JPH08117539A - Method and apparatus for preparing clean air - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To prepare clean air sufficiently low in the concn. of ionic gas contaminating the surface of a base material and a substrate and a gaseous contaminant increasing a contact angle. CONSTITUTION: In the preparation of clean air 7 for preventing the surface contamination of a base material or a substrate, air 2 to be brought into contact with the base material or the substrate is passed through an ionic gas component removing process 3 using at least an ion exchange fiber and subsequently passed through a nonmethane hydrocarbon removing processes 51, 52 using at least one kind of an adsorbent selected from a silica gel, zeolite, a molecular sieve, alumina, diatomaceous earth, activated carbon, a glass material and a fluorine compd. and increasing a contact angle. In the ionic gas component removing process, the concn. of ionic gas is pref. set to 5ppb or less.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、気体の清浄化に係り、
特に、半導体製造や液晶製造などの先端産業における原
材料、半製品、製品の基材や基板表面の汚染を防止する
ための清浄気体を調製する方法と装置に関する。本発明
の適用分野は例えば、（１）半導体製造工程におけるウ
エハの汚染防止、（２）液晶製造工程におけるガラス基
板の汚染防止、（３）精密機械製造工程における基材の
汚染防止、である。本発明の汚染防止方法及び装置の適
用箇所の例としては、半導体製造工場、液晶製造工場、
精密機械製造工場などにおけるクリーンルーム内の空
間、例えば安全キャビネット、クリーンボックス、貴重
品の保管庫、ウエハ保管庫、貴重品の密閉搬送空間、各
種気体の存在下あるいは減圧下や真空下でのクリーンな
密閉空間、搬送空間、洗浄装置への供給気体を含む空
間、エアーナイフ用供給空気を含む空間、がある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cleaning gas,
In particular, the present invention relates to a method and an apparatus for preparing a clean gas for preventing contamination of raw materials, semi-finished products, base materials and substrate surfaces of products in advanced industries such as semiconductor manufacturing and liquid crystal manufacturing. The application fields of the present invention are, for example, (1) prevention of wafer contamination in a semiconductor manufacturing process, (2) prevention of glass substrate contamination in a liquid crystal manufacturing process, and (3) prevention of substrate contamination in a precision machine manufacturing process. Examples of application points of the pollution prevention method and device of the present invention include a semiconductor manufacturing factory, a liquid crystal manufacturing factory,
A space in a clean room in a precision machine manufacturing factory, such as a safety cabinet, a clean box, a valuables storage, a wafer storage, a sealed transfer space for valuables, a clean space in the presence of various gases or under reduced pressure or vacuum. There are a closed space, a transfer space, a space containing a supply gas to the cleaning device, and a space containing an air knife supply air.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の技術を、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とり、以下説明する。
従来、クリーンルームにおいては、微粒子（粒子状物
質）や、自動車の排気ガスなどに起因する空気中のメタ
ン以外の極低濃度の炭化水素（ＨＣ）などのガス状物質
が汚染物質として問題となっていた。特に、ＨＣはガス
状汚染物質として通常の空気（室内空気及び外気）中の
極低濃度のものが汚染をもたらすので、除去する必要が
ある。また、クリーンルームにおける作業で生じる各種
の溶剤（アルコール、ケトン類など）も汚染物質として
問題となる。すなわち、上述の汚染物質（微粒子及びガ
ス状汚染物質）がウエハ、半製品、製品の基板表面へ沈
着すれば基板表面が破損しやすくなり、半導体製品の生
産性（歩留り）を低下させる原因となるため、該汚染物
質の除去が必要であった。2. Description of the Related Art A conventional technique will be described below by taking air cleaning in a clean room in a semiconductor manufacturing factory as an example.
BACKGROUND ART Conventionally, in clean rooms, particulate matter (particulate matter) and gaseous matter such as extremely low concentration hydrocarbons (HC) other than methane in the air due to automobile exhaust gas have been problems as pollutants. It was In particular, HC is a gaseous pollutant, which is extremely low in concentration in ordinary air (indoor air and outside air) and causes pollution. Therefore, it is necessary to remove HC. In addition, various solvents (alcohols, ketones, etc.) generated during work in a clean room pose a problem as contaminants. That is, if the above-mentioned pollutants (fine particles and gaseous pollutants) are deposited on the substrate surface of wafers, semi-finished products, and products, the substrate surface is easily damaged, which causes a decrease in the productivity (yield) of semiconductor products. Therefore, it was necessary to remove the contaminant.

【０００３】上記の汚染物質による汚染の程度を表わす
指標として、基材又は基板表面上の接触角が用いられて
いる。通常のクリーンルーム内ではＨＣが通常の空気中
濃度レベルで接触角を増大させるガス状汚染物質であ
り、これについては、本発明者らは既に提案している
（特開平５−１５７２８４号、特開平６−３２４号各公
報）。ここで、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）の汚染物質が付着する
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。A contact angle on the surface of a substrate or a substrate is used as an index showing the degree of contamination by the above-mentioned contaminants. In a normal clean room, HC is a gaseous pollutant that increases the contact angle at a normal concentration level in air, and the inventors have already proposed this (Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-157284 and 5-157284). 6-324 each gazette). Here, the contact angle is a contact angle of wetting with water, and indicates the degree of contamination on the substrate surface. That is, when a hydrophobic (oil-based) contaminant adheres to the substrate surface, the surface repels water and becomes difficult to wet. Then, the contact angle between the substrate surface and the water droplet becomes large. Therefore, if the contact angle is large, the degree of contamination is high, and conversely, if the contact angle is small, the degree of contamination is low.

【０００４】従来のクリーンルームの空気を浄化する方
法あるいはそのための装置には、大別して、（１）機械
的ろ過方法（ＨＥＰＡフィルターなど）、（２）静電的
に微粒子の捕集を行う、高電圧による荷電あるいは導電
性フィルターによるろ過方式（ＨＥＳＡフィルターな
ど）、がある。これらの方法は、いずれも微粒子の除去
を目的としており、メタン以外の炭化水素（ＨＣ）のよ
うな、接触角を増大させるガス状の汚染物質の除去に対
しては効果がない。ガス状の汚染物質てあるＨＣの除去
法としては、燃焼分解法、Ｏ₃ 分解法などが知られてい
る。しかし、これらの方法は、クリーンルームへの導入
空気中に含有する極低濃度のＨＣの除去には効果がな
い。Conventional methods for purifying air in a clean room or devices therefor are roughly classified into (1) mechanical filtration method (HEPA filter, etc.), (2) electrostatic collection of fine particles, and There is a charging method using a voltage or a filtration method using a conductive filter (HESA filter etc.). All of these methods are aimed at removing fine particles and are not effective for removing gaseous pollutants that increase the contact angle, such as hydrocarbons (HC) other than methane. Known methods for removing HC, which is a gaseous pollutant, include a combustion decomposition method and an O ₃ decomposition method. However, these methods are not effective in removing the extremely low concentration of HC contained in the air introduced into the clean room.

【０００５】一方、本発明者らは、基材又は基板表面の
汚染を防止する方法及び装置として、上記接触角の増大
を防止するために吸着材や吸収材などを用いる方法及び
装置を、すでに提案した（特開平５−１５７２８４号、
特開平６−３２４号各公報）。これらの方法及び装置は
適用分野によっては有効であるが、更に実用性を増すた
めに一層の改善を行う必要がある。すなわち、従来は上
記のようにガス状汚染物質として、接触角を増加させる
物質（主にＨＣ）を対象に制御を行えば良かった。とこ
ろが、近年急激な技術の発展により、例えば、半導体や
液晶分野で、接触角を増加させる物質に加えて、従来通
常の空気中に存在する濃度レベルでは全く問題となって
いなかったイオン性ガスも制御する必要が生じてきた。
例えば、イオン性ガスとしてのアンモニアはアンモニウ
ム塩を生成し、基板にアタックすることから問題になっ
てきた。また、アミンはウエハ上でシリコンオキシナイ
トライトなどを生成し、欠陥の原因となることから問題
になってきた。On the other hand, the inventors of the present invention have already proposed a method and an apparatus using an adsorbent, an absorbent or the like for preventing the increase of the contact angle as a method and an apparatus for preventing the contamination of the substrate or the substrate surface. Proposed (JP-A-5-157284,
JP-A-6-324). Although these methods and devices are effective depending on the application field, further improvement is necessary to further increase their practicality. That is, conventionally, it has only been necessary to control the substances (mainly HC) that increase the contact angle as the gaseous pollutants as described above. However, due to the rapid technological development in recent years, for example, in the fields of semiconductors and liquid crystals, in addition to substances that increase the contact angle, ionic gases that have not been a problem at the concentration level conventionally existing in air have been used. The need to control has arisen.
For example, ammonia as an ionic gas has been problematic because it produces ammonium salts and attacks the substrate. Further, amine has been a problem because it produces silicon oxynitrite and the like on the wafer and causes defects.

