(57)【要約】【課題】ワーク２００に加わる負担を少なくしながら、異物を除去すること。【解決手段】この異物除去方法では、ワーク２００の可動部（例えば角速度センサのマス、ビーム、可動電極）のみを振動させる。また、ワーク２００が設置されたチャンバ５０のガス供給口５２，５４からガスを供給するとともに、ガス排出口５６からガスを排出することで、ワーク２００の周辺に気体の流れを形成する。また、ワーク２００の可動部を振動させたときのワーク２００の振動特性を測定する。さらに、測定されたワーク２００の振動特性を利用してワーク２００の異常を検出する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの可動部のみを振動させる励振工程と、ワークの周辺に気体の流れを形成する工程を有する異物除去方法。
【請求項２】
励振工程によってワークの可動部を振動させたときのワークの振動特性を測定する工程をさらに有する請求項１に記載の異物除去方法。
【請求項３】
ワークを振動させる励振工程と、ワークの周辺の気圧を１００〜１０００Ｐａに制御する工程と、ワークの周辺に気体の流れを形成する工程を有する異物除去方法。
【請求項４】
ワークの表面を下向きにした状態でワークを振動させる励振工程と、ワークの周辺に下向き成分を持つ気体の流れを形成する工程を有する異物除去方法。
【請求項５】
チャンバと、励振手段と、ガス供給手段と、ガス排出手段を有し、
チャンバ内には、ワークを設置可能であり、
励振手段は、ワークの可動部のみを振動させることが可能であり、
ガス供給手段は、チャンバ内にガスを供給可能であり、
ガス排出手段は、チャンバ内のガスを排出可能である異物除去装置。
【請求項６】
請求項５に記載の異物除去装置と、振動特性測定手段を有し、
振動特性測定手段は、異物除去装置の励振手段によってワークの可動部を振動させたときのワークの振動特性を測定する異物除去機能付き測定装置。
【請求項７】
チャンバと、励振手段と、ガス供給手段と、ガス排出手段と、気圧制御手段を有し、
チャンバ内には、ワークを設置可能であるとともに、外気が実質的に流入不能であり、
励振手段は、ワークを振動させることが可能であり、
ガス供給手段は、チャンバ内にガスを供給可能であり、
ガス排出手段は、チャンバ内のガスを排出可能であり、
気圧制御手段は、チャンバ内の気圧が１００〜１０００Ｐａとなるようにガス供給手段とガス排出手段を制御可能である異物除去装置。
【請求項８】
チャンバと、励振手段と、ガス供給手段と、ガス排出手段を有し、
チャンバ内には、ワークの表面が下向きとなるようにワークを設置可能であり、
励振手段は、ワークを振動させることが可能であり、
ガス供給手段によってチャンバ内にガスを供給するとともに、ガス排出手段によってチャンバ内のガスを排出することで、チャンバ内に下向き成分を持つ気体の流れを形成可能である異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに存在する異物を除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワークに存在する異物を除去する技術が特許文献１に示されている。特許文献１には、半導体装置（ワークの一例）のキャビティ部を下方に向けた状態で半導体装置に振動を加えると同時に、周囲が包まれた状態のキャビティ部にエアをブローすることで半導体装置に付着したごみ（異物の一例）を舞い上がらせ、舞い上がらせたごみを吸い取る、という方法が示されている。
また、特許文献１には、（１）加振ユニットに真空吸着された半導体装置全体を加振ユニットによって振動させる構成が示されている。また、（２）半導体装置の下面側をハウジングで覆っているが、半導体装置とハウジングの間に外部の雰囲気と連通する隙間が形成された構成が示されている。さらに、（３）半導体装置よりも下方に位置するハウジングの底面部に、エアブローノズルと吸引ノズルが形成された構成が示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−１２９２０８号公報（その公報の図１参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）の構成によると、ワーク（上記の場合は半導体装置）全体にストレスが発生する。よって、ワークに対する負担が大きい。このため、例えば、ワークの構成部品の変形（例えばボンディング用のワイヤの倒れ等）や、ワークの接合部の剥離（例えばワイヤの剥離）等が生じる恐れがある。これらは、ワークの信頼性を低下させることになる。
