JP5879680B2

JP5879680B2 - Non-contact type electrostatic chuck

Info

Publication number: JP5879680B2
Application number: JP2010248854A
Authority: JP
Inventors: 鵬王; 研吾松尾; 真誠横浜
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2030-11-05
Also published as: JP2012104511A

Description

本発明は、非接触式静電チャックに関するものである。 The present invention relates to a non-contact type electrostatic chuck.

従来、ワークを非接触保持する装置について、下記特許文献１に記載の装置が知られている。この装置は、ベース面に設けられたノズルから空気を噴き出してワークを浮上させると共に、上記ベース面に設けられた電極に電圧を印加することによりワークを静電気力でベース面に引き寄せる構成となっている。この構成によれば、正確な位置にワークを非接触保持しつつ、ハンドリングすることができる。 Conventionally, an apparatus described in Patent Document 1 below is known as an apparatus for holding a workpiece in a non-contact manner. This device has a configuration in which air is blown out from a nozzle provided on the base surface to float the work, and a voltage is applied to the electrode provided on the base surface to attract the work to the base surface with electrostatic force. Yes. According to this configuration, the workpiece can be handled while being held in a non-contact manner at an accurate position.

特開２００１−６３８２４号公報JP 2001-63824 A

ところで、上記従来技術の構成では、柔らかく剛性の低い薄物ワークについては適用できない虞がある。
上記従来技術は、ベース面に対し真直ぐに空気を噴き出してワークを浮上させる構成となっている。そうすると、噴き付ける空気の圧力分布が、ワークに対して不均一となり、薄物ワークの場合、空気噴き付け位置において、波打つように局所変形してしまう。このようにワークが局所変形し、姿勢が不安定になると、ハンドリングが難しく、また、ワークの一部が電極に接触してしまう場合もある。 By the way, in the structure of the said prior art, there exists a possibility that it cannot apply to a thin work with soft and low rigidity.
The above-described conventional technology has a configuration in which air is blown out straight with respect to the base surface to float the workpiece. If it does so, the pressure distribution of the air to spray will become non-uniform | heterogenous with respect to a workpiece | work, and in the case of a thin workpiece, it will deform | transform locally so that it may wave at an air spraying position. Thus, when the workpiece is locally deformed and the posture becomes unstable, handling is difficult, and a part of the workpiece may come into contact with the electrode.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、柔らかく剛性の低い薄物ワークでも局所変形を生じさせることなく非接触保持することができる非接触式静電チャックの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact type electrostatic chuck that can be held in a non-contact manner without causing local deformation even with a thin workpiece having a soft and low rigidity.

上記の課題を解決するために、本発明は、ベース面に設けられたノズルから空気を噴き出してワークを浮上させると共に、上記ベース面に設けられた電極に電圧を印加することにより上記ワークを静電気力で上記ベース面に引き寄せる非接触式静電チャックであって、上記ノズルは、上記電極が設けられた領域の少なくとも一部を囲うと共に、上記囲まれた領域の内側に向けて上記ベース面に対し斜めに延びて開口しており、上記囲まれた領域において、該領域の中心を基準に多重の環状に分割した複数の領域のそれぞれについて上記静電気力を独立して調節する静電気力調節装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明は、ベース面に対して斜めに延びて開口するノズルで囲まれた領域において空気溜まりを形成し、該囲まれた領域において、ワークを大きく撓ませながら（膨らませながら）浮上させる。そして、本発明は、該囲まれた領域の中心を基準に多重の環状に分割した複数の領域における静電気力を独立して調節することで、ワークの撓みに応じた適切な引き寄せを行い、ワークの撓みを最小限にし、姿勢を安定させる。 In order to solve the above-described problems, the present invention is configured to eject air from a nozzle provided on a base surface to float the work, and apply a voltage to an electrode provided on the base surface to electrostatically charge the work. A non-contact electrostatic chuck that pulls toward the base surface with force, wherein the nozzle surrounds at least a part of the region in which the electrode is provided and faces the base surface toward the inside of the enclosed region. An electrostatic force adjustment device that extends obliquely and opens, and independently adjusts the electrostatic force for each of a plurality of regions divided into a plurality of annular shapes based on the center of the region in the enclosed region. The structure of having is adopted.
By adopting this configuration, the present invention forms an air reservoir in a region surrounded by a nozzle that extends obliquely with respect to the base surface and opens, and the workpiece is greatly bent in the enclosed region ( Let it rise). Then, the present invention independently adjusts the electrostatic force in a plurality of regions divided into a plurality of annular shapes based on the center of the enclosed region, thereby performing appropriate drawing according to the bending of the workpiece, Minimizes the deflection of the body and stabilizes the posture.

