KR102451733B1 - 내구성이 향상된 정전척 - Google Patents

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KR102451733B1
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Abstract

본 발명은 내구성이 향상된 정전척에 대한 것이다. 개시되는 상기 내구성이 향상된 정전척이 베이스 부재와, 정전기 유도 필름을 포함함에 따라, 내구성이 우수하여 파손에 강하면서 파티클 발생도 방지되고, 상기 내구성이 향상된 정전척의 정전력이 우수하여 상기 내구성이 향상된 정전척 상에 놓여진 피흡착체를 흡착식으로 집을 수 있게 됨으로써 집게 형태로 형성된 클램프의 적용이 필요없고, 상기 정전기 유도 필름이 그 자체로 쿠션의 기능을 하게 되어 별도의 쿠션층 적용이 필요하지 아니하고, 상기 정전기 유도 필름이 필름 형태로 형성되면서 상기 베이스 부재에 착탈 가능하게 형성됨에 따라 상기 정전기 유도 필름의 양산성이 우수해지고, 상기 정전기 유도 필름의 손상 시 상기 정전기 유도 필름만 간단하게 교체할 수 있어 상기 내구성이 향상된 정전척의 수리가 용이하게 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

내구성이 향상된 정전척{Electrostatic chuck with improved durability}
본 발명은 내구성이 향상된 정전척에 관한 것이다.
정전척은 정전기의 힘인 정전력을 이용하여, 반도체 웨이퍼, 디스플레이 패널용 글래스 등의 피흡착체를 고정시켜주는 것인데, 이러한 정전척은 반도체 웨이퍼를 수평으로 고정시키거나, 디스플레이 패널용 글래스를 수평으로 유지시키기 위해 주로 사용된다.
이러한 정전척의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.
일반적으로 상기 정전척은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 정전척의 하부를 구성하는 베이스 부재(10)와, 상기 베이스 부재(10) 상에 배치되어 정전기를 유도하는 정전기 유도층(20) 및 상기 베이스 부재(10)에 삽입되는 전극 포트(30)로 구성된다.
상기 정전기 유도층(20)은 상기 베이스 부재(10)의 테두리에 댐(40)을 설치하고, 상기 댐(40)에 의해 형성되는 공간인 상기 베이스 부재(10)의 상부에 용융 수지를 붓고 경화시킨 후 표면을 연마하는 공정을 거쳐 형성되는데, 상기와 같이 형성되는 상기 정전기 유도층(20)은 상기 베이스 부재(10)와 일체형으로 형성됨으로 인해 상기 피흡착체의 안착 등 임의적인 외부 충격에 의해 손상될 경우, 수리가 어려워 상기 정전척을 새로 제작해야 하는 단점이 있었다.
등록특허 제 10-1833318 호, 등록일자: 2018.02.22., 발명의 명칭: 정전척의 제조방법
본 발명은 내구성이 우수하여 파손에 강하고 파티클 발생이 방지됨은 물론 정전척의 상측 표면에 손상이 발생되더라도 상기 정전척을 새로 제작할 필요없이 간단하게 처리할 수 있는 내구성이 향상된 정전척을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 내구성이 향상된 정전척은 정전력을 이용하여 피흡착체를 고정시키는 내구성이 향상된 정전척으로서, 금속 재질로 이루어지는 베이스 부재; 및 상기 베이스 부재 상에 착탈 가능하게 부착되면서 필름 형태로 형성되고, 정전기의 발생을 유도하는 정전기 유도 필름;을 포함하고, 상기 정전기 유도 필름은 절연을 위해 형성되면서 상기 베이스 부재 상에 배치되는 절연층과, 상기 절연층 상에 형성되고, 요구되는 패턴으로 형성되는 동박 적층판과, 상기 동박 적층판 상에 부착되는 복합재료층을 포함하고, 상기 동박 적층판은 동(copper) 재질의 박(foil) 형태로 이루어지면서 요구되는 패턴으로 형성되는 동박 패턴층과, 상기 동박 패턴층의 하측에 접착되고, 폴리이미드(Polyimide) 재질로 이루어지는 동박 베이스층을 포함하고, 상기 복합재료층은 폴리우레탄(Polyurethane, PU), 실리콘(Silicon) 중 적어도 하나의 복합재료 재질로 이루어지고, 상기 내구성이 향상된 정전척은 상기 베이스 부재의 내부에 배치되어 있다가 상기 정전기 유도 필름의 상측으로 돌출되어 상기 베이스 부재로부터 상기 정전기 유도 필름을 분리시킬 수 있는 필름 분리 부재;를 포함하고, 상기 필름 분리 부재는 상하부가 개구된 소정 길이의 원통 형태로 형성되고 상기 베이스 부재의 내부에서 상하 방향으로 배치되는 필름 분리 본체부와, 상기 필름 분리 본체부의 하측에 배치되어 상기 필름 분리 본체부의 하측 개구부를 막아 주고, 탄성 재질로 이루어지며, 그 내부에 에어가 수용될 수 있도록 반구 형태로 형성되는 에어 수용부와, 상기 필름 분리 본체부의 내부에 배치되고, 상기 에어 수용부에 수용된 상기 에어의 이동에 의해 상기 정전기 유도 필름 쪽으로 상승되어 상기 정전기 유도 필름에 관통홀이 형성되도록 하는 홀 형성부와, 상기 필름 분리 본체부의 내부에 배치되고, 상기 홀 형성부가 상기 정전기 유도 필름 쪽으로 상승될 때 함께 상승되어 상기 정전기 유도 필름에 걸리게 되는 필름 걸림부를 포함하고, 상기 필름 분리 본체부는 상기 베이스 부재의 내부에서 상하 방향으로 