JP6179030B2 - Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same - Google Patents
Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6179030B2 JP6179030B2 JP2012287532A JP2012287532A JP6179030B2 JP 6179030 B2 JP6179030 B2 JP 6179030B2 JP 2012287532 A JP2012287532 A JP 2012287532A JP 2012287532 A JP2012287532 A JP 2012287532A JP 6179030 B2 JP6179030 B2 JP 6179030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- vacuum suction
- skeleton
- less
- suction device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 138
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 30
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 22
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
本発明は、加工用の基板を吸着保持する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 apparatus for sucking and holding a processing substrate and a method for manufacturing the same.
従来、半導体ウエハ等の基板を搬送、加工、検査する場合に、真空圧を利用した真空吸着装置が用いられている。そのような真空吸着装置には、均一な吸着が求められるため、多孔質体により基板の全面を吸着保持するものが検討されている。 Conventionally, when a substrate such as a semiconductor wafer is transported, processed, or inspected, a vacuum suction device using a vacuum pressure has been used. Since such a vacuum suction device is required to have uniform suction, a device that holds the entire surface of the substrate by suction with a porous material has been studied.
例えば、多孔質体からなる載置部を支持部および基台に樹脂またはガラス等の接着剤により接合した真空吸着装置が提案されている（特許文献１参照）。このような真空吸着装置では、支持部は、非多孔質からなり載置部の外周を取り囲んでおり、基台は緻密質体である。そして、下方の吸気孔より真空吸引することにより、載置部の吸着面に基板を固定できるように形成されている。 For example, a vacuum suction device has been proposed in which a placing portion made of a porous body is joined to a support portion and a base with an adhesive such as resin or glass (see Patent Document 1). In such a vacuum suction device, the support part is made of non-porous material and surrounds the outer periphery of the mounting part, and the base is a dense body. And it forms so that a board | substrate can be fixed to the adsorption | suction surface of a mounting part by carrying out vacuum suction from the lower suction hole.
しかし、このような載置部と支持部等とを接着剤により接合する製法では、接合面を完全に一致させることは不可能である。また、多孔質体である載置部に接着剤が染み込むため、接合部に不可避的に隙間が生じてしまう。そのため、特に装置が基板の研削・研磨加工に用いられる場合には、砥石の押圧により隙間部で載置部の沈み変形が起こり、基板の加工精度が低下してしまう。 However, in such a manufacturing method in which the placement portion and the support portion are joined with an adhesive, it is impossible to make the joint surfaces completely coincide. In addition, since the adhesive soaks into the placing portion which is a porous body, a gap is inevitably generated in the joint portion. Therefore, particularly when the apparatus is used for grinding / polishing of the substrate, the mounting portion sinks in the gap due to the pressing of the grindstone, and the processing accuracy of the substrate decreases.
これに対し、セラミックス粉末と結合材のガラス粉末とからなる多孔質セラミックス原料を凹型の支持部に流し込んで成形・焼成する製法が提案されている（特許文献２参照）。このような製法により、多孔質セラミックスと緻密質セラミックスとを密着させた真空吸着装置を製造でき、接着剤により接合する製法の場合に発生する隙間が防止されている。 On the other hand, a manufacturing method has been proposed in which a porous ceramic raw material composed of ceramic powder and a glass powder of a binder is poured into a concave support portion and molded and fired (see Patent Document 2). By such a manufacturing method, a vacuum suction device in which porous ceramics and dense ceramics are adhered can be manufactured, and a gap generated in the manufacturing method in which bonding is performed using an adhesive is prevented.
上記のようにして、多孔質セラミックスと緻密質セラミックスとの隙間を解消できるが、多孔質セラミックスからなる載置部の変形は完全に解消できない。多孔質セラミックスからなる載置部は剛性が低いことから、基板を真空吸着したときに載置部内の真空度が高まると載置面が基板を介して大気圧により押され、載置面が凹型に沈み込む。このような変形が生じると、基板の研削精度が低下してしまう。 As described above, the gap between the porous ceramic and the dense ceramic can be eliminated, but the deformation of the mounting portion made of the porous ceramic cannot be completely eliminated. Since the mounting part made of porous ceramics has low rigidity, when the degree of vacuum in the mounting part increases when the substrate is vacuum-adsorbed, the mounting surface is pushed by atmospheric pressure through the substrate, and the mounting surface is concave Sink into. When such a deformation occurs, the grinding accuracy of the substrate decreases.
