JP6104075B2 - Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、真空吸着装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a vacuum suction device and a manufacturing method thereof.
半導体ウエハ等の被吸着物の吸着性能の向上を図りうる真空吸着装置が提案されている（特許文献１参照）。この真空吸着装置は、多孔質の中央載置部と、その外側を囲うように配置されている多孔質の環状載置部と、当該載置部の間に配置されている環状隔壁部と、載置部の気孔に連通する吸引孔を有する緻密質の支持部とが、実質的に隙間なく接合されることにより構成されている。 There has been proposed a vacuum suction apparatus capable of improving the adsorption performance of an object to be adsorbed such as a semiconductor wafer (see Patent Document 1). The vacuum suction device includes a porous central mounting portion, a porous annular mounting portion disposed so as to surround the outer periphery, an annular partition portion disposed between the mounting portions, A dense support portion having suction holes communicating with the pores of the placement portion is joined substantially without a gap.
しかし、隔壁部を構成するセラミックス溶射膜は、多孔質の載置部に対する密着性が高い一方、緻密質の支持部に対する密着性が低い。このため、支持部の吸引孔を通じた載置部の気孔が真空吸引される際、隔壁部と支持部との接合箇所においてリークが生じ、吸着性能の低下を招来する可能性があった。 However, the ceramic sprayed film constituting the partition wall has high adhesion to the porous mounting portion, but has low adhesion to the dense support portion. For this reason, when the pores of the mounting part through the suction holes of the support part are vacuum-sucked, there is a possibility that leakage occurs at the joint portion between the partition wall part and the support part, leading to a reduction in adsorption performance.
そこで、本発明は、物体吸着性能のさらなる向上を図りうる真空吸着装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the vacuum suction apparatus which can aim at the further improvement of object suction performance, and its manufacturing method.
本発明は、中央載置部およびこれを一重または多重に環状に囲うように配置されている一または複数の環状載置部を含む、セラミックス／ガラス複合多孔質体からなる複数の載置部と、前記複数の載置部の間に配置されているセラミックス溶射膜により形成されている一または複数の環状の隔壁部と、被吸着物が載置される載置面を構成する上端面を露出させた状態の前記複数の載置部および前記一または複数の隔壁部のそれぞれを支持するように構成され、前記載置部の気孔に連通する吸引孔を有するセラミックス緻密質体からなる支持部と、を備え、前記セラミックス緻密質体、前記セラミックス／ガラス複合多孔質体および前記セラミックス溶射膜が相互に直接的に接合されることにより構成されている真空吸着装置に関する。 The present invention includes a plurality of mounting portions made of a ceramic / glass composite porous body, including a central mounting portion and one or a plurality of annular mounting portions disposed so as to surround the central mounting portion in a single or multiple manner. And exposing one or a plurality of annular partition walls formed by a ceramic sprayed film disposed between the plurality of placement portions and an upper end surface constituting a placement surface on which the object to be adsorbed is placed. A support portion made of a ceramic dense body configured to support each of the plurality of placement portions and the one or more partition walls in a state of being made, and having suction holes communicating with the pores of the placement portion; The ceramic dense body, the ceramic / glass composite porous body, and the ceramic sprayed film are directly bonded to each other.
本発明の真空吸着装置は、前記セラミックス／ガラス複合多孔質体と前記セラミックス溶射膜との接合界面である第２接合界面が、前記セラミックス緻密質体と前記セラミックス溶射膜との接合界面である第１接合界面に対して平角をなして連続する底面と、前記底面に対して鋭角または直角をなして上方に連続する側面とにより構成されていることを特徴とする。 In the vacuum suction device of the present invention, the second bonding interface which is a bonding interface between the ceramic / glass composite porous body and the ceramic sprayed film is a bonding interface between the ceramic dense body and the ceramic sprayed film. It is characterized by comprising a bottom surface that forms a flat angle with respect to one bonding interface, and a side surface that forms an acute angle or a right angle with respect to the bottom surface and continues upward.
本発明は、前記支持部を構成する、凹部および前記凹部に連通する前記吸引孔を有するセラミックス緻密質体を作製する工程と、セラミックス粉末と第１のガラスの粉末とを含む第１のスラリーを調製する工程と、前記第１のスラリーを前記セラミックス緻密質体の前記凹部に充填したうえで、前記第１のガラスの軟化点以上の温度で焼成してセラミックス／ガラス複合多孔質体を形成する工程と、前記セラミックス／ガラス複合多孔質体、または前記セラミックス／ガラス複合多孔質体および前記セラミックス緻密質体に加工を施すことにより、前記複数の載置部のうち内側から奇数番目または偶数番目の載置部に相当する領域を除いて、前記セラミックス緻密質体が露出している底面と、前記セラミックス／ガラス複合多孔質体が露出している環状の側面とを有する第２穴または第２環状溝を形成する工程と、前記第２穴または前記第２環状溝の前記側面にセラミックスを溶射することにより前記隔壁部を構成するセラミックス溶射膜を形成する工程と、セラミックス粉末と第２のガラスの粉末とを含む第２のスラリーを調製する工程と、前記第２のスラリーを前記側面に前記セラミックス溶射膜が形成されている前記第２穴または前記第２環状溝または穴に充填し、前記第２のガラスの軟化点以上の温度で焼成して、セラミックス／ガラス複合多孔質体からなる、前記複数の載置部のうち内側から数えた順位が偶数または奇数の載置部を形成する工程と、を含む、前記真空吸着装置を製造する方法に関する。 The present invention includes a step of producing a ceramic dense body having a recess and a suction hole communicating with the recess, the first slurry including the ceramic powder and the first glass powder. And preparing the ceramic / glass composite porous body by filling the concave portion of the ceramic dense body with the first slurry and firing at a temperature equal to or higher than the softening point of the first glass. And processing the ceramic / glass composite porous body, or the ceramic / glass composite porous body and the ceramic dense body, so that the odd-numbered or even-numbered ones from the inside of the plurality of placement portions Except for the area corresponding to the mounting portion, the bottom surface where the ceramic dense body is exposed, and the ceramic / glass composite porous body is exposed. Forming a second hole or second annular groove having an annular side surface, and spraying ceramics on the side surface of the second hole or second annular groove to form the partition wall portion. Forming a second slurry containing ceramic powder and second glass powder, and forming the second slurry in the second hole in which the ceramic sprayed film is formed on the side surface. Or filled in the second annular groove or hole, fired at a temperature equal to or higher than the softening point of the second glass, and counted from the inside of the plurality of mounting portions made of a ceramic / glass composite porous body. Forming a mounting part having an even or odd order, and a method of manufacturing the vacuum suction device.
本発明の方法は、前記底面よりも下方に窪んでいる第１穴または第１環状溝を有する前記セラミックス緻密質体を作製し、前記側面に対して連続する前記底面の環状部分が、前記第１穴または前記第１環状溝に充填された前記第１のスラリー由来の前記セラミックス／ガラス複合多孔質体が露出している面により構成されるように前記第２穴または前記第２環状溝を形成することを特徴とする。前記第２穴または第２環状溝の前記底面のうち前記セラミックス緻密質体が露出している部分を、その表面粗さＲａが３．０〜５．０［μｍ］の範囲に収まるように加工することが好ましい。 The method of the present invention produces the ceramic dense body having a first hole or a first annular groove that is recessed below the bottom surface, and the annular portion of the bottom surface that is continuous with the side surface includes the first portion. The second hole or the second annular groove is formed by a surface where the ceramic / glass composite porous body derived from the first slurry filled in the first hole or the first annular groove is exposed. It is characterized by forming. The portion of the bottom surface of the second hole or second annular groove where the ceramic dense body is exposed is processed so that the surface roughness Ra is within the range of 3.0 to 5.0 [μm]. It is preferable to do.
発明者は、前記のようなリークが生じる原因が、第１接合界面を構成する緻密質体の端面と第２接合界面を構成する多孔質体の端面とが垂直または略垂直に連続していることに起因していることを知見した。セラミックス溶射膜の多孔質体（第１スラリー由来）および緻密質体のそれぞれに対する密着力が相違するため、多孔質体（第２スラリー由来）の形成のための熱処理に際して、セラミックス溶射膜が収縮して当該垂直な角部において多孔質体および緻密質体から局所的に浮き上がりやすい。 The inventor found that the cause of the leakage is that the end face of the dense body constituting the first joining interface and the end face of the porous body constituting the second joining interface are continuous vertically or substantially perpendicularly. I found out that it was caused by this. Since the adhesion of the ceramic sprayed film to the porous body (derived from the first slurry) and the dense body are different, the ceramic sprayed film shrinks during the heat treatment for forming the porous body (derived from the second slurry). Therefore, it tends to float locally from the porous body and the dense body at the vertical corners.
当該知見に基づいてなされた本発明の真空吸着装置によれば、第２接合界面（多孔質体と溶射膜との接合界面）が、「底面」とこれに対して鋭角または直角をなして上方に連続する「側面」とにより構成されている。「直角」は９０°のみならず、これに近い鈍角（たとえば９５°以下の鈍角。略直角。）をも包含する概念である。これにより、溶射膜の下端角部が多孔質体に対して接合される。また、第２接合界面の底面が、第１接合界面（緻密質体と溶射膜との接合界面）に対して平角をなして連続している。これにより、第１接合界面と第２接合界面との連続箇所においてセラミックス溶射膜が多孔質体および緻密質体から局所的に浮き上がる事態が抑制されうる。よって、当該浮き上がりが抑制される分だけ、真空吸着装置の物体吸着性能の向上が図られる。 According to the vacuum adsorption apparatus of the present invention made based on the above knowledge, the second bonding interface (bonding interface between the porous body and the sprayed film) is located above the “bottom surface” with an acute angle or a right angle. It is comprised by the "side surface" which continues. “Right angle” is a concept including not only 90 ° but also an obtuse angle close to this (for example, an obtuse angle of 95 ° or less; substantially right angle). Thereby, the lower end corner | angular part of a thermal spray film is joined with respect to a porous body. Further, the bottom surface of the second bonding interface is continuous with a flat angle with respect to the first bonding interface (bonding interface between the dense body and the sprayed film). Thereby, the situation where the ceramic sprayed film floats locally from the porous body and the dense body at the continuous portion between the first bonding interface and the second bonding interface can be suppressed. Therefore, the object suction performance of the vacuum suction device is improved by the amount that the lifting is suppressed.
