JP2001046822A - Advanced cleaning device, local cleaning system, ozone decomposition filter and its production - Google Patents
Advanced cleaning device, local cleaning system, ozone decomposition filter and its productionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は，例えば半導体デバ
イスの製造などに利用される高度清浄装置や局所清浄シ
ステムに関し，またオゾン分解フィルタとその製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an advanced cleaning apparatus and a local cleaning system used for manufacturing semiconductor devices, for example, and to an ozone decomposition filter and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば日本経済新聞平成１１年５月１０
日の記事によれば，近年，北半球の工業地域を中心に外
気中のオゾン濃度が年率２％以上のペースで上昇してい
ることが報告されている。外気中のオゾン濃度には季節
や場所による変動があり，冬場には１０ｖｏｌ ｐｐｂ
程度であったものが，夏場の紫外線の強い時期には１０
０〜２００ｖｏｌ ｐｐｂにまでオゾン濃度が上昇す
る。また，工業地帯やＮＯｘなどの発生量の多い地域で
はオゾン濃度が高くなる傾向があり，数百ｖｏｌｐｐｂ
レベルのオゾン濃度となることがある。オゾンは水に対
する溶解度が低く，水噴霧洗浄によってはせいぜい１０
％が除去されるに過ぎない。2. Description of the Related Art For example, Nihon Keizai Shimbun May 10, 1999
According to a Japanese article, the concentration of ozone in the outside air has been increasing at an annual rate of 2% or more, especially in industrial areas in the Northern Hemisphere. The ozone concentration in the outside air fluctuates depending on the season and place. In winter, 10 vol ppb
It was about 10 in summer when the ultraviolet light was strong.
The ozone concentration increases to 0 to 200 vol ppb. In addition, ozone concentration tends to be high in an industrial area or an area where a large amount of NOx is generated, such as several hundred volppb.
Levels of ozone may occur. Ozone has low solubility in water.
Only% is removed.
【０００３】一方，半導体デバイスやＬＣＤパネル等の
製造などにクリーンルームが広く利用されているが，か
かる外気中のオゾンの大部分は，クリーンルーム内に侵
入することとなる。またクリーンルームの内部において
も，例えばＵＶ／オゾン洗浄装置などからオゾンが漏洩
したり，製造装置由来のオゾンの発生などにより，雰囲
気中のオゾン濃度が増加する。On the other hand, clean rooms are widely used for manufacturing semiconductor devices, LCD panels, and the like. Most of the ozone in the outside air enters the clean rooms. Also, inside the clean room, the ozone concentration in the atmosphere increases due to, for example, ozone leaking from a UV / ozone cleaning device or generation of ozone originating from a manufacturing device.
【０００４】半導体デバイスの高集積化に伴い，最近で
は，製造雰囲気中に含まれる数百ｐｐｂレベルのオゾン
が半導体製造などに及ぼす悪影響が無視できなくなって
きている。例えばオゾン濃度が高いクリーンルーム内で
自然酸化膜付シリコンウェーハに絶縁酸化膜を形成する
と，絶縁酸化膜の形成ムラが生じ，デバイスの動作不良
が引き起こされ，歩留まりが低下してしまう。このため
最近では，クリーンルーム内のオゾン濃度を数十ｐｐｂ
レベル以下にまで低減することが要求されている。[0004] With the increase in the degree of integration of semiconductor devices, recently, the adverse effect of several hundred ppb levels of ozone contained in the manufacturing atmosphere on semiconductor manufacturing and the like cannot be ignored. For example, when an insulating oxide film is formed on a silicon wafer with a natural oxide film in a clean room having a high ozone concentration, uneven formation of the insulating oxide film occurs, which causes a device operation failure and lowers the yield. For this reason, recently, the ozone concentration in the clean room has been increased to several tens of ppb.
It is required to reduce to below the level.
【０００５】他方，複写機やプリンタなどの事務用機
器，コロナ放電を用いて集塵を行う空気浄化装置，脱
臭，殺菌などの目的で使用されるオゾナイザなどでは，
装置自身から発生するオゾンを除去する方策が一般に採
られている。これら複写機などでは，燃焼やヒータなど
を用いた熱分解法，ＮａＯＨや，チオ硫酸ソーダ，亜硫
酸ソーダ法などを用いた薬液洗浄法，粒状や，破砕品，
ハニカム状などの活性炭を用いた活性炭法，粒状や，破
砕品，ハニカム状などの解媒を用いた解媒法などによっ
てオゾンを除去している。On the other hand, office equipment such as copiers and printers, air purifiers that collect dust using corona discharge, and ozonizers used for deodorization and sterilization, etc.
A measure for removing ozone generated from the apparatus itself is generally adopted. In these copiers and the like, thermal decomposition methods using combustion or heaters, chemical cleaning methods using NaOH, sodium thiosulfate, sodium sulfite, etc., granular or crushed products,
Ozone is removed by an activated carbon method using an activated carbon such as a honeycomb, a disintegration method using a disintegration such as a granular or crushed product, or a honeycomb.
【０００６】また特許第２５５２１７５号には，ハニカ
ム構造体に活性酸化マンガンを担持した構成のオゾン分
解触媒が開示されている。特公平６−９１９５７号に
は，二酸化マンガンの粉末をハニカム構造体に担持させ
たオゾンフィルタとその製造方法が開示されている。Japanese Patent No. 2552175 discloses an ozone decomposition catalyst having a structure in which active manganese oxide is supported on a honeycomb structure. Japanese Patent Publication No. Hei 6-91957 discloses an ozone filter in which manganese dioxide powder is supported on a honeycomb structure and a method of manufacturing the same.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし熱分解法は，低
濃度で大流量の空気を処理するような場合はランニング
コストが高くなり，また設備の燃焼や爆発の危険を伴
う。薬液洗浄法は，薬品の補充や廃液処理が必要であ
り，薬品の飛散も懸念される。活性炭法は，活性炭が可
燃性であるため火災の危険があり，また活性炭は価格が
高く，成形性が劣る上，粉落ちや発塵が多くなる。触媒
法は，常温では高いオゾン分解性能が得にくいといった
問題がある。そしていずれにしてもこれら従来のオゾン
の除去方法は，複写機などから発生する高濃度のオゾン
を主に対象としており，オゾン分解性能の向上のみを目
的とし，有害な副生成物の発生などの二次的影響が考慮
されていないため，クリーンルームなどの微量ガス状不
純物汚染の影響が無視できない環境におけるオゾン除去
には適していない。However, in the pyrolysis method, when a large concentration of air is processed at a low concentration, the running cost increases, and there is a danger of burning or explosion of the equipment. The chemical cleaning method requires replenishment of chemicals and treatment of waste liquid, and there is a concern that chemicals may be scattered. In the activated carbon method, there is a danger of fire because the activated carbon is flammable. In addition, activated carbon is expensive, has poor moldability, and generates more powder and dust. The catalytic method has a problem that it is difficult to obtain high ozone decomposition performance at room temperature. In any case, these conventional ozone removal methods are mainly intended for high-concentration ozone generated from a copying machine or the like, and are intended only to improve the ozone decomposition performance and to prevent generation of harmful by-products. Because secondary effects are not considered, it is not suitable for ozone removal in environments where the effects of trace gaseous impurity contamination cannot be ignored, such as in clean rooms.
【０００８】また一方，特許第２５５２１７５号のオゾ
ン分解触媒や特公平６−９１９５７号のオゾンフィルタ
は，フィルタ内部の通気性が良くなかったり，あるいは
バインダが多すぎるため，オゾンの除去効率が劣るとい
う問題がある。特に特許第２５５２１７５号のオゾン分
解触媒は，活性酸化マンガンの粉落ちによる発塵を生ず
る懸念があった。On the other hand, the ozone decomposing catalyst disclosed in Japanese Patent No. 2552175 and the ozone filter disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 6-91957 have poor air permeability inside the filter or an excessive amount of binder, resulting in poor ozone removal efficiency. There's a problem. In particular, the ozone decomposition catalyst disclosed in Japanese Patent No. 2552175 has a concern that dust may be generated due to powder fall of active manganese oxide.
【０００９】本発明の目的は，安全かつ低コストでオゾ
ンを数十ｐｐｂレベル以下にまで低減でき，しかも半導
体デバイスの製造などに有害なガス状有機不純物を発生
しない手段を提供することにある。An object of the present invention is to provide a means capable of safely and at low cost reducing ozone to a level of several tens of ppb or less, and not generating gaseous organic impurities harmful to the manufacture of semiconductor devices and the like.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に，請求項１にあっては，区画された空間内に清浄な空
気を循環供給させる空気の循環路が形成された高度清浄
装置であって，前記循環路に，送風手段と，高性能フィ
ルタと，酸化マンガンを担持したオゾン分解フィルタを
備えることを特徴としている。In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an advanced cleaning apparatus having an air circulation path for circulating and supplying clean air in a partitioned space. The circulation path is provided with a blowing means, a high-performance filter, and an ozonolysis filter carrying manganese oxide.
【００１１】この請求項１の高度清浄装置において，区
画された空間とは，例えばクリーンルーム，クリーンブ
ース，クリーンチャンバ，クリーンベンチ，ミニエンバ
イラメントと称されるエンクロージャー部（搬送装置と
生産装置との間に設置される局所空間），クリーン保管
庫などが例示される。高性能フィルタとは，例えばＨＥ
ＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどの如き集塵性の高
いエアフィルタである。オゾン分解フィルタに担持され
る酸化マンガンには，二酸化マンガン（ＭｎＯ ２），三
酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３），四酸化三マンガン（Ｍ
ｎ３Ｏ４）などが例示される。In the advanced cleaning apparatus according to the first aspect,
For example, a clean room, clean room
Source, clean chamber, clean bench, mini-member
Enclosure part called Irament (with transport device
Local space installed between production equipment), clean storage
A warehouse is exemplified. High-performance filters are, for example, HE
High dust-collecting properties such as PA filter and ULPA filter
It is an air filter. Ozone decomposition filter carried
Manganese oxide (MnO) 2),three
Dimanganese oxide (Mn2O3), Trimanganese tetroxide (M
n3O4) Are exemplified.
【００１２】この請求項１の高度清浄装置によれば，高
性能フィルタによって塵埃のない清浄な状態にし，オゾ
ン分解フィルタによってオゾン濃度を数十ｐｐｂレベル
以下にまで低減させた空気を区画された空間内に循環供
給することができ，近年の高集積化が進んだ半導体デバ
イス等の半導体製造などに最適な環境を提供することが
可能となる。またオゾン分解フィルタに担持された酸化
マンガンは，有機物の吸着容量が少なく，それらの分解
生成物を作りにくいため，半導体デバイスの製造などに
有害なガス状不純物（副生成物）を発生しない。According to the first aspect of the present invention, the space is defined by a high-performance filter that keeps a clean state without dust and an ozonolysis filter that reduces the ozone concentration to a level of several tens of ppb or less. This makes it possible to provide an optimum environment for the manufacture of semiconductors such as semiconductor devices, etc., which have been highly integrated in recent years. Further, manganese oxide carried on the ozone decomposition filter has a small adsorption capacity for organic substances and is unlikely to produce decomposition products thereof, and therefore does not generate gaseous impurities (by-products) harmful to the manufacture of semiconductor devices and the like.
