KR20180124870A - 반송 고정 지그 - Google Patents

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KR20180124870A
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쇼타로 마스다
도모아키 이치카와
요헤이 마에노
요시하루 하타케야마
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

그립력이 높고, 피가공물 (피반송물) 을 오염시키기 어려우며, 또한, 내열성이 우수한 반송 고정 지그를 제공한다.
본 발명의 반송 고정 지그는, 제 1 기재와, 카본 나노 튜브 집합체와, 그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체 사이에 배치된 접착제층을 구비하고, 그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체가, 그 접착제층을 개재하여 접합되고, 그 제 1 기재의 선 팽창 계수와, 그 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 가, 0.7 ∼ 1.8 이다.

Description

반송 고정 지그
본 발명은 반송 고정 지그에 관한 것이다.
반도체 소자 등의 제조 공정에 있어서, 재료, 제조 중간품, 제품 등 (이하, 피가공물이라고도 한다) 을 반송할 때, 그 피가공물을 이동 아암이나 이동 테이블 등의 반송 기재를 사용하여 반송하는 것이 행해지고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조). 이와 같은 반송을 행할 때에는, 피가공물이 재치 (載置) 되는 부재 (반송 고정 지그) 에는, 피가공물이 반송 중에 어긋나지 않는 강한 그립력이 요구된다. 또, 이와 같은 요구는, 제조 공정 고속화의 요구와 함께, 해마다 높아지고 있다.
그러나, 종래의 반송 고정 지그는, 수지 등의 탄성 재료에 의해서 피가공물을 유지하고 있고, 피가공물에 그 탄성 재료가 부착 잔존하기 쉽다는 문제가 있다. 또, 수지 등의 탄성 재료는 내열성이 낮아, 고온 환경하에서는 그 그립력이 저하된다는 문제가 있다.
세라믹스 등의 재료를 반송 고정 지그에 사용하면, 피가공물의 오염은 방지되고, 또, 그립력의 온도 의존성은 낮아진다. 그러나, 이와 같은 재료로 구성되는 반송 고정 지그는 본질적으로 그립력이 낮아, 상온하에서도 충분히 피가공물을 유지할 수 없다는 문제가 있다.
또, 고온 환경하에서 피가공물을 유지하는 방법으로는, 감압 흡착하는 방법, 반송 고정 지그의 형상에 따라서 피가공물을 고정시키는 방법 (예를 들어, 척킹, 카운터 보어 고정 등) 등을 들 수 있다. 그러나, 감압 흡착하는 방법은, 대기 분위기하에서만 유효하고, CVD 공정 등에 있어서의 진공하에서는 채용할 수 없다. 또, 반송 고정 지그의 형상에 따라서 피가공물을 고정시키는 방법에 있어서는, 피가공물과 반송 고정 지그의 접촉에 의해서, 피가공물이 데미지를 받는, 파티클이 발생되는 등의 문제가 있다.
일본 공개특허공보 2001-351961호 일본 공개특허공보 2013-138152호
본 발명의 과제는, 그립력이 높고, 피가공물 (피반송물) 을 오염시키기 어려우며, 또한, 내열성이 우수한 반송 고정 지그를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 반송 고정 지그는, 제 1 기재와, 카본 나노 튜브 집합체와, 그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체 사이에 배치된 접착제층을 구비하고, 그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체가, 그 접착제층을 개재하여 접합되고, 그 제 1 기재의 선 팽창 계수와, 그 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 가, 0.7 ∼ 1.8 이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 카본 나노 튜브 집합체가, 제 2 기재 상에 형성되어 있고, 그 제 1 기재와 그 제 2 기재가, 그 접착제층을 개재하여 접합되어 있다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 접착제층을 구성하는 접착제가, 무기계 접착제 또는 카본계 접착제이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 무기계 접착제가, 세라믹 접착제이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 반송 고정 지그를 450 ℃ 하에 1 시간 방치했을 때, 상기 접착제층의 탄성률 변화가, 50 ％ 이하이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 접착제층의 선 팽창 계수가, 5 ppm/℃ ∼ 12 ppm/℃ 이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 기재를 구성하는 재료가, 알루미나이다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 카본 나노 튜브 집합체 표면의 유리 표면에 대한 23 ℃ 에 있어서의 정마찰 계수가 1 ∼ 50 이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 상기 반송 고정 지그의 제조 방법이 제공된다. 이 제조 방법은, 제 1 기재 상에, 접착제를 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층 상에 카본 나노 튜브 집합체를 배치하고, 그 도포층을 경화시켜, 접착제층을 형성하고, 그 접착제층을 개재하여, 그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체를, 접합하는 것을 포함하고, 그 제 1 기재의 선 팽창 계수와, 그 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 가, 0.7 ∼ 1.8 이다.
