JP3553538B2

JP3553538B2 - Local equipment

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Publication number: JP3553538B2
Application number: JP2001324267A
Authority: JP
Inventors: 貞雄小林; 正幸今福; 恵英若山
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: JP2002248313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体、食品、医薬品、バイオテクノロジー関連の工場や研究所等で使用されている局所設備に関するものである。本発明において、局所設備とは、ＵＬＰＡフィルターを備えているクリーンブースまたは半導体製造装置のことを意味する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体、食品、医薬品、バイオテクノロジー関連の工場や研究所等で使用されているクリーンルームにおいては、空気中の浮遊粒状物質を捕集する乾式エアフィルターを空気導入経路に設置し、これを通過した空気を室内に導入している。
現在のクリーンルームで使用されているエアフィルターとしては、ガラス繊維を濾材に使用したＵＬＰＡ（ＵｌｔｒａＬｏｗＰｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＡｉｒの略）フィルターやＨＥＰＡ（ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＰａｒｔｉｃｌｅＡｉｒの略）があり、これらのフィルターは塵埃の除去という点では優れたフィルターであり、例えばＵＬＰＡフィルターでは０．１μｍの微粒子をも除去可能である。また、エアフィルターから無機物質が発生しないように、ガラス繊維ではなくフッ素樹脂系や石英系の繊維を濾材に使用した非ガラス系フィルターも開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、半導体の高集積度化に伴い、クリーンルーム内の空気には塵埃だけでなくガス状有機物の拡散が問題とされるようになってきた。すなわち、クリーンルーム内で半導体基板（シリコンウエハ）の表面に有機物が吸着し、素子特性が劣化することが指摘されるようになった（例えば、藤井；「ガス状汚染物とその除去対策の現状」空気清浄、Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．３，Ｐ．４３（１９９４）（社）日本空気清浄協会発行）。
【０００４】
また、半導体製造工程において、シリコンウエハにＰ（リン）をドーピングしてｎ型半導体が、Ｂ（ホウ素）をドーピングしてｐ型半導体が得られることは良く知られているが、リン化合物やホウ素化合物がクリーンルーム内の空気中に存在していると、不要なドーピングがなされる恐れがあるため、特にこれらの成分をクリーンルーム内の空気から除去する必要がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、リン化合物やホウ素化合物が存在しない局所設備（ＵＬＰＡフィルターを備えているクリーンブースまたは半導体製造装置）を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、クリーンルーム内にリン化合物やホウ素化合物が存在する要因は、リン化合物についてはエアフィルターの濾材とフレームとの間を密封するシール材および壁や床の表面材に含まれる有機リン化合物（リン酸エステル）にあり、ホウ素化合物についてはエアフィルターの濾材であるガラス繊維に含まれる酸化ホウ素にあることを見出した。
【０００６】
以上の知見から、本発明は、壁の少なくとも表面材を、パージアンドトラップ法によるガス状有機リン化合物の発生量が材料１ｇ当たり１０μｇ以下である材料で形成し、エアフィルターの濾材を、フッ素繊維、ポリエステル繊維、または、超純水に２８日間浸漬して溶出させたホウ素化合物が材料１ｇ当たり２０μｇ以下であるガラス繊維で形成し、前記エアフィルターの濾材とフレームとの間がエポキシ樹脂系シール材で密封されていることを特徴とする局所設備を提供する。
また、本発明は、壁の少なくとも表面材を、パージアンドトラップ法によるガス状有機リン化合物の発生量が材料１ｇ当たり１０μｇ以下である材料で形成し、エアフィルターの濾材を、フッ素繊維、ポリエステル繊維、または、超純水に２８日間浸漬して溶出させたホウ素化合物が材料１ｇ当たり２０μｇ以下であるガラス繊維で形成し、前記エアフィルターの濾材とフレームとの間が、パージアンドトラップ法によるガス状有機リン化合物の発生量が材料１ｇ当たり１０μｇ以下であるポリウレタン樹脂系シール材で密封されていることを特徴とする局所設備を提供する。
【０００７】
前記パージアンドトラップ法とは、所定量の材料に対して所定温度（全ての有機成分が揮発可能な温度）で不活性ガスを通過させて当該試料に含まれるガス状有機物成分を全て揮発させ、これを捕集し、この捕集成分からガス状有機物の発生量を定量する方法である。
また、本発明は、前記ポリウレタン樹脂系シール材は、その主成分を構成するジイソシアネートとしてジフェニルメタンジイソシアネートを含み、その液状化剤としてリン酸エステルを含む場合に、当該リン酸エステルを分子量が３００以上のものとしたことを特徴とする局所設備を提供する。
【０００８】
また、本発明は、前記液状化剤として使用するリン酸エステルは、下記の（ｈ）に示す物質のうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする局所設備を提供する。
（ｈ）リン酸トリ−２−エチルヘキシル（分子量４３５）、リン酸トリブトキシエチル（分子量３９８）、リン酸トリオレイル（分子量８４９）、リン酸トリフェニル（分子量３２６）、リン酸トリクレゾール（分子量３６８）、リン酸トリキシレニル（分子量４１０）、リン酸クレジルジフェニル（分子量３４０）、リン酸キシレニルジフェニル（分子量３５４）、リン酸−２−エチルヘキシルジフェニル（分子量３６２）、芳香族縮合リン酸エステル（分子量４００以上）、亜リン酸トリストリデシル（分子量６２９）、および、亜リン酸トリフェニル（分子量３１０）。
【０００９】
クリーンルームの構成部材が有機リン化合物およびホウ素化合物を含む材料で形成されている場合であっても、当該構成部材からのパージアンドトラップ法によるガス状有機リン化合物の発生量を１ｇ当たり１０μｇ以下とし、超純水に２８日間浸漬して溶出させたホウ素化合物を材料１ｇ当たり２０μｇ以下とすることによって、当該クリーンルームを通常状態（温度２３℃、湿度３０〜４０％、エアフィルター通過空気流速０．３〜０．４ｍ／ｓ）で稼働させた場合に、クリーンルーム内の空気中に有機リン化合物およびホウ素化合物を存在させないようにすることができる。
【００１０】
従来のクリーンルームでは、ジフェニルメタンジイソシアネートを含むポリウレタン樹脂系シール材の液状化剤（純度の高いジフェニルメタンジイソシアネートを常温で液体状態とするための添加剤）として、および壁や床の表面材である塩化ビニル樹脂製シートの可塑剤や難燃剤として、リン酸エステルが使用されている。このうち、可塑剤は、リン酸エステルに代えて分子量４００以上のカルボン酸等を使用することができ、難燃剤は、リン酸エステルに代えて水酸化アルミニウムや三酸化アンチモン等が使用できるが、前記液状化剤としてはリン酸エステルの代替品はない。
【００１１】
そして、使用するリン酸エステルが分子量３００未満の、リン酸トリエチル（分子量１８２）、リン酸トリブチル（分子量２６６）、リン酸トリス（β−クロロエチル）（分子量２８５）であると、前記通常のクリーンルームでは、エアフィルターを通過する空気に同伴されてこれらのガス状物がクリーンルーム内の空気中に存在するが、分子量３００以上のものを使用すると、これらのガス状物はクリーンルーム内の空気中に存在しない。
【００１２】
したがって、前記液状化剤としては分子量３００以上のリン酸エステルを用い、可塑剤および難燃剤としては、前述の代替品を用いるか分子量３００以上のリン酸エステルを用いることによって、クリーンルーム内の空気中にリン酸エステルを存在させないようにすることができる。
局所設備においても、壁材およびエアフィルターを前記構成とすることによって、局所設備内の空気中にガス状有機リン化合物やホウ素化合物を存在させないようにすることができる。
【００１３】
したがって、前記局所設備は半導体製造用として特に好適なものとなる。
なお、可塑剤として使用可能な分子量４００以上のカルボン酸等の具体例としては、フタル酸ジイソノニル（分子量４１８）、フタル酸オクチルデシル（分子量４１９）、フタル酸ジイソデシル（分子量４４７）、フタル酸ジラウリル（分子量５０１）、フタル酸ジミリスチリル（別名：フタル酸ジトリデシル，分子量５３０）、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル（分子量４１３）、セバチン酸ジ−２−エチルヘキシル（分子量４２７）、トリメリット酸トリス−２−エチルヘキシル（分子量５４７）、トリメリット酸トリオクチル（分子量５４７）、トリメリット酸トリノニル（分子量５７０）、トリメリット酸トリデシル（分子量６１２）、アジピン酸またはアゼライン酸またはセバチン酸またはフタル酸とグリコールまたはグリセリンとの重縮合により得られるポリエステル（分子量２０００〜８０００）、エポキシ脂肪酸エステル（分子量４００〜５００）、およびエポキシ化大豆油（分子量約１０００）が挙げられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の局所設備で使用するエアフィルターは、局所設備内にリン化合物とホウ素化合物を存在させないために、壁の少なくとも表面材と、エアフィルターの濾材およびシール材（濾材とフレームとの間を密封するシール材）とを、空気中に有機リン化合物およびホウ素化合物を放出しない材料で形成する。具体的には、前記材料として、パージアンドトラップ法によるガス状有機リン化合物の発生量が材料１ｇ当たり１０μｇ以下であり、且つ超純水に２８日間浸漬して溶出させたホウ素化合物が材料１ｇ当たり２０μｇ以下であるものを用いる。
【００１５】
なお、本発明の実施形態の詳細については、以下に具体的な実施例を挙げて説明する。
（実施例１）
Ｎｏ．１〜５，７〜１２では、濾材としてガラス繊維またはフッ素繊維を使用し、処理剤に含まれる非シリコーン系撥水剤、可塑剤、酸化防止剤、シール材の主成分、シール材に含まれる可塑剤および酸化防止剤が下記の表１〜３に示す構成となるエアフィルターを作製した。Ｎｏ．６は市販のＵＬＰＡフィルターをそのまま使用し、各構成材料の成分を下記の分析方法で分析して調べた。
