JPH04223085A - コロナ空気イオン化装置 - Google Patents
コロナ空気イオン化装置Info
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- JPH04223085A JPH04223085A JP4882491A JP4882491A JPH04223085A JP H04223085 A JPH04223085 A JP H04223085A JP 4882491 A JP4882491 A JP 4882491A JP 4882491 A JP4882491 A JP 4882491A JP H04223085 A JPH04223085 A JP H04223085A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、従来のコロナ空気イオ
ン化装置と関連した微粒子性の汚染物の発生を抑制する
新規なコロナ空気イオン化装置に関する。特に、本発明
は、装置の動作中にコロナを発生する電極の所に、水素
を含まない乾燥ガスの流れを与えることによつて、負電
圧を与えられたコロナ電極で作られる硝酸アンモニウム
を除去し、そして、コロナ空気イオン化装置中の１ミク
ロン以下の多量の微粒子を除去する技術を与える。
ン化装置と関連した微粒子性の汚染物の発生を抑制する
新規なコロナ空気イオン化装置に関する。特に、本発明
は、装置の動作中にコロナを発生する電極の所に、水素
を含まない乾燥ガスの流れを与えることによつて、負電
圧を与えられたコロナ電極で作られる硝酸アンモニウム
を除去し、そして、コロナ空気イオン化装置中の１ミク
ロン以下の多量の微粒子を除去する技術を与える。
【０００２】
【従来の技術】コロナ空気イオン化装置は広くクリーン
・ルームに用いられており、特に半導体装置の製造に使
用されるクリーン・ルームに用いられている。コロナ空
気イオン化装置は、表面に静電気が発生するのを防止す
るには非常に効果的であるけれども、微細粒子を発生す
る問題があることが分つている。静電気の放電（ＥＳＤ
）を制御することと、１ミクロン以下のエーロゾル粒子
の被着速度を制御することは、ＩＥＳの第３２回年次技
術会議の会報、「クリーン・ルーム中の空気のイオン化
の選択」（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｉｒ Ｉｏｎ
ｉｚａｔｉｏｎ Ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ Ｃｌｅａｎｒ
ｏｏｍ）と題するデイレンベツク（Ｋ． Ｄｉｌｌｅｎ
ｂｅｃｋ）の文献の３８７頁乃至３９２頁と、１９８７
年のＩＥＳの会報中の「表面電位の微粒子の被着速度の
依存性」（Ｔｈｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ Ｐａ
ｒｔｉｃｌｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ ｏｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）と題
するドノバン（Ｒ．Ｐ． Ｄｏｎｏｖａｎ）等の文献の
４７３頁乃至４７８頁に記載されている。不幸なことに
、１９８７年３月／４月の環境科学誌（Ｊ．Ｅｎｖｉｒ
． Ｓｃｉ）の「クリーン・ルーム中のエーロゾル電荷
及びその中性化と、静電気放電」（Ａｅｒｏｓｏｌ Ｃ
ｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ Ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏ
ｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈ
ａｒｇｅ ｉｎ Ｃｌｅａｎ Ｒｏｏｍｓ）と題するリ
ユー（Ｂ．Ｙ．Ｈ．ｌｉｕ）等による文献の４２頁乃至
４６頁と、ＩＥＳの第３４回年次技術会議の会報の「ク
リーン・ルームにおける空気イオン化システムの効果」
（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ Ａｉｒ Ｉｏｎ
ｉｚａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｃｌｅａｎ
Ｒｏｏｍｓ）と題する鈴木（Ｍ． Ｓｕｚｕｋｉ）等の
文献の４０５頁乃至４１２頁に記載されているように、
コロナ空気イオン化装置は通常、コロナを発生する電極
それ自身からスパツタされる主として金属粉体である大
量の微粒子（０．１ミクロン以下）を発生する。
・ルームに用いられており、特に半導体装置の製造に使
用されるクリーン・ルームに用いられている。コロナ空
気イオン化装置は、表面に静電気が発生するのを防止す
るには非常に効果的であるけれども、微細粒子を発生す
る問題があることが分つている。静電気の放電（ＥＳＤ
）を制御することと、１ミクロン以下のエーロゾル粒子
の被着速度を制御することは、ＩＥＳの第３２回年次技
術会議の会報、「クリーン・ルーム中の空気のイオン化
の選択」（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｉｒ Ｉｏｎ