【００１３】この請求項１の高度清浄装置において，請
求項２に記載したように，前記オゾン分解フィルタの上
流に，酸化マンガンのオゾン分解性能を劣化させるガス
状汚染物を除去するためのガス除去用フィルタを設けて
も良い。このガス除去用フィルタには，ガス状有機物
や，酸性ガス，塩基性ガスを除去するためのケミカルフ
ィルタが用いられる。ケミカルフィルタの種類は，設置
雰囲気中に含まれるオゾン分解フィルタのオゾン分解性
能を劣化させるガス状汚染物の種類に応じて適宜選択さ
れる。またこの場合，複数のケミカルフィルタを組み合
わせて用いることもできる。なお，ガス除去用フィルタ
には，それ自身からガス状不純物などを発生しないもの
を用いるのが良い。この請求項２の構成によれば，オゾ
ン分解フィルタの性能を低下させることなく，酸化マン
ガンの作用によって有効にオゾンを分解できるようにな
る。According to the first aspect of the present invention, as described in the second aspect, the gas removal for removing gaseous contaminants which deteriorates the ozonolysis performance of manganese oxide is provided upstream of the ozonolysis filter. May be provided. As the gas removing filter, a chemical filter for removing gaseous organic substances, acidic gas, and basic gas is used. The type of the chemical filter is appropriately selected according to the type of gaseous contaminants included in the installation atmosphere and deteriorating the ozonolysis performance of the ozonolysis filter. In this case, a plurality of chemical filters can be used in combination. It is preferable to use a filter that does not generate gaseous impurities or the like from the gas removal filter itself. According to this configuration, ozone can be effectively decomposed by the action of manganese oxide without lowering the performance of the ozone decomposition filter.
【００１４】請求項３にあっては，区画された空間内に
調和された不活性ガスまたは低露点空気を供給する局所
清浄システムであって，前記空間内に不活性ガスまたは
低露点空気を供給する供給路に，酸化マンガンを担持し
たオゾン分解フィルタと高性能フィルタを設けたことを
特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a local cleaning system for supplying a conditioned inert gas or low dew point air into a partitioned space, wherein the inert gas or low dew point air is supplied into the space. A manganese oxide-carrying ozone decomposition filter and a high-performance filter are provided in the supply path.
【００１５】この請求項３の局所清浄システムにおい
て，区画された空間とは，例えばクリーンブース，クリ
ーンベンチ，低露点室や半導体（電子部品）などの製造
領域，窒素などの不活性ガスや高純度乾燥空気（Ｃｌｅ
ａｎ Ｄｒｙ Ａｉｒ）を用いた搬送トンネルや高清浄
ストッカー，露光装置，洗浄装置，リソグラフィ処理装
置，その他の半導体製造装置，各種電子部品の製造装置
などが例示される。調和された不活性ガスまたは低露点
空気とは，調温・調湿等が行われた不活性ガスまたは低
露点空気である。低露点空気とは，例えば相対湿度４５
％（露点温度が約１１゜Ｃ）以下に減湿された空気であ
る。高性能フィルタとは，例えばＨＥＰＡフィルタやＵ
ＬＰＡフィルタなどの如き集塵性の高いエアフィルタで
ある。オゾン分解フィルタに担持される酸化マンガンに
は，二酸化マンガン（ＭｎＯ２），三酸化二マンガン
（Ｍｎ２Ｏ３），四酸化三マンガン（Ｍｎ３Ｏ４）など
が例示される。不活性ガスや低露点空気を供給する手段
は，供給路の始端から終端までの間に介装された送風機
やエアコンプレッサなどであっても良いし，区画された
空間内に設けられた送風機や真空ポンプなどであっても
良い。In the local cleaning system according to the third aspect, the partitioned space includes, for example, a clean booth, a clean bench, a low dew point chamber, a manufacturing area for semiconductors (electronic parts), an inert gas such as nitrogen, and a high purity. Dry air (Cle
a dry air), a high-purity stocker, an exposure apparatus, a cleaning apparatus, a lithography processing apparatus, other semiconductor manufacturing apparatuses, and various electronic component manufacturing apparatuses. The harmonized inert gas or low dew point air is an inert gas or low dew point air whose temperature and humidity have been adjusted. Low dew point air is, for example, a relative humidity of 45
% (Dew point temperature is about 11 ° C) or less. High-performance filters include, for example, HEPA filters and U
It is an air filter having a high dust collection property such as an LPA filter. Manganese oxide (MnO 2 ), dimanganese trioxide (Mn 2 O 3 ), trimanganese tetroxide (Mn 3 O 4 ) and the like are exemplified as the manganese oxide carried on the ozonolysis filter. The means for supplying the inert gas or the low dew point air may be a blower or an air compressor interposed between the start and end of the supply path, or may be a blower provided in a partitioned space. A vacuum pump or the like may be used.
【００１６】この請求項３の局所清浄システムによれ
ば，調和された不活性ガスまたは低露点空気を，オゾン
分解フィルタによってオゾン濃度を数十ｐｐｂレベル以
下にまで低減させた状態にし，高性能フィルタによって
塵埃のない清浄な状態にして，区画された空間内に供給
することができ，またオゾン分解フィルタに担持された
酸化マンガンは，半導体デバイスの製造などに有害なガ
ス状有機不純物（副生成物）を発生せず，近年の高集積
化が進んだ半導体デバイス等の半導体製造などに最適な
環境を提供することが可能となる。According to the third aspect of the present invention, the harmless inert gas or the low dew point air is brought into a state where the ozone concentration is reduced to several tens of ppb or less by the ozonolysis filter. The manganese oxide carried on the ozonolysis filter can be converted into a clean state free of dust by the ozonolysis filter to remove gaseous organic impurities (byproducts) that are harmful to the manufacture of semiconductor devices. ) Does not occur, and it is possible to provide an environment that is optimal for the manufacture of semiconductors such as semiconductor devices that have been highly integrated in recent years.
【００１７】この請求項３の局所清浄システムにおい
て，請求項４に記載したように，前記オゾン分解フィル
タの上流に，酸化マンガンのオゾン分解性能を劣化させ
るガス状汚染物を除去するためのガス除去用フィルタを
設けても良い。請求項２と同様に，ガス除去用フィルタ
には，ガス状有機物や，酸性ガス，塩基性ガスを除去す
るためのケミカルフィルタが用いられる。ケミカルフィ
ルタの種類は，オゾン分解フィルタのオゾン分解性能を
劣化させるガス状汚染物の種類に応じて適宜選択され
る。またこの場合，複数のケミカルフィルタを組み合わ
せて用いることもできる。なお，ガス除去用フィルタに
は，それ自身からガス状不純物などを発生しないものを
用いるのが良い。この請求項４の構成によっても，オゾ
ン分解フィルタの性能を低下させることなく，酸化マン
ガンの作用によって有効にオゾンを分解できるようにな
る。In the local cleaning system according to the third aspect, as described in the fourth aspect, gas removal for removing gaseous contaminants that degrades the ozonolysis performance of manganese oxide is provided upstream of the ozonolysis filter. May be provided. Similarly to the second aspect, a chemical filter for removing gaseous organic substances, acidic gas, and basic gas is used as the gas removing filter. The type of the chemical filter is appropriately selected according to the type of gaseous contaminants that degrade the ozonolysis performance of the ozonolysis filter. In this case, a plurality of chemical filters can be used in combination. It is preferable to use a filter that does not generate gaseous impurities or the like from the gas removal filter itself. According to the configuration of the fourth aspect, ozone can be effectively decomposed by the action of manganese oxide without deteriorating the performance of the ozone decomposition filter.
【００１８】請求項５にあっては，比表面積が６０ｍ２
／ｇ以下の電解二酸化マンガンの粉末を，細孔径が１５
〜３００オングストロームの範囲に分布する細孔の総容
積が重量当たり０．２ｃｃ／ｇ以上であるか，または細
孔径が１５〜３００オングストロームの範囲に分布する
細孔の比表面積が１００ｍ２／ｇ以上である無機バイン
ダを用いて，無機物からなる支持体に担持させたことを
特徴とする，オゾン分解フィルタである。According to claim 5, the specific surface area is 60 m 2.
/ G or less of electrolytic manganese dioxide powder having a pore size of 15
The total volume of the pores distributed in the range of ~ 300 Å is 0.2 cc / g or more per weight, or the specific surface area of the pores distributed in the range of 15 ~ 300 Å is 100 m 2 / g or more. An ozone decomposition filter characterized by being supported on a support made of an inorganic material using an inorganic binder as described above.
【００１９】この請求項５のオゾン分解フィルタにおい
て，電解二酸化マンガンの粉末は，粒径が０．１〜６０
μｍ程度であるのが実用的である。無機バインダには，
例えばシリカ，アルミナ，またはこれらの混合物が用い
られる。これらシリカ，アルミナを用いれば，固着補助
材が不要となる。シリカとしては例えばシリカゲルが使
用され，アルミナとしては例えばアルミナゲルが使用さ
れる。無機物からなる支持体とは，例えばセラミック繊
維，ガラス繊維，シリカ繊維，アルミナ繊維などの無機
繊維からなる多孔質のハニカム構造体が使用される。In the ozonolysis filter according to the fifth aspect, the powder of electrolytic manganese dioxide has a particle size of 0.1 to 60.
It is practically about μm. For the inorganic binder,
For example, silica, alumina, or a mixture thereof is used. The use of these silica and alumina eliminates the need for a fixing aid. For example, silica gel is used as silica, and alumina gel is used as alumina, for example. As the support made of an inorganic material, for example, a porous honeycomb structure made of inorganic fibers such as ceramic fibers, glass fibers, silica fibers, and alumina fibers is used.
【００２０】この請求項５のオゾン分解フィルタによれ
ば，無機バインダに存在する細孔径が１５〜３００オン
グストロームの範囲の細孔表面によってオゾンを効果的
に補足し，電解二酸化マンガンにより処理対象ガスのオ
ゾン濃度を数十ｐｐｂレベル以下にまで低減させること
ができる。無機バインダは，処理対象ガスのガス状不純
物を補足するトラップや，その内部に処理対象ガスをく
ぐり抜けさせる空気流路の役割を果たすことも可能であ
る。またこの請求項５のオゾン分解フィルタは，無機物
のみで構成されているので，自らガス状有機不純物を発
生させることもなく，処理対象ガスを汚染する心配がな
い。また例えば活性炭などからなるフィルタに比べて，
この請求項５のオゾン分解フィルタは不燃性であるた
め，防災上も安全である。そして，この請求項５のオゾ
ン分解フィルタを，先に説明した請求項１，２の高度清
浄装置や，請求項３，４の局所清浄システムにおけるオ
ゾン分解フィルタとして利用することができる。According to the ozonolysis filter of the fifth aspect, ozone is effectively captured by the pore surface of the inorganic binder having a pore diameter in the range of 15 to 300 angstroms, and the gas to be treated is treated with electrolytic manganese dioxide. The ozone concentration can be reduced to several tens of ppb or less. The inorganic binder can also serve as a trap for trapping gaseous impurities of the gas to be processed and an air flow path for allowing the gas to be processed to pass through the trap. Further, since the ozone decomposition filter according to the fifth aspect is composed of only inorganic substances, it does not generate gaseous organic impurities by itself, and there is no fear of contaminating the gas to be treated. Also, compared to a filter made of activated carbon, for example,
Since the ozonolysis filter according to the fifth aspect is nonflammable, it is safe in disaster prevention. The ozone decomposing filter according to the fifth aspect can be used as the advanced cleaning device according to the first and second aspects and the ozone decomposing filter in the local cleaning system according to the third and fourth aspects.
【００２１】この請求項５のオゾン分解フィルタにおい
て，請求項６に記載したように，前記電解二酸化マンガ
ンと前記無機バインダの重量比は，電解二酸化マンガ
ン：無機バインダ＝１：１〜２０：１の範囲であること
が好ましい。重量比において，電解二酸化マンガン：無
機バインダ＝１：１〜２０：１の範囲であれば，オゾン
の分解率を約７０〜８０％の高効率に維持することが可
能となる。一方，重量比において電解二酸化マンガンが
無機バインダの１倍未満では，無機バインダの量が多す
ぎるため分解率が低くなってしまう。また，重量比にお
いて電解二酸化マンガンが無機バインダの２０倍を越え
ると，オゾンの分解率は高いものの，無機バインダの量
が少なすぎて粉落ちや発塵が生じてしまう（オゾン分解
フィルタへ添着する電解二酸化マンガンの最大量を５０
ｗｔ％）。In the ozonolysis filter according to the fifth aspect, as described in the sixth aspect, the weight ratio of the electrolytic manganese dioxide and the inorganic binder is such that electrolytic manganese dioxide: inorganic binder = 1: 1 to 20: 1. It is preferably within the range. If the weight ratio is in the range of electrolytic manganese dioxide: inorganic binder = 1: 1 to 20: 1, the ozone decomposition rate can be maintained at a high efficiency of about 70 to 80%. On the other hand, if the weight ratio of electrolytic manganese dioxide is less than 1 times that of the inorganic binder, the amount of the inorganic binder is too large, and the decomposition rate becomes low. Also, if the electrolytic manganese dioxide exceeds 20 times the inorganic binder in weight ratio, the decomposition rate of ozone is high, but the amount of the inorganic binder is too small to cause powder dropping and dusting (they are attached to the ozone decomposition filter). The maximum amount of electrolytic manganese dioxide is 50
wt%).
