JPH09260457A - 静電帯電した物体の放電防止装置 - Google Patents

静電帯電した物体の放電防止装置

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JPH09260457A
JPH09260457A JP8062196A JP6219696A JPH09260457A JP H09260457 A JPH09260457 A JP H09260457A JP 8062196 A JP8062196 A JP 8062196A JP 6219696 A JP6219696 A JP 6219696A JP H09260457 A JPH09260457 A JP H09260457A
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JP
Japan
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ground
electrostatically charged
resistance element
arm
discharge
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Application number
JP8062196A
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Inventor
Norihiko Hara
典彦 原
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電帯電した物体の剥離放電を有効に防止す
る。 【解決手段】 本発明によれば、静電帯電した物体(1
0)を支持機構(12)の接地経路(26)中に抵抗素
子(28)が介挿されるので、物体(10)に蓄積され
た電荷は、抵抗素子(28)を介して、その物体に接触
する装置からアースへ流れるため、流れる電流を十分に
小さくすることが可能となり、それによりスパークの発
生も抑えることが可能となる。従って、静電放電に起因
する物体の損傷を最小限に抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電帯電した物体
の放電防止装置に係り、特に露光装置などの半導体製造
装置において、半導体ウェハやガラス基板などの物体を
搬送する搬送系に好適に用いられる静電帯電した物体の
放電防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェハやガラス基板などの製造工
程においては、半導体ウェハやLCD基板などの物体
を、各処理プロセス間において搬送したり、各処理装置
内に未処理の物体を搬入したり、あるいは各処理装置か
ら処理済みの物体を搬出したりするための搬送機構が設
けられている。かかる搬送機構は、物体を搬送もしくは
保持する搬送機構系と、その搬送機構系自体を駆動する
装置本体の駆動系とから構成されており、従来、搬送機
構系と装置本体の駆動系とは、完全に導通するか、ある
いは一部で導通するように構成されていた。そして、物
体と搬送機構系とは、たとえば吸着パッドのような絶縁
材を介して接触しているので、アースから絶縁された状
態であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
な従来の装置において、LCD用ガラス基板などのよう
な静電帯電した被搬送物体を搬送機構系に移載した場合
には、被搬送物体から搬送機構系を介してアースに電荷
が流れ込もうとして、静電放電(スパーク)が発生し、
それにより物体の一部が損傷する場合(たとえば、静電
破壊による一部素子の損傷)があり、歩留まりを低下さ
せる原因となり、問題となっていた。
【0004】本発明は、かかる従来装置の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、静電帯電した物体を、静
電放電(スパーク)により損傷させることなく、搬送や
保持をすることができる、静電帯電した物体の放電防止
装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、少なくとも一部に導電性
部を含む支持機構(12)により支持される静電帯電し
た物体(10)の放電防止装置であって、該支持機構の
導電性部とアースとを接地経路(26)により接続し、
該接地経路(26)に抵抗素子(28)を介装したこと
を特徴としている。このように、本発明によれば、物体
に蓄積された電荷は、高抵抗を介して、その物体に接触
する装置からアースへ流れるため、流れる電流を十分に
小さくすることが可能となり、それによりスパークの発
生も抑えることが可能となる。従って、静電放電に起因
する物体の損傷を最小限に抑えることができる。
【0006】上記装置において、支持機構(12)は、
請求項2に記載のように、絶縁部材(16)を介して静
電帯電した物体(10)を支持するものであることが好
ましい。また、その絶縁部材(16)は、たとえば、請
求項3に記載のように、物体を前記支持機構に固定する
吸着機構であることが好ましい。また、上記装置におい
て、支持機構(12)は、請求項4に記載のように、物
体を支持して搬送する搬送アーム、あるいは請求項5に
記載のように、物体を支持するステージ、あるいは請求
項6に記載のように、静電帯電した物体をステージ上に
