JPH10211419A - Space cleaning material and method for cleaning space using space cleaning material - Google Patents
Space cleaning material and method for cleaning space using space cleaning materialInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空間の清浄化に係
り、特に、空間に存在する有害ガスを吸着・分解して除
去できる空間清浄化材及びそれを用いた空間清浄化方法
に関する。本発明は、半導体、液晶、精密機械工業な
ど、いわゆるハイテク産業（先端産業）における空間の
清浄化に効果的である。具体的には、安全キャビネッ
ト、クリーンボックス、ストッカ、搬送空間、インター
フェイス、表面処理装置（例えば光ＣＶＤ装置等）、減
圧又は真空処理装置（例えば成膜室、プラズマ処理装
置）、エアナイフ、表面洗浄装置、露光装置、除電装置
がある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to space cleaning, and more particularly to a space cleaning material capable of adsorbing and decomposing and removing harmful gas present in a space, and a space cleaning method using the same. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective in purifying a space in a so-called high-tech industry (advanced industry) such as a semiconductor, a liquid crystal, and a precision machine industry. Specifically, a safety cabinet, a clean box, a stocker, a transport space, an interface, a surface treatment device (for example, an optical CVD device), a decompression or vacuum treatment device (for example, a film formation chamber, a plasma treatment device), an air knife, and a surface cleaning device , An exposure device, and a static elimination device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の空間清浄化技術を、半導体製造工
場におけるクリーンルームの空気清浄を例に図１５を用
いて説明する。図１５において、外気１は先ずプレフィ
ルタ２で粗粒子が除去され、次いで空調機３で空調さ
れ、中性能フィルタ４で除塵される。次に、クリーンル
ーム５の天井部に設置されているＨＥＰＡフィルタ（高
性能フィルタ）６で微細な粒子が除去され、クリーンル
ーム５はクラス１０〜１００が維持される（「洗浄設
計」ｐ１１〜２４、Summer １９８８）。７-1、７-2は
ファン、矢印は空気の流れを示す。ところで、今後半導
体産業では製品の高品質化、精密化が増々進み、これに
伴いガス状物質が汚染物として関与する。即ち、従来は
微粒子除去のみで十分であったのが、今後は、ガス状物
質の制御が重要となってくる。そして、前記図１５に示
した、従来のクリーンルームのフィルタでは、微粒子の
みしか除去されず、外気からのガス状汚染物質は、除去
されずにクリーンルームに導入されてしまうので問題と
なる。2. Description of the Related Art A conventional space cleaning technique will be described with reference to FIG. 15 taking an example of air cleaning in a clean room in a semiconductor manufacturing factory. In FIG. 15, first, coarse particles are removed from the outside air by a pre-filter 2, then air-conditioned by an air conditioner 3, and dust is removed by a medium-performance filter 4. Next, fine particles are removed by a HEPA filter (high-performance filter) 6 installed on the ceiling of the clean room 5, and the clean room 5 is maintained in the class 10 to 100 (“cleaning design” p11 to 24, Summer). 1988). 7 -1 and 7 -2 indicate fans, and arrows indicate the flow of air. By the way, in the semiconductor industry, the quality and precision of products are increasing more and more, and accordingly, gaseous substances are involved as contaminants. That is, conventionally, only removal of fine particles has been sufficient, but control of gaseous substances will be important in the future. In the conventional clean room filter shown in FIG. 15, only the fine particles are removed, and gaseous pollutants from the outside air are introduced into the clean room without being removed.
【０００３】ガス状汚染物質には、（１）ＮＯｘ、ＳＯ
ｘ、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性ガス、（２）ＮＨ3 、アミ
ンなどの塩基性ガス、（３）有機性ガス（Ｈ．Ｃ）があ
る。この内、通常のクリーンルームでは、Ｈ．Ｃがガス
状汚染物質として重要である。即ち、Ｈ．Ｃは通常のク
リーンルームの濃度レベルでガラスやシリコンウェハ基
材、基板に吸着し、悪影響を与えるためである（「空気
清浄」、第３３巻、第１号、ｐ．１６〜２１（１９９５
年））。Ｈ．Ｃの起因は、外気の自動車排ガス、高分子
製品からの脱ガスのクリーンルームへの導入、クリーン
ルーム構成材料の高分子材料（例えば、高分子製品の可
塑材、離型材、酸化防止剤等）からの脱ガスなどがある
（「空気清浄」、第３３巻、第１号、ｐ．１６〜２１、
１９９５年）。また、プロセス装置の一部又は全部をプ
ラスチック板等で囲うので、これらのプラスチックから
有機性ガスが発生する。そして、最近省エネの点でクリ
ーンルームの空気を循環使用するため、クリーンルーム
内の有機性ガスは徐々に高まってしまい、基材や基板を
汚染することになる。これらのＨ．Ｃは通常の大気濃度
レベルのような極低濃度でも悪影響を及ぼす。[0003] Gaseous pollutants include (1) NOx, SO
x, acid gases such as HCl and HF, (2) basic gases such as NH 3 and amines, and (3) organic gases (HC). Of these, in a normal clean room, C is important as a gaseous pollutant. That is, H. C is adsorbed on glass, a silicon wafer base material, or a substrate at a normal clean room concentration level and has an adverse effect ("Air Purification", Vol. 33, No. 1, pp. 16-21 (1995)).
Year)). H. Causes of C include the introduction of automotive exhaust gas from the outside air, degassing from polymer products into clean rooms, and the use of polymer materials for clean room components (eg, plasticizers for polymer products, mold release materials, antioxidants, etc.). Degassing and the like ("Air Purification", Vol. 33, No. 1, pp. 16-21,
1995). Further, since part or all of the process device is surrounded by a plastic plate or the like, an organic gas is generated from the plastic. Recently, since the air in the clean room is circulated and used in terms of energy saving, the organic gas in the clean room gradually increases, and contaminates the base material and the substrate. These H. C has an adverse effect even at very low concentrations, such as normal atmospheric concentrations.
【０００４】具体例で説明すると、Ｈ．Ｃによるウェハ
基材（貴重品）の汚染は、基材とレジストとの親和性
（なじみ）に影響を与える。そして、親和性が悪くなる
と、レジストと膜厚に影響を与えたり、基板とレジスト
との密着性に影響を与え、品質の低下や歩留まりの低下
をもたらす（「空気清浄」、第３３巻、第１号、ｐ．１
６〜２１、１９９５年）。Ｈ．Ｃによるウェハ基材の汚
染は、Ｈ．Ｃ吸着量の増加に伴い、酸化膜の耐圧の劣化
が激しくなる（第１３回応用物理学関係連合講演会講演
予稿集、Ｎｏ２、ｐ．６８６、１９９２年）。このよう
に、今後要求が高まるより質の高い製品は、集積度が密
（製品がより微細化、高精密化になる）であり、従来問
題とならなかった有機性ガスのようなガス状物質の制御
が必要となってくる（「空気清浄」、第３３巻、第１
号、ｐ．１６〜２１、１９９５）。すなわち、今後、高
品質な製品を製造するための清浄空間は、外気から導入
されるガス状汚染物質、及びクリーンルーム内で発生す
るＨ．Ｃや共存する酸性ガス、塩基性ガスを効果的に除
去することが重要である。[0004] A specific example will be described. Contamination of the wafer substrate (valuables) by C affects the affinity (fit-in) between the substrate and the resist. When the affinity deteriorates, it affects the resist and the film thickness or the adhesion between the substrate and the resist, resulting in a decrease in quality and a decrease in yield ("Air Purification", Vol. 33, No. 3). No. 1, p.
6-21, 1995). H. C. Contamination of the wafer substrate by H. With the increase in the amount of C adsorbed, the withstand voltage of the oxide film greatly deteriorates (Preliminary Lectures of the 13th Lecture Meeting on Applied Physics, No. 2, p. 686, 1992). In this way, higher quality products, for which demand will increase in the future, have a higher degree of integration (products become finer and more precise), and gaseous substances such as organic gases, which have not been a problem in the past. ("Air Purification", Vol. 33, No. 1)
No., p. 16-21, 1995). That is, in the future, a clean space for producing a high-quality product will include gaseous pollutants introduced from the outside air and H.V. generated in the clean room. It is important to effectively remove C and coexisting acid gas and basic gas.
【０００５】また、最近先端産業における製品の製造
は、コストを低減させて行う必要から、局所清浄化（ミ
ニエンバイロメント）が急速に広まっている。しかし、
局所清浄化においては、高分子材料の使用が多くなるの
で、これらの材料からの有機性ガスの発生による汚染を
効果的に防止する方式の出現が期待されていた（（社）
日本機械工業連合会、平成６年度報告書、ｐ．４１〜５
０、平成７年３月）。ここで、ウェハやガラス基板への
有機性ガス（Ｈ．Ｃ）の汚染は、簡便には接触角により
評価することができる。接触角とは水によるぬれの接触
角のことであり、基板表面の汚染の程度を示すものであ
る。すなわち、基板表面に疎水性（油性）の物質を付着
すると、その表面は水をはじき返してぬれにくくなる。
すると基板表面と水滴との接触角は大きくなる。従って
接触角が大きいと汚染度が高く、逆に接触角が小さいと
汚染度が低い。[0005] Recently, in the production of products in advanced industries, minimization of local cleaning (mini-environment) is rapidly spreading because it is necessary to reduce the cost. But,
In local cleaning, the use of polymer materials has increased, and it has been expected that a method of effectively preventing contamination due to the generation of organic gas from these materials will appear ((Corporation)).
Japan Machinery Federation, 1994 report, p. 41-5
0, March 1995). Here, the contamination of the wafer or the glass substrate with the organic gas (H.C) can be simply evaluated by the contact angle. The contact angle is a contact angle of water wetting, and indicates the degree of contamination of the substrate surface. That is, when a hydrophobic (oil-based) substance is attached to the surface of the substrate, the surface repels water and becomes difficult to wet.
Then, the contact angle between the substrate surface and the water droplet increases. Therefore, the contamination degree is high when the contact angle is large, and low when the contact angle is small.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、前
記した問題点を解消し、空間に存在する有機性ガスなど
のガス状汚染物質による汚染を効果的に防止することが
できる空気清浄化材とそれを用いた空間の清浄化方法を
提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an air purifying apparatus which solves the above-mentioned problems and which can effectively prevent contamination by gaseous pollutants such as organic gas existing in a space. It is an object to provide a material and a method for cleaning a space using the material.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、同一面上に、光照射により光触媒作用
を発揮する物質と、ガラス、シリコンウェハ、非金属性
物質及び金属性物質のうちの少なくとも一種類の基材又
はこれらを組合せた基板とを配備したことを特徴とする
空間清浄化材としたものである。また、本発明では、有
害ガスが存在する空間を清浄化する方法において、該空
間に、上記した空間清浄化材を設置して光照射し、空間
中の有害ガスを除去することを特徴とする空間清浄化方
法としたものである。本発明において、光触媒作用を発
揮する物質としては、ＴｉＯ2 を用いるのがよい。な
お、本発明において、基材は、ウェハのように一種類の
材料のものを指し、基板は、金属付加基材のように二種
類以上の材料のものを指す。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a substance which exhibits a photocatalytic action by light irradiation, a glass, a silicon wafer, a non-metallic substance and a metallic substance are provided on the same surface. Wherein at least one kind of base material or a substrate combining them is provided. Further, according to the present invention, in the method for cleaning a space in which a harmful gas is present, the space is provided with the above-mentioned space cleaning material and irradiated with light to remove the harmful gas in the space. This is a method for cleaning the space. In the present invention, TiO 2 is preferably used as a substance that exhibits a photocatalytic action. In the present invention, the substrate refers to one type of material such as a wafer, and the substrate refers to two or more types of materials such as a metal-added substrate.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明は、次の４つの知見に基づ
いてなされたものである。 （１）本発明の対象分野である先端産業では、従来粒子
除去のみで十分であったものが、製品の高品質化、高精
密化により、今後、ガス状汚染物質、即ち、ＳＯ2 、Ｎ
Ｏ、ＨＣｌ、ＨＦのような酸性ガス、ＮＨ3 ・アミン類
のような塩基性ガス、非メタン炭化水素のような有機性
ガス（Ｈ．Ｃ）の影響を受けるようになる。これらのガ
スによる影響の程度（影響の度合い）は、対象装置やプ
ロセスの種類により異なる。例えば、ＳＯ2 、Ｈ．Ｃは
酸化膜の絶縁不良、ＮＨ3 は解像不良を引き起こす。即
ち、これらのガス状汚染物質は、ガラス、ウェハ、非金
属付加基材（例、ＩＴＯ／ガラス）、金属付加基材
（例、Ｔａ／ガラス）などの種々の基材や基板に付着
（吸着）し、歩留りの低下（生産性の低下）をもたら
す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention has been made based on the following four findings. (1) In the advanced industry which is the target field of the present invention, it has been sufficient to remove only particles in the past. However, due to high quality and high precision of products, gaseous pollutants, that is, SO 2 , N
It is affected by acidic gases such as O, HCl and HF, basic gases such as NH 3 .amines, and organic gases (HC) such as non-methane hydrocarbons. The degree of influence (degree of influence) by these gases varies depending on the target device and the type of process. For example, SO 2 , H.P. C causes poor insulation of the oxide film, and NH 3 causes poor resolution. That is, these gaseous contaminants adhere (adsorb) to various substrates and substrates such as glass, wafers, non-metal-added substrates (eg, ITO / glass), and metal-added substrates (eg, Ta / glass). ), Resulting in lower yield (lower productivity).
