(57)【要約】【課題】  安価で効率良く排気ガス中のミストまたはダスト状物質を捕捉することができる排ガスフィルターを提供する。【解決手段】半導体製造において、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセス２を経た被処理ガスＧ中のミストおよびダスト状物質を除去するフィルター１であって、直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター１内を通過する被処理ガスＧの最短距離が７０ｍｍ〜１３０ｍｍで、密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 以上０．１６４ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が１１５ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなる排ガスフィルター１である。【選択図】  図２
2007307545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造において、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、
直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が７０ｍｍ〜１３０ｍｍで、密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 以上０．１６４ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が１１５ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなることを特徴とする排ガスフィルター。
【請求項２】
半導体製造において、イオン注入法、金属エッチング法、またはＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、
直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が３０ｍｍ〜７０ｍｍで、密度が０．０２２ｇ／ｃｍ3 以上０．０７５ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が８１ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなることを特徴とする排ガスフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造プロセス用の排ガスフィルターに関する。さらに詳しくは半導体製造プロセスの排気系より排出されるガス、ミスト及びダスト状物質を迅速に捕捉し得る排ガスフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいては、排気系より排出されるガス、ミスト及びダスト状物質が有害であるために、除害設備を備えているのが一般的である。
【０００３】
このような除害設備に用いられる吸着剤としては、イオン交換樹脂やゼオライトが挙げられているが、設備が大型化したり、操業率が低かったり、メンテナンス性が低いなどの不都合があった。
【０００４】
そこで、従来より、これらの不都合を解消し、真空ポンプを介して排出されるガスがミスト化又はダスト化して配管内に析出する前にフィルターで捕捉することによって、排気系のメンテナンスを容易にし、使用者における経費負担を少なくできる排ガスフィルターとして、０．１〜６．０ｍｍｏｌ／ｇのイオン性基を含有する繊維の集合体からなる排ガスフィルターや、フィルターユニット内を１回転以上渦巻状に進行する流路を形成するようにガス不透過性の隔壁が設けられ、該流路を形成する隔壁の少なくとも片側の面に０．１〜８ｍｍｏｌ／ｇのイオン性基を有する繊維を加工したフィルター部材が該流路を閉塞しないように積層されたフィルターユニットが提案されている。
【特許文献１】特開平７−２５６０２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のフィルターの場合、ミストおよびダスト状物質を捕捉するメカニズムとしては、以下のようなことが考えられる。
（１）イオン性基の作用により、フィルター繊維に、ミストおよびダスト状物質が磁石のように吸着されることによって捕捉される。
（２）フィルター繊維の空隙に、ミストおよびダスト状物質が引っかかり物理的に捕捉される。
（３）フィルター繊維に、ミストおよびダスト状物質が衝突し、繊維表面に塊となって堆積して捕捉される。
【０００６】
このうち、上記従来のフィルターの場合、主に（１）の効果による優れた捕捉効率が得られるが、その反面イオン性基を有する特殊繊維を用いるのでフィルター自体がコスト高になってしまうといった不都合を生じることとなる。
【０００７】
そのため、フィルター繊維の空隙を細かく形成して（２）（３）の作用によるミストおよびダスト状物質の捕捉を主体的に図るといったことも考えられるが、フィルター繊維は、シート状ではなく三次元構造の立体的なフィルターなので、（２）（３）のような物理的な捕捉の場合、フィルターの表面のみで集中的に捕捉されてその後すぐに目詰まりを起こしてしまうといった不都合を生じる。また、ミストおよびダスト状物質を物理的に捕捉できる細かい空隙を形成した三次元構造の立体的なフィルターを構成した場合、ガスを通過させる際の圧力負荷が非常に大きくなってしまい実質的に使用することができないことが懸念される。
【０００８】
