JP2008096167A - 静電気測定装置の設置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴飛散雰囲気内における静電気測定に支障が生ずることのない静電気測定装置の設置構造を提供する。
【解決手段】表面電位計３、表面電位計３に接続したケーブル４およびケーブル４の先端に設けたプローブ５から成る静電気測定装置１の、表面電位計３を防滴カバー２の外部に設置し、ケーブル４およびプローブ５を防滴カバー２内の液滴飛散雰囲気Ａ内に設置する静電気測定装置１の設置構造において、ケーブル４およびプローブ５を内包する防液チューブ６と、防液チューブ６の先端部に設けられ、防液チューブ６の軸心部にプローブ５を保持するスペーサ７と、を備え、プローブ５を飛散した液滴からプロテクトするように、防液チューブ６の先端をプローブ５先端より突出させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面電位計、表面電位計に接続したケーブルおよびケーブルの先端に設けたプローブから成る静電気測定装置の設置構造に関するものである。

従来、この種の静電気測定装置として、表面電位計（測定本体）と、表面電位計に接続したケーブルと、ケーブルの先端部に設けたプローブ（静電気測定ヘッド）と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この静電気測定装置はドライな雰囲気中で使用することを前提とし、ウェハやガラスを対象とする半導体製造工程において、ウェハやガラスの表面に帯電し、回路の破壊等歩留まりの原因となる静電気の量を測定する。
特開平９−２４３６９２号公報

しかしながら、このような静電気測定装置では、ウェットな雰囲気中では静電気が発生しないとされているため（実際には、発生することが確認されている。）、ドライ環境のみを考慮して設計されている。そのため、液滴飛散雰囲気内に設置された状態で測定を行うと、ケーブルやプローブに液滴が付着し、誤作動やプローブに故障が発生する問題があった。

本発明は、液滴飛散雰囲気内における静電気測定に支障が生ずることのない静電気測定装置の設置構造を提供することを課題としている。

本発明の静電気測定装置の設置構造は、表面電位計、表面電位計に接続したケーブルおよびケーブルの先端に設けたプローブから成る静電気測定装置の、表面電位計を防滴カバーの外部に設置し、ケーブルおよびプローブを防滴カバー内の液滴飛散雰囲気内に設置する静電気測定装置の設置構造において、ケーブルおよびプローブを内包する防液チューブと、防液チューブの先端部に設けられ、防液チューブの軸心部にプローブを保持するスペーサと、を備え、プローブを飛散した液滴からプロテクトするように、防液チューブの先端をプローブ先端より突出させたことを特徴とする。

この構成によれば、飛散した液滴がケーブルおよびプローブに付着することを抑えることができる。そのため、静電気測定における誤検出、装置の誤作動を防止することができると共に、プローブの故障を防止することができる。

この場合、防液チューブの先端は、プローブの照射角近傍まで突出していることが好ましい。

この構成によれば、プローブによる静電気の測定を妨害することなく、液滴が防液チューブの先端部から入り込んで、プローブに付着するのを防止することができる。

上記静電気測定装置の設置構造において、防液チューブが、導電性材料で形成されていることが好ましい。

この構成によれば、防液チューブをアースすることにより、防液チューブに帯電した電荷を除去することができる。そのため、防液チューブの先端部がプローブの静電気検知範囲に入った場合にも、静電気の測定結果が、防液チューブの帯電による影響を受けることがなく、より正確な測定を行うことができる。

上記静電測定装置の設置構造において、防液チューブの先端部が、アースされた導電性の筒体で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、防液チューブの先端部に帯電した電荷が除去されるため、防液チューブの先端部がプローブの静電気検知範囲に入った場合にも、静電気の測定結果が、防液チューブの先端部の帯電による影響を受けることがない。これにより、より正確な測定を行うことができる。

これらの場合、防液チューブには、気体供給手段に連なると共に、スペーサを通過してプローブの前方に飛散する液滴を吹き払うための気体を供給する気体供給チューブが接続されていることが好ましい。