【０００９】（２）現状のクリーンルームのＨＥＰＡや
ＵＬＰＡなどのフィルタ方式では、これらのガス状汚染
物質は捕集・除去されないので、外気の濃度のものがク
リーンルーム内に導入されてしまう。また、これらのガ
ス状汚染物質はクリーンルーム内で発生することが多
く、また最近は省エネの観点でクリーンルーム空気を循
環使用するため、これらのガス状汚染物質の濃度は外気
に比べて高い。これをＨ．Ｃを例に、次に説明する。少
なくとも、１部が有機物（高分子樹脂）で構成されるク
リーンルーム環境では、該有機物から極微量の有機性ガ
ス（Ｈ．Ｃ）が発生し、クリーンルーム空間中の収容物
（ウェハやガラス基材や基板などの原料、半製品）を汚
染する。(2) In a current filter system such as HEPA or ULPA in a clean room, these gaseous pollutants are not collected and removed, so that a substance having a concentration of outside air is introduced into the clean room. In addition, these gaseous pollutants are often generated in a clean room, and recently, since clean room air is circulated for energy saving, the concentration of these gaseous pollutants is higher than that of the outside air. This is H. The following is an example of C. In a clean room environment in which at least one part is made of an organic substance (polymer resin), a very small amount of organic gas (HC) is generated from the organic substance, and the contents (wafer, glass base material, It contaminates raw materials such as substrates and semi-finished products).
【００１０】すなわち、クリーンルーム空間では、少な
くともその一部に有機物（例、プラスチック容器、パッ
キン材、シール材、接着剤、壁面の材料等）を使用して
おり、該有機物から極微量の有機性ガスが発生する。例
えば、シール材からはシロキサン、収納容器の材料であ
るプラスチック材からはフタル酸エステルなどが発生
し、これらの有機性ガスは、発生濃度は極く低濃度であ
るが、クリーンルームは閉鎖系であり、閉じ込められ、
さらに、最近クリーンルームは省エネの点で空気の循環
使用の比率が高いので、該濃度は徐々に高くなり、クリ
ーンルーム内の収容物の上に付着し悪い影響を与えてし
まう。このように、クリーンルーム中のＨ．Ｃは外気か
らの導入Ｈ．Ｃにクリーンルーム内部からの発生ガスが
加わるので、多成分、かつ高濃度となっており、最近で
はクリーンルームはＨ．Ｃに関しては、ダーティルーム
と言われている。That is, in a clean room space, an organic material (eg, a plastic container, a packing material, a sealing material, an adhesive, a material for a wall surface, etc.) is used at least in part, and a trace amount of an organic gas is contained from the organic material. Occurs. For example, siloxane is generated from the sealing material, and phthalic acid ester is generated from the plastic material that is the material of the storage container.The concentration of these organic gases is extremely low, but the clean room is closed. , Trapped,
Furthermore, since the ratio of air circulation in a clean room is high in recent years in terms of energy saving, the concentration gradually increases and adheres to the contents in the clean room, adversely affecting the clean room. Thus, H. in the clean room C is introduced from outside air. Since the gas generated from the inside of the clean room is added to the clean room C, it has a high concentration of many components. Regarding C, it is said to be a dirty room.
【００１１】（３）前記のガス状汚染物質は光照射され
た光触媒により効果的に除去される。 （４）クリーンルームには、かなり多成分（例数千種類
ないしそれ以上）のガス状物質が存在するが、実際にガ
ラス、ウェハ、非金属付加基材、金属付加基材に付着
し、悪影響を及ぼす物質は、その内の一部のみ（該ガラ
ス、ウェハ、非金属付加基材、金属付加基材に付着性を
有する成分のみ）である。 （５）ガラス、シリコンウェハ、非金属付加基材（例、
ＩＴＯ／ガラス）、金属付加基材（例、Ｔａ／ガラス）
の基材や基板の上又はその近傍に、光照射された光触媒
を設置すると、ガラス、シリコンウェハ、非金属付加基
材、金属付加基材表面に付着（吸着）したガス状汚染物
質が除去される作用がある。(3) The gaseous contaminants are effectively removed by the photocatalyst irradiated with light. (4) In a clean room, gaseous substances of a considerably large number of components (thousands or more) are present, but actually adhere to glass, wafers, non-metal-added base materials, and metal-added base materials, and adversely affect them. The substance exerted is only a part of the substance (only the glass, wafer, non-metal-added substrate, and component having adhesion to the metal-added substrate). (5) Glass, silicon wafer, non-metallic additional substrate (eg,
ITO / glass), metal-added substrate (eg, Ta / glass)
When a photocatalyst irradiated with light is installed on or near the base material or substrate, gaseous contaminants adhering (adsorbed) to the surface of glass, silicon wafer, non-metal-added base material, or metal-added base material are removed. Function.
【００１２】次に、本発明を詳細に説明する。本発明の
構成は、同一面上に、（１）ガス状汚染物質を捕集する
ためのガラス、シリコンウェハ、非金属性物質、金属性
物質、非金属付加基材、金属付加基材の非金属又は金属
性の基材や基板（捕集材）と、（２）捕集したガス状汚
染物質を除去するための光触媒とを配備したものであ
る。即ち、製品や半製品、原料としてのウェハ、ガラ
ス、非金属付加基材（例、ＩＴＯ／ガラス）、金属付加
基材（例、Ｔａ／ガラス、Ｃｒガラス）の非金属又は金
属性の基材や基板にガス状汚染物質が付着（吸着）し、
歩留りの低下など悪影響を及ぼすので、該ウェハ、ガラ
ス、非金属付加基材、金属付加基材の非金属又は金属性
の基材や基板においてガス状汚染物質が付着する物質を
ガス状汚染物質の捕集材として用い、該捕集材の上又は
その近傍に光触媒を設置し、該捕集材上の付着（吸着）
物の除去を行うものである。Next, the present invention will be described in detail. The structure of the present invention is as follows. (1) Glass, silicon wafer, non-metallic substance, metallic substance, non-metal-added base material, non-metal-added base material for collecting gaseous pollutants It is provided with a metal or metallic substrate or substrate (collection material) and (2) a photocatalyst for removing the collected gaseous pollutants. That is, non-metallic or metallic substrates such as products, semi-finished products, wafers as raw materials, glass, non-metallic additional substrates (eg, ITO / glass), and metal-added substrates (eg, Ta / glass, Cr glass) Gaseous contaminants adhere to (adsorb to)
Since the wafer, glass, non-metal-added substrate, and non-metal or metal-based substrate or substrate of the metal-added substrate have gaseous contaminants attached to the wafer, glass, non-metal-added substrates, Used as a trapping material, a photocatalyst is installed on or near the trapping material, and adheres (adsorbs) on the trapping material
This is for removing objects.
【００１３】ガス状汚染物質の捕集材と、該物質を除去
するための光触媒との同一面上への配備の方法としては
次の４つがある（一体化の方法）。 （１）適宜の母材上への捕集材と光触媒の付加。 （２）捕集材上への光触媒の付加。 （３）光触媒上への捕集材の付加。 （４）捕集材と光触媒とを混合及び／又は多層化（重ね
合せ）。 次に、上記構成材について説明する。まず、ガス状汚染
物質の捕集材について説明する。There are the following four methods for disposing the trapping material for gaseous pollutants and a photocatalyst for removing the pollutants on the same surface (integrating method). (1) Addition of a collecting material and a photocatalyst on a suitable base material. (2) Addition of a photocatalyst on the collecting material. (3) Addition of trapping material on photocatalyst. (4) Mixing and / or multilayering (overlapping) the collector and the photocatalyst. Next, the above components will be described. First, the trapping material for gaseous pollutants will be described.
【００１４】該捕集材は、クリーンルーム（作業部屋）
に存在するかなりの多成分にわたるガス状物質の中か
ら、製品、半製品、原材料に付着（吸着）し悪影響を及
ぼすガス状物質（ガス状汚染物質）を選択的に捕集（吸
着）するものであれば何れでも良い。通常、後方の製造
装置やプロセスで取扱う製品、半製品、原材料の基材や
基板が好適である。例えば、基材としてはシリコンウェ
ハ、ガラス、Ｔａ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｌ、ＩＴＯ、ＳｉＯ
2 、基板としては該ウェハやガラス表面にＴａ、Ｃｒ、
Ａｕ、Ａｌ、ＩＴＯ、ＳｉＯ2 などの実際のプロセスに
おける金属性又は非金属性物質を付加（被覆）した材料
がある。これらの基材や基板の金属性物質又は非金属性
物質は、後述する適宜の母材上に付加して用いることが
できる。付加の方法としては、蒸着法やスパッタリング
法による薄膜の被覆がある。該基材や基板をガス状汚染
物質の捕集材として用いることにより、後方の製造装置
やプロセスで基材や基板上に付着（吸着）し、悪影響を
及ぼすガス状汚染物質が選択的に捕集される。[0014] The collecting material is a clean room (working room).
Which selectively collects (adsorbs) gaseous substances (gaseous pollutants) that adhere to (adsorb) and have an adverse effect on products, semi-finished products, and raw materials from gaseous substances that exist in a large number of components. Any may be used. In general, products, semi-finished products, and base materials and substrates of raw materials handled by a downstream manufacturing apparatus or process are suitable. For example, as a substrate, a silicon wafer, glass, Ta, Cr, Au, Al, ITO, SiO
2. As the substrate, Ta, Cr,
There are materials to which a metallic or non-metallic substance is added (coated) in an actual process, such as Au, Al, ITO, and SiO 2 . These metallic or non-metallic substances of the base material and the substrate can be used by being added to an appropriate base material described later. As an additional method, there is coating of a thin film by a vapor deposition method or a sputtering method. By using the substrate or substrate as a trapping material for gaseous contaminants, the gaseous contaminants that adhere to (adsorb) on the substrate or substrate in a downstream manufacturing apparatus or process and have an adverse effect are selectively captured. Gathered.
