JPH11156139A

JPH11156139A - 外気処理装置及び外気清浄化システム

Info

Publication number: JPH11156139A
Application number: JP9321015A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Masuda; 年克増田; Kazuhiro Nishiki; 一広西木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタの交換機会が少なく、設備保守が容
易で、クリーンルーム等の稼動停止回数が少なく設備稼
動率を向上させられる外気処理装置及び外気清浄化シス
テムを提供する。【解決手段】外気を通流させながら該外気に含まれる
酸成分をｐＨ調整及び温度調整されたアルカリ溶液シヤ
ワー３２で中和除去し、アルカリ成分を同じくｐＨ調整
及び温度調整された酸溶液シャワー３３で中和除去した
後に、さらに残存する酸成分もしくはアルカリ成分を水
シャワー３４で溶解し除去し、水シャワー３４で処理さ
れた空気中の水分を多孔質疎水性膜６９を用いたミスト
トラップ３５で分離除去すると共に、同時に各シャワー
及びミストトラップ３５を通流させる間にパーティクル
を除去し、続いて後段に配した酸・アルカリ除去フイル
タ３６及びパーティクル除去フイルタ３７による除去を
行うようにし、フィルタが長期間使用できるようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体装置
の製造や半導体材料等の生産、各種薬品の製造の際に用
いられるクリーンルームに清浄空気を供給するために使
用される外気処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、半導体装置製造工場、その
材料の生産工場や薬品工場といった各種工場では、製造
物、生産物の清浄度を確保するためにクリーンルームで
製造を行うのが普通である。そして、このようなクリー
ンルームにおいては、高清浄度の空気を循環使用してい
るが、高清浄度の空気の一部は製造、生産装置や局所排
気装置等から排気されるため、高清浄度空気が循環する
系の外から常に新しい空気を取り入れる必要性がある。
その際、取り入れる系外空気の通常状態の外気中には、
パーティクルはもとより、各種の酸成分、アルカリ成分
が含まれており、所定の清浄度の空気を確保するために
は、所要とする仕様に応じた外気の処理が必要である。

【０００３】このため、初めに考え出されたのは水シャ
ワーである。これは水シャワーの中に外気を通し、外気
中のパーティクルを流れ落ちる水によりたたき落とすと
共に、酸成分、アルカリ成分を吸収させるというもので
ある。ところが、シャワー水として一般の工業用水や水
道水を使用するだけなので効率が悪く、清浄度の要求が
高くなるにしたがい、その効果は余り期待できないもの
となっていった。次に、これに変わるものとして考え出
されたのは、酸成分やアルカリ成分を吸着処理するケミ
カルフイルタ類でなる酸・アルカリ除去フイルタで、こ
れによれば、現状最先端の半導体装置製造に必要とされ
るサブｐｐｂレベルから数ｐｐｂレベルの濃度にまで、
酸・アルカリ成分を落とすことが可能である。そしてパ
ーテイクル除去のためのパーテイクル除去フイルタも、
ケミカルフィルタでなる酸・アルカリ除去フイルタと併
設して使用されている。

【０００４】以下、従来の外気清浄化システムと、これ
に用いられる外気処理装置について、図６及び図７を参
照して説明する。図６は外気清浄化システムを説明する
ための模式図であり、図７は外気処理装置を備えた外気
処理調和装置の模式図である。

【０００５】図６及び図７において、１はクリーンルー
ム２が内部に設けられた建屋であり、３は外気処理調和
装置４の外気処理装置、５は温湿度調整装置である。ま
た、６はクリーンルーム２からの排気を処理する水スク
ラバー等の排気処理装置である。そして、外気は先ず外
気処理調和装置４の外気処理装置３に取り込まれ、パー
ティクルおよび酸成分、アルカリ成分の除去処理がなさ
れた後、温湿度調整装置５に導入され、所定の温度、湿
度となるよう調整処理がなされる。その後、外気処理調
和装置４で処理調整された外気は、クリーンルーム２内
に図示しないフィルタを介し、より高清浄度となるよう
清浄化されて送り込まれる。さらに、クリーンルーム２
内に送り込まれた高清浄度空気は、図示しない循環系に
よって循環使用される。また、クリーンルーム２内の製
造、生産装置や局所排気装置等からクリーンルーム２外
に排出された排気は、排気処理装置６で無害化されて大
気中に放出される。なお、クリーンルーム２の外に排出
された空気の補充は、外気処理調和系４を介して随時行
われる。

