JP2000108020A - Laminated ceramic structure and manufacture thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばウェハ研磨
装置用冷却ジャケットのような積層セラミック構造物、
及びそれを製造する方法に関するものである。The present invention relates to a multilayer ceramic structure such as a cooling jacket for a wafer polishing apparatus, for example.
And a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的に、鏡面を有するミラーウェハ
は、単結晶シリコンのインゴットを薄くスライスした
後、それをラッピング工程及びポリッシング工程を経て
研磨することにより得ることができる。特にラッピング
工程後かつポリッシング工程前にエピタキシャル成長層
形成工程を行った場合には、エピタキシャルウェハと呼
ばれるものが得られる。そして、これらのベアウェハに
対しては、続くウェハ処理工程において酸化、エッチン
グ、不純物拡散等の各種工程が繰り返して行われ、最終
的に半導体デバイスが製造されるようになっている。2. Description of the Related Art Generally, a mirror wafer having a mirror surface can be obtained by slicing a single crystal silicon ingot thinly and polishing it through a lapping step and a polishing step. In particular, when the epitaxial growth layer forming step is performed after the lapping step and before the polishing step, what is called an epitaxial wafer is obtained. Various processes such as oxidation, etching, and impurity diffusion are repeatedly performed on these bare wafers in a subsequent wafer processing process, so that semiconductor devices are finally manufactured.
【０００３】上記の一連の工程においては、半導体ウェ
ハのデバイス形成面を何らかの手段を用いて研磨する必
要がある。そこで、従来から各種のウェハ研磨装置（ラ
ッピングマシンやポリッシングマシン等）が提案される
に至っている。In the above series of steps, it is necessary to polish the device formation surface of a semiconductor wafer by using some means. Therefore, various types of wafer polishing apparatuses (lapping machines, polishing machines, and the like) have been conventionally proposed.
【０００４】通常のウェハ研磨装置は、半導体ウェハが
貼着される保持面を持つプッシャプレートと、その半導
体ウェハが摺接される研磨面を持つテーブルと、同テー
ブルを回転可能に支持する冷却ジャケットとを備えてい
る。A typical wafer polishing apparatus includes a pusher plate having a holding surface to which a semiconductor wafer is adhered, a table having a polishing surface to which the semiconductor wafer is slid, and a cooling jacket rotatably supporting the table. And
【０００５】従来、この種の冷却ジャケットには、例え
ばステンレス等の金属のほか、アルミナ焼結体などのセ
ラミックが形成材料として用いられている。アルミナ焼
結体はセラミック材料のなかでも比較的耐熱性や熱伝導
性に優れているため、ジャケット用材料として好適なも
のと考えられているからである。Conventionally, for this type of cooling jacket, a ceramic such as an alumina sintered body has been used as a forming material in addition to a metal such as stainless steel, for example. This is because the alumina sintered body is considered to be suitable as a jacket material because it has relatively excellent heat resistance and thermal conductivity among ceramic materials.
【０００６】ところで、冷却ジャケットの内部には、テ
ーブル冷却用の冷水を循環させるために流路を形成して
おく必要がある。しかしながら、ジャケット内部にその
ような構造を加工形成することは一般的に非常に困難で
ある。よって従来では、複数枚のアルミナ焼結体にあら
かじめ流路となる溝を形成しておき、その後それらを積
層した状態でボルト締めにより連結するという構造が採
用されている。この場合、冷却ジャケットの内層には凹
部が設けられ、その凹部内には金属材料からなるナット
部が形成される。ナット部には雌ねじ穴が形成されてい
て、その雌ねじ穴にはボルトの軸部先端が螺入可能とな
っている。By the way, it is necessary to form a flow path inside the cooling jacket for circulating cold water for cooling the table. However, it is generally very difficult to machine such a structure inside the jacket. Therefore, in the related art, a structure is adopted in which grooves serving as flow paths are formed in advance on a plurality of alumina sintered bodies, and then the laminated bodies are connected by bolting in a stacked state. In this case, a concave portion is provided in the inner layer of the cooling jacket, and a nut portion made of a metal material is formed in the concave portion. A female screw hole is formed in the nut portion, and the tip of the shaft of the bolt can be screwed into the female screw hole.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
アルミナ焼結体よりもさらに耐熱性や熱伝導性に優れた
材料を選択することで、よりいっそう冷却能力に優れた
冷却ジャケットを製造すべきとの要請がある。そこで、
本発明者らは、低熱膨張率かつ高熱伝導率であって熱に
強い炭化珪素焼結体を冷却ジャケット用材料として使用
すればよいと考えた。By the way, recently,
There is a demand that a cooling jacket with even more excellent cooling capacity should be manufactured by selecting a material having better heat resistance and heat conductivity than alumina sintered bodies. Therefore,
The present inventors considered that a silicon carbide sintered body having a low coefficient of thermal expansion and a high thermal conductivity and being resistant to heat should be used as a cooling jacket material.
【０００８】しかしながら、アルミナ焼結体の平均熱膨
張係数は７×１０-6℃〜８×１０-6℃程度であるのに対
し、炭化珪素焼結体の平均熱膨張係数は３×１０-6℃〜
５×１０-6℃程度である。また、締結手段の一部である
ナット部を構成する金属は一般的には鉄合金であるの
で、その平均熱膨張係数は１０×１０-6℃以上である。
つまり、炭化珪素焼結体はアルミナ焼結体や締結手段用
金属材料に比べて平均熱膨張係数がかなり低い。However, the average thermal expansion coefficient of the alumina sintered body whereas a 7 × 10 -6 ℃ ~8 × 10 -6 ℃ about, average thermal expansion coefficient of the silicon carbide sintered body 3 × 10 - 6 ° C ~
It is about 5 × 10 −6 ° C. Further, since the metal constituting the nut portion, which is a part of the fastening means, is generally an iron alloy, its average thermal expansion coefficient is 10 × 10 -6 ° C or more.
That is, the average thermal expansion coefficient of the silicon carbide sintered body is considerably lower than that of the alumina sintered body or the metal material for the fastening means.
【０００９】従って、このような冷却ジャケットがヒー
トサイクルに遭遇すると、熱膨張係数の差に起因してセ
ラミックと金属との界面、具体的には凹部内壁とナット
部との界面に剥離が生じるおそれがある。そして、この
場合にはナット部がガタつくこととなり、焼結体同士を
確実に連結することができなくなると予想される。ゆえ
に、焼結体各層間に隙間ができて、そこから冷水が外部
に漏れるような事態も生じうる。Therefore, when such a cooling jacket encounters a heat cycle, the interface between the ceramic and the metal, specifically, the interface between the inner wall of the recess and the nut may be separated due to the difference in the thermal expansion coefficient. There is. Then, in this case, the nut portion will rattle, and it is expected that the sintered bodies cannot be reliably connected to each other. Therefore, a gap may be formed between the respective layers of the sintered body, and cold water may leak to the outside from the gap.