また、本発明においては、上記静電気力調節装置は、上記中心に向かうにつれて、上記静電気力が大きくなるように、上記複数の領域の上記静電気力を独立して調節するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ノズルにより囲まれた領域の中心に向かうにつれて、静電気力が大きくなるように、上記複数の領域の静電気力を独立して調節することで、ワークの撓みに応じた適切な引き寄せを行う。 In the present invention, the electrostatic force adjusting device employs a configuration in which the electrostatic forces in the plurality of regions are independently adjusted so that the electrostatic force increases toward the center.
By adopting this configuration, in the present invention, the electrostatic force of the plurality of regions is independently adjusted so that the electrostatic force becomes larger toward the center of the region surrounded by the nozzles. Appropriate pulling according to the bending.

また、本発明においては、上記複数の領域のうち少なくとも一つに設けられ、上記ワークと上記ベース面との間の距離を計測する距離計を有し、上記静電気力調節装置は、上記距離計の計測結果に基づいて、上記複数の領域の上記静電気力を独立して調節するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明は、上記複数の領域のうち少なくとも一つのワークとベース面との間の実際の距離に基づいて、上記複数の領域における静電気力を独立して調節し、上記複数の領域におけるワークの引き寄せを適正化する。 Further, in the present invention, a distance meter is provided in at least one of the plurality of regions and measures a distance between the workpiece and the base surface, and the electrostatic force adjusting device includes the distance meter. Based on the measurement result, a configuration is adopted in which the electrostatic forces in the plurality of regions are independently adjusted.
By adopting this configuration, the present invention independently adjusts electrostatic force in the plurality of regions based on an actual distance between at least one workpiece and the base surface among the plurality of regions, Optimize work drawing in the multiple areas.

また、本発明においては、上記複数の領域のうち、隣り合う領域における電極の延在方向は、互いに交差する方向であるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明は、上記複数の領域のうち、隣り合う領域における電極の延在方向を互いに交差させることで、ワークのベース面に沿う方向の意図しない滑りを抑制する。 Moreover, in this invention, the structure that the extending direction of the electrode in an adjacent area | region is a direction which mutually cross | intersects among said several area | regions is employ | adopted.
By adopting this configuration, the present invention suppresses unintentional slip in the direction along the base surface of the workpiece by intersecting the extending directions of the electrodes in adjacent regions among the plurality of regions.

また、本発明においては、上記複数の領域のうち少なくとも一つに設けられ、上記ワークと上記ベース面との間における空気の吸入あるいは空気の噴射を行う第２のノズルと、
上記第２のノズルと連通するチャンバーを備えて、該チャンバーの圧力を、上記ワークを上記ベース面に対し所定距離で浮上させるときの圧力に調節する圧力調節装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明は、ワークとベース面との間における空気の吸入あるいは空気の噴射を行い、ワークを浮上させる空気量を適正化する。 In the present invention, provided in at least one of the plurality of regions, and a second nozzle performing suction or injection of air in the air in between the workpiece and the base surface,
A structure is provided that includes a chamber that communicates with the second nozzle, and a pressure adjusting device that adjusts the pressure of the chamber to a pressure when the workpiece is floated at a predetermined distance from the base surface. .
By adopting this configuration, the present invention performs air suction or air injection between the workpiece and the base surface to optimize the amount of air that causes the workpiece to float.

