KR20150087216A - 정전 척 및 급전 시스템 - Google Patents

Abstract

<과제> 진공 분위기 내에 있어서도 방전을 발생시키는 일 없이 고전압 구동을 가능하게 함과 아울러, 정전 척으로의 급전 시스템의 구조의 간소화를 도모할 수가 있는 정전 척 및 급전 시스템을 제공한다.
<해결 수단> 급전 시스템은 승압 회로(3)를 가진 정전 척(2)과 전기적 접촉 기구(4)를 구비한다. 승압 회로(3)의 단자(31a, 32a)만이 외부에 노출하고 있다. 단자(31b, 32b)는 흡착 전극(23)에 접속되어 있다. 전기적 접촉 기구(4)는 레일(41, 42)과 이들에 접촉한 가요성 접촉자(43, 44)로 구성된다. 레일(41, 42)은 외부 전원(40)에 접속되고, 가요성 접촉자(43, 44)는 정전 척(2)의 도전판(45, 46)에 설치되어 있다. 도전판(45, 46)은 승압 회로(3)의 단자(31a, 32a)에 접속되어 있다.

Description

정전 척 및 급전 시스템{ELECTROSTATIC CHUCK AND POWER SUPPLY SYSTEM}

이 발명은 유리 기판 등의 피가공 판체를 흡착하기 위한 정전 척 및 급전 시스템에 관한 것이다.

도 8에 나타내듯이, 정전 척(100)은 통상적으로 처리 장치의 진공 챔버(200) 내의 저부에 고정되어 있다. 그리고, 구동용의 전원 전압이나 전기 신호가 진공 챔버(200) 외의 전원(210)으로부터 정전 척(100)에 급전되고, 피가공 판체(板體) W가 정전 척(100)에 흡착된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

그러나, 이와 같이 정전 척(100)이 장치(200)에 고정된 시스템에서는 피가공 판체 W를 장치(200) 내에서 소정 개소까지 이동시키거나 피가공 판체 W를 반전시키거나 하지 못하여 처리 작업에 대한 적응성이 떨어지고 있었다.

그래서, 최근에는 정전 척(100)을 처리 장치의 진공 챔버(200) 내에서 이동 가능하게 설치한 시스템이 고안되어 있다.

도 9에 나타내듯이, 이 정전 척(100)은 스테이지(150) 상에 슬라이드 자유롭게 배치되어 있다. 이에 의해 정전 척(100)은 피가공 판체 W를 흡착한 상태로 진공 챔버(200) 내의 소정 개소까지 반송되고, 피가공 판체 W가 그 개소에 배치되게 되어 있다.

통상, 이러한 시스템에서는 전원(210)이 진공 챔버(200)의 외부에 배치되고, 이 전원(210)과 흡착 전극(130)으로부터 뻗어 나온 급전핀(131, 131)이 전압 케이블(220, 220)을 통해서 접속되어 있다.

그런데, 근년에 디스플레이의 대형화나 작업시간의 단축화의 관점에서 유리 기판 등 대형으로 중량이 있는 피가공 판체 W를 정전 척(100)으로 흡착 반송할 필요성이 생겨왔다.

이와 같이 대형으로 중량이 있는 피가공 판체 W를 흡착시키기 위해서는, 정전 척(100)의 흡착 전극(130)에 공급하는 전압을 고전압으로 하고, 정전 척(100)의 흡착력을 높이지 않으면 안 된다. 특히, 증착 장치에 사용되는 정전 척(100)과 같이 무거운 피가공 판체 W를 하측으로 하여 흡착할 필요가 있는 척에서는 매우 높은 흡착력이 필요하게 된다.

그러나, 진공 챔버(200) 내는 진공 분위기에 있고, 방전이 전압 케이블(220, 220) 사이에 발생할 우려가 높다.

이 때문에 전압 케이블(220, 220)로서 고내압 케이블을 이용함과 아울러, 파센(Paschen)의 역방전 영역을 고려하여 장치(200) 내의 케이블 부분에 있어서의 방전을 방지하고 있다. 이것은 도체 부분이 노출하기 십상인 개소를 실리콘이나 에폭시 고무계의 수지로 봉지함으로써 달성하고 있다. 구체적으로는, 전압 케이블(220, 220)의 장치 내의 케이블 부분(221, 221)과 급전핀(131, 131)의 접속 부분을 봉지재(231, 231)로 봉지함과 아울러, 장치 내의 케이블 부분(221, 221)과 장치 외의 케이블 부분(222, 222)의 접속 부분을 봉지재(232, 232)로 봉지하고 있다.

일본국 특허공개 2011-238934호 공보

그러나, 상기한 종래의 기술에서는 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 정전 척(100)의 이동을 오랜 세월 반복함으로서 장치 내의 케이블 부분(221, 221)과 급전핀(131, 131)의 접속 부분이나 장치 내의 케이블 부분(221, 221)과 장치 외의 케이블 부분(222, 222)의 접속 부분에 부하가 걸려 봉지재(231, 232)가 열화할 우려가 있다. 이 결과, 이러한 접속 부분이 노출함으로써 방전을 일으킬 우려가 있다.

또한, 긴 케이블 부분(221, 221)을 진공 챔버(200) 내에 배치하거나 케이블용의 배관을 설치하거나 봉지재(231, 232)를 설치하거나 할 필요가 있으므로 정전 척으로의 급전 시스템의 구조가 복잡하게 되어 버린다.