ｉｚａｔｉｏｎ Ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ Ｃｌｅａｎｒ
ｏｏｍ）と題するデイレンベツク（Ｋ． Ｄｉｌｌｅｎ
ｂｅｃｋ）の文献の３８７頁乃至３９２頁と、１９８７
年のＩＥＳの会報中の「表面電位の微粒子の被着速度の
依存性」（Ｔｈｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ Ｐａ
ｒｔｉｃｌｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ ｏｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）と題
するドノバン（Ｒ．Ｐ． Ｄｏｎｏｖａｎ）等の文献の
４７３頁乃至４７８頁に記載されている。不幸なことに
、１９８７年３月／４月の環境科学誌（Ｊ．Ｅｎｖｉｒ
． Ｓｃｉ）の「クリーン・ルーム中のエーロゾル電荷
及びその中性化と、静電気放電」（Ａｅｒｏｓｏｌ Ｃ
ｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ Ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏ
ｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈ
ａｒｇｅ ｉｎ Ｃｌｅａｎ Ｒｏｏｍｓ）と題するリ
ユー（Ｂ．Ｙ．Ｈ．ｌｉｕ）等による文献の４２頁乃至
４６頁と、ＩＥＳの第３４回年次技術会議の会報の「ク
リーン・ルームにおける空気イオン化システムの効果」
（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ Ａｉｒ Ｉｏｎ
ｉｚａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｃｌｅａｎ
Ｒｏｏｍｓ）と題する鈴木（Ｍ． Ｓｕｚｕｋｉ）等の
文献の４０５頁乃至４１２頁に記載されているように、
コロナ空気イオン化装置は通常、コロナを発生する電極
それ自身からスパツタされる主として金属粉体である大
量の微粒子（０．１ミクロン以下）を発生する。
【０００３】最近になつて、１９８９年のＥＯＳ／ＥＳ
Ｄシンポジウムの会報の１８頁乃至２２頁の「安定状態
のＤＣ空気路のイオン化によるオゾン及び微粒子の発生
」（Ｏｚｏｎｅ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｐａｒｔｉｃｌ
ｅｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ Ｓｔｅａｄｙ Ｓ
ｔａｔｅ ＤＣ Ｈｏｏｄ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：
Ａｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）と題するマレー（Ｋ．Ｍ
． Ｍｕｒｒａｙ）等の文献、１９８８年のＥＯＳ／Ｅ
ＳＤシンポジウムの会報の１９５頁乃至２００頁の「半
導体ウエハの処理における空気路のイオン化によるオゾ
ン及び微粒子の発生、及びその評価」（Ｈｏｏｄ Ｉｏ
ｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
Ｗａｆｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ： Ａｎ Ｅｖａ
ｌｕａｔｉｏｎ）と題するマレー等の文献は、適当なイ
オン発生用電極のデザイン及び材料の選択を示しており
、特に、ソリエイテツド・タングステン（ｔｈｏｒｉａ
ｔｅｄ ｔｕｎｇｓｔｅｎ）のコロナ発生用電極を使用
し、そして、先端の形状を丹念に制御する代りに、平坦
なタングステンのコロナ発生用電極の使用が、顕著でな
いレベルまでスパツタされた金属を減少することができ
ることが示されており、そして、汚染粒子の主要残留源
は、周囲の空気から負電圧のコロナ電極に被着された硝
酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）であることを提示して
いる。分散式Ｘ線分析によると、大部分の残留微粒子は
タングステンであることが判つている。更に、負電圧の
コロナ電極上の白色の被着物の化学的な分析によると、
その白色の被着物の大部分はＮＨ４ＮＯ３であり、汚染
微粒子もＮＨ４ＮＯ３であろうと推測されている。加え
て、混合物の発生を減らすために、コロナ発生用電極を
置換することが必要であり、これはコロナ・イオン化装
置の維持のコストを著しく増加させる。
Ｄシンポジウムの会報の１８頁乃至２２頁の「安定状態
のＤＣ空気路のイオン化によるオゾン及び微粒子の発生
」（Ｏｚｏｎｅ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｐａｒｔｉｃｌ
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Ａｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）と題するマレー（Ｋ．Ｍ