본 발명에 의하면, 그립력이 높고, 피가공물 (피반송물) 을 오염시키기 어려우며, 또한, 내열성이 우수한 반송 고정 지그를 제공할 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 반송 고정 지그는, 제 1 기재 상에 배치된 카본 나노 튜브 집합체를 구비하고, 카본 나노 튜브 집합체에 의해서 피가공물을 고정시킬 수 있기 때문에, 그립력이 높고, 피가공물 (피반송물) 을 오염시키기 어려우며, 또한, 내열성이 우수하다. 나아가, 제 1 기재와 카본 나노 튜브 집합체를 접착제층을 개재하여 접합하고, 그 제 1 기재의 선 팽창 계수와 그 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 를 특정 범위로 함으로써, 고온하에서도, 카본 나노 튜브 집합체가 탈리되기 어려워, 피가공물 (피반송물) 을 양호하게 고정시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 반송 고정 지그의 개략 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 반송 고정 지그의 개략 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 반송 고정 지그의 개략 사시도이다.
도 4 는, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 카본 나노 튜브 집합체의 제조 장치의 개략 단면도이다.
A. 반송 고정 지그의 개요
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 반송 고정 지그의 개략 단면도이다. 반송 고정 지그 (100) 는, 제 1 기재 (10) 와, 카본 나노 튜브 집합체 (31) 와, 제 1 기재 (10) 와 카본 나노 튜브 집합체 (31) 사이에 배치된 접착제층 (20) 을 구비한다. 제 1 기재 (10) 와 카본 나노 튜브 집합체 (31) 는, 접착제층 (20) 을 개재하여 접합되어 있다. 카본 나노 튜브 집합체 (31) 는, 제 1 기재 (10) 의 전체 면에 형성되어 있어도 되고, 제 1 기재 (10) 의 일부의 면 상에 형성되어 있어도 된다.
카본 나노 튜브 집합체 (31) 는 복수의 카본 나노 튜브 (32) 로 구성된다. 카본 나노 튜브 (32) 는, 길이 L 의 방향으로 배향되어 있고, 카본 나노 튜브 집합체 (31) 는, 섬유상 주상 (柱狀) 구조체로서 구성된다. 카본 나노 튜브 (32) 는, 제 1 기재 (10) 에 대해서 대략 수직 방향으로 배향되어 있는 것이 바람직하다. 여기서,「대략 수직 방향」이란, 기재 (20) 의 면에 대한 각도가, 바람직하게는 90°± 20°이고, 보다 바람직하게는 90°± 15°이며, 더욱 바람직하게는 90°± 10°이고, 특히 바람직하게는 90°± 5°이다.
도 2 는, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 반송 고정 지그의 개략 단면도이다. 도 2 의 반송 고정 지그 (200) 에 있어서는, 카본 나노 튜브 집합체 (31) 가 제 2 기재 (33) 상에 형성되어 있다. 접착제층 (20) 은, 제 2 기재 (33) 의 카본 나노 튜브 집합체 (31) 가 형성되어 있지 않은 측에 배치된다. 제 1 기재 (10) 와 제 2 기재 (32) 는 접착제층 (20) 을 개재하여 접합되어 있다.
