JPH0515508B2

JPH0515508B2 -

Info

Publication number: JPH0515508B2
Application number: JP14846889A
Authority: JP
Inventors: Masanori Suzuki
Original assignee: Techno Ryowa Ltd
Current assignee: Techno Ryowa Ltd
Priority date: 1989-06-13
Filing date: 1989-06-13
Publication date: 1993-03-01
Also published as: JPH0316661A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、クリーンルームに使用される空気イ
オン化装置に関するものであり、特に、無発塵空
気イオン化装置に係るものである。

［従来の技術］従来より、半導体製造のクリーンルームでは、
低湿度環境であることや、ウエハ及び半導体素子
を運搬するプラスチツク容器が帯電しやすいこと
などにより、静電気が発生している。この静電気
は、ウエハ表面上に埃塵を付着させたり、ウエハ
上のICや半導体素子を破壊してしまい、製品の
歩留りを低下させている。しかも、最近の半導体
素子の高密度化に伴い、クリーンルームの超高清
浄度化が望まれると共に、半導体素子の静電気耐
性も低下し、このような静電気による生産障害
が、益々、問題となつている。

そこで、従来より、クリーンルームにおける静
電気を除去する対策として、イオンにより帯電体
の電荷を中和する手段が提案されている。

すなわち、第３図に示すように、クリーンルー
ム１は、天井に、清浄な空気を送込む高性能フイ
ルタ５およびイオン発生装置２を備えている。こ
のイオン発生装置２は、正負の針状電極３に備え
た正負の高電圧を印加することによつて、コロナ
放電を発生させる。そして、針状電極３の周囲の
空気を正負にイオン化し、この正負のイオン４を
高性能フイルタ５からの一様流によつて搬送し、
帯電体６上の電荷を逆極性のイオン４で中和する
ようになつている。このようなイオン発生装置２
によれば、半導体のように、電気抵抗が高くて、
接地して電荷を漏洩させることは難しいものに対
しても、確実に電気的に中和させることが可能で
あり、クリーンルーム内の静電気発生を防止する
ことができる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記のような従来技術には、次
のような課題があつた。

すなわち、従来より、イオン発生装置２におい
ては、針状電極３から0.03〜0.1μmの微粒子から
なる埃塵が発生していた。

このようなイオン発生装置の放電電極上の埃塵
は、化学的な分析により、SiO₂であることが明
らかにされており、その埃塵の生成機能は、本出
願人の一定の実験の結果、放電線肥大現象と同様
のメカニズムにより発生すると考えられる。すな
わち、放電電極の周囲のような不平等電界中にお
いては、中性（分極）粒子は、グレーデイエント
力により、電界の強い方向に吸引され、コロナ放
電している電極上に付着、堆積してしまう。

したがつて、0.1μmクラスのスーパークリーン
ルームにイオン発生装置を使用する場合、せつか
くフイルタを介して、0.03μm以上の微粒子（現
在測定可能な粒径）の埃塵を除去しても、針状電
極３が、0.005μm程度以下の超微粒子（現在測定
不可能な粒径）を0.03〜0.1μmの大きさの埃塵に
析出してしまい、ウエハなどの表面を汚染させて
しまう。そのため、極めて清浄度の高いスーパー
クリーンルームなどに、イオン発生装置を使用す
ることは非常に難しいとされていた。

本発明の無発塵空気イオン化装置は、上記のよ
うな従来技術の持つ課題を解決するために提案さ
れたものであり、その目的は、クリーンルーム内
の静電気の発生を抑えると共に、放電電極からの
埃塵の発生が無く、非常に高い清浄度を保つ無発
塵空気イオン化装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］本発明の無発塵空気イオン化装置は、以上のよ
うな課題を解決するために、放電電極から該クリ
ーンルームにイオンを供給するイオン発生装置を
備え、クリーンルーム内の気体を吸込む吸気口お
よび前記イオン発生装置の放電電極の近傍に気体
供給する供給口を有する気体供給路を形成し、こ
の気体供給路に、気体中の微粒子を捕集するフイ
ルタを設置し、さらに、このフイルタへの気体供
給路に、放電電極を有して、気体内の超微粒子を
微粒子に析出する微粒子析出装置を設置すること
を特徴とするものである。