【０００６】イオン性ガスには、アンモニア、アミン、
塩化水素（ＨＣｌ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）フッ酸（Ｈ
Ｆ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）などがあり、これらの除去
法としては、適宜のアルカリ性物質や酸性物質を用いた
中和反応や酸化反応を利用する方法などが知られてい
る。しかし、これらの方法は、やはり成分濃度がクリー
ンルームへの導入空気中に含有するような極低濃度の場
合には、効果が少ない。これらのイオン性ガスは、通常
の空気中濃度レベルでは従来の接触角で表わす表面汚染
の指標では検知できない。このため、イオン性ガスに係
わる汚染がある場合、製品の歩留りが大きく悪かった。Ionic gases include ammonia, amines,
Hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxides (NOx) hydrofluoric acid (H
F), sulfur oxides (SOx), etc., and as a method for removing them, a method utilizing a neutralization reaction or an oxidation reaction using an appropriate alkaline substance or acidic substance is known. However, these methods are less effective when the component concentration is extremely low such that the component concentration is contained in the air introduced into the clean room. These ionic gases cannot be detected by the conventional index of surface contamination represented by the contact angle at normal airborne concentration levels. For this reason, when there is contamination associated with ionic gas, the yield of the product is significantly poor.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように、半導体や
液晶などの先端産業における製品の生産性を向上させる
ためには、粒子状物質、イオン性ガス及び接触角を増大
させるガス状汚染物質を十分に除去する必要がある。特
に、近年の急速な製品の高級化（技術の進展）により、
従来低濃度のために余り問題とならなかったイオン性ガ
スも、同時に除去する必要性がでてきた。例えば、アン
モニアを例に説明すると、アンモニアは外気に２０〜１
００ｐｐｂ程度存在し、クリーンルームにおけるＨＥＰ
Ａフィルターでは、このようなイオン性ガスの除去はほ
とんど困難であることから、クリーンルーム中にも同様
に２０〜１００ｐｐｂが存在していた。このような濃度
のアンモニアは、従来特に影響しなく問題とならなかっ
たが、最近の技術の発展で、イオン性ガスとして２０〜
１００ｐｐｂ程度でも影響し得ることが明らかとなり、
その除去の必要性がでてきた。As described above, in order to improve the productivity of products in the advanced industries such as semiconductors and liquid crystals, particulate matter, ionic gas and gaseous pollutants that increase the contact angle are used. It is necessary to remove it sufficiently. In particular, due to the rapid upgrading of products (technological progress) in recent years,
At the same time, it is necessary to remove ionic gas, which has not been a problem because of its low concentration. For example, taking ammonia as an example, 20 to 1
About 100 ppb exists, HEP in a clean room
Since it is almost difficult to remove such an ionic gas with the A filter, 20 to 100 ppb was similarly present in the clean room. Ammonia having such a concentration has not been a particular problem and has not been a problem in the past.
It became clear that even about 100 ppb could affect,
The need for its removal has emerged.

【０００８】すなわち、従来汚染物質としては微粒子と
ＨＣが特に注目されてきたが、最近、急激な技術発展、
先端産業における製品の高級化により、従来ほとんど問
題とならなかったイオン性ガスの制御の必要がでてき
た。このうち、微粒子は、周知のフィルタ（ＨＥＰＡ、
ＵＬＰＡ）方式や、本発明者らが先に提案した光電子を
用いる方法で、容易に効果的に除去ができる（例、特公
平３−５８５９号、特開平４−１７１０６１号、特公平
６−３４９４１号各公報）。そこで、本発明は、基材及
び基板表面に汚染をもたらすイオン性ガス及び接触角を
増大させるガス状汚染物質の濃度が十分に低い清浄気体
を調製する方法及び装置を提供することを課題とする。That is, fine particles and HC have hitherto been particularly noted as pollutants, but recently, rapid technological development,
With the advancement of products in the advanced industries, it has become necessary to control ionic gas, which has not been a problem in the past. Among them, the fine particles are well-known filters (HEPA,
ULPA) method or a method using photoelectrons previously proposed by the present inventors can be easily and effectively removed (eg, JP-B-3-5859, JP-A-4-171061, JP-B-6-34941). No. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for preparing a clean gas having a sufficiently low concentration of an ionic gas that causes contamination on a substrate and a substrate surface and a gaseous pollutant that increases a contact angle. .

【０００９】[0009]

【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、基材又は基板表面の汚染を防止するた
めの清浄気体の調製方法において、基材又は基板表面と
接触させる気体を、少なくともイオン交換繊維を用いた
イオン性ガス成分の除去工程を通した後、シリカゲル、
ゼオライト、モレキュラシーブ、アルミナ、珪藻土、活
性炭、ガラス材又はフッ素化合物から選ばれた少なくと
も１種類の吸着材を用いた接触角を増加させる非メタン
炭化水素の除去工程を通して調製することとしたもので
ある。また、本発明では、基材又は基板表面の汚染を防
止するための清浄気体の調製装置において、基材又は基
板表面と接触させる気体を通す、少なくとも前段のイオ
ン交換繊維を用いたイオン性ガス成分の除去手段と、後
段のシリカゲル、ゼオライト、モレキュラシーブ、アル
ミナ、珪藻土、活性炭、ガラス材又はフッ素樹脂から選
ばれた少なくとも１種類の吸着材を用いた接触角を増加
させる非メタン炭化水素の除去手段とを備えることとし
たものである。In order to solve the above problems, in the present invention, in a method of preparing a clean gas for preventing contamination of the surface of a base material or a substrate, a gas to be brought into contact with the surface of the base material or the substrate is used. , After passing through a step of removing an ionic gas component using at least an ion exchange fiber, silica gel,
It is prepared through a non-methane hydrocarbon removing step of increasing the contact angle by using at least one adsorbent selected from zeolite, molecular sieve, alumina, diatomaceous earth, activated carbon, glass material or fluorine compound. Further, in the present invention, in an apparatus for preparing a clean gas for preventing contamination of the surface of a base material or a substrate, an ionic gas component using at least a preceding stage ion exchange fiber that allows a gas to come into contact with the surface of the base material or the substrate to pass therethrough. And a means for removing non-methane hydrocarbons that increases the contact angle using at least one adsorbent selected from silica gel, zeolite, molecular sieve, alumina, diatomaceous earth, activated carbon, glass material or fluororesin in the latter stage. Is to be provided.

【００１０】次に、本発明の各構成要件について説明す
る。本発明は、前段のイオン性ガス（イオン性のガス状
物質）の捕集・除去を行う第１グループの捕集材と、後
段の接触角の増加をもたらす非イオン性のガス状物質と
して非メタン炭化水素（ＨＣ）の捕集・除去を行う第２
グループの捕集材とを用いる。先ず、前段の第１グルー
プのイオン性ガスの捕集のためのイオン交換繊維（フィ
ルタ）について述べる。イオン交換繊維（フィルタ）
は、イオン性ガスが捕集・除去できるものであれば何れ
でも使用できる。イオン性ガスとしては、例えばアルカ
リ性ガスではアンモニア、アミン類、酸性ガスでは、Ｎ
Ｏｘ、ＳＯｘ、ＨＣｌ、ＨＦ、他のものとしてＮａ、Ｃ
ｌ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、ＳｉＦ₄ 、ＢＦ₃
などがある。これらは、通常無機物であり、後段の接触
角を増加させる非メタン炭化水素は通常有機物であるこ
とから、両者は夫々無機物と有機物として大別できる。Next, each constituent element of the present invention will be described. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a non-ionic gaseous substance that is a non-ionic gaseous substance that increases the contact angle of the first group and a first group of trapping materials that collects and removes an ionic gas (ionic gaseous substance). Second to collect and remove methane hydrocarbons (HC)
Use the collection material of the group. First, the ion exchange fiber (filter) for collecting the ionic gas of the first group in the preceding stage will be described. Ion exchange fiber (filter)
Can be used as long as it can collect and remove the ionic gas. Examples of the ionic gas include ammonia and amines for alkaline gas and N for acidic gas.
Ox, SOx, HCl, HF, Na, C as others
1, Ba, Mn, Zn, Al, Sn, SiF ₄ , BF ₃
and so on. Since these are usually inorganic substances and the non-methane hydrocarbons that increase the contact angle in the latter stage are usually organic substances, both can be roughly classified into inorganic substances and organic substances.

