空气净化过滤器及其制造方法以及高效净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术的空气净化过滤器具有无机材料层，该层是以无机物粉末作为粘结剂把下列吸附剂固定在载体表面上所形成的。也就是说，上述吸附剂是从硅藻土、硅石、氧化铝、硅石和氧化铝的混合物、硅酸铝、活性氧化铝、多孔玻璃、活性白土、活性膨润土或合成沸石中选择至少１种所构成的无机物粉末中添加无机酸盐而形成的。本发明专利技术的空气净化过滤器，因可以把气态碱性杂质和气态有机杂质两者均吸附除去，所以在半导体和ＬＣＤ制造时，是极有用的过滤器。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在高效净化装置中使用的，例如洁净室、洁净台以及贮料器等之中去除空气里的气态碱性杂质和气态有机杂质的空气净化过滤器。本专利技术还涉及这种空气净化过滤器的制造方法，以及使用该空气净化过滤器的高效净化装置。
技术介绍
现今在制造半导体及LCD显示板(液晶显示板)时，广泛采用高效净化装置。例如，由晶片制造1M地DRAM芯片的半导体生产线含有约200个左右的工序，而从洁净的玻璃制造9.4英寸的TFT型LCD显示板的生产线含有约80个左右的工序。在这些生产线中，难以把晶片及玻璃基板经常连续地送至各个工序。例如，在TFT-LCD生产线中，在前一个工序制成的半成品基板送至下一个工序前，在搬送容器内(搬送器)或贮料器内，暴露于高效净化装置内的空气里，等待数小时～数十小时。因此，当把半导体基板及LCD基板长时间放置在一般的高效净化装置内的空气中时，则在它们的表面上附着了来自高效净化装置内空气中的气态杂质。近年来，在这种高效净化装置中以气态存在的，附着在半导体生产时使用的硅片及LCD显示板制造时使用的玻璃基板表面上，影响半导体及LCD显示板特性的物质，有酸性物质、碱性物质、有机物和掺杂物等。1995年5月31日，SEMATECH公布了技术转让#95052812A-TR，在其中题为“对0.25微米高性能逻辑加工过程空气中分子污染极限的预测”的论文中，把这些酸性物质、碱性物质、有机物和掺杂物称作化学污染物，并分别定义如下“酸性物质”具有电子受体一类化学反应行为的腐蚀性物质(氢氟酸HF、硫氧化合物SOx、氮氧化物NOx等)。“碱性物质”具有电子供体一类化学反应行为的腐蚀性物质(氨NH3，胺等)。“有机物”常压下具有常温以上的沸点，于洁净表面凝集的物质(硅氧烷、邻苯二酸盐、HMDS以及BHT等)。“掺杂物”影响半导体设备特性的化学元素(硼B、磷P)。表1给出，1995年5月31日美国SEMATECH公布的技术转让#95052812A-TR，在其中题为“对0.25微米高性能逻辑加工过程空气中分子污染极限的预测”的论文中，公开了对0.25μm加工过程(1998年以后)所要求的化学污染物质的允许浓度(ppt)的一览表。该允许浓度(ppt)的下部所显示的％值为各允许浓度的可靠性。这里示出化学污染严重的4个半导体制造工序的洁净空间里的化学污染物允许浓度。对气态杂质无化学污染防治对策的一般洁净室里的空气中，其所含的化学污染物浓度的实测结果是，酸性物质为100ppt～1000ppt，碱性物质为1000ppt～10000ppt，有机物为1000ppt～10000ppt，掺杂物为10ppt～100ppt左右。表1因此，对这些气态杂质无化学污染防治对策的一般洁净室里的空气中化学污染物浓度，与表1中所示的化学污染物允许浓度加以比较，在允许浓度(ppt)数字下划上直线的工序必须严格加以控制。就是说，对酸性物质，在硅化物工序要严格控制在180ppt以下，而对配线工序要严格控制在5ppt以下。另外，对碱性物质，在照相平版印刷工序，要严格控制在1ppb以下。对掺杂物，在整流栅(ケ″-ト)氧化膜前工序，必须极严格控制在0.1ppt以下。对有机物，在整流栅(ケ″-ト)氧化膜前工序要严格控制在1ppb以下，在配线工序要严格控制在2ppb以下。在用于半导体基板及玻璃基板制造的各种高效净化装置中，例如，洁净室、洁净台、洁净容器、用于贮存洁净制品的各种储料器等各种规模的高效净化装置，以及在称作微环境的场所的高效净化装置中，存在如表1所示的各种气态酸性物质、碱性物质、有机物和掺杂物等杂质。