． Ｍｕｒｒａｙ）等の文献、１９８８年のＥＯＳ／Ｅ
ＳＤシンポジウムの会報の１９５頁乃至２００頁の「半
導体ウエハの処理における空気路のイオン化によるオゾ
ン及び微粒子の発生、及びその評価」（Ｈｏｏｄ Ｉｏ
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Ｗａｆｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ： Ａｎ Ｅｖａ
ｌｕａｔｉｏｎ）と題するマレー等の文献は、適当なイ
オン発生用電極のデザイン及び材料の選択を示しており
、特に、ソリエイテツド・タングステン（ｔｈｏｒｉａ
ｔｅｄ ｔｕｎｇｓｔｅｎ）のコロナ発生用電極を使用
し、そして、先端の形状を丹念に制御する代りに、平坦
なタングステンのコロナ発生用電極の使用が、顕著でな
いレベルまでスパツタされた金属を減少することができ
ることが示されており、そして、汚染粒子の主要残留源
は、周囲の空気から負電圧のコロナ電極に被着された硝
酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）であることを提示して
いる。分散式Ｘ線分析によると、大部分の残留微粒子は
タングステンであることが判つている。更に、負電圧の
コロナ電極上の白色の被着物の化学的な分析によると、
その白色の被着物の大部分はＮＨ４ＮＯ３であり、汚染
微粒子もＮＨ４ＮＯ３であろうと推測されている。加え
て、混合物の発生を減らすために、コロナ発生用電極を
置換することが必要であり、これはコロナ・イオン化装
置の維持のコストを著しく増加させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】実験によると、汚染微
粒子の量は、短時間で毎立方フイート当りの微粒子の数
が０から数千分の１０まで変化することが判つている。 汚染物が間欠的に発生する性質を持つているために、汚
染物の発生の態様を分析することを困難にしている。こ
の問題を解決するには、湿度とか、温度のような関連す
る幾つかの変数を制御することなども複合するので問題
の解決が更に困難である。
粒子の量は、短時間で毎立方フイート当りの微粒子の数
が０から数千分の１０まで変化することが判つている。 汚染物が間欠的に発生する性質を持つているために、汚
染物の発生の態様を分析することを困難にしている。こ
の問題を解決するには、湿度とか、温度のような関連す
る幾つかの変数を制御することなども複合するので問題
の解決が更に困難である。
【０００５】クリーン・ルーム中に発生された微粒子は
大部分が帯電している。若し、帯電面から発生する電界
が存在すると、微粒子と対応装置の帯電面との間に強い
吸引力が発生される。この現象は、微小な粒子寸法によ
り発生される不規則で大きな被着速度で生じることであ
る。加えて、半導体ウエハ、半導体ウエハのボート、関
連装置、作業員及び作業面に帯電した摩擦静電気が放電
して、絶縁体を破壊したり、または放電を起した面から
の微粒子による切削のために半導体ウエハ及び導体を熔
融したり、電気的に破壊する問題を生じる。
大部分が帯電している。若し、帯電面から発生する電界
が存在すると、微粒子と対応装置の帯電面との間に強い
吸引力が発生される。この現象は、微小な粒子寸法によ
り発生される不規則で大きな被着速度で生じることであ
る。加えて、半導体ウエハ、半導体ウエハのボート、関
連装置、作業員及び作業面に帯電した摩擦静電気が放電
して、絶縁体を破壊したり、または放電を起した面から
の微粒子による切削のために半導体ウエハ及び導体を熔
融したり、電気的に破壊する問題を生じる。
【０００６】これらの静電気の影響を減らすために用い
られてきた技術は、積層ＨＥＰＡフイルタの出力に正電
荷及び負電荷の両方の空気イオンを持ち、表面の電荷を
中性化するに十分な導電性を持つ空気を吹き付けること
によつて、製品や、製造ラインの表面を中性化すること
である。例えば、接地されていないウエハ、またはその
容器の代表的な電界は、毎平方センチメートル当り数百
ボルトから数千ボルトである。１９８８年ＩＥＳの会報
の４４９頁乃至４５４頁の「表面汚染速度とクラス１０
０の状態との間の等価」（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ Ｂ
ｅｔｗｅｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔ
ｉｏｎ Ｒａｔｅ ａｎｄ Ｃｌａｓｓ １００ Ｃｏ
ｎｄｉｔｉｏｎｓ）と題するウエルカ（Ｒ． Ｗｅｌｋ
ｅｒ）の文献に述べられているように、クラス１００の
空気からの微粒子の被着速度は、イオン化されない空気
の環境に対して、イオン化された空気を導入した環境の
方が約１００倍も低い。この効果は、過剰な表面電荷に
対して、空気で吹き付けられた電荷による中性化の作用
によるものである。
られてきた技術は、積層ＨＥＰＡフイルタの出力に正電
荷及び負電荷の両方の空気イオンを持ち、表面の電荷を
中性化するに十分な導電性を持つ空気を吹き付けること
によつて、製品や、製造ラインの表面を中性化すること
