JPS63210148A - 真空チヤツク用プラスチツクス焼結体 - Google Patents
真空チヤツク用プラスチツクス焼結体Info
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- JPS63210148A JPS63210148A JP62041280A JP4128087A JPS63210148A JP S63210148 A JPS63210148 A JP S63210148A JP 62041280 A JP62041280 A JP 62041280A JP 4128087 A JP4128087 A JP 4128087A JP S63210148 A JPS63210148 A JP S63210148A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
- B25B11/005—Vacuum work holders
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は焼結体の素材として使用しているプラスチック
スと同程度の硬度を有する物体や、あるいはそのプラス
チックスよりも硬度の高い物体の端面を吸着して、加工
時や寸法及び形状などの計測時に保持固定するために使
用する。したがって。
スと同程度の硬度を有する物体や、あるいはそのプラス
チックスよりも硬度の高い物体の端面を吸着して、加工
時や寸法及び形状などの計測時に保持固定するために使
用する。したがって。
吸着可能な物質としては、プラスチックス、アルミニウ
ムや銅等の軟質金泥、鉄、ガラス、更にはシリコン、ガ
リウムヒ素等の半導体結晶材料、ＹＡＧ、ＧＧＧ等の結
晶材料、炭化ケイ素、アルミナ等のセラミクス等が挙げ
られる。被吸着物の形状としては、吸着面積が広く厚み
が小さいものが好ましい、が、これに相当しない被吸着
物でも適当な治具を用いて吸着面積を広くすることによ
り吸着が可能となる。
ムや銅等の軟質金泥、鉄、ガラス、更にはシリコン、ガ
リウムヒ素等の半導体結晶材料、ＹＡＧ、ＧＧＧ等の結
晶材料、炭化ケイ素、アルミナ等のセラミクス等が挙げ
られる。被吸着物の形状としては、吸着面積が広く厚み
が小さいものが好ましい、が、これに相当しない被吸着
物でも適当な治具を用いて吸着面積を広くすることによ
り吸着が可能となる。
（従来の技術とその問題点）
従来よりチャックとして使用されているものには２機械
的なチャック、電磁チャック、真空チャック等が挙げら
れるが、このうち、真空チャックは初物の非磁性体に対
して多用されてきた。アルミニウム磁気ディスクやフォ
トマスク用ガラス。
的なチャック、電磁チャック、真空チャック等が挙げら
れるが、このうち、真空チャックは初物の非磁性体に対
して多用されてきた。アルミニウム磁気ディスクやフォ
トマスク用ガラス。
シリコンをはじめとする結晶材料のウェハ等が吸着対象
としての代表的な例である。
としての代表的な例である。
従来の真空チャックの吸着面の形状、構造は。
はとんどが点在する貫通孔か、あるいはこの貫通孔を含
んだ幾何学的な形状の連結した溝であった。
んだ幾何学的な形状の連結した溝であった。
しかし９貫通孔のみの場合には、吸着面積が小さいため
に吸着力が弱く、溝の場合には被吸着物に対して溝の部
分とそうでない部分とで剛性が大きく異なるため、真空
吸着時に吸着部や被吸着物が変形し、超精密加工に於い
てはその精度に問題があった。
に吸着力が弱く、溝の場合には被吸着物に対して溝の部
分とそうでない部分とで剛性が大きく異なるため、真空
吸着時に吸着部や被吸着物が変形し、超精密加工に於い
てはその精度に問題があった。
そこで、吸着面全体゛で被吸着物を吸引することが可能
な多孔黄体を利用した真空チャックが開発されている。
な多孔黄体を利用した真空チャックが開発されている。
この多孔黄体による真空チャックの！ｉ４造材料として
は焼結金属や焼結セラミックスによるものが利用されて
いる。しかし、こうした焼結金属や焼結セラミックスに
よる真空チャックは素材そのものの硬度が高いため、ア
ルミニウムや銅等の軟質金属を吸着、保持、脱離する際
に、これらの被吸着物を傷付けることがある。又、被吸
着物を加工する時には、これらの焼結体は保持剛性が高
く、振動に対する減衰能が小さいため自励振動が起り易
く、精度の高い加工が困難である。
は焼結金属や焼結セラミックスによるものが利用されて
いる。しかし、こうした焼結金属や焼結セラミックスに
よる真空チャックは素材そのものの硬度が高いため、ア
ルミニウムや銅等の軟質金属を吸着、保持、脱離する際
に、これらの被吸着物を傷付けることがある。又、被吸
着物を加工する時には、これらの焼結体は保持剛性が高
く、振動に対する減衰能が小さいため自励振動が起り易
く、精度の高い加工が困難である。
この為、軟質金属の超精密加工には従来よりプラスチッ