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되는 필름 분리 몸체와, 상기 필름 분리 몸체의 내측면에서 환형 형태로 돌출되어 상기 필름 걸림부를 지지하는 제 1 내측 돌기와, 상기 제 1 내측 돌기의 내측면에서 환형 형태로 돌출되어 상기 홀 형성부를 지지하는 제 2 내측 돌기를 포함하고, 상기 홀 형성부는 상기 필름 분리 몸체의 내측면에서 상기 에어 수용부와 대면되도록 배치되고, 상방으로 볼록한 반구 형태로 형성되는 홀 형성 몸체와, 상기 홀 형성 몸체의 중앙부에서 상기 필름 분리 몸체의 길이 방향으로 소정 길이 길게 돌출되고 상기 필름 걸림부의 중앙부에 관통 삽입되는 홀 형성 수직체와, 상기 홀 형성 수직체에서 상방으로 연장되되, 상측으로 갈수록 뾰족한 형태로 형성되는 홀 형성체와, 상기 홀 형성 수직체의 외측면에서 환형 형태로 돌출되어 형성되고, 상기 홀 형성부가 상승될 때 상기 필름 걸림부가 상승되도록 상기 필름 걸림부의 저면을 밀어 주는 푸쉬체를 포함하고, 상기 필름 걸림부는 상기 필름 분리 몸체의 내부에서 상기 필름 분리 몸체의 길이 방향을 따라 소정 길이 길게 형성되고, 그 중앙부에 상기 홀 형성 수직체가 관통 삽입되는 필름 걸림 몸체와, 상기 필름 걸림 몸체의 상측 말단에서 외측으로 확장되되, 상측으로 갈수록 점진적으로 근접되도록 경사지게 형성된 상측 걸림체와, 상기 필름 걸림 몸체의 하측 말단에서 외측으로 확장되는 하측 걸림체를 포함하고, 상기 에어 수용부의 내부에 상기 에어가 수용된 상태에서 상기 에어 수용부에 외력이 가해지면, 상기 에어 수용부 내부의 상기 에어가 상기 필름 분리 몸체의 내부 공간으로 이동되어 상기 홀 형성 몸체를 밀어 줌으로써 상기 홀 형성부가 상승되고, 상기 홀 형성부의 상승에 의해 상기 홀 형성체의 적어도 일부분이 상기 정전기 유도 필름을 관통하게 됨으로써 상기 정전기 유도 필름에 관통홀이 형성되고, 상기 홀 형성부가 상승될 때 상기 푸쉬체가 상기 필름 걸림부의 저면을 밀게 되어 상기 홀 형성부 및 상기 필름 걸림부가 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 상승됨으로써 상기 홀 형성체가 상기 정전기 유도 필름에 관통홀을 형성시킨 후 상기 필름 걸림부가 상기 정전기 유도 필름에 형성된 관통홀을 통해 상기 정전기 유도 필름에 관통 삽입되고, 상기 정전기 유도 필름에 관통 삽입된 상기 필름 걸림부 중 상기 상측 걸림체가 상기 정전기 유도 필름의 표면에 돌출된 상태로 걸리고, 상기 필름 걸림부 중 상기 하측 걸림체가 상기 정전기 유도 필름의 저면에 걸리게 됨으로써 상기 필름 걸림부가 상기 정전기 유도 필름에 걸린 상태로 유지되고, 그에 따라 상기 정전기 유도 필름의 상면에 돌출된 상기 상측 걸림체를 이용하여 상기 베이스 부재로부터 상기 정전기 유도 필름을 분리시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 내구성이 향상된 정전척에 의하면, 상기 내구성이 향상된 정전척이 베이스 부재와, 정전기 유도 필름을 포함함에 따라, 내구성이 우수하여 파손에 강하면서 파티클 발생도 방지되고, 상기 내구성이 향상된 정전척의 정전력이 우수하여 상기 내구성이 향상된 정전척 상에 놓여진 피흡착체를 흡착식으로 집을 수 있게 됨으로써 집게 형태로 형성된 클램프의 적용이 필요없고, 상기 정전기 유도 필름이 그 자체로 쿠션의 기능을 하게 되어 별도의 쿠션층 적용이 필요하지 아니하고, 상기 정전기 유도 필름이 필름 형태로 형성되면서 상기 베이스 부재에 착탈 가능하게 형성됨에 따라 상기 정전기 유도 필름의 양산성이 우수해지고, 상기 정전기 유도 필름의 손상 시 상기 정전기 유도 필름만 간단하게 교체할 수 있어 상기 내구성이 향상된 정전척의 수리가 용이하게 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 정전척이 제조되는 방법을 개략적으로 보이는 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척이 결합되기 전의 모습을 개략적으로 보이는 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척의 모습을 개략적으로 보이는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척의 모습을 개략적으로 보이는 단면도.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대한 확대도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척을 구성하는 필름 분리 부재가 작동되는 모습을 확대한 확대도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 내구성이 향상된 정전척에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척이 결합되기 전의 모습을 개략적으로 보이는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척의 모습을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척(100)은 정전력을 이용하여 피흡착체를 고정시키는 것으로서, 베이스 부재(110)와, 정전기 유도 필름(115)을 포함한다.