【０００５】
上記（２）の構成によると、ハウジング内の気圧は、大気圧よりもやや低い程度になると考えられる。この状態では、ハウジング内の気体の流れが乱流になりやすい。この結果、エアブローによってワークからごみを離脱させても、そのごみがワークに再付着する可能性が高い。
【０００６】
また、上記した従来技術では、上記（３）の構成によって、ワークに付着したごみを舞い上がらせるようにしている。しかし、ワークに付着したごみを舞い上がらせても、そのごみが落下している間にワークに再付着する可能性が高い。
【０００７】
本発明は、ワークに加わる負担を少なくしながら、異物を除去できる技術を実現することを１つの目的とする。
本発明は、ワークの異物の除去残しを減少できる技術を実現することを他の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用と効果】本発明の１つの態様の異物除去方法は、ワークの可動部のみを振動させる励振工程と、ワークの周辺に気体の流れを形成する工程を有する。「ワークの周辺に気体の流れを形成する」には、ワーク自身に気体を吹付ける場合も含む。また、ワークの周辺のうち、ワークの近傍を除いた領域だけに気体の流れを形成する場合も含む。
本発明の他の態様の異物除去装置は、チャンバと、励振手段と、ガス供給手段と、ガス排出手段を有する。チャンバ内には、ワークを設置可能である。励振手段は、ワークの可動部のみを振動させることが可能である。ガス供給手段は、チャンバ内にガスを供給可能である。ガス排出手段は、チャンバ内のガスを排出可能である。ガス供給手段によってチャンバ内にガスを供給するとともに、ガス排出手段によってチャンバ内のガスを排出することで、チャンバ内に気体の流れを形成する。
【０００９】
可動部を有するワークが知られている。このようなワークとしては例えばセンサやアクチュエータ等がある。センサとしては例えば角速度センサや加速度センサ等がある。このようなワークでは、可動部付近に存在する異物の存在が特に問題となる。例えば、可動部自身に付着した異物や、可動部と可動部の間又は可動部と固定部の間の隙間に挟まった異物の存在が問題となる。このような異物が存在すると、可動部が所望の動作を行えなくなる可能性が高くからである。
【００１０】
本態様では、ワークの可動部のみを振動させる。また、ワークの周辺に気体の流れを形成する。これらの作用によって、ワークの可動部付近に存在する異物を除去する。よって、従来のように、ワークの全体を振動させて異物を除去しようする技術よりも、ワークに加わる負担を少なくすることができる。また、上記したように、ワークの可動部付近は、ワークの中でも異物を除去する必要性が高い部分である。このため、本態様によってワークの可動部付近の異物を除去できれば、ワークの異物除去の要請に大きく応えることができる。
このように、本態様によると、ワークに加わる負担を少なくしながら、異物を除去できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい態様や本発明の他の態様を記載する。
上記態様の異物除去方法では、励振工程によってワークの可動部を振動させたときのワークの振動特性を測定する工程をさらに有することが好ましい。
本発明の他の態様の異物除去機能付き測定装置は、上記態様の異物除去装置と、振動特性測定手段を有する。振動特性測定手段は、異物除去装置の励振手段によってワークの可動部を振動させたときのワークの振動特性を測定する。
【００１２】
本態様によると、励振工程を利用してワークの異物の除去とワークの振動特性の測定を行うことができる。よって、ワークの異物の除去と振動特性の測定を効率的に行うことができる。
【００１３】
上記態様の異物除去方法では、測定されたワークの振動特性を利用してワークの異常を検出する工程をさらに有することが好ましい。
上記態様の異物除去機能付き測定装置では、振動特性測定手段によって測定されたワークの振動特性を利用してワークの異常を検出する異常検出手段をさらに有することが好ましい。
【００１４】
本発明の他の態様の異物除去方法は、ワークを振動させる励振工程と、ワークの周辺の気圧を１００〜１０００Ｐａに制御する工程と、ワークの周辺に気体の流れを形成する工程を有する。
