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公開番号2025036206
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2024139159
出願日2024-08-20
発明の名称静電吸着デバイス、反り矯正方法、及び取付方法
出願人国立大学法人東京科学大学
代理人弁理士法人エピファニー特許事務所
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】曲面適応性能が高められた静電吸着デバイスを提供すること、並びに、これを用いた反り矯正方法及び取付方法を提供することを目的としている。
【解決手段】吸着対象物を静電吸着するように構成された静電吸着デバイスであって、構造体と、電極部材とを備え、前記構造体は、前記構造体の少なくとも一部が変形することで湾曲部分を形成可能に構成され、前記湾曲部分は、第1方向の一方側から他方側において湾曲しており、前記第1方向は、前記構造体の厚み方向に直交する平面に平行な方向であり、前記電極部材は、前記構造体に少なくとも一部が覆われるように設けられ、且つ、前記電極部材は、前記吸着対象物を静電吸着するための吸着面を有し、前記電極部材の前記吸着面は、前記構造体に前記湾曲部分が形成されている湾曲状態において、前記湾曲部分の湾曲に対応した位置に配置される、静電吸着デバイスが提供される。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
吸着対象物を静電吸着するように構成された静電吸着デバイスであって、
構造体と、電極部材とを備え、
前記構造体は、前記構造体の少なくとも一部が変形することで湾曲部分を形成可能に構成され、
前記湾曲部分は、第１方向の一方側から他方側において湾曲しており、
前記第１方向は、前記構造体の厚み方向に直交する平面に平行な方向であり、
前記電極部材は、前記構造体に少なくとも一部が覆われるように設けられ、且つ、前記電極部材は、前記吸着対象物を静電吸着するための吸着面を有し、
前記電極部材の前記吸着面は、前記構造体に前記湾曲部分が形成されている湾曲状態において、前記湾曲部分の湾曲に対応した位置に配置される、静電吸着デバイス。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の静電吸着デバイスであって、
前記構造体は、複数の収容部を有し、
前記収容部は、隙間部と、区画壁とを有し、
各前記隙間部には、前記電極部材が収容され、
各前記区画壁は、隣接する前記隙間部を区画している、静電吸着デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の静電吸着デバイスであって、
前記区画壁は、前記電極部材の横側面を取り囲むように設けられている、静電吸着デバイス。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の静電吸着デバイスであって、
複数の前記隙間部が、面状に並ぶように配置されている、静電吸着デバイス。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の静電吸着デバイスであって、
前記収容部は、前記電極部材の前記吸着面が露出するように構成されている、静電吸着デバイス。
【請求項６】
請求項１～請求項３の何れか１つに記載の静電吸着デバイスであって、
前記構造体は、複数の第１板状部と、複数の第２板状部とを有し、
前記複数の第１板状部は、互いに間隔をあけて設けられ、
前記複数の第２板状部は、互いに間隔をあけて設けられ、且つ、隣接する一対の前記第１板状部に接続されている、静電吸着デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の静電吸着デバイスであって、
前記第１板状部及び前記第２板状部のうちの少なくとも一方は、前記構造体を平面視したときにおいて、波状に構成されている、静電吸着デバイス。
【請求項８】
請求項６に記載の静電吸着デバイスであって、
各前記第１板状部は、前記第１方向に延びるように設けられ、
各前記第２板状部は、第２方向に延びるように設けられ、
前記第２方向は、前記構造体の厚み方向に直交する平面に平行な方向であり、且つ、前記第１方向に交差する方向である、静電吸着デバイス。
【請求項９】
請求項６に記載の静電吸着デバイスであって、
前記第１板状部の弾性及び前記第２板状部の弾性が異なっている、静電吸着デバイス。
【請求項１０】
請求項１～請求項３の何れか１つに記載の静電吸着デバイスであって、
前記湾曲部分は、前記第１方向に加えて、第２方向の一方側から他方側において湾曲しており、
