除電装置
【課題】 ガラス基板やウェーハの表面の帯電を効果的に除去する除電装置を提供する。
【解決手段】 減圧雰囲気に維持された直管型チューブ３内に電子ビーム６を放出するエミッタ４を配設し、また電子ビーム６の照射を受けて軟Ｘ線を発生するタングステンからなるターゲット膜７をチューブ内面に形成した除電装置であって、前記チューブには多数の窓部８が形成され、この窓部は前記ターゲット膜７にて覆われ、この窓部を覆うターゲット膜はベリリウム（Ｂｅ）膜９で外側から保護されている。
【解決手段】 減圧雰囲気に維持された直管型チューブ３内に電子ビーム６を放出するエミッタ４を配設し、また電子ビーム６の照射を受けて軟Ｘ線を発生するタングステンからなるターゲット膜７をチューブ内面に形成した除電装置であって、前記チューブには多数の窓部８が形成され、この窓部は前記ターゲット膜７にて覆われ、この窓部を覆うターゲット膜はベリリウム（Ｂｅ）膜９で外側から保護されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば帯電した半導体ウェーハ、ガラス基板或いはフィルムから静電気を除去したり、クリーンルーム内を除電する除電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ、ガラス基板或いはフィルムは搬送中にローラなどとの接触によって静電気が発生し、静電気によって表面に微細なゴミなどが付着しやすい。
【０００３】
また、静電チャックによって吸着された半導体ウェーハやガラス基板に荷電が残留しているとなかなか静電チャックから引き剥がすことができない。
【０００４】
このため、従来から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帯電した電荷を中和したり、アースされた除電バーを半導体ウェーハなどに接触させているが、前者の場合は放電電極からの微粒子の発生、オゾンの発生、イオン極性の偏りなどの問題があり、後者はスパークが発生して製品歩留りの低下を招いている。
【０００５】
上記の不利を解消する手段として、特許文献１には、超音波霧化現象を利用して微小ミストの生成と帯電を同時に行い、得られた微小ミストを帯電体に吹きつけて除電する内容が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には軟Ｘ線を利用した除電装置が開示されている。この除電装置は図９に示すように、真空状態が維持されたケース（チューブ）の一端をＸ線が透過する基体で閉塞し、この基体上にタングステン（Ｗ）からなるターゲット薄膜を形成し、更にフィラメント（電子源）とターゲット薄膜との間にグリッド電極を配置し、フィラメントから発せられた電子線をターゲット薄膜に照射し、発生した軟Ｘ線を前記基体を透過して外部に照射するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−７１８９９号公報
【特許文献２】特許第２７４９２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されるように、帯電した微小な水滴によって除電を行う場合には、除電に寄与した水滴が除電対象物に付着して除電対象物の表面を濡らすおそれがある。
【０００８】
特許文献２に開示される軟Ｘ線を用いた除電装置は、ケース内部を高真空に維持する必要がある。このためケースの一部を構成する基体も真空が破壊されないだけの厚みが要求される。このためベリリウム（Ｂe）などの軽い金属を選択することが考えられる。しかしながら、厚みが厚くなると軟Ｘ線が透過しにくくなるという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係る除電装置は、減圧雰囲気に維持されたチューブ内に電子ビームを放出するエミッタを配設し、前記電子ビームの照射を受けて軟Ｘ線を発生するターゲット膜を前記チューブ内面に形成した除電装置において、前記チューブには複数の窓部が形成され、この窓部は前記ターゲット膜にて覆われ、この窓部を覆うターゲット膜はベリリウム（Ｂｅ）膜で外側から保護された構成とした。
【００１０】
斯かる構成とすることで、ターゲット膜で発生した軟Ｘ線は薄厚のベリリウム（Ｂｅ）を透過して外部に照射される。
【００１１】
前記チューブとしては、パイレックス（登録商標）などのガラス製直管型チューブが除電装置としては好ましい。この場合、エミッタは棒状をなすナノカーボン電極とするのが好ましい。また、前記チューブとしては、偏平なボックス状であってもよい。
【００１２】
