JPH0531312A - ガスフイルターの清浄化方法 - Google Patents

ガスフイルターの清浄化方法

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JPH0531312A
JPH0531312A JP3103065A JP10306591A JPH0531312A JP H0531312 A JPH0531312 A JP H0531312A JP 3103065 A JP3103065 A JP 3103065A JP 10306591 A JP10306591 A JP 10306591A JP H0531312 A JPH0531312 A JP H0531312A
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gas filter
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和生 塚崎
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はガスフィルターの清浄化方法に係
り、ろ過試験を行った後に残存する球形ポリマー粒子等
の不純物をガスフィルターから除去することが可能なガ
スフィルターの清浄化方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 ガス入口とガス出口とを有するハウジングの
内部に、ガス中の不純物を捕捉するためのフィルターメ
ディアが設けられているガスフィルターの内部に、球形
ポリマー粒子等の不純物を溶解可能な、例えばジクロロ
メタン等の有機溶剤を導入して内部に存在する不純物を
溶解し、次いで、有機溶剤をガスフィルターから排出し
た後、ガスフィルターのベーキングを行うことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスフィルターの清浄
化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスフィルターのろ過試験に用いる粒子
(例えば球形ポリマー粒子)を不純物の例にとり、以下
に従来の技術を説明する。
【0003】例えば半導体、磁性体、超伝導体等の成膜
装置にガスを供給する場合、ガス供給源から半導体等の
成膜装置にガスを供給するための配管途中にガスフィル
ターを介在せしめてガス中の粒子の除去を行う。
【0004】かかるフィルターとして、従来、例えば、
四弗化エチレン樹脂等の合成樹脂をフィルターメディア
(エレメント)として用いたものが知られている。
【0005】それに対し、近時、図1に示す構造を有す
るガスフィルターが開発されている。
【0006】図1において、2はハウジング、3はガス
入口、4はガス出口、5はフィルターメディアである。
フィルターメディア5はその周縁において、ハウジング
2の内面に溶接されている。ガスフィルター1は、ガス
入口3において原料ガス側の配管に接続され、ガス出口
4において半導体等の成膜装置側の配管に接続される。
【0007】ガス入口3からガスフィルター1内に導入
されたガス中の粒子は、フィルターメディア5に捕捉さ
れ、粒子の除去された清浄なガスはガス出口4を介して
半導体等の成膜装置に送られる。
【0008】ところで、ガスフィルターの性能を確認す
るために行われるろ過試験は、所定の粒径を有する粒子
(例えば、球形ポリマー粒子)をフィルター内を通過せ
しめることにより行われる。
【0009】しかし、粒子を通過せしめて試験を行った
後には、フィルター内部に粒子が不純物として残存し、
仮にそのまま実使用に供したとすると、残存した粒子が
成膜装置内に導入されてしまうことになる。従って、ろ
過試験を行ったガスフィルターは実使用に供することが
できない。
【0010】このことは、実使用に供することができる
ガスフィルターは、ろ過試験が行われていないものに限
られてしまうということにほかならず、ろ過試験を行っ
ていないガスフィルターを実使用するということは、製
品歩留まりの低下をもたらしてしまうことを意味する。
【0011】従って、ろ過試験を行った後、ガスフィル
ターから不純物を完全に除去することができるガスフィ
ルターの清浄化方法が希求される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、例えばろ過
試験を行った後に残存する、例えば球形ポリマー粒子等
の不純物をガスフィルターから除去することが可能なガ
スフィルターの清浄化方法を提供することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨は、ガス入口とガス出口とを有するハウ
ジングの内部に、ガス中の粒子を捕捉するためのフィル
ターメディアが設けられているガスフィルターの内部
に、該ハウジング及び該フィルターメディアを構成する