（真空吸着装置の構成）
図１〜図４に示されている本発明の一実施形態としての真空吸着装置は、半導体ウエハ等の被吸着物を吸着保持するように構成されている。
(Configuration of vacuum suction device)
The vacuum suction apparatus as one embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 is configured to suck and hold an object to be adsorbed such as a semiconductor wafer.
真空吸着装置は、略円盤状の中央載置部２１と、これを内側から順に三重に囲うように配置されている円環状の環状載置部２２〜２４と、載置部２１〜２４の間に配置されている円環状の隔壁部３１〜３３と、載置部２１〜２４および隔壁部３１〜３３を支持するように構成されている凹部を有する略有底円筒状の支持部１０と、を備えている（図１参照）。 The vacuum suction device includes a substantially disk-shaped central mounting portion 21, and annular annular mounting portions 22 to 24 arranged so as to surround the triple in order from the inside, and between the mounting portions 21 to 24. A ring-shaped partition wall portion 31 to 33 disposed on the bottom, and a substantially bottomed cylindrical support portion 10 having a recess configured to support the mounting portions 21 to 24 and the partition wall portions 31 to 33; (Refer to FIG. 1).
支持部１０は、載置部２１〜２４のそれぞれの開気孔に対して、吸引溝１１を介して別個独立に連通する吸引孔１２を有する（図３参照）。支持部１０は、隔壁部３１〜３３の下方において、凹部底面よりも下方に窪んでいる第１環状溝１０１〜１０３を有する（図３参照）。径方向内側から１番目の第１環状溝１０１には、載置部２１（またはこれを構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体）が充填されている。径方向内側から２番目の第１環状溝１０２および３番目の第１環状溝１０３には、載置部２３が充填されている。すなわち、複数の載置部のうち内側から数えた順位が奇数の載置部２１，２３を構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体が、支持部１０の凹部底面よりも下方に延在している。 The support part 10 has the suction hole 12 which communicates independently through the suction groove 11 with respect to each open hole of the mounting parts 21 to 24 (see FIG. 3). The support part 10 has the 1st annular grooves 101-103 which are depressed below the recessed part bottom face under the partition parts 31-33 (refer FIG. 3). The first annular groove 101 that is the first from the inside in the radial direction is filled with the placement portion 21 (or a ceramic / glass composite porous body that constitutes the same). The placement portion 23 is filled in the second first annular groove 102 and the third first annular groove 103 from the radially inner side. That is, the ceramic / glass composite porous body that constitutes the mounting parts 21 and 23 having an odd order from the inside among the plurality of mounting parts extends below the bottom surface of the concave portion of the support part 10. .
被吸着物が載置される載置面１００において、略円形状の中央載置部２１、中央載置部２１に隣接する円環状の隔壁部３１、隔壁部３１の外側に隣接する環状載置部２２、環状載置部２２に隣接する円環状の隔壁部３２、隔壁部３２の外側に隣接する環状載置部２３、環状載置部２３に隣接する円環状の隔壁部３３、隔壁部３３の外側に隣接する環状載置部２４、環状載置部２４に隣接する円環状の支持部１０の上端面が、真空吸着装置の径方向に同心円状に連接されている（図２参照）。 On the mounting surface 100 on which the object to be adsorbed is mounted, a substantially circular central mounting portion 21, an annular partition wall 31 adjacent to the central mounting portion 21, and an annular mounting adjacent to the outside of the partition wall 31. Part 22, annular partition part 32 adjacent to annular mounting part 22, annular mounting part 23 adjacent to outside of partition part 32, annular partition part 33 adjacent to annular mounting part 23, partition part 33 An annular mounting portion 24 adjacent to the outer side of the annular mounting portion 24 and an upper end surface of the annular support portion 10 adjacent to the annular mounting portion 24 are concentrically connected in the radial direction of the vacuum suction device (see FIG. 2).
載置部２１〜２４の個数が４であるため、サイズが相違する４種類の被吸着物の吸着保持のために使用される。たとえば、サイズが異なる（φ４インチ、φ５インチ、φ６インチおよびφ８インチ）４種類の半導体ウエハの吸着保持に真空吸着装置が適用されうるように、隔壁部３１、３２および３３ならびに支持部１０の上面の内側縁部のそれぞれの真空吸着装置の中心からの距離が設定されている。 Since the number of the mounting parts 21 to 24 is 4, it is used for adsorbing and holding four types of objects to be adsorbed having different sizes. For example, the upper surfaces of the partition walls 31, 32, and 33 and the support 10 so that the vacuum chucking device can be applied to sucking and holding four types of semiconductor wafers of different sizes (φ4 inch, φ5 inch, φ6 inch, and φ8 inch). The distance from the center of each vacuum suction device of the inner edge of each is set.
被吸着物の外側縁部が隔壁部３１〜３３のうち当該被吸着物の径に対応する一の隔壁部の上端面またはそれよりも若干外側に位置するように当該一の隔壁部の径が決定される。これにより、被吸着物の外側縁部と隔壁部上端面の内側縁部との間隙に由来するリークが防止され、吸着力の低下防止が図られている。被吸着物の径が隔壁部上端面の径よりも大きい場合、両者の差が１［ｍｍ］以下に設計されることが好ましい。これにより、被吸着部の径の過大のため、その外側縁部に吸着力が作用せずに反り上がるような変形が防止されうる。 The diameter of the one partition wall portion is such that the outer edge portion of the object to be adsorbed is positioned on the upper end surface of the one partition wall portion corresponding to the diameter of the object to be adsorbed among the partition wall portions 31 to 33 or slightly outside thereof. It is determined. Thereby, the leak derived from the gap | interval of the outer edge part of a to-be-adsorbed object and the inner edge part of a partition part upper end surface is prevented, and the fall of adsorption power is aimed at. When the diameter of the object to be adsorbed is larger than the diameter of the upper end face of the partition wall, the difference between the two is preferably designed to be 1 [mm] or less. Thereby, since the diameter of the attracted portion is excessive, it is possible to prevent the warping of the outer edge portion without causing the attracting force to act.
支持部１０は、たとえばアルミナ、窒化珪素、炭化珪素およびジルコニアの中から選ばれたセラミックスの緻密質体から構成されている。当該セラミックスは、載置部２１〜２４を構成するセラミックスと同じものであることが好ましい。支持部１０は緻密質であるため、真空吸着装置の使用環境に必要な機械的強度が確保されている。 Support 10 is made of a dense ceramic body selected from, for example, alumina, silicon nitride, silicon carbide, and zirconia. The ceramic is preferably the same as the ceramic constituting the placement portions 21 to 24. Since the support portion 10 is dense, the mechanical strength necessary for the usage environment of the vacuum suction device is ensured.
載置部２１〜２４は、セラミックス／ガラス複合多孔質体からなる。載置部２１〜２４の開気孔率が２０〜５０％の範囲に収まっている。これにより、載置部２１〜２４における過度の圧力損失および吸着力の低下、機械的強度の低下、ならびに、載置面１００の平坦性の低下が回避されうる。載置部２１〜２４の平均気孔径が１０〜１５０［μｍ］の範囲に収まっている。これにより、平均気孔径の過小に由来する圧力損失の過大および吸着力の低下、平均気孔径の過大に由来する凹凸構造による界面精度の低下が回避されうる。 The mounting parts 21 to 24 are made of a ceramic / glass composite porous body. The open porosity of the mounting portions 21 to 24 is in the range of 20 to 50%. Thereby, the excessive pressure loss in the mounting parts 21-24 and the fall of adsorption | suction power, the fall of mechanical strength, and the fall of the flatness of the mounting surface 100 can be avoided. The average pore diameter of the mounting portions 21 to 24 is in the range of 10 to 150 [μm]. Thereby, it is possible to avoid an excessive pressure loss and a decrease in adsorption force due to an excessive average pore diameter and a decrease in interface accuracy due to an uneven structure resulting from an excessive average pore diameter.
載置部２１〜２４のそれぞれの開気孔率および平均気孔径は同等に設計されている。これにより、載置部２１〜２４の間での段差の発生および吸着力のばらつきの発生が回避されうる。 The open porosity and the average pore diameter of the mounting portions 21 to 24 are designed to be equal. Thereby, generation | occurrence | production of the level | step difference between the mounting parts 21-24 and the generation | occurrence | production of the dispersion | variation in adsorption | suction force can be avoided.
具体的には、載置部２１〜２４の開気孔率の最大値と最小値との差が５％以下に構成されている。たとえば、当該最大値が４０％であり、当該最小値が３５％である。載置部２１〜２４の平均気孔径の最大値と最小値との差が、平均気孔径の最大値の２０％以下に構成されている。たとえば、平均気孔径が最大値を示す載置部の平均気孔径が５０［μｍ］である場合、載置部の平均気孔径の最小値は４０［μｍ］以上である。 Specifically, the difference between the maximum value and the minimum value of the open porosity of the placement portions 21 to 24 is configured to be 5% or less. For example, the maximum value is 40% and the minimum value is 35%. The difference between the maximum value and the minimum value of the average pore diameter of the mounting portions 21 to 24 is configured to be 20% or less of the maximum value of the average pore diameter. For example, when the average pore diameter of the mounting portion having the maximum average pore diameter is 50 [μm], the minimum value of the average pore diameter of the mounting portion is 40 [μm] or more.
隔壁部３１〜３３は、セラミックス溶射膜により形成されている。隔壁部３１〜３３を構成するセラミックスとしては、アルミナ、チタニアが添加されたアルミナ等が用いられる。 The partition walls 31 to 33 are formed of a ceramic sprayed film. As the ceramic constituting the partition walls 31 to 33, alumina, alumina to which titania is added, or the like is used.
