの表面汚染の防止と品質向上に役立っ
た。
【０１１８】
【発明の効果】本発明によれば，以下のような効果を奏
する。高度清浄装置で取り扱う基板表面の汚染を防止す
るにあたり，雰囲気中に含まれる基板表面汚染の原因と
なるガス状無機不純物とガス状有機不純物の両方を吸着
・除去したことによって，半導体やＬＣＤの製造などに
好適な基板表面の汚染の原因となるガス状不純物が除去
された清浄空気を作り出すことができた。また，半導体
やＬＣＤの製造において，こうして作り出した清浄空気
を，基板表面が暴露される高度清浄装置の雰囲気として
利用することで，基板表面の汚染を防止することができ
た。
する。高度清浄装置で取り扱う基板表面の汚染を防止す
るにあたり，雰囲気中に含まれる基板表面汚染の原因と
なるガス状無機不純物とガス状有機不純物の両方を吸着
・除去したことによって，半導体やＬＣＤの製造などに
好適な基板表面の汚染の原因となるガス状不純物が除去
された清浄空気を作り出すことができた。また，半導体
やＬＣＤの製造において，こうして作り出した清浄空気
を，基板表面が暴露される高度清浄装置の雰囲気として
利用することで，基板表面の汚染を防止することができ
た。
【０１１９】また，ガス状無機不純物を吸着・除去する
ための吸着剤としてフライポンタイト鉱物の粉末を用
い，ガス状有機不純物を吸着・除去するための吸着剤と
して各種無機物の粉末を適宜に選択して，組み合わせる
ことによって，構成材料に可燃物を含まない空気浄化フ
ィルタを提供することができ，この空気浄化フィルタを
用いて構築された高度清浄装置は，従来の活性炭吸着剤
やイオン交換繊維の空気浄化フィルタを用いて構築され
た高度清浄装置に比べて防災上，優れていた。基板表面
汚染の原因となるガス状有機物を発生しない素材のみか
ら構成される空気浄化フィルタを提供することができ，
この空気浄化フィルタを用いて構築された高度清浄装置
は，従来の活性炭吸着剤やイオン交換繊維の空気浄化フ
ィルタを用いて構築された高度清浄装置に比べて，基板
表面の有機物汚染をより完全に防止することができた。
ための吸着剤としてフライポンタイト鉱物の粉末を用
い，ガス状有機不純物を吸着・除去するための吸着剤と
して各種無機物の粉末を適宜に選択して，組み合わせる
ことによって，構成材料に可燃物を含まない空気浄化フ
ィルタを提供することができ，この空気浄化フィルタを
用いて構築された高度清浄装置は，従来の活性炭吸着剤
やイオン交換繊維の空気浄化フィルタを用いて構築され
た高度清浄装置に比べて防災上，優れていた。基板表面
汚染の原因となるガス状有機物を発生しない素材のみか
ら構成される空気浄化フィルタを提供することができ，
この空気浄化フィルタを用いて構築された高度清浄装置
は，従来の活性炭吸着剤やイオン交換繊維の空気浄化フ
ィルタを用いて構築された高度清浄装置に比べて，基板
表面の有機物汚染をより完全に防止することができた。
【０１２０】本発明の空気浄化フィルタが除去の対象と
する主要な不純物は，酸性物質，塩基性物質，ドーパン
トなどのガス状無機不純物であるが，本発明の空気浄化
フィルタは，ガス状有機不純物の除去についても効果が
ある。従来，酸性，塩基性，ドーパント，有機物の各不
純物に応じて４種の専用のケミカルフィルタと準備しな
ければならなかったが，本発明の空気浄化フィルタで
は，酸性と塩基性の両方の無機不純物を一括して除去で
きるのみならず，有機不純物までをも一括して除去でき
るので，吸着層体積の低減，圧力損失の低減，吸着層製
造コストの低減等の利点がさらに大きくなる。特に，ガ
ス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリカ等の
無機物が，第１の無機材料層と第２の無機材料層の両方
に存在する空気浄化フィルタは，シリカ等の無機物の総
和量が多くなり，ガス状ホウ素化合物の除去効率の経時
的変化が少なく，比較的長時間に渡ってガス状ホウ素化
合物を除去できるといった特徴がある。
する主要な不純物は，酸性物質，塩基性物質，ドーパン
トなどのガス状無機不純物であるが，本発明の空気浄化
フィルタは，ガス状有機不純物の除去についても効果が
ある。従来，酸性，塩基性，ドーパント，有機物の各不
純物に応じて４種の専用のケミカルフィルタと準備しな
ければならなかったが，本発明の空気浄化フィルタで
は，酸性と塩基性の両方の無機不純物を一括して除去で
きるのみならず，有機不純物までをも一括して除去でき
るので，吸着層体積の低減，圧力損失の低減，吸着層製
造コストの低減等の利点がさらに大きくなる。特に，ガ
ス状ホウ素化合物と親和性（吸着率）が高いシリカ等の
無機物が，第１の無機材料層と第２の無機材料層の両方
に存在する空気浄化フィルタは，シリカ等の無機物の総
和量が多くなり，ガス状ホウ素化合物の除去効率の経時
的変化が少なく，比較的長時間に渡ってガス状ホウ素化
合物を除去できるといった特徴がある。
【図１】片面が固体塩基性でもう片面が固体酸性の二重
構造の結晶を有するフライポンタイト鉱物の説明図であ
る。
構造の結晶を有するフライポンタイト鉱物の説明図であ
る。
【図２】二層構造をもったフライポンタイトの単位層ま
たはせいぜい数層の積層体が互いに重ならずに１枚ずつ
バラバラの状態で空間中に分散された状態を示す無機材
料層の拡大図である。
たはせいぜい数層の積層体が互いに重ならずに１枚ずつ
バラバラの状態で空間中に分散された状態を示す無機材
料層の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるフィルタの概略的
な分解組立図である。
な分解組立図である。
【図４】ハニカム構造体の表面にフライポンタイト鉱物
の粉末を無機バインダを用いて固着させて無機材料層を
形成したフィルタの断面部分拡大図である。
の粉末を無機バインダを用いて固着させて無機材料層を
形成したフィルタの断面部分拡大図である。
【図５】無機バインダを用いてフライポンタイト鉱物の
粉末を造粒したペレットをハニカム構造体の表面に固着