【００１１】本発明の特徴は、イオン交換繊維を用い最
近技術の発展により急に問題となってきたイオン性ガス
を、前段で５ｐｐｂ以下、好ましくは１ｐｐｂ以下まで
除去することである。例えば、アンモニアの例で説明す
ると、クリーンルーム中には通常外気のアンモニアがそ
のまま導入され、２０〜１００ｐｐｂ程度存在するとい
われている。最近この程度の濃度でも、先端産業の製
品、半製品に影響を及ぼすようになってきたため、この
成分をイオン交換繊維で効果的に除去するものである。
イオン交換繊維について説明すると、これは天然繊維も
しくは合成繊維又は、これらの混合体等の支持体表面に
陽イオン交換体もしくは陰イオン交換体、又は陽イオン
交換基と陰イオン交換基を併有するイオン交換体を支持
させたものであり、その方法としては繊維状の支持体に
直接支持させてもよく、織物状、編物状または植毛状の
形態にしたのち、これに支持させることもできる。いず
れにしても最終的にイオン交換体を支持した繊維となっ
ていればよい。A feature of the present invention is to remove the ionic gas, which has become a serious problem due to the recent development of technology, by using ion-exchange fibers up to 5 ppb or less, preferably 1 ppb or less. For example, in the case of ammonia, it is said that ammonia in the outside air is usually introduced as it is into the clean room and about 20 to 100 ppb exists. Recently, even at this level of concentration, it has come to affect the products and semi-finished products of advanced industries, so this component is effectively removed by ion exchange fiber.
Explaining the ion exchange fiber, it is a natural or synthetic fiber, or a cation exchanger or anion exchanger on the surface of a support such as a mixture thereof, or an ion having both a cation exchange group and an anion exchange group. The exchange body is supported, and as a method thereof, it may be directly supported on a fibrous support body, or it may be formed on a woven, knitted or flocked form and then supported on this. In any case, it is sufficient that the fiber finally supports the ion exchanger.

【００１２】本発明に用いる、イオン交換繊維の製法と
して、グラフト重合特に放射線グラフト重合法を利用し
て製造したイオン交換繊維が好適である。種々の材質及
び形状の素材を利用することができるからである。さ
て、前記天然繊維としては羊毛、絹等が適用でき、合成
繊維として炭化水素系重合体を素材とするもの、含フッ
素系重合体を素材とするもの、あるいはポリビニルアル
コール、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニト
リル、セルロース、酢酸セルロースなどが適用できる。
前記炭化水素系重合体としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブチレン、ポリブテン等の脂肪族系重合
体、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等の芳香族
系重合体、ポリビニルシクロヘキサン等の脂環式系重合
体あるいはこれらの共重合体が用いられる。また、前記
含フッ素系重合体としては、ポリ四フッ化エチレン、ポ
リフッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレン共重
合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体等
が用いられる。As a method for producing the ion exchange fiber used in the present invention, an ion exchange fiber produced by utilizing graft polymerization, particularly radiation graft polymerization, is suitable. This is because various materials and shapes of materials can be used. As the natural fiber, wool, silk or the like can be applied, and synthetic fiber made of a hydrocarbon polymer, fluorine-containing polymer, polyvinyl alcohol, polyamide, polyester, polyacrylonitrile. , Cellulose, cellulose acetate and the like can be applied.
The hydrocarbon-based polymer, polyethylene, polypropylene, polybutylene, aliphatic polymers such as polybutene, polystyrene, aromatic polymers such as poly α-methylstyrene, alicyclic polymers such as polyvinyl cyclohexane or These copolymers are used. Examples of the fluorine-containing polymer include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-6-fluorine. A propylene copolymer or the like is used.

【００１３】いずれにしても、前記支持体としてはガス
流との接触面積が大きく、抵抗が小さい形状で、容易に
グラフト化が行え、機械的強度が大で、繊維くずの脱
落、発生や熱の影響が少なく酸、アルカリや溶剤の影響
が少ない材料であれば良く、使用用途、経済性、効果等
を考慮して適宜に選択出来るが通常、ポリエチレンが一
般的でありポリエチレンやポリエチレンとポリプロピレ
ンとの複合体が特に好ましい。次に、前記イオン交換体
としては、特に限定されることなく種々の陽イオン交換
体又は陰イオン交換体が使用できる。例えば、カチオン
交換の場合を例にとると、カルボキシル基、スルホン酸
基、リン酸基、フェノール性水酸基などの陽イオン交換
基含有体、第一級〜第三級アミノ基、第四アンモニウム
基などの陰イオン交換基含有体、あるいは上記陽及び陰
両者のイオン交換基を併有するイオン交換体が挙げられ
る。In any case, the support has a large contact area with the gas flow and a low resistance, can be easily grafted, has a high mechanical strength, and is capable of removing and generating fiber waste. As long as it is a material that has little effect of acid, alkali, or solvent, it can be appropriately selected in consideration of the intended use, economy, effect, etc., but polyethylene is generally common and polyethylene or polyethylene and polypropylene The complex of is particularly preferable. Next, as the ion exchanger, various cation exchangers or anion exchangers can be used without particular limitation. For example, in the case of cation exchange, a cation exchange group-containing material such as carboxyl group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, phenolic hydroxyl group, primary to tertiary amino group, quaternary ammonium group, etc. The anion-exchange-group-containing body of, or an ion-exchanger having both the positive and negative ion-exchange groups.

【００１４】具体的には、前記繊維上に例えばアクリル
酸、メタクリル酸、ビニルベンゼンスルホン酸、スチレ
ン、ハロメチルスチレン、アシルオキシスチレン、ヒド
ロキシスチレン、アミノスチレン等のスチレン化合物、
ビニルピリジン、２−メチル−５−ビニルピリジン、２
−メチル−５−ビニルイミダゾール、アクリロニトリル
をグラフト重合させた後、必要に応じ硫酸、クロルスル
ホン酸、スルホン酸などを反応させることにより陽又は
陰イオン交換基を有する繊維状イオン交換体が得られ
る。また、これらのモノマーはジビニルベンゼン、トリ
ビニルベンゼン、ブタジエン、エチレングリコール、ジ
ビニルエーテル、エチレングリコールジメタクリレー
ト、などの２個以上の２重結合を有するモノマーの共存
下に繊維上にグラフト重合させてもよい。この様にし
て、イオン交換繊維が製造される。イオン交換繊維の直
径は、１〜１０００μｍ、好ましくは５〜２００μｍで
あり、繊維の種類、用途等で適宜決めることが出来る。Specifically, styrene compounds such as acrylic acid, methacrylic acid, vinyl benzene sulfonic acid, styrene, halomethyl styrene, acyloxy styrene, hydroxy styrene, amino styrene, etc. on the fiber,
Vinyl pyridine, 2-methyl-5-vinyl pyridine, 2
After the graft polymerization of -methyl-5-vinylimidazole and acrylonitrile, if necessary, sulfuric acid, chlorosulfonic acid, sulfonic acid and the like are reacted to obtain a fibrous ion exchanger having a cation or anion exchange group. Further, these monomers may be graft-polymerized on the fiber in the presence of a monomer having two or more double bonds such as divinylbenzene, trivinylbenzene, butadiene, ethylene glycol, divinyl ether, and ethylene glycol dimethacrylate. Good. In this way, the ion exchange fiber is manufactured. The diameter of the ion-exchange fiber is 1 to 1000 μm, preferably 5 to 200 μm, and can be appropriately determined depending on the type of fiber, application, and the like.

【００１５】これらのイオン交換繊維の内、陽イオン交
換基と陰イオン交換基の用い方は、対象処理気体中の被
除去成分の種類や濃度によって決めることができる。例
えば被除去成分を予め測定・評価し、それに見合うイオ
ン交換繊維の種類と量を用いれば良い。アルカリ性ガス
を除去したい場合は、陽イオン交換基（カチオン交換
体）を有するもの、また、酸性ガスを除去したい場合は
陰イオン交換基（アニン交換体）を有するもの、また両
者の混合ガスでは陽と陰の両方の交換基を有する繊維を
用いることができる。イオン交換繊維への気体の流し方
として、フィルタ状イオン交換繊維に直交して流すと、
効果的である。また、イオン交換繊維は通常のクリーン
ルーム中の水分（４０〜６０ＲＨ％）濃度でも効果的で
あることから、処理ガスをそのまま導入することができ
る。The usage of the cation exchange group and the anion exchange group in these ion exchange fibers can be determined depending on the type and concentration of the component to be removed in the target gas to be treated. For example, the component to be removed may be measured and evaluated in advance, and the type and amount of the ion exchange fiber corresponding to it may be used. If you want to remove alkaline gas, you must have a cation exchange group (cation exchanger), or if you want to remove acid gas, you must have an anion exchange group (anine exchanger). Fibers having both negative and negative exchange groups can be used. As a method of flowing the gas to the ion exchange fiber, if it is made to flow orthogonally to the filter-like ion exchange fiber,
It is effective. Further, since the ion exchange fiber is effective even in the water (40 to 60 RH%) concentration in a normal clean room, the processing gas can be introduced as it is.