이 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 진공 분위기 내에 있어서도 방전을 발생시키는 일 없이 고전압 구동을 가능하게 함과 아울러, 정전 척으로의 급전 시스템의 구조의 간소화를 도모할 수가 있는 정전 척 및 급전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은, 표면을 피가공 판체의 흡착면으로 하는 유전체 및 이 유전체 내부에 배치된 흡착 전극을 가지는 정전 흡착층과, 이 정전 흡착층이 상면에 배치하여 설치된 기재와, 외부 전원으로부터의 저전압을 입력하기 위한 저전압용 입력 단자 및 당해 저전압을 승압하여 얻은 고전압을 흡착 전극에 공급하기 위한 고전압용 출력 단자를 가지는 승압 회로를 구비하는 정전 척으로서, 승압 회로를 기재에 장착하고, 흡착 전극으로부터 유전체 내 및 기재 내를 통과하여 비노출 상태로 인출된 배선의 단부와 고전압용 출력 단자의 전기적 접속 부분을 기재 내에 수납하여 비노출 상태로 한 구성으로 한다.

이 구성에 의해 정전 척을 진공 챔버 내에 배치하고, 저전압을 진공 챔버 외의 외부 전원으로부터 정전 척 측으로 보내면, 당해 저전압이 저전압용 입력 단자를 통해서 승압 회로에 입력된다. 그러면, 이 저전압은 승압 회로에서 고전압으로 승압되고, 고전압이 고전압용 출력 단자로부터 흡착 전극으로 출력되고, 정전기력이 피가공 판체와 정전 흡착층 표면에 발생한다. 이에 의해 피가공 판체가 정전기력에 의해 정전 흡착층 표면에 흡착된다. 이 상태로 피가공 판체(板體)를 진공 챔버 내에서 정전 척과 함께 반송할 수가 있다.

그런데, 외부 전원으로부터의 저전압은 외부 전원으로부터 진공 챔버 내에 도입된 케이블을 통해 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력된다. 따라서, 케이블로부터 승압 회로까지의 사이에서는, 저전압이 공급되고 있으므로, 케이블 자체에서의 방전은 발생하지 않는다. 또, 케이블과 저전압용 입력 단자의 접속 부분이 노출하고 있는 경우라도 방전은 발생하지 않는다.

그러나, 승압 회로의 고전압용 출력 단자와 흡착 전극의 사이에서는 고전압이 공급되므로, 방전이 승압 회로와 흡착 전극 사이의 배선 자체나 고전압용 출력 단자와 배선 단부의 접속 부분에 발생할 우려가 있다.

그렇지만, 이 발명의 정전 척에서는, 배선이 흡착 전극으로부터 유전체 내 및 기재 내를 통과하고, 그 배선의 단부와 고전압용 출력 단자의 전기적 접속 부분이, 기재 내에 수납되어 비노출 상태로 되어 있으므로, 고전압이 승압 회로의 고전압용 출력 단자와 흡착 전극의 사이에 공급되고 있어도, 방전이 배선 자체나 고전압용 출력 단자와 배선 단부의 접속 부분에 발생할 우려는 없다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재의 정전 척에 있어서, 승압 회로의 저전압용 입력 단자는 5볼트~100볼트의 범위 내의 전압을 입력하고, 고전압용 출력 단자는 300볼트~10000볼트의 범위 내의 전압을 출력하는 것인 구성으로 하였다.

청구항 3의 발명과 관련되는 급전 시스템은, 진공 챔버 내의 반송 기구에 의해 반송되는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 정전 척과, 진공 챔버 내에 고정된 고정 전극이 외부 전원에 접속됨과 아울러 정전 척과 함께 움직이는 가동 전극이 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 접속되고, 이들 고정 전극과 가동 전극의 접촉에 의해 외부 전원으로부터의 저전압을 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력하는 전기적 접촉 기구를 구비하는 구성으로 하였다.

이 구성에 의해 정전 척이 진공 챔버 내에서 반송 기구에 의해 반송되고 있을 때에, 진공 챔버 외의 외부 전원으로부터의 저전압이 진공 챔버 내에 고정된 고정 전극에 공급된다. 이 때에 정전 척과 함께 움직이는 가동 전극이 고정 전극과 접촉하고 있으므로, 외부 전원으로부터의 저전압이 고정 전극 및 가동 전극을 통해서 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력된다. 그리고, 승압 회로에서 승압된 고전압이 고전압용 출력 단자 및 배선을 통해서 흡착 전극에 공급된다.

즉, 정전 척의 반송 중에는 외부 전원으로부터의 저전압이 전기적 접촉 기구를 통해서 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 계속 공급된다.

일반적으로는, 반송되는 정전 척에 급전하는 경우에는, 외부 전원으로부터 정전 척까지의 케이블을 길게 할 필요가 있다.

그러나, 이 발명의 급전 시스템에서는, 진공 챔버 내에 고정된 고정 전극에 외부 전원으로부터의 케이블을 접속하는 구성이므로, 케이블 길이는 고정 전극까지의 길이로 충분하므로 매우 짧게 할 수가 있다. 또, 저전압이 케이블에 공급되므로, 케이블과 고정 전극의 접속 부분을 봉지할 필요도 없다.

청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재의 급전 시스템에 있어서, 전기적 접촉 기구의 고정 전극을 정전 척에 근접한 상태로 반송 방향에 평행하게 배치하여 설치된 도전성의 레일로 형성하고, 가동 전극을 당해 레일에 접촉한 상태로 정전 척에 장착된 도체성의 가요성(可撓性) 접촉자로 형성한 구성으로 한다.