【００１６】
なお、各表中の略記号は以下の物質を示す。
Ｋ１：セバチン酸ジ−２−エチルヘキシル
Ｓ１：ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート
Ｋ２：フタル酸ジイソデシル
Ｓ２：２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）Ｋ３：トリメリット酸トリス−２−エチルヘキシル
Ｓ３：１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン
Ｋ４：アジピン酸−１，３−ブチレングリコール
Ｓ４：２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール
Ｋ５：フタル酸ジオクチル
Ｓ５：２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール
Ｋ６：フタル酸ジブチル
Ｋ７：アジピン酸ジブチル
〔濾材の繊維〕
Ｎｏ．１〜５では、市販のＵＬＰＡフィルター用のガラス繊維（紡糸時にシリコーンオイルが塗布されているもの）を、清浄な空気気流下で１２０℃で６時間加熱することによってケイ素数１０以下のシロキサンを除去したものを用いた。このガラス繊維４００ｍｇを下記のＰ＆Ｔ−ＧＣ／ＭＳ法で分析したところ、このガラス繊維に含まれるケイ素数１０以下のシロキサンは当該分析法での検出限界値以下であった。
【００１７】
Ｎｏ．６〜９では、市販のＵＬＰＡフィルター用のガラス繊維（紡糸時にシリコーンオイルが塗布されているもの）をそのまま使用した。
Ｎｏ．１０では、信越化学工業（株）製のシリコーンオイルＫＦ９９を真空蒸留装置に入れ、真空度５ｍＨｇで２００℃に保持して低沸点成分を除去することにより、このシリコーンオイルに含まれるケイ素数１０以下のシロキサンを十分に除去し、下記のＰ＆Ｔ−ＧＣ／ＭＳ法での分析で検出限界値以下とした。この分析の際には、真空蒸留後のシリコーンオイルを石英ファイバーに数ｍｇ付着させたものを試料とした。そして、このケイ素数１０以下のシロキサンを含まないシリコーンオイルを紡糸時の強化材として塗布して得られたガラス繊維を、濾材の繊維として用いた。
【００１８】
Ｎｏ．１１，１２では、フッ素繊維（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ）を濾材の繊維とした。この繊維にはシリコーンオイルが塗布されていない。
＜Ｐ＆Ｔ（パージ＆トラップ）−ＧＣ／ＭＳ法＞
所定量の試料を試験管に充填し、内部にヘリウムガスを流しながら当該試験管を１５０℃で３０分間加熱し、揮発成分を−８０℃に冷却されたトラップ管で捕集し、当該トラップ管内の成分をヘリウム気流下で３００℃まで急速加熱してガス状としたものを、ＧＣ／ＭＳ装置に導入する。
【００１９】
ＧＣ装置はヒューレットパッカード社製のＨＰ−５８９０Ａであり、ＭＳ装置は同社のＨＰ−５９７０Ｂである。ＧＣ装置のカラムは同社のＨＰ−ウルトラ２（ＯＶ−５系）であり、内径０．２ｍｍ、長さ２５ｍｍ、膜厚０．３３μｍである。ＧＣ装置の測定時の温度条件は以下の通りである。
初期温度４０℃→速度１０℃／分で昇温→最終温度３００℃（１５分間保持）また、ＧＣ装置のキャリアーガスはヘリウムであり、注入方式はスプリット法、スプリット比は１／２００とする。ＭＳ装置のイオン化法は電子衝撃法であり、検出範囲はｍ／ｚで２５〜１０００とする。
【００２０】
定量分析は、各成分のピーク毎に同定された有機物の検量線を作製して行うか、多数のピークが出る場合には、ｎ−デカンを標準物質としてその検量線を基準に全成分をｎ−デカン換算の濃度として表示する。これにより、試料中の揮発性有機物の含有量と種類とが測定される。
〔処理剤〕
Ｎｏ．１〜５，７〜１２では、各サンプル毎に各表に示す非シリコーン系撥水剤、可塑剤、および酸化防止剤を各比率（撥水剤を１００重量部とした時の値を重量部で各表の［］内に表示）で配合し、これをアセトンとトルエンとの１：１混合溶剤に溶かし、さらに所定量のアクリル樹脂系のバインダーを加えた溶液を、所定の大きさのシート状のウェブに広げて重ねたガラス繊維にしみ込ませた後に、これを乾燥させて布状の濾材を作製した。なお、フィルター１台分の濾材に使用した非シリコーン系撥水剤は約１ｇであった。
〔シール材〕
各サンプル毎に各表に示すシール材の主成分（主剤および硬化剤）と可塑剤（Ｎｏ．１，２，６〜８，１０，１１ではこれに加えて酸化防止剤と滑剤）とを各比率（主成分を１００重量部とした時の値を重量部で各表の［］内に表示）で配合してシール材を作製し、このシール材を使用して、アルミフレーム（６００ｍｍ×６００ｍｍ×１００ｍｍ、市販品の１／２の大きさ）内に上記濾材を入れて密封することにより、エアフィルターを作製した。
【００２１】
なお、ポリウレタン系シール材を使用したＮｏ．１，２については、硬化剤（ポリオール）の活性水素の当量が、主剤（メチレンジフェニルジイソシアネートを主成分とするジイソシアネート）のイソシアネート基の当量より多くなるような配合比で両者を混合した。
また、Ｎｏ．４については、アミン系の硬化剤を用いたが、硬化後にフレームにリボンヒーターを巻いて約１３０℃で４時間加熱することにより、揮発性有機物（主に、硬化後に残存しているアミン）の除去処理を行った。
【００２２】
また、各シール材については、硬化後３日経った後に一部（数１０ｍｇ）を切り取ったものを用いて、前述のＰ＆Ｔ−ＧＣ／ＭＳ法で分析することにより、有機物発生量を測定した。その結果も、各表に併せて示す。なお、Ｎｏ．４については前述の有機物除去処理を行った後のシール材についてこの測定を行った。
〔エアフィルターの性能試験：塵埃の除去効率の測定〕
作製されたエアフィルターに対して、一方の側から全面にフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）の粒子を風速５．３ｃｍ／ｓｅｃで当て、当てた側の濾材面付近の空気中に含まれるＤＯＰの粒子数（入側粒子数）と、反対側の濾材面付近の空気中に含まれるＤＯＰの粒子数（出側粒子数）とをそれぞれパーティクルカウンターで計測し、入側粒子数が１０^７個／ｆｔ^３の時に出側粒子数が１００個／ｆｔ^３以下であれば（すなわち、除去効率が９９．９９９％以上であれば）合格とする。この「ＣＯＬＤＤＯＰ法」と称される方法で測定された各エアフィルターについての塵埃の除去効率を各表に示す。
〔ガスケット〕
このようにして得られた各エアフィルターを、ファンフィルターユニットのフレームに、それぞれ各表に示すガスケットを介装して取り付けた。また、このガスケットについても一部を切り取ったものを用いて、前述のＰ＆Ｔ−ＧＣ／ＭＳ法で分析することにより、有機物発生量を測定した。その結果も各表に併せて示す。
【００２３】
使用したガスケットは以下のものである。なお、Ｇ１は、主成分の主剤および硬化剤と、可塑剤、酸化防止剤、および滑剤とを混合して注型成形を行ったものである。また、Ｇ２〜Ｇ４は、主成分であるゴム材と可塑剤、酸化防止剤、および滑剤とを加熱混練し、押し出し成形機にかけて押し出し成形したものである。また、Ｇ５，Ｇ６は、市販品をそのまま使用した。
＜Ｇ１（ウレタンゴム系▲１▼）＞
主成分：日本ポリウレタン工業（株）製２液型ポリウレタン
主剤：ピュアＭＤＩ（商品名）、硬化剤：ポリオール
可塑剤：セバチン酸ジ−２−エチルヘキシル
酸化防止剤：ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート
滑剤：マイクロクリスタリンワックス（炭素数３４〜約５０）
＜Ｇ２（塩化ビニルゴム系）＞
主成分：日本ゼオン（株）製塩化ビニルゴム
可塑剤：塩素化パラフィン
酸化防止剤：２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）
滑剤：マイクロクリスタリンワックス（炭素数３４〜約５０）
＜Ｇ３（ブチルゴム系）＞
主成分：アサヒ産業（株）製ブチルゴム
可塑剤：アジピン酸−１，３−ブチレングリコール
酸化防止剤：１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン
滑剤：マイクロクリスタリンワックス（炭素数３４〜約５０）
＜Ｇ４（クロロプレンゴム系）＞
主成分：東ソー（株）製ネオプレンゴム
可塑剤：アジピン酸−１，３−ブチレングリコール
酸化防止剤：１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン
滑剤：マイクロクリスタリンワックス（炭素数３４〜約５０）
＜Ｇ５（ウレタンゴム系▲２▼）＞
日本ポリウレタン工業（株）製液状ＭＤＩ使用のガスケット
＜Ｇ６（ウレタンゴム系▲３▼）＞
日本ポリウレタン工業（株）製液状ＭＤＩ使用のガスケット
〔クリーンルーム〕
また、前記各ファンフィルターユニットを用い、焼付け塗装されたパーテイションを乾式シールして壁材とし、床材としてはフリーアクセスフロアの表面材をステンレスシートとしたクリーンルームを構築した。前記壁材および床材は、前述のＰ＆Ｔ−ＧＣ／ＭＳ法による分析で有機物発生量が共に０．１μｇ／ｇ以下であった。このようなクリーンルームを稼働させ、３日後にその内部に６”のシリコンウエハーを置いて６時間放置し、このウエハーに吸着した有機物の量と種類を下記のＳＷＡ装置を用いて分析した。その結果も各表に併せて示す。
【００２４】
＜ＳＷＡ装置による分析＞
ＳＷＡ装置とは、ジーエルサイエンス（株）製のシリコンウエハーアナライザー（商品名）であり、下記のトラップ装置、ＴＣＴ（ＴｈｅｒｍａｌＤｅｓｏｒｐｔｉｏｎＣｏｌｄＴｒａｐＩｎｊｅｃｔｏｒ）装置、ＧＣ／ＭＳ装置で構成されている。トラップ装置は、ウエハーの表面に吸着している物質を脱着し、脱着された成分を捕集するものであり、ＴＣＴ装置は、このトラップ装置で捕集された成分をヘリウム気流中で３００℃に加熱した後に、液体窒素で−１３０℃に冷却されたキャピラリー管に導入して冷却捕集するものであり、このＴＣＴ装置で捕集された成分をヘリウム気流中で３００℃に急速加熱したものがＧＣ／ＭＳ装置に導入されるようになっている。
【００２５】
ここで使用したＧＣ／ＭＳ装置は、ＧＣ装置がＨＰ−５８９０Ａであり、ＭＳ装置がＨＰ−５９７１Ａである。ＧＣ装置のカラムはＨＰ−５（長さ２５ｍｍ、内径０．２ｍｍ、膜厚０．３３μｍ）を使用し、ＧＣ装置の測定時の温度条件は以下の通りである。
初期温度８０℃（１０分間保持）→速度７℃／分で昇温→最終温度３００℃（１０分間保持）
これ以外の点については、前記Ｐ＆Ｔ−ＧＣ／ＭＳ法と同様であり、これにより、ウエハー表面に吸着している有機物の含有量と種類とが測定される。なお、この方法によるとウエハー一枚当たり数ｎｇ（１０^−９ｇ）のオーダーまで分析が可能である。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
【表３】