この載置面の変形に対しては、基板研削砥石の軸調整により基板の研削精度を向上させることで対応可能である。しかしながら、この作業は実際に基板の研削をしながら、少しずつ基板研削砥石の軸を調整していく必要があるため、非常に手間がかかる。 This deformation of the mounting surface can be dealt with by improving the grinding accuracy of the substrate by adjusting the axis of the substrate grinding wheel. However, this operation is very time-consuming because it is necessary to gradually adjust the axis of the substrate grinding wheel while actually grinding the substrate.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基板を真空吸着したときの載置面の変形を抑え、高精度での基板の研削を可能にす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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses deformation of the mounting surface when the substrate is vacuum-sucked, and enables vacuum grinding of the substrate with high accuracy and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.
（１）上記の目的を達成するため、本発明の真空吸着装置は、加工用の基板を吸着保持する真空吸着装置であって、基板を保持吸着するための載置面を有し、６０μｍ以下の平均粒子径を有する第１骨格粒子と前記第１骨格粒子に対し質量比０．１５以上０．４５以下で存在し、前記第１骨格粒子に対して１／５以下の平均粒子径を有する第２骨格粒子とが結合材により結合されることでセラミックス多孔質体として形成され、ヤング率が６５ＧＰａ以上である載置部と、前記載置部との間に実質的に隙間がなく一体焼成で形成されたセラミックス緻密質体からなり、前記載置部の気孔に連通する吸気孔を有する支持部とを備えることを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, the vacuum suction device of the present invention is a vacuum suction device for sucking and holding a processing substrate, has a mounting surface for holding and sucking the substrate, and is 60 μm or less. Present in a mass ratio of 0.15 to 0.45 with respect to the first skeleton particles and the first skeleton particles, and having an average particle diameter of 1/5 or less with respect to the first skeleton particles. The second skeleton particles are bonded as a ceramic porous body by being bonded with a binding material, and there is substantially no gap between the mounting portion having a Young's modulus of 65 GPa or more and the above-described mounting portion, and integrated firing And a support portion having a suction hole communicating with the pores of the mounting portion.
このように、本発明の真空吸着装置は、載置部が第１骨格粒子と第２骨格粒子の２つの粒度配合で構成されているため、第１骨格粒子の気孔中に、第２骨格粒子が混入し、気孔径および気孔率を小さくしている。また、第２骨格粒子と結合材とのアンカー効果により、結合材の結合力および剛性が高まる。そのような構成により、載置部のヤング率が６５ＧＰａ以上となるため、基板を真空吸着したときの載置面の変形を抑えることができる。その結果、高精度な基板の研削を可能にする。 As described above, in the vacuum adsorption device of the present invention, since the mounting portion is composed of two particle sizes of the first skeleton particles and the second skeleton particles, the second skeleton particles are contained in the pores of the first skeleton particles. Is mixed in to reduce the pore diameter and porosity. Further, the binding force and the rigidity of the binding material are increased by the anchor effect between the second skeleton particles and the binding material. With such a configuration, since the Young's modulus of the mounting portion is 65 GPa or more, deformation of the mounting surface when the substrate is vacuum-sucked can be suppressed. As a result, the substrate can be ground with high accuracy.
（２）また、本発明の真空吸着装置は、前記第１骨格粒子が、小粒径側からの累積個数が全粒子個数の５％となる粒子径Ｄ５が平均粒子径の１／３以下である粒度分布を有することを特徴としている。このように、Ｄ５の粒子径がＤ５０の粒子径の１／３以下であるため、微粒添加によるアンカー効果が有効に機能する。 (2) Further, in the vacuum adsorption device of the present invention, the first skeletal particles have a particle size D5 in which the cumulative number from the small particle size side is 5% of the total number of particles is 1/3 or less of the average particle size. It is characterized by having a certain particle size distribution. Thus, since the particle diameter of D5 is 1/3 or less of the particle diameter of D50, the anchor effect by adding fine particles functions effectively.