이 구성에 의해 정전 척에 장착된 도체성의 가요성 접촉자가 레일과 접촉하고 있으므로, 외부 전원으로부터의 저전압은 이들 레일 및 가요성 접촉자를 통해서 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력된다. 그리고, 승압 회로에서 승압된 고전압이 고전압용 출력 단자 및 배선을 통해서 흡착 전극에 공급된다. 이 때문에 외부 전원으로부터의 케이블 길이는 레일까지의 길이로 충분하고 또 봉지도 불필요하다.

청구항 5의 발명은, 청구항 3에 기재의 급전 시스템에 있어서, 반송 기구를 반송 방향으로 늘어놓여진 복수의 도전성의 롤러와, 이들 롤러를 회전 가능하게 지지하는 평행한 한 쌍의 레인으로 구성하고, 전기적 접촉 기구의 고정 전극을 복수의 도전성의 롤러로 형성하고, 가동 전극을 롤러와 접촉한 상태로 정전 척과 함께 움직이는 전극판으로 형성한 구성으로 한다.

이 구성에 의해 정전 척과 함께 움직이는 전극판이 복수의 도전성의 롤러에 접촉하고 있으므로, 외부 전원으로부터의 저전압은 이들 롤러 및 전극판을 통해서 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력된다. 그리고, 승압 회로에서 승압된 고전압이 고전압용 출력 단자 및 배선을 통해서 흡착 전극에 공급된다. 이 때문에 외부 전원으로부터의 케이블 길이는 롤러까지의 길이로 충분하고 또 봉지도 불필요하다.

청구항 6의 발명과 관련되는 급전 시스템은, 진공 챔버 내의 반송 기구에 의해 반송되는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 정전 척과, 진공 챔버 내에 고정된 고정 코일이 외부 전원에 접속됨과 아울러, 당해 고정 코일과 비접촉 상태로 정전 척과 함께 움직이는 가동 코일이 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 접속되고, 고정 코일로부터 가동 코일로의 전자 유도에 의해 외부 전원으로부터의 저전압을 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력하는 전자 유도 장치를 구비하는 구성으로 하였다.

이 구성에 의해 정전 척이 진공 챔버 내에서 반송 기구에 의해 반송되고 있을 때에, 진공 챔버 외의 외부 전원으로부터의 저전압이 진공 챔버 내에 고정된 전자 유도 장치의 고정 코일에 공급된다. 이에 의해 고정 코일로부터 가동 코일로의 전자 유도에 의해 저전압이 가동 코일에 생겨 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력된다. 그리고, 승압 회로에서 승압된 고전압이 고전압용 출력 단자 및 배선을 통해서 흡착 전극에 공급된다.

즉, 정전 척의 반송 중에는 외부 전원으로부터의 저전압이 전기적으로 무접촉의 전자 유도 장치를 통해서 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 계속 공급된다.

청구항 7의 발명은, 청구항 6의 급전 시스템에 있어서, 전자 유도 장치의 고정 코일을 진공 챔버 내에 고정함과 아울러, 가동 코일을 정전 척에 장착한 구성으로 한다.

청구항 8의 발명과 관련되는 급전 시스템은, 진공 챔버 내의 반송 기구에 의해 반송되는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 정전 척과, 진공 챔버의 적어도 상면에 설치되고, 외부 광원으로부터의 광을 진공 챔버 내에 도입하는 투명 천판(天板)과, 투명 천판을 통해서 진공 챔버 내에 도입된 광을 저전압의 전기로 변환하여 정전 척의 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력하는 태양전지 장치를 구비하는 구성으로 하였다.

이 구성에 의해 정전 척이 진공 챔버 내에서 반송 기구에 의해 반송되고 있을 때에, 외부 광원으로부터의 광이 투명 천판을 통해서 진공 챔버 내에 도입되고, 이들 광이 태양전지 장치에 의해 저전압의 전기로 변환된다. 그리고, 변환된 저전압은 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력되고, 승압 회로에서 승압된 고전압이 고전압용 출력 단자 및 배선을 통해서 흡착 전극에 공급된다.

즉, 정전 척의 반송 중은 외부 광원으로부터의 광에 의해 정전 척이 계속 구동된다.

청구항 9의 발명은, 청구항 8의 급전 시스템에 있어서, 태양전지 장치를 정전 척에 장착한 구성으로 한다.

이상 자세하게 설명한 것처럼, 청구항 1 및 청구항 2의 발명과 관련되는 정전 척에 의하면, 진공 챔버 내에 있어서, 외부 전원으로부터 승압 회로까지의 사이의 저전압 공급 부분만을 노출한 상태로 하고, 승압 회로와 흡착 전극 사이의 배선 자체나 고전압용 출력 단자와 배선 단부의 접속 부분 등의 고전압 공급 부분은 비노출 상태로 한 구성을 취하고 있으므로, 고전압 공급 부분에 있어서의 전기적인 파괴 모드(아킹(arcing))가 억압되어 구동에 의한 절연부의 파괴를 회피할 수가 있다. 즉, 이 발명에 의하면, 진공 분위기 내에 있어서도 방전을 발생시키는 일 없이 고전압 구동을 가능하게 한다고 하는 뛰어난 효과가 있다.

