JPH07161485A

JPH07161485A - 帯電物の除電方法及び帯電物の除電装置

Info

Publication number: JPH07161485A
Application number: JP34104093A
Authority: JP
Inventors: Mochimatsu Nakajima; 中島用松
Original assignee: HUEGLE ELECTRON KK
Current assignee: HUEGLE ELECTRON KK
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】発塵をなくしてダストによる汚染を確実に防
止するとともにイオンバランスの安定化を図る。【構成】帯電物Ｔに向けて紫外線を照射する紫外線ラ
ンプ１を設け、この紫外線ランプ１の帯電物Ｔに対向す
る部分の周囲を反射膜６で覆って該帯電物Ｔに対向する
部分に紫外線が照射される窓部７を形成し、帯電物Ｔに
対向する開放部２６を有し紫外線ランプ１を覆うカバー
２０設け、このカバー２０内に酸素を含まない気体を供
給する非酸素気体供給部３０を備えた。これにより、紫
外線ランプ１からの紫外線の照射により、酸素を含まな
い気体がイオン化され、あるいは、帯電物Ｔ内の過剰な
電子が放出させられ、あるいはまた、紫外線ランプ１の
表面から電子が放出させられ、静電気が帯電した帯電物
Ｔが除電されていく。この場合、紫外線の照射によるの
で、発塵源がなく、また、オゾンの発生も抑止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハーや液晶
ディスプレイ用の液晶ガラス等の製造工程等で用いら
れ、静電気が帯電したこれらの帯電物の除電を行なう帯
電物の除電方法及び帯電物の除電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば、半導体ウエハーを搬送
するクリーントンネル内には、製品へのダストの付着率
を低下させるために、静電気の帯電した帯電物としての
半導体ウエハーの除電を行なう除電装置が設けられてい
る。また、例えば、液晶ディスプレイ用の液晶ガラスの
搬送工程中には、ＴＦＴ構造の液晶等液晶の中には数十
ボルトの静電気で素子が破壊されるものがある上、ダス
トの付着による汚染も問題となることから、これらを防
止するために、静電気の帯電した帯電物としての液晶ガ
ラス，この液晶ガラスのためのローダやアンローダ等の
除電を行なう除電装置が設けられている。

【０００３】従来、この種の除電装置としては、一対の
放電電極に正負の電圧をそれぞれ印加し、正負イオンを
連続的に発生させるコロナ放電式のイオナイザが用いら
れ、帯電物が臨む空気をイオン化して帯電物の除電を行
ない、帯電物の静電気を除去するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
帯電物の除電装置にあっては、放電電極の先端部分が放
電時に飛散し、かえって発塵源になって、ダストの付着
による汚染防止が不十分になっているという問題があっ
た。また、放電電極からは負の電荷を持った電子が放出
されるので、イオンバランスが不安定になり易いという
問題もあった。

【０００５】本発明は上記の問題点に鑑みて為されたも
ので、発塵をなくしてダストによる汚染を確実に防止す
るとともにイオンバランスの安定化を図った帯電物の除
電方法及び帯電物の除電装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の帯電物の除電方法は、帯電物に対して
紫外線照射体から紫外線を照射し、帯電物が臨む気体を
イオン化し、あるいは、帯電物内の過剰な電子を放出さ
せ、あるいはまた、紫外線照射体の表面から電子を放出
させて、上記帯電物の除電を行なうものである。そし
て、上記紫外線の波長は１８０〜２００ｎｍであること
が有効である。

【０００７】また、上記の目的を達成するため、本発明
の帯電物の除電装置は、帯電物の除電を行なう帯電物の
除電装置において、上記帯電物に向けて紫外線を照射す
る紫外線ランプを備えた構成としている。

【０００８】そしてまた、帯電物の除電を行なう帯電物
の除電装置において、上記帯電物に向けて紫外線を照射
する紫外線ランプと、上記帯電物に対向する開放部を有
し上記紫外線ランプを覆うカバーと、該カバー内に酸素
を含まない気体を供給する非酸素気体供給部とを備えた
構成としている。

【０００９】上記の除電装置においては、必要に応じ、
上記紫外線ランプの帯電物に対向する部分の周囲を反射
膜で覆って該帯電物に対向する部分に紫外線が照射され
る窓部を形成している。