本発明の他の態様の異物除去装置は、チャンバと、励振手段と、ガス供給手段と、ガス排出手段と、気圧制御手段を有する。チャンバ内には、ワークを設置可能であるとともに、外気が実質的に流入不能である。励振手段は、ワークを振動させることが可能である。ガス供給手段は、チャンバ内にガスを供給可能である。ガス排出手段は、チャンバ内のガスを排出可能である。気圧制御手段は、チャンバ内の気圧が１００〜１０００Ｐａとなるようにガス供給手段とガス排出手段を制御可能である。
【００１５】
本態様によると、気圧を１００〜１０００Ｐａと低くしたチャンバ内に気体の流れを形成することができる。よって、乱流になり易い従来の技術に比べて、気体の流れを層流（気体の流れの方向が揃った規則的な流れ）に近い状態にすることができる。このため、ワークから離脱した異物がワークに再付着する可能性を低くすることができる。従って、本態様によると、ワークの異物の除去残しを減少させることができる。
【００１６】
本発明の他の態様の異物除去方法は、ワークの表面を下向きにした状態でワークを振動させる励振工程と、ワークの周辺に下向き成分を持つ気体の流れを形成する工程を有する。
本発明の他の態様の異物除去装置は、チャンバと、励振手段と、ガス供給手段と、ガス排出手段を有する。チャンバ内には、ワークの表面が下向きとなるようにワークを設置可能である。励振手段は、ワークを振動させることが可能である。ガス供給手段によってチャンバ内にガスを供給するとともに、ガス排出手段によってチャンバ内のガスを排出することで、チャンバ内に下向き成分を持つ気体の流れを形成可能である。
【００１７】
本態様によると、ワーク（特にワークの表面）に存在する異物を、重力の作用とともに、下向き成分を持つ気体の流れにより導いて除去することができる。よって、ワークから離脱した異物がワークに再付着する可能性を低くすることができる。従って、本態様によると、ワークの異物の除去残しを減少させることができる。
【００１８】
上記各態様において、ワークは、典型的には、固定部と、固定部に対し相対的に変位可能な可動部を有する。
上記各態様の異物除去方法では、励振工程と、気体の流れを形成する工程は同時に行われることが好ましい。但し、励振工程を行った後に、気流の流れを形成する工程を行うような態様であってもよい。
上記各態様の異物除去装置では、チャンバ内の中でも、ワーク（又はワーク設置予定部）の周辺に気体の流れを形成可能であることが好ましい。
ガス供給手段は、複数種のガスをチャンバ内に供給可能であることが好ましい。ガス排出手段は、複数種の減圧ポンプを有することが好ましい。
【００１９】
チャンバには、ガス供給手段に連通可能なガス供給口が形成されていることが好ましい。チャンバには、ガス排出手段に連通可能なガス排出口が形成されていることが好ましい。
ガス供給口がチャンバの側部又は頂部に形成され、ガス排出口がチャンバの底部に形成されていることが好ましい。本態様によると、下向き成分を持つ気体の流れを簡易な構成で形成できる。ガス供給口をチャンバの側部に形成する場合、ガス供給口は、チャンバの両側部に形成されていることが好ましい。本態様によると、ワークの異物をより除去し易くすることができる。
【００２０】
ガス供給口は、チャンバ内に設置されるワークの高さより低い位置に形成されていてもよいし、等しい高さに形成されていてもよいし、高い位置に形成されていてもよい。
チャンバに異物排出口が形成されており、チャンバ内の気体の流れは、異物排出口へ向かう流れとなっていることが好ましい。ガス排出口と異物排出口が共通化されていることが好ましい。異物排出口（ガス排出口）は、ワーク（又はワーク設置予定部）の直下に形成されていることが好ましい。本態様によると、ワークから離脱した異物を、異物排出口に導入し易くすることができる。
【００２１】
励振手段は、ワークの可動部を自励周波数で振動させることが好ましい。本態様によると、ワークの異物をより除去し易くすることができる。また、ワークの検査も行い易くすることができる。
【００２２】
【実施例】図１は、本発明の実施例の異物除去機能付きワーク検査装置の構成図を示す。この検査装置は、チャンバ（真空（減圧）チャンバ）５０と、圧力制御ユニット２０と、排気ユニット１００と、計測ユニット８０を有する。なお、この検査装置は、ワーク特性測定装置ともいえる。
【００２３】