【００１６】イオン交換繊維を前段に取付ける理由とし
て、（１）上記のごとく処理ガスをそのまま導入するこ
とができること（比較として後段の吸着材は、水分の影
響を受けることから、その前に除湿が必要）、（２）イ
オン交換繊維は非定常時に粒子状物質が流出する可能性
があること（万一、流出があっても後段で捕集でき
る）。（３）後段の吸着材は、イオン性ガスも１部捕集
する可能性があり、この場合後段の吸着材の寿命は短く
なること、などがある。イオン交換繊維への気体を流す
流速は、予備試験を行い適宜に決めることができるが、
該繊維は除去速度が早いので、通常ＳＶとして、１００
０〜１０万（ｈ^-1）程度で用いることができる。イオン
交換繊維は本発明者らが先に提案したように、放射線グ
ラフト重合で製造したものを用いると、特に効果が高い
ので好ましく、適宜用いることができる。The reason why the ion exchange fiber is attached to the front stage is as follows: (1) The treatment gas can be introduced as it is as described above (comparatively, since the adsorbent in the rear stage is affected by moisture, dehumidification is performed before that. (Required), (2) There is a possibility that the particulate matter will flow out of the ion-exchange fiber during non-steady state (if it should flow out, it can be collected at a later stage). (3) The latter-stage adsorbent may also collect a part of the ionic gas, in which case the latter-stage adsorbent may have a shorter life. The flow rate of the gas flowing to the ion-exchange fiber can be appropriately determined by conducting a preliminary test.
Since the removal speed of the fiber is fast, it is usually 100 as SV.
It can be used at about 0 to 100,000 (h ^-1 ). As the ion exchange fiber, as previously proposed by the present inventors, it is preferable to use a fiber produced by radiation graft polymerization, since the effect is particularly high, and the ion exchange fiber can be appropriately used.

【００１７】放射線グラフト重合により製造されたイオ
ン交換フィルタ（繊維）は、前記支持体への照射が奥部
まで均一になされるため、イオン交換体（アニオン又は
／及びカチオン交換体）が広い面積（高密度に付加）
に、しっかり（強固）と付加されるので、交換容量が大
きくなり、かつ低濃度粒子や低濃度汚染ガスなどの汚染
物が、早い速度で高効率に除去できる効果があり、実用
的に有効である。また、放射線グラフト重合による製造
は、製品に近い形状でできること、室温でできること、
気相でできること、グラフト率大にできること、不純物
の少ない吸着フィルタができることなどの利点がある。
このため、次のような特徴を有する。 放射線照射によるグラフト重合で製造したイオン交
換繊維には、イオン交換体（吸着機能の部分）が均一に
多く付加（付加密度が高い）するので吸着速度が早く、
かつ吸着量が多い。 特に、アンモニア、アミン系の成分の捕集に優れて
いる。 圧力損失が少ない。In the ion exchange filter (fiber) produced by radiation graft polymerization, the irradiation of the support is evenly performed to the inner part, so that the ion exchanger (anion and / or cation exchanger) has a large area ( Add to high density)
Since it is added firmly (strongly), it has the effect of increasing the exchange capacity and removing contaminants such as low-concentration particles and low-concentration pollutant gas at high speed and with high efficiency. is there. Also, the production by radiation graft polymerization can be done in a shape close to the product, what can be done at room temperature,
The advantages are that it can be done in the gas phase, that the graft ratio is high, and that an adsorption filter with few impurities can be made.
Therefore, it has the following features. The ion-exchange fiber produced by the radiation-induced graft polymerization has a large amount of ion exchanger (adsorption function part) added uniformly (high addition density), so the adsorption rate is high,
And the amount of adsorption is large. In particular, it is excellent in collecting ammonia and amine components. Little pressure loss.

【００１８】次に、後段で用いる第２グループの捕集材
である接触角増加をもたらすＨＣの捕集・除去について
述べる。接触角を増加させるガス状有害成分を除去する
ためには、接触角を増大させるこれら成分を吸着する材
料を用いる。通常、非メタン炭化水素は、通常の空気
（室内空気及び外気）中の濃度で汚染をもたらす。また
種々の非メタン炭化水素のうち、接触角を増大させる成
分は基材の種類（ウエハ、ガラス材など）や基板上の薄
膜の種類・性状によって異なると考えられる。本発明者
は鋭意検討した結果、非メタン炭化水素を指標として、
これを０．２ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下
まで除去すれば効果的であることを発見した。Next, the collection / removal of HC, which is the second group of collecting materials used in the latter stage, which brings about an increase in contact angle, will be described. In order to remove the gaseous harmful components that increase the contact angle, materials that adsorb these components that increase the contact angle are used. Generally, non-methane hydrocarbons cause pollution at concentrations in normal air (indoor and outdoor air). Among various non-methane hydrocarbons, the component that increases the contact angle is considered to differ depending on the type of base material (wafer, glass material, etc.) and the type and properties of the thin film on the substrate. As a result of diligent study, the present inventor has made non-methane hydrocarbons an index,
It has been discovered that it is effective to remove this to 0.2 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less.

【００１９】吸着材としては、活性炭、珪藻土、シリカ
ゲル、合成ゼオライト、天然ゼオライト、モレキュラシ
ーブ、アルミナ、ガラス、フッ素化合物、高分子化合物
（例えば、スチレン系重合体、スチレン−ジビニルベン
ゼン共重合体）、金属などを用いることができる。ガラ
ス材としては、酸化物ガラス系、例えばケイ酸塩ガラ
ス、リン酸塩ガラスが一般的である。ケイ酸塩ガラスと
しては特にホウケイ酸ガラス（主要成分：Ｎ₂ Ｏ−Ｂ₂
Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ ）が、成形が容易で吸着効果が高く、か
つ安価であることから好ましい。また、ガラス表面にＴ
ｉ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｒなどの金属薄膜を被覆して用いる
と、吸着効果が高くなる。フッ素化合物としては、四フ
ッ化樹脂、四−六フッ化樹脂、四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）、ＰＦＡ樹脂、三フッ化エチレン樹脂、四
フッ化エチレン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン
樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル樹脂、フッ化黒鉛、テ
フロンなどがある。As the adsorbent, activated carbon, diatomaceous earth, silica gel, synthetic zeolite, natural zeolite, molecular sieve, alumina, glass, fluorine compound, high molecular compound (for example, styrene polymer, styrene-divinylbenzene copolymer), metal Etc. can be used. As the glass material, an oxide glass system such as silicate glass or phosphate glass is generally used. Borosilicate glass (main component: N ₂ O-B ₂₎ is especially used as the silicate glass.
O ₃ —SiO ₂ ) is preferable because it is easy to mold, has a high adsorption effect, and is inexpensive. Also, T on the glass surface
When a metal thin film of i, Au, Al, Cr or the like is coated and used, the adsorption effect is enhanced. Examples of the fluorine compound include tetrafluororesin, tetra-hexafluororesin, tetrafluoroethylene resin (PTFE), PFA resin, trifluoroethylene resin, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride resin ( PVDF), vinyl fluoride resin, fluorinated graphite, Teflon, etc.

