【事件の表示】
　特許第２９７７０９８号「帯電物の中和装置」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９７７０９８号の請求項１に係る発明についての特許を取り消す。
　同請求項２、３に係る発明についての特許を維持する。
【理　由】
１
　本件特許２９７７０９８号の請求項１ないし３に係る発明は、平成３年（１９９１）３月１３日に特許出願（優先権主張平成２年８月３１日）され、平成１１年（１９９９）９月１０日にその特許の設定登録がなされ、その後、表記異議申立人より全請求項に異議の申立てがなされ、そのうち請求項１及び２に取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年１０月３１日に訂正請求がなされたものである。
　
２
　(1)  訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
　　（特許請求の範囲）
　ａ　請求項１の「前記帯電物に対して非反応性のガスを」を「前記帯電物に対して
水分濃度が２０ｐｐｂ以下の
　ｂ　請求項２の「紫外線を前記筺体内に」を「紫外線を
ベーキング雰囲気の
　ｃ　請求項３の「請求項１に記載の」部分の代わりに、冒頭に「所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筐体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筐体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする帯電物の中和装置であり、」を挿入する。
　　（発明の詳細な説明）
　ｄ　特許明細書４頁２行（特許公報４欄２５行及び２６行，特許明細書１３頁１０行（特許公報１１欄２１行）及び特許明細書１３頁１５行（特許公報１１欄２８行）の記載について、上記ａと同じ趣旨の訂正をする。
　ｅ　特許明細書４頁７行（特許公報４欄３２行）及び特許明細書１３頁２５行（特許公報１１欄４１及び４２行）の記載について、上記ｂと同じ趣旨の訂正をする。　
　ｆ　特許明細書４頁１１行（特許公報４欄３５及び３６行）及び特許明細書１４頁１行（特許公報１１欄４８行）の記載について、上記ｃと同じ趣旨の訂正をする。
　
　(2) 訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
 　　　　（特許請求の範囲）
　上記訂正事項ａについては、特許明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された「非反応性のガス」の水分の状態を（構成Ａ）「
水分濃度が２０ｐｐｂ以下
　したがって、上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　また、当該構成Ａは、願書に添付した明細書の実施例（特許公報７欄１０行ないし１３行）に記載されていたものであるから、上記訂正事項ａは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内での訂正である。
　上記訂正事項ｂについては、特許明細書の特許請求の範囲の請求項２に記載された「筺体内」の雰囲気を（構成Ｂ）「
ベーキング雰囲気
　したがって、上記訂正事項ｂは、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　また、当該構成Ｂは、願書に添付した明細書の実施例（特許公報９欄２７行ないし２８行）に記載されていたものであるから、上記訂正事項ｂは願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内での訂正である（なお、当該事項Ｂは、優先権主張の基礎となる先の出願の出願当初の明細書または図面には記載されていない。）。
　上記訂正事項ｃについては、請求項１の引用形式の記載を、引用しない形式としたものであるから、不明瞭な記載の釈明を目的としたものである。
　更に、上記訂正事項ａ，ｂ及びｃは、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
     （発明の詳細な説明）
　上記訂正事項ｄ，ｅ及びｆについては、明細書の【課題を解決するための手段】及び【発明の効果】において、上記訂正事項ａ，ｂ及びｃに対応する部分をそれぞれ当該訂正事項ａ，ｂ及びｃと整合するように明確化したものであるから、不明瞭な記載の釈明に相当するものである。
　そして、上記発明の詳細な説明の訂正は、いずれも新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
　(3)  むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法１２０条の四第２項及び同条第３項で準用する特許法１２６条の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３
　異議申立人は、本件請求項１ないし３に係る発明についての特許は、下記の甲第１ないし第３号証からみると、特許法２９条２項の規定に違反してなされたものであるから取り消されるべき旨主張している。
　
　(1)甲第１号証：特開昭６３―７８４７１号公報
　(2)甲第２号証：特開昭６４―５４７３１号公報
　(3)甲第３号証：「’８６クリーンテクノロジー
・シンポジウム資料　クリーンルームにおける静電気対策」ｐ4-1-1〜ｐ4-1-11及びｐ4-3-1〜ｐ4-3-11　昭和61年11月5日東京芝パークホテル
　
４
　本件特許２９７７０９８号の請求項１ないし３に係る発明は、訂正明細書の請求項１ないし３に記載された事項により特定されるとおりのつぎのものである。
【請求項１】 所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して
