JPH06296815A

JPH06296815A - 半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06296815A
Application number: JP5113927A
Authority: JP
Inventors: Toshio Awaji; 敏夫淡路
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、構成が簡単で、しかも、小型であ
りながら、０．０１μm程度以上の微粒子粉塵を捕獲で
きる半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理方法及びその
装置を提供することを目的とする。【構成】本発明は、半導体素子製造工程において微粒
子粉塵を発生する微粒子粉塵発生源から発生する微粒子
粉塵含有気流を、集塵室に導入し、集塵室内で目の大き
さが順に小さくなる３層以上の複数層のエレメントを積
層した積層フィルタに貫流させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子製造工程の
微粒子粉塵処理方法及びその装置に係り、特に、粒径
０．０１μm以上の微粒子粉塵を捕獲して廃棄でき、し
かも、圧力損失が小さい半導体素子製造工程の微粒子粉
塵処理方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ及びこれを応用する
電子制御装置は目を見張るように発達してきており、そ
の発展の方向及び範囲は無限に広がるように思われる。
このため、コンピュータに使用される電子部品として主
要な地位を占める半導体電子素子の製造技術及びその生
産量も著しく急速に成長している。

【０００３】これら半導体素子の原料となる半導体とし
ては、ゲルマニウム(Ｇe)、シリコン(Ｓi)が多用され、
また、特殊な素子にはガリウムひ素(ＧaＡs)、ガリウム
燐(ＧaＰ)なども実用化されている。

【０００４】半導体素子製造工程は、例えば半導体の円
柱を形成する半導体柱形成工程、これをスライスして半
導体ウエハを形成するウエハ形成工程、この半導体ウエ
ハにマスキング、薄膜形成、ドーピング、エッチングな
どを繰り返すことにより多数の素子を形成する素子形成
工程、素子が形成された半導体ウエハを各素子に分断す
る裁断工程などからなる。

【０００５】このような半導体製造工程においては、例
えば０．０１〜５０μmの程度の非常に微細な微粒子粉
塵が発生することが知られており、また、この微粒子粉
塵は、それ自体が公害防止及び作業環境の観点から放散
することが禁止される有害物質であったり、或いは雰囲
気中の有害ガスを含有するものであったりすることが知
られている。

【０００６】半導体製造工程において使用され、或いは
生成される有害物質としては、以下に例示するシリコン
系、ひ素系、燐系、硼素系、金属水素系、フッ素系、ハ
ロゲンやハロゲン化物、窒素酸化物、その他のものがあ
る。

【０００７】又、有害ガスのうち、シリコン系有害ガス
としては、モノシラン(ＳiＨ₄)、ジクロルシラン(ＳiＨ
₂Ｃl₂)、三塩化ケイ素(ＳiＨＣl₃)、四塩化ケイ素(Ｓi
ＨＣl₄)、四フッ化ケイ素(ＳiＦ₄)、ジシラン(Ｓi
₂Ｈ₆)、ＴＥＯＳ(Ｓi(ＯＣ₂Ｈ₅)₄)などが代表的であ
る。

【０００８】ひ素系有害ガスとしては、アルシン(ＡsＨ
₃)、フッ化ひ素(ＩＩＩ)(ＡsＦ₃)、フッ化ひ素(Ｖ)(Ａs
Ｆ₅)、塩化ひ素(ＩＩＩ)(ＡsＣl₃)、塩化ひ素(Ｖ)(Ａs
Ｃl₅)などが代表的であり、燐系有害ガスとしては、ホ
スフィン(ＰＨ₃)、フッ化リン(ＩＩＩ)(ＰＦ₃)、フッ化
リン(Ｖ)(ＰＦ₅)、三塩化リン(ＩＩＩ)(ＰＣl₃)、五塩
化リン(Ｖ)(ＰＣl₅)、オキシ塩化リン(ＰＯＣl₃)などが
代表的である。

【０００９】硼素系有害ガスとしては、ジボラン(Ｂ₂Ｈ
₆)、三フッ化硼素(ＢＦ₃)、三塩化硼素(ＢＣl₃)、三臭
化硼素(ＢＢr₃)などが代表的であり、また、金属水素系
有害ガスとしては、セレン化水素(Ｈ₂Ｓe)、モノゲルマ
ン(ＧeＨ₄)、テルル化水素(Ｈ₂Ｔe)、スチビン(Ｓb
Ｈ₃)、水素化錫(ＳnＨ₄)などが代表的であり、フッ素系
有害ガスとしては四フッ化メタン(ＣＦ₄)、三フッ化メ
タン(ＣＨＦ₃)、二フッ化メタン(ＣＨ₂Ｆ₂)、六フッ化
プロパン(Ｃ₃Ｈ₂Ｆ₆)、八フッ化プロパン(Ｃ₃Ｆ₈)など
がその例として挙げられる。

【００１０】有害ガスであるハロゲン及びハロゲン化物
としては、フッ素(Ｆ₂)、フッ化水素(ＨＦ)、塩素(Ｃ
l₂)、塩化水素(ＨＣl)、四塩化炭素(ＣＣl₄)、臭化水素
(ＨＢr)、三フッ化窒素(ＮＦ₃)、四フッ化硫黄(Ｓ
Ｆ₄)、六フッ化硫黄(ＳＦ₆)、六フッ化タングステン(Ｖ
Ｉ)(ＷＦ₆)、六フッ化モリブデン(ＶＩ)(ＭoＦ₆)、四塩
化ゲルマニウム(ＧeＣl₄)、四塩化錫(ＳnＣl₄)、五塩化
アンチモン(Ｖ)(ＳbＣl₅)、六塩化タングステン(ＶＩ)
(ＷＣl₆)、六塩化モリブデン(ＭoＣl₆)などが代表的で
ある。

【００１１】有害ガスである窒素酸化物としては、一酸
化窒素(ＮＯ)、二酸化窒素(ＮＯ₂)、一酸化二窒素(Ｎ₂
Ｏ)などが挙げられ、その他の有害ガスとして、硫化水
素(Ｈ₂Ｓ)、アンモニア(ＮＨ₃)、トリメチルアミン(Ｃ
Ｈ₃)₃Ｎなどをその例として挙げることができる。

【００１２】この他にも、引火性を有するエタン(Ｃ₂Ｈ
₆)やプロパン(Ｃ₃Ｈ₆)、或いは窒素(Ｎ₂)、酸素(Ｏ₂)、
アルゴン(Ａr)、二酸化炭素(ＣＯ₂)などが含まれた雰囲
気中で微粒子粉塵が生成されることが知られている。

【００１３】公害防止の精神が徹底しつつある今日で
は、これらの有害成分や粉塵を含んだ排ガスをそのまま
大気中に放出することは許されず、まず、排ガス中から
粉塵を除去し、種々の処理を施して、安全で清浄なガス
にして放出することが求められている。

【００１４】そこで、従来、排煙ガスなどの排ガス中か
ら粉塵を除去するために、サイクロン、スクラバー、ベ
ンチュリスクラバー、バグフィルター、電気集塵機、ル
ーパ、沈降室などが利用されていることから、半導体製
造工程から生じる排ガス中から粉塵を除去する場合にも
これらの装置を利用することが提案されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの装置
で捕獲できる塵埃の限界粒径は、サイクロンでは３．０
μm、スクラバーでは１．０μm、ベンチュリスクラバ
ー、バグフィルター及び電気集塵機では０．１μm、ル
ーパでは１０μm、沈降室では５０μmであり、これらの
従来の装置では０．０１〜５０μm程度の非常に微細な
微粒子粉塵を捕獲することはできない。

