JP2021163691A - 除電装置及び除電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でイオンバランスを小さくできる除電装置および除電方法を提供すること。【解決手段】除電装置１は、イオン５０を発生させる放電電極１２と、放電電極１２を支持するホルダー１３と、発生したイオン５０にエアを吹きかけ除電対象物にイオン５０を供給する送風ユニット２０と、制御部３０と、を備える。制御部３０は、除電開始時は送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を大きくして急速に除電し、除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さくして、除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、除電装置及び除電方法に関する。

半導体デバイス等のデバイスのワークを保持テーブルで保持したり、保持テーブルから搬出したり、等の処理を行う過程に、ワークの表面に静電気が帯電することがある。近年はデバイスの省電力化に伴い、小さな電力でもデバイスが機能するようになっているため、デバイスに不良をもたらす電圧レベルも下がっている。また、配線の微細化に伴っても、デバイスに不良をもたらす電圧レベルが下がっている。

これらのことから、ワークの表面に帯電する静電気によりデバイスが破壊されてしまう問題が起きやすくなっている。この問題に対応するため、イオナイザ等の除電装置でワークの静電気を除去する方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１７−０１７２８６号公報

しかしながら、微細な電圧でも破壊されるようなデバイスの場合、より小さいイオンバランスにおさえることが必要となるが、イオンバランスを小さくするために供給するイオンの量を少なくすると、ワーク上の静電気を除電するのに時間がかかり、生産性を悪化させるおそれがあった。またイオナイザ等の除電装置とワークとの距離を離せばイオンバランスはよくなるが、加工装置内に設置スペースがないという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、短時間でイオンバランスを小さくできる除電装置および除電方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の除電装置は、除電装置であって、該除電装置は、イオンを発生させる放電電極と、該放電電極を支持するホルダーと、発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、制御部と、を備え、該制御部は、除電開始時は該送風ユニットから吹き出されるエアの圧力または流量または流速を大きくして急速に除電し、除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より該送風ユニットから吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御することを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の除電装置は、除電装置であって、該除電装置は、イオンを発生させる放電電極と、該放電電極を支持するホルダーと、発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、制御部と、を備え、該制御部は、除電開始時は該放電電極に印加する電圧の周波数を小さくして急速に除電し、除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より該放電電極に印加する電圧の周波数を大きくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御することを特徴とする。

該除電装置は、除電中の除電対象物のイオンバランスを測定する測定ユニットをさらに備え、該イオンバランスが所定のしきい値を超えると、該エアの圧力または流量または流速を少なくする処理を行ってもよい。

該除電装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された加工する加工ユニットと、を有する加工装置に設置され、該加工装置内で被加工物を除電してもよい。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の除電方法は、除電装置による除電方法であって、該除電装置は、イオンを発生させる放電電極と、該放電電極を支持するホルダーと、発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、制御部と、を備え、該除電方法は、該送風ユニットによって発生したイオンにエアを吹きかけ、除電対象物に供給する第一の除電ステップと、除電開始から所定時間経過後に、該第一の除電ステップより該送風ユニットから吹き出されるエアの圧力または流量または流速を少なくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整える第二の除電ステップと、を備えることを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の除電方法は、除電装置による除電方法であって、該除電装置は、イオンを発生させる放電電極と、該放電電極を支持するホルダーと、発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、制御部と、を備え、該除電方法は、該送風ユニットによって発生したイオンにエアを吹きかけ、除電対象物に供給する第一の除電ステップと、除電開始から所定時間経過後に、該第一の除電ステップより該放電電極に印加する電圧の周波数を大きくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整える第二の除電ステップと、を備えることを特徴とする。

測定ユニットによって、除電中の除電対象物のイオンバランスを測定する測定ステップをさらに備え、測定されたイオンバランスが所定のしきい値を超えると、該第一の除電ステップから該第二の除電ステップに移行してもよい。

該第一の除電ステップおよび該第二の除電ステップの前後に、該除電対象物を加工する加工ステップをさらに備えてもよい。

本発明は、短時間でイオンバランスを小さくできる。

図１は、実施形態１に係る除電装置が設置される加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る除電装置の機能構成の一例を模式的に示す図である。 図３は、図２の除電装置の制御部が記憶する動作順序データの一例を示す図である。 図４は、実施形態１に係る除電方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態３に係る除電方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、変形例１に係る除電装置の送風ユニットの機能構成の一例を模式的に示す図である。 図７は、変形例２に係る除電装置が設置される加工装置の構成例を示す断面図である。 図８は、変形例２に係る除電装置が設置される加工装置の構成例を示す断面図である。 図９は、変形例３に係る除電装置が設置される加工装置の構成例を示す断面図である。 図１０は、変形例３に係る除電装置が設置される加工装置の構成例を示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る除電装置１及び除電方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る除電装置１が設置される加工装置１００の構成例を示す斜視図である。実施形態１に係る除電装置１が設置される加工装置１００は、図１に示すように、保持テーブル１１０と、加工ユニット１２０と、搬送ユニット１３０と、カセット１４０と、洗浄ユニット１５０と、を備える。

加工装置１００は、加工ユニット１２０で保持テーブル１１０に保持された被加工物２００を加工し、被加工物２００を加工する前後に、除電装置１で本発明の除電対象物の一例である被加工物２００を除電する装置である。

