JP5846956B2 - エアガン装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を加工する切削装置等の加工装置に付設されるエアガン装置に関する。

半導体デバイス製造プロセスや各種の電子部品製造プロセスにおいて、ダイシングソーと呼ばれる極薄の切削ブレードを高速回転させ、周囲に配設されたノズルによって切削水を掛けながら被加工物を個々の製品やチップに分割する切削装置は欠かすことができない。

切削装置による切削加工では、切削水を供給しながら加工を行うことは重要であって、切削加工によって発生する切削屑を被加工物表面に付着しないように洗浄したり、加工によって発生する熱を冷却するという目的があり、切削水が切削ブレードや被加工物に対して供給される（例えば、特開２００６−１８７８４９号公報参照）。

また、半導体デバイス及び電子部品は日々小型化及び高機能化が進み、それに伴い静電破壊に対しても非常に敏感になってきている。そのため、製造工程における静電気の除去は非常に重要な項目であり、ダイシングソーでの分割工程でも対策が施される場合がある。

ダイシングソーによる被加工物の切削においては、例えばダイシングテープ上に固定された被加工物をチャックテーブルの吸引保持面から剥離する際に大量の静電気が発生し易い。

こうした静電気を素早く除電するために、装置の所定箇所にイオナイザーを配設し、イオン化エアを被加工物に吹き付けていち早く除電するという技術が知られている（例えば、特開２００２−６６８６５号公報参照）。

しかしながら、イオナイザーの多くは高圧電流を電極針に流し、電極針から発生するコロナ放電を利用して大量のイオンを作り出し、そのイオンをエアに乗せて放出し、静電気のイオンバランスを整えることで除電するという方式を採用している。

この場合、電極針によってイオンが作られるため、水滴が電極針に付着するような環境下では通常のイオナイザーを用いることができない。ダイシングソーにおいては、切削液を用いて加工する加工室内にはイオナイザーを設置することができなかったため、加工後に水滴が除去された状態の被加工物が通過する位置にイオナイザーを設置していた。

しかしながら、液体を大量に供給しながら切削加工を行う加工領域内やその周辺では、イオナイザーの電極針に水滴が付着する可能性が高いため、安全上の理由から加工領域周辺にイオナイザーを設置できず、切削加工後にダイシングテープに接着された被加工物をポーラスタイプのチャックテーブルの吸引面から剥離する際、静電気が発生していた。

対策として、搬送機構を備えたダイシングソーでは、搬送機構をアースに接続し、フレームを吸着する搬送機構の吸着パッドにも導電性のあるものを利用して、剥離時の帯電を素早く逃がすことができるようにしている。

特開２００６−１８７８４９号公報 特開２００２−６６８６５号公報

しかし、ダイシングソーには搬送機構のない所謂マニュアルタイプのものもあり、オペレータが直接被加工物をチャックテーブルから剥離する場合には、従来の除電機構を利用することができなかった。

また、マニュアルタイプのダイシングソーは洗浄及び搬送機構を装置内に持たないため、切削加工後にエアガンから高圧エアを噴出して被加工物上面の液滴を取り除いているが、その際に高速で吹きつけられるエアと被加工物の上面との間に発生する静電気に対しても静電対策の考慮が必要になってきている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体を用いる場所でも容易にイオン化エアを噴出して液体を除去するとともに静電気を除電可能なエアガン装置を提供することである。

本発明によると、加工液を供給しながら被加工物を加工手段で加工する加工装置に付設される気体を噴出するエアガン装置であって、気体供給源に電磁弁を介して連通する気体供給路と、電源に回路開閉手段を介して接続され、該電源からの高圧電流を利用して発生させたイオンを該気体供給路から供給された気体と共にノズルから放出するイオン発生装置と、該イオン発生装置を収容する筐体と、該ノズルから放出されたイオンを帯びた該気体を先端から噴出する少なくとも帯電防止処理されたフレキシブルチューブと、該フレキシブルチューブの先端部に配設された作業者が把持する把持部と、該把持部に配設された該電磁弁と該回路開閉手段を同時に開閉するスイッチと、を具備し、該イオン発生装置の該ノズルから該フレキシブルチューブの先端までの距離は、イオンの効果が維持される程度の長さに設定されており、該スイッチの操作によって該気体の供給と該イオンの発生を同時に開始及び終了することが可能であることを特徴とするエアガン装置が提供される。

本発明のエアガン装置によると、筐体に収容されているイオン発生装置からのイオン化エアを把持部を有するフレキシブルチューブを介して噴出するため、電極が露出せず、液滴による電極のショートを発生させることがなくなり、液体を用いる場所でも容易にイオン化エアを噴出させて静電気を除電するとともに液滴を除去することができるという効果を奏する。