チャンバ５０は、ワーク２００に対して各種の処理を行うため等のものである。図２は、チャンバ５０付近の構成図である。図２に示すように、チャンバ５０の左側部と右側部にはそれぞれ、ガス供給口５２，５４が設けられている。チャンバ５０の底部には、ガス排出口５６が設けられている。ガス排出口５６は、異物排出口としても機能する。ガス排出口５６は、ワーク２００（ワーク２００の設置予定部）の直下に形成されている。チャンバ５０の底部５０ａは開閉可能になっている。チャンバ５０の底部５０ａと側部の間には、シール部材としてＯリング５８が設けられている。チャンバ５０の底部５０ａを閉じると、チャンバ５０内には外気が実質的に流入不能となる。
【００２４】
チャンバ５０の頂部には、取付け棒６１の上端が接続されている。取付け棒６１の下端は、ワーク駆動基板６２に取付けられている。ワーク駆動基板６２は、接続配線６０を介してコネクタ４６に接続されている。コネクタ４６とチャンバ本体５０の間は、気密状態となるようにシールされている。ワーク駆動基板６２には、ＩＣソケット６４が取付けられている。ＩＣソケット６４には、ワーク２００が取付けられている。
【００２５】
本実施例では、ワーク２００が角速度センサである例を示す。図３に、角速度センサ２００の構成図（一部は断面図）を示す。角速度センサ２００は、素子部２０２と、端子部２０８等を有する。２つの素子部２０２の間は、ワイヤ２０６によって接続されている。素子部２０２と端子部２０８は、ワイヤ２０４によって接続されている。
なお、ワーク２００の例としては、加速度センサ等の各種のセンサや、静電アクチュエータ等の各種のアクチュエータ等が挙げられる。また、半導体装置は、異物の存在によって特性の変化や信頼性の低下が生じ易いので、ワーク２００の例として好適である。
【００２６】
図４に、素子部２０２の平面図を示す。素子部２０２は、固定部２３０，２２８，２２０と、可動部２２２，２２４，２２６を有する。固定部２３０，２２８，２２０は基板（図示省略）に対して固定されている。２つの固定部２３０にはそれぞれ、櫛歯状の固定電極２２８群の一端がつながっている。４つの固定部２２０にはそれぞれ、ビーム２２２の一端がつながっている。４本のビーム２２２の他端は、マス２２４につながっている。マス２２４の両側部には、櫛歯状の可動電極２２６群がつながっている。櫛歯状の固定電極２２８群と櫛歯状の可動電極２２６群は、噛合った位置に配置されている。４本のビーム２２２と、マス２２４と、可動電極２２６群は、基板上に浮いた状態となっている。このようなセンサ２００の素子部２０２は、例えば、半導体等を含む基板（例えばＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板）をマイクロマシニング技術によって加工することで製造できる。
【００２７】
この角速度センサ２００の素子部２０２の動作を説明する。固定電極２２８と可動電極２２６に所定の電圧を印加して、マス２２４をｘ軸方向に振動させた状態にする。この状態で、ｙ軸周りの角速度が加わったとする。すると、マス２２４は、ｚ軸方向（紙面垂直方向）にも振動する。この振動特性（振動振幅等）は、加わった角速度の大きさに応じて変化する。よって、この振動特性（振動振幅等）を測定することで、加わった角速度の大きさがわかる。
【００２８】
図１に示す圧力制御ユニット２０は、チャンバ５０内へのガスの供給及び供給停止や、供給するガスの圧力を制御等を行うためのものである。圧力制御ユニット２０の第１流路１４０の一端は、工場Ｎ２ライン１０に接続されている。工場Ｎ２ライン１０には、高純度の窒素が収容されている。第１流路１４０の他端は、第３流路１４４の一端に接続されている。第１流路１４０には、第１手動バルブ２２と、第１レギュレータ２４が設けられている。第２流路１４２の一端は、Ｈｅボンベ１２に接続されている。Ｈｅボンベ１２には、高純度のヘリウムが収容されている。第２流路１４２の他端は、第３流路１４４の一端に接続されている。第２流路１４２には、第２手動バルブ２６と、第２レギュレータ２８が設けられている。
【００２９】
第３流路１４４の他端は、第４流路１４６及び第５流路１４８の一端に接続されている。第３流路１４４には、バルブ３０とコントロールバルブ３２が設けられている。第４流路１４６の他端は、チャンバ５０の左側部のガス供給口５２につながっている。第４流路１４６には、バルブ４０が設けられている。第５流路１４８の他端は、チャンバ５０の右側部のガス供給口５４につながっている。第５流路１４８には、バルブ４８が設けられている。
【００３０】
コントロールバルブ３２の開度は、バルブコントローラ３４によって制御される。バルブコントローラ３４は、外部制御機器１４によって制御可能となっている。即ち、装置の使用者が外部制御機器１４によってバルブコントローラ３４を制御することで、コントロールバルブ３２の開度を制御可能となっている。チャンバ５０内の真空度は、真空計４２によって測定可能となっている。真空計４２の出力は、バルブコントローラ３４に入力される。