実施形態１において、加工装置１００が加工する加工対象であり、除電装置１が除電する除電対象である被加工物２００は、図１に示すように、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどのウエーハである。被加工物２００は、平坦な表面２０１の格子状に形成される複数の分割予定ライン２０２によって区画された領域にデバイス２０３が形成されている。被加工物２００は、表面２０１の裏側の裏面２０４に粘着テープ２０５が貼着され、粘着テープ２０５の外縁部に環状フレーム２０６が装着されている。また、本発明では、被加工物２００は、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

保持テーブル１１０は、保持面１１１で被加工物２００を、表面２０１側を上側に向けて、裏面２０４側を保持する。保持テーブル１１０は、被加工物２００を保持する平坦な保持面１１１が上面に形成されかつ多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から構成された円盤形状の吸着部と、吸着部を上面中央部の窪み部に嵌め込んで固定する枠体とを備えた円盤形状である。保持面１１１は、水平面であるＸＹ平面に平行に形成されている。保持テーブル１１０は、Ｘ軸移動ユニットにより水平方向の一方向であるＸ軸方向に移動自在に、不図示の回転駆動源によりＺ軸回りに回転自在に設けられている。保持テーブル１１０は、吸着部が、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１１１全体で、被加工物２００を吸引保持する。

加工ユニット１２０は、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００を加工する。加工ユニット１２０は、実施形態１では切削加工ユニットであり、切削ブレード１２１を含む。切削ブレード１２１は、水平方向の別の一方向でありＸ軸方向に直交するＹ軸方向と平行な軸心周りの回転動作が加えられて、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００を切削する。加工ユニット１２０は、保持テーブル１１０に保持された被加工物２００に対して、Ｙ軸移動ユニットによりＹ軸方向に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動ユニットにより鉛直方向であるＺ軸方向に移動自在に設けられている。

加工装置１００は、切削ブレード１２１を回転させながら、Ｘ軸移動ユニット、Ｙ軸移動ユニット及びＺ軸移動ユニットにより、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に沿って、切削ブレード１２１を保持テーブル１１０に保持された被加工物２００に対して相対的に移動させることにより、被加工物２００を分割予定ライン２０２に沿って切削加工して、分割予定ライン２０２に沿って切削溝を形成する。

なお、加工装置１００が備える加工ユニット１２０は、切削ブレード１２１で被加工物２００を切削加工する切削ユニットに限定されない。他には、加工ユニット１２０は、例えば、研削砥石等で同様の被加工物２００を研削加工する研削ユニットや、研磨パッド等で同様の被加工物２００を研磨加工する研磨ユニットや、同様の被加工物２００にレーザービームを照射してレーザー加工するレーザー加工ユニットなどでもよい。

カセット１４０は、複数の被加工物２００を収容する。搬送ユニット１３０は、第１搬送部１３１と、互いに接近及び離間可能に設けられた一対のガイドレール１３２と、第２搬送部１３３とを備える。第１搬送部１３１は、カセット１４０に収容された被加工物２００を把持してＹ軸方向に沿って搬出して、一対のガイドレール１３２上に搬送する。また、第１搬送部１３１は、一対のガイドレール１３２上の被加工物２００を把持してカセット１４０にＹ軸方向に沿って搬入する。また、第１搬送部１３１は、一対のガイドレール１３２と保持テーブル１１０との間で被加工物２００を搬送する。第２搬送部１３３は、一対のガイドレール１３２と洗浄ユニット１５０との間で被加工物２００を搬送する。洗浄ユニット１５０は、切削加工後の被加工物２００を洗浄し、被加工物２００に付着した切削屑等の異物を除去する。

実施形態１に係る除電装置１は、加工装置１００の３箇所に設置されている。実施形態１に係る除電装置１は、１箇所目は、図１に示すように、カセット１４０と一対のガイドレール１３２との間の被加工物２００の搬送経路に向けて設置されている。実施形態１に係る除電装置１は、２箇所目は、図１では図示が省略されているが、一対のガイドレール１３２の間の被加工物２００の載置位置に向けて設置されている。実施形態１に係る除電装置１は、３箇所目は、図１に示すように、洗浄ユニット１５０における被加工物２００の保持位置に向けて設置されている。なお、除電装置１は、本発明ではこれに限定されず、除電対象物である被加工物２００のいかなる移動経路、載置位置、保持位置に向けて設置されてもよいし、２箇所以下しか設置されなくてもよいし、４箇所以上設置されてもよい。

なお、除電装置１が設置される加工装置は、図１に示す加工装置１００に限らず、被加工物２００の一方の面に粘着テープ２０５を貼着する図７及び図８に示すテープマウンター１６０や、被加工物２００に貼着された粘着テープ２０５を拡張することで被加工物１００を個片化する図９及び図１０に示すテープ拡張装置１７０などであっても良い。また、除電装置１が設置される加工装置は、レーザー加工装置や研削研磨装置、プラズマ加工装置など、保持テーブル１１０に保持された被加工物１００を加工するその他の加工装置であっても良い。

図２は、実施形態１に係る除電装置１の機能構成の一例を模式的に示す図である。実施形態１に係る除電装置１は、図２に示すように、イオン発生部１０と、送風ユニット２０と、制御部３０と、測定ユニット４０と、を備える。除電装置１は、実施形態１では測定ユニット４０を備えているが、本発明ではこれに限定されず、測定ユニット４０を省略してもよい。

イオン発生部１０は、イオン５０を発生する装置であり、図２に示すように、筐体１１と、放電電極１２と、ホルダー１３と、高圧電源１４と、を備える。イオン発生部１０は、以下に説明するように、コロナ放電方式のものが好適に使用されるが、本発明ではこれに限定されず、その他の放電方式のものであってもよい。