또, 청구항 3~청구항 5의 발명과 관련되는 급전 시스템에 의하면, 진공 챔버 내에 고정된 고정 전극에 외부 전원으로부터의 케이블을 접속하는 구성이므로, 케이블 길이는 고정 전극까지의 길이로 충분하므로 매우 짧게 할 수가 있다. 또, 저전압이 케이블에 공급되므로, 케이블과 고정 전극의 접속 부분을 봉지할 필요도 없다. 따라서, 진공 분위기에 불리한 케이블, 케이블을 위한 배관, 및 봉지 기구 등을 줄일 수가 있고, 이 결과, 정전 척으로의 급전 시스템의 구조의 간소화를 도모할 수가 있다고 하는 뛰어난 효과가 있다.

또, 청구항 6 및 청구항 7의 발명과 관련되는 급전 시스템에 의하면, 정전 척의 반송 중에는 외부 전원으로부터의 저전압이 전기적으로 무접촉의 전자 유도 장치를 통해서 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 계속 공급되므로, 진공 분위기 하에 있어서의 방전의 방지 효과를 한층 더 높일 수가 있다고 하는 뛰어난 효과가 있다.

특히, 청구항 8 및 청구항 9의 발명과 관련되는 급전 시스템에 의하면, 정전 척의 반송 중은 외부 광원으로부터의 광에 의해 정전 척이 계속 구동되므로, 외부 전원으로부터 정전 척으로의 케이블이나 배관 등을 완전하게 없앨 수가 있고, 이 결과, 급전 시스템의 구조의 가일층의 간소화를 도모할 수가 있다고 하는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 이 발명의 제1실시예와 관련되는 정전 척 및 급전 시스템을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 정전 척을 나타내는 단면도이다.
도 3은 급전 시스템을 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 이 발명의 제2실시예와 관련되는 급전 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 5는 제2실시예의 급전 시스템을 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 이 발명의 제3실시예와 관련되는 급전 시스템을 나타내는 개략 평면도이다.
도 7은 이 발명의 제4실시예와 관련되는 급전 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 8은 종래 기술의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 9는 종래 기술의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 이 발명의 최선의 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 이 발명의 제1실시예와 관련되는 정전 척 및 급전 시스템을 나타내는 개략 단면도이다.

도 1에 나타내듯이, 이 실시예에서 예시하는 급전 시스템(1-1)은 외부 전원을 증착 장치의 진공 챔버(200) 내의 정전 척(2)에 급전하기 위한 시스템으로서, 반송 기구(300)에 의해 반송되는 정전 척(2)과, 전기적 접촉 기구(4)를 구비하고 있다.

도 2는 정전 척(2)을 나타내는 단면도이다.

도 2에 나타내듯이, 정전 척(2)은 기재(20)와, 정전 흡착층(21)과, 승압 회로(3)를 가지고 있다.

기재(20)는 알루미늄, SUS, 철, 동, 티타늄, 세라믹(ALN, SiC, Al₂O₃, SiN, 지르코니아, BN, TiC, TiN을 포함) 등으로 형성되어 있고, 정전 흡착층(21)은 이 기재(20) 상에 붙여져 있다.

정전 흡착층(21)은 유전체(22)와 흡착 전극(23)으로 이루어지고, 그 표면(21a)을 유리 기판 등의 피가공 판체 W의 흡착면으로 하고 있다.

유전체(22)는 폴리이미드 필름이나 세라믹으로 형성되어 있다.

흡착 전극(23)은 카본 잉크, Cu, SUS, 철, 니켈, 은, 백금 등을 주성분으로 하거나 혹은 혼입한 도전성 물질(박 또는 페이스트(paste)) 등으로 형성되어 있고, 배선(24, 25)을 통해서 승압 회로(3)에 전기적으로 접속되어 있다.

승압 회로(3)는 저전압용 입력 단자(31a, 32a)로부터 입력한 저전압을 고전압으로 승압하여 고전압용 출력 단자(31b, 32b)로부터 출력하는 장치로서, 예를 들면, DC-DC 컨버터, AC-DC 컨버터 또는 AC-AC 컨버터이다.

이러한 승압 회로(3)는 기재(20)에 매립된 상태로 장착되어 있다.

구체적으로는, 저전압용 입력 단자(31a, 32a)가 외부에 노출되고, 고전압용 출력 단자(31b, 32b)가 기재(20) 내에 수납되어 있다. 그리고, 고전압용 출력 단자(31b, 32b)가 흡착 전극(23)으로부터 유전체(22) 및 기재(20) 내를 통과하여 인출된 배선(24, 25)의 단부에 접속되어 있고, 이들 전기적 접속 부분 P1, P2가 비노출 상태로 되어 있다.

상기와 같은 승압 회로(3)를 구비한 정전 척(2)은, 도 1에 나타내듯이, 진공 챔버(200) 내의 반송 기구(300) 상에 재치되어 있다.

도 3은 급전 시스템(1-1)을 나타내는 개략 평면도이다.

도 1 및 도 3에 나타내듯이, 반송 기구(300)는 한 쌍의 레인(301, 302)과, 이들 레인(301, 302)에 의해 회전 자유롭게 지지되어 있는 복수 쌍의 롤러(311, 312)와, 롤러(311, 312)를 구동 회전시키기 위한 도시하지 않는 구동 기구를 구비하고 있다.

증착 장치에 있어서는, 증착 재료(230a)를 진공 챔버(200)의 마루 위의 증착원(230)으로부터 상방의 피가공 판체 W에 분사하여 피가공 판체 W를 증착시킬 필요가 있다. 이 때문에 도 1에 나타내듯이, 정전 척(2)은 하측을 향해진 상태로 반송 기구(300)의 롤러(311, 312) 상에 재치되어 있다.