クス製の溝構造を持つ真空チャ、ツタが用いられてきた
。しかし、前記のように溝部において剛性が低いため、
加工時にこの部分の被吸着物が十分に加工されず、加工
後１面精度、及び形状精度の劣化につながっていた。
クス製の溝構造を持つ真空チャ、ツタが用いられてきた
。しかし、前記のように溝部において剛性が低いため、
加工時にこの部分の被吸着物が十分に加工されず、加工
後１面精度、及び形状精度の劣化につながっていた。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
前記の問題点を解決するために、第１図の如く粉末状の
、微細なプラスチックス粒子を焼結したプラスチックス
焼結体１を作製し、これを真空孔３及び真空溝４の開け
られた金属製のチャック板２の表面に取りつけた４Ｒ造
の真空チャックを作製した。プラスチックスの焼結は、
常法に乗っ取り。
、微細なプラスチックス粒子を焼結したプラスチックス
焼結体１を作製し、これを真空孔３及び真空溝４の開け
られた金属製のチャック板２の表面に取りつけた４Ｒ造
の真空チャックを作製した。プラスチックスの焼結は、
常法に乗っ取り。
冷間圧粉成型、そして無酸化雰囲気中での加熱焼結の過
程にて製作することが可能であり１本発明の場合には連
続気孔を形成するこ吉が重要である。
程にて製作することが可能であり１本発明の場合には連
続気孔を形成するこ吉が重要である。
つまり、その連続した気孔を吸着の為の真空＠着孔とす
るためである。又１本発明に使用されるプラスチックス
は例えば、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂２ポリス
チレン樹脂、フッ素樹脂、ポリビニル樹脂、ポリビニル
アルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂
等の熱可塑性樹脂が挙げられるが、被吸着物の硬度、真
空圧力。
るためである。又１本発明に使用されるプラスチックス
は例えば、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂２ポリス
チレン樹脂、フッ素樹脂、ポリビニル樹脂、ポリビニル
アルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂
等の熱可塑性樹脂が挙げられるが、被吸着物の硬度、真
空圧力。
及び、加工方法等により、単独種にて、あるいは複合さ
せて適宜選定し、使用することが可能である。そして、
一般に成型焼結されたプラスチックス焼結体は形状精度
が優れていない為、チャック板２に取り付は切削バイト
等にてプラスチックス焼結体１の表面加工をすることに
より、吸着面の精度を向上させ、真空チャックとして実
用に十分耐え得るものである。
せて適宜選定し、使用することが可能である。そして、
一般に成型焼結されたプラスチックス焼結体は形状精度
が優れていない為、チャック板２に取り付は切削バイト
等にてプラスチックス焼結体１の表面加工をすることに
より、吸着面の精度を向上させ、真空チャックとして実
用に十分耐え得るものである。
その上、加工方法によっては湿式にて使用される場合が
ある。加工部分の雰囲気が高湿度になる為、原材料のプ
ラスチックスの材質によっては吸湿し、超精密加工にお
いては１寸法変化、形状変化が精度に問題となることが
あるが、焼結助剤として、熱硬化性樹脂１例えば、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂
、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂等や、その伯、ポリエス
テル樹脂、シリコン樹脂等、又はアルミニウム。
ある。加工部分の雰囲気が高湿度になる為、原材料のプ
ラスチックスの材質によっては吸湿し、超精密加工にお
いては１寸法変化、形状変化が精度に問題となることが
あるが、焼結助剤として、熱硬化性樹脂１例えば、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂
、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂等や、その伯、ポリエス
テル樹脂、シリコン樹脂等、又はアルミニウム。
銅、錫、鉛等の軟質金属やその酸化物等の微細な粉末を
被吸着物の硬度により適宜選択し、単独種にて、あるい
は複合させて原材料のプラスチックスに適量混合し、焼
結することにより、吸湿性を抑え、その寸法変化、形状
変化を減少させ、湿式加工に於いても十分に使用に耐え
られるプラスチックス焼結体を開発するに至った。
被吸着物の硬度により適宜選択し、単独種にて、あるい
は複合させて原材料のプラスチックスに適量混合し、焼
結することにより、吸湿性を抑え、その寸法変化、形状
変化を減少させ、湿式加工に於いても十分に使用に耐え
