JPS63281068A - 半導体装置の静電気検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、検出技術に関し、特に静電気の検出に適用し
て有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

従来の静電気測定器については、特開昭４８−２２０７
１号公報に記載されている。その概要は。

シールドケースに設けた窓に一定周期で電極が露出する
ようにし、′＃を極に生じる誘起電位な指動接点を介し
て増幅器に印加するように構成した静電気測定装置とし
て示しである。前記シールドケースとしては１円筒状ケ
ースが示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、上述した構成と類似した、角柱状のシール
ドケースな有する静電気測定装置を用い。

半導体（以下ＩＣとする）の製造装置で製造中のＩＣＥ
ついて、その静電気を測定したところ、以下に示すよう
な問題があることを見い出した。

すなわち、ＩＣの静電気を除去するために、　ＩＣの製
造装置に取付げられたイオンブロー（強制的に■、及び
Ｏのイオンを発生させ、吹き付けるもの）の、吹き付は
範囲内でＩＣの滞電（静電気）を測定した場合、イオン
ブローの吹き付けによるイオンを含んだ気流が、前記シ
ールドケースに当たり、その気流が渦流となってシール
ドケースに設けられた窓に飛び込み、検出電極に接する
ことＫなり、検出電極に誘起した電荷が中和されて軽減
され、正確なＩＣの静電気を検出することができないと
いう問題である。

そこで、前記従来例と同じく１円筒状のシールドケース
（以下カバーとする）を用いたが、一部の気流は１円筒
状カバーの外輪に沿って逃げるが。

円筒状カバーのエッチ（窓が設けられている面に近い部
分）付近に接した気流が渦流となり、やはり上記と同様
に正確なＩＣの静電気を測定することができないとい５
問題を見い出した。

本発明の目的は１周囲の環境に影響されないで。

正確に静電気を検出できる検出技術を提供することにあ
る。

本発明のその他の目的は、正確に静電気を検出すること
により１例えばＩＣの製造工程でのＩＣの静電気管理を
行ない、静電破壊による不良を低減させることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は１本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、カバーの、カバーに設けられた窓に近づく方
向の側面部分を、テーパ面とし、さらにエッチの部分を
Ｒ面とするものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、カバーの窓に近づくにつれ、テ
ーパ面が形成され、さらにエッヂ部分をＲ面としてい・
る為、イオンプローによる気流が接触したとしても、気
流はテーバ面、Ｒ面に沿ったかたちで流れることになる
ため、渦流が発生することを低減でき、気流が窓に飛び
込むことを低減できる。それゆえ、不所望なイオンによ
って、検出電極の電荷が中和されることを低減して被検
出物の検出ができる為、円筒状、角柱状のカバーを有す
るものに比べ、正確な検出ができるものである。

さらに、正確な静電気検出が可能となる為、ＩＣの製造
装置に取付けし、管理することにより、異常を検知（異
常な静電気を検知）し、装置停止など対策を取ることに
より、静電気破壊による不良発生を低減できるものであ
る。

〔実施例〕

第１図は１本発明の一実施例である静電気検出装置のセ
ンサと、カバーを示す概略断面図である。

第２図は、本発明の一実施例である静電気検出装置の構
成を示す概略図である。

第３図は１本発明の一実施例の作用を説明するための図
である、 第１図において、ｌは、セ／すを示し、後述する回転セ
クタ、及び検出′−極を総称する。２は、検出電極であ
り、長手方向と直交する方向（紙面方向）の断面が１円
孤状の金属板状物である。３は１回転セクタであり、金
属の筒状物で１円周方向の側面（曲面部分）Ｋ１円形の
貫通孔（図示せず）が２個設けられている。この回転セ
クタ３は。

後述するモータにより回転する。４はカバーであり、角
柱状の箱で、長手方向（紙面厚さ方向）の側面５は後述
する検出孔に近づくＫつれて、テーパ面６が形成され（
検出孔に近づくにつれて幅狭に形成され）ている。７は
、第１のアール（Ｒ）であり、前記側面５と、テーパ面
６の間にカバーの長手方向に渡って形成され、気流の流
れをスムーズにするための球面状処理が施されている。