【０００６】また、外気処理調和装置４の外気処理装置
３は、前段に配置された酸・アルカリ除去フィルタ７
と、後段に配置されたパーティクル除去フィルタ（ＵＬ
ＰＡフィルタ；ＵｌｔｒａＬｏｗＰｅｎｅｔｒａｔ
ｉｏｎＡｉｒＦｉｌｔｅｒ）８により構成されてい
る。酸・アルカリ除去フィルタ７は、酸成分を吸着する
過マンガン酸カリウムやヨウ素酸カリウム等の酸吸着化
学物質をフィルタ材に添着させてなる酸除去フィルタユ
ニット９を複数並べて構成した酸除去フィルタ部１０
と、アルカリ成分を吸着するりん酸塩等のアルカリ吸着
化学物質をフィルタ材に添着させてなるアルカリ除去フ
ィルタユニット１１を複数並べて構成したアルカリ除去
フィルタ部１２とを備えている。

【０００７】そして、このように構成されたものでは、
クリーンルーム２内への空気供給のために、外気処理装
置３で毎時数万ｍ³の外気を処理することになる。この
際、最も影響を受けるのが外気が最初に導入される酸・
アルカリ除去フィルタ７であり、この酸・アルカリ除去
フィルタ７の寿命は、外気処理装置７に取り込んだ外気
の流量と外気中の不純物量、及び酸・アルカリ除去フィ
ルタ７を通過した後の、要求仕様に基づき設定されると
ころの不純物量に依存し、処理する流量が多いほど、ま
た通過後の不純物量を少ないものにするほどその寿命は
短いものとなる。

【０００８】ところが、半導体装置の製造においては、
半導体装置の構造の微細化が進む一方で、使用するシリ
コンウェハは大口径化する傾向にあり、何れも酸・アル
カリ除去フィルタ７の寿命に関しては短くなる方向にあ
る。これにより、酸・アルカリ除去フィルタ７の使用可
能期間が短くなり、クリーンルーム２の稼動を停止して
の交換の頻度が多くなって、設備稼動率が低くなり、設
備保守に手間が掛かるものとなっていた。また一方、酸
・アルカリ除去フィルタ７を交換等せずに、出来るだけ
長い期間使用できるよう酸及びアルカリ除去フィルタユ
ニット９，１１毎の処理流量を少なく押さえるようにす
ると、クリーンルーム２内に所定の空気量を供給するよ
うにするには、酸・アルカリ除去フィルタ７の酸及びア
ルカリ除去フィルタユニット９，１１の個数を増やした
り、あるいは酸・アルカリ除去フィルタ７の設置台数を
増やさなければならないことになる。この結果、これが
製造、生産される製品価格に反映し、製品価格が上昇す
るものとなっていた。