본 발명의 반송 고정 지그는, 예를 들어, 반도체 소자의 제조 공정, 광학 부재의 제조 공정 등에 바람직하게 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 반송 고정 지그는, 반도체 소자 제조에 있어서의 공정과 공정 사이, 혹은 소정의 공정 내에서, 재료, 제조 중간품, 제품 등 (구체적으로는, 반도체 재료, 웨이퍼, 칩, 필름 등) 을 이송하기 위해서 사용될 수 있다. 또, 광학 부재 제조에 있어서의 공정 사이, 혹은 소정의 공정 내에서, 유리 기재 등을 이송하기 위해서 사용될 수 있다. 또한, 이하, 본 발명의 반송 장치에 의해서 반송될 수 있는 재료, 제조 중간품, 제품 등을 피가공물 또는 피반송물이라고 하는 경우도 있다.
상기 반송 고정 지그의 카본 나노 튜브 집합체측 표면의, 유리 표면에 대한 23 ℃ 에 있어서의 정마찰 계수는, 바람직하게는 1.0 이상이다. 상기 정마찰 계수의 상한치는, 바람직하게는 50 이다. 이와 같은 범위이면, 그립성이 우수한 반송 고정 지그를 얻을 수 있다. 또한, 유리 표면에 대한 마찰 계수가 큰 상기 반송 고정 지그가, 유리 이외의 재료로 구성되는 피재치물 (예를 들어, 반도체 웨이퍼) 에 대해서도, 강한 그립성을 발현할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
B. 제 1 기재
상기 제 1 기재는, 반도체 재료, 전자 재료 등을 반송할 때의 반송 기재로서 기능한다. 제 1 기재의 형태로는, 예를 들어, 반송 아암, 반송 테이블, 반송 링, 반송 가이드 레일, 수납 카세트, 훅, 반송 프레임 등을 들 수 있다. 제 1 기재의 크기나 형상은, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 제 1 기재는, 반송 아암, 반송 테이블, 반송 링, 반송 가이드 레일, 수납 카세트, 훅, 반송 프레임 등의 일부여도 된다. 제 1 기재가 반송 아암인 경우의 일례를, 도 3 의 개략 사시도에 나타낸다. 도 3 의 반송 고정 지그 (100) 는, 반송 아암으로서의 제 1 기재 (10) 의 일방 단에, 카본 나노 튜브 집합체 (31) 가 배치되어 있다. 또한, 상기 서술한 도 1 은, 반송 고정 지그 (100) 의 I-I 선에 의한 단면도이다.
상기 제 1 기재를 구성하는 재료로는, 임의의 적절한 재료가 채용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서는, 반송 기재를 구성하는 재료로서, 알루미나, 질화 규소 등의 세라믹스 재료 ; 스테인리스강 등의 내열성 재료가 사용된다. 바람직하게는, 알루미나가 사용된다.
상기 제 1 기재의 선 팽창 계수는, 바람직하게는 2 ppm/℃ ∼ 12 ppm/℃ 이고, 보다 바람직하게는 3 ppm/℃ ∼ 12 ppm/℃ 이며, 더욱 바람직하게는 5 ppm/℃ ∼ 12 ppm/℃ 이고, 더욱 바람직하게는 6 ppm/℃ ∼ 9 ppm/℃ 이다. 이와 같은 범위이면, 고온하에 있어서도, 양호하게 기능할 수 있는 반송 고정 지그를 얻을 수 있다. 본 명세서에 있어서, 선 팽창 계수는 열기계 분석 장치 (TMA) 에 의해서 측정할 수 있다.
상기 제 1 기재의 체적 팽창 계수는, 바람직하게는 15 ppm/℃ ∼ 36 ppm/℃ 이고, 보다 바람직하게는 18 ppm/℃ ∼ 27 ppm/℃ 이다. 이와 같은 범위이면, 고온하에 있어서도, 양호하게 기능할 수 있는 반송 고정 지그를 얻을 수 있다.