상기 베이스 부재(110)는 알루미늄 등의 금속 재질로 이루어지는 것으로, 상기 내구성이 향상된 정전척(100)의 하부를 이루게 된다.
상기 베이스 부재(110)는 상기 피흡착체의 종류에 따라 원형 또는 사각형 등의 단면을 가지게 형성된다.
상기 정전기 유도 필름(115)은 상기 베이스 부재(110) 상에 착탈 가능하게 부착되면서 소정 면적의 필름 형태로 형성되고, 상기 내구성히 향상된 정전척에 상기 피흡착체가 고정되도록 정전기의 발생을 유도하는 것이다.
상기 정전기 유도 필름(115)이 상기와 같이 필름 형태로 형성되면, 상기 베이스 부재(110) 위에 정전기를 유도할 수 있는 층을 형성하기 위한 코팅 작업 및 상기 코팅 작업에 의해 코팅된 층의 표면을 평면으로 연마시키기 위한 연마 작업 등이 별도로 필요하지 않게 된다.
상세히, 상기 정전기 유도 필름(115)은 절연층(120)과, 동박 적층판(130)과, 복합재료층(140)을 포함하고, 상기 절연층(120), 상기 동박 적층판(130) 및 상기 복합재료층(140)은 접착제에 의해 서로 결합되어 일체형으로 형성된다.
상기 정전기 유도 필름(115)은 요구되는 상기 정전력의 크기에 따라 유전층(160)을 더 포함할 수도 있고, 상기 피흡착체의 제작 시 상기 피흡착체에 대한 기포 발생을 방지하기 위해 쿠션층(150)을 더 포함할 수도 있다.
본 실시예에서는 상기 정전기 유도 필름(115)이 상기 유전층(160) 및 상기 쿠션층(150)을 포함하는 것에 대해 설명하고, 상세한 설명은 후술한다.
상기 절연층(120)은 절연을 위해 형성되면서 상기 베이스 부재(110) 상에 배치되는 것이다.
상기 절연층(120)은 폴리이미드(Polyimide) 중 적어도 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
상기 동박 적층판(130)은 상기 절연층(120) 상에 형성되고, 요구되는 패턴으로 형성되는 것으로, 연성 동박 적층판(130)(Flexible Copper Clad Laminates, FCCL) 등이 예로 제시될 수 있다.
상기 동박 적층판(130)은 동박 패턴층(131)과 동박 베이스층(132)을 포함한다.
상기 동박 패턴층(131)은 동(copper) 재질의 박(foil) 형태로 이루어지면서 요구되는 패턴으로 형성되는 것이다.
상기 동박 베이스층(132)은 상기 동박 패턴층(131)의 하측에 접착되고, 폴리이미드(Polyimide) 재질로 이루어지는 것이다.
상기 동박 패턴층(131)은 요구되는 패턴의 형상을 제외한 나머지 부분을 부식시키는 에칭(Etching) 공정을 통해 형성된다.
상세히, 소정 면적을 가지고 동(copper) 재질로 이루어지면서 박(foil) 형태로 형성된 동박층 원재에 요구되는 패턴 형상의 마스킹 필름(Masking film)을 올린 상태에서 상기 동박층 원재에 상기 에칭 공정을 수행하게 되면, 상기 동박층 원재 중 상기 마스킹 필름이 올려진 부분을 제외한 나머지 부분이 부식되고, 상기 에칭 공정 후 상기 마스킹 필름을 제거하면 상기 동박층 원재 중 상기 마스킹 필름의 하측 부분은 부식되지 않고 남게 됨으로써 요구되는 패턴 형상을 가지는 상기 동박 패턴층(131)이 형성될 수 있다.
도면 번호 135는 상기 동박 적층판(130)에 전원이 인가되도록 외부 전원(미도시)과 상기 동박 패턴층(131)을 연결시키는 전원 인가체)이고, 상기 전원 인가체(135)에 외부 전원이 인가되면, 상기 외부 전원과 상기 동박 적층판(130)이 전기적으로 연결됨으로써 상기 동박 적층판(130)에 상기 외부 전원이 인가될 수 있게 된다.
