[发明专利]静电保持装置以及使用其的静电钳

说明书

技术领域

本发明涉及静电保持装置以及使用此装置的静电钳(electrostaticpincette)，即使取下电源也可进行长时间操作(handling)。

背景技术

先前以来，作为保持对象物的保持装置，一般是使用真空夹头(vacuumchuck)，但在保持薄板时存在其周边弯曲的缺点。相对于此，利用静电夹头等静电保持装置，则可通过电极面整体的静电力而保持对象物，因此，即使操作(保持)薄板时，周边也不会弯曲(例如，参照专利文献1、2)。

作为这样的静电保持装置，已知有例如图6及图7所示的静电夹头。该静电夹头如图6所示，其包括基板201以及安装于该基板上的保持部110。保持部110是由具有电极元件组202a与电极元件组202b的电极、以及覆盖该电极的绝缘层203而形成。在该绝缘层203的背面203b固定有基板201。另外，这些电极元件组202a、202b分别经由开关121a、121b电连接于直流高压电源122。

图6所示的保持部110如图7所示，其包括使电荷蓄积的电容器112以及电阻111。

根据上述静电保持装置，通过开关121a、121b的接通(ON)操作，将+V伏特的高电压施加于电极元件组202a，并将-V伏特的高电压施加于电极元件组202b。由此，在开关121a、121b接通时，绝缘层203的表面203a成为保持面，并且与操作对象物205之间感应产生静电吸引力，使操作对象物205因静电吸引力而被吸引并保持在保持面203a上。

在此期间，保持部110在电容器112中保持有作为静电吸引力的原因的电位，另外，电阻111(电极元件组202a与电极元件组202b之间的绝缘层203)中产生固定的漏电流。电阻111(绝缘层203)的体积电阻率一般为10¹⁴Ωm以上，当使用具有200mm×200mm表面尺寸的电极时，该固定的漏电流为约1nA以下，极小。

其次，在开关121a、121b断开(OFF)时，直流高压电源122的电压被阻断。电极元件组202a与电极元件组202b之间的漏电流继续产生。该漏电流虽是1nA左右的极小电流，但也会使得电极元件组202a以及电极元件组202b的电位逐渐下降，从而使静电吸引力下降。在此期间，示意电路图的保持部110中，电容性分量112的电位由于经由高电阻分量111逐渐泄漏的电荷的消耗而下降。

由此，在开关121a、121b断开时，保持部110的静电吸引力下降，而使操作对象物205的保持力下降，不久后使操作对象物205脱离。另外，如果要快速地释放操作对象物205时，进行未图示的接地操作。

根据这样的静电夹头，通过开关121a、121b的接通(ON)、断开(OFF)操作，在接通时输出固定的高电压(例如，对电极元件组202a输出+V伏特，对电极元件组202b输出-V伏特)，在断开时，这些电压被阻断。由此，在开关121a、121b接通时，绝缘层203的表面203a成为保持面，并且与操作对象物205之间感应产生静电吸引力，使操作对象物205因静电吸引力而被吸引并保持于保持面203a上。在开关121a、121b断开时，这些静电吸引力被解除而可释放操作对象物205。由此，可将导体、半导体或高电阻体等操作对象物通过静电吸引力而吸引且保持(承载，load)，并且在释放时可将操作对象物脱附(卸载，unload)。

[专利文献1]日本专利特开2004-335811号公报(图11)

[专利文献2]日本专利特开2003-282671号公报(图1、2)

发明内容

发明要解决的课题

然而，施加于这样的静电夹头的电极元件组(电极)的电压，必须约为例如±1KV以上的高电压的直流电压。因此，使用低电压的干电池或商用交流电源作为直流高压电源时，必须结合使用升压电路与电压稳定化电路。

然而，这样的升压电路及电压稳定化电路一般消耗功率较大，所以，使用电池作为低电压电源时，实际上难以进行例如超过1小时的长时间操作。因此，为在长时间内确保如±1KV这样的直流高电压，必须自外部一直供给大容量电源。