【００１０】上記の不具合を未然に避けるため、例えば
金属材料からなるナット部に代えて炭化珪素焼結体にじ
かに雌ねじ穴を設け、そこにボルトを螺入することもそ
の対策として一応考えられる。ところが、硬い炭化珪素
に対するねじ切り加工は極めて困難であるため、これを
実施しようとすると高度な技術や専用の設備が必要とな
り、高コスト化を招く原因となる。In order to avoid the above problems, it is conceivable as a countermeasure that a female screw hole is provided directly in the silicon carbide sintered body instead of a nut made of a metal material, and a bolt is screwed there. However, since it is extremely difficult to perform thread cutting on hard silicon carbide, if this is to be carried out, advanced technology and dedicated equipment are required, resulting in an increase in cost.
【００１１】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その第１の目的は、熱伝導性や耐熱性に
優れるばかりでなく、ヒートサイクル遭遇時でも各層同
士の連結状態が悪化しない積層セラミック構造物を提供
することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the first object of the present invention is to not only excel in heat conductivity and heat resistance, but also to deteriorate the connection state between layers even when a heat cycle is encountered. It is an object of the present invention to provide a multilayer ceramic structure which does not have the same.
【００１２】本発明の第２の目的は、上記の優れた積層
セラミック構造物を安価にかつ確実に製造することがで
きる方法を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a method capable of reliably and inexpensively producing the above-mentioned excellent multilayer ceramic structure.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、複数枚積層された板
状のセラミック焼結体同士を、前記セラミック焼結体の
内層に設けられかつ凹部を有する第１部材と、その凹部
に係入可能な凸部を有する第２部材とからなる締結手段
により連結してなる構造物において、前記セラミック焼
結体は炭化珪素焼結体であるとともに、前記第１部材は
室温〜屈曲点の平均熱膨張係数が１．０×１０-6℃〜
５．５×１０-6℃の低熱膨張合金からなることを特徴と
する積層セラミック構造物をその要旨とする。In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a plurality of laminated plate-shaped ceramic sintered bodies are formed in an inner layer of the ceramic sintered body. In a structure which is provided and connected by fastening means including a first member having a concave portion and a second member having a convex portion capable of being engaged with the concave portion, the ceramic sintered body is a silicon carbide sintered body. And the first member has an average coefficient of thermal expansion from room temperature to a bending point of 1.0 × 10 −6 ° C.
The gist of the present invention is a multi-layer ceramic structure comprising a low thermal expansion alloy having a temperature of 5.5 × 10 -6 ° C.
【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記積層セラミック構造物は、ウェハ研磨装置用テ
ーブルを支持する支持面を上部に備えるとともに、前記
テーブルを冷却するための流体を循環させる流路を内部
に備えるウェハ研磨装置用冷却ジャケットであるとし
た。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the multilayer ceramic structure has a support surface for supporting a table for a wafer polishing apparatus at an upper portion and circulates a fluid for cooling the table. The cooling jacket for a wafer polishing apparatus was provided with a flow path to be provided inside.
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２において、前記第１部材は雌ねじ穴を有するナット部
であり、前記第２部材は雄ねじ溝が形成されるとともに
前記雌ねじ穴に螺入可能な軸部を有するボルトであると
した。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the first member is a nut portion having a female screw hole, and the second member is formed with a male screw groove and is screwed into the female screw hole. The bolt had an insertable shaft.
【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の構造物を製造する方法において、炭化珪素焼結体に、
前記流路となる溝、前記ボルトが挿通されるボルト挿通
孔及び前記ナット部が形成される窪みを加工形成する工
程と、室温〜屈曲点の平均熱膨張係数が１．０×１０-6
℃〜５．５×１０-6℃の低熱膨張合金を前記窪み内に流
し込む工程と、前記合金の固化した後にその合金におけ
る所定箇所にねじ切り加工を施す工程と、前記炭化珪素
焼結体を積層した状態で前記ボルト挿通孔に前記ボルト
を挿通し、同ボルトの軸部を前記ナット部の雌ねじ穴に
螺入させる工程とを含む積層セラミック構造物の製造方
法をその要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a structure according to the third aspect, the silicon carbide sintered body includes:
Groove serving as the flow path, the steps of the recess machining forming the bolt bolt insertion hole and the nut portion which is inserted is formed, from room temperature to an average thermal expansion coefficient of the bending point is 1.0 × 10 -6
A step of pouring a low thermal expansion alloy at a temperature of from 5.5 ° C. to 5.5 × 10 −6 ° C. into the depression, a step of solidifying the alloy and threading a predetermined portion of the alloy, and laminating the silicon carbide sintered body. And a step of inserting the bolt into the bolt insertion hole in this state and screwing a shaft portion of the bolt into a female screw hole of the nut portion.
【００１７】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項１〜３に記載の発明によると、締結手段を構成する第
１部材の凹部に第２部材の凹部を係入することにより、
複数枚積層された板状のセラミック焼結体同士が連結さ
れ、これにより一体化した構造物が得られる。各層を構
成するセラミック材料として炭化珪素焼結体が採用され
ているので、当該構造物には優れた熱伝導性や耐熱性が
確保されている。また、第１部材は金属材料からなるも
のとはいえどもその平均熱膨張係数は一般的なものより
低いため、炭化珪素焼結体との熱膨張係数差もそれほど
大きくはならない。よって、当該構造物がヒートサイク
ルに遭遇したとしても、凹部内壁と第１部材との界面に
剥離は発生せず、第１部材のガタつきも未然に防止され
る。よって、焼結体各層同士の連結状態が悪化しない積
層セラミック構造物とすることができる。Hereinafter, the "action" of the present invention will be described. According to the first to third aspects of the present invention, by engaging the recess of the second member with the recess of the first member constituting the fastening means,
A plurality of laminated plate-shaped ceramic sintered bodies are connected to each other, whereby an integrated structure is obtained. Since a silicon carbide sintered body is employed as the ceramic material constituting each layer, the structure has excellent thermal conductivity and heat resistance. Further, although the first member is made of a metal material, its average thermal expansion coefficient is lower than that of a general member, so that the difference in thermal expansion coefficient from the silicon carbide sintered body does not become so large. Therefore, even if the structure encounters a heat cycle, no separation occurs at the interface between the inner wall of the recess and the first member, and rattling of the first member is prevented. Therefore, it is possible to obtain a multilayer ceramic structure in which the connection state between the respective layers of the sintered body does not deteriorate.
