KR20050069996A - 정전 지지 장치 및 이를 이용한 정전 핀셋 - Google Patents

정전 지지 장치 및 이를 이용한 정전 핀셋 Download PDF

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Abstract

절연재로 피복된 복수의 전극으로 구성되는 전극군을 지지면으로하고, 상기 전극군에 소정의 전압을 인가하여 지지 대상물을 정전력으로서 접촉 혹은 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치이다. 전극군으로 인가되는 전압의 극성을 절환하여 절연재 내에 발생하는 내부 분극을 소멸시키는 내부 분극 소거수단(인가전압 제어부)를 구비하고 있다. 사용 방식에 따라 정전 흡인력의 저하가 없는 정전 지지장치 및 수작업으로 사용해도 정전 흡인력의 저하가 없는 정전 핀셋을 제공한다.

Description

정전 지지 장치 및 이를 이용한 정전 핀셋{ELECTROSTATIC HOLDING DEVICE AND ELECTROSTATIC TWEEZERS USING SAME}
본 발명은 정전기(靜電氣) 흡인력을 이용하여 박판 등의 지지 대상물을 접촉 또는 비접촉의 상태로 지지하는 정전(靜電) 지지 장치 및 이를 이용한 정전(靜電) 핀셋에 관한 것이다.
종래부터 대상물을 지지하는 지지 장치로는 진공 척(Chuck)이 일반적으로 사용되고 있으나, 박판을 대상으로 하는 경우에는 진공 척을 사용하면 주변이 휘어지는 결점이 있다. 이에 반해서, 정전(靜電) 척 등의 정전(靜電) 지지 장치를 사용하게되면 전극면 전체의 정전력에 의하여 대상물을 지지할 수 있기 때문에, 박판을 취급하는 경우에도 주변이 변형되지 않는다. (예를 들어, 일본특허공개 평7-257751호 공보, 일본특허공개 평9-322564호 공보, 일본특허공개 평10-66367호 공보 및 일본특허공개 2001-9766호 공보 참조)
이러한 정전 지지 장치로서, 도13, 도 15 및 도17에 개시한 것과 같은 것 들이 알려져 있다.
여기서, 도13에 도식된 접촉식 정전 지지 장치 (정전 척) (1100)에 있어서, 도면 부호 (101)은 전극 (정전 전극) (103)을 장착하는 베이스 부재이며, 전극요소 (103a)와 전극요소 (103b)로 구성되는 전극 (전극군) (103)이 절연재 (102)로 피복되어 베이스 부재 (101)에 고정되어 있다. 여기서, 각 전극요소 (103a, 103b)는 각각 복수여도 좋으며, 복수인 경우에는 각 전극요소(103a, 103b)는 각각 전극요소군이라고 불린다.
이들 전극(103)은 제어부 (콘트롤러) (1105)에 접속되며, 이 제어부 (1105)는 스위치 SW에 접속되어 있다. 상기 제어부 (1105)는 스위치의 온/오프 조작에 따라, 도14에 도식한 바와 같이 온인 경우에는 일정한 전압 (예를 들어, 전극요소 (103a)에는 +V1 볼트, 전극요소 (103b)에는 -V1 볼트)를 출력하고, 오프인 경우에는 이러한 전압을 차단한다.
이에 의하여, 스위치 SW가 온인 경우에 전극 (전극면) (103)과 취급 대상물 (104)와의 사이에 정전기 흡인력이 유기되어 취급 대상물 (104)가 정전기 흡인력으로 절연재 (102)의 지지면 (흡착지지면) (102a)에 흡인되어 지지된다. 또한, 스위치SW가 오프인 경우에는 이러한 정전기 흡인력은 해소된다. 이에 따라, 도체, 반도체 또는 고저항체 등의 취급 대상물 (104)를 정전기 흡인력에 의하여 흡인하거나, 전정기 흡인력을 해제하거나 함으로써, 이러한 정전 지지장치(1100)는 정전 척으로서 기능을 하게된다.
또한, 도15에 도시된 부상형 정전 지지 장치 (정전 척) (1200)에서는, 전극 (103)의 표면 (전극면103)은 절연재(102)로 피복되며, 이 절연재(102)는 베이스판(101)에 고정되어 있다. 전극면(103)과 도체, 반도체 또는 고저항체 등의 취급 대상물(104) 간의 갭 g (이간거리)을 실시간으로 피드백하도록 변위 센서(206)가 설치되어 있다.
변위 센서(206)는 관통공(207)을 통하여 취급 대상물(104)과 전극면(103) 사이의 갭 g를 측정하여 콘트롤러(1205)에 피드백한다. 콘트롤러(1205)는 측정된 갭 g에 기초하여 인가 전압을 제어하여, 갭 g를 미리 설정한 소정치로 유지한다. 예를 들어, 도16에 도식한 바와 같이, 갭 g가 목표 갭보다 큰 경우(갭>목표치)는, 소정의 직류 전압을 인가하여, 정전기 흡인력을 유기하여 취급 대상물(104)를 흡인하여 갭g를 줄인다.
한편, 갭 g가 목표 갭보다 작은 경우(갭<목표치)는, 각 전극에 인가된 전압을 차단하여 (0V로 하여), 취급 대상물(104)에 대한 흡인력을 제거하여 자중으로 취급 대상물(104)을 떨어뜨려 갭g를 크게 한다. 이러한 조작을 반복함으로써, 소정 갭 g으로 취급 대상물(104)를 지지 하는 것이 가능하다.
또한, 도17에 나타낸 정전 지지 장치(1300)에서는 한쌍의 전극 요소군(503a, 503b)가 절연재(102)로 피복되어 베이스 부재(101)에 고정되며, 이러한 전극 요소군(503a, 503b)에는 제어부(1305)로부터 일정한 전압이 인가되고 있다. 이에 인해, 정전기력이 유기되며, 취급 대상물(104)이 정전기 흡인력에 의하여 절연재(102)의 일면(지지면 102a)에 흡착 지지된다.
그러나, 도13 또는 도15에 도식된 정전 척(1100, 1200)에서는 작업에 수반되어 정전기 흡인력(이하, 단순히 흡인력이라고 하는 경우가 있다.)의 저하가 관찰된다. 그리고, 이러한 흡인력의 저하는 사용 방법에 따라 차이가 발생한다.
예를 들어, 정전 척을 자동기기에 장착하여 작업을 하는 경우에는 흡인력의 저하는 현저하지 않지만, 이 정전 척을 수작업으로 취급하는 경우에는 흡인력의 저하가 현저하게 관찰된다. 흡인력이 저하되면 필요한 작업을 수행할 수 없다. 때문에, 수작업으로 취급해도 충분한 정전기 흡인력을 얻을 수 있는 정전 지지 장치의 제공이 요구되고 있다.
또한, 종래 제안된 정전 척에서는, 절연재(102)가 높은 전기 저항을 갖을 필요가 있었다. 이는 절연재(102)의 전기 저항이 불충분한 경우에는 전극면에 전압을 계속하여 인가함에도 불구하고, 시간이 경과함에 따라 일단 유기된 정전기 흡인력이 저하되기 때문이다. 이는 전기 저항이 불충분하면 전극요소(103a)와 전극요소(103b)의 사이에 미소 전류가 흐름으로써 전극(103)의 표면과 취급 대상물(104)와의 사이의 정전계가 시간 경과와 함께 저하되는데 기인한다. 그리고, 이러한 정전기력의 저하는 척이나 취급 대상물(104)이 물리적으로 파괴되지 않는 정도의 작은 단락(短絡) 현상에서도 확인된다.
한편, 전극(103)의 표면을 절연재(102)로 피복하는데는, 전극(103)의 일면측에 점착제를 사용하여 절연 필름을 접착하는 절연방법과, 전극(103)의 일면 측에 증착(蒸着)등의 방법을 이용하여 절연재의 층을 직접 부여하는 절연 방법이 있다.
전자의 점착제를 이용한 절연방법은 낮은 비용으로 절연재 층에 의하여 전극(103)의 지지면(102a)측의 표면을 피복하는 것이 가능하나, 전극요소 (103a, 103b) 사이에 점착제의 층이 개재된다. 이 점착제 층은 일반적으로 높은 전기적 저항을 갖기 때문에, 이러한 방법에서는 전극(103)의 표면과 취급 대상물(104)와의 사이는 절연 필름으로 절연 가능하나, 전극요소(103a, 103b)사이가 점착제층 만으로 절연되고 있기 때문에, 절연성이 반드시 높다고 할 수는 없다. 이로 인하여, 각 전극요소 사이에는 미소 전류가 흐르게 되며, 상기 각 전극요소(103a, 103b)사이의 미소 전류 흐름에 수반된 정전계가 흐트러진다. 그리고, 각 전극요소(103a, 103b) 사이에 큰 전류가 흘러, 전극(103)의 표면 자체가 파괴되는 경우도 있다.