しかし、実際に半導体製造プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質の粒径分布は、今までの経験から、ＣＶＤ窒化膜を形成する場合には、図５に示すように、１μｍ以下が全体の５０％を占め、１０μｍ以下では全体の７０％、５０μｍ以下では全体の９０％を占めるといったことがわかっている。また、ＣＶＤ酸化膜を形成する場合や、イオン注入法や金属エッチング法による場合には、図６に示すように、１０μｍ以下では全体の６％、５０μｍ以下では全体の３７％、５０μｍ以上が全体の６３％で、１００μｍを中心に、５０μｍ〜２００μｍが大半を占めるといったことがわかっている。そして、これらの異なった粒径分布のミストおよびダスト状物質は、一定の密度、一定の硬さを満たした排ガスフィルターにおいて、被処理ガスが通過する距離、すなわち、排ガスフィルターの厚みを調整してやれば、上記したような（１）の効果による捕捉効率に頼らなくても（２）（３）の効果による物理的な捕捉効果でも充分に使用可能な排ガスフィルターを構成できることを見出した。
【０００９】
本発明は、係る実情に鑑みてなされたものであって、安価で効率良く排気ガス中のミストまたはダスト状物質を捕捉することができる排ガスフィルターを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の排ガスフィルターは、半導体製造において、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が７０ｍｍ〜１３０ｍｍで、密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 以上０．１６４ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が１１５ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなるものである。
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明の排ガスフィルターは、半導体製造において、イオン注入法、金属エッチング法、またはＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が３０ｍｍ〜７０ｍｍで、密度が０．０２２ｇ／ｃｍ3 以上０．０７５ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が８１ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなるものである。
【００１２】
半導体製造プロセスとしては、フッ化水素酸、シランガス、テトラエトキシシラン（以下、ＴＥＯＳと略する）、アンモニア、塩素、三塩化ホウ素、フッ化水素酸、フッ素、四フッ化炭素、リン、ヒ素、ボロン等の有害なガスに、反応生成物等の夾雑物、その他ミストやダストといった微粒子が混在した排気ガスが発生するプロセス、すなわち、イオン注入法、アルミ等の金属エッチング法、ＣＶＤ法といった方式が挙げられる。排ガスフィルター１は、この中でも、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質の粒径分布によって、イオン注入法、アルミ等の金属エッチング法、ＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスの場合と、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスの場合とに二分して使用される。
【００１３】
図１は、このような半導体プロセスにおける排ガスフィルター１の使用状態を示し、図２および図３は、このような排ガスフィルター１が設けられる粉体除去装置１０を示している。
【００１４】
すなわち、半導体プロセス２を経た被処理ガスは、真空ポンプ３で排出されるが、この真空ポンプ３の前後に設けた粉体除去装置１０によって被処理ガス中のミストおよびダスト状物質が除去される。排ガスフィルター１は、この粉体除去装置１０内に設けて使用される。粉体除去装置１０は、流入口１１からの被処理ガスＧが排ガスフィルター１の周囲全体からこの排ガスフィルター１内を通過して上蓋部に設けられた排出口１２から排出されるように形成されている。この粉体除去装置１０の具体的なものとしては、例えば大成技研株式会社製トラパックなどが挙げれらる。したがって、この排ガスフィルター１は、中空円筒状に成形されているのが好ましい。この場合に、直径と高さの比は一般に１：０．１〜２０、好ましくは１：０．５〜１０が好適である。この中空円筒状は他の形状に比べ圧力変化に対する形態安定性や成形性に優れ、更に設備容積当たりのフィルター容積を大きくできるので設備容積の小型化もできる。
【００１５】
なお、本発明にいう中空円筒状とは、排ガスフィルター１の外殻形態が中空円筒状であることを言い、例えば、プリーツ状（図３参照）、場合によっては中空円錐台状の形態も含むものである。また、図３に示すプリーツ状の場合も、同図に示すように円周方向に溝部が形成されてプリーツ状となされたものであってもよいし、中心軸方向に溝部が形成されてプリーツ状となされたもの（図示省略）であってもよい。
【００１６】
排ガスフィルターを構成する繊維としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維やこれらの混合物等が用いられる。この繊維としては、直径２０μｍ〜２７０μｍ、好ましくは２０μｍ〜３０μｍのものが用いられる。２０μｍよりも小さい場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質は、排ガスフィルターの表面のみで集中的に捕捉されてその後すぐに目詰まりを起こしてしまうこととなる。また、２７０μｍよりも大きい場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質は、充分に物理的な捕捉ができなくなってしまう。
【００１７】
熱融着繊維は、繊維径が１５μｍ〜２００μｍであることが好ましい。かかる範囲であれば、本発明の排ガスフィルターに適した空隙率を確保し、さらには硬度が高いものが得られるからである。より好ましくは１８μｍ〜１５０μｍ、さらに好ましくは２０μｍ〜１００μｍである。