である。例えば、接地されていないウエハ、またはその
容器の代表的な電界は、毎平方センチメートル当り数百
ボルトから数千ボルトである。１９８８年ＩＥＳの会報
の４４９頁乃至４５４頁の「表面汚染速度とクラス１０
０の状態との間の等価」（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ Ｂ
ｅｔｗｅｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔ
ｉｏｎ Ｒａｔｅ ａｎｄ Ｃｌａｓｓ １００ Ｃｏ
ｎｄｉｔｉｏｎｓ）と題するウエルカ（Ｒ． Ｗｅｌｋ
ｅｒ）の文献に述べられているように、クラス１００の
空気からの微粒子の被着速度は、イオン化されない空気
の環境に対して、イオン化された空気を導入した環境の
方が約１００倍も低い。この効果は、過剰な表面電荷に
対して、空気で吹き付けられた電荷による中性化の作用
によるものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】硝酸アンモニウムは窒素
、水素及び酸素の化合物である。硝酸アンモニウムは高
いエネルギの化合物であり、高温ガス反応装置、発光放
電、または、本発明のコロナ放電のような高いエネルギ
密度の環境においてのみ形成される。若し、微粒子が硝
酸アンモニウムであれば、この微粒子の形成は水素の供
給源を必要とする。水素を供給する可能性の最も大きい
のは、水蒸気の供給源である。若し、コロナ放電が、十
分に乾燥されたガス雰囲気において発生されたならば、
硝酸アンモニウムは発生されないだろうことが推測され
る。
、水素及び酸素の化合物である。硝酸アンモニウムは高
いエネルギの化合物であり、高温ガス反応装置、発光放
電、または、本発明のコロナ放電のような高いエネルギ
密度の環境においてのみ形成される。若し、微粒子が硝
酸アンモニウムであれば、この微粒子の形成は水素の供
給源を必要とする。水素を供給する可能性の最も大きい
のは、水蒸気の供給源である。若し、コロナ放電が、十
分に乾燥されたガス雰囲気において発生されたならば、
硝酸アンモニウムは発生されないだろうことが推測され
る。
【０００８】本発明のコロナ空気イオン化装置は、通常
のコロナ空気イオン化装置と同じコロナ電極が一端を閉
塞した管体の内部に設置されており、そして、例えば、
乾燥した空気、酸素、炭酸ガス、窒素、アルゴン、また
はヘリウムのような水素を含まない清浄な乾燥気体を上
述の管体の内部に供給し、コロナ電極を腐食せず、かつ
水素を含まない上述の乾燥気体の流れの中に、コロナ電
極を設置した構造を持つている。
のコロナ空気イオン化装置と同じコロナ電極が一端を閉
塞した管体の内部に設置されており、そして、例えば、
乾燥した空気、酸素、炭酸ガス、窒素、アルゴン、また
はヘリウムのような水素を含まない清浄な乾燥気体を上
述の管体の内部に供給し、コロナ電極を腐食せず、かつ
水素を含まない上述の乾燥気体の流れの中に、コロナ電
極を設置した構造を持つている。
【０００９】本発明の目的は、コロナ式空気イオン化装
置中での微粒子の発生を抑制する装置を提供することに
ある。
置中での微粒子の発生を抑制する装置を提供することに
ある。
【００１０】本発明の他の目的は、水素を含まない乾燥
ガスの流れを用いることによりコロナ・イオン化装置中
に通常発生される硝酸アンモニウムを除去することにあ
る。
ガスの流れを用いることによりコロナ・イオン化装置中
に通常発生される硝酸アンモニウムを除去することにあ
る。
【００１１】
【実施例】図１を参照すると、一方の端部が塞がれてい
る管体１２の中に１本のコロナ電極１０が設けられてい
るイオン化装置の断面を示す模式図が示されている。コ
ロナ電極１０はコロナ放電によつてイオンを発生するた
めに、高電圧の電源に接続されている。好ましくは、乾
燥空気、酸素、炭酸ガス、窒素、アルゴン、またはヘリ
ウムのグループから選ばれた気体であつて、水蒸気を含
まず、そして、コロナ電極を腐食せず、かつ水素を含ま
ない清浄な乾燥ガスが、コンジツト１４から管体１２の
中に送入される。管体１２の開口は、放電によつて発生
されたイオンがその開口を通つて、水素を含まない乾燥
ガスの流れによつて外方に運び去られるように、コロナ
電極の前方に（図面の上方）位置付けられている。周囲
の空気からの酸素及び水蒸気は、管体の外方に向つて流
れるガス流によつて、コロナ電極に近づくのを阻止され
る。外方に向かうイオン流を周囲の空気と混合した気体
のイオン化状態は、従来のイオン化装置を空気中で動作
したイオン化状態と殆ど同じである。
る管体１２の中に１本のコロナ電極１０が設けられてい
るイオン化装置の断面を示す模式図が示されている。コ
ロナ電極１０はコロナ放電によつてイオンを発生するた
めに、高電圧の電源に接続されている。好ましくは、乾
燥空気、酸素、炭酸ガス、窒素、アルゴン、またはヘリ
ウムのグループから選ばれた気体であつて、水蒸気を含
まず、そして、コロナ電極を腐食せず、かつ水素を含ま
ない清浄な乾燥ガスが、コンジツト１４から管体１２の
中に送入される。管体１２の開口は、放電によつて発生
されたイオンがその開口を通つて、水素を含まない乾燥
ガスの流れによつて外方に運び去られるように、コロナ