させた構成のフィルタの断面部分拡大図である。
粉末を造粒したペレットをハニカム構造体の表面に固着
させた構成のフィルタの断面部分拡大図である。
【図６】本発明におけるフライポンタイト鉱物の粉末を
無機バインダで支持体表面に担持した無機材料層につい
て示した無機材料層断面の部分拡大図である。
無機バインダで支持体表面に担持した無機材料層につい
て示した無機材料層断面の部分拡大図である。
【図７】フライポンタイト鉱物粉末のペレットを二重円
筒形状のケーシング内に充填した空気浄化フィルタの横
断面図と縦断面図である。
筒形状のケーシング内に充填した空気浄化フィルタの横
断面図と縦断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかるフィルタの概
略的な分解組立図である。
略的な分解組立図である。
【図９】波形シートと薄板シートを積層したハニカム構
造体の表面に，無機バインダを用いてフライポンタイト
鉱物の粉末を固着させて第１の無機材料層を形成し，更
にその表面に無機吸着粉末を固着させて第２の無機材料
層を形成した構成のフィルタの断面部分拡大図である。
造体の表面に，無機バインダを用いてフライポンタイト
鉱物の粉末を固着させて第１の無機材料層を形成し，更
にその表面に無機吸着粉末を固着させて第２の無機材料
層を形成した構成のフィルタの断面部分拡大図である。
【図１０】本発明における第１の無機材料層と第２の無
機材料層からなる複合層断面の部分拡大図である。
機材料層からなる複合層断面の部分拡大図である。
【図１１】市販のケミカルフィルタ２種とイオン交換繊
維を使用したケミカルフィルタのそれぞれにより処理し
たクリーンルームエアと，本発明によるフィルタにより
処理したクリーンルームエアの計４つの雰囲気中で，酸
化膜付きシリコンウェハ表面の接触角の経時変化を測定
した結果を示すグラフである。
維を使用したケミカルフィルタのそれぞれにより処理し
たクリーンルームエアと，本発明によるフィルタにより
処理したクリーンルームエアの計４つの雰囲気中で，酸
化膜付きシリコンウェハ表面の接触角の経時変化を測定
した結果を示すグラフである。
【図１２】クリーンルーム雰囲気中に放置されたガラス
基板表面を対象に，超純水滴下による接触角の測定値
と，Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔ
ｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）によ
り測定した有機物表面汚染の相関関係を示すグラフであ
る。
基板表面を対象に，超純水滴下による接触角の測定値
と，Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔ
ｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）によ
り測定した有機物表面汚染の相関関係を示すグラフであ
る。
【図１３】本発明Ａの無機材料層の構造断面図である。
【図１４】本発明Ｂの無機材料層の構造断面図である。
【図１５】本発明Ｃの第１と第２の無機材料層の透視模
式図と構造断面図である。
式図と構造断面図である。
【図１６】本発明Ｄの第１と第２の無機材料層の構造断
面図である。
面図である。
【図１７】本発明Ｅの第１と第２の無機材料層の構造断
面図である。
面図である。
【図１８】本発明Ｆの第１と第２の無機材料層の構造断
面図である。
面図である。
【図１９】塩化水素ガスとガス状ホウ素化合物の除去効
率を調べるための回路の説明図である。
率を調べるための回路の説明図である。
【図２０】フィルタＸ，Ｙの塩化水素ガスとガス状ホウ
素化合物の除去効率を比較したグラフである。
素化合物の除去効率を比較したグラフである。
【図２１】本発明の実施の形態にかかる高度清浄装置の
構成を概略的に示す説明図である。
構成を概略的に示す説明図である。
【図２２】本発明の他の実施の形態にかかる高度清浄装
置の構成を概略的に示す説明図である。
置の構成を概略的に示す説明図である。
１ フィルタ
１２ 支持体
２５ 第１の無機材料層
２６ 第２の無機材料層
１００ 高度清浄装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−305213（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−327967（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−151939（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−109118（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−45515（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 39/00 - 39/20
B01D 53/04
B01D 20/00 - 20/34
B01D 46/00
Claims (11)
- 【請求項１】 フライポンタイト鉱物の粉末を，無機物
の粉末をバインダとして，支持体の表面に固着させて無
機材料層を形成し，無機材料層内においてフライポンタ
イト鉱物の粉末と無機物バインダの粉末の微粒子が隣接
する箇所に通気孔となる間隙が形成されていることを特
徴とする空気浄化フィルタ。 - 【請求項２】 フライポンタイト鉱物の粉末を，タル
ク，カオリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シリ
カ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミ
ニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の