【００２２】請求項７にあっては，比表面積が６０ｍ２
／ｇ以下の電解二酸化マンガンの粉末と，細孔径が１５
〜３００オングストロームの範囲に分布する細孔の総容
積が重量当たり０．２ｃｃ／ｇ以上であるか，または細
孔径が１５〜３００オングストロームの範囲に分布する
細孔の比表面積が１００ｍ２／ｇ以上である無機バイン
ダを分散させた懸濁液に，無機物からなる支持体を含侵
させた後，該支持体を乾燥させることを特徴とする，オ
ゾン分解フィルタの製造方法である。この方法により，
前記請求項５，６のオゾン分解フィルタを好適に製造す
ることが可能となる。According to claim 7, the specific surface area is 60 m 2.
/ G or less of electrolytic manganese dioxide powder having a pore size of 15
The total volume of the pores distributed in the range of ~ 300 Å is 0.2 cc / g or more per weight, or the specific surface area of the pores distributed in the range of 15 ~ 300 Å is 100 m 2 / g or more. A method for producing an ozonolysis filter, comprising impregnating a support made of an inorganic substance into a suspension in which an inorganic binder is dispersed and drying the support. In this way,
The ozonolysis filter according to the fifth and sixth aspects can be suitably manufactured.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照にしながら
本発明の好ましい実施の形態を説明する。図１は，本発
明の実施の形態にかかる高度清浄装置１の構成を概略的
に示す説明図である。区画された空間である処理空間１
０の上に天井部（サプライプレナム）１１が形成され，
下に床下部（レターンプレナム）１２が形成されてお
り，処理空間１０の側方には，これら天井部１１と床下
部１２を接続するレタン通路１３が形成されている。そ
して，処理空間１０から床下部１２に排気された空気を
レタン通路１３及び天井部１１を介して再び処理空間１
０内に供給する空気の循環路が形成されている。処理空
間１０は，具体的には，例えば半導体デバイスやＬＣＤ
パネル等の製造などに好適に使用されるクリーンルーム
などである。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of an advanced cleaning device 1 according to an embodiment of the present invention. Processing space 1 that is a partitioned space
0, a ceiling (supply plenum) 11 is formed,
A lower floor (return plenum) 12 is formed below, and a retan passage 13 that connects the ceiling 11 and the lower floor 12 is formed on the side of the processing space 10. Then, the air exhausted from the processing space 10 to the lower part of the floor 12 is returned to the processing space 1 through the retentate passage 13 and the ceiling 11.
A circulation path for the air to be supplied into the chamber is formed. Specifically, the processing space 10 is, for example, a semiconductor device or an LCD.
It is a clean room or the like suitably used for manufacturing panels and the like.
【００２４】天井部１１には，送風手段であるファン１
５と，オゾン分解フィルタ１６と，高性能フィルタ１７
を備えるファンフィルタユニット１８が複数配置されて
いる。オゾン分解フィルタ１６は，二酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ２），三酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３），四酸化三
マンガン（Ｍｎ３Ｏ４）などといった酸化マンガンを担
持している。高性能フィルタ１７は，例えばＨＥＰＡフ
ィルタやＵＬＰＡフィルタなどの如き集塵性の高いエア
フィルタである。A fan 1 as a blowing means is provided on the ceiling 11.
5, an ozone decomposition filter 16, and a high-performance filter 17
Are provided in plurality. The ozonolysis filter 16 is made of manganese dioxide (M
manganese oxide such as nO 2 ), dimanganese trioxide (Mn 2 O 3 ), and trimanganese tetroxide (Mn 3 O 4 ). The high-performance filter 17 is an air filter having a high dust collecting property, such as a HEPA filter or a ULPA filter.
【００２５】処理空間１０には，例えば半導体デバイス
の製造装置２０が設置されている。床下部１２は多数の
孔が穿孔されたグレーティング２１で仕切られている。
また床下部１２には，製造装置２０の熱負荷を処理する
ための冷却器２２が設置されている。冷却器２２は，熱
交換などの表面に結露を生じさせない条件で空気を冷却
する空気冷却器であることが好ましい。レタン通路１３
に温度センサ２３が設置されており，この温度センサ２
３で検出される温度が所定の設定値となるように，冷却
器２２の冷水流量調整弁２４が制御される。In the processing space 10, for example, a semiconductor device manufacturing apparatus 20 is installed. The lower floor 12 is partitioned by a grating 21 having a large number of holes.
Further, a cooler 22 for treating the heat load of the manufacturing apparatus 20 is installed in the lower floor 12. The cooler 22 is preferably an air cooler that cools the air under conditions that do not cause condensation on the surface such as heat exchange. Rethan passage 13
The temperature sensor 23 is installed in the
The chilled water flow control valve 24 of the cooler 22 is controlled so that the temperature detected at 3 becomes a predetermined set value.
【００２６】また，高度清浄装置１の床下部１２内に
は，取り入れ外気が空気流路３０を経て適宜供給され
る。この空気流路３０には，取り入れ外気からオゾンを
除去するためのオゾン除去フィルタ３１が配されてお
り，オゾン除去フィルタ３１の上流側には，取り入れ外
気の除塵・調温・調湿・送風を行う外調機３２が設けら
れている。この外調機３２としては，例えばエアハンド
リングユニットが例示される。また，空気流路３０には
湿度センサ３３が配置されており，この湿度センサ３３
で検出される湿度が所定の設定値となるように，外調機
３２の調湿部の給水圧調整弁３４が制御される。一方，
処理空間１０内には湿度センサ３５が設置されており，
この湿度センサ３５で処理空間１０内の雰囲気の湿度が
検出される。Further, the intake outside air is appropriately supplied into the lower part of the floor 12 of the advanced cleaning device 1 through the air passage 30. An ozone removal filter 31 for removing ozone from the taken-in outside air is disposed in the air flow path 30. On the upstream side of the ozone removal filter 31, dust removal, temperature control, humidity control, and air blowing of the taken-in outside air are performed. An external conditioner 32 is provided. An example of the external controller 32 is an air handling unit. Further, a humidity sensor 33 is disposed in the air passage 30, and the humidity sensor 33
Is controlled so that the humidity detected by the above becomes a predetermined set value. on the other hand,
A humidity sensor 35 is installed in the processing space 10.
The humidity of the atmosphere in the processing space 10 is detected by the humidity sensor 35.
【００２７】空気流路３０から高度清浄装置１の床下部
１２に供給された取り入れ外気は，レタン通路１３及び
天井部１１を経由して，処理空間１０に導入される。そ
して，この取り入れ外気に見合った空気量が，排気口３
６から排気ガラリ３７を介して室外に排気される。The intake outside air supplied from the air flow path 30 to the lower floor 12 of the advanced cleaning device 1 is introduced into the processing space 10 via the retan passage 13 and the ceiling 11. The amount of air corresponding to the intake outside air is
The air is exhausted from the room 6 through the exhaust gallery 37.
【００２８】以上のように構成された高度清浄装置１に
あっては，外調機３２の稼働により取り入れ外気は除塵
・調温・調湿され，オゾン除去フィルタ３１によりオゾ
ン濃度が例えば数十ｐｐｂレベル以下にまで低減され，
高度清浄装置１内には，空気流路３０を経て例えば温度
２３゜Ｃ，相対湿度４５％（露点温度が約１１゜Ｃ）以
下の低露点の空気が供給される。そしてファンフィルタ
ユニット１８のファン１５が稼働することによって，高
度清浄装置１内部の空気は，天井部１１，処理空間１
０，床下部１２，レタン通路１３，天井部１１の順に流
れて循環する。またこの循環中に，冷却器２２によって
冷却され，ファンフィルタユニット１８内のオゾン分解
フィルタ１６によってオゾン濃度は再び数十ｐｐｂレベ
ル以下にまで低減され，高性能フィルタ１７によって塵
埃のない清浄な状態にされた空気が，処理空間１０内に
供給されるようになる。このため，例えば処理空間１０
に設置された製造装置２０がオゾンを発生させるような
ものであっても，処理空間１０内には常にオゾン濃度が
数十ｐｐｂレベル以下にまで低減された清浄な空気が供
給されることなり，近年の高集積化が進んだ半導体デバ
イス等の半導体製造などに最適な環境を提供することが
可能となる。またオゾン分解フィルタ１６に担持された
酸化マンガンからは，ガス状酸性不純物やガス状塩基性
不純物またはガス状有機不純物などの製品に悪影響を及
ぼす副生成物が発生しない。In the advanced cleaning apparatus 1 configured as described above, the outside air taken in by the operation of the external conditioner 32 is subjected to dust removal, temperature control, and humidity control, and the ozone removal filter 31 reduces the ozone concentration to, for example, several tens of ppb. Reduced below the level
Air with a low dew point of, for example, a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 45% (dew point temperature is about 11 ° C.) or less is supplied into the advanced cleaning device 1 through an air flow path 30. When the fan 15 of the fan filter unit 18 operates, the air inside the advanced cleaning device 1 is removed from the ceiling 11 and the processing space 1.
0, the lower part of the floor 12, the urethane passage 13, and the ceiling part 11 flow and circulate in this order. During this circulation, the ozone concentration is again reduced to several tens of ppb or less by the ozonolysis filter 16 in the fan filter unit 18 while being cooled by the cooler 22, and the ozone concentration is reduced to a clean state without dust by the high performance filter 17. The supplied air is supplied into the processing space 10. Therefore, for example, the processing space 10
Even if the manufacturing apparatus 20 installed in the apparatus generates ozone, the processing space 10 is always supplied with clean air in which the ozone concentration is reduced to several tens of ppb or less. It is possible to provide an environment that is optimal for the manufacture of semiconductor devices such as semiconductor devices that have been highly integrated in recent years. By-products such as gaseous acidic impurities, gaseous basic impurities, and gaseous organic impurities that do not adversely affect products are not generated from the manganese oxide supported on the ozone decomposition filter 16.
【００２９】ここで図２は，図１で説明した高度清浄装
置１の変形例に係る高度清浄装置１’の構成を概略的に
示す説明図である。この図２に示す高度清浄装置１’
は，オゾン分解フィルタ１６を高度清浄装置１’の天井
部１１全面に取り付けるのではなく，所々間引いて設置
している。本例では，図１と比較してオゾン分解フィル
タ１６の設置台数を半分にした。その他の点は，先に図
１で説明した高度清浄装置１と同様の構成である。従っ
て，図２に示す高度清浄装置１’において，先に図１で
説明した高度清浄装置１と同じ構成要素については同じ
符号を付することにより，詳細な説明は省略する。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a configuration of an advanced cleaning apparatus 1 'according to a modification of the advanced cleaning apparatus 1 described in FIG. Advanced cleaning device 1 'shown in FIG.
The ozonolysis filter 16 is not mounted on the entire surface of the ceiling 11 of the advanced cleaning device 1 ', but is thinned out in places. In this example, the number of installed ozone decomposition filters 16 was reduced by half compared to FIG. In other respects, the configuration is the same as that of the advanced cleaning device 1 described above with reference to FIG. Therefore, in the advanced cleaning device 1 ′ shown in FIG. 2, the same components as those in the advanced cleaning device 1 described above with reference to FIG.