８は、第２のアール（Ｒ）であり、前記テーパ面６と、
底面９の間に、カバーの長手方向に渡°って形成され、
気流の流れをスムーズにするだめの球面状処理が施され
ている。ｌＯは、検出孔であり、カバー４の底面９に設
けられる円形の孔で、前記検出電極２の下方に位置する
。この検出孔ｌＯは、被測定物（被検出物と同意語）の
静電気を検出するためのものである。

第２図において、１２は、ステーであり、円環状の金属
板と、略Ｓ字状の、板状物を一体に成形したもので、前
記検出電極２を、円環状の部分で連結し、支持している
。１３は、シャフトであり。

後述するモータから伸び、前記ステー１２の、円環状の
部分を通って、前記回転セクタ３に連結されている。回
転セクタ３は、後述するモータによりて、シャフト１３
を介して回転（円周方向に回転）するものである。１４
は、モータであり、前記回転セクタ３を回転させるため
のものである。

１５は、演算増幅部であり、前記検出電極２から伸びる
ステー１２と電気的に接続され、検出電極２から得られ
る交流信号を増幅し、整流する機能を有する。

ところで、第１図及び第２図にも図示されてはいないが
、シャフト１３は、アースが取られ、常にゼロ電位とさ
れているものとする。

１６は、出力であり、前記演算増幅部１５によって演算
増幅された信号を出力するためのものである。１７は、
ピークホールド回路であり、出力１６からの出力のピー
ク（６波のピーク）をホールドすることにより、レベル
表示などを安定化させるためのものである。

ここで、６波のピークをホールドする為には。

リセット信号を必要とするが、リセット期間中は、測定
（検出）の不感帯となる為、本実施例ではピークホール
ド回路を並列に２個ならべ（図示せず）、リセットパル
スの位相をずらし、常に測定（及びピークホールド）で
きるようにしている。１８は。

センサ出力であり、前記ピークホールド回路１７からの
出力を、後述するセンサ出力端子に導くためのものであ
る。１９は、センサ出力端子であり、静電気の大きさを
外部に出力するためのものであり、例えば、Ｘ−Ｙレコ
ーダ、レベルメータなどが接続される。２０は、アンプ
であり、微小領域での設定電圧との比較（例えば、０．
４Ｖの設定値に対して０．３５Ｖなどとの比較、）では
何んらのノイズによりて誤判定する可能性が大きい為、
増幅して比較し易くするためのものであり、前記ピーク
ホールド回路１７が接続されている。２１は、最大レベ
ル設定ポリニームであり、ここで設定したレベル以上の
静電気を検出した場合、後述する最大表示ランプが点灯
するようになっている。２２は、最大レベル表示ランプ
であり、前記最大レベル設定ポリニーム２１で設定した
レベル以上の静電気を検出した際に点灯するものである
。２３は。

制御部であり、後述するリレー出力を行なうための、停
止レベル比較回路Ｊ常な静電気を検出し、警報を表示（
ブザーを鳴らす）するための警報レベル比較回路、停止
レベルを越えた回数をカウントする。カウンタなどを備
えている。

停止レベル比較回路は、コンパレータを備え。

停止レベル設定ボリューム２４の設定で、所定のレベル
が設定され、このレベルを越えた静電気が検出されると
、ラッチ回路にてラッチした後、リレー出力して１例え
ば本装置が取付けられている装置を停止させたり、後述
・する警報を鳴らしたりすることができる。また、この
停止回数は１図示しないカウンタ回路を用いて、カウン
トできるものである。２５は、ストップランプであり、
前記停止レベル比較回路につながれ、所定レベルを越え
た静電気が検出された際、点灯するものである。

さらに、警報レベル比較回路（図示せず）も、コンパレ
ータを備え、警報レベル設定ポリニーム２６の設定で、
所定のレベルが設定され、このレベルを越えた静電気が
検出されると、後述する警報ランプを点灯させ、ブザー
を鳴らすための回路である。２７は、警報ラングであり
、所定レベル以上の静電気を検出した際に、ランプ点灯
するものである。２８は、ブザーであり、前記警報ラン
プ２７と同期して警報を鳴らす為のものである。