（３）また、本発明の真空吸着装置は、前記結合材が、前記第１骨格粒子に対し質量比０．１以上０．２以下で存在することを特徴としている。これにより、第２骨格粒子と結合材とのアンカー効果で、結合材の結合力および載置部の剛性が高まる。 (3) Moreover, the vacuum adsorption device of the present invention is characterized in that the binder is present in a mass ratio of 0.1 to 0.2 with respect to the first skeleton particles. Thereby, the binding force of the binding material and the rigidity of the mounting portion are increased by the anchor effect between the second skeleton particles and the binding material.
（４）また、本発明の真空吸着装置は、前記載置部が、２５％以上４５％以下の気孔率を有することを特徴としている。これにより、十分な吸着機能を維持しつつ、たわみが生じない高い剛性を得ることができる。 (4) Moreover, the vacuum suction apparatus of the present invention is characterized in that the placement section has a porosity of 25% or more and 45% or less. As a result, it is possible to obtain a high rigidity that does not cause deflection while maintaining a sufficient adsorption function.
（５）また、本発明の真空吸着装置は、前記載置部が、メディアン径で１５μｍ以下の気孔径を有することを特徴としている。このように、細かい気孔径を有することで、載置部の剛性を高めることができる。 (5) Moreover, the vacuum suction apparatus of the present invention is characterized in that the mounting portion has a pore diameter of 15 μm or less in terms of median diameter. Thus, the rigidity of the placement portion can be increased by having a fine pore diameter.
（６）また、本発明の真空吸着装置は、前記載置部と前記支持部の接合部が、前記載置部単体の強度以上の強度を有することを特徴としている。これにより、接合部に隙間が生じることがないため、基板の研削・研磨加工時にも、砥石の押圧により載置部の沈み変形を防止できる。その結果、安定した基板の加工精度が得られる。 (6) Moreover, the vacuum suction device of the present invention is characterized in that the joint portion between the mounting portion and the support portion has a strength higher than that of the single mounting portion. Thereby, since a gap does not occur in the joining portion, it is possible to prevent the mounting portion from being deformed by pressing of the grindstone even when the substrate is ground or polished. As a result, stable processing accuracy of the substrate can be obtained.
（７）また、本発明の真空吸着装置の製造方法は、上記の真空吸着装置の製造方法であって、前記第１骨格粒子、前記第２骨格粒子、および前記第１骨格粒子と前記第２骨格粒子とを結合し、前記第１骨格粒子および第２骨格粒子の集合に対して１／１０以下の平均粒子径を有する結合材粒子を混合してスラリーを作製するスラリー作製工程と、凹部を有するセラミックス緻密質体に前記工程で作製されたスラリーを充填するスラリー充填工程と、前記凹部に充填されたスラリーにより形成された成形体とともに前記結合材粒子の軟化点以上の温度で焼成する焼成工程とを含むことを特徴としている。これにより、載置部と凹部との間に隙間が生じるのを防止し、載置部が高ヤング率を有し、たわみを生じない真空吸着装置を製造できる。 (7) Moreover, the manufacturing method of the vacuum adsorption apparatus of this invention is a manufacturing method of said vacuum adsorption apparatus, Comprising: Said 1st skeletal particle, said 2nd skeletal particle, said 1st skeletal particle, and said 2nd A slurry preparing step of combining a skeletal particle and mixing a binder particle having an average particle size of 1/10 or less with respect to the aggregate of the first skeleton particle and the second skeleton particle to prepare a slurry; A slurry filling step of filling the ceramic dense body having the slurry produced in the above step, and a firing step of firing at a temperature equal to or higher than the softening point of the binder particles together with a molded body formed by the slurry filled in the recess. It is characterized by including. Thereby, it is possible to prevent a gap from being generated between the mounting portion and the concave portion, and to manufacture a vacuum suction device in which the mounting portion has a high Young's modulus and does not cause deflection.
本発明によれば、基板を真空吸着したときの載置面の変形を抑え、高精度での基板の研削を可能にする。 According to the present invention, it is possible to suppress the deformation of the mounting surface when the substrate is vacuum-sucked and to grind the substrate with high accuracy.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、特にことわらない限り、本発明の真空吸着装置を単に「真空吸着装置」と呼ぶ。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, unless otherwise specified, the vacuum suction device of the present invention is simply referred to as a “vacuum suction device”.