更に、チャージアップを防ぐとともに電子ビームの幅をコントロールするため、前記エミッタをターゲット膜を形成したチューブ内面と対向するチューブ内面に寄った位置に配置し、その両側にゲート電極を配置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
従来の除電装置にあってはチューブ（基体）自体の厚みが厚いため、透過する軟Ｘ線の量が少なく、十分な除電効果を発揮することができなかった。しかしながら、本発明に係る除電装置によれば、チューブに窓部を形成し、この窓部をターゲット膜で覆うとともに、薄厚のベリリウム（Ｂｅ）膜で窓部に露出するターゲット膜を保護したため、内外の圧力差によって真空が破壊されることがなく、またベリリウムの原子は軽いため軟Ｘ線が透過しやすい。したがって、効率よく軟Ｘ線を取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を実施するための実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る除電装置を適用したガラス基板搬送ラインの側面図、図２は本発明に係る除電装置の斜視図、図３は本発明に係る除電装置の断面図、図４（ａ）は本発明に係る除電装置の要部の拡大断面図、（ｂ）は（ａ）を下から見た図、図５（ａ）〜（ｃ）はターゲット膜からベリリウム（Ｂｅ）膜形成までの工程を説明した図、図６はエミッタとしてのナノカーボン電極表面の拡大写真である。
【００１５】
図１において、本実施例に係る除電装置１は直管タイプであり、上方及び側方を保護ケース２で覆われている。また搬送ラインは多数のローラ１００を平行に配置して構成され、このローラ１００上をガラス基板（半導体ウェーハ）Ｗが搬送される。
本発明に係る除電装置１は軟Ｘ線をガラス基板Ｗに向けて照射する。軟Ｘ線が空気中に存在する分子（原子）に当たると、分子（原子）から電子が飛び出し、プラスイオンになる。また飛び出した電子は他の分子（原子）に結合することで、当該他の分子（原子）はマイナスイオンになる。このようにして軟Ｘ線によって、プラスイオンとマイナスイオンが等量づつ生じる。
【００１６】
ここで、ガラス基板Ｗの表面がプラスに帯電していると、前記軟Ｘ線によって生じたマイナスイオンがガラス基板Ｗの表面のプラスの帯電と結合して中和する。
【００１７】
前記除電装置１は図２および図３に示すように、減圧状態（１〜１０００Torr）に維持されたパイレックス製直管型チューブ３内にエミッタ４を挿入している。エミッタ４はステンレスなどの棒状電極の表面に、ナノカーボン層を形成している。このナノカーボン層は図６に示すように、先端が尖っており、この先端から電子が大量且つ容易に放出される。
【００１８】
図６に示すようなナノカーボン層を形成するには、プラズマ雰囲気中にＣＨ４＋Ｈ２ガスを導入し、プラズマによってＣＨ４を活性化し、基体表面にナノカーボン層を形成する。
【００１９】
また、エミッタ４の両脇にはゲート電極５、５を配置し、エミッタ４から放出される電子ビーム６の幅をコントロールしている。ゲート電極５としては、図７に示すように、チャージアップ防止用のエミッタ４の背後に更にもう１本配置してもよい。
【００２０】
前記チューブ３には窓部８が形成され。この窓部８を覆うようにタングステンからなるターゲット膜７が形成され、このターゲット膜７を保護するベリリウム（Ｂｅ）膜（シート）９が外側から貼着されている。
【００２１】
前記ターゲット膜７を形成するには、図５（ａ）に示すように、チューブ３にエッチングなどによって窓部８を形成し、次いで（ｂ）に示すように窓部８を外側からレジスト膜Ｒで塞ぎ、この状態で（ｃ）に示すように、スパッタリング、ＣＶＤ或いはアトマイズ法によって窓部内にその一部が埋まるようにターゲット膜７を形成し、次いでレジスト膜Ｒを除去した後、ベリリウム（Ｂｅ）膜９を貼り付ける。
【００２２】
前記窓部８の径は２００〜８００μｍ、チューブ３の厚みは０．５〜１．０ｍｍとし、ベリリウム（Ｂｅ）層９の厚さはチューブ３の厚みよりも薄い。ただし、チューブ３内の真空が破壊されない厚みは確保している。
【００２３】
以上において、ターゲット電圧を４ｋV以上、ターゲット電流を６０μＡ以上として電子ビームをターゲット膜７に衝突させると、１〜数百Åの波長の軟Ｘ線が発生し、発生した軟Ｘ線はベリリウム（Ｂｅ）層９を透過して外部に出てくる。
【００２４】