２９は、リレーであり、前記停止レベル比較回路からの
停止信号を出力するためのもので、リレー出力端子３０
に接続されている。３１は、リセットスイッチであり、
前記ラッチ回路をリセットするためのものである。３２
は、ＩＣであり、本実施例では後述するパッケージの長
手方向側面から両側にす→°が突出しているＤＩＬ（デ
ュアル・イン・ライン）タイプのＩＣを示しており、被
測定物となっている。３３は、パッケージであり、ＩＣ
の心蔵部としてのペレット周囲及び後述するリードの一
部を覆うもので、直方体形状のものである。

３４は、リードであり、ベレットと、ＩＣの外部との導
通なとるためのものである。

以下、上述した構成の本発明の一実施例の作用について
説明する。

先ず、センサの動きとしては第２図において。

回転セクタ３が、モータ１４の動作によって、シヤフト
１３を介して回転する。この際、回転セクタ３には１図
示しない円形の貫通孔が２個設けられている為、検出電
極２は、この貫通孔から断続的に覗くことになる。この
状態で、検出電極２の大刀を被検出物としてのＩＣ３２
が通過する。すると、ＩＣ３２のパッケージ３３の主表
面などに静電気が滞電している場合、静電誘導の現象に
より滞電物体としてのＩＣ３２と、検出電極２との間に
電気力線が生じる一方、前記回転セクタ３０回転によっ
て貫通孔が動くため、この電気力線は。

断続的なものとして伝わる。

すると、検出電極２からは、交流信号が得られる。得ら
れた交流信号は、演算増幅部１５によって、増幅・整流
され、これはＩＣ３２の滞ｉＩＥ電圧（静電気）に比例
した直流電圧となる。

ここで１本発明の一実施例について作用を説明すると、
第３図に示すように、気流の流れ（図中太線矢印）は、
カバー４の側面５にあたり、四方六方た広がる。この際
、カバー４の検出孔ｌＯの方向に流れた気流は、第１の
アール７を通り、テーパ面６に沿い流れる。その後、第
２のアール８を通って、検出孔１０の大刀、あるいは検
出孔１０にほぼ平行して流れることになる。それゆえ、
気流にイオンが含まれている場合でも、検出孔１０内に
飛び込んで検出電極２に触れることが低減でき、不所望
なイオンによって検出電極２の電荷が中和されることを
低減する。これにより、被検出物の静電気をそのまま検
出することになり、角柱状、あるいは円筒状のカバーを
有するものに比べ、正確な静電気の検出を行なうことが
できる。

さらに、正確な静電気の検出を行なうことができる為、
ＩＣの製造工程におけるＩＣ製造装置に適用した際には
誤判定することを低減して、未然に静電気破壊によるＩ
Ｃ不良発生を防ぎ、ないしは、極力静電気破壊によるＩ
Ｃ不良発生を少なくして、ＩＣの製造を行なうことがで
きるものである。

以下、他の構成の作用について説明する。

演算増幅部１５から得られた直流電圧は、ピークホール
ド回路１７によって、そのピークを一定期間ホールドさ
れ、センサ出力端子１９及びアンプ２０に出力される。

センサ出力端子１９に１例えばＸ−Ｙレコーダを接続子
れば、滞ｔｘ圧をＸ−Ｙグラフ上に示すことができ、目
でその大きさを確認することができる。

一方、アンプ２０では微小な電圧が増幅され。

比較的大きな電圧として出力される（例えば、０．３Ｖ
を３Ｖに増幅）。

ところで、最大レベル設定ポリニーム２１によって、例
えば５０Ｖの滞電に見合ったレベルに調整されていたと
すれば、検出した電圧が７０Ｖの場合には、このアンプ
２０からの出力によって最大表示ランプ２２が点灯し、
最大レベルである５０■を越えている旨の知らせを得る
ことができる。

元に戻るが、アンプ２０によって増幅された信号は、制
御部２３に送られる。ここでは２例えば停止レベル設定
ポリニーム２４によって、４０ｖの滞電に見合ったレベ
ルに調整されていたとすれば、検出した電圧が７０Ｖの
場合には、図示しない停止レベル比較回路のコンパレー
タを通して、図示しないラッチ回路によってラッチされ
、リレー２９によってリレー出力端子３０から信号が出
される。この信号を１本実施例の静電気検出装置を取り
付けた装置（例えば、ＩＣ１ｆｉ造装置）の停止信号ラ
インに出力すれば、ＩＣ製造装置を停止することができ
、このＩＣ１ｋｌ造装置によりて製造中のＩＣの静電気
破壊を引きおこすことを低減できる。なお、ＩＣ製造装
置が停止する際には、ストップランプ２５が点灯すると
共に、ブザー２８が鳴り、停止レベルを越えてＩＣ製造
装置が停止したことを知ることができる。