후자의 증착(蒸着)등에 의한 절연방법에서는, 높은 절연저항을 유지하는 것이 가능하나, 흡착 지지면(102a)의 절연층의 두께(절연재의 두께)d (도17 참조)를 150㎛정도의 얇은 두께로 전체적으로 균일하게 형성하는 가공은 비용이 많이 들어, 결과적으로 정전 지지 장치의 가격을 높이게 된다.
따라서, 본 발명은 사용 상태에 의하여 정전 흡인력의 저하가 없는 정전 지지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수작업에 의하여 사용되도, 정전 흡인력의 저하가 없는 정전 핀셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 비교적 절연저항이 낮은 절연재료를 이용해도 경제적으로 충분한 정전계(靜電界), 그리고 충분한 정전기력을 발생시킬 수 있는 정전 지지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도1은, 본 발명에 따른 접촉형 정전 지지 장치의 일례를 단면을 통해 설명하는 도이며,
도2는, 도1의 정전 지지 장치의 전극에 인가되는 전압의 파형을 설명하는 도이며,
도3은, 본 발명의 실시 형태에 따른 부상형 정전 지지 장치의 일례를 단면을 통해 설명하는 도이며,
도4는, 도3의 정전 지지 장치의 전극에 인가되는 전압의 파형을 설명하는 도이며,
도5는, 본 발명에 따른 접촉형 정전 지지 장치의 일례를 단면을 통해 설명하는 도이며,
도6은, 도5의 정전 지지 장치의 전극에 인가되는 전압의 파형을 설명하는 도이며,
도7은, 본 발명에 따른 부상형 정전 지지장치의 일례를 단면을 통해 설명하는 도이며,
도8은, 도7의 정전 지지 장치의 전극에 인가되는 전압의 파형을 설명하는 도이며,
도9는, 본 발명에 따른 접촉형 정전 지지 장치의 일례를 단면을 통해 설명하는 도이며,
도10은, 본 발명에 따른 부상형 정전 지지 장치의 일례를 단면을 통해 설명하는 도이며,
도11은, 발명의 기타 실시 형태에 있어서의 도9의 정전 척을 이용한 경우의 정전기력의 시간적 변화를 나타낸 도이며,
도12는, 발명의 기타 실시 형태에 있어서의 도10의 정전 척을 이용한 경우의 정전기력의 시간적 변화를 나타낸 도이며,
도13은, 종래의 정전 척을 설명하는 도이며,
도14는, 도13의 정전 척의 전극에 인가되는 전압의 파형을 설명하는 도이며,
도15는, 종래의 부상형 정전 척을 설명하는 도이며,
도16은, 도15의 정전 척의 전극에 인가되는 전압의 파형을 설명하는 도이며,
도17은, 종래의 박판 흡착 핸들링형 정전 척을 설명하는 도이며,
도18은, 종래의 박판의 부상 핸들링형 정전 척을 설명하는 도이며,
도19는, 종래의 정전 척의 발생 정전기력의 시간적인 변화를 나타내는 도이다.
여기서, 부호 100, 200, 300, 400, 700, 800, 1100, 1200, 1300, 1400은 정전 지지 장치(정전 척), 부호 101은 베이스 부재, 부호 102는 절연재, 부호 102a는 절연재의 지지면, 부호 103은 전극, 전극군 또는 이들의 전극면을 나타내며, 부호 103a, 103b는 전극요소 또는 전극요소군이다.
또한, 부호 104는 취급 대상물(지지 대상물), 부호 105, 205, 305, 405, 705, 805, 1105, 1205, 1305, 1405는 콘트롤러(제어부)를 나타내며, 105, 205, 305, 405, 705 및 805는 각각, 단독으로 또는 스위치SW 등의 기타 수단과 함께 내부 전압 절환수단, 역극성 전압 발생수단, 내부 분극 소거수단 등으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구성하고 있다. 또한, 부호 206은 변위센서이며, 부호 207은 변위센서를 설치하기 위한 관통공이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들이 예의 연구한 결과, 수작업으로 정전 지지 장치를 사용하는 경우 발생하는 흡인력 저하의 원인은 취급 대상물(104)이 근접되지 않은 상태에서 정전 지지 장치의 스위치를 온한 상태로 방치하는 일이 많은 것에 관련이 있음을 알아냈다.
예를 들어, 절연재(102)로서 체적 저항이 1015Ω·cm인 재료를 이용하여 시제작된 정전 지지 장치(1100)에서는, 취급 대상물(104)이 근거리 (1mm 이하)에 있는 상태에서는 흡인력의 저하는 현저하지 않지만, 취급 대상물(104)가 존재하지 않는 상태에서 3분간 정도간 전압을 계속하여 인가하면, 다음에 전압을 인가해도 취급 대상물에 대한 흡인력이 변화되지 않았다. 또한, 이러한 흡인력은 시간의 경과와 더불어 회복되나, 그 회복에는 수시간이 필요함이 확인되었다.
여기서, 본 발명자들은 이러한 이유를 전극 표면을 피복하고 있는 절연재(102)의 내부 분극(分極)에 의한 것으로 추정했다.
즉, 절연재는 절연 목적을 만족시키기 위해서 저항값이 높은 재료가 사용되고 있다. 절연재의 내부 분극은, 일반적으로는, 전자분극, 원자분극, 쌍극자 분극 및 공간 전하분극 등으로 구성된다. 이들 중에서, 전자 분극 및 원자 분극은 각각 전자 진동 및 원자 진동의 빠르기에 상당하는 것으로서, 외부 전계를 차단하면 (인가 전압을 차단하면) 순식간에 내부 분극은 소멸되므로 실질적으로는 영향은 없다. 하지만, 쌍극자 분극이나 공간 전하분극에서는, 내부 분극의 발생이나 진행에는 강한 외부 전계가 필요하며, 한번 내부 분극이 발생되어 진행된 경우, 그 내부 전극이 소멸될 때까지 필요한 완화시간은 수 시간 정도로 길다.
그래서, 종래의 정전 지지장치의 절연재에도 이러한 쌍극자 분극이나 공간 전하 분극이 발생, 진행되어 이러한 내부 분극이 영향을 주고 있는 것이 아닌가 추정했다. 즉, 절연재의 내부 분극이 존재하고 있는 상태에서는 전압을 인가하여 취급 대상물을 흡인하려고 해도, 전계가 흐트려져 있기 때문에 취급 대상물에 대한 정전 흡인력이 약하다. 정전 흡인력의 약해지는 정도는, 절연재 내의 쌍극자 분극 및 공간 전하 분극의 존재 정도에 좌우되나, 이러한 쌍극자 분극 및 공간 전하 분극의 진행 정도는 절연재의 구성성분, 외부 전계 (인가 전압과 전극 형상)에 의존하거나 그 인가시간에 의존한다.
이러한 쌍극자 분극이나 공간 전하 분극은, 역방향의 외부 전계가 없는 상태에서는 내부 분극의 소멸에는 수 시간 정도의 긴 완화시간을 필요로 하나, 분극 방향의 역방향의 내부 전계를 인가함으로써, 순식간에 소멸 또는 완화 가능하다.
여기서, 본 발명자들은 이러한 흡인력이 저하된 정전 지지 장치에 있어서, 동일 전극군에 대하여, 동일 전극군에 기존에 인가됐던 인가 전압과는 역극성의 전압을 인가한 바, 흡인력이 바로 회복되는 것을 확인하여 본 발명을 달성했다.
즉, 본 발명은 절연재로 피복된 복수의 전극으로 구성된 전극군을 지지면으로서, 해당 전극군에 소정의 전압을 인가하여 지지 대상물을 정전력에 의하여 접촉식으로 지지하거나 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치의 개량이다.
제1 발명은 상기 전극군에 인가되는 전압의 극성을 절환하여 상기 절연재 내부에 발생되는 내부 분극을 소멸시키는 내부분극 소거수단을 구비한 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치이다.
제2 발명은 상기 전극군으로의 인가전압을 차단에서 인가로 절환하는 때에 동일 전극군에는 전회 인가전압과는 역극성의 전압을 인가하는 인가전압 절환 수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치이다.
제3 발명은, 취급 시에 상기 전극군에 인가되는 전압과는 역극성의 전압을 발생시키는 역극성 전압 발생수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구비하여, 정전력이 저하된 경우에 상기 역극성 전압 발생수단에 의해 발생된 역극성 전압을 상기 전극군에 인가 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치이다.
제4 발명은, 상기 전극군으로의 인가전압을, 역극성으로 바꿔 인가하는 전압인가 수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치이다.
이러한 정전 지지 장치에 따르면, 지지면의 정젼력에 의하여 지지 대상물을 접속 또는 비접촉식(정전부상)으로 지지하는 것이 가능하다.