［真空吸着装置の構成］
図１は、真空吸着装置１の概略構成を示す断面図である。真空吸着装置２は、半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の研削加工を行う際に、被吸着物６として加工用の基板を吸着保持する。図１に示すように、真空吸着装置１は、載置部２、支持部３および吸気孔４を備えている。
[Configuration of vacuum suction device]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the vacuum suction device 1. The
載置部２は、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、ジルコニアから選ばれるセラミックスの１種とガラスとからなる多孔質体で形成され、被吸着物６を保持吸着するための載置面２ａを有している。多孔質体からなる載置部２の気孔は連通している。なお、載置部２は、アルミナおよびガラス、または、炭化珪素およびガラスからなる多孔質体で形成されることが好ましい。また、載置部２の材料と支持部３の材料は、これらの接合面が実質的に隙間なく一体的に焼成されるためには同じである必要がある。
The
載置部２は、第１骨格粒子と第２骨格粒子とが結合材により結合され多孔質体として形成されている。第１骨格粒子は６０μｍ以下の平均粒子径を有する。第２骨格粒子は、第１骨格粒子に対し質量比０．１５以上０．４５以下で存在し、第１骨格粒子に対して１／５以下の平均粒子径を有する。
The
このような構成を有することで、第１骨格粒子の気孔中に、第２骨格粒子が混入し、気孔径および気孔率を小さくしている。また、第２骨格粒子と結合材とのアンカー効果により、結合材の結合力および載置部２の剛性が高まる。
By having such a configuration, the second skeleton particles are mixed in the pores of the first skeleton particles, and the pore diameter and the porosity are reduced. In addition, due to the anchor effect between the second skeleton particles and the binding material, the binding force of the binding material and the rigidity of the
第１骨格粒子は、小粒径側からの累積個数が全粒子個数の５％となる粒子径Ｄ５が平均粒子径の１／３以下である粒度分布を有することが好ましい。このように、Ｄ５の粒子径がＤ５０の粒子径の１／３以下であり、粒度分布が小さいため、微粒添加によるアンカー効果が有効に機能する。 The first skeletal particles preferably have a particle size distribution in which the cumulative number from the small particle size side is 5% of the total number of particles and the particle size D5 is 1/3 or less of the average particle size. Thus, since the particle diameter of D5 is 1/3 or less of the particle diameter of D50 and the particle size distribution is small, the anchor effect by adding fine particles functions effectively.
結合材は、第１骨格粒子に対し質量比０．１以上０．２以下で存在し、第１骨格粒子および第２骨格粒子の集合に対して１／１０以下の平均粒子径を有することが好ましい。これにより、第２骨格粒子と結合材とのアンカー効果で、結合材の結合力および載置部２の剛性が高まる。
The binder is present in a mass ratio of 0.1 to 0.2 with respect to the first skeleton particles, and has an average particle diameter of 1/10 or less with respect to the aggregate of the first skeleton particles and the second skeleton particles. preferable. Thereby, the binding force of the binding material and the rigidity of the mounting
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ単粒の多孔質体と粒度配合した多孔質体の断面を示す模式図である。図２（ａ）に示すように、第１骨格粒子１１と結合材１２とを有する単粒配合（骨格粒子の粒径が単一）で構成されたセラミックス多孔質体は、結合材の結合力および多孔質体の剛性が低くなる。
FIGS. 2A and 2B are schematic views showing cross sections of a single-particle porous body and a porous body in which particle sizes are mixed, respectively. As shown in FIG. 2 (a), the ceramic porous body composed of a single grain composition (the skeleton particles have a single particle size) having the
一方、図２（ｂ）に示すように、第１骨格粒子１１の気孔中に第２骨格粒子１３を混入させたときには、気孔径および気孔率を小さくできる。また、結合材１２となるガラス粉末とのアンカー効果により、結合材の結合力および多孔質体の剛性が高まり、高ヤング率を有するセラミックス多孔質体が製造できる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the
載置部２は、このような多孔質体として構成されるため、６５ＧＰａ以上のヤング率を有する。被吸着物６を真空吸着したときの載置面２ａの変形を抑えることができる。その結果、高精度な被吸着物６の研削を可能にする。
Since the mounting
載置部２は、２５％以上４５％以下の気孔率を有することが好ましい。これにより、十分な吸着機能を維持しつつ、たわみが生じない高い剛性を得ることができる。また、載置部２は、メディアン径で１５μｍ以下の気孔径を有することが好ましい。このように、細かい気孔径を有することで、載置部２の剛性を高めることができる。
The
載置面２ａは、吸着面であり、載置部２と載置部の周囲の支持部３とともに研磨加工により形成される。載置面２ａ上に、被吸着物６として例えば半導体ウエハのような基板を載置しこれを吸着するのに用いられる。
The
支持部３は、凹部３ａにより載置部２の外縁を囲繞、支持し、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、ジルコニアから選ばれるセラミックスの１種の緻密質体からなる。載置部２の場合と同様に、上記のうち、アルミナ、炭化珪素で形成されることが好ましい。載置部２と支持部３との接合界面は実質的に隙間なく一体的に焼成されている。
The
なお、上記の「実質的に隙間なく一体的に焼成されている」とは、すなわち、載置部の多孔質体構造が支持部と接する界面まで連続的しており、かつ、載置部と支持部との接合界面に隙間がなく、載置部と支持部が一体的に焼成されてなることを意味する。 The above-mentioned “fired integrally with substantially no gap” means that the porous structure of the mounting portion is continuous up to the interface contacting the support portion, and the mounting portion and It means that there is no gap at the bonding interface with the support part, and the placing part and the support part are integrally fired.
