(57)【要約】【課題】大型の静電気除去対象物であっても設備が大型化せず静電気除去効果に優れ、そのうえ軟Ｘ線発生に際して発熱しないで扱い易い静電気除去装置を提供すること。【解決手段】本静電気除去装置２０は、真空容器１０の容器壁に軟Ｘ線照射窓１２を設け、真空容器１０内部ではターゲット１４を軟Ｘ線照射窓１２に対向配置し、ターゲット１４に対向して一方向長手ワイヤ状に延びる電界放射型の電子エミッタ１６を配置した構成。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器の容器壁に軟Ｘ線を透過することができる膜厚の薄膜からなる軟Ｘ線照射窓を設け、真空容器内部ではターゲットである陽極と、電界放射型でワイヤ状の電子エミッタとを対向配置してなり、ターゲットと電子エミッタとの間での電界印加で電子エミッタから電子放出し、この放出電子をターゲットに衝突させて該ターゲットから軟Ｘ線を発生させ、この発生した軟Ｘ線を上記軟Ｘ線照射窓から外部に静電気除去用軟Ｘ線として出射する構成となっている、ことを特徴とする静電気除去装置。
【請求項２】
上記真空容器が一方向（管軸方向）に長い長管形状であり、
上記軟Ｘ線照射窓が管軸方向長手に延びる軟Ｘ線照射窓であり、
上記ターゲットと電子エミッタは共に、軟Ｘ線照射窓に対向して管軸方向長手に延びて配置した構成となっている、ことを特徴とする請求項１に記載の静電気除去装置。
【請求項３】
上記真空容器が一方向（管軸方向）に長い長管形状であり、
上記軟Ｘ線照射窓が管軸方向に複数並ぶ軟Ｘ線照射窓であり、
上記ターゲットと電子エミッタは共に、軟Ｘ線照射窓の並設方向に沿い管軸方向長手に延びて配置した構成となっている、ことを特徴とする請求項１に記載の静電気除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟Ｘ線を用いて静電気除去する静電気除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶の製造産業では、静電気障害が製品の絶縁破壊や回路断線、あるいは製造装置の誤作動等を引き起こし、製品の信頼性低下や歩留り低下の原因となる。静電気障害の防止手段の１つに１〜数百オングストローム波長の軟Ｘ線をクリーンルーム内の除電対象物周辺の雰囲気に直接照射する構造が知られている。
【０００３】
例えば液晶ディスプレイ基板の製造工程では、ラビング、洗浄乾燥等の各種製造操作の過程で静電気が発生し、この発生した静電気が液晶ディスプレイ基板に帯電することが多い。液晶ディスプレイ基板に搭載されている微細な半導体素子等はこの帯電した静電気により僅か数十Ｖ程度の電圧印加でも静電破壊し例えば酸化シリコンの絶縁層や内部回路等が損傷させられることがある。そのため、液晶ディスプレイ基板の製造工程を例えばクリーンルーム内で静電気が発生しにくい清浄な環境下で実施すると共に、そのクリーンルーム内で静電気が発生しても静電気を早期に除去するための工程が実施されることが一般的となっている。そして、この静電気除去に関しては従来からコロナ放電や光照射式等の各種方式が提案され実施されている。軟Ｘ線は光照射式の静電気除去であり、軟Ｘ線が照射した空気はイオン分解されて除電され、広範囲にかつ気流を乱さずに除電対象物から効果的に除電が可能な静電気除去方式である。特に軟Ｘ線は、電磁波エネルギーが強いことから、酸化力の強いオゾンの発生を抑制することができるとともに、クリーンルーム内での電気的中和が速やかに行われる。
【０００４】
このような軟Ｘ線を用いた従来技術としては、特表２００６−５１４４２１公報には、フィラメントを加熱して得られる熱電子を高電圧で加速してターゲットに衝突させて軟Ｘ線を発生させる静電気除去装置が開示されている。しかしながら、この静電気除去装置では発熱することにより、扱いにくい装置構成である。
【０００５】