【００１８】請求項２に記載の発明によると、冷却ジャ
ケットの支持面に支持されたテーブルの熱が、流路を循
環する流体によって持ち去られる結果、当該テーブルが
冷却される。また、上記のごとく焼結体各層同士の連結
状態が悪化することはないので、各層間における隙間の
発生や流体の外部漏出といった心配もない。According to the second aspect of the invention, the heat of the table supported on the support surface of the cooling jacket is removed by the fluid circulating in the flow path, so that the table is cooled. Further, since the connection between the layers of the sintered body does not deteriorate as described above, there is no need to worry about generation of gaps between the layers or leakage of the fluid to the outside.
【００１９】請求項３に記載の発明によると、雄ねじ溝
が形成されたボルト軸部の先端を、ナット部の雌ねじ穴
に対して螺入しかつ締め付けることにより、焼結体各層
同士を密着した状態で強固に連結することができる。According to the third aspect of the present invention, the respective layers of the sintered body are brought into close contact with each other by screwing and tightening the tip of the bolt shaft portion having the male screw groove into the female screw hole of the nut portion. It can be firmly connected in the state.
【００２０】請求項４に記載の発明によると、まず、あ
らかじめ炭化珪素焼結体に溝、ボルト挿通孔及び窪みが
加工形成される。次に、溶融した状態の低熱膨張合金を
窪み内に流し込み固化した後、所定箇所にねじ切り加工
が施される。その結果、雌ねじ穴を有するナット部が窪
み内に形成される。即ち、この製造方法によると、硬い
炭化珪素焼結体にじかにねじ切り加工を行うことがない
ので、高度な技術や専用の設備も不要となり、高コスト
化が回避される。そして、炭化珪素焼結体を積層した状
態でボルト挿通孔にボルトを挿通し、同ボルトの軸部を
ナット部の雌ねじ穴に螺入させる。その結果、焼結体各
層が密着した状態で強固に連結された冷却ジャケットが
完成する。According to the fourth aspect of the present invention, first, grooves, bolt insertion holes, and depressions are formed in the silicon carbide sintered body in advance. Next, after pouring the molten low-thermal-expansion alloy into the depression and solidifying, a predetermined portion is subjected to thread cutting. As a result, a nut portion having a female screw hole is formed in the depression. That is, according to this manufacturing method, since the hard silicon carbide sintered body is not directly threaded, advanced technology and dedicated equipment are not required, and cost increase is avoided. Then, a bolt is inserted into the bolt insertion hole in a state where the silicon carbide sintered bodies are stacked, and a shaft portion of the bolt is screwed into a female screw hole of the nut portion. As a result, a cooling jacket in which the respective layers of the sintered body are firmly connected in a state of being in close contact with each other is completed.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のウェハ研磨装置１及びその製造方法を図１〜図６
に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a wafer polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to FIGS.
This will be described in detail based on FIG.
【００２２】図１には、本実施形態のウェハ研磨装置１
が概略的に示されている。同ウェハ研磨装置１を構成し
ているテーブル２は、円盤状であって炭化珪素焼結体製
である。テーブル２の上面は、半導体ウェハ５を研磨す
るための研磨面２ａとなっている。この研磨面２ａには
図示しない研磨クロスが貼り付けられている。このよう
なテーブル２は、同じく円盤状をした冷却ジャケット３
の上面（即ち支持面３ａ）に、図示しないボルト等を用
いて取り付けられている。FIG. 1 shows a wafer polishing apparatus 1 according to this embodiment.
Is schematically shown. The table 2 constituting the wafer polishing apparatus 1 has a disk shape and is made of a silicon carbide sintered body. The upper surface of the table 2 is a polishing surface 2a for polishing the semiconductor wafer 5. A polishing cloth (not shown) is attached to the polishing surface 2a. Such a table 2 includes a cooling jacket 3 also having a disc shape.
Is attached to the upper surface (i.e., the support surface 3a) using bolts or the like (not shown).
【００２３】このウェハ研磨装置１は、多数（図１では
図示の便宜上２つ）のウェハ保持プレート６を備えてい
る。ウェハ保持プレート６の形成材料としては、例えば
ガラスや、アルミナ等のセラミックス材料や、ステンレ
ス等の金属材料などが採用される。各ウェハ保持プレー
ト６の片側面（非保持面６ｂ）の中心部には、図示しな
い駆動装置の一部であるプッシャ棒７が固定されてい
る。各プッシャ棒７は、保持面６ａをその下方にあるテ
ーブル２の研磨面２ａに対向させた状態で各ウェハ保持
プレート６を水平に支持している。また、各プッシャ棒
７はウェハ保持プレート６とともに回転することができ
るばかりでなく、所定範囲だけ上下動することができ
る。ウェハ保持プレート６の保持面６ａには、半導体ウ
ェハ５が例えば熱可塑性ワックス等を用いて貼着されて
いる。勿論、半導体ウェハ５は、保持面６ａに対して真
空引きによりまたは静電的に吸着されてもよい。このと
き、半導体ウェハ５における被研磨面５ａは、テーブル
２の研磨面２ａ側を向いている必要がある。The wafer polishing apparatus 1 has a large number (two in FIG. 1 for convenience of illustration) of wafer holding plates 6. As a material for forming the wafer holding plate 6, for example, glass, a ceramic material such as alumina, or a metal material such as stainless steel is used. A pusher bar 7, which is a part of a driving device (not shown), is fixed to the center of one side surface (non-holding surface 6b) of each wafer holding plate 6. Each pusher bar 7 horizontally supports each wafer holding plate 6 with the holding surface 6a facing the polishing surface 2a of the table 2 therebelow. Further, each pusher bar 7 can not only rotate with the wafer holding plate 6 but also move up and down within a predetermined range. The semiconductor wafer 5 is adhered to the holding surface 6a of the wafer holding plate 6 using, for example, a thermoplastic wax. Needless to say, the semiconductor wafer 5 may be suctioned to the holding surface 6a by evacuation or electrostatically. At this time, the polished surface 5a of the semiconductor wafer 5 needs to face the polished surface 2a of the table 2.