本発明によれば、ベース面に設けられたノズルから空気を噴き出してワークを浮上させると共に、上記ベース面に設けられた電極に電圧を印加することにより上記ワークを静電気力で上記ベース面に引き寄せる非接触式静電チャックであって、上記ノズルは、上記電極が設けられた領域の少なくとも一部を囲うと共に、上記囲まれた領域の内側に向けて上記ベース面に対し斜めに延びて開口しており、上記囲まれた領域において、該領域の中心を基準に多重の環状に分割した複数の領域のそれぞれについて上記静電気力を独立して調節する静電気力調節装置を有するという構成を採用することによって、ベース面に対して斜めに延びて開口するノズルで囲まれた領域において空気溜まりを形成し、該囲まれた領域において、ワークを大きく撓ませながら（膨らませながら）浮上させる。そして、本発明は、該囲まれた領域の中心を基準に多重の環状に分割した複数の領域における静電気力を独立して調節することで、ワークの撓みに応じた適切な引き寄せを行い、ワークの撓みを最小限にし、姿勢を安定させる。
したがって、本発明では、柔らかく剛性の低い薄物ワークでも局所変形を生じさせることなく非接触保持することができる。 According to the present invention, air is blown out from a nozzle provided on the base surface to float the work, and a voltage is applied to the electrode provided on the base surface to attract the work to the base surface with electrostatic force. In the non-contact electrostatic chuck, the nozzle surrounds at least a part of a region where the electrode is provided and opens obliquely with respect to the base surface toward the inside of the surrounded region. In the enclosed area, a configuration is adopted in which an electrostatic force adjusting device that independently adjusts the electrostatic force is provided for each of a plurality of areas divided into a plurality of annular shapes based on the center of the area. As a result, an air reservoir is formed in the area surrounded by the nozzle that extends obliquely with respect to the base surface, and the workpiece is greatly bent in the enclosed area. Not while (inflated while) to float. Then, the present invention independently adjusts the electrostatic force in a plurality of regions divided into a plurality of annular shapes based on the center of the enclosed region, thereby performing appropriate drawing according to the bending of the workpiece, Minimizes the deflection of the body and stabilizes the posture.
Therefore, in the present invention, even a thin workpiece with soft and low rigidity can be held without contact without causing local deformation.

本発明の第１実施形態における非接触式静電チャックの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the non-contact-type electrostatic chuck in 1st Embodiment of this invention. 図１における矢視Ａ−Ａ断面図である。It is arrow AA sectional drawing in FIG. 本発明の第２実施形態における非接触式静電チャックの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the non-contact-type electrostatic chuck in 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における非接触式静電チャック１の構成を示す平面図である。図２は、図１における矢視Ａ−Ａ断面図である。なお、図１においては、視認性を向上させるため、ベース面２ａに設けられた電極３には、ハッチを付して示している。
本実施形態の非接触式静電チャック１は、例えば、厚さ１０μｍ〜２０μｍ程度の薄物のワークＷを非接触支持しつつハンドリングする装置である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a non-contact electrostatic chuck 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In FIG. 1, in order to improve visibility, the electrode 3 provided on the base surface 2a is hatched.
The non-contact type electrostatic chuck 1 of the present embodiment is a device that handles a thin workpiece W having a thickness of about 10 μm to 20 μm while supporting it in a non-contact manner.

非接触式静電チャック１は、ベース面２ａに設けられたノズル４から空気を噴きだしてワークＷ（図２参照）を浮上させる構成となっている。ベース面２ａは、ベース部２の天部を構成する。図１に示すように、ノズル４は、電極３が設けられた領域の少なくとも一部を囲うように設けられている。本実施形態のノズル４は、平面視で矩形枠形状となって、ベース面２ａに対して開口している。以下、ノズル４により囲まれた領域を、領域Ｘと称する。なお、ノズル４よりも外側の領域を、領域Ｙと称する。 The non-contact type electrostatic chuck 1 has a configuration in which air is ejected from a nozzle 4 provided on the base surface 2a to float the workpiece W (see FIG. 2). The base surface 2 a constitutes the top part of the base part 2. As shown in FIG. 1, the nozzle 4 is provided so as to surround at least a part of a region where the electrode 3 is provided. The nozzle 4 of the present embodiment has a rectangular frame shape in plan view, and is open to the base surface 2a. Hereinafter, a region surrounded by the nozzle 4 is referred to as a region X. A region outside the nozzle 4 is referred to as a region Y.