【００１６】そこで、目の大きさが０．０１程度のフィ
ルタを用いることを考えたが、この考えには次のような
問題があることが分かった。

【００１７】即ち、現在の技術レベルはせいぜい目の大
きさが１μm程度のフィルタを形成できる程度であり、
目の大きさが０．０１μm程度のフィルタを形成するこ
とが困難であるばかりでなく、仮に目の大きさが０．０
１μm程度のフィルタを形成しても、このように目が小
さいフィルタでは圧力損失が著しく大きくなり、微粒子
粉塵発生源からフィルタに微粒子粉塵を運ぶ気流を形成
するためには著しく能力が大きく、従って、著しく大型
の排気装置或いは圧送装置を用いる必要がある。その結
果、装置の敷設面積が大きくなるとともに、設備費用が
著しく高くなるので、実用的でない、ということが分か
った。

【００１８】本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされ
たものであり、構成が簡単で、しかも、小型でありなが
ら、０．０１μm程度以上の微粒子粉塵を捕獲できる半
導体素子製造工程の微粒子粉塵処理方法及びその装置を
提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体素子
製造工程の微粒子粉塵処理方法(以下、本発明方法とい
う。)は、上記の目的を達成するため、半導体素子製造
工程において微粒子粉塵を発生する微粒子粉塵発生源か
ら発生する微粒子粉塵含有気流を、集塵室に導入し、集
塵室内で目の大きさが順に小さくなる３層以上の複数層
のエレメントを積層した積層フィルタに貫流させること
を特徴とする。

【００２０】以下、本発明方法を更に詳細に説明する。
本発明方法の微粒子粉塵発生源は、半導体製造工程中で
微粒子粉塵を発生する密閉された空間であれば特に限定
されず、半導体柱形成工程において使用される気相成長
処理室、プラズマ気相成長処理室、素子形成工程中にお
いて使用される薄膜形成処理室、ドーピング処理室、エ
ッチング処理室、プラズマエッチング処理室、各工程中
或いは各工程間の洗浄工程で使用される洗浄処理室など
をその典型例として挙げることができる。

【００２１】本発明方法において、微粒子粉塵発生源か
ら集塵室に微粒子粉塵含有流体を導入する上で、その間
で微粒子粉塵を含む気体を大気中に放散させないことが
必要であるが、微粒子粉塵発生源に集塵室を気密状に連
通させることは必要ではなく、例えば微粒子粉塵発生源
から集塵室に流れる気流の中に大気が吸入されるように
することは妨げない。

【００２２】しかしながら、装置の運転休止時に、微粒
子粉塵発生源から集塵室の間において、有害な微粒子粉
塵を含む気体を大気中に放散させないようにするために
は、微粒子粉塵発生源に集塵室を気密状に連通させるこ
とが好ましい。

【００２３】また、本発明方法において、集塵室は、集
塵室から有害な微粒子粉塵が放散されることを防止する
ため、密室であることが必要である。

【００２４】更に、本発明方法においては、集塵室に微
粒子粉塵を含む流体を導入する上で、処理能力が経時的
に低下することを防止するため、微粒子粉塵発生源から
の気体の導入により経時的に集塵室の内圧が上昇しない
ようにすることが好ましく、このため、集塵室を積層フ
ィルタの下流側で直接に、又は例えば排気装置、有害成
分除去装置などを介して間接的に、大気中に連通させる
ことが好ましい。

【００２５】本発明方法においては、１つの集塵室内に
１つの積層フィルタを設けるだけでもよいが、１つの集
塵室に複数の積層フィルタを設けることは妨げない。

【００２６】１つの集塵室に複数の積層フィルタを設け
る場合には、複数の積層フィルタを並列的に設け、複数
の積層フィルタに順次に気流を貫流させて、１つの積層
フィルタの集塵能力が一定以下に低下した時に、他の積
層フィルタによって集塵することにより、集塵装置の集
塵能力を以下以上に保持することができる。

【００２７】また、この場合に、複数の積層フィルタを
並列的に設け、複数の積層フィルタに同時に気流を貫流
させて、最大処理能力を高めるようにしてもよい。

【００２８】更に、１つの集塵室に複数の積層フィルタ
を設け、上流側の積層フィルタの集塵限界粒径を下流側
の積層それよりも大きくすると、上流側から各段ごとに
次第に細かい粉塵を捕獲させることにより、各積層フィ
ルタの集塵能力の低下を長期間にわたって防止でき、メ
ンテナンスサイクルを長期化してメンテナンス費用を削
減できる。

【００２９】ここで、また、１つまたは複数の積層フィ
ルタを備える集塵室の数も１つには限定されず、複数の
集塵室を微粒子粉塵発生源に並列に接続し、これらに同
時に又は順次に微粒子粉塵発生源から気流を導入した
り、複数の集塵室を微粒子粉塵発生源に直列に接続し、
これらに順次に微粒子粉塵発生源から気流を導入させる
こともできる。

【００３０】上記積層フィルタについては、後述する本
発明の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装置の説明
の中で詳細に説明することにし、ここで重複を避けるた
め割愛することにする。

【００３１】本発明方法においては、積層フィルタが微
粒子粉塵を捕獲するにつれてその通気性が低下し、その
圧力損失が増大するとともに集塵能力が低下する。集塵
能力が所定値以下に低下した後に積層フィルタを交換す
ることなく更に集塵を続けるためには、気流を形成する
ために能力が大きく、大型の装置が必要になる。

【００３２】しかし、この場合には、装置を敷設するた
めに広い敷設面積が必要になるとともに、設備費用が増
大するという問題が生じるので、集塵能力が所定値以下
に低下した時に積層フィルタを交換することが好まし
い。

【００３３】積層フィルタを交換する上で問題となるの
は、積層フィルタを貫流する気流の中に上述したような
有害物質が含まれているため、作業者の安全性と、廃棄
物処理に伴う不特定多数の第三者の安全性を確保するこ
とが必要となることである。もっとも、この安全性確保
のための対策は画一的にする必要はなく、処理対象物の
有害性の程度に対応して種々の異なった対応策をとるこ
とができる。

【００３４】本発明方法では、まず、廃棄物処理に伴う
不特定多数の第三者の安全性を確保するため、微粒子粉
塵を捕獲した積層フィルタを廃棄用容器内に密封して廃
棄することが推奨される。

【００３５】具体的には、例えば、まず、集塵能力が所
定値以下に低下した時に積層フィルタを集塵室から取り
出し、廃棄用容器内に密封して廃棄する方法が考えられ
るが、この方法は、積層フィルタを集塵室から取り出す
時に集塵室の内面や積層フィルタに付着した有害物質が
作業者の身体や着衣に付着する恐れがあるので、比較的
有害物質の有害性が無害に近い程度に低い場合に限るこ
とが好ましい。

【００３６】また、集塵能力が所定値以下に低下した時
に集塵室に廃棄用容器を挿入し、廃棄用容器で積層フィ
ルタを包み取り、廃棄用容器ごと積層フィルタを集塵室
から取り出し、集塵室外で廃棄用容器を密封する方法を
採ることもできる。しかし、この方法は、積層フィルタ
に付着した有害物質が作業者の身体や着衣に付着する恐
れはなくなるが、集塵室の内面に付着した有害物質が作
業者の身体や着衣に付着する恐れがあるので、やはり、
比較的有害物質の有害性が無害に近い程度に低い場合に
限ることが好ましい。