【００２４】図１に示されるように、積層セラミック構
造物としての冷却ジャケット３は、全体として円盤状を
なす部材であって、板状のセラミック焼結体を複数枚積
層することにより構成されたものである。具体的にいう
と、本実施形態では板状の炭化珪素（ＳｉＣ）焼結体を
３枚積層することにより構成されている。説明の便宜
上、冷却ジャケット３の最下層に位置するものを第１焼
結体層Ｌ1 、最上層に位置するものを第３焼結体層Ｌ3
、それらの間に介在されているものを第２焼結体層Ｌ2
とする。As shown in FIG. 1, the cooling jacket 3 as a laminated ceramic structure is a member having a disc shape as a whole, and is constituted by laminating a plurality of plate-shaped ceramic sintered bodies. Things. More specifically, in the present embodiment, three plate-shaped silicon carbide (SiC) sintered bodies are stacked. For convenience of explanation, the lowermost layer of the cooling jacket 3 is the first sintered layer L1 and the uppermost layer is the third sintered layer L3.
The one interposed between them is referred to as a second sintered body layer L2.
And
【００２５】冷却ジャケット３の下面中央部は、円柱状
をした回転軸４の上面に対して水平な状態で固定されて
いる。従って、図示しない回転駆動手段により回転軸を
駆動すると、冷却ジャケット３がテーブル２とともに一
体的に回転する。The center of the lower surface of the cooling jacket 3 is fixed in a horizontal state with respect to the upper surface of the cylindrical rotating shaft 4. Therefore, when the rotation shaft is driven by a rotation driving means (not shown), the cooling jacket 3 rotates integrally with the table 2.
【００２６】また、冷却ジャケット３の内部（詳細には
第１焼結体層Ｌ1 の上面及び第３焼結体層Ｌ3 の下面）
には、流路８の一部をなす溝９が同心円上または渦巻き
状に形成されている。なお、流路８にはテーブル２の熱
を持ち去るための流体である冷水Ｗが循環されるように
なっている。The inside of the cooling jacket 3 (specifically, the upper surface of the first sintered body layer L1 and the lower surface of the third sintered body layer L3)
The groove 9 which forms a part of the flow path 8 is formed concentrically or spirally. In addition, cold water W which is a fluid for removing heat of the table 2 is circulated through the flow path 8.
【００２７】冷却ジャケット３の外周部における複数箇
所には、３枚の焼結体層Ｌ1 ，Ｌ2，Ｌ3 同士を互いに
連結しかつ固定するための構造が設けられている。図
１，図６に示されるように、第１焼結体層Ｌ3 の下面外
周部における複数箇所には、断面円形状または断面多角
形状の窪み１１が設けられている。その窪み１１内に
は、金属材料からなる第１部材としてのナット部１２が
形成されている。このナット部１２は、自身の中心部に
凹部としての雌ねじ穴１３を有している。雌ねじ穴１３
の開口は、図１，図６において下方を向いている。At a plurality of locations on the outer peripheral portion of the cooling jacket 3, structures are provided for connecting and fixing the three sintered body layers L1, L2, L3 to each other. As shown in FIGS. 1 and 6, recesses 11 having a circular or polygonal cross section are provided at a plurality of locations on the outer peripheral portion of the lower surface of the first sintered body layer L3. In the recess 11, a nut portion 12 as a first member made of a metal material is formed. The nut portion 12 has a female screw hole 13 as a concave portion at its center. Female screw hole 13
1 is directed downward in FIGS.
【００２８】第２焼結体層Ｌ2 及び第３焼結体層Ｌ3 に
おいて雌ねじ穴１３に対応する位置には、断面円形状の
ボルト挿通孔１４が冷却ジャケット３の厚さ方向に沿っ
て延びるようにそれぞれ設けられている。ボルト挿通孔
１４の内径は、窪み１１の内径よりも小さくなってい
る。また、第３焼結体層Ｌ3 に形成されたボルト挿通孔
１４の下面側開口には、窪み１１の内径とほぼ同じくら
いの内径の大径部１５が形成されている。In the second sintered body layer L 2 and the third sintered body layer L 3, a bolt insertion hole 14 having a circular cross section extends at a position corresponding to the female screw hole 13 along the thickness direction of the cooling jacket 3. Are provided respectively. The inner diameter of the bolt insertion hole 14 is smaller than the inner diameter of the depression 11. A large-diameter portion 15 having an inner diameter substantially equal to the inner diameter of the depression 11 is formed in the lower surface side opening of the bolt insertion hole 14 formed in the third sintered body layer L3.
【００２９】第２部材としてのボルト１６は、凸部とし
ての軸部１７と、その軸部１７の一端に位置する断面六
角形状の頭部１８とを有する。軸部１７の外周面ほぼ全
体には、雌ねじ穴１３内の雌ねじ溝と等ピッチの雄ねじ
溝が形成されている。従って、軸部１７の先端は雌ねじ
穴１３に対して螺入されている。そして、このようなボ
ルト１６とナット部１２とにより、積層された３枚のセ
ラミック焼結体同士を連結する１つの締結手段が構成さ
れている。即ち、この締結手段を用いた連結状態におい
ては、各焼結体層Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 同士が互いに密着し
たかたちで固定される。The bolt 16 as a second member has a shaft 17 as a projection and a head 18 having a hexagonal cross section located at one end of the shaft 17. A male screw groove having the same pitch as the female screw groove in the female screw hole 13 is formed on almost the entire outer peripheral surface of the shaft portion 17. Therefore, the tip of the shaft 17 is screwed into the female screw hole 13. The bolt 16 and the nut portion 12 constitute one fastening means for connecting the three laminated ceramic sintered bodies. That is, in the connection state using this fastening means, the respective sintered body layers L1, L2, L3 are fixed in such a manner that they are in close contact with each other.
【００３０】第１部材であるナット部１２は、室温（約
２５℃）〜屈曲点（１５０℃〜２００℃程度）の平均熱
膨張係数が１．０×１０-6℃〜５．５×１０-6℃の低熱
膨張合金からなるものとされている必要がある。The nut portion 12 as the first member has an average coefficient of thermal expansion from room temperature (about 25 ° C.) to a bending point (about 150 ° C. to 200 ° C.) of 1.0 × 10 −6 ° C. to 5.5 × 10 5. It must be made of a low thermal expansion alloy at -6 ° C.
【００３１】その理由は、上記の低熱膨張合金は平均熱
膨張係数が一般的な金属よりも低いため、炭化珪素焼結
体との熱膨張係数差もそれほど大きくはならないからで
ある。よって、冷却ジャケット３がヒートサイクルに遭
遇したとしても、窪み１１の内壁とナット部１２との界
面に剥離をもたらすような熱応力の発生にはつながらな
いからである。なお、前記合金の平均熱膨張係数は３．
０×１０-6℃〜５．０×１０-6℃程度であることがより
好ましい。The reason for this is that the average thermal expansion coefficient of the low thermal expansion alloy is lower than that of a general metal, so that the difference in thermal expansion coefficient from the silicon carbide sintered body does not become so large. Therefore, even if the cooling jacket 3 encounters a heat cycle, it does not lead to generation of thermal stress that causes separation at the interface between the inner wall of the depression 11 and the nut portion 12. The average coefficient of thermal expansion of the alloy is 3.