図８は別実施例を示す断面図であり、この別実施例はチューブ３が断面円形ではなく、偏平な矩形状をなしている。そして、チューブ３の上部には複数のエミッタ４を配置し、またエミッタ４と対向する面に窓（貫通穴）８を形成し、この窓８内に薄厚のベリリウム（Ｂｅ）の薄膜を形成し、真空を維持するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る除電装置を適用したガラス基板搬送ラインの側面図
【図２】本発明に係る除電装置の斜視図
【図３】本発明に係る除電装置の断面図
【図４】（ａ）は本発明に係る除電装置の要部の拡大断面図、（ｂ）は（ａ）を下から見た図
【図５】（ａ）〜（ｃ）はターゲット膜からベリリウム（Ｂｅ）膜形成までの工程を説明した図
【図６】エミッタとしてのナノカーボン電極表面の拡大写真
【図７】別実施例を示す断面図
【図８】別実施例を示す断面図
【図９】軟Ｘ線を用いた除電装置の概念図
【符号の説明】
【００２６】
１…除電装置、２…保護ケース、３…直管型チューブ、４…エミッタ、５…ゲート電極、６…電子ビーム、７…ターゲット膜、８…窓部、９…ベリリウム（Ｂｅ）膜、１００…搬送ラインのローラ、Ｒ…レジスト膜、Ｗ…ガラス基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば帯電した半導体ウェーハ、ガラス基板或いはフィルムから静電気を除去したり、クリーンルーム内を除電する除電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ、ガラス基板或いはフィルムは搬送中にローラなどとの接触によって静電気が発生し、静電気によって表面に微細なゴミなどが付着しやすい。
【０００３】
また、静電チャックによって吸着された半導体ウェーハやガラス基板に荷電が残留しているとなかなか静電チャックから引き剥がすことができない。
【０００４】
このため、従来から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帯電した電荷を中和したり、アースされた除電バーを半導体ウェーハなどに接触させているが、前者の場合は放電電極からの微粒子の発生、オゾンの発生、イオン極性の偏りなどの問題があり、後者はスパークが発生して製品歩留りの低下を招いている。
【０００５】
上記の不利を解消する手段として、特許文献１には、超音波霧化現象を利用して微小ミストの生成と帯電を同時に行い、得られた微小ミストを帯電体に吹きつけて除電する内容が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には軟Ｘ線を利用した除電装置が開示されている。この除電装置は図９に示すように、真空状態が維持されたケース（チューブ）の一端をＸ線が透過する基体で閉塞し、この基体上にタングステン（Ｗ）からなるターゲット薄膜を形成し、更にフィラメント（電子源）とターゲット薄膜との間にグリッド電極を配置し、フィラメントから発せられた電子線をターゲット薄膜に照射し、発生した軟Ｘ線を前記基体を透過して外部に照射するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−７１８９９号公報
【特許文献２】特許第２７４９２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されるように、帯電した微小な水滴によって除電を行う場合には、除電に寄与した水滴が除電対象物に付着して除電対象物の表面を濡らすおそれがある。
【０００８】
特許文献２に開示される軟Ｘ線を用いた除電装置は、ケース内部を高真空に維持する必要がある。このためケースの一部を構成する基体も真空が破壊されないだけの厚みが要求される。このためベリリウム（Ｂe）などの軽い金属を選択することが考えられる。しかしながら、厚みが厚くなると軟Ｘ線が透過しにくくなるという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係る除電装置は、減圧雰囲気に維持されたチューブ内に電子ビームを放出するエミッタを配設し、前記電子ビームの照射を受けて軟Ｘ線を発生するターゲット膜を前記チューブ内面に形成した除電装置において、前記チューブには複数の窓部が形成され、この窓部は前記ターゲット膜にて覆われ、この窓部を覆うターゲット膜はベリリウム（Ｂｅ）膜で外側から保護された構成とした。
【００１０】
斯かる構成とすることで、ターゲット膜で発生した軟Ｘ線は薄厚のベリリウム（Ｂｅ）を透過して外部に照射される。
【００１１】
前記チューブとしては、パイレックス（登録商標）などのガラス製直管型チューブが除電装置としては好ましい。この場合、エミッタは棒状をなすナノカーボン電極とするのが好ましい。また、前記チューブとしては、偏平なボックス状であってもよい。
