JPH0852468A - 石英ガラスフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、不純物の発生や菌類の繁殖が少なく
殺菌作業の容易な石英ガラスフィルタを提供することを
目的とする。 【構成】本発明にかかる石英ガラスフィルタは、多孔質
石英ガラスよりなる多孔質石英ガラスよりなるフィルタ
エレメントと、前記フィルタエレメントを収容し、濾過
されるべき気体、液体等の媒体の供給口、排出口を有す
る石英ガラス製のケーシングと、前記ケーシングに取り
付けられ、前記フィルタエレメントを照射するＵＶラン
プとを備えたことを構成を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセスで
使用される超純水の精製装置等に用いられるフィルタに
係り、特に、殺菌用にＵＶ照射を必要とする精製工程中
などに用いられるのに適した石英ガラスフィルタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造プロセスでは不純物イ
オンやダストを完全に取除いた超純水が用いられる。こ
の超純水は、イオン交換樹脂で不純物イオンを取除き、
樹脂フィルターでダストを濾過して精製される。このと
き、精製ライン中にはＵＶ（紫外線）ランプを設置し、
ＵＶを水に直接照射することによって殺菌し、微生物、
菌類の繁殖を抑えている。

【０００３】図３に、上記従来の超純水精製装置におけ
る精製工程図を示す。図において、ＰＦはプレフィル
タ、Ｆ１、Ｆ２はフィルタ、ＩＥ１、ＩＥ２はイオン交
換樹脂、ＵはＵＶランプ、Ｔは純水タンク、Ｐは送液ポ
ンプである。この超純水精製装置において、プレフィル
タＰＦによって所定範囲のダストを取除かれた水はイオ
ン交換樹脂ＩＥ１を経て一度純水タンクＴに貯蔵され
る。次に送液ポンプＰにより純水は第１フィルタＦ１に
て更にダストが除かれ、第２のイオン交換樹脂ＩＥ２へ
送られる。この過程で純水はＵＶランプ照射を受け、殺
菌がなされる。その後純水は第２フィルタＦ２を経て更
に細いダストを除去した後、一部は再び純水タンクＴに
戻り、一部は超純水として半導体製造装置に送られ、半
導体製造プロセス中で使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記超純水
精製装置に用いられるフィルタは一般的に樹脂フィルタ
で構成されているため、以下のような技術的課題を有し
ている。即ち、純水中に有機物成分が溶出しやすく、こ
の有機物成分が不純物元素発生源となるだけでなく、菌
類の栄養源となり、菌類の繁殖を増長させる可能性があ
る。また樹脂は紫外線に対する耐久性が低く、紫外線に
よる直接殺菌が困難である。従って、樹脂フィルタを用
いた超純水精製工程では、フィルタの洗浄、殺菌作業に
多大の手間を要し、精製作業の効率が好ましくないとい
う技術的課題を有していた。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、不純物の発生や菌類の繁殖が少なく殺菌作
業の容易な石英ガラスフィルタを提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかかる石英ガラスフィルタは多孔質石英ガ
ラスよりなる多孔質石英ガラスよりなるフィルタエレメ
ントと、前記フィルタエレメントを収容し、濾過される
べき気体、液体等の媒体の供給口、排出口を有する石英
ガラス製のケーシングと、前記ケーシングに取り付けら
れ、前記フィルタエレメントを照射するＵＶランプとを
備えたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】フィルタエレメント、ケーシング共に石英ガラ
スで構成されており、不純物元素の発生、有機分成分の
溶出は少なく、菌類の増殖も少ない。フィルタの殺菌及
びフィルタを通過する媒体の殺菌は必要時にケーシング
に取付けられたＵＶランプにより石英ケーシングを通し
て直接なされる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。尚、図１はフィルタの側面断面を示す図である。フ
ィルタエレメント１は液体透過性の円筒体１ａと、円筒
体１ａの一端を閉塞する液体非透過性の端板１ｂとから
なり、ケーシング２は、液体非透過性の円筒体２ａと、
この円筒体の両端を閉塞する液体非透過性の端板２ｂ
と、端板２ｂに設けられた供給口２ｃ、排出口２ｄとか
らなり、ケーシング２の外周には保護カバー３が取り付
けられ、保護カバー３とケーシング２との間の空隙４
に、２本のＵＶランプ５が設置される。

