JP3454330B2 - エポキシ系塗料およびその塗料を塗布したクリ−ンル−ム - Google Patents
エポキシ系塗料およびその塗料を塗布したクリ−ンル−ムInfo
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Description
品、医薬品、バイオテクノロジ−関連の工業用クリ−ン
ル−ムの建材等として用いるエポキシ系塗料に関するも
のである。また、その塗料を塗布して構成したクリ−ン
ル−ムに関するものである。
シリコンウエハ−に対して塵埃ばかりでなく、フィルタ
−を通過してしまうような微細な、あるいはガス状の有
機および無機成分の汚染が問題にされている。通常クリ
−ンル−ムは、大気より取り入れた空気をプレフィルタ
−で処理したフレッシュエアが、クリ−ンル−ム内の循
環リタ−ン空気に合流し、さらに、天井に設けられたフ
ィルタ−を通って浄化された空気が、クリ−ンル−ム空
間に下向きに吹き出される。クリ−ンル−ムに吹き出さ
れた空気は、次にクリ−ンル−ムから床下リタ−ンチャ
ンバ−を経て、再びフィルタ−に供給される。エポキシ
塗料は、このようなクリ−ンル−ムの壁、床、柱、梁等
の構成部位の塗料として使用されている。
ル−ムの構成材料であるコンクリ−ト製床、鉄製の柱や
梁は、その表面を塗装しないと表面から各種の無機物質
が発生する。例えば、コンクリ−トからは、Na、C
a、Si、NH3などが、また、鉄からはFe等が発生
する。これを防止するための塗装に従来のエポキシ系塗
料を使用すると、逆にエポキシ塗料から多種多量の有機
成分、およびNa、K、Ca、NH4 (+)等のカチオン、
塩素イオン等の無機成分が発生する。いずれの場合も、
これらの化学成分は、クリ−ンル−ムの空気中に混じ
り、クリ−ンル−ムの空気を汚染する。例えば、半導体
用クリ−ンル−ムでは、シリコンウエハ−が取り扱われ
ているので、この化学成分がシリコンウエハ−に吸着さ
れ、製品の製造歩留まりの低下をきたす。また、食品、
医薬品、バイオテクノロジ−関連分野では、有機および
無機成分の付着や溶解による製品への汚染の問題が発生
する。
−ンル−ムの空気に揮散し易い有機および無機成分を含
むのに対して、クリ−ンル−ムへ揮散する有機および無
機成分を著しく低減することによって、上記従来技術で
問題になっている化学成分による汚染を防止できるエポ
キシ系塗料と、その塗料を塗布して構成したクリ−ンル
−ムを提供するものである。
鋭気研究した結果、有機および無機成分の発生量が少な
いエポキシ樹脂用添加物を見い出し、本発明を完成する
に至った。先ず、請求項1は、所定のエポキシ樹脂の分
析方法により、塗布硬化後28日を経た100cm2 のエ
ポキシ樹脂試料から6″のシリコンウエハ−に吸着する
有機物量が1000ng以下であり、かつ、各金属元素お
よびイオンの個別の発生量が100ppm以下であるよう
なエポキシ樹脂主剤およびエポキシ硬化剤で構成され
た、エポキシ系塗料である。
項1に記載のエポキシ系塗料において、前記エポキシ樹
脂主剤を組成する樹脂本体または反応性稀釈剤として、
分子量200以上のエポキサイド化合物を使用すること
を特徴とする、エポキシ系塗料である。
項1または2に記載のエポキシ系塗料において、前記エ
ポキシ硬化剤として、芳香族ポリアミン、ポリアミド、
脂環族ポリアミン、分子量150以上の脂肪族ポリアミ
ン、これらのアミンを使用した変成オポリアミンのいず
れか1種類又は2種類以上を使用してなることを特徴と
する、エポキシ系塗料である。
項1乃至3のいずれかに記載のエポキシ系塗料におい
て、有機帯電防止剤として、カチオン系帯電防止剤およ
び/または分子量300以上のノニオン系帯電防止剤を
添加してなることを特徴とする、エポキシ系塗料であ
る。
項4に記載のエポキシ系塗料において、前記カチオン系
帯電防止剤として、第4級アンモニウムアルキルサルフ
ェ−トおよび/または第4級アンモニウム脂肪酸塩を使
用することを特徴とする、エポキシ系塗料である。
項4または5に記載のエポキシ系塗料において、前記ノ
ニオン系帯電防止剤として、ポリオキシエチレンアルキ
ルアミン、ポリオキシエキレンアルキルアミド、ポリオ
キシエチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエ−テルのいずれか1種類又は2種類以