【０００９】なお、半導体装置の製造におけるウェハ処
理に伴う排気ガスを無害化する手法として水スクラバー
があり、これを各ガスの使用場所毎に設置したり、上記
のようにクリーンルーム２の全体の排気をまとめて処理
するようにしている。こうした水スクラバーには、水を
そのまま使用しているものや、酸やアルカリを加えて処
理効率を挙げているものがあり、これにより排気中の酸
成分やアルカリ成分が、高い効率で除去され、無害化さ
れて大気中に放出されている。しかしながら、このよう
な水スクラバーの技術を外気処理装置へ適用した例は今
まで見られなかつた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は、
酸・アルカリ除去フィルタの使用可能期間が短くなり、
クリーンルーム等の稼動を停止してのフィルタ交換の頻
度が多くなって、設備稼動率が低くなり、設備保守に手
間が掛かるものとなっており、またフィルタ交換のため
にクリーンルーム等の稼動を停止する回数を減らそうと
すると、酸・アルカリ除去フィルタを増設しなくてはな
らなくなる。このような状況に鑑みて本発明はなされた
もので、酸・アルカリ除去フィルタを増設しないように
してフィルタ交換機会を少なくして設備保守を容易に
し、またクリーンルーム等の稼動停止回数の増加を抑制
して設備稼動率の低下を防止するようにした外気処理装
置及び外気清浄化システムを提供すること目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の外気処理装置
は、取り込み空気に含まれる酸成分を中和して除去する
アルカリ溶液シヤワーとアルカリ成分を中和して除去す
る酸溶液シャワーの少なくとも一方からなる処理部と、
この処理部で処理された空気中に残存する成分を溶解し
除去する水シャワーと、この水シャワーで処理された空
気中の水分を分離除去するミストトラップとを具備する
ことを特徴とするものであり、また、酸・アルカリ除去
フイルタ及びパーティクル除去フイルタを備え、外気に
含まれる酸成分及びアルカリ成分、パーティクルを除去
処理して室内に取り込むようにした外気処理装置におい
て、外気を、アルカリ溶液シヤワーと酸溶液シャワーの
少なくとも１つを前段に備えて処理した後、後段に備え
た水シャワーとミストトラップで処理し、その後に前記
酸・アルカリ除去フイルタ及びパーティクル除去フイル
タによる処理を行うようにしたことを特徴とするもので
あり、さらに、ミストトラップが、多孔質疎水性膜を用
いてなるものであるをことを特徴とするものであり、さ
らに、アルカリ溶液シャワー及び酸溶液シャワーでのシ
ャワー液が、所定のｐＨ値及び所定温度に調整されてい
ると共に、水シャワーのシャワー水も所定温度に調整さ
れていることを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の外気清浄化システムは、外
気に含まれる酸成分及びアルカリ成分、パーティクルを
除去処理してクリーンルーム内に供給し、所定の製造工
程が実行されるようにした外気清浄化システムにおい
て、酸成分及びアルカリ成分の除去をアルカリ溶液シヤ
ワーと酸溶液シャワー中に外気を通流させて行う共に、
アルカリ溶液シヤワーのアルカリ溶液及び酸溶液シャワ
ーの酸溶液に製造工程でのアルカリ廃液及び酸廃液が用
いられていることを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図５を参照して説明する。図１は外気清浄化システ
ムを説明するための模式図であり、図２は外気処理装置
の構成図であり、図３はミストトラップの斜視図で、図
３（ａ）は要部の斜視図、図３（ｂ）はミストトラップ
ユニットのトラップ部材の斜視図であり、図４は外気処
理装置内における酸・アルカリ濃度及びパーティクル個
数を示す図であり、図５は使用年数に対するフィルタ効
率の変化を示す図である。

【００１４】図１乃至図５において、２１はクリーンル
ーム２２が内部に設けられた建屋であり、２３は外気処
理調和装置で、外気処理装置２４と温湿度調整装置２５
を直列に接続することによって構成されている。そし
て、クリーンルーム２２内には外気処理調和装置２３に
吸気口２６から実線矢印で示すように取り込まれた外気
が、外気処理装置２４及び温湿度調整装置２５により清
浄処理及び調和され、その後、実線矢印で示すように送
気路２７を通じて図示しない清浄空気循環系の高清浄化
装置に送り込まれ、さらに高清浄度となるよう処理され
て送り込まれるようになっている。また、２８はクリー
ンルーム２２に設けられた局所排気装置で、この局所排
気装置２８の排気路２９は水スクラバー等の排気処理装
置３０に接続されていて、排気処理装置３０で無害化処
理された排気は排出口３１から実線矢印で示すように大
気中に放出されるようになっている。

【００１５】このため、取り込まれた外気は、先ず外気
処理調和装置２３の外気処理装置２４に取り込まれ、パ
ーティクルおよび酸成分、アルカリ成分の除去処理がな
された後、温湿度調整装置２５に導入され、所定の温
度、湿度となるよう調整処理がなされる。そして、外気
処理調和装置２３で処理調整され、さらに高清浄度に処
理された後にクリーンルーム２２内に導入された高清浄
度空気は、清浄空気循環系によってクリーンルーム２２
内と高清浄化装置間を循環するようにして使用される。
また、クリーンルーム２内の図示しない製造、生産装置
や局所排気装置２８等からクリーンルーム２２外に排出
された排気は、排気処理装置３０で無害化処理された後
に大気中に放出される。この大気中への放出で不足する
空気の補充は、外気処理調和装置２３に外気を取り込
み、処理調整を行うことによって随時行われる。