【００１０】

【作用】このように構成された帯電物の除電方法及び帯
電物の除電装置によれば、帯電物は以下のようにして除
電される。図１を参照し、紫外線による除電のメカニズ
ムを説明する。紫外線照射体としての紫外線ランプのヒーターを加
熱することにより、ヒーターから電子 e が放出する。この電子が紫外線ランプ中の水銀原子 Hg に衝突
し、この結果として、水銀から紫外線 UV が放出する。この紫外線は、紫外線ランプのガラスを通過し、周
囲の気体（酸素や窒素）をイオン化する。このとき、紫
外線ランプの周囲に正に帯電した帯電物があれば負のイ
オンが帯電物に吸い寄せられ、この帯電物を中和する。
一方、紫外線ランプの周囲に負に帯電した帯電物があれ
ば正のイオンがこの帯電物に吸い寄せられ、この帯電物
を中和する。紫外線が紫外線ランプのガラスを通過する際に、ガ
ラス管から電子を放出する。このガラス管の内側と外側
の表面から電子が放出されるが、外側の表面から放出さ
れた電子は、紫外線ランプの周囲の帯電物を除電する。
ただし、除電するのは周囲の帯電物が正に帯電している
ときだけである。紫外線ランプの周囲にウェハのような帯電物がある
場合、紫外線ランプから放出した紫外線がこの帯電物を
照射すると、この帯電物から電子が放出する。したがっ
て、この帯電物が負に帯電している場合には、この帯電
物から電子を取り出すので帯電物を中和することができ
る。

【００１１】以上のように、紫外線による除電のメカニ
ズムは三種類に大別できる。即ち、の場合には、正負
のいずれに帯電した物体も除電でき、の場合には、正
に帯電した物体だけを除電でき、の場合には、負に帯
電した物体だけを除電できる。

【００１２】また、除電装置がカバー内に酸素を含まな
い気体を供給する非酸素気体供給部を備えた場合には、
紫外線ランプの周囲には供給気体が充満し、帯電物が供
給気体に臨み、紫外線ランプからの紫外線の照射がある
と、酸素を含まない気体がイオン化されていく。この場
合、空気中の酸素のイオン化がほとんど行なわれないこ
とになるので、空気中の酸素がオゾンに変化することが
抑止される。

【００１３】更に、除電装置の紫外線ランプが周囲を反
射膜で覆った窓部を備えた場合には、窓部からのみ紫外
線が照射されるので紫外線が集約され、反射膜による反
射もあることから、紫外線の放射効率が良くなり、その
ため、除電が集中的に行なわれる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る帯電物の除電方
法及び帯電物の除電装置を図面を参照して説明する。実
施例に係る帯電物の除電方法は、実施例に係る帯電物の
除電装置によって実現されるので、除電装置の作用とと
もに説明する。

【００１５】実施例に係る帯電物の除電装置は、図２乃
至図４に示すように、静電気が帯電した帯電物Ｔの除電
を行なう装置である。実施例に係る除電装置において、
１は帯電物Ｔに向けて紫外線を照射する紫外線ランプ
（ＵＶランプ）であって、円筒細長状のガラス管２で形
成され、左右がコイル３を有したプラグ部４で密封され
ている。コイル３の近傍にはコイル３から放出される電
子を中央側に反射させる反射板５が設けられている。

【００１６】また、紫外線ランプ１の帯電物Ｔに対向す
る部分の周囲は反射膜６で覆われており、この帯電物Ｔ
に対向する部分は紫外線を照射する窓部７として形成さ
れている。図４に示すように、窓部７の幅Ｈは、例えば
全長が４４０ｍｍのものにあっては、Ｈ＝２０〜３０ｍ
ｍにしている。反射膜６は、アルミニュウムを薄膜状に
蒸着して形成されている。反射膜６の外側には、シリコ
ン膜等からなる絶縁体８が被覆されている。紫外線ラン
プ１が照射する紫外線の波長は、１８０〜２００ｎｍの
範囲が好ましい。

【００１７】次に、紫外線ランプ１の基本的な除電性能
について、具体的実験例に基づいて説明する。この実験
では、図５に示すように、紫外線ランプ１の下方にプレ
ート状の帯電物Ｔを配置した装置を作成した。１０は帯
電物Ｔを帯電させる電源、１１は帯電物Ｔの電圧変化を
測定する測定装置、１２は測定装置上に帯電物Ｔを支持
する絶縁物支柱である。帯電物Ｔは、以下のものを使用
した。大きさ：１５０ｍｍ×１５０ｍｍ材質：アルミニュウム（Ａｌ）静電容量：２０ＰＦ紫外線ランプ１は、以下のものを使用した。電圧：ＡＣ１００Ｖ起動電圧：９４Ｖ以下電力：２５Ｗ電流：７００ｍＡ±５０ｍＡランプ電圧：４６Ｖ±５Ｖ外径：２４ｍｍガラス管の厚さ：１ｍｍ〜０．８ｍｍ全長：４４０ｍｍ波長：１８０〜２００ｎｍの範囲（好ましくは１８５ｎ
ｍ）

