JP4677609B2 - 部品増設装置付きイオナイザ - Google Patents

Description

本発明は、帯電したワークの除電に使用するイオナイザに関するものであり、更に詳しくは、関連部品の増設が可能な部品増設装置付きのイオナイザに関するものである。

半導体ウエハなどのワークの処理工程においては、静電気で帯電したワークの除電にイオナイザが使用される。このイオナイザは、例えば特許文献１に示すように、ハウジングの下面の電極取付口内に正の電極と負の電極とを配設し、正の電極に正のパルス状高電圧を印加し、負の電極に負のパルス状高電圧を印加することにより、コロナ放電を生じさせて両電極から正負のイオンを発生させるように構成されている。

この種のイオナイザにおいては、その使用条件や使用環境等により、除電領域中のイオンバランスを測定するためのセンサーを取り付けたり、電極に塵埃が付着しないようにするためのフィルターを上記電極取付口に取り付けたりすることが要求される場合がある。また、上記電極がカートリッジ式に着脱自在となっている場合には、この電極カートリッジが振動や衝撃等によって上記電極取付口から不意に脱落しないようにするために、脱落防止用の部品を取り付ける必要が生じることもある。

ところが、従来のイオナイザは、上述したような各種関連部品を後から増設する場合、それらを簡単に取り付けることができなかった。また、それらの部品を何とか取り付けるにしても、各部品毎に異なる方法で取り付けるしかないため、取り付けが面倒で簡単に対応することができなかった。
特開２００５−１０８８２９号公報

そこで本発明の目的は、各種関連部品の増設を後からでも簡単に行うことができる、部品増設装置付きのイオナイザを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のイオナイザは、電極取付口が開口する下面及び該下面に連なる両側面を有する横長のハウジングと、上記電極取付口内に取り付けられたイオン発生用の電極と、上記ハウジングの両側面の下端部寄りの位置に該ハウジングの長手方向に延設された一対の部品取付溝とを有するイオナイザ本体、及び、上記部品取付溝への係止によって該イオナイザ本体に取り付けられた部品増設用の補助部材とを備えたものである。上記部品取付溝は、上側溝壁と下側溝壁とを有していて、該下側溝壁の少なくとも溝口側の壁部分が次第に外下がり状に傾斜しており、また、上記補助部材は、相対する一対の取付用側壁を有し、これらの側壁の先端には係止用の突縁が形成されていて、該突縁を上記部品取付溝に弾力的に係止させることによって上記イオナイザ本体に着脱自在に取り付けられている。

本発明においては、上記部品取付溝における下側溝壁の溝底から溝口までの高さが、上側溝壁の溝底から溝口までの高さより低く形成され、また、該下側溝壁の溝口端から上記下面に向けて延びる面が、次第にハウジングの中心に近づく方向に傾斜することにより、上記突縁を取付溝に導くための案内面を形成していることが望ましい。

そして、好ましくは、上記部品取付溝における下側溝壁の傾斜する壁部分と、上記ハウジングを幅方向の中央で２分する仮想鉛直面とのなす角度が、１０〜８０度であることである。

本発明の具体的な一つの例においては、上記補助部材が、上記電極を電極取付口から脱落しないように保持する脱落防止カバーである。
この場合、上記補助部材が、上記電極取付口に多孔質のフィルターを取り付けるためのフィルターホルダーを兼ねていても良い。

また、本発明の他の例においては、上記補助部材が、イオンバランス測定用のセンサーを保持するセンサーホルダーである。

本発明のイオナイザは、ハウジングに一対の部品取付溝を形成し、この部品取付溝に、補助部材の両側壁に形成した突縁を弾力的に係止させることによって該補助部材を着脱自在に取り付け、この補助部材によってセンサーやフィルターなどの各種部品を取り付けるようにしたので、それらの部品の増設を後からでも簡単に行うことができる。特に、上記部品取付溝の下側溝壁を次第に外下がり状に傾斜させているため、この下側溝壁が水平を向く通常の溝形状である場合に比べ、上記補助部材の着脱を円滑かつ確実に行うことができる。

図１〜図４は本発明に係るイオナイザの第１実施形態を示すものである。このイオナイザ１Ａは、半導体ウエハなどのワークの処理工程において、静電気で帯電した該ワークの除電に使用するもので、このイオナイザ１Ａからワークに対して正負のイオンが投射されると、該ワークが正に帯電している場合は負のイオンを吸着し、負に帯電している場合は正のイオンを吸着することによってその除電が行われるものである。