【００１６】また、外気処理調和装置２３の外気処理装
置２４は、取り込んだ外気の処理順に、アルカリ溶液シ
ャワー部３２、酸溶液シャワー部３３、水シャワー部３
４、ミストトラップ３５、酸・アルカリ除去フィルタ３
６、パーティクル除去フィルタ３７が、それぞれ接続路
３８，３９，４０，４１，４２により接続され、配列さ
れることによって構成されている。アルカリ溶液シャワ
ー部３２はケース４３内に取り込んだ外気が蛇行して流
れるよう仕切壁４４を設けて蛇行流路４５が形成されて
おり、さらに蛇行流路４５中にアルカリ溶液のシャワー
を形成するシャワー機構４６が設けられている。またシ
ャワー機構４６には、例えばクリーンルーム２２内に配
置された図示しない現像工程でのＴＭＡＨ（トリメチル
アンモニウムヒドロキシド）等の現像廃液が、点線矢印
で示すようにアルカリ溶液源４７に回収、貯溜され、そ
の後にアルカリ溶液源４７から、ｐＨ調整器４８及び温
度調整器４９を通じて、ｐＨが９より小さくならないよ
うに、また温度が１５℃程度となるように調整されたア
ルカリ溶液が供給されるようになっている。そして、シ
ャワー機構４６から蛇行流路４５内全体にシャワーを浴
びせるよう放出されたアルカリ溶液は、蛇行流路４５内
を落下した後に集められ、廃アルカリ溶液槽５０に回収
され無害化処理されるようになっている。

【００１７】なお、温度調整器４９によりアルカリ溶液
の温度を１５℃程度としたのは、気体の水への溶解度に
ついて、ｌｎＸ＝Ａ＋Ｂ／（Ｔ／１００）＋Ｃ×ｌｎ（Ｔ／１０
０）ただし、Ｘ；溶液中の気体のモル分率Ｔ；絶対温度Ａ，Ｂ，Ｃ；無次元定数の式が知られており、ここで溶解度が最小値をとるの
は：Ｔ＝１００×Ｂ／Ｃの時、すなわち１００℃以上の
温度となり、逆に溶解度が大きくなるのは低温であるほ
ど大きくなるということに基づいており、さらに、あま
りに低い温度にした場合には後工程で再び適正温度とな
るよう加熱等を要することになって、製造過程でのエネ
ルギ効率、バランスが悪くなるので、これらを考慮して
設定してある。また、ｐＨ調整器４８での調整をｐＨ９
より小さくならないよう設定したのは、シャワーとして
浴びせたときに空気中に含まれる酸成分が実用上効率良
く除去できるからである。

【００１８】また、酸溶液シャワー部３３は、ケース５
１内にアルカリ溶液シャワー部３２で処理された空気を
接続路３８を介して取り込み、この取り込んだ空気が蛇
行して流れるよう仕切壁５２を設けて蛇行流路５３が形
成されている。さらに蛇行流路５３中に酸溶液のシャワ
ーを形成するシャワー機構５４が設けられている。また
シャワー機構５４には、例えばクリーンルーム２２内に
配置された図示しない酸処理工程でのＨ₂ＳＯ₄等の酸
処理廃液が、点線矢印で示すように酸溶液源５５に回
収、貯溜され、その後に酸溶液源５５から、ｐＨ調整器
５６及び温度調整器５７を通じて、ｐＨが５を越えない
ように、また温度が１５℃程度となるように調整された
酸溶液が供給されるようになっている。そして、シャワ
ー機構５４から蛇行流路５３内全体にシャワーを浴びせ
るよう放出された酸溶液は、蛇行流路５３内を落下した
後に集められ、廃酸溶液槽５８に回収され無害化処理さ
れるようになっている。なお、温度調整器５７により酸
溶液の温度を１５℃程度としたのは、アルカリ溶液シャ
ワー部３２の場合と同様であり、また、ｐＨ調整器５６
での調整をｐＨ５を越えないよう設定したのは、シャワ
ーとして浴びせたときに空気中に含まれるアルカリ成分
が実用上効率良く除去できるからである。