【００２９】
これらの結果から分かるように、Ｎｏ．１〜５およびＮｏ．１０，１１については、クリーンルーム内に存在するガス状有機物を少なくすることができ、当該クリーンルーム内に置かれたシリコンウエハーに吸着する有機物の量を、従来のＵＬＰＡフィルター（Ｎｏ．６）や低分子量の可塑剤および酸化防止剤等を使用したフィルター（Ｎｏ．７〜９，１２）の場合の１／１０以下にすることができる。また、塵埃の除去効率も９９．９９９％以上となり、エアフィルターとしての性能を損なわないものであった。
（実施例２）
床材、壁材、エアフィルター（プレフィルター：外気取り込み口用、メインフィルター：クリーンエア吹出口用）の濾材、エアフィルターの濾材とフレームとを固定するシール材として、下記の各材料を表４および５に示す組合せで用い、それぞれクリーンルームを構築した。各クリーンルームの大きさ（内寸）は６０００×７２００×３７００ｍｍとした。
〔床材〕
塩ビ敷シート▲１▼（厚さ２．０ｍｍ）は、ポリ塩化ビニル樹脂に可塑剤としてエポキシ化大豆油、酸化防止剤としてステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、難燃剤として水酸化アルミニウム、帯電防止剤としてステアリルアミドエチレンオキサイド付加体を添加して作製した。塩ビ敷シート▲２▼（厚さ２．０ｍｍ）は、市販品（東リ（株）製帯電防止フロアリウム）である。
【００３０】
アルミニウム製フリーアクセスフロアに、前記いずれかの塩ビシートまたは市販のステンレス製シートを貼り付けることにより、クリーンルームの床を形成した。
〔壁材〕
塩ビクロス▲１▼（厚さ０．２８ｍｍ）は、ポリ塩化ビニル樹脂に、可塑剤としてアジピン酸−１，３−ブチレングリコール、酸化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、難燃剤として三酸化アンチモン、帯電防止剤してステアリルアミドエチレンオキサイド付加体を添加して作製した。塩ビクロス▲２▼（厚さ１．０ｍｍ）は、市販品（（株）サンゲツ製ＳＧ１５３３）である。
【００３１】
クリーンルームの壁は、前記いずれかの塩ビクロスを壁面に貼り付けるか、コマニー（株）製のクリーンルーム用パーティション（鉄板製のパーティション表面に焼付け塗装が施されたもの）の設置により構成した。
〔エアフィルター〕
プレフィルター（Ｐ・Ｆ）およびメインフィルター（ＵＬＰＡフィルター：Ｕ・Ｆ）用の濾材として、化学組成の異なる三種類のガラス繊維製濾材▲１▼〜▲３▼、ポリエステル繊維製濾材、フッ素繊維（ＰＴＦＥ繊維）製濾材を用意した。
【００３２】
濾材をフレームに固定するシール材として、ポリウレタン樹脂系シール材▲１▼▲２▼とエポキシ樹脂系シール材を用意した。ポリウレタン樹脂系シール材▲１▼▲２▼は、主剤としてピュアＭＤＩ（日本ポリウレタン工業（株）製の高純度メチレンジイソシアネート＝ジフェニルメタンジイソシアネート）を含む二液型のシール材であり、ピュアＭＤＩの液状化剤としてシール材▲１▼はリン酸トリオレイルをシール材▲２▼はリン酸トリブチルをそれぞれ０．３重量％配合し、それ以外はシール材▲１▼▲２▼で同様の組成とした。
【００３３】
フレームはアルミニウム製で、内寸が６００×１２００×１００ｍｍであるものを用いた。
ＵＬＰＡフィルターは、シール材が十分硬化した後に、ガスケットを使用しないでクリーンルーム天井の開口部に取り付け、プレフィルターは、シール材が十分硬化した後に、天井に向かうダクトの外気取り入れ口に取り付けた。
〔各構成材料の分析方法〕
使用した床材および壁材の各表面材、エアフィルターの濾材およびシール材を（シール材については硬化後３日経った後に）所定量だけ切り取り、実施例１に示したＰ＆Ｔ−ＧＣ／ＭＳ法により有機物の定性分析および有機リン化合物の定量分析を行うとともに、下記の方法でホウ素含有量を分析した。前記方法による有機リン化合物の定量分析の検出限界値は１．０μｇ／ｇである。
【００３４】
＜ホウ素含有量の分析法＞
切り取った試料を所定量の超純水（比抵抗１８．６ＭΩ以上）中に２８日間浸漬し、この超純水をＩＣＰ／ＭＳ装置（ヒューレットパッカード社のＨＰ−４５００型）に導入し、この超純水中に溶出している無機物を分析し、濃度既知のホウ酸水溶液で作成した検量線を用いてホウ素含有量を定量した。この方法による定量分析の検出限界値は０．１μｇ／ｇである。
〔クリーンルームの評価〕
各クリーンルームでは、プレフィルターを通過した外気（フレッシュエア）とクリーンルーム内からのリターン空気とが混合されて天井裏のチャンバに送られ、天井のＵＬＰＡフィルターを通過してクリーンルーム内に供給されるようになっており、リターン空気とフレッシュエアとの混合比を１０：１とした。そして、各クリーンルームを、ＵＬＰＡフィルターからの出口での空気の流速を０．４０ｍ／ｓとし、温度２３℃相対湿度４０％とし、無人で内部に何も置かない状態で２週間連続稼働させ、その後に各クリーンルーム内の空気を取り出して、この空気に含まれる有機物および無機物の分析を行った。
【００３５】
有機物の分析は、先ず、テナックス管（クロムパック社の商品名）にクリーンルーム内の空気を４０リットル導入することにより、当該空気中に含まれる有機成分を吸着させる。次に、このテナックス管をＴＣＴ装置（実施例１参照）に装着し、ＴＣＴ装置によりテナックス管に吸着した有機成分を取り出し、これを加熱してＧＣ／ＭＳ装置に導入することにより行った。この方法による定量分析の検出限界値は１０ｎｇ／ｍ^３である。
【００３６】
無機物の分析は、クリーンルーム内の空気を、毎分１０リットルの流量で２４時間、超純水（比抵抗１８．６ＭΩ以上）２００ミリリットルが入ったインピンジャーに導入して、超純水中に当該空気中に含まれる無機成分を溶出させ、この超純水をＩＣＰ／ＭＳ装置（ヒューレットパッカード社のＨＰ−４５００型）に導入することにより行った。この方法による定量分析の検出限界値は２０ｎｇ／ｍ^３である。
【００３７】
上記各分析結果についても表４および５に併せて示す。
【００３８】
【表４】

