JPH06325894A - クリーンルーム用イオナイザー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオナイザー電極の先端への付着物を減少さ
せることができ、クリーンルームの汚染防止が可能なク
リーンルーム用イオナイザーを提供する。 【構成】 クリーンルームの天井に本体ケース１を設け
る。本体ケース１内に直流パルス電源２、左右一対の正
負のイオナイザー電極３を設ける。イオナイザー電極３
の上端を直流パルス電源２に接続する。イオナイザー電
極３の下端周囲に、絶縁材４を巻き付ける。絶縁材４の
周囲に、加熱用ニクロム線５を巻き付ける。加熱用ニク
ロム線５の周囲に、断熱材６を巻き付ける。加熱用ニク
ロム線５の両端を、断熱材６の上下から引き出し、加熱
用高耐圧絶縁トランス７を介して交流１００Ｖ電源に接
続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電極の放電によりクリ
ーンルーム内の空気をイオン化させ、このイオンにより
物体表面の静電気を中和させるクリーンルーム用イオナ
イザーに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の技術開発の進歩により、集積回路
はその集積度を著しく高めている。しかし、集積回路の
集積度が高まると、回路の線幅が非常に微小になるた
め、製造過程において外部の影響を受けやすく、歩留ま
りが悪くなる。とくに、埃などの浮遊微粒子が回路上に
付着すると、回路の断線もしくは短絡が発生してしま
う。そこで、ＬＳＩ工場や電子機器組立工場において
は、工場全体もしくはその一部をクリーンルームにし
て、工場内の浮遊微粒子をできるだけ減少させている。
ただし、クリーンルーム内は製品の変質を押さえ、微生
物の繁殖を防ぐために、低湿度（４０〜４５％ＲＨ程
度）に保たれているので、静電気が発生しやすい。ま
た、発塵を防止し、耐薬品性を高めるために、プラスチ
ック等の絶縁体が数多く使用されているので、さらに静
電気が発生しやすい環境になっている。静電気が発生す
ると、回路を設けたウェーハが帯電してクリーンルーム
内に僅かに残った微粒子を吸引してしまうので、品質の
劣化を招く。また、放電によってウェーハ上の回路が破
壊されることがある。さらに、電磁波によって製造装置
やコンピューターの誤動作を招いたり、電撃ショックに
より作業者の作業能率が低下するおそれもある。

【０００３】このような静電気障害を防ぐために、クリ
ーンルーム内に発生する静電気を取り除かなければなら
ないが、静電気を除去する方法としてまず考えられるの
が、帯電する物体を接地して、個々の物体ごとに除電す
る方法である。しかし、この方法は器材が導電性で固定
されたものの場合にのみ有効なので、ウェーハやそれを
運ぶキャリアのように複数個の独立した物体で、次々に
搬送されていくものの場合は、接地によって電荷を逃が
す方法をとるのは困難である。

【０００４】そこで、従来から、接地のように個々の物
体ごとに除電するのではなく、クリーンルーム内の空気
を電離し、イオン化することにより静電気を中和する方
法がおこなわれている。この空気イオン化による除電方
法は、帯電する物体に接触することなく、広範囲な空間
をまとめて除電できるので、クリーンルーム内の除電に
適している。空気をイオン化する方法には、コロナ放
電、放射線、紫外線等によるものが知られているが、中
でもコロナ放電による方法は他の方法に比べて安全で、
安価におこなうことができるので、広く利用されてい
る。

【０００５】このようなコロナ放電により空気のイオン
化をおこない、物体表面の静電気を中和する装置とし
て、従来から提案されているのが、クリーンルーム用イ
オナイザーである。このクリーンルーム用イオナイザー
は、クリーンルームの天井に設けられた複数のイオナイ
ザー電極と、このイオナイザー電極に電圧を印加する装
置から構成されている。そして、このような構成を有す
るクリーンルーム用イオナイザーは、イオナイザー電極
に高電圧を印加したときに生じるコロナ放電によってイ
オンを発生させ、このイオンによって静電気を中和させ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クリーンルーム用イオナイザーには以下のような欠点が
あった。すなわち、クリーンルーム用イオナイザーを長
期間運転していると、ＳｉＯ₂ を主成分とする物質が空
中から析出され、イオナイザー電極の先端に付着するの
で、この付着物がイオナイザー電極から飛散してクリー
ンルーム内が汚染され、また除電性能の低下を招く。そ
して、この付着物をイオナイザー電極から取り除くため
にメインテナンス回数を多く要するので、不便である。