【００１９】また、水シャワー部３４は、ケース５９内
に酸溶液シャワー部３３で処理された空気を接続路３９
を介して取り込み、この取り込んだ空気が蛇行して流れ
るよう仕切壁６０を設けて蛇行流路６１が形成されてい
る。さらに蛇行流路６１中に水のシャワーを形成するシ
ャワー機構６２が設けられている。またシャワー機構６
２には、例えばクリーンルーム２２内に配置された図示
しない超純水工程の回収水が、点線矢印で示すように水
源６３に回収、貯溜され、その後に水源６３から、温度
調整器６４を通じて温度が１５℃程度となるように調整
された水が供給されるようになっている。そして、シャ
ワー機構６２から蛇行流路６１内全体にシャワーを浴び
せるよう放出された水は、蛇行流路６１内を落下した後
に集められ、廃水槽６５に回収され無害化処理されるよ
うになっている。なお、温度調整器６４により水の温度
を１５℃程度としたのは、あまりに低い温度にした場合
には後工程で再び加熱等を要することになり、アルカリ
溶液シャワー部３２や酸溶液シャワー部３３と同じよう
に、製造過程でのエネルギ効率、バランスを考慮して設
定してある。

【００２０】また、ミストトラップ３５は、ケース６６
内が上流側室６６ａと下流側室６６ｂとに複数のミスト
トラップユニット６７を平板状に並べて構成した仕切壁
６８により区画されており、上流側室６６ａには水シャ
ワー部３４で処理された空気が接続路４０を介して取り
込まれるようになっている。仕切壁６８を形成するミス
トトラップユニット６７は、例えばポリテトラフルオロ
エチレンやポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のふっ素
樹脂を所定の条件下で伸展し、空気は通過、ミストは不
通過の微細な網目状構造を有するよう形成した樹脂シー
ト等でなる多孔質疎水性膜６９を、蛇腹状に曲折させて
角枠体７０内に張設し、曲折面の一方が上流側室６６ａ
に露出し、他方が下流側室６６ｂに露出するようにして
構成されている。

【００２１】そして、ミストトラップ３５の下流側室６
６ｂに連通する接続路４１には、ミストトラップ３５で
処理された空気が取り込まれる酸・アルカリ除去フィル
タ３６が接続されている。この酸・アルカリ除去フィル
タ３６は、ケース７１内が酸除去フィルタ部７２と、ア
ルカリ除去フィルタ部７３とにより空気の流れ方向に、
上流室７１ａ、中流室７１ｂ、下流室７１ｃの３つに区
画されている。上流側の酸除去フィルタ部７２は酸成分
を吸着する過マンガン酸カリウムやヨウ素酸カリウム等
の酸吸着化学物質７４をフィルタ材７５に添着させ、フ
ィルタ枠体７６内に収納してなる酸除去フィルタユニッ
ト７７を、つづら折り状に複数並べて構成されている。
下流側のアルカリ除去フィルタ部７３は、アルカリ成分
を吸着するりん酸塩等のアルカリ吸着化学物質７８をフ
ィルタ材７９に添着させ、フィルタ枠体８０内に収納し
てなるアルカリ除去フィルタユニット８１を、つづら折
り状に複数並べて構成されている。

【００２２】さらに、酸・アルカリ除去フィルタ３６の
下流にはパーティクル除去フィルタ３７が接続されてお
り、酸・アルカリ除去フィルタ３６で処理された空気
が、下流室７１ｃから接続路４２を介してパーティクル
除去フィルタ３７に取り込まれる。パーティクル除去フ
ィルタ３７はＵＬＰＡフィルタ（ＵｌｔｒａＬｏｗＰ
ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎＡｉｒＦｉｌｔｅｒ）と称さ
れる公知のフィルタによって構成されている。そして、
パーティクル除去フィルタ３７の下流には接続路８２を
介して温湿度調整装置２５が接続されている。