【００３９】
【表５】

【００４０】
これらの結果から分かるように、Ｎｏ．２１〜２４のクリーンルームでは、クリーンルーム内空気の有機リン化合物およびホウ素化合物の分析値が検出限界値以下となっており、クリーンルーム内の空気中に有機リン化合物およびホウ素化合物が存在しないため、これらのクリーンルームは、半導体製造用のクリーンルームとして特に好適なものとなる。これに対してＮｏ．２５〜２８のクリーンルームでは、クリーンルーム内空気中に有機リン化合物およびホウ素化合物のいずれかが存在するため、半導体製造用のクリーンルームとしては不要なドーピングがなされる恐れがあるため好ましくない。
【００４１】
なお、この実施例２では、ＵＬＰＡフィルターをガスケットを使用しないでクリーンルーム天井の開口部に取り付けているが、ウレタンゴム系のガスケットを使用する場合には、濾材をフレームに固定するシール材と同様にジフェニルメタンイソシアネートの液状化材として分子量３００以上のリン酸エステルを用いることが好ましい。
（実施例３）
壁材、エアフィルターの濾材（ＵＬＰＡフィルター）、エアフィルターの濾材とフレームとを固定するシール材を表６に示す組合せで用い、それぞれ半導体製造装置用の局所設備を構築した。また、各構成材料の分析を実施例２と同様にして行った。
【００４２】
そして、各局所設備を実施例２のＮｏ．２１のクリーンルーム内に設置し、Ｎｏ．３１および３３については、このクリーンルーム内の空気（フレッシュエアとリターン空気が混合されてクリーンルームのＵＬＰＡフィルターを通過した空気）が局所設備のＵＬＰＡフィルターに導入されるようにした。また、Ｎｏ．３２および３４については、フレッシュエアのみが局所設備のＵＬＰＡフィルターに導入されるようにした。このようにして、前記条件で稼働しているＮｏ．２１のクリーンルーム内で各局所設備を２週間連続稼働させ、その後に各局所設備内の空気を取り出して、この空気に含まれる有機物および無機物の分析を前記実施例２と同様にして行った。
【００４３】
上記各分析結果についても表６に併せて示す。
【００４４】
【表６】