水分濃度が２０ｐｐｂ以下の
【請求項２】 前記中和電荷発生手段は、紫外線を
ベーキング雰囲気の
【請求項３】 所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筐体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筐体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする帯電物の中和装置であり、
　前記中和電荷発生手段は、紫外線を前記筺体内に投光するための光源と、前記筺体内に設けられ前記紫外線を受けて外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とから成る第１の中和電荷発生手段、及び前記筺体内でコロナ放電をさせるための放電装置から成る第２の中和電荷発生手段とを備えて成り、該第１及び第２の中和電荷発生手段は選択的に作動可能であることを特徴とする請求項１に記載の帯電物の中和装置。
　
５
　(1)　刊行物記載の発明
　ア　刊行物２について
　当審で調査し、取消の理由に引用した刊行物２（特開昭５８一１９７６９７号公報）には、その特許請求の範囲に「1. ガスに、その電離電圧よりもエネルギーが小さい光をランプより照射して電離させ、そのイオン化したガスで帯電物体を除電する事を特徴とする除電方法。
2. ガスをチャンバ内に入れ、そのガスに紫外線を照射することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光照射による除電方法。」と記載されている。
　そして、２頁左下欄１７行ないし右下欄８行（〔第２実施例〕の中間部分）に「チャンバ７内にヘリウム(He)、窒素(N２)、空気(Air）の３種のガスをそれぞれ挿入し、《中略》各ガスがイオン化され、そのイオン化されたガスによって帯電物体１が除電されていることを示している。」と記載されている。
　また、第３図には帯電物をチャンバ内に入れた例も示されている。
　イ　慣用手段の例
　上記異議申立人の提出した甲第２号証に記載された発明は半導体製造装置における帯電物の中和に関するもので、その公報２頁左下欄８行ないし右上欄３行には「エッチング後ウェハ６はエッチング室１よりトランスファー室２を通り、カセット室３に搬送され、該室３内のキャリヤ８に収納される。この場合、装置内はすべて高真空にH２Oに触れない構造になっているため、装置起因のアルミニウムの腐食を防止できるようになっている。
《中略》このときN２ガスによりベントするが、このベントライン４に取付けられたイオナイザー（静電気除去装置）５によりイオン化されたN２ガス７は
《中略》負イオンがフォトレジスト上の正イオンに引きつけられて付着し中和される。」と記載されている。
　
　(2)　対比・判断
　本件発明１と刊行物２に記載された発明とを比較すると、
本件発明１では水分濃度が２０ｐｐｂ以下の筺体内にてイオンを発生させているのに対し、刊行物２には該構成の記載がない点で相違し、その他の点では一致している。
　しかしながら、ウェハの処理を、水分の少ない装置内で行うことは、前記例（甲第２号証）に示されているように半導体製造工程における慣用手段であり、水分濃度を２０ｐｐｂ以下とすることに臨界的意義も認められないのであるから、上記相違点は、通常行われる好適な数値への限定に過ぎず、当業者が適宜なし得る事項と認められる。
　したがって、本件発明１は、刊行物２に記載された発明と上記慣用手段に基づいて当業者が容易に発明できたものであるから、本件発明１の特許は、特許法２９条２項の規定に違反してされたものである。
　
６
　(1)　刊行物記載の発明
　ア　刊行物１について
　取消の理由で引用した刊行物１（甲第１号証）に記載の発明は、「生体の代謝機能や生理機能を衰えさせない作業空間を作り」（公報３頁１０及び１１行）を目的とするもので、公報３頁右下欄１２行ないし４頁左上欄５行及び第５図には、「バイオクリーンユニット１３において《中略》紫外線照射部９で紫外線を照射することにより空気中の微粒子は荷電されると共に、ウィルス、バクテリヤ、酵母かびなどの微生物及び細菌類が殺菌された後《中略》加湿空気に紫外線照射部１２で紫外線を照射することにより気流中に陰イオンが放出され、作業台１４上は陰イオンの過剰な高清浄度に保持される。」と示され、また、公報４頁左下欄５行ないし７行には、「加湿空気は、紫外線ランプ２７の照射による網状金属面２８から放出される光電子により負に帯電し、」と記載されている。
　イ　刊行物２について
　取消の理由で引用した刊行物２については、
　前記
５
　
　(2)　対比・判断
　本件発明２と刊行物１に記載の発明とを対比すると、刊行物１に記載の発明はバイオクリーンユニットの清浄化を意図するものであり、生体の機能を衰えさせない空間を作るための空気清浄化及び陰イオン化であるから、本件発明２のようなウェハのベーキング雰囲気内の中和とは明らかに相違し、当然のことながら、水分濃度も生体が生存するのに好適な濃度であり本件発明の２０ｐｐｂ以下とは異なる。
　刊行物２に記載の発明と本件発明２とでは、本件発明２の筐体内光電陰極部材が刊行物２に記載の発明にはない点で相違し、本件発明２はこれによりベーキング雰囲気で効率よく中和状態が得られる。
　そして刊行物１に記載の発明と刊行物２に記載の発明とでは、その技術分野，目的及び効果が明確に相違しており、組み合わせることができないものであるから、刊行物１に記載の発明及び刊行物２に記載の発明からでは本件発明２を容易に想到できたものとすることはできない。
　なお、甲第３号証は、コロナ放電を利用した除電方法に関するものであり、前記筐体内光電陰極部材を有するものではない。
　
７