上記イオナイザ１Ａは、イオン発生用の正負の電極１１，１１を一対以上、好ましくは複数対備えたイオナイザ本体２に、部品増設用の補助部材３Ａを着脱自在に取り付けたものである。この補助部材３Ａは、上記イオナイザ本体２にセンサーやフィルターなどの関連部品を増設するための部材であって、この第１実施形態においては、上記補助部材３Ａが、上記電極１１の脱落を防止するための部品である脱落防止カバーとしての役目を果たしている。

上記イオナイザ本体２は、横に細長い中空のハウジング５を有している。このハウジング５は、縦方向に長い矩形又は長円形あるいはそれらに類似する断面形状を有していて、その下面５ａに、軸線方向（長手方向）に細長い長円形をした複数の電極取付口６が、該軸線方向に等間隔で形成され、各電極取付口６に、電極カートリッジ７が着脱自在に取り付けられている。図中８は、上記ハウジング５の長手方向の両端部を塞ぐエンドプレートである。

上記電極カートリッジ７は、断面が長円形である中空の電極ホルダー１０の内部に、高電圧の印加によって正負のイオンを発生する正負一対の上記電極１１，１１を保持させたもので、上記電極取付口６内に挿入したあと、該電極カートリッジ７を中心軸線の回りに一定角度回転させることにより、該電極取付口６内に係止させて取り付けるように構成されている。従って、この電極カートリッジ７を電極取付口６から取り外すときは、上記係止させる場合とは逆向きに回転させれば良い。

上記正負の電極１１は、特に図示していないが、正のパルス状高電圧を発生する正の高電圧発生回路と、負のパルス状高電圧を発生する負の高電圧発生回路とにそれぞれ接続され、周期的に動作するこれらの高電圧発生回路から正負の高電圧を交互に印加されることにより、コロナ放電を生じ、正の電極１１からは正のイオンを放出し、負の電極１１からは負のイオンを放出するものである。

上記ハウジング５はまた、図５からも明らかなように、上述した電極取付口６が開口する上記下面５ａと、上下（鉛直）方向に延びる左右の側面５ｂ，５ｂと、これらの下面５ａと両側面５ｂ，５ｂとの間に位置する案内面５ｃ，５ｃとを有していて、上記両側面５ｂ，５ｂの下端部の互いに相対する位置に、該ハウジング５の軸線方向（長手方向）に全長にわたって延びる一対の部品取付溝１５，１５を有している。

上記部品取付溝１５は、略Ｕ字形又はＶ字形の溝断面を有するもので、上側溝壁１５ａと下側溝壁１５ｂとを有し、このうち上側溝壁１５ａは、溝口側に向けて水平か又は僅かに外上がり状をなすように傾斜し、他方の下側溝壁１５ｂは、溝口側に向けて次第に外下がり状をなすように傾斜している。また、この下側溝壁１５ｂにおける溝底から溝口までの壁高さは、上側溝壁１５ａにおける溝底から溝口までの壁高さに比べて小さく形成されている。

さらに、上記下側溝壁１５ｂの溝口端から上記下面５ａに向けて延びる上記案内面５ｃは、鉛直面ではなく、次第にハウジングの中心に近づく方向に傾斜する傾斜面となっており、上記補助部材３Ａをイオナイザ本体２に取り付ける際に、この案内面５ｃによって側壁３ｂの上端の突縁３ｃが、上記部品取付溝１５に導かれるようになっている。この案内面５ｃは、外に凸の形に緩やかに湾曲しているが、直線的であっても良い。

上記部品取付溝１５における下側溝壁１５ｂの傾斜角度、即ち、該下側溝壁１５ｂが上記ハウジング５を幅方向の中央で２分する仮想鉛直面Ｍに対してなす角度θは、上記突縁３ｃが部品取付溝１５に確実に係止でき、且つその係脱を容易に行い得るような角度であることが望ましく、それはほぼ１０〜８０度の範囲である。
なお、この下側溝壁１５ｂは、必ずしも全体が傾斜している必要はなく、溝底側の部分は水平で、溝口側の部分が傾斜していても良い。