【００３７】更に、集塵室内に積層フィルタを包囲する
廃棄用容器を設置してから積層エレメントを集塵装置内
に設置し、この廃棄用容器内に微粒子粉塵発生源を連通
させた後、微粒子粉塵を含有する気体を廃棄用容器内に
導入し、積層フィルタに貫流させ、集塵能力が所定値以
下に低下した時に積層フィルタを廃棄用容器内に密封し
廃棄用容器ごと積層フィルタを廃棄する方法を採ること
ができる。

【００３８】この場合、廃棄用容器内に微粒子粉塵発生
源を気密状に連通させることは必須のことではないが、
廃棄用容器内に微粒子粉塵発生源を気密状に連通させる
ことにより、廃棄用容器の外側面及び集塵室の内面に微
粒子粉塵を含有する気体に含まれた有害成分が付着した
り、吸着されたり、収着されたりすることを防止するこ
とができるので、安全性を高める上で好ましい。

【００３９】また、この場合、積層フィルタを廃棄用容
器内に密封する方法としては、積層フィルタを集塵室外
に廃棄用容器ごと容器外に取り出し、集塵室外で積層フ
ィルタを廃棄用容器内に密封してもよいが、安全性を高
める上では、集塵室内で積層フィルタを廃棄用容器内に
密封した後、廃棄用容器ごと積層フィルタを集塵室外に
取り出すことが好ましい。

【００４０】加えて、集塵室を取り囲む匣体を廃棄用容
器に兼用し、集塵能力が所定値以下に低下した時に集塵
室を密閉し、匣体ごと積層フィルタを廃棄する方法をと
ることができ、この方法は、作業者が一切集塵室の内面
や積層フィルタに触れることなく、また、集塵室から周
囲に有害物質を放散させることなく積層フィルタを廃棄
できるので、安全性という観点からは最も好ましい。

【００４１】また、本発明に係る半導体素子製造工程の
微粒子粉塵処理装置(以下、本発明装置という。)は、上
記本発明方法を実施するため、匣体と、この匣体の内側
に形成された集塵室と、この集塵室内を導入室と浄気室
とに気密状に区画し、目の大きさが順に小さくなる３層
以上の複数層のエレメントを積層した積層フィルタと、
上記導入室を半導体素子製造工程において微粒子粉塵を
発生する微粒子粉塵発生源に接続する導入路と、浄気室
を匣体外の大気中に連通される導出路と、微粒子粉塵発
生源から導入路、導入室、積層フィルタ及び浄気室を通
って導出路に向かう気流を形成する気流形成装置とを備
えることを特徴とする。

【００４２】以下、本発明装置について更に詳細に説明
するが、これらの説明のうち本発明方法の説明と重複す
る点については省略する。

【００４３】上記匣体を形成する素材は特に限定され
ず、例えば、紙、木、合成樹脂、金属、セラミックなど
を単体或いは複合体として用いることができるが、気流
の圧力に耐える程度の機械的強度、特に剛性を有するこ
とが必要である。

【００４４】また、上記匣体の形状は、内部に集塵室を
形成できる中空形状であれば特に限定されず、立法形、
直方形などの多角立法形、円筒形、楕円筒形などに形成
すればよいが、製造コストの低減を図るためできるだけ
単純な形状に形成することが好ましい。

【００４５】更に、上記匣体の大きさは予め求められる
単位時間の処理量、積層フィルタの交換周期などの処理
能力に対応して設計すればよい。

【００４６】上記集塵室は、匣体の内部に形成してあれ
ば良く、匣体の内部に集塵室を区画する隔壁を設けても
よいが、構成を簡単にするとともに、小型化、コンパク
ト化及び軽量化を図るため、匣体そのものが集塵室の周
囲壁を構成するようにすることが好ましい。

【００４７】上記積層フィルタは、集塵室に導入された
気流を漏れなく積層フィルタに貫流させるため、集塵室
内を導入室と浄気室との２室に気密状に区画するように
設けられるが、積層フィルタのみによって集塵室内を２
室に区画するようにしてもよく、また、集塵室内に設け
られる隔壁とともに集塵室内を上記２室に区画するよう
にしてもよい。

【００４８】上記積層フィルタのエレメントの積層数は
３層以上であればよいが、１層または２層では上述のよ
うに粒径０．０１μmの微粒子粉塵を捕獲できないので
好ましくない。

【００４９】また、積層フィルタの上流側に目の小さい
エレメントを配置することは、そのフィルタの目の大き
さで捕獲できる微粒子粉塵の限界粒径が決定され、結果
的に粒径０．０１μmの微粒子粉塵を捕獲できないので
好ましくない。

【００５０】積層フィルタの各エレメントの目の大きさ
は、捕獲される微粒子粉塵の粒径分布などを考慮して適
宜設定され、例えば３層のエレメントを積層する場合で
あれば、目の大きさが２００μm以上の第１層エレメン
トと、目の大きさが５０〜２００μmの第２層エレメン
トと、目の大きさが第２層エレメントのそれよりも小さ
く１μmより大きい第３層エレメントが積層される。

【００５１】この場合、積層フィルタの厚さは、微粒子
粉塵発生源と大気圧との圧力差、積層フィルタの通気性
ないし圧力損失、積層フィルタの機械的強度とを考慮し
て決定すればよく、５mm以上に設定される。

【００５２】このように構成することによって、後述す
る理由により、０.０１μｍ程度の粉塵も確実に捕獲で
きるのである。

【００５３】また、設定フィルタの各エレメントの厚さ
も、同様に微粒子粉塵発生源と大気圧との差、各エレメ
ントの通気性ないし圧力損失、各エレメントの機械的強
度とを考慮して決定すればよく、例えば３層のエレメン
トを積層して５mm以上の厚さを有する積層フィルタを形
成する場合には、第１層エレメントの厚さが積層フィル
タの全体厚さの３５〜６５％であり、第２層エレメント
の厚さが積層フィルタの全体厚さの２５〜６０％であ
り、第３層エレメントの厚さが積層フィルタの全体厚さ
の１〜２５％であればよく、これらの範囲で任意に決定
すれば良い。

【００５４】即ち、本発明においては、このように設定
することにより、長期間にわたって優れた集塵効果を発
現し、しかも品質の安定したものが再現性良く得られる
のである。

【００５５】積層フィルタを構成する各エレメントの素
材は特に限定されるものではなく、例えば、天然繊維、
人造繊維或いはこれらの混合物、延伸合成樹脂フィル
ム、発泡合成樹脂、合成樹脂の可溶混練物を溶出して形
成した多孔質体、セラミックス多孔質体などを単体或い
は複合体として用いることができ、又、繊維を用いる場
合には、織布或いは不織布のいずれでも良い。

【００５６】上記天然繊維は有機のものと無機のものと
に分類され、有機天然繊維としては特に限定されるもの
ではなく、例えば綿、スフ、パルプなどの植物性繊維、
羊毛、牛毛、豚毛、馬毛などの獣毛、絹などの動物性繊
維がその例として挙げられるのであり、また、無機天然
繊維としては特に限定されるものではなく、具体的に
は、例えばガラス繊維などのセラミック繊維、ロックウ
ール、アスベストなどがその例として挙げられる。