上を使用することを特徴とする、エポキシ系塗料であ
る。
乃至6のいずれかに記載のエポキシ系塗料を、壁、床、
柱、梁等の構成部位に塗布して構成したことを特徴とす
る、クリ−ンル−ムを併せて提供する。
から発生する有機物の分析法としては、硬化後28日経
過したエポキシ塗料から、シリコンウエハ−へ吸着した
有機物量を測定するものである。装置には、後述するシ
リコンウエハ−表面吸着有機物分析(以下WTD−GC
/MS)装置を使用する。WTD−GC/MS装置によ
る分析は、エポキシ樹脂中の有機物のうち、揮発し易
く、かつシリコンウエハ−に吸着し易い物質が解明でき
る点で優れている。具体的には、100cm2 の硬化した
エポキシ塗料とシリコンウエハ−とを同じ約10(1)
デシケ−タに入れて、両者を数cm離した状態で蓋をし
て12時間放置し、このエポキシ塗料から発生してシリ
コンウエハ−に吸着した有機物量を測定する。測定装置
は、本発明者が出願中の特許(特願平7−195430
号または特願平7−195433号)に示すようなもの
であり、また、測定条件は、本発明の実施例に示す通り
である。
(10-9g )の精度で分析できるので、吸着量の多少は
容易に判断することが出来る。この方法で従来のエポキ
シ樹脂を分析すると、低分子量のアミン化合物やエポキ
シ化合物などが吸着されることがわかった。各種のエポ
キシ組成物について、このような実験を行った結果、ウ
エハーに吸着されないでしかも元来必要な機能を付与で
きるエポキシ樹脂組成物を見い出すことができた。本発
明のエポキシ樹脂をWTD−GC/MS法で分析する
と、分析される有機物の量と種類は、従来のエポキシ樹
脂を使用した場合に比べて、格段に減少させることがで
きる。
分の分析方法としては、硬化後28日経過したエポキシ
塗料を超純水に浸漬し、溶出する無機物量を定量する方
法である。分析方法は、金属元素については、誘導結合
プラズマ/質量分析(以下ICP/MS)法で、また、
イオン成分の分析はイオンクロマトログラフ法による。
この分析方法で各金属元素およびイオン成分の溶出量が
100μg/g 試料(=ppm )以下ある必要がある。これ
以上の溶出量のエポキシ系塗料では、気中に無機成分が
出てクリーンルームを汚染することが判明した。
ンルームの壁、床、柱、梁などの構成部位に塗布する塗
り床材および塗料である。上記の分析方法で分析して、
有機物および無機分析の結果から、クリーンルームの使
用に適したエポキシ樹脂を選定する。エポキシ樹脂の場
合は、まず、NaとClを多量に含有するものが多いの
で、これらの含有量が100ppm 以下のものである必要
があり、好ましくは、50ppm 以下のものを使用する。
は、エポキシ樹脂の分子量が大きな要素である。そのよ
うなエポキシ樹脂主剤のうち、樹脂本体としては、ま
ず、グリシジルエーテルがある。グリシジルエーテルの
具体例としては、ビスフェノール−A−グリシジルエ−
テル樹脂、ビスフェノール−F−グリシジルエーテル樹
脂、臭素化ビスフェノール樹脂、ノボラックリシジルエ
ーテル樹脂などがある。さらに、グリシジルエーテルと
しては、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダ
イマー酸グリシジルエステルなどが、グリシジルアミン
としては、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグ
リシルジアミノジフェニルメタンなどが、線状脂肪族エ
ポキサイド樹脂としては、エポキシ化大豆油などが、さ
らに脂環族エポサイドとしては、3、4−エポキシシク
ロヘキシルメチルカルボキシレート、3、4−エポキシ
−6−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート等
も使用できる。
るのに使用する反応性稀釈剤としては、モノ、ジおよび
トリエポキサイドを単独であるいは混合して使用するの
が、そのうちでも分子量200以上の化合物を使用する
のがガス状有機物を低減する上で好ましい。非反応型の
稀釈剤は、ガス状有機物として揮発するので、使用量
は、5%以下にする必要がある。非反応型の稀釈剤の例
としては、エチルベンゼン、キシレン、ベンジルアルコ
ール類がある。