【００２０】ガラス及びフッ素化合物の使用形状は、フ
ィルタ状、繊維状、網状、球状、ペレット状、格子状、
棒状、プリーツ状などがある。一般にフィルタ状が吸着
効果が大きいので好ましい。フィルタ状で用いる場合の
成形法の例として、フッ素化合物樹脂をバインダとして
用い、繊維状のガラス材をフィルタ状に固めて用いる方
法がある。このようなフィルタ状で用いるとＨＣの除去
性能に除塵性能が加わるのでフィルタ構成が簡素にな
る。従ってこのような吸着材を汚染防止装置に組み込む
ことは、利用分野、装置規模、装置形状によっては好ま
しい。このような例として、繊維状ホウケイ酸ガラスを
ＰＴＦＥで固めフィルタ状に加工したもの、又は繊維状
ホウケイ酸ガラスをＰＶＤＦで固めフィルタ状に加工し
たものがある。このようなフィルタ状にすることで、Ｈ
Ｃ除去の他に除塵性（比較的大粒径の粒子に効果）も加
わるので好ましい。The shapes of glass and fluorine compounds used are filter, fiber, net, sphere, pellet, lattice,
There are rod shape and pleated shape. In general, a filter shape is preferable because it has a large adsorption effect. As an example of a molding method in the case of using in a filter shape, there is a method of using a fluorine compound resin as a binder and solidifying a fibrous glass material in a filter shape. When used in such a filter shape, dust removal performance is added to the HC removal performance, so the filter configuration is simplified. Therefore, it is preferable to incorporate such an adsorbent in a pollution control device depending on the field of use, the scale of the device, and the shape of the device. As such an example, there is one in which fibrous borosilicate glass is hardened with PTFE and processed into a filter shape, or one in which fibrous borosilicate glass is hardened with PVDF and processed into a filter shape. With such a filter shape, H
In addition to C removal, dust removal (effective for particles having a relatively large particle size) is also added, which is preferable.

【００２１】上記において、通常のクリーンルームにお
いては、上記吸着材のうち、活性炭、珪藻土、シリカゲ
ル、ゼオライト、モレキュラシーブ、アルミナ、ガラ
ス、フッ素化合物が吸着効果が高いのでより好ましい。
これらの吸着材は、２種類以上を適宜組み合わせて使用
することで効果的となる（特願平５−１４５０７３号、
特開平６−３２４号公報）。後述するように、接触角増
大に関与するＨＣは複数種類と考えられるので、２種類
以上の吸着材を組み合わせて用いると寿命が長くなる。
汚染原因ＨＣは、本発明者らの研究ではガラスの汚染Ｈ
Ｃは主に、Ｃ₆ 〜Ｃ₂₀の高分子量の脂肪酸、フタル酸エ
ステル、フェノール誘導体で親水性基と疎水性基を有す
る高分子量のＨＣである。このため、通常１種類の吸着
材による捕集によっては接触角増大に関与する全てのＨ
Ｃを捕集するには限界があるので、吸着特性の異なる吸
着材を、実験を行って適宜組み合わせて用いると効果的
になると考えられる。Among the above-mentioned adsorbents, activated carbon, diatomaceous earth, silica gel, zeolite, molecular sieves, alumina, glass and fluorine compounds are more preferable in a normal clean room because they have a high adsorption effect.
These adsorbents are effective when used in appropriate combination of two or more kinds (Japanese Patent Application No. 5-145073,
JP-A-6-324). As will be described later, it is considered that there are a plurality of types of HCs that are involved in increasing the contact angle, and therefore, the life is extended when two or more types of adsorbents are used in combination.
Contamination cause HC is glass contamination H in the study by the present inventors.
C is mainly a C _{6 to} C ₂₀ high molecular weight fatty acid, a phthalate ester or a phenol derivative, which is a high molecular weight HC having a hydrophilic group and a hydrophobic group. For this reason, all the H atoms that are involved in the increase of the contact angle are usually collected by one type of adsorbent.
Since there is a limit in collecting C, it is considered effective to use adsorbents having different adsorption characteristics by conducting an experiment and appropriately combining them.

【００２２】また、ガラスやウエハの基板の種類によっ
て、又は基板の表面状態によってはＨＣの影響の程度が
異なるので、利用分野、装置規模、形状、装置の使用条
件、共有ガス、要求性能、経済性などにより適宜予備試
験を行って、上記吸着材の中から好適な組合せを選定す
ることができる。例えば、ガラス基板の場合の効果的な
組合せを示せば、シリカゲル、モレキュラシーブ、アル
ミナ、活性炭、珪藻土、合成ゼオライトの中の１つと繊
維状ホウケイ酸ガラスをフッ化ビニリデン樹脂でフィル
タ状に成形したものの組合せがある。また適用分野や装
置のタイプによっては、吸着材に空気を通す被処理空気
の脱水、除湿又は減湿を行えば吸着材の吸着性能が向上
し、また寿命が延びる。そのために、電子除湿式、吸着
式、吸収式、膜分離による方式など周知のものを本吸着
材の前に設置することができる。例として、ペルチェ効
果を利用した除湿器がある。Further, since the degree of influence of HC varies depending on the type of glass or wafer substrate or the surface condition of the substrate, the field of use, device scale, shape, device use conditions, shared gas, required performance, economy. A suitable combination can be selected from the above-mentioned adsorbents by conducting a preliminary test depending on the properties and the like. For example, if we show an effective combination in the case of a glass substrate, a combination of silica gel, molecular sieve, alumina, activated carbon, diatomaceous earth, synthetic zeolite and fibrous borosilicate glass molded into a filter with vinylidene fluoride resin. There is. Further, depending on the field of application and the type of device, if the air to be treated which is passed through the adsorbent is dehydrated, dehumidified or dehumidified, the adsorption performance of the adsorbent is improved and the life thereof is extended. Therefore, well-known ones such as electronic dewetting, adsorption type, absorption type, and membrane separation type can be installed in front of the present adsorbent. An example is a dehumidifier that uses the Peltier effect.

【００２３】これらの吸着材は、その種類によってはイ
オン性ガスを一部吸着してしまい、長時間の使用では限
界があったが、前段でイオン性ガスを除去することによ
り、後段の吸着材の寿命が延びた。本吸着材の容量は、
イオン交換繊維に比較して小さい。従って、前段でイオ
ン性ガスを予め除去することにより、本吸着材を有効に
作用させることができる。除塵フィルタ、イオン交換繊
維及びＨＣ除去の吸着材の使用条件は、適宜に決めるこ
とができる。すなわち、これらは、使用するクリーンル
ーム内の汚染物質（微粒子、ＨＣ、イオン性ガス）の濃
度、種類、適用装置の種類、構造、規模、要求性能、効
率、経済性などによって、適宜に予備試験を行って決め
ることができる。本発明を適用し得る媒体は、実施例で
説明する空気の他に窒素やアルゴンなど他の気体中にイ
オン性のガス状物質や接触角を増加させるガス状汚染物
質が不純物として含まれる場合も、本発明を同様に実施
できることは言うまでもない。本発明を適用し得る空間
とは、上述の大気圧下の他に、加圧下、減圧下、真空下
を指し、同様に実施できる。Some of these adsorbents adsorb an ionic gas depending on their type, and there is a limit to the long-term use, but by removing the ionic gas in the first stage, the adsorbent in the second stage is removed. Life has been extended. The capacity of this adsorbent is
Smaller than ion exchange fibers. Therefore, by removing the ionic gas in the previous stage, the present adsorbent can effectively act. The usage conditions of the dust filter, the ion-exchange fiber and the adsorbent for removing HC can be appropriately determined. That is, these should be appropriately preliminarily tested depending on the concentration and type of pollutants (fine particles, HC, ionic gas) in the clean room to be used, type of applied equipment, structure, scale, required performance, efficiency, economical efficiency, etc. You can go and decide. The medium to which the present invention can be applied may be a case where an ionic gaseous substance or a gaseous pollutant that increases the contact angle is contained as an impurity in another gas such as nitrogen or argon in addition to the air described in the examples. It goes without saying that the present invention can be similarly implemented. The space to which the present invention can be applied refers to under pressure, under reduced pressure, or under vacuum, in addition to the above-mentioned atmospheric pressure, and can be similarly implemented.