また、イオン発生装置のオン／オフと高圧エア供給のオン／オフとが把持部に配設されたスイッチで同時に制御できるので、作業性もよく、必要量のエアだけを使用でき省エネ効果も高い。

本発明のエアガン装置が筐体の前面に付設された切削装置の斜視図である。 イオン化エアを噴出していない状態の本発明実施形態に係るエアガン装置の説明図である。 イオン化エアを噴出している状態のエアガン装置の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係るエアガン装置２５が外装カバー２２の前面に付設されたマニュアルタイプの切削装置２の斜視図が示されている。

切削装置２は、切削装置２に向かって左側に配設される加工領域４と右側に配設される搬出入領域６を備えている。加工領域４の上方には、タッチパネル機能を備えた表示モニタ８が配設されている。

加工領域４と搬出入領域６は板状の仕切り壁１０によって仕切られている。仕切り壁１０の下部には、加工領域４と搬出入領域６とを連通させるゲート１２が形成されており、このゲート１２を通過して図示しないチャックテーブルを移動させることにより、チャックテーブル上に保持された半導体ウエーハ等の被加工物が加工領域４と搬出入領域６との間で移動される。

加工領域４には、回転駆動されるスピンドルの先端に装着された切削ブレード１６を有する切削ユニット１４が配設されている。加工領域４は、その右側に配置される仕切り壁１０の他、切削装置２に向かって切削ユニット１４の後側に配置される板状の仕切り壁１８と、上面仕切り壁部２０ａ、左側仕切り壁部２０ｂ、正面仕切り壁部２０ｃを有する防護カバー２０によって取り囲まれることで、閉じられた空間として区画されている。好ましくは、防護カバー２０は内部を視認可能なアクルリ樹脂等の透明体から形成されている。

切削装置２の外周は外装カバー２２により覆われており、外装カバー２２の前面側には通常のエアガン２４が着脱可能に配設されているとともに、本発明実施形態に係るエアガン装置２５の把持部４４がフック４５により着脱可能に装着されている。

エアガン装置２５は、図２に示すように、筐体２８内に収容されたイオン発生装置２６を含んでいる。筐体２８は複数のねじ２９により切削装置２の外装カバー２２の前面に固定されている。イオン発生装置２６としては、例えばＳＭＣ株式会社製のイオナイザー、商品名「ノズルタイプＩＺＬ１０シリーズ」が使用可能である。

イオン発生装置２６は気体供給路３０及び電磁弁３２を介して圧縮空気源等の気体供給源３４に接続されている。イオン発生装置２６は更に、リレーの接点等の回路開閉手段３８を介して電源３６に接続されている。電磁弁３２も回路開閉手段３８を介して電源３６に接続されている。

イオン発生装置２６のノズル４０にはフレキシブルチューブ４２が接続されている。好ましくは、フレキシブルチューブ４２は帯電防止材料から形成されている。代替案として、フレキシブルチューブ４２の表面に帯電防止処理を施すようにしてもよい。

フレキシブルチューブ４２の先端部には作業者が把持する把持部４４が配設されている。把持部４４にはリレーの接点等の回路開閉手段３８をオン／オフするスイッチ４６が配設されている。

イオン発生装置２６のノズル４０からフレキシブルチューブ４２の先端４２ａまでの距離はイオンの効果が維持される程度の長さに設定されている。好ましくは、この長さは５００ｍｍ以下である。

以下、本発明のエアガン装置２５を備えた切削装置２の作用について説明する。切削装置２は作業者がマニュアルで被加工物をチャックテーブル上に装着するマニュアルタイプの切削装置である。

ウエーハ等の被加工物の切削加工を実施するに当たり、被加工物はダイシングテープに貼着されて、ダイシングテープの外周部が環状フレームに装着された状態で切削装置２に投入される。

被加工物の切削加工を実施するにあたり、作業者は防護カバー２０を開けて搬出入領域６に位置付けられているチャックテーブル上に被加工物を載置し、チャックテーブルにより被加工物をダイシングテープを介して吸引保持するとともに、環状フレームをクランプによりクランプして固定する。

チャックテーブルを加工送りすることにより、ゲート１２を介して被加工物を加工領域４に移動し、加工領域４で切削水を供給しながら高速回転する切削ブレード１６で被加工物の切削加工を実施する。

切削加工が終了すると、チャックテーブルを搬出入領域６に戻すとともにエアガン２４を外装カバー２２から外し、チャックテーブルに保持されている被加工物及び環状フレームに、エアガン２４から高圧エアを噴出して被加工物上面の液滴を除去する。