【００１５】これをガラス基材を扱う製造装置について
説明する。ガラス基材は、これを原材料として液晶が製
造される。該ガラス基材は、クリーンルーム空気中に暴
露すると、ガス状汚染物質が付着（吸着）し、接触角が
増加する。このような接触角が増加したガラス基材や基
板表面に成膜すると、成膜した膜の付着強度が低くな
り、歩留りの低下をもたらす。該ガラス基材に付着し、
接触角を増加させる有機性ガスは、本発明者らの研究で
は、高分子量のＨ．Ｃであり、その構造として−ＣＯ、
−ＣＯＯ結合（親水性を有する）を持つことである。こ
のＨ．Ｃは親水部（−ＣＯ、−ＣＯＯ結合部）を有する
疎水性物質（Ｈ．Ｃの基本構造の−Ｃ−Ｃ−Ｃ−の部
分）と考えることができる。A description will now be given of a manufacturing apparatus for handling glass substrates. Liquid crystal is manufactured using the glass substrate as a raw material. When the glass substrate is exposed to clean room air, gaseous contaminants adhere (adsorb) and the contact angle increases. When a film is formed on a glass substrate or a substrate surface having such an increased contact angle, the adhesion strength of the formed film is reduced, and the yield is reduced. Adhere to the glass substrate,
Organic gases that increase the contact angle have been shown in our studies to be of high molecular weight H.O. C, whose structure is -CO,
-Having a COO bond (having hydrophilicity). This H. C can be considered as a hydrophobic substance having a hydrophilic part (-CO, -COO bonding part) (a part of -C-CC- in the basic structure of HC).
【００１６】具体例で説明すると、通常のクリーンルー
ムにおいてガラス基材表面の接触角を増加させる有機性
ガスは、Ｃ16〜Ｃ20の高分子量Ｈ．Ｃ、例えばフタル酸
エステル、高級脂肪酸、フェノール誘導体であり、これ
らの成分に共通することは化学的構造として、−ＣＯ、
−ＣＯＯ結合（親水性を有する）を持つことである。例
えば、ガラス基材表面への付着Ｈ．Ｃ成分としては、
２，６−ｔ−ブチル−４−エチニルフェノール、パルミ
チン酸、フタル酸−ジ−ｎ−ブチルエステル（ＤＢ
Ｐ）、フタル酸−ジ−２−エチルヘキシルエステル（Ｄ
ＯＰ）等である（「コンタミネーション便覧」ｐ．１
７、オーム社）。従って、このようなガラス基材を扱う
製造装置では、該ガラス基材をガス状汚染物質の捕集材
として用い、該製造装置への供給空気の処理を行う。こ
れにより、上記のごとくして、捕集用ガラス基材表面に
ガス状汚染物質は捕集されるので、該基材を取扱う製造
装置への供給空気は、該基材への付着汚染物質がない清
浄空気となる。そして、該製造装置内の空間は基材へ付
着し得るガス状汚染物質がない清浄空間となる。[0016] described embodiments, the organic gas to increase the contact angle of the glass substrate surface in normal clean room, high molecular weight of C 16 -C 20 H. C, for example, phthalates, higher fatty acids, and phenol derivatives. Common to these components is -CO,
-Having a COO bond (having hydrophilicity). For example, adhesion to the glass substrate surface As the C component,
2,6-t-butyl-4-ethynylphenol, palmitic acid, phthalic acid-di-n-butyl ester (DB
P), phthalic acid-di-2-ethylhexyl ester (D
OP) etc. (“Contamination Handbook” p.1
7, Ohmsha). Therefore, in a manufacturing apparatus that handles such a glass substrate, the glass substrate is used as a trapping material for gaseous contaminants, and air supplied to the manufacturing apparatus is treated. As a result, as described above, gaseous contaminants are trapped on the surface of the trapping glass base material. There will be no clean air. The space in the manufacturing apparatus is a clean space free of gaseous pollutants that can adhere to the base material.
【００１７】次に、光照射により光触媒作用を発揮する
物質について説明する。光触媒は、前記のガス状汚染物
質の捕集材と共に、一体化又は別々に同一面上に配備で
き、光照射により、前記の捕集材上の付着物を分解でき
るものであればいずれでもよい。通常、半導体材料が効
果的であり、容易に入手出来、加工性も良いことから好
ましい。効果や経済性の面から、Ｓｅ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｔ
ｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｐ，Ａｓ，
Ｓｂ，Ｃ，Ｃｄ，Ｓ，Ｔｅ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ａｇ，
Ｍｏ，Ｓｒ，Ｗ，Ｃｒ，Ｂａ，Ｐｂのいずれか、又はこ
れらの化合物、又は合金、又は酸化物が好ましく、これ
らは単独で、また２種類以上を複合して用いる。Next, a substance that exhibits a photocatalytic action by light irradiation will be described. The photocatalyst, together with the gaseous pollutant trapping material, can be integrated or separately provided on the same surface, and may be any one that can decompose the deposits on the trapping material by light irradiation. . Generally, semiconductor materials are preferred because they are effective, readily available, and have good workability. In terms of effects and economy, Se, Ge, Si, T
i, Zn, Cu, Al, Sn, Ga, In, P, As,
Sb, C, Cd, S, Te, Ni, Fe, Co, Ag,
Any of Mo, Sr, W, Cr, Ba, and Pb, or a compound, an alloy, or an oxide thereof is preferable, and these are used alone or in combination of two or more.
【００１８】例えば、元素としてはＳｉ，Ｇｅ，Ｓｅ、
化合物としてはＡｌＰ，ＡｌＡｓ，ＧａＰ，ＡｌＳｂ，
ＧａＡｓ，ＩｎＰ，ＧａＳｂ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，Ｃ
ｄＳ，ＣｄＳｅ，ＺｎＳ，ＭｏＳ2 ，ＷＴｅ2 ，Ｃｒ2
Ｔｅ3 ，ＭｏＴｅ，Ｃｕ2 Ｓ，ＷＳ2 、酸化物としては
ＴｉＯ2 ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，ＣｕＯ，Ｃｕ2 Ｏ，ＺｎＯ，Ｍ
ｏＯ3 ，ＩｎＯ3 ，Ａｇ2 Ｏ，ＰｂＯ，ＳｒＴｉＯ3 ，
ＢａＴｉＯ3 ，Ｃｏ3Ｏ4 ，Ｆｅ2 Ｏ3 ，ＮｉＯなどが
ある。このうち、ＴｉＯ2 が効果が高いことから好まし
い。また、Ｔｉ、Ｚｎなどの金属は、酸化することによ
り、光触媒とすることができるので、用途、装置の種
類、要求性能、経済性などによっては好適に使用でき
る。光触媒の付加は、蒸着法、スパッタリング法、焼結
法、ゾル−ゲル法、塗布による方法、焼付け塗装による
方法など、周知の付加方法を適宜用いることができる。For example, the elements are Si, Ge, Se,
Compounds include AlP, AlAs, GaP, AlSb,
GaAs, InP, GaSb, InAs, InSb, C
dS, CdSe, ZnS, MoS 2 , WTe 2 , Cr 2
Te 3 , MoTe, Cu 2 S, WS 2 , and oxides such as TiO 2 , Bi 2 O 3 , CuO, Cu 2 O, ZnO, M
oO 3 , InO 3 , Ag 2 O, PbO, SrTiO 3 ,
BaTiO 3 , Co 3 O 4 , Fe 2 O 3 , NiO and the like are available. Among them, TiO 2 is preferable because of its high effect. In addition, since metals such as Ti and Zn can be used as photocatalysts by oxidizing, they can be suitably used depending on applications, types of apparatuses, required performance, economy, and the like. For the addition of the photocatalyst, a well-known addition method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a sintering method, a sol-gel method, a coating method, and a baking coating method can be appropriately used.
【００１９】また、光触媒作用の向上のために、上記光
触媒にＰｔ，Ａｇ，Ｐｄ，ＲｕＯ2，Ｃｏ3 Ｏ4 の様な
物質を加えて使用することも出来る。該物質の添加は、
光触媒による前記の捕集材上の付着物の分解作用が加速
されるので好ましい。これらは、一種類又は複数組合せ
て用いることができる。通常、添加量は、光触媒に対し
て、０．０１〜１０重量％であり、適宜添加物質の種類
や要求性能などにより、予備試験行い適正濃度を選択す
ることができる。添加の方法は、含浸法、光還元法、ス
パッタ蒸着法、混練法など周知手段を適宜用いることが
できる。前記の捕集材や光触媒は、適宜の母材、例え
ば、セラミックス、ＳＵＳ材、Ｃｕ−Ｚｎ材、Ａｌ材、
Ｔｉ材上に付加して用いることもできる。例えば、ＳＵ
Ｓ材への捕集材としてのＴａの付加、及び光触媒として
のＴｉＯ2 の付加がある。In order to improve the photocatalytic action, a substance such as Pt, Ag, Pd, RuO 2 or Co 3 O 4 can be added to the above photocatalyst. The addition of the substance
This is preferable because the photocatalyst accelerates the action of decomposing the deposits on the trapping material. These can be used alone or in combination. Usually, the amount of addition is 0.01 to 10% by weight with respect to the photocatalyst, and an appropriate concentration can be selected by performing a preliminary test as appropriate depending on the type of the added substance and required performance. Well-known means such as an impregnation method, a photoreduction method, a sputter deposition method, and a kneading method can be appropriately used for the addition method. The trapping material and the photocatalyst are appropriate base materials, for example, ceramics, SUS material, Cu-Zn material, Al material,
It can also be used by adding it on a Ti material. For example, SU
There is addition of Ta as a trapping material to S material and addition of TiO 2 as a photocatalyst.
【００２０】次に、光触媒への光照射について述べる。
光源は前記ガス状汚染物質の捕集材と光触媒からなる空
間清浄化材が、光照射により光触媒作用を発揮するよう
になれば何れでも良い。通常、水銀灯、水素放電管、キ
セノン放電管、ライマン放電管などを適宜使用出来る。
光源の例としては、殺菌ランプ、ブラックライト、蛍光
ケミカルランプ、ＵＶ−Ｂ紫外線ランプ、キセノンラン
プがある。前記の捕集材と光触媒の同一面上への付加
は、夫々の材料を上記の適宜の付加手段により、薄膜
状、線状、網状、帯状、くし状、粒子状、島状の適宜の
形状を組合せることができる。このための付加の方法
は、適用装置の形状、規模、構造、光の照射方法、要求
性能などにより適宜に選択することができる。Next, irradiation of light to the photocatalyst will be described.
The light source may be any one as long as the space purifying material composed of the trapping material for gaseous pollutants and the photocatalyst exerts a photocatalytic action by light irradiation. Usually, a mercury lamp, a hydrogen discharge tube, a xenon discharge tube, a Lyman discharge tube and the like can be appropriately used.
Examples of the light source include a germicidal lamp, a black light, a fluorescent chemical lamp, a UV-B ultraviolet lamp, and a xenon lamp. The addition of the trapping material and the photocatalyst on the same surface is performed by applying the respective materials to the appropriate shapes such as a thin film, a line, a net, a band, a comb, a particle, and an island by the appropriate adding means described above. Can be combined. The additional method for this can be appropriately selected depending on the shape, scale, structure, light irradiation method, required performance, and the like of the application device.