상기 복합재료층(140)은 상기 동박 적층판(130) 상에 부착되는 것으로, 폴리우레탄(Polyurethane, PU), 실리콘(Silicon) 중 적어도 하나의 복합재료 재질로 이루어진다.
본 실시예에서 상기 복합재료층(140)은 그 두께가 50 내지 300㎛ 이내로 형성된다.
상기 유전층(160)은 상기 동박 적층판(130)과 상기 복합재료층(140) 사이에 배치되고, 유전체로 이루어지는 것이다.
상기 유전층(160)은 폴리이미드(Polyimide) 재질로 이루어진다.
상기 유전층(160)은 상기 피흡착체의 종류 또는 사용자의 요구에 따라 두께를 가변시킬 수 있으나, 일반적으로는 5 내지 75㎛ 이내의 두께로 형성된다.
상기 쿠션층(150)은 상기 절연층(120)의 하측에 배치되고, 쿠션성을 가지는 것이다.
본 실시예에서는 상기 쿠션층(150)이 형성됨에 따라 상기 베이스 부재(110)와 상기 절연층(120) 사이에 상기 쿠션층(150)이 배치된다.
상기 쿠션층(150)은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 및 폴리우레탄 중 적어도 하나의 재질로 이루어진다.
본 실시예에서 상기 쿠션층(150)은 폴리우레탄 재질 중 상대적으로 낮은 탄성계수를 가지는 포룬 재질로 이루어지면서 폼 형태로 형성된다.
상기 쿠션층(150)은 상기 내구성이 향상된 정전척(100) 상에서 고정된 상기 피흡착체가 제작될 때, 쿠션성을 이용하여 상기 피흡착체의 기포 발생 확률을 상대적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 쿠션층(150)은 그 상측에 배치되는 상기 절연층(120), 상기 동박 적층판(130), 상기 유전층(160), 상기 복합재료층(140) 중 적어도 하나에 가해지는 압력을 흡수할 수 있다.
본 실시예에서 상기 쿠션층(150)은 300 내지 700㎛의 두께로 형성된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 상기 내구성이 향상된 정전척(100)의 제작에 대해 간략히 설명한다.
먼저, 상기 쿠션층(150), 상기 절연층(120), 상기 동박 적층판(130), 상기 유전층(160), 상기 복합재료층(140)을 순차적으로 적층시키고, 상기 쿠션층(150), 상기 절연층(120), 상기 동박 적층판(130), 상기 유전층(160), 상기 복합재료층(140)의 각 사이를 접착제로 결합하여 일체형의 상기 정전기 유도 필름(115)을 형성한다.
그런 다음, 상기 베이스 부재(110)에 요구되는 크기대로 상기 정전기 유도 필름(115)을 절단한다.
그런 다음, 상기 베이스 부재(110)에 상기 정전기 유도 필름(115)을 부착한다.
상기와 같이, 상기 내구성이 향상된 정전척(100)이 상기 베이스 부재(110)와, 상기 정전기 유도 필름(115)을 포함함에 따라, 내구성이 우수하여 파손에 강하면서 파티클 발생도 방지되고, 상기 내구성이 향상된 정전척(100)의 정전력이 우수하여 상기 내구성이 향상된 정전척(100) 상에 놓여진 피흡착체를 흡착식으로 집을 수 있게 됨으로써 집게 형태로 형성된 클램프의 적용이 필요없고, 상기 정전기 유도 필름(115)이 그 자체로 쿠션의 기능을 하게 되어 별도의 쿠션층(150) 적용이 필요하지 아니하고, 상기 정전기 유도 필름(115)이 필름 형태로 형성되면서 상기 베이스 부재(110)에 착탈 가능하게 형성됨에 따라 상기 정전기 유도 필름(115)의 양산성이 우수해지고, 상기 정전기 유도 필름(115)의 손상 시 상기 정전기 유도 필름(115)만 간단하게 교체할 수 있어 상기 내구성이 향상된 정전척(100)의 수리가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척에 대하여 설명한다.
이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척의 모습을 개략적으로 보이는 단면도이고, 도 5는 도 4의 A 부분을 확대한 확대도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내구성이 향상된 정전척을 구성하는 필름 분리 부재가 작동되는 모습을 확대한 확대도이다.
도 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에서는 내구성이 향상된 정전척(200)이 베이스 부재(210)와, 정전기 유도 필름(215)과, 필름 분리 부재(270)를 포함한다.
상기 베이스 부재(210)는 알루미늄 등의 금속 재질로 이루어지는 것으로, 상기 내구성이 향상된 정전척(200)의 하부를 이루게 된다.
상기 정전기 유도 필름(215)은 상기 베이스 부재(210) 상에 착탈 가능하게 부착되면서 필름 형태로 형성되고, 정전기의 발생을 유도하는 것으로, 절연층(220)과, 동박 적층판(230)과, 복합재료층(240)을 포함한다.