【００１２】
更に、チャージアップを防ぐとともに電子ビームの幅をコントロールするため、前記エミッタをターゲット膜を形成したチューブ内面と対向するチューブ内面に寄った位置に配置し、その両側にゲート電極を配置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
従来の除電装置にあってはチューブ（基体）自体の厚みが厚いため、透過する軟Ｘ線の量が少なく、十分な除電効果を発揮することができなかった。しかしながら、本発明に係る除電装置によれば、チューブに窓部を形成し、この窓部をターゲット膜で覆うとともに、薄厚のベリリウム（Ｂｅ）膜で窓部に露出するターゲット膜を保護したため、内外の圧力差によって真空が破壊されることがなく、またベリリウムの原子は軽いため軟Ｘ線が透過しやすい。したがって、効率よく軟Ｘ線を取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を実施するための実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る除電装置を適用したガラス基板搬送ラインの側面図、図２は本発明に係る除電装置の斜視図、図３は本発明に係る除電装置の断面図、図４（ａ）は本発明に係る除電装置の要部の拡大断面図、（ｂ）は（ａ）を下から見た図、図５（ａ）〜（ｃ）はターゲット膜からベリリウム（Ｂｅ）膜形成までの工程を説明した図、図６はエミッタとしてのナノカーボン電極表面の拡大写真である。
【００１５】
図１において、本実施例に係る除電装置１は直管タイプであり、上方及び側方を保護ケース２で覆われている。また搬送ラインは多数のローラ１００を平行に配置して構成され、このローラ１００上をガラス基板（半導体ウェーハ）Ｗが搬送される。
本発明に係る除電装置１は軟Ｘ線をガラス基板Ｗに向けて照射する。軟Ｘ線が空気中に存在する分子（原子）に当たると、分子（原子）から電子が飛び出し、プラスイオンになる。また飛び出した電子は他の分子（原子）に結合することで、当該他の分子（原子）はマイナスイオンになる。このようにして軟Ｘ線によって、プラスイオンとマイナスイオンが等量づつ生じる。
【００１６】
ここで、ガラス基板Ｗの表面がプラスに帯電していると、前記軟Ｘ線によって生じたマイナスイオンがガラス基板Ｗの表面のプラスの帯電と結合して中和する。
【００１７】
前記除電装置１は図２および図３に示すように、減圧状態（１〜１０００Torr）に維持されたパイレックス製直管型チューブ３内にエミッタ４を挿入している。エミッタ４はステンレスなどの棒状電極の表面に、ナノカーボン層を形成している。このナノカーボン層は図６に示すように、先端が尖っており、この先端から電子が大量且つ容易に放出される。
【００１８】
図６に示すようなナノカーボン層を形成するには、プラズマ雰囲気中にＣＨ４＋Ｈ２ガスを導入し、プラズマによってＣＨ４を活性化し、基体表面にナノカーボン層を形成する。
【００１９】
また、エミッタ４の両脇にはゲート電極５、５を配置し、エミッタ４から放出される電子ビーム６の幅をコントロールしている。ゲート電極５としては、図７に示すように、チャージアップ防止用のエミッタ４の背後に更にもう１本配置してもよい。
【００２０】
前記チューブ３には窓部８が形成され。この窓部８を覆うようにタングステンからなるターゲット膜７が形成され、このターゲット膜７を保護するベリリウム（Ｂｅ）膜（シート）９が外側から貼着されている。
【００２１】
前記ターゲット膜７を形成するには、図５（ａ）に示すように、チューブ３にエッチングなどによって窓部８を形成し、次いで（ｂ）に示すように窓部８を外側からレジスト膜Ｒで塞ぎ、この状態で（ｃ）に示すように、スパッタリング、ＣＶＤ或いはアトマイズ法によって窓部内にその一部が埋まるようにターゲット膜７を形成し、次いでレジスト膜Ｒを除去した後、ベリリウム（Ｂｅ）膜９を貼り付ける。
【００２２】
前記窓部８の径は２００〜８００μｍ、チューブ３の厚みは０．５〜１．０ｍｍとし、ベリリウム（Ｂｅ）層９の厚さはチューブ３の厚みよりも薄い。ただし、チューブ３内の真空が破壊されない厚みは確保している。
【００２３】
以上において、ターゲット電圧を４ｋV以上、ターゲット電流を６０μＡ以上として電子ビームをターゲット膜７に衝突させると、１〜数百Åの波長の軟Ｘ線が発生し、発生した軟Ｘ線はベリリウム（Ｂｅ）層９を透過して外部に出てくる。
【００２４】
