JP2002164421A - 基板保持部材 - Google Patents
基板保持部材Info
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- JP2002164421A JP2002164421A JP2000360923A JP2000360923A JP2002164421A JP 2002164421 A JP2002164421 A JP 2002164421A JP 2000360923 A JP2000360923 A JP 2000360923A JP 2000360923 A JP2000360923 A JP 2000360923A JP 2002164421 A JP2002164421 A JP 2002164421A
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- substrate holding
- substrate
- aluminum alloy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属と比較して高剛性でしかも基板に熱ひず
みを与えず、セラミックスのように衝撃が加わったとき
に破損することのない基板保持部材を提供する。したが
って、長期間の運転が可能となり作業効率を格段に向上
することができる効果がある。 【解決手段】 含有量が６０〜８０体積％のＳｉＣ粉末
を強化材とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料によ
り基板保持部材を構成する。
みを与えず、セラミックスのように衝撃が加わったとき
に破損することのない基板保持部材を提供する。したが
って、長期間の運転が可能となり作業効率を格段に向上
することができる効果がある。 【解決手段】 含有量が６０〜８０体積％のＳｉＣ粉末
を強化材とし、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料によ
り基板保持部材を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や液晶
等のガラス基板などを保持するために用いる基板保持部
材に関するもので、特に、高剛性で衝撃が加わっても損
傷し難い基板保持部材に関するものである。
等のガラス基板などを保持するために用いる基板保持部
材に関するもので、特に、高剛性で衝撃が加わっても損
傷し難い基板保持部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、シリコンウエハーや液晶用ガラス
基板の表面の汚れや傷などの外観検査を行い不良品を選
別する装置として、例えば、特開２０００−１０００９
０３号公報にて開示されているような構造を有する外観
検査装置が頻繁に使用されるようになってきている。こ
こで、図１に、外観検査装置の内部に設置されている基
板保持部の構成を模式的に示した。２は基板保持部材
で、３は基板保持部材の支持部で、１は２に保持される
基板を示したものであり、従来、基板保持部材の材料と
しては、アルミニウム合金等の金属やセラミックスが使
用されている。
基板の表面の汚れや傷などの外観検査を行い不良品を選
別する装置として、例えば、特開２０００−１０００９
０３号公報にて開示されているような構造を有する外観
検査装置が頻繁に使用されるようになってきている。こ
こで、図１に、外観検査装置の内部に設置されている基
板保持部の構成を模式的に示した。２は基板保持部材
で、３は基板保持部材の支持部で、１は２に保持される
基板を示したものであり、従来、基板保持部材の材料と
しては、アルミニウム合金等の金属やセラミックスが使
用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の金属か
らなる基板保持部材では、剛性が低いために長期の使用
で撓みが生じ、正確な位置決めに支障が生じるという課
題があった。また、従来のセラミックスからなる基板保
持部材では、撓みの問題は解決したものの外部からの力
や衝撃が加わったときに欠けたり破損し易いという課題
があった。さらには、金属はシリコンウエハーやガラス
基板と比較して熱膨張率が大きいために周囲の温度変化
で基板に熱ひずみを及ぼすという課題もあった。
らなる基板保持部材では、剛性が低いために長期の使用
で撓みが生じ、正確な位置決めに支障が生じるという課
題があった。また、従来のセラミックスからなる基板保
持部材では、撓みの問題は解決したものの外部からの力
や衝撃が加わったときに欠けたり破損し易いという課題
があった。さらには、金属はシリコンウエハーやガラス
基板と比較して熱膨張率が大きいために周囲の温度変化
で基板に熱ひずみを及ぼすという課題もあった。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために鋭
意検討してなされたものであり、高剛性で衝撃が加わっ
ても損傷し難い基板保持部材に関する技術を提供するこ
とを目的としている。
意検討してなされたものであり、高剛性で衝撃が加わっ
ても損傷し難い基板保持部材に関する技術を提供するこ
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、セラミックス粉末またはセラミックス繊維を強化材
とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリッ
クスとする金属−セラミックス複合材料からなることを
特徴とする基板保持部材によって達成される。ここで、
セラミックス粉末またはセラミックス繊維の含有量が、
６０〜８０体積％であることが好ましい。また、セラミ
ックス粉末またはセラミックス繊維が、ＳｉＣからなる
ことが好ましい。さらには、アルミニウム合金が、Ａｌ
−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金からなることが好ま
しい。
は、セラミックス粉末またはセラミックス繊維を強化材
とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金をマトリッ
クスとする金属−セラミックス複合材料からなることを
特徴とする基板保持部材によって達成される。ここで、
セラミックス粉末またはセラミックス繊維の含有量が、
６０〜８０体積％であることが好ましい。また、セラミ
ックス粉末またはセラミックス繊維が、ＳｉＣからなる
ことが好ましい。さらには、アルミニウム合金が、Ａｌ
−Ｓｉ−Ｍｇ系のアルミニウム合金からなることが好ま
しい。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、さらに詳細に本発明を説明
する。本発明にいうセラミックスとはアルミナ、窒化ア
ルミニウム、ＳｉＣ等の公知のセラミックスが適用でき
るが、アルミニウムとの濡れ性、製造の容易さからＳｉ
Ｃが最も好ましい。
する。本発明にいうセラミックスとはアルミナ、窒化ア
ルミニウム、ＳｉＣ等の公知のセラミックスが適用でき
るが、アルミニウムとの濡れ性、製造の容易さからＳｉ
Ｃが最も好ましい。
【０００７】ここで、セラミックス粉末またはセラミッ
クス繊維の含有量が、６０〜８０体積％とした理由は、
６０体積％より少ないと剛性が低いために長期の使用で
撓みが生じ、正確な位置決めに支障が生じやすくなり、
さらには基板保持部材とシリコンウエハーとの熱膨張係
数の差異が大きくなり好ましくないからである。また、
８０体積％より多いと靭性が小さくなり衝撃が加わった
ときに破損し易くなるからでる。
クス繊維の含有量が、６０〜８０体積％とした理由は、
６０体積％より少ないと剛性が低いために長期の使用で
撓みが生じ、正確な位置決めに支障が生じやすくなり、
さらには基板保持部材とシリコンウエハーとの熱膨張係
数の差異が大きくなり好ましくないからである。また、
８０体積％より多いと靭性が小さくなり衝撃が加わった
ときに破損し易くなるからでる。
【０００８】次に、アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ系のアルミニウム合金からなる理由は、セラミック
スとの濡れ性が良好となるため非加圧での浸透が可能と
なり、さらには内部に金属が浸透しない欠陥部分が発生
しにくくなるからである。
Ｍｇ系のアルミニウム合金からなる理由は、セラミック
スとの濡れ性が良好となるため非加圧での浸透が可能と
なり、さらには内部に金属が浸透しない欠陥部分が発生
しにくくなるからである。
【０００９】次に、金属−セラミックス複合材料の製造
方法としては、公知の非加圧浸透法、加圧浸透法、鋳造
法、粉末冶金法等が適用可能であるが、その中でもセラ
ミックスの含有率を広範囲に変えられ、セラミックスの
均一分散性が良いこと、非加圧で大型の製品が得られる
点で、非加圧浸透法が最も好ましい。
方法としては、公知の非加圧浸透法、加圧浸透法、鋳造
法、粉末冶金法等が適用可能であるが、その中でもセラ
ミックスの含有率を広範囲に変えられ、セラミックスの
均一分散性が良いこと、非加圧で大型の製品が得られる
点で、非加圧浸透法が最も好ましい。
【００１０】（実施例）強化材として平均粒径６６μｍ
のＳｉＣ粉末７０重量部と平均粒径２５μｍのＳｉＣ粉
末３０重量部を用い、それにバインダーとしてのコロイ
ダルシリカ液をＳｉＯ2固形分濃度としてＳｉＣ粉末１
００重量部に対して２重量部となる量を添加し、それに
消泡剤を０．２重量部、イオン交換水を２４重量部加
え、ポットミルで１２時間混合した。得られたスラリー
を基板保持部材の形状が得られる金型に流し込み、フイ
ルタープレスで脱水し、それを脱型した後、１０００℃
で焼成して空隙率３０％を有する多孔構造のプリフォー
ムを得た。
のＳｉＣ粉末７０重量部と平均粒径２５μｍのＳｉＣ粉
末３０重量部を用い、それにバインダーとしてのコロイ
ダルシリカ液をＳｉＯ2固形分濃度としてＳｉＣ粉末１
００重量部に対して２重量部となる量を添加し、それに
消泡剤を０．２重量部、イオン交換水を２４重量部加
え、ポットミルで１２時間混合した。得られたスラリー
を基板保持部材の形状が得られる金型に流し込み、フイ
ルタープレスで脱水し、それを脱型した後、１０００℃
で焼成して空隙率３０％を有する多孔構造のプリフォー
ムを得た。
【００１１】次に、得られたプリフォームに対してＡｌ
−１２Ｓｉ−３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成からなるアル
ミニウム合金を、窒素雰囲気中、８２５℃で６０時間非
加圧浸透させた。このようにしてＳｉＣ粉末の含有量が
７０体積％の金属−セラミックス複合材料からなる基板
保持部材を得た。
−１２Ｓｉ−３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成からなるアル
ミニウム合金を、窒素雰囲気中、８２５℃で６０時間非
加圧浸透させた。このようにしてＳｉＣ粉末の含有量が
７０体積％の金属−セラミックス複合材料からなる基板
保持部材を得た。
【００１２】得られた基板保持部材の弾性率は、２６５
ＧＰａとステンレス鋼の２１０ＧＰａと比較して遜色な
く高剛性を確保できた。また、熱膨張係数は、６．２×
１０ -6／℃とシリコンの４．１２×１０-6／℃およびガ
ラスとほぼ同じレベルとなった。したがって、熱ひずみ
を回避するのに十分な特性を有していることを確認でき
た。また、破壊靭性は、１０ＭＮ／ｍ2/3と従来のセラ
ミックスの２倍以上と大きくなった次に、この基板保持
部材を外観検査装置に実際に搭載して長期間使用しても
基板保持部材には撓みも生じず、また、欠けたり破損す
ることがなかった。さらに、基板への熱ひずみの影響は
皆無となった。
ＧＰａとステンレス鋼の２１０ＧＰａと比較して遜色な
く高剛性を確保できた。また、熱膨張係数は、６．２×
１０ -6／℃とシリコンの４．１２×１０-6／℃およびガ
ラスとほぼ同じレベルとなった。したがって、熱ひずみ
を回避するのに十分な特性を有していることを確認でき
た。また、破壊靭性は、１０ＭＮ／ｍ2/3と従来のセラ
ミックスの２倍以上と大きくなった次に、この基板保持
