JP4480071B2 - 吸着パッド用ポーラス材 - Google Patents
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Description
この発明は、吸着パッドに用いるのに適した吸着パッド用ポーラス材に関する。
半導体製造で用いられるシリコンウェーハや、液晶製造で用いられる薄板状のガラス基板の製造工程は、主要な工程としてダイシング、スパッタリング、レジスト塗布、露光、エッチング、膜塗布、液晶注入などが挙げられる。これらの工程に用いられる装置には、先のシリコンウェーハやガラス基板を固定するための真空吸着装置が備えられており、図１で示すような固定治具を吸着パッドと呼ばれている。
吸着パッドにシリコンウェーハを固定してダイシングを行う場合には、ダイシングに先立って、上下動の制御（Ｚ軸制御）を行う際の基準位置を定める作業が行われており、導電性を持たせた切削ブレードが吸着パッドに接触することにより、切削ブレードから吸着パッドへ電流が流れ、位置を記憶してシリコンウェーハの切り込み深さを精密に制御している。
また、吸着パッドはシリコンウェーハやガラス基板を繰り返し吸着、開放することにより、吸着パッドの吸着面に摩耗変形が起こる。そのため、シリコンウェーハやガラス基板と吸着パッド吸着面との間に隙間ができ、シリコンウェーハやガラス基板を強固に固定出来なくなるため、吸着パッドを定期的に交換している。
この問題を解決するために、導電性のある硬質材料を用いれば良いが、重量およびコスト等で材質に制限を受ける場合がある。
この問題を解決するために、導電性のある硬質材料を用いれば良いが、重量およびコスト等で材質に制限を受ける場合がある。
一般的なシリコンウェーハの硬さは６００Ｈｖ、ガラス基板が９５０Ｈｖである。
一方、ポーラス材となるカーボンの硬さが１００Ｈｖ、ステンレスの硬さが２００Ｈｖであるため、それより硬いシリコンウェーハやガラス基板の吸着、開放をポーラスカーボンやポーラスステンレスの上で繰り返すことにより、吸着面にシリコンウェーハやガラス基板の吸着痕や接触傷や摩耗が発生し、吸着力が低下する。また、摩耗により、摩耗粉が発生し、シリコンウェーハやガラス基板を汚染する可能性がある。
一方、ポーラス材となるカーボンの硬さが１００Ｈｖ、ステンレスの硬さが２００Ｈｖであるため、それより硬いシリコンウェーハやガラス基板の吸着、開放をポーラスカーボンやポーラスステンレスの上で繰り返すことにより、吸着面にシリコンウェーハやガラス基板の吸着痕や接触傷や摩耗が発生し、吸着力が低下する。また、摩耗により、摩耗粉が発生し、シリコンウェーハやガラス基板を汚染する可能性がある。
アルミナ等のポーラスセラミックスの場合は、硬さが１０００Ｈｖ以上のため摩耗の心配はないが、導電性がないため、位置決め制御の障害になる上、摩耗の問題は吸着面だけであり、吸着パッド全体を高価なアルミナ等のセラミックスで作る必要はない。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。
ポーラス材は金属材料、カーボン材料、セラミックス材料、プラスチック材料の他、いずれでも良いが、金属材料、カーボン材料またはプラスチック材料の場合、シリコンウェーハやガラス基板と比較して柔らかく、吸着面に傷や摩耗が発生し、そのため隙間が発生することによりシリコンウェーハやガラス基板を強固に固定することが出来ない上、被吸着物に歪みを発生させる。また、摩耗粉によりシリコンウェーハやガラス基板を汚染する可能性がある。
上記点に鑑みて、本発明は、少なくともポーラス材表面にシリコンウェーハの硬さの６００Ｈｖ以上の表面硬さを有する保護膜を形成したことを特徴とする。また好ましくはガラス基板の硬さの１０００Ｈｖ以上の表面硬さを有する表面保護膜を形成させる。更にその保護膜は導電性を持つことが好ましい。該保護膜は、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、Ｃｒの中の１つで形成するのが良い。
特にＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮは良導体であり、また水素添加量の多いＤＬＣは導電性を有し、硬さが１８００以上と硬いため、傷や摩耗の心配がなく、より好ましい。
また前記保護膜は、１０μmを超えて形成すると気孔の一部または全部が塞がり、通気量と吸着力が低下し、シリコンウェーハまたはガラス基板を強固に固定することが出来ず吸着パッドとして性能が満足できない。保護膜の厚みが薄い方が気孔の塞がりが少なくなり、シリコンウェーハやガラス基板を強固に固定出来ることができるため、保護膜はより薄い方が望ましい。そのため保護膜は１０μm以下とする。
上記構成の保護膜を施した吸着パッドは導電性により、位置決め制御が可能になり、シリコンウェーハやガラス基板の吸着面の変形や傷の発生を防ぎ、吸着力を長期間維持することが出来る。
上記点に鑑みて、本発明は、少なくともポーラス材表面にシリコンウェーハの硬さの６００Ｈｖ以上の表面硬さを有する保護膜を形成したことを特徴とする。また好ましくはガラス基板の硬さの１０００Ｈｖ以上の表面硬さを有する表面保護膜を形成させる。更にその保護膜は導電性を持つことが好ましい。該保護膜は、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、Ｃｒの中の１つで形成するのが良い。
特にＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮは良導体であり、また水素添加量の多いＤＬＣは導電性を有し、硬さが１８００以上と硬いため、傷や摩耗の心配がなく、より好ましい。
また前記保護膜は、１０μmを超えて形成すると気孔の一部または全部が塞がり、通気量と吸着力が低下し、シリコンウェーハまたはガラス基板を強固に固定することが出来ず吸着パッドとして性能が満足できない。保護膜の厚みが薄い方が気孔の塞がりが少なくなり、シリコンウェーハやガラス基板を強固に固定出来ることができるため、保護膜はより薄い方が望ましい。そのため保護膜は１０μm以下とする。
上記構成の保護膜を施した吸着パッドは導電性により、位置決め制御が可能になり、シリコンウェーハやガラス基板の吸着面の変形や傷の発生を防ぎ、吸着力を長期間維持することが出来る。
本発明によれば、通気性及び吸着力を維持しつつ、摩耗による発塵および形状変化を抑えることが可能な、吸着パッド用ポーラス材を提供できる効果がある。また導電性を付与することも可能である。
ポーラス材の表面を研磨して、所定の平面度にした上で、該表面に保護膜を形成する。該保護膜は、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、Ｎｉ、Ｃｒの中の１つをコーティングして形成するのが望ましい。