【００２１】本発明の前記捕集材と光触媒より成る空間
清浄化材の形状は、平板状、棒状、球状、網状、繊維
状、ファイバー状、プリーツ状、格子状など適宜の形状
を用いることができる。本発明の空間清浄化材の設置方
法は、適用装置の壁面や流路中などの適宜の位置に、適
用装置、装置形状、規模、母材の種類、空間清浄化材の
形状、要求性能などにより適宜選択することが出来る。
本発明の特徴は、製品、半製品、原材料（基材あるいは
基板）に付着し歩留まりの低下をもたらすガス状汚染物
質を、捕集材として用いた該基材あるいは基板と一体化
して付加した光触媒により除去するものである。ガス状
汚染物質の分解の反応メカニズムの詳細は不明だが次の
ように考えられる。該基材あるいは基板の表面に付着し
たガス状汚染物質は、該表面に吸着後、拡散し、該基材
あるいは基板と同一面上に配備して付加した光触媒の有
する光触媒作用を受け除去される。The shape of the space purifying material comprising the trapping material and the photocatalyst of the present invention may be an appropriate shape such as a flat plate, a bar, a sphere, a net, a fiber, a fiber, a pleated shape, or a lattice shape. it can. The installation method of the space cleaning material of the present invention is applied to an appropriate position such as a wall surface or a flow path of the application device, the application device, the shape of the device, the scale, the type of the base material, the shape of the space cleaning material, the required performance, etc. Can be selected as appropriate.
A feature of the present invention is a photocatalyst in which a gaseous pollutant that adheres to a product, semi-finished product, or raw material (substrate or substrate) and reduces the yield is integrated with the substrate or substrate used as a trapping material. To remove. Although the details of the reaction mechanism of the decomposition of gaseous pollutants are unknown, it is considered as follows. The gaseous contaminants adhering to the surface of the substrate or the substrate are diffused after being adsorbed on the surface, and are removed by the photocatalysis of the photocatalyst arranged and added on the same surface as the substrate or the substrate. .
【００２２】本発明における空間清浄化においては、微
粒子（粒子状物質）の存在が問題となる場合は適宜除塵
手段（微粒子除去方式）を組み合せて用いることができ
る。除塵手段としては、周知の方式を１種類あるいは複
数の種類を組み合せて用いることができ、フィルタを用
いる方式、本発明者らが提案している光電子を用いる方
式がある。この内、光電子を用いる方式は、本発明の空
間清浄化材で用いる光照射を有効利用（光源からの光を
両方で使用）できるので、利用分野、適用装置の種類に
よっては好ましい。フィルタ方式に用いるフィルタは、
ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ、静電フィルタ、エレクトレット、
本発明者が提案したイオン交換フィルタ（例、特公平５
−９１２３号）がある。光電子を用いる方式は、本発明
者らがすでに提案しており適宜用いることができる。次
に提案した方式の例を示す。特公平３−５８５７号、特
公平６−３４９４１号、特公平６−７４９０９号、特公
平６−７４９１０号、特公平７−１１０３４２号、特公
平８−２１１号各公報。In the cleaning of the space in the present invention, if the presence of fine particles (particulate matter) poses a problem, a dust removing means (fine particle removing system) can be appropriately used in combination. As the dust removing means, a known method can be used by combining one type or a plurality of types, and there are a method using a filter and a method using photoelectrons proposed by the present inventors. Among them, the method using photoelectrons can effectively utilize the light irradiation used in the space cleaning material of the present invention (use both light from the light source), and is therefore preferable depending on the field of use and the type of application device. The filter used for the filter method is
HEPA, ULPA, electrostatic filter, electret,
Ion exchange filter proposed by the present inventors (eg,
No. 9123). The method using photoelectrons has already been proposed by the present inventors and can be used as appropriate. Next, an example of the proposed method is shown. JP-B-3-5857, JP-B6-34941, JP-B6-74909, JP-B6-74910, JP-B7-1110342, and JP-B8-211.
【００２３】本発明の空間清浄化材によるガス状汚染物
質の除去性能は、処理対象の汚染ガスを測定することに
より、その効果を把握することができる。しかし、本発
明の分野である、先端分野の対象、気体や空間には、ｐ
ｐｂ〜ｐｐｔレベルの極低濃度、かつ多成分の物質が処
理対象となる。例えば、ＮＨ3 ：１〜５ｐｐｂ、ＤＯＰ
（フタル酸エステル）０．１〜５ｐｐｂ。このような極
低濃度の物質を個々に測定、評価することは、高度の測
定機器が必要で、かつ、手間がかかり、必ずしも実用的
でない。このような場合、非メタン炭化水素（Ｈ．Ｃ）
を指標に評価を行うと好都合である。これは、非メタン
Ｈ．Ｃは、他のガス状汚染物質、例えばＮＨ3 、アミ
ン、ＮＯと共存する場合が多いため、そして測定が簡易
にできる（例、非メタンＨ．Ｃ計）ため、本発明の空間
清浄化材において、他のガス状汚染物質と同様に吸着
（捕集）されるためである。通常、非メタンＨ．Ｃを、
入口濃度の１０％以下、好ましくは１％以下にすること
で効果的なガス状汚染物質の処理を行うことができる。The performance of removing the gaseous pollutants by the space cleaning material of the present invention can be grasped by measuring the pollutant gas to be treated. However, in the field of the present invention, the object of the advanced field, gas and space, p
Very low concentrations of pb to ppt levels and multi-component substances are to be processed. For example, NH 3 : 1 to 5 ppb, DOP
(Phthalic ester) 0.1-5 ppb. It is not always practical to measure and evaluate such extremely low-concentration substances individually, because a high-level measuring device is required and it takes time and effort. In such cases, non-methane hydrocarbons (HC)
It is convenient to perform evaluation using the index as an index. This is because non-methane H. C often coexists with other gaseous pollutants such as NH 3 , amines and NO, and can be easily measured (eg, non-methane HC meter). In this case, it is adsorbed (collected) similarly to other gaseous pollutants. Usually, non-methane H. C
By controlling the concentration at the inlet to 10% or less, preferably 1% or less, effective treatment of gaseous pollutants can be performed.
【００２４】[0024]
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明は本実施例に何ら限定されるものではな
い。 実施例１ 半導体工場のクリーンルームにおける空気清浄を、図１
に示した本発明の空間清浄化材８を用いた空気清浄装置
Ａの基本構成図を用いて説明する。図１において、５は
クラス１００のクリーンルームであり、ガス状汚染物質
としてのＨ．Ｃ１０、及びＮＨ3 １１を含むクリーンル
ーム空気１２は、紫外線ランプ１３、ウェハ（ガス状汚
染物質の捕集材）上にＴｉＯ2 （紫外線照射により光触
媒作用を発揮する物質）を付加した空間清浄化材８、除
塵用フィルタ１４-1、１４-2により構成される空気清浄
装置Ａに導入されることにより処理される。これによ
り、Ｈ．Ｃ、ＮＨ3 などのガス状汚染物質が除去された
清浄空気１５となり、ウェハの製造装置（ウェハの加
工、成膜プロセス）１６へ供給される。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Air purification in a clean room of a semiconductor factory is shown in FIG.
A description will be given with reference to a basic configuration diagram of an air cleaning device A using the space cleaning material 8 of the present invention shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a clean room of class 100, which is used as a gaseous pollutant. The clean room air 12 containing C10 and NH 3 11 is a space cleaning material obtained by adding TiO 2 (a material that exhibits a photocatalytic action by irradiating ultraviolet light) onto an ultraviolet lamp 13 and a wafer (a material for collecting gaseous pollutants). 8. It is processed by being introduced into the air purifying apparatus A composed of the dust removing filters 14 -1 and 14 -2 . Thereby, H. The purified air 15 from which gaseous contaminants such as C and NH 3 have been removed is supplied to a wafer manufacturing apparatus (wafer processing, film forming process) 16.
【００２５】次に、本例を詳細に説明する。クリーンル
ーム５に入る前の外気１は、先ず粗フィルター２と空気
調和器３で処理される。次いで、空気はクリーンルーム
５に入る際にＨＥＰＡフィルター６によって除塵され、
Ｈ．ＣやＮＨ3 などガス状汚染物質が共存するクラス１
００の濃度の空気１２となる。ウェハの製造装置１６で
は、ガス状汚染物質の内、Ｈ．ＣとＮＨ3 の影響が特に
大きい。すなわち、外気１に共存する自動車起因のＨ．
Ｃや、プラスチック類など高分子樹脂起因のＨ．Ｃは、
粗フィルター２、空気調和器３、及びＨＥＰＡフィルタ
ー６では除去されないため、クリーンルーム５内に導入
されてしまう。更に、クリーンルーム５内では、クリー
ンルーム５の構成材やウェハの製造装置１６周辺の高分
子樹脂類からＨ．Ｃ、例えばフタル酸エステル、高級脂
肪酸１０が発生する。また、ＮＨ3 １１は、外気から導
入されるものに、クリーンルーム５内における作業によ
りＮＨ3 発生がある。Next, this embodiment will be described in detail. The outside air 1 before entering the clean room 5 is first treated by the coarse filter 2 and the air conditioner 3. Then, when the air enters the clean room 5, the dust is removed by the HEPA filter 6,
H. Class 1 where gaseous pollutants such as C and NH 3 coexist
The air 12 has a concentration of 00. In the wafer manufacturing apparatus 16, H.O. The effects of C and NH 3 are particularly large. In other words, the H.O.
C. and H.C. originated from polymer resins such as plastics. C is
Since it is not removed by the coarse filter 2, the air conditioner 3, and the HEPA filter 6, it is introduced into the clean room 5. Further, in the clean room 5, H.V. C, for example, phthalates and higher fatty acids 10 are generated. Further, NH 3 11 is introduced from the outside air and generates NH 3 due to work in the clean room 5.
【００２６】このため、外気１中のＨ．Ｃ濃度１．１ｐ
ｐｍ（非メタンＨ．Ｃ）に対し、クリーンルーム５中の
Ｈ．Ｃ濃度は、１．２〜１．５ｐｐｍ（非メタンＨ．
Ｃ）と高濃度となっている。前記クリーンルーム５内の
構成材やウェハの製造装置１６の周辺から発生したＨ．
Ｃは、フタル酸エステル（ＤＯＰ、ＤＢＰ）などウェハ
に付着しやすい構造のガス状汚染物質であるので、外気
１中のＨ．Ｃに比較してウェハ汚染への関与が大きい。
また、ＮＨ3 濃度については、外気が１０ｐｐｂ程度で
あるのに対して、クリーンルーム５内ではクリーンルー
ム５内でＮＨ3 発生があるので５０〜８０ｐｐｂとなっ
ている。本例の空間清浄化材８は、図２にその構成図を
示している。図２の空間清浄化材８において、ａは断面
図、ｂは平面図である。すなわち、空間清浄化材８は、
ガス状汚染物質捕集材としてのウェハ１７上に光触媒材
としてＴｉＯ2 １８を付加している。For this reason, the H.O. C concentration 1.1p
pm (non-methane HC), the H.O. C concentration is 1.2 to 1.5 ppm (non-methane H.C.
C) and a high concentration. H.H. generated from the surroundings of the components and wafer manufacturing apparatus 16 in the clean room 5.
C is a gaseous contaminant such as phthalic acid ester (DOP, DBP) which easily adheres to the wafer. It is more involved in wafer contamination than C.
Further, the NH 3 concentration is 50 to 80 ppb because the outside air is about 10 ppb, while the NH 3 is generated in the clean room 5 in the clean room 5. FIG. 2 shows a configuration diagram of the space cleaning material 8 of this example. In the space cleaning material 8 of FIG. 2, a is a cross-sectional view and b is a plan view. That is, the space cleaning material 8
TiO 2 18 is added as a photocatalyst material on a wafer 17 as a gaseous pollutant collecting material.