【００２４】空気中のＨＣ成分は数百種あるいは数千種
以上の成分の混合物と言われていて、このような多種類
のＨＣ成分のうち接触角の増大にどの成分がどの程度関
与するのか不明である。また、基材や基板の種類やその
表面状態によっても異なる。そのため、吸着材による接
触角の増大を防止する機構についての詳細は不明な点が
多いが、次のように考えられる。すなわち、接触角の増
大に対してはＨＣ成分のうち特に分子量の大きい物質や
活性の高い物質の影響が大きいと推定されるが、多成分
にわたって分布しているこれらの物質を１種類の吸着材
で捕集することはできない（捕集に限界がある）。それ
に対して、特性の異なる複数の吸着材を用いることによ
って効果的な捕集が可能になる。また、同様に、空気中
のイオン性ガスの種類は多く、どの成分がどの程度汚染
に関与するか定量的には不明な点が多い。これは、基
材、基板表面やガス成分の測定、評価が分析装置の検出
限界のため十分行えないためである。このため、使用条
件は適宜に予備試験を行い、実験的に歩留り評価などを
行い、決めるのがよい。The HC component in the air is said to be a mixture of hundreds or thousands of components. Which of these various HC components is involved in increasing the contact angle and to what extent? Unknown. It also varies depending on the type of substrate or substrate and its surface condition. Therefore, the details of the mechanism for preventing the increase of the contact angle due to the adsorbent are unknown, but it is considered as follows. That is, it is presumed that a substance having a large molecular weight or a substance having a high activity among the HC components has a large influence on the increase of the contact angle. Can not be collected in (There is a limit to the collection). On the other hand, by using a plurality of adsorbents having different characteristics, effective collection becomes possible. Similarly, there are many kinds of ionic gases in the air, and it is not clear quantitatively what component contributes to pollution to what extent. This is because the measurement and evaluation of the base material, the substrate surface and the gas component cannot be sufficiently performed due to the detection limit of the analyzer. Therefore, it is preferable to determine the usage conditions by appropriately performing a preliminary test and experimentally performing yield evaluation and the like.

【００２５】[0025]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１は、本発明の方法を半導体製造工場におけるエアー
ナイフ用の供給空気の浄化に適用した例である。図１に
おいて、１はクラス１，０００のクリーンルームであ
り、空気２が、イオン性ガスの捕集を行うイオン交換繊
維３、除湿器４、接触角を増大させるガス状汚染物質
（本例では主としてＨＣ）を吸着する吸着材５１と５２
よりなる汚染防止装置６によって、クリーンルーム１内
で処理される。空気７は装置６を通過した後には、除塵
されたかつイオン性ガスと接触角の増加をもたらすＨＣ
が除去された清浄な空気となっていて、ウエハ（基板）
を洗浄するためのエアーナイフ装置８へ供給される。EXAMPLES The present invention will now be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 FIG. 1 is an example in which the method of the present invention is applied to purification of supply air for an air knife in a semiconductor manufacturing factory. In FIG. 1, 1 is a clean room of class 1,000, in which air 2 collects ionic gas, ion exchange fiber 3, dehumidifier 4, and gaseous pollutants that increase contact angle (mainly in this example). HC) adsorbents 51 and 52 for adsorbing
Processing is performed in the clean room 1 by the pollution prevention device 6. After passing through the device 6, the air 7 is dedusted and causes an increase in the contact angle with the ionic gas, HC.
The clean air is removed from the wafer (substrate)
Is supplied to the air knife device 8 for cleaning the.

【００２６】以下、本例を詳細に説明する。クリーンル
ーム１内に入る前の外気９は、まず、粗フィルタ１０と
空気調和器１１で処理される。次いで空気はクリーンル
ーム１に入る際にＨＥＰＡフィルタ１２によって除塵さ
れて、極低濃度のＨＣが共存するクラス１，０００の濃
度の空気１３となる。すなわち、主に自動車から発生す
る極低濃度のＨＣは粗フィルタ１０、空気調和器１１、
及びＨＥＰＡフィルタ１２では除去されないため、クリ
ーンルーム１内に導入されてしまう。空気１３中のＨＣ
の濃度は非メタンＨＣで０．８〜１．２ｐｐｍである。
また、外気の極低濃度アルカリ性ガス（例、アンモニ
ア）も同様に粗フィルタ１０、空気調和器１１、及びＨ
ＥＰＡフィルタ１２では除去されないので、クリーンル
ーム１に導入されてしまう。空気１３中のアンモニア濃
度は２０〜５０ｐｐｂである。The present example will be described in detail below. The outside air 9 before entering the clean room 1 is first treated by the coarse filter 10 and the air conditioner 11. Next, when the air enters the clean room 1, it is dust-removed by the HEPA filter 12 to become the air 13 having the concentration of class 1,000 in which the extremely low concentration of HC coexists. That is, the extremely low concentration of HC generated mainly from the automobile is caused by the coarse filter 10, the air conditioner 11,
Since it is not removed by the HEPA filter 12, it is introduced into the clean room 1. HC in the air 13
Of non-methane HC is 0.8 to 1.2 ppm.
In addition, an extremely low concentration alkaline gas (eg, ammonia) in the outside air is similarly used for the coarse filter 10, the air conditioner 11, and the H.
Since it is not removed by the EPA filter 12, it is introduced into the clean room 1. The ammonia concentration in the air 13 is 20 to 50 ppb.

【００２７】クリーンルーム１内の空気２は、水分（Ｒ
Ｈ４０〜５０％）、極低濃度のアルカリ性ガス及び極低
濃度のＨＣを含む。先ず、アルカリ性ガスがイオン交換
繊維３で、１ｐｐｂ以下まで除去される。ここでのイオ
ン交換繊維は、カチオン型である。次いで、除湿器（除
湿装置）４によって水分が一定濃度以下になるように除
湿される。本例の除湿器は電子除湿方式によるもので、
クリーンルーム１内の上記湿度（ＲＨ４０〜５０％）が
３０％以下になるように運転される。導入空気２中の水
分が高い場合、次工程のシリカゲル５１は水分をも吸着
して性能が低下してしまうので、このように除湿器４よ
って予め水分の除去を行うのである。The air 2 in the clean room 1 contains moisture (R
H40-50%), very low concentration alkaline gas and very low concentration HC. First, the alkaline gas is removed by the ion exchange fiber 3 to 1 ppb or less. The ion exchange fiber here is a cation type. Next, the dehumidifier (dehumidifying device) 4 dehumidifies the water so that the water content is below a certain concentration. The dehumidifier of this example is based on the electronic dehumidification system,
The clean room 1 is operated so that the humidity (RH 40 to 50%) is 30% or less. When the water content in the introduced air 2 is high, the silica gel 51 in the next step also adsorbs the water content and the performance deteriorates. Therefore, the dehumidifier 4 removes the water content in advance.

【００２８】除湿後の空気は、次いでＨＣ吸着材すなわ
ち吸着除去装置５１及び５２によって処理され、これに
より極低濃度のＨＣが除去される。ＨＣ吸着材５１、５
２は、通常大気中にある極低濃度のＨＣを除去するもの
であり、本例では粒状のシリカゲル５１及び繊維状ホウ
ケイ酸ガラスをフッ化ビニリデン樹脂をバインダとして
用いてフィルタ状に成形したもの５２を組み合わせて使
用している。これにより、空気中の非メタンＨＣが０．
１ｐｐｍ以下の濃度まで除去される。非メタンＨＣを
０．１ｐｐｍ以下（全非メタンＨＣを０．１ｐｐｍ以
下）にすることにより、接触角増加に関与する炭化水素
が効果的に除去される。吸着材５２は、ＨＣの吸着除去
性能に加えて除塵性能も有し、前方のシリカゲル５１の
周辺部から緊急時、非定常状態時に微粒子が発生した場
合でも、微粒子が後方へ流出するのを防ぐ。吸着材５２
により、クラス１，０００の入口空気２は、クラス１０
以下に維持される。The dehumidified air is then treated by the HC adsorbent, that is, the adsorbing / removing devices 51 and 52, whereby the extremely low concentration of HC is removed. HC adsorbents 51, 5
2 is for removing extremely low concentration of HC normally present in the atmosphere. In this example, granular silica gel 51 and fibrous borosilicate glass are molded into a filter shape by using vinylidene fluoride resin as a binder 52. Are used in combination. As a result, the amount of non-methane HC in the air is reduced to 0.
It is removed to a concentration of 1 ppm or less. By setting the non-methane HC to 0.1 ppm or less (total non-methane HC to 0.1 ppm or less), the hydrocarbons involved in increasing the contact angle are effectively removed. The adsorbent 52 has dust removal performance in addition to HC adsorption and removal performance, and prevents fine particles from flowing out backward even when particles are generated from the periphery of the front silica gel 51 in an emergency or in an unsteady state. . Adsorbent 52
Therefore, the inlet air 2 of class 1,000 is
Maintained below.

【００２９】実施例２ 図２は、実施例１における半導体製造工場のクラス１，
０００のクリーンルームに設置された原料、半製品、製
品用のストッカ１４の断面図を示す。ストッカ１４に
は、ウエハケース１５にウエハ１６が置かれ、ウエハ１
６は微粒子、イオン性ガス、接触角の増加をもたらすＨ
Ｃが除去された清浄空気２−₃に暴露され汚染防止され
ている。ストッカ１４は、定期的に（ストック作業及び
／又は取り出し作業）開閉されてその都度クリーンルー
ム内の空気が浸入する。Example 2 FIG. 2 shows a semiconductor manufacturing factory of Class 1,
000 shows a sectional view of a stocker 14 for raw materials, semi-finished products and products installed in a clean room. A wafer 16 is placed on a wafer case 15 in the stocker 14, and the wafer 1
6 is fine particles, ionic gas, H that causes an increase in contact angle
It is exposed to clean air _2-3 from which C has been removed to prevent pollution. The stocker 14 is opened / closed regularly (stock work and / or take-out work), and the air in the clean room enters each time.