상기 제 1 기재의 선 팽창 계수와, 상기 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 는, 0.7 ∼ 1.8 이다. 본 발명에 있어서는, 당해 선 팽창 계수의 비를 이와 같은 범위로 함으로써, 고온 (예를 들어, 450 ℃) 하에 있어서도, 카본 나노 튜브 집합체가 탈리되기 어려워, 피가공물 (피반송물) 을 양호하게 고정시킬 수 있는 반송 고정 지그를 얻을 수 있다. 카본 나노 튜브 집합체를 사용함으로써, 고온하에 있어서의 점착성 향상 및 클린성의 향상을 실현하고, 또한, 상기와 같이 접착제층의 선 팽창 계수 (제 1 기재의 선 팽창 계수에 대한 비) 를 적절히 조정함으로써, 섬유상물의 집합체인 카본 나노 튜브 집합체를 제 1 기재에 양호하게 접합할 수 있었던 것이, 본 발명의 큰 성과이다. 제 1 기재의 선 팽창 계수와, 상기 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 는, 바람직하게는 0.8 ∼ 1.7 이다. 이와 같은 범위이면, 상기 효과가 보다 현저해진다.
C. 접착제층
상기 접착제층은, 임의의 적절한 접착제에 의해서 구성될 수 있다. 상기 접착제층을 구성하는 접착제로서, 바람직하게는, 무기계 접착제 또는 카본계 접착제가 사용된다. 이들 접착제는 내열성이 우수한 점에서 바람직하다. 그 중에서도 바람직하게는, 무기계 접착제 또는 카본계 접착제이다.
상기 무기계 접착제로는, 예를 들어, 세라믹 접착제, 실리카계 접착제 등을 들 수 있다.
세라믹 접착제는, 알칼리 금속 규산염, 인산염, 금속 알콕시드 등의 경화 성분을 경화시킴으로써, 접착성을 발현할 수 있는 접착제이다. 바람직하게는, 경화 성분으로서 알칼리 금속 규산염 또는 인산염 (예를 들어, 인산알루미늄) 을 함유하는 세라믹 접착제가 사용된다.
실리카계 접착제는, 입자 표면에 실란올기를 구비한 무수 규산의 미립자, 오르가노폴리실록산 등의 실리카계 경화 성분을 경화시킴으로써, 접착성을 발현할 수 있는 접착제이다. 실리카계 경화 성분으로는, 예를 들어, 용융 실리카, 초미립자 실리카 (예를 들어, 입경 : 10 ㎚ ∼ 100 ㎚), 오르가노폴리실록산, 실란 화합물, 유기 규소 화합물 등의 실리콘계 재료 등이 사용될 수 있다.
세라믹 접착제 및 실리카계 접착제는, 경화제 (경화 촉진제) 및/또는 충전제 (필러) 를 추가로 함유할 수 있다. 또, 세라믹 접착제는, 임의의 적절한 분산매를 함유할 수 있다.
세라믹 접착제에 있어서, 상기 알칼리 금속 규산염과 조합하여 사용되는 경화제 (경화 촉진제) 로는, 예를 들어, 아연, 마그네슘, 칼슘 등의 산화물 또는 수산화물 ; 나트륨, 칼륨, 칼슘 등의 규화물 ; 알루미늄, 아연 등의 인산염 ; 칼슘, 바륨, 마그네슘 등의 붕산염 ; 등을 들 수 있다. 상기 인산염과 조합하여 사용되는 경화제 (경화 촉진제) 로는, 예를 들어, 마그네슘, 칼슘, 아연, 알루미늄 등의 산화물 또는 수산화물 ; 마그네슘, 칼슘 등의 규산염 ; Ⅱ 족 붕산염 ; 등을 들 수 있다.
상기 충전제 (필러) 로는, 예를 들어, 알루미나, 실리카, 지르코니아, 산화마그네슘 등을 들 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 충전제 (필러) 의 종류 및/또는 첨가량에 의해서, 접착제층의 선 팽창 계수가 조정된다.
상기 분산매로는, 임의의 적절한 용매가 사용된다. 그 용매로는, 수계 용매를 사용해도 되고, 유기계 용매를 사용해도 된다. 수계 용매는, 보다 고내열인 접착제층을 형성할 수 있는 점에서 바람직하다. 또 유기계 용매는, 카본 나노 튜브 집합체와의 친화성이 우수한 점에서 바람직하다.