또한, 제1 발명과 같이, 전극군에 인가되는 전압의 극성을 절환하여 상기 절연재 내에 발생하는 내부 분극을 소멸시키는 내부 분극 소거수단을 구비하면, 지지 대상물을 지지하지 않는 상태로 전극군에 전압을 인가하여 졀연재 내에 내부 분극이 진행되어도, 그 내부 분극이 내부 분극 소거수단에 의해 소거 또는 완화되어, 흡인력을 회복시키는 것이 가능하다.
또한, 제2 발명과 같이, 전극군으로의 인가전압을 차단에서 인가로 절환하는 때에 동일 전극군에는 전회 인가전압과는 역극성의 전압을 인가하는 인가전압 절환수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 이용하면, 동일 전극군에는 전회 인가전압과는 역극성의 전압이 인가되기 때문에, 저련재 내에 내부 분극이 진행되어 있어도, 그 내부 분극이 순식간에 소멸 또는 완화되어, 흡입력을 곧바로 회복시킬 수 있다.
또한, 제3 발명과 같이, 취급 시에 상기 전극군에 인가되는 전압과는 역극성의 전압을 발생시키는 역극성 전압 발생수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구비하여, 상기 절연재 내에 내부 분극이 발생하여 정전력이 저하된 경우에 상기 역극성 전압 발생수단에 의해 발생된 역극성 전압을 상기 전극군에 인가 가능하도록 구성되어 있는 것을 이용하면, 절연재 내의 내부 분극에 기인하는 정전흡인력의 저하가 있는 경우, 역극성 전압 발생수단에 의하여 발생된 역극성 전압을 전극군에 적극적으로 인가함으로써, 그 내부 분극이 순식간에 소멸 또는 완화되어 흡인력을 곧바로 회복시키는 것이 가능하다.
또한, 제4 발명과 같이, 전극군에는 정부(正負)의 역극성 전압을 번갈아 인가하는 전압 인가수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구비하고 있으면, 전극군에는 정부(正負)의 역극성 전압이 교대로 인가되기 때문에, 절연재 내에 내부 분극을 발생시킬 일이 없어, 내부 분극에 기초한 정전흡인력의 저하를 예방할 수 있다.
이상과 같은 정전 지지 장치는 반도체 웨이퍼 등의 각종 박막을 파지하는 파지수단으로 사용하거나, 또는, 장시간에 걸쳐 안정적으로 지지가능하기 때문에 반도체 웨이퍼의 노광(露光) 시에 반도체 웨이퍼를 지지하는 지지대로서 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼 등 박막의 반송(搬送)장치로서 응용할 수도 있다.
또한, 이상과 같은 정전 지지 장치는 취급 대상물이 지지면 근방에 존재하지 않는 상태로 전극면에 전압을 인가시키기 쉬운 정전 핀셋 등을 포함한 수작업에 의한 정전 지지 장치를 취급하는 경우 특히 유용하게 이용된다. 또한, 본 발명은 전극에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 구비하여 지지 대상물을 정전력에 의하여 접촉식으로 지지하거나 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치에 있어서,
상기 전극은 절연 영역을 통해 인접하여 배열된 한쌍 또는 복수 쌍의 전극A 및 전극B로 구성되며, 상기 제어부는 상기 전극A 및 전극B에 서로 역극성의 전압을 인가함과 동시에, 동일 전극 요소에는, 정부(正負)의 역극성 전압을 번갈아 인가하는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치이다.
이러한 구성으로써, 전극A 및 전극B에 서로 역극성의 전압을 인가하는 것이 가능해 짐과 동시에 동일 전극요소에는 정부의 역극성 전압을 번갈아 인가함으로써, 비교적 절연 저항이 낮은 절연층 내에서의 미소 전류를 최소한으로 억제하고, 전극면과 취급 대상물 사이의 정전계를 높게 유지하는 것이 가능하다. 이에 따라, 비교적 절연저항이 낮은 절연층을 사용해도, 충분한 정전계, 충분한 정전기력을 발생시킬 수 있기 때문에, 정전기력을 이용하여 지지 대상물을 접촉 혹은 비접촉 상태로 단시간 또는 장시간에 걸쳐 지지하는 정전 지지 장치를 제공하는 것이 가능하다.
이 정전 지지 장치는, 상기 전극을 구비한 복수의 전극 모듈을 구비하며, 이러한 전극 모듈은, 각각 한쌍 또는 복수 쌍의 전극A 및 전극B를 구비함으로써, 대면적의 지지 대상물을 지지하는 지지장치로 사용하는 것도 가능하다.
또한, 본 정전 지지 장치에 의하면, 전극면 전체의 정전력으로 대상물을 접속 혹은 비접촉식(정전부상)으로 지지하는 것이 가능하며, 또한, 지지 시간이 길어도 소정의 지지력으로 지지하는 것이 가능하고, 박판을 취급(지지)하는 경우에도 주변이 합입되거나 하지 않는다. 적절한 수단에 의하여 박막을 이동시키는 것도 가능하여 반도체 웨이퍼 등의 각종 박막을 파지하는 파지수단으로 사용하거나, 장시간에 걸쳐 안정적으로 지지 가능하기 때문에 반도체 웨이퍼 노광시에 반도체 웨이퍼 지지대로서도 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼 등 박막의 반송 장치로서도 응용 가능하다.
본 발명에 따르면, 사용 형태에 따라 정전 흡인력이 저하되지 않는 정전 지지 장치를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 본 정전 지지장치는 수작업으로 사용해도 정전 흡인력의 저하가 없기 때문에 정전 핀셋 등으로서 이용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 비교적 절연저항이 낮은 절연재료를 사용해도 충분한 정전계, 그리고 충분한 정전기력을 발생시킬 수 있는 정전 지지 장치를 제공하는 것이 가능하다고 하는 실용상 유익한 효과를 발휘한다.
이하, 본 발명에 따른 정전 지지 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 실질적으로 동일 내지는 균등한 부위 부재는 동일한 번호를 부여하며 상세한 설명은 생략하기도 한다.
도1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 접촉 지지형 정전 지지 장치의 개념을 설명하는 개념도로서, 정전 지지 장치를 전극면에 대하여 직교하는 중심을 지나는 단면으로 절단한 경우의 단면도를 나타내고 있다.
도1에 있어서 부호100은 접촉형 정전 지지장치로서, 베이스 부재(101)의 일면에는 절연재(102)가 구비되며, 이 절연재(102)에 전극군(103)이 매설되어 있다. 이러한 전극군(103)은 두개의 전극요소군(103a, 103b)로 구성되어 있다. 여기서, 절연재(102)는 전극요소군(103a)와 전극요소군(103b) 사이와, 전극군(103)과 취급 대상물(104) 사이를 절연하기 위해서, 높은 절연 저항을 갖는 재료가 사용된다.
또한, 이 때 발생되는 정전기 흡인력은, 취급 대상물(104)와 전극군(103) 표면과의 거리 (갭 g로서, 이경는 절연재의 두께d와 동일)의 2승에 반비례하기 때문에, 충분한 정전기 흡인력을 유기하기 위해서는 절연재102의 두께 d는 절연 내압을 만족하는 한 가능한한 얇게 형성하는 것이 중요하며, 일반적으로 100㎛정도이다.
전극군(103) (전극요소군 103a, 103b)에는 콘트롤러(105)가 접속되어 있다. 이 콘트롤러(105)는 도2에 도식한 바와 같이, 스위치SW와 연동하여 전극군(103)으로의 인가 전압을 차단에서 인가로 절환할 때에, 동일 전극에는 전회의 인가 전압과는 역극성의 전압을 인가하기 위한 것이다. 여기서, 콘트롤러(105)는 인가전압 절환수단으로서 기능을 하는 인가전압 제어부를 구성하고 있다.
이어서, 이러한 정전 지지 장치(100)을 사용한 취급 대상물의 로딩 및 언로딩에 대해서 설명한다.
