(57)【要約】  好ましい実施形態では、本発明は、分子状汚染物質に敏感な半導体処理ツールおよび処理に使用される、反応ガス用のガスフィルタを提供する。本発明の反応ガスフィルタは、圧力低下が改善され、それぞれ約１０ｐｐｂｖ以下および約５ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対して、それぞれ約１ｐｐｂｖ未満の濃度のアンモニアおよび二酸化硫黄を有する出力ガスストリームを供給することができる。本発明の一態様では、本発明は、約０．５リットル以下のフィルタ媒体容積を用いて、それぞれ約１０ｐｐｂｖ以下および約５ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対して、それぞれ約１ｐｐｂｖ未満の濃度のアンモニアおよび二酸化硫黄を有する出力ガスストリームを供給することができる、圧力低下が改善された反応ガスフィルタを提供する。
2007503992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理システムにおいて使用する反応ガス用のガスフィルタであって、
入口端部、出口端部、および、内部チャンバを有するチューブ部分と、
入口粒子フィルタを有する入口ポートと、
出口ポートと、
前記内部チャンバを略充填するフィルタ媒体と、
前記反応ガスにおける汚染物質の測定を容易化するサンプリングポートと
を有する容器を備える、ガスフィルタ。
【請求項２】
前記サンプリングポートは、前記反応ガスの少なくとも一部分をセンサに利用可能にさせる、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３】
前記汚染物質は前記センサの表面に付着する、請求項２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記表面は、前記汚染物質の付着を容易にするためのコーティングを有する、請求項３に記載のフィルタ。
【請求項５】
前記センサは、前記汚染物質と、サンプル測定を開始すること、あるいは、サンプル測定を終了することとを表す、出力信号を生成する、請求項４に記載のフィルタ。
【請求項６】
前記出力信号は、前記汚染物質の存在に応答して振幅が変化する電圧である、請求項５に記載のフィルタ。
【請求項７】
前記出力信号は、前記汚染物質の存在に応答して振幅が変化する電圧である、請求項５に記載のフィルタ。
【請求項８】
前記汚染物質を識別する検出器をさらに備え、前記検出器は前記センサと通信可能に結合される、請求項５に記載のフィルタ。
【請求項９】
前記検出器は、前記汚染物質を識別するためのガスクロマトグラフを有する、請求項６に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記サンプリングポートはサンプリング装置に通信可能に結合され、前記反応ガス中の汚染物質を前記サンプリング装置に利用可能にさせる、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１１】
前記サンプリング装置はドライトラップを有する、請求項１０に記載のフィルタ。
【請求項１２】
前記サンプリング装置はテナックストラップを有する、請求項１０に記載のフィルタ。
【請求項１３】
前記サンプリング装置はウェットインピンジャを有する、請求項１０に記載のフィルタ。
【請求項１４】
前記ウェットインピンジャは、
前記サンプリングポートから前記反応ガスを受容する第１の入力端部、および第１の出力端部を有する、第１のウェットインピンジャと、
前記第１のウェットインピンジャから前記受容した反応ガスの少なくとも一部分を受容するために、前記第１の出力端部に結合される第２の入力端部、および、第２の出力端部をさらに有する第２のウェットインピンジャとを有する、請求項１３に記載のフィルタ。
【請求項１５】
前記第１および第２のウェットインピンジャは共に、前記反応ガスと関連付けられる仮想ＮＯｘレベルの決定を可能にする、請求項１４に記載のフィルタ。
【請求項１６】
前記サンプリング装置は携帯型である、請求項１０に記載のフィルタ。
【請求項１７】
前記サンプリング装置は、前記サンプリングポートに結合される前に分析施設から受け取られ、前記サンプリング装置は、前記サンプリングポートに結合された状態で前記サンプリング装置によって受容されるサンプルを分析するために前記分析施設に戻される、請求項１６に記載のフィルタ。
【請求項１８】
前記サンプリング装置は手持ち式である、請求項１６に記載のフィルタ。
【請求項１９】
前記サンプリング装置は測定を行った後にユーザに結果を提供する、請求項１８に記載のフィルタ。
【請求項２０】
前記サンプリングポートは前記入力ポートの近くに配置される、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２１】
前記サンプリングポートは前記出力ポートの近くに配置される、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２２】
前記サンプリングポートは前記入力ポートと前記出力ポートとの間に配置される、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２３】
前記出力ポートは、前記内部チャンバに延在する出口粒子フィルタを有する、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２４】
前記フィルタは、約１０ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約５ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対して、約１ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約１ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有する、出力ガスストリームを供給し、前記ガスフィルタは、約７０ｐｓｉから約１００ｐｓｉの範囲の入力ガスストリーム圧力、および、約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲の入口ガスストリーム流速に対して約３５ｐｓｉ以下の圧力低下を有する、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２５】
前記入口は充填ポートをさらに有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項２６】
前記略円筒形のチューブ部分は中心軸を有し、一方の前記入口ポートおよび前記出口ポートが前記中心軸からオフセットされ、他方の前記入口ポートおよび前記出口ポートは略前記中心軸上にある、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項２７】
前記略円筒形のチューブ部分は中心軸を有し、前記入口ポートおよび前記出口ポートは前記中心軸からオフセットされる、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項２８】
前記入口粒子フィルタおよび前記出口粒子フィルタの少なくとも一つが、約０．００３ミクロン以上の直径を有する粒子をフィルタ処理することができる多孔性ニッケル粒子フィルタを有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項２９】
前記反応ガスはクリーンドライエアを有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３０】
前記フィルタ媒体の容積は約３．０リットル以下である、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３１】
前記フィルタ媒体は粒状活性炭（ＧＡＣ）を有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３２】
前記フィルタ媒体はリン酸処理された粒状活性炭を有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３３】
前記フィルタ媒体は炭酸カリウム処理された粒状活性炭を有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３４】
前記フィルタ媒体はリン酸処理された粒状活性炭を有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３５】
前記フィルタ媒体は層状のフィルタ材料を二つ以上有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３６】
前記フィルタ媒体は、略ＧＡＣフィルタ材料よりなる層と、リン酸処理された粒状活性炭フィルタ材料よりなる層とを備える、請求項３４に記載のガスフィルタ。
【請求項３７】
前記フィルタ媒体は炭酸カリウム処理されたＧＡＣフィルタ材料をさらに有する、請求項３５に記載のガスフィルタ。
【請求項３８】
前記ガスフィルタは、約１００ｐｐｂｖ以下の濃度の凝縮可能な有機物質を有する入力ガスストリームに対して、約１０ｐｐｂｖ以下の濃度のヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）を有する出力ガスストリームを供給する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項３９】
前記フィルタ媒体は、約０．５リットル以下の容積を有し、出力ガスストリームは、約１０ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約５ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対して、約１ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約１ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有し、前記ガスフィルタは、約７０ｐｓｉから約１００ｐｓｉの範囲の入力ガスストリーム圧力、および、約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲の入口ガスストリーム流速に対して、約３５ｐｓｉ以下の圧力低下を有する、請求項１に記載のガスフィルタ。
【請求項４０】
反応ガス用のガスフィルタであって、
入口端部、出口端部、および、内部チャンバを有する略円筒形のチューブ部分と、
内部チャンバに延在する入口粒子フィルタを有する入口ポートと、
内部チャンバに延在する出口粒子フィルタを有する出口ポートと、
内部チャンバを充填するフィルタ媒体であって、ガスフィルタが、約１０ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約５ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対して、約１ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約１ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有する出力ガスストリームを供給し、ガスフィルタが、約７０ｐｓｉから約１００ｐｓｉの範囲の入力ガスストリーム圧力、および、約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲の入口ガスストリーム流速に対して、約３５ｐｓｉ以下の圧力低下を有する、フィルタ媒体と
を有する容器を備える、ガスフィルタ。
【請求項４１】
入口端部が充填ポートをさらに有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４２】
略円筒形のチューブ部分が中心軸を有し、一方の入口ポートおよび出口ポートが前記中心軸からオフセットされ、他方の入口ポートおよび出口ポートが略中心軸上にある、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４３】
略円筒形のチューブ部分が中心軸を有し、入口ポートおよび出口ポートが中心軸からオフセットされる、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４４】
入口粒子フィルタおよび出口粒子フィルタの少なくとも一つが、約０．００３ミクロン以上の直径を有する粒子をフィルタ処理することができる多孔性ニッケル粒子フィルタを有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４５】
反応ガスがクリーンドライエアを有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４６】
フィルタ媒体の容積が約３．０リットル以下である、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４７】
フィルタ媒体が粒状活性炭（ＧＡＣ）を有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４８】
フィルタ媒体がリン酸処理された粒状活性炭を有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項４９】
フィルタ媒体が炭酸カリウム処理された粒状活性炭を有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項５０】
フィルタ媒体がリン酸処理された粒状活性炭を有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項５１】
フィルタ媒体が層状のフィルタ材料を二つ以上有する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項５２】
フィルタ媒体が、略ＧＡＣフィルタ材料よりなる層と、リン酸処理された粒状活性炭フィルタ材料よりなる層とを備える、請求項５０に記載のガスフィルタ。
【請求項５３】
フィルタ媒体が炭酸カリウム処理されたＧＡＣフィルタ材料をさらに有する、請求項５１に記載のガスフィルタ。
【請求項５４】
ガスフィルタが、約１００ｐｐｂｖ以下の濃度の凝縮可能な有機物質を有する入力ガスストリームに対して、約１０ｐｐｂｖ以下の濃度のヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）を有する出力ガスストリームを供給する、請求項４０に記載のガスフィルタ。
【請求項５５】
反応ガス用のガスフィルタであって、
入口端部、出口端部、および、内部チャンバを有する略円筒形のチューブ部分と、
内部チャンバに延在する入口粒子フィルタを有する入口ポートと、
内部チャンバに延在する出口粒子フィルタを有する出口ポートと、
内部チャンバの中のフィルタ媒体であって、フィルタ媒体が約０．５リットル以下の容積を有し、ガスフィルタが、約１０ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約５ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対して、約１ｐｐｂｖ以下の濃度のアンモニアおよび約１ｐｐｂｖ以下の濃度の二酸化硫黄を有する、出力ガスストリームを供給し、ガスフィルタが、約７０ｐｓｉから約１００ｐｓｉの範囲の入力ガスストリーム圧力、および、約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲の入口ガスストリーム流速に対して、約３５ｐｓｉ以下の圧力低下を有する、フィルタ媒体と
を有する容器を備える、ガスフィルタ。
【請求項５６】
入口端部が充填ポートをさらに有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項５７】
略円筒形のチューブ部分が中心軸を有し、一方の入口ポートおよび出口ポートが前記中心軸からオフセットされ、他方の入口ポートおよび出口ポートが略中心軸上にある、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項５８】
略円筒形のチューブ部分が中心軸を有し、入口ポートおよび出口ポートが中心軸からオフセットされる、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項５９】
入口粒子フィルタおよび出口粒子フィルタの少なくとも一つが、約０．００３ミクロン以上の直径を有する粒子をフィルタ処理することができる多孔性ニッケル粒子フィルタを有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６０】
反応ガスがクリーンドライエアを有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６１】
フィルタ媒体が粒状活性炭（ＧＡＣ）を有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６２】
フィルタ媒体がリン酸処理された粒状活性炭を有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６３】
フィルタ媒体が炭酸カリウム処理された粒状活性炭を有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６４】
フィルタ媒体がリン酸処理された粒状活性炭を有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６５】
フィルタ媒体が層状のフィルタ材料を二つ以上有する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６６】
フィルタ媒体が、略ＧＡＣフィルタ材料よりなる層と、リン酸処理された粒状活性炭フィルタ材料よりなる層とを備える、請求項６４に記載のガスフィルタ。
【請求項６７】
フィルタ媒体が炭酸カリウム処理されたＧＡＣフィルタ材料をさらに有する、請求項６５に記載のガスフィルタ。
【請求項６８】
ガスフィルタが、約１００ｐｐｂｖ以下の濃度の凝縮可能な有機物質を有する入力ガスストリームに対して、約１０ｐｐｂｖ以下の濃度のヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）を有する出力ガスストリームを供給する、請求項５５に記載のガスフィルタ。
【請求項６９】
請求項１に記載のガスフィルタ装置を使用する方法。
【請求項７０】
請求項４０に記載のガスフィルタを使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２００３年９月２日に出願された米国特許出願第１０／６５３，４３０号の一部継続出願である。同出願の全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ガスフィルタ処理は、半導体の製造環境において重要である。半導体処理ツールにおいて使用されるガスから歩留まりを低下させる汚染物質を排除するために、途方もない努力が費やされている。汚染物質は、一般的に粒子または分子のいずれかとして分類される。一般的な粒子状汚染物質は、塵、糸屑、死んだ皮膚、および、製造破片を含む。歩留まりを低下させる汚染物質の例として、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸、塩酸のような酸、アンモニア、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ヘキサメチルジシラザン、ＮＭＰ、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミノエタノール、メチルアミン、ジメチルアミン、エタノールアミン、モルホリンのような塩基、沸点が１５０（Ｃ）以上のシリコンおよび炭化水素のような凝縮物質、および、ホウ素（通常、ホウ酸）、リン（通常、有機リン）、および、ヒ素（通常、ヒ酸塩）等のドーパントが挙げられる。
【０００３】
半導体のフォトリソグラフィツールのガスは、一般には、ツール空気圧技術の実行およびツールの光学系の浄化といった二つの目的のために供給される。精製されたドライエア、窒素等が一般的に空気圧を駆動しおよび光学系を浄化するために使用されるが、ツールの光学系（例えば、照明光学系および投影レンズ）を損傷させるに十分な濃度を有する少量の汚染物質が、ガス中にまだ存在する。汚染物質は、光学素子に付着して分子膜を形成する。光学表面上の分子膜は、入来する光を物理的に吸収して散乱させる。フォトリソグラフィの光学表面における散乱されたまたは吸収された光は、波面の球形の質を変形させる。球形の波面に含まれる情報が変形すると、結果として生ずる画像も歪められるか異常となる（ａｂｂｅｒａｔｅｄ）。画像変形、または、フォトリソグラフィの場合、レチクルで回路パターンを正確に再現できないため、臨界寸法制御および歩留まりの損失を生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