상기 세라믹 접착제 중의 성분은, 제 1 기재를 구성하는 재료, 제 2 기재를 구성하는 재료, 원하는 내열 온도 등에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 기재가 알루미나로 구성되는 경우, 경화 성분으로서 금속 알콕시드가 사용되고, 충전제로서 알루미나가 사용되며, 분산매로서 메탄올 등의 알코올이 사용된다.
일 실시형태에 있어서는, 카본계 접착제는, 바인더와, 카본계 필러와, 용매를 함유한다. 바인더로는, 예를 들어, 알칼리 금속 규산염, 인산염, 금속 알콕시드 등을 들 수 있고, 바람직하게는 알칼리 금속 규산염이다. 카본계 필러로는, 예를 들어, 그라파이트 분말, 카본 블랙 등을 들 수 있고, 바람직하게는 카본 블랙이다. 용매로는, 예를 들어, 물 등을 들 수 있다.
다른 실시형태에 있어서는, 카본계 접착제는, 소정의 수지와, 카본계 필러를 함유할 수 있다. 당해 수지로는, 가열에 의해서 난 (難) 흑연화 탄소가 되는 수지가 사용될 수 있다. 이와 같은 수지로는, 예를 들어, 페놀 수지, 폴리카르보디이미드 수지 등을 들 수 있다. 카본계 필러로는, 예를 들어, 그라파이트 분말, 카본 블랙 등을 들 수 있다. 또, 카본계 접착제는, 임의의 적절한 용매를 함유할 수 있다. 카본계 접착제에 함유되는 용매로는, 예를 들어, 물, 페놀, 포름알데히드, 에탄올 등을 들 수 있다.
상기 접착제층의 선 팽창 계수는, 바람직하게는 5 ppm/℃ ∼ 12 ppm/℃ 이고, 보다 바람직하게는 6 ppm/℃ ∼ 9 ppm/℃ 이다. 이와 같은 범위이면, 고온하에 있어서도, 카본 나노 튜브 집합체가 탈리되기 어려운 반송 고정 지그를 얻을 수 있다. 또한, 접착제층의 선 팽창 계수란, 접착제를 경화시킨 후의 선 팽창 계수이다.
상기 접착제층의 체적 팽창 계수는, 바람직하게는 15 ppm/℃ ∼ 36 ppm/℃ 이고, 보다 바람직하게는 18 ppm/℃ ∼ 27 ppm/℃ 이다. 이와 같은 범위이면, 고온하에 있어서도, 카본 나노 튜브 집합체가 탈리되기 어려운 반송 고정 지그를 얻을 수 있다. 또한, 접착제층의 체적 팽창 계수란, 접착제를 경화시킨 후의 체적 팽창 계수이다.
반송 고정 지그를 450 ℃ 하에 1 시간 방치했을 때, 상기 접착제층의 탄성률 변화 (450 ℃ × 1 시간 후의 접착제층 탄성률 － 접착제층 형성 직후 (접착제 경화 직후) 의 접착제층 탄성률) 는, 바람직하게는 50 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 30 ％ 이하이다. 이와 같이 고온하에서의 특성 변화가 적은 접착제층을 형성하면, 고온하에 있어서도, 카본 나노 튜브 집합체가 탈리되기 어려운 반송 고정 지그를 얻을 수 있다. 또한, 탄성률은, 나노인덴터에 의한 단일 압입 측정에 의해서, 하중-변위 곡선의 기울기 및, 압입 압자의 시료에 대한 투영 면적에서 구할 수 있다. 또한, 나노인덴터에 의한 단일 압입 측정의 측정 조건은 아래와 같다.
장치 : Hysitron Inc. 제조 Triboindenter
사용 압자 : Berkovich (삼각추형)
측정 방법 : 단일 압입 측정
측정 온도 : 25 ℃ (실온)
압입 깊이 설정 : 5 ㎛
상기 접착제층의 두께는, 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎛ ∼ 20 ㎛ 이다. 이와 같은 범위이면, 그 접착제층을 개재하여, 카본 나노 튜브 집합체 또는 제 2 기재와 제 1 기재를 강고하게 접합할 수 있다.