この構成によれば、飛散した液滴が防液チューブの先端部から内部に入り込むことを防止することができる。そのため、プローブに液滴が付着するのを確実に防止することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の設置構造を適用した静電気測定装置について説明する。この静電気測定装置は、ワーク（ウェハ）の洗浄の際に、防滴カバーにより形成された液滴飛散雰囲気内において、ワークの表面における静電気量を測定するものである。なお、このような液滴飛散雰囲気では、静電気が発生しない（アースされてしまう）と考えられているが、洗浄液として使用する純水あるいは薬液によっては、静電気が発生することが確認されている。

図１に示すように、静電気測定装置１は、防滴カバー２で覆われた洗浄装置１０に設置されており、防滴カバー２の外部に設置された表面電位計３と、基端が表面電位計３に接続されたケーブル４と、防滴カバー２の内部にあってワークＷの上方に設置されると共に、ケーブル４の先端に接続されたプローブ５と、ケーブル４及びプローブ５を内包するように形成された防液チューブ６と、防液チューブ６の先端部に設けられ、プローブ５を保持するスペーサ７と、を備えている。

表面電位計３は、防滴カバー２の外部からケーブル４を介してプローブ５と接続され、静電気検出センサとなるプローブ５の検出結果を、ケーブル４を介して取得することにより、ワークＷの表面に帯電した静電気量を測定する。また、表面電位計３は、正面側にディスプレイ３１を有し、これにより、測定結果を表示する。

プローブ５は、ワークＷ表面の一定範囲内に帯電した静電気量を検出するものであり、ワークＷ表面に対し、一定の照射角（１００〜１１０°）の静電気検知範囲Ｂを有している。プローブ５は、静電気検知範囲Ｂを遮るように接触したワークＷの表面に対し、帯電した静電気量（電位）を検出する。なお、本実施形態においては、プローブ５が固定され、ワークＷ表面の一定範囲内に帯電した静電気量を測定しているが、プローブ５をＸＹ方向に移動させるＸＹ移動手段を備え、プローブ５をワークＷ表面上全体に走査させることで、ワークＷ表面全体の静電気量分布を測定しても良い。

スペーサ７は、アルミニウム等の金属によりドーナツ状に形成されている。また、スペーサ７の外周面は防液チューブ６の内面に接着等により固定される一方、内周面にプローブ５を固定している。これにより、防液チューブ６は、その先端部の内部にプローブ５をその軸心部に来るように保持している。

防液チューブ６は、導電性材料として、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属パイプあるいは金属フレキシブルチューブで形成されている。また、防液チューブ６はケーブル４及びプローブ５を内蔵するように形成されており、これにより、飛散した液滴（洗浄液）がケーブル４及びプローブ５に付着せず、測定における誤検出、装置の誤作動等を防止している。さらに、防液チューブ６の先端部は、プローブ５の先端部から突出し、プローブ５の静電気検知範囲Ｂの近傍まで形成されており、これにより、プローブ５による測定を妨害することなく、防液チューブ６の先端部前方で飛散する液滴からプローブ５をプロテクトしている。またさらに、防液チューブ６はアースされており、帯電した電荷が除去される状態になされていることで、突出した防液チューブ６の先端がプローブ５の静電気検知範囲Ｂに入っていても、測定結果に影響を及ぼせないような構成に為されている。

次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態に係る静電気測定装置１について、特に異なる部分を主に説明する。この実施形態において、防液チューブ６は、全体として液滴を通さないような樹脂系材料やゴム系材料で形成されており、例えば、ビニールホースで形成されている。
また、防液チューブ６の先端部には、アースされた導電性材料（例えば、アルミニウムやステンレス等）の筒体６１が形成されている。なお、この筒体６１を静電気検知範囲Ｂの円錐台形状に合わせて逆ロート状に形成しても良く、また、防液チューブの先端に当該筒体６１を省略しても良く、すなわち、防液チューブ６の先端をプローブ５から突出する（静電気検知範囲Ｂの近傍まで）ように構成しても良い。しかしながら、本実施形態のように防液チューブ６の先端部にアースされた導電性材料の筒体６１が形成されていることで、防液チューブ６の先端部に帯電した電荷が除去され、防液チューブ６の先端部がプローブ５の静電気検知範囲Ｂに入っていても、測定結果に影響を及ぼさないように構成されている。