【００２７】空気清浄装置Ａに導入された空気１２中の
ガス状汚染物質としてのＨ．Ｃ１０とＮＨ3 １１は、ウ
ェハ１７の表面に付着（吸着）捕集され、これらの汚染
物質は紫外線ランプ１３からの照射を受けた本発明の空
間清浄化材８におけるＴｉＯ2 １８により分解される。
すなわち、クリーンルーム５内のＨ．Ｃ１０は多成分に
及ぶが、この内、製造装置１６においてウェハに付着
（吸着）し歩留まりの低下をもたらす原因となる種類の
Ｈ．Ｃは、ウェハ表面に付着性が高いので、製造装置６
の前方に本発明の空間清浄化材８を設置すると、空間清
浄化材８中のウェハ１７表面上に後方で悪影響を及ぼす
Ｈ．Ｃが選択的に付着捕集される。また、ＮＨ3 も同様
にウェハ１７表面上に付着捕集され、これらの汚染物質
は紫外線ランプ１３からの紫外線が照射されたＴｉＯ2
１８の光触媒作用を受けて分解される。H. as a gaseous pollutant in the air 12 introduced into the air purifier A C10 and NH 3 11 are attached (adsorbed) and collected on the surface of the wafer 17, and these contaminants are decomposed by TiO 2 18 in the space cleaning material 8 of the present invention irradiated with the ultraviolet lamp 13. .
That is, the H.O. C10 has many components, and among them, H.V. of the type that causes adhesion (adsorption) to the wafer in the manufacturing apparatus 16 and causes a decrease in yield is obtained. C has high adhesion to the surface of the wafer,
When the space cleaning material 8 of the present invention is installed in front of the space cleaning material 8, it adversely affects the surface of the wafer 17 in the space cleaning material 8 behind. C is selectively adhered and collected. Similarly, NH 3 is also adhered and collected on the surface of the wafer 17, and these contaminants are TiO 2 irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 13.
Decomposed by the photocatalysis of 18.
【００２８】このようにして、クリーンルーム空気１２
は、本発明の空間清浄化材８を設置した空気清浄装置Ａ
により処理され、空気１２中のガス状汚染物質が除去さ
れ、清浄空気１５が得られる。清浄空気１５中のＨ．Ｃ
濃度は、非メタンＨ．Ｃとして０．１ｐｐｍ以下、ＮＨ
3 は１ｐｐｂ以下である。１４-1の除塵フィルタは、ク
リーンルーム空気１２に含まれる微粒子の除去用、また
１４-2の除塵フィルタは、緊急時に紫外線ランプ１３や
空間清浄化材８の周辺から発塵があった場合の捕集フィ
ルタ（ＨＥＰＡ）である。図１における矢印は、空気の
流れを示す。図２における矢印は、紫外線ランプ１３か
らの紫外線の照射方向を示す。ここで、空間清浄化材８
は、ウェハ表面に、くし型のスクリーンを用いて、その
形にＴｉＯ2 の微粒子粉末のスラリーの塗布を行い、１
０００℃で乾燥して製造した。Thus, the clean room air 12
Is an air purifying apparatus A provided with the space purifying material 8 of the present invention.
To remove gaseous pollutants in the air 12 and obtain clean air 15. H. in clean air 15 C
The concentration is non-methane H. 0.1 ppm or less as C, NH
3 is 1 ppb or less. Dust filter 14 -1, for the removal of fine particles contained in the clean room air 12 and 14 -2 dust filter is capturing when there is dust from the periphery of the ultraviolet lamp 13 and the space cleaning member 8 in an emergency Collecting filter (HEPA). The arrows in FIG. 1 indicate the flow of air. The arrow in FIG. 2 indicates the direction of irradiation of ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 13. Here, the space cleaning material 8
, A slurry of TiO 2 fine powder was applied to the wafer surface using a comb screen, and 1
It was manufactured by drying at 000 ° C.
【００２９】実施例２ 実施例１の図１の空気清浄装置Ａにおける空間清浄化材
８の別のタイプのものを図３に示す。図３中ａは断面
図、ｂは平面図であり、母材としてのＳＵＳ表面１９に
光触媒材としてのＴｉＯ2 １８、ガス状汚染物質捕集材
としてのＴａ薄膜１７をくし状に付加している。ここ
で、図３の空間清浄化材８の製造を次に示す。母材とし
てのＳＵＳ表面に、先ず光触媒材としてのＴｉＯ2 をゾ
ル−ゲル法により付加し、次いで３５０℃で加熱処理を
行い、次にその表面をくし型のスクリーンでおおい、ガ
ス状汚染物質捕集材としてのＴａを蒸着法によりくし状
に付加した。Embodiment 2 FIG. 3 shows another type of the space-cleaning material 8 in the air-cleaning apparatus A of FIG. In FIG. 3, a is a cross-sectional view and b is a plan view. A TiO 2 18 as a photocatalyst and a Ta thin film 17 as a gaseous pollutant trapping material are added to a SUS surface 19 as a base material in a comb shape. I have. Here, the production of the space cleaning material 8 of FIG. 3 will be described below. First, TiO 2 as a photocatalyst material is added to a SUS surface as a base material by a sol-gel method, and then a heat treatment is performed at 350 ° C., and then the surface is covered with a comb type screen to capture gaseous pollutants. Ta as a collecting material was added in a comb shape by a vapor deposition method.
【００３０】実施例３ 実施例１の半導体工場のクラス１００のクリーンルーム
におけるクラス１のスーパークリーンゾーンに設置され
た小型のウェハ保管庫（ウェハ収納ストッカＣ）におけ
る空気清浄を図４に示した本発明の空間清浄化材８を用
いたウェハ保管庫の基本構成図を用いて説明する。ウェ
ハ保管庫Ｃの空気清浄は、ウェハ保管庫Ｃの片側に設置
された紫外線ランプ１３、空間清浄化材８にて実施され
る。すなわち、ウェハ保管庫Ｃ中のＨ．Ｃ１０、ＮＨ3
１１（ガス状汚染物質）は、空間清浄化材８におけるガ
ス状汚染物質の捕集材に捕集され、次いで、その近傍に
付加された光触媒材により、分解、除去される（空気清
浄化部、Ａ）。これにより、ウェハ２０の存在する被清
浄空間部（清浄化空間部、Ｂ）は、清浄化される。２１
はウェハキャリヤを示す。Embodiment 3 FIG. 4 shows the air purification in a small wafer storage (wafer storage stocker C) installed in a class 1 super clean zone in a class 100 clean room of a semiconductor factory of embodiment 1. A description will be given with reference to a basic configuration diagram of a wafer storage using the space cleaning material 8 described above. The air cleaning of the wafer storage C is performed by the ultraviolet lamp 13 and the space cleaning material 8 installed on one side of the wafer storage C. That is, the H. in the wafer storage C is C10, NH 3
11 (gaseous pollutant) is collected by the trapping material of the gaseous pollutant in the space cleaning material 8, and then decomposed and removed by a photocatalyst material added in the vicinity thereof (air cleaning section). , A). As a result, the space to be cleaned (the cleaning space B) where the wafer 20 exists is cleaned. 21
Indicates a wafer carrier.
【００３１】ここでの空間清浄化材８は、図５に（ａ：
断面図、ｂ：平面図）に示すようにウェハ１７の上に、
光触媒材としてのＴｉＯ2 １８を粒状に付加している。
図５の断面図ａの矢印は、紫外線の照射方向を示してい
る。ウェハ保管庫Ｃでは、ウェハ２０の保管庫Ｃへの出
し入れ（該保管庫の開閉）毎にクリーンルーム５中のガ
ス状汚染物質としてのウェハ基板に付着すると接触角の
増加をもたらすＨ．Ｃ（非メタンＨ．Ｃ濃度：１．０〜
１．３ｐｐｍ）１０や、解像不良を引き起こすＮＨ
3 （３０〜５０ｐｐｂ）が侵入するが、上記のごとくし
てこれらのガス状汚染物質は、空間清浄化材８に捕集さ
れ、除去される。これにより、保管庫Ｃの清浄化空間部
Ｂでは、接触角の増加をもたらさない（非メタンＨ．Ｃ
濃度として０．１ｐｐｍ以下）、解像不良を生じない
（ＮＨ3 濃度０．１ｐｐｂ以下）清浄な超清浄空間が創
出される。The space cleaning material 8 is shown in FIG.
(Cross-sectional view, b: plan view) on the wafer 17 as shown in FIG.
TiO 2 18 as a photocatalyst material is added in a granular form.
Arrows in the cross-sectional view a in FIG. 5 indicate the irradiation direction of ultraviolet rays. In the wafer storage C, when the wafer 20 is attached to the wafer substrate as a gaseous contaminant in the clean room 5 every time the wafer 20 is moved into and out of the storage C (opening / closing of the storage), the contact angle increases. C (non-methane HC concentration: 1.0 to
1.3 ppm) 10 or NH causing poor resolution
3 (30 to 50 ppb) penetrates, and these gaseous contaminants are collected and removed by the space cleaning material 8 as described above. As a result, the cleaning space B of the storage C does not increase the contact angle (non-methane HC).
A clean ultra-clean space that does not cause poor resolution (NH 3 concentration of 0.1 ppb or less) is created.
【００３２】２２-1，２２-2，２２-3は、保管庫Ｃ内の
空気の流れを示す。すなわち、空気清浄化部Ａに移動し
た空気は、紫外線ランプの照射により加温されるため、
上昇気流が生じ、保管庫Ｃ内を矢印、２２-1，２２-2，
２２-3の様に動く。この空気の自然循環による動きによ
り、保管庫Ｃ内のガス状汚染物質は空気清浄化部Ａに順
次効果的に移動する。このようにして、保管庫Ｃ内は、
迅速かつ簡便に清浄化され、ウェハ保管庫内は超清浄空
気となり、ウェハへの汚染防止が顕著になる。すなわ
ち、ウェハ保管庫Ｃに侵入するガス状汚染物質は、２０
〜３０分以内に上記のごとくして空気清浄化部Ａにて効
果的に処理されるので、ウェハキャリヤ２１に収納され
たウェハ２０の近傍は超清浄空気となり、ウェハ２０の
汚染は防止される。図４において、実施例１と同一符号
は同じ意味を示す。ここでの図５の空間清浄化材８の製
造法を次に示す。ウェハに、光触媒材としてのＴｉＯ2
懸だく液をスプレイによってその表面に粒状に付加し、
１０００℃で乾燥した。Reference numerals 22 -1 , 22 -2 , and 22 -3 indicate the flow of air in the storage C. That is, since the air that has moved to the air cleaning unit A is heated by irradiation of the ultraviolet lamp,
Ascending air currents are generated, and arrows appear in the storage C, 22 −1 , 22 −2 ,
22 -3 move like. Due to the natural circulation of the air, the gaseous pollutants in the storage C are sequentially and effectively moved to the air cleaning section A. Thus, in the storage C,
The wafer is quickly and simply cleaned, and the inside of the wafer storage becomes ultra-clean air, thereby significantly preventing contamination of the wafer. That is, gaseous contaminants entering the wafer storage C are 20
Since the processing is effectively performed in the air purifying section A within 30 minutes as described above, the vicinity of the wafer 20 stored in the wafer carrier 21 becomes ultra-clean air, and contamination of the wafer 20 is prevented. . In FIG. 4, the same reference numerals as those in the first embodiment have the same meanings. Here, a method for manufacturing the space cleaning material 8 of FIG. 5 will be described. TiO 2 as photocatalyst material on wafer
The suspended liquid is applied to the surface in a granular manner by spraying,
Dried at 1000 ° C.
【００３３】実施例４ 実施例３の図４のウェハ保管庫Ｃにおいて、空間清浄化
材８を、図６に示す別のタイプのものを用いた。図６中
ａは断面図、ｂは平面図であり、母材としてのＳＵＳ表
面１９に、光触媒材としてのＴｉＯ2 １８を付加し、そ
の上にガス状汚染物質捕集材としてのＴａ１７を島状に
付加している。ここでの図６の空間清浄化材８の製造法
を次に示す。母材としてのＳＵＳ表面に、先ず光触媒材
としてのＴｉＯ2 をゾル−ゲル法により付加し、次いで
３５０℃で加熱処理を行い、次いでＴａを蒸着法により
粒状に付加した。Example 4 In the wafer storage C of FIG. 4 of Example 3, another type of space cleaning material 8 shown in FIG. 6 was used. In FIG. 6, a is a cross-sectional view, and b is a plan view. TiO 2 18 as a photocatalyst material is added to a SUS surface 19 as a base material, and Ta17 as a gaseous pollutant trapping material is further added to the island. The shape is added. A method for manufacturing the space cleaning material 8 shown in FIG. 6 will now be described. First, TiO 2 as a photocatalyst material was added to a SUS surface as a base material by a sol-gel method, then heat treatment was performed at 350 ° C., and then Ta was added in a granular form by a vapor deposition method.