支持部１０を構成するセラミックス緻密質体、載置部２１〜２４を構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体および隔壁部３１〜３３を構成するセラミックス溶射膜は、接着剤または接合材を介することなく相互に直接的に接合されている。具体的には、２つの部材のうち一方の部材の表層を構成する材料の一部が、他方の部材の表層に存在する開気孔または凹凸等の微細構造に入り込んで密着することによって、当該微細構造に由来するリークを招来するような隙間が実質的に存在しないように当該２つの部材が接合されている。 The ceramic dense body constituting the support portion 10, the ceramic / glass composite porous body constituting the placement portions 21 to 24, and the ceramic spray coating constituting the partition portions 31 to 33 are not provided with an adhesive or a bonding material. They are directly joined to each other. Specifically, a part of the material constituting the surface layer of one of the two members enters the fine structure such as open pores or irregularities existing on the surface layer of the other member, thereby closely The two members are joined so that there is substantially no gap that causes leakage due to the structure.
たとえば、多孔質体を構成するガラスの一部がセラミックス緻密質体の表面凹凸の凹部に入り込んで密着することにより、載置部２１〜２４と支持部１０とが直接的に接合されている。セラミックス溶射膜の一部がセラミックス緻密質体の表面凹凸の凹部に入り込んで密着することにより、隔壁部３１〜３３と支持部１０とが直接的に接合されている。多孔質体を構成するガラスの一部がセラミックス溶射膜の気孔に入り込んで密着し、かつ、セラミックス溶射膜の一部が多孔質体の気孔に入り込んで密着することにより、載置部２１および２２と隔壁部３１とが直接的に接合されている。 For example, the mounting parts 21 to 24 and the support part 10 are directly joined by part of the glass constituting the porous body entering and closely contacting the concave portions of the surface irregularities of the ceramic dense body. A part of the ceramic sprayed film enters and adheres to the concave portion of the surface unevenness of the ceramic dense body, so that the partition walls 31 to 33 and the support portion 10 are directly joined. Part of the glass constituting the porous body enters and adheres to the pores of the ceramic sprayed film, and part of the ceramic sprayed film enters and adheres to the pores of the porous body. And the partition wall 31 are directly joined.
載置部２１〜２４、隔壁部３１〜３３および支持部１０が実質的に隙間なく直接的に接合されているので、載置面１００が研削または研磨処理により平坦化される際、各接合界面近傍で段差が生じることが抑制される。これにより、載置面１００と半導体ウエハ等の被吸着物との間に隙間発生、吸着性能低下および非吸着物の平坦度低下が防止される。 Since the mounting parts 21 to 24, the partition walls 31 to 33, and the support part 10 are directly joined substantially without a gap, when the mounting surface 100 is flattened by grinding or polishing treatment, each joint interface The occurrence of a step in the vicinity is suppressed. As a result, the generation of a gap between the mounting surface 100 and the object to be adsorbed such as a semiconductor wafer, a decrease in adsorption performance, and a decrease in flatness of the non-adsorbed object are prevented.
図４（ａ）（ｂ）において、支持部１０（またはこれを構成するセラミックス緻密質体）と隔壁部３１〜３３（またはこれを構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体）との接合界面である第１接合界面Ｐ１が一点鎖線で表わされ、載置部２１〜２４（またはこれを構成するセラミックス多孔質体）と隔壁部３１〜３３（またはこれを構成するセラミックス溶射膜）との接合界面である第２接合界面Ｐ２が二点鎖線で表わされている。 4 (a) and 4 (b), it is a joint interface between the support portion 10 (or a ceramic dense body constituting the support portion) and the partition portions 31 to 33 (or the ceramic / glass composite porous body constituting the portion). 1st joining interface P1 is represented by a dashed-dotted line, and the joining interface of mounting part 21-24 (or ceramic porous body which comprises this) and partition part 31-33 (or ceramic sprayed film which comprises this) The second bonding interface P2 is represented by a two-dot chain line.
第１接合界面Ｐ１は、支持部１０の凹部底面を構成する環状の平面により構成されている。第２接合界面Ｐ２は、環状の側面Ｐ２１および環状の底面Ｐ２２により構成されている。側面Ｐ２１は、上端部で載置面１００を構成する上端面に連続し、下端部で底面Ｐ２２に対して角度θをなして連続している。底面Ｐ２２は、第１接合界面Ｐ１に対して平角をなして連続する平面により構成されている。 The first bonding interface P <b> 1 is configured by an annular flat surface that forms the bottom surface of the recess of the support portion 10. The second bonding interface P2 includes an annular side surface P21 and an annular bottom surface P22. The side surface P21 is continuous with the upper end surface constituting the mounting surface 100 at the upper end portion, and is continuous at an angle θ with respect to the bottom surface P22 at the lower end portion. The bottom surface P22 is configured by a flat surface that forms a flat angle with respect to the first bonding interface P1.
本実施形態で側面Ｐ２１と底面Ｐ２２とがなす角度θが９０°であるが（側面Ｐ２１が鉛直面であり底面Ｐ２２が水平面であるが）、他の実施形態として当該角度θが鋭角または直角に近い鈍角（たとえば９５°以下の鈍角）であってもよい。当該他の実施形態において側面Ｐ２１の勾配が徐々に急峻になるように当該側面Ｐ２１が形成されていてもよい。支持部１０の凹部底面が水平面ではなく斜面であってもよく、当該凹部底面が平面ではなく曲面であってもよい。 In this embodiment, the angle θ formed by the side surface P21 and the bottom surface P22 is 90 ° (although the side surface P21 is a vertical surface and the bottom surface P22 is a horizontal surface), but in another embodiment, the angle θ is an acute angle or a right angle. A near obtuse angle (for example, an obtuse angle of 95 ° or less) may be used. In the other embodiment, the side surface P21 may be formed so that the gradient of the side surface P21 becomes gradually steeper. The bottom surface of the concave portion of the support portion 10 may be a slope instead of a horizontal surface, and the bottom surface of the concave portion may be a curved surface instead of a flat surface.
後述する複数の載置部２１〜２４の作製手順の相違に応じて、第２接合界面Ｐ２の底面Ｐ２２の延在態様が異なる。すなわち、内側から奇数番目の載置部２１および２３が第１のスラリー由来の多孔質体であり、内側から偶数番目の載置部２２および２４が第２のスラリー由来の多孔質体である場合、図４（ａ）に示されているように、底面Ｐ２２が偶数番目の載置部２２（２４）の下側で第１接合界面Ｐ１に対して同一水平面上で連続する。一方、内側から奇数番目の載置部２１および２３が第２のスラリー由来の多孔質体であり、内側から偶数番目の載置部２２および２４が第１のスラリー由来の多孔質体である場合、図４（ｂ）に示されているように、底面Ｐ２２が奇数番目の載置部２１（２３）の下側で第１接合界面Ｐ１に対して同一水平面上で連続する。 The extending mode of the bottom surface P22 of the second bonding interface P2 is different according to the difference in the manufacturing procedure of the plurality of mounting portions 21 to 24 described later. That is, when the odd-numbered placement parts 21 and 23 from the inside are the porous bodies derived from the first slurry, and the even-numbered placement parts 22 and 24 from the inside are the porous bodies derived from the second slurry. 4A, the bottom surface P22 continues on the same horizontal plane with respect to the first bonding interface P1 below the even-numbered mounting portions 22 (24). On the other hand, the odd-numbered placement parts 21 and 23 from the inside are the porous bodies derived from the second slurry, and the even-numbered placement parts 22 and 24 from the inside are the porous bodies derived from the first slurry. As shown in FIG. 4B, the bottom surface P22 continues on the same horizontal plane with respect to the first bonding interface P1 below the odd-numbered placement portions 21 (23).
「面」は、ここでは数学的な意味での面ではなく、各部材の表面構造に由来する多少の凹凸の存在が許容されているような面を意味する。 “Surface” here is not a face in a mathematical sense, but means a face where the presence of some unevenness derived from the surface structure of each member is allowed.
隔壁部３１、３２および３３の上端面ならびに支持部１０上端面の内側縁部の形状、ひいてはこれらにより画定される載置部２１〜２４のそれぞれの外側縁部の形状は円形状に限定されず、吸着保持対象となる被吸着物の形状に応じて略矩形状等、さまざまに変更されてもよい。環状載置部の個数が３とは異なるように変更され、これに応じて環状の隔壁部の個数も変更されてもよい。 The shapes of the upper end surfaces of the partition walls 31, 32, and 33 and the inner edge of the upper end surface of the support 10, and thus the shapes of the outer edges of the mounting portions 21 to 24 defined by these, are not limited to a circular shape. Depending on the shape of the object to be adsorbed and held, the shape may be variously changed such as a substantially rectangular shape. The number of annular mounting portions may be changed to be different from 3, and the number of annular partition walls may be changed accordingly.
（真空吸着装置の機能）
隔壁部３１〜３３のうちいずれか１つの上端面または支持部１０の環状の上端面に被吸着物の外側縁部が全周にわたり位置するように、当該被吸着物が載置面１００に載置される。支持部１の吸引孔１２に接続されている真空ポンプ等の真空吸引装置（図示略）を動作させることにより、各載置部２１〜２４のそれぞれの開気孔を通じて被吸着物に対して吸引力が作用する。これにより、被吸着物が真空吸着装置により吸着保持される。
(Function of vacuum suction device)
The object to be adsorbed is placed on the placement surface 100 such that the outer edge of the object to be adsorbed is located on the upper end surface of any one of the partition walls 31 to 33 or the annular upper end surface of the support part 10. Placed. By operating a vacuum suction device (not shown) such as a vacuum pump connected to the suction hole 12 of the support portion 1, a suction force is exerted on the object to be adsorbed through each open hole of each mounting portion 21 to 24. Works. As a result, the object to be adsorbed is adsorbed and held by the vacuum adsorption device.