汚染物質は、フォトリソグラフィツールの光学表面および／またはツールで処理されているウェハと化学的に反応してもよい。例えば、二酸化硫黄はツールの水と組み合わさって硫酸となり、ツールの光学系を取り返しがつかないまでに損傷させる。さらに、アンモニアは、レジスト、ゲート絶縁膜等のようなウェハの表面材料と反応し、フォトリソグラフィ処理ステップを妨害し、歩留まりを低下させる。したがって、半導体処理ツールに供給されるガスの純度が重要な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、分子状汚染物質に敏感な半導体処理ツールおよび処理に使用される反応ガス用のガスフィルタを含む。本発明によるガスフィルタは、例えば、ツール空気圧技術を行うために使用されるクリーンドライエア、または２４８ｎｍの波長のフォトリソグラフィツールおよびＩ線または３６５ｎｍの波長のフォトリソグラフィツールのような処理ツールにおける露出領域、一般的にフリーワーキング領域と呼ばれる最終光学素子とウェハとの間の領域、をパージするために使用されるガス等の、ガスを精製するために使用され得る。
【０００６】
本発明の好ましい実施形態は、フィルタに入る、フィルタを通過する、および／または、フィルタを出る汚染物質を測定するガスモニタと共に半導体処理システムで使用するガスをフィルタ処理するガスフィルタを用いる。ガスモニタリング装置は、例えば、内容物が分析技術を用いて測定され得るトラップである、時間にわたって汚染物質を収集するアクティブまたはパッシブサンプリング装置でもよい。ガスフローは、表面音波検出器のようなセンサで測定され得る。
【０００７】
ガスフィルタは、合成エアおよびクリーンドライエア、フォトリソグラフィ機器および半導体処理ツール空気圧技術において使用されるガスストリームを精製するために使用され得る。しかしながら、混合する前に合成エアをフィルタ処理することが有利である。例えば、合成エアを生成するために酸素と窒素を共に混合する前に、酸素と窒素を別々にフィルタ処理することが有利である。
【０００８】
好ましい実施形態では、本発明のガスフィルタは、例えば、酸、塩基、凝縮物質、または、ドーパントを含む、粒子または分子状汚染物質を除去する。ガスフィルタは、不活性ポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）、活性炭、またはその両方と共に、化学的に活性の、または化学的触媒フィルタ処理材料を含んでもよい。ガスフィルタは、例えば、多孔性ニッケルカップ、または多孔性ニッケル同心チューブのような、多孔性金属高純度粒子フィルタを含んでもよい。
【０００９】
典型的には、フィルタは、半導体処理ツールに供給されるガスから粒子および分子状汚染物質を除去するために使用される。供給されるガスの純度が重要な課題であるが、有用なガスフィルタに対する唯一の基準ではない。出力純度に加えて、ガスフィルタは、意図される用途に適合し、その意図する目的のために十分な流れのガス（フィルタ上の許容可能な圧力低下を有して）を供給しなくてはならない。過剰な圧力低下は、幾つかの理由により望ましくない。例えば、ファン負荷および電力消費量を増加させ、処理ツール中のエアフロー、および、エンクロージャ内の正圧を減少させる。
【００１０】
例えば、光学パージガスについて、１分当たり１５０標準リットルから２５０標準リットル（ｓｌｐｍ）のガス流速が、光学表面から汚染物質を一掃するために必要であってよい。空気作動に関して、２０ｓｌｐｍから５０ｓｌｐｍのガス流速が必要とされてよい。両方の状況において、フィルタ上の低圧力低下を有するフィルタを使用することが望ましい（一般的に低い方がよい）。しかしながら、ガス純度（例えば、増加したフィルタ媒体密度、容量、および／または、フィルタのサイズ）を増加させる要素も、ガスフィルタ上の圧力低下を増加させる。
【００１１】
本発明は、供給することができる圧力低下が改善された反応ガスフィルタを提供する。圧力低下が流速および入力ガスストリーム圧力の両方と共に変化することは理解されるであろう。典型的には、圧力低下は、入力ガスストリーム圧力が増加すると低下し、流速が増加すると増加する。さらに、圧力は、フィルタ媒体容積および密度によって変化する。例えば、ガス純度は、合計媒体容積、媒体密度、または、その両方が増加することで増加する。しかしながら、フィルタ媒体容積が減少され、圧力低下が減少され、約１０ｐｐｂｖおよび５ｐｐｂｖ以下の濃度をそれぞれ有するアンモニアおよび二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対して、約１ｐｐｂｖ未満の濃度をそれぞれ有するアンモニアおよび二酸化硫黄を有する出力ガスストリームをなおも供給することができる、ガスフィルタを提供することは、特に問題となる。
【００１２】
したがって、本発明の一態様では、圧力低下が改善され、フィルタ媒体容積が約０．５リットル以下であり、約１０ｐｐｂｖおよび５ｐｐｂｖ以下の濃度をそれぞれ有するアンモニアおよび二酸化硫黄濃度の入力ガスストリームに対して、約１ｐｐｂｖ未満の濃度をそれぞれ有するアンモニアおよび二酸化硫黄を有する出力ガスストリームを供給することができる、ガスフィルタが提供される。
【００１３】
別の態様では、本発明は、圧力低下が改善され、フィルタ媒体容積が約３リットル以下であり、約１０ｐｐｂｖおよび５ｐｐｂｖ以下の濃度をそれぞれ有するアンモニアおよび二酸化硫黄濃度の入力ガスストリームに対して、約１ｐｐｂｖ未満の濃度をそれぞれ有するアンモニアおよび二酸化硫黄を有する出力ガスストリームを供給することができる、ガスフィルタを提供する。
【００１４】
本発明の一態様によると、フィルタ媒体容積は約０．５リットル以下である。様々な好ましい実施形態では、約１００ポンド毎平方インチゲージ（ｐｓｉｇ）から約１５０ｐｓｉｇの範囲にある入力ガスストリーム圧力に対して、本発明によるガスフィルタは、（ｉ）一実施形態では、ガスフィルタは約３ｓｌｐｍから約２０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約９ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）以下の圧力低下を有し、（ｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約２０ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約５０ｓｌｐｍから約１００ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約５０ｐｓｉ以下の圧力低下を有する。約０．５リットル以下のフィルタ媒体容積を有するガスフィルタの様々な他の実施形態では、約７０ｐｓｉｇから約１００ｐｓｉｇの範囲にある入力ガスストリーム圧力に対して、本発明によるガスフィルタは、（ｉ）一実施形態では、ガスフィルタは約３ｓｌｐｍから約２０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約１３ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約３５ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約５０ｓｌｐｍから約１００ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約８０ｐｓｉ以下の圧力低下を有する。
【００１５】
約０．５リットル以下のフィルタ媒体容量を有するガスフィルタの様々な他の実施形態において、約３０ｐｓｉｇから約７０ｐｓｉｇの範囲にある入力ガスストリーム圧力に対して、本発明によるガスフィルタは、（ｉ）一実施形態では、ガスフィルタは約３ｓｌｐｍから約２０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約１８ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約５０ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約５０ｓｌｐｍから約１００ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約１００ｐｓｉ以下の圧力低下を有する。本発明の一態様によると、フィルタ媒体容積は約３リットル以下である。様々な好ましい実施形態において、約１００ポンド毎平方インチゲージ（ｐｓｉｇ）から約１５０ｐｓｉｇの範囲における入力ガスストリーム圧力に対して、本発明によるガスフィルタは、（ｉ）一実施形態では、ガスフィルタは約３ｓｌｐｍから約２０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して１平方インチ（ｐｓｉ）当たり約５ポンド以下の圧力低下を有し、（ｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約１６ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約５０ｓｌｐｍから約１００ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約４７ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｖ）別の実施形態では、ガスフィルタは約１００ｓｌｐｍから約１５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約９３ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｖ）別の実施形態では、ガスフィルタは約１５０ｓｌｐｍから約２５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約２３０ｐｓｉ以下の圧力低下を有する。
【００１６】
約３リットル以下のフィルタ媒体容量を有するガスフィルタの様々な他の実施形態において、約７０ｐｓｉｇから約１００ｐｓｉｇの範囲にある入力ガスストリーム圧力に対して、本発明によるガスフィルタは、（ｉ）一実施形態では、ガスフィルタは約３ｓｌｐｍから約２０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約６．５ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約２５ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約５０ｓｌｐｍから約１００ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約８０ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｖ）別の実施形態では、ガスフィルタは約１００ｓｌｐｍから約１５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約１６５ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｖ）別の実施形態では、ガスフィルタは約１５０ｓｌｐｍから約２５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約４２０ｐｓｉ以下の圧力低下を有する。
【００１７】
約３リットル以下のフィルタ媒体容量を有するガスフィルタの様々な他の実施形態において、約３０ｐｓｉｇから約７０ｐｓｉｇの範囲にある入力ガスストリーム圧力に対して、本発明によるガスフィルタは、（ｉ）一実施形態では、ガスフィルタは約３ｓｌｐｍから約２０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約１２ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約２０ｓｌｐｍから約５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約３０ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｉｉ）別の実施形態では、ガスフィルタは約５０ｓｌｐｍから約１００ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約６０ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｉｖ）別の実施形態では、ガスフィルタは約１００ｓｌｐｍから約１５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約９０ｐｓｉ以下の圧力低下を有し、（ｖ）別の実施形態では、ガスフィルタは約１５０ｓｌｐｍから約２５０ｓｌｐｍの範囲にある出口流速に対して約１５０ｐｓｉ以下の圧力低下を有する。
【００１８】
好ましい実施形態では、本発明のガスフィルタは、入口ポートを有する入口端部と、出口ポートを有する出口端部と、内部チャンバとを備える、略円筒形のチューブ部分を有する容器を備える。入口ポートは内部チャンバに延在する入口粒子フィルタを有し、出口ポートは内部チャンバに延在する出口粒子フィルタを有する。フィルタ媒体が内部チャンバを充填する。
【００１９】
フィルタ媒体は、層状にされ、グレーディングされ、混合され、または、それらの組み合わせが施されてもよい。例えば、粒状活性炭（ＧＡＣ）材料は、第１の基盤を形成するよう層状にされ、酸処理されたＧＡＣおよび塩基処理されたＧＡＣが混合され層状にされて、第２の基盤を形成する。別の例では、塩基処理されたＧＡＣが第１の基板を形成するようベッディングされ、酸処理されたＧＡＣが第２の基盤を形成するようＧＡＣにグレーディングされ、このとき酸処理されたＧＡＣの濃度は第２の基盤にわたって異なる。
【００２０】
好ましい実施形態では、フィルタ媒体は、ゼオライト、活性炭、分子シーブ等のような多孔性吸収材料を含む。一実施形態では、フィルタ媒体は、アンモニアおよび二酸化硫黄を除去するよう設計された、処理されたＧＡＣ材料を含む。別の実施形態では、フィルタ媒体は、化学的に増幅された遠紫外線（ＤＵＶ）フォトレジストが感応であるアンモニアおよびアミンを除去するよう設計された、ゼオライトおよび／または非常に酸性の多孔性材料を含む。
【００２１】
フィルタ媒体は、分子量が約９０ｇ／モルより大きく、沸点が約１５０（Ｃ）より高い、例えば有機分子のような凝縮可能な有機化合物を除去するために設計された材料を含むことができる。典型的には、凝縮可能な有機物は、約６個から３０個の炭素原子（Ｃ６−Ｃ３０）の範囲にある炭素原子を含む有機化合物と、例えばＣ６シラン、Ｃ６シロキサン、および、Ｃ６ヨウ素酸塩のような、酸素との組み合わせで揮発しない無機成分を有する、分子量が高い有機物とを含む。
【００２２】
好ましい実施形態では、本発明は、合計凝縮可能有機濃度が約１００ｐｐｂｖ以下の入力ガスストリームに対して約１０ｐｐｂｖ未満の合計凝縮可能有機濃度を有する、出力ガスストリームを供給することができる、圧力低下が改善されたガスフィルタを提供する。別の好ましい実施形態によると、本発明は、合計凝縮可能有機濃度が約１００ｐｐｂｖ以下の入力ガスストリームから約９９％以上の凝縮可能な有機汚染物質が除去される、出力ガスストリームを供給することができる、圧力低下が改善されたガスフィルタを提供する。
【００２３】
好ましい実施形態では、フィルタ媒体は、圧縮されたドライエアを精製するために選択される。圧縮されたドライエアのフィルタ処理の一実施形態では、フィルタ媒体は、粒状活性炭（ＧＡＣ）、アンモニアを除去する酸処理されたＧＡＣ、および、二酸化硫黄を除去する塩基処理されたＧＡＣを有する。フィルタ媒体は、無機吸着剤（例えば、ゼオライトおよびＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３のような分子シーブなど）と、化学的に活性のまたは化学的触媒のフィルタ処理材料で処理される無機吸着剤とを含む。
【００２４】
好ましい実施形態では、本発明のガスフィルタは、入力および出力ガスストリームから粒子を除去するための粒子フィルタを含む。粒子フィルタは、構成するのが困難であるが内部チャンバに配置され、このような配置が改善された流れの分配を容易化すると考えられる。好ましい実施形態では、ガスフィルタは、平均サイズが約０．００３ミクロン以上の粒子を効果的に除去することができる多孔性ニッケル粒子フィルタを含む。一つの好ましい実施形態では、粒子フィルタは、Ｍｏｔｔ社（８４Ｓｐｒｉｎｇ  Ｌａｎｅ，Ｆａｒｍｉｎｇｔｏｎ，ＣＴ，０６０３２−３１５９）から販売されている、部品番号２３９０８０４の多孔性ニッケル同心チューブの高純度粒子フィルタである。別の好ましい実施形態では、粒子フィルタは、Ｍｏｔｔ社より販売されている、部品番号１２０４３８０の多孔性ニッケルカップの高純度粒子フィルタである。好ましい実施形態では、粒子フィルタは、約０．００３ミクロンまで９９．９９９９９９９％以上の粒子全てを除去する。
【００２５】
他の実施形態では、本発明によるガスフィルタは、熱電気冷却装置を用いて冷却される。有機物は、このような低温度実施形態を用いて凝結され、収集される。低温度実施形態は、発生される熱エネルギーを分散させるためのヒートシンクを含む。
【００２６】
制御された湿度源は、湿度制御されたガス供給を提供するためにガスフィルタに結合されてよい。制御された湿度源は、ガスに水を追加するための超高純度の脱イオン化された（ＤＩ）水源と、ガスストリームから水を取り除くためのドライヤーとを備える。制御された湿度源は、さらに、ガスストリーム湿度（入口、出口、または、両方）を感知し、制御された湿度源に信号を送るおよび／または帰還させるセンサシステムを有してもよい。本発明のガスフィルタは、反応ガス供給ラインに組み込まれる前に、所望の湿度レベルで均衡にされることが好ましい。
【００２７】
本発明の前述のおよび他の目的、特徴、及び、利点は、本発明の様々な実施形態の以下の説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。図中、同様の参照符号が同じ構成要素に付与される。図面は、必ずしも一定の比率で示されてはなく、本発明の原理を例示する際に強調されている場合もある。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明は、半導体処理ツールで使用される反応ガスのためのガスフィルタ、および、分子状汚染物質に敏感な処理に関わる。ガス中の汚染物質は、クリーンルーム環境自体を含む多数の源から生ずる。表１は、例えば、フォトリソグラフィシステムを用いる加工環境のようなクリーンルーム環境における様々な種を示す。アセトン、イソプロピルアルコールおよび低分子量シロキサンのような低分子量の種が、製造環境において最も一般的である。さらに、クリーンドライエアのようないわゆるクリーンガスでも、半導体処理に対してマイナスの影響を与え、歩留まりを低下させるに十分な濃度で汚染物質を含み得る。
【００３０】
光学系の性能を低下させる可能性が高い化合物は、高い汚染係数を有する化合物か高分子量の化合物であり、例として、メトキシトリメチルシラン、トリメチルシラン、および、トリメチルシラノールが挙げられるが、これらに制限されない。これらの化合物は表１においてイタリック体で示され、より高い分子量、より高い汚染係数、および、無機成分を含む。光学系にマイナスの影響を与える化合物は、シラン、シロキサン、および、ヨウ素酸塩、特に、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯまたはＣ６−シロキサン）のような、耐火（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）性化合物を含み得る。耐火性材料は、不揮発性または反応酸化物を形成する原子、例えば、リン（Ｐ）、シリコン（Ｓｉ）、硫黄（Ｓ）、ホウ素（Ｂ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）を含む化合物であるが、これらに制限されない。これらの汚染物質は、遠紫外線（ＤＵＶ）光にさらされ、アクティブ酸素処理に耐性のある耐火性化合物を生成してもよい。
【表１】
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【００３１】
光化学分解反応は、高エネルギー光子が有機蒸気と反応したときに生ずる。これらの反応は、さもなければ中性で比較的不活性な有機分子から、非常に反応性のあるフリーラジカルを生成する。気相、あるいは、光学素子の表面等、ラジカル生成がどこで生ずるかに関係なく、結果として生ずるフリーラジカルは、光学素子を汚染し得るより大きい有機化合物を生成するよう反応してよい。深刻な場合、ポリマー層が光学表面に形成されてよい。有機種の化学的性質と吸収する光の波長との関係は、光学系の汚染の性質および重大度に影響を与える。例えば、Ｉラインまたは３６５ｎｍの波長の光は、クリーンルームの空気では一般的に見つけられない、数個のヨウ素酸塩化合物だけを分解するのに十分なだけのエネルギーがある。２５０ｎｍから１５０ｎｍの線幅の装置を加工する、遠紫外線（ＤＵＶ）リソグラフィで典型的には使用される２４８ｎｍの波長の光は、より効率的であり、殆どのハロゲン化した有機物と反応し、幾つかの一般的な炭化水素とも相互作用してよい。１３０ｎｍ未満の幾何学的形状に必要な１９３ｎｍの光は、幅広い範囲の空中のあるいはガス状の分子有機汚染物質と非常に効率的に反応する。
【００３２】