材料とは異なる材料からなる不純物を溶解可能な有機溶
剤を導入して該不純物を溶解し、次いで、該有機溶剤を
該ガスフィルターから排出した後、該ガスフィルターの
ベーキングを行うことを特徴とするガスフィルターの清
浄化方法に存在する。
【0014】以下に本発明の詳細な構成を説明する。
【0015】本発明では、ガス入口とガス出口とを有す
るハウジングの内部に、ガス中の不純物を捕捉するため
ののフィルターメディアが設けられているガスフィルタ
ーを対象とする。かかるガスフィルターは、後述するベ
ーキングを行う温度において耐熱性を有し、かつ、後述
する有機溶剤に対する不溶性を有する材料により構成す
ればよい。例えば、ステンレスが好ましく、SUS31
6L(特に、電解複合研磨を行ったものが好ましい)が
好適に用いられる。
【0016】本発明で除去する対象とする不純物として
は、ガスフィルターのろ過試験に用いる粒子(例えば、
球形ポリマー粒子、より具体的には例えばラテックス
球)が典型的な例としてあげられる。しかし、これに限
られることなく、各種要因によりガスフィルター内部に
入り込んだものを不純物として除去の対象とすることが
できる。なお、フィルターメディアがガス中から捕捉し
た粒子も必要に応じ不純物として本発明方法により除去
の対象としてもよい。
【0017】また、球形ポリマー粒子としては、例え
ば、スチレン,α―メチルスチレン,ビニルトルエン,
クロロスチレンなどのスチレン系単量体、メタアクリル
酸,メタアクリル酸メチル,メタアクリル酸エチル,メ
タアクリル酸―n―ブチルなどのアクリル系単量体、塩
化ビニル,臭化ビニル,などのハロゲン化ビニル系単量
体、酢酸ビニルなどの単量体を、例えば乳化重合、ソー
プフリー重合、懸濁重合、分散重合などの手段によって
重合することにより得られる球形ポリマー粒子が例示さ
れる
【0018】本発明においては、有機溶剤をガスフィル
ターの内部に導入する。ここで、有機溶剤としては、例
えば、トルエン,キシレン,クロロベンゼンなどの芳香
族炭化水素、シクロヘキサン,テトラリン,デカリンな
どの環状炭化水素、ジクロロメタン,トリクロロメタ
ン,四塩化炭素などのハロゲン化炭素,酢酸エチル,酢
酸ブチルなどのエステル、γ―ブチロラクトンなどの環
状エステル、テトラヒドロフラン,ジオキサン,テトラ
ヒドロピランなどの環状エーテル、メチルエチルケト
ン,メチルイソブチルケトンなどのケトン等を用いれば
よい。
【0019】また、これらを二種以上混合してなる有機
溶剤を主成分とするものを用いてもよい。なお、ハロゲ
ン化炭化水素としては、例えば、ジクロロメタン(CH
2Cl2)が、環状エーテルとしては、例えば、テトラヒ
ドロフラン(THF)が好適に用いられる。ただ、図2
に示すとおり、波長250nm以上の紫外線吸収(UV
吸収)はジクロロメタンの方が少ないため、不純物の溶
解量を分光分析する場合にはジクロロメタンを用いるこ
とがより好ましい。
【0020】ガスフィルター内に導入する有機溶剤の量
は残存する不純物の量を完全に溶解し得る量とすればよ
い。なお、球形ポリマー粒子としてポリスチレンからな
るラテックス球を例にとり、それをジクロロメタンによ
り溶解する場合を例にとると、ジクロロメタンは少なく
とも200ppmまではラテックス球の溶解が可能であ
るので、フィルター内にラテックス球が仮に10mg残
存していたとすると50mlのジクロロメタンを通過せ
しめればよい。もちろん、残存するラテックス球が10
mg以上の場合には、導入するジクロロメタンの量を適
宜増やせばよい。
【0021】本発明では、有機溶剤を導入した後、ガス
フィルターのベーキングを行う。ベーキング条件は、使
用する有機溶剤の種類、また、許容し得る不純物濃度に
よっても異なってくるが、例えばジクロロメタンの場合
は、200℃以上の温度において15分間以上のベーキ
ングを行うことが好ましく、300℃以上の温度におい
て2時間以上のベーキングを行うことがより好ましい。
なお、400℃を越えると、ガスフィルターのハウジン
グあるいはフィルターメディアにステンレスを用いた場
合、その表面に変質層が形成されるため上限は400℃
が好ましい。
【0022】なお、ベーキングは、フィルター内部に不
活性ガスを流しながら行うことが不純物の除去を早期に
行い得ることから好ましい。
【0023】
【作用】以下に、本発明の作用を、本発明をなすに際し
て得た知見とともに説明する。
【0024】従来、ろ過試験を行ったガスフィルターは
廃棄してしまうことが通例であり、そもそも、ろ過試験
を一度行ったガスフィルターを実使用に用いるという発
想はガスフィルターの技術分野には存在しなかった。従
って、ろ過試験後に残存する不純物を除去する方法も存
在しなかった。
【0025】そこで、本発明者は、ガスフィルターから
球形ポリマー粒子等の不純物を除去する方法を鋭意探求
した結果、薬液を用いれば不純物を溶解除去できるので
はないかとの着想を得た。