ノズル４は、図２に示すように、領域Ｘの内側に向けてベース面２ａに対し斜めに延びて開口している。したがって、ノズル４は、領域Ｘに向けて四方から斜めに空気を噴き出し可能な構成となっている。ノズル流路４ａは、ベース部２に形成されている。本実施形態のノズル流路４ａは、隙間をあけて凹部材５に凸部材６を挿入することにより形成される。ノズル流路４ａは、ベース部２の裏面側に接続されたチャンバー７内に連通している。なお、チャンバー７内には、不図示の空気供給源（ファン、ブロワ等）から空気が圧送されてくる構成となっている。 As shown in FIG. 2, the nozzle 4 opens obliquely with respect to the base surface 2 a toward the inside of the region X. Therefore, the nozzle 4 is configured to be able to eject air obliquely from four directions toward the region X. The nozzle channel 4 a is formed in the base portion 2. The nozzle channel 4a of the present embodiment is formed by inserting the convex member 6 into the concave member 5 with a gap. The nozzle flow path 4 a communicates with the inside of the chamber 7 connected to the back surface side of the base portion 2. In the chamber 7, air is pumped from an air supply source (not shown) (fan, blower, etc.).

非接触式静電チャック１は、ベース面２ａに設けられた電極３に電圧を印加することにより、空気浮上したワークＷを静電気力でベース面２ａに引き寄せ、ワークＷの姿勢を水平にして保持する構成となっている。具体的に、非接触式静電チャック１は、領域Ｘに設けられた電極３に電圧を印加し、ワークＷを誘導帯電させ、静電気力で引き寄せを行う構成となっている。なお、領域Ｙに設けられた電極３は、ワークＷの端に電気的な反発力を与えて、ワークＷの位置保持（位置復元）を行う構成となっている。 The non-contact type electrostatic chuck 1 applies a voltage to the electrode 3 provided on the base surface 2a, thereby attracting the workpiece W floating on the air to the base surface 2a by electrostatic force and holding the posture of the workpiece W horizontally. It is the composition to do. Specifically, the non-contact type electrostatic chuck 1 is configured to apply a voltage to the electrode 3 provided in the region X, inductively charge the workpiece W, and attract the workpiece W by electrostatic force. The electrode 3 provided in the region Y is configured to hold the position of the work W (position restoration) by applying an electric repulsive force to the end of the work W.

図１に示すように、領域Ｘは、その中心から距離に応じて複数の領域に分割されている。以下、領域Ｘの中心を含む中心部の領域を分割領域Ｘ１と称し、分割領域Ｘ１を環状に囲う領域を分割領域Ｘ２と称し、分割領域Ｘ２を環状に囲う領域を分割領域Ｘ３と称し、分割領域Ｘ３を環状に囲う領域を分割領域Ｘ４と称する。 As shown in FIG. 1, the region X is divided into a plurality of regions according to the distance from the center. Hereinafter, a central region including the center of the region X is referred to as a divided region X1, a region surrounding the divided region X1 is referred to as a divided region X2, and a region surrounding the divided region X2 is referred to as a divided region X3. A region surrounding the region X3 in a ring shape is referred to as a divided region X4.

電極３は、ベース面２ａの面方向に沿って所定ピッチのストライプ状となって直線的に延在している。複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）のうち、隣り合う領域における電極３の延在方向は、互いに交差する方向となっている。本実施形態では、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）のうち、隣り合う領域における電極３の延在方向は、互いに直交する方向となっている。この構成によれば、電極３の配置が交差しているので、静電気力の作用時、ベース面２ａに沿う方向の意図しないワークＷの滑りを抑制することができる。 The electrode 3 extends linearly in a stripe shape with a predetermined pitch along the surface direction of the base surface 2a. Of the plurality of regions (X1, X2, X3, X4), the extending direction of the electrode 3 in the adjacent region is a direction crossing each other. In the present embodiment, the extending directions of the electrodes 3 in adjacent regions among the plurality of regions (X1, X2, X3, and X4) are orthogonal to each other. According to this configuration, since the arrangement of the electrodes 3 intersects, unintended slippage of the workpiece W in the direction along the base surface 2a can be suppressed when an electrostatic force is applied.

非接触式静電チャック１は、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）のそれぞれについて静電気力を独立して調節する静電気力調節装置９を有する。静電気力調節装置９は、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）毎に、対応する不図示の電源装置を備え、各領域における電極３に印加する電圧を可変制御する構成となっている。なお、複数の領域毎に静電気力が均一となれば、複数の領域毎に電極３を直列に配線しても並列に配線しても、また、電極３の一つ一つに独立して電流を流す構成としても良い。 The non-contact electrostatic chuck 1 includes an electrostatic force adjusting device 9 that independently adjusts electrostatic force for each of a plurality of regions (X1, X2, X3, X4). The electrostatic force adjusting device 9 includes a corresponding power supply device (not shown) for each of a plurality of regions (X1, X2, X3, X4), and is configured to variably control the voltage applied to the electrode 3 in each region. . If the electrostatic force becomes uniform for each of the plurality of regions, the electrodes 3 may be wired in series or in parallel for each of the plurality of regions, and the current may be independently applied to each of the electrodes 3. It is good also as a structure which flows.