エアブロウの際に高速で吹き付けられるエアと被加工物上面との間に発生する摩擦により静電気が発生する。更に、被加工物をチャックテーブルから剥離する際にも静電気が発生する。

そこで、本実施形態に係る切削装置２では、エアガン２４で表面側の液滴を除去した被加工物をチャックテーブルから剥離してから、被加工物を支持した環状フレームを片方の手で把持しながら、本発明実施形態に係るエアガン装置２５をフック４５から外し、作業者が把持部４４を把持した状態でスイッチ４６を押して、図３に示すように、回路開閉手段３８を閉じる。

これにより、イオン発生装置２６と電磁弁３２が同時にオンされ、気体供給源３４から高圧エアがイオン発生装置２６に供給されるとともに、イオン発生装置２６の電極針でコロナ放電によりイオンが生成される。

尚、イオン発生装置２６の電極針に印加される電圧は約２５００Ｖ程度であり、この高電圧により空気がイオン化されてプラスイオンとマイナスイオンとがバランスの取れた状態で生成される。

生成されたイオン４８と高圧エアの混合流体はフレキシブルチューブ４２を介してその先端４２ａからイオン化エア５０として被加工物に向けて噴出され、被加工物表面の静電気を除電して中和する。被加工物の裏面側にも、イオン化エアを噴出することにより被加工物の裏面の液滴を除去するとともに静電気を除電する。

スイッチ４６を押している間はイオン化エア５０がフレキシブルチューブ４２の先端４２ａから噴出され、スイッチ４６を放すと噴出が停止する。イオン発生装置２６は筐体２８内に収容されているため、液滴から完全に遮蔽されている。

上述したように、本実施形態では、回路開閉手段３８としてスイッチ４６により操作されるリレーの接点を使用しているが、ソフトウエーハを用いてイオン発生装置２６のオン／オフと電磁弁３２のオン／オフとを同時に制御するようにしてもよい。

上述した実施形態では、切削加工が終了した後、チャックテーブルに保持されている被加工物及び環状フレームにエアガン２４から高圧エアを噴出して被加工物上面の液滴を除去しているが、エアガン２４の使用に替えてエアガン装置２５を使用して、チャックテーブルに保持されている被加工物及び環状フレームにイオン化エア５０を噴出して被加工物上面の液滴を除去するようにしてもよい。

エアガン装置２５を使用することにより、高速で吹き付けられるイオン化エア５０と被加工物上面との間に発生する摩擦による静電気を抑制することができる。

上述した実施形態では、エアガン装置２５として連続噴射タイプのエアガンについて説明したが、粉塵に振動を与える間欠噴射タイプのエアガン装置にイオン発生装置２６を組み込むようにしてもよい。この間欠噴射タイプのエアガン装置では、エア使用量を低減できるとともに、効果的及び効率的な除塵機能を発揮することができる。

２ 切削装置
４ 加工領域
６ 搬出入領域
１０ 仕切り壁
１２ ゲート
１４ 切削ユニット
１６ 切削ブレード
２０ 防護カバー
２２ 外装カバー
２４ エアガン
２５ エアガン装置
２６ イオン発生装置
２８ 筐体
３２ 電磁弁
３４ 気体供給源
３６ 電源
３８ 回路開閉手段
４０ ノズル
４２ フレキシブルチューブ
４４ 把持部
４６ スイッチ
４８ イオン
５０ イオン化エア

Claims (2)

1. 加工液を供給しながら被加工物を加工手段で加工する加工装置に付設される気体を噴出するエアガン装置であって、
   気体供給源に電磁弁を介して連通する気体供給路と、
   電源に回路開閉手段を介して接続され、該電源からの高圧電流を利用して発生させたイオンを該気体供給路から供給された気体と共にノズルから放出するイオン発生装置と、
   該イオン発生装置を収容する筐体と、
   該ノズルから放出されたイオンを帯びた該気体を先端から噴出する少なくとも帯電防止処理されたフレキシブルチューブと、
   該フレキシブルチューブの先端部に配設された作業者が把持する把持部と、
   該把持部に配設された該電磁弁と該回路開閉手段を同時に開閉するスイッチと、を具備し、
   該イオン発生装置の該ノズルから該フレキシブルチューブの先端までの距離は、イオンの効果が維持される程度の長さに設定されており、
   該スイッチの操作によって該気体の供給と該イオンの発生を同時に開始及び終了することが可能であることを特徴とするエアガン装置。
2. 前記イオン発生装置の前記ノズルから前記フレキシブルチューブの先端までの距離は５００ｍｍ以下である請求項１記載のエアガン装置。

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