リソグラフィ露光ツールで使用される光の波長が減少すると、１単位光子当たりのエネルギーが増加する。この徐々に高くなるエネルギー光子は、幾つかの一般的に存在する分子種の結合を壊す可能性が高く、最終的に光学表面に付く反応種にさせる。１５７ｎｍの光学素子は、この波長の光が効率的に吸収されるか、略全ての有機種および酸素および大気圧と相互作用するため、１９３ｎｍの光学系よりも環境条件により敏感であり、露光領域、つまり、不活性で、クリーンで、乾燥した、無酸素ガスで浄化されるべき、一般的に自由作業領域と呼ばれる、最終的な光学素子とウェハとの間の領域を必要とする。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態によると、ガスフィルタは、フィルタ媒体で充填された内部チャンバを有する略円筒形の筺体を含む。図１は、本発明の好ましい実施形態によるガスフィルタ１００の外部からの等角図である。筺体は、略円筒形の部分１０２と、出口ポート１０６を有する出口端部１０４と、入口ポート１１０を有する入口端部１０８とを備える。筺体は、内部チャンバにフィルタ媒体を取り込むための充填ポート１１２をさらに有する。ガスフィルタは、反応ガス源、反応ガスライン、マニホールド、または、ツールへのガスフィルタの接続を容易にする、例えば、入口組立体、出口組立体１１４、またはその両方をさらに含む。
【００３４】
筺体および全ての組立体が、本発明の使用に好適な３１６ステンレス鋼および３０４ステンレス鋼のような低硫黄金属より構成されることが好ましい。筺体およびあらゆる組立体において、潤滑剤、油脂、ゴミ等がないことは理解されるであろう。したがって、好ましくは成分が脱脂され、例えば、２０％の水溶性のアルコール液、好ましくは、超音波クリーナで洗浄される。このような洗浄方法は、当技術分野において公知である。さらに、ガスフィルタの内部と連通し得る全ての溶接は、例えば、好ましくはアルゴンのような不活性ガスの環境で実施され、好ましくは、全ての溶接がガスのない溶接部を形成するよう不活性ガス環境で実施される。好ましくは、全ての「溶接部」はガスであり、タングステンが湾曲した表面にオービタル溶接機による溶接をされた溶接部である。使用前には、本発明のガスフィルタは、例えば、上昇した温度（例えば、１００℃）で２４時間から７２時間にわたって窒素のような不活性ガスフローによって、浄化されることが好ましい。さらに、使用前に、本発明のガスフィルタが、フィルタ処理されるべきガスの湿度と平衡にされることが好ましい。
【００３５】
内部チャンバにおけるフィルタ媒体は、不活性ポリマー、炭素、活性炭、および、例えばペレットまたは顆粒等の形態にある無機材料を含み得る。ペレットまたは顆粒は、約１６ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲の平均メッシュサイズを有することが好ましい。これらペレットまたは顆粒は、例えば、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸、塩酸のような酸、アンモニア、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ヘキサメチルジシラザン、ＮＭＰ、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミノエタノール、メチルアミン、ジメチルアミン、エタノールアミン、モルホリン等の塩基、沸点が１５０℃以上のシリコンおよび炭化水素のような凝縮物質、および、ホウ素（通常、ホウ酸）、リン（通常、有機リン）、および、ヒ素（通常、ヒ酸塩）のようなドーパントを含む、有機および無機化合物の一つ以上のタイプの吸収を容易化するために、化学的に活性のあるいは化学的触媒フィルタ処理材料で、処理されなくても処理されてもよい。
【００３６】
フィルタ媒体を形成するために、幅広い種類の化学的に活性のあるいは化学的触媒フィルタ処理材料が、ペレットするまたは顆粒にするために使用される。塩基性アミンの吸収のための材料の例として、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、スルホン化スチレンジビニルベンゼンが挙げられるが、これらに制限されない。酸（例えば、硫酸）の吸収のための材料の例として、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、第四級アミンが挙げられるが、これらに制限されない。酸および塩基に加えて、ＨＭＤＳＯのような特定の化合物がフォトリソグラフィシステムにおいて特に重要となる。ＨＭＤＳＯの吸収のための材料の例として、処理されていない粒状活性炭（ＧＡＣ）、ゼオライトが挙げられるが、これらに制限されない。
【００３７】
好ましい実施形態によると、フィルタ媒体は、約１２００ｍ２／ｇの１グラム当たりの最小表面積および約０．４５ｇ／ｍｌから約０．５０ｇ／ｍｌの範囲の密度を有するＧＡＣと、約１０００ｍ２／ｇの１グラム当たりの最小表面積および約０．６６ｇ／ｍｌから約０．６９ｇ／ｍｌの範囲の密度を有するリン酸で処理されたＧＡＣと、約１０００ｍ２／ｇの１グラム当たりの最小表面積および約０．７ｇ／ｍｌから約０．９ｇ／ｍｌの範囲の密度を有する炭酸カリウムで処理されたＧＡＣとを含む。
【００３８】
汚染物質制御のための追加的な化学的に活性のあるいは化学的触媒フィルタ処理材料は、「多孔性強酸性ポリマーおよび物理吸着媒体を採用したフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒｓ  Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｓｔｒｏｎｇｌｙ  Ａｃｉｄｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ａｄｓｏｐｒｔｉｏｎ  Ｍｅｄｉａ）」なる名称の２００２年７月２６日に出願された米国特許出願第１０／２０５，７０３号明細書、「半導体製造の保護および類似した敏感なプロセス（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｅｃｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｉｍｉｌａｒ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）」なる名称の２００１年１０月１日に出願された米国特許出願第０９／９６９，１１６号明細書、および、「ガスサンプル中の基本汚染物質の検出（Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂａｓｅ  Ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ  Ｉｎ  Ｇａｓ  Ｓａｍｐｌｅｓ）」なる名称の２００１年２月１４日に出願された米国特許出願第０９／７８３，２３２号明細書に記載され、上述の参照出願の教示全体が、参照により本明細書に全体的に組み込まれる。
【００３９】
図２Ａから図２Ｗは、クリーンドライエア（ＣＤＡ）のような反応ガスと使用する本発明によるガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図である。図２Ａから図２Ｃは、略円筒形の中央部分２０２を有する、ガスフィルタ２００の外部スケール図である。出口端部２０４は、図２Ｃの端部に示され、出口ポート２０６を有する。出口端部２０４は、ガスライン、マニホールド等への接続を容易にするために、出口インタフェース組立体２０８、２１０、２１２を含んでもよい。入口端部２１４は図２Ｂの端部に示され、入口ポート２１６および充填ポート２２０を有してもよい。入口端部２１６は、ガスライン、マニホールド等への接続を容易にするために入口インタフェース組立体２１８を含んでもよく、中央部分２０２は搭載ブラケット２１９を含んでもよい。
【００４０】
図２Ｄから図２Ｆは、インタフェース組立体を有する入口端部２１４のスケール図であり、括弧付けされていない寸法が好ましい実施形態のために示され、インチの単位で示される。図２Ｄは、入口ポート２１６および充填ポート２２０を有する入口端部２１４の端図である。図２Ｅは、入口インタフェース組立体２２２、２２４、２２６の構成要素、および、好ましい実施形態ではサブ組立体２２４に溶接された多孔性ニッケルカップ粒子フィルタ２２８を示す。図２Ｅは、入口インタフェース組立体およびプラグ２３２を供える充填ポート組立体２３０を有する、入口端部２１４の隠れ線側面図である。図２Ｈは、組立体２１５を有する入口端部の端図を示し、図２Ｉは図２ＨのＢＢに沿った断面図である。図２Ｉにおける括弧付けされていない寸法はインチであり、角形の括弧が付けられた寸法はミリメートル（ｍｍ）の単位である。断面図は、入口粒子フィルタ２２８が延在する内部チャンバ２０１の一部分も示す。一方、図２Ｊは組立体２１５を有する入口端部の分解された組立体（一定の比率とは限らない）を示す。
【００４１】
図２Ｋから図２Ｍは、インタフェース組立体２０８、２１０、２１２を有する出口端部２０２のスケール図であり、括弧付けされていない寸法は好ましい実施形態について示され、インチ単位である。図２Ｋは出口ポート２０６を有する出口端部２０４の端図である。図２Ｍおよび図２Ｌは、出口インタフェース組立体２０８、２１０、２１２、および、２３４の構成要素、および、好ましい実施形態ではサブ組立体２３４に溶接される多孔性ニッケルカップ粒子フィルタ２２６を示す。図２Ｌは、チューブ２０８を有する出口インタフェース組立体、およびプラグ２１０を有するインタフェース取付部２１２を有する、出口端部２０４の隠れ線側面図である。図２Ｎは、図２Ｏの端図のＧＧに沿った断面図であり、図２Ｏは出口インタフェース組立体２３３を有する出口端部の端図である。図２Ｎの括弧付けされていない寸法はインチ単位である。図２Ｎの断面図は、出口粒子フィルタ２３６が延在する内部チャンバ２０１の別の部分を示す。一方、図２Ｐはインタフェース組立体２３３を有する出口端部の等角図（一定の比率とは限らない）を示す。
【００４２】
図２Ｑから図２Ｓは、略円筒形の部分２０２の詳細を示し、全ての括弧付けされていない寸法はインチ単位である。図２Ｑは、略円筒形の部分の等角図（一定の比率とは限らない）を示す。図２Ｒおよび図２Ｓは一定の比率であり、それぞれ端図および線ＨＨに沿った断面図を示す。図２Ｓの断面図は、内部チャンバ２０１の残留部分を示す。
【００４３】
図２Ｔから図２Ｗは、搭載ブラケット２１９の詳細を示し、図２Ｔは一定の比率とは限らない等角図であり、図２Ｕから図２Ｗは一定の比率の平面図であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【００４４】
好ましい一実施形態では、図２Ａから図２Ｗの構成要素、材料、および、ハードウェアは、以下の通りである。
０．０８３”、２．５”外径（ＯＤ）ステンレス鋼（ＳＳ）チュービング、２０２、
２．５”ＳＳパイプキャップ（スウェージロック（ｓｗａｇｅｌｏｋ）Ｂ１６Ｗ−ＣＡＰ−３７−１０１）、２０４、
１．４”インチＯＤ  ＳＳ  チュービング、２０８、
４”ＶＣＲ  ショートチューブ溶接グランド（スウェージロック６ＬＶ−４−ＶＣＴ−３Ｓ−４ＴＢ３）、２１０、
１．４”ＶＣＲ  メールグランドナット（スウェージロックＳＳ−４−ＶＣＲ−４）、２１２、
ＢＳＰ  取付部（スウェージロック−４ＴＡ−７−４ＲＴ）、２１８、
０．０６−３０４ＳＳ  壁溶接ブラケット、２１９、
ＢＳＰ  取付部−４−ＴＡ−７−４ＲＴ（スウェージロック）、２２２、
ニッケル（Ｎｉ）高純度粒子フィルタカップ、Ｍｏｔｔ社（部品番号１２０４３８０）、２２８、
ラウンドストックから構成される充填スパウト、タップ１／４−２０、２３０、
機械加工されたウォッシャ、遷移部として使用、２２４、
２．５”ＳＳ充填スパウトを備えるパイプキャップ（スウェージロックＢ１６Ｗ−ＣＡＰ−３７−１０１）、２１４、
ＢＳＰ  取付部  −４−ＴＡ−７−４ＲＴ（スウェージロック）、２２２、
１／４”２０ＳＳパイププラグ（スウェージロック）、２３２、
Ｎｉ高純度粒子フィルタカップ、Ｍｏｔｔ社（部品番号１２０４３８０）、２３６、
１／４”ＯＤ  ＳＳチュービング、ある長さに機械加工、２３８、
４”ＶＣＲショートチューブ溶接グランド（スウェージロック６ＬＶ−４ＶＣＴ−３Ｓ−４ＴＢ３）、２４２、
１／４”ＶＣＲメールグランドナッド（スウェージロックＳＳ−４−ＶＣＲ−４）、２４０、および、
機械ウォッシャ、遷移部に使用、２３４。
【００４５】
図３Ａから図３Ｄは、入口組立体２１５を有する入口および出口組立体２３３を有する出口を含む、図２Ａから図２Ｗの反応ガスフィルタ２００の好ましい実施形態の様々な詳細図である。図３Ａから図３Ｄにおいて、角形の括弧付け寸法はミリメートル単位であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。好ましい実施形態３００では、ガスフィルタ２００は、フィルタについてシャドーボックスとして例示される三次元のフットプリント３０２内に嵌合される。
【００４６】
別の好ましい実施形態によると、本発明のガスフィルタは図４Ａから図４Ｂ、および、図５Ａから図５Ｄに実質的に示される。図４Ａから図４Ｂは、シェードされた外部図であり、図５Ａから図５Ｄはより詳細な図である。本発明の好ましい実施形態によると、ガスフィルタ４００は、フィルタ媒体で充填された内部チャンバを有する略円筒形の筺体を含む。筺体は、略円筒形の部分４０２と、出口ポート４０６を有する出口端部４０４と、入口ポート４１０を有する入口端部４０８とを備える。入口ポート４１０と出口ポート４０６は共通の軸を有さず、入口ポート４１０は略円筒形の部分４０２の軸からずらして配置され、出口ポート４０６は略円筒形の部分４０２の軸上に配置される。筺体はまた、フィルタ媒体で内部チャンバを満たすための充填ポート４１２を有してもよい。ガスフィルタは、反応ガス源、反応ガスライン、マニホールド、またはツールへのガスフィルタの接続を容易にするために、例えば、入口組立体、出口組立体４１４、または両方を含んでもよい。製品ラベル４０３のコンセプトも例示され、その上の矢印はガスフィルタ中のガスフローの推奨される方向を示す。
【００４７】
図５Ａは本発明の好ましい実施形態によるガスフィルタ５００の外部等角図である。筺体は、略円筒形の部分５０２と、出口ポート５０６を有する出口端部５０４と、入口ポート５１６を有する入口端部５１４とを備える。ガスフィルタは、例えば、入口インタフェース組立体５１８および出口インタフェース組立体５０８を、反応ガス源、反応ガスライン、マニホールド、または、ツールへのガスフィルタの接続を容易化するために含み得る。筺体は、内部チャンバの充填およびチャンバの容易な密閉を容易化するために、充填ポート組立体５２１を有するフィルタ媒体で内部チャンバを満たす充填ポート５２０を有してもよい。さらに、ガスフィルタ５００は、搭載ブラケットを含む。図５Ｂから図５Ｄは、略円筒形の中央部分５０２を有するガスフィルタ５０１の外部スケール図である。出口端部５０４は、図５Ｄにおいて側面から示され、出口ポート５０６を有する。出口端部５０４は、ガスライン、マニホールド等への接続を容易化するために、出口インタフェース組立体５０８、５１０、５１２を含み得る。入口端部５１４は図５Ｃにおいて側面から示され、入口ポート５１６および充填ポート５２０を含み得る。入口端部５１６はガスライン、マニホールド等への接続を容易化するために入口インタフェース組立体５１８を含んでもよく、さらに、中央部分５０２は搭載ブラケット５１９を含んでもよい。図５Ｂから図５Ｄのガスフィルタ５０１の構成要素の様々な詳細は出口端部５０４に出口ポート５０６が配置される以外では、図２Ａから図２Ｗと略同様である。図５Ａから図５Ｄに示されるように、出口ポート５０６は出口端部５０４に中央化され、それにより、中央部分５０２と同軸上にある。出口ポート５０６のこのような配置は、入口ポート５１６に対して、ガスフィルタ５０１を通るガスフローのチャネリングを防止すると考えられている。
【００４８】
本発明の好ましい実施形態によると、実質的に図２Ａから図２Ｗ、図４Ａから図５Ｄによるガスフィルタは、内部チャンバが例えば、約８０％のＧＡＣと、約１０％の酸処理されたＧＡＣと、約１０％の塩基処理されたＧＡＣとを含むフィルタ媒体で充填され、処理されたおよび未処理のＧＡＣの平均メッシュサイズが約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にあるとき、それぞれ約１０ｐｐｂｖおよび５ｐｐｂｖ未満の濃度を有するアンモニアおよび二酸化硫黄を有する入力ガスストリームに対してアンモニアおよび二酸化硫黄の両方に対して改善された圧力低下、および、約１ｐｐｂｖ未満の濃度を有する出力ガスストリームを供給することができる。好ましい実施形態によると、ガスフィルタは、ＨＭＤＳＯを含む約１００ｐｐｂｖ以下の合計凝縮有機濃度を有する入力ガスストリームに対して、ＨＭＤＳＯの約１０ｐｐｂｖ未満の合計凝縮有機濃度を有する出力ガスストリームを供給する。
【００４９】
好ましい一実施形態によると、フィルタ媒体は、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約８０％ＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約１０％の炭酸カリウム処理されたＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲の平均メッシュサイズの約１０％のリン酸処理されたＧＡＣとを含む。
【００５０】
図６は、本発明による、ガスフィルタの圧力低下を決定するシステムの概略図である。入口ガスストリーム６０２の圧力は圧力調整器６０４によって制御される。入口ガスは、好ましくは圧縮されたクリーンドライエアであるが、窒素のような不活性ガスがガスフィルタの圧力低下を試験するのに好適である。入口ガスストリームは、最初に炭素スクラバ６０６を通され、ガスフィルタ６０８上での圧力低下が、ガスフィルタ６０８の入口と出口ガスストリーム間の圧力の差を測定するよう設定された圧力計６１０で測定される。出口ガスストリームの圧力は圧力計６１２で測定され、流量計６１４で測定される出力ガスストリームの流速を標準的な毎分リットルに変換することを容易化する。これらの試験では、出力ガスストリームは大気６１６に通気される。
【００５１】
図７Ａから図７Ｃは、図５Ａから図５Ｄの好ましい実施形態に実質的に類似する、本発明によるガスフィルタに対する圧力低下の試験結果を示す。図７Ａから図７Ｂに示す試験結果は、フィルタ媒体が存在しないガスフィルタに対するものであり、図７Ｃの試験結果はフィルタ媒体が存在するガスフィルタに対するものである。本発明の他の好ましい実施形態に対する試験は、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約８０％ＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約１０％の炭酸カリウム処理されたＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲の平均メッシュサイズの約１０％のリン酸処理されたＧＡＣとを含む、約０．４リットル（図５Ａから図５Ｄの実施形態の内部チャンバの推定容積）の容積を有するフィルタ媒体に対する、約１ｐｓｉから約３ｐｓｉの範囲での更なる圧力低下を予測する。
【００５２】
図７Ａおよび図７Ｂを参照するに、図７Ａは様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下（バール）対出口流速（ｓｌｐｍ）を示すプロット図７００であり、図７Ｂは様々なガスストリーム圧力における圧力低下（ｐｓｉ）対出口流速（標準的な１時間あたり立方フィート「ｃｆｈ」）を示すプロット図７０１である。図７Ａおよび図７Ｂに示すデータは表２に示される。図７Ａおよび図７Ｂの両方は、約３０ｐｓｉ（２．０６バール）７０２、７０３、約６０ｐｓｉ（４．１３バール）７０４、７０５、約９０ｐｓｉ（６．２０バール）７０６、７０７、および約１００ｐｓｉ（６．８９バール）７０８、７０９での入口ガス圧力での圧力低下における変化、および、出口流速の範囲にわたるこれら入口圧力でのガスフィルタの性能を示す。
【表２】
2007503992.tif 000004
【００５３】
図７Ｃは様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下（バール）対出口流速（ｓｌｐｍ）を示すプロット図７１０である。図７Ｃに示すデータは表３に示され、各測定に対するエラーは±５％と推定される。図７Ｃは、約２．０６バール７１２、約４．１３バール７１４、約６．２０バール７１６、および約６．８９バール７１８、および、約７．５バール７２０での入口ガス圧力での圧力低下における変化、および、出口流速の範囲にわたるこれら入口圧力でのガスフィルタの性能を示す。プロット図７１０は、２．０６バールデータ７２２、４．１３バールデータ７２４、６．２０バールデータ７２６、６．８９バールデータ７２８、および、７．５バールデータ７３０に対する多項式７２２から７３０を示す。
【表３】
2007503992.tif 000005
【００５４】
図８Ａから図８Ｖは、クリーンドライエア（ＣＤＡ）のような反応ガスと使用する、本発明によるガスフィルタの別の好ましい実施形態の詳細図である。図８Ａは、ガスフィルタ８００の一定の比率とは限らない等角図であり、図８Ｂから図８Ｇは外部スケール図であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位で角形の括弧付けをされた寸法はｍｍ単位である。ガスフィルタ８００は、略円筒形の中央部分８０２と、ガスライン、マニホールド等への接続を容易にするために出口インタフェース組立体８０８をさらに含む出口ポート８０６を有する出口端部８０４とを備える。入口端部８１４は、図８Ｄおよび図８Ｇに側面から示され、入口ポート８１６を含み、さらに、充填ポート８２０を含んでよい。入口端部８１４は、ガスライン、マニホールド等への接続を容易にするために入口インタフェース組立体８１８を含んでよく、中央部分８０２は搭載ブラケット８１９を含んでよく、充填ポート８２０はフィルタ媒体の追加を容易にし、充填ポートを容易に密閉するために充填ポート組立体８２１を含んでよい。