본 실시예에서 상기 정전기 유도 필름(215)은 유전층(260) 및 쿠션층(250)을 더 포함한다.
상기 필름 분리 부재(270)는 상기 베이스 부재(210)의 내부에 배치되어 있다가 상기 정전기 유도 필름(215)의 상측으로 돌출되어 상기 베이스 부재(210)로부터 상기 정전기 유도 필름(215)을 분리시킬 수 있는 것으로, 필름 분리 본체부(271)와, 에어 수용부(276)와, 홀 형성부(277)와, 필름 걸림부(285)를 포함한다.
상기 필름 분리 본체부(271)와, 상기 홀 형성부(277)와, 상기 필름 걸림부(285)는 알루미늄 등의 금속 재질로 이루어질 수도 있고, 폴리에틸렌(PE) 등의 합성수지로 이루어질 수도 있다.
상기 필름 분리 본체부(271)는 상하부가 개구된 소정 길이의 원통 형태로 형성되고 상기 베이스 부재(210)의 내부에서 상하 방향으로 배치되는 것이다.
상세히, 상기 필름 분리 본체부(271)는 필름 분리 몸체(272)와, 제 1 내측 돌기(273)와, 제 2 내측 돌기(274)를 포함한다.
상기 필름 분리 몸체(272)는 상하부가 개구되고, 상기 베이스 부재(210)를 관통하도록 상기 베이스 부재(210)의 내부에서 상하 방향으로 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되는 것이다.
상기 필름 분리 몸체(272)의 내부에는 상기 홀 형성부(277)와 상기 필름 걸림부(285)가 배치된다.
상기 제 1 내측 돌기(273)는 상기 필름 분리 몸체(272)의 내측면에서 환형 형태로 돌출되어 상기 필름 걸림부(285)를 지지하는 것이다.
상기 제 1 내측 돌기(273)는 상기 필름 걸림부(285)의 하측부를 지지할 수 있도록 상기 필름 걸림부(285)의 하측 부분의 직경에 비해 상대적으로 작은 직경으로 형성된다.
또한, 상기 제 1 내측 돌기(273)의 직경은 후술되는 푸쉬체(281)의 직경과 동일하게 형성되어 상기 푸쉬체(281)가 승강될 때 상기 푸쉬체(281)의 승강을 가이드한다.
상기 제 2 내측 돌기(274)는 상기 제 1 내측 돌기(273)의 내측면에서 환형 형태로 돌출되어 상기 홀 형성부(277)를 지지하는 것이다.
상기 제 2 내측 돌기(274)의 직경은 상기 제 1 내측 돌기(273)의 직경에 비해 상대적으로 더 작은 크기로 형성되고, 후술되는 홀 형성 몸체(278)의 하측부를 지지하게 된다.
상기 제 2 내측 돌기(274)의 중앙부에는 상기 에어 수용부(276)의 내부 공간과 상기 필름 분리 몸체(272)의 내부 공간을 연통시키는 연통홀(275)이 형성된다.
상기 에어 수용부(276)는 상기 필름 분리 본체부(271)의 하측에 배치되어 상기 필름 분리 본체부(271)의 하측 개구부를 막아 주고, 탄성 재질로 이루어지며, 그 내부에 에어가 수용될 수 있도록 반구 형태로 형성되는 것이다.
상기 에어 수용부(276)의 외측, 더 상세하게는 상기 에어 수용부(276)의 하측 볼록한 부분의 표면에서 상기 에어 수용부(276)가 눌리도록 외력이 가해지면, 상기 에어 수용부(276)의 내부 공간에 있던 상기 에어가 상기 연통홀(275)을 통해 상기 필름 분리 몸체(272)의 내부 공간으로 이동될 수 있다.
상기 홀 형성부(277)는 상기 필름 분리 본체부(271)의 내부에 배치되고, 상기 에어 수용부(276)에 수용된 상기 에어의 이동에 의해 상기 정전기 유도 필름(215) 쪽으로 상승되어 상기 정전기 유도 필름(215)에 관통홀이 형성되도록 하는 것으로, 홀 형성 몸체(278)와, 홀 형성 수직체(279)와, 홀 형성체(280)와, 푸쉬체(281)를 포함한다.
상기 홀 형성 몸체(278)는 상기 필름 분리 몸체(272)의 내측면에서 상기 에어 수용부(276)와 대면되도록 배치되고, 상방으로 볼록한 반구 형태로 형성되는 것이다.
상기 에어 수용부(276)에 외력이 인가되면, 상기 에어가 상기 연통홀(275)을 통해 이동되어 상기 홀 형성 몸체(278)의 저면에 포집되고, 포집된 상기 에어가 상기 홀 형성 몸체(278)를 밀어 줌으로써 상기 에어 수용부(276)가 상승될 수 있다.
상기 홀 형성 수직체(279)는 상기 홀 형성 몸체(278)의 중앙부에서 상기 필름 분리 몸체(272)의 길이 방향으로 소정 길이 길게 돌출되고 상기 필름 걸림부(285)의 중앙부에 관통 삽입되는 것이다.