【００３０】このようにオゾン分解フィルタ１６の設置
台数を間引くと，処理空間１０内のオゾン濃度などの低
減に時間がかかり，低減後の平衡オゾン濃度も間引かな
い場合よりも少し高くなるという短所はあるが，オゾン
分解フィルタ１６のイニシャルコストや定期的交換に伴
うランニングコストを安くしたいような場合は，この図
２に示すような構成としても良い。As described above, when the number of installed ozone decomposition filters 16 is reduced, it takes time to reduce the ozone concentration and the like in the processing space 10, and the reduced equilibrium ozone concentration is slightly higher than the case where the reduction is not performed. However, if it is desired to reduce the initial cost of the ozone decomposition filter 16 or the running cost associated with periodic replacement, the configuration shown in FIG. 2 may be adopted.
【００３１】また高度清浄装置１において，オゾン分解
フィルタ１６の上流に，酸化マンガンのオゾン分解性能
を劣化させるガス状汚染物を除去するためのガス除去用
フィルタ４０を設けても良い。図３は，その一例とし
て，処理空間１０の天井部１１に設けられるファンフィ
ルタユニット１８の内部において，ファン１５とオゾン
分解フィルタ１６の間にガス除去用フィルタ４０を設け
た構成を示している。なお，この図３に示した例に限ら
ず，ガス除去用フィルタ４０を，オゾン分解フィルタ１
６の上流である天井部１１やレタン通路１３，床下部１
２などに設けても良い。このガス除去用フィルタ４０と
しては，ガス状有機物や，酸性ガス，塩基性ガスを除去
するためのケミカルフィルタが用いられる。ケミカルフ
ィルタは，酸・塩基成分による酸化マンガンの金属腐食
や，有機物の酸化マンガンへの付着によるオゾン接触機
会の減少など，オゾン分解性能の劣化が懸念される場合
に設けると良い。ケミカルフィルタの種類は，オゾン分
解フィルタのオゾン分解性能を劣化させる物質の種類に
応じて適宜選択される。またこの場合，複数のケミカル
フィルタを組み合わせて用いることもできる。但し，ガ
ス除去用フィルタ４０には，それ自身からガス状不純物
などを発生しないものを用いるのが良い。この図３で示
した例のように，オゾン分解フィルタ１６の上流にガス
除去用フィルタ４０を設けておけば，オゾン分解フィル
タ１６の性能を低下させることなく，酸化マンガンの作
用によって有効にオゾンを分解できるようになる。Further, in the advanced cleaning device 1, a gas removing filter 40 for removing gaseous pollutants which deteriorate the ozonolysis performance of manganese oxide may be provided upstream of the ozone decomposition filter 16. FIG. 3 shows a configuration in which a gas removing filter 40 is provided between the fan 15 and the ozonolysis filter 16 inside the fan filter unit 18 provided in the ceiling 11 of the processing space 10 as an example. The gas removal filter 40 is not limited to the example shown in FIG.
6, the upper part 11, the urethane passage 13, and the lower part 1
2 or the like. As the gas removing filter 40, a chemical filter for removing gaseous organic substances, acidic gas, and basic gas is used. The chemical filter is preferably provided when there is a concern about deterioration of ozone decomposition performance such as metal corrosion of manganese oxide due to acid / base components and decrease in the chance of contact with ozone due to attachment of organic substances to manganese oxide. The type of the chemical filter is appropriately selected according to the type of the substance that degrades the ozonolysis performance of the ozonolysis filter. In this case, a plurality of chemical filters can be used in combination. However, it is preferable to use a filter which does not generate gaseous impurities or the like from the gas removing filter 40 itself. If the gas removal filter 40 is provided upstream of the ozone decomposition filter 16 as in the example shown in FIG. 3, ozone can be effectively removed by the action of manganese oxide without deteriorating the performance of the ozone decomposition filter 16. Can be disassembled.
【００３２】なお以上では，本発明の高度清浄装置の実
施の形態を，半導体やＬＣＤの製造プロセスに好適に利
用される高度清浄装置（いわゆるクリーンルーム）に関
して説明したが，本発明はかかる実施の形態に限定され
ない。ミニエンバイロメントと称する局所的な高度清浄
装置やクリーンベンチやクリーンチャンバや清浄な製品
を保管するための各種ストッカなど様々な種類や規模の
高度清浄装置にも本発明を適用することが可能である。Although the embodiment of the advanced cleaning apparatus of the present invention has been described above with reference to an advanced cleaning apparatus (so-called clean room) suitably used in a semiconductor or LCD manufacturing process, the present invention relates to such an embodiment. It is not limited to. The present invention can also be applied to various types and scales of advanced cleaning devices such as a local advanced cleaning device called a mini environment, a clean bench, a clean chamber, and various stockers for storing clean products. .
【００３３】次に図４は，本発明の実施の形態にかかる
局所清浄システム２を備えた高度清浄装置３の構成を概
略的に示す説明図である。先に図１で説明した高度清浄
装置１と同様に，例えばクリーンルームなどの処理空間
５０の上下に天井部５１と床下部５２が形成され，処理
空間５０の側方にレタン通路５３が形成されている。天
井部５１には，送風手段であるファン５５と，高性能フ
ィルタ５６を備えるファンフィルタユニット５７が複数
配置されている。Next, FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the configuration of an advanced cleaning device 3 provided with the local cleaning system 2 according to the embodiment of the present invention. As in the advanced cleaning apparatus 1 described above with reference to FIG. 1, for example, a ceiling portion 51 and a lower floor portion 52 are formed above and below a processing space 50 such as a clean room, and a retan passage 53 is formed beside the processing space 50. I have. A plurality of fan filter units 57 each including a fan 55 serving as a blowing unit and a high-performance filter 56 are arranged on the ceiling 51.
【００３４】処理空間５０には，例えば半導体デバイス
の製造装置６０が設置されており，この製造装置６０に
対して上方から本発明の実施の形態にかかる局所清浄シ
ステム２によって空気を供給する構成になっている。局
所清浄システム２は，クリーンブースやクリーンベン
チ，クリーンチャンバなど，例えばクリーンルーム内な
どに，局所的により清浄な空間を構成する装置である。
なお，図示ではクリーンブースを例示している。この局
所清浄システム２（クリーンブース２）は，製造装置６
０の上方に配置されたファンフィルタユニット６１と，
製造装置６０の上方の空間を区画するように設けられた
ビニールなどからなるカーテン６２を備えており，この
カーテン６２によって区画された空間６３内は，例えば
半導体デバイスやＬＣＤパネル等の製造などに好適に使
用される。ファンフィルタユニット６１は，例えば図示
しない４本の支柱に架設された載置棚によって支持され
る。またファンフィルタユニット６１は，ファン６５
と，オゾン分解フィルタ６６と，高性能フィルタ６７を
備えている。オゾン分解フィルタ６６は，二酸化マンガ
ン（ＭｎＯ２），三酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３），四
酸化三マンガン（Ｍｎ３Ｏ４）などといった酸化マンガ
ンを担持している。高性能フィルタ６７は，例えばＨＥ
ＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどの如き集塵性の高
いエアフィルタである。In the processing space 50, for example, a semiconductor device manufacturing apparatus 60 is installed, and air is supplied to the manufacturing apparatus 60 from above by the local cleaning system 2 according to the embodiment of the present invention. Has become. The local cleaning system 2 is a device that configures a locally cleaner space, for example, in a clean room such as a clean booth, a clean bench, or a clean chamber.
The illustration shows a clean booth. This local cleaning system 2 (clean booth 2)
0, a fan filter unit 61 disposed above
A curtain 62 made of vinyl or the like is provided so as to divide a space above the manufacturing apparatus 60. The space 63 defined by the curtain 62 is suitable for manufacturing semiconductor devices, LCD panels, and the like, for example. Used for The fan filter unit 61 is supported by, for example, a mounting shelf provided on four columns (not shown). The fan filter unit 61 includes a fan 65
And an ozone decomposition filter 66 and a high-performance filter 67. The ozonolysis filter 66 carries manganese oxide such as manganese dioxide (MnO 2 ), dimanganese trioxide (Mn 2 O 3 ), and trimanganese tetroxide (Mn 3 O 4 ). The high-performance filter 67 is, for example, HE
It is an air filter having a high dust collection property such as a PA filter or an ULPA filter.
【００３５】先に図１で説明した高度清浄装置１と同様
に，床下部５２はグレーティング７１で仕切られ，床下
部５２には製造装置６０の熱負荷を処理する冷却器７２
が設置されている。レタン通路５３に設けられた温度セ
ンサ７３で検出される温度が所定の設定値となるよう
に，冷却器７２の冷水流量調整弁７４が制御されるよう
になっている。床下部５２内には，外調機７５によって
調和され，オゾン除去フィルタ７６によってオゾンを除
去された空気（取り入れ外気）が空気流路７７を経て供
給される。また湿度センサ７８で検出される湿度が所定
の設定値となるように，外調機７５の調湿部の給水圧調
整弁７９が制御される。また，処理空間５０内に設置さ
れた湿度センサ８０で処理空間５０内の雰囲気の湿度が
検出される。空気流路７７から高度清浄装置３内部に供
給された空気に見合った空気量が，排気口８１から排気
ガラリ８２を介して室外に排気される。As in the advanced cleaning apparatus 1 described above with reference to FIG. 1, the lower floor 52 is partitioned by a grating 71, and the lower floor 52 is provided with a cooler 72 for processing the heat load of the manufacturing apparatus 60.
Is installed. The chilled water flow control valve 74 of the cooler 72 is controlled so that the temperature detected by the temperature sensor 73 provided in the urethane passage 53 becomes a predetermined set value. Air (intake outside air) that has been conditioned by the external conditioner 75 and has been ozone removed by the ozone removal filter 76 is supplied into the lower part of the floor 52 through the air passage 77. Further, the water supply pressure adjusting valve 79 of the humidity control section of the external air conditioner 75 is controlled so that the humidity detected by the humidity sensor 78 becomes a predetermined set value. Further, the humidity of the atmosphere in the processing space 50 is detected by a humidity sensor 80 installed in the processing space 50. An amount of air corresponding to the air supplied into the advanced cleaning device 3 from the air flow path 77 is exhausted from the exhaust port 81 to the outside of the room via the exhaust gallery 82.
【００３６】以上のように構成された高度清浄装置３に
あっては，外調機７５の稼働により取り入れ外気は除塵
・調温・調湿され，オゾン除去フィルタ７６によりオゾ
ン濃度が例えば数十ｐｐｂレベル以下にまで低減され，
高度清浄装置３内には空気流路７７を経て例えば温度２
３゜Ｃ，相対湿度４５％（露点温度が約１１゜Ｃ）以下
の低露点の空気が供給される。そしてファンフィルタユ
ニット５７のファン５５が稼働することによって，高度
清浄装置３内部の空気は，天井部５１，処理空間５０，
床下部５２，レタン通路５３，天井部５１の順に流れて
循環し，冷却器７２によって冷却された空気が，高性能
フィルタ５６によって塵埃のない清浄な状態にされて，
処理空間５０内に供給される。In the high-purity cleaning apparatus 3 configured as described above, the outside air taken in by the operation of the external conditioner 75 is subjected to dust removal / temperature control / humidity control, and the ozone concentration is reduced to, for example, several tens ppb by the ozone removal filter 76. Reduced below the level
In the advanced cleaning device 3, for example, the temperature 2
Air having a low dew point of 3 ° C. or less and a relative humidity of 45% (dew point temperature is about 11 ° C.) or less is supplied. When the fan 55 of the fan filter unit 57 is operated, the air inside the advanced cleaning device 3 is cooled by the ceiling 51, the processing space 50,
The air cooled and cooled by the cooler 72 flows in the order of the lower part of the floor 52, the urethane passage 53, and the ceiling part 51, and the air cooled by the cooler 72 is cleaned by the high-performance filter 56 without dust.
It is supplied into the processing space 50.