【００５５】
図８Ｈは、ガスフィルタ８００の組立体８１５を有する入口端部の一定の比率とは限らない等角図であり、図８Ｉは出口インタフェース組立体を有する出口端部と略同一の、充填ポートを有さない入口端部の一定の比率とは限らない等角図８１７を示す。図８Ｊから図８Ｌは、インタフェース組立体８１５を有する入口端部のスケール図である。図８Ｊは入口インタフェース組立体８１８および充填ポート組立体８２１を有する入口端部８１４の隠れ線側面図であり、多孔性ニッケルカップ入口粒子フィルタ８２８が示される。図８Ｋは、組立体８１５を有する入口端部の端面図であり、図８Ｌは図８Ｋの線ＡＡに沿った断面図である。図８Ｋは、入口粒子フィルタ８２８が延在する内部チャンバ８０１の一部分を示す。図８Ｍは組立体８１５を有する入口端部の分解組立図（一定の比率とは限らない）である。図８Ｍは入口端部８１４の入口ポート８１６への入口インタフェース組立体８１８の組立体、および、充填ポート８２０に関連して充填ポート組立体８１２の構成要素８２２、８２５を示す。
【００５６】
出口端部８０４および出口インタフェース組立体８０８は例えば、図８Ｉに示すように、それぞれ入口端部と入口インタフェース組立体と略同一である。
【００５７】
図８Ｎから図８Ｐは、全ての括弧付けされていない寸法がインチ単位で示される略円筒形の部分８０２の詳細を示す。図８Ｎは略円筒形の部分８０２の等角図（一定の比率とは限らない）である。図８Ｏおよび図８Ｐはそれぞれ一定の比率の端面図および切り取り側面図である。図８Ｐの切り取り図は内部チャンバ８０１の一部分を示す。
【００５８】
図８Ｑから図８Ｔは、搭載ブラケット８１９の詳細図であり、図８Ｑは一定の比率とは限らない等角図であり、図８Ｒから図８Ｔは一定の比率の平面図であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【００５９】
図８Ｕおよび図８Ｖは、一定の比率とは限らないガスフィルタ８００の等角組立図である。図８Ｕは、略円筒形の部分８０２における内部チャンバ８０１の一部分および出口端部８０４を例示する分解組立図を示す。さらに、図８Ｕは、出口粒子フィルタ８３６を示す図である。図８Ｖは、本発明によるガスフィルタ８００の好ましい実施形態の等角図、プラグ８３１を有する入口インタフェース組立体８１６およびプラグ８３３を有する出口インタフェース組立体（図では隠れている）の分解組立図である。
【００６０】
好ましい実施形態では、図８Ａから図８Ｖの構成要素、材料、および、ハードウェアは次の通りである。
０．０８３”壁、４”ＯＤ３０４ステンレス鋼（ＳＳ）パイプ、８０２、
４”ＯＤパイプキャップＳＳ、８０４、
０．０６−３０４ＳＳ壁溶接ブラケット、８１９、
充填スパウト孔付き／付きでない４”ＯＤパイプキャップＳＳ、８１４、
高純度粒子フィルタ、Ｍｏｔｔ社（部品番号）、８２８、
スウェージロック  ８−ＶＣＲ  グランド取付部ＳＳ、８２７、
スウェージロック  ８−ＶＣＲ  メスナットＳＳ、８２５、
高純度粒子フィルタ、Ｍｏｔｔ社（部品番号）、８３６。
【００６１】
図９は、比較のために、本発明によらないガスフィルタ（ＣＤＡキャニスタ）に対する、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下（ｐｓｉ）対出口流速（ｓｌｐｍ）のプロット図を示す。図９は、約９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力、およびキャニスタの外部に０．００３ミクロン粒子フィルタを有するＣＤＡキャニスタ（２．５インチ幅×１２インチ長）に対する、プロット図９００を示し、菱形９０２が実際のデータ点であり、線９０４はデータの線形適合値（プロット図の上部に適合線９０６に対する式が記載されている）。
【００６２】
図１０は、図８Ａから図８Ｖの好ましい実施形態に略類似する、本発明によるガスフィルタに対する圧力低下試験結果を示す。図１０は、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下（ｐｓｉ）対流速（ｓｌｐｍ）を示し、図１０に示されるデータは表４に示される。図１０に示される試験結果は、ガスフィルタの後に位置決めされるガス流量計を有するガスフィルタに対するものである。図１０の試験におけるフィルタ媒体の容積は約２．６リットルであり、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約８０％ＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約１０％の炭酸カリウム処理されたＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲の平均メッシュサイズの約１０％のリン酸処理されたＧＡＣとを含む。
【００６３】
図１０は、３０ｐｓｉｇ、６０ｐｓｉｇ、９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対する圧力損失のプロット図１０００を示す。菱形１００２は９０ｐｓｉｇ入口ガス圧力に対する実際のデータ点であり、正方形１００４は６０ｐｓｉｇ入口ガス圧力に対するものであり、三角形１００６は３０ｐｓｉｇ入口ガス圧力に対するものである。さらに、データに対する適合が示され、適合式はプロット図近傍に記載される。プロット図１０００は、３０ｐｓｉｇデータ１００８に対する線形適合および適合関数１０１４と、６０ｐｓｉｇデータ１０１０に対する多項式適合および適合関数１０１６と、９０ｐｓｉｇデータ１０１２に対する多項式適合および適合関数１０１８とを示す。
【表４】
2007503992.tif 000006
【００６４】
図１１Ａ−１から図１１Ｂ−１１は、クリーンドライエア（ＣＤＡ）のような反応ガスと使用する、本発明によるガスフィルタの別の好ましい実施形態の詳細図である。図１１Ａ−１は、本発明の好ましい実施形態によるガスフィルタ１１００および重力補償器１１０１の一定の比率とは限らない等角図である。図１１Ｂ−１から図１１Ｆは、外部スケール図であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位であり、角形の括弧付けされた寸法はｍｍ単位である。ガスフィルタ１１００は、略円筒形の部分１１０２と、この場合、重力補償器１１０１への接続を容易にするために出口インタフェース組立体１１０８をさらに含む出口ポート１１０６を有する出口端部１１０４を有する。入口端部は図１１Ｄに側面から示され、入口ポート１１１６および充填ポート１１２０を含んでよい。入口端部１１１４は、ガスライン、マニホールド等への接続を容易にするために入口インタフェース組立体１１１８を含んでよく、中央部分１１０２は、搭載ブラケット１１１９を含んでよく、充填ポート１１２０はフィルタ媒体の追加を容易にし、充填ポート１１２０を簡単に密閉するために充填ポート組立体１１２１を含んでよい。
【００６５】
図１１Ｇは、出口端部１１０４の一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ｈから図１１Ｊは一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ｈおよび図１１Ｉは、それぞれ出口端部１１０４における出口ポート１１０６を示す端面図および側面図であり、図１１Ｊは図１１Ｈの線ＡＡに沿った断面図である。図１１Ｋから図１１Ｎは、出口粒子フィルタ１１３６および出口インタフェース組立体１１３７、１１３８の詳細を示す図である。図１１Ｋは、一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ｌから図１１Ｎは、一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ｌは側面図を示し、図１１Ｎは図１１Ｍの線ＡＡに沿った断面図である。図１１Ｏは、出口インタフェース組立体１１３３および出口粒子フィルタ１１３６の一部分を有する出口端部の一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ｐから図１１Ｒは、一定の比率の図を示し、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ｐから図１１Ｑはそれぞれ、出口インタフェース組立体１１３３を有する出口端部の側面図、端面図であり、図１１Ｒは図１１Ｑの線ＡＡに沿った断面図である。さらに、図１１Ｒはガスフィルタ１１００の内部チャンバ１１９０の一部分を示す。
【００６６】
図１１Ｓは、入口ポート１１１６および充填ポート１１２０を含む入口端部１１１４の一定の比率とは限らない等角図を示し、図１１Ｔから図１１Ｖは、一定の比率の図を示し、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ｔおよび図１１Ｕは、それぞれ入口端部１１１４における入口ポート１１１６および充填ポート１１２０を示す端面図および側面図であり、図１１Ｖは図１１Ｔの線ＢＢに沿った断面図である。図１１Ｗから図１１Ｚは、入口粒子フィルタ１１２８および入口インタフェース組立体１１１８、１１２４の詳細を示す。図１１Ｗは、一定の比率とは限らない等角図を示し、図１１Ｘから図１１Ｚは、一定の比率の図を示し、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ｘは、側面図であり、図１１Ｚは、図１１Ｙの線ＡＡに沿った断面図である。図１１Ａ−２は、入口インタフェース組立体１１１５および入口粒子フィルタ１１２８の一部分を有する入口端部の一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ａ−３から図１１Ａ−５は、一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ａ−３および図１１Ａ−４はそれぞれ、入口インタフェース組立体１１１５を有する入口端部の側面図および端面図であり、図１１Ａ−５は図１１Ａ−４の線ＡＡに沿った断面図である。さらに、図１１Ａ−５は、ガスフィルタ１１００の充填ポート組立体１１２１および内部チャンバ１１９０の一部分を示す。
【００６７】
図１１Ａ−６から図１１Ｂ−３は、重力補償器１１０１の端部キャップの詳細を示す。図１１Ａ−６から図１１Ａ−９は、出口キャップ１１５７の詳細を示し、図１１Ａ−６は、一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ａ−７から図１１Ａ−９は、一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ａ−９は、図１１Ａ−８の線ＡＡに沿った断面図である。図１１Ａ−１０から図１１Ａ−１３は、出口キャップインタフェース組立体１１５９およびその構成要素１１６９、１１７１の詳細を示し、図１１Ａ−１０は、一定の比率とは限らない等角図を示し、図１１Ａ−１１から図１１Ａ−１３は、一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ａ−１３は、図１１Ａ−１２の線ＡＡに沿った断面図である。図１１Ａ−１４から図１１Ａ−１７は、インタフェース組立体１１６７およびその構成要素１１６９、１１７１を有する出口キャップの詳細を示し、図１１Ａ−１４は一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ａ−１５から図１１Ａ−１７は一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ａ−１７は、図１１Ａ−１６の線ＡＡに沿った断面図である。
【００６８】
図１１Ａ−１８から図１１Ａ−２１は、入口キャップ１１５８の詳細を示す図であり、図１１Ａ−１８は一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ａ−１９から図１１Ａ−２１は一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ａ−２１は、図１１Ａ−２０の線ＡＡに沿った断面図である。図１１Ａ−１４から図１１Ａ−１７は、インタフェース組立体１１６８およびその構成要素１１７２を有する入口キャップの詳細を示し、図１１Ａ−２２は一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ａ−２３から図１１Ａ−２５は一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ａ−２５は図１１Ａ−２４の線ＡＡに沿った断面図である。
【００６９】
図１１Ａ−２６から図１１Ｂ−３は、出口キャップインタフェース組立体の構成要素１１６９、１１７１の更なる詳細を示す図である。図１１Ａ−２６および図１１Ｂ−２は一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ａ−２７および図１１Ｂ−３は、一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。さらに、図１１Ａ−２７は、インタフェース組立体の構成要素１１６９の一つを製造するための変更前のバス構成要素１１７０を示す。
【００７０】
図１１Ｂ−４および図１１Ｂ−５は、出口インタフェース組立体１１０８の一部分を示す図であり、図１１Ｂ−４は一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ｂ−５は一定の比率の図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ｂ−６および図１１Ｂ−７は、搭載ブラケット１１１９の詳細を示し、図１１Ｂ−６は一定の比率とは限らない等角図であり、図１１Ｂ−７は一定の比率の平面図であり、図示される寸法はインチ単位である。図１１Ｂ−８および図１１Ｂ−９は、様々な溶接場所を示し、これらの図は一定の比率とは限らない。
【００７１】
図１１Ｂ−１０および図１１Ｂ−１１は、図１１Ａ−１から図１１Ｂ−９の重力補償器１１０１を有する反応ガスフィルタ１１００の好ましい実施形態の様々な詳細図である。図１１Ｂ−１０および図１１Ｂ−１１では、角形の括弧付けされた寸法はミリメートル単位であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。好ましい実施形態１１８０では、ガスフィルタ１１００および補償器１１０１は、フィルタおよび補償器についてシャドーボックスで例示されるよう三次元フットプリント１１８２内に嵌められる。
【００７２】
好ましい一実施形態では、図１１Ａ−１から図１１Ｂ−１１の構成要素、材料、および、ハードウェアは次の通りである。
０．０８３”壁、４”ＯＤ３０４ＳＳパイプ、１１０２、
スウェージロック１／４”×１／２”パイプブッシングＳＳ、１１２１、
充填スパウト孔を有さない、４”ＯＤパイプキャップチェリーバレル（３７−１０３）ＳＳ、１１０４、
充填スパウト孔を有する、４”ＯＤパイプキャップチェリーバレル（３７−１０３）ＳＳ、１１１４、
取付部フランジへの１／２”チューブ、１１３７、
３０４ＳＳフランジ溶接組立体１１７１、
３０４ＳＳフランジ溶接組立体１１２４、
３０４ＳＳフランジ溶接組立体１１３７、
２．５”ＯＤパイプキャップチェリーバレル（３７−１０１）ＳＳ、１１５８、
２．５”ＯＤパイプキャップチェリーバレル（３７−１０１）ＳＳ、１１５７、
機械加工された１／８”ＢＳＰから１／８”ＮＰＴスウェージロックＳＳインタフェース、１１１８、
Ｍｏｔｔ社、ＧａｓＳｈｉｅｌｄ（商標）製同心チューブ粒子フィルタ（部品番号２３９０８０４）、１１２８、
０．０６壁ＳＳチューブ、１１３８、
Ｍｏｔｔ社、ＧａｓＳｈｉｅｌｄ（商標）製同心チューブ粒子フィルタ（部品番号２３９０８０４）、１１３６、
機械加工された１／８”ＢＳＰから１／８”ＮＰＴスウェージロックＳＳ、１１６９、
０．０６５壁、２．５”ＯＤ  ＳＳパイプ、１１５２、および、
１／２”、溶接取付部を有する９０度ユニオンエルボースウェージロック、１１１２。
【００７３】
図１２Ａおよび１２Ｂは、図１１Ａ−１から１１Ｂ−１１の好ましい実施形態に略類似する、本発明によるガスフィルタに対する圧力低下の試験結果を示す。圧力低下測定はガスフィルタ１１００および重力補償器１１０１上の圧力低下に対して行われる。重力補償器１１０１は空でありどのフィルタ媒体も含んでいない。図１２Ａおよび１２Ｂは、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下（ｐｓｉ）対流速（ｓｌｐｍ）のプロット図である。図１２Ａに示される試験結果は、フィルタ媒体を有さないガスフィルタに対するものであり、図１２Ｂに示される試験結果は、フィルタ媒体を有するガスフィルタに対するものである。図１２Ａおよび１２Ｂ両図において、試験は、ガス流量計がガスフィルタ／重量補償器の組み合わせの後に位置決めされた状態で行われた。図１２Ｂの試験におけるフィルタ媒体の容積は約２．６リットルであり、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約８０％ＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲にある平均メッシュサイズの約１０％の炭酸カリウム処理されたＧＡＣと、約２０ＵＳメッシュから約５０ＵＳメッシュの範囲の平均メッシュサイズの約１０％のリン酸処理されたＧＡＣとを含む。
【００７４】
図１２Ａは、３０ｐｓｉｇ、６０ｐｓｉｇ、９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対する圧力損失に対するプロット図１２００を示す。菱形１２０２は９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対する実際のデータ点であり、正方形１２０４は６０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するものであり、三角１２０６は３０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するものである。データに対する多項式適合も図示される。プロット図は、３０ｐｓｉｇデータに対する多項式適合１２０８、６０ｐｓｉｇデータに対する多項式適合１２１０、および、９０ｐｓｉｇデータに対する多項式適合１２１２を示す。
【００７５】
図１２Ｂは、３０ｐｓｉｇ、６０ｐｓｉｇ、９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対する圧力損失に対するプロット図１２５０を示す。菱形１２５２は９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対する実際のデータ点であり、正方形１２５４は６０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するものであり、三角１２５６は３０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するものである。データに対する適合およびプロット図近くに記載される適合式も図示される。プロット図は、３０ｐｓｉｇデータに対する線形適合１２５８および適合関数１２６４、６０ｐｓｉｇデータに対する多項式適合１２６０および適合関数１２６６、および、９０ｐｓｉｇデータに対する多項式適合１２６２および適合関数１２６８を示す。
【００７６】
図１３Ａから図１３Ｃは、Ｍｏｔｔ社の高純度同心チューブ粒子フィルタ（部品番号２３９０８０４）に対する、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下（ｐｓｉ）対流速（ｓｌｐｍ）のプロット図を示す。図１３Ａおよび図１３Ｂは、３０ｐｓｉｇ、６０ｐｓｉｇ、９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対する圧力損失のプロット図を示し、このとき図１３Ａは２８０ｓｌｐｍまでの流速に対するプロット図１３００を示し、図１３Ｂは１８０ｓｌｐｍまでの同じデータのプロット図１３２０を示す。図１３Ｃは、８０ｓｌｐｍまでの流速の図１３Ａおよび図１３Ｂと同じデータ、および、大気圧（ＡＴＭまたは０ｐｓｉｇ）および１２０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するデータのプロット図１３４０を示す。図１３Ａから図１３Ｃにおいて、正方形１３０２は３０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対する実際のデータ点であり、三角１３０４は６０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するものであり、ｘ１３０６は９０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するものであり、図１３Ｃでは、菱形１３４２は大気圧に対する実際のデータ点であり、アスタリスク１３０４は１２０ｐｓｉｇの入口ガス圧力に対するものである。図１３Ａから１３Ｃには、データの線形性を示す線１３０８、１３１０、１３１２、１３４６、１３４８も示される。
【００７７】