　本件発明３は同じ筐体内に、紫外線を受けて外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とコロナ放電をさせるための放電装置とを備え、両者を選択的に作動させるものであり、且つ該コロナ放電により窒素ガスに正イオンを生じさせるための非反応性ガス導入手段を有するものであるが、唯一コロナ放電に関する記載のある甲第３号証には、同じ筐体内で他の除電装置と併用する点の記載はなく、更に、非反応性ガスの帯電を意図したものではない。
　したがって、甲第３号証から、また、甲第３号証に前記甲第１及び第２号証の記載を勘案したとしても本件発明３に想到することはできない
　
８
　以上のとおりであるから、本件発明１の特許は、特許法２９条２項の規定に違反してされたものであるから、同法１１３条２号に該当し、取り消されるべきものである。
　また、本件発明２及び３の特許については、異議申立の理由及び提出された証拠からは取り消すことはできないし、また、他に取り消すべき理由も発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年２月５日（２００１．２．５）
【訂正の要旨】
特許第２９７７０９８号の明細書を以下のとおりに訂正する。
　（特許請求の範囲）
　ａ　請求項１の「前記帯電物に対して非反応性のガスを」を特許請求の範囲の減縮を目的として「前記帯電物に対して
水分濃度が２０ｐｐｂ以下の
　ｂ　請求項２の「紫外線を前記筺体内に」を特許請求の範囲の減縮を目的として「紫外線を
ベーキング雰囲気の
　ｃ　請求項３の「請求項１に記載の」部分の代わりに不明瞭な記載の釈明を目的として冒頭に「所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筺体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筺体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする帯電物の中和装置であり、」を挿入する。
　（発明の詳細な説明）
　ｄ　特許明細書４頁２行（特許公報４欄２５行ないし２６行，特許明細書１３頁１０行（特許公報１１欄２１行）及び特許明細書１３頁１５行（特許公報１１欄２８行）の記載について、不明瞭な記載の釈明を目的として、上記ａと同じ趣旨の訂正をする。
　ｅ　特許明細書４頁８行（特許公報４欄３５ないし３６行）及び特許明細書１３頁２５行（特許公報１１欄４１ないし４２行）の記載について、不明瞭な記載の釈明を目的として、上記ｂと同じ趣旨の訂正をする。
　ｆ　特許明細書４頁１１行（特許公報４欄３２行）及び特許明細書１４頁１行（特許公報１１欄４８行）の記載について、不明瞭な記載の釈明を目的として、上記ｃと同じ趣旨の訂正をする。
（５４）【発明の名称】
帯電物の中和装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して水分濃度が２０ｐｐｂ以下の非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筺体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筺体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする帯電物の中和装置。
　【請求項２】　前記中和電荷発生手段は、紫外線をべーキング雰囲気の前記筺体内に投光するための光源と、前記筺体内に設けられ前記紫外線を受けてイオン及び電子を発生させるべく外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とから成ることを特徴とする請求項１に記載の帯電物の中和装置。
　【請求項３】　所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筺体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筺体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする帯電物の中和装置であり、
　前記中和電荷発生手段は、紫外線を前記筺体内に投光するための光源と、前記筺体内に設けられ前記紫外線を受けて外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とから成る第１の中和電荷発生手段、及び前記筺体内でコロナ放電をさせるための放電装置から成る第２の中和電荷発生手段とを備えて成り、該第１及び第２の中和電荷発生手段は選択的に作動可能であることを特徴とする帯電物の中和装置。
【発明の詳細な説明】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、帯電物、例えば半導体デバイスの製造工程における基体（ウェハ）やそのキャリアのように極めて帯電し易く、また、帯電を回避する必要があるものの帯電電荷を中和させるための装置に関するものである。
　【従来の技術】
　従来、例えば半導体デバイスの製造においてはウェハに所定の処理を順次行なうべく、専用通路を介して、あるいは直接的に一の処理室から他の処理室への移送等が行なわれることが多い。この場合、ウェハについては掴持、移動等各種のハンドリングが行なわれる機会が多く、特にそのハンドリング時にウェハと接触する器具等は、ウェハの金属汚染を回避すべく、通常、フッ素系樹脂や石英等により形成されているので、ウェハはその接触等により当該器具に対する帯電序列の関係から正に帯電し、かつ、高電位になり易い。
　例えば、フッ素系樹脂から成るピンセットによる掴持時には＋５００〜＋３３００［Ｖ］、ポリプロピレンから成るスタンド上への載置時には＋６００〜＋２０００［Ｖ］、フッ素系樹脂から成るピンセットを用いての石英プレート上への載置時には＋１０００〜＋１５００［Ｖ］、超純水による洗浄時には＋５００〜＋３３００［Ｖ］、窒素ガスの吹き付け時には−２００〜−１０００［Ｖ］、という具合に、ウェハに対する接触物の帯電序列に応じて正負に帯電する。