【００２３】上記のように構成されているので、外気処
理装置２４での外気の清浄化は次のようになる。すなわ
ち、吸気口２６から外気処理調和装置２３の外気処理装
置２４に取り込まれた外気は、先ずアルカリ溶液シャワ
ー部３２の蛇行流路４５中を流れる間に、シャワー機構
４６による所定ｐＨ及び温度に調整されたアルカリ溶液
のシャワーで外気中の酸成分が中和液となって大部分が
除去され、中和液はアルカリ溶液と共に廃アルカリ溶液
槽５０に回収される。そして、酸成分の大部分が除去さ
れた外気は、シャワーのアルカリ溶液でアルカリ成分が
若干増加した空気となり、続いて酸溶液シャワー部３３
に取り込まれ、蛇行流路５３中を流れる間にシャワー機
構５４による所定ｐＨ及び温度に調整された酸溶液のシ
ャワーで空気中のアルカリ成分が中和液となって大部分
が除去され、中和液は酸溶液と共に廃酸溶液槽５８に回
収される。

【００２４】そして、アルカリ成分の大部分が除去さ
れ、シャワーの酸溶液により酸成分が若干増加した処理
後の空気は、水シャワー部３４に取り込まれる。水シャ
ワー部３４に取り込まれた空気は、蛇行流路６１中を流
れる間に、シャワー機構６２による所定温度に調整され
た水のシャワーで、酸溶液シャワーにより若干増加した
酸成分が水に溶解し、希釈されて殆どが除去され、酸成
分を溶解、希釈した水は廃水槽６５に回収される。な
お、外気中のパーティクルはアルカリ溶液シャワー部３
２や酸溶液シャワー部３３、水シャワー部３４でそれぞ
れシャワーを浴びることによってたたき落とされ、その
大部分が除去される。

【００２５】こうしてアルカリ溶液シャワー部３２で酸
成分の除去、酸溶液シャワー部３３でアルカリ成分の除
去、水シャワー部３４で残存する酸成分の除去が行わ
れ、またそれぞれでパーティクルの除去が行われた空気
は、ミストトラップ３５の上流側室６６ａに取り込ま
れ、仕切壁６８となっている複数のミストトラップユニ
ット６７の多孔質疎水性膜６９を通過する。この多孔質
疎水性膜６９を通過する際に、空気だけは通過するがミ
ストは不通過となるため、下流側室６６ｂにはミスとが
除去された空気だけが流れ込む。そして酸成分、アルカ
リ成分、パーティクル、ミストの大部分が除去された空
気が、接続路４１を介して酸・アルカリ除去フィルタ３
６に送り込まれる。

【００２６】酸・アルカリ除去フィルタ３６に送り込ま
れた空気は、さらに酸成分、アルカリ成分が対応する酸
除去フィルタ部７２の酸吸着化学物質７４、アルカリ除
去フィルタ部７３のアルカリ吸着化学物質７８によって
それぞれ吸着されて除去される。この後、パーティクル
除去フィルタ３７で、さらにパーティクルの除去が行わ
れて外気処理装置２４での清浄化が終了し、温湿度調整
装置２５により所定の温度、湿度に調整、調和された空
気は、送気路２７を通じて図示しない清浄空気循環系の
高清浄化装置に送り込まれ、さらに高清浄度に処理され
てクリーンルーム２２に送り込まれる。

【００２７】そして、アルカリ溶液シャワー部３２や酸
溶液シャワー部３３、水シャワー部３４で用いられるア
ルカリ溶液や酸溶液、水が、クリーンルーム２２内の製
造工程において使用し、従来は無害化処理を行って破棄
していた現像廃液や酸処理廃液、回収水を用いているの
で、原材料の再利用が進められ、新たな原材料が最小限
に止めることができる。また、アルカリ溶液はｐＨ調整
器４８及び温度調整器４９によりｐＨ９以上、１５℃程
度の温度に調整され、酸溶液はｐＨ調整器５６及び温度
調整器５７によりｐＨ５未満、１５℃程度の温度に調整
され、水は温度調整器６４により１５℃程度の温度に調
整され、それぞれのシャワー機構４６，５４，６４に送
り込まれ清浄化処理が行われるため、空気中に含まれて
いる酸成分やアルカリ成分が効率良く除去でき、さらに
後工程で行われる温度調節も、製造過程でのエネルギ効
率、バランスが良好となるような状態で行うことができ
る。