筐体１１は、一方側に送風ユニット２０からエアが供給される開口１１−１が設けられており、他方側に発生したイオン５０を含んだエアを噴出する開口１１−２が設けられている。筐体１１は、開口１１−１に送風ユニット２０が接続されており、開口１１−２が除電対象物である被加工物２００に向けられて配置される。

放電電極１２は、先端部１２−１が、筐体１１内の空間の開口１１−１と開口１１−２との間の領域にくるように設置される。ホルダー１３は、筐体１１の上側の内周面に設置され、放電電極１２を上方から筐体１１内で支持する。高圧電源１４は、高圧で、所定の周波数のプラスとマイナスの電圧を放電電極１２に印加する。ここで、高圧は、実施形態１では、電圧が３ｋＶ以上であることを指す。

高圧電源１４が放電電極１２にプラスとマイナスの電圧を印加する方式は、実施形態１では、１本の電極針で交流でプラスとマイナスをそのまま出す方式（ＡＣ方式）、１本の電極針でプラスの直流電圧とマイナスの直流電圧をスイッチングして交互に出す方式（ＡＣパルス方式）２本の電極針でプラスの直流電圧とマイナスの直流電圧を同時に出す方式（ＤＣ方式）、２本の電極針でプラスの直流電圧とマイナスの直流電圧を交互に出す方式（ＤＣパルス方式）のいずれの方法を採用してもよい。なお、ＡＣパルス方式は、直流電圧が印加されるが、スイッチングで交流電圧が印加されているかのように見えるため、このように呼称されている。

放電電極１２は、高圧電源１４から高圧が印加されることで、先端部１２−１の周囲のエアを電離して、先端部１２−１の周囲にイオン５０を発生させる。また、放電電極１２は、高圧電源１４から所定の周波数の電圧が印加されることで、当該周波数に基づく周期で、プラスに帯電したイオン５０と、マイナスに帯電したイオン５０とを交互に発生させる。

送風ユニット２０は、図２に示すように、イオン発生部１０の開口１１−１に接続されている。送風ユニット２０は、エアを開口１１−１からイオン発生部１０の筐体１１内に供給することで、イオン発生部１０で発生したイオン５０に開口１１−１側からエアを吹きかけ、開口１１−２側が向けられた除電対象物である被加工物２００にイオン５０を含んだエアを供給する。

送風ユニット２０は、実施形態１では、図２に示すように、エア源２１と、２本のエア供給管２２−１，２２−２と、２つの絞り弁２３−１，２３−２と、２つの圧力計２４−１，２４−２と、２つの流量計２５−１，２５−２と、切替弁２９と、を備える。

エア源２１は、エアの供給源であり、例えば、圧縮空気を供給する。２本のエア供給管２２−１，２２−２は、エア源２１とイオン発生部１０の開口１１−１との間で並列に配されており、それぞれ個別にエア源２１から供給されるエアをイオン発生部１０の開口１１−１に供給する。切替弁２９は、エア源２１からのエア供給先をエア供給管２２−１とエア供給管２２−２との間で切り替えることで、イオン発生部１０の開口１１−１にエアを供給する際に使用するエアの経路をエア供給管２２−１とエア供給管２２−２との間で切り替える。

絞り弁２３−１、圧力計２４−１及び流量計２５−１は、一方のエア供給管２２−１に設置されている。絞り弁２３−１は、エア供給管２２−１からイオン発生部１０に供給するエアの圧力、流量、流速等を制御する。圧力計２４−１は、エア供給管２２−１内を流れるエアの圧力を測定することで、エア供給管２２−１からイオン発生部１０に供給するエアの圧力を測定する。流量計２５−１は、エア供給管２２−１内を流れるエアの流量を測定することで、エア供給管２２−１からイオン発生部１０に供給するエアの流量を測定する。

絞り弁２３−２、圧力計２４−２及び流量計２５−２は、他方のエア供給管２２−２に設置されている。絞り弁２３−２、圧力計２４−２及び流量計２５−２は、上記した絞り弁２３−１、圧力計２４−１及び流量計２５−１と同じ機能を有し、絞り弁２３−１、圧力計２４−１及び流量計２５−１が一方のエア供給管２２−１内を流れるエアに対してする作用と同様の作用を、エア供給管２２−２内を流れるエアに対してもたらすものである。

制御部３０は、除電装置１の各構成要素をそれぞれ制御して、除電対象物である被加工物２００に対する実施形態１に係る除電方法の各処理等に関する各動作を除電装置１に実施させるものである。制御部３０は、イオン発生部１０の高圧電源１４を制御して、高圧電源１４が放電電極１２に印加するプラスとマイナスの電圧の大きさ及び切替え周波数を制御する。制御部３０は、絞り弁２３−１，２３−２を制御することで、それぞれのエア供給管２２−１，２２−２内を流れるエアの圧力、流量、流速等を制御する。制御部３０は、圧力計２４−１，２４−２からそれぞれのエア供給管２２−１，２２−２内を流れるエアの圧力の測定値の情報を取得する。制御部３０は、流量計２５−１，２５−２からそれぞれのエア供給管２２−１，２２−２内を流れるエアの流量の測定値の情報を取得する。

制御部３０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、除電装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して除電装置１の各構成要素に出力する。

測定ユニット４０は、除電対象物である被加工物２００のイオンバランスを測定する。ここで、本明細書では、イオンバランスとは、帯電電圧の大きさことであり、その値が大きくなるに従ってプラスまたはマイナスに偏って大きく帯電していることを示し、その値が小さくなるに従って帯電が小さいことを示す。