【００３７】そして，ファンフィルタユニット６１に設
けられたファン６５の稼働により，局所清浄システム２
においてもオゾン分解フィルタ６６でオゾン濃度は再び
数十ｐｐｂレベル以下にまで低減され，高性能フィルタ
６７で清浄な状態にされた空気が，製造装置６０に対し
て供給されることとなる。このため，外気に含まれて，
あるいは処理空間５０内で発生したオゾンを製造装置６
０に対して供給することがなく，製造装置６０に対して
は常にオゾン濃度が数十ｐｐｂレベル以下にまで低減さ
れた清浄な空気が供給されることなり，近年の高集積化
が進んだ半導体デバイス等の半導体製造などに最適な環
境を提供することが可能となる。またオゾン分解フィル
タ６６に担持された酸化マンガンからは，ガス状酸性不
純物やガス状塩基性不純物またはガス状有機不純物など
の製品に悪影響を及ぼす副生成物が発生しない。なお，
製造装置６０に対して供給する気流の向きは，必ずしも
ダウンフローである必要はなく，例えばファンフィルタ
ユニット６１のオゾン分解フィルタ６６を製造装置６０
の側方に配置し，水平方向に気流を吹き当てるようにし
ても良い。The operation of the fan 65 provided in the fan filter unit 61 causes the local cleaning system 2 to operate.
The ozone concentration is again reduced to several tens of ppb or less by the ozonolysis filter 66, and the air cleaned by the high-performance filter 67 is supplied to the manufacturing apparatus 60. Because of this,
Alternatively, the ozone generated in the processing space 50 is
Therefore, clean air whose ozone concentration has been reduced to several tens of ppb or less is always supplied to the manufacturing apparatus 60, and the semiconductor device which has been highly integrated in recent years has been supplied. It is possible to provide an optimum environment for manufacturing semiconductors such as devices. By-products such as gaseous acidic impurities, gaseous basic impurities, and gaseous organic impurities that adversely affect products are not generated from the manganese oxide supported on the ozone decomposition filter 66. In addition,
The direction of the air flow supplied to the manufacturing device 60 does not necessarily need to be downflow. For example, the ozone decomposition filter 66 of the fan filter unit 61 is connected to the manufacturing device 60.
May be arranged on the side, and an air current may be blown in the horizontal direction.
【００３８】なお，この図４で説明した高度清浄装置３
にあっては，天井部５１に設けられたファンフィルタユ
ニット５７が高性能フィルタ５６を備えており，処理空
間５０内には清浄な空気が供給されているので，局所清
浄システム２では高性能フィルタ６７を省略しても良
い。あるいはその逆に，局所清浄システム２に高性能フ
ィルタ６７を設ける場合は，天井部５１の高性能フィル
タ５６を省略することもできる。またこの図４で説明し
た高度清浄装置３においても，天井部５１に取り付けら
れる高性能フィルタ５６を間引いても良い。また，オゾ
ン分解フィルタ６６の上流に，酸化マンガンのオゾン分
解性能を劣化させるガス状汚染物を除去するためのガス
除去用フィルタを設けても良い。その場合，ガス除去用
フィルタは，局所清浄システム２のファンフィルタユニ
ット６１内部や天井部５１に設けられたファンフィルタ
ユニット５７の内部の何れに設けてもよく，また，オゾ
ン分解フィルタ６６の上流である処理空間５０内や天井
部５１，レタン通路５３，床下部５２などに設けても良
い。The advanced cleaning device 3 described with reference to FIG.
Since the fan filter unit 57 provided on the ceiling 51 has a high-performance filter 56 and clean air is supplied into the processing space 50, the local cleaning system 2 uses a high-performance filter. 67 may be omitted. Or conversely, when the high-performance filter 67 is provided in the local cleaning system 2, the high-performance filter 56 of the ceiling part 51 can be omitted. Also in the advanced cleaning device 3 described in FIG. 4, the high-performance filter 56 attached to the ceiling 51 may be thinned out. Further, a gas removing filter for removing gaseous contaminants that deteriorate the ozonolysis performance of manganese oxide may be provided upstream of the ozone decomposition filter 66. In this case, the gas removal filter may be provided in any of the inside of the fan filter unit 61 of the local cleaning system 2 and the inside of the fan filter unit 57 provided in the ceiling 51, and may be provided upstream of the ozone decomposition filter 66. It may be provided in a certain processing space 50, a ceiling portion 51, a urethane passage 53, a lower floor portion 52, or the like.
【００３９】以上，本発明の局所清浄システムの実施の
形態を，半導体やＬＣＤの製造プロセスに好適に利用さ
れるクリーンブースやクリーンベンチなどに関して説明
したが，本発明はかかる実施の形態に限定されない。ミ
ニエンバイロメントと称する局所的な局所清浄システム
やクリーンチャンバや清浄な製品を保管するための各種
ストッカなど様々な種類や規模の局所清浄システムにも
適用することが可能である。また，クリーンブースやク
リーンベンチなどのような区画された空間内に不活性ガ
スを供給する局所清浄システムに本発明を提供すること
もできる。As described above, the embodiments of the local cleaning system of the present invention have been described with respect to a clean booth or a clean bench suitably used in a semiconductor or LCD manufacturing process. However, the present invention is not limited to such embodiments. . The present invention can be applied to various types and scales of local cleaning systems such as a local cleaning system called a mini-environment, a clean chamber and various stockers for storing clean products. Further, the present invention can be provided for a local cleaning system that supplies an inert gas into a partitioned space such as a clean booth or a clean bench.
【００４０】ここで図５は，半導体ウェハなどの保管庫
８５に本発明の局所清浄システムを適用した実施の形態
の説明図である。区画された空間である保管空間８６内
には汚染防止の対象物である半導体ウェハなどの製品８
７が置かれている。保管空間８６の上方には，オゾン分
解フィルタ８８と，高性能フィルタ８９が上下に配置さ
れている。オゾン分解フィルタ８８は，二酸化マンガン
（ＭｎＯ２），三酸化二マンガン（Ｍｎ２Ｏ３），四酸
化三マンガン（Ｍｎ３Ｏ４）などといった酸化マンガン
を担持している。高性能フィルタ８９は，例えばＨＥＰ
ＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどの如き集塵性の高い
エアフィルタである。また保管空間８６内には，乾燥空
気供給装置９０によって減湿された低露点空気が，径路
９１を介して循環供給されている。また保管空間８６の
横には，開閉扉９２を備えたバッファ空間９３が設置さ
れている。FIG. 5 is an explanatory view of an embodiment in which the local cleaning system of the present invention is applied to a storage 85 for semiconductor wafers or the like. In the storage space 86, which is a partitioned space, products 8 such as semiconductor wafers, which are objects of contamination prevention, are stored.
7 is placed. Above the storage space 86, an ozonolysis filter 88 and a high-performance filter 89 are arranged vertically. The ozonolysis filter 88 carries manganese oxide such as manganese dioxide (MnO 2 ), dimanganese trioxide (Mn 2 O 3 ), and trimanganese tetroxide (Mn 3 O 4 ). The high-performance filter 89 is, for example, HEP
It is an air filter having a high dust collection property such as an A filter or an ULPA filter. The low dew point air dehumidified by the dry air supply device 90 is circulated and supplied into the storage space 86 via a path 91. A buffer space 93 having an opening / closing door 92 is provided beside the storage space 86.
【００４１】この図５に示した実施の形態によれば，乾
燥空気供給装置９０の稼働によって減湿された低露点空
気が，オゾン除去フィルタ８８によりオゾン濃度が例え
ば数十ｐｐｂレベル以下にまで低減され，高性能フィル
タ８９によって塵埃のない清浄な状態にされて，保管空
間８６内に供給される。このため製品８７に対しては常
にオゾン濃度が数十ｐｐｂレベル以下にまで低減された
清浄な空気が供給されることなり，半導体ウェハの保管
などに最適な環境を提供することが可能となる。また，
保管空間８６内は常に陽圧に保たれることとなるので，
開閉扉９２を開けた際にも保管空間８６内への外部空気
の混入が防止される。According to the embodiment shown in FIG. 5, the low dew point air dehumidified by the operation of the dry air supply device 90 is reduced by the ozone removal filter 88 to an ozone concentration of, for example, several tens ppb or less. Then, it is made to be in a clean state without dust by the high-performance filter 89 and supplied into the storage space 86. Therefore, the product 87 is always supplied with clean air having the ozone concentration reduced to several tens of ppb or less, and it is possible to provide an optimum environment for storing semiconductor wafers. Also,
Since the inside of the storage space 86 is always kept at a positive pressure,
Even when the door 92 is opened, entry of external air into the storage space 86 is prevented.
【００４２】また図６は，半導体ウェハを洗浄する洗浄
装置やリソグラフィ処理を行う処理装置などといった生
産装置９４に本発明の局所清浄システムを適用した実施
の形態の説明図である。生産装置９４内には，区画され
た空間である生産空間９５とローダ・アンローダ空間９
６が形成され，これら生産空間９５とローダ・アンロー
ダ空間９６には，乾燥空気供給装置９０によって減湿さ
れた低露点空気が，ダクトなどの径路９７を介して供給
されている。ローダ・アンローダ空間９６には，生産空
間９５に対して搬入出される半導体ウェハなどの製品８
７が置かれている。径路９７には，オゾン分解フィルタ
８８と，高性能フィルタ８９が配置されている。また，
生産装置９４内の雰囲気を排気する排気ファン９８が設
けられている。FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment in which the local cleaning system of the present invention is applied to a production apparatus 94 such as a cleaning apparatus for cleaning a semiconductor wafer or a processing apparatus for performing lithography. In the production device 94, a production space 95, which is a partitioned space, and a loader / unloader space 9
The low dew point air dehumidified by the dry air supply device 90 is supplied to the production space 95 and the loader / unloader space 96 via a path 97 such as a duct. In the loader / unloader space 96, products 8 such as semiconductor wafers carried in and out of the production space 95 are stored.
7 is placed. In the path 97, an ozonolysis filter 88 and a high-performance filter 89 are arranged. Also,
An exhaust fan 98 for exhausting the atmosphere in the production device 94 is provided.
【００４３】この図６に示した実施の形態によれば，乾
燥空気供給装置９０の稼働によって減湿された低露点空
気が，オゾン除去フィルタ８８によりオゾン濃度が例え
ば数十ｐｐｂレベル以下にまで低減され，高性能フィル
タ８９によって塵埃のない清浄な状態にされて，径路９
７から生産空間９５内とローダ・アンローダ空間９６内
に供給される。このため製品８７に対しては常にオゾン
濃度が数十ｐｐｂレベル以下にまで低減された清浄な空
気が供給されることなり，半導体ウェハの洗浄や処理な
どに最適な環境を提供することが可能となる。また，生
産空間９５やローダ・アンローダ空間９６内は常に陽圧
に保たれることとなるので，生産装置９４内への外気の
混入も防止される。According to the embodiment shown in FIG. 6, the low dew point air dehumidified by the operation of the dry air supply device 90 is reduced by the ozone removal filter 88 to an ozone concentration of, for example, several tens ppb or less. The filter 9 is made clean by a high-performance filter 89 without dust.
7 to the production space 95 and the loader / unloader space 96. Therefore, clean air with the ozone concentration reduced to several tens of ppb or less is always supplied to the product 87, and it is possible to provide an optimal environment for cleaning and processing of semiconductor wafers. Become. In addition, since the inside of the production space 95 and the loader / unloader space 96 is always kept at a positive pressure, entry of outside air into the production device 94 is also prevented.