【０００７】本発明は以上のような従来技術の欠点を解
決するために提案されたものであり、その目的は、イオ
ナイザー電極の先端への付着物を減少させることがで
き、クリーンルームの汚染防止が可能なクリーンルーム
用イオナイザーを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、電源および前記電源に接
続されたイオナイザー電極を有し、前記イオナイザー電
極から放電させることによりイオンを発生させ、帯電し
た物体の電荷を中和させるクリーンルーム用イオナイザ
ーにおいて、前記イオナイザー電極端部に、前記イオナ
イザー電極を加熱するための加熱装置を備えたことを特
徴とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、前記加熱装
置は、イオナイザー電極の周囲に巻いた加熱用コイルお
よび前記加熱用コイルに接続された加熱用電源を有する
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上述のような構成を有する本発明の作用は以下
の通りである。すなわち、請求項１記載の発明では、電
源からイオナイザー電極に電流を流して、イオナイザー
電極から放電させる。すると、イオナイザー電極周囲の
空気がイオン化するので、このイオンによって帯電した
物体が除電される。このとき、イオナイザー電極端部に
備えた加熱装置によってイオナイザー電極を熱すると、
熱泳動力の作用によりイオナイザー電極に不純物が付着
しにくくなる。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、イオナイ
ザー電極からの放電時に、加熱用電源からコイルに電流
を流すとコイルが発熱してイオナイザー電極が熱せら
れ、熱泳動力の作用によりイオナイザー電極に不純物が
付着しにくくなる。

【００１２】

【実施例】請求項１および請求項２記載の本発明に対応
する一実施例を、図面にしたがって以下に説明する。な
お、請求項１記載の電源は直流パルス電源とし、請求項
２記載の加熱用コイルは加熱用ニクロム線、加熱用電源
は交流１００Ｖ電源とする。

【００１３】（１）実施例の構成 本実施例の構成を以下に説明する。すなわち、図１に示
すように、クリーンルームの天井に本体ケース１が設け
られ、この本体ケース１内に直流パルス電源２が内蔵さ
れている。この直流パルス電源２はイオナイザー用電源
供給トランス２ａを介して交流１００Ｖ電源に接続され
ている。また、本体ケース１には、下方に伸びた左右一
対の正負のイオナイザー電極３が設けられている。イオ
ナイザー電極３は、棒状のトリウムタングステンの下端
を、円錐形に加工した部材で、その上端は直流パルス電
源２に接続されている。

【００１４】そして、このイオナイザー電極３の下端周
囲には加熱装置が設けられている。以下、この加熱装置
の構成を説明する。すなわち、図２に示すように、正負
のイオナイザー電極３の下端には、それぞれ絶縁材４が
巻き付けられている。この絶縁材４の周囲には、加熱用
ニクロム線５がコイル状に巻き付けられていて、この加
熱用ニクロム線５の周囲には、断熱材６が巻き付けられ
ている。加熱用ニクロム線５の両端は、図３に示すよう
に、断熱材６の上下から引き出されている。このように
正負のイオナイザー電極３のそれぞれの断熱材６から引
き出された加熱用ニクロム線５の端部は、図１に示すよ
うに、正負それぞれ独立に加熱用高耐圧絶縁トランス７
に接続されている。さらに、加熱用高耐圧絶縁トランス
７は交流１００Ｖ電源に接続されている。

【００１５】（２）実施例の作用 以上のような構成を有する本実施例の作用は以下の通り
である。すなわち、交流１００Ｖ電源からの電流を、イ
オナイザ電源供給トランス２ａおよび直流パルス電源２
を介して直流パルス電流に変換し、イオナイザー電極３
に流す。すると、イオナイザー電極３からコロナ放電が
発生し、イオナイザー電極周囲の空気がイオン化され
る。このイオン化された空気８が帯電した物質に照射す
ることによって、帯電物質が除電される。

【００１６】このようなイオン発生中に、交流１００Ｖ
電源から加熱用高耐圧絶縁トランス７を介して加熱用ニ
クロム線５に電流を流すと、加熱用ニクロム線５が発熱
し、イオナイザー電極３の下端が加熱される。すると、
熱泳動力の作用によりイオナイザー電極３の微粒子の付
着が軽減される。