測定ユニット４０は、測定部４１を有し、測定部４１が除電対象物である被加工物２００に向けて配置されている。測定部４１は、向けられた除電対象物のある方向から、除電対象物の表面で帯電に寄与するイオンを検出することで、イオンバランスを測定する。測定ユニット４０は、測定部４１によるイオンバランスの測定値の情報を制御部３０に送信する。なお、実施形態１において測定ユニット４０は省略されても良い。

図３は、図２の除電装置１の制御部３０が記憶する処理順序データ３５の一例を示す図である。制御部３０の記憶装置は、除電対象物である被加工物２００を除電する実施形態１に係る除電方法を実施する際に制御部３０の演算処理装置が実行する演算処理に使用する情報を、図３に示す処理順序データ３５として格納する。処理順序データ３５は、除電装置１が除電方法を実施する前に、オペレータが不図示の入力ユニットに入力した情報に基づいて、予め制御部３０の記憶装置に記憶される。

制御部３０の記憶装置は、図３に示すように、除電装置１が除電方法を実施する際の各処理の処理順序と、各処理において送風ユニット２０から供給するエアの圧力、エアの流量及びエアの流速のそれぞれの目安と、各処理においてイオン発生部１０の高圧電源１４が印加するプラスとマイナスの電圧の切替え周波数と、各処理の処理時間と、を１対１で対応付けて処理順序データ３５として記憶している。なお、エアの圧力と流量と流速と切替え周波数とは処理順序１及び２ですべて変える必要は無く、少なくともいずれか一つを変更すれば良い。

処理順序データ３５は、実施形態１では、処理順序が１番目の処理の方が処理順序が２番目の処理よりも、エアの圧力、エアの流量及びエアの流速の少なくともいずれか１つを大きく設定することで、除電対象物である被加工物２００の除電速度、すなわちイオンバランスの減少速度を早く設定している。また、処理順序データ３５は、このように設定することで、処理順序が２番目の処理の方が処理順序が１番目の処理よりも、到達できるイオンバランスを低く設定している。

また、処理順序データ３５は、実施形態１では、オペレータが予め実験等により調査しておくことで、処理順序が１番目の処理で、イオンバランスが所定の数値まで到達する時間を時間１として設定している。なお、処理順序データ３５が設定する処理順序が１番目の処理の時間は、本発明に係る所定時間に相当する。また、イオンバランスの所定の数値は、実施形態１では、例えば３０Ｖに設定される。

制御部３０は、このように除電方法を実施する際の各処理を予め設定した処理順序データ３５を参照して、処理順序が１番目の処理と２番目の処理とを順次実行することで、本発明に係る、除電開始時は送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を大きくして急速に除電し、除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さくして、除電対象物に供給されるイオン５０の量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御することを、実現している。ここで、所定時間は、実施形態１では、処理順序が１番目の処理の処理時間である時間１である。

除電装置１は、実施形態１では、例えば、制御部３０が、絞り弁２３−１，２３−２を予め調整して、エア供給管２２−１を使用して供給するときの方がエア供給管２２−２を使用して供給するときの方よりも、エアの圧力、エアの流量及びエアの流速の少なくともいずれか１つを大きく設定しておき、処理順序が１番目の処理でエア供給管２２−１側からイオン発生部１０にエアを供給し、処理順序が２番目の処理でエア供給管２２−２側からイオン発生部１０にエアを供給するように切替弁２９により切り替える。除電装置１は、このようにすることで、本発明に係る、除電開始時は送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を大きくして急速に除電し、除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さくして、除電対象物に供給されるイオン５０の量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御することを、実現している。

なお、除電装置１は、実施形態１では、制御部３０が、処理順序データ３５を参照して、圧力計２４−１，２４−２及び流量計２５−１，２５−２の各測定値を確認しながら、絞り弁２３−１，２３−２の調整をすべて自動で実施しているが、本発明ではこれに限定されず、オペレータが適宜部分的に、絞り弁２３−１，２３−２を手動で調整してもよい。また、除電装置１は、実施形態１では、制御部３０が、自動で切替弁２９を切り替えることで、エアの供給に使用するエア供給管２２−１，２２−２を切り替えているが、本発明ではこれに限定されず、オペレータが手動で切替弁２９を切り替えてもよい。

除電装置１は、実施形態１では、エア供給管２２−１，２２−２に圧力計２４−１，２４−２及び流量計２５−１，２５−２が設置されているが、本発明ではこれに限定されず、圧力計、流量計及び流速計のうちいずれか１つが設けられていてもよいし、実施形態１と異なる組み合わせでこれらの２種類が設けられていてもよいし、これらの３種類全てが設けられていてもよい。

次に、本明細書は、実施形態１に係る除電装置１の動作の一例である実施形態１に係る除電方法の一例を図面に基づいて説明する。図４は、実施形態１に係る除電方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。実施形態１に係る除電方法は、図４に示すように、第一の除電ステップ１００１と、第二の除電ステップ１００２と、を備える。

第一の除電ステップ１００１は、送風ユニット２０によって、イオン発生部１０で発生したイオン５０にエアを吹きかけ、除電対象物である被加工物２００に供給するステップである。第一の除電ステップ１００１では、実施形態１では、制御部３０が、予めエアの圧力、エアの流量及びエアの流速の少なくともいずれか１つを大きく設定したエア供給管２２−１側を使用することで、除電対象物である被加工物２００に向けてイオン５０を含み、圧力、流量及び流速の少なくともいずれかが大きいエアを供給して、急速に除電対象物である被加工物２００を急速に除電する。第一の除電ステップ１００１では、実施形態１では、制御部３０が、処理順序データ３５で設定した時間分だけ実行するので、短時間でイオンバランスを所定の数値まで到達させることができる。