【００５７】上記合成繊維は有機のものと無機のものと
に分類され、有機合成繊維としては特に限定されるもの
ではなく、具体的には、例えばナイロン、テトロン、ア
セテートなどがその例として挙げられるのであり、ま
た、無機合成繊維としては特に限定されるものではな
く、具体的には、例えばカーボン繊維、ポロン繊維など
がその例として挙げられる。

【００５８】もっとも、各エレメントの素材は、所定の
有効捕獲期間を確保するために、処理される気流中に含
まれる有害物質と反応して崩壊したり、腐食されたりし
ない素材を用いることが好ましい。

【００５９】ところで、この場合、処理される気流中に
含まれる有害物質と反応してこれを捕獲し、しかもエレ
メントの素材特性が低下しないものが最も望ましい。

【００６０】なお、ここで複数層のエレメントを積層す
るということは、各層のエレメントが順に密着して設け
られるという評価が与えられれば良いのであって、必ず
しも各層のエレメントが例えば接着などの手法により不
可分的に一体化される必要はない。

【００６１】上記積層フィルタは補強材で補強すること
が可能であり、補強材としては、例えば金属、合成樹脂
などからなる有孔板、網がその例として挙げられる。こ
の補強材は積層フィルタの何れかの層のエレメントに接
着、ビス止め、リベット止め、係着などの方法によって
固定してもよく、また、どのエレメントとも結合してい
なくてもよい。

【００６２】また、上記積層フィルタは樹脂含浸により
補強してもよく、この場合、樹脂はいずれか１層のエレ
メントのみに含浸させてもよく、又は複数層のエレメン
トに含浸させてもよく、或いは全層のエレメントに含浸
させてもよい。

【００６３】上記積層フィルタの形状は特に限定される
ものではなく、具体的には、例えば板形、筒形、錐形、
錐台形、球形など自由に形成することができるのであ
り、板形としては平板形、曲板形、波板形などに形成で
きる。また、例えば筒形、錐形、錐台形の場合にはその
一端又は両端を開放することができ、その断面形状は円
形、楕円形、弦月形、三角以上の多角形、芒星形など自
由に形成することができる。

【００６４】本発明装置において、積層フィルタは、１
つの集塵室内に１つの積層フィルタを設けるだけでもよ
いが、１つの集塵室に複数の積層フィルタを並列的に設
けることは妨げない。

【００６５】１つの集塵室に複数の積層フィルタを並列
的に設ける場合には、導入室を１つ又は複数の積層フィ
ルタごとに隔壁で導入小室に区画し、導入路を各導入小
室に連通する分岐路で構成し、各導入小室を選択的に微
粒子粉塵発生源に接続する導入方向制御弁を設けること
により、気流を１つまたは複数の導入小室の積層フィル
タに順次選択して貫流させることができ、集塵する積層
フィルタを切り換えることにより長期間にわたって一定
以上の集塵能力を保持させることができる。

【００６６】また、１つの集塵室に複数の積層フィルタ
を並列的に設ける場合には、浄気室を１つ又は複数の積
層フィルタごとに隔壁で浄気小室に区画し、導出路を各
浄気小室に連通する分岐路で構成し、各浄気小室を選択
的に大気中に連通される排出方向制御弁を設けることに
より、気流を１つまたは複数の導入小室の積層フィルタ
に順次選択して貫流させることができ、集塵する積層フ
ィルタを切り換えることにより長期間にわたって一定以
上の集塵能力を保持させることができる。

【００６７】本発明装置において、１つ又は複数の集塵
室に設けられた積層フィルタの上流側にその積層フィル
タの集塵限界粒径よりも大きい塵埃を集塵する予備集塵
手段を設けることは妨げなく、この予備集塵手段を設け
ることにより、積層フィルタの集塵能力の低下を長期間
にわたって防止できる。

【００６８】この予備集塵手段は多段に設けてもよく、
予備集塵手段としては、サイクロン、スクラバー、ベン
チュリスクラバー、バグフィルター、電気集塵機、ルー
パ、沈降室、単層のフィルタを用いることができる他、
本発明装置の積層フィルタを用いることができる。

【００６９】特に予備集塵手段として単層のフィルタや
積層フィルタを用いる場合には、予備集塵手段を積層フ
ィルタと共に安全に廃棄できるようにするため、予備集
塵手段を集塵室内に配置することが推奨される。

【００７０】本発明装置においては、微粒子粉塵を捕獲
した積層フィルタの廃棄に際して、有害物質に対する不
特定多数の第三者の安全を確保するため、微粒子粉塵を
捕獲した積層フィルタを密封する廃棄用容器を備えるこ
とが好ましい。

【００７１】この廃棄用容器を匣体と別体に形成して匣
体を繰り返し利用できるようにし、これにより、メンテ
ナンス費用を削減することができる。

【００７２】この場合、積層フィルタを匣体から出し入
れできるように、上記匣体の一部分で集塵室を開閉する
蓋が形成される。

【００７３】匣体と別体に形成された廃棄用容器は、集
塵を行う前に、上記蓋を開いて、積層フィルタを包んだ
状態で、又は、積層フィルタを設置する前に集塵室内に
設置することができる。

【００７４】ここで、微粒子粉塵発生源からの気流を積
層フィルタに貫流させるためには、廃棄用容器内の積層
フィルタよりも上流側の空間を集塵室を介して微粒子粉
塵発生源に連通させてあればよいが、積層フィルタの交
換作業に際して、作業者の身体やその着衣が接触する可
能性が高い集塵室の内面や積層フィルタに有害物質が付
着したり、吸着されたり、収着されたりすることを防止
するため、廃棄用容器内の積層フィルタよりも上流側の
空間が微粒子粉塵発生源に気密状に連通させることが好
ましい。

【００７５】また、上記廃棄用容器は、積層フィルタの
廃棄時に集塵室に挿入し、集塵室内で積層フィルタを収
納して密封できるように構成したり、積層フィルタを包
んで集塵室外に取り出した後、集塵室外で廃棄用容器を
密封できるように構成したりすることができる。

【００７６】しかしながら、本発明装置において廃棄用
容器を設ける場合には、安全性を高めるという観点から
は、上記導入路及び導出路を分断可能に設け、この導出
路の分断点から下流側の導入路部分にこれを全開閉する
閉止弁を設け、上記匣体を上記廃棄用容器に兼用するこ
とが更に好ましい。

【００７７】この場合、更に導出路の分断点よりも上流
側の導入路部分に導出路を全開閉する閉止弁を導出路に
設けることにより、廃棄時にこの閉止弁を閉弁して導出
路からの有害物質の飛散を防止することが一層好まし
い。

【００７８】本発明装置において、上記気流形成装置は
微粒子粉塵発生源から導入路、導入室、積層フィルタ及
び浄気室を通って導出路に向かう気流を形成できるよう
に構成してあればよく、例えば導出路に接続される排気
装置で構成したり、微粒子粉塵発生源に接続される圧送
装置で構成したりすることができる。

【００７９】

【作用】本発明装置によれば、気流形成装置により、微
粒子粉塵発生源から導入路、導入室、積層フィルタ及び
浄気室を通って導出路に向かう気流が形成されるので、
微粒子粉塵発生源から微粒子粉塵を含有する気体を、集
塵室に導入し、集塵室内の積層フィルタに貫流させるこ
とにより、後述するように、細かい最終層エレメントの
目よりも小さい微粒子粉塵を積層フィルタ内に捕獲され
る。