剤に添加して、硬化せしめるのに使用する硬化剤として
は、常温硬化型の硬化剤が使用される。常温硬化型のア
ミンとしては、芳香族アミンとして、メタキシレンジア
ミンが、またポリアミドとしてはダイマー酸ポリアミド
がある。脂環族のポリアミンの例としては、イソホロン
ジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンな
どがある。
のを使用する必要があり、その具体例としては、3、9
−(3−アミノプロピル)−2、4、8、10−テトロ
キサスピロ(5、5´)ウンデカンなどがある。しか
し、分子量が150以下の脂肪族ポリアミンは使用の含
有量は1%以下とする必要がある。これらのポリアミン
は、エポキシ樹脂に対して過剰に使用した場合、未反応
のポリアミンが空気中に揮散して、クリーンルームを汚
染するためである。この汚染物質は、クリーンルーム内
で取り扱われるシリコンウエハ−に付着したり吸着した
りする。
上げるために、上記のアミン類に促進剤を添加して使用
することもできる。これらの反応促進剤としては、フェ
ノール類、例えば2、4、6−トリス(アミノジメチ
ル)フェノ−ル、そのトリ−2−エチルヘキシル酸塩な
どがある。しかし、BF3錯体や亜燐酸エステルは、空
気中に揮発してホウ素やリン汚染を引き起こすため、使
用は好ましくない。
は、主剤のエポキシ当量に合わせて硬化剤のアミン量を
決めて、両者を混合して塗布して使用する。使用する部
位はクリ−ンル−ムの供給空気あるいは循環空気が接す
る部分にあるコンクリ−トや鉄製の壁、床、柱、梁等の
クリ−ンル−ムの構成部位の表面である。このクリ−ン
ル−ムのエポキシ塗料を使用した部位以外の壁と床に使
用した材料は、特に有機物の発生がないように、特願平
7−192091号、特願平7−192092号、特願
平7−192093号に記載のものを使用し、また、フ
ィルタ−には特願平7−119827号、特願平7−1
92090号、特願平7−195428号に記載のもの
を使用した。このような材料とフィルタ−を使用するこ
とにより、これらの部位からの汚染物質の発生量は無視
できるレベルであるので、エポキシ塗料からの汚染物質
が発生すれば、エポキシ樹脂から発生したと特定するこ
とができる。
機物の分析法としては、また、構築したクリ−ンル−ム
にシリコンウエハ−を放置し、シリコンウエハ−へ吸着
した有機物量WTD−GC/MS法で測定する方法を採
用する。すなわち、上記のエポキシ系塗料を使用して構
築したクリ−ンル−ムの有機物は、1000ng/ 6″ウ
エハ−以下であり、従来のエポキシ樹脂を使用したクリ
−ンル−ムの1/5以下にすることができる。
の分析法としては、クリ−ンル−ムの空気を超純水を入
れたインピンジャ−に通気し、溶解する無機物量を定量
する方法を採る。先ず、金属元素はICP/MS法で、
また、イオン成分の分析はイオンクロマトグラフ法によ
る。上記のエポキシ系塗料を使用して構築したクリ−ン
ル−ムからは、例えば金属元素のうちNaやCaでは1
00ng/m3 以下であり、また、塩素イオンも100ng/m
3 以下にすることができる。
クリ−ンル−ムの供給空気あるいは循環空気が接する部
分にあるコンクリ−トや鉄製の壁等の表面を塗装するこ
とによって、それらの表面からの有機および無機の化学
成分の発生を防止できる。しかも、従来のエポキシ系塗
料のように、それ自体から発生する化学成分によってク
リ−ンル−ムを汚染することはない。
と、塵が付着し易くなるうえ、半導体回路を破壊するこ
ともあるので、帯電防止エポキシ系塗装が必要な箇所も
ある。使用する帯電防止剤の具体例としては、カチオン
系帯電防止剤または、分子量300以上のノニオン系帯
電防止剤が使用できる。さらに具体的には、前記カチオ
ン系帯電防止剤として、第4級アンモニウムアルキルサ
ルフェ−ト、第4級アンモニウム脂肪酸塩等が使用で
き、前記ノニオン系帯電防止剤としては、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン、ポリオキシエキレンアルキルア
ミド、ポリオキシエチレンアルキルエ−テル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエ−テル等が使用できる。
カチオン系帯電防止剤として第4級アンモニウムクロラ