【００３１】
バルブコントローラ３４は、真空計４２の出力値に応じても、コントロールバルブ３２の開度を制御するように構成されている。真空計４２の出力はまた、出力部４４を通じて圧力制御ユニット２０の外部にアナログ出力可能となっている。真空計４２は、隔膜タイプのものである。チャンバ５０内の温度は、温度計３８によって測定可能となっている。チャンバ５０は、大気ポート７４にも連通可能となっている。チャンバ５０と大気ポート７４の間の流路には、バルブ７８とフィルタ７６が設けられている。制御ユニット３６は、圧力制御ユニット２０全体の制御を行う。制御ユニット３６は、プログラマブル・ロジックアレイ（ＰＬＣ）等を含む。
【００３２】
２原子分子である窒素（Ｎ２）ガスをチャンバ５０内に供給する場合、第１手動バルブ２２とバルブ３０を開く。また、コントロールバルブ３２を所定の開度に設定する。また、バルブ４０及び／又はバルブ４８を開く。これにより、工場Ｎ２ライン１０とチャンバ５０の間の流路が連通する。この結果、工場Ｎ２ライン１０からチャンバ５０の左側のガス供給口５２及び／又は右側のガス供給口５４を通じてチャンバ５０内に高純度の窒素ガスが供給される。
【００３３】
単原子分子であるヘリウム（Ｈｅ）ガスをチャンバ５０内に供給する場合、第１手動バルブ２２に代えて、第２手動バルブ２６を開く。これ以外は、上記した窒素ガスを供給する場合と同様である。
【００３４】
ワーク２００の可動部の振動特性を検査する場合、チャンバ５０内が仮に大気と同じ状態であると、可動部が振れにくくなり、可動部の振動特性の検査を適切に行うのが困難となる。一方、チャンバ５０内が仮に真空であると、可動部が振れ過ぎて、この場合も可動部の振動特性の検査を適切に行うのが困難となる。そこで、上記のような窒素ガス又はヘリウムガスを供給した状態で振動特性の検査を行うことで、ワーク２００の可動部の振動特性の検査を適切に行おうとするものである。なお、２原子分子である窒素ガスを供給した場合に比べて、単原子分子であるヘリウムガスを供給した場合の方が、ワーク２００の可動部は振れ易い。
【００３５】
排気ユニット１００は、チャンバ５０のガスの排出及び排出停止や、チャンバ５０内の気圧の制御等を行うためのものである。排気ユニット１００の流路１２６の一端は、チャンバ５０の底部のガス排出口５６につながっている。流路１２６の他端は、工場ダクトライン１６に接続されている。流路１２６には、バルブ１０８と、ドライポンプ１１８と、クリーナ１２０が設けられている。ドライポンプ１１８は、スクロール型である。また、流路１２６のうちガス排出口５６とバルブ１０８の間の部分には、予備ポート１０２と真空計１０４が接続されている。真空計１０４は、チャンバ５０内の真空度を測定可能である。
【００３６】
流路１２６のうち真空計１０４とドライポンプ１１８の間の部分と並列に、第１分岐流路１２８が設けられている。第１分岐流路１２８には、バルブ１０６，１１０、真空ポンプ１１４、バルブ１１６が設けられている。即ち、流路１２６のバルブ１０８に、第１分岐流路１２８の部品群１０６，１１０，１１４，１１６が並列に設けられている。真空ポンプ１１４は、ターボ分子ポンプによって構成されている。
【００３７】
第１分岐流路１２８のうちバルブ１０６と真空ポンプ１１４の間の部分と並列に、第２分岐流路１３０が設けられている。第２分岐流路１３０には、調整バルブ１１２が設けられている。即ち、第１分岐流路１２８のバルブ１１０に、第２分岐流路１３０の調整バルブ１１２が並列に設けられている。調整バルブ１１２は、排気コンダクタンス（排気抵抗の逆数）の調整用のものであり、オリフィス状になっている。また、排気ユニット１００は制御Ｉ／Ｏ１２２を有する。制御Ｉ／Ｏ１２２は、先に述べた圧力制御ユニット２０の制御ユニット３６に接続されている。この制御ユニット３６によって制御Ｉ／Ｏ１２２を介して排気ユニット１００の制御が可能である。制御Ｉ／Ｏ１２２は、ポンプ系（ドライポンプ１１８や真空ポンプ１１４）と、バルブ系（バルブ１０６，１０８，１１０，１１６や調整バルブ１１２等）に接続されている。
【００３８】