電極の前方に（図面の上方）位置付けられている。周囲
の空気からの酸素及び水蒸気は、管体の外方に向つて流
れるガス流によつて、コロナ電極に近づくのを阻止され
る。外方に向かうイオン流を周囲の空気と混合した気体
のイオン化状態は、従来のイオン化装置を空気中で動作
したイオン化状態と殆ど同じである。
【００１２】本発明の実施例において、セムトロニツク
ス社（Ｓｅｍｔｒｏｎｉｃｓ Ｉｎｃ．）のモデル２０
０１を改造した装置を用いた。この実施例のイオン化装
置は、断面がギリシヤ文字の大文字のシグマ「Σ」の形
を持つた２メートルの長さのプラスチツク製の筺体（１
メートルの長さの２つの筺体の端部を夫々結合した筺体
）を持ち、筺体の上部溝の中央に沿つて３０センチメー
トルの間隔で正電圧の電極が配列され、下部溝に沿つて
、正電圧の電極に対してジグザグ状に負電圧の電極が配
列されているので、正電圧の各電極は、隣接した負電圧
の電極から１５センチメートル離隔されている。このイ
オン化装置は、溝部を壁に対向させ、筺体を水平に吊し
て動作させた。 この装置をテストした時には、制御を行なうために、イ
オン化装置の左側半分の部分は、そのままの配列に残し
、右側半分の部分は図２に示したように改造した。しか
し、実際に動作させる場合には、以下に説明する構造の
ように、イオン化装置全体が変更されなければならない
。
ス社（Ｓｅｍｔｒｏｎｉｃｓ Ｉｎｃ．）のモデル２０
０１を改造した装置を用いた。この実施例のイオン化装
置は、断面がギリシヤ文字の大文字のシグマ「Σ」の形
を持つた２メートルの長さのプラスチツク製の筺体（１
メートルの長さの２つの筺体の端部を夫々結合した筺体
）を持ち、筺体の上部溝の中央に沿つて３０センチメー
トルの間隔で正電圧の電極が配列され、下部溝に沿つて
、正電圧の電極に対してジグザグ状に負電圧の電極が配
列されているので、正電圧の各電極は、隣接した負電圧
の電極から１５センチメートル離隔されている。このイ
オン化装置は、溝部を壁に対向させ、筺体を水平に吊し
て動作させた。 この装置をテストした時には、制御を行なうために、イ
オン化装置の左側半分の部分は、そのままの配列に残し
、右側半分の部分は図２に示したように改造した。しか
し、実際に動作させる場合には、以下に説明する構造の
ように、イオン化装置全体が変更されなければならない
。
【００１３】右側の両方の溝部は、例えばＰＶＣテープ
のような絶縁テープ２０で全体が覆われる。約１センチ
メートルの直径の開孔が、各コロナ電極の前に穿設され
る。コロナ電極の領域内に、湿気を帯びた空気が乱流に
よつて流入しないように、１．２７センチメートル（０
．５インチ）の直径のＯＤタイゴン（Ｔｙｇｏｎ）の管
から作られた望ましくは１センチメートルの長さのスリ
ーブ２２が溝の中に挿入されている。テープ２０の下の
領域には、例えばテフロンのような材料で作られた穴明
きのガス給送管２４を通して、コロナ電極２６を腐食せ
ず、かつ水素を含まない清浄な乾燥ガスを絶えず流入さ
せる。このような乾燥ガスは、高効率の入力フイルタ（
図示せず）を通した乾燥空気、酸素、炭酸ガス、窒素、
アルゴン、またはヘリウムから選ばれたガスである。コ
ロナ電極は不純物のないタングステンで作られている。 コロナ電極はコロナ放電によつて、イオンを発生するた
めに高電圧の電源（図示せず）に接続されている。
のような絶縁テープ２０で全体が覆われる。約１センチ
メートルの直径の開孔が、各コロナ電極の前に穿設され
る。コロナ電極の領域内に、湿気を帯びた空気が乱流に
よつて流入しないように、１．２７センチメートル（０
．５インチ）の直径のＯＤタイゴン（Ｔｙｇｏｎ）の管
から作られた望ましくは１センチメートルの長さのスリ
ーブ２２が溝の中に挿入されている。テープ２０の下の
領域には、例えばテフロンのような材料で作られた穴明
きのガス給送管２４を通して、コロナ電極２６を腐食せ
ず、かつ水素を含まない清浄な乾燥ガスを絶えず流入さ
せる。このような乾燥ガスは、高効率の入力フイルタ（
図示せず）を通した乾燥空気、酸素、炭酸ガス、窒素、
アルゴン、またはヘリウムから選ばれたガスである。コ
ロナ電極は不純物のないタングステンで作られている。 コロナ電極はコロナ放電によつて、イオンを発生するた
めに高電圧の電源（図示せず）に接続されている。
【００１４】スリーブ２２は、この管が腐食されて生じ
る微粒子を回避するために放電領域から離れて保持され
ねばならない。スリーブ２２は、コロナ電極２６の先端
から４ミリメートル以上離れて設置されるのが望ましい
。
る微粒子を回避するために放電領域から離れて保持され
ねばならない。スリーブ２２は、コロナ電極２６の先端
から４ミリメートル以上離れて設置されるのが望ましい
。
【００１５】この装置の筺体は、天井式ＨＥＰＡフイル
タの下約２０センチメートルの所に位置し、障害物がな
く、毎秒９０センチメートルの空気流で、クリーン・ル
ームの壁から６０センチメートル離れた所に設置される
。
タの下約２０センチメートルの所に位置し、障害物がな
く、毎秒９０センチメートルの空気流で、クリーン・ル
ームの壁から６０センチメートル離れた所に設置される
。
【００１６】制御された空気流で曝されたコロナ電極は
、ＮＨ４ＮＯ３の成分を持つ白色の物質が被着したけれ