【００３０】該開閉の直後及び開閉がない場合でも万一
の内部からの汚染の発生や（例えば、ストッカした半製
品からの汚染物の発生）、リークなどによる汚染の浸入
に対応できるよう４時間毎にファン１７が作動し、スト
ッカ内の空気はイオン交換繊維３、合成ゼオライト５
３、繊維状ホウケイ酸ガラスを四フッ化樹脂をバインダ
としてフィルタ状に成形したもの５２を通され、微粒
子、イオン性ガス、接触角の増加をもたらすＨＣが除去
され、ストッカ内の空気２−₃ は、絶えず一定の清浄度
を保持している。２−₁ 、２−₂ 、２−₃ は、ファン１
７によるストッカ１４内の空気の流れ、１８はファン１
７からの流出物を防ぐフィルタである。本実施例におい
て、前述実施例１と同じ番号は同じ作用を示す。実施例
１、２における各構成部の順序や位置は何ら限定される
ことなく、適用分野、装置形状、規模、要求性能などに
より適宜に決めることができる。Immediately after the opening / closing, or even when there is no opening / closing, it is possible to cope with the occurrence of contamination from the inside (for example, the production of contaminants from the stocker's semi-finished product) and the infiltration of contamination due to leaks, etc. The fan 17 operates each time, and the air in the stocker is ion exchange fiber 3 and synthetic zeolite 5
3. Fibrous borosilicate glass is passed through a filter-shaped one 52 using tetrafluoride resin as a binder to remove fine particles, ionic gas, and HC that causes an increase in contact angle, and the air in the stocker _2-3 Keeps a constant cleanliness. 2 _1, 2 _2, 2 _3, the fan 1
Air flow in stocker 14 by 7, 18 is fan 1
7 is a filter for preventing the effluent from 7. In this embodiment, the same numbers as in the first embodiment indicate the same operation. The order and position of each component in the first and second embodiments are not limited in any way, and can be appropriately determined depending on the application field, device shape, scale, required performance, and the like.

【００３１】実施例３ 図１に示した汚染防止装置を１週間連続運転し、該装置
により得られた空気について、出口空気中のアンモニア
濃度、出口空気にウエハを暴露し、その接触角増加防止
効果を調べた。 クリーンルーム；クラス１，０００、湿度 ４０〜４５
ＲＨ％ イオン性ガスの捕集・除去； イオン交換繊維（カチオン交換繊維）： 繊維状のポリ
プロピレンに窒素中で電子線２０Ｍｒａｄを照射し、次
いでメタクリル酸グリシジルに浸漬し、グラフト重合反
応を行った。反応後、亜硫酸ナトリウム水溶液でスルホ
ン化を行った。（フィルタ部のＳＶ：１，０００ｈ^-1）Example 3 The pollution preventing device shown in FIG. 1 was continuously operated for one week, and the air obtained by the device was exposed to the ammonia concentration in the outlet air and the outlet air to prevent the contact angle from increasing. I investigated the effect. Clean room; class 1,000, humidity 40-45
RH% Collection / removal of ionic gas; Ion exchange fiber (cation exchange fiber): A fibrous polypropylene was irradiated with an electron beam of 20 Mrad in nitrogen and then immersed in glycidyl methacrylate to carry out a graft polymerization reaction. After the reaction, sulfonation was performed with an aqueous sodium sulfite solution. (SV of filter part: 1,000 h ^-1 )

【００３２】接触角増加をもたらすガスの捕集・除去；
シリカゲル（ＳＶ：３，０００ｈ^-1）及び繊維状のホウ
ケイ酸ガラスをフッ化ビニリデン樹脂でフィルタ状に成
形したもの（ＳＶ：１０，０００ｈ^-1）。 除湿器；電子除湿器（Peltier effect方式）（伸栄産業
（株）製） 試験条件；処理前のクリーンルーム内の非メタンＨＣ濃
度：０．８〜１．０ｐｐｍ、同アンモニア濃度２０〜５
０ｐｐｂ 水分測定器；電子式温度センサ 接触角測定器；協和界面科学（株）製、ＣＡ−Ｄ型接触
角計 アンモニア測定法；インドフェノール法 ウエハ基板の前処理；洗剤とアルコールで洗浄後、Ｏ₃
発生下でＵＶ照射（ＵＶ／Ｏ₃ 洗浄）。Collection and removal of gases which lead to increased contact angles;
Silica gel (SV: 3,000 h ^-1 ) and fibrous borosilicate glass molded into a filter shape with vinylidene fluoride resin (SV: 10,000 h ^-1 ). Dehumidifier: Electronic dehumidifier (Peltier effect method) (produced by Shinei Sangyo Co., Ltd.) Test condition: Non-methane HC concentration in clean room before treatment: 0.8 to 1.0 ppm, ammonia concentration 20 to 5
0 ppb moisture meter; electronic temperature sensor contact angle meter; Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-D type contact angle meter ammonia measurement method; indophenol method wafer substrate pretreatment; after cleaning with detergent and alcohol, O ₃
UV irradiation (UV / O ₃ cleaning) under generation.

【００３３】試験結果 （１）アンモニア濃度： １週間の連続運転期間中１ｐ
ｐｂ以下であった。尚、比較として、汚染防止装置にお
いて、イオン交換繊維のみ取り出して同様に測定したと
ころ１０〜３０ｐｐｂであった。 （２）ウエハ上接触角： 図３に示す。図３において、
本発明の結果は−〇−で示す。尚、比較として、汚染防
止装置において、イオン交換繊維のみを取り外して同様
に測定したものを−□−、イオン交換繊維とシリカゲル
及び繊維状のホウケイ酸ガラスをフッ化ビニリデン樹脂
でフィルタ状に固めた吸着材を取り外して同様に測定し
たものを−●−で示す。Test results (1) Ammonia concentration: 1 p during continuous operation for one week
It was below pb. As a comparison, in the pollution control device, only the ion-exchange fiber was taken out and similarly measured, it was 10 to 30 ppb. (2) Contact angle on wafer: Shown in FIG. In FIG.
The results of the present invention are shown by-○-. As a comparison, in a pollution control device, only the ion-exchange fiber was removed and the same measurement was performed as-□-, and the ion-exchange fiber, silica gel, and fibrous borosilicate glass were solidified into a filter with vinylidene fluoride resin. The same measurement after removing the adsorbent is shown by-●.

【００３４】尚、汚染防止装置の出口空気の水分濃度
は、２５〜２８％であった。↓は、接触角が検出下限
（４度以下）であることを示す。上記においては、ガス
状の有害物質について述べたが、適用分野、装置、要求
性能などによっては本発明に、本発明者らがすでに提案
した光原子を用いる微粒子除去技術を適宜に組合せるこ
ともできる〔例、特公平３−５８５９号、特開平４−１
７１０６１号、特公平６−３４９４１号各公報）。The water content of the outlet air of the pollution control device was 25 to 28%. ↓ indicates that the contact angle is at the lower limit of detection (4 degrees or less). In the above description, the gaseous toxic substance is described, but depending on the application field, the device, the required performance, etc., the present invention may be appropriately combined with the particle removal technique using photoatoms already proposed by the present inventors. Possible [eg, Japanese Patent Publication No. 3-5859, Japanese Patent Laid-Open No. 4-1
No. 71061, Japanese Patent Publication No. 6-34941).