複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）のそれぞれには、ワークＷとベース面２ａとの間の距離を計測する距離計８が設けられている。距離計８は、例えば非接触式のレーザーアセンブリセンサを用いることができる。静電気力調節装置９は、距離計８と電気的に接続されており、各領域における計測結果が入力される構成となっている。そして、静電気力調節装置９は、該計測結果に基づいて、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）の静電気力を独立して調節する構成となっている。 A distance meter 8 for measuring the distance between the workpiece W and the base surface 2a is provided in each of the plurality of regions (X1, X2, X3, X4). As the distance meter 8, for example, a non-contact type laser assembly sensor can be used. The electrostatic force adjusting device 9 is electrically connected to the distance meter 8 and is configured to receive measurement results in each region. And the electrostatic force adjustment apparatus 9 becomes a structure which adjusts the electrostatic force of several area | region (X1, X2, X3, X4) independently based on this measurement result.

続いて、上記構成の非接触式静電チャック１の具体的な動作について説明する。
先ず、不図示の空気供給源から空気を圧送し、チャンバー７内を昇圧する。チャンバー７内が昇圧すると、空気がノズル流路４ａに導入される。ノズル流路４ａに導入された空気は、領域Ｘに向かう内向き流れとなって、各ノズル４からベース面２ａに噴き出る。各ノズル４からベース面２ａに噴き出た空気は、領域ＸとワークＷとの間に、空気溜まりＧを形成する。空気溜まりＧは、ワークＷをベース面２ａに対し浮上させる。 Subsequently, a specific operation of the non-contact electrostatic chuck 1 having the above-described configuration will be described.
First, air is pumped from an air supply source (not shown), and the pressure in the chamber 7 is increased. When the pressure inside the chamber 7 is increased, air is introduced into the nozzle flow path 4a. The air introduced into the nozzle flow path 4a becomes an inward flow toward the region X and is ejected from each nozzle 4 to the base surface 2a. The air jetted from the nozzles 4 to the base surface 2 a forms an air reservoir G between the region X and the workpiece W. The air reservoir G causes the workpiece W to float with respect to the base surface 2a.

静電気力を作用させていない状態では、空気溜まりＧは、ワークＷを、領域Ｘにおいて大きく撓ませながら（膨ませながら）、浮上させる（図２において２点差線で示す）。すなわち、各ノズル４から噴き出た空気は、領域Ｘの四方から内側に向い、領域Ｘの中央において空気が合流するので、図２に示すように、空気浮上に伴うワークＷの撓みを一体且つ単純にさせることができる。これにより、従来のような局所変形を伴うことなく、ワークＷを浮上させることができる。また、空気浮上に伴うワークＷの撓みを一体且つ単純にさせることで、以下説明するワークＷの撓みに応じた適切な引き寄せを容易に行うことが可能となる。 In a state where no electrostatic force is applied, the air pocket G causes the workpiece W to float while being greatly bent (expanded) in the region X (indicated by a two-dot chain line in FIG. 2). That is, the air ejected from each nozzle 4 is directed from the four sides of the region X to the inside, and the air joins at the center of the region X. Therefore, as shown in FIG. It can be made simple. Thereby, the workpiece | work W can be levitated without accompanying local deformation like the past. In addition, by making the bending of the workpiece W accompanying the air levitation integral and simple, it is possible to easily perform appropriate pulling according to the bending of the workpiece W described below.

静電気力調節装置９は、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）のそれぞれについて静電気力を独立して調節し、ワークＷをベース面２ａに引き寄せ、空気浮上に伴う撓みを最小限にし、姿勢を略水平に安定させる。空気浮上に伴うワークＷの撓みは、領域Ｘの中央部において最も大きく、端に向かうに従って徐々に小さくなる分布を有する。本実施形態の領域Ｘは、空気浮上に伴うワークＷの撓み分布に応じて複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）に分割されているので、各領域において個別に静電気力を調節することで、ワークＷの姿勢を適切に安定化させることができる。 The electrostatic force adjusting device 9 adjusts the electrostatic force independently for each of the plurality of regions (X1, X2, X3, X4), draws the workpiece W to the base surface 2a, and minimizes the deflection caused by air levitation, Stabilize the posture approximately horizontally. The deflection of the workpiece W due to air levitation has a distribution that is greatest at the center of the region X and gradually decreases toward the end. Since the region X of the present embodiment is divided into a plurality of regions (X1, X2, X3, X4) according to the deflection distribution of the work W accompanying air levitation, the electrostatic force is individually adjusted in each region. Thus, the posture of the workpiece W can be appropriately stabilized.