【００１８】
熱融着性繊維としては、例えば、ポリオレフィン系熱融着繊維、ポリエステル系熱融着繊維などが用いられる。この熱融着繊維としては、シート状または繊維状のものを使用することができるが、分散性を考慮すると繊維状のものを用いることが好ましい。また、上記ポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなるベースの繊維材料と同系の熱融着繊維を用いることが成形性などの点から好ましい。この熱融着繊維は、上記ポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して３０質量％以上となるように排ガスフィルター中に含まれる。より好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは５５質量％以上、特に好ましくは７０質量％以上である。
【００１９】
排ガスフィルターの成形は、上記ポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維を含有して均一に混ざり合うようにカーディングした後、この繊維材料を成形型に綿詰めして成形を行なう。成形は、成形型内に綿詰めされる繊維材料に１０〜１５重量％の水分を付与した後、成形型内に熱風を吹き込んで熱融着性繊維を溶融させるとともに水分を蒸発乾燥させることによって行なうことができる。また、成形は、成形型内に綿詰めされた繊維材料を、成形型の外側から加熱して熱融着性繊維を溶融させることによって行なうこともできる。
【００２０】
このようにして得られる排ガスフィルターは、イオン注入法、アルミ等の金属エッチング法、ＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスに用いる場合、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が少なくとも３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下となるように形成される。すなわち、図２に示す中空円筒状の排ガスフィルターの場合、外周面と内周面との間が３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下となるように形成される。また、図３に示すプリーツ状の排ガスフィルターの場合、外周面の溝底と内周面との間が３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下となるように形成される。この距離が３０ｍｍ未満の場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を十分に除去することができない。７０ｍｍを超えると、目詰まりして閉塞したり、排ガスを通過させる際の圧力損失が大きくなってしまう。
【００２１】
また、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスに用いる場合、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が少なくとも７０ｍｍ以上１３０ｍｍ以下となるように形成される。すなわち、図２に示す中空円筒状の排ガスフィルターの場合、外周面と内周面との間が７０ｍｍ以上１３０ｍｍ以下となるように形成される。また、図３に示すプリーツ状の排ガスフィルターの場合、外周面の溝底と内周面との間が７０ｍｍ以上１３０ｍｍ以下となるように形成される。この距離が７０ｍｍ未満の場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を十分に除去することができない。１３０ｍｍを超えると、目詰まりして閉塞したり、排ガスを通過させる際の圧力損失が大きくなってしまう。
【００２２】
また、このようにして得られる排ガスフィルターは、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスに用いる場合、密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 以上０．１６４ｇ／ｃｍ3 以下に形成される。この密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 未満の場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を充分に除去することができない。この密度が０．１６４ｇ／ｃｍ3 を超えた場合、排ガスを通過させる際の圧力損失が大きくなってしまう。また、イオン注入法、アルミ等の金属エッチング法、ＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスに用いる場合、フィルターの密度は、０．０２２ｇ／ｃｍ3 以上０．０７５ｇ／ｃｍ3 以下に形成される。この密度が０．０２２ｇ／ｃｍ3 未満の場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を充分に除去することができない。この密度が０．０７５ｇ／ｃｍ3 を超えた場合、排ガスを通過させる際の圧力損失が大きくなってしまう。
【００２３】