D. 카본 나노 튜브 집합체
카본 나노 튜브 집합체는, 복수의 카본 나노 튜브로 구성된다.
상기 카본 나노 튜브의 길이는, 바람직하게는 50 ㎛ ∼ 3000 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 200 ㎛ ∼ 2000 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 300 ㎛ ∼ 1500 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 400 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 이고, 가장 바람직하게는 500 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 이다. 이와 같은 범위이면, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체는, 예를 들어, 후술하는 실시형태 (제 1 실시형태, 제 2 실시형태) 를 취할 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제 1 실시형태는, 복수의 카본 나노 튜브를 구비하고, 그 카본 나노 튜브가 복수 층을 가지며, 그 카본 나노 튜브의 층수 분포의 분포폭이 10 층 이상이고, 그 층수 분포의 최빈치의 상대 빈도가 25 ％ 이하이다. 카본 나노 튜브 집합체가 이와 같은 구성을 채용함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수 분포의 분포폭은, 바람직하게는 10 층 이상이고, 보다 바람직하게는 10 층 ∼ 30 층이며, 더욱 바람직하게는 10 층 ∼ 25 층이고, 특히 바람직하게는 10 층 ∼ 20 층이다. 카본 나노 튜브의 층수 분포의 분포폭을 이와 같은 범위 내로 조정함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
카본 나노 튜브의 층수 분포의「분포폭」이란, 카본 나노 튜브의 층수의 최대 층수와 최소 층수의 차를 말한다. 카본 나노 튜브의 층수 분포의 분포폭을 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
카본 나노 튜브의 층수, 층수 분포는, 임의의 적절한 장치에 의해서 측정하면 된다. 바람직하게는, 주사형 전자 현미경 (SEM) 이나 투과 전자 현미경 (TEM) 에 의해서 측정된다. 예를 들어, 카본 나노 튜브 집합체로부터 적어도 10 개, 바람직하게는 20 개 이상의 카본 나노 튜브를 꺼내어 SEM 혹은 TEM 에 의해서 측정하고, 층수 및 층수 분포을 평가하면 된다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수의 최대 층수는, 바람직하게는 5 층 ∼ 30 층이고, 보다 바람직하게는 10 층 ∼ 30 층이며, 더욱 바람직하게는 15 층 ∼ 30 층이고, 특히 바람직하게는 15 층 ∼ 25 층이다. 카본 나노 튜브의 층수의 최대 층수를 이와 같은 범위 내로 조정함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수의 최소 층수는, 바람직하게는 1 층 ∼ 10 층이고, 보다 바람직하게는 1 층 ∼ 5 층이다. 카본 나노 튜브의 층수의 최소 층수를 이와 같은 범위 내로 조정함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수의 최대 층수와 최소 층수를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치의 상대 빈도는, 바람직하게는 25 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 1 ％ ∼ 25 ％ 이며, 더욱 바람직하게는 5 ％ ∼ 25 ％ 이고, 특히 바람직하게는 10 ％ ∼ 25 ％ 이고, 가장 바람직하게는 15 ％ ∼ 25 ％ 이다. 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치의 상대 빈도를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치는, 바람직하게는 층수 2 층 내지 층수 10 층에 존재하고, 더욱 바람직하게는 층수 3 층 내지 층수 10 층에 존재한다. 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 형상으로는, 그 횡단면이 임의의 적절한 형상을 가지고 있으면 된다. 예를 들어, 그 횡단면이, 대략 원형, 타원형, n 각형 (n 은 3 이상의 정수 (整數)) 등을 들 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 길이는, 바람직하게는 50 ㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 100 ㎛ ∼ 3000 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 300 ㎛ ∼ 1500 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 400 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 500 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 이다. 카본 나노 튜브의 길이를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 직경은, 바람직하게는 0.3 ㎚ ∼ 2000 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 1 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 2 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이다. 