られるプラスチックス焼結体を開発するに至った。
次ぎに、実施例を示し２本発明の真空チャックを更に詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例１
平均粒径５０μｍの６ローナイロンと６−ナイロン（混
合重量比７；３）の混合粉末２５ｇを成型金型に充填し
、所要圧力１００Ｋｇ ／ ｃｉにて冷間プレス成型を
行い、つぎにこれを無酸化状態に於いて２５０℃、２時
間加熱焼結し、厚み３ｍｍ、直径ｉ ００＃の焼結体を
作製した。この焼結体をＪＩＳ Ｚ ２５０６．’ Ｊ
ＩＳ Ｋ ７２０３． ＪＩＳ Ｚ ２２４６の方法に
従って測定した有効多孔率、抗折力１表面硬度（ショア
” Ｄ ” ）は３５．４％、 １．５０Ｋｇ／ｉ、
６２〜６４であった。これを真空チャックとして３．５
インチの磁気ディスク用アルミニウム４反を吸着し、ダ
イヤモンドバイ１〜により超精密切削を行ったところ、
加工面のうねりを０．１μ而以内に抑えることが出来た
。なお、従来よりの硬質ポリウレタン樹脂製の射出成型
による溝構造を有する真空チャックでは、同一条件に於
いて加工を行ったアルミニウム板は加工面のうねりは０
．３μｍであった。
合重量比７；３）の混合粉末２５ｇを成型金型に充填し
、所要圧力１００Ｋｇ ／ ｃｉにて冷間プレス成型を
行い、つぎにこれを無酸化状態に於いて２５０℃、２時
間加熱焼結し、厚み３ｍｍ、直径ｉ ００＃の焼結体を
作製した。この焼結体をＪＩＳ Ｚ ２５０６．’ Ｊ
ＩＳ Ｋ ７２０３． ＪＩＳ Ｚ ２２４６の方法に
従って測定した有効多孔率、抗折力１表面硬度（ショア
” Ｄ ” ）は３５．４％、 １．５０Ｋｇ／ｉ、
６２〜６４であった。これを真空チャックとして３．５
インチの磁気ディスク用アルミニウム４反を吸着し、ダ
イヤモンドバイ１〜により超精密切削を行ったところ、
加工面のうねりを０．１μ而以内に抑えることが出来た
。なお、従来よりの硬質ポリウレタン樹脂製の射出成型
による溝構造を有する真空チャックでは、同一条件に於
いて加工を行ったアルミニウム板は加工面のうねりは０
．３μｍであった。
実施例２
平均粒径３０μｍの１１−ナイロン粉末１９０ｇと平均
粒径１μｍのエポキシ樹脂粉末１０９をボールミルにて
２直径８ｍｍのアルミナボールを使用し。
粒径１μｍのエポキシ樹脂粉末１０９をボールミルにて
２直径８ｍｍのアルミナボールを使用し。
混合粉砕を行い、ナイロン粒子とエポキシ樹脂との混合
粉末とした。この粉末２００ ｇを所要圧力２２０Ｋｇ
／ｃｍにてプレス成型し、１８５°Ｃ，２時間の条件に
て焼結し、厚み５ｍｍ、大ぎさ２００ｍｍ×１５０ｍｍ
である。異種プラスチックスによる焼結体を作製した。
粉末とした。この粉末２００ ｇを所要圧力２２０Ｋｇ
／ｃｍにてプレス成型し、１８５°Ｃ，２時間の条件に
て焼結し、厚み５ｍｍ、大ぎさ２００ｍｍ×１５０ｍｍ
である。異種プラスチックスによる焼結体を作製した。
この焼結体の有効多孔率、抗折力１表面硬度はそれぞれ
３５．１％、 ２．０Ｋｇ／ ｍｒ？＋ 、 ６９〜
７０であった。これを真空チャックとしてフォトマスク
用ガラスを吸着して、湿式研磨を行ったところ、平面度
は０．２μｍであり、一方従来のポリウレタンの摩１察
吸着による湿式研磨を行ったものの平面度は１．０ａｍ
であった。
３５．１％、 ２．０Ｋｇ／ ｍｒ？＋ 、 ６９〜
７０であった。これを真空チャックとしてフォトマスク
用ガラスを吸着して、湿式研磨を行ったところ、平面度
は０．２μｍであり、一方従来のポリウレタンの摩１察
吸着による湿式研磨を行ったものの平面度は１．０ａｍ
であった。
実施例３
平均粒径５μ而の真球状の１２−ナイロン７０重量％と
平均粒径０．５μｍのフェノール樹脂粉末３０重量％を
混合し、成型し、加熱焼結した。この焼結体より１．真
空チャックを製作し、シリコンウェハの平面度の測定検
査用治具として用いた。測定検査時に於ける。傷による
欠陥品の出現率は０．２％であったが、従来よりのセラ
ミックス焼結体による真空チャックでの欠陥品の出現率
は１．０％であった。
平均粒径０．５μｍのフェノール樹脂粉末３０重量％を
混合し、成型し、加熱焼結した。この焼結体より１．真
空チャックを製作し、シリコンウェハの平面度の測定検
査用治具として用いた。測定検査時に於ける。傷による
欠陥品の出現率は０．２％であったが、従来よりのセラ
ミックス焼結体による真空チャックでの欠陥品の出現率
は１．０％であった。
（作用、効果）
本発明におけるプラスチックス焼結体による真空チャッ
クは原、材料となるプラスチックスの種類や粒径、異種
プラスチックスの混合比率、焼結助剤の種類、その添加
量、その上、成型条件、焼結条件を調節することにより
、その気孔率、気孔径。
クは原、材料となるプラスチックスの種類や粒径、異種
プラスチックスの混合比率、焼結助剤の種類、その添加
量、その上、成型条件、焼結条件を調節することにより
、その気孔率、気孔径。