具体的に、静電気力調節装置９は、ワークＷの撓みがもっとも大きい分割領域Ｘ１において、最も大きい静電気力を発現させ、また、分割領域Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の順に静電気力が小さくなるように、各領域に設けられた電極３に電圧を印加する。これにより、ワークＷの撓みに応じた適切な引き寄せを行う。また、静電気力調節装置９は、距離計８から出力される計測結果の差が所定の範囲内に収まるように、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）における静電気力を独立して調節する。これにより、ワークＷを、精度良く水平姿勢で保持することができる。 Specifically, the electrostatic force adjusting device 9 develops the largest electrostatic force in the divided region X1 where the deflection of the workpiece W is the largest, and the electrostatic force decreases in the order of the divided regions X2, X3, and X4. A voltage is applied to the electrode 3 provided in each region. Thereby, suitable drawing according to bending of work W is performed. Further, the electrostatic force adjusting device 9 independently adjusts the electrostatic force in a plurality of regions (X1, X2, X3, X4) so that the difference between the measurement results output from the distance meter 8 is within a predetermined range. To do. Thereby, the workpiece | work W can be hold | maintained with a horizontal attitude | position accurately.

したがって、上述の本実施形態によれば、ベース面２ａに設けられたノズル４から空気を噴き出してワークＷを浮上させると共に、ベース面２ａに設けられた電極３に電圧を印加することによりワークＷを静電気力でベース面２ａに引き寄せる非接触式静電チャック１であって、ノズル４は、電極３が設けられた領域の少なくとも一部を囲うと共に、上記囲まれた領域Ｘの内側に向けてベース面２ａに対し斜めに延びて開口しており、上記囲まれた領域Ｘにおいて、該領域の中心からの距離に応じて複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）に分割し、該複数の領域のそれぞれについて上記静電気力を独立して調節する静電気力調節装置９を有するという構成を採用することで、ベース面２ａに対して斜めに延びて開口するノズル４で囲まれた領域Ｘにおいて空気溜まりＧを形成し、該囲まれた領域Ｘにおいて、ワークＷを大きく撓ませながら（膨らませながら）浮上させることができる。そして、本実施形態は、該囲まれた領域Ｘの中心からの距離に応じて複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）に分割し、該複数の領域における静電気力を独立して調節することで、ワークＷの撓みに応じた適切な引き寄せを行い、ワークＷの撓みを最小限にし、姿勢を安定させることができる。
したがって、本実施形態では、柔らかく剛性の低い薄物ワークＷでも局所変形を生じさせることなく非接触保持することができる。 Therefore, according to the above-described embodiment, air is blown out from the nozzle 4 provided on the base surface 2a to float the work W, and a voltage is applied to the electrode 3 provided on the base surface 2a to thereby apply the work W Is a non-contact type electrostatic chuck 1 that draws an electrostatic force toward the base surface 2a, and the nozzle 4 surrounds at least a part of the region where the electrode 3 is provided and faces the inside of the enclosed region X. An opening extending obliquely with respect to the base surface 2a is divided into a plurality of regions (X1, X2, X3, X4) according to the distance from the center of the region X. By adopting a configuration in which the electrostatic force adjusting device 9 for independently adjusting the electrostatic force is provided for each of the regions, the region is surrounded by the nozzle 4 that extends obliquely with respect to the base surface 2a. Forming an air reservoir G in frequency X, in the region surrounded by X, (while inflated) while bending large workpiece W can be floated. And this embodiment divides | segments into several area | region (X1, X2, X3, X4) according to the distance from the center of this enclosed area | region X, and adjusts the electrostatic force in these several area | regions independently. Thus, appropriate pulling according to the deflection of the workpiece W can be performed, the deflection of the workpiece W can be minimized, and the posture can be stabilized.
Therefore, in this embodiment, even a thin workpiece W that is soft and has low rigidity can be held without contact without causing local deformation.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図３は、本発明の第２実施形態における非接触式静電チャック１の構成を示す断面図である。
図に示すように、第２実施形態の非接触式静電チャック１は、分割領域Ｘ１に設けられ、距離計８の計測結果に基づいてワークＷとベース面２ａとの間における空気の吸入あるいは空気の噴射を行う第２のノズル１０を備えている。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the non-contact electrostatic chuck 1 in the second embodiment of the present invention.
As shown in the drawing, the non-contact type electrostatic chuck 1 of the second embodiment is provided in the divided region X1, and based on the measurement result of the distance meter 8, air is sucked between the workpiece W and the base surface 2a. A second nozzle 10 for injecting air is provided.