【0026】しかし、いかなる薬液により不純物を溶解
し得るのか、また、不純物を溶解し得る薬液を見い出し
たとしてもその薬液自体あるいは不純物と薬液との反応
生成物がガスフィルター内部に残存してしまい、半導体
等の成膜に与える悪影響を排除し得るか否かということ
については全く未知の事項であった。
【0027】そこで、薬液として、H22,NH3,H
NO3の一種あるいは二種の混合液を用い、これにより
不純物の溶解を試みたが、これらの薬液は、不純物と反
応して反応生成物を生成し、この反応生成物はガスフィ
ルター内部に残存し、その除去は困難であることが判明
した。
【0028】そこで、有機溶剤を試みた。本来有機溶剤
は、ハイドロカーボン発生の源であり、半導体等の成膜
装置へのガス供給系(特に、不純物濃度が数ppbのオ
ーダーであるガスの供給系)においては、その使用が敬
遠されるものである。また、実際に、有機溶剤を使用し
た結果においても、予想通り、ガスフィルター中に残存
した有機溶剤あるいは有機溶剤と残存不純物との反応生
成物に起因すると考えられるSiの炭化物が半導体薄膜
中に生じていた。
【0029】そこで、成膜しようとする膜に悪影響を及
ぼすことなく、不純物を除去できる手段がないものかと
更に探求した結果、ガスフィルターとして、耐熱性を有
し有機溶剤に対して不溶性の材料を用いればベーキング
が可能となり、ベーキングによって残存有機溶剤あるい
は有機溶剤と不純物との反応生成物を除去できるのでは
ないかとの着想を得た。しかし、実際に除去できるか否
かということは全く未知であり、そのため本発明者は多
大な実験を積み重ねた。
【0030】多大な実験を重ねた結果、それぞれの有機
溶剤あるいは不純物に対応したベーキング温度、ベーキ
ング時間でベーキングを行えば、有機溶剤あるいは有機
溶剤と不純物との反応生成物を除去することが可能であ
ることを見い出し本発明をなすにいたった。
【0031】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。なお、当
然のことではあるが、本発明範囲は以下の実施例に限定
されるものではない。
【0032】本例では、図1に示す構造のガスフィルタ
ー1を用いた。なお、本例では、ガスフィルター1のハ
ウジング2及びフィルターメディア5はともに表面を電
解複合研磨したSUS316Lにより構成した。
【0033】ガス入口3からガスフィルター1内部に、
径が0.35μmであり、ポリスチレンからなるろ過試
験用の球形ポリマー粒子(本例ではラテックス球)7を
100mg(4×1012個に相当)不純物として導入
し、ガスフィルター1に振動を与えることによりラテッ
クス球7を均一に分散させた。
【0034】次に、バルブ6を閉の状態にしてガス入口
3から有機溶剤としてメタクレン(ジクロロメタンの商
品名:徳山曹達株式会社製)を導入し1分間静置した。
【0035】次いで、バルブ6を開き、自然落下したろ
液を採取し、この採取したろ液を光路長1cmの合成石
英セルに満たし、分光光度計にて波長260nmにおけ
る吸光度を測定した。
【0036】なお、導入したメタクレンに、どれだけの
量のポリスチレンが溶解しているかを分光分析により分
析するに際し、メタクレン中のポリスチレン濃度と波長
260nmにおけるUV吸光度との関係を検量線として
予め求めておいた。その結果を図3に示す。
【0037】上記手順を繰り返し行い、その都度UV吸
光度を測定した。各回におけるUV吸光度を図4に示
す。図4に示すとおり、本例では、120回の充填によ
りUV吸光度は0となり、図3の検量線に照らして、ガ
スフィルター内部のラテックス球は全て溶解したと考え
られるため、その時点でメタクレンの充填を終了した。
【0038】なお、120回の充填後におけるろ液を目
視観察したところ、白濁や沈澱物は認められなかった。
また、120回の充填後、ガスフィルターの一つを切断
し、SEMにて観察したところ、未溶解のラテックス球
は認められなかった。
【0039】次に、メタクレン、あるいは、ラテックス
球を構成するポリスチレンとメタクレンとの反応生成物
の残存の有無とベーキング条件との関係を次のように調
べた。
【0040】図5に示す温度でガスフィルターのベーキ
ングを行い、図5のa〜fの各点において、不活性ガス
として窒素ガス(ホストガス)を1.2l/minの割
合でガスフィルター1のガス入口3から導入しつつ、A
PIMS(Atomospheric pressure ionization mass sp
ectrometer、大気圧イオン化質量分析器)により、ガス
出口4から排出されるガスの分析を行った。
【0041】その分析結果を図6〜図11に示す。な
お、分析感度は10-9[A/V]である。
【0042】なお、比較のため、未使用のガスフィルタ
ー(すなわち、ろ過試験を行っていないガスフィルタ
ー)に不活性ガスとして窒素ガス(ホストガス)を1.