（真空吸着装置の製造方法）
前記構成の真空吸着装置の製造に際して、まず、支持部１０を構成する略有底円筒状のセラミックス緻密質体が作製される。具体的には、所定量のバインダが添加されたアルミナ等のセラミックス粉末が造粒処理され、該造粒粉末が一軸プレス成形された上でさらにＣＩＰ成形されることにより略円盤状または円柱状のセラミックス成形体が作製される。
(Manufacturing method of vacuum suction device)
When manufacturing the vacuum suction apparatus having the above-described configuration, first, a substantially bottomed cylindrical ceramic dense body constituting the support portion 10 is manufactured. Specifically, a ceramic powder such as alumina to which a predetermined amount of binder is added is granulated, and the granulated powder is uniaxially press-molded and then further CIP-molded to form a substantially disk-like or columnar shape. A ceramic compact is produced.
このセラミックス成形体が加工されることにより、上方に開口した略円柱状の凹部が形成され、吸引溝１１となる所定形状の溝が当該凹部の底部に形成され、かつ、吸引孔１２となる貫通孔が溝の所定箇所に形成される。さらに凹部底面よりも下方に窪んでいる第１環状溝１０１〜１０３が、隔壁部３１〜３３の形成箇所に相当する箇所に形成される。 By processing this ceramic molded body, a substantially cylindrical recess opening upward is formed, a groove having a predetermined shape to be the suction groove 11 is formed at the bottom of the recess, and the through hole to be the suction hole 12 is formed. A hole is formed at a predetermined location of the groove. Furthermore, the 1st annular grooves 101-103 which are depressed below the recessed part bottom are formed in the location corresponded to the formation location of the partition parts 31-33.
溶射膜による多孔質のシール面積（両者の接合面積）を必要最小限に抑制するという観点から、底面Ｐ２２の幅（図４（ａ）（ｂ）参照。後述する第２環状溝２０２、２０４の底面における多孔質体の露出部分の幅に相当する。）が５［ｍｍ］以下に抑制されることが好ましい。当該観点から、各第１環状溝の一方の周縁（１０１‥外周縁、１０２‥内周縁、１０３‥外周縁）の径方向位置が調節されることが好ましい。 From the viewpoint of suppressing the porous sealing area (the bonding area between the two) to the necessary minimum, the width of the bottom surface P22 (see FIGS. 4A and 4B). (Corresponding to the width of the exposed portion of the porous body on the bottom surface) is preferably suppressed to 5 [mm] or less. From this point of view, it is preferable that the radial position of one peripheral edge (101... Outer periphery, 102... Inner periphery, 103... Outer periphery) of each first annular groove is adjusted.
各第１環状溝の他方の周縁（１０１‥内周縁、１０２‥外周縁、１０３‥内周縁）の径方向位置は任意である。たとえば、一対の第１環状溝１０２および１０３に代えて、これらを径方向に連続させるような単一の第１環状溝が構成されてもよい。第１環状溝１０１に代えて、その外周縁を周縁とする円形状の第１穴が形成されてもよい。第１環状溝１０１〜１０３の深さは、支持部の剛性低下を回避するという観点から、必要最小限の値、たとえば１〜５［ｍｍ］の範囲内に調節されることが好ましい。 The radial positions of the other peripheral edges (101... Inner peripheral edge, 102... Outer peripheral edge, 103... Inner peripheral edge) of each first annular groove are arbitrary. For example, instead of the pair of first annular grooves 102 and 103, a single first annular groove may be configured so that these are continuous in the radial direction. Instead of the first annular groove 101, a circular first hole having an outer peripheral edge as a peripheral edge may be formed. The depth of the first annular grooves 101 to 103 is preferably adjusted to a necessary minimum value, for example, within a range of 1 to 5 [mm], from the viewpoint of avoiding a decrease in rigidity of the support portion.
当該加工が施されたセラミックス成形体が、必要に応じて脱脂処理された後、適当な雰囲気および温度の時間変化態様により定義される焼成条件下で焼成され、適宜加工されることにより支持部１０を構成する略有底円筒状のセラミックス緻密質体が作製される（図５（ａ）参照）。 The ceramic molded body subjected to the processing is subjected to a degreasing treatment as necessary, and then fired under firing conditions defined by an appropriate atmosphere and temperature variation mode, and appropriately processed, thereby supporting part 10. Is formed into a substantially bottomed cylindrical ceramic dense body (see FIG. 5A).
支持部１０の吸引溝１１および吸引孔１２に樹脂等の焼失材料が充填される。また、アルミナ粉末または炭化珪素粉末等のセラミックス粉末および第１のガラスの粉末に水またはアルコール等の溶剤が添加された上で、ボールミルまたはミキサー等の公知の方法により当該粉末が混合されることにより第１のスラリーが調製される。 The suction groove 11 and the suction hole 12 of the support portion 10 are filled with a burned-out material such as resin. In addition, by adding a solvent such as water or alcohol to ceramic powder such as alumina powder or silicon carbide powder and first glass powder, the powder is mixed by a known method such as a ball mill or a mixer. A first slurry is prepared.
第１のスラリーの流動性が適当に確保されるように、セラミックス粉末の粒度および第１のガラスの粉末の添加量などが勘案された上で、水またはアルコール等の添加量が調節される。 The addition amount of water, alcohol, or the like is adjusted in consideration of the particle size of the ceramic powder and the addition amount of the first glass powder so that the fluidity of the first slurry is appropriately secured.
セラミックス粉末の粒径（粒度分布）および焼成温度におけるガラスの粘性等が勘案されて、セラミックス粉末に対する第１のガラスの粉末の添加量が定められる。第１のガラスの粉末の添加量の過多である場合、セラミックス成形体の充填率の低下を招来しひいては焼成収縮が生じる。これとは逆に第１のガラスの粉末が過少である場合、セラミックス成形体におけるセラミックス粉末の結合強度が低下し、脱粒または欠け等が生ずる。このため、ガラス粉末の量は、セラミックス成形体におけるセラミックス粉末同士の所望の結合強度および平均気孔径が確保されることを条件としてできるだけ少ないことが好ましい。たとえば、セラミックス粉末１００質量部に対して第１のガラスの粉末５〜３０質量部が添加されることが好ましい。 The amount of the first glass powder added to the ceramic powder is determined in consideration of the particle size (particle size distribution) of the ceramic powder and the viscosity of the glass at the firing temperature. If the amount of the first glass powder added is excessive, the filling rate of the ceramic molded body is lowered, and firing shrinkage occurs. On the other hand, when the first glass powder is too small, the bonding strength of the ceramic powder in the ceramic molded body is reduced, and degranulation or chipping occurs. For this reason, it is preferable that the quantity of glass powder is as small as possible on condition that the desired bond strength and average pore diameter of ceramic powder in a ceramic molded body are ensured. For example, 5 to 30 parts by mass of the first glass powder is preferably added to 100 parts by mass of the ceramic powder.
第１のスラリーが支持部１０の凹部および第１環状溝１０１〜１０３に充填され、必要に応じて、第１のスラリー中の残留気泡を除去するための真空脱泡処理または振動処理が施される。第１のスラリーが十分に乾燥された後、当該乾燥体が第１のガラスの軟化点以上の温度で焼成されることにより、セラミックス／ガラス複合多孔質体２０が形成される（図５（ａ）参照）。この段階では、支持部１０および多孔質体２０はともに加工代または削り代の確保の観点から、最終的な厚みよりも厚くなるように設計されることが好ましい。 The first slurry is filled in the concave portion of the support portion 10 and the first annular grooves 101 to 103, and vacuum defoaming treatment or vibration treatment for removing residual bubbles in the first slurry is performed as necessary. The After the first slurry is sufficiently dried, the dried body is fired at a temperature equal to or higher than the softening point of the first glass, whereby the ceramic / glass composite porous body 20 is formed (FIG. 5A). )reference). At this stage, it is preferable that both the support portion 10 and the porous body 20 are designed to be thicker than the final thickness from the viewpoint of securing a machining allowance or a machining allowance.
この際の焼成温度が第１のガラスの軟化点より低いと、ガラスが支持部１０に融着しないため支持部１０と多孔質体２０とを密着させることができない。この焼成温度が高過ぎても第１のスラリー乾燥物の変形または収縮が生じるために、支持部１０と多孔質体２０とを密着させることができない。したがって、第１のスラリー乾燥物の焼成温度は、第１のガラスの軟化点以上のできるだけ低い温度に調節されることが望ましい。 If the firing temperature at this time is lower than the softening point of the first glass, the glass is not fused to the support portion 10 and the support portion 10 and the porous body 20 cannot be brought into close contact with each other. Even if this firing temperature is too high, deformation or shrinkage of the first slurry dried product occurs, so that the support 10 and the porous body 20 cannot be brought into close contact with each other. Therefore, it is desirable to adjust the firing temperature of the first dried slurry to a temperature as low as possible above the softening point of the first glass.
多孔質体２０（およびこれに由来する載置部）の開気孔率および平均気孔径は、基本的に、原料粉末であるセラミックス粉末の粒度分布の調整により調節される。セラミックス粉末および第１のガラスの粉末の配合比率、第１のスラリーの粘度、第１のスラリーの支持部１０への充填率、粒子状樹脂、繊維状樹脂およびカーボン粉末等の焼失材の添加態様の調節等によっても多孔質体２０の開気孔率および平均気孔径が調節されうる。 The open porosity and average pore diameter of the porous body 20 (and the mounting portion derived therefrom) are basically adjusted by adjusting the particle size distribution of the ceramic powder as the raw material powder. Mixing ratio of ceramic powder and first glass powder, viscosity of first slurry, filling rate of first slurry to support 10, addition mode of burnout material such as particulate resin, fibrous resin and carbon powder The open porosity and average pore diameter of the porous body 20 can also be adjusted by adjusting the above.