　しかしながら、ウェハやそのキャリアが帯電した場合、ウェハやそのキャリアに静電気力による浮遊粒子が付着したり、あるいは製造中の半導体デバイスが静電気放電により破壊したりする。
　図９は、クリーンルーム内でのウェハにおける静電気力による浮遊粒子の付着量をウェハの表面電位に対して示したものであり、ウェハとして５インチウェハを用い、これを導電性のグレーチング床上に絶縁スタンドを介して垂直に設置した場合の実験結果を表している。同図において、横軸はウェハ電位を、縦軸は付着粒子数を示している。ここで、該付着粒子数とは、ウェハの有効面積（５インチウェハの場合６９．４［ｃｍ２］）に付着する粒子の数であり、単位体積（キュービックフィート）当り粒径が０．５［μｍ］以上の粒子が１０個含まれる雰囲気中にウェハを５時間放置したとして、前記有効面積に付着する数に換算したものである。
　同図によれば、ウェハを垂直に設置した場合、重力沈降による堆積がほとんどないので、ウェハ電位が０〜５０［Ｖ］と低いときには粒子付着が無くなる。ただし、ウェハ電位が３００〜１８００［Ｖ］と上昇するに従い、静電気力の影響により付着粒子数は急激に増大する。
　図１０は、ウェハＷに高電圧（１０００［Ｖ］）を印加し、静電気力による浮遊粒子の付着範囲を粒子径をパラメータとして示したものである。この場合、粒子密度は１［ｇ／ｃｍ３］に設定している。なお、同図中、長方形の枠線は０電位を示しており、該枠線内の破線で示す線は等電位線を、実線で示す線は電気力線を示している。
　これによると、粒子の粒径が２［μｍ］のときはウェハに付着する粒子は殆どなく、０．５［μｍ］、０．１［μｍ］と小さくなるに応じて、付着範囲は急激に広がる。すなわち、浮遊粒子が小さいほど静電気力の影響を受けてウェハに付着し易いことが理解できる。
　ところで、上記のようなウェハあるいはウェハキャリアヘの帯電の防止手段としては、
　第１に、いわゆるイオナイザを用いる手法、すなわちウェハあるいはウェハキャリアが置かれる大気雰囲気内でコロナ放電を発生させ、これにより生じたイオンと帯電電荷とを中和させる手法、
　第２に、接地された金属体、あるいは接地された導電性物質（カーボン、金属等）を混在させて成る樹脂材料によりウェハをハンドリングして帯電電荷を放電させる手法、
等が知られている。
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上記従来の第１の手法によれば大気中でのコロナ放電を利用しているので、発生するイオンのうち、正イオンは水のイオン（Ｈ２Ｏ）ｎＨ＋が主たるものであり、該水のイオン（Ｈ２Ｏ）ｎＨ＋は、ウェハ表面で自然酸化膜の成長を助長させることになる一方、負イオンはＣＯ３−，ＮＯｘ−，ＳＯｘ−が主たるものであり、これらはいずれも酸化力が強く、前記正イオンの場合と同様に自然酸化膜形成の要因となる。
　一方、上記従来の第２の方法では、金属あるいは導電性材料と直接的に接触するので、これらの粒子がウェハに付着することとなり暗電流やリーク電流を生じさせる要因となる。
　本発明は上記従来技術の課題を解決するべくなされたものであり、容易に帯電し易いウェハのような帯電物における、自然酸化膜の形成あるいは汚染による暗電流やリーク電流の発生を未然に防止できる中和装置を提供することを目的とする。
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成すべく、請求項１の発明は、所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して水分濃度が２０ｐｐｂ以下の非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筺体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筺体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする。
　請求項２の発明は、前記中和電荷発生手段は、紫外線を前記筺体内に投光するための光源と、前記筺体内に設けられ前記紫外線を受けてイオン及び電子を発生させるべく外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とから成ることを特徴とする。
　請求項３の発明は、所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筺体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筺体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする帯電物の中和装置であり、
　前記中和電荷発生手段は、紫外線を前記筺体内に投光するための光源と、前記筺体内に設けられ前記紫外線を受けて外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とから成る第１の中和電荷発生手段、及び前記筺体内でコロナ放電をさせるための放電装置から成る第２の中和電荷発生手段とを備えて成り、該第１及び第２の中和電荷発生手段は選択的に作動可能であることを特徴とする。
　【作用】
　例えば各種プロセスを施すべくウェハのような容易帯電物を移送する場合（例えば前処理室から酸化プロセス室への移送）、該帯電物が配される筺体内に、該帯電物に対して非反応性のガス（窒素、アルゴン等）を導入しておき、該帯電物が正に帯電しているときは、中和電荷発生手段を構成する光源から紫外線を筺体内に投光して筺体内雰囲気を励起し、そのうちの電子あるいは負イオンを帯電物の正電荷と中和させる。