More preferably, it is about 0 × 10 −6 ° C. to 5.0 × 10 −6 ° C.
【００３２】また、低熱膨張合金の弾性率は１００００
ｋｇｆ／ｍｍ2 〜１５０００ｋｇｆ／ｍｍ2 程度、熱伝
導率は０．１３J/cm・℃・sec 〜０．１７J/cm・℃・se
c 程度、引張強さは３０ｋｇｆ／ｍｍ2 〜４０ｋｇｆ／
ｍｍ2 程度であることがよい。このようにしたのは、締
結手段の一部をなすナット部１２にとって好ましい性質
を付与するためである。The elastic modulus of the low thermal expansion alloy is 10,000
kgf / mm 2 〜15000kgf / mm 2 , thermal conductivity 0.13J / cm ・ ℃ ・ sec ~ 0.17J / cm ・ ℃ ・ se
c, and the tensile strength is 30 kgf / mm 2 to 40 kgf /
mm 2 is preferred. The reason for this is to provide preferable properties to the nut portion 12 which forms a part of the fastening means.
【００３３】以上のような条件を満たす合金材料として
は、例えばインバー（Ｉｎｖａｒ）系の合金が挙げられ
る。ここで、「インバー」とは約３６％のニッケル（Ｎ
ｉ）を含有する鉄系合金をいう。より具体的には、Ｎ
ｉ：約３４％〜３８％、Ｃ：０．１０％未満、Ｓｉ：
０．２％〜０．５％、Ｍｎ：０．２％〜０．５％、Ｐ：
０．０２５％未満、Ｓ：０．０２５％未満含有する鉄系
合金である。As an alloy material satisfying the above conditions, for example, an Invar-based alloy can be mentioned. Here, “invar” refers to about 36% of nickel (N
It refers to an iron-based alloy containing i). More specifically, N
i: about 34% to 38%, C: less than 0.10%, Si:
0.2% to 0.5%, Mn: 0.2% to 0.5%, P:
Fe-based alloy containing less than 0.025% and S: less than 0.025%.
【００３４】なお、「インバー系の合金」としては、例
えばインバーに４％〜６％のコバルト（Ｃｏ）を添加し
たものなどや、インバーに球状の黒鉛を分散させたもの
（Ｃ：１．５％〜３．０％）等が挙げられる。The “invar alloy” is, for example, an alloy obtained by adding 4% to 6% of cobalt (Co) to invar, or an alloy obtained by dispersing spherical graphite in invar (C: 1.5%). % To 3.0%).
【００３５】一方、第２部材であるボルト１６自体は、
鉄合金等に代表される一般的な金属材料からなる。次
に、冷却ジャケット３を製造する手順の一例を図２〜図
６に基づいて説明する。On the other hand, the bolt 16 itself, which is the second member,
It is made of a general metal material such as an iron alloy. Next, an example of a procedure for manufacturing the cooling jacket 3 will be described with reference to FIGS.
【００３６】最初に、あらかじめ炭化珪素焼結体を３枚
作製しておく必要がある。炭化珪素焼結体は、炭化珪素
粉末などの原料を混合した後、成形工程及び焼成工程を
行うことで作製される。First, it is necessary to prepare three silicon carbide sintered bodies in advance. The silicon carbide sintered body is manufactured by mixing raw materials such as silicon carbide powder and then performing a molding step and a firing step.
【００３７】このとき作製される焼結体は、密度が２．
７ｇ／ｃｍ3 以上（特には３．０ｇ／ｃｍ3 以上）の緻
密体であることがよい。このようにすると、結晶粒子間
の結合が強くて、しかも気孔が極めて少なくなるからで
ある。よって、気孔を介した冷水Ｗの漏出を未然に防止
できるからである。The sintered body produced at this time has a density of 2.
The dense body is preferably 7 g / cm 3 or more (particularly, 3.0 g / cm 3 or more). This is because bonding between crystal grains is strong and pores are extremely reduced. Therefore, leakage of the cold water W through the pores can be prevented.
【００３８】また、焼結体の熱伝導率は３０ｗ／ｍＫ以
上であることがよく、さらには８０ｗ／ｍＫ〜２００ｗ
／ｍＫ以上であることが望ましい。熱伝導率が小さすぎ
ると、効率のよい熱交換を行うことができなくなり、高
い冷却能力を付与できなくなるおそれがあるからであ
る。逆に、熱伝導率は大きいほど好適である反面、２０
０ｗ／ｍＫを超えるものについては安価かつ安定的な材
料供給が難しくなるからである。The thermal conductivity of the sintered body is preferably 30 w / mK or more, and more preferably 80 w / mK to 200 w / mK.
/ MK or more. If the thermal conductivity is too small, efficient heat exchange cannot be performed, and a high cooling capacity may not be provided. Conversely, the higher the thermal conductivity is, the better,
This is because it is difficult to supply inexpensively and stably a material exceeding 0 w / mK.
【００３９】前記焼結体作製工程に続いて、次に３枚の
炭化珪素焼結体のうち、後に第１焼結体層Ｌ1 となる焼
結体の片面に対し、溝９を溝切り加工により形成すると
ともに、同じ面に窪み１１をざぐり加工により形成する
（図２参照）。また、後に第３焼結体層Ｌ3 となる焼結
体の片面に対し、溝９を溝切り加工により形成するとと
もに、表裏を貫通するボルト挿通孔１４をドリル加工に
よって透設する。ボルト挿通孔１４の片側開口には、例
えばざぐり加工によって大径部１５を形成する。そし
て、後に第２焼結体層Ｌ2 となる焼結体に対しては、表
裏を貫通するボルト挿通孔１４をドリル加工によって透
設する。Subsequent to the above-described sintered body manufacturing step, a groove 9 is formed on one surface of the three silicon carbide sintered bodies which will later become the first sintered body layer L1. And a recess 11 is formed on the same surface by counterboring (see FIG. 2). Further, a groove 9 is formed on one surface of the sintered body that will later become the third sintered body layer L3 by groove cutting, and a bolt insertion hole 14 penetrating the front and back is formed by drilling. A large-diameter portion 15 is formed in one opening of the bolt insertion hole 14 by, for example, counterboring. Then, a bolt insertion hole 14 that penetrates the front and back surfaces is drilled through the sintered body that will later become the second sintered body layer L2.