상기 홀 형성체(280)는 상기 홀 형성 수직체(279)에서 상방으로 연장되되, 상측으로 갈수록 뾰족한 형태로 형성되는 것이다.
상기 홀 형성 수직체(279) 및 상기 홀 형성체(280)는 상기 필름 걸림부(285)의 중앙부의 관통된 홀을 관통하면서 승강된다.
상기 홀 형성체(280)가 뾰족한 형태로 형성됨으로써 상기 홀 형성체(280)의 상승에 의해 상기 정전기 유도 필름(215)에 관통홀이 형성될 수 있고, 상기 홀 형성체(280)의 상승 높이에 따라 상기 관통홀의 직경도 가변될 수 있다.
즉, 상기 홀 형성부(277)가 상대적으로 낮게 상승되면, 상기 정전기 유도 필름(215)에 대한 상기 홀 형성체(280)의 관통 높이가 상대적으로 작아서 상기 정전기 유도 필름(215)의 관통홀이 상대적으로 작게 형성되고, 상기 홀 형성부(277)가 상대적으로 높게 상승되면, 상기 정전기 유도 필름(215)에 대한 상기 홀 형성체(280)의 관통 높이가 상대적으로 커져서 상기 정전기 유도 필름(215)의 관통홀이 상대적으로 크게 형성된다.
상기 푸쉬체(281)는 상기 홀 형성 수직체(279)의 하측 외측면에서 환형 형태로 돌출되어 형성되고, 상기 홀 형성부(277)가 상승될 때 상기 필름 걸림부(285)가 상승되도록 상기 필름 걸림부(285)의 저면을 밀어 주는 것이다.
상기 홀 형성부(277)가 상승되다가 상기 푸쉬체(281)가 상기 필름 걸림부(285)의 저면에 접하게 되고, 상기 푸쉬체(281) 및 상기 필름 걸림부(285)의 저면이 접한 상태로 상승됨으로써, 상기 홀 형성부(277) 및 상기 푸쉬체(281)가 함께 상승될 수 있다.
상기 푸쉬체(281)의 직경은 상기 제 1 돌기의 직경과 동일하게 형성된다.
그러면, 상기 홀 형성부(277)가 승강되는 동안, 상기 푸쉬체(281)의 측면과 상기 제 1 돌기의 측면이 접한 상태로 승강됨으로써 상기 제 1 돌기가 상기 홀 형성부(277)의 승강을 가이드하는 역할을 하게 된다.
상기 필름 걸림부(285)는 상기 필름 분리 본체부(271)의 내부에 배치되고, 상기 홀 형성부(277)가 상기 정전기 유도 필름(215) 쪽으로 상승될 때 함께 상승되어 상기 정전기 유도 필름(215)에 걸리게 되는 것으로, 필름 걸림 몸체(286)와, 상측 걸림체(287)와, 하측 걸림체(288)를 포함한다.
상기 필름 걸림 몸체(286)는 상기 필름 분리 몸체(272)의 내부에서 상기 필름 분리 몸체(272)의 길이 방향을 따라 소정 길이 길게 형성되고, 그 중앙부에 상기 홀 형성 수직체(279)가 관통 삽입되는 것이다.
상기 상측 걸림체(287)는 상기 필름 걸림 몸체(286)의 상측 말단에서 외측으로 확장되되, 상측으로 갈수록 점진적으로 근접되도록 경사지게 형성된 것이다.
상기 하측 걸림체(288)는 상기 필름 걸림 몸체(286)의 하측 말단에서 외측으로 확장되는 것이다.
상기 에어의 이동에 의해 상기 홀 형성부(277)가 상기 필름 걸림부(285)를 밀어 주어 상기 필름 걸림부(285)가 상승되면, 상기 상측 걸림체(287)가 상기 정전기 유도 필름(215)의 관통홀을 통해 점진적으로 돌출되고, 상기 상측 걸림체(287)가 점진적으로 돌출되다가 상기 상측 걸림체(287)의 하측부와 상기 필름 걸림 몸체(286)의 상측부가 서로 만나는 모서리 부분이 상기 정전기 유도 필름(215)의 상면에 걸리게 되고, 그에 따라 상기 정전기 유도 필름(215)에 대한 상기 상측 걸림체(287)의 걸림이 유지될 수 있게 된다.
이 때 상기 하측 걸림체(288)는 상기 정전기 유도 필름(215)의 저면에 함께 걸리게 되고, 그에 따라 상기 정전기 유도 필름(215)에 대한 상기 필름 걸림부(285)의 걸림이 더 견고하게 이루어질 수 있게 된다.
도면 번호 289는 상기 베이스 부재(210)로부터 상기 정전기 유도 필름(215)을 분리시키기 위해 작업자가 손 또는 공구를 이용하여 상기 상측 걸림체(287)를 잡을 때, 상기 작업자의 손 또는 공구의 미끄러짐이 방지되도록 상기 상측 걸림체(287)의 표면에서 복수 개가 이격된 상태로 소정 깊이로 함몰 형성된 미끄럼 방지홈이다.