前記第２方向は、前記構造体の厚み方向に直交する平面に平行な方向であり、且つ、前記第１方向及び前記第２方向は、互いに交差する方向である、静電吸着デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電吸着デバイス、反り矯正方法、取付方法に関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吸着される面が平面である基板（吸着対象物）を吸着保持する静電吸着デバイス（静電チャック）が開示されている。静電吸着デバイスは、電圧印加時に吸着対象物との間に働く静電力を利用して吸着対象物を吸着・解放するデバイスである。つまり、静電吸着デバイスは、電極によって自身と吸着対象物との間に電位差を発生させることで、吸着対象物を吸着可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１０９８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸着対象物の吸着される面が平面ではない場合、特許文献１の静電吸着デバイスでは吸着対象物を適切に吸着することができないという懸念がある。
【０００５】
本発明は、曲面適応性能（吸着対象物の吸着される面が曲面となっていても適切に吸着対象物を吸着可能とする性能）が高められた静電吸着デバイスを提供すること、並びに、これを用いた反り矯正方法及び取付方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、吸着対象物を静電吸着するように構成された静電吸着デバイスであって、構造体と、電極部材とを備え、前記構造体は、前記構造体の少なくとも一部が変形することで湾曲部分を形成可能に構成され、前記湾曲部分は、第１方向の一方側から他方側において湾曲しており、前記第１方向は、前記構造体の厚み方向に直交する平面に平行な方向であり、前記電極部材は、前記構造体に少なくとも一部が覆われるように設けられ、且つ、前記電極部材は、前記吸着対象物を静電吸着するための吸着面を有し、前記電極部材の前記吸着面は、前記構造体に前記湾曲部分が形成されている湾曲状態において、前記湾曲部分の湾曲に対応した位置に配置される、静電吸着デバイスが提供される。
【０００７】
本発明によれば、電極部材が、湾曲部分を形成可能な構造体に少なくとも一部が覆われるように設けられており、そのため、電極部材が構造体に一体的に設けられることになる。これにより、構造体に湾曲部分が形成されると（構造体が湾曲状態になると）、これに対応して電極部材が移動し、電極部材の吸着面が、湾曲部分の湾曲に対応した位置に配置される。その結果、本発明では、電極部材の吸着面を、湾曲部分の湾曲に対応する、吸着対象物の曲面に沿う位置に配置可能になっており、曲面適応性能が高められている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１Ａは、実施形態に係る静電吸着デバイス１００の分解斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａに示す静電吸着デバイス１００の斜視図である。図１Ａ及び図１Ｂは、静電吸着デバイス１００の吸着面側における斜視図である。
図２Ａは、図１Ａに示す構造体１０を、静電吸着デバイス１００の吸着面側から見た平面図である。図２Ｂは、図２Ａに示す構造体１０を、図２Ａとは反対側から見た平面図である。図２Ｃは、図２Ａに示す構造体１０を矢印Ａに対応する方向から見た側面図である。
図３Ａは、図２Ａに示す構造体１０の構成要素を区別しやすいように、第１板状部２Ａを実線で示し、第２板状部２Ｂを破線で模式的に示している。図３Ａでは、説明の便宜上、第３板状部２Ｃの図示を省略している。図３Ｂは、図２Ａに示す構造体１０の構成要素である第３板状部２Ｃを抽出して示した図である。
図４Ａは、図２Ａに示す構造体１０の斜視図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す領域Ｂの拡大図である。図４Ｃは、図２Ａに示す構造体１０の拡大図である。
図５Ａは、１つの電極部材２０を構造体１０の略中央の位置に配置した状態の斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａに示す領域Ｂの拡大図である。
図６Ａは、電極部材２０の下面図（吸着面２０Ａ１の反対側から見た図）である。図６Ｂは、電極部材２０の上面図（吸着面２０Ａ１側から見た図）である。図６Ｃは、電極部材２０の正面図である。図６Ｄは、電極部材２０の斜視図である。
図７は、静電吸着デバイス１００が平面状態から湾曲状態へ移行したときに、電極部材２０の吸着面の位置の移動を説明するための図である。図７において、説明の便宜上、静電吸着デバイス１００は、破線で示し、仮想面Ｓｒを実線で示している。