其中，作为水溶性硼酸化合物和磷酸化合物的掺杂物，显示与酸性物质类似的化学行为，具有吸附去除气态酸性物质能力的过滤器，也可以吸附去除这种掺杂物。如表1所示，在整流栅氧化膜前工序，要把有机物和掺杂物一概除去，而在配线工序，要把酸和有机物一概除去。表1中未作记载的，在照相平板印刷(フオトリンケ″ラフイ)工序中产生的气态污染物质里，除氨以外，还有HMDS(六甲基二硅氨烷)及其分解产物。为使石印(リソ)膜及硅片的密合性良好，把HMDS涂布在晶片上，则亲油性物质极易附着在表面上(晶片、透镜和玻璃等)。HMDS在2～3天内水解，气化为氨和三甲基硅醇。三甲基硅醇附着在透镜和反射镜上，使其表面产生云斑，在曝光处理时影响曝光效果。用线宽0.25μm大小的仪器，采用KrF激光曝光(248nm)，预计2000年时开始批量生产，而Gbit对应的线宽0.18μm大小的仪器也可以使KrF激光曝光加以延长。HMDS和三甲基硅醇产生的透镜云斑，有致命的坏影响。同时，HMDS及三甲基硅醇是不能离子化的有机物，1997年时，在照相平板印刷工序，几乎是没有问题的，然而，Gbit对应的线宽0.18μm大小的仪器制造时，在照相平板印刷工序，必须一概除去碱和有机物。在这4种化学污染物质中，酸性物质、碱性物质和掺杂物3种，多数是水溶性的，易发生离子交换反应和中和反应。因此，把这3种化学污染物质从洁净空间的空气中去除，其手段有采用此前的湿法洗涤(涤气器洗涤)使其溶于水溶液加以去除的方法，以及采用化学过滤器的化学吸附方法，该法使用离子交换纤维或添加了化学品的活性炭。另一方面，上述4种化学污染物质中，有机物多数难溶于水，作为从洁净空间的空气中将其去除的手段，可采用活性炭的物理吸附方法。酸性物质、碱性物质、掺杂物的气态无机杂质，如上所述，此前是用湿法洗涤、离子交换纤维、添加了化学品的活性炭等3种方法将其除去。湿法洗涤是用液滴喷雾来溶解、去除酸性物质、碱性物质和掺杂物的方法。作为采用添加了化学品的活性炭的化学过滤器的最简单形式，已知有在预定的箱内等填充加了化学品的粒状活性炭而构成了填充筒。另外，作为其他的形式，已知还有，把加了化学品的纤维状活性炭和低熔点的聚酯或聚酯无纺布的有机类粘结剂加以复合，构成毡状化学过滤器，以及，把加了化学品的粒状活性炭，用粘合剂牢固地粘贴在氨基甲酸乙酯泡沫或无纺布上，形成块状或片状的化学过滤器。这些化学过滤器，通过与所添化学品的中和反应，把气态酸性物质和碱性物质吸附、除去。用离子交换纤维的化学过滤器，系把空气中所含的酸性、碱性杂质的各种离子，与以酸性阳离子交换纤维和碱性阴离子交换纤维作基体材料的无纺布、抄纸、毡等构成的过滤器进行离子交换、加以去除的过滤器。因此，用湿法洗涤、喷雾装置的基建费用大，因喷雾引起的高压力损失导致的设备运行成本加大也不能忽视。并且，在半导体元件(LSI)以及LCD制造时所用的高效净化装置，其温度要保持在23～25℃，相对湿度保持在40～55％。然而，在高效净化装置内的空气一边加以湿法洗涤一边加以循环的场合，有了对付液滴喷雾后的温度降低及湿度上升，必须对液滴喷雾后的空气再度进行温度、湿度调节。另外，用来去除残存在液滴喷雾后的空气中的液滴的装置需放在喷雾装置的后段(所谓转换问题)。而且，用喷雾装置时，循环使用的洗涤液的处理，例如，还存在防止细菌发生及把溶解的污染物浓缩分离等水处理特有的问题。采用加了化学品的活性炭及离子交换纤维的所谓化学过滤器，存在下列问题。首先，举出两者共同的问题。例如，在用洁净的空气吹扫洁净室的顶棚的场合下，系在用以去除顶棚上附着的粒子的过滤器的上流向配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气净化过滤器，其中含有无机材料层，该层是以无机物粉末作为粘结剂，把下列吸附剂固定在载体表面上而形成的， 其中所述吸附剂是从硅藻土、硅石、氧化铝、硅石和氧化铝的混合物、硅酸铝、活性氧化铝、多孔玻璃、活性白土、活性膨润土或合成沸石中选择至少１种所构成的无机物粉末中添加无机酸盐而形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阪田总一郎，佐藤克己，高桥秀人，冈田孝夫，
申请(专利权)人：高砂热学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]