制御部３０は、第一の除電ステップ１００１の処理を終了後、切替弁２９を切り替えることで、エアの供給に使用するエア供給管２２−１，２２−２を切り替えて、第二の除電ステップ１００２の処理を開始する。

第二の除電ステップ１００２は、除電開始から所定時間経過後に、第一の除電ステップ１００１より送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を少なくして、除電対象物である被加工物２００に供給されるイオン５０の量を減らし、イオンバランスを小さく整えるステップである。第一の除電ステップ１００１では、実施形態１では、制御部３０が、予めエアの圧力、エアの流量及びエアの流速の少なくともいずれか１つをエア供給管２２−１側よりも小さく設定したエア供給管２２−２側を使用することで、除電対象物である被加工物２００に向けて供給するイオン５０の量を減らすことで、除電対象物である被加工物２００のイオンバランスを小さく整える。

なお、実施形態１に係る除電方法は、加工装置１００のどの位置に設置された除電装置１で実施してもよい。実施形態１に係る除電方法は、加工装置１００が除電対象物である被加工物２００を加工する加工ステップの前に実施されてもよいし、加工ステップの後に実施されてもよい。加工装置１００が実施する加工ステップは、実施形態１では、加工ユニット１２０により保持テーブル１１０に保持された除電対象物である被加工物２００を加工するものである。加工ステップでは、具体的には、加工装置１００が、切削ブレード１２１を回転させながら、切削ブレード１２１を保持テーブル１１０に保持された被加工物２００に対して相対的に移動させることにより、被加工物２００を分割予定ライン２０２に沿って切削加工して、分割予定ライン２０２に沿って切削溝を形成する。

以上のような構成を有する実施形態１に係る除電装置１及び除電方法は、制御部３０が、除電開始時は送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を大きくして急速に除電し、除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さくして、除電対象物に供給されるイオン５０の量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御する。このため、実施形態１に係る除電装置１及び除電方法は、このように送風ユニット２０からのエアの供給を制御することで除電対象物に供給するイオン５０を段階的に変更するため、イオン発生部１０と除電対象物との距離を変更する必要がないので、設置スペースが小さくても、除電対象物のイオンバランスを小さくする時間を低減できるという作用効果を奏する。

また、実施形態１に係る除電装置１は、保持テーブル１１０と加工ユニット１２０とを有する加工装置１００に設置され、加工装置１００内で被加工物２００を除電する。また、実施形態１に係る除電方法は、第一の除電ステップ１００１及び第二の除電ステップ１００２の前後に、除電対象物である被加工物２００を加工する加工ステップや洗浄ユニット１５０や保持テーブル１１０からの着脱ステップをさらに備える。実施形態１に係る除電装置１及び除電方法は、スペースの少ない加工装置１００にも設置することができ、加工前後または搬送前後の被加工物２００のイオンバランスを小さくする時間を低減できるという作用効果を奏する。また、実施形態１に係る除電装置１及び除電方法は、加工装置１００内で被加工物２００を除電するので、被加工物２００の表面２０１に静電気が帯電してデバイス２０３に不良をもたらす可能性を低減することができるという作用効果を奏する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る除電装置１及び除電方法を説明する。以下において、実施形態２に係る除電装置１の説明では、実施形態１に係る除電装置１と異なる部分のみ説明し、実施形態１に係る除電装置１と同一部分の説明を省略する。

実施形態２に係る除電装置１は、実施形態１において、処理順序データ３５の設定を変更したものである。処理順序データ３５は、実施形態２では、処理順序が１番目の処理の方が処理順序が２番目の処理よりも、イオン発生部１０の高圧電源１４が放電電極１２に印加するプラスとマイナスの電圧の切替え周波数を小さく設定することで、除電対象物である被加工物２００の除電速度を早く設定している。また、処理順序データ３５は、このように設定することで、処理順序が２番目の処理の方が処理順序が１番目の処理よりも、到達できるイオンバランスを低く設定している。また、処理順序データ３５は、実施形態２では、処理順序が１番目の処理と２番目の処理とで、除電開始時は送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を、同じに設定している。

制御部３０は、このように除電方法を実施する際の各処理を予め設定した処理順序データ３５を参照して、処理順序が１番目の処理と２番目の処理とを順次実行することで、本発明に係る、除電開始時は放電電極１２に印加する電圧の周波数を小さくして急速に除電し、除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より放電電極１２に印加する電圧の周波数を大きくして、除電対象物に供給されるイオン５０の量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御することを、実現している。

次に、本明細書は、実施形態２に係る除電装置１の動作の一例である実施形態２に係る除電方法の一例を説明する。以下において、実施形態２に係る除電方法の説明では、実施形態１に係る除電方法と異なる部分のみ説明し、実施形態１に係る除電方法と同一部分の説明を省略する。

実施形態２に係る第一の除電ステップ１００１では、高圧電源１４が放電電極１２に印加するプラスとマイナスの電圧の切替え周波数を、予め処理順序データ３５で設定されたように小さくすることで、除電対象物である被加工物２００に向けてより大きい量のイオン５０を含むエアを供給して、急速に除電対象物である被加工物２００を急速に除電する。

実施形態２に係る第二の除電ステップ１００２は、除電開始から所定時間経過後に、第一の除電ステップ１００１より放電電極１２に印加する電圧の周波数を大きくして、除電対象物である被加工物２００に供給されるイオン５０の量を減らし、イオンバランスを小さく整えるステップである。