상기 필름 분리 부재(270)가 상기와 같이 구성되고, 상기 에어 수용부(276)의 내부에 상기 에어가 수용된 상태에서 상기 에어 수용부(276)에 외력이 가해지면, 상기 에어 수용부(276) 내부의 상기 에어가 상기 필름 분리 몸체(272)의 내부 공간으로 이동되어 상기 홀 형성 몸체(278)를 밀어 줌으로써 상기 홀 형성부(277)가 상승되고, 상기 홀 형성부(277)의 상승에 의해 상기 홀 형성체(280)의 적어도 일부분이 상기 정전기 유도 필름(215)을 관통하게 됨으로써 상기 정전기 유도 필름(215)에 관통홀이 형성된다.
상기 홀 형성부(277)가 상승될 때 상기 푸쉬체(281)가 상기 필름 걸림부(285)의 저면을 밀게 되어 상기 홀 형성부(277) 및 상기 필름 걸림부(285)가 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 상승됨으로써 상기 홀 형성체(280)가 상기 정전기 유도 필름(215)에 관통홀을 형성시킨 후 상기 필름 걸림부(285)가 상기 정전기 유도 필름(215)에 형성된 관통홀을 통해 상기 정전기 유도 필름(215)에 관통 삽입된다.
그러면, 상기 정전기 유도 필름(215)에 관통 삽입된 상기 필름 걸림부(285) 중 상기 상측 걸림체(287)가 상기 정전기 유도 필름(215)의 표면에 돌출된 상태로 걸리고, 상기 필름 걸림부(285) 중 상기 하측 걸림체(288)가 상기 정전기 유도 필름(215)의 저면에 걸리게 됨으로써 상기 필름 걸림부(285)가 상기 정전기 유도 필름(215)에 걸린 상태로 유지되고, 그에 따라 상기 정전기 유도 필름(215)의 상면에 돌출된 상기 상측 걸림체(287)를 이용하여 상기 베이스 부재(210)로부터 상기 정전기 유도 필름(215)을 분리시킬 수 있게 된다.
상기 에어 수용부(276)에 가해진 외력이 제거되면, 상기 필름 걸림부(285)는 상기 정전기 유도 필름(215)에 걸린 상태로 유지되고, 상기 홀 형성부(277)는 자중에 의해 상기 홀 형성 몸체(278)의 하측부가 상기 제 2 돌기의 상면에 접할 때까지 하강되어 원위치로 복귀된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 내구성이 향상된 정전척에 의하면, 내구성이 우수하여 파손에 강하면서 파티클 발생도 방지되고, 상기 내구성이 향상된 정전척을 구성하는 정전기 유도 필름이 필름 형태로 형성됨에 따라 상기 정전기 유도 필름의 양산성이 우수해지고, 상기 정전기 유도 필름의 손상 시 상기 정전기 유도 필름만 간단하게 교체할 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 내구성이 향상된 정전척
110 : 베이스 부재
115 : 정전기 유도 필름
120 : 절연층
130 : 동박 적층판
140 : 복합재료층
150 : 쿠션층
160 : 유전층
270 : 필름 분리 부재

Claims (4)

  1. 정전력을 이용하여 피흡착체를 고정시키는 내구성이 향상된 정전척으로서,
    금속 재질로 이루어지는 베이스 부재; 및
    상기 베이스 부재 상에 착탈 가능하게 부착되면서 필름 형태로 형성되고, 정전기의 발생을 유도하는 정전기 유도 필름;을 포함하고,
    상기 정전기 유도 필름은
    절연을 위해 형성되면서 상기 베이스 부재 상에 배치되는 절연층과,
    상기 절연층 상에 형성되고, 요구되는 패턴으로 형성되는 동박 적층판과,
    상기 동박 적층판 상에 부착되는 복합재료층을 포함하고,
    상기 동박 적층판은
    동(copper) 재질의 박(foil) 형태로 이루어지면서 요구되는 패턴으로 형성되는 동박 패턴층과,
    상기 동박 패턴층의 하측에 접착되고, 폴리이미드(Polyimide) 재질로 이루어지는 동박 베이스층을 포함하고,
    상기 복합재료층은 폴리우레탄(Polyurethane, PU), 실리콘(Silicon) 중 적어도 하나의 복합재료 재질로 이루어지고,
    상기 내구성이 향상된 정전척은
    상기 베이스 부재의 내부에 배치되어 있다가 상기 정전기 유도 필름의 상측으로 돌출되어 상기 베이스 부재로부터 상기 정전기 유도 필름을 분리시킬 수 있는 필름 분리 부재;를 포함하고,
    상기 필름 분리 부재는
    상하부가 개구된 소정 길이의 원통 형태로 형성되고 상기 베이스 부재의 내부에서 상하 방향으로 배치되는 필름 분리 본체부와,
    상기 필름 분리 본체부의 하측에 배치되어 상기 필름 분리 본체부의 하측 개구부를 막아 주고, 탄성 재질로 이루어지며, 그 내부에 에어가 수용될 수 있도록 반구 형태로 형성되는 에어 수용부와,