　一方、前記移送物が負に帯電した場合は、前記励起により筺体内で発生した正イオンを帯電物の負の電荷と中和させる。
　【実施例】
　図１は、本発明に係る中和装置の一実施例を示すものであり、直方体状の筺体１は導体（ＳＵＳ等）である６枚のパネル１ａ〜１ｆを接合して成り、その上面パネル１ａの中央部には、略四角穴状の開口部１ａ０が形成され、該開口部１ａ０上には４枚の導体（ＳＵＳ等）である三角パネル１Ａａ〜１Ａｄから成る四角錐体状の筺体突部１Ａが形成されている。なお、前記パネル１ｂ〜１ｆは接地され、上面パネル１ａと他のパネル１ｂ〜１ｆとの間には絶縁物１ｍが介在しており、その結果、前記筺体突部１Ａは、パネル１ｂ〜１ｆとは電気的に絶縁されている。
　前記筺体１の底面パネル１ｂの中央部上には、４本の直立した支持スタンド２ａ〜２ｄが設けられ、該支持スタンド２ａ〜２ｄの上部に形成される支持部には、ウェハ３が載置されるようになっている（図２参照）。なお、前記支持部に支持されたウェハ３には、帯電試験用の電圧供給手段を接続するように構成してもよい。
　また、前記筺体突部１Ａの頂部にはガス導入管４が連結され、該ガス導入管４はバルブ４Ｂを介して図示しないガス供給源に接続されている。ここで、該ガス供給源からバルブ４Ｂ及び流量計４Ａを介して供給されガスは、前記ウェハ３に対して非反応性のガス、すなわちウェハ３を汚染しない窒素Ｎ２ガス（あるいはアルゴンＡｒガス等）が選ばれる。非反応性のガスとして高純度の窒素Ｎ２ガスを用いると、このガスは、安価に入手可能である。また、非反応性のガスとして高純度のアルゴンガスを用いると、このガスは、あらゆる帯電物に対し不活性なガスとして有効に作用する。
　なお、前記筺体突部１Ａには後記イオン発生の制御用の直流電源１５（例えば、−１０００［Ｖ］〜＋１０００［Ｖ］）が高抵抗１６を並列に接続して設けられている一方、前記側方パネル１ｂ、１ｄには夫々バルブ２３を有する排気管２２が取付けられている。
　さらに、前記筺体突部１Ａの相対向する三角パネル１Ａａ、１Ａｃの内面側には、円板状の光電陰極部材５ａ、５ｂが夫々取付けられている（図３参照）一方、前記筺体１の側面パネル１ｆ、１ｅには、フード６ｂ、６ａが夫々取付けられており、該フード６ａ、６ｂには少なくとも紫外線に対して透明な透過窓７ａ、７ｂが夫々固定されている（図４参照）。また、前記フード６ａ、６ｂの近傍には、夫々前記透過窓７ａ、７ｂを介し前記光電陰極部材５ａ、５ｂに向けて紫外線を投光するための光源（紫外線ランプ、水銀ランプ等）８ａ、８ｂが設けられている。なお、必要に応じて該光源８ａ、８ｂには熱遮断用のフィルタを設けてもよい。
　前記光電陰極部材５ａ、５ｂ、光源８ａ、８ｂ等は、第１の中和電荷発生手段を構成する。
　一方、前記筺体突部１Ａの相対向する三角パネル１Ａｂ、１Ａｄには、夫々円板状の絶縁部材９ａ、９ｂが取付けられており（図３参照）、該絶縁部材９ａ、９ｂには、その中心部に石英コーティングした針状電極１０ａ、１０ｂが筺体１内に向かって突設されていると共に、該両針状電極１０ａ、１０ｂと夫々対になる対向電極１１ａ、１１ｂが取付けられている。なお、前記針状電極１０ａ、１０ｂは夫々電線１２ａ、１２ｂを介して図示しない高圧電源に接続されている一方、前記対向電極１１ａ、１１ｂは夫々電線１３ａ、１３ｂを介して接地されている。前記対向電極１１ａ、１１ｂは、図６によりその構成をさらに明確に示すように、前記針状電極１０ａ（電極１０ｂについても同様）を中心とする環状の部分１１ａ０と、前記電線１３ａに接続される支持線の部分１１ａ１とから成る。また、図７に示すように、前記絶縁部材９ｂ（９ａも同様である。）はその外周部に形成された取付孔９ｂ０を介してビス１４によりパネル１Ａｂのフランジ開口部に固定される。
　放電装置としての前記針状電極１０ａ、１０ｂや前記対向電極１１ａ、１１ｂ等は第２の中和電荷発生手段を構成する。
　他方、図４に示すように、前記支持スタンド２ａ〜２ｄ上に支持されたウェハ３の下方には、電圧プローブ１７が設けられており、該プローブ１７には表面電位計１８が接続され、該表面電位計１８はランプ制御ユニット１９に接続され、該ランプ制御ユニット１９は前記光源８ａ（光源８ｂも同様）に接続されている。さらに、前記側方パネル１ｆには絶縁管２０が嵌挿され、該絶縁管２０の一端は筺体１内に臨まされ、その他端はイオンアナライザー２１に接続されている。
　なお、図示は省略されているが、前記表面電位計１８は、前記針状電極１０ａ、１０ｂに接続された放電制御ユニットに接続されている。また、図示は省略されているが、前記筺体突部１Ａの外表面には、水冷式、空冷式等の放熱手段が設けられている。
　本実施例は上記のように構成されているので、窒素ガスを導入した筺体１内に置かれたウェハ３が、フッ素系樹脂製の器具によるハンドリング等により、正に帯電するとプローブ１７がこれを検知し、前記表面電位計１８は所定の正電位を表示する。該電位計１８の表示が所定値を越えると、前記ランプ制御ユニット１９が作動し、前記光源８ａ、８ｂが点灯し、前記光電陰極部材５ａ、５ｂに紫外線が照射され、電子が前記筺体突部１Ａに発生し、該電子は筺体突部１Ａの上部から流入する窒素ガスの流れ（例えば、最大流速が１０［ｍ／ｓｅｃ］）により、あるいは筺体突部１Ａの上部から筺体１の底部に向かう電界により下方のウェハ３に移行する。この場合、電子の発生量は、前記直流電源１５を調整することにより制御できる。該ウェハ３の表面上に達した電子はウェハ３の正電荷と中和し、該中和により前記表面電位計１８が前記所定値以下（数１０［Ｖ］以下）になると、前記光源８ａ、８ｂは消灯する。
　一方、例えば高速の窒素ガス流との接触等により、前記ウェハ３が負に帯電したときには、前記表面電位計１８の表示が負となり、該表示値が所定値を越えると、前記放電制御ユニットが作動し、前記針状電極１０ａ、１０ｂへの電圧供給によりコロナ放電が開始し、筺体１内に電子と共に窒素ガスの正イオンが発生する。この場合、正イオンの発生量は、前記直流電源１５を調整することにより制御できる。該発生した正イオンは窒素ガスの流れに沿ってウェハ３の表面に達し、ウェハ３に帯電した負電荷と中和し、該中和により前記表面電位計１８が前記所定値以下になると、前記針状電極１０ａ、１０ｂへの電圧供給が停止する。筺体１の内部のイオンの濃度は前記イオンアナライザー２１により監視することができる。