［作用］以上のような構成を有する本発明の作用は次の
通りである。

すなわち、気体供給路の吸気口から、クリーン
ルーム内の気体が吸込まれると、この気体が微粒
子析出装置に送込まれる。そして、微粒子析出装
置は気体内の超微粒子を微粒子に析出する。さら
に、微粒子を析出した気体は気体供給路を通つて
フイルタへ送られる。この時、フイルタは気体中
の微粒子を捕集する。最後に、微粒子を捕集され
た気体は、供給口より、イオン発生装置の放電電
極の近傍に供給される。したがつて、イオン発生
装置の放電電極の近傍には、超微粒子も存在しな
い非常に清浄度の高い空気が供給され、イオン発
生装置が動作しても、放電電極上に微粒子が析出
することがない。

以上のように、本発明によれば、クリーンルー
ムに設けられたイオン発生装置が動作しても、イ
オン発生装置の放電電極より発塵することなく、
超高清浄度化を保ちつつ、発生させたイオンによ
り、帯電体を中和することができる。その結果、
ウエハ等の製品上への微粒子の付着量を非常に減
少させ、また、ウエハ上のIC等の静電破壊を防
止することが可能である。

［実施例］以上説明したような本発明の無発塵空気イオン
化装置の一実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

なお、従来技術と同様の部材に関しては同符号
を付し、説明は省略する。

すなわち、第１図に示すように、クリーンルー
ム１は、天井に、空気清浄装置の高性能フイルタ
を備え、イオン発生装置７を設置している。本実
施例のイオン発生装置７は、第２図に示すよう
に、Pulsed−DCシステムとよばれるもので、一
対の正負の特殊なタングステン製の針状電極８
が、29cmの間隔で取り付けられている。この針状
電極８は、±13〜±20kVDCを１〜11秒間隔で印
加し、正負の針状電極８から交互に正イオンと負
イオンを発生させるようになつている。

また、クリーンルーム１の内部には、空気供給
路１３が配設されている。この空気供給路１３の
端部には、吸気口１４および供給口１５が開口さ
れている。吸気口１４はクリーンルーム１内に配
設されており、一方、供給口１５はイオン発生装
置７の針状電極８の近傍に配設されている。ま
た、空気供給路１３には、エアポンプ１１が設置
されており、このエアポンプ１１の送風力によ
り、クリーンルーム１内の空気を吸気口１４から
吸込み、供給口１５から吐出すようになつてい
る。

さらに、空気供給路１３は、メンブレンフイル
タ９を備えている。このメンブレンフイルタ９
は、0.03μm程度以上の埃塵を捕集するようにな
つている。

また、メンブレンフイルタ９への空気供給路１
３上には、微粒子析出装置として、イオン発生装
置１０が設置されている。このイオン発生装置１
０は、イオン発生装置７と同様、複数の正負の針
状電極１６を有しており、電源１７より交流また
は直流電流を流すと、針状電極１６から交互に正
イオンと負イオンを発生させるようになつてい
る。そして、針状電極１６がコロナ放電を行う
際、電気的な吸引力により、0.005μm程度以下の
超微粒子を0.03μm程度の大きさの微粒子に析出
して、この微粒子が針状電極１６から再飛散する
ようになつている。

さらに、空気供給路１３は、イオン発生装置１
０からの気体がエアポンプ１１の手前側に戻るよ
うバイパス路１３ａを備えており、このバイパス
路１３ａには、バルブ１２ａが設置されている。
また、メンブレンフイルタ９への空気供給路１３
上には、バルブ１２ｂが設けられている。