次に、図３を参照して、本発明の第３実施形態に係る静電気測定装置１について、特に異なる部分を主に説明する。この実施形態において、静電気測定装置１は、更に、防液チューブ６に接続された圧縮空気供給機構９を有している。

圧縮空気供給機構９は、防滴カバー２の外部において、圧縮空気を供給する空気圧縮装置（気体供給手段）９１と、空気圧縮装置９１と防液チューブ６とを接続する気体供給チューブ９２と、気体供給チューブ６に介設されたエアーオペレートバルブ９３と、で構成されている。

気体供給チューブ９２は、防液チューブ６に形成された供給口に気密に接続されている（実際には、継手を介して接続されている）。また、スペーサ７には、圧縮空気を通すように周方向に複数の開口部が形成されている。そのため、エアーオペレートバルブ９３が開放されると、空気圧縮装置９１から供給された圧縮空気は、気体供給チューブ９２から防液チューブ６の内部に流れ、スペーサ７の開口部を通って、最終的に、防液チューブ６の先端部に達し、排出される。これにより、飛散した液滴が防液チューブ６の先端部から内部に入り込むことを防止することができ、プローブ５に液滴が付着することを確実に防止するのができる。なお、圧縮空気の風量は、圧縮空気と各部材との摩擦帯電による測定の誤検出を防止するため、好ましくはチューブ径を２５ｍｍ前後とした場合に０．４〜０．６（Ｌ／ｍｉｎ）とする。また、気体供給チューブ９２を、防液チューブ６内を通すようにして設け、その先端をスペーサ７の前方に開放するようにしても良い。

なお、図３中では、防液チューブ６として第１実施形態に用いられたものを使用しているが、第２実施形態に用いられたものを使用しても良い。

これらの構成によれば、飛散した液滴がケーブル４およびプローブ５に付着することを抑えることができる。そのため、静電気測定における誤検出、装置の誤作動を防止することができると共に、プローブ５の故障を防止することができる。

本実施形態の静電気測定装置廻りを模式的に表した断面図である。 第２実施形態に係る静電気測定装置廻りを模式的に表した断面図である。 第３実施形態に係る静電気測定装置廻りを模式的に表した断面図である。

符号の説明

１：静電気測定装置、 ２：防滴カバー、 ３：表面電位計、 ４：ケーブル、 ５：プローブ、 ６：防液チューブ、 ７：スペーサ、 ６１：筒体、 ９１：空気圧縮装置、 ９２：気体供給チューブ、 Ａ：液滴飛散雰囲気、 Ｂ：静電気検知範囲

Claims (5)

1. 表面電位計、前記表面電位計に接続したケーブルおよび前記ケーブルの先端に設けたプローブから成る静電気測定装置の、前記表面電位計を防滴カバーの外部に設置し、前記ケーブルおよび前記プローブを前記防滴カバー内の液滴飛散雰囲気内に設置する静電気測定装置の設置構造において、
   前記ケーブルおよび前記プローブを内包する防液チューブと、
   前記防液チューブの先端部に設けられ、前記防液チューブの軸心部に前記プローブを保持するスペーサと、を備え、
   前記プローブを飛散した液滴からプロテクトするように、前記防液チューブの先端を前記プローブ先端より突出させたことを特徴とする静電気測定装置の設置構造。
2. 前記防液チューブの先端は、前記プローブの照射角近傍まで突出していることを特徴とする請求項１に記載の静電気測定装置の設置構造。
3. 前記防液チューブが、導電性材料で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の静電気測定装置の設置構造。
4. 前記防液チューブの先端部が、アースされた導電性の筒体で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の静電気測定装置の設置構造。
5. 前記防液チューブには、気体供給手段に連なると共に、前記スペーサを通過して前記プローブの前方に飛散する液滴を吹き払うための気体を供給する気体供給チューブが接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の静電気測定装置の設置構造。

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