て支承する支持ピンとして構成することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら本
発明にかかる静電帯電した物体の放電防止装置の好適な
実施の形態について詳細に説明する。まず図1および図
2を参照しながら本発明にかかる装置をガラス基板用搬
送アームに適用した実施の形態について説明する。な
お、図1は、該装置の平面図であり、図2は、該装置の
側面図をそれぞれ示している。
【0008】図示のように、この搬送アームは、LCD
用ガラス基板などの物体10を搬送するためのアーム1
2と、このアーム12を駆動するための装置本体14と
を備えている。アーム12は、たとえば二叉のフォーク
形状をしており、各フォーク部にはそれぞれ2カ所ずつ
絶縁性の吸着パッド16が設けられている。この吸着パ
ッド16は、アーム12上に載置される物体10を不図
示の真空排気手段を介して真空吸着するものである。装
置本体14の天板14a上には、リニアガイド18a、
18bが設けられている。そして、アーム駆動用モータ
20によりアーム駆動用プーリ22a、22bを介して
アーム駆動用タイミングベルト24を駆動することによ
り、アーム12をリニアガイド18a、18bに沿って
駆動させることが可能である。
【0009】上記のような構成において、従来の装置で
は、物体10を搬送もしくは保持するアーム12と、そ
のアーム12を駆動する装置本体14とは、完全に導通
するか、あるいは一部で導通するように構成されてい
た。ガラス基板などの物体10に帯電した電荷がアーム
12の吸着パッド16を介してアースより絶縁された状
態にある場合に、たとえば、物体10を他の搬送系に移
載しようとすると、絶縁性パッド16の存在にもかかわ
らず、アースに対して電荷が流れ込もうとし、いわゆる
剥離放電現象が発生し、物体10に損傷を与えていた。
【0010】このような放電現象の発生を未然に防止す
るために、本実施の形態においては、アーム12から装
置本体14を介してアースに連通する接地経路26中に
抵抗素子28を介挿する構成を採用している。かかる構
成により、物体10に蓄積された電荷が抵抗素子28を
介してアースを流れるため、流れる電流を十分小さくす
ることが可能となり、それによりスパークの発生を抑え
ることができる。
【0011】たとえば物体10を、500mm×500
mm×1.1mmのガラス基板とし、最大で20KVに
帯電していると仮定する。そして、物体10には、最大
帯電量相当の電荷が蓄積されているとする。この最大帯
電量とは、帯電物体が媒質中でとり得る帯電量の最大値
である。ここでいう媒質とは常温常圧の大気であり、そ
の大気中で孤立した帯電体の表面電荷密度の限界値は、
おおよそ 3×10-5(c/m2) … (1) である。物体10の表面積は計算によって、 5×10-12 … (2) であるので、物体10には、 (1)×(2)=1.5×10-5(c) … (3) の電荷が蓄積されていることになる。このとき、物体1
0がアースに対し、20KVに帯電しているならば、物
体10は、 c=Q/V より0.076μFの容量をもつコンデンサと見なすこ
とができる。
【0012】そして、本実施の形態によれば、物体10
とアースに接続された装置本体14との間に、抵抗素子
28(抵抗値RΩ)が介在しているため、物体10に蓄
積された電荷は、前述のCRの時定数で決定された過渡
現象により物体10から、装置本体14のアースへ電流
が流れることになる。仮に抵抗素子28の抵抗値Rを1
0MΩと定めると、電流値は V/R=20KV/10×106=2mA となる。また、電荷放出に要する時間は、 CR=0.076×10-8×10×106=7.6ms
ec となる。
【0013】この場合の電流値2mAおよび放電時間
7.6msecは、物体に損傷を与えない程度十分に小
さいと考えられ、また実験により確認できた。本実施の
形態によれば、抵抗値を大きくすればそれだけ流れる電
流値を小さく抑えることが可能となるが、時定数が大き
くなるため、放電に要する時間が大きくなってしまう。
しかし、アーム12と装置本体14がアームの位置に関
わらず抵抗素子28を介して常にアースへ接続されてい
るならば、実際には物体4は最大帯電量まで帯電するこ
となく、物体10の電荷は適宜アースへ流れていくと考
えられる。従って、前述の放電時間7.6msecとい
うのは最悪の場合と想定できる。
【0014】以上のように、本実施の形態によれば、扱
う物体の持つ静電容量に応じて、適する抵抗値を選択す
ることにより静電放電(スパーク)の発生を効果的に防
止することが可能である。なお、物体10は静電帯電に
より高電位を帯びているので、高耐圧タイプの抵抗を使
用する必要がある。また、静電帯電した電荷のアースへ
の流入経路は、電気的には抵抗素子を介した経路のみに
よって導通されるように構成する必要がある。これはア
ースと導通している経路が他に存在すると、電荷はその
抵抗値の低い(インピーダンスの低い)経路を通って放
電してしまい、抵抗素子を介挿したにもかかわらず、ス
パークが発生しうるからである。たとえば、図示の例で
は、アーム12とその上の物体10とは接触(導通)し
てないが、物体10に静電帯電した電荷の放電経路はリ
ニアガイド18a、18bとアーム12の導通部及びリ
ニアガイド18a、18bと装置本体14との抵抗素子
28を介してのみの導通経路となるように構成されてい
る。
【0015】以上、本発明にかかる放電防止装置をガラ
