JP2018103270A - Multilayer porous plate and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを真空引きして吸着保持するための多層多孔質板、及び当該多層多孔質板の製造方法に関する。 The present invention relates to a multilayer porous plate for vacuum-holding and holding a workpiece and a method for producing the multilayer porous plate.
従来、ワークを真空引きして吸着保持するため、真空チャックが用いられている。真空チャックのうち多孔質板を用いたものは、多孔質板の表面にあるワークを裏面側から真空引きすることで、当該ワークを吸着保持する。かかる場合、ワークを面内均一に吸着保持できるため、多孔質板を用いた真空チャックは薄型化されたワークに対して特に有用となる。 Conventionally, a vacuum chuck has been used to evacuate and hold a workpiece by suction. A vacuum chuck using a porous plate sucks and holds the workpiece by evacuating the workpiece on the surface of the porous plate from the back side. In such a case, since the workpiece can be adsorbed and held uniformly in the surface, the vacuum chuck using the porous plate is particularly useful for a thin workpiece.
通常の真空チャックに用いられる多孔質板は、その平均空孔径が50μm〜60μm程度であり圧力損失が低い。かかる場合、例えばワークのサイズが多孔質板の表面よりも小さくなった場合、ワークを保持していない部分から多孔質板の内部に空気が流入し、その結果真空度が低下してワークを吸着保持できない場合がある。以下の説明においては、このように多孔質板の一部分でワークを吸着保持する状態を部分吸着という。そこで、例えば非特許文献1には、多孔質板の平均空孔径を数μm程度に小さくすることで多孔質板の圧力損失を高くし、部分吸着性能を向上させた真空チャックが提案されている。
A porous plate used for a normal vacuum chuck has an average pore diameter of about 50 μm to 60 μm and a low pressure loss. In such a case, for example, when the size of the workpiece becomes smaller than the surface of the porous plate, air flows into the porous plate from the part not holding the workpiece, and as a result, the degree of vacuum decreases and the workpiece is adsorbed. It may not be possible to keep it. In the following description, such a state in which the workpiece is sucked and held by a part of the porous plate is referred to as partial suction. In view of this, for example, Non-Patent
一方、例えば真空チャックに吸着保持されたワークに対し、処理液を用いて所定の処理を行う要求がある。以下の説明においては、このように処理液を使用する状況下で真空チャックを使用することを湿式使用という。しかしながら、上述したように平均空孔径が数μm程度まで小さい多孔質板を用いる場合、処理液が多孔質板の空孔内に進入すると適切に排出されず目詰まり状態になるため、真空チャックでワークを適切に真空引きできず吸着保持できない。そこで、例えば非特許文献2には、多孔質板の平均空孔径を10μmまで大きくすることで、湿式使用にも対応可能な真空チャックが提案されている。
On the other hand, for example, there is a demand to perform a predetermined process using a processing liquid on a work that is sucked and held by a vacuum chuck. In the following description, using a vacuum chuck under such a condition of using a processing liquid is called wet use. However, as described above, when a porous plate having an average pore diameter as small as about several μm is used, if the treatment liquid enters the pores of the porous plate, it will not be properly discharged and will become clogged. The work cannot be evacuated properly and cannot be held by suction. Thus, for example, Non-Patent
しかしながら、非特許文献2に記載された平均空孔径が10μmの多孔質板を用いた場合、真空チャックは湿式使用に対応でき、ある程度の部分吸着性能も有するものの、やはり十分な部分吸着性能を発揮しない。特にワークのサイズが小さくなると、この真空チャックでは吸着保持できなくなる。したがって、多孔質板の空孔径を調整するだけでは、相反する部分吸着性能と湿式使用性能を両立させるには限界がある。
However, when a porous plate with an average pore diameter of 10 μm described in Non-Patent
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、部分吸着性能と湿式使用性能を両立させる真空チャックを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the vacuum chuck which makes a partial adsorption | suction performance and wet use performance compatible.