【００４５】
これらの結果から分かるように、本発明の実施形態に相当するNo. ３１，３２の局所設備では、局所設備内空気の有機リン化合物およびホウ素化合物の分析値が検出限界値以下となっており、局所設備内の空気中に有機リン化合物およびホウ素化合物が存在しないため、これらの局所設備は、半導体製造用の局所設備として特に好適なものとなる。これに対して本発明の比較例に相当するNo. ３３，３４の局所設備では、局所設備内の空気中に有機リン化合物およびホウ素化合物のいずれかが存在するため、半導体製造用の局所設備としては、不要なドーピングがなされる恐れがあるため好ましくない。
【００４６】
なお、この実施例３でも、ＵＬＰＡフィルターをガスケットを使用しないで局所設備の天井の開口部に取り付けているが、ウレタンゴム系のガスケットを使用する場合には、濾材をフレームに固定するシール材と同様にジフェニルメタンイソシアネートの液状化材として分子量３００以上のリン酸エステルを用いることが好ましい。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の局所設備では、シリコンウエハに不要なドーピングがなされる恐れがないため、半導体製造用の局所設備として特に好適なものとなる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to local equipment used in factories and laboratories related to semiconductors, foods, pharmaceuticals, and biotechnology. In the present invention, the local equipment means a clean booth or a semiconductor manufacturing apparatus provided with an ULPA filter.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in clean rooms used in factories and research laboratories related to semiconductors, foods, pharmaceuticals, and biotechnology, dry air filters that trap airborne particulate matter in the air have been installed in the air introduction path. The passed air is introduced into the room.
Air filters currently used in clean rooms include ULPA (Ultra Low Penetration Air) filters using glass fiber as a filter medium and HEPA (High Efficiency Particle Air) filters. These filters remove dust. In this respect, the filter is an excellent filter. For example, a ULPA filter can remove fine particles of 0.1 μm. Further, a non-glass filter using a fluororesin-based or quartz-based fiber as a filter medium instead of glass fiber has been developed so that inorganic substances are not generated from the air filter.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, with the increase in the degree of integration of semiconductors, the diffusion of not only dust but also gaseous organic matter into air in a clean room has become a problem. That is, it has been pointed out that organic substances are adsorbed on the surface of a semiconductor substrate (silicon wafer) in a clean room, and that the element characteristics are degraded (for example, Fujii; "Current state of gaseous contaminants and their removal measures"). Air Purification, Vol.32, No.3, P.43 (1994) (published by Japan Air Purification Association).
[0004]
It is well known that in a semiconductor manufacturing process, an n-type semiconductor is obtained by doping P (phosphorus) into a silicon wafer, and a p-type semiconductor is obtained by doping B (boron). If the compound is present in the air in the clean room, unnecessary doping may occur, and it is particularly necessary to remove these components from the air in the clean room.
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a local facility (a clean booth or a semiconductor manufacturing apparatus having an ULPA filter) in which a phosphorus compound or a boron compound does not exist. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, the cause of the presence of a phosphorus compound or a boron compound in a clean room is that the phosphorus compound seals the space between the filter medium of the air filter and the frame. It was found that the organic phosphorus compound (phosphate ester) contained in the sealing material and the surface material of the wall and floor, and the boron compound was contained in the boron oxide contained in the glass fiber as the filter material of the air filter.
[0006]
From the above findings, the present invention provides at least a surface material for a wall. Is formed of a material in which the amount of the gaseous organic phosphorus compound generated by the purge and trap method is 10 μg or less per 1 g of the material, Air filter media Is formed of a glass fiber in which the boron compound eluted by immersing in fluorine fiber, polyester fiber or ultrapure water for 28 days is 20 μg or less per 1 g of the material, Between the frame and Is sealed with epoxy resin sealing material A local facility is provided.
Also, the present invention At least the surface material of the wall, The amount of gaseous organic phosphorus compound generated by the purge and trap method is 10 μg or less per 1 g of material. The filter material of the air filter is made of fluorine fiber, polyester fiber, or Boron compound eluted by immersion in ultrapure water for 28 days is less than 20 μg per 1 g of material The air filter is made of glass fiber, and the space between the filter medium and the frame of the air filter is sealed with a polyurethane resin sealing material in which the amount of the gaseous organic phosphorus compound generated by the purge and trap method is 10 μg or less per 1 g of the material. Provide local facilities characterized by the following.
[0007]
The purging and trapping method is to pass a predetermined amount of material at a predetermined temperature (a temperature at which all organic components can be volatilized) through an inert gas to volatilize all gaseous organic components contained in the sample, This is a method of collecting this and quantifying the amount of gaseous organic matter generated from the collected component.
In addition, the present invention Note Urethane resin sealing material Is The present invention provides a local facility characterized in that, when diphenylmethane diisocyanate is contained as a diisocyanate constituting its main component and a phosphoric acid ester is contained as a liquefying agent, the phosphoric acid ester has a molecular weight of 300 or more. .
[0008]
The present invention also provides a local facility, wherein the phosphate ester used as the liquefying agent is at least one of the following substances (h).
(H) tri-2-ethylhexyl phosphate (molecular weight 435), tributoxyethyl phosphate (molecular weight 398), trioleyl phosphate (molecular weight 849), triphenyl phosphate (molecular weight 326), tricresol phosphate (molecular weight 368) ), Trixylenyl phosphate (molecular weight 410), cresyl diphenyl phosphate (molecular weight 340), xylenyl diphenyl phosphate (molecular weight 354), 2-ethylhexyl diphenyl phosphate (molecular weight 362), aromatic condensed phosphate ( Tristridecyl phosphite (molecular weight 629), and triphenyl phosphite (molecular weight 310).
[0009]
Even when the components of the clean room are formed of a material containing an organic phosphorus compound and a boron compound, the amount of the gaseous organic phosphorus compound generated by the purge and trap method from the components is set to 10 μg or less per 1 g, By setting the boron compound eluted by immersing in ultrapure water for 28 days to 20 μg or less per 1 g of the material, the clean room is in a normal state (temperature of 23 ° C., humidity of 30 to 40%, air flow rate through the air filter of 0.3 to 0.3%). When operated at 0.4 m / s), the organic phosphorus compound and the boron compound can be prevented from being present in the air in the clean room.
[0010]
In a conventional clean room, it is used as a liquefying agent for polyurethane resin-based sealing materials containing diphenylmethane diisocyanate (an additive for converting high-purity diphenylmethane diisocyanate into a liquid state at room temperature), and vinyl chloride resin, which is a surface material for walls and floors Phosphate esters have been used as plasticizers and flame retardants for sheet-made products. Among them, the plasticizer can use a carboxylic acid having a molecular weight of 400 or more instead of the phosphate ester, and the flame retardant can use aluminum hydroxide or antimony trioxide instead of the phosphate ester. There is no substitute for phosphate esters as said liquefiers.
[0011]
If the phosphate ester used is triethyl phosphate (molecular weight 182), tributyl phosphate (molecular weight 266), or tris (β-chloroethyl) phosphate (molecular weight 285) having a molecular weight of less than 300, These gaseous substances are present in the air in the clean room accompanying the air passing through the air filter. However, when a molecular weight of 300 or more is used, these gaseous substances do not exist in the air in the clean room. .
[0012]
Therefore, by using a phosphoric acid ester having a molecular weight of 300 or more as the liquefying agent and using the above-mentioned alternative or a phosphoric acid ester having a molecular weight of 300 or more as the plasticizer and the flame retardant, the air in the clean room can be reduced. In which no phosphate ester is present.
Also in the local facility, by using the wall material and the air filter as described above, the gaseous organic phosphorus compound and the boron compound can be prevented from being present in the air in the local facility.
[0013]
Therefore, the local equipment is particularly suitable for semiconductor manufacturing.
Specific examples of a carboxylic acid having a molecular weight of 400 or more that can be used as a plasticizer include diisononyl phthalate (molecular weight: 418), octyldecyl phthalate (molecular weight: 419), diisodecyl phthalate (molecular weight: 447), dilauryl phthalate ( Molecular weight 501), dimyristyl phthalate (alias: ditridecyl phthalate, molecular weight 530), di-2-ethylhexyl azelate (molecular weight 413), di-2-ethylhexyl sebacate (molecular weight 427), tris-2-ethylhexyl trimellitate (Molecular weight 547), trioctyl trimellitate (molecular weight 547), trinonyl trimellitate (molecular weight 570), tridecyl trimellitate (molecular weight 612), adipic acid or azelaic acid or sebacic acid or phthalic acid and glycol or glycerol Polyesters obtained by polycondensation of emissions (molecular weight 8,000), epoxy fatty acid ester (molecular weight 400 to 500), and epoxidized soybean oil (molecular weight: about 1000) and the like.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The air filter used in the local equipment of the present invention has at least a surface material of a wall, a filter material and a seal material of the air filter (a seal between the filter material and the frame) in order to prevent a phosphorus compound and a boron compound from being present in the local equipment. And a sealing material that does not release organic phosphorus compounds and boron compounds into the air. Specifically, as the material, the amount of the gaseous organic phosphorus compound generated by the purge and trap method is 10 μg or less per 1 g of the material, and the boron compound eluted by immersing in ultrapure water for 28 days is 1 g of the material. Use a powder of 20 μg or less.
[0015]
The details of the embodiments of the present invention will be described below with reference to specific examples.
(Example 1)
No. In Nos. 1 to 5, 7 to 12, glass fiber or fluorine fiber is used as a filter medium, and non-silicone water repellents, plasticizers, antioxidants, main components of sealing materials, and sealing materials included in the treatment agent are included. An air filter in which the plasticizer and the antioxidant had the configurations shown in Tables 1 to 3 below was produced. No. In No. 6, a commercially available ULPA filter was used as it was, and the components of each constituent material were analyzed and analyzed by the following analysis method.