【００８０】即ち、積層フィルタに微粒子粉塵を含む気
流を貫流させると、第１層エレメントの目の大きさより
も粒径の大きい塵埃は全て第１層エレメントに捕獲さ
れ、第１層エレメントの目を全面的に、或いは部分的に
塞ぐ。

【００８１】これにより、第１層エレメントの目の平均
値が小さくなるが、ここで塵埃が球形であり、エレメン
トの目が正方形であると仮定し、第１層エレメントの目
と同じ大きさの塵埃が第１層エレメントの目に捕獲され
たと考えると、塵埃が詰まった目ではその目の大きさの
約０．１１倍以下の塵埃が通過できることになる。

【００８２】この値が第１層エレメントの集塵限界粒径
になると考えることもできるが、この集塵限界粒径が得
られるのは、第１層エレメントがほぼ完全に目詰まりし
た状態であり、ここまで目詰まりした状態では圧力損失
が非常に大きくなる。

【００８３】そこで、装置の小型化及び小能力化を図る
ため、実際には、圧力損失が小さいうちに積層フィルタ
の交換時期が設定され、この交換時期では第１層エレメ
ントの目の大きさの塵埃がかなり通過できる状態である
ので、第１層エレメントの集塵限界粒径は第１層エレメ
ントの目と同じであると考えるのが実際的である。

【００８４】第１層エレメントと第２層エレメントとの
境界では、第１層エレメントの目が第２層エレメントの
目によって分割され、また、第２層エレメントの目のう
ちのいくつかは第１層エレメントによって分割される。
このため、両層の境界では、第２層エレメントの目より
も小さい目ができ、第１層エレメントを通過した塵埃が
第２層エレメント単独の場合よりも細かい粒径のものま
で捕獲され、又その捕獲量も第２層エレメントよりも多
量になる。

【００８５】この境界で第１層エレメントの目と第２層
エレメントの目とが重なり合うことと、この第１層エレ
メントと第２層エレメントとの境界に多量の細かい塵埃
が捕獲されることにより、この境界の実質的な目の大き
さの平均値は第２層エレメントの目の大きさよりもかな
り小さくなり、例えば第１層エレメントの目の大きさを
２００μm、第２層エレメントの目の大きさを５０μm程
度とすれば、この境界面で１μm程度以上の粒径の塵埃
の大部分を捕獲することができる。

【００８６】同様に、第２層エレメントと第３層エレメ
ントとの境界でも、第２層エレメントの目が第３層エレ
メントの目によって分割され、また、第３層エレメント
の目のうちのいくつかは第２層エレメントによって分割
される。この結果、第２層エレメントを通過した塵埃が
第３層エレメント単独の場合よりも細かい微小粒径のも
のまで捕獲され、又その捕獲量も第３層エレメントより
も多量になる。

【００８７】そして、この境界に捕獲された微小粒径の
塵埃が第３層エレメントの目を塞ぐことにより、この境
界の実質的な目の大きさの平均値は第３層エレメントの
目の大きさよりもかなり小さくなり、例えば第１層エレ
メントの目の大きさを２００μm、第２層エレメントの
目の大きさを５０μm、第３層エレメントの目の大きさ
を１μm程度とすれば、この境界面で０．０１μm程度以
上の粒径の塵埃の大部分を捕獲することができる。

【００８８】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る半導体素子製
造工程の微粒子粉塵処理方法を図面に基づいて具体的に
説明する。

【００８９】本発明方法の一実施例に係る半導体素子製
造工程の微粒子粉塵処理方法は、図１の模式図に示すよ
うに、半導体素子製造工程において微粒子粉塵を発生す
る微粒子粉塵発生源１から微粒子粉塵含有流体を、集塵
装置２内に形成した集塵室３に導入し、集塵室３内で目
の大きさが順に小さくなる３層以上の複数層のエレメン
ト４a〜４cを積層した積層フィルタ４に貫流させる。

【００９０】積層フィルタ４を貫流した気流は気流中の
有害成分を除去する有害成分除去装置５を経て大気中に
放出される。

【００９１】微粒子粉塵を含有する気体が、第１層エレ
メント４aを通過する時に、この第１層エレメント４aの
目よりも大きい塵埃は全て除去され、これよりも小径の
塵埃が第２層エレメント４bに向かう。

【００９２】図２の模式図に示すように、第１層エレメ
ント４aと第２層エレメント４bとの境界では、第１層エ
レメント４aの目６aはこれよりも目の大きさが小さい第
２層エレメント４bの目６bに分割され、また、第２層エ
レメント４bの目６bの一部分が第１層エレメント４aの
目によって分割される。

【００９３】このため、第１層エレメント４aと第２層
エレメント４bとの境界の目の平均値は第２層エレメン
ト４bの目６bの大きさよりも小さくなり、この境界に第
２層エレメント４bの目６bの大きさよりも小さい塵埃が
多量に捕獲される。

【００９４】そして、この境界に第２層エレメント４b
の目６bの大きさよりも小さい塵埃が多量に捕獲される
ことにより、この境界の実質的な目の大きさは第２層エ
レメント４bの目６bの大きさよりもかなり小さくなる。

【００９５】エレメントの積層数、各層のエレメントの
目の大きさなどにより最終層のエレメント(ここでは第
３層エレメント４c)とその前層のエレメント４bとの境
界での実質的な目の大きさが決定され、積層フィルタ４
の集塵限界粒径が決まる。

【００９６】現実には最終層のエレメントの目の大きさ
が１μm程度のものを用いると、集塵限界粒径が０．０
１μm〜５０μm程度となる。

【００９７】次に、この方法を実施するための本発明装
置の一実施例に係る半導体素子製造工程の微粒子粉塵処
理装置を図面に基づいて具体的に説明する。

【００９８】図３の構成図に示すように、この装置２
は、匣体２１と、この匣体２１の内側に形成された集塵
室３と、この集塵室３内を導入室３aと浄気室３bとに区
画し、目の大きさが順に小さくなる３層以上の複数層の
エレメント４a〜４cを積層した積層フィルタ４と、上記
導入室３aを半導体素子製造工程において微粒子粉塵を
発生する微粒子粉塵発生源１に気密状に接続する導入路
２２と、浄気室３bを匣体２１外の有害成分除去装置５
を介して大気中に連通させる導出路２３と、微粒子粉塵
発生源１から導入路２２、導入室３a、積層フィルタ４
及び浄気室３bを通って導出路２３に向かう気流を形成
する気流形成装置７とを備える。

【００９９】上記匣体２１を形成する素材は特に限定さ
れず、例えば、紙、木、合成樹脂、金属、セラミックな
どを単体或いは複合体として用いることができるが、気
流の圧力に耐える程度の機械的強度、特に剛性を有する
ことが必要である。

【０１００】この実施例では、機械的強度に優れ、ま
た、耐候性、耐薬品性及び耐酸性、耐アルカリ性及び耐
熱性に優れた合成樹脂で匣体２１を形成している。

【０１０１】また、上記匣体２１の形状は、内部に集塵
室３を形成できる中空形状であれば特に限定されず、立
法形、直方形などの多角立法形、円筒形、楕円筒形など
に形成すればよいが、製造コストの低減を図るためでき
るだけ単純な形状に形成することが好ましい。