　なお、ウェハに特に有害な水（Ｈ２Ｏ）は、筺体１内への高純度窒素ガス又はアルゴンガスの導入により、ウェハの汚染に影響のない２０［ｐｐｂ］以下の濃度に設定することができる。
　ウェハが高速の窒素ガス流により吹きつけられると、上述したようにウェハには負の電荷が帯電し高電位になるが、例えば１０［ｍ／ｓｅｃ］未満の低速の窒素ガス流と接触した場合には、ウェハは高々数十［Ｖ］以下程度の低電位になるに過ぎないので、例えばウェハがこのような低速窒素ガス流と接触する前に、ハンドリング等により正に帯電していた場合、その正の帯電状態が負に変わるような事態は生じない。
　上記実施例の説明においては、ウェハが正又は負に帯電した場合、夫々の帯電電荷を中和させるための中和電荷発生手段を用いるようにしたが、例えばウェハの帯電が常に正に帯電するべくハンドリングを行なうように規制しておけば、負イオン（あるいは電子）を発生させる中和電荷発生手段を設けるだけで対応できる。
　図１１は、上記実施例を簡略した構成とした他の実施例、換言すれば上記実施例における第１の中和電荷発生手段を構成する光電陰極部材５ａ、５ｂを省略し、光源８ａ、８ｂのみにより構成された第３の中和電荷発生手段を設けるようにしたものを示すものである。すなわち、本実施例の場合、前記光源８ａ、８ｂは最短波長が、例えば１４５［ｎｍ］である紫外線を照射し得るものを用い、例えば常温の筺体内温度下でＨ２Ｏ濃度が９．３［ｐｐｍ］である筺体１内に窒素ガスを導入すると、前記照射された紫外線により前記筺体１内に導入された窒素ガス分子やＨ２Ｏ分子が励起してイオン化するのを利用したものである。
　図１２は本実施例の実験結果を示すものであり、具体的には、筺体１内に導入される窒素ガスの流量を１［ｌ／ｍｉｎ］とし、該筺体１内を常温下に置いた場合におけるウェハ３に帯電された電荷の除電時間［ｓｅｃ］との関係を示すものである。
　これによると、本実施例の構成の場合、ウェハ３を正負の高電位（例えば±３０００［Ｖ］）に帯電させた場合でも、該ウェハ３の残留電位を、常に、最終的にゼロ電位にすることが可能であることが理解できる。このゼロ電位になる理由は、前記紫外線のみの照射の場合、ウェハ近傍のガス分子が等量の正負の電荷に電離することによるものと説明できる。
　また、図１２からはウェハの当初の帯電極性が正であるか負であるかにより除電時間が異なることも理解できる。例えば、ウェハを＋３０００［Ｖ］に帯電させたときに＋３００［Ｖ］に達するまでの時間は０．３〜０．４［ｓｅｃ］であるのに対し、−３０００［Ｖ］に帯電させたときに−３００［Ｖ］に達するまでの時間は約５秒である等のごとくである。この理由は、正の電荷を中和する負イオンはほとんどが移動度の大きい電子により構成され、負の電荷を中和する正イオンは移動度の小さいＮ２＋、（Ｈ２Ｏ）ｎＨ＋（ハイドロニウムイオン）等で構成されるので、中和のためにウェハに到達する時間が異なることによる。
　なお、筺体１内に導入される窒素ガスの流量を増大させると、イオンあるいは電子の移動度を増大させることになるので、除電時間は短くなるものと推測される。
　図１３は筺体１内のＨ２Ｏ濃度と前記除電時間との関係を示すものである。なお、この場合、Ｈ２Ｏ濃度は２〜１００［ｐｐｍ］の範囲で行い、窒素ガス流量は１［ｌ／ｍｉｎ］に設定し、筺体１内は常温の室温下に設定した。
　これによると、ウェハを正に帯電させた場合、Ｈ２Ｏ濃度が９．３［ｐｐｍ］であるとき除電時間が最も短くなるという傾向を示すのに対して、ウェハを負に帯電させたときはＨ２Ｏ濃度が２［ｐｐｍ］のとき除電時間が最も長くなる。これは、除電時間が単純にイオン濃度のみに関係するものではないことを示唆するものである。すなわち、Ｈ２Ｏ分子と窒素分子とではＨ２Ｏの方がイオン化が容易であり、Ｈ２Ｏ濃度が高いときの方が生成されるイオン総数が大きいが、除電時間は必然的に短くなるものではない。すなわち、除電時間はイオンの総数のみならず、移動度の大きさにも関係するので、イオンの組成が除電時間について支配的になると考えるべきである。
　一方、同図に示すように、ウェハが正に帯電した場合、Ｈ２Ｏ濃度が１００［ｐｐｍ］であるときに、除電時間が最も長くなることが理解できる。これは、筺体１の内壁から水分以外の他の不純物が放出され、その不純物の中に負イオン化し易いものが多く含まれているからであると考えられる。すなわち、負イオンの総数が多くなると、負イオンと電子の総和が同じでも負イオンの数が多くなるに従い移動度は負イオンによるものが支配的となるため、ウェハにイオンが到達する時間が長くなるからである。
　他方、ウェハが正に帯電した場合、Ｈ２Ｏ濃度が小さいときに除電時間が短くなるのは、移動度が電子によるものが支配的となるためであると考えられる。
　なお、図１３によると、ウェハを正に帯電したとき（＋３０００［Ｖ］に帯電したとき）からウェハ電位が＋５０［Ｖ］になるまでの時間は、Ｈ２Ｏ濃度が２［ｐｐｍ］のときの方が９．３［ｐｐｍ］のときよりも若干長くなっている。これは、Ｈ２Ｏ濃度が小さくなると生成されるイオンの総数が少なくなるためであると考えられる。Ｈ２Ｏ濃度が２［ｐｐｍ］よりもさらに小さくなった場合については、あくまでも推測ではあるが、生成されるイオンの総数が一定となり除電時間も一定になると考えられる。
　また、図１３から理解できるように、ウェハが負に帯電した場合、Ｈ２Ｏ濃度が２［ｐｐｍ］のとき除電時間が最も長く、９．３［ｐｐｍ］のとき最も短くなるが、両者の差はあまりない。これは、該Ｈ２Ｏ濃度の変化の間にイオンの組成変化が生じたためであると考えられる。すなわち、高Ｈ２Ｏ濃度下ではハイドロニウムイオンが多く存するので、複数個の水分子が結合したクラスターが多くなるからである。