上記の実施形態は、検出器等の追加的な構成要素を有することなく動作する反応ガスフィルタに焦点を当てているが、多数の代替的な実行および実施形態も可能である。例えば、ガスフロー内の汚染物質を決定することができるシステムおよび構成要素は、反応ガスフィルタの実施形態と共に使用され得る。特に、フィルタ処理の前に汚染物質レベルに関するデータを得るよう、フィルタに対する変化間の時間を予測する等の機能を実施するために、ガスフィルタの入力で汚染物質のレベルまたは濃度を決定することが望ましい。フィルタの入力で汚染物質の測定を得ることは、本願では、入力サンプリングまたは上流サンプリングと称する。代替的に、フィルタの性能を評価するために、且つ、フィルタ媒体の消耗またはフィルタ処理装置の誤動作を識別するために、ガスフィルタの出力での汚染物質レベルを決定することが望ましい。本願では、出力サンプリングまたは下流サンプリングは、フィルタシステムの出力で汚染物質の測定を行うことを指す。他の状況では、フィルタへの入力とフィルタからの出力との間のどこかで汚染物質のレベルをモニタリングすることが望ましい。本願では、フィルタシステム内のある時点でのサンプリングは、中間点サンプリングまたはインタースタックサンプリングと称する。中間点サンプリングは、フィルタ媒体の途中で汚染物質のレベル部分を決定することに有用である。これは、フィルタシステムがフィルタステージ、または、フィルタカートリッジを連続して使用するときに特に有用である。所望の場合には、汚染物質の検出およびモニタリング機器は、入力サンプラ、一つ以上の中間点サンプラ、および、出力サンプラを含んでよい。フィルタ処理路沿いの多数の点でサンプリングすることで、フィルタシステムの性能の全体的なモニタリングが容易になる。
【００７８】
例として、図１４はガスフローにおける汚染物質を決定する収集機器１４００を例示する。図１４に示すような機器は、ガスフローに含まれる汚染物質の上流、中間点、または、下流サンプリングを容易にするために使用され得る。
【００７９】
機器、または、装置１４００は、入口ポート１４０４および出口ポート１４０６を有する管状の収集装置１４０２を含む。好ましい実施形態では、収集装置は、例えば、所与のサイズのガラス球のような吸収材料１４０８を含む。代替的には、機器１４００は、ポリマーテナックスよりなる吸収材料１４０８を含んでもよい。テナックス（Ｔｅｎａｘ）は、高い沸点化合物に対して高容量を有し、低分子量の破過容量を超えてテナックスを動作することで、高分子量化合物の重要且つ分析可能な質量を捕捉することを容易化する。
【００８０】
サンプルを収集するためには、入口ポストにおける端部キャップが取り除かれ、ガス源からのガスが入口ポート１４０４を通ることが可能にされる。ガスサンプル中に存在する汚染物質のフリーラジカルが、収集装置１４０２において吸収媒体１４０８と結合してもよい。所望の場合、レーザ光はサンプル収集を容易化するためにサンプリングチューブを通るように方向付けられる。
【００８１】
汚染物質のサンプリングは、反応ガスフィルタ１００と共に使用されてもよい多数のサンプリングチューブおよびブランク収集装置の使用を通じてさらに容易化される。収集装置または耐火トラップは、大気圧に通されるパージガスのような高圧サンプリングの両方に適用可能である。収集装置１４０２を通る流れは、所望であれば多数のサンプリングチューブおよび耐火トラップを使用することができる。チューブおよびトラップ中の流れは、簡単に変更可能な重要なオリフィスによって制御され得る。
【００８２】
好ましい実施形態では、機器１４００は一本のブランクサンプリング装置と二本のアクティブサンプリング装置である、三本のサンプリングチューブを含む。得られたデータの化学的分析は、例えば、回帰分析を用いて送信またはリソグラフィツールの画像均一損失と相関され、その重みの一次、二次、三次、および、四次効果は、
均一性または強度＝ａ［Ｃ６−シロキサン］＋ｂ［Ｃ６−Ｃ３０］＋ｃ［Ｃ３−Ｃ６］＋ｄ［Ｃ１−Ｃ５］
であり、このとき括弧内の表現は種の濃度を示す。一次および二次汚染物質効果は、三次および四次汚染物質よりも光学系の汚染物質に対して大きい影響を与え、典型的にはより大きい汚染物質係数（例えば、ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ）を示す。
【００８３】
一次汚染物質は、酸素との組み合わせを通じて揮発されない無機成分を有する、例えばＣ６シロキサンおよびＣ６ヨウ化物のような高分子量耐火有機物を有してもよい。二次汚染物質は、例えば約６個から３０個の炭素原子（Ｃ６−Ｃ３０）の範囲内の炭素原子を含む化合物等の、高分子量の有機物を有してもよい。三次効果は、約３個から６個の炭素原子を有するＣ３−Ｃ６のような有機物の汚染効果により生じ得る。さらに、四次汚染物質は、例えば約１個から５個の炭素原子を有するメタンのような有機物を含む。
【００８４】
図１５は、収集装置１４０２を利用する耐火トラップシステム１５２０の実施形態を例示する。耐火化合物は、例えば、ヘキサメチルジシロキサン（Ｃ６）のようなシロキサン、例えばＣ３−シランのようなシラン、例えばＣ３およびヨウ素酸塩のようなシラノールを、少なくとも含んでよい。耐火トラップシステム１５２０は、ガス源と連通し、約１ｐｓｉから１２０ｐｓｉの範囲にある圧力で運ばれるガスサンプルが通る管路１５２１を含む。ガスサンプルは、圧力キャビティ１５２２まで下流に運ばれる。圧力リリーフバルブ１５２３は、圧力キャビティ壁がガスサンプルの気相と均衡であることを確実にするために、ガスの連続的な流れを可能にする。耐火トラップシステム１５２０は、トラップキャビティ１５２６に、アクティブサンプリングトラップまたは収集装置１５２４およびブランクトラップ１５２５を含む。アクティブサンプリングトラップ素子１５２４は、ポリマーテナックスのような吸収媒体を含んでもよい。アクティブ素子を流れるガスサンプルは、約０．１１ｌｐｍである。
【００８５】
ブランクトラップ１５２５は、ガス源または圧力キャビティと連通せず、汚染物質を除去しない。アクティブ収集装置１５２４からの流出ガスストリームは、オリフィス１５２９を介して真空ライン１５３０と流体的に連通しているマニホールド１５２７まで下流に流れる。圧力／真空調整バルブ１５０８は、圧力を調整するためにマニホールド１５２７とオリフィス１５２９との間に配置される。耐火トラップシステム１５２０は、単一の設計を用いて低圧適用および高圧適用の両方を提供する。
【００８６】
ガス供給は、例えばＳｉＸなどの表面の汚染物質によって汚染された収集装置の表面または光学系の表面を洗浄するために使用され得る、例えば水素ガスなどの添加物として特定の成分を含んでもよい。ガス添加物は、表面の汚染物質と組み合わさって揮発性化合物を形成し、システムからパージされる。例えば、ＳｉＸは、揮発されパージされるシラン（ＳｉＨ４）を形成するために水素ガスと組み合わされる。パージガスは、好ましくは超高純度ガスレベルであり、収集装置は典型的なインラインフィルタの上流と下流に配置される。
【００８７】
図１６は、例えば窒素ストリームのようなガスストリームから有機化合物をフィルタ処理する、選択透過膜１６０６に基づくフィルタ処理モジュールを含む、トラップシステム１６００の実施形態を例示する。選択透過膜は、例えば、Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＆  Ｒｅｓｅａｒｃｈ社により供給されているタイプでもよい。図１６の実施形態では、供給フロー１６０４は幾らかのレベルの有機汚染物質を含む窒素である。供給フロー１６０４は、有機汚染物質並びに水および酸素とどのバランスでもよい９９％から１００％の窒素を含んでよい。膜の除去効率性が９０％であると仮定して、残留物の組成は１０倍だけ精製される。透過ストリームの組成は、有機汚染物質でさらに高められる。好ましい実施形態によるフィルタ処理システム１６００は、一次から四次の寄与物の汚染物質効果を除去してもよい。
【００８８】
代替的には、フィルタ処理システム１６００は、ガスストリーム１６０４から有機化合物をフィルタ処理する選択膜１６１６に基づいてフィルタ処理モジュールを利用してもよく、このとき、収集装置またはパイプ１６０２は、膜１６１６上の気圧傾度を増加させる真空源に接続され、膜の効率性を増加させる。供給フロー１６０４は、幾らかの量の有機汚染物質を含む窒素でもよい。特定の実施形態では、供給フロー１６０４は、上述したとおり、有機汚染物質を有する窒素を含んでもよい。膜の除去効率性が９９％であると仮定して、残留物１６０６の組成は窒素および有機汚染物質におけるバランスに対して１０倍だけ再び改善される。透過ストリーム１６０８の組成は有機汚染物質でさらに高められる。
【００８９】
フィルタ処理システム１６００は、ガスストリームから有機化合物をフィルタ処理するために、選択膜１６１６に基づいてフィルタ処理モジュールを有してもよい。この特定の実施形態では、供給フローは幾らかの量の有機汚染物質を含む窒素である。供給フロー１６０４は、有機汚染物質とバランスがとれている９９％から１００％の窒素を含む。膜の除去効率性が９０％であると仮定して、残留物１６０６の組成は９９％から１００％窒素であり、有機汚染物質とバランスがとれている。透過ストリーム１６０８の組成は有機汚染物質で高められる。有機汚染物質で高められたエアストリーム１６０８は、精製のために再生吸収装置に方向付けられる。吸収ベッドシステムによって精製された透過ストリーム１６０８は、供給フローに戻される。本発明の好ましい実施形態によるこのフィルタ処理システムは、供給フローの容積の損失を減少させる。
【００９０】
図１７Ａから図１７Ｃは、汚染物質およびフィルタモニタリングシステムにおいて使用する、コンセントレータ１７０１の概略図である。コンセントレータ１７０１は、本願に記載の実施例により収集の感度を増加させるよう動作する。コンセントレータモジュール１７０４は、カバー１７０２を有し、マニホールドに挿入され、マニホールド１７０６は、入口および出口インタフェース１７０５、１７０３をそれぞれ有する。フィルタモニタリング機能を含むフィルタシステム１６００は、例えばコンセントレータ１７０４のような結合装置を用いて大きさが減少されてもよい。０℃以下に温度を低下することによりフィルタシステム１６００がより大きい容量のガスを収集できるようにすることで、性能が向上される。データ収集の感度は、例えばテナックスのような吸収材料を含む、コンセントレータ１７０１の実施形態を用いて高められる。コンセントレータ１７０１の実施形態では、テナックスは高い沸点を有する有機物に使用される。反対に、炭素トラップのような吸収材料は、低沸点の有機物を含む実施形態で使用される。別の実施形態は、並列におよび／または直列に配置される、高いおよび低いボイラーに対するフィルタの組み合わせを含む。
【００９１】
図１８は、フィルタシステム１６００の性能をモニタリングする、システム１８００の概略図を含む。ガスフローまたはエアストリーム１８０２はフィルタ１８０４に入力され、検出システム１８３１によってサンプリングされる。フィルタ１８０４は、汚染物質を化学的に吸収するために生理的吸着剤を含んでよい。フィルタベッドの途中にあるエアフロー１８０３は、検出システム１８３１にサンプルを供給するサンプリングポート１８０６を用いてサンプリングされ分析される。出口１８０７に対するサンプリングポート１８０６の場所は、先行指標のガスの伝搬速度に比例する。例えば、トレーサガスの伝搬速度が高い場合、出口１８０７からのサンプリングポート１８０６の距離は大きくなる。フィルタ１８０４の出口１８０７にある放出フロー１８０８もサンプリングされる。検出システムの入口に配置される位置選択可能バルブ１８１６は、一つ以上のストリームに対してサンプリング能力を提供する。したがって、フィルタベッド１８０５の入口１８０１、フィルタベッド１８０５の途中、または、フィルタベッド１８０５の出口１８０７からサンプリングされたフローは、検出システム１８３１への入力として選択される。バルブ１８１８により、プレコンセントレータ（ｐｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）１８２０またはバイパス１８２２へのフローの選択を可能にする。プレコンセントレータに対するポンプ１８２６は十分なフローを供給する。バイパス１８２２またはプレコンセントレータ１８２０の放出は、バルブ１８２４によって選択され、クロマトグラフカラム１８３０への入力となる。ヒータ１８２８は、クロマトグラフカラム１８３０の周辺に配置される。カラム１８３０の出口は、特に水素炎イオン化検出システムを含んでもよい検出器１８３２の入力となる。時間に対して検出される成分の発生量を例示するスペクトルは、グラフィカルユーザインタフェース１８３８に表示される。システム１８００およびその構成要素は、２００３年９月１５日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ」なる名称の係属中の米国特許出願第１０／６６２，８９２号明細書にさらに記載され、その内容は全体的に参照により本明細書に組み込まれる。
【００９２】
図１８の実施形態は、例えば、ガスクロマトグラフ／水素炎イオン化検出器（ＧＣＦＩＤ）を用いて１ｐｐｂ（Ｖ）未満の、非常に低濃度の有機種に本質的に敏感であり、且つ、それらを識別し定量化することができる、検出技術を用いてもよい。これらの実行は、実際の関心種を通過させることで処理を実際に危険にさらすことなく、フィルタ故障の進んだ警告を提供してよい。どの通過も、光学系のように非常に敏感な処理に対して意味があるものにするために、十分に低い濃度で生ずる。
【００９３】
検出システム１８３１は、例えば従来の媒体トレイおよびラックシステムを用いて、エアストリームにさらされたポリマーペレットのベッドを用いるフィルタと使用され得る。例えば、フィルタは部分的に充填されたまたは完全に充填されたハニカム構造で保持される、ポリマーペレットを有するハニカム構造を含んでもよい。他の可能なフィルタ構成は、ポリマーから形成されるモノリシック多孔性またはハニカム構造、従来のエアフィルタにプリートされ配置される、織ってあるまたは織っていないいずれでもよいポリマー繊維のマット、従来の媒体トレイおよびラックシステムを用いてエアストリームにさらされる活性炭ペレットのベッド、活性炭ペレットが部分的に充填されたまたは完全に充填されたハニカム構造に保持されるハニカム配置、活性炭から形成されるモノリシック多孔性またはハニカム構造、織ってあるまたは織っていない支持構造より構成される従来のエアフィルタおよび炭素ベースの複合フィルタにプリートされ配置される、織ってあるまたは織っていないいずれでもよい活性炭繊維のマットを含んでもよいが、これに制限されない。
【００９４】
検出システム１８３１は、これまでのドライ収集装置を含んでもよく、または、検出システム１８３１は、例えばウェットインピンジャのようなウェット収集装置を用いてもよい。例えば、分子塩基および分子酸サンプルは、例えば、蒸留水（１０ｃｃ）で充填されるインピンジャを用いて収集される。エアまたはガスのサンプルは、プログラム可能なサンプルポンプを用いて、２４０分間にわたって１Ｌ／分の速度でインピンジャを通って引き込まれてよい。好ましい実施形態における制限のない合計サンプル容量は、２４０Ｌである。
【００９５】
さらに、実施形態では、分子凝縮可能な高沸点の有機材料および耐火材料サンプルは、例えばテナックスのような多孔性媒体で充填される熱脱離サンプラ（ＴＤＳ）を用いて収集されてよい。フィールドブランクまたは空のサンプルは、各タイプのサンプルに対して収集される。フィールドブランクは、引き込まれるサンプル容量がゼロである実際のサンプルと同じようにフィールドで扱われるサンプル装置（ＴＤＳのインピンジャ）である。フィールドブランクの目的は、サンプルの取り扱いおよび運搬中に、可能な未制御の汚染イベントを検出することである。フィールドブランクは、実際のサンプルと同じように分析される。
【００９６】
分子塩基および分子酸サンプルの分析は、検出システム１８３１においてイオンクロマトグラフィ方法を用いることを含む。化合物は、保持時間によって識別され、個々の較正基準および、例えば、１０ポイント較正手順を用いて定量化される。対応する方法の、例えば低検出制限（ＬＤＬ）は、個々の成分に当たり最大０．１ｕｇ／ｍ３である。好ましい実施形態では、分子塩基および耐火材料サンプルは、質量選択検出器および熱脱離システム（ＴＤ）を具備するガスクロマトグラフ（ＧＣ）を用いて分析される。合計分析システム（ＴＤ／ＧＣ／ＭＳ）は、ヘキサンの沸点を有し個々の成分当たり最大０．１ｕｇ／ｍ３のＬＤＬでより高い分析物を、分離し定量化するために最適化される。個々の成分は、ＭＳライブラリサーチおよびクロマトグラフィックピーク位置によって識別される。個々の成分は、例えば、トルエンおよびヘキサデカンの二つの分析標準に対して定量化される。分析結果は表５および表６に示される。
【表５】
2007503992.tif 000007
【表６】
2007503992.tif 000008
2007503992.tif 000009
【００９７】
多数のタイプの検出器が検出システム１８３１と共に使用され得る。例えば、汚染物質が検出されたときにそれぞれの出力応答を変化させるセンサが、利用され得る。このタイプの特性を有するセンサの例は、表面音波（ＳＡＷ）センサである。このようなセンサは、上の汚染物質の保持を容易にする表面がコーティングされた材料を有する。センサの検出面で保持される汚染物質は、好ましくは、後に検出される不揮発性残留物を形成する。検出面上に不揮発性残留物が溜まることは、検出面の近傍においてエアストリームにおける分子状汚染物質の濃度を表す。これらのセンサは、入力または上流のサンプリング部位、出力または下流のサンプリング部位、または、中間点またはインタースタックのサンプリング部位で使用され得る。
【００９８】
上流および下流検出器の検出面上の不揮発性残留物の実際の形成速度は、それぞれのエアストリームにおける変化する分子状汚染物質の濃度に依存するだけでなく、温度、湿度、および、検出面上に前に形成された材料量などの他の要素にも依存し、それらは全て時間と共に変化し、測定された信号にアーチファクトを発生させる。例えば、一定の濃度の分子状汚染物質を有する上流エアにさらされた上流検出面に不揮発性の残留物が形成される速度は、時間と共に著しく変化し得る。例えば、形成速度の顕著な低下は、温度または湿度における変化から生じ得る。さらに、形成速度における一般的に減少するアーチファクトは、前に形成された材料によって生ずる、時間と共に変化する検出面の変化により観察されてもよい。
【００９９】
同様の傾向は、下流検出面上の不揮発性残留物の形成の速度でも観察される。しかしながら、上流検出面上に蓄積されるアーチファクトと同様に、一般的に減少するアーチファクトは、下流検出面上での測定された形成速度において、典型的には後の時間に現れる。この理由は、下流検出面での材料形成の速度が、フィルタシステム１６００が動作している限り、上流検出面における形成速度よりも低いからである。さらに、下流検出器に対するこれらのアーチファクトには、フィルタの効率性における変化から結果として生ずるエアストリームにおける分子状汚染物質の濃度における変化が重畳され、所望の量が決定される。
【０１００】
図１９Ａを参照するに、上流検出器または下流検出器として使用されてよい検出器１９００は、分子状汚染物質１９０６を含む入来するエアストリーム１９０４にさらされる検出面１９０２を含む。現在の好ましい実施形態では、参照により本明細書に組み込まれる、Ｗ．Ｄ．Ｂｏｗｅｒｓらによる「２００ＭＨｚ表面弾性波共振器の質量マイクロバランス（Ａ  ２００ＭＨｚ  ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｗａｖｅ  ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  ｍａｓｓ  ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ）」Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．，Ｖｏｌ．６２，１９９１年６月に記載されるように、検出面１９０２は圧電性結晶１９０８から形成され、質量マイクロバランス共振センサとして構成される。振動の周波数は、結晶がどのようにカットされているか、および、検出面１９０２に形成される質量に関連する。リード線１９１０、１９１２は、圧電性結晶１９０８に時間変化電気信号を印加するために使用される。リード線１９１０、１９１２は、検出器の共振周波数におけるシフトを検出するためにも使用される。代替的には、検出器１９００は、Ｈ．Ｗｏｈｌｔｊｅｎらによる「化学分析のための表面弾性波プローブ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ  Ｐｒｏｂｅ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）」、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｖｏｌ．５１、Ｎｏ．９、ｐｐ．１４５８−１４７５（１９７９年８月）に記載されるように、遅延線として構成されてもよい。
【０１０１】
検出面１９０２が一定の濃度の分子状汚染物質を有するエアストリームにさらされた場合でも、形成された不揮発性の残留物の測定された変化率は、例えば温度および湿度のような環境条件によって変化する。堆積された（形成された）材料の量はまた、他のパラメータ、例えば、表面に前に堆積された材料の量に依存する。検出面の検出性Ｄ（ｔ）は、
Ｄ（ｔ）＝Ｋ１・Ｓ（Ｔ、ＲＨ、Ｒ、Ａ（ｔ））  （１）