ところで、上記説明によれば、ＩＣ製造装置を停止させ
る操作を行なったが１図示しないカウンタを利用するこ
とにより、ＩＣ製造装置を停止させることなく、停止す
べき回数をカウントすることもできる。

また、警報レベル設定ボリューム２６によって、例えば
３０Ｖの滞電に見合ったレベルに調整されていたとすれ
ば、検出した電圧が７０Ｖの場合には、図示しない警報
レベル比較回路のコンパレータを通して、警報ランプ２
７が点灯する一方、ブザー２８が鳴り、警報レベルを越
えていることを知ることができる。

以上の説明では、本実施例の静電気検出装置の機能につ
いて個別に説明したが、以下に一連の動きとして説明す
る。

例えば、被検出物としてのＩＣの静電破壊に至ると思わ
れる滞電電圧を１００Ｖとすると、最大レベル設定ボリ
ューム２１を１００ｖの滞ｔＩＣ見合ったレベルに、停
止レベル設定ボリューム２４を９０Ｖに見合ったレベル
に、さらに警報レベル設定ボリューム２６を、５ｏｏｖ
に見合ったレベルにそれぞれ調整したとする。この状態
でＩＣの製造装置にセットし、リレー出力端子３０を、
ＩＣの製造装置の停止信号ラインに組込めば、ＩＣの製
造中に、７０■の滞電を有するＩＣが検出電極２の下方
を通過したとすると、警報レベルとして設定した８０ｖ
に満たない為、何の問題もなく。

ＩＣ製造装置は稼動を続ける、しかしながら、８５■の
滞電を有する場合には、警報ランプ２７が点灯すると共
にブザー２８が鳴り、作業者に警戒すべき滞電レベルに
あることを知らせる。

さらに、９５ｖの滞電な有する場合には、警報ランプ２
７及びストップランプ２５が点灯する一方、ＩＣ製造装
置が停止し、ブザー２８が鳴る。

この段階で作業者はＩＣ製造装置に何らの静電気発生原
因がないかどうか、チェックすることができる。それゆ
え、ＩＣ製造装置に原因がある場合にはその箇所を見直
しすることにより、未然に静電気破壊によるＩＣの不良
発生を防ぐことができる。

また、ＩＣ製造装置に原因がない場合には、その前の工
程へと遡って見直しすることＫより、未然に静電破壊に
よるＩＣの不良発生を防ぐことができる。

ところで、１１０Ｖの滞電な有する場合には警報ランプ
２７．ストップランク２５．さらに最大表示ランプ２２
が点灯し、ＩＣ製造装置が停止しブザー２８が鳴る。こ
の段階で作業者は、該当するＩＣが、静電気破壊したも
のと考え、リジェクトし、不良品であるかどうかチェッ
クできる。それゆえ１次工程に不良を流してしまうこと
を低減でき、例えば１次工程が、静電気破壊を検出（検
査）する工程でない場合には、無駄な作業を低減（不良
と知らずに製造してしまうことを低減）できる。

また、該当するＩＣ製造装置、または前工程を遡って見
直しすることＫより、大量の不良を発生させることを低
減できるものである。

なお、本実施例では、最大レベル、停止レベル。

警報レベルをすべて設定した場合について説明している
が、警報のみとして使用できるなど１組合せによってそ
の応用範囲が広がる。

また、第２図におけるセンサ出力端子１９を利用し、複
数のコンパレータを組込んだレベルメータを動作させる
ことにより、視覚で滞電圧を確認できる。

なお本実施例では、カバーの検出孔に向うに従い、テー
パ面を形成しているが、アール（Ｒ）をつけてもよく、
また逆に末広がりとして、検出孔に気流が入りＫくいよ
うにすることもできる。

さらに、カバー側面を伸ばし、検出孔を囲む壁を形成し
てもよく、８１々の形状が考えられる。

また１本実施例では、被検出物としてＩＣを用いたが、
静電気をきらうものの製造などに適用できる。

ところで、本実施例では、センサ構造（モータな含む）
が小さくできない（直方体状）ため、長手方向側面のみ
、幅狭の形状としたが、センサ構造がコンパクトにでき
るなら１円錐形状のカバーとし１円錐先端部に検出孔を
設けることができ（輪切り状）、四方六方からの気流に
対応できるものである。