　なお、イオンの移動度はそのｍａｓｓが大きくなる程、具体的には（Ｈ２Ｏ）Ｈ＋（ｍａｓｓ：１９）、Ｎ２＋（ｍａｓｓ：２８）、（Ｈ２Ｏ）ｎＨ＋（ｍａｓｓ：３７）の順序で大きくなる。従って、除電時間は（Ｈ２Ｏ）Ｈ＋のイオンを含む割合が多くなる程短くなり、（Ｈ２Ｏ）ｎＨ＋が多くなる程長くなる。
　これについては、本発明者により仮想的に描かれた図１４から、Ｈ２Ｏ濃度に対する各イオンの組成の関係を知ることによりさらに理解が深められる。すなわち、同図に示すように、例えばＨ２Ｏ濃度が１００［ｐｐｍ］である場合、（Ｈ２Ｏ）Ｈ＋が７０〜８０％を占めており残りは（Ｈ２Ｏ）Ｈ＋により占められ、結果として平均ｍａｓｓは２４程度になり、Ｈ２Ｏ濃度が９．３［ｐｐｍ］である場合、（Ｈ２Ｏ）Ｈ＋とＮ２＋が同程度の割合で占められており、結果として平均ｍａｓｓは２３程度になり、そして、Ｈ２Ｏ濃度が２［ｐｐｍ］である場合、そのほとんどがＮ２＋で占められ結果として平均ｍａｓｓは２８程度となる。換言すれば、平均ｍａｓｓと除電時間との間には一定の相関性が見られると理解できる。
　図１５は、筺体１内を高温度（より具体的には１００［℃］でべーキング）雰囲気下に置いた場合と常温下に置いた場合における除電性能の比較を示したものである。これによると、除電時間は前記べーキング時の方が常温下の場合の半分近くに短くなる。これは第１に、雰囲気温度が上昇すると、分子の自由行程が長くなり、その結果、イオン（電子を含む）の移動度が大きくなり中和に要する時間が短縮されること、第２に、前述したように、Ｈ２Ｏ濃度の変化によりイオンの組成が変化することにより生じるものと思われる。なお、第１４図に示す内容のみから推測すると、Ｈ２Ｏ濃度が２０〜４０［ｐｐｍ］のとき正イオンのｍａｓｓが最小となるので除電時間も最短となると考えられるが、実際は前記第１及び第２の原因が複合して作用するので、前記べーキング時には除電性能が向上するものと考えられる。
　図１６は上記実施例のように紫外線をＡｌの光電陰極部材に照射した場合において、筺体１内をＨ２Ｏ濃度が９［ｐｐｍ］で常温下に保ち、窒素ガスを所定の流量（１［ｌ／ｍｉｎ］）で流し、上記実施例のように紫外線をＡｌの光電陰極部材に照射したときの結果を示すものである。なお、同図の上側の各プロットはウェハを正に帯電した場合であり、下側の各プロットは負に帯電させた場合であり、前者の方が後者の方に比べて除電時間が長くなっている。なお、窒素ガスの流量を増大させると、除電時間が短くなることは上記図１２において説明した通りである。
　図１７及び図１８は、上述した実施例のように紫外線を光電陰極部材に照射した場合と本実施例のように直接紫外線を筺体内に照射する場合とにおいて、窒素ガス流量に対する除電電時間の変化を比較すべく示したものであり、なお、図１７は筺体１内のＨ２Ｏ濃度が９［ｐｐｍ］であるとき、図１８は２［ｐｐｍ］であるときのものであり、光電陰極部材５ａ（５ｂも同様である）としてＡｌから成るものを用いた。
　これによると、いずれの場合も光電陰極部材５ａに紫外線を照射した方、すなわち上記実施例の場合の方が除電時間は短くなることが理解できる。また、ウェハを負に帯電させた場合の方が正に帯電させた場合に比べて除電時間は長いがその差は著しく大きいというものではない。
　ここで、光電陰極部材５ａを取り付けた場合の実施例のとき、該光電陰極部材５ａから電子が放出されているか否かを確認すべく行われた実験例につき説明する。本実験例では、光電陰極部材５ａを取り付けている筺体１の上部を電気的に絶縁した状態で紫外線を照射したときの筺体１の電位変化を検証してみた。電子が放出されていれば筺体１は正に帯電するはずであるが筺体１の電位には変化が見られなかった。この結果は光電陰極部材を取り外した場合でも、また、ウェハの電位を種々変化させた場合いずれにおいても同様であった。なお、この結果については他の実験条件、例えば光学フィルタを用いて照射する紫外線の波長を変えたり、ウェハのイオン電流を測定する等によりさらに精度良い検証を行う必要がある。
　さらに、図１７及び図１８からは窒素ガス流量と除電時間との所定の相関性は見られないが、これは実験条件の設定に改善の余地があるだけであり、相関性がないということではない。付言すれば、上記したように流量を増大すれば除電時間が短縮するという相関性が成立することには変わらない。
　なお、イオナイザを取り付けた従来の手法の場合と、光電陰極部材を省略した構成の本実施例の場合とで、除電時間を比較すると、本実施例の方が約１０分の１に短縮できることが実証された。しかも、ウェハヘの残留電位を常にゼロにすることができるという優れた効果を有している。
　図８はもう一つの他の実施例を示すものであり、トンネル筺体３０内は一定の搬送雰囲気を確保すべく、窒素ガス（あるいはアルゴンガス等）が常時搬送方向（同図の右方向）に所定の気流速度で流れている。そして、該トンネル筺体３０内には搬送コンベア３４が設けられ、該搬送コンベア３４上に設けられた多数の支持台３５上に夫々ウェハ３３を載置する一方、前記トンネル筺体３０の上部に所定間隔を置いてトンネル筺体突部３１を設け、該各トンネル筺体突部３１の上部からは窒素ガスを導入するようにしている。また、各トンネル筺体突部３１の近傍には、夫々表面電位計３２を設け、各表面電位計３２は制御ユニット３６に接続され、該制御ユニット３６は、各トンネル筺体突部３１に設けられた中和電荷発生手段（図示省略）に接続されている。ここで、中和電荷発生手段は、選択的に正又は負のイオンを発生するように構成されており、上記実施例における第１、第２の中和電荷発生手段と同様な構成のものである。
　本実施例は上記のように構成されているので、前記トンネル筺体３０内を通過するウェハ３３が例えば窒素ガス気流との接触により負に帯電し、表面電位計３２の表示値が所定値を越えると、前記制御ユニット３６の作動により中和電荷発生手段が選択的に正のイオンを発生するように作動し、当該ウェハの帯電を中和させる。