であり、Ｋ１は定数であり、Ｓ（Ｔ、ＲＨ、Ｒ、Ａ（ｔ））は、（特に）温度（Ｔ）、相対湿度（ＲＨ）、分子状汚染物質を有する表面の反応性（Ｒ）、および、時間（ｔ）とともに減少する検出面の有効表面積Ａ（ｔ）に依存する、「付着係数」である。付着係数（Ｓ）は、検出面の近傍における分子状汚染物質が気相から凝縮し、検出面に付着する可能性を表す。
【０１０２】
分子状汚染物質１９０６は、気相から検出器１９００の表面に単に凝縮して、不揮発性の残留物１９１４を形成してもよい。さらに、分子状汚染物質の特定のクラスの選択的吸収は、例えば、選択的に吸収する材料の薄膜（コーティング）を検出面に適用することで実現されてもよい。したがって、分子状汚染物質にさらされたとき、幾らかの分子状汚染物質は、不揮発反応生成物の残留物１９１６として検出器の検出面に吸収されてもよい。堆積された不揮発性の残留物１９１４および不揮発反応生成物の残留物１９１６は、共振周波数のシフトとして測定される検出面上の質量を増加させる。
【０１０３】
振動結晶の質量（Δｍ）における増加に後続する、周波数における減少は、
【数１】
2007503992.tif 000010
によって表され、このときΔｆは周波数の変化、Ｆ０は結晶に印加される基本周波数、Δｍは形成された不揮発性残留物によって生ずる検出面の質量における変化であり、Ａは検出面（典型的には１ｃｍ２のオーダ）の面積である。これは、
Δｆ＝−Ｋ・Ａｍ  （３）
として表され、Ｋは定数（Ｋ＝２．３×１０−６Ｆ０２／Ａ）である。時間の関数としての共振周波数（ｆ（ｔ））は、
ｆ（ｔ）＝Ｆ０−Ｋ・Ｍ（ｔ）  （４）
として表される。
【０１０４】
したがって、質量（Ｍ（ｔ））における時間にともなう変化は、共振周波数について表される。
【数２】
2007503992.tif 000011
【０１０５】
したがって、理想的な条件下では、周波数における変化は検出面の質量における変化に比例する。圧電センサは、その小さいサイズおよび低検出制限（最低検出レベルは一般的ｐｐｂ領域であり、ｐｐｍに対して線形）において、少なくとも部分的には有用である。低レベル検出感度は、分子状汚染物質の低レベルが非常に有害な環境において特に重要である（例えば、低汚染物質レベルにおいて腐食性または毒性である気相汚染物質を受ける、半導体装置製造領域またはワーク環境）。このような検出器は、分子状汚染物質濃度露出レベルに依存して、典型的には、約六ヶ月から一年後に交換される。
【０１０６】
図１９Ｂおよび図１９Ｃを参照するに、検出器３０の測定されたビート周波数は、表面１９０２に不揮発性残留物が形成される時間とともに変化する。ビート周波数における変化率は、時間に対する形成された質量の変化率（Δｍ）の測定値を提供する。
【０１０７】
有効な効率性
【数３】
2007503992.tif 000012
は、検出面上に形成される不揮発性の残留物の量を決定するために図１９Ａにおいて共振周波数ｆ（ｔ）を測定することで、且つ、以下の式（６）を用いて決定される。
【数４】
2007503992.tif 000013
有効な効率性
【数５】
2007503992.tif 000014
の別の測定値は、共振周波数の測定された変化率（Δｆ、図１９Ｂ）および以下の式（７）を用いて決定されてもよい。
【数６】
2007503992.tif 000015
【０１０８】
全ての以下の検出器において、分子状汚染物質への収集媒体の露出を制御するために膜が使用され、定量的測定を可能にする。収集媒体（例えば、活性炭、試薬液、または、水）は、モニタリングされるべき分子状汚染物質の種類に依存して変化する。
【０１０９】
トルエン、ベンゼン、および、他の低沸点溶媒の蒸気のような揮発性有機汚染物質をモニタリングするために、検出器１９００（例えば、商品番号３５００、３５１０、３５２０、および、３５３０のミネソタ州セントポールにある３Ｍ社から市販され、参照により本明細書に組み込まれる、Ｈ．Ｃ．Ｓｈｉｅｌｄｓらによる「受動サンプラをともなう有機蒸気における環境濃度の分析（Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ａｍｂｉｅｎｔ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｖａｐｏｒｓ  ｗｉｔｈ  ａ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｓａｍｐｌｅｒ）」、ＡＰＣＡ  Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌ．３７、Ｎｏ．９（１９８７年９月）に記載されている、有機蒸気モニタ）が、上流検出器または下流検出器として使用されてもよい。
【０１１０】
図２０Ａを参照するに、検出器２０００は、穿孔された面２０１０を有する筺体２００８を通じて、および、拡散障壁２０１２（例えば、事前較正された半透性膜）を通じて分子状汚染物質２００６を含む、入来するエアストリーム２００４にさらされる検出面２００２を含む。検出器２０００は、スペーサ２０１４と炭吸着パッド２０１６とをさらに含む。拡散障壁は、その表面から炭素吸着パッドまで濃度勾配を形成する。
【０１１１】
使用において、検出器は、モニタリングされるようフィルタの上流または下流にそれぞれ位置決めされ、予め選択された期間（ｔ）にわたって放置される。予め選択された期間の後、検出器は密閉され、典型的には吸収された種を抽出するためにラボに運ばれる。パッドは１μＬの１．０ｍｇ／ｍＬチクロオクタン／二硫化炭素溶液を含む溶媒に含浸される。予め選択された期間のあと、抽出物はガラス瓶に注がれ、低速度ヒュームフードで大気温度および圧力に低下される。最終的な容積は、一般に０．５ｍＬから５１μＬの範囲である。１−３μＬのサンプル容積はガスクロマトグラフ／質量分析計（例えば、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  ５９９２Ａ  ＧＣ／ＭＳ）に注入され、そこで吸収された種を分離し識別する。分子状汚染物質の同一性およびそれぞれの成分の収集された質量は、分子状汚染物質の濃度を計算するために使用される。
【０１１２】
分子状汚染物質２００６は、拡散によってモニタ２０００の検出面に接触する。スクリーンの表面では、分子状汚染物質濃度は、空気濃度（Ｃ）であり、吸着パッドでは濃度は事実上ゼロである。フリックの拡散の第一法則により、
【数７】
2007503992.tif 000016
と定義されてよく、このときＣは分子状汚染物質濃度、ｍは吸着パッドに吸着された物質の質量、ｔはサンプリング間隔、ｕは取り込み速度、および、ｒは回復係数（吸着パッドからの物質の不完全な抽出を調節するために使用される係数）である。取り込み速度（ｕ）および回復速度（ｒ）は、大量の有機蒸気（例えば、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる３Ｍ＃３５００有機蒸気モニタサンプリングガイド（Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ  Ｈｅａｌｔｈ  ａｎｄ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ／３Ｍ、１９９２年１２月）および３Ｍ＃３５００有機蒸気モニタ分析ガイド（Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ  Ｈｅａｌｔｈ  ａｎｄ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ／３Ｍ、１９８１年）について、測定され公開されている。
【０１１３】
ホルムアルデヒドをモニタリングするのに有用なフィルタモニタは、検出器２０００と同様の構成を有するが、吸着材料はホルムアルデヒド（例えば、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｅｎｓｏｒｓ  Ｃｏ．４９０１  Ｎｏｒｔｈ  Ｄｉｘｉｅ  Ｈｗｙ．Ｂｏｃａ  Ｒａｔｏｎ，Ｆｌａ．３３４３１から市販されている有機パッシブモニタ）と反応する溶液でコーティングされている。エアストリーム中のホルムアルデヒド汚染物質は、拡散障壁を通過し、吸着材料上に不揮発性残留物を形成する。吸着材料上に形成されるホルムアルデヒドの質量は、３Ｍフィルタモニタと関連して上述したのと同様の方法で予め選択された露出期間が経過した後に測定されてよい。
【０１１４】
図２０Ｂを参照するに、上流検出器または下流検出器２０４４として使用されてよい検出器２０４０は、分子状汚染物質２０４６を含む入来するエアストリーム２０４４にさらされる検出面２０４２を含む。検出器２０４０は、吸着媒体２０５０（例えば、試薬を含むまたは含まない活性炭粒子）を含む筺体２０４８と、エアストリームと吸着媒体との間の拡散勾配を形成する拡散障壁２０５２とを備える。吸着媒体は、モニタリングされるべき気相フィルタに使用されるものと同じである。このようにして、検出器２０４０は、同様の感度を有するフィルタと同じ気相汚染物質を吸着する。これにより、フィルタの性能は非常に正確に決定される。吸着された汚染物質は、他の吸着検出器と関連して上述した方法と同じようにして抽出される。エアフィルタの性能モニタリングを実施する検出器の実施形態は、さらに、参照により本明細書に組み込まれる「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  Ｇａｓ  Ｐｈａｓｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒｓ」なる名称の米国特許第５，８５６，１９８号明細書に記載される。
【０１１５】
図２１を参照するに、好ましい実施形態では、気相フィルタの性能は以下のようにしてモニタリングされる。上流検出面に形成される不揮発性残留物の量が決定される（ステップ２１００）。下流検出面に形成される不揮発性残留物の量が決定される（ステップ２１０２）。有効効率性は、上流と下流検出面に形成される不揮発性残留物の量の比較に基づいて決定される（ステップ２１０３）。決定された有効効率性は所定の閾値と比較される（ステップ２１０４）。有効効率性が閾値よりも大きい場合（ステップ２１０５）、フラグ変数が０に設定され（ステップ２１０６）、モニタリング処理が繰り返される。有効効率性が閾値未満でありフラグ変数が現在１に等しくない場合（ステップ２１０７）、フラグが１に設定され、モニタリング処理が繰り返される（ステップ２１０８）。他方で、有効効率性が閾値未満でフラグ変数が１に等しい場合（ステップ２１０７）、フィルタが交換されるべきことを示す信号が生成される（ステップ２１０９）。
【０１１６】
代替の実施形態では、フラグ変数は１よりも大きい整数に対して比較されてよく（ステップ２１０７）、フィルタ交換信号が生成される（ステップ２１０９）前に確認手順（ステップ２１０５−２１０８）の正確性を向上させるように、フラグ変数がインクリメント増加される（ステップ２１０８）。
【０１１７】
汚染物質をモニタリングする検出システムの実施形態は、様々な形態をとる。例えば、ドライトラップなどのドライ収集媒体、またはテナックストラップおよび／またはウェットインピンジャのようなウェットトラップを用いる、携帯用の検出システムが使用される。図２２は、ガスサンプリングユニット２２００の携帯用の実施形態の斜視図である。ユニットの実施形態は、携帯型で、典型的には２０ポンド未満の重量である。図２２のガスサンプリングユニット２２００は、筺体２２０４と、入口カップリング２２０２と、第１のバイパス／パージバルブ２２０４と、第２のバイパス／パージバルブ２２０６と、ハンドル２２０８と、オン／オフスイッチ２２１０と、時間計２２１２と、ファングレーティング２２１４とを備える。
【０１１８】
筺体２２０１は、内部部品を密閉可能に囲み、異物との付随的な接触から保護するよう適合される。好ましい実施形態では、筺体２２０１はアルミニウムよりなるが、プラスチック、複合材料、ガラス等より形成されてもよい。さらに、筺体２２０１は陽極酸化されてもペイントされてもよい。入口カップリング２２０２はガス源に取り付けられＮＰＴコネクタを含む。第１および第２のバイパス／パージバルブ２２０４および２２０６は、それぞれ、ガスサンプリングユニット２２００内のサンプリング成分が汚染される危険性を有することなく十分なガスフローを確実にするために、サンプリング成分を入力ガスフローがバイパスすることを可能にするよう使用される。ハンドル２２０８により、ユーザはユニットを損傷することなくガスサンプリングユニット２２００を便利に且つ安全に運ぶことができる。
【０１１９】
ガスサンプリングユニット２２００の実施形態は、標準的な電力レセプタクルから得られる交流（ＡＣ）のような外部電源、または電池のような内部電源を用いて給電される。オン／オフスイッチ２２１０は、フィルタシステムの近くでガスフローをサンプリングする前にユニットをオンにするために使用され、オン／オフスイッチ２２１０はサンプリングが終了したときにユニットをオフにするために使用される。時間計または時計２２１２は、ガスサンプリングユニット２２００がどれだけの時間稼動しているかを示すために使用される。時間計２２１２は、インジケータとしてのみ機能してもよく、または、所定の動作間隔に達した際にガスサンプリングユニット２２００を自動的にオフにするよう構成されてもよい。ファングレーティング２２１４は、内部冷却ファンのブレードを損傷から保護する。
【０１２０】
図２３Ａは、手持ち式のサンプリングユニット２３００で使用され得る構成要素を概略的に示す図である。例えば、手持ち式ユニット２３００は、サンプル入口２３０２と、過圧／オーバーフロー制御部２３０４と、一つ以上のユーザ動作バルブ２３０６と、入口マニホールド２３０８と、一つ以上のドライトラップ２３１０Ａ−Ｆと、出口マニホールド２３１２と、電気供給および制御構成要素２３１４と、電池２３１６と、任意のＡＣ電源２３１８とを備える。
【０１２１】
サンプル入口２３０２は、ガスサンプルを通過させるカップリングより構成されてよい。例えば、サンプル入口２３０２は、ガス供給ラインを接続可能に受容するように構成されるＮＰＴコネクタを含んでよい。任意の過圧／オーバーフロー制御部２３０４は、サンプル入口２３０２とユーザ動作バルブ２３０６との間に挿入され、手持ち式ユニット２３００内の過圧またはオーバーフロー状態を防止する。ユーザ動作バルブ２３０６は、入口マニホールド２３０８へのガスサンプルの通過を可能にするよう動作し、バルブ２３０６はガスサンプルの通過を防止するよう動作してもよい。さらに、バルブ２３０６は、ガスサンプルが入口マニホールド２３０８および／またはドライトラップ２３１０Ａ−Ｆを通過することなく、直接的に出口マニホールド２３１２に流れるよう構成されてもよい。入口マニホールド２３０８をバイパスすることは、ドライトラップ２３１０Ａ−Ｆをガスサンプルが通過する前にガスサンプルラインをパージする際に有用である。手持ち式ユニット２３００の好ましい実施形態では、バルブ２３０６は、電気供給および制御構成要素２３１４内で動作するコントローラ２３１５を用いて動作される。
【０１２２】
入口マニホールド２３０８は、ガスサンプルを受け入れ、ドライトラップ２３１０Ａ−Ｆに分配する。図２３Ａに例示される実施形態は、６つのドライトラップを含むが、手持ち式ユニット２３００は、測定される汚染物質の種類および濃度に依存して実質的にあらゆる数のドライトラップと動作してもよい。出口マニホールド２３１２は、入口マニホールド２３０８によって分配されたガスサンプルを受け入れ、単一の出力ガスストリームを発生する。出力ガスストリームは、手持ち式ユニット２３００の外部に位置するサンプル出口コネクタに結合される。サンプル出口コネクタは、手持ち式ユニット２３００が動作している大気環境にガスサンプルが排気されることなく、手持ち式ユニット２３００中のガスの通過を容易にする。
【０１２３】
手持ち式ユニット２３００はまた、電気供給および制御構成要素サブシステム２３１４を含んでもよい。電気サブシステムは、コントローラ２３１５、電力調整および分配モジュール、アラームインジケータ、エラーセンサ、冷却ファン等を含む。
【０１２４】
例えば、手持ち式ユニット２３００の好ましい実施形態では、電気サブシステムは、サンプリング時間を測定し、流速を測定し制御し、ガス圧力および温度を測定し、バルブ２３０６を制御し、入口マニホールド２３０８を制御し、出口マニホールド２３１２を制御し、性能データをログし、日付、時間、サンプリング場所、および、オペレータの名前などのユーザ入力データを受信しログする。手持ち式ユニット２３００は、電気サブシステム２３１４を用いて、ユーザが単一のボタンを押すことで、ガスラインを手持ち式ユニット２３００の入力に接続した後に測定を行うよう構成される。手持ち式ユニット２３００内で動作するコントローラ２３１５は、ユーザによる予めプログラミングされた動作を容易にする。例えば、コントローラ２３１５は、ドライトラップ２３１０Ａ−Ｆのサブセットだけをガスサンプルが通過するようプログラミングされ得る。
【０１２５】
手持ち式ユニット２３００は、電池２３１６のような内部電源をさらに含む。電池２３１６は、使い捨てのアルカリ電池のような一つ以上の交換可能な電池よりなってもよく、または、リチウムイオン、ニッケル水素電池などのような充電可能な電池よりなってもよい。手持ち式ユニット２３００はまた、例えば、ＡＣ電源のような外部電源を結合するコネクタを含んでもよい。
【０１２６】
図２３Ｂは、図２３Ａに示される幾つかのまたは全ての構成要素を含む、手持ち式ユニット２３００の典型的な実施形態を示す。手持ち式ユニット２３００は、上面２３２２および上面２３２２から対向に取り付けられる下面２３２４、第１の側２３２６および第１の側２３２６から対向に取り付けられる第２の側２３２８、第３の側２３３０および第３の側２３３０から対向に取り付けられる第４の側２３３２を有する、ケース２３２０を含む。上面２３２２は、手持ち式ユニット２３００の電源をオンにし、サンプリングインターバルが完了した後にユニットの電源をオフにする、オン／オフスイッチ２３３４を含んでよい。オンＬＥＤ２３３６およびオフＬＥＤ２３３８は、手持ち式ユニット２３００のステータスについてユーザに通知するために使用されてよい。バルブ制御ボタン２３４０は、ユーザが手持ち式ユニット２３００をランモードまたはバイパス／パージモードにさせるために、上面２３２２に位置してもよい。手持ち式ユニット２３００はさらに、ユーザに動作情報を供給する一つ以上のディスプレイを含んでよい。例えば、手持ち式ユニット２３００は、ユニットの稼動時間を表示するタイマディスプレイ２３４２を含んでよい。診断ディスプレイ２３４４は、流速、ガスサンプル温度、バルブステータスなどのような、ユニットの動作ステータスに関する情報を提供してよい。手持ち式ユニット２３００は、ガスサンプル入口ポート２３４８およびガスサンプル排出ポート２３５０をさらに有する。
【０１２７】
手持ち式ユニット２３００の実施形態は、交換可能なドライトラップモジュール２３５４を利用してもよい。交換可能なモジュール２３５４は、ドライトラップレセプタクル２３５２を介して筺体２３２０に挿入されてよい。レセプタクル２３５２は、交換可能なモジュール２３５４が挿入される、例えば第１の側２３２６に、開口部を含む。一旦筺体２３２０に挿入されると、交換可能なモジュール２３５４に含まれるドライトラップは、ガスサンプルの汚染物質を測定するようガスサンプルが中を通過するようにして位置決めされる。コントローラ２３１５は、結果のディスプレイ２３４６を用いてユーザに報告するように、ドライトラップからの測定データを読み取るよう適合される。汚染物質をモニタリングするシステムの携帯型の実施形態は、参照により本明細書に組み込まれる「Ｄｒｙ  Ｓａｍｐｌｅｒ」なる名称の、２００３年１２月３日に出願された係属中の米国特許仮出願第６０／５２６，８６２号明細書にさらに記載される。
【０１２８】
図２４Ａから図２４Ｃは、クリーンルームに存在する汚染物質を測定するガスサンプリングユニット２２００、２３００を用いる典型的な方法を示すフローチャートを含む。図２４Ａにおいて、方法は、分析施設が汚染物質測定のためにガスサンプリングユニット２２００を初期化すると開始される（ステップ２４００）。次に、ガスサンプリングユニット２２００の出荷前確認／試験が分析施設によって実施される（ステップ２４０２）。ガスサンプリングユニット２２００は、共通のキャリアを通じて消費者に出荷される（ステップ２４０４）。消費者は受け取ると、再利用可能な出荷用コンテナからガスサンプリングユニット２２００を取り外す（ステップ２４０６）。消費者は、ガスサンプリングユニット２２００をクリーンルーム環境に配置し（ステップ２４０８）、ユニットをガス供給に接続する（ステップ２４１０）。サンプリングユニット２２００の実施形態は、比較的に熟練されていない作業者によって使用されるよう設計されているため、専門的な訓練手順を必要としない。
【０１２９】
次に、消費者は第１および第２のバイパス／パージバルブ５４、５６をバイパス位置に配置し（ステップ２４１２）、クリーンルームのガス供給ラインを使用してガスサンプリングユニット２２００をパージする（ステップ２４１４）。消費者は、第１および第２のバイパス／パージバルブを稼動位置に配置し（ステップ２４１６）、定められたサンプリングインターバルだけガスサンプリングユニット２２００を動作させる（ステップ２４１８、図２４Ｂ）。ガスサンプリングユニット２２００は、行われる汚染物質測定の種類およびガス供給における汚染物質の濃度に依存して、数時間から数週間にわたってどこで動作されてもよい。
【０１３０】