多孔質体２０の開気孔率を２０〜５０％の範囲に制御し、かつ、その平均気孔径を１０〜１５０［μｍ］の範囲に制御するためには、平均粒径２０〜５００［μｍ］であるセラミックス粉末が用いられ、セラミックス粉末と比較して平均粒径が小さい第１のガラスの粉末が用いられる。第１のガラスの粉末の平均粒径は、セラミックス粉末の平均粒径の１／３以下であることが好ましく、１／５以下であることがより好ましい。これは、第１のガラスの粉末の平均粒径がセラミックス粉末よりも大きいと、セラミックス粉末の充填が阻害されて第１のスラリー乾燥物がその焼成時に焼成収縮を起こし、多孔質体２０にクラックが発生し、あるいは、支持部１０と多孔質体２０との密着性が低下する可能性がある。 In order to control the open porosity of the porous body 20 in the range of 20 to 50% and to control the average pore diameter in the range of 10 to 150 [μm], the average particle diameter of 20 to 500 [μm]. A ceramic powder is used, and a first glass powder having an average particle size smaller than that of the ceramic powder is used. The average particle size of the first glass powder is preferably 1/3 or less, more preferably 1/5 or less, of the average particle size of the ceramic powder. This is because if the average particle size of the first glass powder is larger than that of the ceramic powder, the filling of the ceramic powder is hindered, and the first slurry dried product undergoes firing shrinkage during firing, and the porous body 20 is cracked. May occur, or the adhesion between the support 10 and the porous body 20 may be reduced.
多孔質体２０の構成材料であるセラミックスと比較して熱膨張係数の値が小さいガラスが第１のガラスとして採用されることが好ましい。これにより、第１のスラリー乾燥物の焼成に際して、支持部１０の凹部底面および側面に対して実質的に隙間なく直接的に接合される多孔質体２０が作製されうる。多孔質体２０において結合材としての役割を果たすガラスに圧縮応力が加わった状態が実現される。ガラスは一般的に引張強度に弱いため、当該状態の実現により、多孔質体２０ひいてはこれに由来する載置部の強度が高められ、研削加工時の脱粒または欠け等の発生が抑制される。 It is preferable that a glass having a smaller coefficient of thermal expansion than that of the ceramic material that is a constituent material of the porous body 20 is adopted as the first glass. Thereby, the porous body 20 that is directly bonded to the bottom surface and the side surface of the concave portion of the support portion 10 can be produced at the time of firing the first dried slurry. A state in which compressive stress is applied to the glass serving as a binder in the porous body 20 is realized. Since glass is generally weak in tensile strength, the realization of this state increases the strength of the porous body 20 and thus the placement portion derived therefrom, and suppresses the occurrence of grain loss or chipping during grinding.
続いて、多孔質体２０（または多孔質体２０および支持部１０）が加工処理されることにより、複数の載置部２１〜２４のうち内側から奇数番目の載置部２１および２３に相当する領域を除いて、内側から偶数番目の載置部２２および２４のそれぞれが形成される円環状の第２環状溝２０２および２０４が形成される（図５（ｂ）参照）。各第２環状溝２０２、２０４の幅は、被溶射面に対して、アルミナ等のセラミックス溶射材を到達させるための空間が確保される程度の幅に設定されている。 Subsequently, the porous body 20 (or the porous body 20 and the support portion 10) is processed to correspond to the odd-numbered placement portions 21 and 23 from the inside among the plurality of placement portions 21 to 24. Except for the region, annular second annular grooves 202 and 204 in which the even-numbered mounting portions 22 and 24 are formed from the inside are formed (see FIG. 5B). The width of each of the second annular grooves 202 and 204 is set to such a width that a space for allowing a ceramic sprayed material such as alumina to reach the sprayed surface is secured.
第２環状溝２０２の底面は水平面であり、当該底面において支持部１０を構成するセラミックス緻密質体が（上面視で）環状に露出し、その径方向両側で載置部２１および２３のそれぞれを構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体が環状に露出している。第２環状溝２０２の側面は当該底面に対して垂直に連続する鉛直面であり、当該側面において載置部２１および２３のそれぞれを構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体が露出している。 The bottom surface of the second annular groove 202 is a horizontal plane, and the ceramic dense body constituting the support portion 10 is exposed in an annular shape (as viewed from above) on the bottom surface, and the placement portions 21 and 23 are respectively disposed on both sides in the radial direction. The ceramic / glass composite porous body to be formed is exposed in an annular shape. The side surface of the second annular groove 202 is a vertical surface that is perpendicular to the bottom surface, and the ceramic / glass composite porous body constituting each of the placement portions 21 and 23 is exposed on the side surface.
第２環状溝２０４の底面は水平面であり、当該底面において支持部１０を構成するセラミックス緻密質体が（上面視で）環状に露出し、その径方向内側で載置部２３を構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体が環状に露出している。第２環状溝２０２の内側面は当該底面に対して垂直に連続する鉛直面であり、当該側面において載置部２３を構成するセラミックス／ガラス複合多孔質体が露出している。 The bottom surface of the second annular groove 204 is a horizontal plane, and the ceramic dense body constituting the support portion 10 is exposed in an annular shape (as viewed from above) on the bottom surface, and the ceramic / The glass composite porous body is exposed in an annular shape. The inner surface of the second annular groove 202 is a vertical surface that is perpendicular to the bottom surface, and the ceramic / glass composite porous body constituting the mounting portion 23 is exposed on the side surface.
各第２環状溝２０２、２０４の底面において多孔質体が露出している部分と緻密質体が露出している部分とは同一面上にある。 The portion where the porous body is exposed and the portion where the dense body is exposed are on the same plane at the bottom surfaces of the second annular grooves 202 and 204.
次に、第２環状溝２０２および２０４のそれぞれの多孔質体の露出箇所およびこれに連続する緻密質体の露出箇所にプラズマ溶射またはローカイド溶射等により、環状の隔壁部３１〜３３のそれぞれを構成するセラミックス溶射膜３０１〜３０３が形成される（図５（ｃ）参照）。これにより、セラミックス溶射膜３０１〜３０３は、第２環状溝２０２および２０４の側面および底面の一部を構成する多孔質体全体と、当該底面において少なくとも多孔質体の露出箇所に対する連続箇所で緻密質体にも密着するように形成される（図４（ａ）（ｂ）参照）。この際、被溶射面を構成する多孔質体の露出箇所にはサンドブラスト等により粗面化する必要はない。一方、各第２環状溝２０２、２０４の形成時または当該形成後に、被溶射面を構成する緻密質体の露出箇所の表面粗さＲａが３．０〜５．０［μｍ］の範囲に収まるように加工（粗面化処理）されていることが好ましい。 Next, each of the annular partition walls 31 to 33 is configured by plasma spraying or locus spraying on the exposed portion of the porous body of each of the second annular grooves 202 and 204 and the exposed portion of the dense body continuous thereto. Ceramic sprayed films 301 to 303 are formed (see FIG. 5C). As a result, the ceramic sprayed films 301 to 303 are dense in the entire porous body constituting a part of the side surfaces and the bottom surface of the second annular grooves 202 and 204 and at a continuous portion at least on the bottom surface where the porous body is exposed. It is formed so as to be in close contact with the body (see FIGS. 4A and 4B). At this time, it is not necessary to roughen the exposed portion of the porous body constituting the sprayed surface by sandblasting or the like. On the other hand, the surface roughness Ra of the exposed portion of the dense body constituting the sprayed surface falls within the range of 3.0 to 5.0 [μm] during or after the formation of the second annular grooves 202 and 204. It is preferable that it is processed (roughening treatment).
セラミックス溶射膜３０１〜３０３、ひいては隔壁部３１〜３３の厚みは、一般に溶射によって実現可能な膜厚であって気密性が確保されれば特に限定されず、たとえば０．１〜３［ｍｍ］の範囲に収まるように調節される。セラミックス溶射膜３０１〜３０３の厚さは、溶射ガンの変位速度または溶射回数の調節により制御される。必要に応じてセラミックス溶射膜３０１〜３０３の表面が研削されてもよく、溶射膜が不要な箇所にあらかじめマスキングが施されていてもよい。プラズマ溶射に用いられる原料粉末の粒径は被溶射面である側面において露出している多孔質体の気孔率および平均気孔径に応じて調整されるが、たとえば密着性および気密性の観点から１０〜５０［μｍ］の範囲に収まるように調整される。 The thicknesses of the ceramic sprayed films 301 to 303 and the partition walls 31 to 33 are not particularly limited as long as they are generally film thicknesses that can be realized by thermal spraying and ensure airtightness. For example, the thickness is 0.1 to 3 [mm]. Adjusted to fit within range. The thickness of the ceramic sprayed films 301 to 303 is controlled by adjusting the displacement speed of the spray gun or the number of sprays. If necessary, the surfaces of the ceramic sprayed films 301 to 303 may be ground, or masking may be performed in advance on portions where the sprayed film is unnecessary. The particle size of the raw material powder used for plasma spraying is adjusted according to the porosity and the average pore diameter of the porous body exposed on the side surface that is the sprayed surface. For example, from the viewpoint of adhesion and airtightness, 10 It is adjusted so as to be within a range of ˜50 [μm].
セラミックス溶射膜３０１〜３０３は、被溶射面である各第２環状溝２０２、２０４の側面が多孔質体であるので、被溶射面が緻密質体である場合よりも緻密化し難い。しかるに、セラミックス溶射膜３０１〜３０３に適度な気孔をもたせることで、載置部２１〜２４と隔壁部３１〜３３との支持剛性の偏差が低減されるので、被吸着物に対する隔壁部３１〜３３の転写が防止される。 Since the side surfaces of the second annular grooves 202 and 204 that are the sprayed surfaces are porous bodies, the ceramic sprayed films 301 to 303 are less likely to be densified than when the sprayed surface is a dense body. However, by providing appropriate pores in the ceramic sprayed films 301 to 303, the deviation of the support rigidity between the mounting parts 21 to 24 and the partition parts 31 to 33 is reduced, so that the partition parts 31 to 33 with respect to the object to be adsorbed. Is prevented from being transferred.