載置部２と支持部３の接合部は、載置部単体の強度以上の強度を有することが好ましい。これにより、接合部に隙間が生じることがないため、被吸着物６の研削・研磨加工時にも、砥石の押圧により載置部２の沈み変形を防止できる。その結果、安定した被吸着物６への加工精度が得られる。
It is preferable that the joint part of the mounting
支持部３は、載置部２の気孔に連通する吸気孔４を有する。吸気孔４は、載置部の裏面側の中央部に支持部３を貫通するように設けられた孔状を有しており、吸気孔４を介して図示しない真空ポンプにより吸引することにより、載置部２の載置面２ａに載置された被吸着物６である半導体ウエハ等を載置部２に真空吸着できる。空隙５は、載置部２の裏面全体にわたって設けられ、載置部２の表面全体で吸引するために設けられている。
The
［真空吸着装置の製造方法］
次に、上記のように構成された真空吸着装置１の製造方法について説明する。まず、載置部２を形成する多孔質体の原料粉末である第１骨格粒子、第２骨格粒子、および第１骨格粒子と第２骨格粒子とを結合する結合材粒子に、水またはアルコールを加えて混合してスラリーを調整する。
[Method of manufacturing vacuum suction device]
Next, a manufacturing method of the vacuum suction device 1 configured as described above will be described. First, water or alcohol is added to the first skeleton particles, the second skeleton particles, and the binder particles that bind the first skeleton particles and the second skeleton particles, which are the raw material powder of the porous body that forms the mounting
第１骨格粒子、第２骨格粒子には、アルミナまたは炭化珪素等の粒子を用いることができる。第１骨格粒子には、６０μｍ以下の平均粒子径を有するものを用い、第２骨格粒子には、第１骨格粒子に対して１／５以下の平均粒子径を有するものを用い、第１骨格粒子に対し質量比０．１５以上０．４５以下となるように配合を決める。なお、第１骨格粒子は、小粒径側からの累積個数が全粒子個数の５％となる粒子径Ｄ５が平均粒子径の１／３以下である粒度分布を有することが好ましい。 As the first skeleton particles and the second skeleton particles, particles such as alumina or silicon carbide can be used. The first skeleton particles are those having an average particle diameter of 60 μm or less, and the second skeleton particles are those having an average particle diameter of 1/5 or less of the first skeleton particles. The formulation is determined so that the mass ratio is 0.15 to 0.45 with respect to the particles. The first skeletal particles preferably have a particle size distribution in which the cumulative number from the small particle size side is 5% of the total number of particles and the particle size D5 is 1/3 or less of the average particle size.
結合材としてはガラス等を用いることができる。結合材粒子は、第１骨格粒子に対し質量比０．１以上０．２以下で存在し、第１骨格粒子および第２骨格粒子の集合に対して１／１０以下の平均粒子径を有することが好ましい。原料の混合は、ボールミル、ミキサー等、公知の方法が適用できる。セラミックス粉末の粒度、ガラス粉末の添加量を考慮し所望の流動性が得られるよう水またはアルコールの添加量を調整する。 Glass or the like can be used as the binder. The binder particles are present in a mass ratio of 0.1 to 0.2 with respect to the first skeleton particles, and have an average particle size of 1/10 or less with respect to the aggregate of the first skeleton particles and the second skeleton particles. Is preferred. For mixing the raw materials, a known method such as a ball mill or a mixer can be applied. In consideration of the particle size of the ceramic powder and the addition amount of the glass powder, the addition amount of water or alcohol is adjusted so as to obtain a desired fluidity.