【００３４】実施例５ 実施例１の半導体工場のクラス１００のクリーンルーム
に設置された中型のウェハ保管庫（ウェハ収納ストッ
カ）における空気清浄を図７に示した本発明の空間清浄
化材を用いたウェハ保管庫Ｃの基本構成図を用いて説明
する。ウェハ保管庫Ｃの空気清浄は、紫外線源としての
紫外線ランプを空間清浄化材で囲み一体化したユニット
（空気清浄化部、Ａ）を、ウェハ保管庫Ｃ内に設置する
ことにより実施される。該ユニットＡは、図８に基本構
成図を示したように、紫外線ランプ１３、該ランプ１３
を囲む（円筒状になった）本発明の空間清浄化材８によ
り構成される。すなわち、ウェハ保管庫Ｃ中のガス状汚
染物質としてのＨ．Ｃ１０、アンモニア１１は空間清浄
化材８中の捕集材にて捕集され、該捕集されたガス状汚
染物質は空間清浄化材８中の紫外線ランプからの照射を
受けたＴｉＯ2 により分解、無害化処理される。Embodiment 5 The air cleaning in the medium-sized wafer storage (wafer storage stocker) installed in the class 100 clean room of the semiconductor factory of the embodiment 1 was performed using the space cleaning material of the present invention shown in FIG. This will be described with reference to the basic configuration diagram of the wafer storage C. The air cleaning of the wafer storage C is performed by installing a unit (air cleaning unit, A) in which an ultraviolet lamp as an ultraviolet light source is surrounded by a space cleaning material and integrated, and is installed in the wafer storage C. The unit A includes an ultraviolet lamp 13 and a lamp 13 as shown in FIG.
Is constituted by a space-cleaning material 8 of the present invention (in a cylindrical shape). That is, H.O. as a gaseous contaminant in the wafer storage C is used. C10 and ammonia 11 are collected by the collecting material in the space cleaning material 8, and the collected gaseous pollutants are decomposed by TiO 2 irradiated from the ultraviolet lamp in the space cleaning material 8. , Detoxified.
【００３５】ここでの空間清浄化材８は、図９（ａ：断
面図、ｂ：平面図）に示すように、母材としてのＳＵＳ
材（円筒状）１９に、ガス状汚染物質の捕集材としての
ＳｉＯ2 膜１７、その上に光触媒材としてのＴｉＯ2 １
８を粒状に付加したもので、図９の断面図ａの矢印は、
紫外線の照射方向を示している。ウェハ保管庫Ｃでは、
ウェハ２０の保管庫Ｃへの出し入れ（該保管庫の開閉）
毎にクリーンルーム５中のガス状汚染物質として、ウェ
ハ基板に付着すると接触角の増加をもたらすＨ．Ｃ（非
メタンＨ．Ｃ濃度：１．０〜１．３ｐｐｍ）１０や、解
像不良を引き起こすＮＨ3 （３０〜５０ｐｐｂ）１１が
侵入するが、上記のごとくしてこれらのガス状汚染物質
は、空間清浄化材８に捕集され、除去される。これによ
り、保管庫Ｃの清浄化空間部Ｂでは、接触角の増加をも
たらさない（非メタンＨ．Ｃ濃度として０．１ｐｐｍ以
下）、解像不良を生じない（ＮＨ3濃度０．１ｐｐｂ以
下）清浄な超清浄空間が創出される。As shown in FIG. 9 (a: sectional view, b: plan view), the space cleaning material 8 is made of SUS as a base material.
The material (cylindrical) 19 has a SiO 2 film 17 as a trapping material for gaseous pollutants, and TiO 2 1 as a photocatalyst material on the SiO 2 film 17.
8 are added in a granular form, and the arrow in the sectional view a in FIG.
The direction of irradiation of ultraviolet rays is shown. In wafer storage C,
Loading / unloading of wafers 20 into / from storage C (opening / closing of the storage)
Each time the gas adheres to the wafer substrate as a gaseous contaminant in the clean room 5, the contact angle increases. C (non-methane HC concentration: 1.0 to 1.3 ppm) 10 and NH 3 (30 to 50 ppb) 11 which causes poor resolution enter, but as described above, these gaseous pollutants Is collected and removed by the space cleaning material 8. Thus, in the cleaning space B of the storage C, the contact angle does not increase (0.1 ppm or less as a non-methane HC concentration), and no resolution failure occurs (NH 3 concentration of 0.1 ppb or less). A clean ultra-clean space is created.
【００３６】２２-1，２２-2，２２-3は、保管庫Ｃ内の
空気の流れを示す。すなわち、空気清浄化部Ａに移動し
た空気は、紫外線ランプの照射により加温されるため、
上昇気流が生じ、保管庫Ｃ内を矢印、２２-1，２２-2，
２２-3の様に動く。この空気の自然循環による動きによ
り、保管庫Ｃ内のガス状汚染物質は空気清浄化部Ａに順
次効果的に移動する。このようにして、保管庫Ｃ内は、
迅速かつ簡便に清浄化され、ウェハ保管庫内は超清浄空
気となり、ウェハへの汚染防止が顕著になる。図７にお
いて、実施例１、３と同一符号は同じ意味を示す。ここ
での図９の空間清浄化材８の製造法を次に示す。母材と
しての半円筒状のＳＵＳ材料に、先ずその内面にＳｉＯ
2 を蒸着法により付加し、次いでＴｉＯ2 懸だく液をス
プレイによってその表面に粒状に付加し、１００℃で乾
燥した。空間清浄化材８は、この半円筒状の材料を組合
せたものである。Reference numerals 22 -1 , 22 -2 , and 22 -3 indicate the flow of air in the storage C. That is, since the air that has moved to the air cleaning unit A is heated by irradiation of the ultraviolet lamp,
Ascending air currents are generated, and arrows appear in the storage C, 22 −1 , 22 −2 ,
22 -3 move like. Due to the natural circulation of the air, the gaseous pollutants in the storage C are sequentially and effectively moved to the air cleaning section A. Thus, in the storage C,
The wafer is quickly and simply cleaned, and the inside of the wafer storage becomes ultra-clean air, thereby significantly preventing contamination of the wafer. In FIG. 7, the same reference numerals as those of the first and third embodiments have the same meaning. The method for manufacturing the space cleaning material 8 shown in FIG. 9 will now be described. First, a semi-cylindrical SUS material as a base material,
2 was added by a vapor deposition method, and then a suspension of TiO 2 was applied to the surface by spraying and dried at 100 ° C. The space cleaning material 8 is a combination of the semi-cylindrical material.
【００３７】実施例６ 実施例５の図８の一体化ユニット（空気清浄化部、Ａ）
の別のタイプのものを図１０に示す。図１０は、紫外線
ランプ１３の上に本発明の空間清浄化材８を付加したも
のである。該ユニットは、図１１に示すように紫外線ラ
ンプ１３上にガス状汚染物質の捕集材としてのＳｉＯ2
膜１７とその上に光触媒材としてのＴｉＯ2 １８を粒状
に付加したものであり、図１１に、その断面図（上半
分）を示す。図１０、１１において、実施例５と同じ符
号は同じ意味を示す。Embodiment 6 The integrated unit of FIG. 8 of Embodiment 5 (air cleaning section, A)
Another type of is shown in FIG. FIG. 10 shows a structure in which the space cleaning material 8 of the present invention is added to the ultraviolet lamp 13. As shown in FIG. 11, the unit includes SiO 2 as a trapping material for gaseous pollutants on an ultraviolet lamp 13.
The film 17 is formed by adding TiO 2 18 as a photocatalyst material on the film 17 in a granular form. FIG. 11 shows a cross-sectional view (upper half). 10 and 11, the same reference numerals as those in the fifth embodiment have the same meanings.
【００３８】実施例７ 半導体工場のクラス１０，０００のクリーンルームに設
置された小型のウェハ保管庫（ウェハ収納ストッカＣ）
における空気清浄を図１２に示した本発明の空間清浄化
材８を用いたウェハ保管庫の基本構成図を用いて説明す
る。本例は、クリーンルーム５内の微粒子（粒子状物
質）２４も、ガス状汚染物質１０，１１と同時に除去を
行うものである。該微粒子２４の捕集においては、本発
明者らがすでに提案した光電子を用いる方法（前記）を
用いている。ウェハ保管庫Ｃの空気清浄は、ウェハ保管
庫Ｃの片側に設置された紫外線ランプ１３、本発明の空
間清浄化材８、光電子放出材２５、光電子放出のための
電極材２６、荷電微粒子捕集材２７にて実施される。Example 7 A small wafer storage (wafer storage stocker C) installed in a class 10,000 clean room of a semiconductor factory.
Will be described with reference to a basic configuration diagram of a wafer storage using the space cleaning material 8 of the present invention shown in FIG. In this example, the fine particles (particulate matter) 24 in the clean room 5 are also removed simultaneously with the gaseous pollutants 10 and 11. In collecting the fine particles 24, the method using photoelectrons (described above) already proposed by the present inventors is used. The air cleaning of the wafer storage C is performed by the ultraviolet lamp 13 installed on one side of the wafer storage C, the space cleaning material 8 of the present invention, the photoelectron emission material 25, the electrode material 26 for photoelectron emission, and the collection of charged fine particles. This is performed with the material 27.
【００３９】すなわち、ウェハ保管庫Ｃ中のＨ．Ｃ１
０、ＮＨ3 １１（ガス状汚染物質）は、空間清浄化材８
におけるガス状汚染物質の捕集材に捕集され、次いで、
その近傍に付加された紫外線ランプ１３から紫外線が照
射された光触媒材により、分解、除去される。また、微
粒子（粒子状物質）２４は、紫外線ランプ１３からの紫
外線が照射された光電子放出材２５から放出される光電
子により荷電され、荷電微粒子となり、該荷電微粒子は
荷電微粒子の捕集材２７に捕集される（空気清浄化部、
Ａ）。これにより、ウェハ２０の存在する被清浄空間部
（清浄化空間部、Ｂ）は、ガス状汚染物質、微粒子が除
去された超清浄空間となる。ここでの空間清浄化材８
は、図５（ａ：断面図、ｂ：平面図）に示すように、ウ
ェハ１７の上に、光触媒材としてのＴｉＯ2 １８を粒状
に付加している。図５の断面図ａの矢印は、紫外線の照
射方向を示している。光電子放出材２５は、Ｃｕ−Ｚｎ
上にＡｕを被覆したもの、電極材２６、２７はＣｕ−Ｚ
ｎ材である。光電子放出材２５と電極２６間の光電子放
出用の電場は５０Ｖ／ｃｍ、荷電微粒子捕集材２７の電
場は、５００Ｖ／ｃｍである。That is, the H. in the wafer storage C is C1
0, NH 3 11 (gaseous pollutant)
At the gaseous pollutant trapping material at
It is decomposed and removed by the photocatalyst material irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 13 added near it. Further, the fine particles (particulate matter) 24 are charged by photoelectrons emitted from the photoelectron emitting material 25 irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 13 to become charged fine particles, and the charged fine particles are collected by the charged fine particle collecting material 27. Collected (air purification section,
A). As a result, the space to be cleaned where the wafer 20 exists (cleaning space B) becomes an ultraclean space from which gaseous pollutants and fine particles have been removed. Space cleansing material here 8
As shown in FIG. 5 (a: sectional view, b: plan view), TiO 2 18 as a photocatalyst material is added on the wafer 17 in a granular form. Arrows in the cross-sectional view a in FIG. 5 indicate the irradiation direction of ultraviolet rays. The photoelectron emission material 25 is made of Cu-Zn
The electrode material 26, 27 coated with Au on top is Cu-Z
n material. The electric field for photoelectron emission between the photoelectron emitting material 25 and the electrode 26 is 50 V / cm, and the electric field of the charged particle collecting material 27 is 500 V / cm.