예를 들어, 지지면(102a)로서의 절연재(102)에 지지 대상물로서의 취급 대상물(104)를 접촉시킨 상태에서, 스위치를 절단(off)상태에서 인가(on) 상태로 절환한다. 이때의 시각(time)을 t1이라고 하면, 도2에 도식한 바와 같이, 시각 t1에서는 콘트롤러(105)의 출력1로부터 정(正) 전압인 +V1볼트가 전극요소군(103a)로 인가되며, 출력2에서는 출력1과는 역극성의 부(負) 전압인 -V1볼트가 전극요소군(103b)로 출력된다. 이로 인하여, 전극군(103)의 표면과 취급 대상물(104)과의 사이에 정전기가 유기되어, 도체, 반도체, 고저항체 등의 취급 대상물(104)가 정전기 흡인력에 의하여 절연재(102)에 흡인되어 지지되는 것이 가능하다. (로딩)
이어서, 시각 t2에 있어서, 스위치 SW를 오프(off)로 절환하면, 각 출력1 및 출력2로부터의 출력이 0볼트가 되어, 정전기 흡인력이 소멸되어 취급 대상물(104)의 지지를 해소할 수 있다. (언로딩)
이어서, 시각 t3에 부주의로 인하여 스위치 SW를 취급대상물(104)가 근거리에 없는 상태에서 장시간 스위치 온(on) 시켰다고 하면, 취급 대상물(104)이 없는 상태에서 전극(103)에 소정의 전압을 계속해서 인가하게 된다. 이와 같이 취급 대상물(104)이 없는 상태에서, 예를 들어, 3분 이상 전극에 소정 전압을 계속하여 인가하게 되면 전극군(103)의 표면의 절연재(102)에는 각각 극성에 따른 내부 분극이 시간의 경과에 따라 진행된다. 즉, 전극요소군(103a) 근방의 절연재(102)에는 출력1의 부(負) 전압 기초한 내부 분극이 진행되며, 전극요소군(103b) 근방의 절연재(102)에는 출력2의 정 전압에 근거한 내부 분극이 진행된다. 그 결과, 지지면으로서의 절연재(102)에는 진행된 내부 분극에 기인하여, 그 후에 취급 대상물(104)를 접촉해도 출력1 및 출력2에 기초한 정전기 흡인력이 약해져 취급 대상물(104)를 흡착 지지하는 것이 불가능해 진다.
여기서, t4에서 한번 스위치SW를 절환하여, 취급 대상물(104)를 접촉시킨 상태에서 t5에서 재차 스위치SW를 온(on) 시킨다. 본 발명의 실시 형태1로 사용되는 콘트롤러(105)에서는 스위치SW가 온(on) 될때 마다, 동일 전극에는 전회 온 상태에서 인가된 인가 전압과 역극성인 전압이 인가되도록 설정하고 있기 때문에, 시각 t5에서는 출력1로부터는 전회 온(on) 상태와는 반대의 극성의 정 전압인 +V1볼트가 전극요소군(103a)에 인가되고, 출력2로부터 전회 온(on) 상태와는 반대의 극성인 부 전압 -V1볼트가 전극요소군(103b)에 출력된다. 이에 따라, 전극군(103)의 표면 절연재(102)에 진행되었던 내부 분극을 해소시키는 전압이 인가되도록 함으로써, 내부 분극은 순식간에 소멸된다. 또한, 본 발명에서 역극성 전압을 인가하는 목적은 내부 분극을 즉시 소멸시키는 것이므로, 극성이 다르다면 V1과 V2의 절대치는 반드시 같지 않아도 된다.
이로서, 시각 t5에서 인가된 전압에 따라, 전극군(103)의 표면과 취급 대상물(104)와의 사이에 정전기가 정상적으로 유기되어, 도체, 반도체, 고저항체 등의 취급 대상물(104)가 대사 정전기 흡인력에 의하여 절연재(102)에 흡인되어 지지되는 것이 가능하다. (로딩)
즉, 본 발명에서 채용한 콘트롤러(105)는 스위치 SW의 온(on), 오프(off)에 따라, 스위치 SW가 온(on) 상태가 된 경우에는, 전회 스위치 SW가 오프되기 전의 각 전극요소군(103a)와 전극요소군(103b)에 인가되었던 전압과 역극성의 전압이 인가되도록 제어되어 있어, 절연재(102)내에 완화시간이 긴 쌍극자 분극이나 공간 전하 분극이 발생되어 진행되었다고 해도, 순간적으로 이러한 내부 분극을 소멸시켜 취급 대상물(104)의 지지를 가능하게 한다.
이에 따라, 종래의 정전 지지 장치에서는, 취급 대상물(104)이 없는 상태로 실수로 스위치를 온 시킴으로서 지지면으로서의 절연재(102) 중에 원치 않는 내부 분극이 발생하여 취급 대상물(104)에 대한 지지 능력이 저하되었으나, 본 발명의 정전 지지 장치(100)에서는 스위치를 한번 더 작동시킴으로써 절연재(102) 중에 형성된 내부 분극을 순간적으로 소멸시켜 항상 소정의 정전기 흡인력을 유지시키는 것이 가능하다.
또한, 이러한 취급 대상물(104)가 없는 상태로 부주의로 인해 스위치를 온(on)시키는 조작은, 장치의 유지보수나 장치의 조정 시에 발생되기 쉽다. 일단 내부 분극이 발생되면, 정전 흡인력이 극단적으로 저하되나, 본 발명의 실시 형태에 따른 장치에서는, 스위치를 다시 한번 작동시키는 것만으로 내부 분극이 해소되어, 정전 흡인력을 곧바로 회복시킬 수 있다고 하는 실용적으로 유용한 효과를 나타낸다.
<변형예1>
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 지지 장치의 변형예로서, 비접촉형(부상형) 정전 지지장치에 대하여 도면에 근거해 설명한다. 발명의 실시 형태와 실질적으로 동일 내지는 균등한 부위 부재는 동일 부호를 붙여 설명한다.
도3은, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 관한 비접촉식 부상형 정전 지지 장치의 개념을 설명하는 개념도로서, 정전 지지 장치를 전극면에 대하여 직교하도록 중심을 지나는 단면으로 절단된 경우의 단면도가 도식되어 있다.
실시예1에 관한 정전 지지 장치(200)에 따르면, 전극면(13)은 절연재(102)에 의하여 피복되어, 베이스판(101)에 고정되어 있다. 전극면(103)과 도체, 반도체, 또는 고저항체 등의 취급 대상물(104) 사이의 갭g (이간거리)를 실시간으로 피드백하도록 구성된 변위센서(206)이 설치되어 있다. 변위센서(206)는 관통공(207)를 통과하여 취급 대상물(104)과 전극면 사이의 갭 g를 측정하여, 콘트롤러(205)에게 갭 g가 소정치보다 큰지 혹은 작은지에 대한 신호 정보 (signal)A를 온(On) 정보 또는 오프(off) 정보로서 피드백한다.
여기서, 본 변형예의 콘트롤러(205)는 본 발명에 따른 인가전압 절환수단으로서 기능하는 인가전압 제어부로서, 도4에 나타낸 바와같이, 이 신호정보A에 기초하여 갭 g가 소정 목표치보다 큰 경우는 신호 정보(signal)A로부터의 온(on)정보를 입력하여 콘트롤러(205)로부터 출력1, 2에 소정의 인가전압을 출력하고, 갭 g가 소정 목표치보다 작은 경우는 신호 정보(signal)A로부터의 오프(off)정보를 입력하여 콘트롤러(205)로부터 출력1, 2를 차단한다. 또한, 이러한 온(On)정보가 입력될 때 마다, 출력1 (또는 출력2)로부터 출력되는 인가전압의 정부(正負)가 역전된다.
예를 들어, 시각 t0에서 취급 대상물(104)이 지지되기에 충분히 근접한 상태로 메인 스위치가 온(on)되어, 콘트롤러(205)를 포함한 정전 지지 장치(200)이 작동되게 된다.
시각t1 에서는 목표치보다도 갭이 커졌다는 것을 알리는 신호정보 A가 온(On)정보로서 콘트롤러(205)에 입력된다. 이에, 콘트롤러(205)는 출력1에는 소정의 정(正) 전압 +V1볼트를 출력하고, 출력2에는 출력1과는 역극성인 부(負) 전압 -V1볼트를 출력하여, 취급 대상물(104)와 전극면(103)과의 사이에서 정전기 흡인력을 유기하여 취급 대상물(104)를 흡인하여 갭 g가 작아지도록 유도한다.
이어서, 시각 t2에서 갭 g가 목표치보다 작아지게 되나, 이러한 경우는 신호정보A는 오프(off)정보를 출력하고, 이러한 출력정보는 콘트롤러(205)에 입력된다. 콘트롤러(205)는 입력된 오프 정보에 기초하여 각 전극에 인가된 전압을 차단하여 (OV로하여), 취급 대상물(104)와 전극면(103)의 정전흡인력을 제거하여 자중으로 취급 대상물(104)를 하강시켜 갭g가 커지도록 유도한다.
이어서, 시각 t3에서 갭 g가 다시 목표치보다 커지게 되면, 신호정보A는 온 정보를 출력하고, 이러한 출력정보는 콘트롤러(205)에 입력된다. 콘트롤러(205)는 입력된 온 정보에 기초하여 각 전극에 소정 전압을 인가한다. 이 때에는, 시각 t1에서 전회 각 전극군(103a, 103b)에 인가된 전압과 는 역극성이 전압이 인가된다. 즉, 출력1에는 소정의 부 전압 -V2볼트가 출력되며, 출력2에는 전회 인가전압과는 역극성인 정 전압 +V2볼트가 출력된다.