【００４４】次に図７は，本発明の実施の形態にかかる
オゾン分解フィルタ１００の概略的な分解組立図であ
る。図示のように，隣接する波形シート１１０の間に，
凹凸のない薄板シート１１１を挟んだ構造の，無機物か
らなる支持体としてもハニカム構造体１１２を備えてい
る。このハニカム構造体１１２は，例えばセラミック繊
維，ガラス繊維，シリカ繊維，アルミナ繊維などといっ
た多孔質の無機繊維で構成される。そして，このハニカ
ム構造体１１２の周囲を，処理空気の流通方向（図中，
白抜き矢印１１３で示す方向）に開口するようにアルミ
ニウム製の外枠１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５
ｄを組み立て，波形シート１１０と薄板シート１１１
が，空気流通方向１１３に対して略平行になるように交
互に積層した構成になっている。オゾン分解フィルタ１
００の外形や寸法などは，設置空間に合わせて任意に設
計することができる。FIG. 7 is a schematic exploded view of the ozone decomposition filter 100 according to the embodiment of the present invention. As shown, between adjacent corrugated sheets 110,
The honeycomb structure 112 is also provided as a support made of an inorganic material and sandwiching the thin sheet 111 having no irregularities. The honeycomb structure 112 is made of a porous inorganic fiber such as a ceramic fiber, a glass fiber, a silica fiber, and an alumina fiber. Then, around the honeycomb structure 112, the flow direction of the processing air (in the figure,
Aluminum frames 115a, 115b, 115c, 115 so as to open in the direction indicated by the white arrow 113).
d, the corrugated sheet 110 and the thin sheet 111
Are alternately stacked so as to be substantially parallel to the air flow direction 113. Ozone decomposition filter 1
The external shape and dimensions of 00 can be arbitrarily designed according to the installation space.
【００４５】そして，ハニカム構造体１１２に，比表面
積が６０ｍ２／ｇ以下の電解二酸化マンガンの粉末を，
細孔径が１５〜３００オングストロームの範囲に分布す
る細孔の総容積が重量当たり０．２ｃｃ／ｇ以上である
か，または細孔径が１５〜３００オングストロームの範
囲に分布する細孔の比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であ
る無機バインダを用いて，担持させた構成になってい
る。この場合，電解二酸化マンガンと無機バインダの重
量比は，電解二酸化マンガン：無機バインダ＝１：１〜
２０：１の範囲であることが好ましい。電解二酸化マン
ガンの粉末は，粒径が０．１〜６０μｍ程度であるのが
実用的である。無機バインダには，シリカ，アルミナ，
またはこれらの混合物が用いられる。シリカとしては例
えばシリカゲルが使用され，アルミナとしては例えばア
ルミナゲルが使用される。Then, a powder of electrolytic manganese dioxide having a specific surface area of 60 m 2 / g or less is applied to the honeycomb structure 112.
The total volume of the pores having a pore diameter in the range of 15 to 300 angstroms is 0.2 cc / g or more per weight, or the specific surface area of the pores having the pore diameter distributed in the range of 15 to 300 angstroms is 100 m The carrier is supported by using an inorganic binder of 2 / g or more. In this case, the weight ratio between the electrolytic manganese dioxide and the inorganic binder is as follows: electrolytic manganese dioxide: inorganic binder = 1: 1 to 1
Preferably it is in the range of 20: 1. It is practical that the electrolytic manganese dioxide powder has a particle size of about 0.1 to 60 μm. Inorganic binders include silica, alumina,
Alternatively, a mixture thereof is used. For example, silica gel is used as silica, and alumina gel is used as alumina, for example.
【００４６】ここで，オゾン分解フィルタ１００の製造
方法の一例を説明する。先ず，無機繊維(セラミック繊
維，ガラス繊維，シリカ繊維，アルミナ繊維等)と有機
材料（パルプ，溶融ビニロンの混合物）と珪酸カルシウ
ムの３つの材料を１：１：１の等重量で配合し，湿式抄
紙法により約０.３ｍｍの厚みに抄造する。なお，珪酸
カルシウムの代わりに，珪酸マグネシウムを主成分とす
るセピオライト，パリゴルスカイト等の繊維状結晶の粘
土鉱物を使用してもよい。この抄造シートをコルゲータ
によって波形加工し，出来上がった波形シート１１０
を，同様の材料を薄板形状に抄造した薄板シート１１１
に接着剤で接着し，図７に示すようなハニカム構造体１
１２を得る。このハニカム構造体１１２を，電気炉に入
れて約４００℃で１時間程度の熱処理を行い，有機質成
分を全て除去する。有機質成分が除去された後のハニカ
ム構造体１１２の表面には無数のミクロンサイズの陥没
穴が残って，この陥没穴を孔とする多孔性のハニカム構
造体１１２を製造することができる。後にこの陥没穴に
吸着剤や無機バインダの微粒子がはまり込むことにな
る。Here, an example of a method for manufacturing the ozonolysis filter 100 will be described. First, three materials of inorganic fiber (ceramic fiber, glass fiber, silica fiber, alumina fiber, etc.), organic material (mixture of pulp and molten vinylon) and calcium silicate are blended in an equal weight of 1: 1: 1 and wet-processed. The paper is formed to a thickness of about 0.3 mm by a paper making method. Instead of calcium silicate, a fibrous crystal clay mineral such as sepiolite or palygorskite containing magnesium silicate as a main component may be used. The paper sheet is corrugated by a corrugator, and a corrugated sheet 110 is completed.
Is a thin sheet 111 made of the same material as a thin sheet.
To the honeycomb structure 1 as shown in FIG.
Get 12. The honeycomb structure 112 is placed in an electric furnace and heat-treated at about 400 ° C. for about 1 hour to remove all organic components. After the organic components have been removed, countless micron-sized depressions remain on the surface of the honeycomb structure 112, and the porous honeycomb structure 112 having the depressions as holes can be manufactured. Later, the fine particles of the adsorbent and the inorganic binder will fit into the depression.
【００４７】次に，比表面積が６０ｍ２／ｇ以下の電解
二酸化マンガンの粉末と，細孔径が１５〜３００オング
ストロームの範囲に分布する細孔の総容積が重量当たり
０．２ｃｃ／ｇ以上であるか，または細孔径が１５〜３
００オングストロームの範囲に分布する細孔の比表面積
が１００ｍ２／ｇ以上である無機バインダを分散させた
懸濁液に，このハニカム構造体１１２を数分間浸した後
引き上げ，約３００℃で１時間程度の熱処理で乾燥し
て，図８に示すように，ハニカム構造体１１２の表面に
電解二酸化マンガンの粉末を無機バインダを用いてむら
無く均一に固着させて無機材料層１２０を形成すること
により，オゾン分解フィルタ１００を得ることができ
る。Next, the total volume of the electrolytic manganese dioxide powder having a specific surface area of 60 m 2 / g or less and the pores distributed in the pore diameter range of 15 to 300 Å is 0.2 cc / g or more per weight. Or the pore size is 15-3
The honeycomb structure 112 is immersed in a suspension in which an inorganic binder having a specific surface area of pores distributed in a range of 00 Å and having a specific surface area of 100 m 2 / g or more dispersed is immersed for several minutes, and then pulled up. As shown in FIG. 8, the powder is dried by heat treatment to a degree, and the powder of electrolytic manganese dioxide is uniformly and uniformly fixed to the surface of the honeycomb structure 112 using an inorganic binder to form an inorganic material layer 120. An ozonolysis filter 100 can be obtained.
【００４８】こうして得られたオゾン分解フィルタ１０
０は，構成材料に可燃物を含まず防災上の安全性は著し
く高まる。また，熱処理される際に構成材料に含まれて
いた表面汚染の原因となるガス状有機不純物成分が全て
脱離・除去されるため，オゾン分解フィルタ１００自身
からガス状有機不純物を発生することもない。処理対象
ガスを通過させる空間の断面形状は，図示のような半月
形状に限らず，任意の形状とすることができる。The ozone decomposition filter 10 thus obtained
0 indicates that the constituent materials do not contain combustible materials, and the safety in disaster prevention is significantly improved. In addition, since all the gaseous organic impurity components that cause surface contamination contained in the constituent materials during the heat treatment are desorbed and removed, gaseous organic impurities may be generated from the ozone decomposition filter 100 itself. Absent. The cross-sectional shape of the space through which the gas to be processed passes is not limited to the half-moon shape as shown, but may be any shape.
【００４９】図９は，図８に示した無機材料層１２０部
分拡大断面図である。ハニカム構造体１１２の表面に形
成された無機材料層１２０は，電解二酸化マンガンの粒
子同士の隙間に無機バインダが入り込んだ構造となり，
オゾン分解フィルタ１００の表面に露出する電解二酸化
マンガンの表面積は小さくなる。このため，処理対象ガ
スと電解二酸化マンガンとの接触面積が小さくなって電
解二酸化マンガンによる酸化作用が抑制されるので，電
解二酸化マンガンによって処理ガスを過度に酸化させる
心配がなく，適度な酸化作用によって処理ガス中のオゾ
ンを分解することが可能となる。このため，既存のオゾ
ン分解力の強い活性炭フィルタなどでは処理ガスを過度
に酸化させて有機酸のような分解副生成物が生じるが，
本発明のオゾン分解フィルタ１００ではそのような副生
成物の発生が極めて少ない。FIG. 9 is a partially enlarged sectional view of the inorganic material layer 120 shown in FIG. The inorganic material layer 120 formed on the surface of the honeycomb structure 112 has a structure in which the inorganic binder enters into the gap between the electrolytic manganese dioxide particles,
The surface area of the electrolytic manganese dioxide exposed on the surface of the ozonolysis filter 100 becomes smaller. As a result, the contact area between the gas to be treated and electrolytic manganese dioxide is reduced and the oxidizing effect of electrolytic manganese dioxide is suppressed, so there is no need to worry about excessive oxidation of the processing gas by electrolytic manganese dioxide. Ozone in the processing gas can be decomposed. For this reason, in the existing activated carbon filter with strong ozone decomposing power, the processing gas is excessively oxidized to generate decomposition by-products such as organic acids.
In the ozonolysis filter 100 of the present invention, generation of such by-products is extremely small.
【００５０】このオゾン分解フィルタ１００によれば，
無機バインダに存在する細孔径が１５〜３００オングス
トロームの範囲の細孔表面によってオゾンを効果的に補
足し，電解二酸化マンガンにより処理対象ガスのオゾン
濃度を数十ｐｐｂレベル以下にまで低減させることがで
きる。従ってこのオゾン分解フィルタ１００を，先に図
１などで説明した高度清浄装置１におけるオゾン分解フ
ィルタ１６や，図４などで説明した局所清浄システム２
におけるオゾン分解フィルタ６６として利用することに
より，近年の高集積化が進んだ半導体デバイス等の半導
体製造などに最適な環境を提供することが可能となる。According to the ozone decomposition filter 100,
Ozone is effectively captured by the pore surface of the inorganic binder having a pore diameter in the range of 15 to 300 angstroms, and the ozone concentration of the gas to be treated can be reduced to several tens ppb or less by electrolytic manganese dioxide. . Therefore, the ozonolysis filter 100 can be used as the ozonolysis filter 16 in the advanced cleaning apparatus 1 described above with reference to FIG. 1 or the like, or the local cleaning system 2 described with reference to FIG.
By using the filter as the ozone decomposition filter 66 in the above, it is possible to provide an optimum environment for the manufacture of semiconductors, such as semiconductor devices, which have been highly integrated in recent years.