구체적으로는, 마스크(5)가 롤러(311, 312) 상에 재치되고, 피가공 판체 W를 흡착한 정전 척(2)이 피가공 판체 W를 하방을 향해 마스크(5) 상에 조립되어 있다. 이에 의해 하부의 증착원(230)으로부터 분사된 증착 재료(230a)가 마스크(5)의 무늬에 대응한 형상으로 피가공 판체 W의 표면에 증착된다.

전기적 접촉 기구(4)는 외부 전원(40)으로부터의 저전압을 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 입력시키기 위한 기구이다.

전기적 접촉 기구(4)는 고정 전극으로서의 도전성의 레일(41, 42)과, 가동 전극으로서의 도전성의 가요성 접촉자(43, 44)로 구성되어 있다.

구체적으로는, 레일(41, 42)이 정전 척(2)에 근접한 상태로 반송 방향(도 1의 지면 표리 방향, 도 3의 상하 방향)에 평행하게 배치하여 설치되어 진공 챔버(200) 내에서 고정되어 있다. 그리고, 레일(41)이 케이블(41a)을 통해서 외부 전원(40)의 일방 단자에 접속되고, 레일(42)이 케이블(42a)을 통해서 외부 전원(40)의 타방 단자에 접속되어 있다.

또, 도 3에 나타내듯이, 도전판(45)이 정전 척(2)의 기재(20)의 좌측면에 절연막(도시 생략)을 통해 장착되고, 가요성 접촉자(43)는 이 도전판(45)에 복수 심어져 설치되어 있다. 그리고, 도전판(46)이 기재(20)의 우측면에 절연막(도시 생략)을 통해 장착되고, 가요성 접촉자(44)는 이 도전판(46)에 복수 심어져 설치되어 있다.

이들 가요성 접촉자(43, 44)의 선단부는, 도 1에도 나타내듯이, 레일(41, 42)에 각각 압접되어 있고, 가요성 접촉자(43, 44)는 레일(41, 42)에 접촉한 상태로 정전 척(2)과 함께 반송 방향으로 이동한다.

또, 가요성 접촉자(43)가 심어져 설치된 도전판(45)은 케이블(45a)을 통해서 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a)에 접속되고, 가요성 접촉자(44)가 심어져 설치된 도전판(46)은 케이블(46a)을 통해서 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(32a)에 접속되어 있다.

이상과 같이, 외부 전원(40)은 레일(41, 42)과 가요성 접촉자(43, 44)의 접촉을 통해서 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 접속되고, 승압 회로(3)의 고전압용 출력 단자(31b, 32b)는 배선(24, 25)을 통해서 흡착 전극(23)에 접속되어 있다.

이에 의해 외부 전원(40)의 저전압이 전기적 접촉 기구(4)를 통해서 승압 회로(3)에 입력되고, 승압 회로(3)로부터의 고전압이 배선(24, 25)을 통해서 흡착 전극(23)에 공급되게 되어 있다.

외부 전원(40)으로부터의 저전압은 5볼트~100볼트의 범위의 전압으로 설정 가능하고, 승압 회로(3)로부터의 고전압은 300볼트~10000볼트의 범위의 전압으로 설정 가능하다.

이 실시예에서는 ＋24볼트를 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a)에 인가하고, 저전압용 입력 단자(32a)를 접지하였다. 그리고, 고전압용 출력 단자(31b, 32b)에서 ＋2000볼트, -2000볼트를 각각 출력시키고, 4000볼트의 고전압을 흡착 전극(23)에 인가하도록 설정하였다.

다음에, 이 실시예의 정전 척 및 급전 시스템이 나타내는 작용 및 효과에 대해 설명한다.

도 1에 있어서, 스위치(49)를 닫으면 외부 전원(40)으로부터의 저전압 ＋24볼트가 케이블(41a, 42a), 전기적 접촉 기구(4) 및 케이블(45a, 46a)을 통해서 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 입력된다. 그러면, 고전압 ＋2000볼트, -2000볼트가 승압 회로(3)의 고전압용 출력 단자(31b, 32b)로부터 출력되고, 4000볼트라고 하는 고전압이 배선(24, 25)을 통해서 흡착 전극(23)에 인가된다.

이에 의해 강력한 정전기력이 피가공 판체 W와 정전 흡착층 표면(21a)에 발생하고, 피가공 판체 W가 강한 정전기력에 의해 정전 흡착층 표면(21a)에 흡착된다.

그런데, 케이블(41a, 42a)로부터 승압 회로(3)까지의 사이에서는 외부 전원(40)으로부터의 저전압 ＋24볼트가 공급되고 있으므로, 케이블(41a, 42a) 자체에서의 방전은 발생하지 않는다. 또, 케이블(41a, 42a)과 저전압용 입력 단자(31a, 32a)의 접속 부분 P3, P4가 노출하고 있는 경우라도 방전은 발생하지 않는다.

그러나, 승압 회로(3)의 고전압용 출력 단자(31b, 32b)와 흡착 전극(23)의 사이에서는 4000볼트라고 하는 고전압이 공급되므로 방전이 승압 회로(3)와 흡착 전극(23)의 사이의 배선(24, 25) 자체나 고전압용 출력 단자(31b, 32b)와 배선(24, 25) 단부의 접속 부분 P1, P2에 발생할 우려가 있다.