【００４０】前記焼結体加工工程に続いて、次に室温〜
屈曲点の平均熱膨張係数が１．０×１０-6℃〜５．５×
１０-6℃である前記低熱膨張合金を、後に第１焼結体層
Ｌ1となる焼結体の窪み１１内に流し込む（図３参
照）。Subsequent to the above-mentioned sintered body processing step, the room temperature
The average coefficient of thermal expansion at the inflection point is 1.0 × 10 −6 ° C. to 5.5 ×
The low thermal expansion alloy at 10 −6 ° C. is poured into the recess 11 of the sintered body that will later become the first sintered body layer L1 (see FIG. 3).
【００４１】具体的にいうと、本実施形態では低熱膨張
合金であるインバーの鋳物として、「ＩＣ−３６（製品
名）」を選択し、これを加熱溶融して用いることとし
た。ＩＣ−３６の室温〜屈曲点の平均熱膨張係数は、
１．０×１０-6℃〜１．５×１０ -6℃である。「ＤＩＣ
−３６」、「ＩＣ−３６２」、「ＩＣ−３６３」、「Ｉ
Ｃ−３６５」（いずれも製品名）などを選択することも
可能である。Specifically, in the present embodiment, low thermal expansion is used.
As a casting of Invar which is an alloy, "IC-36 (product
Name) ”, and heat-melt this for use.
Was. The average coefficient of thermal expansion from room temperature to the inflection point of IC-36 is as follows:
1.0 × 10-6℃ ~ 1.5 × 10 -6° C. "DIC
-36 "," IC-362 "," IC-363 "," I
C-365 ”(both are product names)
It is possible.
【００４２】ＤＩＣ−３６は、インバーに球状黒煙を分
散させたものであって、その平均熱膨張係数は３．２×
１０-6℃〜３．５×１０-6℃である。ＩＣ−３６２の平
均熱膨張係数は１．８×１０-6℃〜２．２×１０-6℃、
ＩＣ−３６３の平均熱膨張係数は２．８×１０-6℃〜
３．２×１０-6℃、ＩＣ−３６５の平均熱膨張係数は
４．８×１０-6℃〜５．２×１０-6℃である。DIC-36 is obtained by dispersing spherical black smoke in Invar, and has an average coefficient of thermal expansion of 3.2 ×
10 -6 ° C. is ~3.5 × 10 -6 ℃. The average thermal expansion coefficient of IC-362 is 1.8 × 10 −6 ° C. to 2.2 × 10 −6 ° C.,
The average thermal expansion coefficient of IC-363 is 2.8 × 10 -6 ° C or more.
3.2 × 10 -6 ° C, the average coefficient of thermal expansion of IC-365 is 4.8 × 10 -6 ° C to 5.2 × 10 -6 ° C.
【００４３】次に、窪み１１内に流し込まれた前記合金
を冷却して固化させた後、その合金における中心部に、
まずドリル加工によって非貫通の穴を形成する。そし
て、この穴の内周面に対してねじ切り加工を施すことに
より、雌ねじ穴１３を有するナット部１２を形成する
（図４参照）。Next, after the alloy poured into the depression 11 is cooled and solidified, the center of the alloy is
First, a non-penetrating hole is formed by drilling. Then, the nut portion 12 having the female screw hole 13 is formed by subjecting the inner peripheral surface of this hole to thread cutting (see FIG. 4).
【００４４】前記ねじ切り加工工程を経た後、３枚の炭
化珪素焼結体を積層する（図５参照）。このとき、ナッ
ト部１２は内層に位置した状態となる。このような積層
状態でボルト挿通孔１４にボルト１６を挿通し、その軸
部１７をナット部１２の雌ねじ穴１３に螺入させかつ締
め付ける。After the threading step, three silicon carbide sintered bodies are laminated (see FIG. 5). At this time, the nut portion 12 is located in the inner layer. In such a laminated state, the bolt 16 is inserted into the bolt insertion hole 14, and the shaft portion 17 is screwed into the female screw hole 13 of the nut portion 12 and tightened.
【００４５】以上の諸工程を経ることにより、３枚の焼
結体各層同士が密着した状態で強固に連結された一体的
構造物が得られ、図６に示す所望の冷却ジャケット３が
完成する。Through the above steps, an integrated structure is obtained in which the three sintered layers are firmly connected to each other in a state in which the respective layers are in close contact with each other, and the desired cooling jacket 3 shown in FIG. 6 is completed. .
【００４６】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）本実施形態では、各焼結体層Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 を
構成するセラミック材料として炭化珪素焼結体が材用さ
れている。よって、アルミナ焼結体を用いた従来品に比
べ、熱伝導性が高くて冷却能力に優れ、かつ耐熱性や耐
ヒートサイクル性にも優れた冷却ジャケット３とするこ
とができる。Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) In this embodiment, a silicon carbide sintered body is used as a ceramic material constituting each of the sintered body layers L1, L2, L3. Therefore, compared with the conventional product using the alumina sintered body, the cooling jacket 3 having high thermal conductivity, excellent cooling ability, and excellent heat resistance and heat cycle resistance can be obtained.
【００４７】また、第１部材であるナット部１２は、平
均熱膨張係数が上記の好適範囲内にある低熱膨張合金か
らなるものとされている。従って、炭化珪素焼結体との
熱膨張係数差もそれほど大きくはならず、ほぼ同程度で
ある。よって、冷却ジャケット３が室温〜３００℃程度
のヒートサイクルに遭遇したとしても、窪み１１の内壁
とナット部１２との界面に剥離が発生するようなことは
ない。このため、剥離に起因するナット部１２のガタつ
きも未然に防止され、各焼結体層Ｌ1 〜Ｌ3 同士の連結
状態が悪化しない冷却ジャケット３を実現することがで
きる。即ち、各焼結体層Ｌ1 〜Ｌ3 間に隙間が発生しな
くなり、結果としてそこからの冷水Ｗの外部漏出といっ
た心配もなくなる。The nut member 12, which is the first member, is made of a low thermal expansion alloy having an average coefficient of thermal expansion within the above preferred range. Therefore, the difference in thermal expansion coefficient between the silicon carbide sintered body and the silicon carbide sintered body does not increase so much, and is substantially the same. Therefore, even if the cooling jacket 3 encounters a heat cycle of about room temperature to 300 ° C., there is no occurrence of separation at the interface between the inner wall of the depression 11 and the nut portion 12. For this reason, rattling of the nut portion 12 due to peeling is prevented beforehand, and the cooling jacket 3 in which the connection state of the respective sintered body layers L1 to L3 is not deteriorated can be realized. That is, no gap is generated between the respective sintered body layers L1 to L3, and as a result, there is no fear that the cold water W leaks from the outside.