ガスサンプリングユニット２２００は、ガスサンプルを受容し（ステップ２４２０）、サンプルをドライトラップ２３１０、テナックストラップ、および／またはウェットトラップに通過させる（ステップ２４２２）。ソリッドステートタイマは、サンプリングインターバルの終わりに達したことを消費者に示す（ステップ２４２４）。消費者は、ソリッドステートタイマの読み出しに応じてガスサンプリングユニット２２００をオフにし、あるいは、ガスサンプリングユニット２２００は、所望のサンプリングインターバルの終わりに達したときに自動的にオフにされてよい（ステップ２４２６）。消費者は、ガスサンプリングユニット２２００をガス供給から切断し、ユニットを再利用可能な出荷用コンテナに配置する（ステップ２４２８）。消費者は、予め印刷された返品発送ラベルをコンテナに貼り、ユニットを分析施設に返す（ステップ２４３０）。
【０１３１】
分析施設は、ガスサンプリングユニット２２００を受け取り、ユニットの到着を在庫管理システムにログする（ステップ２４３２）。ドライサンプラは技術者によって開けられ、サンプリング成分の内容物は当技術分野において公知の方法で分析される（ステップ２４３４、図２４Ｃ）。分析施設は、消費者の場所に設置されている間にガスサンプリングユニット２２００によってとられた測定の結果を含む報告書を作成する（ステップ２４３６）。報告書は、ハードコピーおよび／または電子メールのような電子フォーマットで消費者に送られる（ステップ２４３８）。さらに、分析施設は、結果のコピーを第３者、例えば、消費者の場所に対して何らかの監督権限を有する証明者または規定設定組織または政府団体に送ってもよい（ステップ２４４０）。分析施設の代替的な実施形態は、ガスサンプリングユニット２２００によって取られるサンプリングデータの結果を含むウェブサイトを維持してもよい。パスワード、または当技術分野において公知の他のセキュリティ手段を用いた安全なアクセスは、ウェブサイト上のデータへの無許可アクセスを防止するために使用されてよい。
【０１３２】
分析施設は、追加的な汚染物質測定をとるために消費者によって再利用されるようガスサンプリングユニット２２００を修理する（ステップ２４４２）。分析施設は、消費者にドライサンプラを返し（ステップ２４４４）、消費者は追加的な汚染物質測定を実施するためにガスサンプリングユニット２２００を使用する（ステップ２４４６）。
【０１３３】
前述の通り、ウェットインピンジャは、ウェット媒体を用いて得られた結果に対してドライトラップを用いて得られた結果を比較することが望ましい場合に、ガスサンプリングユニット２２００の実施形態で用いられる。ウェットインピンジャがガスサンプリングユニット２２００で用いられるとき、これは直列に接続される。ウェットインピンジャは、脱イオン水を含み、ガスサンプル中の酸性の種を含む窒素を決定するために使用される。例えば、硝酸（ＨＮＯ３）がＮＯ３−イオンとして測定されてよく、亜硝酸（ＨＮＯ２）がＮＯ２−として測定される。特に、ウェットインピンジャは、イオンＮＯｘの測定値と大気イオンＮＯｘと関連付けられる実際値との間の差を示す結果を提供するために使用される。大気ＮＯｘは、クリーンルーム中の空気中に存在するイオンＮＯｘと非イオンＮＯｘの合計を表す。反対に、大気イオンＮＯｘ（ＮＯｘ−）は、ＮＯ３−イオンとして測定される硝酸（ＨＮＯ３）と、ＮＯ２−として測定される亜硝酸（ＨＮＯ２）との合計である。仮想ＮＯｘ−は、一連のウェットインピンジャ８６および８８によって測定される、イオンＮＯｘの一部である。仮想ＮＯｘ−は大気非イオンＮＯｘと水との相互作用によって生ずる結果である。仮想イオンＮＯｘはインピンジャを用いて以下のように生成される。
ＮＯ２（ガス＝ｇ）→ＮＯ２（水＝ｗ）  （９）
ＮＯ（ｇ）→ＮＯ（ｗ）  （１０）
ＮＯ２（ｗ）＋ＮＯ２（ｗ）→  ←Ｎ２Ｏ４（ｗ）  （１１）
Ｎ２Ｏ４（Ｗ）＋Ｈ２Ｏ→ＨＮＯ２＋ＨＮＯ３（ｗ）  （１２）
ＮＯ２（ｗ）＋ＮＯ（ｗ）→  ←Ｎ２Ｏ３  （１３）
Ｎ２Ｏ３（ｗ）＋Ｈ２Ｏ→２ＨＮＯ２（ｗ）  （１４）
【０１３４】
第１のウェットインピンジャを通過するとき、大気非イオンＮＯｘの小部分が中で仮想イオンＮＯｘに変換される。第１のウェットインピンジャを出るガスサンプルは、入来したガスサンプルと略同じ量および成分の大気イオンＮＯｘを含む。第２のウェットインピンジャは、第１のウェットインピンジャで測定した略同じ量の仮想イオンＮＯｘを含む。イオンＮＯｘの実際の量は、第１のウェットインピンジャで有効的に（即ち、略９９％）保持される。二つの結果を差し引くことで、差は大気中に存在するイオンＮＯｘの実際の量を表す。
【０１３５】
テナックストラップは、典型的には凝縮物質、有機化合物、および、耐火化合物よりなる、非酸および非塩基を保持するために使用される。テナックストラップは、ガスサンプリングユニット２２００で使用するためにカスタム加工されてもよく、規制のアイテムとして購入されてもよい。例として、ガスサンプリングユニット２２００の実施形態はＰｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  Ｓｕｐｅｌｃｏのテナックストラップを用いる。
【０１３６】
ガスサンプリングユニット２２００の実施形態は、さらに、ソリッドステートタイマ、真空ポンプ、圧力調整器、コンピュータ制御可能な入口および出口マニホールド、コンピュータ制御可能なパージ前バイパスバルブ、データディスプレイ、ネットワークインタフェースなどのような構成要素を動作させるコントローラを有する。図２５は、機械読み取り可能な命令、または、機能実行可能なコード、を実行する多目的コンピュータの形態にあり、ガスサンプリングユニット２２００の制御を実施する、コントローラ２５００の実施形態を例示する。例示するコントローラ２５００は、プロセッサ２５０２と、メインメモリ２５０４と、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２５０６と、記憶装置２５０８と、バス２５１０と、ディスプレイ２５１２と、キーボード２５１４と、カーソル制御部２５１６と、通信インタフェース２５１８とを備える。
【０１３７】
プロセッサ２５０２は、命令を解釈し実行するあらゆるタイプの従来の処理装置でよい。メインメモリ２５０４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または同様のダイナミック記憶装置でもよい。メインメモリ２５０４は、情報およびプロセッサ２５０２によって実行されるべき命令を記憶する。メインメモリ２５０４は、プロセッサ２５０２による命令の実行中に、一時的な変数または他の中間情報を記憶するために使用されてもよい。ＲＯＭ２５０６は、プロセッサ２５０２に対するスタティック情報および命令を記憶する。ＲＯＭ２５０６が他のタイプのスタティック記憶装置と置き換えられてもよいことは理解されるであろう。データ記憶装置２５０８は、どのタイプの磁気的または光学的媒体、およびその対応するインタフェース並びに動作ハードウェアを含んでもよい。データ記憶装置２５０８は、プロセッサ２５０２によって使用される情報および命令を記憶する。バス２５１０は、コンピュータ２５００の構成要素間でのデータ伝送を可能にするハードウェアライン（導体、光ファイバなど）の組を含む。
【０１３８】
表示装置２５１２は、ユーザに情報を表示する陰極線管（ＣＲＴ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）などであってよい。キーボード２５１４およびカーソル制御部２５１６は、ユーザがコンピュータ２５００と相互作用することを可能にする。代替的な実施形態では、キーボード２５１４は、機能特定キーを有するタッチパッドと置き換えられてもよい。カーソル制御部２５１６は、例えば、マウスでもよい。代替的な構造では、キーボード２５１４およびカーソル制御部２５１６は、ユーザがコンピュータ２５００と相互作用することを可能にするマイクロホンおよび音声認識手段と置き換えられてもよい。
【０１３９】
通信インタフェース２５１８は、コンピュータ２５００が任意の通信媒体を介して他の装置／システムと通信することを可能にする。例えば、通信インタフェース２５１８は、モデム、ＬＡＮ（ワイヤードまたはワイヤレス）へのイーサネット（登録商標）インタフェース、または、プリンタインタフェースでもよい。あるいは、通信インタフェース２５１８は、コンピュータ２５００と他の装置またはシステムとの間の通信を可能にする、あらゆる他のインタフェースでもよい。
【０１４０】
例として、本発明と適合するコンピュータ２５００は、クリーンルームで動作しながらネットワーク上で通信する能力を有するガスサンプリングユニット２２００を提供する。あるいは、ネットワークは、決定された時間にユニットを遠隔的にオンにし、決定されたサンプリング間隔が終了したときにユニットを遠隔的にオフにするために、ガスサンプリングユニット２５００に信号を伝達してもよい。さらに、コンピュータ２５００は、ドライサンプラ２２００内で構成要素を較正するために使用されてもよい。コンピュータ２５００は、例えば、メモリ２５０４に含まれる命令のシーケンスを実行するプロセッサ２５０２に応答して、所望の動作を完了するために必要な動作を実施する。このような命令は、データ記憶装置２５０８のような別のコンピュータ読み取り可能媒体から、または通信インタフェース２５１８を介して別の装置から、メモリ２５０４に読み込まれてもよい。メモリ２５０４に含まれる命令のシーケンスを実行することで、プロセッサ２５０２はガスサンプリングユニット２２００を制御する方法を実施する。あるいは、ハードワイヤード回路が本発明を実行するために、ソフトウェア命令の代わりにあるいはそれと組み合わせて使用されてもよい。したがって、本発明は、ハードウェア回路およびソフトウェアのどの特定の組み合わせにも制限されない。
【０１４１】
図２６は、特に表面弾性波（ＳＡＷ）検出器を用いる反応ガス中の汚染物質をモニタリングするシステム２６００を概略的に示す図である。システム２６００は、入口２６０４と、媒体２６１２を含むチャンバ２６０６と、出口２６０８と、入口サンプルポート２６１４と、中間スタックサンプルポート２６１６と、出口サンプルポート２６１８と、サンプルマニホールド２６２０と、ＳＡＷ検出器２６２２と、検出器マニホールド２６２６と、検出器制御ライン２６２４と、ドライサンプラ２６３０と、ドライサンプラ入力ライン２６２８と、ドライサンプラ出力ライン２６３２と、分析器２６３６と、分析器入力ライン２６３４と、分析器出力ライン２６３８とを備える。
【０１４２】
入力ガスサンプル２６０２は、入口２６０４を通ってチャンバ２６０６に入る。ガスサンプル２６０２中に存在する汚染物質は、媒体２６１２を用いて除去され、出口ガスサンプル２６１０を生成する。サンプルマニホールド２６２０は、ガスの一部分を入口サンプルポート２６１４、中間スタックサンプルポート２６１６または出口サンプルポート２６１８を用いて、ＳＡＷ検出器２６２２にルーティングする。ＳＡＷ検出器２６２２は、検出器の表面に汚染物質を蓄積する。汚染物質が溜まると、ＳＡＷ検出器２６２２と関連付けられる出力信号が変化する。ＳＡＷ検出器２６２２の表面上の汚染物質レベルが決定された閾値に達するか超えると、検出器マニホールド２６２６は検出器制御ライン２６２４によって作動されるか制御されてよい。
【０１４３】
検出器マニホールド２６２６は作動すると、ガスサンプルが分析器２６３６に入る前に分析器ライン２６３４を通過することを可能にしてもよい。分析器２６３６は、ガスクロマトグラフであってよく、またはガスサンプル中に存在する汚染物質を決定することができる他の分析ツールでもよい。分析器２６３６は、ガスサンプルを排出する出力ライン２６３８を有してもよい。
【０１４４】
検出器マニホールド２６２６は、ガスサンプルをドライサンプラ２６３０に、ドライサンプラ入力ライン２６２８を通ってルーティングしてもよい。ドライサンプラ２６３０は、ガスサンプル中の汚染物質を収集し測定するためにドライトラップ、テナックストラップ、ウェットインピンジャ、および／またはＳＡＷ検出器２６２２のどの組み合わせを含んでもよい。ドライサンプラ２６３０は、ドライサンプラ２６３０を通過した後にガスサンプラを排出する出口２６３２を含んでもよい。
【０１４５】
検出器は、サンプラシステム動作を開始するために使用されてよく、あるいは、サンプラ動作を終了し、サンプラコンテンツが分析される準備ができたことをユーザに示すために使用されてもよい。
【０１４６】
本発明の原理が適用される幅広い実施形態を鑑みて、例示した実施形態が例示に過ぎず、本発明の範囲を制限するものとして解釈してはならないことが理解されるであろう。特許請求の範囲は、特に記載されない限り、記載する順番または要素に制限されると解釈されてはならない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲および精神内の、全ての実施形態が本発明として請求される。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の等角図である。
【図２Ａ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｂ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｃ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｄ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｅ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｆ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｇ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｈ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｉ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｊ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図２Ｋ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｌ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｍ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｎ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｏ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｐ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図２Ｑ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図２Ｒ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｓ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｔ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図２Ｕ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｖ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図２Ｗ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、部品は一定の比率で示されている。
【図３Ａ】図２Ａから図２Ｗの反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、角形の括弧はミリメートル単位で、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【図３Ｂ】図２Ａから図２Ｗの反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、角形の括弧はミリメートル単位で、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【図３Ｃ】図２Ａから図２Ｗの反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、角形の括弧はミリメートル単位で、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【図３Ｄ】図２Ａから図２Ｗの反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、角形の括弧はミリメートル単位で、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【図４Ａ】本発明による反応ガスフィルタの別の好ましい実施形態の等角図である。
【図４Ｂ】図４Ａのガスフィルタの側面図である。
【図５Ａ】本発明による反応ガスフィルタの別の好ましい実施形態の等角図である。
【図５Ｂ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の一定の比率の詳細図であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【図５Ｃ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の一定の比率の詳細図であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【図５Ｄ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の一定の比率の詳細図であり、括弧付けされていない寸法はインチ単位である。
【図６】本発明によるガスフィルタの圧力低下を決定するシステムの概略図である。
【図７Ａ】図１から図５Ｄに示されるものと略同一のガスフィルタに対する、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図であり、プロットは、図６に示されるのと略同様のシステムを用いて決定される。
【図７Ｂ】図１から図５Ｄに示されるものと略同一のガスフィルタに対する、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図であり、プロットは、図６に示されるのと略同様のシステムを用いて決定される。
【図７Ｃ】図１から図５Ｄに示されるものと略同一のガスフィルタに対する、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図であり、プロットは、図６に示されるのと略同様のシステムを用いて決定される。
【図８Ａ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図８Ｂ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｃ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｄ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｅ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｆ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｇ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｈ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図８Ｉ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図８Ｊ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｋ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｌ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｍ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図８Ｎ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図８Ｏ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｐ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｑ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図８Ｒ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｓ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｔ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図８Ｕ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図８Ｖ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図９】従来技術のクリーンドライエアフィルタに対する様々な入口ガスストリーム圧力における、圧力低下対流速のプロット図である。