次に、凹部を設けたアルミナ、ジルコニア、炭化珪素または窒化珪素からなるセラミックスの支持部３を準備する。そして、支持部３の凹部に得られたスラリーを充填する。この際、必要に応じて、残留気泡を除去するための真空脱泡や、充填を高めるための振動を加える。また、吸気孔４および空隙５は、載置部２となるスラリー混合物を注ぐ前に、ろう、樹脂等の焼失部材により閉塞しておく。
Next, a
次に、凹部３ａにスラリーを充填した支持部を十分に乾燥させ、スラリーを成形体にした後、ガラスの軟化点以上の温度で焼成する。この際、焼成温度がガラスの軟化点より低いと十分に一体化できないが、反対に焼成温度が高すぎると変形や収縮を起こすため、できるだけ低温で焼成することが望ましい。このようにして、載置部２と支持部３の凹部３ａとの間に隙間が生じるのを防止しつつ、かつ載置部が高ヤング率を有し、載置部２にたわみを生じない真空吸着装置１を製造できる。
Next, after the support portion in which the
［実施例］
以下に、本発明の実施例を説明する。上記の製造方法に従い、載置部を作製した。その際に、第１骨格粒子、第２骨格粒子、結合材粒子の特性は以下の表１に示す通りである。なお、第１骨格粒子と第２骨格粒子のそれぞれの添加量は、両者の合計のうちの比率を意味する。また、結合材粒子の添加量は、第１骨格粒子および第２骨格粒子の合計添加量を１としたときの比率を意味する（以下、同様）。
[Example]
Examples of the present invention will be described below. In accordance with the above manufacturing method, a mounting portion was produced. At that time, the characteristics of the first skeleton particles, the second skeleton particles, and the binder particles are as shown in Table 1 below. In addition, each addition amount of a 1st frame particle and a 2nd frame particle means the ratio of the sum total of both. Moreover, the addition amount of the binder particles means a ratio when the total addition amount of the first skeleton particles and the second skeleton particles is 1 (hereinafter the same).
表１に示す条件で載置部を作製したところ、以下の表２のような結果が得られた。
表２に示すように、いずれの実施例についてもヤング率が６５ＧＰａ以上であり、気孔率が２５％以上３５％以下であり、平均気孔径が１５μｍ以下であった。また、いずれの実施例についても載置部と支持部の接合部が、載置部単体の強度以上の強度を有していた。また、たわみ量も３μｍより小さく十分にたわみが小さいことを実証できた。 As shown in Table 2, the Young's modulus of each example was 65 GPa or more, the porosity was 25% or more and 35% or less, and the average pore diameter was 15 μm or less. In any of the examples, the joint between the mounting portion and the support portion had a strength higher than the strength of the mounting portion alone. Further, it was proved that the amount of deflection was smaller than 3 μm and the deflection was sufficiently small.
なお、第１骨格粒子の平均粒子径を５５μｍ、添加量を０．５５重量部、Ｄ５の粒度分布を１５μｍとし、第２骨格粒子の平均粒子径を５．５μｍ、添加量を０．４５重量部とし、結合材粒子の平均粒子径を２．５μｍ、添加量を０．１５重量部としたときに、特にたわみ量が小さくなった。 The average particle diameter of the first skeleton particles is 55 μm, the addition amount is 0.55 parts by weight, the particle size distribution of D5 is 15 μm, the average particle diameter of the second skeleton particles is 5.5 μm, and the addition amount is 0.45 weight. When the average particle diameter of the binder particles was 2.5 μm and the addition amount was 0.15 parts by weight, the amount of deflection was particularly small.
［比較例］
以下に、比較例についても説明する。載置部の製造条件を表３に、製造後の結果を表４に示す。
Below, a comparative example is also demonstrated. Table 3 shows the manufacturing conditions of the mounting portion, and Table 4 shows the results after manufacturing.