ども、コロナ電極を通つた乾燥ガスには、目で見える汚
染は生じなかつた。
、ＮＨ４ＮＯ３の成分を持つ白色の物質が被着したけれ
ども、コロナ電極を通つた乾燥ガスには、目で見える汚
染は生じなかつた。
【００１７】適当なコロナ電極のデザインによつて、ス
パツタされた金属粒子を除去した後において、市販され
ているＤＣ空気イオン化装置からの残留微粒子の発生は
、コロナ放電の部分に隣接した環境の湿度に高く依存し
ている。
パツタされた金属粒子を除去した後において、市販され
ているＤＣ空気イオン化装置からの残留微粒子の発生は
、コロナ放電の部分に隣接した環境の湿度に高く依存し
ている。
【００１８】水蒸気及び他の水素が流入するのを排除す
る手段を持つイオン化装置は、大部分の汚染を実質的に
除去する。
る手段を持つイオン化装置は、大部分の汚染を実質的に
除去する。
【００１９】水蒸気を排除ことによつてアンモニアを作
る水素の供給源を除去すれば、微粒子の発生が止まる。
る水素の供給源を除去すれば、微粒子の発生が止まる。
【００２０】コロナ電極の付近に水素の供給を排除する
ことが、アンモニアの生成を回避し、これにより汚染微
粒子の発生を抑制することになる。
ことが、アンモニアの生成を回避し、これにより汚染微
粒子の発生を抑制することになる。
【００２１】
【発明の効果】本発明の１つの重要な特徴は、汚染微粒
子を発生するために使用することができなかつた従来の
空気イオン化装置が、１ミクロン以下の構造を持つ半導
体を製造するためのクリーン・ルームに対しても使用で
きるような品質に改良できることにある。装置の品質を
向上するために、従来の装置を改造することは、簡単で
、費用がかからず、システムの動作に殆ど変更を必要と
しない。
子を発生するために使用することができなかつた従来の
空気イオン化装置が、１ミクロン以下の構造を持つ半導
体を製造するためのクリーン・ルームに対しても使用で
きるような品質に改良できることにある。装置の品質を
向上するために、従来の装置を改造することは、簡単で
、費用がかからず、システムの動作に殆ど変更を必要と
しない。
【図１】本発明を適用するためのコロナ・イオン化装置
のコロナ電極と気体導入管との関係を示す模式図である
。
のコロナ電極と気体導入管との関係を示す模式図である
。
【図２】本発明の１実施例のコロナ・イオン化装置のコ
ロナ電極付近の断面図である。
ロナ電極付近の断面図である。
１０、２６ コロナ電極
１２ 管体
１４ コンジツト
２２ スリーブ
２４ ガス給送管
Claims (18)
- 【請求項１】 ハウジングと、上記ハウジング内に配
列されたコロナ電極と、上記コロナ電極に接続された高
電圧供給源と、コロナ放電によつて発生されたイオンを
、上記コロナ電極から離れる方向に向けて上記ハウジン
グから運び出させるために、水素を含まない乾燥ガスの
流れを上記コロナ電極を通過して流出させるように上記
ハウジングに結合されたガス給送手段とからなるコロナ
空気イオン化装置。 - 【請求項２】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭酸
ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループか
ら選択されることを特徴とする請求項１に記載のコロナ
空気イオン化装置。 - 【請求項３】 上記ハウジングは一端が閉じられた管
体を含むことを特徴とする請求項１に記載のコロナ空気
イオン化装置。 - 【請求項４】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭酸
ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループか
ら選択されることを特徴とする請求項３に記載のコロナ
空気イオン化装置。 - 【請求項５】 コロナ放電によつて発生されたイオン
が開口を通過するように、上記ハウジングに結合され、
かつ上記コロナ電極及び上記ガス給送手段の付近に設け
られた開口付きカバー手段を含むことを特徴とする請求
項１に記載のコロナ空気イオン化装置。 - 【請求項６】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭酸
ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループか
ら選択されることを特徴とする請求項５に記載のコロナ
空気イオン化装置。 - 【請求項７】 コロナ放電により発生されたイオンを
スリーブ手段中に通過させるために、上記開口に配列さ
れたスリーブ手段を含むことを特徴とする請求項５に記
載のコロナ空気イオン化装置。 - 【請求項８】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭酸
ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループか
ら選択されることを特徴とする請求項７に記載のコロナ
空気イオン化装置。 - 【請求項９】 コロナ電極を含むコロナ空気イオン化
装置において、水素を含まない乾燥ガスの流れを上記コ
ロナ電極を通過して流す手段を含むコロナ空気イオン化