ス基板の搬送系に適用した例に即して説明したが、本発
明はかかる例に限定されない。たとえば、図2および図
3に関連して示すようなLCD基板用露光装置のステー
ジ系に対しても適用することができる。図3に示すよう
にステージ30の天板には、支承ピン32が上下動する
ための孔34が図示の例では4つ穿設されている。支承
ピン32の頭部には絶縁性の吸着パッド32aが設けら
れており、不図示のバキューム手段により載置されるガ
ラス基板を真空吸着することが可能である。そして、支
承ピン32は、ステージ30の内部に設けられた上下動
駆動用リニアガイド36(図4)により上下動自在に構
成されている。
【0016】上記露光ステージにおいて、本実施の形態
によれば、静電帯電したガラス基板と絶縁性の吸着パッ
ド32aを介して接触する支承ピン32から上下動駆動
用リニアガイド36を通ってアースに連通する接地経路
38中に抵抗素子40が介挿されている。従って、この
露光ステージにおいても、ガラス基板に蓄積された電荷
が抵抗素子38を介してアースを流れるため、流れる電
流を十分小さくすることが可能となり、剥離放電の発生
を抑えることができる。
【0017】なお本実施の形態においても、先の例と同
様に、扱う物体の持つ静電容量に応じて適当な抵抗値の
抵抗素子を選択することができる。また、本実施の形態
においても、静電帯電した電荷のアースの流入経路は、
抵抗素子40が介挿される接地経路38を介してのみ行
われるように構成する必要がある。以上、添付図面を参
照しながら本発明の好適な実施の形態について説明した
が、本発明は上記例に限定されない。当業者であれば、
特許請求の範囲に記載した技術的思想の範疇内において
各種の修正および変更例に想到し得ることは明らかであ
り、これらについても本発明の技術的範囲に属するもの
と了解される。たとえば、上記実施の形態においては、
主に当該装置(たとえば、露光装置)内部において物体
に帯電した場合について説明したが、実施の処理工程に
おいては、異なる処理を施す装置間内で物体を搬送して
順次処理する場合があり、かかる場合には、他の装置に
おいて静電帯電された物体を当該装置内に取り込む場合
にも、本発明装置は、取り込み物体の放電防止に有効に
作用する。さらにまた上記実施の形態においては、扱う
物体としてガラス基板を例に挙げて説明を行ったが、本
発明はかかる例に限定されず、帯電する可能性がある物
体を扱う処理装置に全般に適用することが可能である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
静電帯電した物体(10)を支持機構(12)の接地経
路(26)中に抵抗素子(28)が介挿されるので、物
体(10)に蓄積された電荷は、抵抗素子(28)を介
して、その物体に接触する装置からアースへ流れるた
め、流れる電流を十分に小さくすることが可能となり、
それによりスパークの発生も抑えることが可能となる。
従って、静電放電に起因する物体の損傷を最小限に抑え
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる静電帯電した物体の放電防止装
置を搬送アームに適用した実施の一形態を示す平面図で
ある。
【図2】図1に示す搬送アームの側面図である。
【図3】本発明にかかる静電帯電した物体の放電防止装
置を露光ステージに適用した実施の一形態を示す平面図
である。
【図4】図3に示す露光ステージの構造を示す概略的な
断面図である。
【符号の説明】
10 物体(ガラス基板) 12 搬送アーム 14 装置本体 16 吸着パッド 26 接地経路 28 抵抗素子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一部に導電性部を含む支持機
    構により支持される静電帯電した物体の放電防止装置で
    あって、 該支持機構の導電性部とアースとを接地経路により接続
    し、該接地経路に抵抗素子を介装したことを特徴とす
    る、放電防止装置。
  2. 【請求項2】 前記支持機構は、絶縁部材を介して前記
    静電帯電した物体を支持することを特徴とする、請求項
    1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記絶縁部材は、前記物体を前記支持機
    構に固定する吸着機構であることを特徴とする、請求項
    2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記支持機構は、前記物体を支持して搬
    送する搬送アームであることを特徴とする、請求項1〜
    3のいずれかに記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記支持機構は、前記物体を支持するス
    テージであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれ
    かに記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記支持機構は、静電帯電した物体をス
    テージ上にて支承する支持ピンであることを特徴とす
    る、請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
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