그렇지만, 이 실시예의 정전 척(2)에서는 배선(24, 25)을 흡착 전극(23)으로부터 유전체(22) 내 및 기재(20) 내를 통해 비노출 상태로 인출하고, 이 배선(24, 25)의 단부와 고전압용 출력 단자(31b, 32b)의 전기적 접속 부분 P1, P2를 기재(20) 내에 수납하여 비노출 상태로 하고 있다. 따라서, 고전압이 승압 회로(3)의 고전압용 출력 단자(31b, 32b)와 흡착 전극(23)의 사이에 공급되고 있어도, 방전이 배선(24, 25) 자체나 고전압용 출력 단자(31b, 32b)와 배선(24, 25) 단부의 접속 부분 P1, P2에 발생할 우려는 없다.

피가공 판체 W를 정전 척(2)으로 흡착하고, 이 정전 척(2)을 반송 기구(300)에 의해 반송하면, 피가공 판체 W가 증착원(230)의 바로 위를 통과할 때에, 증착 재료(230a)가 분사되어 피가공 판체 W에의 증착 처리가 실행된다.

이와 같이 정전 척(2)을 반송하고 있을 때에도, 전기적 접촉 기구(4)의 가요성 접촉자(43, 44)가 레일(41, 42)과 계속 접촉하므로, 외부 전원(40)으로부터의 저전압 ＋24는 레일(41, 42) 및 가요성 접촉자(43, 44)를 통해서 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 계속 입력된다. 이 결과, 승압 회로(3)로부터의 고전압 ＋2000볼트, -2000볼트가 배선(24, 25)을 통해서 흡착 전극(23)에 계속 공급되게 된다.

상기와 같이 정전 척(2)을 반송 기구(300)로 반송하는 경우에는, 일반적으로 외부 전원(40)으로부터의 케이블(41a, 42a)을 정전 척(2)에 접속하는 구성을 취하기 때문에 케이블(41a)을 매우 길게 할 필요가 있다.

그러나, 이 실시예의 급전 시스템(1-1)에서는 레일(41, 42)을 진공 챔버(200) 내에 고정하고, 외부 전원(40)으로부터의 케이블(41a, 42a)을 이들 레일(41, 42)에 접속하는 구성이므로, 케이블 길이는 레일(41, 42)까지의 길이로 충분하므로 케이블 길이를 매우 짧게 할 수가 있다. 또, ＋24볼트라고 하는 저전압이 케이블(41a, 42a)에 공급되므로, 케이블(41a, 42a)과 레일(41, 42)의 접속 부분을 봉지할 필요도 없다.

(실시예 2)

다음에, 이 발명의 제2실시예에 대해 설명한다.

도 4는 이 발명의 제2실시예와 관련되는 급전 시스템을 나타내는 단면도이며, 도 5는 급전 시스템을 나타내는 개략 평면도이다.

이 실시예의 급전 시스템(1-2)에서는 전기적 접촉 기구의 구조가 상기 제1실시예의 급전 시스템(1-1)의 전기적 접촉 기구(4)와 다르다.

도 4에 있어서, 부호 6이 전기적 접촉 기구이며, 이 전기적 접촉 기구(6)는 반송 기구(300)의 롤러를 이용한 구조로 되어 있다.

구체적으로는, 상기 제1 실시예에 있어서의 반송 기구(300)의 복수 쌍의 롤러(311, 312)(도 1 참조)를 도전성의 롤러(61, 62)로 형성하고, 이들 롤러(61, 62)를 전기적 접촉 기구(6)의 고정 전극으로 하였다. 그리고, 롤러(61, 62)를 케이블(61a, 62a)을 통해서 외부 전원(40)의 양쪽 단자에게 각각 접속하였다.

도 5에 나타내듯이, 이들 롤러(61, 62)는 각 굴림대(6a-1(6a-2~6a-10))의 양단부에 장착되고, 복수의 굴림대(6a-1~6a-10)는 레인(301, 302)에 회전 자유롭게 장착되어 있다.

이 실시예에서는 외부 전원(40)의 양쪽 단자를 모든 굴림대(6a-1~6a-10)의 롤러(61, 62)에 접속하는 구성으로 하였다. 그러나, 예를 들면, 일정한 영역의 굴림대(6a-1~6a-6)의 롤러(61, 62)에만 외부 전원(40)의 저전압을 공급하거나, 예를 들면, 3개 걸러서 굴림대(6a-1, 6a-4, 6a-7, 6a-10)의 롤러(61, 62)에만 저전압을 공급하도록 해도 좋다.

한편, 전기적 접촉 기구(6)의 가동 전극은, 도 5에 나타내듯이, 마스크(5)에 장착한 전극판(63, 64)으로 형성하였다. 그리고, 이러한 전극판(63, 64)을 롤러(61, 62)에 접촉시킴과 아울러, 케이블(63a, 64a)을 통해서 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 접속하였다.

이 구성에 의해 정전 척(2)의 반송시에는 마스크(5)에 장착된 전극판(63, 64)이 정전 척(2)과 함께 이동한다. 이 때에 전극판(63, 64)은 굴림대(6a-1~6a-10) 중의 어느 굴림대의 롤러(61, 62)에 접촉하고 있으므로, 외부 전원(40)으로부터의 저전압 ＋24볼트는 전기적 접촉 기구(6)를 통해서 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 입력된다. 그리고, 승압 회로(3)에서 승압된 고전압 ＋2000볼트, -2000볼트가 배선(24, 25)을 통해서 흡착 전극(23)에 공급된다.