また、特開２０００−２６７１０６号公報には、液晶ディスプレイ基板を回転させつつ静電気除去装置から軟Ｘ線を照射することにより液晶ディスプレイ基板を静電気除去処理しているが、ターンテーブル上に液晶ディスプレイ基板を複数実装し、上方から軟Ｘ線を照射する技術が開示されており、また、特開平０８−４５８８４号公報には、静電気除去装置から軟Ｘ線を広範囲に拡散照射する技術が開示されている。しかしながら、静電気除去装置では、液晶ディスプレイ基板の基板面積よりも格段に小さい軟Ｘ線照射口から放射状に軟Ｘ線を広範囲に拡散するものであり、そのため、設備が大型化する。また、軟Ｘ線を拡散させるために軟Ｘ線密度が低下することにより静電気除去効果が低下する。
【特許文献１】特表２００６−５１４４２１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６７１０６号公報
【特許文献３】特開平０８−４５８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明により解決すべき課題は、発熱したりしないで扱い易く、また、液晶ディスプレイ基板等の大型でフラットな面を持つ静電気除去対象物に対して静電気除去効果に優れた静電気除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による静電気除去装置は、真空容器の容器壁に軟Ｘ線を透過することができる膜厚の薄膜からなる軟Ｘ線照射窓を設け、真空容器内部ではターゲットである陽極と、電界放射型でワイヤ状の電子エミッタとを対向配置してなり、ターゲットと電子エミッタとの間での電界印加で電子エミッタから電子放出し、この放出電子をターゲットに衝突させて該ターゲットから軟Ｘ線を発生させ、この発生した軟Ｘ線を上記軟Ｘ線照射窓から外部に静電気除去用軟Ｘ線として出射する構成となっている、ことを特徴とするものである。
【０００８】
好ましい態様は、上記真空容器が一方向（管軸方向）に長い長管形状であり、上記軟Ｘ線照射窓が管軸方向長手に延びる軟Ｘ線照射窓であり、上記ターゲットと電子エミッタは共に、軟Ｘ線照射窓に対向して管軸方向長手に延びて配置した構成となっていることである。
【０００９】
好ましい態様は、上記真空容器が一方向（管軸方向）に長い長管形状であり、上記軟Ｘ線照射窓が管軸方向に複数並ぶ軟Ｘ線照射窓であり、上記ターゲットと電子エミッタは共に、軟Ｘ線照射窓の並設方向に沿い管軸方向長手に延びて配置した構成となっていることである。
【００１０】
上記薄膜は金属薄膜であることが好ましい。この薄膜材料は特に限定しないが、ベリリウム、銅、硼素、アルミニウム等を例示することができる。
【００１１】
上記薄膜材料は軟Ｘ線を透過させることができれば金属材に限定されず、非金属材であってもよい。
【００１２】
上記薄膜は膜数が単一でも複数でもよい。単一の場合では単一の薄膜材料で構成してもよいし、異なる薄膜材料を混合してもよいし、複数の場合では異なる薄膜材料を積層してもよい。
【００１３】
上記ターゲット材料は特に限定しないが、電子の衝突でＸ線を発生することができるものであればよく、モリブデンを例示することができる。
【００１４】
上記電子エミッタは、導電性ワイヤの外周面に電界放射炭素膜を成膜して構成したものが好ましい。上記電界放射炭素膜は直径がｎｍオーダーの尖鋭な微細部分を多数備えたものであり、例えば、チューブ形状、ウォール形状、その他の形状を備えたナノ炭素材料からなる。
【００１５】
本発明の静電気除去装置によると、電子エミッタは冷陰極であるので静電気除去装置として発熱しなくなることにより、扱いやすい装置構成を得ることができる。また、本発明では、電子エミッタがワイヤ状であり、その外周面全体から半径方向外向きに電子放出することができるものである。したがって、電子エミッタの一方向長手寸法を静電気除去対象物に合わせて任意に設定することができるものであり、静電気除去装置として長尺化が容易に可能である。