[0016]
The abbreviations in each table indicate the following substances.
K1: di-2-ethylhexyl sebacate
S1: Stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate
K2: diisodecyl phthalate
S2: 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl-6-t-butylphenol) K3: Tris-2-ethylhexyl trimellitate
S3: 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane
K4: adipic acid-1,3-butylene glycol
S4: 2,6-di-t-butyl-p-cresol
K5: Dioctyl phthalate
S5: 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol
K6: dibutyl phthalate
K7: Dibutyl adipate
[Filter fiber]
No. In Nos. 1 to 5, siloxanes having a silicon number of 10 or less were removed by heating commercially available glass fibers for ULPA filters (coated with silicone oil at the time of spinning) at 120 ° C. for 6 hours in a clean air stream. What was used was used. When 400 mg of the glass fiber was analyzed by the following P & T-GC / MS method, the siloxane having a silicon number of 10 or less contained in the glass fiber was below the detection limit in the analysis method.
[0017]
No. In 6 to 9, commercially available glass fibers for ULPA filters (coated with silicone oil during spinning) were used as they were.
No. In No. 10, the silicone oil KF99 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was placed in a vacuum distillation apparatus, and the low-boiling components were removed by maintaining the vacuum at 5 mHg at 200 ° C. to reduce the number of silicon contained in the silicone oil to 10 or less. Was sufficiently removed, and the siloxane was determined to be lower than the detection limit value in the analysis by the following P & T-GC / MS method. At the time of this analysis, a sample obtained by attaching several mg of silicone oil after vacuum distillation to quartz fiber was used as a sample. Glass fibers obtained by applying a silicone oil containing no siloxane having a silicon number of 10 or less as a reinforcing material during spinning were used as fibers of a filter medium.
[0018]
No. In Nos. 11 and 12, fluorine fibers (polytetrafluoroethylene: PTFE) were used as the fibers of the filter medium. This fiber is not coated with silicone oil.
<P & T (purge & trap)-GC / MS method>
A predetermined amount of a sample is filled in a test tube, the test tube is heated at 150 ° C. for 30 minutes while flowing helium gas therein, and volatile components are collected in a trap tube cooled to −80 ° C. Is heated to 300 ° C. in a helium stream to form a gas, which is introduced into a GC / MS apparatus.
[0019]
The GC device is Hewlett-Packard HP-5890A, and the MS device is HP-5970B. The column of the GC apparatus is HP-Ultra 2 (OV-5 series), which has an inner diameter of 0.2 mm, a length of 25 mm, and a film thickness of 0.33 μm. The temperature conditions at the time of measurement of the GC device are as follows.
Initial temperature 40 ° C. → Raise at a rate of 10 ° C./min→final temperature 300 ° C. (hold for 15 minutes). The carrier gas of the GC apparatus is helium, the injection method is a split method, and the split ratio is 1/200. The ionization method of the MS apparatus is an electron impact method, and the detection range is 25 to 1000 in m / z.
[0020]
The quantitative analysis is performed by preparing a calibration curve of an organic substance identified for each peak of each component, or when a large number of peaks appear, n-decane is used as a standard substance and all components are n -Indicated as the concentration in decane. Thereby, the content and type of the volatile organic substance in the sample are measured.
〔Processing agent〕
No. In Examples 1 to 5, 7 to 12, the ratio of the non-silicone water repellent, the plasticizer, and the antioxidant shown in each table for each sample (the value when the water repellent is 100 parts by weight is expressed in parts by weight). In each table), dissolved in a 1: 1 mixed solvent of acetone and toluene, and further added with a predetermined amount of an acrylic resin-based binder to form a sheet of a predetermined size. After being spread on a web and impregnated into the laminated glass fibers, this was dried to prepare a cloth-like filter medium. The amount of the non-silicone water repellent used for the filter material for one filter was about 1 g.
[Seal material]
For each sample, the main components (base agent and curing agent) of the sealing material and the plasticizer (No. 1, 2, 6 to 8, 10, 11 in addition to this, an antioxidant and a lubricant) shown in each table were added. A sealing material is prepared by blending in a ratio (a value when the main component is 100 parts by weight and the parts by weight are shown in [] in each table), and the sealing material is used to form an aluminum frame (600 mm × 600 mm). (× 100 mm, 1/2 the size of a commercial product)), and the filter medium was sealed and sealed to produce an air filter.
[0021]
In addition, No. 1 using a polyurethane sealing material was used. With respect to 1 and 2, the two were mixed at a mixing ratio such that the equivalent of active hydrogen of the curing agent (polyol) was larger than the equivalent of isocyanate groups of the main agent (diisocyanate containing methylene diphenyl diisocyanate as a main component).
No. For 4, an amine-based curing agent was used, but after curing, a ribbon heater was wrapped around the frame and heated at about 130 ° C. for 4 hours to remove volatile organic substances (mainly amine remaining after curing). Removal processing was performed.
[0022]
Further, with respect to each sealing material, a part (several tens of mg) cut out three days after curing was used and analyzed by the above-mentioned P & T-GC / MS method to measure the amount of organic substances generated. The results are also shown in each table. In addition, No. For No. 4, this measurement was performed on the sealing material after the above-described organic substance removal treatment was performed.
[Performance test of air filter: Measurement of dust removal efficiency]
Dioctyl phthalate (DOP) particles were applied to the entire surface of the air filter from one side at a wind speed of 5.3 cm / sec, and the number of DOP particles contained in air near the surface of the filter medium on the applied side. (The number of particles on the input side) and the number of particles of DOP (the number of particles on the output side) contained in the air near the surface of the filter medium on the opposite side were measured with a particle counter, and the number of particles on the input side was 10 ⁷ Pieces / ft ³ 100 particles / ft ³ If it is less than or equal to (ie, if the removal efficiency is 99.999% or more), it is judged as acceptable. The dust removal efficiencies of the respective air filters measured by the method referred to as “COLD DOP method” are shown in the respective tables.
〔gasket〕
Each of the air filters thus obtained was attached to the frame of the fan filter unit with the gaskets shown in each table interposed. The amount of organic matter generated was also measured by analyzing a part of this gasket by the above-mentioned P & T-GC / MS method using a cut-out part. The results are also shown in each table.
[0023]
The gaskets used are as follows. G1 is a mixture obtained by mixing a main component and a curing agent, which are main components, a plasticizer, an antioxidant, and a lubricant, and performing casting. G2 to G4 are obtained by heating and kneading a rubber material as a main component, a plasticizer, an antioxidant, and a lubricant, and extruding the mixture with an extruder. As G5 and G6, commercially available products were used as they were.
<G1 (urethane rubber type [1])>
Main component: 2-pack polyurethane made by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.
Main agent: Pure MDI (trade name), Curing agent: Polyol
Plasticizer: di-2-ethylhexyl sebacate
Antioxidant: stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate
Lubricant: microcrystalline wax (34 to about 50 carbon atoms)
<G2 (vinyl chloride rubber)>
Main component: Vinyl chloride rubber manufactured by Zeon Corporation
Plasticizer: chlorinated paraffin
Antioxidant: 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl-6-t-butylphenol)
Lubricant: microcrystalline wax (34 to about 50 carbon atoms)
<G3 (butyl rubber type)>
Active ingredient: Butyl rubber manufactured by Asahi Sangyo Co., Ltd.
Plasticizer: adipic acid-1,3-butylene glycol
Antioxidant: 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane
Lubricant: microcrystalline wax (34 to about 50 carbon atoms)
<G4 (chloroprene rubber type)>
Active ingredient: Neoprene rubber manufactured by Tosoh Corporation
Plasticizer: adipic acid-1,3-butylene glycol
Antioxidant: 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane
Lubricant: microcrystalline wax (34 to about 50 carbon atoms)
<G5 (urethane rubber type [2])>
Gasket using liquid MDI manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.
<G6 (urethane rubber type [3])>
Gasket using liquid MDI manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.
[Clean room]
In addition, a clean room was constructed using each of the fan filter units described above, wherein the baked partitions were dry-sealed to form wall materials, and the floor material of the free access floor was a stainless steel sheet. Both the wall material and the floor material had an organic matter generation amount of 0.1 μg / g or less in the analysis by the above-mentioned P & T-GC / MS method. After operating such a clean room, a silicon wafer of 6 ″ was placed inside the clean room after 3 days and left for 6 hours, and the amount and type of organic substances adsorbed on the wafer were analyzed using the following SWA apparatus. Are also shown in each table.
[0024]
<Analysis by SWA device>
The SWA device is a silicon wafer analyzer (trade name) manufactured by GL Science Co., Ltd., and includes the following trap device, TCT (Thermal Desorption Cold Trap Injector) device, and GC / MS device. The trap device desorbs the substance adsorbed on the surface of the wafer and collects the desorbed components. The TCT device converts the components collected by the trap device to 300 ° C. in a helium stream. After heating, it is introduced into a capillary tube cooled to −130 ° C. with liquid nitrogen and collected by cooling. The component collected by this TCT apparatus is rapidly heated to 300 ° C. in a helium stream. It is to be introduced into a GC / MS device.
[0025]
The GC / MS device used here is the HP device 5890A and the MS device is HP-5971A. The column of the GC apparatus uses HP-5 (length 25 mm, inner diameter 0.2 mm, film thickness 0.33 μm), and the temperature conditions at the time of measurement of the GC apparatus are as follows.
Initial temperature 80 ° C (hold for 10 minutes) → Temperature rise at a rate of 7 ° C / minute → Final temperature 300 ° C (hold for 10 minutes)
The other points are the same as those in the P & T-GC / MS method, whereby the content and type of the organic substance adsorbed on the wafer surface are measured. According to this method, several ng (10 ^-9 Analysis up to the order of g) is possible.
[0026]
[Table 1]