그 외의 구성, 작용 및 효과는 상기 제1 실시예와 마찬가지이므로 그들 기재는 생략한다.

(실시예 3)

다음에, 이 발명의 제3실시예에 대해 설명한다.

도 6은 이 발명의 제3실시예와 관련되는 급전 시스템을 나타내는 개략 평면도이다.

이 실시예의 급전 시스템(1-3)에서는 상기 실시예의 전기적 접촉 기구 대신에, 전자 유도 장치를 구비하고 있는 점이 상기 제1 및 제2실시예의 급전 시스템과 다르다.

도 6에 있어서, 부호 7이 전자 유도 장치이다.

이 전자 유도 장치(7)는 진공 챔버(200) 내에 고정된 고정 코일(71)과 정전 척(2)에 장착된 가동 코일(72)로 구성되어 있다.

고정 코일(71)의 길이는 정전 척(2)의 반송 범위와 대충 같게 설정되어 있고, 그 양단은 케이블(71a, 71b)를 통해서 외부 전원(40)의 양쪽 단자에 접속되어 있다. 이 실시예에서는 외부 전원(40)은 교류의 저전압을 고정 코일(71)에 입력한다.

한편, 가동 코일(72)은 고정 코일(71)에 근접한 상태로 정전 척(2)의 기재(20) 상에 장착되고, 그 양단이 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 접속되어 있다.

이에 의해 정전 척(2)의 반송시에는 가동 코일(72)이 고정 코일(71)과 비접촉 상태로 정전 척(2)과 함께 이동한다. 그리고, 저전압의 교류가 외부 전원(40)으로부터 고정 코일(71)에 입력되면, 고정 코일(71)로부터 가동 코일(72)로의 전자 유도에 의해 야기된 전압이 가동 코일(72)로부터 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)로 출력된다. 이 결과, 승압 회로(3)에서 승압된 고전압이 배선(24, 25)(도 1 참조)을 통해서 흡착 전극(23)(도 1 참조)에 계속 공급된다.

그 외의 구성, 작용 및 효과는 상기 제1 및 제2실시예와 마찬가지이므로 그들 기재는 생략한다.

(실시예 4)

마지막으로 이 발명의 제4실시예에 대해 설명한다.

도 7은 이 발명의 제4실시예와 관련되는 급전 시스템을 나타내는 단면도이다.

이 실시예의 급전 시스템(1-4)은 광을 이용하여 정전 척에 급전하는 점이 상기 제1~ 제3실시예의 급전 시스템과 다르다.

도 7에 나타내듯이, 이 실시예의 급전 시스템(1-4)은 투명 천판으로서의 유리 천판(81)과 태양전지 장치(82)를 구비하고 있다.

유리 천판(81)은 진공 챔버(200)의 상면(201)의 거의 전면에 장착되어 있고, 태양이나 전등 등의 외부 광원으로부터의 광 L을 진공 챔버(200) 내에 도입할 수가 있다.

태양전지 장치(82)는 수광한 광 L을 다수의 태양전지 소자(도시 생략)에 의해 소정 전압의 전기로 변환하여 출력하는 주지의 장치로서, 정전 척(2)의 기재(20) 상에 장착되어 있다. 이 태양전지 장치(82)의 출력단(82a, 82b)은 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 이 실시예에서는 태양전지 장치(82)의 출력 전압을 ＋24볼트라고 하는 저전압으로 설정하였다.

이 구성에 의해 정전 척(2)이 진공 챔버(200) 내에서 반송 기구(300)에 의해 반송되고 있을 때에, 외부 광원으로부터의 광 L이 유리 천판(81)을 통해서 진공 챔버(200) 내에 도입되면, 광 L이 정전 척(2)에 장착된 태양전지 장치(82)에 의해 저전압의 전기로 변환된다. 그리고, 변환된 저전압이 승압 회로(3)의 저전압용 입력 단자(31a, 32a)에 입력되고, 승압 회로(3)에서 승압된 고전압이 고전압용 출력 단자(31b, 32b) 및 배선(24, 25)을 통해서 흡착 전극(23)에 공급된다.

즉, 정전 척(2)의 반송 중은 정전 척(2)이 외부 광원으로부터의 광 L에 의해 계속 구동된다.

따라서, 이 실시예의 급전 시스템(1-4)을 채용함으로써, 외부 전원(40)으로부터 정전 척(2)에의 케이블이나 배관 등을 완전하게 없앨 수가 있다. 또, 상기 제1 및 제2실시예에서 적용된 전기적 접촉 기구(4, 6)와 같이 큰 기구를 필요로 하지 않기 때문에 급전 시스템 전체의 구조를 매우 간소화 할 수가 있다.

그 외의 구성, 작용 및 효과는 상기 제1~ 제3실시예와 마찬가지이므로 그들 기재는 생략한다.

또, 이 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지의 범위 내에 있어 여러 가지의 변형이나 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 도 1 등에서 나타낸 것처럼, 급전 시스템(1-1~1-4)이 전원을 증착 장치의 진공 챔버(200) 내에서 반송되는 정전 척(2)에 급전하기 위한 시스템이기 때문에, 정전 척(2)을 하측을 향해, 반송 기구(300)의 롤러(311, 312) 상에 재치한 예에 대해서 설명하였다. 그러나, 증착 장치 이외의 장치에 있어서는, 정전 척(2)을 상측을 향해, 반송 기구(300)의 롤러(311, 312) 상에 재치하는 경우가 있다. 이러한 경우에 있어서의 급전 시스템도 이 발명의 범위에 포함되는 것은 물론이다.