装置。 - 【請求項１０】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭
酸ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループ
から選択されることを特徴とする請求項９に記載のコロ
ナ空気イオン化装置。 - 【請求項１１】 給送する上記手段はコロナ放電によ
つて発生されたイオンを上記イオン化装置から放出させ
る一端が閉じられた管体を含むことを特徴とする請求項
９に記載のコロナ空気イオン化装置。 - 【請求項１２】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭
酸ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループ
から選択されることを特徴とする請求項１１に記載のコ
ロナ空気イオン化装置。 - 【請求項１３】 上記ガス給送手段は、上記コロナ電
極に隣接して配列された開口を含むカバー手段と、上記
コロナ電極を通過する水素を含まない乾燥ガスの流れを
与えるために、上記コロナ電極の付近に配列された管体
手段とを含むことを特徴とする請求項９に記載のコロナ
空気イオン化装置。 - 【請求項１４】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭
酸ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループ
から選択されることを特徴とする請求項１３に記載のコ
ロナ空気イオン化装置。 - 【請求項１５】 上記乾燥ガスをスリーブ手段に通す
ことにより、コロナ放電によつて発生されたイオンを流
出させるために、上記開口を通つて配列されたスリーブ
手段を含むことを特徴とする請求項１３に記載のコロナ
空気イオン化装置。 - 【請求項１６】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭
酸ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループ
から選択されることを特徴とする請求項１５に記載のコ
ロナ空気イオン化装置。 - 【請求項１７】 コロナ電極を有するコロナ空気イオ
ン化装置中で微粒子の発生を抑制する方法において、水
素を含まない乾燥ガスの流れを上記コロナ電極を通過し
て流す段階を含む微粒子の発生を抑制する方法。 - 【請求項１８】 上記乾燥ガスは乾燥空気、酸素、炭
酸ガス、窒素、アルゴン及びヘリウムからなるグループ
から選択されることを特徴とする請求項１７に記載の微
粒子の発生を抑制する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US49988090A | 1990-03-27 | 1990-03-27 | |
| US499880 | 1990-03-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04223085A true JPH04223085A (ja) | 1992-08-12 |
| JP2838856B2 JP2838856B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=23987129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3048824A Expired - Fee Related JP2838856B2 (ja) | 1990-03-27 | 1991-02-22 | コロナ空気イオン化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0448929B1 (ja) |
| JP (1) | JP2838856B2 (ja) |
| DE (1) | DE69111651T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3004951U (ja) * | 1994-06-03 | 1994-12-06 | 株式会社山口工業 | 自動車の塗装面前処理装置 |
| US5847917A (en) * | 1995-06-29 | 1998-12-08 | Techno Ryowa Co., Ltd. | Air ionizing apparatus and method |
| RU2598098C2 (ru) * | 2008-04-29 | 2016-09-20 | Закрытое Акционерное Общество "Техмаш" | Воздушный ионизатор |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592357A (en) * | 1992-10-09 | 1997-01-07 | The University Of Tennessee Research Corp. | Electrostatic charging apparatus and method |