イドを使用するとクリ−ンル−ム中の塩素イオンが、ま
た、第4級アンモニウムナイトレ−トを使用すると硝酸
イオン濃度が増加するので好ましくない。本発明の第4
級アンモニウムのアルキル硫酸塩および脂肪酸塩では空
気中へ揮散が少なく、クリ−ンル−ムへの汚染は少な
い。
量350未満のノニオン系帯電防止剤を使用すると、そ
れがエポキシ樹脂の中から出て、半導体製造の空気を汚
染する。通常、天然物を原料とするこれらの脂肪族アミ
ン、高級アルコ−ルなどは分子量分布を持つので、低分
子成分を除去する必要がある。分子量350未満の低分
子成分を除くには、真空加熱蒸留法を採るのがよい。条
件としては、150℃で5mmHg程度まで減圧すればよ
い。上記ポリエトキシ化アミドまたはポリエトキシ化ア
ミンには、分子量350以上のものが市販されているの
で、それらを使用することもできる。
キシ樹脂が空気の流れによる摩擦などで静電気を発生す
るのを防止できる。しかし、現在使用されている有機系
の帯電防止剤とは異なり、エポキシ樹脂から出て、シリ
コンウエハ−を汚染することはない。以下の実施例にお
いて、さらに詳しく本発明について説明する。なお、こ
れらの実施例はなんら本発明の内容を限定するものでは
ない。
(株)製のBA樹脂を使用した。硬化剤は、ジエチレン
トリアミンにBA樹脂を付加した変成ポリアミンの溶剤
と過剰のアミンとを除去した分離アダクトを使用した。
本発明の添加剤は、この変成ポリアミンに添加して使用
した。変成ポリアミンの添加量は、エポキシ樹脂のエポ
キシ当量と変成ポリアミンの活性水素当量とから求めら
れるアミンの化学量論的添加量に対して、約90%とし
た。また、エポキシ樹脂主剤と硬化剤とが組み合わされ
ている(株)ABC商会製のケミクリートEを使用し
た。帯電防止剤はライオン(株)製のものを使用した。
比較のために、関西ペイントの帯電防止塗料を使用し
た。
例であり、表中のエポキシ樹脂100重量部に対して、
括弧の中の数字のポリアミンあるいは帯電防止剤の重量
部を加えて混練して、縦10cm横10cmのテフロン製の
型枠に厚み約2mmに塗布したものを3枚成形した。塗布
後、28日経ってから硬化したエポキシ塗膜を取り外し
た。直ちにこのエポキシ塗膜を6″シリコンウエハーと
ともに、デシケータに入れて12時間放置して、シリコ
ンウエハーに吸着した有機成分を以下に述べる分析にか
けた。
るWTD−GC/MS装置は、大きく分けて3つの装置
からなる。第一には、有機物を吸着したウエハーから、
吸着成分をヘリウム気流中で加熱脱着して、それを再捕
集するトラップ装置である。第二には、この再捕集され
た有機成分をヘリウム気流中で脱着して、もう一度濃縮
するTCT(Thermal Desorption Cold Trap Injectorの
略、ジーエルサイエンス社) 装置である。TCT装置で
は、トラップ装置で一度捕集された有機成分をヘリウム
気流中で加熱脱着しながら、液体窒素で冷却されたキャ
ピラリー管中に導入して捕集、濃縮する。この冷却濃縮
された成分を次にヘリウム気流中で急速加熱して、第三
の装置であるGC/MS装置(ヒューレット・パッカー
ド社の HP-5972A+7694)に導入して分析する。GC装置
で有機成分が分離されたトータルイオンクロマトグラフ
(TIC)が得られる。この各ピークについてMS装置で
有機成分を定性分析する。この分析法で、シリコンウエ
ハーに吸着した有機物の量と、化合物の種類とが分か
る。分析条件については、次に詳しく述べる。
ETD−GC/MS装置に挿入し、ヘリウム気流下で3
00℃加熱して吸着している有機物を脱着し、一度トラ
ップ装置に捕集した。次に、この捕集された有機物を、
ヘリウム気流中で脱着し、TCT装置で液体窒素で冷却
して濃縮した。この冷却濃縮された有機成分を次にヘリ
ウム気流中で300℃で加熱して、有機成分をGC/M
S装置に導入した。その測定条件は次のとおりである。 40℃→昇温(10℃/分)→300℃(15分放置)
ルメチルシリコーン)長さ25m 、内径0.2mm、膜圧
0.33μmである。定量分析は、n−デカンで検量線
をつくり、n−デカン換算の濃度とした。MS装置のイ
オン化法は電子衝撃法で、検出範囲はm/z25〜70
0とした。
のようにして測定する。測定のために、樹脂と帯電防止
剤を混練して成形して、板状の試験片を成形する。静電