2l/minの割合で流し、APIMSにて測定を行っ
た。その結果を図12に示す。
【0043】なお、図6から図12において、M/Z=
18付近はH20、M/Z=27付近はN2、M/Z=4
3付近はN2+N、M/Z=57付近はN2+N2であ
る。
【0044】図7から図11は、ベーキング温度を30
0℃とした場合のベーキング開始から終了にいたるまで
のAPIMSの分析結果である。ベーキングを開始する
と有機炭素分が検出されているることがわかる(図7〜
図9)。しかし、300℃に2時間加熱後、室温に下
げ、200℃に再加熱した場合は有機炭素分は検出され
なかった(図11)。
【0045】実際の使用に際してガスフィルターが20
0℃にまで昇温することはないため、200℃において
有機炭素分が検出されなければ、ガスフィルターを介し
て半導体等の成膜装置に供給されるガスに有機炭素分が
混入することはない。
【0046】なお、以上の実施例では有機溶剤としてジ
クロロメタンを用いた場合を示したが、他の有機溶剤に
ついても同様の結果が得られている。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、ガスフィルター内に存
在する不純物の除去を行うことができ、しかも、除去後
において原料ガスへ不純物が混入することがないため、
例えば、半導体、磁性体、超伝導体その他の成膜装置に
高純度のガスを供給することができる。また、ガスフィ
ルターの全数検査が可能となり、半導体等の製造上の歩
留まりの向上を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の対象とするガスフィルターの一例を
示す断面図
【図2】 THFとCH2Cl2のUV吸収特性を示すグ
ラフ
【図3】 ジクロロメタン中のポリスチレン濃度と波長
260nmにおけるUV吸光度との関係を示すグラフ
【図4】 メタクレンの充填回数とUV吸光度との関係
を示すグラフ
【図5】 実施例におけるベーキング条件を示すグラフ
【図6】 室温におけるAIPMS分析結果を示すグラ
【図7】 300℃におけるベーキング時(分析開始後
12分後)のAIPMS分析結果を示すグラフ
【図8】 300℃におけるベーキング時(分析開始後
50分後)のAIPMS分析結果を示すグラフ
【図9】 300℃におけるベーキング時(分析開始後
130分後)のAIPMS分析結果を示すグラフ
【図10】 300℃ベーキング後の室温におけるAI
PMS分析結果を示すグラフ
【図11】 300℃ベーキング後200℃に再昇温後
のAIPMS分析結果を示すグラフ
【図12】 ホストガスのAIPMS分析結果を示すグ
ラフ
【符号の説明】
1 ガスフィルター、 2 ハウジング、 3 ガス入口、 4 ガス出口、 5 フィルターメディア、 6 バルブ、 7 球形ポリマー粒子(ラテックス球)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚崎 和生 神奈川県横浜市緑区竹山1丁目1304−433 (72)発明者 国本 文智 宮城県仙台市太白区長町字越路19−1393

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス入口とガス出口とを有するハウジン
    グの内部に、ガス中の粒子を捕捉するためのフィルター
    メディアが設けられているガスフィルターの内部に、該
    ハウジング及び該フィルターメディアを構成する材料と
    は異なる材料からなる不純物を溶解可能な有機溶剤を導
    入して該不純物を溶解し、次いで、該有機溶剤を該ガス
    フィルターから排出した後、該ガスフィルターのベーキ
    ングを行うことを特徴とするガスフィルターの清浄化方
    法。
  2. 【請求項2】 前記不純物は、球形ポリマー粒子である
    ことを特徴とする請求項1記載のガスフィルターの清浄
    化方法。
  3. 【請求項3】 前記有機溶剤は、ジクロロメタンである
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のガスフ
    ィルターの清浄化方法。
  4. 【請求項4】 前記ベーキングは、フィルター内部に不
    活性ガスを流しながら行うことを特徴とする請求項1乃
    至請求項3のいずれか1項記載のガスフィルターの清浄
    化方法。
  5. 【請求項5】 前記ベーキングは、300℃以上の温度
    において2時間以上加熱することにより行うことを特徴
    とする請求項3記載のガスフィルターの清浄化方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3323442A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-08 Kabushikigaisha Nippon Kogu Seisakusho, Osaka Schaftfraeser
US6436353B1 (en) 1997-06-13 2002-08-20 Tadahiro Ohmi Gas recovering apparatus

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DE3323442A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-08 Kabushikigaisha Nippon Kogu Seisakusho, Osaka Schaftfraeser
US6436353B1 (en) 1997-06-13 2002-08-20 Tadahiro Ohmi Gas recovering apparatus

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