排気ユニット１００は、真空計１４０の出力値に基づいて、ドライポンプ１１８や真空ポンプ１１４の動作や、調整バルブ１１２の開度や、他のバルブの切換えを制御可能となっている。この制御は、圧力制御ユニット２０に設けられた制御ユニット３６により、制御Ｉ／Ｏ１２２を介して行われる。即ち、制御ユニット３６は、圧力制御ユニット２０の制御のみならず、排気ユニット１００の制御も行う。
【００３９】
チャンバ５０内のガスを排出する第１の方法は、バルブ１０８を開き、流路全体１２６を連通させた状態でドライポンプ１１８を駆動する方法である。この方法では、バルブ１０６，１１０，１１６は閉じておく。これによると、チャンバ内５０のガスは、ドライポンプ１１８のポンプ作用によって流路１２６を通って工場ダクトライン１６に排出される。
【００４０】
第２の方法は、バルブ１０６，１１０，１１６を開き、第１分岐流路１２６を連通させた状態で真空ポンプ１１４（さらにはドライポンプ１１８）を駆動する方法である。この方法では、バルブ１０８は閉じておく。これによると、チャンバ内５０のガスは、真空ポンプ１１４（さらにはドライポンプ１１８）のポンプ作用によって流路１２６の上流側と、第１分岐流路１２８と、流路１２６の下流側を通って工場ダクトライン１６に排出される。なお、バルブ１１０を閉じ、調整バルブ１３０の開度を調整することでチャンバ５０内のガスの排出量を調整するようにしてもよい。
【００４１】
チャンバ５０内を大気圧に近い状態から減圧するには、まず、第１の方法でチャンバ５０の気圧を低下させる。チャンバ５０内をさらに減圧し、真空に近い状態にしたい場合は、第２の方法でチャンバ５０内の気圧をさらに低下させる。
【００４２】
計測ユニット８０は、ワーク２００の可動部の振動特性の測定等を行うためのものである。計測ユニット８０の測定回路９０は、チャンバ５０内のワーク駆動基板６２にコネクタ４６を介して接続されている。測定回路９０は、例えばコンピュータ等によって構成する。測定回路９０は、ベクトルネットワークアナライザ（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｎａｌｉｚｅｒ：ＶＮＡ）８４と、デジタルマルチメータ（Ｄｅｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉ  Ｍｅｔｅｒ：ＤＭＭ）８６と、ＤＣ電源（直流電源）８８に接続されている。ＶＮＡ８４とＤＭＭ８６は、計測機器８２を構成している。
【００４３】
次に、上記した異物除去機能付きワーク検査装置の動作について説明する。まず、図１と図２に示すチャンバ５０内にワーク２００をセットする。ワーク２００は、素子部２０２（図３参照）の表面が下向きになるようにセットする。次に、先に述べたようにして、圧力制御ユニット２０によってガス（窒素又はヘリウム）をガス供給口５２，５４からチャンバ５０内に供給する。また、ガスの供給と同時に、先に述べたようにして排気ユニット１００によってチャンバ５０内のガスをガス排出口５６から排出する。
【００４４】
圧力制御ユニット２０と排気ユニット１００にはそれぞれ、チャンバ５０内の真空度を測定する真空計４２，１０４が設けられている。これらの真空計４２，１０４の出力値に基づいて、バルブコントローラ３４や制御ユニット３６は、ガスの供給と排出のバランスを調整する。これにより、チャンバ５０内の気圧を１００〜１０００Ｐａ（０．００１〜０．０１気圧）程度に制御する。この結果、チャンバ５０内は真空に近い状態となる。
【００４５】
ガス供給口５２，５４はチャンバ５０の両側部に形成されている。ガス排出口５６はチャンバ５０の底部に形成されている。よって、チャンバ５０内には、図２に模式的に矢印Ａで示すように、ガス供給口５２，５４からガス排出口５６へ向かって横向きから徐々に下向きに向かう気体の流れが形成される。この気体の流れは、ワーク２００（ワーク２００の設置予定部）の近傍にも形成される。これにより、ワーク２００の下を向いた表面に気体が吹付けられた状態にもなっている。このように、チャンバ５０内には、ガス排出口５６に向けて下向き成分を持つ気体の流れが形成される。特に、ワーク２００の直下にガス排出口５６が形成されているため、ワーク２００の直下には、大きな下向き成分を持つ気体の流れが形成される。また、チャンバ５０内の気圧を真空に近い状態にして上記したガスの流れを形成しているので、このガスの流れは層流化されている。
【００４６】