【図１０】図８Ａから８Ｖに示されるものと略同様のガスフィルタに対する、様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図である。
【図１１Ａ−１】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−２】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−３】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−４】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−５】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−６】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−７】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−８】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−９】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−１０】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−１１】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−１２】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−１３】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−１４】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−１５】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−１６】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−１７】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−１８】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−１９】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−２０】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−２１】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−２２】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−２３】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−２４】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−２５】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ａ−２６】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ａ−２７】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｂ−１】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｂ−２】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｂ−３】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｂ−４】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｂ−５】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｂ−６】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｂ−７】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｂ−８】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない図である。
【図１１Ｂ−９】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｂ−１０】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない図である。
【図１１Ｂ−１１】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｃ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｄ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｅ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｆ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｇ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｈ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｉ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｊ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｋ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｌ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｍ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｎ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｏ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｐ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｑ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｒ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｓ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｔ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｕ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｖ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｗ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されているとは限らない等角図である。
【図１１Ｘ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｙ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１１Ｚ】本発明による反応ガスフィルタの好ましい実施形態の詳細図であり、様々な部分は一定の比率で示されている。
【図１２Ａ】図１１Ａ−１から図１１Ｚ、図１１Ａ−２から図１１Ａ−２７、および、図１１Ｂ−２から図１１Ｂ−１１に例示されるものと略同様のガスフィルタに対する様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図である。
【図１２Ｂ】図１１Ａ−１から図１１Ｚ、図１１Ａ−２から図１１Ａ−２７、および、図１１Ｂ−２から図１１Ｂ−１１に例示されるものと略同様のガスフィルタに対する様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図である。
【図１３Ａ】Ｍｏｔｔ社の高純度同心チューブ粒子フィルタ（部品番号２３９０８０４）に対する様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図である。
【図１３Ｂ】Ｍｏｔｔ社の高純度同心チューブ粒子フィルタ（部品番号２３９０８０４）に対する様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図である。
【図１３Ｃ】Ｍｏｔｔ社の高純度同心チューブ粒子フィルタ（部品番号２３９０８０４）に対する様々な入口ガスストリーム圧力における圧力低下対流速のプロット図である。
【図１４】汚染物質を決定する機器の実施形態を示す図である。
【図１５】本発明による耐火トラップの実施形態を示す図である。
【図１６】本発明によるフィルタ処理システムの実施形態を示す図である。
【図１７Ａ】フィルタシステムの実施形態におけるコンセントレータとして機能する機器を概略的に示す図である。
【図１７Ｂ】フィルタシステムの実施形態におけるコンセントレータとして機能する機器を概略的に示す図である。
【図１７Ｃ】フィルタシステムの実施形態におけるコンセントレータとして機能する機器を概略的に示す図である。
【図１８】本発明によるフィルタおよび検出機器を含むシステムを概略的に示す図である。
【図１９Ａ】汚染物質をモニタリングする検出器の実施形態を示す図である。
【図１９Ｂ】汚染物質をモニタリングする検出器の実施形態を示す図である。
【図１９Ｃ】汚染物質をモニタリングする検出器の実施形態を示す図である。
【図２０Ａ】本発明の実施形態による検出器の実施形態を示す図である。
【図２０Ｂ】本発明の実施形態による検出器の実施形態を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態による検出器を用いる方法を示す図である。
【図２２】携帯型のドライサンプリングシステムの実施形態を示す図である。
【図２３Ａ】本発明の実施形態による手持ち式のドライサンプリング装置を概略的に示す図である。
【図２３Ｂ】手持ち式のドライサンプリング装置を示す図である。
【図２４Ａ】ガス供給における汚染物質をモニタリングするためにドライサンプラを用いる方法を示す図である。
【図２４Ｂ】ガス供給における汚染物質をモニタリングするためにドライサンプラを用いる方法を示す図である。
【図２４Ｃ】ガス供給における汚染物質をモニタリングするためにドライサンプラを用いる方法を示す図である。
【図２５】本発明の実施形態による例示的なコンピュータを概略的に示す図である。
【図２６】本発明の実施形態によるガス供給における汚染物質をモニタリングすることを示す概略図である。
【図１】
2007503992.tif 000017
【図２Ａ】
2007503992.tif 000018
【図２Ｂ】
2007503992.tif 000019
【図２Ｃ】
2007503992.tif 000020
【図２Ｄ】
2007503992.tif 000021
【図２Ｅ】
2007503992.tif 000022
【図２Ｆ】
2007503992.tif 000023
【図２Ｇ】
2007503992.tif 000024
【図２Ｈ】
2007503992.tif 000025
【図２Ｉ】
2007503992.tif 000026
【図２Ｊ】
2007503992.tif 000027
【図２Ｋ】
2007503992.tif 000028
【図２Ｌ】
2007503992.tif 000029
【図２Ｍ】
2007503992.tif 000030
【図２Ｎ】
2007503992.tif 000031
【図２Ｏ】
2007503992.tif 000032
【図２Ｐ】
2007503992.tif 000033
【図２Ｑ】
2007503992.tif 000034
【図２Ｒ】
2007503992.tif 000035
【図２Ｓ】
2007503992.tif 000036
【図２Ｔ】
2007503992.tif 000037
【図２Ｕ】
2007503992.tif 000038
【図２Ｖ】
2007503992.tif 000039
【図２Ｗ】
2007503992.tif 000040
【図３Ａ】
2007503992.tif 000041
【図３Ｂ】
2007503992.tif 000042
【図３Ｃ】
2007503992.tif 000043
【図３Ｄ】
2007503992.tif 000044
【図４Ａ】
2007503992.tif 000045
【図４Ｂ】
2007503992.tif 000046
【図５Ａ】
2007503992.tif 000047
【図５Ｂ】
2007503992.tif 000048
【図５Ｃ】
2007503992.tif 000049
【図５Ｄ】
2007503992.tif 000050
【図６】
2007503992.tif 000051
【図７Ａ】
2007503992.tif 000052
【図７Ｂ】
2007503992.tif 000053
【図７Ｃ】
2007503992.tif 000054
【図８Ａ】
2007503992.tif 000055
【図８Ｂ】
2007503992.tif 000056
【図８Ｃ】
2007503992.tif 000057
【図８Ｄ】
2007503992.tif 000058
【図８Ｅ】
2007503992.tif 000059
【図８Ｆ】
2007503992.tif 000060
【図８Ｇ】
2007503992.tif 000061
【図８Ｈ】
2007503992.tif 000062
【図８Ｉ】
2007503992.tif 000063
【図８Ｊ】
2007503992.tif 000064
【図８Ｋ】
2007503992.tif 000065
【図８Ｌ】
2007503992.tif 000066
【図８Ｍ】
2007503992.tif 000067
【図８Ｎ】
2007503992.tif 000068
【図８Ｏ】
2007503992.tif 000069
【図８Ｐ】
2007503992.tif 000070
【図８Ｑ】
2007503992.tif 000071
【図８Ｒ】
2007503992.tif 000072
【図８Ｓ】
2007503992.tif 000073
【図８Ｔ】
2007503992.tif 000074
【図８Ｕ】
2007503992.tif 000075
【図８Ｖ】
2007503992.tif 000076
【図９】
2007503992.tif 000077
【図１０】
2007503992.tif 000078
【図１１Ａ−１】
2007503992.tif 000079
【図１１Ａ−２】
2007503992.tif 000080
【図１１Ａ−３】
2007503992.tif 000081
【図１１Ａ−４】
2007503992.tif 000082
【図１１Ａ−５】
2007503992.tif 000083
【図１１Ａ−６】
2007503992.tif 000084
【図１１Ａ−７】
2007503992.tif 000085
【図１１Ａ−８】
2007503992.tif 000086
【図１１Ａ−９】
2007503992.tif 000087
【図１１Ａ−１０】
2007503992.tif 000088
【図１１Ａ−１１】
2007503992.tif 000089
【図１１Ａ−１２】
2007503992.tif 000090
【図１１Ａ−１３】
2007503992.tif 000091
【図１１Ａ−１４】
2007503992.tif 000092
【図１１Ａ−１５】
2007503992.tif 000093
【図１１Ａ−１６】
2007503992.tif 000094
【図１１Ａ−１７】
2007503992.tif 000095
【図１１Ａ−１８】
2007503992.tif 000096
【図１１Ａ−１９】
2007503992.tif 000097
【図１１Ａ−２０】
2007503992.tif 000098
【図１１Ａ−２１】
2007503992.tif 000099
【図１１Ａ−２２】
2007503992.tif 000100
【図１１Ａ−２３】
2007503992.tif 000101
【図１１Ａ−２４】
2007503992.tif 000102
【図１１Ａ−２５】
2007503992.tif 000103
【図１１Ａ−２６】
2007503992.tif 000104
【図１１Ａ−２７】
2007503992.tif 000105
【図１１Ｂ−１】
2007503992.tif 000106
【図１１Ｂ−２】
2007503992.tif 000107
【図１１Ｂ−３】
2007503992.tif 000108
【図１１Ｂ−４】
2007503992.tif 000109
【図１１Ｂ−５】
2007503992.tif 000110
【図１１Ｂ−６】
2007503992.tif 000111
【図１１Ｂ−７】
2007503992.tif 000112
【図１１Ｂ−８】
2007503992.tif 000113
【図１１Ｂ−９】
2007503992.tif 000114
【図１１Ｂ−１０】
2007503992.tif 000115
【図１１Ｂ−１１】
2007503992.tif 000116
【図１１Ｃ】
2007503992.tif 000117
【図１１Ｄ】
2007503992.tif 000118
【図１１Ｅ】
2007503992.tif 000119
【図１１Ｆ】
2007503992.tif 000120
【図１１Ｇ】
2007503992.tif 000121
【図１１Ｈ】
2007503992.tif 000122
【図１１Ｉ】
2007503992.tif 000123
【図１１Ｊ】
2007503992.tif 000124
【図１１Ｋ】
2007503992.tif 000125
【図１１Ｌ】
2007503992.tif 000126
【図１１Ｍ】
2007503992.tif 000127
【図１１Ｎ】
2007503992.tif 000128
【図１１Ｏ】
2007503992.tif 000129
【図１１Ｐ】
2007503992.tif 000130
【図１１Ｑ】
2007503992.tif 000131
【図１１Ｒ】
2007503992.tif 000132
【図１１Ｓ】
2007503992.tif 000133
【図１１Ｔ】
2007503992.tif 000134
【図１１Ｕ】
2007503992.tif 000135
【図１１Ｖ】
2007503992.tif 000136
【図１１Ｗ】
2007503992.tif 000137
【図１１Ｘ】
2007503992.tif 000138
【図１１Ｙ】
2007503992.tif 000139
【図１１Ｚ】
2007503992.tif 000140
【図１２Ａ】
2007503992.tif 000141
【図１２Ｂ】
2007503992.tif 000142
【図１３Ａ】
2007503992.tif 000143
【図１３Ｂ】
2007503992.tif 000144
【図１３Ｃ】
2007503992.tif 000145
【図１４】
2007503992.tif 000146
【図１５】
2007503992.tif 000147
【図１６】
2007503992.tif 000148
【図１７Ａ】
2007503992.tif 000149
【図１７Ｂ】
2007503992.tif 000150
【図１７Ｃ】
2007503992.tif 000151
【図１８】
2007503992.tif 000152
【図１９Ａ】
2007503992.tif 000153
【図１９Ｂ】
2007503992.tif 000154
【図１９Ｃ】
2007503992.tif 000155
【図２０Ａ】
2007503992.tif 000156
【図２０Ｂ】
2007503992.tif 000157
【図２１】
2007503992.tif 000158
【図２２】
2007503992.tif 000159
【図２３Ａ】
2007503992.tif 000160
【図２３Ｂ】
2007503992.tif 000161
【図２４Ａ】
2007503992.tif 000162
【図２４Ｂ】
2007503992.tif 000163
【図２４Ｃ】
2007503992.tif 000164
【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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