図８は別実施例を示す断面図であり、この別実施例はチューブ３が断面円形ではなく、偏平な矩形状をなしている。そして、チューブ３の上部には複数のエミッタ４を配置し、またエミッタ４と対向する面に窓（貫通穴）８を形成し、この窓８内に薄厚のベリリウム（Ｂｅ）の薄膜を形成し、真空を維持するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る除電装置を適用したガラス基板搬送ラインの側面図
【図２】本発明に係る除電装置の斜視図
【図３】本発明に係る除電装置の断面図
【図４】（ａ）は本発明に係る除電装置の要部の拡大断面図、（ｂ）は（ａ）を下から見た図
【図５】（ａ）〜（ｃ）はターゲット膜からベリリウム（Ｂｅ）膜形成までの工程を説明した図
【図６】エミッタとしてのナノカーボン電極表面の拡大写真
【図７】別実施例を示す断面図
【図８】別実施例を示す断面図
【図９】軟Ｘ線を用いた除電装置の概念図
【符号の説明】
【００２６】
１…除電装置、２…保護ケース、３…直管型チューブ、４…エミッタ、５…ゲート電極、６…電子ビーム、７…ターゲット膜、８…窓部、９…ベリリウム（Ｂｅ）膜、１００…搬送ラインのローラ、Ｒ…レジスト膜、Ｗ…ガラス基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気に維持されたチューブ内に電子ビームを放出するエミッタを配設し、前記電子ビームの照射を受けて軟Ｘ線を発生するターゲット膜を前記チューブ内面に形成した除電装置において、前記チューブには複数の窓部が形成され、この窓部は前記ターゲット膜にて覆われ、この窓部を覆うターゲット膜はベリリウム（Ｂｅ）膜で外側から保護されていることを特徴とする除電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の除電装置において、前記チューブはガラス製の直管型チューブであり、前記エミッタは棒状をなすナノカーボン電極であることを特徴とする除電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の除電装置において、前記エミッタは前記ターゲット膜を形成したチューブ内面と対向するチューブ内面に寄った位置に配置され、且つエミッタの両側にゲート電極を配置したことを特徴とする除電装置。
【請求項１】
減圧雰囲気に維持されたチューブ内に電子ビームを放出するエミッタを配設し、前記電子ビームの照射を受けて軟Ｘ線を発生するターゲット膜を前記チューブ内面に形成した除電装置において、前記チューブには複数の窓部が形成され、この窓部は前記ターゲット膜にて覆われ、この窓部を覆うターゲット膜はベリリウム（Ｂｅ）膜で外側から保護されていることを特徴とする除電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の除電装置において、前記チューブはガラス製の直管型チューブであり、前記エミッタは棒状をなすナノカーボン電極であることを特徴とする除電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の除電装置において、前記エミッタは前記ターゲット膜を形成したチューブ内面と対向するチューブ内面に寄った位置に配置され、且つエミッタの両側にゲート電極を配置したことを特徴とする除電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−９２６９５（Ｐ２０１０−９２６９５Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６１０７５（Ｐ２００８−２６１０７５）
【出願日】平成２０年１０月７日（２００８．１０．７）
【特許番号】特許第４４０８９４１号（Ｐ４４０８９４１）
【特許公報発行日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（５９８１６４２６７）株式会社ライフ技術研究所 (7)
【出願人】（５０６３７６２１８）ケイ・アンド・アイ有限会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月７日（２００８．１０．７）
【特許番号】特許第４４０８９４１号（Ｐ４４０８９４１）
【特許公報発行日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（５９８１６４２６７）株式会社ライフ技術研究所 (7)
【出願人】（５０６３７６２１８）ケイ・アンド・アイ有限会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]