さらに、このようにして得られる排ガスフィルターは、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスに用いる場合、中空円筒状に形成された排ガスフィルターの円筒軸方向の高さが半分となるように、排ガスフィルターの上面を覆う当て板を介して荷重を加え、初期厚さの５０％となるまで圧縮し、この圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が１１５ｋｇｆ以上の硬さとなるように形成される。この硬さが１１５ｋｇｆ未満の場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を捕捉することによって排ガスフィルター自体が挫屈してしまうこととなる。また、イオン注入法、アルミ等の金属エッチング法、ＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスに用いる場合、フィルターの上記硬さは、８１ｋｇｆ以上の硬さとなるように形成される。この硬さが８１ｋｇｆ未満の場合、被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を捕捉することによって排ガスフィルター自体が挫屈してしまうこととなる。
【００２４】
このようにして構成される排ガスフィルターは、イオン注入法、アルミ等の金属エッチング法、ＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスの場合と、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスの場合とでそれぞれ排ガスフィルターを使い分ければ、半導体製造プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質を、特殊繊維を用いた排ガスフィルター並みの優れた捕捉効率で捕捉することができる。また、図５まはた図６に示す粒径分布範囲となることがわかっていれば、上記した半導体製造プロセス以外の被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であっても、大きな圧力損失を生じることなく使用することができる。この排ガスフィルターによると、特殊繊維を用いた排ガスフィルターを２回交換するところを３回交換する程度の手間で運転することが可能となる。この排ガスフィルターを交換する手間を加えても、排ガスフィルター自体が特殊繊維を用いたものの１／１０程度の価格で安価に製造することができるので、半導体製造プロセスに応じた排ガスフィルターの選択さえすれば、安価で効率良く排気ガス中のミストまたはダスト状物質を捕捉することができることとなる。
【発明の効果】
【００２５】
以上述べたように、本発明によると、半導体製造プロセスを経た被処理ガス中のミストまたはダスト状物質を、１．０Ｋｐａ以下の圧力損失、５０％以上の捕集率で効率良く捕捉することができる。また、特殊繊維を用いた従来のフィルターと比較しても安価に捕捉することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、下記実施例等に限定されるものではない。なお、実施例中の百分率および部は、断りのない限り重量基準で示す。
〔実施例１〜１０、比較例１〜３〕
（１）繊維組成
実施例１  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例２  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例３  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例４  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例５  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例６  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例７  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例８  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例９  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例１０：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
比較例１  ：１０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
１０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
比較例２  ：１０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
５μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
比較例３  ：２０μｍ×５１ｍｍイオン交換繊維
上記実施例１〜１０、比較例１、２については、各繊維材料をブレンドし、カート掛けした後、この繊維材料を成形型に綿詰めして１８０φ( 外径) ×４０φ (内径) ×１３０ｍｍ( 高さ) の円筒状に成形を行なった。比較例３については、実施例６に相当する特殊繊維の既製( 大成技研社製) の排ガスフィルターを用いた。
【００２７】
このようにして成形された各排ガスフィルターの寸法および物性を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2007307545.tif 000003
次いで、得られた各排ガスフィルターを用いて排ガスフィルター前後圧力損失が１．０Ｋｐａになるまでガス、ミスト及びダスト状物質の捕捉実験を行った。
【００２９】
捕捉実験は、まず、図４に示すように、実験装置ａ内に２種類のプロセスガスを一定の条件にて供給し、減圧環境下の炉内にて昇温およびプラズマエネルギーを用いガス分解を行なう。次いで、分解されたガスを真空ポンプｂにて排気し、ガス分解時に発生した生成物を真空ポンプｂの後段に設置した粉体除去装置ｃにて捕集する。そして、この粉体除去装置ｃ内に設置した排ガスフィルターｄの生成物捕集量を比較する事で各密度の違う排ガスフィルターｄの性能比較を実施する。
【００３０】