【０１０２】この実施例では、匣体２１を平板材を組み
合わせて簡単に成形できる直方形に形成している。

【０１０３】更に、上記匣体２１の大きさは予め求めら
れる単位時間の処理量、積層フィルタの交換周期などの
処理能力に応じて対応して設計すればよい。

【０１０４】上記集塵室３は、匣体２１の内部に形成し
てあれば良く、匣体２１の内部に集塵室３を区画する隔
壁を設けてもよいが、この実施例では、構成を簡単にす
るとともに、小型化、コンパクト化を図るため、匣体２
１そのものが集塵室３の周囲壁を構成するようにしてい
る。

【０１０５】上記積層フィルタ４は、集塵室３に導入さ
れた気流を漏れなく積層フィルタ４に貫流させるため、
集塵室３内を導入室３aと浄気室３bとの２室に気密状に
区画するように設けられる。

【０１０６】ここで、積層フィルタ４は集塵室３内に設
けられる隔壁とともに集塵室３内を上記２室に区画する
ようにしてもよいが、この実施例では、構成を簡単にす
るために、積層フィルタ４のみによって集塵室３内を２
室に区画している。

【０１０７】上記積層フィルタ４のエレメント４a〜４c
の積層数は３層以上であればよく、１層または２層では
粒径０．０１μm以上の微粒子粉塵を捕獲できないので
ある。

【０１０８】また、積層フィルタ４の上流側に目の小さ
いエレメント４cを配置することは、結果的に粒径０．
０１μmの微粒子粉塵を捕獲できないので好ましくな
い。

【０１０９】積層フィルタ４の各エレメント４a〜４cの
目の大きさは、捕獲される微粒子粉塵の粒径分布などを
考慮して適宜設定される。

【０１１０】この実施例では、目の大きさが２００μm
の第１層エレメント４aと、目の大きさが５０μmの第２
層エレメント４bと、目の大きさが１μmより大きい第３
層エレメント４cとが積層される。

【０１１１】積層フィルタ４の厚さは、微粒子粉塵発生
源と大気圧との圧力差、積層フィルタ４の通気性ないし
圧力損失、積層フィルタ４の機械的強度等を考慮して決
定すればよく、この実施例では８mmに設定している。

【０１１２】また、設定フィルタ４の各エレメント４a
〜４cの厚さも、同様に微粒子粉塵発生源と大気圧との
圧力差、各エレメントの通気性ないし圧力損失、各エレ
メントの機械的強度とを考慮して決定すればよく、この
実施例では、第１層エレメント４aの厚さが積層フィル
タ４の全体厚さの約５０％であり、第２層エレメントの
厚さが積層フィルタ４の全体厚さの約３７．５％であ
り、第３層エレメントの厚さが積層フィルタ４の全体厚
さの約１２．５％である。

【０１１３】上記積層フィルタ４を構成する各エレメン
ト４a〜４cの素材は特に限定されず、例えば、天然繊
維、合成繊維或いはこれらの混合物、延伸合成樹脂フィ
ルム、発泡合成樹脂、合成樹脂の可溶混練物を溶出して
形成した多孔質体、セラミックス多孔質体などを単体或
いは複合体として用いることができ、又、繊維を用いる
場合には、その組織は織布或いは不織布であってもよ
い。

【０１１４】上記天然繊維は有機のものと無機のものと
に分類され、有機天然繊維としては、綿、スフ、パルプ
などの植物性繊維、羊毛、牛毛、豚毛、馬毛などの獣
毛、絹などの動物性繊維がその例として挙げられ、ま
た、無機天然繊維としてはガラス繊維、炭素繊維などの
セラミック繊維、ロックウール、アスベストなどがその
例として挙げられる。

【０１１５】上記合成繊維は有機のものと無機のものと
に分類され、有機合成繊維としてはナイロン、テトロ
ン、アセテートなどがその例として挙げられ、無機合成
繊維としてはカーボン繊維、ボロン繊維などがその例と
して挙げられる。

【０１１６】もっとも、各エレメントの素材は処理され
る気流中に含まれる物質と反応して崩壊したり、腐食さ
れたりしない素材を用いることが好ましい。

【０１１７】この実施例では、第１層エレメント４aは
厚さ約４ｍｍのポリプロピレンで、第２層エレメント４
bは厚さ約３ｍｍのポリプロピレンで、第３層エレメン
ト４cは厚さ１ｍｍのポリプロピレンでそれぞれ形成さ
れている。

【０１１８】なお、ここで複数層のエレメント４a〜４c
を積層するということは、各層のエレメント４a〜４cが
順に密着して設けられるという評価が与えられれば良い
のであって、必ずしも各層のエレメント４a〜４cが例え
ば接着などの手法により不可分的に一体化される必要は
ない。

【０１１９】また、積層フィルタ４は補強材で補強する
ことが可能であり、補強材としては、例えば金属、合成
樹脂などからなる有孔板、網がその例として挙げられ
る。この補強材は積層フィルタ４の何れかの層のエレメ
ントに接着、ビス止め、リベット止め、係着などの方法
によって固定してもよく、また、どのエレメントとも結
合しなくてもよい。

【０１２０】更に、上記積層フィルタ４は樹脂含浸によ
り補強してもよく、この場合、樹脂はいずれか１層のエ
レメントのみに含浸させてもよく、複数層のエレメント
に含浸させてもよく、又、全層のエレメントに含浸させ
てもよい。

【０１２１】上記積層フィルタ４の形状は特に限定され
ず、板形、筒形、錐形、錐台形、球形など自由に形成す
ることができ、板形としては平板形、曲板形、波板形な
どに形成できる。また、筒形、錐形、錐台形の場合には
その一端又は両端を開放することができ、その断面形状
は円形、楕円形、弦月形、三角以上の多角形、芒星形な
ど自由に形成することができる。

【０１２２】この実施例においては、説明を簡単にする
とともに、形状を簡単にして製造コストを削減するた
め、積層フィルタ４を有底円筒形に形成している。

【０１２３】この装置において、積層フィルタ４は、こ
の実施例のように、１つの集塵室３内に１つの積層フィ
ルタ４を設けるだけでもよいが、例えば図４、図５又は
図６の各模式図に示すように、１つの集塵室３に複数の
積層フィルタ４を並列的に設けることは妨げない。

【０１２４】１つのの集塵室３に複数の積層フィルタ４
を並列的に設ける場合には、例えば図５に示すように、
導入室３aを１つ(又は複数)の積層フィルタ４ごとに隔
壁２４で複数の導入小室３１aに区画し、導入路２２を
各導入小室に連通する分岐路で構成し、各導入小室３１
aを選択的に微粒子粉塵発生源１に接続する導入方向制
御弁２５を設けることにより、気流を１つまたは複数の
導入小室の積層フィルタ４に順次選択して貫流させるこ
とができ、集塵する積層フィルタ４を切り換えることに
より長期間にわたって集塵能力を一定以上に保持でき
る。

【０１２５】また、１つの集塵室３に複数の積層フィル
タ４を並列的に設ける場合には、浄気室を１つ(又は複
数)の積層フィルタ４ごとに隔壁２６で浄気小室３１bに
区画し、導出路２３を各浄気小室３１bに連通する分岐
路で構成し、各浄気小室３１bを選択的に大気中に連通
させる排出方向制御弁２７を設けることにより、気流を
１つまたは複数の導入小室の積層フィルタ４に順次選択
して貫流させることができ、集塵する積層フィルタ４を
切り換えることにより長期間にわたって一定以上の集塵
能力を保持させることができる。