또, 상기 실시예에서는 승압 회로(3)를 기재(20)에 매립하고, 저전압용 입력 단자(31a, 32a)만을 외부에 노출한 예에 대해 설명했지만, 저전압용 입력 단자(31a, 32a)와 승압 회로(3) 본체를 노출시키고, 고전압용 출력 단자(31b, 32b)만을 기재(20) 내에 매립하는 것도 이 발명의 범위에 포함된다. 단, 이 경우에는, 고전압용 출력 단자(31b, 32b)와 배선(24, 25)의 단부의 전기적 접속 부분 P1, P2를 봉지하는 것이 바람직하다.

1-1~1-4…급전 시스템
2…정전 척(chuck) 3…승압 회로
4, 6…전기적 접촉 기구
5…마스크(mask) 6a-1~6a-10…굴림대
7…전자 유도 장치 20…기재
21…정전 흡착층 21a…표면
22…유전체 23…흡착 전극
24, 25…배선
31a, 32a…저전압용 입력 단자
31b, 32b…고전압용 출력 단자
40…외부 전원 41, 42…레일(rail)
41a, 42a, 45a, 46a, 61a~64a, 71a, 71b…케이블(cable)
43, 44…가요성 접촉자 45, 46…도전판
49…스위치(switch)
61, 62…롤러(roller) 63, 64…전극판
71…고정 코일 72…가동 코일
81…유리 천판
82…태양전지 장치
82a, 82b…출력단 200…진공 챔버
201…상면
230…증착원 230a…증착 재료
L…광
P1~P4…전기적 접속 부분 W…피가공 판체　

Claims (9)

1. 표면을 피가공 판체의 흡착면으로 하는 유전체 및 이 유전체 내부에 배치된 흡착 전극을 가지는 정전 흡착층과, 이 정전 흡착층이 상면에 배치하여 설치된 기재와, 외부 전원으로부터의 저전압을 입력하기 위한 저전압용 입력 단자 및 당해 저전압을 승압하여 얻은 고전압을 상기 흡착 전극에 공급하기 위한 고전압용 출력 단자를 가지는 승압 회로를 구비하는 정전 척으로서,
   상기 승압 회로를 상기 기재에 장착하고,
   상기 흡착 전극으로부터 상기 유전체 내 및 상기 기재 내를 통과하여 비노출 상태로 인출된 배선의 단부와 상기 고전압용 출력 단자의 전기적 접속 부분을 상기 기재 내에 수납하여 비노출 상태로 한 것을 특징으로 하는 정전 척.
2. 제1항에 있어서,
   상기 승압 회로의 저전압용 입력 단자는 5볼트~100볼트의 범위 내의 전압을 입력하고, 고전압용 출력 단자는 300볼트~10000볼트의 범위 내의 전압을 출력하는 것인 것을 특징으로 하는 정전 척.
3. 진공 챔버 내의 반송 기구에 의해 반송되는 제1항 또는 제2항에 기재의 정전 척과,
   진공 챔버 내에 고정된 고정 전극이 상기 외부 전원에 접속됨과 아울러, 정전 척과 함께 움직이는 가동 전극이 상기 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 접속되고, 이들 고정 전극과 가동 전극의 접촉에 의해 상기 외부 전원으로부터의 저전압을 상기 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력하는 전기적 접촉 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전기적 접촉 기구의 고정 전극을 정전 척에 근접한 상태로 반송 방향에 평행하게 배치하여 설치된 도전성의 레일로 형성하고, 가동 전극을 당해 레일에 접촉한 상태로 정전 척에 장착된 도체성의 가요성 접촉자로 형성한 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 반송 기구를 반송 방향으로 늘어놓여진 복수의 도전성의 롤러와, 이들 롤러를 회전 가능하게 지지하는 평행한 한 쌍의 레인으로 구성하고,
   상기 전기적 접촉 기구의 고정 전극을 상기 복수의 도전성의 롤러로 형성하고, 가동 전극을 롤러와 접촉한 상태로 정전 척과 함께 움직이는 전극판으로 형성한 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
6. 진공 챔버 내의 반송 기구에 의해 반송되는 제1항 또는 제2항 기재의 정전 척과,
   진공 챔버 내에 고정된 고정 코일이 상기 외부 전원에 접속됨과 아울러, 당해 고정 코일과 비접촉 상태로 정전 척과 함께 움직이는 가동 코일이 상기 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 접속되고, 고정 코일로부터 가동 코일로의 전자 유도에 의해 외부 전원으로부터의 저전압을 상기 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력하는 전자 유도 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 전자 유도 장치의 고정 코일을 상기 진공 챔버 내에 고정함과 아울러, 가동 코일을 상기 정전 척에 장착한 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
8. 진공 챔버 내의 반송 기구에 의해 반송되는 제1항 또는 제2항 기재의 정전 척과,
   진공 챔버의 적어도 상면에 설치되고, 외부 광원으로부터의 광을 진공 챔버 내에 도입하는 투명 천판과,
   상기 투명 천판을 통해서 진공 챔버 내에 도입된 광을 저전압의 전기로 변환해 상기 정전 척의 승압 회로의 저전압용 입력 단자에 입력하는 태양전지 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 태양전지 장치를 상기 정전 척에 장착한 것을 특징으로 하는 급전 시스템.

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