[0027]
[Table 2]

[0028]
[Table 3]

[0029]
As can be seen from these results, no. Nos. 1 to 5 and Nos. With respect to 10 and 11, gaseous organic substances existing in the clean room can be reduced, and the amount of organic substances adsorbed on the silicon wafer placed in the clean room can be reduced by using a conventional ULPA filter (No. 6) or a low molecular weight. Of the filter (Nos. 7 to 9, 12) using a plasticizer, an antioxidant, and the like, can be reduced to 1/10 or less. Further, the dust removal efficiency was 99.999% or more, and the performance as an air filter was not impaired.
(Example 2)
Table 4 lists the following materials as floor materials, wall materials, filter materials for air filters (pre-filter: for outside air intake, main filter: for clean air outlet), and seal materials for fixing the filter material of the air filter and the frame. A clean room was constructed using each of the combinations shown in FIGS. The size (inner size) of each clean room was 6000 × 7200 × 3700 mm.
(Floor material)
PVC sheet (1) (2.0 mm thick) is made of polyvinyl chloride resin, epoxidized soybean oil as a plasticizer, and stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy as an antioxidant. (Phenyl) propionate, aluminum hydroxide as a flame retardant, and an adduct of stearylamidoethylene oxide as an antistatic agent. The PVC sheet (2) (thickness: 2.0 mm) is a commercially available product (Antistatic Floorium manufactured by Tori Corporation).
[0030]
A floor of a clean room was formed by attaching any one of the above-mentioned PVC sheets or commercially available stainless steel sheets to an aluminum free access floor.
(Wall material)
PVC cloth {circle around (1)} (0.28 mm thick) is obtained by adding adipic acid-1,3-butylene glycol as a plasticizer and 2,2′-methylene-bis- (4-methyl) as a plasticizer to a polyvinyl chloride resin. -6-t-butylphenol), antimony trioxide as a flame retardant, and an adduct of stearyl amide ethylene oxide as an antistatic agent. PVC cloth 2 (thickness 1.0 mm) is a commercially available product (SG1533 manufactured by Sangetsu Corporation).
[0031]
The wall of the clean room was formed by sticking any of the above-mentioned PVC cloths on the wall surface, or by installing a partition for a clean room made by Komany Co., Ltd. (the surface of the iron plate partition was baked and painted).
〔air filter〕
As filter media for the pre-filter (PF) and the main filter (ULPA filter: UF), three types of glass fiber filter media (1) to (3) having different chemical compositions, polyester fiber filter media, fluorine fiber ( A filter medium made of PTFE fiber was prepared.
[0032]
A polyurethane resin-based sealing material (1) and (2) and an epoxy resin-based sealing material were prepared as sealing materials for fixing the filter medium to the frame. The polyurethane resin-based sealing material (1) and (2) are two-pack sealing materials containing pure MDI (high-purity methylene diisocyanate = diphenylmethane diisocyanate manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) as a main agent. As sealants (1), trioleyl phosphate was mixed with sealant (2), and tributyl phosphate was added in an amount of 0.3% by weight, and the other components were the same in sealant (1) and (2).
[0033]
The frame used was made of aluminum and had an inner size of 600 × 1200 × 100 mm.
The ULPA filter was attached to the opening in the ceiling of the clean room without using a gasket after the sealing material was sufficiently cured, and the pre-filter was attached to the outside air intake of the duct toward the ceiling after the sealing material was fully cured.
[Analysis method of each constituent material]
A predetermined amount of each of the surface materials of the floor material and the wall material, the filter material of the air filter, and the sealing material (after three days from the curing of the sealing material) was cut off, and the P & T-GC / MS method shown in Example 1 was used. , Qualitative analysis of organic substances and quantitative analysis of organic phosphorus compounds were performed, and the boron content was analyzed by the following method. The detection limit of the quantitative analysis of the organic phosphorus compound by the above method is 1.0 μg / g.
[0034]
<Analysis method of boron content>
The cut sample was immersed in a predetermined amount of ultrapure water (specific resistance of 18.6 MΩ or more) for 28 days, and the ultrapure water was introduced into an ICP / MS apparatus (HP-4500 type of Hewlett-Packard), and the ultrapure water was introduced. Inorganic substances eluted in pure water were analyzed, and the boron content was quantified using a calibration curve prepared with a boric acid aqueous solution of known concentration. The detection limit of the quantitative analysis by this method is 0.1 μg / g.
[Clean room evaluation]
In each clean room, the outside air (fresh air) that has passed through the pre-filter and the return air from inside the clean room are mixed, sent to the chamber above the ceiling, and supplied to the clean room through the ULPA filter on the ceiling. The mixing ratio between the return air and the fresh air was set to 10: 1. Then, each clean room was operated continuously for 2 weeks with the flow rate of air at the outlet from the ULPA filter being 0.40 m / s, the temperature being 23 ° C. and the relative humidity being 40%, and being left unattended and without placing anything inside. Then, air in each clean room was taken out, and organic and inorganic substances contained in the air were analyzed.
[0035]
In the analysis of organic substances, first, 40 liters of air in a clean room is introduced into a Tenax tube (trade name of Chrompack) to adsorb organic components contained in the air. Next, the tenax tube was mounted on a TCT device (see Example 1), and the organic component adsorbed on the tenax tube was taken out by the TCT device, heated, and introduced into a GC / MS device. The detection limit of quantitative analysis by this method is 10 ng / m. ³ It is.
[0036]
In the analysis of inorganic substances, air in a clean room was introduced into an impinger containing 200 ml of ultrapure water (specific resistance of 18.6 MΩ or more) at a flow rate of 10 liters per minute for 24 hours, and the air was introduced into the ultrapure water. The inorganic component contained in the air was eluted, and the ultrapure water was introduced into an ICP / MS apparatus (HP-4500 type, Hewlett-Packard). The detection limit of quantitative analysis by this method is 20 ng / m ³ It is.
[0037]
The results of the above analyzes are also shown in Tables 4 and 5.
[0038]
[Table 4]