【０１２６】更に、この実施例において、例えば図７又
は図８の各模式図に示すように、１つ(又は複数)の集塵
室３に設けられた積層フィルタ４の上流側にその積層フ
ィルタ４の集塵限界粒径よりも大きい塵埃を集塵する予
備集塵手段８を設けることは妨げなく、この予備集塵手
段８を設けることにより、積層フィルタ４の集塵能力の
低下を長期間にわたって防止できる。

【０１２７】この予備集塵手段８は多段に設けてもよ
く、予備集塵手段８としては、サイクロン、スクラバ
ー、ベンチュリスクラバー、バグフィルター、電気集塵
機、ルーパ、沈降室、単層のフィルタを用いることがで
きる他、上記積層フィルタ４と同様に構成された、集塵
限界粒径が大きい積層フィルタを用いることができる。

【０１２８】ところで、本発明においては、図７の模式
図に示すように１つの積層フィルタ４を用いるのに代え
て、図示しないが、集塵室３に設けられた積層フィルタ
４を２重或いはそれ以上に重ね合わせて用いることは何
等妨げるものではない。

【０１２９】特に予備集塵手段８として単層のフィルタ
や積層フィルタ４を用いる場合には、図８に示すよう
に、予備集塵手段８を積層フィルタ４と共に安全に廃棄
できるようにするため、予備集塵手段８を集塵室３内に
配置することが推奨される。

【０１３０】この場合、図８の模式図に示すように、予
備集塵手段８と積層フィルタ４を隔てて設けるのに代え
て、図示しないが、予備集塵手段８と積層フィルタ４を
重ね合わせても良いのである。

【０１３１】これらの実施例においては、微粒子粉塵を
捕獲した積層フィルタ４の廃棄に際して、有害物質に対
する不特定多数の第三者の安全を確保するため、微粒子
粉塵を捕獲した積層フィルタ４を密封する廃棄用容器を
設ける。

【０１３２】この廃棄用容器は、匣体２１と別体に形成
して匣体２１を繰り返し利用できるようにし、これによ
り、メンテナンス費用を削減するようにしてもよいが、
この実施例では、図３に示すように、安全性を高めると
いう観点から、上記導入路２２及び導出路２３を匣体２
１の近傍でフランジ結合して分断可能にし、この導出路
２２の分断点から下流側の導入路部分にこれを全開閉す
る閉止弁２８を設け、上記匣体２１を上記廃棄用容器に
兼用し、廃棄時にこの閉止弁２８を閉弁して、導入室３
aから有害物質が放散されることを防止している。

【０１３３】また、導出路２３の分断点よりも上流側の
導出路部分にこれを全開閉する閉止弁２９を導出路に設
けることにより、廃棄時にこの閉止弁２９を閉弁して導
出路からの有害物質の飛散を防止して、一層安全性を高
めている。

【０１３４】なお、廃棄用容器は、匣体２１と別体に形
成する場合には、図示はしないが、積層フィルタ４、廃
棄用容器、或いはこれらを同時に匣体２１に出し入れで
きるように、上記匣体２１の一部分で集塵室３を開閉す
る蓋が形成される。

【０１３５】匣体２１と別体に形成された廃棄用容器
は、集塵を行う前に、上記蓋を開いて、積層フィルタ４
を包んだ状態で、又は、積層フィルタ４を設置する前に
集塵室３内に設置することができる。

【０１３６】ここで、微粒子粉塵発生源１からの気流を
積層フィルタ４に貫流させるためには、廃棄用容器内の
積層フィルタ４よりも上流側の空間を集塵室３を介して
微粒子粉塵発生源１に連通させてあればよい。

【０１３７】しかし、積層フィルタ４の交換作業に際し
て作業者の身体や着衣が接触する可能性が高い集塵室３
の内面や廃棄用容器の外側面に有害物質が付着したり、
吸着されたり、収着されたりすることを防止するため、
廃棄用容器内の積層フィルタ４よりも上流側の空間が微
粒子粉塵発生源１に気密状に連通させることが好まし
い。

【０１３８】また、上記廃棄用容器は、積層フィルタ４
の廃棄時に集塵室３に挿入し、集塵室３内で積層フィル
タ４を収納して密封できるように構成したり、積層フィ
ルタ４を包んで集塵室３外に下り出した後、集塵室３外
で廃棄用容器を密封できるように構成したりすることが
できる。

【０１３９】この実施例においては、上記気流形成装置
７が微粒子粉塵発生源１から導入路２２、導入室３a、
積層フィルタ４及び浄気室３bを通って導出路２３に向
かう気流を形成できるように構成してあればよく、例え
ば図９に示すように、微粒子粉塵発生源１に接続される
圧送装置で気流形成装置７を構成してもよい。

【０１４０】この実施例の装置によれば、気流形成装置
７により、微粒子粉塵発生源１から導入路２１、導入室
３a、積層フィルタ４及び浄気室３bを通って導出路２３
に向かう気流が形成されるので、微粒子粉塵発生源１か
ら微粒子粉塵を含有する気体を、集塵室３に導入し、集
塵室３内の積層フィルタ４に貫流させる上記本発明方法
を実施でき、上記のように粒径０．０１μm以上の塵埃
を捕獲できる。

【０１４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明装置によ
れば、匣体と、この匣体の内側に形成された集塵室と、
この集塵室内を導入室と浄気室とに区画し、目の大きさ
が順に小さくなる３層以上の複数層のエレメントを積層
した積層フィルタと、上記導入室を半導体素子製造工程
において微粒子粉塵を発生する微粒子粉塵発生源に気密
状に接続する導入路と、浄気室を匣体外の大気中に連通
させる導出路と、微粒子粉塵発生源から導入路、導入
室、積層フィルタ及び浄気室を通って導出路に向かう気
流を形成する気流形成装置とを備えるので、気流形成装
置で微粒子粉塵発生源から導入路、導入室、積層フィル
タ及び浄気室を通って導出路に向かう気流を形成し、発
生源から微粒子粉塵含有流体を、集塵室に導入し、集塵
室内で目の大きさが順に小さくなる３層以上の複数層の
エレメントを積層した積層フィルタに貫流させることが
できる。

【０１４２】又、本発明方法によれば、発生源から微粒
子粉塵を含有する気体を、集塵室に導入し、集塵室内で
目の大きさが順に小さくなる３層以上の複数層のエレメ
ントを積層した積層フィルタに貫流させることにより、
積層フィルタの各エレメントの境界でその下流側のエレ
メントの目よりも粒径が小さい塵埃を捕獲でき、例えば
粒径０．０１μm程度の微小粒径塵埃を捕獲することが
できる。

【０１４３】しかも、そのためには複数層のエレメント
を積層した積層フィルタを用いるという簡単な構成であ
り、また、積層フィルタの交換時期を適宜設定すること
により小能力で小型の気流形成装置を用いることがで
き、付設面積を小さくできるとともに、設備コスト及び
ランニングコストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明方法を説明するための模式図であ
る。