以上のような構成を有する実施形態２に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１に係る除電装置１及び除電方法において、制御部３０が、第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行する際に、除電途中で送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さく変更することに代えて、除電途中でイオン発生部１０の高圧電源１４が放電電極１２に印加するプラスとマイナスの電圧の切替え周波数を大きく変更するようにしたものである。このため、実施形態２に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１に係る除電装置１及び除電方法と同様の作用効果を奏するものとなる。

なお、送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速の方が、イオン発生部１０の高圧電源１４が放電電極１２に印加するプラスとマイナスの電圧の切替え周波数よりも制御が容易であるため、実施形態１に係る除電装置１及び除電方法の方が容易に実現しやすいので、好ましい形態である。

また、本発明では、実施形態１と実施形態２とを組み合わせて、制御部３０が、第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行する際に、除電途中で送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さく変更するとともに、送風ユニット２０から吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さく変更するようにしてもよい。この場合にも、実施形態１及び実施形態２と同様の作用効果を奏するものとなる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係る除電装置１及び除電方法を図面に基づいて説明する。図５は、実施形態３に係る除電方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。図５は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態３に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１及び実施形態２のそれぞれにおいて、制御部３０が予め処理順序データ３５で設定された処理時間分の第一の除電ステップ１００１及び第二の除電ステップ１００２を実施することに代えて、制御部３０が、測定ユニット４０の測定部４１で測定する除電中の除電対象物である被加工物２００のイオンバランスの測定値に基づいて、第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行するようにしたものである。

図５は、実施形態３に係る除電方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。実施形態３に係る除電方法は、図５に示すように、実施形態１及び実施形態２に係る除電方法において、測定ステップ１０１１と、イオンバランス判定ステップ１０１２とをさらに備える。

測定ステップ１０１１は、第一の除電ステップ１００１を実行中に実行され、測定ユニット４０の測定部４１が、第一の除電ステップ１００１で除電中の除電対象物である被加工物２００のイオンバランスを測定し、このイオンバランスの測定値を制御部３０に送信するステップである。

イオンバランス判定ステップ１０１２は、制御部３０が、直前の測定ステップ１０１１で得られたイオンバランスの測定値が所定のしきい値を超えたか否かを判定するステップである。なお、所定のしきい値は、実施形態３では、実施形態１におけるイオンバランスの所定の数値と同様であり、例えば３０Ｖに設定される。

イオンバランス判定ステップ１０１２では、制御部３０が、直前の測定ステップ１０１１で得られたイオンバランスの測定値が所定のしきい値を超えた、すなわちこのイオンバランスの測定値が所定のしきい値未満に到達したと判定した場合（イオンバランス判定ステップ１０１２でＹｅｓ）、切替弁２９を切り替えて、実施形態３に係る除電方法の処理を第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行する。

イオンバランス判定ステップ１０１２では、制御部３０が、直前の測定ステップ１０１１で得られたイオンバランスの測定値が所定のしきい値を超えていない、すなわちこのイオンバランスの測定値がまだ所定のしきい値以上であると判定した場合（イオンバランス判定ステップ１０１２でＮｏ）、イオンバランスの測定値が所定のしきい値未満に到達するまで、第一の除電ステップ１００１を実行しながら、測定ステップ１０１１及びイオンバランス判定ステップ１０１２を繰り返し実行する。

以上のような構成を有する実施形態３に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１及び実施形態２に係る除電装置１及び除電方法において、測定ユニット４０によって、除電中の除電対象物のイオンバランスを測定し、測定されたイオンバランスが所定のしきい値を超えると、第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行するように変更したものである。このため、以上のような構成を有する実施形態３に係る除電装置１及び除電方法は、さらに、除電中の除電対象物である被加工物２００のイオンバランスが所定のしきい値となったタイミングで、より確実に、第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行することができるので、除電対象物である被加工物２００のイオンバランスを小さくする時間をより低減できるという作用効果を奏する。

〔変形例１〕
本発明の実施形態１の変形例１に係る除電装置１及び除電方法を図面に基づいて説明する。図６は、変形例１に係る除電装置１の送風ユニット２０−３の機能構成の一例を模式的に示す図である。図６は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

変形例１に係る除電装置１は、実施形態１に係る除電装置１において、送風ユニット２０を送風ユニット２０−３に変更したものであり、その他の構成は同じである。

送風ユニット２０−３は、変形例１では、図６に示すように、実施形態１〜実施形態３と同様のエア源２１と、１本のエア供給管２２−３と、電空レギュレータ２６−３と、圧力計２４−３と、流量計２５−３と、を備える。エア供給管２２−３は、エア源２１から供給されるエアをイオン発生部１０の開口１１−１に供給する。

電空レギュレータ２６−３、圧力計２４−３及び流量計２５−３は、いずれもエア供給管２２−３に設置されている。電空レギュレータ２６−３は、制御部３０により、絞り弁２３−１，２３−２よりも精度よく、エア供給管２２−３からイオン発生部１０に供給するエアの圧力、流量、流速等を制御する。圧力計２４−３及び流量計２５−３は、圧力計２４−１，２４−２及び流量計２５−１，２５−２と同じ機能を有し、圧力計２４−１，２４−２及び流量計２５−１，２５−２がエア供給管２２−１，２２−２内を流れるエアに対してする作用と同様の作用を、エア供給管２２−３内を流れるエアに対してもたらすものである。