気の測定装置は、ロータリースタチックテスターRST
−201型(京大化研式)である。回転ドラムに2枚目
の試験片(40×35mmに切断したもの)をセットし、
相手材に綿ブロード(25×120mm、400g の張力
をかける)と回転摩擦させながら、時間の経過(回転
数)とともに発生する帯電量を電圧検出プローブで測定
する。回転数は400rpm で、5分間とする。続いて、
相手材を切り放し、放電状態を10分間測定した。測定
をした部屋の温度は22±1℃で、相対湿度は60±3
%とした。通常の帯電しやすい材料では、時間とともに
帯電圧が増加し、5分後に回転を止めると、放電をして
電圧は次第に減衰する。この放電減衰した際の最大値の
1/2の半減期を測定する。
機物の分析法としては、構築したクリーンルームにシリ
コンウエハーを放置し、シリコンウエハーへ吸着した有
機物量を測定する方法を採用する。分析方法にはWTD
−GC/MS法を使用する。上記のエポキシ系塗料を使
用して構築したクリーンルームの有機物は、500ng/
6″ウエハー以下であり、従来のエポキシ樹脂を使用し
たクリーンルームの1/5以下にすることができる。
物の分析法としては、クリーンルームの空気を超純水を
入れたインピンジャーに通気し、溶解する無機物量を定
量する方法を採る。分析方法は、金属元素については、
ICP/MS法で、また、イオン成分の分析はイオンク
ロマトグラフ法(以下ICG)法による。
WTD−GC/MS装置を使用して分析したところ、n
−デカン換算で600ngであった。また、TICの各ピ
ークを定性分析にかけたが、各ピークが低いため、定性
分析は困難であった。なお、帯電性は50(v) であり、
したがって半減期は0.5秒であった。
00mlの超純水中に28日間浸漬した。得られた試料水
を、元素についてはICP/MS法で、また、イオンに
ついてはICG法で分析した。その結果、Na、Ca等
は100ppm 以下であり、PとSiは分析されなかっ
た。Cl- 、SO4 2-イオンも100ppm 以下であっ
た。
ルームのコンクリート部と鉄製の柱と梁を塗装した。こ
のクリーンルームの壁材と床材に使用した材料は、特に
有機物の発生がないように、特願平7−192091
号、特願平7−192092号、特願平7−19209
3号に記載のものを使用し、また、フィルタ−には特願
平7−119827号、特願平7−192090号、特
願平7−195428号に記載のものを使用した。この
クリーンルームの構成材料は、上記特許出願の明細書の
「クリーンルーム構成材料」の項に示されている。また
このクリーンルームのフィルターには、上記特許出願の
明細書中に記載されたフィルターを使用した。このクリ
ーンルームに空気を流し、フィルター出口の空気の流速
は0.4m/s とした。このクリーンルーム7日以上運転
してから、ウエハーをクリーンルームに6時間放置し
た。ウエハーに吸着された有機物は、上記のWTD−G
C/MS法の説明の項で記述した方法に従って分析し
た。その結果、ウエハーへの吸着量は100ng以下であ
り、十分に要求を満足させるものであった。
ジャーに200mlの超純水を入れて、10m 3 の空気を
24時間かけて吸引し、溶解した金属元素およびイオン
類を分析した。分析方法は、エポキシ樹脂の材料分析と
同様に、金属元素はICP/MS法であり、また、イオ
ン類はICG法によった。この結果、比較例を示した表
3、4の実験番号5と比較し、Na、Ca、Feは60
ng/m3 以下であり、コンクリートや鉄から発生する無機
物を封止できることが分かった。また、アンモニアの量
も、1000ng/m3 以下にすることが可能であった。こ
れらのデータから、本発明のエポキシ樹脂をクリーンル
ームのコンクリートや鉄を使用した部位に塗布すること
によって、半導体クリーンルームの空気に要求される汚
染物質の濃度を達成することが可能であることが分かっ
た。
あり、帯電防止剤を使用しなかった以外は、実験番号1
と同じ組成で成形して、同様な実験を行った。分析結果
も同様な結果が得られたが、帯電防止をしていないため
帯電圧は500(v) であり、半減期は2秒であった。
有機物も無機物も実験番号1と同様な値が得られた。つ
まり、クリ−ンル−ムの空気中の化学成分を低下させる
という効果は十分であった。