セラミックス溶射膜３０１〜３０３に含まれる気孔が後工程で第２のスラリーに含まれるガラスにより封止される。すなわち、隔壁部３１〜３３はセラミックス溶射膜３０１〜３０３とその気孔に入り込んで融着したガラスとから構成されている。これにより、隔壁部３１〜３３の気密性が高められる。さらに隔壁部３１〜３３の強度が載置部２１〜２４の多孔質体に近づくために転写の問題が解消される。 The pores included in the ceramic sprayed films 301 to 303 are sealed with glass included in the second slurry in a later step. That is, the partition walls 31 to 33 are composed of the ceramic sprayed films 301 to 303 and the glass that has entered and fused into the pores. Thereby, the airtightness of the partition parts 31-33 is improved. Furthermore, since the strength of the partition walls 31 to 33 approaches the porous body of the mounting parts 21 to 24, the transfer problem is solved.
セラミックス溶射膜３０１〜３０３に形成される気孔の気孔径は、原料であるセラミックス溶射材の粒径の調整により調整され、たとえば被溶射面である多孔質体の気孔径に合わせて調整されることが望ましい。隔壁部３１〜３３は、載置部２１、２３と実質的に隙間なく接合されているが、支持部１０の凹部底面とも同様に実質的に隙間なく接合されている。 The pore diameter of the pores formed in the ceramic sprayed films 301 to 303 is adjusted by adjusting the particle diameter of the ceramic sprayed material as a raw material, for example, adjusted to the pore diameter of the porous body that is the sprayed surface. Is desirable. The partition walls 31 to 33 are joined to the placement parts 21 and 23 with substantially no gap, but are joined to the bottom surface of the concave portion of the support part 10 with substantially no gap as well.
隔壁部３１〜３３の気孔率は、その気密性および強度を確保する観点から１０％以下に制御されている。溶射ガンの先端から被溶射面である第２環状溝２０２、２０４における多孔質体が露出している側面までの距離（溶射距離）の調節により隔壁部３１〜３３の気孔率が調節される。例えば溶射距離は１００〜２００［ｍｍ］の範囲で調節されうる。隔壁部３１〜３３の気孔率の下限値は、載置部２１〜２４との支持剛性の偏差が勘案され、好ましくは３％、より好ましくは５％である。 The porosity of the partition walls 31 to 33 is controlled to 10% or less from the viewpoint of ensuring the airtightness and strength. The porosity of the partition walls 31 to 33 is adjusted by adjusting the distance (spraying distance) from the tip of the spray gun to the side surface where the porous body is exposed in the second annular grooves 202 and 204 which are the sprayed surfaces. For example, the spraying distance can be adjusted in the range of 100 to 200 [mm]. The lower limit value of the porosity of the partition walls 31 to 33 is preferably 3%, more preferably 5%, taking into account the deviation of the support rigidity from the mounting parts 21 to 24.
隔壁部３１〜３３の気孔率は、セラミックス溶射膜３０１〜３０３に含まれる気孔が第２のスラリーに含まれるガラスの融着により封止された結果としての値であり、セラミックス溶射膜３０１〜３０３それ自体の気孔率については特に限定されない。 The porosity of the partition walls 31 to 33 is a value as a result of sealing the pores included in the ceramic sprayed films 301 to 303 by fusing the glass included in the second slurry, and the ceramic sprayed films 301 to 303. The porosity of itself is not particularly limited.
次に、第２環状溝２０２、２０４に連通する吸引溝１１および吸引孔１２に樹脂等の焼失材料が充填される。また、アルミナ粉末または炭化珪素粉末等のセラミックス粉末および第２のガラスの粉末を含む第２のスラリーが第１のスラリーと同様の方法で調製される。 Next, the suction grooves 11 and the suction holes 12 communicating with the second annular grooves 202 and 204 are filled with a burned-out material such as resin. Also, a second slurry containing ceramic powder such as alumina powder or silicon carbide powder and second glass powder is prepared in the same manner as the first slurry.
第１のガラスおよび第２のガラスは同一であっても異なっていてもよい。第１のガラスおよび第２のガラスが同一である場合、比較的軟化点が低いガラスが採用されることが好ましい。第１のガラスおよび第２のガラスが異なる場合、少なくとも第２のガラスとして比較的軟化点が低いガラスが採用されることが好ましい。 The first glass and the second glass may be the same or different. When the first glass and the second glass are the same, it is preferable to employ a glass having a relatively low softening point. When the first glass and the second glass are different, it is preferable to employ a glass having a relatively low softening point as at least the second glass.
第２環状溝２０２および２０４に第２のスラリーが充填されたうえで十分に乾燥され、当該乾燥物が第２のガラスの軟化点以上（第１のガラスの軟化点未満）の温度で焼成される。これにより、第２のスラリー由来の載置部２２および２４が形成される（図５（ｄ）参照）。この際、第１のスラリー由来の載置部２１および２３の一部またはセラミックス溶射膜３０１〜３０３が溶融または軟化して収縮または隙間が生じる事態が回避される必要がある。このため、焼成収縮を起こしやすいセラミックス溶射膜３０１〜３０３が加熱される第２のスラリー乾燥物の焼成は、できるだけ低温で実施されることが望ましい。 The second slurry is filled in the second annular grooves 202 and 204 and sufficiently dried, and the dried product is fired at a temperature equal to or higher than the softening point of the second glass (less than the softening point of the first glass). The Thereby, the mounting parts 22 and 24 derived from the second slurry are formed (see FIG. 5D). At this time, it is necessary to avoid a situation in which a part of the placement parts 21 and 23 derived from the first slurry or the ceramic sprayed films 301 to 303 are melted or softened to cause shrinkage or gaps. For this reason, it is desirable that the firing of the second slurry dried product in which the ceramic sprayed films 301 to 303 that are likely to undergo firing shrinkage are heated be performed at as low a temperature as possible.
たとえば、第１のガラスおよび第２のガラスが同一である場合、当該ガラスとして軟化点が９００［℃］以下のホウ珪酸系ガラスが採用される。第１のガラスおよび第２のガラスが異なる場合、第１のガラスとして軟化点が１０００［℃］近傍のアルミノ珪酸塩系ガラスが採用され、第２のガラスとして軟化点が９００［℃］以下のホウ珪酸系ガラスが採用される。 For example, when the first glass and the second glass are the same, a borosilicate glass having a softening point of 900 [° C.] or less is employed as the glass. When the first glass and the second glass are different, an aluminosilicate glass having a softening point near 1000 [° C.] is adopted as the first glass, and a softening point is 900 [° C.] or less as the second glass. Borosilicate glass is used.
そして、支持部１０、載置部２１〜２４および隔壁部３１〜３３のそれぞれの上端面が研削または研磨処理されることにより、平坦度が０．８［μｍ］以下である載置面１００が形成される。この際、載置部２１〜２４および隔壁部３１〜３３は支持部１０よりも研削・研磨抵抗が小さいために削られやすいが、前記のように多孔質体により構成される載置部２１〜２４およびセラミックス溶射膜により構成される隔壁部３１〜３３の開気孔率または平均気孔径の調整により、各部間の段差発生が防止され、載置面１００の平坦度の向上が図られる。支持部１０、載置部２１〜２４および隔壁部３１〜３３が相互に直接的に接合されているので、当該研磨加工が容易となる。これにより、真空吸着装置により吸着保持された際の被吸着物の平坦度の向上が図られる。 And the mounting surface 100 whose flatness is 0.8 [micrometers] or less is obtained by grinding or polishing each upper end surface of the support unit 10, the mounting units 21 to 24, and the partition walls 31 to 33. It is formed. At this time, the mounting parts 21 to 24 and the partition walls 31 to 33 are easy to be scraped because the grinding / polishing resistance is smaller than that of the support part 10, but the mounting parts 21 to 21 configured by the porous body as described above. By adjusting the open porosity or the average pore diameter of the partition walls 31 to 33 constituted by 24 and the ceramic sprayed film, generation of a step between the respective parts is prevented, and the flatness of the mounting surface 100 is improved. Since the support part 10, the mounting parts 21-24, and the partition parts 31-33 are directly joined mutually, the said grinding | polishing process becomes easy. Thereby, the flatness of the object to be adsorbed when adsorbed and held by the vacuum adsorption device is improved.
本実施形態では、内側から奇数番目の載置部２１および２３が第１のスラリー由来の多孔質体であり、内側から偶数番目の載置部２２および２４が第２のスラリー由来の多孔質体であるが、他の実施形態としてこれが逆であってもよい。すなわち、多孔質体２０（または多孔質体２０および支持部１０）が加工処理されることにより、内側から偶数番目の載置部２２および２４に相当する領域を除いて、内側から奇数番目の載置部２１および２３のそれぞれが形成される円形状の穴および円環状の溝が形成されてもよい。 In the present embodiment, odd-numbered placement parts 21 and 23 from the inside are porous bodies derived from the first slurry, and even-numbered placement parts 22 and 24 from the inside are porous bodies derived from the second slurry. However, this may be reversed in other embodiments. That is, by processing the porous body 20 (or the porous body 20 and the support portion 10), except for the regions corresponding to the even-numbered placement portions 22 and 24 from the inside, the odd-numbered placement from the inside. Circular holes and annular grooves in which the placement portions 21 and 23 are formed may be formed.
この場合も、底面において緻密質体が（上面視で）環状に露出し、その径方向片側または両側で多孔質体が同一面上で環状に露出し、かつ、当該底面に対して連続する側面において多孔質体が露出するように第２穴および第２環状溝が形成される（図４（ｂ）参照）。そして、当該第２穴および第２環状溝のそれぞれの被溶射面にセラミックス溶射膜３０１〜３０３が形成された後、第２のスラリーが当該第２穴および第２環状溝のそれぞれに充填された上で乾燥され、当該乾燥物が焼成されることによって載置部２１および２３が作製される。 Also in this case, the dense body is exposed in an annular shape (as viewed from above) on the bottom surface, the porous body is exposed in an annular shape on the same surface on one or both sides in the radial direction, and the side surface continuous with the bottom surface The second hole and the second annular groove are formed so that the porous body is exposed at (see FIG. 4B). Then, after the ceramic sprayed films 301 to 303 are formed on the respective sprayed surfaces of the second hole and the second annular groove, the second slurry is filled in each of the second hole and the second annular groove. The mounting parts 21 and 23 are produced by drying and baking the dried product.