上記補助部材３Ａは、合成樹脂等の透明又は不透明で弾性を有する素材によって断面溝形に形成されたもので、実質的に平らな底壁３ａと、該底壁３ａの左右両側端部から一旦上向きに立ち上がったあと上広がり状に傾斜しあるいは湾曲しながら延びる左右の側壁３ｂ，３ｂと、これら両側壁３ｂの上端部に内向きに突出するように形成された係止用の上記突縁３ｃとを有している。上記底壁３ａには、上記電極カートリッジ７の電極ホルダー１０が嵌合する長円形をした嵌合孔１３が、該電極カートリッジ７と同じ数だけ、上記補助部材３Ａの長手方向に所定の間隔をおいて形成されている。

また、上記左右の側壁３ｂ，３ｂは、互いの間隔が広がったり狭まったりする方向に弾性変形自在なるように形成されていて、これら両側壁３ｂ，３ｂの先端の上記突縁３ｃ，３ｃを部品取付溝１５，１５に弾力的に係止させることにより、上記補助部材３Ａが、上記イオナイザ本体２におけるハウジング５の下面５ａに、該下面５ａを跨いだ状態で着脱自在なるように取り付けられている。

ここで、上記補助部材３Ａをイオナイザ本体２に取り付けるときは、該補助部材３Ａをハウジングの下面５ａにあてがって該下面５ａに強く押し付ければ良い。すると、両側壁３ｂ，３ｂの弾性変形により、一対の突縁３ｃ，３ｃが上記案内面５ｃ，５ｃに沿って左右に押し広げられたあと、外下がり状に傾斜する下側溝壁１５ｂ，１５ｂに沿って部品取付溝１５，１５内に嵌合し、係止するから、その時点で取り付けが完了する。

また、上記補助部材３Ａをイオナイザ本体２から取り外すときは、この補助部材３Ａをハウジング５の下面５ａから強く引き離せば良い。すると、両側壁３ｂ，３ｂの弾性変形により、上記両突縁３ｃ，３ｃが下向きに傾斜する下側溝壁１５ｂ，１５ｂに沿って押し広げられ、部品取付溝１５，１５から外れるため、その取り外しを容易に行うことができる。
かくして、ハウジング５の部品取付溝１５を、上述したように、下側溝壁１５ｂが外下がり状に傾斜する溝形状としたことにより、上記補助部材３Ａの着脱を非常に簡単かつ円滑に行うことができる。

そして、上記補助部材３Ａをイオナイザ本体２に取り付けると、上記電極カートリッジ７の電極ホルダー１０が上記嵌合孔１３内に嵌合し、この嵌合孔１３によって該電極カートリッジ７の回転が規制された状態になるため、この電極カートリッジ７がハウジング５の電極取付口６から外れるのが防止される。

上記電極カートリッジ７を電極取付口６から取り外すときは、上記補助部材３Ａをハウジング５から取り外したあと、該電極カートリッジ７を中心軸線の回りに一定角度回転させて電極取付口６への係止を外せば良い。

上記補助部材３Ａの横幅は、上記ハウジング５に取り付けたとき該ハウジング５の側面５ｂ，５ｂから外方に突出しないような大きさであることが好ましく、より好ましくは、該ハウジング５の横幅と同じ大きさであることである。
また、該補助部材３Ａの長さは、上記ハウジング５の下面５ａを全体的に覆うように該ハウジング５と同じ長さにすることもできるが、上記実施形態においては、ハウジング５よりは短く、しかし全ての電極カートリッジ７に跨るような長さに形成されている。

図６及び図７は本発明の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態のイオナイザ１Ｂは、補助部材３Ｂが、上記第１実施形態の補助部材３Ａと同様に脱落防止カバーとして機能する他、フィルター１７を増設するためのフィルターホルダーとしての機能も兼備するものである。即ち、該補助部材３Ｂは、電極カートリッジ７が嵌合する嵌合孔１３を、該電極カートリッジ７の電極ホルダー１０の先端部が突出しないような深さに形成し、該嵌合孔１３内に、上記電極ホルダー１０先端の開口部を覆う多孔質の上記フィルター１７を収容している。このフィルター１７は、電極１１に塵埃が付着しないようにするためのもので、連続気泡を有する合成樹脂発泡体や不織布等により形成されており、このフィルター１７を通して上記電極１１からイオンが放出されるようになっている。