物理的強度１表面硬度、吸湿性等を調節することができ
、被吸着物の材質、硬度、形状、及び真空圧力、加工方
法に適合した真空チャック用のプラスチックス焼結体を
作製することが可能である。
、被吸着物の材質、硬度、形状、及び真空圧力、加工方
法に適合した真空チャック用のプラスチックス焼結体を
作製することが可能である。
このように覆ることにより、脱着による被吸着物を傷付
けることがほと／υどなくなる。しかも、プラスチック
ス焼結体は全面に微細な連続気孔が存在するため、はぼ
吸着面全体で吸着を行うため。
けることがほと／υどなくなる。しかも、プラスチック
ス焼結体は全面に微細な連続気孔が存在するため、はぼ
吸着面全体で吸着を行うため。
被吸着物の真空吸着時に於【プる形７状の変形が少なく
なり１面精度、及び形状精度の向上に大いに寄与するも
のである。又、プラスチックス焼結体は減衰能が優れ１
機械加工による振動を吸収し、被吸着物の面精度の向上
にも寄与するものでおる。
なり１面精度、及び形状精度の向上に大いに寄与するも
のである。又、プラスチックス焼結体は減衰能が優れ１
機械加工による振動を吸収し、被吸着物の面精度の向上
にも寄与するものでおる。
さらには２本発明にあけるプラスチックス焼結体による
真空チャックは吸着面に於いて真空圧力の低下が５〜２
０ｍｍｋ程度存在するため、真空プラスチックス焼結体
１はチャック板２に対してなんら接着等の操作を必要と
せず、真空吸引をすることにより簡単に固定でき、真空
チャックの交換の際は焼結体の交換のみで済むことも本
発明の効果の一つである。
真空チャックは吸着面に於いて真空圧力の低下が５〜２
０ｍｍｋ程度存在するため、真空プラスチックス焼結体
１はチャック板２に対してなんら接着等の操作を必要と
せず、真空吸引をすることにより簡単に固定でき、真空
チャックの交換の際は焼結体の交換のみで済むことも本
発明の効果の一つである。
第１図は２本発明のプラスチックス焼結体による真空チ
ャックの一例の斜視図（一部所面図）である。 図中の符号 １・・・プラスチックス焼結体 ２・・・チャック板 ３・・・真空孔 ４・・・真空溝 ５・・・被研磨物
ャックの一例の斜視図（一部所面図）である。 図中の符号 １・・・プラスチックス焼結体 ２・・・チャック板 ３・・・真空孔 ４・・・真空溝 ５・・・被研磨物
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、粉末状の微細なプラスチックスの粒子を単独種にて
、あるいは二種以上を混合して、所定の方法に於いて焼
結することにより、連続気孔を有する多孔質体を形成し
、この連続気孔を吸着のための気孔としたことを特徴と
する真空チャック用プラスチックス焼結体。 ２、１、の特許請求範囲において、原料粉末であるプラ
スチックス粒子の添加助剤として、熱硬化性樹脂、又は
、金属やその酸化物等の微細な粉末を単独種にて、ある
いは二種以上を原料粉末に混合し、所定の方法に於いて
焼結することにより、連続気孔を有する多孔質体を形成
し、この連続気孔を吸着のための気孔としたことを特徴
とする真空チャック用プラスチックス焼結体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041280A JPS63210148A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 真空チヤツク用プラスチツクス焼結体 |
| US07/290,462 US4906011A (en) | 1987-02-26 | 1988-12-27 | Vacuum chuck |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041280A JPS63210148A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 真空チヤツク用プラスチツクス焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210148A true JPS63210148A (ja) | 1988-08-31 |
Family
ID=12604034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62041280A Pending JPS63210148A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 真空チヤツク用プラスチツクス焼結体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4906011A (ja) |
| JP (1) | JPS63210148A (ja) |
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