支持部１０の凹部において第２のスラリー由来の載置部に相当する部分に樹脂が配置され、その後で第１のスラリーが当該凹部の残りの部分に充填され、第１のスラリー乾燥物の焼成に際して当該樹脂を焼失させることにより第２環状溝２０２および２０４が形成されてもよい。樹脂にセラミックス粉末等のフィラーを混ぜ、第２環状溝２０２および２０４の成形性を高めることも可能である。 Resin is arrange | positioned in the part corresponded to the mounting part derived from a 2nd slurry in the recessed part of the support part 10, and after that, the 1st slurry is filled into the remaining part of the said recessed part, and baking of a 1st slurry dried material is carried out. At this time, the second annular grooves 202 and 204 may be formed by burning out the resin. It is also possible to improve the moldability of the second annular grooves 202 and 204 by mixing a filler such as ceramic powder into the resin.
（実施例）
（実施例１）
支持部１０として、径（内径）φ２００［ｍｍ］、高さ（深さ）３５［ｍｍ］の凹部を有し、径（外径）φ２５０［ｍｍ］、高さ（厚さ）５０［ｍｍ］の略有底円筒状のアルミナ緻密質焼結体（熱膨張係数：８．０×１０-6［Ｋ-1］）が作製された。
(Example)
Example 1
The support portion 10 has a recess having a diameter (inner diameter) of φ200 [mm] and a height (depth) of 35 [mm], a diameter (outer diameter) of φ250 [mm], and a height (thickness) of 50 [mm]. The substantially dense bottomed cylindrical alumina dense sintered body (thermal expansion coefficient: 8.0 × 10 −6 [K −1 ]) was produced.
第１のスラリーが、アルミナ粉末（平均粒径１２５［μｍ］）、ほう珪酸ガラス粉末（平均粒径２０［μｍ］、熱膨張係数４０×１０-7［Ｋ-1］、軟化点７５０［℃］）および蒸留水が１００：２０：２０の質量比で混合された上でミキサーを用いて混錬されることにより調整された。第１のスラリーが支持部１０の凹部に注入され、真空脱泡後、振動により沈降充填された上で、１００［℃］で乾燥され、当該乾燥物が１０００［℃］で焼成されることにより多孔質体が形成された（図５（ａ）参照）。 The first slurry is alumina powder (average particle size 125 [μm]), borosilicate glass powder (average particle size 20 [μm], thermal expansion coefficient 40 × 10 −7 [K −1 ], softening point 750 [° C.] ] And distilled water were mixed at a mass ratio of 100: 20: 20 and then kneaded using a mixer. The first slurry is injected into the concave portion of the support portion 10, vacuum degassed, filled by sedimentation by vibration, dried at 100 [° C.], and the dried product is baked at 1000 [° C.]. A porous body was formed (see FIG. 5A).
当該多孔質体の表面がダイヤモンド砥石により研削され、径φ９９［ｍｍ］の中央載置部２１と、内径φ１２５［ｍｍ］および外径φ１４９［ｍｍ］の環状載置部２３を残すように、第２環状溝２０２および２０４が形成された（図５（ｂ）参照）。この際、側面に対する底面の連続箇所の傾斜度θが９０°になるように、第２環状溝２０２および２０４のそれぞれの形状が調整された（図４（ａ）（ｂ）参照）。第２環状溝２０２および２０４の底面のうち少なくとも第１接合界面Ｐ１を構成する緻密質体の表面粗さＲａが０．９［μｍ］に調整された。 The surface of the porous body is ground with a diamond grindstone so that a central mounting portion 21 having a diameter φ99 [mm] and an annular mounting portion 23 having an inner diameter φ125 [mm] and an outer diameter φ149 [mm] are left. Two annular grooves 202 and 204 were formed (see FIG. 5B). At this time, the shapes of the second annular grooves 202 and 204 were adjusted so that the slope θ of the continuous portion of the bottom surface with respect to the side surface was 90 ° (see FIGS. 4A and 4B). Among the bottom surfaces of the second annular grooves 202 and 204, the surface roughness Ra of the dense body constituting at least the first bonding interface P1 was adjusted to 0.9 [μm].
第２環状溝２０２および２０４において被溶射面である側面および当該側面に対する底面の連続箇所に向かって、アルミナ粉末（純度９９．９％、平均粒径３０［μｍ］）がプラズマ溶射されることにより厚さ０．５［ｍｍ］のセラミックス溶射膜３０１〜３０３が形成された（図５（ｃ）参照）。溶射出力は５０［ｋＷ］に制御され、溶射雰囲気はアルゴンおよび水素の混合雰囲気に制御され、ガン変位速度は３００［ｍｍ／ｓ］に制御された。 Alumina powder (purity 99.9%, average particle size 30 [μm]) is plasma sprayed toward the continuous portion of the side surface that is the sprayed surface and the bottom surface with respect to the side surface in the second annular grooves 202 and 204. Ceramic sprayed films 301 to 303 having a thickness of 0.5 [mm] were formed (see FIG. 5C). The spraying output was controlled to 50 [kW], the spraying atmosphere was controlled to a mixed atmosphere of argon and hydrogen, and the gun displacement rate was controlled to 300 [mm / s].
次に第１のスラリーと同一配合の第２のスラリーが溝に注入され、１００［℃］で乾燥された上で、当該乾燥物が１０００［℃］で焼成されることにより載置部２２および２４に相当する多孔質体が形成された（図５（ｄ）参照）。そして、載置面１００の平坦度が１．０［μｍ］未満となるように研削加工が施され、最終的に厚さ３０［ｍｍ］の実施例１の真空吸着装置が作製された。 Next, a second slurry having the same composition as the first slurry is poured into the groove and dried at 100 [° C.], and then the dried product is baked at 1000 [° C.], whereby the mounting portion 22 and A porous body corresponding to 24 was formed (see FIG. 5D). Then, grinding was performed so that the flatness of the mounting surface 100 was less than 1.0 [μm], and finally the vacuum suction device of Example 1 having a thickness of 30 [mm] was manufactured.
（実施例２〜４、６、１４〜１８）
第２環状溝２０２および２０４の底面のうち少なくとも第１接合界面Ｐ１を構成する部分におけるセラミックス緻密質体の表面粗さＲａが（２）１．４［μｍ］、（３）２．１［μｍ］、（４）２．５［μｍ］、（６）３．０［μｍ］、（１４）３．６［μｍ］、（１５）４．０［μｍ］、（１６）４．４［μｍ］、（１７）４．９［μｍ］および（１８）５．５［μｍ］のそれぞれに調節されたほかは、実施例１と同様の条件下で実施例２、３、４、６、１４、１５、１６、１７および１８のそれぞれの真空吸着装置が作製された。
(Examples 2-4, 6, 14-18)
Of the bottom surfaces of the second annular grooves 202 and 204, the surface roughness Ra of the ceramic dense body in at least the portion constituting the first bonding interface P1 is (2) 1.4 [μm], (3) 2.1 [μm. ], (4) 2.5 [μm], (6) 3.0 [μm], (14) 3.6 [μm], (15) 4.0 [μm], (16) 4.4 [μm] ], (17) 4.9 [[mu] m] and (18) 5.5 [[mu] m], respectively, under the same conditions as in Example 1, Examples 2, 3, 4, 6, 14 , 15, 16, 17 and 18 were prepared.
（実施例５、７〜１３）
側面に対する底面の連続箇所の傾斜度θが（５）９２°、（７）８９°、（８）８８°、（９）８６°、（１０）８４°、（１１）８２°、（１２）８０°および（１３）７８°のそれぞれになるように、第２環状溝２０２および２０４のそれぞれの形状が調整されたほかは、実施例６と同様の条件下で実施例５、７、８、９、１０、１１、１２および１３のそれぞれの真空吸着装置が作製された。すなわち、当該実施例は、第２環状溝２０２および２０４の底面のうち少なくとも第１接合界面Ｐ１を構成する部分におけるセラミックス緻密質体の表面粗さが３．０［μｍ］に調節されている。
(Example 5, 7-13)
(5) 92 °, (7) 89 °, (8) 88 °, (9) 86 °, (10) 84 °, (11) 82 °, (12) Examples 5, 7, 8, under the same conditions as in Example 6 except that the shapes of the second annular grooves 202 and 204 were adjusted to be 80 ° and (13) 78 °, respectively. Each vacuum suction apparatus of 9, 10, 11, 12, and 13 was produced. In other words, in this embodiment, the surface roughness of the ceramic dense body in the bottom surface of the second annular grooves 202 and 204 at least in the portion constituting the first bonding interface P1 is adjusted to 3.0 [μm].
（比較例）
支持部１０に第１環状溝１０１〜１０３が形成されておらず、底面全体において緻密質体が第２環状溝２０２および２０４が形成され、第２環状溝２０２および２０４の底面のうち少なくとも第１接合界面Ｐ１を構成する部分におけるセラミックス緻密質体の表面粗さＲａが１．０［μｍ］に調節されたほかは、実施例１と同様の条件下で比較例の真空吸着装置が作製された（図６参照）。
(Comparative example)
The first annular grooves 101 to 103 are not formed in the support portion 10, and the dense body is formed with the second annular grooves 202 and 204 on the entire bottom surface, and at least the first bottom surface of the second annular grooves 202 and 204 is at least first. A vacuum suction device of a comparative example was produced under the same conditions as in Example 1 except that the surface roughness Ra of the ceramic dense body in the portion constituting the bonding interface P1 was adjusted to 1.0 [μm]. (See FIG. 6).
（評価方法）
実施例および比較例の真空吸着装置のそれぞれについて、φ５インチのシリコンウエハを吸着させたときの真空度（ゲージ圧）が測定されることにより真空吸着性能が評価された。当該評価結果が各真空吸着装置の特徴量とともに表１に示されている。
(Evaluation method)
About each of the vacuum suction apparatus of an Example and a comparative example, vacuum suction performance was evaluated by measuring the degree of vacuum (gauge pressure) when a 5 inch silicon wafer was sucked. The evaluation results are shown in Table 1 together with the feature amounts of the respective vacuum suction devices.