    상기 필름 분리 본체부의 내부에 배치되고, 상기 에어 수용부에 수용된 상기 에어의 이동에 의해 상기 정전기 유도 필름 쪽으로 상승되어 상기 정전기 유도 필름에 관통홀이 형성되도록 하는 홀 형성부와,
    상기 필름 분리 본체부의 내부에 배치되고, 상기 홀 형성부가 상기 정전기 유도 필름 쪽으로 상승될 때 함께 상승되어 상기 정전기 유도 필름에 걸리게 되는 필름 걸림부를 포함하고,
    상기 필름 분리 본체부는
    상기 베이스 부재의 내부에서 상하 방향으로 소정 길이 긴 원통 형태로 형성되는 필름 분리 몸체와,
    상기 필름 분리 몸체의 내측면에서 환형 형태로 돌출되어 상기 필름 걸림부를 지지하는 제 1 내측 돌기와,
    상기 제 1 내측 돌기의 내측면에서 환형 형태로 돌출되어 상기 홀 형성부를 지지하는 제 2 내측 돌기를 포함하고,
    상기 홀 형성부는
    상기 필름 분리 몸체의 내측면에서 상기 에어 수용부와 대면되도록 배치되고, 상방으로 볼록한 반구 형태로 형성되는 홀 형성 몸체와,
    상기 홀 형성 몸체의 중앙부에서 상기 필름 분리 몸체의 길이 방향으로 소정 길이 길게 돌출되고 상기 필름 걸림부의 중앙부에 관통 삽입되는 홀 형성 수직체와,
    상기 홀 형성 수직체에서 상방으로 연장되되, 상측으로 갈수록 뾰족한 형태로 형성되는 홀 형성체와,
    상기 홀 형성 수직체의 외측면에서 환형 형태로 돌출되어 형성되고, 상기 홀 형성부가 상승될 때 상기 필름 걸림부가 상승되도록 상기 필름 걸림부의 저면을 밀어 주는 푸쉬체를 포함하고,
    상기 필름 걸림부는
    상기 필름 분리 몸체의 내부에서 상기 필름 분리 몸체의 길이 방향을 따라 소정 길이 길게 형성되고, 그 중앙부에 상기 홀 형성 수직체가 관통 삽입되는 필름 걸림 몸체와,
    상기 필름 걸림 몸체의 상측 말단에서 외측으로 확장되되, 상측으로 갈수록 점진적으로 근접되도록 경사지게 형성된 상측 걸림체와,
    상기 필름 걸림 몸체의 하측 말단에서 외측으로 확장되는 하측 걸림체를 포함하고,
    상기 에어 수용부의 내부에 상기 에어가 수용된 상태에서 상기 에어 수용부에 외력이 가해지면, 상기 에어 수용부 내부의 상기 에어가 상기 필름 분리 몸체의 내부 공간으로 이동되어 상기 홀 형성 몸체를 밀어 줌으로써 상기 홀 형성부가 상승되고, 상기 홀 형성부의 상승에 의해 상기 홀 형성체의 적어도 일부분이 상기 정전기 유도 필름을 관통하게 됨으로써 상기 정전기 유도 필름에 관통홀이 형성되고,
    상기 홀 형성부가 상승될 때 상기 푸쉬체가 상기 필름 걸림부의 저면을 밀게 되어 상기 홀 형성부 및 상기 필름 걸림부가 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 상승됨으로써 상기 홀 형성체가 상기 정전기 유도 필름에 관통홀을 형성시킨 후 상기 필름 걸림부가 상기 정전기 유도 필름에 형성된 관통홀을 통해 상기 정전기 유도 필름에 관통 삽입되고, 상기 정전기 유도 필름에 관통 삽입된 상기 필름 걸림부 중 상기 상측 걸림체가 상기 정전기 유도 필름의 표면에 돌출된 상태로 걸리고, 상기 필름 걸림부 중 상기 하측 걸림체가 상기 정전기 유도 필름의 저면에 걸리게 됨으로써 상기 필름 걸림부가 상기 정전기 유도 필름에 걸린 상태로 유지되고, 그에 따라 상기 정전기 유도 필름의 상면에 돌출된 상기 상측 걸림체를 이용하여 상기 베이스 부재로부터 상기 정전기 유도 필름을 분리시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 내구성이 향상된 정전척.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 유도 필름은
    상기 동박 적층판과 상기 복합재료층 사이에 배치되고, 유전체로 이루어지는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성이 향상된 정전척.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 유도 필름은
    상기 절연층의 하측에 배치되고, 쿠션성을 가지는 쿠션층을 포함하고,
    상기 쿠션층은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 및 폴리우레탄 중 적어도 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내구성이 향상된 정전척.
  4. 삭제
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