【００３５】実施例４ 実施例２の図２において、イオン交換繊維の充填量を変
えて、ストッカ内のアンモニア濃度を変化させ、この時
のウエハ上塩化アンモニウムを測定した。 クリーンルーム；クラス１，０００、湿度 ４０〜４５
ＲＨ％ ストッカ大きさ；１ｍ³ 。 ウエハ；半導体製造工程における半製品（金属を被覆し
たもの）。 イオン性ガスの捕集・除去； イオン交換繊維（カチオン交換繊維）： 繊維状のポリ
プロピレンに窒素中で電子線２０Ｍｒａｄを照射し、次
いでメタクリル酸グリシジルに浸漬し、グラフト重合反
応を行った。反応後、亜硫酸ナトリウムでスルホン化を
行った。（フィルタ部のＳＶ：１，０００ｈ^-1）Example 4 In FIG. 2 of Example 2, the filling amount of ion exchange fibers was changed to change the ammonia concentration in the stocker, and the ammonium chloride on the wafer at this time was measured. Clean room; class 1,000, humidity 40-45
RH% Stocker size; 1 m ³ . Wafer: Semi-finished product in semiconductor manufacturing process (metal coated). Collection / removal of ionic gas; Ion exchange fiber (cation exchange fiber): A fibrous polypropylene was irradiated with an electron beam of 20 Mrad in nitrogen and then immersed in glycidyl methacrylate to carry out a graft polymerization reaction. After the reaction, sulfonation was performed with sodium sulfite. (SV of filter part: 1,000 h ^-1 )

【００３６】接触角増加をもたらすガスの捕集・除去；
シリカゲル（ＳＶ：３，０００ｈ^-1）及び繊維状のホウ
ケイ酸ガラスをフッ化ビニリデン樹脂でフィルタ状に成
形したもの（ＳＶ：１０，０００ｈ^-1）。 試験条件；処理前のクリーンルーム内の非メタンＨＣ濃
度：０．８〜１．０ｐｐｍ、同アンモニア濃度４０〜８
０ｐｐｂ 塩化アンモニウムの測定；ウエハ上を純水で洗浄し、得
られた溶液中アンモニウムイオンをインドフェノール法
で測定。Collection and removal of gas that causes an increase in contact angle;
Silica gel (SV: 3,000 h ^-1 ) and fibrous borosilicate glass molded into a filter shape with vinylidene fluoride resin (SV: 10,000 h ^-1 ). Test conditions; non-methane HC concentration in clean room before treatment: 0.8-1.0 ppm, ammonia concentration 40-8
Measurement of 0 ppb ammonium chloride: The wafer was washed with pure water, and ammonium ions in the obtained solution were measured by the indophenol method.

【００３７】試験結果を表１に示す。The test results are shown in Table 1.

【表１】 なお、イオン交換繊維を用いない場合のストッカ中アン
モニア濃度は５０〜７０ｐｐｂであった。[Table 1] The ammonia concentration in the stocker when the ion exchange fiber was not used was 50 to 70 ppb.

【００３８】[0038]

【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）クリーンルームにおける気体の処理において、前
段のイオン交換繊維と、後段のシリカゲル、ゼオライ
ト、モレキュラシーブ、アルミナ、珪藻土、活性炭、ガ
ラス材、フッ素化合物から選ばれた少なくとも１種類の
吸着材とを組合せて用いることによって、 イオン性のガスと接触角の増加をもたらすガスの両
方が同時に除去できた。得られた清浄気体を半導体や液
晶など先端産業における基材や基板に暴露しておくこと
により、該基材や基板の表面汚染が防止できた。 上記において、ガラス材とフッ素樹脂を用いると微
粒子除去も同時にできた。これにより、微粒子と汚染ガ
スが同時に除去でき、実用性が高かった。According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) In the gas treatment in a clean room, the ion exchange fiber in the former stage and the latter stage silica gel, zeolite, molecular sieve, alumina, diatomaceous earth, activated carbon, glass material, a combination of at least one kind of adsorbent selected from a fluorine compound are combined. By using, both ionic gas and gas causing an increase in contact angle could be removed simultaneously. By exposing the obtained clean gas to base materials and substrates in advanced industries such as semiconductors and liquid crystals, surface contamination of the base materials and substrates could be prevented. In the above, when the glass material and the fluororesin were used, fine particles could be removed at the same time. As a result, the fine particles and the pollutant gas can be removed at the same time, which is highly practical.

【００３９】 今後、液晶、半導体分野で必要性が急
増する「反応性のガス（基材や基板上へアタックするガ
ス）が除去された安定な気体あるいは空間」が創出でき
た。即ち、イオン性ガスによる汚染、接触角増加をもた
らす汚染のいずれもなくした気体あるいは空間ができ
た。 後段の吸着材の寿命が延びた。 （２）（１）により、ガス状汚染物質の制御ができた。
これに前記した本発明者らがすでに提案した光電子によ
る微粒子除去を組合せることにより、微粒子とガス状汚
染物質の全ての汚染物質の制御が可能となり、適用先、
装置によっては有効となる。また実用性が更に向上し
た。In the future, a “stable gas or space from which a reactive gas (a gas that attacks a base material or a substrate) has been removed”, which will be required rapidly in the liquid crystal and semiconductor fields, can be created. That is, a gas or space was created free from both the ionic gas contamination and the contamination that would increase the contact angle. The life of the adsorbent at the latter stage was extended. (2) By (1), it was possible to control the gaseous pollutants.
By combining this with the above-mentioned fine particle removal by photoelectrons previously proposed by the present inventors, it becomes possible to control all pollutants of fine particles and gaseous pollutants.
It is effective depending on the device. Moreover, the practicality is further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の清浄気体の調製装置を設置した説明
図。FIG. 1 is an explanatory view in which a clean gas preparation device of the present invention is installed.

【図２】本発明の清浄気体の調製装置を設置した他の説
明図。FIG. 2 is another explanatory view in which the apparatus for preparing clean gas of the present invention is installed.

【図３】暴露時間と接触角の関係を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing the relationship between exposure time and contact angle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：クリーンルーム、２：空気、３：イオン交換繊維、
４：除湿器、５１、５２、５３：吸着材、６：汚染防止
装置、７：空気、８：エアーナイフ装置、９：外気、１
０：粗フィルタ、１１：空気調和器、１２：ＨＥＰＡフ
ィルタ、１３：空気、１４：ストッカ、１５：ウエハケ
ース、１６：ウエハ、１７：ファン、１８：フィルタ1: Clean room, 2: Air, 3: Ion exchange fiber,
4: Dehumidifier, 51, 52, 53: Adsorbent, 6: Contamination prevention device, 7: Air, 8: Air knife device, 9: Outside air, 1
0: Coarse filter, 11: Air conditioner, 12: HEPA filter, 13: Air, 14: Stocker, 15: Wafer case, 16: Wafer, 17: Fan, 18: Filter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基材又は基板表面の汚染を防止するため
の清浄気体の調製方法において、基材又は基板表面と接
触させる気体を、少なくともイオン交換繊維を用いたイ
オン性ガス成分の除去工程を通した後、シリカゲル、ゼ
オライト、モレキュラシーブ、アルミナ、珪藻土、活性
炭、ガラス材又はフッ素化合物から選ばれた少なくとも
１種類の吸着材を用いた接触角を増加させる非メタン炭
化水素の除去工程を通して調製することを特徴とする清
浄気体の調製方法。1. A method of preparing a clean gas for preventing contamination of a surface of a base material or a substrate, wherein a gas for contacting the surface of the base material or the substrate is at least an ionic gas component removing step using an ion exchange fiber. After passing, use a silica gel, zeolite, molecular sieve, alumina, diatomaceous earth, activated carbon, glass material or at least one adsorbent selected from fluorine compounds to prepare a non-methane hydrocarbon removal step to increase the contact angle. A method for preparing a clean gas, characterized by: 【請求項２】 前記イオン性ガス成分の除去工程では、
イオン性ガス濃度を５ｐｐｂ以下にすることを特徴とす
る請求項１記載の清浄気体の調製方法。2. In the step of removing the ionic gas component,
The method for preparing a clean gas according to claim 1, wherein the ionic gas concentration is 5 ppb or less. 【請求項３】 基材又は基板表面の汚染を防止するため
の清浄気体の調製装置において、基材又は基板表面と接
触させる気体を通す、少なくとも前段のイオン交換繊維
を用いたイオン性ガス成分の除去手段と、後段のシリカ
ゲル、ゼオライト、モレキュラシーブ、アルミナ、珪藻
土、活性炭、ガラス材又はフッ素樹脂から選ばれた少な
くとも１種類の吸着材を用いた接触角を増加させる非メ
タン炭化水素の除去手段とを備えたことを特徴とする清
浄気体の調製装置。3. An apparatus for preparing a clean gas for preventing contamination of the surface of a base material or a substrate, wherein a gas to be brought into contact with the surface of the base material or the substrate is passed through, and at least an ionic gas component using an ion exchange fiber in the preceding stage is used. The removal means and the removal means of the non-methane hydrocarbon which increases the contact angle by using at least one adsorbent selected from silica gel, zeolite, molecular sieve, alumina, diatomaceous earth, activated carbon, glass material or fluororesin in the latter stage. An apparatus for preparing clean gas, which is characterized by being provided.