카본 나노 튜브의 직경을 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 비표면적, 밀도는, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제 2 실시형태는, 복수의 카본 나노 튜브를 구비하고, 그 카본 나노 튜브가 복수 층을 갖고, 그 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치가 층수 10 층 이하에 존재하고, 그 최빈치의 상대 빈도가 30 ％ 이상이다. 카본 나노 튜브 집합체가 이와 같은 구성을 채용함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수 분포의 분포폭은, 바람직하게는 9 층 이하이고, 보다 바람직하게는 1 층 ∼ 9 층이며, 더욱 바람직하게는 2 층 ∼ 8 층이고, 특히 바람직하게는 3 층 ∼ 8 층이다. 카본 나노 튜브의 층수 분포의 분포폭을 이와 같은 범위 내로 조정함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수의 최대 층수는, 바람직하게는 1 층 ∼ 20 층이고, 보다 바람직하게는 2 층 ∼ 15 층이며, 더욱 바람직하게는 3 층 ∼ 10 층이다. 카본 나노 튜브의 층수의 최대 층수를 이와 같은 범위 내로 조정함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수의 최소 층수는, 바람직하게는 1 층 ∼ 10 층이고, 보다 바람직하게는 1 층 ∼ 5 층이다. 카본 나노 튜브의 층수의 최소 층수를 이와 같은 범위 내로 조정함으로써, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수의 최대 층수와 최소 층수를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치의 상대 빈도는, 바람직하게는 30 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 30 ％ ∼ 100 ％ 이며, 더욱 바람직하게는 30 ％ ∼ 90 ％ 이고, 특히 바람직하게는 30 ％ ∼ 80 ％ 이고, 가장 바람직하게는 30 ％ ∼ 70 ％ 이다. 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치의 상대 빈도를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치는, 바람직하게는 층수 10 층 이하에 존재하고, 보다 바람직하게는 층수 1 층 내지 층수 10 층에 존재하고, 더욱 바람직하게는 층수 2 층 내지 층수 8 층에 존재하고, 특히 바람직하게는 층수 2 층 내지 층수 6 층에 존재한다. 카본 나노 튜브의 층수 분포의 최빈치를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 형상으로는, 그 횡단면이 임의의 적절한 형상을 가지고 있으면 된다. 예를 들어, 그 횡단면이, 대략 원형, 타원형, n 각형 (n 은 3 이상의 정수) 등을 들 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 길이는, 바람직하게는 50 ㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 550 ㎛ ∼ 3000 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 600 ㎛ ∼ 2000 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 650 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 700 ㎛ ∼ 1000 ㎛ 이다. 카본 나노 튜브의 길이를 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 직경은, 바람직하게는 0.3 ㎚ ∼ 2000 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 1 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 2 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이다. 카본 나노 튜브의 직경을 상기 범위 내로 조정함으로써, 그 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 카본 나노 튜브의 비표면적, 밀도는, 임의의 적절한 값으로 설정될 수 있다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 카본 나노 튜브는, 그 적어도 선단을 포함하는 부분이 무기 재료에 의해서 피복되어 있다. 여기서 말하는 「적어도 선단을 포함하는 부분」이란, 카본 나노 튜브의 선단, 즉, 카본 나노 튜브의 제 1 기재와는 반대측의 선단을 적어도 포함하는 부분을 의미한다.
상기 카본 나노 튜브는, 그 모두가, 그 적어도 선단을 포함하는 부분이 무기 재료에 의해서 피복되어 있어도 되고, 그 일부가, 그 적어도 선단을 포함하는 부분이 무기 재료에 의해서 피복되어 있어도 된다. 복수 있는 카본 나노 튜브의 전체 중에 있어서의, 그 적어도 선단을 포함하는 부분이 무기 재료에 의해서 피복된 카본 나노 튜브의 함유 비율은, 바람직하게는 50 중량％ ∼ 100 중량％ 이고, 보다 바람직하게는 60 중량％ ∼ 100 중량％ 이며, 더욱 바람직하게는 70 중량％ ∼ 100 중량％ 이고, 더욱 바람직하게는 80 중량％ ∼ 100 중량％ 이고, 특히 바람직하게는 90 중량％ ∼ 100 중량％ 이고, 가장 바람직하게는 실질적으로 100 중량％ 이다. 이와 같은 범위이면, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그가 형성될 수 있다.