【００１８】実験は、帯電物Ｔに±２０００Ｖを印加
し、紫外線ランプ１により紫外線を照射した。この結
果、紫外線により帯電物Ｔが除電された。この実験で
は、帯電物Ｔが±１００Ｖになるまでの減衰時間を測定
した。ここで、紫外線ランプ１と帯電物Ｔとの距離Ｌ
は、種々の実験により、５０ｍｍ以下が望ましく、短い
ほど除電能力が増すことが判明した。特に、距離がＬ＝
５〜２５ｍｍの範囲内で、帯電値の減衰時間が１〜５秒
の効果的除電能力を発揮することが分かった。図６に、
Ｌ＝１０ｍｍとしたときの、実験結果を示す。

【００１９】図２乃至図４に戻り、実施例に係る除電装
置において、２０は紫外線ランプ１を覆うカバーであ
る。このカバー２０において、２１はカバー本体であっ
て、左右に紫外線ランプ１のプラグ部４が差し込まれる
ソケット２２が設けられ、このソケット２２に紫外線ラ
ンプ１を差し込むために紫外線ランプ１が挿通可能な開
口２３を有している。２４はカバー本体２１の左右端部
に設けられた取付けブラケットである。２５はカバー本
体２１にビス２６で着脱可能に取付けられ、帯電物Ｔに
対向する開放部２６を有した覆部である。

【００２０】３０はカバー２０内に酸素を含まない気体
を供給する非酸素気体供給部である。この非酸素気体供
給部３０は、紫外線ランプ１に気体を吹き付ける多数の
小孔３１が形成され両端が閉塞されたパイプ３２を備
え、このパイプ３２は紫外線ランプ１の上方に紫外線ラ
ンプ１と平行にカバー２０内に設けられている。３３は
カバー２０上部を貫通しパイプ３２に連通した気体の供
給口である。酸素を含まない気体としては、例えば、窒
素（Ｎ₂ ）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスが用いられる。

【００２１】従って、この実施例に係る帯電物の除電装
置によれば、以下のような作用をする。今、例えば、帯
電物Ｔとして液晶ディスプレイ用の液晶ガラスの搬送工
程中に設置した場合について説明する。帯電物Ｔとして
の液晶ガラスは、コンベアによって搬送速度が、例えば
１ｃｍ／秒で搬送される。除電装置は、紫外線ランプ１
がコンベアの上方において、その長手方向が搬送方向に
直交するように設けられ、上記の基本的な実験結果（紫
外線ランプ１との距離や減衰時間）及び液晶ガラスの搬
送速度を考慮して、例えば、除電装置は、５台列設さ
れ、また、紫外線ランプ１と液晶ガラスとの距離Ｌは、
Ｌ＝５〜１０ｍｍになるように設定される。即ち、除電
装置１台あたりの帯電物Ｔに対する紫外線の照射時間は
１〜２秒になり、除電装置５台によって帯電物Ｔを減衰
させるものである。

【００２２】液晶ガラスの搬送工程中においては、除電
装置の紫外線ランプ１から紫外線が照射されるととも
に、非酸素気体供給部３０の小孔３１から窒素ガス等が
供給される。これにより、紫外線ランプ１の周囲には酸
素を含まない供給気体が充満しており、また、帯電物Ｔ
の表面は供給気体に晒されることになる。この状態にお
いて、紫外線ランプ１から紫外線の照射があると、供給
気体がイオン化され、このイオン化されたガスによっ
て、帯電物Ｔが除電されていく。また、帯電物Ｔ内の過
剰な電子が放出させられ、あるいは、紫外線ランプ１の
ガラス管２の表面から電子が放出させられることによっ
ても、帯電物の除電が行なわれる。

【００２３】この場合、紫外線ランプ１のコイル３の近
傍には反射板５が設けられているので、それだけ、電子
の放射効率が高くなり、紫外線によるイオン化等の効率
が高くなる。また、紫外線ランプ１からは、その窓部２
からのみ紫外線が照射されるので紫外線が集約され、更
に、紫外線ランプ１は反射膜６で覆われているので、こ
の反射膜６による反射により、紫外線の放射効率が向上
させられ、そのため、気体のイオン化が集中的に行なわ
れることになり、それだけ、イオン化効率が高いものに
なるとともに、上記の電子の放出効率も向上させられ
る。

【００２４】そして、この場合、紫外線ランプ１からの
紫外線により、供給気体がイオン化するので、従来のよ
うに放電電極の放電による飛散がなく、そのため、発塵
源になることがないことから、ダストによる汚染が確実
に防止される。また、紫外線であることから、イオンバ
ランスがゼロＶ近くに安定することになる。