この保護膜は、シリコンウェーハの硬さより高い６００Ｈｖ以上とする。好ましくはガラス基板の硬さより高い１０００Ｈｖ以上がよい。硬さが６００Ｈｖ未満の場合、シリコンウェーハの硬さより低いため、吸着開放を繰り返す事で保護膜も摩耗または傷が発生し、吸着面が変形し、吸着力が低下してしまい、更に摩耗粉による汚染が起こる。保護膜として十分な機能を果たすためには、６００Ｈｖ以上の表面硬さを有する必要がある。
更にガラス基板の吸着パッドとして使用する場合、硬さは１０００Ｈｖ以上が必要となる。
また保護膜としては高硬さの方が望ましいが、保護膜の内部応力により膜が安定せず、剥離してしまうため１００００Ｈｖ以下が望ましい。
また保護膜としては高硬さの方が望ましいが、保護膜の内部応力により膜が安定せず、剥離してしまうため１００００Ｈｖ以下が望ましい。
また、保護膜の厚さは、１０μm以下とする。１０μｍを超えると気孔の一部または全部を塞いでしまい、通気性が悪くなり、十分な吸着力を維持できないためである。また、保護膜が薄い方が気孔の塞がりを抑え、良好な吸着力を維持出来る。特に薄さの下限の制限はない。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、２３００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１及び圧力計１４を介して接続し、テスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、２３００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１及び圧力計１４を介して接続し、テスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＣＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、３０００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続し、テスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＣＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、３０００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続し、テスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＡｌＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、３０００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続し、テスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＡｌＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、３０００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続し、テスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＣｒＮを５μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、２０００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＣｒＮを５μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、２０００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、１８００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＴｉＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、１８００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＣｒを１０μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、８００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのシリコンウェーハＢを吸着させ、シリコンウェーハ吸着時の圧力を測定した。シリコンウェーハＢの開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
シリコンウェーハＢの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、シリコンウェーハＢと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はシリコンウェーハ吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
次にシリコンウェーハの代わりにφ150mmのガラス板に対して吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドの評価を行った。表１に示す通り、吸着面に摩耗が発生し、平面度は１μm以上を示した。
吸着力の評価方法はガラス板吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以下となり不合格となった。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＣｒを１０μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、８００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのシリコンウェーハＢを吸着させ、シリコンウェーハ吸着時の圧力を測定した。シリコンウェーハＢの開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
シリコンウェーハＢの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、シリコンウェーハＢと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はシリコンウェーハ吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
次にシリコンウェーハの代わりにφ150mmのガラス板に対して吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドの評価を行った。表１に示す通り、吸着面に摩耗が発生し、平面度は１μm以上を示した。