変形例１では、制御部３０は、電空レギュレータ２６−３を制御してエア供給管２２−３からイオン発生部１０に供給するエアの圧力、流量、流速等を変更することで、第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行させる。

以上のような構成を有する実施形態１の変形例１に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１〜実施形態３に係る除電装置１及び除電方法において、送風ユニット２０を送風ユニット２０−３に変更し、送風ユニット２０−３に設置した電空レギュレータ２６−３を制御することで、送風ユニット２０−３からイオン発生部１０に供給するエアの圧力、流量、流速等を変更するようにしたものである。このため、変形例１に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１に係る除電装置１及び除電方法と同様の作用効果を奏するものとなる。

なお、実施形態１の変形例１に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態３と同様に、制御部３０が、測定ユニット４０の測定部４１で測定する除電中の除電対象物である被加工物２００のイオンバランスの測定値に基づいて、第一の除電ステップ１００１から第二の除電ステップ１００２に移行するように変更されてもよい。

〔変形例２〕
本発明の実施形態１〜実施形態３の変形例２に係る除電装置１及び除電方法を図面に基づいて説明する。図７及び図８は、変形例２に係る除電装置１が設置される加工装置であるテープマウンター１６０の構成例を示す断面図である。図７及び図８は、実施形態１〜実施形態３と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。変形例２に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１〜実施形態３に係る除電装置１及び除電方法において、除電装置１を設置する対象を加工装置１００からテープマウンター１６０に変更したものである。

変形例２に係る除電装置１が設置される加工装置であるテープマウンター１６０は、図７及び図８に示すように、送り出しロール１６１と、巻き取りロール１６２と、固定ローラ１６３と、貼着ローラ１６４と、一対の剥離ローラ１６５と、テープカッター１６６と、保持テーブル１６９と、を備える。送り出しロール１６１は、ロール状に旋回された粘着テープ２０５を送り出す。巻き取りロール１６２は、使用済みの粘着テープ２０５をロール状に巻き取る。送り出しロール１６１から送り出される粘着テープ２０５は、固定ローラ１６３、貼着ローラ１６４、一対の剥離ローラ１６５の間を通って、巻き取りロール１６２により巻き取られる。テープカッター１６６は、カッター刃１６７を有し、カッター刃１６７を回転軸１６８周りに回転移動させる。保持テーブル１６９は、被加工物２００及び環状フレーム２０６を下方から吸引保持する。

テープマウンター１６０は、図７に示すように、保持テーブル１６９上に載置されて吸引保持された被加工物２００及び環状フレーム２０６の裏面側に、送り出しロール１６１により粘着テープ２０５を供給し、貼着ローラ１６４を図７の左右方向に往復移動させることで、粘着テープ２０５を被加工物２００及び環状フレーム２０６の裏面２０４側に貼着する。そして、テープマウンター１６０は、図８に示すように、テープカッター１６６を下降させてカッター刃１６７を粘着テープ２０５越しに被加工物２００及び環状フレーム２０６の裏面２０４側に接触させ、カッター刃１６７を回転軸１６８周りに回転移動させることで、粘着テープ２０５を円形に切断する。そして、テープマウンター１６０は、一対の剥離ローラ１６５を先ほどの貼着ローラ１６４とは反対の方向に往復移動させることで、テープカッター１６６により切断された粘着テープ２０５を環状フレーム２０６から剥離し、剥離した粘着テープ２０５を巻き取りロール１６２で巻き取る。テープマウンター１６０は、このようにして、被加工物２００の裏面２０４に粘着テープ２０５を貼着し、粘着テープ２０５の外縁部に環状フレーム２０６を装着する。

変形例２では、除電装置１は、図７及び図８に示すように、テープマウンター１６０のテープカッター１６６の側方に設置されている。除電装置１は、テープマウンター１６０が被加工物２００及び環状フレーム２０６の裏面２０４側に貼着する粘着テープ２０５を除電する。また、除電装置１は、粘着テープ２０５を介して、被加工物２００及び環状フレーム２０６を除電する。

以上のような構成を有する変形例２に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１〜実施形態３に係る除電装置１及び除電方法において、除電装置１を設置する対象を加工装置１００からテープマウンター１６０に変更したものである。このため、変形例２に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１〜実施形態３に係る除電装置１及び除電方法と同様の作用効果を奏するものとなる。変形例２に係る除電装置１及び除電方法は、テープマウンター１６０が静電気を発生させやすい性質を有するので、実施形態１〜実施形態３よりもより効果的である。また、変形例２に係る除電装置１及び除電方法は、上記した変形例１の送風ユニット２０−３を採用してもよい。

〔変形例３〕
本発明の実施形態１〜実施形態３の変形例３に係る除電装置１及び除電方法を図面に基づいて説明する。図９及び図１０は、変形例３に係る除電装置１が設置される加工装置であるテープ拡張装置１７０の構成例を示す断面図である。図９及び図１０は、実施形態１〜実施形態３と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。変形例３に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１〜実施形態３に係る除電装置１及び除電方法において、除電装置１を設置する対象を加工装置１００からテープ拡張装置１７０に変更したものである。