次に、図１に示す計測ユニット８０のＤＣ電源８８からワーク駆動基板６２を通じてワーク２００に電力を供給する。具体的には、ワーク２００の素子部２０２の固定電極２２８群と可動電極２２６群（図４参照）の間に例えば交流電圧を印加する。この結果、ワーク２００の素子部２０２の可動部（マス２２４，可動電極２２６，ビーム２２４，図４参照）は、固定電極２２８群と可動電極２２６群の間の静電引力の作用によって振動する。この場合、ワーク２００の可動部の自励周波数で振動させることが好ましい。本実施例では、数ｋＨｚ（４ｋＨｚ前後）で振動させる。
【００４７】
なお、ワーク駆動基板６２に代えて、ネットワークアナライザ８４等の汎用の計測機器を用いることで、ワーク２００の可動部を励振してもよい。この場合、予め駆動周波数を掃引し、伝送特性（ＳパラメータのＳ２１：減衰・位相特性ともいう）が最大となる周波数ポイントを見つけ出し、その周波数で励振することが好ましい。この場合、図４に示す右側の固定部２３０、固定電極２２８、可動電極２２６を駆動側とし、左側の固定部２３０、固定電極２２８、可動電極２２６をモニタ側とし、駆動電圧とモニタ電圧の比で周波数応答（Ｓ２１）を測定することが好ましい。また、ワーク２００の可動部を先に振動させ、その後に、チャンバ５０内へのガスの供給及びチャンバ５０のガスの排出を行うようにしてもよい。
【００４８】
以上のようにしてワーク２００の可動部を振動させることで、可動部付近に存在（付着等）する異物６６（図２に模式的に示す）を離脱させる。また、ワーク２００に気体が吹付けられた状態になっているので、この気体吹付け作用によっても、ワーク２００に存在する異物６６を離脱させることができる。振動作用と気体吹付け作用の相乗効果によって、ワーク２００の可動部付近に存在する異物６６を効果的に離脱させることができる。
なお、ワーク２００自身には気体が吹付けられず、ワーク２００の周辺のうち、ワーク２００の近傍を除いた領域だけに気体の流れが形成されるようにしてもよい。この場合でも、ワーク２００の可動部を振動させることで、可動部付近に存在する異物６６を充分に離脱させることができる。
【００４９】
また、ワーク２００から離脱した異物６６は、先に述べたようなガス排出口５６へ向かう気体の流れに乗って、ワーク２００に再付着せずにガス排出口５６に排出される。また、重力の作用によってもガス排出口５６に排出される。先に述べた気体の流れと、重力の相乗効果によって、異物排出口としても機能するガス排出口５６から異物６６を効果的に排出することができる。
【００５０】
以上のようにすると、ワーク２００に存在する異物６６を適切に除去できる。しかも、ワーク２００の全体ではなく、ワーク２００の可動部のみを振動させているので、ワーク２００に加わる負担が小さい。このため、例えば、ワーク２００の構成部品の変形（例えばボンディング用のワイヤ２０４，２０６（図３参照）の倒れ等）や、ワーク２００の接合部の剥離（例えばワイヤ２０４，２０６（図３参照）の剥離）等が生じる可能性を非常に低くすることができる。この結果、ワーク２００の信頼性を向上させることができる。
【００５１】
また、チャンバ５０内にガスを供給する場合に、乾燥したガス（乾燥窒素等）を供給することで、ワーク２００の表面の水分も効率的に除去することができる。この結果、ワーク２００を気密封止した後の性能を長期にわたって高く維持できる。
【００５２】
また、上記のようにワーク２００の可動部を振動させている状態での振動特性を測定する。具体的には、チャンバ５０内の気圧を５０〜１０００Ｐａ程度の範囲で掃引し、このときの振動特性（例えばＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ  ｖａｌｕｅ）等の周波数特性）を測定する。この振動特性の測定は、測定回路９０やデジタルマルチメータ８６等を使用して行う。
【００５３】
測定回路９０ではさらに、測定により得られた振動特性を利用して、ワーク２００の可動部付近の異常の有無を判定する。例えば、ワーク２００の可動部が意図した振幅値で振動していない場合は、可動部付近に異常が存在すると考えられる。よって、この場合、測定回路９０は、ワーク２００の可動部付近に異常が存在すると判定し、異常がある旨を出力する。この異常には、ワーク２００の可動部付近の異物の存在や、ワーク２００の可動部付近の損傷が含まれる。これにより、ワーク２００の異常の有無を検査できる。
【００５４】
上記したワーク２００の異物除去工程と検査工程は、同時に行ってもよいし、異なるタイミングで行ってもよい。同時に行う場合、ワーク２００の可動部の所定期間の振動作用を、異物の除去と異常の検査の両方に役立てることができる。異物除去工程と検査工程を同時に行う場合、ワーク２００自身にはガスが吹付けられないようにすると、検査工程で適切な検査を行い易い。