【０００９】フィルタエレメント１の円筒体１ａは、非
対称膜フィルタとしての支持体であって、粒径１０〜２
０μｍのシリカ（ＳｉＯ₂ ）粉末８０重量部に水３０重
量部及びＰＶＡ（ポリビニルアルコール）３重量部を加
え、スリップキャスティングにより円筒（外径２０ｍ
ｍ、内径１８ｍｍ、長さ２０ｍｍ）に成形し、この成形
体を１５００℃の温度で焼成したもので、非晶質シリカ
粉末による多孔質焼結体であり、気孔率は１０〜６０％
である。

【００１０】上記円筒体１ａの外周面には、同様の材料
による濾過層１ｃが設けられる。濾過層１ｃは、平均粒
径３μｍのシリカ粉末を含むスラリーを前記円筒体１ａ
の外周面に流し、シリカ粒子を付着させた後１２００℃
の温度で焼成したもので、非晶質シリカ粉末の焼結体か
らなる微細な多孔質層であり、厚さは粒子径の１０〜５
００倍である。

【００１１】この微細な多孔質層からなる濾過層１ｃと
多孔質な支持体（円筒体１ａ）とで、非対称膜構造のフ
ィルタエレメントを構成されるが、これらに用いられる
シリカ粉末粒子は、純度が９９．９％以上で、アルカ
リ、アルカリ土類金属、重金属類及びＢＩＩＩ属金属元
素の総量が１５０ＰＰＭ以下の非晶質であることが好ま
しい。

【００１２】ケーシング２の円筒体２ａ、端板２ｂ、供
給口２ｃ、排出口２ｄ及びフィルタエレメント１の端板
１ｂは、いずれもフィルタエレメント円筒２ａと同様の
非晶質シリカ粉末の焼結体にて構成され、液体非透過性
である。シリカ粉末の純度はやはり９９．９％以上、ア
ルカリ、アルカリ土類金属、重金属、ＢＩＩＩ属元素の
総量は１５０ＰＰＭ以下であることが望ましい。

【００１３】そして、上述のフィルタエレメント１及び
ケーシング２の各々の部材は全て溶接により接着結合さ
れており、パッキング等を一切使用していない。

【００１４】保護カバー３は例えば金属製の円筒体であ
って、溶接によりケーシング２の外周に取り付けられて
いる。保護カバー３の内面は紫外線の反射面として、紫
外線反射ミラ−が形成され、保護カバー３とケーシング
２との間隙４に配設されるＵＶランプ５の紫外線をケー
シング２全周側から均等にフィルタエレメント１に集光
する。

【００１５】次に上記実施例のフィルタを用いた超純水
精製装置による性能テスト結果を表１に示す。テストは
６月から８月の３ケ月間行い、生菌数と０．２μｍ以上
の粒子数とを調べた。運転は昼間９〜１８時に行い夜間
は停止、使用前には系内を過酸化水素水殺菌した。サン
プリングはＦ２出口で行った。尚、図２に示す本実施例
のフィルタを用いた超純水精製工程では、送水過程で直
接水がＵＶ照射を受けず、フィルタ内にてＵＶ照射を受
ける。一方図３に示す比較例のフィルタ（従来の樹脂フ
ィルタ）を用いた超純水精製工程では、送水過程で直接
水がＵＶ照射を受ける。表２は本実施例及び比較例のテ
ストに用いられた各フィルタの仕様及び配置場所を示し
ている。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】 表１からわかれるようにＵＶランプ付の本実施例フィル
タを用いることにより、菌類の発生が抑えられダストの
少ない質の高い超純水が得られる。

【００１８】尚、上記実施例では超純水の場合について
説明したが、本発明にかかるフィルタは半導体プロセス
や薬品産業に使用されるクリ−ンル−ムのフィルタ−と
しても使用できるものである。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はフィルタ
エレメント、ケーシングをすべて石英ガラスにより構成
すると共にＵＶランプを内蔵してなるフィルターである
ため、不純物の発生や菌類の繁殖が少なく、殺菌作業も
非常に容易である。その結果、このフィルタを用いた例
えば超純水精製装置等では作業効率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の一実施例のフィルタの断面図
である。

【図２】 図２は本発明の一実施例のフィルタを用いた
超純水精製装置における精製工程図である。

【図３】 図３は従来のフィルタを用いた超純水精製装
置における精製工程図である。

【符号の説明】

１ フィルタエレメント ２ ケーシング ２ｃ 供給口 ２ｄ 排出口 ３ 保護カバー ５ ＵＶランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔質石英ガラスよりなるフィルタエレ
   メントと、前記フィルタエレメントを収容し、濾過され
   るべき気体、液体等の媒体の供給口、排出口を有する石
   英ガラス製のケーシングと、前記ケーシングに取り付け
   られ、前記フィルタエレメントを照射するＵＶランプと
   を備えることを特徴とする石英ガラスフィルタ。