【００４８】（２）また、締結手段としてボルト１６及
びナット部１２との組み合わせを採用したこの実施形態
によると、螺入及び締め付けを行うことにより、各焼結
体層Ｌ1 〜Ｌ3 同士を密着した状態で強固に連結するこ
とができる。つまり、ともにねじ溝を有する部材同士の
場合、そうでない場合に比べて大きな締め付け力を得る
ことができるからである。従って、このことは冷水Ｗの
漏出防止にも大いに寄与する。(2) According to this embodiment employing a combination of the bolt 16 and the nut portion 12 as the fastening means, the respective sintered body layers L1 to L3 are brought into close contact with each other by screwing and tightening. It can be firmly connected in the state. In other words, when both members have thread grooves, a greater tightening force can be obtained as compared with the case where they are not. Therefore, this greatly contributes to prevention of leakage of the cold water W.
【００４９】（３）さらに、本実施形態の製造方法によ
ると、硬い炭化珪素焼結体にじかにねじ切り加工を行う
ことがないので、高度な技術や専用の設備も不要とな
り、高コスト化を回避することができる。即ち、図１の
ような優れた冷却ジャケット３を、安価にかつ確実に製
造することができる。(3) Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, since the hard silicon carbide sintered body is not directly threaded, advanced technology and dedicated equipment are not required, and cost increase is avoided. can do. That is, the excellent cooling jacket 3 as shown in FIG. 1 can be manufactured reliably and inexpensively.
【００５０】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 実施形態では、ボルト１６及びナット部１２の組み
合わせからなる締結手段、言い換えると一方の部材の特
定部位が他方の部材の特定部位に螺入可能なタイプの締
結手段を用いていた。勿論、これに限定されることはな
く、一方の部材の特定部位が他方の部材の特定部位にた
だ単に係入可能なものを締結手段とすることもできる。The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the embodiment, the fastening means composed of a combination of the bolt 16 and the nut portion 12, that is, a fastening means of a type in which a specific portion of one member can be screwed into a specific portion of the other member is used. Of course, the present invention is not limited to this, and it is also possible to use, as the fastening means, one in which a specific portion of one member can simply be engaged with a specific portion of the other member.
【００５１】・ 冷却ジャケット３を構成する焼結体層
Ｌ1 等は必ずしも３層でなくてもよく、２層または４層
以上であってもよい。 ・ 第２部材であるボルト１６についても、第１部材と
同じく実施形態のような低熱膨張合金を用いても構わな
い。The number of the sintered layers L1 and the like constituting the cooling jacket 3 is not necessarily three, but may be two or four or more. -As for the bolt 16 as the second member, a low thermal expansion alloy as in the embodiment may be used similarly to the first member.
【００５２】・ 本発明は、実施形態において示したよ
うなウェハ研磨装置用冷却ジャケット３のみに具体化さ
れるに止まらず、例えば熱交換機器用の積層セラミック
構造物として広く具体化されることが可能である。さら
には、流路８となる溝９を持たないものであって熱交換
機器以外の用途に使用される積層セラミック構造物とし
て具体化されることも許容される。The present invention is not limited to being embodied only in the cooling jacket 3 for a wafer polishing apparatus as shown in the embodiment, but may be widely embodied as, for example, a multilayer ceramic structure for heat exchange equipment. It is possible. Furthermore, it is not permitted to have the groove 9 serving as the flow path 8 and it is also allowed to be embodied as a multilayer ceramic structure used for applications other than heat exchange equipment.
【００５３】・ 室温〜屈曲点の平均熱膨張係数が１．
０×１０-6℃〜５．５×１０-6℃という条件を満たす低
熱膨張合金であれば、それを実施形態のインバーの代わ
りに用いて第１部材を形成することも勿論許容されう
る。The average coefficient of thermal expansion from room temperature to the inflection point is 1.
If the low thermal expansion alloy satisfies the condition of 0 × 10 −6 ° C. to 5.5 × 10 −6 ° C., it is of course acceptable to form the first member by using it instead of the invar of the embodiment.
【００５４】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項１〜３のいずれか１つにおいて、前記炭
化珪素焼結体は緻密体であること。従って、この技術的
思想１に記載の発明によれば、多孔質体ではないので、
気孔から冷却用の流体が漏れるようなことがない。Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiments will be listed below together with their effects. (1) In any one of claims 1 to 3, the silicon carbide sintered body is a dense body. Therefore, according to the invention described in the technical idea 1, since it is not a porous body,
The cooling fluid does not leak from the pores.
【００５５】（２） 請求項１〜３、技術的思想１のい
ずれか１つにおいて、前記炭化珪素焼結体の密度は２．
７ｇ／ｃｍ3 以上（好ましくは３．０ｇ／ｃｍ3 以上）
であること。従って、この技術的思想２に記載の発明に
よれば、熱伝導性が高くなるので、冷却用ジャケットと
した場合にはその冷却能力も高くなる。(2) In any one of the first to third aspects and the technical idea 1, the density of the silicon carbide sintered body is 2.
7 g / cm 3 or more (preferably 3.0 g / cm 3 or more)
That. Therefore, according to the invention described in the technical idea 2, since the heat conductivity is increased, when the cooling jacket is used, the cooling capacity is also increased.
【００５６】（３） 請求項１〜３、技術的思想１，２
のいずれか１つにおいて、前記低熱膨張合金はインバー
系の合金であること。ここで、「インバー（Ｉｎｖａ
ｒ）」とは約３６％のニッケルを含有する鉄系合金をい
う。(3) Claims 1 to 3, technical ideas 1 and 2
In any one of the above, the low thermal expansion alloy is an Invar alloy. Here, "Inva (Inva
"r)" refers to an iron-based alloy containing about 36% nickel.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、熱伝導性や耐熱性に優れるばかりで
なく、ヒートサイクル遭遇時でも各層同士の連結状態が
悪化しない積層セラミック構造物を提供することができ
る。As described above in detail, according to the first to third aspects of the present invention, not only the thermal conductivity and the heat resistance are excellent, but also the connection between the layers does not deteriorate even when a heat cycle is encountered. A laminated ceramic structure can be provided.
【００５８】請求項２に記載の発明によれば、冷却能力
に優れるばかりでなく耐ヒートサイクル性を備えたもの
とすることができる。請求項３に記載の発明によれば、
焼結体各層同士を密着した状態で強固に連結することが
できる。According to the second aspect of the present invention, not only the cooling capacity is excellent but also the heat cycle resistance can be provided. According to the invention described in claim 3,
The respective layers of the sintered body can be firmly connected to each other in a state of being in close contact with each other.
【００５９】請求項４に記載の発明によれば、上記の優
れた積層セラミック構造物を安価にかつ確実に製造する
ことができる方法を提供することができる。According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a method capable of reliably and inexpensively manufacturing the above-mentioned excellent multilayer ceramic structure.