（１）センサを覆うカバーを、カバーに設けられた検出
のための検出孔に近づくにつれ１幅狭に形成するととＫ
より気流の流れをカバーに沿わずことができ角柱状ある
いは円筒状のカバーのものに比べ気流が検出孔内に入る
ことを低減できる。それゆえ、気流にイオンが含まれて
いた場合でも、イオンが検出電極に触れることを低減で
き、角柱状あるいは円筒状のカバーのものに比べ、正確
な静電気の検出ができるものである。　　゛（２）正確
な静電気の検出を行なうことができる為。

ＩＣの製造工程におけるＩＣ製造装置に適用した際には
、誤判定することを低減して、未然に静電気破壊による
ＩＣ不良発生を防ぎ、ないしは極力静電気破壊によるＩ
Ｃ不良発生を少なくして、ＩＣの製造を行なうことがで
きるものである。

（３）センサを覆うカバーを、カバーに設けられた。

検出のための検出孔に近づくにつれ、幅広に形成すると
とＫより、気流が検出孔に対して外側に流れることにな
り、角柱状あるいは円筒状のカバーのものに比べ、気流
が検出孔内に入ることを低減できる。それゆえ、気流に
イオンが含まれていた場合でも、イオンが検出電極に触
れることを低減でき、検出電極の電荷が中和されること
が低減されるため角柱状あるいは円筒状のカバーのもの
く比べ、正確な静電気の検出ができるものである。

（４）センサを覆うカバーの検出の為の検出孔忙対する
側面部分を、検出孔の面より長くすることにより、気流
が検出孔の大男に流れる為、角柱状。

あるいは円筒状のカバーのものに比べ、気流が検出孔内
に入ることを低減できる。それゆえ、気流にイオンが含
まれていた場合でも、イオンが検出電極に触れることを
低減でき、検出電極の電荷が中和されることが低減され
るため、角柱状あるいは円筒状のカバーのものに比べ、
正確な静電気の検出ができるものである。

以上本発明者によりてなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが１本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野である。

ＩＣの製造工程における静電気検出技術に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る、 すなわち、センサを覆うカバーを、その検出の為の検出
孔に近づくにつれ１幅狭に形成することにより、検出孔
への気流の入り込みを低減して。

正確な検出を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である静電気検出装置のセ
ンサとカバーを示す概略断面図。 第２図は、本発明の一実施例である静電気検出装置の構
成を示す概略図。 第３図は１本発明の一実施例の作用を説明するための図
である。 １・・・センサ、２・・・検出電極、３・・・回転セク
タ。 ４・・・カバー、５・・・側面、６・・・テーパ面、７
・・・第１ノ７−ル（Ｒ）　、　８−＠２の７−ル（Ｒ
）、　９−・・底面、ｌＯ・・・検出孔、１２・・・ス
テー、１３・・・シャフト、１４・・・モータ、１５・
・・演算増幅部、１６・・・出力、１７・・・ピークホ
ールド回路、１８・・・センサ出力、１９・・・センサ
出力端子、２０・・・アンプ、２１・・・最大レベル設
定ボリューム、２２・・・最大レベル表示ランプ、２３
・・・制御部、２４・・・停止レベル設定ボリューム、
２５・・・ストップランプ、２６・・・警報レベル設定
ボリューム、２７・・・警報ランプ、２８・・・ブザー
、２９・・・リレー、３０・・・リレー出力端子。 ３１・・・リセットスイッチ、３２・・・ＩＣ，３３・
・・パッケージ、３４・・・リード。 代理人　弁理士　　小　川　勝　男、　　１、　／ 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、静電気を検出する静電気検出装置であって、検出す
   るためのセンサを覆うカバーが、カバーに設けられた検
   出孔に近づくにつれ、幅狭に形成されていることを特徴
   とする静電気検出装置。 ２、静電気を検出する静電気検出装置であって、検出す
   るためのセンサを覆うカバーが、カバーに設けられた検
   出孔に近づくにつれ、幅広に形成されていることを特徴
   とする静電気検出装置。