【図２】図２は本発明の第１層と第２層のエレメントの
関係を示す模示図である。

【図３】図３は本発明装置の構成図である。

【図４】図４は本発明装置の構成図である。

【図５】図５は本発明装置の構成図である。

【図６】図６は本発明装置の構成図である。

【図７】図７は本発明装置の構成図である。

【図８】図８は本発明装置の構成図である。

【図９】図９は本発明装置の構成図である。

【符号の説明】

１微粒子粉塵発生源２集塵装置３集塵室４積層フィルタ４a・４b・４c エレメント６a・６b 目７気流形成装置２１匣体２２導入路２３導出路２４隔壁２５導入方向制御弁２６隔壁２７排出方向制御弁２８・２９閉止弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子製造工程において微粒子粉塵
を発生する微粒子粉塵発生源から発生する微粒子粉塵含
有気流を、集塵室に導入し、集塵室内で目の大きさが順
に小さくなる３層以上の複数層のエレメントを積層した
積層フィルタに貫流させることを特徴とする、半導体素
子製造工程の微粒子粉塵処理方法。
【請求項２】１つの集塵室に複数の積層フィルタが並
列的に設けられ、集塵室に導入した気流を順次選択され
る各積層フィルタに貫流させる請求項１に記載の半導体
素子製造工程の微粒子粉塵処理方法。
【請求項３】１つの集塵室に複数の積層フィルタが並
列的に設けられ、集塵室に導入した気流を同時に並行し
て各積層フィルタに貫流させる請求項１に記載の半導体
素子製造工程の微粒子粉塵処理方法。
【請求項４】積層フィルタの上流側で予備集塵手段に
より積層フィルタの集塵限界粒径よりも粒径の大きい塵
埃を集塵する請求項１ないし３のいずれかに記載の半導
体素子製造工程の微粒子粉塵処理方法。
【請求項５】集塵室内で、かつ、積層フィルタの上流
側で予備集塵手段により積層フィルタの集塵限界粒径よ
りも粒径の大きい塵埃を集塵する請求項１ないし４のい
ずれかに記載の半導体素子製造工程の微粒子塵埃処理方
法。
【請求項６】順次選択され、又は、同時に並行して複
数の集塵室に微粒子粉塵含有気流が導入される請求項１
ないし５のいずれかに記載の半導体素子製造工程の微粒
子粉塵処理方法。
【請求項７】微粒子粉塵を捕獲した積層フィルタを廃
棄用容器内に密封して廃棄する請求項１ないし６のいず
れかに記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理方
法。
【請求項８】集塵室内に積層フィルタを包囲する廃棄
用容器を設置してから積層エレメントを集塵装置内に設
置し、この廃棄用容器内に微粒子粉塵発生源を密封状に
連通させた後、微粒子粉塵含有気流を廃棄用容器内に導
入し、積層フィルタに貫流させる請求項７に記載の半導
体素子製造工程の微粒子粉塵処理方法。
【請求項９】集塵室内で積層フィルタを廃棄用容器内
に密封した後、廃棄用容器ごと積層フィルタを集塵室か
ら取り出す請求項７又は８に記載の半導体素子製造工程
の微粒子粉塵処理方法。
【請求項１０】積層フィルタとこれを包囲する廃棄用
容器とを集塵室から取り出し、集塵室外で廃棄用容器内
に積層フィルタを密封する請求項７又は８に記載の半導
体素子製造工程の微粒子粉塵処理方法。
【請求項１１】集塵室を取り囲む匣体を廃棄用容器に
兼用する請求項７に記載の半導体素子製造工程の微粒子
粉塵処理方法。
【請求項１２】匣体と、この匣体の内側に形成された
集塵室と、この集塵室内を導入室と浄気室とに区画し、
目の大きさが順に小さくなる３層以上の複数層のエレメ
ントを積層した積層フィルタと、上記導入室を半導体素
子製造工程において微粒子粉塵を発生する微粒子粉塵発
生源に気密状に接続する導入路と、浄気室を匣体外の大
気中に連通させる導出路と、微粒子粉塵発生源から導入
路、導入室、積層フィルタ及び浄気室を通って導出路に
向かう気流を形成する気流形成装置とを備えることを特
徴とする、半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項１３】上記積層エレメントが、目の大きさが
２００μm以上の第１層エレメントと、目の大きさが５
０〜２００μmの第２層エレメントと、目の大きさが第
２層のエレメントよりも小さく１μmより大きき第３層
エレメントとからなる３層の積層フィルタからなる、請
求項１２に記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理
装置。
【請求項１４】積層フィルタの厚さが５mm以上であ
り、第１層エレメントの厚さが積層フィルタの厚さの３
５〜６５％であり、第２層エレメントの厚さが積層フィ
ルタの厚さの２５〜６０％であり、第３層エレメントの
厚さが積層フィルタの厚さの１〜２５％である、請求項
１３に記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装
置。
【請求項１５】上記積層フィルタが補強材で補強され
る、請求項１２ないし１４のいずれかに記載の半導体素
子製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項１６】上記積層フィルタが樹脂含浸により補
強される、請求項１２ないし１５のいずれかに記載の半
導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項１７】集塵室に複数の積層フィルタが並列的
に設置される請求項１２ないし１６のいずれかに記載の
半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項１８】導入室が１つ又は複数の設置フィルタ
ごとに隔壁で導入小室に区画され、導入路が各導入小室
に連通する分岐路で構成され、各導入小室を選択的に微
粒子粉塵発生源に接続する導入方向制御弁が設けられる
請求項１７に記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処
理装置。
【請求項１９】浄気室が１つ又は複数の設置フィルタ
ごとに隔壁で浄気小室に区画され、導出路が各浄気小室
に連通する分岐路で構成され、各浄気小室を選択的に大
気中に連通させる排出方向制御弁が設けられる請求項１
７又は１８に記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処
理装置。
【請求項２０】積層フィルタの上流側にこれの集塵限
界粒径よりも大きい塵埃を集塵する予備集塵手段が設け
られる請求項１２ないし１９のいずれかに記載の半導体
素子製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項２１】予備集塵手段が集塵室内に設けられる
請求項２０に記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処
理装置。
【請求項２２】微粒子粉塵を捕獲した積層フィルタを
密封する廃棄用容器を備える請求項１２ないし２１のい
ずれかに記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装
置。
【請求項２３】上記廃棄用容器が匣体と別体に形成さ
れる、請求項２２に記載の半導体素子製造工程の微粒子
粉塵処理装置。
【請求項２４】上記匣体の一部分で集塵室を開閉する
蓋が形成され、上記廃棄用容器が積層フィルタを包んだ
状態で、又は、積層フィルタを設置する前に集塵室内に
設置される請求項２３に記載の半導体素子製造工程の微
粒子粉塵処理装置。
【請求項２５】廃棄用容器内の積層フィルタよりも上
流側の空間が微粒子粉塵発生源に気密状に連通される、
請求項２４に記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処
理装置。
【請求項２６】上記匣体の一部分で集塵室を開閉する
蓋が形成され、積層フィルタの廃棄時に上記廃棄用容器
が集塵室に挿入される、請求項２３に記載の半導体素子
製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項２７】上記匣体の一部分で集塵室を開閉する
蓋が形成されるとともに、廃棄用容器が集塵室外に配置
され、集塵室に取り出された積層フィルタが該廃棄用容
器に収納して密封される請求項２３に記載の半導体素子
製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項２８】導入路にこれを全開閉する閉止弁が設
けられ、上記匣体が上記廃棄用容器に兼用される、請求
項２２に記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装
置。
【請求項２９】上記気流形成装置が導出路に接続され
る排気装置からなる請求項１２ないし２８のいずれかに
記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装置。
【請求項３０】気流形成装置が微粒子粉塵発生源に接
続される圧送装置からなる請求項１２ないし２８のいず
れかに記載の半導体素子製造工程の微粒子粉塵処理装
置。