第２のノズル１０は、分割領域Ｘ１において、ベース面２ａに対し垂直に延びて開口している。第２のノズル１０は、領域Ｘの中心に対応する位置に設けられている。第２のノズル流路１０ａは、ベース部２及びチャンバー７を貫通して設けられた管部材１２により形成される。管部材１２は、圧力調節装置１３に接続されている。本実施形態の圧力調節装置１３は、第２のノズル流路１０ａが連通する不図示のチャンバーを備え、該チャンバー内の圧力を可変制御する構成となっている。圧力調節装置１３は、距離計８と電気的に接続され、該計測結果に基づいて、チャンバー内の圧力を制御し、第２のノズル１０からの吸引あるいは噴射を行う構成となっている。 The second nozzle 10 extends perpendicularly to the base surface 2a and opens in the divided region X1. The second nozzle 10 is provided at a position corresponding to the center of the region X. The second nozzle flow path 10 a is formed by a tube member 12 provided through the base portion 2 and the chamber 7. The pipe member 12 is connected to the pressure adjusting device 13. The pressure adjusting device 13 of this embodiment includes a chamber (not shown) that communicates with the second nozzle flow path 10a, and is configured to variably control the pressure in the chamber. The pressure adjusting device 13 is electrically connected to the distance meter 8 and is configured to control the pressure in the chamber based on the measurement result and perform suction or injection from the second nozzle 10.

続いて、上記構成の非接触式静電チャック１の具体的な動作について説明する。
ワークＷは、ベース面２ａに対し常に一定距離を保つことが好ましいが、実際には若干の変動（振動）が生じてしまう。これは、ワークＷが薄物であること、及び、ノズル４からの空気量が、空気供給源（ファン、ブロワ等）の機械的振動の影響を受けることに起因する。そこで、第２実施形態では、ワークＷとベース面２ａとの間の距離に基づいて、第２のノズル１０からワークＷとベース面との間における空気の吸入あるいは空気の噴射を行い、ワークＷを浮上させる空気量を適正化させる。 Subsequently, a specific operation of the non-contact electrostatic chuck 1 having the above-described configuration will be described.
Although it is preferable that the workpiece W always maintain a constant distance with respect to the base surface 2a, in reality, a slight fluctuation (vibration) occurs. This is because the workpiece W is thin and the amount of air from the nozzle 4 is affected by mechanical vibration of an air supply source (fan, blower, etc.). Therefore, in the second embodiment, based on the distance between the workpiece W and the base surface 2a, the air is sucked or jetted from the second nozzle 10 between the workpiece W and the base surface. Optimize the amount of air to float.

具体的には、圧力調節装置１３により不図示のチャンバー内及び第２のノズル流路１０ａ内を所定の圧力に保つ。この所定の圧力は、ワークＷをベース面２ａに対し所定距離で浮上させるときの空気溜まりＧの理想的な圧力となるように設定する。この構成によれば、上記変動により、ノズル４からの空気量が下がり、空気溜まりＧの圧力が、設定した圧力よりも低下すると、圧力差で第２のノズル１０から空気が噴射・供給される。一方、上記変動により、ノズル４からの空気量が上がり、空気溜まりＧの圧力が、設定した圧力よりも増加すると、圧力差で第２のノズル１０に空気が吸入される。このように、第２実施形態では、第２のノズル１０によって、ワークＷを浮上させる空気量を適正化させることで、ワークＷの変動を低減させることができる。したがって、ワークＷの精度の良い保持が可能となる。 Specifically, the inside of the chamber (not shown) and the inside of the second nozzle channel 10a are kept at a predetermined pressure by the pressure adjusting device 13. This predetermined pressure is set to be an ideal pressure of the air reservoir G when the workpiece W is levitated at a predetermined distance from the base surface 2a. According to this configuration, when the amount of air from the nozzle 4 decreases and the pressure of the air reservoir G decreases below the set pressure due to the fluctuation, air is injected / supplied from the second nozzle 10 due to the pressure difference. . On the other hand, when the amount of air from the nozzle 4 increases due to the above fluctuation and the pressure of the air reservoir G increases above the set pressure, air is sucked into the second nozzle 10 due to the pressure difference. Thus, in 2nd Embodiment, the fluctuation | variation of the workpiece | work W can be reduced by optimizing the air quantity which floats the workpiece | work W with the 2nd nozzle 10. FIG. Therefore, it is possible to hold the workpiece W with high accuracy.