【００１７】（３）実施例の効果 以上のような本実施例の効果は以下の通りである。すな
わち、イオン発生中にイオナイザー電極３の下端が加熱
用ニクロム線５によって加熱されているので、イオナイ
ザー電極３の先端への不純物の付着を防止できる。した
がって、付着した不純物がイオナイザー電極から飛散し
てクリーンルーム内が汚染されることがなく、除電性能
が向上する。また、この付着物をイオナイザー電極から
取り除くためのメインテナンス回数を減らすことができ
る。

【００１８】（４）実験データ 本実施例による加熱するイオナイザー電極３と、従来の
加熱しないイオナイザー電極３との比較実験を以下に説
明する。まず、各部材の規格と加熱条件は以下の通りで
ある。まず、イオナイザーを作動させるためにイオナイ
ザー電極３に印加する電圧は１５ｋＶとし、運転時間は
４８時間とする。また、断熱材６としては、セラミック
接着剤を使用する。そして、本実施例におけるイオナイ
ザー電極３下端の露出部分の長さと、イオナイザー電極
３に巻いた断熱材６の幅およびイオナイザー電極３上方
の露出部分の長さは、図４に示すように、３ｍｍ，１１
ｍｍ，２５ｍｍとする。また、イオナイザー電極３を加
熱する加熱用ニクロム線５は５Ωのものを用い、この加
熱用ニクロム線５には、交流１００Ｖ電源からの電流
を、加熱用高耐圧絶縁トランス７によって７Ｖ，１．３
Ａに調整して流すこととする。

【００１９】以上のような条件によって実験をおこなう
と、まず、従来の加熱しないイオナイザー電極３の場
合、図５に示すように、イオナイザー電極３の先端には
放射状に不純物が付着する。一方、本実施例による加熱
したイオナイザー電極３の場合、図６に示すように、イ
オナイザー電極３の先端に不純物はほとんど付着しな
い。

【００２０】（５）その他の実施例 本発明は、以上のような実施例に限定されるものではな
く、各部材の形状および材質等は適宜変更可能である。
たとえば、イオナイザー電極３に巻く絶縁材４と断熱材
６は、セラミック接着剤であってもよいし、ガラス繊維
を用いてもよい。そして、イオナイザー電極３の材質
を、トリウムタングステンではなく、ニッケルコーティ
ングしたタングステンにすれば、放電によるイオナイザ
ー電極３の磨耗およびイオナイザー電極３の飛散による
クリーンルーム内の金属汚染を減少させることができ
る。

【００２１】さらに、加熱装置は電源に接続したニクロ
ム線に限定されず、イオナイザー用の電極を加熱できる
装置であればよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のような本発明によれば、イオン発
生用のイオナイザー電極に加熱装置を設けるという簡単
な構成によって、イオナイザー電極の先端への付着物を
減少させることができ、クリーンルーム内の汚染防止が
可能な優れたクリーンルーム用イオナイザーを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーンルーム用イオナイザーを示す
側面図

【図２】本発明のクリーンルーム用イオナイザーにおけ
るイオナイザー電極および加熱装置を示す分解斜視図

【図３】本発明のクリーンルーム用イオナイザーにおけ
るイオナイザー電極および加熱装置を示す斜視図

【図４】本発明のクリーンルーム用イオナイザーにおけ
るイオナイザー電極と、ガラス繊維の長さを示す斜視図

【図５】従来のクリーンルーム用イオナイザー作動実験
におけるイオナイザー電極の先端を示す拡大図

【図６】本発明のクリーンルーム用イオナイザー作動実
験におけるイオナイザー電極の先端を示す拡大図

【符号の説明】

１…本体ケース ２…直流パルス電源 ２ａ…イオナイザー電源供給トランス ３…イオナイザー電極 ４…ガラス繊維 ５…加熱用ニクロム線 ６…断熱用ガラス繊維 ７…加熱用高耐圧絶縁トランス ８…イオン化された空気

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源および前記電源に接続されたイオナ
   イザー電極を有し、前記イオナイザー電極から放電させ
   ることによりイオンを発生させ、帯電した物体の電荷を
   中和させるクリーンルーム用イオナイザーにおいて、 前記イオナイザー電極端部に、前記イオナイザー電極を
   加熱するための加熱装置を備えたことを特徴とするクリ
   ーンルーム用イオナイザー。
2. 【請求項２】 前記加熱装置は、前記イオナイザー電極
   の周囲に巻いた加熱用コイルおよび前記加熱用コイルに
   接続された加熱用電源を有することを特徴とする請求項
   １記載のクリーンルーム用イオナイザー。