　なお、各トンネル筺体突部３１の上部からトンネル筺体３０内に導入される窒素ガスは、ウェハ３３の搬送方向に流される窒素ガスに比べて少ないので、搬送雰囲気用の窒素ガスの気流速度に影響を与えることはない。
　本実施例の場合も、例えばウェハが正にのみ帯電するように規制されている場合、負イオン（電子）のみを発生する中和電荷発生手段を設けるだけで対応できることは上記実施例と同様である。
　【発明の効果】
　以上のように、請求項１の発明によれば、所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して水分濃度が２０ｐｐｂ以下の非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筺体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筺体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とするので、筺体内における容易帯電物の帯電を回避することができ、容易帯電物に対して水分濃度が２０ｐｐｂ以下の非反応性のガス雰囲気内で中和が行なわれることから、自然酸化膜の形成あるいは暗電流やリーク電流の発生というような不所望の事態を未然に防止することができる。
　また、請求項１の発明によれば、少なくともイオナイザによる除電に比べて１０分の１の時間で除電できる他、帯電物（ウェハ）の残留電位を常にゼロにできるという優れた効果である。このように請求項１の発明の場合、少なくとも従来のイオナイザを用いた構成に比べて、完全無発塵、電磁ノイズフリー、オゾンフリー（窒素雰囲気中）、等を実現でき、極めて優れた除電性能（除電時間、残留電位等を評価対象とするもの）を有し、除電システムの容易化が行え、各種分野における広汎な活用が十分に期待できる。
　請求項２の発明によれば、前記中和電荷発生手段は、紫外線を前記筺体内に投光するための光源と、前記筺体内に設けられ前記紫外線を受けてイオン及び電子を発生させるべく外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とから成ることを特徴とするので、帯電物が常に正に帯電するものに限られる場合、中和のためのイオン発生の選択を一本化でき、装置全体構成の簡略化を図ることができる。
　請求項３の発明によれば、所定の電荷を帯びた帯電物を収納可能な筺体と、少なくとも前記帯電物に対して非反応性のガスを前記筺体内に導入するためのガス導入手段と、少なくとも前記筺体内の雰囲気を励起可能な紫外線を前記筺体内に投光するための中和電荷発生手段とを備え、前記中和電荷発生手段は、前記筺体内に前記所定の電荷と中和可能なイオン及び電子の少なくとも一方を発生させることを特徴とする帯電物の中和装置において、前記中和電荷発生手段は、紫外線を前記筺体内に投光するための光源と、前記筺体内に設けられ前記紫外線を受けて外部光電効果を生じさせる光電陰極部材とから成る第１の中和電荷発生手段、及び前記筺体内でコロナ放電をさせるための放電装置から成る第２の中和電荷発生手段とを備えて成り、該第１及び第２の中和電荷発生手段は選択的に作動可能であることを特徴とするので、中和電荷発生手段を簡単な手法で容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の一実施例を示す斜視図である。１
　【図２】
　図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
　【図３】
　図１の上面図である。
　【図４】
　図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う縦断面図である。
　【図５】
　図３のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図である。
　【図６】
　図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う正面図である。
　【図７】
　図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う平面図である。
　【図８】
　本発明の他の実施例を示す概略構成図である。
　【図９】
　ウェハの表面電位と付着粒子数との関係を示すグラフである。
　【図１０】
　帯電ウェハにおける浮遊粒子の付着範囲を示す模式図である。
　【図１１】
　本発明の実施例であり、中和電荷発生手段を紫外線の照射光源のみにより構成したものを示す斜視図である。
　【図１２】
　所定の窒素ガス流量下におけるウェハ電位の時間変化を示す図である。
　【図１３】
　Ｈ２Ｏ濃度に対する除電時間の変化を示すグラフである。
　【図１４】
　Ｈ２Ｏ濃度に対するイオン組成の変化を仮想的に示すグラフである。
　【図１５】
　筺体の高温雰囲気下におけるＨ２Ｏ濃度に対する除電時間の変化を示すグラフである。
　【図１６】
　所定の窒素ガス流量におけるウェハ電位の時間変化を示す図である。
　【図１７】
　所定のＨ２Ｏ濃度下において光電陰極部材で構成される中和電荷発生手段を用いた場合と、光電陰極部材を省略した構成の中和電荷発生手段を用いた場合の比較を示すグラフである。
　【図１８】
　他の所定のＨ２Ｏ濃度下における図１７と同様なグラフである。
　【符号の説明】
　１　筺体、
　３、３３　ウェハ（帯電物）、
　３０　トンネル筺体、
　５ａ、５ｂ　光電陰極部材（第１の中和電荷発生手段）、
　８ａ、８ｂ　光源（第１の中和電荷発生手段、第３の中和電荷発生手段）、
　１０ａ、１０ｂ　針状電極（第２の中和電荷発生手段）、
　１１ａ、１１ｂ　対向電極（第２の中和電荷発生手段）。