捕捉実験は、各排ガスフィルターの捕捉効率を見るために、排ガスフィルターを取り付けたそれぞれのユニットについて、１５０サイクル毎の経時的重量変化を測定した。結果を表２および表３に示す。
【００３１】
【表２】
2007307545.tif 000004
【００３２】
【表３】
2007307545.tif 000005
（２）実験環境
実験プロセス：  CVD 法を用いた「シリコン窒化膜」プロセス
プロセスガス：  1)DCS （SiH2Cl2 ）ジクロロシラン
2)NH3   アンモニア
パージガス  ：  N2  窒素
供給制御    ：  ＭＦＣ（マスフローコントローラー）にて制御
排気制御    ：  比例制御バルブを使用し排気量を制御
真空ポンプ  ：  小型ドライポンプ
粉体トラップ：  φ485 ×H350ハウジング
（３）圧力損失（Ｋｐａ）
排ガスフィルター前後に接続した圧力計の差から求め、１．０Ｋｐａ以下を使用可能とした。
（４）捕捉量の経時的変化（ｇ）
１５０サイクル経過前のユニット重量（Ｘｇ）と経過後のユニット重量（Ｙｇ）との差から算出した。
捕捉量（ｇ）＝Ｙ−Ｘ
（５）捕捉効率（％）
使用排気ラインの１５０サイクルの間に発生する既知ガス量から求めたミスト及びダスト状物質の予測発生量（Ｘｇ）に対する捕捉量（Ｙｇ）から算出した。捕捉率５０％以上を使用可能とした。
捕捉効率（％）＝（Ｙ／Ｘ）×１００
表２および表３の結果から、本発明の排ガスフィルターは、３００サイクル（実施例９，１０）〜６００サイクル（実施例３，４）の処理回数の間、半導体製造プロセスを経た被処理ガス中のミストまたはダスト状物質を、１．０Ｋｐａ以下の圧力損失、５０％以上の捕集率で効率良く捕捉することができる。例えば、特殊繊維を用いた比較例３の排ガスフィルターが９００サイクルの処理回数を処理できるのに対して、これに対応する同等グレードの実施例６の排ガスフィルターが６００サイクルの処理回数を処理できる。この場合、処理回数だけ比較すると比較例３の排ガスフィルターは、実施例６の排ガスフィルターよりも１．５倍長持ちすることとなるが、排ガスフィルター自体のコストとしては、特殊繊維を用いているぶん約１０倍高くなる。したがって、実施例６の排ガスフィルターは、比較例３の排ガスフィルターよりも１．５倍の頻度でフィルター交換を行わないといけないが、排ガスフィルター自体が１／１０のコストなので、総合的に評価すると、この実施例６の排ガスフィルターの方が安価に捕捉することができることとなる。また、効率的にも６００サイクルの処理回数にわたって、１．０Ｋｐａ以下の圧力損失、５０％以上の捕集率で使用することができるので、充分に効率良く捕捉することができるものであると言える。
〔実施例１１〜２０、比較例４〜６〕
表４に示すように、排ガスフィルターのサイズを３００φ（外径）×４０φ（内径）×１３０ｍｍ（高さ）の円筒状に変更した以外は、上記実施例１〜１０、比較例１〜３と同様の繊維組成および密度で排ガスフィルターを構成し、同様の実験を行った。なお、比較例６については、実施例１６に相当する特殊繊維の既製( 大成技研社製) の排ガスフィルターを用いた。結果を表５および表６に示す。
【００３３】
【表４】
2007307545.tif 000006
【００３４】
【表５】
2007307545.tif 000007
【００３５】
【表６】
2007307545.tif 000008
その結果、上記実施例１〜１０と同様に、６００サイクル（実施例１９，２０）〜１２００サイクル（実施例１３，１４）の処理回数の間、半導体製造プロセスを経た被処理ガス中のミストまたはダスト状物質を、１．０Ｋｐａ以下の圧力損失、５０％以上の捕集率で効率良く捕捉することが確認できた
〔実施例２１〜２８、比較例７〜９〕
実施例２１  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例２２  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例２３  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例２４  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
実施例２５  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例２６  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例２７  ：２７０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
実施例２８  ：２０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
２０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
比較例７  ：１０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
１０μｍ×６１ｍｍＰＥＴ熱融着繊維３０重量部
比較例８  ：１０μｍ×５１ｍｍＰＥＴ繊維１００重量部
５μｍ×６１ｍｍＰＥＴ／ＰＰ熱融着繊維３０重量部
比較例９  ：２０μｍ×５１ｍｍイオン交換繊維
上記実施例２１〜２８、比較例７，８については、各繊維材料をブレンドし、カート掛けした後、この繊維材料を成形型に綿詰めして１８０φ( 外径) ×４０φ (内径) ×１３０ｍｍ( 高さ) の円筒状に成形を行なった。比較例９については、実施例２４に相当する特殊繊維の既製( 大成技研社製) の排ガスフィルターを用いた。
【００３６】
このようにして成形された各排ガスフィルターの寸法および物性を表７に示す。
【００３７】
【表７】
2007307545.tif 000009
また、実験環境を以下のように変更した。それ以外は、上記実施例１〜１０、比較例１〜３と同様の捕捉実験を行った。
（２）実験環境