あり、エポキシ樹脂としてケミクリートEを使用して材
料分析用の試料を成形した。この硬化したエポキシ樹脂
と、6″ウエハーとをデシケータに入れ、蓋をして12
時間放置し、上記のWTD−GC/MS法を使用して分
析した。ウエハーへの吸着量は100ngであり、所定の
範囲にあることが分かった。帯電防止対策をしていない
ため、その帯電圧は700v で、半減期は2.5秒であ
った。
出し、100mlの超純水中に28日間浸漬した。得られ
た試料水を、元素についてはICP/MS法で、また、
イオンについてはICG法で分析した。その結果、N
a、Ca等は、10ppm 以下であり、PとSiは分析さ
れなかった。Cl- 、SO4 2-イオンも1ppm 以下であ
った。
と同じ方法で、クリーンルームのコンクリートと鉄を使
用した部位に使用し、実験番号1と同様な方法でクリー
ンルームの空気中の化学成分の分析を行った。その結
果、WTD−GC/MS法の分析の結果、シリコンウエ
ハーへの吸着量は100ngであり、所定の範囲にあるこ
とが分かった。また、無機元素は、Na、Ca、Feは
50ng/m3 以下であり、アンモニアの量も1000ng/m
3 以下にすることが可能であった。
あり、エポキシ樹脂としてケミクリ−トEを使用して、
それに第4級アルキルアンモニウム酢酸塩を使用して材
料分析用の試料を成形した。この試料を実験番号3と同
様に分析したら、ほぼ同様な分析値が得られた。
と同じ方法で、クリーンルームのコンクリートと鉄を使
用した部位に使用し、実験番号1と同様な方法でクリー
ンルームの空気中の化学成分の分析を行った。その結
果、WTD−GC/MS法の分析の結果、シリコンウエ
ハーへの吸着量は150ngであり、所定の範囲にあるこ
とが分かった。また、無機元素は、Na、Ca、Feは
50ng/m3 以下であり、アンモニアの量も1000ng/m
3 以下にすることが可能であった。
エポキシ樹脂に対し、本発明で規定するエポキシ塗料を
使用すれば、クリーンルームに揮発する有機物が少ない
ために、シリコンウエハーには吸着される有機物が少な
いことが明らかになった。この結果、今後有機物汚染が
問題とされるような半導体の製造に、本発明のエポキシ
樹脂を使用することが適切であることがわかった。
較例である。この実験では、クリ−ンル−ムの内装工事
やフィルタ−取付工事前に、クリ−ンル−ム内の分析を
行った。このため、エポキシ樹脂の組成やクリ−ンル−
ムの有機分析の項は無い。クリ−ンル−ム空気の無機分
析の結果、Na、Ca、Fe、SO4 2-等が多いことが
分かった。
である実験番号1に対する比較例である。反応性希釈剤
としてフェニルグリシジルエ−テル(分子量150)を
加えた。BA樹脂に対して、変成ポリアミンには2.5
%のトリエチレンテトラミン(分子量146)が含まれ
ているものを使用した。帯電防止剤は、実験番号1と同
じ第4級アルキルアンモニウムサルフェ−トを使用し
た。このエポキシ樹脂を実験番号1と同様に成形して、
有機と無機の分析用試料とした。
た、また、その一部は表3、4に示すような分析方法で
分析した結果、表3、4に示すようにシリコンウェハ−
への吸着量は、本発明の規定量を越える1500ngと多
いものであった。また、無機分析は、もともと無機物が
低い原料を使用しているので、実験番号1とほぼ同様な
値が得られた。
クリ−ンル−ムを構成するコンクリ−ト製や鋼製の各部
位に塗装した。クリ−ンル−ムに使用した他の材料も表
3、4に併記してある。このクリ−ンル−ムの空気につ
いて、分析を行ったところ有機物については、1500
ng/6″ ウエハ−の吸着量があり、ウエハ−を汚染して
いることが分かった。また、無機物は、エポキシ樹脂の
無機物含有量が少ないこともあって、値は低いものであ
った。
である実験番号4に対する比較例である。エポキシ塗料
には関西ペイント社製のクリ−ンガ−ド#100を使用
した。これを試料とするため、100cm2 に成形し、
6″ウエハーとともにデシケータに入れ、蓋をして6時
間放置した。このウエハーを、WTD−GC/MS法で
分析した。その結果、n−デカン換算の値は1200ng
であった。帯電圧は50(v) で、半減期は0.3秒であ
った。一方、20g の試料について、超純水による溶出
試験を行ったが、Na、Ca、P、Cl- 、SO4 2-等
は非常に多いものであった。