[0039]
[Table 5]

[0040]
As can be seen from these results, no. In the clean rooms 21 to 24, the analysis values of the organic phosphorus compound and the boron compound in the air in the clean room are lower than the detection limit value. Since the organic phosphorus compound and the boron compound do not exist in the air in the clean room, these clean rooms Is particularly suitable as a clean room for semiconductor manufacturing. On the other hand, No. In the clean room of Nos. 25 to 28, either the organic phosphorus compound or the boron compound exists in the air in the clean room, which is not preferable because unnecessary doping may be performed as a clean room for manufacturing semiconductors.
[0041]
In the second embodiment, the ULPA filter is attached to the opening of the ceiling of the clean room without using a gasket. However, when a urethane rubber-based gasket is used, a filter material is fixed to the frame in the same manner as the sealing material. It is preferable to use a phosphate ester having a molecular weight of 300 or more as a liquefying material for diphenylmethane isocyanate.
(Example 3)
The wall material, the filter material of the air filter (ULPA filter), and the seal material for fixing the filter material of the air filter and the frame were used in combinations shown in Table 6 to construct local facilities for semiconductor manufacturing equipment. In addition, each constituent material was analyzed in the same manner as in Example 2.
[0042]
Then, each of the local facilities is designated as No. 2 of the second embodiment. No. 21 was installed in the clean room. With respect to 31 and 33, the air in the clean room (air mixed with fresh air and return air and passed through the ULPA filter in the clean room) was introduced into the ULPA filter in the local equipment. No. For 32 and 34, only fresh air was introduced into the ULPA filter at the local facility. In this way, the No. operating under the above-mentioned conditions was used. Each of the local facilities was operated continuously for two weeks in the clean room No. 21. Thereafter, air in each of the local facilities was taken out, and analysis of organic substances and inorganic substances contained in the air was performed in the same manner as in Example 2.
[0043]
The results of each analysis are also shown in Table 6.
[0044]
[Table 6]

[0045]
As can be seen from these results, Nos. 31 and 3 corresponding to the embodiment of the present invention. 2 In local facilities, the analysis values of organophosphorus compounds and boron compounds in the air in the local facilities are below the detection limit, and there are no organic phosphorus compounds and boron compounds in the air in the local facilities. The equipment is particularly suitable as a local equipment for semiconductor manufacturing. On the other hand, No. 3 corresponding to the comparative example of the present invention 3 , 34, the organic phosphorus compound or the boron compound is present in the air in the local equipment, and therefore, it is not preferable because unnecessary doping may be performed as the local equipment for manufacturing semiconductors.
[0046]
In the third embodiment as well, the ULPA filter is attached to the ceiling opening of the local facility without using a gasket. However, when a urethane rubber-based gasket is used, a sealing material for fixing the filter medium to the frame is used. Similarly, it is preferable to use a phosphate ester having a molecular weight of 300 or more as a liquefying material for diphenylmethane isocyanate.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, in the local equipment of the present invention, there is no possibility that unnecessary doping is performed on the silicon wafer, so that the local equipment is particularly suitable as a local equipment for semiconductor manufacturing.

Claims

At least the surface material of the wall is formed of a material in which the amount of the gaseous organic phosphorus compound generated by the purge and trap method is 10 μg or less per 1 g of the material,
The filter medium of the air filter is formed of fluorine fiber, polyester fiber, or glass fiber in which the boron compound eluted by immersing in ultrapure water for 28 days is 20 μg or less per 1 g of the material,
A local facility, wherein a space between a filter medium and a frame of the air filter is sealed with an epoxy resin seal material .

At least the surface material of the walls, the amount of gaseous organic phosphorus compound is formed in der Ru material below 10μg per material 1g by the purge and trap method,
The filter medium of the air filter is formed of fluorine fiber, polyester fiber, or glass fiber in which the boron compound eluted by immersing in ultrapure water for 28 days is 20 μg or less per 1 g of the material ,
Wherein between the filter medium and the frame of the air filter, a local equipment characterized that you have been sealed with a polyurethane resin-based sealing material generation amount of gaseous organic phosphorus compound is less material 1g per 10μg by the purge and trap method .

Before Kipo polyurethane resin-based sealing material, comprises a diphenylmethane diisocyanate as a diisocyanate constituting the main ingredient, if they contain a phosphoric acid ester as a liquid agent, the molecular weight of the phosphoric acid ester were of 300 or more 3. The local facility according to claim 2, wherein:

Phosphate esters used as the liquefying agent include tri-2-ethylhexyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, trioleyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresole phosphate, trixylenyl phosphate, and cresyl diphenyl phosphate. , Xylenyl diphenyl phosphate, 2-ethylhexyl diphenyl phosphate, aromatic condensed phosphate, tristridecyl phosphite, and triphenyl phosphite The local facility according to claim 3.