実験プロセス：  CVD 法を用いた「シリコン酸化膜」プロセス
プロセスガス：  1)TEOS( テトラエトキシシラン) 
2)O2  酸素
パージガス  ：  N2  窒素
供給制御    ：  ＭＦＣ（マスフローコントローラー）にて制御
排気制御    ：  比例制御バルブを使用し排気量を制御
真空ポンプ  ：  小型ドライポンプ
粉体トラップ：  φ300 ×H267ハウジング
捕捉実験は、各排ガスフィルターの捕捉効率を見るために、排ガスフィルターを取り付けたユニットごと、１５０サイクル毎の経時的重量変化を測定した。結果を表８および表９に示す。
【００３８】
【表８】
2007307545.tif 000010
【００３９】
【表９】
2007307545.tif 000011
表８および表９の結果から、本発明の排ガスフィルターは、６００サイクル（実施例２７，２８）〜９００サイクル（実施例２１，２２）の処理回数の間、半導体製造プロセスを経た被処理ガス中のミストまたはダスト状物質を、１．０Ｋｐａ以下の圧力損失、５０％以上の捕集率で効率良く捕捉することができる。例えば、特殊繊維を用いた比較例９の排ガスフィルターが１０５０サイクルの処理回数を処理できるのに対して、これに対応する同等グレードの実施例２４の排ガスフィルターが７５０サイクルの処理回数を処理できる。この場合、処理回数だけ比較すると比較例９の排ガスフィルターは、実施例２４の排ガスフィルターよりも１．４倍長持ちすることとなるが、排ガスフィルター自体のコストとしては、特殊繊維を用いているぶん約１０倍高くなる。したがって、実施例２４の排ガスフィルターは、比較例９の排ガスフィルターよりも１．４倍の頻度でフィルター交換を行わないといけないが、排ガスフィルター自体が１／１０のコストなので、総合的に評価すると、この実施例２４の排ガスフィルターの方が安価に捕捉することができることとなる。また、効率的にも７５０サイクルの処理回数にわたって、１．０Ｋｐａ以下の圧力損失、５０％以上の捕集率で使用することができるので、充分に効率良く捕捉することができるものであると言える。
〔実施例２９〜３６、比較例１０〜１２〕
表１０に示すように、排ガスフィルターのサイズを１００φ（外径）×４０φ（内径）×１３０ｍｍ（高さ）の円筒状に変更した以外は、上記実施例２１〜２８、比較例７〜９と同様の繊維組成および密度で排ガスフィルターを構成し、同様の実験を行った。なお、比較例１２については、実施例３２に相当する特殊繊維の既製( 大成技研社製) の排ガスフィルターを用いた。結果を表１１および表１２に示す。
【００４０】
【表１０】
2007307545.tif 000012
【００４１】
【表１１】
2007307545.tif 000013
【００４２】
【表１２】
2007307545.tif 000014
その結果、上記実施例２１〜２８と同様に、６００サイクル（実施例２９〜３２，３５，３６）〜７５０サイクル（実施例３３，３４）の処理回数の間、半導体製造プロセスを経た被処理ガス中のミストまたはダスト状物質を、１．０Ｋｐａ以下の圧力損失、５０％以上の捕集率で効率良く捕捉することが確認できた
【産業上の利用可能性】
【００４３】
半導体製造プロセスで用いる排ガスフィルターに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】半導体製造プロセスにおける排ガスフィルターの使用状態を示す全体構成の概略を示す配管図である。
【図２】排ガスフィルターを粉体除去装置にセットした状態を示す断面図である。
【図３】他の排ガスフィルターを粉体除去装置にセットした状態を示す断面図である。
【図４】捕捉実験を行う実験装置の概略構成図である。
【図５】半導体製造において、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質の粒径分布を示すグラフである。
【図６】半導体製造において、イオン注入法、金属エッチング法、またはＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質の粒径分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１  排ガスフィルター
１０  粉体除去装置
２  半導体プロセス
３  真空ポンプ
Ｇ  被処理ガス
【図１】
2007307545.tif 000015
【図２】
2007307545.tif 000016
【図３】
2007307545.tif 000017
【図４】
2007307545.tif 000018
【図５】
2007307545.tif 000019
【図６】
2007307545.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月18日(2007.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造において、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であって、１μｍ以下が全体の５０％を占め、１０μｍ以下では全体の７０％、５０μｍ以下では全体の９０％を占める粒径分布のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、
直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が７０ｍｍ〜１３０ｍｍで、密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 以上０．１６４ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が１１５ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなることを特徴とする排ガスフィルター。
【請求項２】