【００４０】ウェハ保管庫Ｃでは、ウェハ２０の保管庫
Ｃへの出し入れ（該保管庫の開閉）毎にクリーンルーム
５中のガス状汚染物質としてのウェハ基板に付着すると
接触角の増加をもたらすＨ．Ｃ（非メタンＨ．Ｃ濃度：
１．０〜１．３ｐｐｍ）１０や、解像不良を引き起こす
ＮＨ3 （３０〜５０ｐｐｂ）１１、欠陥不良を引き起こ
す微粒子（クラス１０，０００）が侵入するが、上記の
ごとくしてこれらのガス状汚染物質、微粒子（粒子状物
質）は、空気清浄化部Ａにて、捕集・除去される。これ
により、保管庫Ｃの清浄化空間部Ｂでは、接触角の増加
をもたらさない（非メタンＨ．Ｃ濃度として０．１ｐｐ
ｍ以下）、解像不良を生じない（ＮＨ3濃度０．１ｐｐ
ｂ以下）、欠陥不良を生じない〔微粒子濃度：不検出
（クラス１よりも清浄）〕、超清浄空間が創出される。In the wafer storage C, when the wafer 20 is attached to the wafer substrate as a gaseous contaminant in the clean room 5 every time the wafer 20 is moved into and out of the storage C (opening / closing of the storage), the contact angle increases. C (non-methane HC concentration:
1.0 to 1.3 ppm) 10, NH 3 (30 to 50 ppb) 11 which causes poor resolution, and fine particles (class 10,000) which cause defective defects enter. Contaminants and fine particles (particulate matter) are collected and removed in the air cleaning section A. Thereby, in the cleaning space B of the storage C, the contact angle is not increased (0.1 pp as the non-methane HC concentration).
m or less) and no resolution failure (NH 3 concentration 0.1 pp)
b or less), no defect is generated [fine particle concentration: not detected (cleaner than class 1)], and an ultra-clean space is created.
【００４１】２２-1，２２-2，２２-3は、保管庫Ｃ内の
空気の流れを示す。すなわち、空気清浄化部Ａに移動し
た空気は、紫外線ランプの照射により加温されるため、
上昇気流が生じ、保管庫Ｃ内を矢印、２２-1，２２-2，
２２-3の様に動く。この空気の自然循環による動きによ
り、保管庫Ｃ内のガス状汚染物質と微粒子は空気清浄化
部Ａに順次効果的に移動する。このようにして、保管庫
Ｃ内は、迅速かつ簡便に清浄化され、ウェハ保管庫内は
超清浄空気となり、ウェハへの汚染防止が顕著になる。
すなわち、ウェハ保管庫Ｃに侵入するガス状汚染物質
は、２０〜３０分以内に上記のごとくして空気清浄化部
Ａにて効果的に処理されるので、ウェハキャリヤ２１に
収納されたウェハ２０の近傍は超清浄空気となり、ウェ
ハ２０の汚染は防止される。図１２において、実施例
１、３と同一符号は同じ意味を示す。Reference numerals 22 -1 , 22 -2 , and 22 -3 indicate the flow of air in the storage C. That is, since the air that has moved to the air cleaning unit A is heated by irradiation of the ultraviolet lamp,
Ascending air currents are generated, and arrows appear in the storage C, 22 −1 , 22 −2 ,
22 -3 move like. By the movement of the natural circulation of the air, the gaseous pollutants and fine particles in the storage C are sequentially and effectively moved to the air cleaning section A. In this way, the inside of the storage C is quickly and simply cleaned, and the inside of the wafer storage becomes ultra-clean air, thereby significantly preventing contamination of the wafer.
That is, the gaseous contaminants entering the wafer storage C are effectively treated in the air purifying section A as described above within 20 to 30 minutes. Is near ultra-clean air, and contamination of the wafer 20 is prevented. 12, the same reference numerals as those in the first and third embodiments have the same meanings.
【００４２】実施例８ 実施例７の図１２の空気清浄化部Ａの別のタイプのもの
を図１３に示す。図１３は、紫外線ランプ１３の上に光
電子放出材２５を被覆し、対向する光電子放出用の電極
２６が、本発明の空間清浄化材８と兼用のものである。
ここで、光電子放出材２５はＡｕの薄膜であり、紫外線
ランプ（殺菌ランプ）からの放射紫外線は、Ａｕ薄膜を
６０％透過し、空間清浄化材８に照射されている。本例
の空気清浄化部Ａは、紫外線ランプ１３、本発明の空間
清浄化材８、光電子放出材２５、電極２６、２７が一体
化されたユニットとなっており、コンパクト化されてい
る。ここでの空間清浄化材８は、ＳＵＳ材料（母材）上
にガス状汚染物質の捕集材としてのＴａが蒸着法により
付加され、その上に光触媒材としてのＴｉＯ2 が粒状に
付加されている。空間清浄化材８を、光電子放出用の電
極（正）とすることで、空間清浄化材８上の光触媒材の
光触媒作用が促進されることから好ましい。これは、電
極（正）とすることにより、光触媒中の電位こう配が増
大し、フォトキャリヤの再結合が抑制されるためと推定
される（エバラ時報、Ｎｏ．１７３、ｐ．７〜１７、１
９９６）。Embodiment 8 FIG. 13 shows another type of the air cleaning section A of FIG. FIG. 13 shows a photoelectron emission material 25 coated on the ultraviolet lamp 13, and the opposing photoelectron emission electrode 26 is also used as the space cleaning material 8 of the present invention.
Here, the photoelectron emitting material 25 is a thin film of Au, and the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp (sterilizing lamp) pass through the Au thin film by 60% and are irradiated on the space cleaning material 8. The air cleaning section A of this embodiment is a unit in which the ultraviolet lamp 13, the space cleaning material 8 of the present invention, the photoelectron emission material 25, and the electrodes 26 and 27 are integrated, and is compact. In the space cleaning material 8, Ta as a trapping material for gaseous pollutants is added on a SUS material (base material) by a vapor deposition method, and TiO 2 as a photocatalyst material is added in a granular form thereon. ing. It is preferable to use the space cleaning material 8 as a photoelectron emission electrode (positive) because the photocatalytic action of the photocatalyst material on the space cleaning material 8 is promoted. This is presumed to be because the potential gradient in the photocatalyst increases and the recombination of the photocarriers is suppressed by using the electrode (positive) (Ebara Times, No. 173, pp. 7-17, 1).
996).
【００４３】実施例９ 図４に示した構成の保管庫に半導体工場の下記試料空気
を入れ、本発明の空間清浄化材に紫外線照射を行い、保
管庫に収納したウェハ上の接触角及び該ウェハにＣｒ膜
を成膜し、該膜のウェハとのなじみ（付着力）を測定し
た。また、保管庫内の空気中の非メタン炭化水素濃度、
アンモニア濃度、及び保管庫内のウェハに吸着した炭化
水素の分析を行った。また、比較として空間清浄化材が
ない場合（ブランク）も同様に調べた。 保管庫の大きさ ； ８０リットル 光 源 ； 殺菌灯（主波長：２５４ｎ
ｍ） 空間清浄化材 ； シリコンウェハ表面上に、Ｔ
ｉＯ2 を粒状に付加したもの。 空間清浄化材の製造； シリコンウェハに、ＴｉＯ2
の懸だく液をスプレイによってその表面に粒状に付加
し、１０００℃で乾燥した。 接触角の測定 ； 水滴接触角法〔（株）協和界
面科学製、ＣＡ−ＤＴ型〕Example 9 The following sample air from a semiconductor factory was put into a storage having the structure shown in FIG. 4, and the space cleaning material of the present invention was irradiated with ultraviolet rays to determine the contact angle on the wafer stored in the storage and the contact angle. A Cr film was formed on the wafer, and the penetration (adhesion) of the film with the wafer was measured. In addition, the concentration of non-methane hydrocarbons in the air in the storage,
The ammonia concentration and the hydrocarbon adsorbed on the wafer in the storage were analyzed. As a comparison, a case where no space cleaning material was used (blank) was similarly examined. Storage size: 80 liters Light source: germicidal lamp (main wavelength: 254n)
m) Space cleaning material; T on the silicon wafer surface
The one to which iO 2 is added in granular form. Manufacture of space cleaning material; TiO 2 on silicon wafer
The suspension was granulated on the surface by spraying and dried at 1000 ° C. Measurement of contact angle; water drop contact angle method [CA-DT type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.]
【００４４】 ウェハ上の成膜 ； Ｃｒ３００ｎｍ厚さ、スパッタリング法 成膜したＣｒの付着力； スクラッチ試験（ＲＨＥＳＣＡ製ＣＳＲ０２型） 保管庫中の非メタン炭化水素の測定； ガスクロマトグラフ（ＧＣ） ウェハ上に吸着した炭化水素の同定； ＧＣ／ＭＳ法 保管庫中のアンモニアの測定； 化学発光法 試料ガス ； 微粒子濃度：クラス１０（１ｆｔ3 中の０．１ μｍ以上の微粒子の個数） 非メタン炭化水素濃度：１．３ｐｐｍ アンモニア濃度：３０ｐｐｂ 保管庫内のウェハ ； ５インチウェハを１ｃｍ×８ｃｍに切断し、下記前 処理後、保管庫に設置。 ウェハの前処理 ； 洗剤とアルコールで洗浄後、Ｏ3 発生下で紫外線照 射（ＵＶ／Ｏ3 洗浄）。Film formation on wafer; Cr thickness of 300 nm, sputtering method Adhesive strength of formed Cr; Scratch test (CSR02 type manufactured by RHESCA) Measurement of non-methane hydrocarbons in storage; Gas chromatograph (GC) On wafer GC / MS method Measurement of ammonia in storage; Chemiluminescence method Sample gas; Fine particle concentration: Class 10 (number of fine particles of 0.1 μm or more in 1 ft 3 ) Non-methane hydrocarbon concentration 1.3 ppm Ammonia concentration: 30 ppb Wafer in storage; Cut a 5-inch wafer into 1 cm x 8 cm, set in the storage after the following pretreatment. Pretreatment of the wafer; after washing with detergent and alcohol, morphism ultraviolet irradiation at O 3 occurred under (UV / O 3 cleaning).
【００４５】結果 図１４は、経過時間による接触角（角度）と付着力（ｍ
Ｎ）の変化を示すグラフである。図１４において、接触
角は空間清浄化材が有る場合−〇−、無い場合−●−で
示し、また付着力は空間清浄化材が有る場合−△−、無
い場合−▲−で示す。このように、空間清浄化材を付加
した場合は、時間の経過によっても変化がなかった。ま
た、空間清浄化材なしのとき、５０時間後にウェハを取
り出し、加熱によりウェハ上に付着した炭化水素を脱離
させ、ＧＣ／ＭＳ法で測定したところ、フタル酸エステ
ルを検出した。空間清浄化材を設置した場合は検出しな
かった。また、保管庫内の非メタン炭化水素の濃度は、
空間清浄化材有りの場合、１時間、１０時間、１００時
間、４００時間の経過後、いずれも０．１ｐｐｍ以下で
あった。空間清浄化材無しの場合、１時間、１０時間、
１００時間、４００時間の経過後、いずれも０．９ｐｐ
ｍであった。Results FIG. 14 shows the relationship between the contact angle (angle) and the adhesive force (m) according to the elapsed time.