여기서, 출력1, 2로부터 출력되는 전압은, 전회에 인가된 전압과는 역극성이면 족하며, V1과 V2의 절대치는 동일해도 좋고, 동일하지 않아도 상관없다. 즉, 출력1에는 출력되는 전압이 부(負) 전압이라면, 기존에 출력된 전압 +V1볼트와는 절대치가 동일한 -V1 볼트여도 좋다.
이에 따라, 취급 대상물(104)와 전극면(103)과의 사이에서 정전기 흡인력을 유기하여 취급대상물(104)을 흡인하여 갭 g가 작아지도록 유도한다. 또한, 절연재(102)에 내부 분극이 있는 경우에는, 각 전극(103)에는 역극성의 전압이 인가되기 때문에 내부 분극은 완화 또는 소멸될 수 있다.
이어서, t4에서 갭 g가 목표치보다 작아지게 되나, 이러한 경우는 신호정보A는 오프(off)정보를 출력하고, 이러한 출력정보는 콘트롤러(205)에 입력된다. 콘트롤러(205)는 입력된 오프 정보에 기초하여 각 전극에 인가된 전압을 차단하여 (OV로하여), 취급 대상물(104)와 전극면(103)의 정전흡인력을 제거하여 자중으로 취급 대상물(104)를 하강시켜 갭g가 커지도록 유도한다.
이어서, t5에서 갭 g가 다시 목표치보다 커지게 되면, 신호정보A는 온 정보를 출력하고, 이러한 출력정보는 콘트롤러(205)에 입력된다. 콘트롤러(205)는 입력된 온 정보에 기초하여 시각 t3에서 전회 각 전극요소군(103a, 103b)에 인가된 전압과는 역극성인 전압이 인가된다. 이에 따라, 취급 대상물(104)와 전극면(103)과의 사이에서 정전기 흡인력을 유기하여 취급 대상물을 흡인하여 갭 g가 작아지도록 유도한다. 또한, 절연재(102)에 내부 분극이 있는 경우에는, 각 전극(103)에는 역극성의 전압이 인가되기 때문에 내부 분극은 완화 또는 소멸될 수 있다.
이어서, 시각 t6에서 갭 g가 목표치보다 작아지게 되나, 이러한 경우는 신호정보A는 오프(off)정보를 출력하고, 이러한 출력정보는 콘트롤러(205)에 입력되며, 입력된 오프 정보에 기초하여 취급 대상물(104)와 전극면(103)의 갭g가 커지도록 유도한다.
이하, 마찬가지로, 시각 t7에서 갭 g가 재차 목표치보다 커지게 되기 때문에, 신호정보A의 온 정보에 기초하여, 시각 t5에서 인가된 전회의 각 전극군(103a, 103b)에 인가된 전압과는 역극성의 전압이 인가되어 취급대상물(104)는 갭 g가 줄어들도록 유도된다.
이상과 같이, 정전 지지 장치(200)에 따르면, 콘트롤러(205)로부터 출력되는 전압은 인가전압이 차단에서 인가로 절환될 때, 동일 전극에는 전회 인가전압과는 다른 극성(역극성)을 갖는 전압이 인가되기 때문에, 절연재(102) 내의 내부 분극이 진행되지 않던가, 또는, 내부 분극이 있었던 경우에도 내부 분극은 완화 또는 소멸되게 된다.
<변형예2>
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 지지 장치의 변형예로서, 접촉형 정전 지지 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 발명의 실시 형태와 실질적으로 동일 내지는 균등한 부위 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명한다.
도5는, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 따른 정전 지지 장치의 개념을 설명하는 개념도로서, 정전 지지 장치를 전극면에 대하여 직교하는 중심을 통과하는 단면으로 절단한 경우의 단면도가 개시되어 있다.
본 변형예2에 관한 정전 지지 장치(300)에서는, 도1에 개시된 정전 지지 장치(100)의 스위치SW 및 콘트롤러(105)로 구성되는 인가전압 제어부 대신에 두개의 스위치 SW1 및 SW2와 콘트롤러(305)로 구성되는 역극성 전압발생 수단으로서도 기능하는 인가전압 제어부가 사용되고 있다.
이러한 인가전압 제어부에 따르면, 스위치 SW1 및 SW2의 온(on), 오프(off) 조작에 의하여, 출력1 및 출력2에 도6에 도식한 바와 같은 인가전압을 출력하는 것이 가능하다.
이러한 정전 지지 장치(300)에 따르면, 스위치SW1을 온, 오프 조작함으로써, 출력1 및 출력2로부터 서로 역극성인 인가 전압을 출력시키는 것이 가능하며, 이에 따라, 스위치SW1이 온 상태(시각t1-t2 및 시각t3-t4 사이)에서는, 전극요소군(103b)에는 정(貞) 인가전압 +V1볼트를 인가하고, 전극요소군(103b)에는 부(負) 인가전압 -V1볼트를 인가하는 것이 가능하여, 이로써 전극면(103)과 취급 대상물(104)과의 사이에 정전기 흡인력을 일으켜 취급 대상물(104)를 지지면에 지지시키는 것이 가능하다. 또한, 스위치SW1을 오프(시각t2 또는 t4)함으로써, 출력1 및 출력2의 인가전압을 차단시켜, 정전기 흡인력을 소거시켜 지지력을 해소하여 취급대상물(104)를 로딩하거나 언로딩하는 조작을 수행하는 것이 가능하다. 이하, 스위치SW1를 사용하여 로딩, 언로딩하고 있는 상태를 취급 조작시로 약칭하여 설명한다.
또한, 스위치SW1이 오프 상태(시각 t4-t7)인 때에, 스위치SW2를 온(시각t5)함으로써, 출력1로부터 취급 조작시와는 다른 극성의 부(負) 전압 -V2볼트가 출력되고, 출력2로부터는 취급 조작시와는 다른 극인인 정(正) 전압 +V2볼트가 출력된다. 이에 따라, 본 변형예2에 관한 인가전압 제어부는, 취급시에 전극(103)에 인가되는 전압과는 역그성의 전압을 발생시키는 역극성 전압 발생수단으로서도 기능한다.
이상과 같은 정전 지지 장치(300)에 따르면, 취급 조작시에 동일 전극요소군(103a 또는 103b)에 동일 극성의 전압이 인가됨으로써, 절연재(102)에 내부 분극이 발생하여 정전 지지력이 약화된 경우에 스위치SW2를 온 시킴으로써 정전 지지력을 회복시키는 것이 가능하다.
즉, 본 변형예2에 따른 역극성 전압 발생수단에 의하여 스위치SW1이 오프 상태에서 스위치SW2를 온 하면, 각 전극(103)에는 취급 조작시와는 다른 극성의 전압이 인가된다. 이에 따라, 정전 지지력을 약화시키는 원인이 되는 절연재(102) 내의 내부 분극이 해소 또는 완화되어, 정전 지지 장치의 정전기 흡인력을 회복시키는 것이 가능하다.
<변형예3>
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 지지 장치의 변형예로서, 비접촉형(부상형) 정전 지지 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 변형예2와 실질적으로 동일 내지는 균등한 부위 부재는 동일 번호를 붙여 설명한다.
도7은, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 따른 비접촉형 정전 지지 장치(400)의 개념을 설명하는 개념도로서, 정전 지지 장치를 전극면에 대하여 직교하는 중심을 통과하는 단면으로 절단한 경우의 단면도가 개시되어 있다.
본 변형예3에 따른 정전 지지 장치(400)에서는, 도3에서의 정전 지지 장치(200)의 콘트롤러(205)로 구성되는 인가전압 제어부에 추가적으로, 스위치SW2의 제어신호에 의해서도 인가전압을 제어 가능한 콘트롤러(405)가 인가전압 절환수단으로서 기능하는 인가전압 제어부로서 이용되고 있다.
이러한 인가전압 제어부는 신호정보A의 온(on), 오프(off) 정보 및 스위치SW2의 정보에 의하여, 출력1 및 출력2에 도8에 나타낸 바와 같은 인가 전압을 출력하는 것이 가능하다.
즉, 이러한 정전 지지 장치(400)에 따르면, 신호정보A의 온, 오프 정보에 기초하여 출력1 및 출력2로부터 서로 역극성의 인가전압을 출력한다. 즉, 스위치SW2가 온인 상태에서, 예를 들어, 시각 t1에서 신호정보A의 온 정보를 입력한 콘트롤러(405)는 출력1로부터는 정 전압 +V1을 출력하고, 출력2로부터는 부 전압-V1을 출력하여 정전 흡인력을 일으켜 갭 g를 줄인다. 또한, 시각 t2에서 신호정보A의 오프 정보가 입력됨에 따라, 인가전압을 차단(출력1 및 출력2 모두 0볼트)시킴으로써 취급 대상물(104)를 자중(自重)으로 낙하시켜 갭 g를 확대한다.