部材を外観検査装置に実際に搭載して長期間使用しても
基板保持部材には撓みも生じず、また、欠けたり破損す
ることがなかった。さらに、基板への熱ひずみの影響は
皆無となった。
【００１３】（比較例）次に、従来のアルミ合金を用い
た場合について比較する。アルミ合金製の基板保持部材
の弾性率は、８０ＧＰａとステンレス鋼の半分以下と小
さいため、長期の使用で撓む場合があった。また、アル
ミ合金の熱膨張係数は、２０×１０-6／℃とシリコンの
５倍と大きいため、この基板保持部材を外観検査装置に
実際に搭載した結果、熱ひずみを受けた基板が抜き取り
検査により確認された。
た場合について比較する。アルミ合金製の基板保持部材
の弾性率は、８０ＧＰａとステンレス鋼の半分以下と小
さいため、長期の使用で撓む場合があった。また、アル
ミ合金の熱膨張係数は、２０×１０-6／℃とシリコンの
５倍と大きいため、この基板保持部材を外観検査装置に
実際に搭載した結果、熱ひずみを受けた基板が抜き取り
検査により確認された。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、金属と比較して高剛性
であるため撓むことがなく、しかも基板に熱ひずみを与
えず、セラミックスのように衝撃が加わったときに破損
することのない基板保持部材を提供することができる。
したがって、長期間の運転が可能となり作業効率を格段
に向上できるという効果がある。
であるため撓むことがなく、しかも基板に熱ひずみを与
えず、セラミックスのように衝撃が加わったときに破損
することのない基板保持部材を提供することができる。
したがって、長期間の運転が可能となり作業効率を格段
に向上できるという効果がある。
【図１】本発明の実施例に関わる基板保持部の模式図で
ある。
ある。
１ 基板 ２ 基板保持部材 ３ 支持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 41/88 Ｃ０４Ｂ 41/88 Ｕ Ｃ２２Ｃ 1/10 Ｃ２２Ｃ 1/10 Ｇ 49/06 49/06 //(Ｃ２２Ｃ 49/06 (Ｃ２２Ｃ 49/06 101:14） 101:14） (72)発明者 下嶋 浩正 宮城県仙台市泉区明通３−７ セランクス 株式会社内 Ｆターム(参考） 4K020 AA08 AA22 AC01 BA05 BB02 BB22 5F031 CA02 CA05 GA24 GA32 HA02 MA33
Claims (4)
- 【請求項１】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維を強化材とし、アルミニウムまたはアルミニウム合金
をマトリックスとする金属−セラミックス複合材料から
なることを特徴とする基板保持部材。 - 【請求項２】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維の含有量が、６０〜８０体積％であることを特徴とす
る請求項１記載の基板保持部材。 - 【請求項３】 セラミックス粉末またはセラミックス繊
維が、ＳｉＣからなることを特徴とする請求項１または
２記載の基板保持部材。 - 【請求項４】 アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
系のアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項
１、２または３記載の基板保持部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360923A JP2002164421A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 基板保持部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360923A JP2002164421A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 基板保持部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002164421A true JP2002164421A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18832436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000360923A Pending JP2002164421A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 基板保持部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002164421A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002061808A2 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus and wafer support ring |
-
2000
- 2000-11-28 JP JP2000360923A patent/JP2002164421A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002061808A2 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus and wafer support ring |
| WO2002061808A3 (en) * | 2001-01-30 | 2003-09-04 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus and wafer support ring |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060808 |