表１から次のことがわかる。溝および穴の底面において第１接合界面Ｐ１と第２接合界面Ｐ２（底面Ｐ２２）とが同一面上で連続している実施例１〜１８の真空吸着装置は、溝および穴の側面および底面の連続箇所において第１接合界面Ｐ１と第２接合界面Ｐ２とが垂直に連続している比較例の真空吸着装置よりも吸着性能が高い。観察の結果、比較例の真空吸着装置において、図６に示されているように、隔壁部３１（３２，３３）が、緻密質体１０の端面（横破線参照）および多孔質体２１（２３）の端面（縦破線）の垂直な連続箇所（角部）において局所的に両端面から浮き上がっていることが確認された。これは、前記のように、多孔質体（第１スラリー由来）２１（２３）および緻密質体１０のそれぞれに対するセラミックス溶射膜３０１（３０２、３０３）の密着力が相違することに起因していると考えられる。 Table 1 shows the following. In the vacuum suction devices of Examples 1 to 18 in which the first bonding interface P1 and the second bonding interface P2 (bottom surface P22) are continuous on the same surface at the bottom surfaces of the grooves and holes, The adsorption performance is higher than that of the vacuum adsorption device of the comparative example in which the first bonding interface P1 and the second bonding interface P2 are vertically continuous at the continuous portion. As a result of observation, in the vacuum suction device of the comparative example, as shown in FIG. 6, the partition wall portions 31 (32, 33) have the end face (see the horizontal broken line) of the dense body 10 and the porous body 21 (23 ) In the vertical continuous portion (corner portion) of the end face (vertical broken line) was confirmed to be locally lifted from both end faces. As described above, this is because the adhesion of the ceramic sprayed films 301 (302, 303) to the porous body (derived from the first slurry) 21 (23) and the dense body 10 is different. it is conceivable that.
第１接合界面Ｐ１におけるセラミックス緻密質体の表面粗さＲａが３．０〜５．０［μｍ］の範囲に含まれる実施例５〜１７の真空吸着装置は、他の実施例の真空吸着装置よりも吸着性能が高い。 The vacuum suction devices of Examples 5 to 17 in which the surface roughness Ra of the ceramic dense body at the first bonding interface P1 is included in the range of 3.0 to 5.0 [μm] are the vacuum suction devices of other examples. Adsorption performance is higher than
第１接合界面Ｐ１におけるセラミックス緻密質体の表面粗さＲａが大きすぎる場合、当該緻密質体に対する溶射膜の密着力は向上するものの、溶射膜の膜厚にばらつきが生じやすくなることに由来して気密性が低下する可能性がある。特に、当該表面粗さＲａが５［μｍ］以上に設定されると、セラミックス緻密質体におけるクラックの発生を誘発する可能性があり、支持部の強度信頼性の観点から好ましくない。 When the surface roughness Ra of the ceramic dense body at the first bonding interface P1 is too large, the adhesion of the sprayed film to the dense body is improved, but the film thickness of the sprayed film tends to vary. Airtightness may be reduced. In particular, when the surface roughness Ra is set to 5 [μm] or more, there is a possibility of inducing cracks in the ceramic dense body, which is not preferable from the viewpoint of strength reliability of the support portion.
溶射膜による多孔質体のシール面積（両者の接合面積）を必要最小限に抑制する観点から、第２接合界面Ｐ２の側面Ｐ２１と底面Ｐ２２との傾斜度θが７５°以上であることが好ましい。 From the viewpoint of suppressing the sealing area of the porous body by the sprayed film (the bonding area between the two) to the necessary minimum, the inclination θ between the side surface P21 and the bottom surface P22 of the second bonding interface P2 is preferably 75 ° or more. .
１０‥支持部、１１‥吸引溝、１２‥吸引孔、２１‥中央載置部、２２〜２４‥環状載置部、３１〜３３‥隔壁部、１０１〜１０３‥第１環状溝、２０２、２０４‥第２環状溝、３０１〜３０３‥セラミックス溶射膜、Ｐ１‥第１接合界面、Ｐ２‥第２接合界面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Support part, 11 ... Suction groove, 12 ... Suction hole, 21 ... Center mounting part, 22-24 ... Annular mounting part, 31-33 ... Partition part, 101-103 ... 1st annular groove, 202, 204 2nd annular groove, 301 to 303 ceramic sprayed film, P1 first bonding interface, P2 second bonding interface.
Claims (3)
前記複数の載置部の間に配置されているセラミックス溶射膜により形成されている一または複数の環状の隔壁部と、
被吸着物が載置される載置面を構成する上端面を露出させた状態の前記複数の載置部および前記一または複数の隔壁部のそれぞれを支持するように構成され、前記載置部の気孔に連通する吸引孔を有するセラミックス緻密質体からなる支持部と、を備え、
前記セラミックス緻密質体、前記セラミックス／ガラス複合多孔質体および前記セラミックス溶射膜が相互に直接的に接合されることにより構成されている真空吸着装置であって、
前記セラミックス／ガラス複合多孔質体と前記セラミックス溶射膜との接合界面である第２接合界面が、前記セラミックス緻密質体と前記セラミックス溶射膜との接合界面である第１接合界面に対して平角をなして連続する底面と、前記底面に対して鋭角または直角をなして上方に連続する側面とにより構成されていることを特徴とする真空吸着装置。 A plurality of mounting portions made of a ceramic / glass composite porous body, including a central mounting portion and one or a plurality of annular mounting portions arranged so as to surround the single or multiple annularly;
One or a plurality of annular partition walls formed by a ceramic sprayed film disposed between the plurality of mounting portions;
The mounting unit is configured to support each of the plurality of mounting units and the one or the plurality of partition walls in a state in which an upper end surface constituting a mounting surface on which an object to be adsorbed is mounted is exposed. Comprising a ceramic dense body having a suction hole communicating with the pores of
A vacuum suction apparatus configured by directly bonding the ceramic dense body, the ceramic / glass composite porous body, and the ceramic sprayed film to each other;
The second bonding interface, which is a bonding interface between the ceramic / glass composite porous body and the ceramic spray coating, has a flat angle with respect to the first bonding interface, which is a bonding interface between the ceramic dense body and the ceramic spray coating. A vacuum suction device comprising: a continuous bottom surface; and a side surface continuous upward with an acute angle or a right angle with respect to the bottom surface.
前記支持部を構成する、凹部および前記凹部に連通する前記吸引孔を有するセラミックス緻密質体を作製する工程と、
セラミックス粉末と第１のガラスの粉末とを含む第１のスラリーを調製する工程と、
前記第１のスラリーを前記セラミックス緻密質体の前記凹部に充填したうえで、前記第１のガラスの軟化点以上の温度で焼成してセラミックス／ガラス複合多孔質体を形成する工程と、
前記セラミックス／ガラス複合多孔質体、または前記セラミックス／ガラス複合多孔質体および前記セラミックス緻密質体に加工を施すことにより、前記複数の載置部のうち内側から奇数番目または偶数番目の載置部に相当する領域を除いて、前記セラミックス緻密質体が露出している底面と、前記セラミックス／ガラス複合多孔質体が露出している環状の側面とを有する第２穴または第２環状溝を形成する工程と、
前記第２穴または前記第２環状溝の前記側面にセラミックスを溶射することにより前記隔壁部を構成するセラミックス溶射膜を形成する工程と、
セラミックス粉末と第２のガラスの粉末とを含む第２のスラリーを調製する工程と、
前記第２のスラリーを前記側面に前記セラミックス溶射膜が形成されている前記第２穴または前記第２環状溝または穴に充填し、前記第２のガラスの軟化点以上の温度で焼成して、セラミックス／ガラス複合多孔質体からなる、前記複数の載置部のうち内側から数えた順位が偶数または奇数の載置部を形成する工程と、を含み、
前記底面よりも下方に窪んでいる第１穴または第１環状溝を有する前記セラミックス緻密質体を作製し、
前記側面に対して連続する前記底面の環状部分が、前記第１穴または前記第１環状溝に充填された前記第１のスラリー由来の前記セラミックス／ガラス複合多孔質体が露出している面により構成されるように前記第２穴または前記第２環状溝を形成することを特徴とする方法。 It is a manufacturing method of the vacuum suction device according to claim 1,
Forming the ceramic dense body having the concave portion and the suction hole communicating with the concave portion, constituting the support portion;
Preparing a first slurry containing ceramic powder and first glass powder;
Filling the concave portion of the ceramic dense body with the first slurry and then firing at a temperature equal to or higher than the softening point of the first glass to form a ceramic / glass composite porous body;
The ceramic / glass composite porous body, or the ceramic / glass composite porous body and the ceramic dense body are processed to form odd-numbered or even-numbered mounting portions from the inside of the plurality of mounting portions. Forming a second hole or a second annular groove having a bottom surface where the ceramic dense body is exposed and an annular side surface where the ceramic / glass composite porous body is exposed, except for a region corresponding to And a process of
Forming a ceramic sprayed film constituting the partition wall by spraying ceramics on the side surface of the second hole or the second annular groove;
Preparing a second slurry comprising ceramic powder and second glass powder;
Filling the second slurry or the second annular groove or hole in which the ceramic sprayed film is formed on the side surface with the second slurry, firing at a temperature equal to or higher than the softening point of the second glass, Comprising a ceramic / glass composite porous body, and forming a placement portion that is even or odd in order of counting from the inside of the plurality of placement portions,
Producing the ceramic dense body having a first hole or a first annular groove recessed below the bottom surface;
An annular portion of the bottom surface that is continuous with the side surface is a surface on which the ceramic / glass composite porous body derived from the first slurry filled in the first hole or the first annular groove is exposed. Forming the second hole or the second annular groove to be configured.
前記第２穴または第２環状溝の前記底面のうち前記セラミックス緻密質体が露出している部分を、その表面粗さＲａが３．０〜５．０［μｍ］の範囲に収まるように加工することを特徴とする方法。 The method of claim 2, wherein
The portion of the bottom surface of the second hole or second annular groove where the ceramic dense body is exposed is processed so that the surface roughness Ra is within the range of 3.0 to 5.0 [μm]. A method characterized by:
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