【００５５】
また、本実施例では、ワーク２００の異物除去工程や検査工程より後の工程も、ワーク２００の素子部２０２の表面を下向きにしたままで行う。具体的には、ワーク２００の素子部２０２の表面を下向きにしたまま、ワーク２００を気密封止用のキャップで覆う。また、そのキャップの溶接工程等もワーク２００の素子部２０２の表面を下向きにして行う。さらに、ワーク２００をアッセンブリに実装する場合も、ワーク２００の素子部２０２の表面を下向きにして行う。
【００５６】
このように、製品の製造工程では一貫してワーク２００の素子部２０２の表面を下向きにして行うことで、ワーク２００への異物の再付着の可能性を非常に低く抑えることができる。この結果、製品の不良率を低減できる。また、製品の信頼性を向上できる。
【００５７】
ワークに振動を加えて異物を除去する場合、ワークに存在する異物を適切に除去するためには、適切な振動条件が存在する。しかし、先に述べた特許文献１の技術において、異物を除去するために適切な振動条件と、ワークに発生するストレスを小さくする振動条件は基本的に異なると考えられる。異物を除去するためには大振幅で高速の振動が好ましいが、ワークに発生するストレスを小さくするには小振幅で低速の振動が好ましいと基本的には考えられるからである。よって、両者の要請のバランスをとるとすると、両者の要請を程々に満たす振動条件しか基本的に設定できない。また、異物除去と低ストレスという両者の要請を可能な限り満たす振動条件を見出すには、多大な手間が必要となる。
【００５８】
これに対し、本実施例では、ワーク２００の可動部のみを振動させる。よって、ワーク全体を振動させる場合に比べて、振動をさせてもワーク２００に発生するストレスを大幅に小さくすることができる。よって、本実施例によると、異物除去に重点を置いた異物除去に充分に適した振動条件を設定できる。また、振動条件の設定の手間も少なくすることができる。
【００５９】
また、特許文献１の技術では、特にハウジング内の気体を吸引ノズルによって吸引する場合に、ハウジング内に外部の雰囲気が大量に流入し易い。よって、ハウジング内の洗浄度を高く保つためには、外部の雰囲気の洗浄度を高く保つ必要がある。この結果、クリーンルームの高度な管理等が必要となり、コストの上昇を招く。
【００６０】
これに対し、本実施例では、チャンバ５０内には、外気が実質的に流入不能となっている。よって、外部の雰囲気の洗浄度を高く保たなくてもよい。チャンバ５０内に導入するガスのみをフィルタ等で清浄にすればよい。このため、ワーク２００の異物除去を低コストで行うことができる。
【００６１】
図５は、チャンバ５０の他の構成例を示す。この例では、チャンバ５０の底部５０ａの頂面が、ガス排出口５６に向けて、下りの傾斜状になっている。この構成によると、チャンバ５０の底部５０ａの頂面に落下した異物６６を、その下りの傾斜状の頂面に沿ってガス排出口５６に導入することができる。よって、チャンバ５０の底部への異物の堆積を抑制することができる。
【００６２】
図６は、チャンバ５０のさらに他の構成例を示す。この例は、チャンバ５０の頂部５０ｃの底面を上向きにすることを可能にした例である。この例では、頂部５０ｃの駆動機構（この例では回転機構（より具体的にはヒンジ機構））６８によって、チャンバ５０の頂部５０ｃの底面を上向きにすることを可能としている。なお、チャンバ５０の側部と頂部５０ｃの間には、Ｏリング５９が設けられている。この構成によると、チャンバ５０の頂部５０ｃの底面を上向きにできるので、ワーク２００をセットする際の作業性を向上させることができる。
【００６３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の異物除去機能付きワーク検査装置の構成図を示す。
【図２】ワーク検査装置のチャンバ付近の構成図を示す。
【図３】ワークの構成図を示す。
【図４】ワークの素子部の平面図を示す。
【図５】ワーク検査装置のチャンバの他の構成例を示す。
【図６】ワーク検査装置のチャンバのさらに他の構成例を示す。
【符号の説明】
２０：圧力制御ユニット
５０：チャンバ
８０：計測ユニット
１００：排気ユニット
２００：ワーク
【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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