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、エアポンプ１１が作動して、クリー
ンルーム１内の空気が吸気口１４から空気供給路
１３を通つてイオン発生装置１０に送り込まれ
る。そして、イオン発生装置１０の針状電極１６
が、コロナ放電を行い、0.005μm未満の超微粒子
を0.03μm程度の大きさの微粒子に析出して、こ
の微粒子は針状電極１６から再飛散する。さら
に、エアポンプ１１からの送風力により、イオン
発生装置１０を通過したメンブレンフイルタ９に
送られる。この時、メンブレンフイルタ９は、
0.03μm程度の大きさの微粒子を捕集する。最後
に、微粒子を捕集された空気は、供給口１５よ
り、イオン発生装置７の放電電極８の近傍に供給
される。この空気は、イオン発生装置１０および
メンブレンフイルタ９により、0.005μm程度以下
の超微粒子も存在しないため、イオン発生装置７
が動作しても、針状電極８上に微粒子が析出する
ことがない。

さらに、供給口１５から送風される空気は、高
性能フイルタ５からの一様流によつてクリーンル
ーム１の下方に搬送され、クリーンルーム１下方
の超微粒子が混在した空気が、針状電極８に近ず
くことがなく、微粒子が析出される恐れがない。

なお、イオン発生装置１０を通過した空気がメ
ンブレンフイルタ９に送られる場合は、バルブ１
２ｂが開いているが、バルブ１２ａを開けると、
イオン発生装置１０を通過した空気は、バイパス
路１３ａを通つて、再び、イオン発生装置１０に
供給される。このように、イオン発生装置１０に
空気を数回循環させると、空気内部の微粒子析出
度が向上し、メンブレンフイルタ９通過後の空気
の清浄度が向上する。

以上のように、本実施例によれば、クリーンル
ーム１内に設けられたイオン発生装置７が動作し
ても、針状電極８から微粒子の埃塵が発生するこ
となく、静電気除去が実現できる。そのため、静
電気によつてウエハ表面上に埃塵を付着させた
り、ウエハのICや半導体素子の破壊させたりす
ることを防止できる。

なお、本発明の無発塵空気イオン化装置は、以
上のうような実施例に限定されるものではなく、
イオン発生装置としては、ACシステムと呼ばれ
るグリツド状の装置などがあり、適宜選択可能で
ある。また、フイルタの形状や設置数も適宜変更
可能である。

［発明の効果］以上述べたように、本発明の無発塵空気イオン
化装置によれば、微粒子を捕集するフイルタへの
空気供給路上に、放電電極を有する微粒子析出装
置を備え、且つ、空気供給路の供給口をイオン発
生装置の放電電極の近傍に設置するという簡単な
構成によつて、この微粒子析出装置が、超微粒子
を、フイルタが捕集できる程度の微粒子に析出す
るため、フイルタが微粒子である埃塵を除去で
き、しかも、微粒子が存在しない気体がイオン発
生装置の放電電極の近傍に供給されるため、イオ
ン発生装置は、放電電極から埃塵が発生すること
なく動作し、クリーンルームの超高清浄度を保ち
つつ、クリーンルーム内のイオン発生装置による
イオンが、帯電体を中和して、静電気による生産
障害を防止でき、高密度の半導体素子を確実に製
造することができる信頼性の高い優れた無発塵空
気イオン化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の構成説明図、第２図は本実
施例の要部斜視図、第３図は従来例の構成説明図
である。１……クリーンルーム、２……イオン発生装
置、３……針状電極、４……イオン、５……高性
能フイルタ、６……帯電体、７……イオン発生装
置、８……針状電極、９……メンブレンフイル
タ、１０……イオン発生装置、１１……エアポン
プ、１２……バルブ、１３……空気供給路、１４
……吸気口、１５……供給口、１６……針状電
極、１７……電源。

Claims

【特許請求の範囲】１清浄な空気を供給する空気清浄装置を有する
クリーンルームにおいて、放電電極から該クリーンルームにイオンを供給
するイオン発生装置を備え、前記クリーンルーム内の気体を吸込む吸気口お
よび前記イオン発生装置の放電電極の近傍に気体
を供給する供給口を有する気体供給路を形成し、該気体供給路に、気体中の微粒子を捕集するフ
イルタを設置し、さらに、該フイルタへの気体供給路に、放電電
極を有して、気体内の超微粒子を微粒子として析
出する微粒子析出装置を設置する、以上のことを特徴とする無発塵空気イオン化装
置。