含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベン
トナイトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をバイ
ンダとして，支持体の表面に固着させて無機材料層を形
成し，無機材料層内においてフライポンタイト鉱物の粉
末と無機物バインダの粉末の微粒子が隣接する箇所に通
気孔となる間隙が形成されていることを特徴とする空気
浄化フィルタ。 - 【請求項３】 フライポンタイト鉱物の粉末を，けいそ
う土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，
珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボ
ン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白
土，活性ベントナイトの少なくとも１種からなる無機物
の粉末をバインダとして，支持体の表面に固着させて無
機材料層を形成したことを特徴とする空気浄化フィル
タ。 - 【請求項４】 フライポンタイト鉱物の粉末を無機物の
粉末をバインダとして固着させた第１の無機材料層と，
けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナの混
合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラ
ス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，
活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種からなる
第２の無機材料層を，それら第１の無機材料層と第２の
無機材料層のいずれか一方が支持体の表面に接する関係
を持って積層したことを特徴とする空気浄化フィルタ。 - 【請求項５】 フライポンタイト鉱物の粉末を，タル
ク，カオリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シリ
カ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミ
ニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の
含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベン
トナイトの少なくとも１種からなる無機物 の粉末をバイ
ンダとして造粒させ，フライポンタイト鉱物の粉末と無
機物バインダの粉末の微粒子が隣接する箇所には通気孔
となる間隙が形成されているペレットを，支持体の表面
に固着させたことを特徴とする空気浄化フィルタ。 - 【請求項６】 フライポンタイト鉱物の粉末を，無機物
の粉末をバインダとして造粒させ，フライポンタイト鉱
物の粉末と無機物の粉末同士が隣接する箇所には通気孔
となる間隙が存在するた第１のペレットの周囲に，けい
そう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナの混合
物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，
リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性
白土，活性ベントナイトの少なくとも１種からなる無機
物の粉末をコーティングした第２のペレットを，支持体
の表面に固着させたことを特徴とする空気浄化フィル
タ。 - 【請求項７】 けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカ
とアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活性アルミ
ナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウ
ム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの少なくと
も１種からなる無機物の粉末をバインダにしてフライポ
ンタイト鉱物の粉末を造粒させたペレットを， もしくは，フライポンタイト鉱物の粉末を無機物の粉末
をバインダにして造粒させた第１のペレットの周囲に，
けいそう土，シリカ，アルミナ，シリカとアルミナの混
合物，珪酸アルミニウム，活性アルミナ，多孔質ガラ
ス，リボン状構造の含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，
活性白土，活性ベントナイトの少なくとも１種からなる
無機物の粉末をコーティングした第２のペレットを， ケーシング内に充填したことを特徴とする空気浄化フィ
ルタ。 - 【請求項８】 フライポンタイト鉱物の粉末を，タル
ク，カオリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シリ
カ，アルミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミ
ニウム，活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の
含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベン
トナイトの少なくとも１種からなる無機物の粉末をバイ
ンダとして造粒させ，フライポンタイト鉱物の粉末と無
機物バインダの粉末の微粒子が隣接する箇所には通気孔
となる間隙が形成されているペレットを， もしくは，フライポンタイト鉱物の粉末を，無機物の粉
末をバインダとして造 粒させ，フライポンタイト鉱物の
粉末と無機物の粉末同士が隣接する箇所には通気孔とな
る間隙が存在する第１のペレットの周囲に，タルク，カ
オリン鉱物，ベントナイト，けいそう土，シリカ，アル