또한, 시각t3에서 신호정보A의 온 정보를 입력한 콘트롤러(405)는 출력1로부터는 정 전압 +V1을 출력하고, 출력2로부터는 부 전압 -V1을 출력하고, 또한 시각 t4에서 신호정보A의 오프 정보가 입력됨으로써, 인가전압을 차단(출력1 및 출력2를 모두 0볼트)시킨다.
이어서, 스위치SW2가 온인 상태에서, 예를 들어, 시각 t5에서 신호정보A의 온 정보를 입력받은 콘트롤러(405)는, 출력1로부터는 부 전압 -V2를 출력하고, 출력2로부터는 정 전압 +V2를 출력하여 정전흡인력을 일으켜 갭 g를 줄이게 된다.
시각 t6에서 신호정보A의 오프 정보가 입력됨에 따라, 인가전압을 차단(출력1 및 출력2 모두 0볼트)시킴으로써, 취급 대상물(104)을 자중으로 낙하시켜 갭 g를 확대한다.
또한, 시각 t7에서 신호정보A의 온 정보를 입력받은 콘트롤러(405)는 출력1로부터는 다시 정 전압 +V1을 출력하고, 출력2로부터는 부 전압 -V1을 출력하고, 또한, 시각 t8에서 신호정보A의 오프 정보가 입력됨에 따라, 인가전압을 차단(출력1 및 출력2 모두 0볼트)시킨다.
이러한 제어를 반복함으로써, 소정의 이간거리로 취급 대상물(104)을 지지하는 것이 가능하다.
여기서, 본 변형예3에 따른 정전 지지 장치(400)에서는, 스위치SW2가 온 상태의 시각 t5-t6 사이에 출력되는 인가전압은, 시각 t1-t4 사이에 인가전압과 극성이 역전되어 있기 때문에, 시각 t1-t4 사이에 절연재(102) 내에 내부 분극이 발생되어 진행되었다고 해도, 시각 t5-t6의 역극성 전압의 인가에 의하여 내부 분극은 완화 또는 소거된다.
이와 같이, 취급 조작시에 동일 전극요소군(103a 또는 103b)에 동일 극성의 전압을 인가시켜 절연재(102)에 내부 분극이 발생하여 절연 지지력이 약화된 경우에는, 스위치SW2를 온 시킴으로써 각 전극(103)에 역극성 전압을 인가시킴으로써 내부 분극을 소멸 또는 완화시켜 정전 지지 장치의 정전기 흡인력을 회복시키는 것이 가능하다.
또한, 여기서는, 스위치SW2의 조작에 따라 동일 전극에 인가되는 전압의 극성을 변경하도록 제어하고 있으나, 이러한 제어 형식 및 제어 시기는 자유롭게 변경 가능하다. 예를 들어, 스위치SW2의 조작에 의하지 않고, 취급 조작시간이 일정 시간 경과할 때마다 인가전압의 정부(正負)를 역전시켜 인가하는 것도 가능하다.
<변형예4 및 5>
이하, 본 발명의 실시형태의 변형예4 및 5를 도면을 참조하여 설명한다. 실시형태 1 및 변형예1과 동일 내지 균등한 부위 부재는 동일 부호를 붙여 설명한다.
여기서, 도9 및 도10은 본 발명의 실시 형태의 변형예에 따른 정전 지지 장치의 개념을 설명하는 개념도로서, 정전 지지 장치를 전극면에 대하여 직교하는 중심을 통과하는 단면으로 절단한 경우의 단면도가 개시되어 있다. 여기서, 도9는 접촉 지지형 정전 지지 장치를 나타내고 있으며, 도10은 비접촉 지지형(부상형) 정전 지지 장치를 나타내고 있다.
(접촉형 정전 지지 장치)
도9에 있어서, 부호700은 접촉형 정전 지지 장치이며, 베이스 부재(101)의 일면에는 절연재(102)가 형성되어 있다. 이 절연재(102)는 전극(103) 주위를 피복하고 있다. 이 전극(103)은, 두개의 전극요소군(103a, 103b)로 구성되어 있다. 각 전극(103)에는 도 9에서 도식한 바와 같은 파형의 인가전압을 발생시키는 콘트롤러(705)가 접속되어 있다.
즉, 이 콘트롤러(705)에는 전극요소군(103a)와 전극요소군(103b)에 정부(正負)의 서로 역극성인 전압을 인가함과 더불어, 동일 전극요소에는 정부의 역극성 전압을 교대로 인가하고 있다.
이러한 콘트롤러(705)를 구비하게되면, 인가전압을 역극성으로 변환함에 따라, 취급 대상물(104)의 표면에 역극성 전하가 순식간에 유도되어, 절연재(102)의 내부에 내부 분극이 발생되지 않아, 항상 일정한 정전 흡인력을 얻는 것이 가능하다.
인가전압의 변환 주파수는 특별히 제한되지는 않지만, 일반적으로 수백Hz 이상이다. 또한, 교번전장(交番電場)의 파형은 도시에 도식한 바와 같이 구형파(사각형파)가 바람직하다.
(부상형 정전 지지 장치)
도10에 도식한 본 발명의 변형예5에 따른 정전 지지 장치(800)에서는, 동일 전극요소에는 정극(正極)과 부극(負極)의 전압을 항상 교대로 인가하는 콘트롤러(805)가 이용되고 있다.
이러한 콘트롤러(805)를 이용함에 따라, 취급대상물(104)과의 갭 g(거리)를 확대하고자 하는 때에는, 인가전압을 차단하여 자중(自重)으로서 취급 대상물(104)을 하강시키며, 갭 g를 좁히고자 하는 때에는 도10에서 도식된 바와 같이, 극성이 다른 두 전압을 번갈아 인가하도록 하면, 절연재(102)내에 내부 분극을 발생시키지 않아, 정전기 흡인력의 연속된 강하를 방지하여, 안정적인 부상 지지를 실현할 수 있다.
이상의 실시 형태 및 변형예에서 설명한 정전 지지 장치를 이용하면, 파지 수단을 이용하지 않고도 대상물을 지지하거나 지지를 해제하는 것이 자유롭게 가능하기 때문에, 박막 부재의 취급 장치, 정전 부상(浮上) 시스템 등에 이용할 수 있으며, 전자 빔 가공이나 노광(露光)장치에서의 위치 결정용 각종 스테이지로서 정밀 기계나 부품의 방진(防振) 등이나, 하드 디스크의 정전 부상장치로서도 이용 가능하다.
또한, 부상형 정전 지지 장치를 이용하면, 파지수단을 이용하지 않고 대상물이 부상한 상태에서 대상물을 지지하거나 지지를 해제하는 것이 자유롭게 가능하기 때문에, 반도체 웨이퍼 등의 박막의 취급 장치, 정전(靜電) 반송 장치, 각종 부상 시스템 등에 이용 가능하다. 또한, 이러한 부상형 정전 지지 장치에 따르면, 마모나 발진(發塵) 등이 없는 각종 정전 척으로 응용이 기대된다.
또한, 이상의 정전 지지 장치에 따르면, 취급 대상물이 근접하지 않은 상태에서 스위치를 작동시켜도, 절연재 내부에 발생된 내부 분극을 소멸 또는 완화시키는데 가능하거나 내부 분극을 생성시키지 않기 때문에, 항상 안정적인 정전 지지력을 얻는 것이 가능하다. 이에 따라, 본 발명의 정전 지지 장치를, 예를 들어, 정전 핀셋 등의 수작업으로 취급하는 장치에 적용함에 따라 본 발명의 유용한 효과를 나타내는 것이 가능하다.
<발명의 기타 형태>
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 9 및 도10은 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 지지 장치의 개념을 설명하는 개념도로서, 정전 지지 장치를 전극면에 대하여 직교하는 중심을 통과하는 단면으로 절단한 경우의 단면도가 개시되어 있다. 여기서, 도9는 접촉 지지형 정전 지지 장치(700)를 나타내고 있으며, 도10은 비접촉 지지형(부상형) 정전 지지 장치(800)를 나타내고 있다. 양자 모두에서, 절연재(102)에 점착제 등이 포함되어 전기저항이 높아져도, 절연층 내의 전류를 최소로 억제하여, 취급 대상물(104)와 전극(103)의 표면과의 사이의 전계를 높게 유지하는 것이 가능하다.
(접촉형 정전 지지 장치)
도9에 있어서, 부호(700)은 접촉형 정전 지지 장치로서, 베이스 부재(101)의 일면에는 층상으로 이루어진 절연재(102)가 부착되어 있다. 이 절연재(102)의 내부에는 이 절연재로 둘러싸인 전극(103)이 형성되어 있다. 이 전극(103)은 두개의 전극요소군(103a, 103b)로 구성되어 있다.