【００２８】また、上記のように構成された外気処理装
置２４で、空気流量を５００００ｍ³／ｈｒとして運用
したところ、アルカリ溶液シャワー部３２からミストト
ラップ３５までの間で外気が清浄化処理された結果は、
図４に酸・アルカリ濃度及びパーティクル個数を相対値
で示すように非常に小さな値となる。すなわち、外気は
アルカリ溶液シャワー部３２を通すだけで、アルカリ溶
液シャワーであるためにアルカリ濃度Ｐが少し増加する
が、酸濃度Ｑが１０％以下に減少し、パーティクル個数
Ｒが８０％以下に減少した空気となる。また、この空気
を次の酸溶液シャワー部３３に通すと、酸溶液シャワー
であるために１０％以下に減少した酸濃度Ｑが少し増加
して２０％程度になるが、アルカリ濃度Ｐが１０％程度
に減少し、パーティクル個数Ｒがさらに６０％以下に減
少した空気となる。

【００２９】そして含まれる酸成分とアルカリ成分の多
くを中和し清浄化処理した空気を、さらに水シャワー部
３４に通すと、主として酸成分が水に溶解し希釈され、
酸濃度Ｑとアルカリ濃度Ｐが共に１０％以下に減少し、
パーティクル個数Ｒがさらに５０％程度に減少した空気
となる。またさらに、各シャワー部３２，３３，３４で
清浄化処理した空気をミストトラップ３５に通すこと
で、酸濃度Ｑとアルカリ濃度Ｐは変わらないもののパー
ティクル個数Ｒは５％以下に大幅に減少する。このよう
に清浄化処理された空気を、さらに従来例で示した外気
処理装置と同様の構成の酸・アルカリ除去フィルタ３６
とパーティクル除去フィルタ３７とにより清浄化処理す
ることで、外気から酸成分、アルカリ成分、パーティク
ルを大幅に減少させた清浄度の高い空気を得ることがで
きる。なお、使用目的によってはアルカリ溶液シャワー
部３２、酸溶液シャワー部３３、水シャワー部３４、ミ
ストトラップ３５だけで外気処理装置を構成しても、十
分清浄度の高い空気が得られ、所要とする効果を得るこ
とができる。

【００３０】一方、外気処理装置２４の使用寿命は、出
口部分での酸成分、アルカリ成分の濃度が設定した濃度
を越えるか否かで判断でき、例えば酸・アルカリ除去フ
ィルタ３６では、酸除去フィルタ部７２及びアルカリ除
去フィルタ部７３に設けられた酸吸着化学物質７４やア
ルカリ吸着化学物質７８が、各フィルタ材７５，７９に
どれだけ添着されて残っていてるかによって処理できる
能力、すなわち処理効率が決まる。そして、初期値に対
し８０％程度の効率になった場合を使用寿命とすると、
横軸に使用年数、縦軸に効率を取って図５に点線Ｘで示
すように、前段にアルカリ溶液シャワー部３２、酸溶液
シャワー部３３、水シャワー部３４、ミストトラップ３
５を配置し、前段の処理を行うことで酸・アルカリ除去
フィルタ３６に取り込まれる空気中の酸成分、アルカリ
成分の濃度が非常に低いものとなっているので、約５年
となる。これに対し、外気が直接、本実施形態と同様に
構成された酸・アルカリ除去フィルタに取り込まれるよ
うな従来例に示した構成のものでは、効率の低下が著し
く、図５に破線Ｙで示すように約１年が使用寿命とな
る。

【００３１】これは酸・アルカリ除去フィルタ３６の下
流側に配置されるパーティクル除去フィルタ３７につい
ても同様のことが言え、その使用寿命がミストトラップ
３５によって事前にパーティクルの除去が行われるので
長くなる。この結果、酸除去フィルタ部７２及びアルカ
リ除去フィルタ部７３を増設しなくても各除去フィルタ
部７２，７３の交換頻度が減り、この交換に要する部品
の合計が少なくなりランニングコストを低く押さえるこ
とができると共に、酸除去フィルタ部７２及びアルカリ
除去フィルタ部７３の交換のためにクリーンルーム２２
の稼動を停止させる機会が増加せずにすみ、設備稼動率
の低下が防止できて、さらに設備の保守も容易となる。