ミナ，シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，
活性アルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸
マグネシウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイト
の少なくとも１種からなる無機物の粉末をコーティング
した第２のペレットを， ケーシング内に充填したことを特徴とする空気浄化フィ
ルタ。 - 【請求項９】 前記無機物において，１５〜３００オン
グストロームの範囲に分布する細孔の総容積が重量当た
り０．２ｃｃ／ｇ以上であるか，または細孔の比表面積
が１００ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする請求項
１，２，３，４，５，６，７又は８のいずれかに記載の
空気浄化フィルタ。 - 【請求項１０】 フライポンタイト鉱物の粉末と，バイ
ンダとしての無機物の粉末を分散させた懸濁液に支持体
を含浸させた後，該支持体を乾燥させて支持体の表面に
第１の無機材料層を形成し，更に，該第１の無機材料層
を形成した支持体を，けいそう土，シリカ，アルミナ，
シリカとアルミナの混合物，珪酸アルミニウム，活性ア
ルミナ，多孔質ガラス，リボン状構造の含水珪酸マグネ
シウム質粘土鉱物，活性白土，活性ベントナイトの少な
くとも１種の無機物の粉末を分散させた懸濁液に含浸さ
せた後，乾燥させて第１の無機材料層の表面に第２の無
機材料層を形成するか，もしくは，支持体の表面に前記
第２の無機材料層を形成した後，更に該第２の無機材料
層の表面に前記第１の無機材料層を形成することを特徴
とする空気浄化フィルタの製造方法。 - 【請求項１１】 清浄雰囲気が要求される空間内の空気
を循環させる循環経路を備えた高度清浄装置において， 該循環経路に，請求項１，２，３，４，５，６，７，８
又は９のいずれかに記載の空気浄化フィルタを配置する
と共に，前記空間より上流側であって空気浄化フィルタ
の下流側に粒子状不純物を除去するフィルタを配置した
ことを特徴とする高度清浄装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17269098A JP3415446B2 (ja) | 1997-07-03 | 1998-06-19 | 空気浄化フィルタとその製造方法及び高度清浄装置 |
| TW087110770A TW422724B (en) | 1997-07-03 | 1998-07-02 | An air filter, the manufacturing method, and a high efficiency air cleaning apparatus |
| PCT/JP1998/002999 WO1999001201A1 (fr) | 1997-07-03 | 1998-07-03 | Filtre a air, procede de production, et dispositif filtrant de haut niveau |
| EP98929818A EP0931579A4 (en) | 1997-07-03 | 1998-07-03 | AIR FILTER, PRODUCTION METHOD, AND HIGH-LEVEL FILTER DEVICE |
| US09/242,867 US6146451A (en) | 1997-07-03 | 1998-07-03 | Air-cleaning filter, method of producing the same, and high-level cleaning device |
| CNB988012731A CN1140314C (zh) | 1997-07-03 | 1998-07-03 | 空气过滤器、其制造方法以及空气净化设备 |
| KR10-1999-7001774A KR100442983B1 (ko) | 1997-07-03 | 1998-07-03 | 공기정화필터와 그 제조방법 및 고도청정장치 |
| MYPI9805698 MY121307A (en) | 1998-06-19 | 1998-12-17 | Air filter, method for manufacturing the same and high efficiency air cleaning apparatus using the same |
| HK00101872A HK1022856A1 (en) | 1997-07-03 | 2000-03-27 | Air filter, method for manufacturing the same and air cleaning apparatus. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-195157 | 1997-07-03 | ||
| JP19515797 | 1997-07-03 | ||
| JP17269098A JP3415446B2 (ja) | 1997-07-03 | 1998-06-19 | 空気浄化フィルタとその製造方法及び高度清浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1170313A JPH1170313A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3415446B2 true JP3415446B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=26494962
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
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