전극(103)의 표면(전극면 (103))과 취급 대상물(104)와의 사이에 정전기를 유기함으로써 취급 대상물(104)를 정전기 흡인력으로 절연재(102)의 지지면(102a)에 흡착 지지하는 것이 가능하다. 이러한 취급 대상물(104)로서는, 도체, 반도체 또는 고저항체 등의 어떠한 재료도 핸들링이 가능하다.
여기서, 이 때 발생되는 정전기 흡인력은 취급 대상물(104)와 전극(103) 사이의 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 충분한 정전기력을 유기하기 위해서는, 절연재(102)는 절연내압을 만족시키는 한 얇게 형성하는 것이 중요하다. 예를 들어, 1kV의 전압을 전극면에 인가하는 경우, 절연재의 두께 d는 약 150㎛ 이며, 20㎛ 이내의 두께 공차가 요구된다. 이와 같이 두께의 치수 제약이 요구되는 절연막을 표면적 1㎡의 전극면 전체면에 형성하는데는, 점착층을 통하여 절연 필름을 전극면에 고정시키는 것이 가장 간편하고 저렴하다.
그러나, 절연층의 형성에 점착제를 사용하면 절연성이 저하된다. 이는, 점착제에는 점착력을 높이기 위해서 미소량이지만 각종 용제 성분이 포함되며, 이들 용제 성분이 절연저항을 저하시킨다고 생각된다.
이웃한 극성이 다른 두개의 전극요소군(103a, 103b) 사이, 혹은 전극면과 취급 대상물(104)와의 사이에 점착재층이 개재되는 경우에는, 도19에 도식한 바와 같이, 시간의 경과에 따라 정전기력이 저하된다. 이는 절연성이 불충분하면, 일정 전압으로 전극면에 전압을 인가해도 시간이 경과에 수반하여 내부 분극이 진행됨과 아울러 미소전류가 흐르기 때문이다. 이러한 미소전류의 흐름이 점착제층의 내부 분극의 진행에 수반하여 급격히 커지게 되어, 전극면과 취급 대상물(104)과의 사이에 일단 형성된 정전계를 혼란시키으로써 취급 대상물(104)에 발생하는 정전기 흡인력을 약화시킨다. 또한, 경우에 따라서는 절연층의 완전 파괴를 수반하여 순식간에 대전류가 발생하여 전극면 또는 취급 대상물(104)의 물리적인 파괴가 발생하는 경우도 있다.
이에 따라, 각 전극요소군(103a, 103b)의 각각에 다른 전압을 인가해도 그 전압의 극성이 항상 동일 극성인 경우에는, 일정 전압을 계속하여 인가해도 시간의 경과에 따라 한번 유기된 정전기력이 시간이 지남에 따라 저하된다.
여기서, 본 발명의 기타 실시형태에서 사용되는 콘트롤러(705)로는, 절연층 내에 미소전류가 흘러도, 그 미소전류의 양(파괴전류)이 어느 정도 이상이 되기 전에 인가전압의 극성을 변경시키도록 되어 있다. 이러한 콘트롤러(705)는 도11에 도식한 바와 같은 극성이 번갈아 역전되는 파형의 인가전압을 발생시키는 것으로서, 시간의 경과에 수반되는 정전기력의 저하를 방지한다.
상술한 바와 같이, 정전기력의 저하의 원인은 전극요소간에 개재되는 절연층이 강한 동일 전계에 장시간 계속하여 노출됨에 따라 수반되는 약한 절연파괴에 의한 전류(이하, 파괴전류라고 한다)의 증대이다. 이 파괴전류의 증대로 인하여 정전계가 혼란되어 정전기력이 저하된다.
본 발명의 기타 실시형태에서 이용되는 콘트롤러(705)는, 전극요소군(103a)와 전극요소군(103b)에 정(正), 부(負)의 서로 역극성인 전압을 인가함과 동시에, 동일 전극요소에는 정부의 역전성 전압을 교대로 인가 (교반전장을 인가)하고 있다.
이러한 콘트롤러(705)를 구비하게 되면, 절연층의 절이 불충분하여 절연층 내에 미소전류가 흘러도, 그 미소전류의 양 (파괴전류)가 일정치 이상이 되기 전에 인가전압의 극성을 변경시킨다. 즉, 파괴전류가 어느 정도 이상이 되기 전에 전극요소간의 전계의 정부가 역전되도록 전압을 인가하면, 전극요소간에 개재된 절연층의 분극 방향이 역전되기 때문에, 절연 파괴가 해소되어 파괴전류가 정지된다.
또한, 인가전압을 역극성으로 변환함으로써, 취급 대상물(104)의 표면에 역극성 전하가 순식간에 유도되어 재차 원래의 정전기 흡인력이 부활된다. 이를 반복함으로써 장시간의 시간이 경과해도 정전기력의 저하가 없이, 확실하게 취급대상물(104)을 지지하는 것이 가능하다. 이에 따라 정전기력을 소정의 일정치 이상으로 유지하는 것이 가능하다.
이 인가전압의 변환주파수는 절연층의 전기적 절연 저항의 크기(절대치)에 의존한다. 이에 따라, 절연층의 저항이 낮을 수록 주파수를 올릴 필요가 있으며, 절연층의 저항이 높아지면 주파수는 낮아도 좋다. 일반적인 실시예로서 사용되는 주파수의 기준은 수백Hz 이하로 충분하다.
즉, 소정 시간 이내에서 인가전압의 극성이 번갈아 변화되도록 인가전압을 형성하면, 파괴전류를 일정 값 이내로 억제하면서, 정전기 흡인력은 제11도에 나타낸 바와 같이, 어느 일정 범위 내에서 변동은 있으나, 정전기력이 저하되는 것은 방지할 수 있다. 또한, 교번전장의 파형은 도에 나타낸 것과 같은 사각형파가 바람직하다.
이와 같은 접촉형 정전 지지 장치(700)은 파지수단을 이용하지 않고 취급 대상물(104)를 지지하거나, 지지를 해제하는 것이 자유롭게 가능하기 때문에 반도체 웨이퍼 등의 박막의 정전 반송장치, 박막의 취급 장치 등에 응용할 수 있으리라 기대된다.
또한, 이 접촉형 정전 지지장치(700)을 이용하면, 대면적의 박막을 요입됨 없이 장시간에 걸쳐 지지하는 지지수단 또는 지지대, 예를 들어, 전자빔 가공을 포함한 각종 노광(露光)장치에서 반도체 웨이퍼를 장시간 지지하는 스테이지 등으로 이용하는 것이 가능하리라 기대된다.
(부상형 정전 지지 장치)
도18에 도식된 부상형 정전 지지 장치(1400) (도15에 도식된 정전 지지장치(1200)과 실직적으로 동일)에 따르면, 전극면(103)은 절연층(102)에 의하여 피복되어 베이스판(101)에 고정되어 있다. 전극면(103)과 도체, 반도체, 또는 고저항체 등의 취급 대상물(104) 사이의 갭 g(이간거리)를 실시간으로 피드백 하도록 변위 센서(206)가 설치되어 있다.
변위 센서(206)은 관통공(207)을 지나 취급 대상물(104)와 전극면 사이의 갭 g를 측정하고, 콘트롤러(1405)에 피드백한다. 콘트롤러(1405)는 측정된 갭 g에 기초하여 인가전압을 제어하여 갭 g를 미리 지정된 소정치로 유지한다. 예를 들어, 도시한 바와 같이, 갭 g가 목표치보다 큰 경우 (갭>목표치)는 소정값의 전류전압을 인가하여 정전기력을 유시시켜 취급 대상물(104)를 흡인하여 갭 g를 줄이게 된다. 한편, 갭 g가 목표치보다 작은 경우 (갭<목표치)는 각 전극에 인가된 전압을 떨어뜨려 (0V로 하여), 취급 대상물(104)에 작용하는 흡인력을 저하시켜 갭 g를 확대한다. 이를 반복함으로써 소정 갭 g으로 취급 대상물(104)을 지지하는 것이 가능하다.
그러나, 절연층이 저항이 낮으면, 연속적인 일정 전압의 인가에 수반하여, 일단 유기된 정전기력이 저감되어 소정 지지력을 얻을 수 없는 경우가 있다.
이에 대하여, 도10에 도시한 본 발명에 따른 정전 지지 장치(800)에서는, 동일 전극요소에는 정극과 부극의 전압을 항상 교대로 인가함으로써 절연층 내에 미소전류가 흘러도, 그 미소 전류의 양(파괴전류)가 어느 값 이상이 되기 전에 인가전압의 극성을 변경할 수 있는 콘트롤러 (805)가 사용되고 있다.
이에 따라, 비교적 절연저항이 낮은 절연층을 이용해도 안정적인 부상 취급이 실현 가능하다.
