[發(fā)明專利]離子發(fā)生裝置及靜電去除設備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00128196.8
• 申請日: 2000-10-21
• 公開（公告）號: CN1297269A
• 公開（公告）日: 2001-05-30
• 發(fā)明（設計）人: 阪田總一郎
• 申請（專利權(quán)）人: 高砂熱學工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01T19/04
• 分類號: H01T19/04;H01T23/00;B08B6/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 葉愷東

本發(fā)明涉及通過電暈放電使空氣變?yōu)殡x子的離子發(fā)生裝置，本發(fā)明特別是涉及采用了該離子發(fā)生裝置的靜電去除設備。

在用于比如，半導體制造等的凈化室等的清潔空間，操作人員或機器人，各種制造裝置等的周邊的清潔度為等級100(相當于1f?t3的空間中所包含的粒子粒徑大于0.5μm的粒子數(shù)量小于100個的清潔度)，在凈化室的整個氣體介質(zhì)中，即使在進行平均化處理的情況下，其界限仍在0.1～1的范圍內(nèi)。但是，如果在等級1(0.5μm基準)的氣體介質(zhì)中，估計對應于比如，1GbitDRAM的最小尺寸的1/3的0.06μm以上的粒子附著于8英寸的晶片上的數(shù)量，則在晶片不帶電的狀態(tài)，上述數(shù)量在1～2個/小時的范圍內(nèi)，而在晶片帶有100V的電位的狀態(tài)，上述數(shù)量在20～30個/小時的范圍內(nèi)。于是，在近年的千兆位的時代，特別是在制造半導體，LCD(液晶顯示器)，HDD(硬盤驅(qū)動器)等的凈化室等中，作為防止制品表面的微粒子附著的措施的一種是將制品或其周邊的靜電去除。

在過去，人們采用以這樣的靜電去除為目的，比如本發(fā)明人采用JP第2541857號專利中所公開的，通過電暈放電而使空氣變成離子的離子發(fā)生裝置，將通過這樣的離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的正負離子供向半導體等的制品，將靜電去除。按照JP第2541857號專利所公開的方式，在離子的發(fā)生方法中，人們知道有對放電極施加脈沖的直流電壓的方法，對其施加直流電壓的方法，對其施加交流電壓的方法。

在采用電暈放電的離子發(fā)生裝置中，由于電暈放電時的表面氧化與濺射現(xiàn)象，放電極產(chǎn)生金屬粒子，造成金屬污染。于是，在上述的JP第2541857號專利中，試圖通過借助石英玻璃覆蓋放電極的方式，防止這樣的灰塵產(chǎn)生。另外，人們還知道下述的方法，在該方法中，通過采用與半導體材料相同成分的多晶硅，形成放電極本身，即使在放電極的性能變差，產(chǎn)生飛散的情況下，仍不會造成化學污染。

但是，在通過石英玻璃覆蓋放電極的場合，必須使施加電壓大于8kV，產(chǎn)生電磁輻射噪聲。特別是經(jīng)歷近年的高度集成化的電子器件或電子系統(tǒng)產(chǎn)生下述缺陷，即外部產(chǎn)生的電磁輻射噪聲較弱，由于所產(chǎn)生的電磁輻射噪聲，電子器件的靜電破壞或特性變差，電子系統(tǒng)的誤動作等的電磁噪聲。此外，如果對放電極的施加電壓較高，則還具有產(chǎn)生臭氧的問題。由于臭氧容易發(fā)生反應，故在HDD或LCD等的半導體的制造中，最好沒有該臭氧。

另外，在通過多晶硅形成放電極本身的場合，由于沿晶粒邊界產(chǎn)生晶粒邊界滑動或晶粒邊界開裂等，放電極的性能急劇變差，造成產(chǎn)生灰塵。

于是，本發(fā)明的目的在于提供一種放電極的性能變差很小，另外還可抑制電磁輻射噪聲或臭氧的發(fā)生的，離子發(fā)生裝置與靜電去除設備。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的離子發(fā)生裝置涉及包括針狀的放電極與導電性的成對電極，通過對該放電極施加交流高電壓，借助電暈放電，使放電極周邊的空氣形成離子，其特征在于至少放電極的前端由硅單晶形成，放電極的前端與成對電極之間的最短距離在0.4～4cm的范圍內(nèi)，施加于放電極上的交流高電壓的有效值V小于8kV，并且按照下述方式設定，該方式為：1.8L(cm)+0.5＜V(kV)＞2.8L(cm)+1.0。

在該離子發(fā)生裝置中，針狀的放電極由具有導電性的金屬等的材料形成，作為一個實例，該放電極包括圓柱狀的放電極的前端部分呈圓錐狀的針的形狀。放電極的前端為呈針狀的放電極的頂點，在按照上述方式，放電極的前端部分呈錐狀的場合，該放電極的前端為錐狀的頂點。由于電暈放電產(chǎn)生于針狀的放電極的前端，故至少放電極的前端由硅單晶形成。單晶硅具有硅共同結(jié)合，周期地以正規(guī)方式排列的金剛石結(jié)構(gòu)，與非晶質(zhì)硅或多晶硅等的場合相比較，前者的硬度非常大，韌性較高，機械強度較強。為此，單晶硅與非晶質(zhì)硅或多晶硅等相比較，灰塵產(chǎn)生量極少。成對電極具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在比如，具有導電性的金屬板等中，形成圓形或方形等的形狀的孔。另外，成對電極也可為由導電性材料形成的線，格子，環(huán)等的結(jié)構(gòu)。