前記の目的を達成するため、本発明は、ワークを真空引きして吸着保持するための多層多孔質板であって、表面でワークを保持する表層多孔質層と、前記表層多孔質層の裏面側に積層して設けられた基材多孔質層と、を有し、前記表層多孔質層の平均空孔径は前記基材多孔質層の平均空孔径よりも小さく、前記表層多孔質層の平均空孔径と前記基材多孔質層の平均空孔径は、それぞれワークの処理液が透過可能な大きさであることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a multilayer porous plate for evacuating and holding a workpiece by suction, a surface porous layer holding the workpiece on the surface, and a back surface of the surface porous layer Substrate porous layer provided on the side, and the average pore diameter of the surface porous layer is smaller than the average pore diameter of the substrate porous layer, the average of the surface porous layer The pore diameter and the average pore diameter of the substrate porous layer are characterized in that each has a size that allows the treatment liquid of the workpiece to pass therethrough.
発明者らが鋭意検討したところ、多孔質板を薄くすると、平均空孔径が小さくても処理液による目詰まりを抑制できることを見出した。すなわち、多孔質板を薄くすると、部分吸着性能と湿式使用性能を両立させることができる。なお、この理由については後述の実施の形態において説明する。 As a result of extensive studies by the inventors, it has been found that when the porous plate is made thin, clogging by the treatment liquid can be suppressed even if the average pore diameter is small. That is, when the porous plate is thinned, both the partial adsorption performance and the wet use performance can be achieved. This reason will be described in an embodiment described later.
しかしながら、多孔質板の厚みを薄くするにも、強度や精度の面で構造上の限界がある。そこで、本発明では多孔質板を多層構造にしている。表層多孔質層ではその平均空孔径を小さくして圧力損失を高くすることができ、ワークを部分吸着することができる。一方で、表層多孔質層を支持する基材多孔質層により、当該表層多孔質層を薄くすることができ、しかも表層多孔質層の平均空孔径は処理液が透過可能な大きさであるため、表層多孔質層から処理液を適切に排出して目詰まりを抑制することができる。したがって、本発明の多層多孔質板を備えた真空チャックを用いることにより、部分吸着性能と湿式使用性能を両立させることができる。 However, even if the thickness of the porous plate is reduced, there are structural limitations in terms of strength and accuracy. Therefore, in the present invention, the porous plate has a multilayer structure. In the surface porous layer, the average pore diameter can be reduced to increase the pressure loss, and the workpiece can be partially adsorbed. On the other hand, the substrate porous layer that supports the surface porous layer can make the surface porous layer thin, and the average pore size of the surface porous layer is such that the treatment liquid can permeate. The clogging can be suppressed by appropriately discharging the treatment liquid from the surface porous layer. Therefore, by using the vacuum chuck provided with the multilayer porous plate of the present invention, both the partial adsorption performance and the wet use performance can be achieved.
なお、基材多孔質層においてはその平均空孔径が大きく、しかも基材多孔質層の平均空孔径は処理液が透過可能な大きさであるため、基材多孔質層から処理液を適切に排出することができる。 In addition, since the average pore diameter of the substrate porous layer is large and the average pore diameter of the substrate porous layer is a size that allows the treatment liquid to pass through, the treatment liquid is appropriately removed from the substrate porous layer. Can be discharged.
前記表層多孔質層の厚みは前記基材多孔質層の厚みより小さくてもよい。 The thickness of the surface porous layer may be smaller than the thickness of the substrate porous layer.
前記基材多孔質層の平均空孔径に対する前記表層多孔質層の平均空孔径の比率は、1/20〜1/10であるのが好ましい。 The ratio of the average pore diameter of the surface porous layer to the average pore diameter of the substrate porous layer is preferably 1/20 to 1/10.
前記表層多孔質層の空孔率と前記基材多孔質層の空孔率は、それぞれ30%〜50%であるのが好ましい。 The porosity of the surface porous layer and the porosity of the substrate porous layer are preferably 30% to 50%, respectively.
前記表層多孔質層と前記基材多孔質層の間には、1つ以上の中間多孔質層が設けられ、前記中間多孔質層の平均空孔径は、前記表層多孔質層の平均空孔径より大きく、且つ前記基材多孔質層の平均空孔径より小さくてもよい。 One or more intermediate porous layers are provided between the surface porous layer and the substrate porous layer, and the average pore diameter of the intermediate porous layer is larger than the average pore diameter of the surface porous layer. It may be larger and smaller than the average pore size of the porous substrate layer.
別な観点による本発明は、ワークを真空引きして吸着保持するための多層多孔質板の製造方法であって、表面でワークを保持する表層多孔質層に対し、当該表層多孔質層の裏面側に基材多孔質層を積層し、前記表層多孔質層の平均空孔径が前記基材多孔質層の平均空孔径よりも小さく、且つ前記表層多孔質層の平均空孔径と前記基材多孔質層の平均空孔径が、それぞれワークの処理液が透過可能な大きさとなるように前記多層多孔質板を製造することを特徴としている。 Another aspect of the present invention is a method for producing a multilayer porous plate for evacuating and holding a workpiece by vacuum suction, wherein the back surface of the surface porous layer is a surface porous layer that holds the workpiece on the surface. The substrate porous layer is laminated on the side, the average pore diameter of the surface porous layer is smaller than the average pore diameter of the substrate porous layer, and the average pore diameter of the surface porous layer and the substrate porosity The multilayer porous plate is manufactured such that the average pore diameter of the porous layer is such that each of the workpiece treatment liquids can pass therethrough.
前記表層多孔質層と前記基材多孔質層に少なくとも熱又は圧力をかけて、当該表層多孔質層と基材多孔質層を接合してもよい。或いは、前記基材多孔質層の表面に塗布液を塗布して前記表層多孔質層を形成してもよい。或いは、前記基材多孔質層の表面に溶射材を溶射して前記表層多孔質層を形成してもよい。 The surface porous layer and the substrate porous layer may be bonded to each other by applying at least heat or pressure to the surface porous layer and the substrate porous layer. Alternatively, the surface porous layer may be formed by applying a coating solution on the surface of the substrate porous layer. Alternatively, the surface porous layer may be formed by spraying a thermal spray material on the surface of the substrate porous layer.
前記表層多孔質層の厚みが前記基材多孔質層の厚みより小さくなるように前記多層多孔質板を製造してもよい。 The multilayer porous plate may be manufactured such that the thickness of the surface porous layer is smaller than the thickness of the substrate porous layer.
前記基材多孔質層の平均空孔径に対する前記表層多孔質層の平均空孔径の比率が、1/20〜1/10となるように前記多層多孔質板を製造するのが好ましい。 The multilayer porous plate is preferably manufactured such that the ratio of the average pore diameter of the surface porous layer to the average pore diameter of the substrate porous layer is 1/20 to 1/10.
前記表層多孔質層の空孔率と前記基材多孔質層の空孔率が、それぞれ30%〜50%となるように前記多層多孔質板を製造するのが好ましい。 The multilayer porous plate is preferably manufactured so that the porosity of the surface porous layer and the porosity of the base porous layer are 30% to 50%, respectively.
前記表層多孔質層と前記基材多孔質層の間に、1つ以上の中間多孔質層を設け、前記中間多孔質層の平均空孔径が、前記表層多孔質層の平均空孔径より大きく、且つ前記基材多孔質層の平均空孔径より小さくなるように前記多層多孔質板を製造してもよい。 One or more intermediate porous layers are provided between the surface porous layer and the substrate porous layer, and the average pore diameter of the intermediate porous layer is larger than the average pore diameter of the surface porous layer, And the said multilayer porous board may be manufactured so that it may become smaller than the average hole diameter of the said base material porous layer.
本発明の多層多孔質板を備えた真空チャックを用いることにより、部分吸着性能と湿式使用性能を両立させることができる。 By using the vacuum chuck provided with the multilayer porous plate of the present invention, it is possible to achieve both partial adsorption performance and wet use performance.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
<1.真空チャック>
先ず、本実施の形態にかかる多層多孔質板を備えた真空チャックの構成について説明する。図1は、真空チャック10の構成の概略を示す縦断面図である。真空チャック10は、当該真空チャック10の吸着部分よりも小さい複数のワークWを真空引きして吸着保持する。
<1. Vacuum chuck>
First, the structure of the vacuum chuck provided with the multilayer porous board concerning this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of the configuration of the
真空チャック10は、多孔質板20と、多孔質板20の裏面側に設けられた本体部30を有している。多孔質板20は、表層多孔質層21と基材多孔質層22が積層された2層構造を有している。なお、この多孔質板20の詳細な構成については後述する。
The
本体部30の内部には、多孔質板20との間において吸引空間31が形成されている。吸引空間31には吸引管40が接続され、吸引管40は例えば真空ポンプ41に接続されている。そして真空ポンプ41を作動させると、吸引管40から吸引空間31と多孔質板20を介して、表層多孔質層21の表面21aに載置された複数のワークWが真空引きされ、真空チャック10に一括して吸着保持される。
A
なお、真空チャック10を湿式使用する場合、真空ポンプ41を作動させると、処理液は多孔質板20と吸引空間31を介して吸引管40から排出される。そして吸引管40内の処理液は、当該吸引管40に接続された排液槽(図示せず)に回収される。
When the
<2.多層多孔質板の構成>
次に、上述した多孔質板20の構成について説明する。多孔質板20は、真空チャック10の部分吸着性能と湿式使用性能を両立させるように構成されており、発明者らは鋭意検討した結果、以下の知見に基づいて多層の多孔質板20に至った。当該知見の説明に際しては、図2〜図4に示した多孔質板100を用いて説明する。
<2. Configuration of multilayer porous plate>
Next, the configuration of the
真空チャック10の部分吸着性能を発揮させるためには、図2に示すように平均空孔径を小さくした多孔質板100を用いる必要がある。平均空孔径を小さくすると、多孔質板100の圧力損失が高くなる。かかる場合、真空ポンプ41を作動させて多孔質板100の表面の複数のワークWを真空引きする際、ワークWの裏面に負圧が発生し、ワークWの表面における大気圧との圧力差により、ワークWが吸着保持される。したがって、多孔質板100の平均空孔径を小さくすることで、真空チャック10の部分吸着性能が発揮される。
In order to exhibit the partial adsorption performance of the
しかしながら、単に多孔質板100の平均空孔径を小さくしただけでは、当該平均空孔径が処理液を透過可能な大きさであっても、真空チャック10を湿式使用できない場合がある。
However, if the average pore diameter of the
図3に示すように処理液Lを多孔質板100の表面100aに供給すると、処理液Lは多孔質板100の内部に進入し、多孔質板100の裏面100bから排出される。このとき、例えばワークW1のサイズが大きい場合、処理液Lは、多孔質板100においてワークW1の下方にある程度浸透するが、多孔質板100の裏面100bから排出される。すなわち処理液Lは、ワークW1の下方の多孔質板100の裏面100bを完全には塞がない。したがって、ワークW1を真空引きして吸着保持することができる。
As shown in FIG. 3, when the processing liquid L is supplied to the
一方、例えばワークW2のサイズが小さい場合、処理液Lは多孔質板100においてワークW2の下方に浸透し、当該処理液Lによりワークの下方の裏面100bが目詰まりする。このため、ワークW2を真空引きすることができず吸着保持することができない。
On the other hand, for example, when the size of the workpiece W2 is small, the processing liquid L permeates below the workpiece W2 in the
そこで、図4に示すように多孔質板100を薄くする。かかる場合、サイズの小さいワークW2に対し、処理液Lは多孔質板100の裏面100bから排出され、ワークW2の下方の多孔質板100の裏面100bを完全には塞がない。したがって、ワークW2を真空引きして吸着保持することができる。
Therefore, the
以上のように多孔質板100を薄くすると、平均空孔径が小さくても処理液Lによる多孔質板100の目詰まりを抑制することができ、すなわち真空チャック10の部分吸着性能と湿式使用性能を両立させることができる。但し、多孔質板100の厚みを薄くするにも、強度や精度の面で構造上の限界がある。具体的には、例えば多孔質板100が平面視において300mm径の円形状を有する場合、使用条件にも拠るが、厚み2mmが構造上の限界である。
As described above, when the
なお、真空チャック10を湿式使用する際に部分吸着性能を向上させるには、吸引管40の径を大きくしたり、或いは真空ポンプ41の能力(容量)を向上させることも考えられる。しかしながら、これらを吸引管40の径と真空ポンプ41の能力を調整するには構造上や原理上の限界があり、真空チャック10の部分吸着性能を十分に向上させるには至らない。
In order to improve the partial suction performance when the
以上の知見に基づき、図1に示したように本実施の形態では、多孔質板20を表層多孔質層21と基材多孔質層22の2層構造にする。すなわち、表層多孔質層21の平均空孔径を小さくし、且つ表層多孔質層21を薄くする。さらに表層多孔質層21を薄くした分、その強度不足を補うため、表層多孔質層21の裏面21b側に基材多孔質層22を積層する。
Based on the above knowledge, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
表層多孔質層21の平均空孔径は、例えば1μm〜10μmである。平均空孔径には処理液Lが透過可能な大きさが必要であり、このためには平均空孔径1μm以上が必要である。一方、表層多孔質層21には、部分吸着性能を確保するために十分な圧力損失が必要であり、このためには平均空孔径10μm以下であることが必要である。
The average pore diameter of the surface
表層多孔質層21の空孔率は、例えば30%〜50%である。空孔率は表層多孔質層21の圧力損失に影響し、空孔率が小さいほど圧力損失は大きくなり、平均空孔率を小さくした場合と同様に、部分吸着性能が向上する。但し製作上、30%〜50%が限界である。
The porosity of the surface
表層多孔質層21は基材多孔質層22に支持されている分、十分に薄くすることができ、表層多孔質層21の厚みは例えば50μm〜0.5mmである。表層多孔質層21には十分な圧力損失が必要であり、このためには、例えば平均空孔径1μmに対して厚みが50μm以上必要である。一方、表層多孔質層21は処理液Lによる目詰まりを抑制する必要があり、このためには、例えば処理液Lが純水で、ワークWのサイズが5mm×5mmである場合、厚みが0.5mm以下であることが望ましい。
The surface
なお、表層多孔質層21には、例えばアルミナセラミックスやSiC(炭化ケイ素)などのセラミックが用いられる。
The surface
基材多孔質層22の平均空孔径は、表層多孔質層21の平均空孔径よりも大きい。これはもちろん処理液Lが透過可能な大きさである。具体的には、基材多孔質層22の平均空孔径に対する表層多孔質層21の平均空孔径の比率は、1/20〜1/10であって、基材多孔質層22の平均空孔径は例えば10μm〜230μmである。かかる場合、表層多孔質層21の空孔と基材多孔質層22の空孔が厚み方向に連続し、表層多孔質層21から基材多孔質層22への空気や処理液Lの流通が妨げられない。
The average pore diameter of the substrate
基材多孔質層22の空孔率は、表層多孔質層21の空孔率と同様に例えば30%〜50%である。これは製作上の限界である。
The porosity of the base
基材多孔質層22は表層多孔質層21を支持するため、厚い方が好ましく、基材多孔質層22の厚みは表層多孔質層21の厚みよりも大きい。具体的には、基材多孔質層22は例えば2mm〜10mmである。
Since the substrate
なお、基材多孔質層22には、例えばアルミナセラミックスやSiC(炭化ケイ素)などのセラミックが用いられる。
The base
表層多孔質層21と基材多孔質層22の接合面では、空気や処理液Lの流通を適切に行うため、表層多孔質層21の空孔と基材多孔質層22の空孔が目詰まりをおこすことなく密に接合されている。
At the joint surface between the surface
以上のように構成された多孔質板20を用いた場合、表層多孔質層21ではその平均空孔径が小さいので必要な圧力損失をもち、部分吸着使用においても、ワークWを適切に吸着保持することができる。
When the
しかも、多孔質板20を湿式使用した場合、処理液Lが表層多孔質層21を透過する際には、表層多孔質層21が薄いので、処理液Lを適切に排出して目詰まりを抑制することができる。さらに処理液Lが基材多孔質層22を透過する際には、基材多孔質層22の平均空孔径が十分に大きいので、処理液Lを適切に排出することができる。
In addition, when the
したがって、本実施の形態の多孔質板20を用いることで、真空チャック10の部分吸着性能と湿式使用性能を両立させることができる。そして、従来のように単層の多孔質板を用いた場合に比べて、より小さいサイズのワークWを吸着保持することができる。具体的に発明者らは、多孔質板20を用いた場合、例えば5mm×5mm角のワークWを湿式使用においても保持できることを確認している。
Therefore, by using the
また、多孔質板20では表層多孔質層21に基材多孔質層22を積層させているので、従来のように単層の多孔質板を用いた場合に比べて、その構造を強固なものにできる。例えば多孔質板20に熱負荷や圧力付加がかかっても、それに耐え得る。
In addition, since the base plate
さらに、多孔質板20を湿式使用した場合でも、表層多孔質層21の平均空孔径が小さいので処理液Lが表層多孔質層21に浸透しにくく、当該処理液Lの使用量を抑制することができる。さらに吸引管40の径を小さく、真空ポンプ41の容量を小さくすることもできる。
Furthermore, even when the
ここで、図5を用いて、本実施の形態の多孔質板20の設計方法について説明する。図5は、本実施の形態の多孔質板20の性能と比較例1、2の多孔質板の性能を検証するため、発明者らが行った実験の結果である。比較例1の多孔質板は非特許文献2に記載された多孔質板であって、平均空孔径が10μmの単層の多孔質板である。比較例2の多孔質板は、平均空孔径が1μmの単層の多孔質板である。
Here, the design method of the
実験では、先ず、ドライ環境で真空ポンプにより多孔質板を真空引きし、多孔質板の圧力損失を計測する。続いて15秒間多孔質板を水中に浸漬させ、多孔質板を水で目詰まりさせる。その後、多孔質板を水中から取り出しドライ環境で放置する。この際、真空ポンプにより多孔質板を真空引きして、30秒ごとに多孔質板の圧力損失を計測し、目詰まりからの復帰時間、すなわち排液性能を確認する。なお、この実験では多孔質板にワークWを載置していない。 In the experiment, first, the porous plate is evacuated by a vacuum pump in a dry environment, and the pressure loss of the porous plate is measured. Subsequently, the porous plate is immersed in water for 15 seconds, and the porous plate is clogged with water. Thereafter, the porous plate is taken out of water and left in a dry environment. At this time, the porous plate is evacuated by a vacuum pump, the pressure loss of the porous plate is measured every 30 seconds, and the recovery time from clogging, that is, the drainage performance is confirmed. In this experiment, the workpiece W is not placed on the porous plate.
図5において縦軸は圧力損失を示し、横軸は時間を示している。比較例1では、平均空孔径が大きいため、目詰まりしてからの復帰時間が短く、排液性能は高い。しかしながら、多孔質板の圧力損失が小さく、部分吸着性能は低い。比較例2では、平均空孔径が小さいため、多孔質板の圧力損失が大きく部分吸着性能は高い。しかしながら、目詰まりしてからの復帰時間が長く、排液性能は低い。したがって、比較例1、2共に、部分吸着性能と湿式使用性能を両立させることができない。 In FIG. 5, the vertical axis indicates pressure loss, and the horizontal axis indicates time. In Comparative Example 1, since the average pore diameter is large, the return time after clogging is short, and the drainage performance is high. However, the pressure loss of the porous plate is small and the partial adsorption performance is low. In Comparative Example 2, since the average pore diameter is small, the pressure loss of the porous plate is large and the partial adsorption performance is high. However, the recovery time after clogging is long, and the drainage performance is low. Therefore, both the comparative examples 1 and 2 cannot achieve both the partial adsorption performance and the wet use performance.
これに対して、本実施の形態の多孔質板20では、多孔質板の圧力損失が大きく部分吸着性能は高い。しかも、目詰まりしてからの復帰時間が短く、排液性能も高い。したがって、部分吸着性能と湿式使用性能を両立させることができる。
On the other hand, in the
なお、多孔質板20における表層多孔質層21の平均空孔径と厚みを最適化するためには、図5のグラフにおいて、全体的に圧力損失を大きくしつつ、目詰まりしてからの復帰時間を短くすればよい。すなわち、グラフを全体的に下方にしつつ、圧力損失が最大になってからのグラフの傾きをできるだけ大きくすればよい。
In order to optimize the average pore diameter and thickness of the surface
<3.多層多孔質板の製造方法>
次に、上述した多孔質板20の製造方法について説明する。多孔質板20の製造には種々の方法があり、特に限定されるものではないが、本実施の形態では3つの製造方法について説明する。
<3. Manufacturing method of multilayer porous plate>
Next, the manufacturing method of the
1つ目の製造方法は、平板状の表層多孔質層21と平板状の基材多孔質層22を予め用意しておき、これらを接合する方法である。表層多孔質層21は、所望の厚さよりも厚いものを用意しておく。表層多孔質層21と基材多孔質層22の接合面では空孔の連続性を持たせるため、接着剤等の付加物を使用することはできない。そこで、表層多孔質層21と基材多孔質層22に少なくとも熱又は圧力をかけて接合する。その後、表層多孔質層21と基材多孔質層22が接合された状態で表層多孔質層21の表面をラッピングし(研磨し)、当該表層多孔質層21を所望の厚さに仕上げる。
The first manufacturing method is a method of preparing a flat surface layer
2つ目の製造方法は、平板状の基材多孔質層22の表面に所定の塗布液を塗布する方法である。塗布液には、例えば溶剤にセラミックスの粒子を溶解させた液が用いられる。基材多孔質層22に塗布液を塗布する方法は特に限定されないが、例えばスピン塗布法が用いられる。スピン塗布法は、スピンチャックに保持された基材多孔質層22を回転させながら、当該基材多孔質層22の中心部に塗布液を供給し、遠心力を利用して基材多孔質層22の表面全面に塗布液を拡散させる方法である。その後、基材多孔質層22上に塗布された塗布液を焼成して、表層多孔質層21を形成する。
The second manufacturing method is a method in which a predetermined coating solution is applied to the surface of the flat substrate
3つ目の製造方法は、平板状の基材多孔質層22の表面に所定の溶射材、例えばセラミックスを溶射する方法である。これには一般的なセラミック溶射方法が用いられる。そして、基材多孔質層22上に表層多孔質層21を形成する。
The third manufacturing method is a method in which a predetermined thermal spray material, for example, ceramics is sprayed on the surface of the flat substrate-like
以上のいずれの場合でも多孔質板20を製造することができる。なお、1つ目の製造方法においては、表層多孔質層21の厚みを任意に調整することができ、比較的厚い層も形成することができる。また、2つ目と3つ目の製造方法においては、使用される塗布液や溶射材の粒子サイズを調整することで、表層多孔質層21の平均空孔径を任意に調整することができる。
In any of the above cases, the
<4.他の実施の形態>
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
<4. Other embodiments>
Next, another embodiment of the present invention will be described.
<4−1.他の実施の形態>
以上の実施の形態では、多孔質板20は2層構造を有していたが、3層以上が積層されていてもよい。図6に示すように表層多孔質層21と基材多孔質層22の間には中間多孔質層23が設けられる。中間多孔質層23の平均空孔径は、表層多孔質層21の平均空孔径より大きく、且つ基材多孔質層22の平均空孔径より小さい。
<4-1. Other embodiments>
In the above embodiment, the
かかる場合、平均空孔径が表層多孔質層21、中間多孔質層23、基材多孔質層22の順に大きくなっていくので、多孔質板20において空気や処理液Lをより円滑に透過させることができる。
In such a case, the average pore diameter increases in the order of the surface
特に上述した多孔質板20の製造方法において、2つ目の塗布方法と3つ目の溶射方法を用いる場合、基材多孔質層22の多孔質材料の粒径と成膜する表層多孔質層21の粒径がかけ離れている場合、基材多孔質層22の空孔に表層多孔質層21の粒子が入り込んでしまって、基材多孔質層22が目詰まりしたり、表層多孔質層21の厚みが不均一になるおそれがある。このため、本実施の形態のように中間多孔質層23を設けることにより、基材多孔質層22の目詰まりや表層多孔質層21の厚み不均一を抑制することができる。
In particular, when the second coating method and the third thermal spraying method are used in the method for manufacturing the
なお、表層多孔質層21と基材多孔質層22の間において、複数の中間多孔質層23が設けられていてもよい。かかる場合、複数の中間多孔質層23の平均空孔径は、表層多孔質層21側から基材多孔質層22側に向けて大きくなる。
A plurality of intermediate
<4−2.他の実施の形態>
以上の実施の形態の真空チャック10は、例えばヒータ(図示せず)を備えていてもよい。ヒータは、多孔質板20に内部に設けられていてもよいし、外部に設けられていてもよい。
<4-2. Other embodiments>
The
また、以上の実施の形態の多孔質板20(真空チャック10)は、種々の処理に対して適用できる。例えば半導体製造装置に適用してもよいし、検査装置に適用してもよい。適用する処理に応じて、ワークWの種類も変わり、また用いられる処理液Lも変わる。また、例えば処理液Lには、半導体装置を製造する際の洗浄液等が用いられてもよい。さらに、処理液Lは加熱されていてもよく、上述した洗浄液の場合、例えば約80℃に加熱されていてもよい。さらに多孔質板20の平面形状も特に限定されるものではなく、例えば円形状であってもよいし、矩形状であってもよい。
Moreover, the porous plate 20 (vacuum chuck 10) of the above embodiment is applicable with respect to various processes. For example, it may be applied to a semiconductor manufacturing apparatus or an inspection apparatus. Depending on the processing to be applied, the type of the workpiece W also changes, and the processing liquid L used also changes. Further, for example, as the processing liquid L, a cleaning liquid at the time of manufacturing a semiconductor device may be used. Further, the treatment liquid L may be heated, and in the case of the cleaning liquid described above, for example, it may be heated to about 80 ° C. Furthermore, the planar shape of the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
10 真空チャック
20 多孔質板
21 表層多孔質層
22 基材多孔質層
23 中間多孔質層
30 本体部
31 吸引空間
40 吸引管
41 真空ポンプ
L 処理液
W ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (13)
表面でワークを保持する表層多孔質層と、
前記表層多孔質層の裏面側に積層して設けられた基材多孔質層と、を有し、
前記表層多孔質層の平均空孔径は前記基材多孔質層の平均空孔径よりも小さく、
前記表層多孔質層の平均空孔径と前記基材多孔質層の平均空孔径は、それぞれワークの処理液が透過可能な大きさであることを特徴とする、多層多孔質板。 A multilayer porous plate for evacuating and holding a workpiece by suction,
A porous surface layer that holds the workpiece on the surface;
A substrate porous layer provided on the back side of the surface porous layer,
The average pore size of the surface porous layer is smaller than the average pore size of the substrate porous layer,
The multilayer porous plate according to claim 1, wherein the average pore diameter of the surface porous layer and the average pore diameter of the substrate porous layer are sizes that allow the workpiece processing liquid to pass through.
前記中間多孔質層の平均空孔径は、前記表層多孔質層の平均空孔径より大きく、且つ前記基材多孔質層の平均空孔径より小さいことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の多層多孔質板。 Between the surface porous layer and the substrate porous layer, one or more intermediate porous layers are provided,
The average pore diameter of the intermediate porous layer is larger than the average pore diameter of the surface porous layer and smaller than the average pore diameter of the base porous layer, 5. The multilayer porous plate according to one item.
表面でワークを保持する表層多孔質層に対し、当該表層多孔質層の裏面側に基材多孔質層を積層し、
前記表層多孔質層の平均空孔径が前記基材多孔質層の平均空孔径よりも小さく、且つ前記表層多孔質層の平均空孔径と前記基材多孔質層の平均空孔径が、それぞれワークの処理液が透過可能な大きさとなるように前記多層多孔質板を製造することを特徴とする、多層多孔質板の製造方法。 A method for producing a multilayer porous plate for vacuum-holding and holding a work,
For the surface porous layer that holds the workpiece on the surface, the substrate porous layer is laminated on the back side of the surface porous layer,
The average pore size of the surface porous layer is smaller than the average pore size of the substrate porous layer, and the average pore size of the surface porous layer and the average pore size of the substrate porous layer are respectively A method for producing a multilayer porous plate, comprising producing the multilayer porous plate so as to have a size that allows a treatment liquid to pass therethrough.
前記中間多孔質層の平均空孔径が、前記表層多孔質層の平均空孔径より大きく、且つ前記基材多孔質層の平均空孔径より小さくなるように前記多層多孔質板を製造することを特徴とする、請求項6〜12のいずれか一項に記載の多層多孔質板の製造方法。 One or more intermediate porous layers are provided between the surface porous layer and the substrate porous layer,
The multilayer porous plate is manufactured such that an average pore diameter of the intermediate porous layer is larger than an average pore diameter of the surface porous layer and smaller than an average pore diameter of the base porous layer. The manufacturing method of the multilayer porous board as described in any one of Claims 6-12.
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