콘트롤러(805)를 이용함으로써, 비교적 절연저항이 낮은 절연층을 이용해도 안정적인 부상 취급이 실현 가능하다. 취급 대상물(104)와의 갭 g(이간거리)를 확대하고자 하는 때에는, 인가 전압을 차단하여 취급 대상물의 자중(自重)으로 하강시키고, 갭 g을 좁히고자 하는 때에는 도10 및 도12에 도식한 바와 같이, 극성이 다른 두 전압을 번갈아 인가하게 되면, 정전기력의 연속된 저하를 방지하여, 안정적으로 부상 지지를 실현하는 것이 가능하다.
이러한 부상형 정전 지지 장치(800)를 이용하면, 파지수단을 이용하지 않고 대상물을 지지하거나, 지지를 해제하는 것이 자유롭게 가능하기 때문에, 박막부재의 취급 장치, 정전 부상 시스템 등에 이용 가능하며, 전자 빔 가공이나 노광 장치의 위치결정용 각종 스테이지로서, 정밀기계나 부품의 방진(防振) 등, 또는 하드 디스크 등의 정전 부상 장치로서도 이용될 수 있으리라 기대된다.
이와 같은 부상형 정전 지지 장치(800)을 이용하면, 파지수단을 이용하지 않고 대상물이 부상된 상태로 대상물을 지지하거나 지지를 해제하는 것이 자유롭게 가능하기 때문에, 반도체 웨이퍼 등의 박막취급 장치, 정전 반송장치, 각종 부상 시스템 등에 이용 가능하리라 기대된다.
이상, 본 발명을 도면을 참조하여 설명하였으나, 구체적인 구성은 본 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다.

Claims (9)

  1. 절연재로 피복된 복수의 전극으로 구성되는 전극군을 지지면으로 하고, 상기 전극군으로 소정 전압을 인가하여 지지 대상물을 정전력에 의하여 접촉식으로 지지하거나 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치에 있어서,
    상기 전극군에 인가되는 전압의 극성을 절환하여 상기 절연재 내에 발생되는 내부 분극을 소멸시키는 내부 분극 소거수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치.
  2. 절연재로 피복된 복수의 전극으로 구성되는 전극군을 지지면으로 하고, 상기 전극군으로 소정 전압을 인가하여 지지 대상물을 정전력에 의하여 접촉식으로 지지하거나 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치에 있어서,
    상기 전극군으로의 인가전압을 차단에서 인가로 절환할 때에 동일 전극군에는 전회 인가전압과는 역극성의 전압을 인가하는 인가전압 절환수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치.
  3. 절연재로 피복된 복수의 전극으로 구성되는 전극군을 지지면으로 하고, 상기 전극군으로 소정 전압을 인가하여 지지 대상물을 정전력에 의하여 접촉식으로 지지하거나 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치에 있어서,
    취급 시에 상기 전극군에 인가되는 전압과는 역극성의 전압을 발생시키는 역극성 전압 발생수단으로서 기능하는 인가전압 제어부를 구비하여, 정전력이 저하된 경우에 상기 역극성 전압 발생수단에 의해 발생된 역극성 전압을 상기 전극군에 인가 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치.
  4. 절연재로 피복된 복수의 전극으로 구성되는 전극군을 지지면으로 하고, 상기 전극군으로 소정 전압을 인가하여 지지 대상물을 정전력에 의하여 접촉식으로 지지하거나 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치에 있어서,
    상기 전극군에 인가되는 전압을 역극성으로 번갈아 절환하여 인가하는 전압 인가수단으로 기능하는 인가전압 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치.
  5. 청구항1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 정전 지지 장치를 이용하여, 상기 지지면을 핀셋 흡인부로 하는 정전 핀셋.
  6. 전극에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 구비하여 지지 대상물을 정전력으로 접촉식으로 지지하거나, 비접촉식으로 부상시켜 지지하는 정전 지지 장치에 있어서,
    상기 전극은, 절연 영역을 개재하여 인접 배열된 한쌍 또는 복수 쌍의 전극A 및 전극 B로 구성되며,
    상기 제어부는 상기 전극 A 및 전극B에 서로 역극성의 전압을 인가함과 동시에, 동일 전극요소에는 정부(正負) 역극성의 전압을 번갈아 인가하는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 지지 대상물은 상기 전극에 직접 또는 기타 부재를 통하여 접촉하여 지지되는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 정전 지지 장치는 상기 전극과 지지 대상물 사이의 거리를 검지하는 거리 검지수단을 구비하고, 상기 제어장치는 상기 거리검지수단에 의하여 검지된 거리정보에 기초하여, 상기 지지 대상물이 상기 전극과는 소정 거리 이간(離間)되어 부상 지지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정전 지지 장치.
  9. 청구항 1, 2, 3, 4 또는 6에 기재된 정전 지지 장치를 이용한 반송장치 또는 스테이지.
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JP2002282483A JP4526759B2 (ja) 2002-09-27 2002-09-27 静電保持装置及びそれを用いた搬送装置又はステージ
JPJP-P-2002-00282483 2002-09-27
JPJP-P-2003-00131016 2003-05-09
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3748559B2 (ja) * 2003-06-30 2006-02-22 キヤノン株式会社 ステージ装置、露光装置、荷電ビーム描画装置、デバイス製造方法、基板電位測定方法及び静電チャック
JP4884811B2 (ja) * 2006-03-20 2012-02-29 三菱重工業株式会社 ガラス基板の静電吸着装置及びその吸着離脱方法
CN101183115B (zh) * 2007-12-14 2011-01-26 北京大学 一种操纵带电纳米微粒的静电镊
JP4591579B2 (ja) * 2008-08-29 2010-12-01 ブラザー工業株式会社 シート案内装置
WO2010047311A1 (ja) * 2008-10-20 2010-04-29 株式会社クリエイティブ テクノロジー 静電チャックの検査方法及び静電チャック装置
GB201321463D0 (en) * 2013-12-05 2014-01-22 Oxford Instr Nanotechnology Tools Ltd Electrostatic clamping method and apparatus
JP6066084B2 (ja) * 2013-12-11 2017-01-25 日新イオン機器株式会社 基板保持装置、半導体製造装置及び基板吸着判別方法
US9523570B2 (en) * 2013-12-20 2016-12-20 Nike, Inc. Pick-up tool with integrated light source
KR102402214B1 (ko) 2014-02-07 2022-05-26 트렉 인코포레이티드 워크피스를 클램핑하는 시스템 및 방법
CN105374727B (zh) * 2014-08-25 2018-07-06 北京北方华创微电子装备有限公司 静电卡盘装置及晶片或托盘的固定方法
JP6418694B2 (ja) * 2015-03-26 2018-11-07 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH074718B2 (ja) * 1986-06-04 1995-01-25 キヤノン株式会社 静電吸着装置
JPS62255039A (ja) 1986-11-21 1987-11-06 Kureha Chem Ind Co Ltd 静電吸着装置から被吸着体を脱離させる方法
JPS63257481A (ja) * 1987-04-14 1988-10-25 Abisare:Kk 静電保持装置
JPH0458274A (ja) 1990-06-28 1992-02-25 Seiko Epson Corp 定着装置
JPH04162443A (ja) 1990-10-24 1992-06-05 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 静電チャック装置
US5315473A (en) * 1992-01-21 1994-05-24 Applied Materials, Inc. Isolated electrostatic chuck and excitation method
JPH06155214A (ja) 1992-11-24 1994-06-03 Abisare:Kk 静電保持装置
JPH074718A (ja) 1993-06-21 1995-01-10 Kubota Corp 空調装置
JPH07257751A (ja) * 1994-03-18 1995-10-09 Kanagawa Kagaku Gijutsu Akad 静電浮上搬送装置及びその静電浮上用電極
US5997962A (en) * 1995-06-30 1999-12-07 Tokyo Electron Limited Plasma process utilizing an electrostatic chuck
JP2879887B2 (ja) 1995-08-24 1999-04-05 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法
JP3992768B2 (ja) 1996-08-20 2007-10-17 筑波精工株式会社 誘電体や絶縁体からなる浮上体の静電浮上装置
CN1178392A (zh) * 1996-09-19 1998-04-08 株式会社日立制作所 静电吸盘和应用了静电吸盘的样品处理方法及装置
JP2000326242A (ja) 1999-05-17 2000-11-28 Sony Corp 帯電ピンセット
JP2001009766A (ja) 1999-06-28 2001-01-16 Japan Science & Technology Corp 薄状部材のハンドリング装置
JP2002009140A (ja) * 2000-06-22 2002-01-11 Mitsubishi Electric Corp 静電チャック装置
JP2002270682A (ja) 2001-03-13 2002-09-20 Toshiba Corp 静電チャック装置および半導体処理装置ならびに半導体製造装置および半導体処理方法
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