同様に、表3、4に示す構成のクリ−ンル−ムに塗布し
た。このクリ−ンル−ムの空気を分析したところ、ウエ
ハ−に吸着した有機物量は1700ng/6″ ウェハ−と
多く、エポキシ樹脂自体がクリ−ンル−ムの空気を汚染
していることが分かった。一方、クリ−ンル−ム空気中
の無機成分も多く、やはり、エポキシ塗料の持っていた
無機物が気中に出ていることが分かった。
造に本発明の添加剤を使用したエポキシ樹脂をすれば、
WTD−GC/MS法で分析した6″ウエハーに吸着す
る有機物量は、現在使用されている添加剤の1/5以下
にできることが分かった。シリコンウエハーの有機物汚
染が歩留まり低下を引き起こすような半導体製造には本
発明のエポキシ樹脂を使用することができる。また、無
機物の量も、本発明で規定する以下の含有量のものを使
用することによって、エポキシ塗料による汚染をなくす
と共に、建築材料から出る無機物質を抑制できることが
分かった。なお、本発明のエポキシ系塗料は、クリ−ン
ル−ム以外の構造物にも当然用いることができる。
料は、クリ−ンル−ムへ揮散する有機および無機成分を
著しく低減することによって、化学成分による汚染を防
止できる。 このため、産業上必要とされる超清浄なク
リーンルームを提供でき、半導体産業や、製薬、薬品産
業への寄与は大きい。
Claims (7)
- 【請求項1】塗布硬化後28日を経た100cm 2 のエ
ポキシ塗料試料と、6インチのシリコンウエハーとを同
じ約10リットルデシケ−タに入れて、両者を数cm離
した状態で蓋をして12時間放置したときに、100c
m2のエポキシ塗料試料から6インチのシリコンウエハ
ーに吸着する有機物量が1000ng以下であり、 かつ、硬化後28日経過したエポキシ塗料試料20g
を、100mlの超純水中に28日間浸漬して得られた
試料水を、元素についてはICP/MS法で、イオンに
ついてはICG法で分析した結果、各金属元素およびイ
オンの個別の発生量が100ppm以下である、エポキシ
樹脂主剤およびエポキシ硬化剤で構成された、エポキシ
系塗料。 - 【請求項2】 請求項1に記載のエポキシ系塗料におい
て、前記エポキシ樹脂主剤を組成する樹脂本体または反
応性稀釈剤として、分子量200以上のエポキサイド化
合物を使用することを特徴とする、エポキシ系塗料。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のエポキシ系塗
料において、前記エポキシ硬化剤として、芳香族ポリア
ミン、ポリアミド、脂環族ポリアミン、分子量150以
上の脂肪族ポリアミン、これらのアミンを使用した変成
オポリアミンのいずれか1種類または2種類以上を使用
してなることを特徴とする、エポキシ系塗料。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のエポ
キシ系塗料において、有機帯電防止剤として、カチオン
系帯電防止剤および/または分子量300以上のノニオ
ン系帯電防止剤を添加してなることを特徴とする、エポ
キシ系塗料。 - 【請求項5】 請求項4に記載のエポキシ系塗料におい
て、前記カチオン系帯電防止剤として、第4級アンモニ
ウムアルキルサルフェ−トおよび/または第4級アンモ
ニウム脂肪酸塩を使用することを特徴とする、エポキシ
系塗料。 - 【請求項6】 請求項4または5に記載のエポキシ系塗
料において、前記ノニオン系帯電防止剤として、ポリオ
キシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエキレンアル
キルアミド、ポリオキシエチレンアルキルエ−テル、ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエ−テルのいずれか
1種類または2種類以上を使用することを特徴とする、
エポキシ系塗料。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載のエポ
キシ系塗料を、壁、床、柱、梁等の構成部位に塗布して
構成したことを特徴とする、クリ−ンル−ム。
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-
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