【００１６】
また、本発明では、上記態様とした場合、軟Ｘ線照射窓は従来のような小径の照射口から軟Ｘ線を照射する構造ではなく、電子エミッタの一方向長手寸法にあわせて一方向に長尺な軟Ｘ線照射窓を構成することが可能である。そのため軟Ｘ線照射窓の一方向長さを例えば液晶ディスプレイ基板の基板幅に設定した場合では、当該静電気除去装置を液晶ディスプレイ基板に平行に対向させることにより、静電気除去装置と液晶ディスプレイ基板とを近接させて軟Ｘ線照射窓から軟Ｘ線を放射することができ、そのため、静電気除去装置を含む製造設備の小型化が可能となる。また、静電気除去装置を液晶ディスプレイ基板に平行に近接配置することができるので、軟Ｘ線密度が格段に増し静電気除去効果が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、液晶ディスプレイ基板等の大型でフラットな面を持つ静電気除去対象物に対して特に大型化することなく静電気除去効果に優れ、そのうえ発熱したりしないで扱い易い静電気除去装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る静電気除去装置を説明すると、図１は静電気除去装置の外観構成を示し、図２は、同静電気除去装置の断面構成を示し、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面構成を示し、図４は同静電気除去装置の動作説明のために要部の断面構成を拡大して示す。
【００１９】
これらの図を参照して、実施の形態の静電気除去装置２０は真空容器１０を備える。この真空容器１０は一方向（管軸方向）長手に延びる円筒長管形でガラス製の真空容器を示す。真空容器１０の一方向長手寸法は液晶ディスプレイ基板の基板幅寸法以上であり例えば５０ｃｍ以上の長尺である。真空容器１０内は低真空であり例えば１０-5ｔｏｒｒ程度である。この真空容器１０の容器壁には軟Ｘ線照射窓１２が形成されている。
【００２０】
軟Ｘ線照射窓１２は軟Ｘ線を透過できるμｍオーダーの薄膜（箔）、例えばベリリウム（Ｂｅ）膜からなり、一方向長手に延びる平面視矩形で断面が部分円弧状の窓形状に形成されている。軟Ｘ線照射窓１２の円周方向窓幅は適宜に設定することができる。軟Ｘ線照射窓１２の一方向長手寸法は液晶ディスプレイ基板の基板幅寸法程度であり例えば５０ｃｍ程度の長尺である。真空容器１０内部において軟Ｘ線照射窓１２の背部にターゲット１４が配置され、このターゲット１４に相対向して電子エミッタ１６が配置されている。
【００２１】
ターゲット１４は、電子エミッタ１６に対して陽極となり、電子衝突で軟Ｘ線を発生する材料例えばモリブデン（Ｍｏ）からなり、軟Ｘ線照射窓１２に対応して一方向長手に延びる形状で１０−１０数μｍ程度の薄膜に形成されている。ターゲット１４の一方向長手寸法は軟Ｘ線照射窓１２と同様である。ターゲット１４は平面視矩形で断面部分円弧状である。
【００２２】
電子エミッタ１６は、ターゲット１４に対向して一方向長手ワイヤ状に延びる電界放射型の冷陰極であり、ターゲット１４との間での電界印加で電子（ｅ−）を放出することができるようになっている。この電界印加は、ターゲット１４を接地すると共に電子エミッタ１６に直流電源１８から負の直流高電圧例えば１−５ｋＶ程度を印加することにより行われる。換言すればターゲット電圧は１−５ｋＶ程度である。このターゲット電圧の増加と共にＸ線強度が増加する。したがって、波長０．１〜１０ｎｍの軟Ｘ線を発生させるためにターゲット電圧を調整することが行われる。また、軟Ｘ線はエネルギが小さいので軟Ｘ線を透過させるために軟Ｘ線照射窓１２を構成するベリリウム薄膜の膜厚を極薄にすることが必要となる。電子エミッタ１６は、導電性ワイヤ１６ａの外周面に電界放射炭素膜１６ｂを成膜して構成したものであり、この電界放射炭素膜１６ｂは直径がｎｍオーダーの尖鋭な微細部分を多数備え、例えば、チューブ形状、ウォール形状、その他の形状を備えたナノ炭素材料から構成されている。電子エミッタ１６からの放出電子はターゲット１４に衝突すると、ターゲット１４から軟Ｘ線が発生し、この軟Ｘ線は軟Ｘ線照射窓１２を透過して外部に向けて静電気除去用軟Ｘ線として出射する構成となっている。