【図１】本発明を具体化した一実施形態におけるウェハ
研磨装置を示す概略図。FIG. 1 is a schematic view showing a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the invention.
【図２】（ａ）〜（ｃ）は冷却ジャケットの製造過程に
おいて、溝、ボルト挿通孔及び窪みを加工形成した状態
を示す部分概略拡大断面図。FIGS. 2A to 2C are partially schematic enlarged cross-sectional views showing a state in which grooves, bolt insertion holes and depressions are formed in a process of manufacturing a cooling jacket.
【図３】冷却ジャケットの製造過程において、合金を窪
み内に流し込んだ状態を示す部分概略拡大断面図。FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which an alloy is poured into a recess in a manufacturing process of the cooling jacket.
【図４】冷却ジャケットの製造過程において、合金にね
じ切り加工を施した状態を示す部分概略拡大断面図。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which an alloy is subjected to thread cutting in a manufacturing process of the cooling jacket.
【図５】冷却ジャケットの製造過程において、複数枚の
炭化珪素焼結体を積層した状態を示す部分概略拡大断面
図。FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which a plurality of silicon carbide sintered bodies are stacked in a manufacturing process of the cooling jacket.
【図６】ボルトをナット部に螺入することにより完成し
た冷却ジャケットを示す部分概略拡大断面図。FIG. 6 is a partially schematic enlarged sectional view showing a cooling jacket completed by screwing a bolt into a nut portion.
１…ウェハ研磨装置、２…ウェハ研磨装置用テーブル、
３…積層セラミック構造物としてのウェハ研磨装置用冷
却ジャケット、３ａ…支持面、８…溝、１１…窪み、１
２…締結手段を構成する第１部材としてのナット部、１
３…凹部としての雌ねじ穴、１４…ボルト挿通孔、１６
…締結手段を構成する第２部材としてのボルト、１７…
凸部としての軸部、１９…流路、Ｌ1 …炭化珪素焼結体
としての第１焼結体層、Ｌ2 …炭化珪素焼結体としての
第１焼結体層、Ｌ3 …炭化珪素焼結体としての第１焼結
体層。1. Wafer polishing device, 2. Table for wafer polishing device,
Reference numeral 3 denotes a cooling jacket for a wafer polishing apparatus as a laminated ceramic structure, 3a denotes a support surface, 8 denotes grooves, 11 denotes depressions, and 1
2... Nut portion as a first member constituting the fastening means, 1
3 ... female screw hole as recess, 14 ... bolt insertion hole, 16
... bolt as a second member constituting the fastening means, 17 ...
Shaft part as a convex part, 19 ... flow path, L1 ... first sintered body layer as a silicon carbide sintered body, L2 ... first sintered body layer as a silicon carbide sintered body, L3 ... silicon carbide sintered body A first sintered body layer as a body.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神保 直幸 岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１の１ イビデ ン 株式会社大垣北工場内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 AC01 AC04 BA08 CA01 CB05 CB10 DA17 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Naoyuki Jimbo 1-1-1 north of Ibigawa-cho, Ibi-gun, Gifu Ibiden F-term in Ogakikita Plant (reference) 3C058 AA07 AA09 AC01 AC04 BA08 CA01 CB05 CB10 DA17
Claims (4)
同士を、前記セラミック焼結体の内層に設けられかつ凹
部を有する第１部材と、その凹部に係入可能な凸部を有
する第２部材とからなる締結手段により連結してなる構
造物において、 前記セラミック焼結体は炭化珪素焼結体であるととも
に、前記第１部材は室温〜屈曲点の平均熱膨張係数が
１．０×１０-6℃〜５．５×１０-6℃の低熱膨張合金か
らなることを特徴とする積層セラミック構造物。A first member provided in an inner layer of the ceramic sintered body and having a concave portion, and a convex portion capable of being engaged in the concave portion. In a structure connected by a fastening means comprising a second member, the ceramic sintered body is a silicon carbide sintered body, and the first member has an average coefficient of thermal expansion from room temperature to a bending point of 1.0. × 10 -6 ℃ ~5.5 × 10 -6 multilayer ceramic structure, characterized in that it consists of low thermal expansion alloy ° C..
装置用テーブルを支持する支持面を上部に備えるととも
に、前記テーブルを冷却するための流体を循環させる流
路を内部に備えるウェハ研磨装置用冷却ジャケットであ
ることを特徴とする請求項１に記載の積層セラミック構
造物。2. The cooling device for a wafer polishing apparatus according to claim 1, wherein the laminated ceramic structure has a support surface for supporting a table for the wafer polishing apparatus at an upper portion and a flow path for circulating a fluid for cooling the table therein. The multilayer ceramic structure according to claim 1, wherein the multilayer ceramic structure is a jacket.
であり、前記第２部材は雄ねじ溝が形成されるとともに
前記雌ねじ穴に螺入可能な軸部を有するボルトであるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の積層セラミッ
ク構造物。3. The method according to claim 2, wherein the first member is a nut having a female screw hole, and the second member is a bolt having a male screw groove and having a shaft portion which can be screwed into the female screw hole. The multilayer ceramic structure according to claim 1 or 2, wherein:
おいて、 炭化珪素焼結体に、前記流路となる溝、前記ボルトが挿
通されるボルト挿通孔及び前記ナット部が形成される窪
みを加工形成する工程と、 室温〜屈曲点の平均熱膨張係数が１．０×１０-6℃〜
５．５×１０-6℃の低熱膨張合金を前記窪み内に流し込
む工程と、 前記合金の固化した後にその合金における所定箇所にね
じ切り加工を施す工程と、 前記炭化珪素焼結体を積層した状態で前記ボルト挿通孔
に前記ボルトを挿通し、同ボルトの軸部を前記ナット部
の雌ねじ穴に螺入させる工程とを含む積層セラミック構
造物の製造方法。4. The method for manufacturing a structure according to claim 3, wherein the silicon carbide sintered body is formed with a groove serving as the flow path, a bolt insertion hole through which the bolt is inserted, and the nut part. The step of processing and forming the dent, and the average thermal expansion coefficient from room temperature to the bending point is 1.0 × 10 −6 ° C.
A step of pouring a 5.5 × 10 −6 ° C. low thermal expansion alloy into the depression, a step of threading a predetermined portion of the alloy after solidification of the alloy, and a state in which the silicon carbide sintered body is laminated Inserting the bolt into the bolt insertion hole and screwing a shaft portion of the bolt into a female screw hole of the nut portion.
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|---|---|
| JP (1) | JP2000108020A (en) |
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