比較例１では、第１骨格粒子が６０μｍ以上であるため、気孔径が１５μｍ以上となりヤング率が６０ＧＰａより小さくなった。比較例２では、第１骨格粒子の小粒径側からの累積個数が全粒子個数の5％となる粒子径Ｄ５が平均粒子径の１／３より大きくなり、ヤング率が６５ＧＰａより小さくなった。比較例３では、第２骨格粒子が第１骨格粒子の平均粒子径の１／５以上であるため、気孔径が１５μｍ以上となり、ヤング率が６０ＧＰａより小さくなった。 In Comparative Example 1, since the first skeleton particles were 60 μm or more, the pore diameter was 15 μm or more, and the Young's modulus was smaller than 60 GPa. In Comparative Example 2, the particle diameter D5 at which the cumulative number from the small particle diameter side of the first skeleton particles was 5% of the total particle number was larger than 1/3 of the average particle diameter, and the Young's modulus was smaller than 65 GPa. . In Comparative Example 3, since the second skeleton particles were 1/5 or more of the average particle diameter of the first skeleton particles, the pore diameter was 15 μm or more, and the Young's modulus was smaller than 60 GPa.
比較例４では、第２骨格粒子の添加量が０．１５以下であるため、気孔径が１５μｍ以上となり、ヤング率が６０ＧＰａより小さくなった。比較例５では、第２骨格粒子の添加量が０．４５以上であるため、気孔径が１５μｍ以上となり、ヤング率が６０ＧＰａより小さくなった。また、載置部と支持部の接合強度が、載置部単体の強度より小さくなった。比較例６では、結合材粒子の粒子径が第１骨格粒子の平均粒子径の１／１０以上であるため、熱処理時に収縮が発生し、多孔質体にクラックが発生した。 In Comparative Example 4, since the addition amount of the second skeleton particles was 0.15 or less, the pore diameter was 15 μm or more, and the Young's modulus was smaller than 60 GPa. In Comparative Example 5, since the addition amount of the second skeleton particles was 0.45 or more, the pore diameter was 15 μm or more, and the Young's modulus was smaller than 60 GPa. Further, the bonding strength between the mounting portion and the support portion is smaller than the strength of the mounting portion alone. In Comparative Example 6, since the particle diameter of the binder particles was 1/10 or more of the average particle diameter of the first skeleton particles, shrinkage occurred during the heat treatment, and cracks occurred in the porous body.
比較例７では、結合材粒子の添加量が０．１以下であるため、粒子の結合力が低下し、気孔率が４５%以上となり、ヤング率が６０ＧＰａより小さくなった。また、載置部と支持部の接合強度が、載置部単体の強度より小さくなった。比較例８では、結合材粒子の添加量が０．２２以上であるため、熱処理時に収縮が発生し、多孔質体にクラックが発生した。 In Comparative Example 7, since the amount of binder particles added was 0.1 or less, the binding force of the particles was reduced, the porosity was 45% or more, and the Young's modulus was less than 60 GPa. Further, the bonding strength between the mounting portion and the support portion is smaller than the strength of the mounting portion alone. In Comparative Example 8, since the amount of binder particles added was 0.22 or more, shrinkage occurred during heat treatment, and cracks occurred in the porous body.
１ 真空吸着装置
２ 載置部
２ａ 載置面
３ 支持部
３ａ 凹部
４ 吸気孔
５ 空隙
６ 被吸着物（基板）
１１ 第１骨格粒子
１２ 結合材
１３ 第２骨格粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
11 First
Claims (6)
基板を保持吸着するための載置面を有し、６０μｍ以下の平均粒子径を有する第１骨格粒子と前記第１骨格粒子に対し質量比０．１５以上０．４５以下で存在し、前記第１骨格粒子に対して１／５以下の平均粒子径を有する第２骨格粒子とが結合材により結合されることでセラミックス多孔質体として形成され、ヤング率が６５ＧＰａ以上である載置部と、
前記載置部との間に実質的に隙間がなく一体焼成で形成されたセラミックス緻密質体からなり、前記載置部の気孔に連通する吸気孔を有する支持部と、を備えることを特徴とする真空吸着装置。 A vacuum suction device for sucking and holding a processing substrate,
A first skeletal particle having a mounting surface for holding and adsorbing a substrate and having an average particle diameter of 60 μm or less and the first skeletal particle in a mass ratio of 0.15 to 0.45; A mounting portion having a Young's modulus of 65 GPa or more, formed as a ceramic porous body by binding a second skeleton particle having an average particle diameter of 1/5 or less to one skeleton particle by a binder;
A support part having a suction hole that is formed of a ceramic dense body formed by integral firing with substantially no gap between the placement part and communicating with the pores of the placement part. Vacuum suction device.