【００５１】[0051]
【実施例】以下に，本発明の実施例を説明する。先ず，
電解二酸化マンガンを無機バインダを用いて支持体に担
持させる際の，電解二酸化マンガンと無機バインダの重
量比を検討した。電解二酸化マンガンと無機バインダの
重量比を，電解二酸化マンガン：無機バインダ＝１：１
０（Ａ１），１：２（Ａ２），１：１（Ａ３），２：１
（Ａ４），２０：１（Ａ５），３０：１（Ａ６），１０
０：１（Ａ７）の７通りに変化させて，先に図７，８で
説明したオゾン分解フィルタを作成し，それぞれについ
てオゾンの分解性能を経時的に測定した。いずれのオゾ
ン分解フィルタも電解二酸化マンガンの固着量は一定と
し，無機バインダの混合量のみを調整した。なお，支持
体に固着させる電解二酸化マンガンの重量は，ＳＶ＝７
２，０００に対して９０ｋｇ／ｍ３とした（ＳＶは空間
速度［ｈ−１］＝原料供給容積速度／反応器容積）。処
理対象ガスとしてオゾンを３００ｖｏｌ ｐｐｂ含有す
る空気を用い，通気風速１ｍ／ｓ，温度２１℃，相対湿
度４０〜５０％，ハニカムの厚み５０ｍｍとした。オゾ
ンの分解率は，各オゾン分解フィルタの上流側と下流側
におけるオゾン濃度を測定し，下式により算出した。 オゾン分解率（％）＝（１−下流側オゾン濃度／上流側
オゾン濃度）×１００ オゾン濃度は乾式のオゾン濃度計（ダイレック（株）製
ＤＹ−１５００）を用いて測定した。Embodiments of the present invention will be described below. First,
The weight ratio of electrolytic manganese dioxide to inorganic binder when supporting electrolytic manganese dioxide on a support using an inorganic binder was studied. The weight ratio between the electrolytic manganese dioxide and the inorganic binder was determined by the following equation: electrolytic manganese dioxide: inorganic binder = 1: 1
0 (A1), 1: 2 (A2), 1: 1 (A3), 2: 1
(A4), 20: 1 (A5), 30: 1 (A6), 10
The ozone decomposition filters described above with reference to FIGS. 7 and 8 were prepared by changing the ratio in seven ways of 0: 1 (A7), and the ozone decomposition performance of each was measured with time. In all the ozonolysis filters, the fixed amount of electrolytic manganese dioxide was fixed, and only the mixing amount of the inorganic binder was adjusted. The weight of electrolytic manganese dioxide fixed to the support was SV = 7.
2,000 was set to 90 kg / m 3 (SV is space velocity [h −1 ] = raw material supply volume velocity / reactor volume). Air containing 300 vol ppb of ozone was used as the gas to be treated, and the air flow rate was 1 m / s, the temperature was 21 ° C., the relative humidity was 40 to 50%, and the thickness of the honeycomb was 50 mm. The decomposition rate of ozone was calculated by measuring the ozone concentration on the upstream and downstream sides of each ozonolysis filter and using the following equation. Ozone decomposition rate (%) = (1−downstream ozone concentration / upstream ozone concentration) × 100 The ozone concentration was measured using a dry-type ozone concentration meter (DY-1500, manufactured by Dailec Corporation).
【００５２】その結果，電解二酸化マンガンと無機バイ
ンダの重量比とオゾンの分解性能の関係は図１０のよう
になった。Ａ３〜Ａ７においては，オゾン分解率は８０
％以上の高効率で安定している。Ａ１及びＡ２では無機
バインダの量が多すぎるため分解率が低くなった。ま
た，Ａ７及びＡ６ではオゾン分解率は高いが，バインダ
の量が少なすぎて粉落ちや発塵が生じた。As a result, the relationship between the weight ratio of electrolytic manganese dioxide to the inorganic binder and the decomposition performance of ozone was as shown in FIG. In A3 to A7, the ozone decomposition rate was 80
% With high efficiency and stable. In A1 and A2, the amount of the inorganic binder was too large, so that the decomposition rate was low. In addition, in A7 and A6, although the ozone decomposition rate was high, the amount of the binder was too small, and powder dropping and dusting occurred.
【００５３】次に，既存のオゾン分解フィルタと本発明
のオゾン分解フィルタのオゾン分解性能を比較した。比
較例として，押し出し成形型活性炭ハニカムフィル（比
較例１）と，粒状活性炭添着フィルタ（比較例２）を用
いた。本発明のオゾン分解フィルタとしては，電解二酸
化マンガン：無機バインダ＝２：１の重量比で構成した
オゾン分解フィルタを用いた。比較例は，処理空気を通
気した際に本発明の実施例のオゾン分解フィルタと圧力
損失が等しくなるように設計した。処理対象ガスとして
オゾンを１００ｖｏｌ ｐｐｂ含有する空気を用い，通
気風速１ｍ／ｓ，温度２３℃，相対湿度４５％，ハニカ
ムの厚み５０ｍｍとし，オゾンの分解率を求めた。Next, the ozonolysis performance of the existing ozonolysis filter and the ozonolysis filter of the present invention were compared. As comparative examples, an extruded activated carbon honeycomb fill (Comparative Example 1) and a granular activated carbon impregnated filter (Comparative Example 2) were used. As the ozonolysis filter of the present invention, an ozonolysis filter having a weight ratio of electrolytic manganese dioxide: inorganic binder = 2: 1 was used. The comparative example was designed so that the pressure loss was equal to that of the ozonolysis filter of the example of the present invention when the processing air was ventilated. Air containing 100 vol ppb of ozone was used as a gas to be treated, the ventilation velocity was 1 m / s, the temperature was 23 ° C., the relative humidity was 45%, and the thickness of the honeycomb was 50 mm, and the decomposition rate of ozone was determined.
【００５４】その結果，オゾンの分解性能の経時的変化
の関係は図１１のようになった。オゾン分解性能の比較
では，粒状活性炭添着フィルタ（比較例２）の性能が最
も低い。押し出し成形型活性炭ハニカムフィルタ（比較
例１）と本発明の実施例の比較では，押し出し成形型活
性炭ハニカムフィルタ（比較例１）の方が若干性能が優
れていた。As a result, the relationship of the change over time in the decomposition performance of ozone was as shown in FIG. In the comparison of the ozonolysis performance, the performance of the granular activated carbon impregnated filter (Comparative Example 2) is the lowest. In comparison between the extruded activated carbon honeycomb filter (Comparative Example 1) and the example of the present invention, the extruded activated carbon honeycomb filter (Comparative Example 1) had slightly better performance.
【００５５】次に，図１１の場合と同じ条件で，押し出
し成形型活性炭ハニカムフィルタ（比較例１）と本発明
の実施例についてオゾン処理前後の水溶性ガス成分の変
化を調べた。水溶性ガス成分の分析は，イオンクロマト
グラフ（Ｄｉｏｎｅｘ社製ＤＸ−５００）を用いて行っ
た。得られたデータについて，オゾン処理前後の処理空
気中に含まれる水溶性ガス成分濃度の増減を計算した結
果を図１２に示す。ここで，成分濃度がマイナスで表示
されているのは，上流側よりも下流側濃度の方が低いこ
とを意味し，オゾン分解フィルタを通過することにより
処理ガス中に含まれる不純物ガス成分の濃度が低くなっ
たことを意味する。反対に，成分濃度がプラスで表示さ
れているのは，上流側よりも下流側濃度の方が高いこと
を意味し，オゾン分解フィルタを通過した際に新たに不
純物ガス成分が発生したことを意味する。本発明の実施
例は新たな水溶性ガス成分を発生させないが，市販の活
性炭フィルタ押し出し成形型活性炭ハニカムフィルタ
（比較例１）は酢酸の発生が確認された。Next, under the same conditions as in FIG. 11, changes in the water-soluble gas components before and after the ozone treatment were examined for the extruded activated carbon honeycomb filter (Comparative Example 1) and the embodiment of the present invention. The analysis of the water-soluble gas component was performed using an ion chromatograph (DX-500 manufactured by Dionex). FIG. 12 shows the calculated results of the increase and decrease of the concentration of the water-soluble gas component contained in the treated air before and after the ozone treatment. Here, a negative component concentration means that the concentration on the downstream side is lower than that on the upstream side, and the concentration of the impurity gas component contained in the processing gas by passing through the ozone decomposition filter. Means lower. Conversely, a positive component concentration means that the concentration on the downstream side is higher than the concentration on the upstream side, which means that a new impurity gas component is generated when passing through the ozonolysis filter. I do. Although Examples of the present invention did not generate any new water-soluble gas components, it was confirmed that acetic acid was generated in a commercially available activated carbon filter extruded activated carbon honeycomb filter (Comparative Example 1).
【００５６】図１２から分かるように，副生成物の発生
が少ないという点で，本発明の実施例は市販のオゾン除
去用の活性炭フィルタ（比較例１）よりも優れている。
近年，精密電子部品製造工程においては微量ガス状汚染
物の製品歩留まりへの影響が無視できなくなっている。
したがって，このようなガス状不純物を含まない環境を
要求される雰囲気中のオゾンを除去するには，本発明の
オゾン分解フィルタが有効である。As can be seen from FIG. 12, the embodiment of the present invention is superior to a commercially available activated carbon filter for removing ozone (Comparative Example 1) in that generation of by-products is small.
In recent years, the influence of trace gaseous contaminants on product yield cannot be ignored in precision electronic component manufacturing processes.
Therefore, the ozone decomposition filter of the present invention is effective for removing ozone in an atmosphere requiring an environment free of such gaseous impurities.
【００５７】次に図１１と同じ条件で，本発明のオゾン
分解フィルタについて，オゾン分解率の濃度依存性を調
べた。図１３は，本発明のオゾン分解フィルタについ
て，オゾン濃度を変えた空気を処理したときの，オゾン
の分解性能を経時的に示したグラフである。オゾン濃度
は，１０ｖｏｌ ｐｐｍ，１ｖｏｌ ｐｐｍ，１００ｖ
ｏｌ ｐｐｂの３通りに変化させた。この結果，本発明
のオゾン分解フィルタは，特に数百ｖｏｌ ｐｐｂレベ
ル以下の精密電子部品製造雰囲気中のオゾン除去に有効
であることがわかる。精密電子部品の製造などに利用さ
れるクリーンルームやクリーンブースなどのオゾン濃度
は，通常は数百ｖｏｌ ｐｐｂレベル以下であり，本発
明のオゾン分解フィルタは，クリーンルームやクリーン
ブースといった精密電子部品の製造雰囲気などに最適で
あることが分かる。Next, under the same conditions as in FIG. 11, the concentration dependence of the ozone decomposition rate of the ozone decomposition filter of the present invention was examined. FIG. 13 is a graph showing the ozone decomposition performance of the ozone decomposition filter of the present invention over time when air having a different ozone concentration is treated. The ozone concentration is 10 vol ppm, 1 vol ppm, 100 v
ol ppb. As a result, it can be seen that the ozonolysis filter of the present invention is particularly effective for removing ozone in a precision electronic component manufacturing atmosphere having a level of several hundred vol ppb or less. The ozone concentration in a clean room or a clean booth used for the production of precision electronic components or the like is usually several hundred vol ppb level or less, and the ozonolysis filter of the present invention is used for manufacturing precision electronic components such as a clean room or a clean booth. It turns out that it is most suitable for.
【００５８】次に図１１と同じ条件で，オゾン分解性能
を劣化させるガス状汚染物を除去するためのガス除去用
フィルタを用いた場合の効果を調べた。先に図４で説明
した局所清浄システムにおいて，オゾン分解フィルタの
上流にガス除去用フィルタを設けた場合と，設けなかっ
た場合について，オゾン分解率の経時変化を調べた。ガ
ス除去用フィルタは，ガス状有機物除去用フィルタ，塩
基性ガス除去用フィルタ，酸性ガス除去用フィルタの３
段重ねとし，オゾン分解フィルタの上流において全ての
種類のガス状汚染物を除去した。ガス除去用フィルタは
上流から有機物用，塩基性ガス用，酸性ガス用の順序で
取りつけた。また処理空気を，ガス除去用フィルタ，オ
ゾン分解フィルタ，高性能フィルタの順序で通気させ
た。図１４は，オゾン分解フィルタの上流にガス除去用
フィルタを設けた場合と，設けなかった場合のオゾン分
解率の経時変化を示したグラフである。これより，ガス
除去用フィルタを用いた場合の効果は明白である。なお
本実施例では，３種類のガス除去用フィルタを用たが，
オゾン分解性能を劣化させる特定の種類のガス状汚染物
のみを優先的に除去するために，ガス状有機物除去用フ
ィルタ，塩基性ガス除去用フィルタ，酸性ガス除去用フ
ィルタの内のいずれか１種類のフィルタのみを用いても
良いし，２種類のフィルタを組み合わせて用いても良
い。ガス状有機物除去用フィルタ，塩基性ガス除去用フ
ィルタ，酸性ガス除去用フィルタの設置順序は，処理空
気環境に合わせて変えることができる。Next, the effect of using a gas removing filter for removing gaseous contaminants which deteriorate the ozone decomposition performance under the same conditions as in FIG. 11 was examined. In the local cleaning system described above with reference to FIG. 4, a change with time in the ozone decomposition rate was examined for a case where a gas removal filter was provided upstream of the ozone decomposition filter and a case where no gas removal filter was provided. The gas removal filter consists of three filters: gaseous organic matter removal filter, basic gas removal filter, and acid gas removal filter.