図８Ａは、静電吸着デバイス１００を湾曲状態としたときにおける斜視図である。図８Ｂは、図８Ａに示す静電吸着デバイス１００の吸着面側の面の拡大図である。図８Ｃは、静電吸着デバイス１００の吸着面側の反対側の面（図８Ｂに示す図の反対側の面）の拡大図である。
図９Ａ～図９Ｃは、引張応力とポアソン比との関係を説明する図である。
図１０Ａは、試作した静電吸着デバイス１００を吸着面側から見た平面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す静電吸着デバイス１００の斜視図である。図１０Ｃは、図１０Ａに示す静電吸着デバイスの構造体１０の変形前の状態（平面状態）を示した拡大図であり、図１０Ｄは、変形後の状態（湾曲状態）を示した拡大図である。図１０Ｅは、図１０Ａに示す静電吸着デバイスの構造体１０の変形後の状態（湾曲状態）を示した斜視図である。
図１１Ａは、図１０Ａに示す構造体１０に水平方向の引張応力を印加する前の状態を示す図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示す構造体１０に水平方向の引張応力を印加して水平方向に１０ｍｍ伸ばした状態を示す図である。図１１Ｃは、図１１Ｂの状態から更に水平方向の引張応力を印加し、水平方向に２０ｍｍ伸ばした状態を示す図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１０Ａに示す構造体１０に曲げ応力を印加する前の状態を示す図である。図１２Ａと図１２Ｂとでは、見る角度が異なっている。図１２Ｃ及び図１２Ｄは、図１２Ａに示す構造体１０に曲げ応力を印加して構造体１０に湾曲部分を形成し、その湾曲部分の仮想面（図７参照）の曲率半径をＲ２００ｍｍとした状態を示す図である。図１２Ｃと図１２Ｄとでは、見る角度が異なっている。図１２Ｅ及び図１２Ｆは、図１２Ｂに示す構造体１０を更に湾曲させて、湾曲部分の仮想面の曲率半径をＲ１００ｍｍとした状態を示す図である。図１２Ｅと図１２Ｆとでは、見る角度が異なっている。
図１３Ａ～図１３Ｃは、図１１Ａ～図１１Ｃにそれぞれ対応した図である。図１３Ａ～図１３Ｃは、構造体１０に電極部材２０を配置しているが、図１１Ａ～図１１Ｃでは、構造体１０に電極部材２０を配置していない。
図１４Ａ～図１４Ｃは、図１２Ａ～図１２Ｃにそれぞれ対応した図である。図１４Ａ～図１４Ｃは、構造体１０に電極部材２０を配置しているが、図１２Ａ～図１２Ｃでは、構造体１０に電極部材２０を配置していない。
図１５は、静電吸着デバイス１００で吸着したフィルムの様子を示す図である。
図１６Ａ及び図１６Ｂは、オーセチック構造体の周縁辺の内法を一定にして曲げ変形を行う計算式を説明するための図である。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、構造体１０の変形例１－１を説明するための模式図である。図１７Ｃ及び図１７Ｄは、構造体１０の変形例１－２を説明するための模式図である。図１７Ｅ及び図１７Ｆは、構造体１０の変形例１－３を説明するための模式図である。
図１８Ａ及び図１８Ｂは、図１７Ａ及び図１７Ｂに示す変形例１－１の構造が変形する様子を示す図である。図１８Ｃ及び図１８Ｄは、図１７Ｃ及び図１７Ｄに示す変形例１－２の構造が変形する様子を示す図である。図１８Ｅ及び図１８Ｆは、図１７Ｅ及び図１７Ｆに示す変形例１－３の構造が変形する様子を示す図である。
図１９Ａは、変形例１－２に対応する構造体１０を示す斜視図である。図１９Ｂは、図１９Ａに示す構造体１０の平面図及び側面図を示している。図１９Ｃは、図１９Ｂに示す領域Ａの拡大図である。
図２０は、図１９に示す構造体１０を曲げ変形した様子を示している。
図２１は、変形例１－４に係る構造体１０を示す平面図である。
図２２Ａは、変形例に係る電極部材２０の下面図（吸着面の反対側から見た図）である。図２２Ｂは、図２２Ａに示す矢印Ｂ方向から見た側面図である。図２２Ｃは、図２２Ａに示す矢印Ｃ方向から見た側面図である。図２２Ｄは、変形例に係る電極部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
なお、図中において、付された寸法はあくまで実施形態や変形例の一例であり、その寸法に限定されるものではない。
【００１０】
１．実施形態の構成の説明
図１Ａ及び図１Ｂに示す実施形態に係る静電吸着デバイス１００は、吸着対象物を静電吸着するように構成されている。特に、静電吸着デバイス１００は、湾曲面を有する吸着対象物を静電吸着するときに好適である。なお、吸着対象物は、例えば、ウエハやフィルムである。実施形態では、吸着対象物が、ウエハやフィルムであるものとして説明するが、これに限定されるものではなく、その他の湾曲面を有する対象物の吸着に用いてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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