変形例３に係る除電装置１が設置される加工装置であるテープ拡張装置１７０は、図９及び図１０に示すように、環状のフレーム保持部１７１と、複数のクランプ部１７２と、円盤状の保持テーブル１７３と、円筒状の拡張ドラム１７４と、複数のエアシリンダ１７５と、を備える。フレーム保持部１７１は、載置された環状フレーム２０６を保持する。クランプ部１７２は、フレーム保持部１７１上に載置された環状フレーム２０６を挟み込んで、被加工物２００を固定する。保持テーブル１７３は、フレーム保持部１７１よりも小径の拡張ドラム１７４の上端に取り付けられており、エキスパンドテープである粘着テープ２０５を介して被加工物２００を吸引保持する。拡張ドラム１７４は、上端で当接している粘着テープ２０５を拡張する。エアシリンダ１７５は、保持テーブル１７３及び拡張ドラム１７４に対してフレーム保持部１７１及びクランプ部１７２を下降させる。

テープ拡張装置１７０は、図９及び図１０に示すように、環状フレーム２０６がフレーム保持部１７１に保持されてクランプ部１７２に挟み込まれ、保持テーブル１７３に吸引保持された被加工物２００に貼着された粘着テープ２０５を、エアシリンダ１７５が保持テーブル１７３及び拡張ドラム１７４に対してフレーム保持部１７１及びクランプ部１７２を下降させることで拡張することで、被加工物２００を分割予定ライン２０２に沿った改質層を破断起点にして個々のデバイス２０３に分割する。

変形例３では、除電装置１は、図９及び図１０に示すように、テープ拡張装置１７０のフレーム保持部１７１及びクランプ部１７２と保持テーブル１７３及び拡張ドラム１７４との間の粘着テープ２０５に向けられた位置に設置されている。除電装置１は、テープ拡張装置１７０が拡張する粘着テープ２０５を除電する。また、除電装置１は、粘着テープ２０５を介して、被加工物２００、個々のデバイス２０３及び環状フレーム２０６を除電する。

以上のような構成を有する変形例３に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１〜実施形態３に係る除電装置１及び除電方法において、除電装置１を設置する対象を加工装置１００からテープ拡張装置１７０に変更したものである。このため、変形例３に係る除電装置１及び除電方法は、実施形態１〜実施形態３に係る除電装置１及び除電方法と同様の作用効果を奏するものとなる。変形例３に係る除電装置１及び除電方法は、テープ拡張装置１７０が静電気を発生させやすい性質を有するので、実施形態１〜実施形態３よりもより効果的である。また、変形例３に係る除電装置１及び除電方法は、上記した変形例１の送風ユニット２０−３を採用してもよい。

なお、本発明は上記実施形態（変形例）に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 除電装置
１２ 放電電極
１３ ホルダー
２０ 送風ユニット
３０ 制御部
４０ 測定ユニット
１００ 加工装置
１１０ 保持テーブル
１２０ 加工ユニット
２００ 被加工物

Claims (8)

1. 除電装置であって、
   該除電装置は、
   イオンを発生させる放電電極と、
   該放電電極を支持するホルダーと、
   発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、
   制御部と、を備え、
   該制御部は、
   除電開始時は該送風ユニットから吹き出されるエアの圧力または流量または流速を大きくして急速に除電し、
   除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より該送風ユニットから吹き出されるエアの圧力または流量または流速を小さくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御することを特徴とする除電装置。
2. 除電装置であって、
   該除電装置は、
   イオンを発生させる放電電極と、
   該放電電極を支持するホルダーと、
   発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、
   制御部と、を備え、
   該制御部は、
   除電開始時は該放電電極に印加する電圧の周波数を小さくして急速に除電し、
   除電開始から所定時間経過すると、除電開始時より該放電電極に印加する電圧の周波数を大きくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整えるよう制御することを特徴とする除電装置。
3. 該除電装置は、
   除電中の除電対象物のイオンバランスを測定する測定ユニットをさらに備え、
   該イオンバランスが所定のしきい値を超えると、該エアの圧力または流量または流速を少なくする処理を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の除電装置。
4. 該除電装置は、
   被加工物を保持する保持テーブルと、
   該保持テーブルに保持された加工する加工ユニットと、
   を有する加工装置に設置され、
   該加工装置内で被加工物を除電することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の除電装置。
5. 除電装置による除電方法であって、
   該除電装置は、
   イオンを発生させる放電電極と、
   該放電電極を支持するホルダーと、
   発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、
   制御部と、を備え、
   該除電方法は、
   該送風ユニットによって発生したイオンにエアを吹きかけ、除電対象物に供給する第一の除電ステップと、
   除電開始から所定時間経過後に、該第一の除電ステップより該送風ユニットから吹き出されるエアの圧力または流量または流速を少なくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整える第二の除電ステップと、
   を備えることを特徴とする除電方法。
6. 除電装置による除電方法であって、
   該除電装置は、
   イオンを発生させる放電電極と、
   該放電電極を支持するホルダーと、
   発生した該イオンにエアを吹きかけ除電対象物に該イオンを供給する送風ユニットと、
   制御部と、を備え、
   該除電方法は、
   該送風ユニットによって発生したイオンにエアを吹きかけ、除電対象物に供給する第一の除電ステップと、
   除電開始から所定時間経過後に、該第一の除電ステップより該放電電極に印加する電圧の周波数を大きくして、該除電対象物に供給されるイオンの量を減らし、イオンバランスを小さく整える第二の除電ステップと、
   を備えることを特徴とする除電方法。
7. 測定ユニットによって、除電中の除電対象物のイオンバランスを測定する測定ステップをさらに備え、
   測定されたイオンバランスが所定のしきい値を超えると、該第一の除電ステップから該第二の除電ステップに移行することを特徴とする、請求項５または６に記載の除電方法。
8. 該第一の除電ステップおよび該第二の除電ステップの前後に、該除電対象物を加工する加工ステップをさらに備える事を特徴とする、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の除電方法。

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