【００３２】なお、上記の実施形態ではアルカリ溶液シ
ャワー部３２の下流に酸溶液シャワー部３３を配した
が、両者を逆の順に配置してもよく、またアルカリ溶液
として現像液廃液を使用し、酸溶液として酸処理廃液を
使用したが、これらに限定されるものではなく、例えば
コリンや、処理工程に使用している塩酸等をｐＨを調整
することにより用いても同様の効果が得られる。また、
上記の実施形態ではアルカリ溶液シャワー部３２、酸溶
液シャワー部３３、水シャワー部３４が、その内部にそ
れぞれ蛇行流路４５，５３，６１を設けた構成である
が、これに限定されるものでなく、各シャワー機構４
６，５４，６２からのシャワーと向流になるよう外気を
流すように構成したり、外気が流れる流路の中間部に充
填材を詰めるような構成としても同様の効果が得られ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、酸・アルカリ除去フィルタの使用可能期間が
長くなるので増設が不要となり、フィルタ交換の機会が
少なくでき、またパーティクル除去フィルタの寿命も長
くなって設備保守が容易となり、さらにクリーンルーム
等の稼動停止回数が少なくてすむので、設備の稼動率が
向上する等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である外気清浄化システム
を説明するために示す模式図である。

【図２】本発明の一実施形態の外気処理装置を示す構成
図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるミストトラップの
斜視図で、図３（ａ）は要部の斜視図、図３（ｂ）はミ
ストトラップユニットのトラップ部材の斜視図である。

【図４】本発明の一実施形態の外気処理装置内における
酸・アルカリ濃度及びパーティクル個数を示す図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態の使用年数に対するフィル
タ効率の変化を示す図である。

【図６】従来の外気清浄化システムを説明するための模
式図である。

【図７】従来の外気処理装置を備えた外気処理調和装置
の模式図である。

【符号の説明】

２２…クリーンルーム２４…外気処理装置３２…アルカリ溶液シヤワー３３…酸溶液シャワー３４…水シャワー３５…ミストトラップ３６…酸・アルカリ除去フイルタ３７…パーティクル除去フイルタ４６…シャワー機構４８，５６…ｐＨ調整器４９，５７，６４…温度調整器６９…多孔質疎水性膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】取り込み空気に含まれる酸成分を中和し
て除去するアルカリ溶液シヤワーとアルカリ成分を中和
して除去する酸溶液シャワーの少なくとも一方からなる
処理部と、この処理部で処理された空気中に残存する成
分を溶解し除去する水シャワーと、この水シャワーで処
理された空気中の水分を分離除去するミストトラップと
を具備することを特徴とする外気処理装置。
【請求項２】酸・アルカリ除去フイルタ及びパーティ
クル除去フイルタを備え、外気に含まれる酸成分及びア
ルカリ成分、パーティクルを除去処理して室内に取り込
むようにした外気処理装置において、前記外気を、アル
カリ溶液シヤワーと酸溶液シャワーの少なくとも１つを
前段に備えて処理した後、後段に備えた水シャワーとミ
ストトラップで処理し、その後に前記酸・アルカリ除去
フイルタ及びパーティクル除去フイルタによる処理を行
うようにしたことを特徴とする外気処理装置。
【請求項３】ミストトラップが、多孔質疎水性膜を用
いてなるものであるをことを特徴とする請求項１もしく
は請求項２記載の外気処理装置。
【請求項４】アルカリ溶液シャワー及び酸溶液シャワ
ーでのシャワー液が、所定のｐＨ値及び所定温度に調整
されていると共に、水シャワーのシャワー水も所定温度
に調整されていることを特徴とする請求項１もしくは請
求項２記載の外気処理装置。
【請求項５】外気に含まれる酸成分及びアルカリ成
分、パーティクルを除去処理してクリーンルーム内に供
給し、所定の製造工程が実行されるようにした外気清浄
化システムにおいて、前記酸成分及びアルカリ成分の除
去をアルカリ溶液シヤワーと酸溶液シャワー中に前記外
気を通流させて行うと共に、前記アルカリ溶液シヤワー
のアルカリ溶液及び酸溶液シャワーの酸溶液に前記製造
工程でのアルカリ廃液及び酸廃液が用いられていること
を特徴とする外気清浄化システム。