A stack was used to remove all types of gaseous contaminants upstream of the ozonolysis filter. The gas removal filter was installed from the upstream in the order of organic matter, basic gas, and acid gas. Further, the treated air was passed in the order of a gas removal filter, an ozone decomposition filter, and a high-performance filter. FIG. 14 is a graph showing the change over time in the ozone decomposition rate when a gas removal filter is provided upstream of the ozone decomposition filter and when the gas removal filter is not provided. From this, the effect when the gas removal filter is used is clear. In this embodiment, three types of gas removal filters are used.
Any one of a filter for removing gaseous organic matter, a filter for removing basic gas, and a filter for removing acidic gas in order to preferentially remove only certain types of gaseous pollutants that deteriorate ozone decomposition performance May be used alone, or two types of filters may be used in combination. The installation order of the gaseous organic substance removing filter, the basic gas removing filter, and the acid gas removing filter can be changed according to the processing air environment.
【００５９】[0059]
【発明の効果】請求項１の高度清浄装置及び請求項３の
局所清浄システムによれば，オゾン濃度を数十ｐｐｂレ
ベル以下にまで低減させた塵埃のない清浄な空気や不活
性ガスを区画された空間内に供給でき，近年の高集積化
が進んだ半導体デバイス等の半導体製造などに最適な環
境を提供することが可能となる。またオゾン分解フィル
タに担持された酸化マンガンからは，ガス状酸性不純物
やガス状塩基性不純物またはガス状有機不純物などの製
品に悪影響を及ぼす副生成物が発生しない。請求項２，
４によれば，高いオゾン分解率を長時間に渡って維持で
きるようになる。According to the advanced cleaning apparatus of the first aspect and the local cleaning system of the third aspect, clean air and inert gas free from dust whose ozone concentration is reduced to a level of several tens of ppb or less are defined. This makes it possible to provide an optimum environment for manufacturing semiconductor devices such as semiconductor devices which have been highly integrated in recent years. In addition, manganese oxide supported on the ozonolysis filter does not generate by-products such as gaseous acidic impurities, gaseous basic impurities, and gaseous organic impurities that adversely affect products. Claim 2,
According to 4, the high ozonolysis rate can be maintained for a long time.
【００６０】請求項５，６のオゾン分解フィルタは，請
求項１，２の高度清浄装置や，請求項３，４の局所清浄
システムにおけるオゾン分解フィルタとして利用するこ
とができる。請求項７の製造方法により，前記請求項
５，６のオゾン分解フィルタを好適に製造することが可
能となる。The ozone decomposing filter according to the fifth and sixth aspects can be used as an ozone decomposing filter in the advanced cleaning device according to the first and second aspects and the local cleaning system according to the third and fourth aspects. According to the manufacturing method of the seventh aspect, the ozone decomposition filter of the fifth and sixth aspects can be suitably manufactured.
【図１】本発明の実施の形態にかかる高度清浄装置の構
成を概略的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of an advanced cleaning device according to an embodiment of the present invention.
【図２】変形例に係る高度清浄装置の構成を概略的に示
す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a configuration of an advanced cleaning device according to a modification.
【図３】ファンとオゾン分解フィルタの間にガス除去用
フィルタを設けたファンフィルタユニットの説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of a fan filter unit provided with a gas removal filter between a fan and an ozonolysis filter.
【図４】本発明の実施の形態にかかる局所清浄システム
を備えた高度清浄装置の構成を概略的に示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a configuration of an advanced cleaning device provided with the local cleaning system according to the embodiment of the present invention.
【図５】半導体ウェハなどの保管庫に本発明の局所清浄
システムを適用した実施の形態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment in which the local cleaning system of the present invention is applied to a storage for semiconductor wafers and the like.
【図６】半導体ウェハの生産装置に本発明の局所清浄シ
ステムを適用した実施の形態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment in which the local cleaning system of the present invention is applied to a semiconductor wafer production device.
【図７】本発明の実施の形態にかかるオゾン分解フィル
タの概略的な分解組立図である。FIG. 7 is a schematic exploded view of the ozone decomposition filter according to the embodiment of the present invention.
【図８】オゾン分解フィルタの断面の部分拡大図であ
る。FIG. 8 is a partially enlarged view of a cross section of the ozone decomposition filter.
【図９】無機材料層の断面の部分拡大図である。FIG. 9 is a partially enlarged view of a cross section of the inorganic material layer.
【図１０】電解二酸化マンガンと無機バインダの重量比
とオゾン分解率の関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a relationship between a weight ratio of electrolytic manganese dioxide and an inorganic binder and an ozone decomposition rate.
【図１１】既存のオゾン分解フィルタと本発明のオゾン
分解フィルタのオゾン分解率の経時変化を示すグラフで
ある。FIG. 11 is a graph showing the change over time of the ozone decomposition rate of the existing ozone decomposition filter and the ozone decomposition filter of the present invention.
【図１２】押し出し成形型活性炭ハニカムフィルタ（比
較例１）と本発明の実施例についてオゾン処理前後の水
溶性ガス成分の変化を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing changes in water-soluble gas components before and after ozone treatment for an extruded activated carbon honeycomb filter (Comparative Example 1) and an example of the present invention.
【図１３】本発明のオゾン分解フィルタについて，オゾ
ン濃度を変えた空気を処理したときの，オゾンの分解性
能を経時的に示したグラフである。FIG. 13 is a graph showing the ozone decomposition performance over time when air having a different ozone concentration is treated in the ozone decomposition filter of the present invention.
【図１４】オゾン分解フィルタの上流にガス除去用フィ
ルタを設けた場合と，設けなかった場合のオゾン分解率
の経時変化を示したグラフである。FIG. 14 is a graph showing the change over time of the ozone decomposition rate when a gas removal filter is provided upstream of the ozone decomposition filter and when the gas removal filter is not provided.
１，２ 高度清浄装置 ３ 高度清浄装置 １０，５０ 処理空間 １１，５１ 天井部 １２，５２ 床下部 １３， ５３ レタン通路 １５，５５，６５ ファン １６，６６ オゾン分解フィルタ １７，５６，６７ 高性能フィルタ １８，５７，６１ ファンフィルタユニット ２０，６０ 製造装置 ３０，７７ 空気流路 ３１，７６ オゾン除去フィルタ ３２，７５ 空調機 ３６，８１ 排気口 ３７，８２ 排気ガラリ ４０ ガス除去用フィルタ ６２ カーテン ６３ 空間 １００ オゾン分解フィルタ １１０ 波形シート １１１ 薄板シート １１２ ハニカム構造体 1, 2 Advanced cleaning device 3 Advanced cleaning device 10, 50 Processing space 11, 51 Ceiling portion 12, 52 Lower floor 13, 53 Rethan passage 15, 55, 65 Fan 16, 66 Ozone decomposition filter 17, 56, 67 High-performance filter 18, 57, 61 Fan filter unit 20, 60 Manufacturing apparatus 30, 77 Air flow path 31, 76 Ozone removal filter 32, 75 Air conditioner 36, 81 Exhaust port 37, 82 Exhaust gallery 40 Gas removal filter 62 Curtain 63 Space 100 Ozone decomposition filter 110 Corrugated sheet 111 Thin sheet 112 Honeycomb structure
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L058 BE02 BF01 BF03 BG03 4D058 JA14 KC02 SA04 TA01 UA03 UA25 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3L058 BE02 BF01 BF03 BG03 4D058 JA14 KC02 SA04 TA01 UA03 UA25
Claims (7)
給させる空気の循環路が形成された高度清浄装置であっ
て，前記循環路に，送風手段と，高性能フィルタと，酸
化マンガンを担持したオゾン分解フィルタを備えること
を特徴とする，高度清浄装置。1. An advanced cleaning device having an air circulation path for circulating and supplying clean air in a partitioned space, wherein said circulation path includes a blowing means, a high-performance filter, and manganese oxide. An advanced cleaning device comprising a supported ozone decomposition filter.
マンガンのオゾン分解性能を劣化させるガス状汚染物を
除去するためのガス除去用フィルタを設けたことを特徴
とする，請求項１の高度清浄装置。2. A high-purity cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a gas removal filter provided upstream of said ozone decomposition filter for removing gaseous contaminants that degrade the ozonolysis performance of manganese oxide. apparatus.
スまたは低露点空気を供給する局所清浄システムであっ
て，前記空間内に不活性ガスまたは低露点空気を供給す
る供給路に，酸化マンガンを担持したオゾン分解フィル
タと高性能フィルタを設けたことを特徴とする，局所清
浄システム。3. A local cleaning system for supplying a conditioned inert gas or a low dew point air to a partitioned space, wherein an oxidation gas is supplied to a supply path for supplying an inert gas or a low dew point air to the space. A local cleaning system characterized by the provision of an ozonolysis filter carrying manganese and a high-performance filter.
マンガンのオゾン分解性能を劣化させるガス状汚染物を
除去するためのガス除去用フィルタを設けたことを特徴
とする，請求項３の局所清浄システム。4. A local cleaning system according to claim 3, wherein a gas removing filter for removing gaseous contaminants which deteriorates the ozonolysis performance of manganese oxide is provided upstream of said ozonolysis filter. system.
化マンガンの粉末を，細孔径が１５〜３００オングスト
ロームの範囲に分布する細孔の総容積が重量当たり０．
２ｃｃ／ｇ以上であるか，または細孔径が１５〜３００
オングストロームの範囲に分布する細孔の比表面積が１
００ｍ２／ｇ以上である無機バインダを用いて，無機物
からなる支持体に担持させたことを特徴とする，オゾン
分解フィルタ。5. A powder of electrolytic manganese dioxide having a specific surface area of 60 m 2 / g or less, wherein the total volume of pores having a pore diameter in the range of 15 to 300 Å is 0.
2 cc / g or more, or pore size of 15 to 300
The specific surface area of the pores distributed in the angstrom range is 1
An ozone decomposing filter characterized by being supported on a support made of an inorganic material using an inorganic binder of not less than 00 m 2 / g.
ンダの重量比が，電解二酸化マンガン：無機バインダ＝
１：１〜２０：１の範囲であることを特徴とする，請求
項５のオゾン分解フィルタ。6. The weight ratio of said electrolytic manganese dioxide and said inorganic binder is as follows: electrolytic manganese dioxide: inorganic binder =
6. The ozone decomposition filter according to claim 5, wherein the ratio is in the range of 1: 1 to 20: 1.
化マンガンの粉末と，細孔径が１５〜３００オングスト
ロームの範囲に分布する細孔の総容積が重量当たり０．
２ｃｃ／ｇ以上であるか，または細孔径が１５〜３００
オングストロームの範囲に分布する細孔の比表面積が１
００ｍ２／ｇ以上である無機バインダを分散させた懸濁
液に，無機物からなる支持体を含侵させた後，該支持体
を乾燥させることを特徴とする，オゾン分解フィルタの
製造方法。7. A powder of electrolytic manganese dioxide having a specific surface area of 60 m 2 / g or less and a total volume of pores having pore diameters in a range of 15 to 300 Å per mass of 0.1%.
2 cc / g or more, or pore size of 15 to 300
The specific surface area of the pores distributed in the angstrom range is 1
A method for producing an ozonolysis filter, comprising: impregnating a support made of an inorganic substance into a suspension in which an inorganic binder of at least 00 m 2 / g is dispersed; and drying the support.
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