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、領域Ｘを中心からの距離に応じて４つの領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）に分割して、静電気力を調節する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、分割する領域数は２つ以上あればよい。 For example, in the above embodiment, the configuration in which the electrostatic force is adjusted by dividing the region X into four regions (X1, X2, X3, and X4) according to the distance from the center has been described. However, the number of areas to be divided may be two or more.

また、例えば、上記実施形態では、距離計８を、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）のそれぞれに設けたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、上記複数の領域のうち少なくとも一つに設ける構成であってもよい。 For example, in the above embodiment, the distance meter 8 is provided in each of the plurality of regions (X1, X2, X3, X4), but the present invention is not limited to this configuration, and the plurality of regions The structure provided in at least one may be sufficient.

また、例えば、上記実施形態では、ノズル４は、領域Ｘを平面視で矩形にして囲う構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、円形あるいは他の多角形にして囲う構成であってもよい。 Further, for example, in the above embodiment, the nozzle 4 has been described as being configured to surround the region X in a rectangular shape in plan view, but the present invention is not limited to this configuration, and for example, a circle or other polygons It may be configured to enclose.

また、例えば、上記実施形態では、第２のノズル１０を分割領域Ｘ１に設けた構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、複数の領域（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４）のうち少なくとも一つに設ける構成であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the second nozzle 10 is provided in the divided region X1 has been described, but the present invention is not limited to this configuration, and a plurality of regions (X1, X2, X3, A configuration may be provided in at least one of X4).

１…非接触式静電チャック、２ａ…ベース面、３…電極、４…ノズル、８…距離計、９…静電気力調節装置、１０…第２のノズル、Ｗ…ワーク、Ｘ…領域（囲まれた領域）、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４…分割領域（複数の領域） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact type electrostatic chuck, 2a ... Base surface, 3 ... Electrode, 4 ... Nozzle, 8 ... Distance meter, 9 ... Electrostatic force adjusting device, 10 ... Second nozzle, W ... Workpiece, X ... Area (enclosed) Area), X1, X2, X3, X4... Divided area (multiple areas)

Claims

A non-contact electrostatic chuck that blows air from a nozzle provided on a base surface to float the work and applies a voltage to an electrode provided on the base surface to attract the work to the base surface by electrostatic force Because
The nozzle surrounds at least a part of a region where the electrode is provided, and opens obliquely with respect to the base surface toward the inside of the surrounded region,
In the enclosed area, it possesses an electrostatic force adjusting device for adjusting independently the electrostatic force for each of the plurality of regions divided into multiple ring around the center of the region,
The non-contact type electrostatic chuck, wherein the electrostatic force adjusting device independently adjusts the electrostatic force in the plurality of regions so that the electrostatic force increases toward the center .

A distance meter that is provided in at least one of the plurality of regions and measures a distance between the workpiece and the base surface;
The non-contact electrostatic chuck according to claim 1 , wherein the electrostatic force adjusting device independently adjusts the electrostatic force in the plurality of regions based on a measurement result of the distance meter.

3. The non-contact electrostatic chuck according to claim 1 , wherein the extending direction of the electrodes in adjacent regions among the plurality of regions is a direction intersecting each other.

A second nozzle that is provided in at least one of the plurality of regions and performs air suction or air injection between the workpiece and the base surface;
A pressure adjusting device that includes a chamber communicating with the second nozzle, and adjusts the pressure of the chamber to a pressure when the workpiece is floated at a predetermined distance from the base surface. The non-contact electrostatic chuck according to any one of claims 1 to 3 .