It is a graph which shows the change of N). In FIG. 14, the contact angle is indicated by -〇- when there is a space-cleaning material,-●-when there is no space-cleaning material, and the adhesive force is shown by-△-when there is a space-cleaning material and-▲-when there is no space-cleaning material. As described above, when the space cleaning material was added, there was no change over time. Further, when no space cleaning material was used, the wafer was taken out after 50 hours, hydrocarbons adhering to the wafer were desorbed by heating, and measurement was performed by GC / MS. As a result, a phthalate ester was detected. It was not detected when a space cleaning material was installed. The concentration of non-methane hydrocarbons in the storage is
In the presence of the space cleansing material, after 1 hour, 10 hours, 100 hours, and 400 hours, all were 0.1 ppm or less. If there is no space cleansing material, 1 hour, 10 hours,
After 100 hours and 400 hours, both are 0.9pp
m.
【００４６】保管庫内のアンモニア濃度は、空間清浄化
材有りの場合、１時間、１０時間、１００時間、４００
時間経過後、いずれも１ｐｐｂ以下であった。空間清浄
化材無しの場合、１時間、１０時間、１００時間、４０
０時間経過後、いずれも２０〜２５ｐｐｂが検出され
た。また、比較として、空間清浄化材のウェハ上にＴｉ
Ｏ2 の付加を行わない場合について、同様に接触角につ
いて調べた。その結果、図１４中の−−−□−−−に示
すように経過時間１００時間後から接触角が増加した。
光触媒は、前述有機性ガスやアンモニアに共存する他の
ガス状汚染物質の内、ウェハやガラス基板に吸着性の高
いガスも同時に処理される。例えば、クリーンルームに
おいて酸やアルカリ性物質が高濃度で存在する場合、例
えば酸やアルカリ性物質を用いる洗浄工程における発生
ＮＯｘやアミン類がクリーンルームに流出している場
合、該ガス状の汚染物質の濃度によっては、上述の接触
角増加に関与する。この場合は、該ガス状の汚染物も光
触媒による作用により同時に処理される。The ammonia concentration in the storage was 1 hour, 10 hours, 100 hours, 400 hours in the presence of a space cleaning material.
After the lapse of time, all were 1 ppb or less. 1 hour, 10 hours, 100 hours, 40 without space cleaning material
After 0 hour, 20 to 25 ppb was detected in each case. In addition, as a comparison, Ti on the wafer of the space cleaning material
When the addition of O 2 was not performed, the contact angle was similarly examined. As a result, the contact angle increased from 100 hours after the lapse of time, as shown by ---- in FIG.
The photocatalyst simultaneously processes a gas having a high adsorptivity to a wafer or a glass substrate, among other gaseous contaminants coexisting with the organic gas and ammonia. For example, when an acid or an alkaline substance is present at a high concentration in a clean room, for example, when NOx or amines generated in a cleaning step using an acid or an alkaline substance are flowing out to the clean room, depending on the concentration of the gaseous pollutant, , And is involved in the above-mentioned increase in the contact angle. In this case, the gaseous contaminants are simultaneously treated by the action of the photocatalyst.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができた。 （１）本発明では、空間清浄化材の構成として、有害ガ
スが付着する製造装置あるいはプロセスで取扱う製品、
半製品、原材料の基材又は基板と、光照射により光触媒
作用を発揮する光触媒とを同一面上に配備したことによ
り、（ａ）本発明の対象気体や空間において、ガス状汚
染物質はかなり多成分が存在するが、該基材や基板に
は、後方の製造装置あるいはプロセスで問題となる（悪
影響を及ぼす）ガス状汚染物質が選択的に捕集（吸着）
された。即ち、かなりの多成分のガス状物質の内、問題
を引き起こすガス状物質（ガス状汚染物質）のみが捕集
されたので、ガス状汚染物質の効果的な捕集ができた。
（ｂ）（ａ）より気体中あるいは空間中のガス状汚染物
質は、効果的に該基材又は基板表面に捕集され、次いで
一体化された光触媒により処理された。（ｃ）上記で得
られた気体（雰囲気）を半導体ウェハや液晶ガラスに暴
露しておくと、該基材や基板表面の汚染が防止される。According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) In the present invention, as a component of the space cleaning material, a product handled by a manufacturing apparatus or process to which harmful gas adheres,
By arranging a semi-finished product, a base material or a substrate of a raw material, and a photocatalyst which exerts a photocatalytic action by light irradiation on the same surface, (a) gaseous pollutants are considerably large in the target gas or space of the present invention. Although components are present, the substrate or substrate selectively collects (adsorbs) gaseous pollutants that pose a problem (has an adverse effect) in a downstream manufacturing apparatus or process.
Was done. That is, since only the gaseous substance (gaseous pollutant) causing the problem was collected out of the gaseous substance of a considerable number of components, the gaseous pollutant could be effectively collected.
(B) From (a), gaseous contaminants in gas or space were effectively collected on the substrate or substrate surface, and then treated with the integrated photocatalyst. (C) If the gas (atmosphere) obtained above is exposed to a semiconductor wafer or liquid crystal glass, contamination of the base material or the substrate surface is prevented.
【００４８】（２）微粒子の存在が問題となる用途（装
置）においては、適宜フィルタ方式や光電子を用いる方
式を組合せて用いることにより、（ａ）ガス状汚染物質
と微粒子（粒子状物質）が同時に除去（制御）された超
清浄空間が創出できた。（ｂ）ガスと粒子の同時制御に
より、適用分野が広がり、これにより実用性が向上し
た。（ｃ）特に、光電子を用いる方式は、本発明の空間
清浄化材で用いる光源、例えば紫外線ランプ（殺菌灯）
が兼用で使えるので、コンパクトな構造となり実用性が
向上した。 （３）前記により、簡易な構成により、簡便に超清浄空
間が創出できた。(2) In an application (apparatus) in which the presence of fine particles is a problem, (a) gaseous contaminants and fine particles (particulate matter) can be obtained by appropriately using a combination of a filter method and a method using photoelectrons. At the same time, an ultra-clean space removed (controlled) could be created. (B) Simultaneous control of gas and particles has broadened the application field, thereby improving the practicality. (C) In particular, the method using photoelectrons is a light source used in the space cleaning material of the present invention, for example, an ultraviolet lamp (germicidal lamp).
Can be used for both purposes, resulting in a compact structure and improved practicality. (3) As described above, an ultra-clean space can be easily created with a simple configuration.
【図１】本発明の空間清浄化材を用いた清浄化装置を設
置したクリーンルームの全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a clean room in which a cleaning device using the space cleaning material of the present invention is installed.
【図２】本発明の空間清浄化材の一例を示す拡大図。
（ａ）断面図、（ｂ）平面図。FIG. 2 is an enlarged view showing an example of the space cleaning material of the present invention.
(A) Sectional view, (b) Plan view.
【図３】本発明の空間清浄化材の他の例を示す拡大図。
（ａ）断面図、（ｂ）平面図。FIG. 3 is an enlarged view showing another example of the space cleaning material of the present invention.
(A) Sectional view, (b) Plan view.
【図４】クリーンルーム内に設置したウェハ保管庫の全
体構成図。FIG. 4 is an overall configuration diagram of a wafer storage installed in a clean room.
【図５】本発明の空間清浄化材の他の例を示す拡大図。
（ａ）断面図、（ｂ）平面図。FIG. 5 is an enlarged view showing another example of the space cleaning material of the present invention.
(A) Sectional view, (b) Plan view.
【図６】本発明の空間清浄化材の他の例を示す拡大図。
（ａ）断面図、（ｂ）平面図。FIG. 6 is an enlarged view showing another example of the space cleaning material of the present invention.
(A) Sectional view, (b) Plan view.
【図７】クリーンルーム内に設置したウェハ保管庫の他
の例を示す全体構成図。FIG. 7 is an overall configuration diagram showing another example of a wafer storage installed in a clean room.
【図８】保管庫内に設置した空間清浄化装置の断面図。FIG. 8 is a sectional view of a space cleaning device installed in a storage.
【図９】空間清浄化装置内の空間清浄化材の拡大図。
（ａ）断面図、（ｂ）平面図。FIG. 9 is an enlarged view of a space cleaning material in the space cleaning device.
(A) Sectional view, (b) Plan view.
【図１０】保管庫内に設置した空間清浄化装置の他の断
面図。FIG. 10 is another sectional view of the space cleaning device installed in the storage.
【図１１】空間清浄化装置内の空間清浄化材の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of a space cleaning material in the space cleaning device.
【図１２】クリーンルーム内に設置したウェハ保管庫の
他の例を示す全体構成図。FIG. 12 is an overall configuration diagram showing another example of a wafer storage installed in a clean room.
【図１３】保管庫内に設置した空間清浄化装置の断面
図。FIG. 13 is a sectional view of a space cleaning device installed in a storage.
【図１４】接触角（度）と付着力（ｍＮ）の経時変化を
示すグラフ。FIG. 14 is a graph showing the change over time in contact angle (degree) and adhesive force (mN).
【図１５】従来のクリーンルームの全体構成図。FIG. 15 is an overall configuration diagram of a conventional clean room.
１：外気、２：粗フィルター、３：空気調和器、５：ク
リーンルーム、６：ＨＥＰＡフィルター、８：空間清浄
化材、１０：Ｈ．Ｃ、１１：ＮＨ3 、１２：クリーンル
ーム空気、１３：紫外線ランプ１３、１４：除塵用フィ
ルター、１５：清浄空気、１６：ウェハ製造装置、１
７：ウェハ、１８：ＴｉＯ2 、１９：ＳＵＳ、２０：ウ
ェハ、２１：ウェハキャリヤ、２２：気流、２４：微粒
子、２５：光電子放出材、２６：電極、２７：荷電微粒
子捕集材1: outside air, 2: coarse filter, 3: air conditioner, 5: clean room, 6: HEPA filter, 8: space cleaning material, 10: H. C, 11: NH 3 , 12: clean room air, 13: ultraviolet lamp 13, 14: filter for dust removal, 15: clean air, 16: wafer manufacturing apparatus, 1
7: Wafer, 18: TiO 2 , 19: SUS, 20: Wafer, 21: Wafer carrier, 22: Air flow, 24: Fine particles, 25: Photoelectron emitting material, 26: Electrode, 27: Charged fine particle collecting material
Claims (3)
発揮する物質と、ガラス、シリコンウェハ、非金属性物
質及び金属性物質のうちの少なくとも一種類の基材又は
これらを組合せた基板とを配備したことを特徴とする空
間清浄化材。1. A material which exhibits a photocatalytic action by light irradiation, at least one kind of base material of glass, silicon wafer, non-metallic material and metallic material, or a substrate obtained by combining them on the same surface. A space cleansing material characterized by the deployment of
Ｏ2 であることを特徴とする請求項１記載の空間清浄化
材。2. The photocatalytic substance is formed of Ti
Space cleaning material according to claim 1, characterized in that the O 2.
法において、該空間に、請求項１又は２記載の空間清浄
化材を設置して光照射し、空間中の有害ガスを除去する
ことを特徴とする空間清浄化方法。3. A method for purifying a space in which a harmful gas is present, wherein the space cleaning material according to claim 1 is installed in the space and light is irradiated to remove the harmful gas in the space. A space cleaning method characterized by the following.
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|---|---|---|---|
| JP02734397A JP3797635B2 (en) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | SPACE CLEANING MATERIAL AND SPACE CLEANING METHOD USING THE SAME |
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| JPH10211419A true JPH10211419A (en) | 1998-08-11 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-01-28 JP JP02734397A patent/JP3797635B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2002153715A (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-28 | Shimizu Corp | Filter and clean room using the same |
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| JP3797635B2 (en) | 2006-07-19 |
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