The vacuum suction device according to any one of claims 1 to 5, wherein a joint portion between the mounting portion and the support portion has a strength equal to or higher than a strength of the mounting portion alone.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012287532A JP6179030B2 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012287532A JP6179030B2 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014128849A JP2014128849A (en) | 2014-07-10 |
| JP6179030B2 true JP6179030B2 (en) | 2017-08-16 |
Family
ID=51407733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012287532A Active JP6179030B2 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6179030B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107206595B (en) * | 2015-01-28 | 2020-09-25 | 京瓷株式会社 | Suction nozzle |
| JP2018022847A (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 株式会社ディスコ | Chuck table |
| JP6989361B2 (en) * | 2017-11-22 | 2022-01-05 | 日本特殊陶業株式会社 | Substrate adsorption member and its manufacturing method |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5390871A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-10 | Toyo Dengu Seisakushiyo Kk | Device for chucking semiconductor wafer |
| JP3325441B2 (en) * | 1995-11-30 | 2002-09-17 | 京セラ株式会社 | Vacuum suction device |
| JP3865872B2 (en) * | 1997-06-26 | 2007-01-10 | 京セラ株式会社 | Vacuum suction holding device |
| JP4502683B2 (en) * | 2003-03-31 | 2010-07-14 | 日本タングステン株式会社 | Porous alumina sintered body and method for producing the same |
| JP4336532B2 (en) * | 2003-07-02 | 2009-09-30 | 太平洋セメント株式会社 | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same |
| CN100467210C (en) * | 2004-03-25 | 2009-03-11 | 揖斐电株式会社 | Vacuum chuck and suction board |
| JP2005279789A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Ibiden Co Ltd | Vacuum chuck for grinding/polishing |
| JP5231064B2 (en) * | 2008-03-28 | 2013-07-10 | 太平洋セメント株式会社 | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same |
| JP5340755B2 (en) * | 2009-01-28 | 2013-11-13 | 太平洋セメント株式会社 | Ceramic porous body and method for producing the same |
| JP5597155B2 (en) * | 2011-03-28 | 2014-10-01 | 太平洋セメント株式会社 | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same |
-
2012
- 2012-12-28 JP JP2012287532A patent/JP6179030B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014128849A (en) | 2014-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4666656B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus, method for producing the same, and method for adsorbing an object to be adsorbed | |
| JP5527602B2 (en) | Adsorbing member and manufacturing method thereof | |
| JP4718397B2 (en) | Manufacturing method of vacuum suction device | |
| JP2008132562A (en) | Vacuum chuck and vacuum suction device using it | |
| JP2012178447A (en) | Adsorption member | |
| JP6179030B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP5261057B2 (en) | Suction board and vacuum suction device | |
| JP4336532B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP2008028170A (en) | Vacuum suction device and manufacturing method thereof | |
| JP2005205507A (en) | Vacuum-sucking device and its manufacturing method | |
| JP4405887B2 (en) | Vacuum adsorption device | |
| JP4704971B2 (en) | Vacuum adsorption device | |
| JP4964910B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP2012140257A (en) | Dense-porous joined body | |
| JP2004283936A (en) | Vacuum sucking device | |
| JP4948920B2 (en) | Vacuum chuck and vacuum suction device using the same | |
| JP6159987B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP5279550B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP5597155B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP4405886B2 (en) | Vacuum adsorption device | |
| JP2009107880A (en) | Joined body, adsorption member, adsorption device, and working apparatus | |
| JP5530275B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP5973147B2 (en) | Vacuum adsorption apparatus and method for manufacturing the same | |
| JP2013157571A (en) | Vacuum suction device and method for manufacturing the same | |
| JP2005254412A (en) | Vacuum suction device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20150327 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151113 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20160415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160830 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160830 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161021 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170314 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170411 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170628 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6179030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |