JP6608750B2 - Mounting member - Google Patents
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Description
本開示は、半導体製造工程の露光処理で、被処理物である光透過性基板を載置するための真空チャック等、載置用部材に関するものである。 The present disclosure relates to a mounting member such as a vacuum chuck for mounting a light-transmitting substrate as an object to be processed in an exposure process of a semiconductor manufacturing process.
液晶ディスプレイ製作用基板等の光透過性基板を製造するための露光装置では、光透過性基板の載置用部材として、光の反射を抑制して露光精度を向上させるために、着色されたセラミックスからなる低反射部材が用いられている。 In an exposure apparatus for manufacturing a light-transmitting substrate such as a liquid crystal display working substrate, colored ceramics are used as a member for mounting the light-transmitting substrate in order to suppress light reflection and improve exposure accuracy. The low reflection member which consists of is used.
このような低反射部材として、特許文献1では、明度指数が45以下であり、X線回折チャートにおいて酸化物系の化合物が最も高いピークを示すセラミックスからなり、化合物の屈折率が1.72以下である低反射部材が提案されている。
As such a low reflection member, in
特許文献1で提案された低反射部材は、反射率が6.8%以上9.6%以下である。今般の露光処理で用いられる載置用部材は、露光精度の更なる向上のため、さらに反射率が低いことが求められている。
The low reflection member proposed in
本実施形態の載置用部材は、基板の一方の主面に、載置面を有する突出部を複数備え、酸化アルミニウム質セラミックスからなり、該酸化アルミニウム質セラミックスは、コバルト、鉄、ニッケルおよびチタンの酸化物を含み、コバルトの酸化物の含有量は、コバルト(Co)をCo 3 O 4 に換算した値で8質量%以上12質量%以下、鉄の酸化物の含有量は、鉄(Fe)をFe 2 O 3 に換算した値で4質量%以上6質量%以下、ニッケルの酸化物の含有量は、ニッケル(Ni)をNiOに換算した値で3質量%以上4質量%以下、チタンの酸化物の含有量は、チタン(Ti)をTiO 2 に換算した値で1質量%以上2質量%以下であり、前記主面は、粗さ曲線における25%の負荷長さ率と75%の負荷長さ
率との間の切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上2.22μm以下であり、前記載置面は、粗さ曲線における25%の負荷長さ率と75%の負荷長さ率との間の切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上1.53μm以下であることを特徴とするものである。
The mounting member according to the present embodiment includes a plurality of protrusions having a mounting surface on one main surface of the substrate, and is made of an aluminum oxide ceramic. The aluminum oxide ceramic includes cobalt, iron, nickel, and titanium. the content of the oxide only containing an oxide of cobalt, cobalt (Co) and Co 3 O 4 12 wt% 8 wt% or more in terms of the values below, the content of oxides of iron, iron ( Fe) is 4% by mass to 6% by mass in terms of Fe 2 O 3 , and the nickel oxide content is 3% by mass to 4% by mass in terms of nickel (Ni) converted to NiO. The content of titanium oxide is 1% by mass or more and 2% by mass or less in terms of titanium (Ti) converted to TiO 2 , and the main surface has a load length ratio of 75% in the roughness curve and 75%. % Load length
The cutting level difference (Rδc) between the ratio is 1.1 μm or more and 2.22 μm or less, and the placement surface described above has a load length ratio of 25% and a load length ratio of 75% in the roughness curve. The cutting level difference (Rδc) is 1.1 μm or more and 1.53 μm or less .
本実施形態の載置用部材は、波長域360nm〜440nmにおける反射率が低いため、露光精度の更なる向上に対応することができる。 Since the mounting member of the present embodiment has a low reflectance in the wavelength range of 360 nm to 440 nm, it can cope with further improvement in exposure accuracy.
以下、図面を参照して、本実施形態の載置用部材について詳細に説明する。 Hereinafter, the mounting member of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示す載置用部材10は、基板1の一方の主面1aに、載置面2aを有する突出部2を複数備える。そして、基板1は、厚み方向に貫通する吸引孔3を複数備えており、この吸引孔3は真空吸引装置(図示しない)に接続され、真空吸引装置で吸引孔3を介して吸引することにより、被処理物(図示しない)を吸着固定することができる。この場合、主面1aおよび被処理物によって挟まれる空間は、気体を吸引する流路となる。また、突出部2はピン状の突起であり、その載置面2aには光透過性基板等の被処理物が載置されるようになっている。そして、図1に示す形状の載置面2aに被処理物を載置することにより、平坦な面に載置するときよりも、被処理物と載置する面との間に塵埃が挟まるおそれが低減する。
A
本実施形態の載置用部材10は、酸化アルミニウム質セラミックスからなる。ここで、酸化アルミニウム質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分の合計100質量%のうち、酸化アルミニウムの含有量が52質量%以上の主成分であるセラミックスのことを指す。
The
そして、本実施形態の載置用部材10を構成する酸化アルミニウム質セラミックスは、コバルト、鉄、ニッケルおよびチタンの酸化物を含む。コバルト、鉄、ニッケルおよびチタンの酸化物は、着色成分であり、酸化アルミニウム質セラミックスの色調を暗色(黒色)にすることができるため、波長域360nm〜440nmにおける反射率(以下、この範囲内の波長域の反射率を、単に反射率と記載する場合がある。)が低くなる。それ故、本実施形態の載置用部材10は、露光精度を向上させることができる。
And the aluminum oxide ceramics which comprise the
コバルトの酸化物の含有量は、例えば、コバルト(Co)をCo3O4に換算した値で8質量%以上12質量%以下である。また、鉄の酸化物の含有量は、例えば、鉄(Fe)をFe2O3に換算した値で4質量%以上6質量%以下である。また、ニッケルの酸化物の含有量は、例えば、ニッケル(Ni)をNiOに換算した値で3質量%以上4質量%以下である。また、チタンの酸化物の含有量は、例えば、チタン(Ti)をTiO2に換算した値で1質量%以上2質量%以下である。 The content of the cobalt oxide is, for example, 8% by mass or more and 12% by mass or less in terms of cobalt (Co) converted to Co 3 O 4 . The content of the oxide of iron, for example, is iron (Fe) less than 6 wt% 4 wt% or more values in terms of Fe 2 O 3. Moreover, content of the oxide of nickel is 3 mass% or more and 4 mass% or less by the value which converted nickel (Ni) to NiO, for example. The content of titanium oxide is, for example, 1% by mass or more and 2% by mass or less in terms of titanium (Ti) converted to TiO 2 .
また、酸化アルミニウム質セラミックスは、上記成分以外に、焼結助剤としての作用をなし、主に粒界相を構成する成分として、珪素、マグネシウムおよびカルシウムの酸化物を含んでいてもよい。以下、珪素、マグネシウムおよびカルシウムの酸化物(SiO2、MgO、CaO)を総称して助剤成分と記載する。助剤成分の含有量は、酸化アルミニウム質セラミックスを構成する全成分の合計100質量%のうち、例えば、0.6質量%以上2質量%以下である。 In addition to the above components, the aluminum oxide ceramics acts as a sintering aid, and may contain silicon, magnesium, and calcium oxides as components that mainly constitute the grain boundary phase. Hereinafter, oxides of silicon, magnesium, and calcium (SiO 2 , MgO, CaO) are collectively referred to as auxiliary components. The content of the auxiliary component is, for example, 0.6% by mass or more and 2% by mass or less, out of a total of 100% by mass of all components constituting the aluminum oxide ceramic.
上述した主成分、着色成分および助剤成分の含有量は、酸化アルミニウム質セラミックスの一部を粉砕し、得られた粉体を塩酸などの溶液に溶解した後、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析装置(ICP 例えば、(株)島津製作所製(ICPS−8100))を用いて得られる金属成分の含有量からそれぞれ酸化物に換算することによって求められる。例えば、Alの含有量からAl2O3に換算し、Coの含有量からCo3O4に換算する。 The content of the main component, coloring component and auxiliary component described above is determined by crushing a part of the aluminum oxide ceramics, dissolving the obtained powder in a solution such as hydrochloric acid, and then ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopy. It is calculated | required by each converting into content from the content of the metal component obtained using an analyzer (ICP, for example, Shimadzu Corporation make (ICPS-8100)). For example, the content of Al is converted to Al 2 O 3 , and the content of Co is converted to Co 3 O 4 .
また、酸化アルミニウム質セラミックスは、粒界相に、コバルトスピネル、鉄スピネルおよびニッケルスピネルの少なくともいずれかを含むときには、これらのスピネルの屈折率は1.74〜1.80程度であり、酸化アルミニウムの屈折率1.77と近似しているため、反射率をより低くすることができる。コバルトスピネル、鉄スピネルおよびニッケルスピネルは、組成式が不定比であってもよいが、組成式が定比であるCoAl2O4、FeAl2O4およびNiAl2O4であることが好ましい。 Further, when the aluminum oxide ceramics contain at least one of cobalt spinel, iron spinel and nickel spinel in the grain boundary phase, the refractive index of these spinels is about 1.74 to 1.80, and the aluminum oxide ceramics Since the refractive index is close to 1.77, the reflectance can be further reduced. Cobalt spinel, iron spinel, and nickel spinel may have an indefinite ratio in composition formula, but are preferably CoAl 2 O 4 , FeAl 2 O 4, and NiAl 2 O 4 in which the composition formula is a constant ratio.
なお、組成式がCaAl2Si2O5として示されるアノーサイトは、屈折率が1.58であり、酸化アルミニウムの屈折率との差が大きく、反射率が高くなるため、載置用部材10は、アノーサイトを含まないことがより好適である。
The anorthite whose composition formula is shown as CaAl 2 Si 2 O 5 has a refractive index of 1.58, a large difference from the refractive index of aluminum oxide, and a high reflectance, so that the
また、酸化アルミニウム質セラミックスは、粒界相に、チタン酸アルミニウムを含むときには、酸化アルミニウムの結晶粒子の異常な粒成長を抑制することができるため、酸化アルミニウム質セラミックスの機械的強度を高くすることができる。チタン酸アルミニウムは、組成式は不定比であってもよいが、組成式が定比であるAl2TiO5であることが好ましい。 In addition, when aluminum oxide ceramics contain aluminum titanate in the grain boundary phase, abnormal grain growth of aluminum oxide crystal grains can be suppressed, so that the mechanical strength of aluminum oxide ceramics is increased. Can do. The compositional formula of aluminum titanate may be non-stoichiometric, but is preferably Al 2 TiO 5 whose compositional formula is constant.
コバルトスピネル、鉄スピネル、ニッケルスピネルおよびチタン酸アルミニウムは、X線回折装置(XRD)を用いて同定することができる。また、存在箇所については、粒界相について、X線マイクロアナライザー(EPMA)を用いて確認すればよい。 Cobalt spinel, iron spinel, nickel spinel and aluminum titanate can be identified using an X-ray diffractometer (XRD). Moreover, what is necessary is just to confirm an existing location using an X-ray microanalyzer (EPMA) about a grain boundary phase.
特に、本実施形態の載置用部材10は、酸化アルミニウムが52質量%以上80質量%以下であり、コバルトスピネル、鉄スピネルおよびニッケルスピネルの含有量の合計が19質量%以上47質量%以下であり、チタン酸アルミニウムの含有量が1質量%以上5質量%以下であることが好適である。酸化アルミニウム、コバルトスピネル、鉄スピネル、ニッケルスピネルおよびチタン酸アルミニウムのそれぞれの含有量が上述した範囲を満たしているときには、低い反射率および高い機械的強度を有することができる。コバルトスピネル、鉄スピネル、ニッケルスピネルおよびチタン酸アルミニウムの含有量は、リートベルト解析によって求めればよい。
In particular, in the
また、本実施形態の載置用部材10では、主面1aは、粗さ曲線における25%の負荷長さ率と75%の負荷長さ率との間の切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上であることが好適である。
Further, in the
ここで、切断レベル差(Rδc)とは、JIS B0601:2001で規定されている粗さ曲線における負荷長さ率Rmr1、Rmr2にそれぞれ一致する切断レベルC(Rrm1)、C(Rrm2)の高さ方向の差である。切断レベル差(Rδc)が大きい場合、測定の対象とする表面の凹凸は大きくなり、小さい場合には、その表面の凹凸は小さくなる。切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上であるときには、反射率を低くすることができるとともに、パーティクルの発生を抑制することができる。 Here, the cutting level difference (Rδc) is the height of cutting levels C (Rrm1) and C (Rrm2) respectively corresponding to the load length ratios Rmr1 and Rmr2 in the roughness curve defined in JIS B0601: 2001. It is a difference in direction. When the cutting level difference (Rδc) is large, the unevenness of the surface to be measured becomes large, and when small, the unevenness of the surface becomes small. When the cutting level difference (Rδc) is 1.1 μm or more, the reflectance can be lowered and the generation of particles can be suppressed.
また、主面1aにおける切断レベル差(Rδc)は、2.22μm以下であることが好適である。主面1aにおける切断レベル差(Rδc)が2.22μm以下であるときには、主面1aに生じる凸部が急峻になりにくいため、凸部先端からパーティクルが発生しにくくなる。 Further, the cutting level difference (Rδc) on the main surface 1a is preferably 2.22 μm or less. When the cutting level difference (Rδc) on the main surface 1a is 2.22 μm or less, the convex portions generated on the main surface 1a are unlikely to be steep, and thus particles are hardly generated from the tips of the convex portions.
また、本実施形態の載置用部材10における主面1aは、二乗平均平方根粗さ(Rq)が0.82μm以上1.74μm以下であることが好適である。主面1aの二乗平均平方根粗さ(Rq)が0.82μm以上1.74μm以下であるときには、反射率を低くすることができるとともに、パーティクルの発生を抑制することができる。
Moreover, it is suitable for the main surface 1a in the
また、本実施形態の載置用部材10における主面1aは、算術平均粗さ(Ra)が0.65μm以上1.35μm以下であることが好適である。主面1aの算術平均粗さ(Ra)が0.65μm以上1.35μm以下であるときには、反射率をさらに低くすることができるとともに、パーティクルの発生を抑制することができる。
Moreover, it is suitable for the main surface 1a in the
また、本実施形態の載置用部材10における載置面2aは、粗さ曲線における25%の負荷長さ率と75%の負荷長さ率との間の切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上であることが好適である。切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上であるときには、反射率を低くすることができる。
Further, the mounting
また、載置面2aにおける切断レベル差(Rδc)は、1.53μm以下であることが好適である。載置面2aにおける切断レベル差(Rδc)が1.53μm以下であるときには、載置面2aに生じる凸部が急峻になりにくいため、凸部先端からパーティクルが発生しにくくなるとともに、被吸着物に損傷を与えにくくなる。
The cutting level difference (Rδc) on the mounting
また、本実施形態の載置用部材10における載置面2aは、二乗平均平方根粗さ(Rq)が0.82μm以上1.74μm以下であることが好適である。載置面2aの二乗平均平方根粗さ(Rq)が0.82μm以上1.74μm以下であるときには、反射率を低くすることができるとともに、パーティクルの発生を抑制することができる。また、被処理物へ損傷を与えにくくなる。
Moreover, it is suitable for the mounting
また、本実施形態の載置用部材10における載置面2aは、算術平均粗さ(Ra)が0.65μm以上1.35μm以下であることが好適である。載置面2aの算術平均粗さ(Ra)が0.65μm以上1.35μm以下であるときには、反射率をさらに低くすることができるとともに、パーティクルの発生を抑制することができる。また、被処理物へ損傷を与えにくくなる。
Moreover, it is suitable that the mounting
主面1aおよび載置面2aの粗さ曲線における25%の負荷長さ率と75%の負荷長さ率との間の切断レベル差(Rδc)、二乗平均平方根粗さ(Rq)および算術平均粗さ(Ra)は、いずれもJIS B 0601:2001に準拠し、レーザー顕微鏡(例えば、(株)キーエンス社製(VK−9510))を用いて求めればよい。レーザー顕微鏡VK−9510を用いる場合、例えば、測定モードをカラー超深度、測定倍率を1000倍、1箇所当りの測定範囲を281μm×210μm、測定ピッチを0.05μm、λs輪郭曲線フィルタを2.5μm、λc輪郭曲線フィルタを0.08mmとして求めればよい。
Cutting level difference (Rδc), root mean square roughness (Rq) and arithmetic mean between 25% load length ratio and 75% load length ratio in the roughness curves of main surface 1a and mounting
また、本実施形態の載置用部材10では、主面1aおよび載置面2aは、CIE1976L*a*b*色空間における明度指数L*が30以下であって、クロマティクネス指数
a*,b*がいずれも−2以上2以下であることが好適である。
Further, in the mounting
このような範囲であると、主面1aおよび載置面2aは、波長域360nm〜440nmだけでなく、可視光線領域全般に亘って黒色系の無彩色化の傾向が強くなるので、反射率を低減することができる。さらに、無彩色化の傾向が強くなることにより、色むらが抑制される。
In such a range, the main surface 1a and the mounting
明度指数L*およびクロマティクネス指数a*,b*の値は、JIS Z 8722:2009に準拠して求めることができる。例えば、分光色差計(日本電色工業(株)製NF777またはその後継機種)を用い、測定条件としては、光源をCIE標準光源D65、視野角度を2°に設定すればよい。 The values of the lightness index L * and the chromaticness index a * , b * can be obtained according to JIS Z 8722: 2009. For example, a spectral color difference meter (NF77 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. or its successor model) is used, and the measurement conditions may be set to a CIE standard light source D65 and a viewing angle of 2 °.
次に、載置用部材の製造方法の一例について説明する。まず、主成分の原料である酸化アルミニウム(Al2O3)粉末と、着色成分として酸化コバルト(Co3O4)粉末、酸化鉄(Fe2O3)粉末、酸化ニッケル(NiO)粉末および酸化チタン(TiO2)粉末を準備する。また、焼結助剤として、炭酸カルシウム(CaCO3)粉末、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)粉末および酸化珪素(SiO2)粉末を準備する。 Next, an example of the manufacturing method of the mounting member will be described. First, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, which is a main component material, and cobalt oxide (Co 3 O 4 ) powder, iron oxide (Fe 2 O 3 ) powder, nickel oxide (NiO) powder, and oxidation as coloring components A titanium (TiO 2 ) powder is prepared. In addition, calcium carbonate (CaCO 3 ) powder, magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) powder, and silicon oxide (SiO 2 ) powder are prepared as sintering aids.
次に、これらの粉末を所望量秤量して1次原料粉末とする。例えば、焼結助剤は、セラミック焼結体を構成する全成分100質量%のうち、カルシウムをCaOに換算、マグネシウムをMgOに換算、珪素をSiO2に換算した含有量の合計が0.6質量%以上2質量%以下となるように秤量する。また、着色成分は、セラミック焼結体を構成する全成分100質量%のうち、コバルトをCo3O4に換算した含有量が8質量%以上12質量%以下、鉄をFe2O3に換算した含有量が4質量%以上6質量%以下、ニッケルをNiOに換算した含有量が3質量%以上4質量%以下、チタンをTiO2に換算した含有量が1質量%以上2質量%以下となるように秤量する。そして、残部が酸化アルミニウム(Al2O3)粉末となるように秤量する。着色成分の含有量をこのような範囲とすることにより、主面および載置面のCIE1976L*a*b*色空間における明度指数L*が、3
0以下であって、クロマティクネス指数a*,b*がいずれも−2以上2以下である載置用部材とすることができる。
Next, a desired amount of these powders are weighed into primary raw material powders. For example, the sintering aid has a total content of 0.6 in terms of calcium converted to CaO, magnesium converted to MgO, and silicon converted to SiO 2 out of 100% by mass of the total components constituting the ceramic sintered body. Weigh so that it is at least 2% by mass. Further, coloring components, out of all components 100% by mass of the ceramic sintered body, the content obtained by converting the cobalt in Co 3 O 4 is 8 mass% or more and 12 mass% or less, in terms of the
The mounting member may be 0 or less, and both chromaticness indices a * and b * are −2 or more and 2 or less.
セラミック焼結体の粒界相がコバルトスピネル、鉄スピネルおよびニッケルスピネルの少なくともいずれかを含む載置用部材を得るには、まず、酸化アルミニウム(Al2O3)粉末を分級して、平均粒径の小さい酸化アルミニウム(Al2O3)粉末を得る。そして、上述した含有量の範囲の酸化コバルト(Co3O4)粉末、酸化鉄(Fe2O3)粉末および酸化ニッケル(NiO)粉末を平均粒径の小さい酸化アルミニウム(Al2O3)粉末とともに混合して、1100℃以上1300℃以下の温度で仮焼合成した後、ボールミルなどの粉砕機を用いて所望の平均粒径となるまで粉砕した粉末を用いればよい。 In order to obtain a mounting member in which the grain boundary phase of the ceramic sintered body contains at least one of cobalt spinel, iron spinel, and nickel spinel, first, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder is classified, and average grains An aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder having a small diameter is obtained. Then, cobalt oxide (Co 3 O 4 ) powder, iron oxide (Fe 2 O 3 ) powder, and nickel oxide (NiO) powder having the above-described content range are made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder having a small average particle diameter. Then, after mixing and calcining at a temperature of 1100 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower, a powder pulverized to a desired average particle size using a pulverizer such as a ball mill may be used.
セラミック焼結体の粒界相がチタン酸アルミニウムを含む載置用部材を得るには、上述した含有量の範囲の酸化チタン(TiO2)粉末を混合し、1100℃以上1300℃以下の温度で仮焼合成した後、ボールミルなどの粉砕機を用いて所望の平均粒径となるまで粉砕した粉末を用いればよい。 In order to obtain a mounting member in which the grain boundary phase of the ceramic sintered body contains aluminum titanate, titanium oxide (TiO 2 ) powder having a content range described above is mixed, and the temperature is 1100 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower. After calcination synthesis, a powder pulverized to a desired average particle size using a pulverizer such as a ball mill may be used.
次に、1次原料粉末100質量部に対し、0.1質量部以上1質量部以下のPEG(ポリエチレングリコール)などのバインダと、100質量部の溶媒とを秤量し、1次原料粉末とともに混合・攪拌してスラリーを得る。 Next, 0.1 parts by mass or more and 1 part by mass or less of a binder such as PEG (polyethylene glycol) and 100 parts by mass of solvent are weighed and mixed with the primary raw material powder with respect to 100 parts by mass of the primary raw material powder. -Stir to obtain a slurry.
その後、噴霧造粒装置(スプレードライヤー)を用いてスラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、粉末プレス成形法や静水圧プレス成形法(ラバープレス法)により所望形状の成形体を成形する。 Thereafter, the slurry is sprayed and granulated using a spray granulator (spray dryer) to obtain granules, and then a molded body having a desired shape is formed by a powder press molding method or an isostatic press molding method (rubber press method). .
次に、得られた成形体に必要に応じて切削加工を施し、大気(酸化)雰囲気中、例えば、1400℃以上1500℃以下で所望時間保持して焼成することにより、基板と、基板の一方の表面に、複数の突出部とを備えてなる載置用部材の前駆体を得ることができる。そして、得られた前駆体の基板の表面にブラスト加工を施した後、ガラスビーズ、セラミックビーズ等の精密研磨用微粉によるショットピーニングを施すことによって本実施形態の載置用部材を構成する基板の主面とすることができる。また、得られた前駆体の突出部の頂面に順次、ブラスト加工、平面研削盤による研削加工を施した後、上述したショットピーニングを施すことによって載置用部材を構成する突出部の載置面が得られ、本実施形態の載置用部材を得ることができる。 Next, the obtained molded body is subjected to cutting as necessary, and is fired while being held in an atmosphere (oxidation) atmosphere, for example, at a temperature of 1400 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower for a desired time. The precursor of the mounting member provided with a plurality of protrusions on the surface can be obtained. Then, after blasting the surface of the obtained precursor substrate, the substrate constituting the mounting member of the present embodiment is subjected to shot peening with fine powder for precision polishing such as glass beads and ceramic beads. It can be the main surface. In addition, the top surface of the obtained protrusion of the precursor is sequentially subjected to blasting and grinding with a surface grinder, and then the above-described shot peening is performed to place the protrusion constituting the mounting member. A surface is obtained, and the mounting member of this embodiment can be obtained.
なお、主面1aの切断レベル差(Rδc)を1.1μm以上、また、載置面2aの切断レベル差(Rδc)を1.1μm以上とするには、JIS R 6001:1998の沈降試験法で規定する粒度が#500以上#1000以下の精密研磨用微粉を適宜選択して基板の一方の表面および突出部の頂面にショットピーニングを施せばよい。
In order to set the cutting level difference (Rδc) of the main surface 1a to 1.1 μm or more and the cutting level difference (Rδc) of the mounting
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組合せ等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, combinations, and the like can be made without departing from the scope of the present invention.
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.
まず、主成分の原料である酸化アルミニウム(Al2O3)粉末と、着色成分として酸化コバルト(Co3O4)粉末、酸化鉄(Fe2O3)粉末、酸化ニッケル(NiO)粉末および酸化チタン(TiO2)粉末を準備した。また、焼結助剤として、炭酸カルシウム(CaCO3)粉末、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)粉末および酸化珪素(S
iO2)粉末を準備した。
First, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, which is a main component material, and cobalt oxide (Co 3 O 4 ) powder, iron oxide (Fe 2 O 3 ) powder, nickel oxide (NiO) powder, and oxidation as coloring components Titanium (TiO 2 ) powder was prepared. Further, as a sintering aid, calcium carbonate (CaCO 3 ) powder, magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) powder and silicon oxide (S
iO 2 ) powder was prepared.
次に、これらの粉末を所望量秤量して1次原料粉末とした。ここで、焼結助剤は、セラミック焼結体を構成する全成分100質量%のうち、カルシウムをCaOに換算、マグネシウムをMgOに換算、珪素をSiO2に換算した含有量の合計が1.3質量%となるように秤量した。また、着色成分は、セラミック焼結体を構成する全成分100質量%のうち、コバルトをCo3O4に換算した含有量が9.5質量%、鉄をFe2O3に換算した含有量が5質量%、ニッケルをNiOに換算した含有量が3.5質量%、チタンをTiO2に換算した含有量が1.5質量%となるように秤量した。そして、残部が酸化アルミニウム(Al2O3)粉末となるように秤量した。
Next, a desired amount of these powders was weighed to obtain a primary raw material powder. Here, the sintering aid has a total content of 100% by mass of all components constituting the ceramic sintered body, in which calcium is converted to CaO, magnesium is converted to MgO, and silicon is converted to SiO 2 . It weighed so that it might become 3 mass%. In addition, the content of the coloring component is 9.5% by mass in which cobalt is converted to Co 3 O 4 and 100% by mass in terms of iron is converted to Fe 2 O 3 in 100% by mass of all components constituting the ceramic sintered body. Was 5% by mass, the content of nickel converted to NiO was 3.5% by mass, and the content of titanium converted to TiO 2 was 1.5% by mass. Then, the remainder was weighed so that
次に、この1次原料粉末100質量部に対し、0.5質量部以下のPEG(ポリエチレングリコール)などのバインダと、100質量部の溶媒とを秤量し、1次原料粉末とともに混合・攪拌してスラリーを得た。 Next, with respect to 100 parts by mass of the primary raw material powder, 0.5 parts by mass or less of a binder such as PEG (polyethylene glycol) and 100 parts by mass of a solvent are weighed and mixed and stirred together with the primary raw material powder. To obtain a slurry.
その後、噴霧造粒装置(スプレードライヤー)を用いてスラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、静水圧プレス成形法(ラバープレス法)により成形体を成形した。 Thereafter, the slurry was sprayed and granulated using a spray granulator (spray dryer) to obtain granules, and then a compact was molded by a hydrostatic pressure press molding method (rubber press method).
次に、得られた成形体に切削加工を施し、大気(酸化)雰囲気中、1450℃で保持して焼成することにより、基板と、基板の一方の表面に、複数の突出部とを備えてなる載置用部材の前駆体である試料No.1を得た。 Next, the obtained molded body is subjected to cutting, and held in an air (oxidation) atmosphere and fired at 1450 ° C., thereby providing a substrate and a plurality of protrusions on one surface of the substrate. Sample No. which is a precursor of the mounting member. 1 was obtained.
また、比較例として、主成分の原料である酸化アルミニウム(Al2O3)粉末と、着色成分として、炭酸マンガン(MnCO3)粉末、酸化鉄(Fe2O3)粉末、酸化クロム(Cr2O3)粉末を準備した。また、焼結助剤として、炭酸カルシウム(CaCO3)粉末、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)粉末および酸化珪素(SiO2)粉末を準備した。 Further, as comparative examples, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, which is a main component material, and manganese carbonate (MnCO 3 ) powder, iron oxide (Fe 2 O 3 ) powder, chromium oxide (Cr 2 ) as coloring components. O 3) was prepared powder. In addition, calcium carbonate (CaCO 3 ) powder, magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) powder, and silicon oxide (SiO 2 ) powder were prepared as sintering aids.
次に、これらの粉末を所望量秤量して1次原料粉末とした。ここで、焼結助剤は、セラミック焼結体を構成する全成分100質量%のうち、焼結助剤は、それぞれCaO、MgO
、SiO2換算した合計で1.5質量%となるように秤量した。また、着色成分は、セラミック焼結体を構成する全成分100質量%のうち、マンガンをMnO2換算、鉄をFe2O3換算、CrをCr2O3換算した値の合計で10質量%となるように秤量した。そして、残部が酸化アルミニウム(Al2O3)粉末となるように秤量した。
Next, a desired amount of these powders was weighed to obtain a primary raw material powder. Here, the sintering aid is CaO and MgO, respectively, out of 100% by mass of all components constituting the ceramic sintered body.
, And weighed so that the total in terms of
次に、この1次原料粉末100質量部に対し、1質量部のPVAと、0.2質量部の分散剤と、100質量部の溶媒とを秤量し、1次原料粉末とともに混合・攪拌してスラリーを得た。 Next, 1 part by mass of PVA, 0.2 part by mass of dispersant, and 100 parts by mass of solvent are weighed with respect to 100 parts by mass of the primary raw material powder, and mixed and stirred together with the primary raw material powder. To obtain a slurry.
その後、噴霧造粒装置(スプレードライヤー)を用いてスラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、静水圧プレス成形法(ラバープレス法)により成形体を成形した。 Thereafter, the slurry was sprayed and granulated using a spray granulator (spray dryer) to obtain granules, and then a compact was molded by a hydrostatic pressure press molding method (rubber press method).
次に、得られた成形体に切削加工を施し、大気(酸化)雰囲気中、1450℃で保持して焼成することにより、基板と、基板の一方の表面に、複数の突出部とを備えてなる載置用部材の前駆体である試料No.2を得た。
そして、試料No.1,2の基板の表面にブラスト加工を施して主面とした後、この主面に含まれる着色成分を構成する元素をエネルギー分散型X線分析装置(EDS)を用いて検出し、検出された元素を表1に元素記号で示した。
Next, the obtained molded body is subjected to cutting, and held in an air (oxidation) atmosphere and fired at 1450 ° C., thereby providing a substrate and a plurality of protrusions on one surface of the substrate. Sample No. which is a precursor of the mounting member. 2 was obtained.
And sample no. After blasting the surfaces of the
また、分光測色計(コニカミノルタ製 CM−3700A)を用いて、光源をCIE標準光源D65、視野角を10°、照明径を3mm×5mmとして360〜440nmの波
長領域における主面の反射率を測定し、反射率の最大値を表1に示した。
Further, using a spectrocolorimeter (CM-3700A manufactured by Konica Minolta), the reflectance of the main surface in the wavelength region of 360 to 440 nm with a light source of CIE standard light source D65, a viewing angle of 10 °, and an illumination diameter of 3 mm × 5 mm. The maximum reflectance was shown in Table 1.
表1に示す結果から、試料No.1は、コバルト、鉄、ニッケルおよびチタンの酸化物を含むセラミック焼結体からなる載置用部材であることから、主面の反射率が6.5%と低く、露光精度を向上させられることがわかった。 From the results shown in Table 1, Sample No. 1 is a mounting member made of a ceramic sintered body containing oxides of cobalt, iron, nickel and titanium, so that the reflectance of the main surface is as low as 6.5%, and the exposure accuracy can be improved. I understood.
実施例1で示した方法と同じ方法で載置用部材の前駆体を作製した。 A precursor of the mounting member was produced by the same method as shown in Example 1.
そして、この前駆体の基板の表面にブラスト加工を施した後、ガラスビーズによるショットピーニングを施すことによって載置用部材を構成する基板の主面とした。ここで、ガラスビーズの粒度およびショットピーニングを施す時間は適宜調整した。 And after giving the blast process to the surface of the board | substrate of this precursor, it was set as the main surface of the board | substrate which comprises the member for mounting by performing shot peening by a glass bead. Here, the particle size of glass beads and the time for performing shot peening were appropriately adjusted.
主面の粗さ曲線における25%の負荷長さ率と75%の負荷長さ率との間の切断レベル差(Rδc)は、JIS B 0601:2001に準拠し、レーザー顕微鏡((株)キーエンス社製(VK−9510))を用いて求め、その値を表2に示した。ここで、測定条件は、測定モードをカラー超深度、測定倍率を1000倍、測定範囲を281μm×210μm、測定ピッチを0.05μm、λs輪郭曲線フィルタを2.5μm、λc輪郭曲線フィルタを0.08mmとした。 The cutting level difference (Rδc) between the load length ratio of 25% and the load length ratio of 75% in the roughness curve of the main surface is in accordance with JIS B 0601: 2001, and a laser microscope (Keyence Corporation). (VK-9510)) and the values are shown in Table 2. Here, the measurement conditions are as follows: measurement mode is color depth, measurement magnification is 1000 times, measurement range is 281 μm × 210 μm, measurement pitch is 0.05 μm, λs contour curve filter is 2.5 μm, and λc contour curve filter is 0. It was set to 08 mm.
また、実施例1で示した方法と同じ方法により、主面の反射率を測定し、反射率の最大値を表2に示した。 Further, the reflectance of the main surface was measured by the same method as shown in Example 1, and the maximum value of the reflectance is shown in Table 2.
表2に示す結果から、試料No.4〜7は、基板の主面の切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上であることから、主面の反射率が6.2%以下と低く、露光精度を向上させられることがわかった。 From the results shown in Table 2, sample No. In Nos. 4 to 7, since the cutting level difference (Rδc) of the main surface of the substrate is 1.1 μm or more, it was found that the reflectance of the main surface is as low as 6.2% or less and the exposure accuracy can be improved. .
実施例1で示した方法と同じ方法で載置用部材の前駆体を作製した。 A precursor of the mounting member was produced by the same method as shown in Example 1.
そして、この前駆体の突出部の頂面に順次、ブラスト加工、平面研削盤による研削加工を施した後、上述したショットピーニングを施すことによって載置用部材を構成する突出部の載置面とした。ここで、ガラスビーズの粒度およびショットピーニングを施す時間は適宜調整した。 And after carrying out the blasting and the grinding process by the surface grinder sequentially on the top surface of the projection part of the precursor, the mounting surface of the projecting part constituting the mounting member by performing the above-described shot peening and did. Here, the particle size of glass beads and the time for performing shot peening were appropriately adjusted.
載置面の粗さ曲線における25%の負荷長さ率と75%の負荷長さ率との間の切断レベル差(Rδc)は、実施例2で示した方法と同じ方法で求め、その値を表3に示した。
また、実施例1で示した方法と同じ方法により、載置面の反射率を測定し、反射率の最大値を表3に示した。
The cutting level difference (Rδc) between the load length ratio of 25% and the load length ratio of 75% in the roughness curve of the mounting surface is obtained by the same method as shown in Example 2, and the value Are shown in Table 3.
Further, the reflectance of the mounting surface was measured by the same method as shown in Example 1, and the maximum value of the reflectance is shown in Table 3.
表3に示す結果から、試料No.9〜12は、突出部の載置面の切断レベル差(Rδc)が1.1μm以上であることから、載置面の反射率が6.2%以下と低く、露光精度を向上させられることがわかった。 From the results shown in Table 3, Sample No. For Nos. 9 to 12, since the cutting level difference (Rδc) of the mounting surface of the protrusion is 1.1 μm or more, the reflectance of the mounting surface is as low as 6.2% or less, and the exposure accuracy can be improved. I understood.
1 基板
1a 主面
2 突出部
2a 載置面
3 吸引孔
10 載置用部材
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