UV/光電子法を用いたガス中浮遊微粒子の除去ならびに荷電装置の開発

UV/光电子法去除气体中悬浮颗粒及带电装置的开发

• 批准号: 09750829
• 负责人: 島田 学
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750829/
• 关键词: エアロゾル微粒子; 除塵技術; クリーン化装置; コンタミネーションコントロール; 負イオン; 光電効果; 単極荷電; 紫外光; 徐塵技術; 光電子効果; 紫外線

半導体製造などの先端産業の分野では、浮遊粒子状物質による局所空間におけるコンタミネーションの防止の必要性がますます高まっている。一方、微粒子の高精度粒径測定法である静電分級法では、高効率の微粒子荷電が望まれている。そこで本研究は、閉鎖空間内の粒子の荷電・捕集手法として提案されたUV/光電子法を、粒子の連続的な捕集装置や高効率荷電装置として実用化することを目的とした。昨年度までに、金の薄膜への紫外光の照射によって光電子を放出させることで気中に負イオンを発生させる装置を製作して、イオンの発生と微粒子の荷電・静電捕集を実験と理論の両面から検討してきた。その結果、発生するイオン濃度を明らかにし、また実験で求められた微粒子の荷電効率ならびに装置による除去効率を説明できる理論モデルが提示できた。すなわち、本手法による微粒子荷電と除去についてその有効性を基礎的に確認することができた。そこで本年度は、実際に粒子の汚染が問題となる場への本手法の適用を検討した。まず、半導体材料製造装置でしばしばみられる減圧条件や高温条件を対象として、本手法による微粒子荷電・除去を実験で検討した。約10torrから大気圧の圧力、室温から約200℃の温度の条件下で得られた実験結果から、本手法がこれらの条件下でも適用可能であることを示すことができた。また、半導体薄膜成膜用の熱CVD反応器に本手法による微粒子荷電・除去装置を小型ユニット化して設置した装置も製作し、成膜基板上に浮遊する微粒子の濃度を減少させられることも明らかにした。以上の研究により、本手法による実用的な粒子荷電・除去装置を、理論計算による設計にもとづいて開発できる指針が得られた。

The division of semiconductor production into advanced industries requires high levels of prevention of airborne particulate matter in the local space. High precision particle size measurement method for particles and electrostatic classification method for particles with high efficiency This study aims to develop a method of particle collection and charging in confined space by UV/photoelectron method, particle collection device with high efficiency and application. In the past year, the ultraviolet light irradiation of gold and silver thin films has produced photoelectrons, generated negative electrons, and generated charged particles. The results of the study show that the concentration of the particles is higher than the concentration of the particles. This method is based on the determination of particle charge and removal. This year, the problem of particle pollution and the application of this method are discussed. In the semiconductor material production apparatus, the voltage reduction condition and the high temperature condition are discussed. This method can be applied under the conditions of high pressure and high pressure of about 10torr and temperature of about 200℃. The present invention relates to a thermal CVD reactor for semiconductor thin film formation, which is a compact device for preparing a thin film and reducing the concentration of fine particles floating on the thin film formation substrate. The above research results show that the particle charge removal device used in the present method has been successfully designed.

项目成果

T.Seto et al.: "Sintering Polydisperse Nanometer-Sized Agglourerates" Aerosol Science and Technology. 27・3. 422-438 (1997)

T.Seto 等人：“烧结多分散纳米级聚集体”气溶胶科学与技术 27・3（1997）。

M.Shimada: "Removal of Airborne Particles by a Device Using UV/Photoelectron Method under Reduced Pressure Conditions" Journal of Aerosol Science. 30・3. 341-353 (1999)

M.Shimada：“在减压条件下使用紫外线/光电子方法去除空气中的颗粒”《气溶胶科学杂志》30・3（1999）。

K.Okuyama: "Performance Evaluation of Chuster-DMA with Integrated Electrometer and Its Application to Ion Mobility Measurements" Journal of Aerosol Science, Japan. 13・2. 83-93 (1998)

K. Okuyama：“带有集成静电计的 Chuster-DMA 的性能评估及其在离子迁移率测量中的应用”，气溶胶科学杂志，日本 13・2（1998 年）。

K.Okuyama: "Effects of Preparation Conditions on the Characteristics of Titanium Deoxide particles Produced by a CVD Method" Journal of Aerosol Science. 29・S1. S907-S908 (1998)

K.Okuyama：“制备条件对CVD法生产的二氧化钛颗粒特性的影响”气溶胶科学杂志29·S908（1998）。

M.Shimada: "Aerosol Particle Removal at Reduced Pressure by an Electrical Precipitator Using UV/Photoelectron Method" Journal of Aerosol Science. 29・S1. S1237-S1238 (1998)

M.Shimada：“使用紫外线/光电子方法的电除尘器在减压下去除气溶胶颗粒”《气溶胶科学杂志》29・S1（1998）。