半導体製造において、イオン注入法、金属エッチング法、またはＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であって、１０μｍ以下では全体の６％、５０μｍ以下では全体の３７％、５０μｍ以上が全体の６３％で、１００μｍを中心に５０μｍ〜２００μｍが大半を占めるを占める粒径分布のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、
直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が３０ｍｍ〜７０ｍｍで、密度が０．０２２ｇ／ｃｍ3 以上０．０７５ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が８１ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなることを特徴とする排ガスフィルター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の排ガスフィルターは、半導体製造において、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であって、１μｍ以下が全体の５０％を占め、１０μｍ以下では全体の７０％、５０μｍ以下では全体の９０％を占める粒径分布のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が７０ｍｍ〜１３０ｍｍで、密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 以上０．１６４ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が１１５ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明の排ガスフィルターは、半導体製造において、イオン注入法、金属エッチング法、またはＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であって、１０μｍ以下では全体の６％、５０μｍ以下では全体の３７％、５０μｍ以上が全体の６３％で、１００μｍを中心に５０μｍ〜２００μｍが大半を占めるを占める粒径分布のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が３０ｍｍ〜７０ｍｍで、密度が０．０２２ｇ／ｃｍ3 以上０．０７５ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が８１ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなるものである。
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月3日(2007.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造において、ＣＶＤ法による窒化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であって、１μｍ以下が全体の５０％を占め、１０μｍ以下では全体の７０％、５０μｍ以下では全体の９０％を占める粒径分布のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、
直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が７０ｍｍ〜１３０ｍｍで、密度が０．０１６ｇ／ｃｍ3 以上０．１６４ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が１１５ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなることを特徴とする排ガスフィルター。
【請求項２】
半導体製造において、イオン注入法、金属エッチング法、またはＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であって、１０μｍ以下では全体の６％、５０μｍ以下では全体の３７％、５０μｍ以上が全体の６３％で、１００μｍを中心に５０μｍ〜２００μｍが大半を占める粒径分布のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、
直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が３０ｍｍ〜７０ｍｍで、密度が０．０２２ｇ／ｃｍ3 以上０．０７５ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が８１ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなることを特徴とする排ガスフィルター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明の排ガスフィルターは、半導体製造において、イオン注入法、金属エッチング法、またはＣＶＤ法による酸化膜の形成プロセスを経た被処理ガス中のミストおよびダスト状物質であって、１０μｍ以下では全体の６％、５０μｍ以下では全体の３７％、５０μｍ以上が全体の６３％で、１００μｍを中心に５０μｍ〜２００μｍが大半を占める粒径分布のミストおよびダスト状物質を除去するフィルターであって、直径２０μｍ〜２７０μｍのポリエステルおよびまたはポリオレフィンからなる繊維１００質量％に対して、３０質量％以上の熱融着性繊維が含有され、フィルター内を通過する被処理ガスの最短距離が３０ｍｍ〜７０ｍｍで、密度が０．０２２ｇ／ｃｍ3 以上０．０７５ｇ／ｃｍ3 以下に形成されるとともに、圧縮率５０％で２０秒間静止後の応力が８１ｋｇｆ以上の中空円筒状またはプリーツ状の三次元立体形状に形成されてなるものである。