【００２５】更に、この場合、酸素を含まない供給気体
がイオン化され、空気中の酸素のイオン化がほとんど行
なわれないことになるので、空気中の酸素がオゾン（Ｏ
₃ ）に変化することが抑止され、そのため、オゾンによ
る人体への悪影響が防止される。

【００２６】なお、上記実施例において、紫外線ランプ
１は管形状に形成されているが、必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、図７に示すように、球型に形成され
たものでも良く、適宜変更して差し支えない。また、カ
バー２０は上述したものに限らず、例えば、図７に示す
ように、複数の紫外線ランプ１を覆うものであっても良
く、適宜構造を変更して差し支えない。非酸素気体供給
部３０の構造も上述したものに限定されない。更に、実
施例では、カバー２０及び非酸素気体供給部３０を備え
ているが、必ずしもこれに限らず。図５に示す装置のよ
うに、紫外線ランプ１のみで構成して、これを帯電物Ｔ
に対向させるようにしても良く、適宜変更して差し支え
ない。また、帯電物Ｔとしては、半導体ウエハーや液晶
ディスプレイ用の液晶ガラスに限らずどのような帯電物
Ｔであっても良いことは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の帯電物の
除電方法及び帯電物の除電装置によれば、帯電物に紫外
線を照射するので、帯電物に臨む気体をイオン化するこ
とができ、帯電物をこのイオン化した気体に晒すことが
できるとともに、帯電物内の過剰な電子を放出したり、
あるいは、紫外線照射体の表面から電子が放出させられ
ることから、帯電した帯電物を除電することができる。
そして、紫外線を照射するので、従来のような放電電極
の放電による飛散がなく、そのため、発塵源がなくなる
ことから、ダストによる汚染を確実に防止することがで
きる。更にまた、紫外線であることから、イオンバラン
スがゼロＶ近くに安定させることができる。

【００２８】また、除電装置がカバー内に酸素を含まな
い気体を供給する非酸素気体供給部を備えた場合には、
紫外線により酸素を含まない気体をイオン化することが
でき、空気中の酸素のイオン化をほとんど行なわせない
ので、空気中の酸素がオゾンに変化することを抑止する
ことができ、そのため、オゾンによる人体への悪影響を
防止することができるという効果がある。

【００２９】更に、除電装置の紫外線ランプが周囲を反
射膜で覆った窓部を備えた場合には、窓部からのみ紫外
線を照射できるので、紫外線を集約することができ、ま
た、反射膜により反射もするので、紫外線の放射効率が
良くなり、そのため、気体のイオン化を集中的に行なう
ことができる等、それだけ、除電効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紫外線による除電のメカニズムを示す
図である。

【図２】本発明の実施例に係る帯電物の除電装置を示す
半断面正面図である。

【図３】本発明の実施例に係る帯電物の除電装置を示す
側面図である。

【図４】本発明の実施例に係る帯電物の除電装置を示す
図２中Ａ−Ａ線断面図である。

【図５】紫外線ランプの除電性能を実験する装置を示す
図である。

【図６】紫外線ランプの除電性能の実験結果を示し、帯
電圧と減衰時間との関係を示す図である。

【図７】本発明の実施例に係る帯電物の除電装置の変形
例を示す図である。

【符号の説明】

Ｔ帯電物１紫外線ランプ３コイル５反射板６反射膜７窓部２０カバー２１カバー本体２５覆部２６開放部３０非酸素気体供給部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電物に対して紫外線照射体から紫外線
を照射して上記帯電物の除電を行なうことを特徴とする
帯電物の除電方法。
【請求項２】上記紫外線の波長は１８０〜２００ｎｍ
であることを特徴とする請求項１記載の帯電物の除電方
法。
【請求項３】帯電物の除電を行なう帯電物の除電装置
において、上記帯電物に向けて紫外線を照射する紫外線
ランプを備えたことを特徴とする帯電物の除電装置。
【請求項４】帯電物の除電を行なう帯電物の除電装置
において、上記帯電物に向けて紫外線を照射する紫外線
ランプと、上記帯電物に対向する開放部を有し上記紫外
線ランプを覆うカバーと、該カバー内に酸素を含まない
気体を供給する非酸素気体供給部とを備えたことを特徴
とする帯電物の除電装置。
【請求項５】上記紫外線ランプの帯電物に対向する部
分の周囲を反射膜で覆って該帯電物に対向する部分に紫
外線が照射される窓部を形成したことを特徴とする請求
項３または４記載の帯電物の除電装置。