吸着力の評価方法はガラス板吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以下となり不合格となった。
φ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工された市販されているポーラスアルミニウムをアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は３０％であった。このポーラスアルミニウム吸着面にＴｉＮを１μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、２３００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのガラス板Ｂを吸着させ、ガラス吸着時の圧力を測定した。ガラス板の開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
ガラス板Ｂの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、ガラス板Ｂと吸着面１に摩耗や傷の痕跡はなく、平面度もテスト前と同じ１μm以下を示した。
吸着力の評価方法はガラス吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格とし、合格となった。
＜比較例１＞
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面の硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、１００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのシリコンウェーハＢを吸着させ、シリコンウェーハ吸着時の圧力を測定した。シリコンウェーハの開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
シリコンウェーハＢの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、吸着面に摩耗が発生し、平面度は１μm以上を示した。
吸着力の評価方法はシリコンウェーハ吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以下となり不合格となった。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面の硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、１００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのシリコンウェーハＢを吸着させ、シリコンウェーハ吸着時の圧力を測定した。シリコンウェーハの開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
シリコンウェーハＢの吸着と開放を１０，０００回以上実施し、１０，０００回以上後の吸着パッドＡの評価を行った結果を表１に示す。表１に示す通り、吸着面に摩耗が発生し、平面度は１μm以上を示した。
吸着力の評価方法はシリコンウェーハ吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以下となり不合格となった。
＜比較例２＞
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＣｒを１２μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、８００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのシリコンウェーハＢを吸着させ、シリコンウェーハ吸着時の圧力を測定した。シリコンウェーハの開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
吸着力の評価方法はシリコンウェーハ吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格としたが、保護膜の厚さを１２μmにした吸着パッドの吸着力は３０ｋｇｆを下回り、不合格となった。
平均粒径２０μmに調整した自己焼結性炭素粉をφ１２０ｍｍの金型を用い油圧プレスで成形圧0.5t/cm２で成形し、φ１２０×０×１０ｍｍの円板成形体を得た。その円板成形体を非酸化雰囲気で昇温速度３０℃／ｈｒで１０００℃まで昇温して、３０分保持し放冷した。
焼結して得られた焼結体をφ１００×０×５ｍｍ、平面度を１μmに加工後、十分に洗浄し、ポーラスカーボンを得た。加工物に対しアルキメデス法により開気孔を測定した結果、開気孔率は４０％であった。
このポーラスカーボンの吸着面にＣｒを１２μmコーティングし、その硬さをダイナミック超微小硬さ計で測定したところ、８００Ｈｖであった。
図１に示す通りステンレス製吸着パッド治具３を製作し、そこに上記で得た吸着パッド用ポーラスカーボン２をエポキシ樹脂で接着部４を接着固定し、吸着パッドＡを製作した。次に図２の通り、得られた吸着パッドＡの吸引口５と真空ポンプ６とをバルブ１１および圧力計１４を介して接続しテスト装置とした。
吸着パッドＡ単独で（吸着パッドに何も吸着させない状態で）バルブ１１を開き、バルブ１２とバルブ１３を閉じて真空ポンプ６を起動させ、吸着パッドＡ単独の圧力（吸着パッドの抵抗）を測定した後、吸着パッドＡに平面度が１μm以下のφ150mmのシリコンウェーハＢを吸着させ、シリコンウェーハ吸着時の圧力を測定した。シリコンウェーハの開放はバルブ１１を閉じ、バルブ１３を開いて行った。
吸着力の評価方法はシリコンウェーハ吸着時と未吸着時との差圧×吸着面積を吸着力として、吸着力３０ｋｇｆ以上を合格としたが、保護膜の厚さを１２μmにした吸着パッドの吸着力は３０ｋｇｆを下回り、不合格となった。
１：吸着面、２：ポーラスカーボン、３：吸着パッド治具、４：接着部、５：吸引口、６：真空ポンプ、１１：バルブ、１２：バルブ、１３：バルブ、１４：圧力計。
Claims (3)
- 表面硬さが６００Ｈｖ以上を有する保護膜を形成し、
前記保護膜が、１０μm以下の厚さを有する、ことを特徴とする、
吸着パッド用ポーラス材。 - 前記保護膜が、導電性を有する、
請求項１の吸着パッド用ポーラス材。 - 前記保護膜が、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、Ｃｒの中の１つの保護膜である、
請求項１又は２の吸着パッド用ポーラス材。
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