【００２３】
図５は実施の形態の静電気除去装置２０と液晶ディスプレイ基板２２とを示す。静電気除去装置２０は液晶ディスプレイ基板２２の基板幅寸法と同等程度に一方向長手であり、軟Ｘ線照射窓１２から図中点線で示すように軟Ｘ線を液晶ディスプレイ基板２２に放射して静電気除去を行う。液晶ディスプレイ基板２２は図中矢印方向に移送させるか、あるいは静電気除去装置２０を移送させることにより、液晶ディスプレイ基板２２表面の静電気除去を行うことができる。この場合、静電気除去装置２０は液晶ディスプレイ基板２２の基板幅寸法と同等程度であり、その基板幅寸法と同等程度に軟Ｘ線を液晶ディスプレイ基板２２に放射することができるので、互いの対向距離を狭くしてこれら設備の小型化を図ることができると共に、静電気除去装置２０を液晶ディスプレイ基板２２に平行に近接配置することができるので、軟Ｘ線密度が格段に増し静電気除去効果が向上する。さらには、静電気除去装置２０は電子放出源として、冷陰極である電子エミッタ１６を用いるので軟Ｘ線発生に際して発熱することがなく、扱いやすい装置構成を得ることができる。
【００２４】
なお、静電気除去装置２０を図示略の静電気除去室の１箇所ないし複数箇所に配置し、その静電気除去室内にセットした１枚ないし複数枚の液晶ディスプレイ基板２２に一度に静電気除去を実施することもできる。
【００２５】
なお、実施の形態では軟Ｘ線照射窓１２は管軸方向に長い単一構成の照射窓であったが、図６の外観構成図、図７の断面構成図で示すように、小さい窓寸法の複数の軟Ｘ線照射窓１２を管軸方向１列ないしは複列に並設してもよい。こうした場合では、極薄の軟Ｘ線照射窓１２を容易に構成することができるようになる一方で、複数の小径窓寸法の軟Ｘ線照射窓１２が一方向長手の単一の軟Ｘ線照射窓１２と同等程度に軟Ｘ線を照射することができて好ましい。
【００２６】
また、真空容器１０は断面円形であったが、断面矩形形状でもよく、あるいはフラットパネル型でもよい。フラットパネル型とした場合、フロント側フラットパネルには複数の軟Ｘ線照射窓を設け、これに対応して真空容器であるフラットパネル内部にターゲットを配置すると共に、このターゲットに対向して複数のワイヤ状電子エミッタを配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る静電気除去装置の外観構成を示す図である。
【図２】図２は図１の静電気除去装置の断面構成を示す図である。
【図３】図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面構成を示す図である。
【図４】図４は同静電気除去装置の動作説明のために要部の断面構成を拡大して示す図である。
【図５】図５は同静電気除去装置により液晶ディスプレイ基板の静電気除去を行っている状態を示す図である。
【図６】図６は本発明の他の実施形態に係る静電気除去装置の外観構成を示す図である。
【図７】図７は図６の静電気除去装置の断面構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  真空容器
１２  軟Ｘ線照射窓
１４  ターゲット
１６  電子エミッタ
１８  直流電源
２０  静電気除去装置
２２  液晶ディスプレイ基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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