| DE19745316C2 (de) * | 1997-10-14 | 2000-11-16 | Thomas Sebald | Vorrichtung zur Erzeugung von Hochspannung für die Ionisation von Gasen |
| JP2012524976A (ja) * | 2009-04-24 | 2012-10-18 | イオン システムズ，インコーポレイティド | 静電荷中和用の清浄なコロナガス電離 |
| KR102299325B1 (ko) | 2015-02-24 | 2021-09-06 | 에스티온 테크놀로지스 게엠베하 | 가스 이온화를 위한 x-선 소스 |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS52132329A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-07 | Jirou Asahina | High voltage ionizing apparatus |
| JPS553146A (en) * | 1978-06-21 | 1980-01-10 | Minoru Watanabe | Air ion generator |
| JPS60241690A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-11-30 | バイオメツド、エレクトロニツク、ゲゼルシヤフト、ミツト、ベシユレンクテル、ハフツング、ウント、コンパニ−、メデイツイ−ニシエル、ゲレ−テバウ、コマンデイ−トゲゼルシヤフト | ガス状酸素をイオン化するイオン化室 |
| JPS6240459A (ja) * | 1985-08-16 | 1987-02-21 | Toshiba Corp | プレ−トクリ−ナ |
| JPS63127155A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | Masahiko Tsuchiya | 薄膜分析計 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2202625A5 (ja) * | 1972-10-06 | 1974-05-03 | Anvar | |
| US4333123A (en) * | 1980-03-31 | 1982-06-01 | Consan Pacific Incorporated | Antistatic equipment employing positive and negative ion sources |
| DE3331804A1 (de) * | 1983-09-02 | 1985-04-04 | Gesellschaft für Ionentechnik mbH, 7032 Sindelfingen | Vorrichtung zur erzeugung von negativen ionen |
-
1991
- 1991-01-18 EP EP91100551A patent/EP0448929B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-18 DE DE1991611651 patent/DE69111651T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-22 JP JP3048824A patent/JP2838856B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JPS52132329A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-07 | Jirou Asahina | High voltage ionizing apparatus |
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| JPS6240459A (ja) * | 1985-08-16 | 1987-02-21 | Toshiba Corp | プレ−トクリ−ナ |
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| RU2598098C2 (ru) * | 2008-04-29 | 2016-09-20 | Закрытое Акционерное Общество "Техмаш" | Воздушный ионизатор |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0448929B1 (en) | 1995-08-02 |
| JP2838856B2 (ja) | 1998-12-16 |
| DE69111651T2 (de) | 1996-04-18 |
| EP0448929A1 (en) | 1991-10-02 |
| DE69111651D1 (de) | 1995-09-07 |
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