この第３実施形態の上記以外の構成、特に、イオナイザ本体２に対して上記補助部材３Ｂを取り付けるための構成は、実質的に上記第１実施形態と同じであるから、それらの主要な同一構成部分に第１実施形態の場合と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。

図８及び図９は本発明の第３実施形態を示すもので、この第３実施形態のイオナイザ１Ｃにおいては、補助部材３Ｃが、イオンバランス測定用のセンサー１８を増設するためのセンサーホルダーとしての役目を果たすものである。この補助部材３Ｃは、底壁３ａの下面に、上記センサー１８を保持するための矩形のセンサー保持枠３ｄを有する他、上記第１実施形態の補助部材３Ａと同様の、弾性を有する左右の側壁３ｂ，３ｂと、これらの両側壁３ｂ，３ｂに形成された係止用突縁３ｃ，３ｃとを有するもので、この突縁３ｃ，３ｃを上記部品取付溝１５に弾力的に係止させることによって上記ハウジング５に取り付けられている。
この第３実施形態の上記以外の構成は、実質的に上記第１実施形態と同じであるから、それらの主要な同一構成部分に第１実施形態の場合と同じ符号を付し、その説明は省略する。

なお、上記第３実施形態における補助部材３Ｃは、大きさが小さいため、上記第１及び第２実施形態における補助部材３Ａ及び３Ｂと併用することもできる。即ち、上記第１及び第２実施形態において、それらの補助部材３Ａ及び３Ｂと隣接する位置に、第３実施形態の補助部材３Ｃを並べて取り付けることもできる。

本発明の第１実施形態を示す正面図である。 図１の底面図で、補助部材の一部を破断して示すものである。 図１の側面図で、一部を破断して示すものである。 図３において補助部材を分離して示す側面図である。 ハウジングの部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態の正面図である。 図６の側面図で、一部を破断して示すものである。 本発明の第３実施形態の正面図である。 図８の側面図で、一部を破断して示すものである。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ イオナイザ
２ イオナイザ本体
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 補助部材
３ｂ 側壁
３ｃ 突縁３ｃ，３ｃ
５ ハウジング
５ａ 下面
５ｂ 側面
５ｃ 案内面
６ 電極取付口
１１ 電極
１３ 嵌合孔
１５ 部品取付溝
１５ａ 上側溝壁
１５ｂ 下側溝壁
１７ フィルター
１８ センサー
Ｍ 仮想鉛直面
θ 傾斜角度

Claims (6)

1. 電極取付口が開口する下面及び該下面に連なる両側面を有する横長のハウジングと、上記電極取付口内に取り付けられたイオン発生用の電極と、上記ハウジングの両側面の下端部寄りの位置に該ハウジングの長手方向に延設された一対の部品取付溝とを有するイオナイザ本体；上記部品取付溝への係止によって該イオナイザ本体に取り付けられた部品増設用の補助部材とを備え、
   上記部品取付溝は、上側溝壁と下側溝壁とを有していて、該下側溝壁の少なくとも溝口側の壁部分が次第に外下がり状に傾斜しており、
   上記補助部材は、相対する一対の取付用側壁を有し、これらの側壁の先端には係止用の突縁が形成されていて、該突縁を上記部品取付溝に弾力的に係止させることによって上記イオナイザ本体に着脱自在に取り付けられている、
   ことを特徴とする部品増設装置付きイオナイザ。
2. 上記部品取付溝における下側溝壁の溝底から溝口までの壁高さが、上側溝壁の溝底から溝口までの壁高さより低く形成され、また、該下側溝壁の溝口端から上記下面に向けて延びる面が、次第にハウジングの中心に近づく方向に傾斜することにより、上記突縁を取付溝に導くための案内面を形成していることを特徴とする請求項１に記載のイオナイザ。
3. 上記部品取付溝における下側溝壁の傾斜する壁部分と、上記ハウジングを幅方向の中央で２分する仮想鉛直面とのなす角度が、１０〜８０度であることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオナイザ。
4. 上記補助部材が、上記電極を電極取付口から脱落しないように保持する脱落防止カバーであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のイオナイザ。
5. 上記補助部材が、上記電極取付口に多孔質のフィルターを取り付けるためのフィルターホルダーであることを特徴とする請求項４に記載のイオナイザ。
6. 上記補助部材が、イオンバランス測定用のセンサーを取り付けるためのセンサーホルダーであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のイオナイザ。

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