상기 피복층의 두께는, 바람직하게는 1 ㎚ 이상이고, 보다 바람직하게는 3 ㎚ 이상이며, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 이상이고, 더욱 바람직하게는 7 ㎚ 이상이고, 특히 바람직하게는 9 ㎚ 이상이고, 가장 바람직하게는 10 ㎚ 이상이다. 상기 피복층의 두께의 상한치는, 바람직하게는 50 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 40 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 30 ㎚ 이고, 특히 바람직하게는 20 ㎚ 이고, 가장 바람직하게는 15 ㎚ 이다. 이와 같은 범위이면, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그를 형성할 수 있다.
상기 피복층의 길이는, 바람직하게는 1 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 5 ㎚ ∼ 700 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이고, 특히 바람직하게는 30 ㎚ ∼ 300 ㎚ 이고, 가장 바람직하게는 50 ㎚ ∼ 100 ㎚ 이다. 이와 같은 범위이면, 그립력이 높으며, 또한, 피반송물을 오염시키기 어려운 반송 고정 지그가 형성될 수 있다.
상기 무기 재료로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 임의의 적절한 무기 재료를 채용할 수 있다. 이와 같은 무기 재료로는, 예를 들어, SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, MgO, Cu, Ag, Au 등을 들 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제조 방법으로는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제조 방법으로는, 예를 들어, 평판 상에 촉매층을 형성하고, 열, 플라즈마 등에 의해서 촉매를 활성화시킨 상태에서 탄소원을 충전하고, 카본 나노 튜브를 성장시키는 화학 기상 성장법 (Chemical Vapor Deposition : CVD 법) 에 의해서, 평판으로부터 대략 수직으로 배향된 카본 나노 튜브 집합체를 제조하는 방법을 들 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제조 방법에서 사용할 수 있는 평판으로는, 임의의 적절한 평판을 채용할 수 있다. 예를 들어, 평활성을 갖고, 카본 나노 튜브의 제조에 견딜 수 있는 고온 내열성을 갖는 재료를 들 수 있다. 이와 같은 재료로는, 예를 들어 석영 유리, 실리콘 (실리콘 웨이퍼 등), 알루미늄 등의 금속판 등을 들 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체를 제조하기 위한 장치로는, 임의의 적절한 장치를 채용할 수 있다. 예를 들어, 열 CVD 장치로는, 도 4 에 나타내는, 통형의 반응 용기를 저항 가열식의 전기관상 로로 둘러싸 구성된 핫 월형 등을 들 수 있다. 그 경우, 반응 용기로는, 예를 들어, 내열성의 석영관 등이 바람직하게 사용된다.
카본 나노 튜브 집합체의 제조에 사용할 수 있는 촉매 (촉매층의 재료) 로는, 임의의 적절한 촉매를 사용할 수 있다. 예를 들어, 철, 코발트, 니켈, 금, 백금, 은, 구리 등의 금속 촉매를 들 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체를 제조할 때, 필요에 따라서, 평판과 촉매층의 중간에 알루미나/친수성 막을 형성해도 된다.
알루미나/친수성 막의 제조 방법으로는, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 평판 상에 SiO2 막을 제조하고, Al 을 증착 후, 450 ℃ 까지 승온하여 산화시킴으로써 얻어진다. 이와 같은 제조 방법에 의하면, Al2O3 이 친수성의 SiO2 막과 상호 작용하여, Al2O3 을 직접 증착한 것보다 입자경인 상이한 Al2O3 면이 형성된다. 평판 상에, 친수성 막을 제조하는 것을 행하지 않고, Al 을 증착 후에 450 ℃ 까지 승온시켜 산화시켜도, 입자경이 상이한 Al2O3 면이 잘 형성되지 않을 우려가 있다. 또, 평판 상에, 친수성 막을 제조하여, Al2O3 을 직접 증착해도, 입자경이 상이한 Al2O3 면이 잘 형성되지 않을 우려가 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제조에 사용할 수 있는 촉매층의 두께는, 미립자를 형성시키기 위해서, 바람직하게는 0.01 ㎚ ∼ 20 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 0.1 ㎚ ∼ 10 ㎚ 이다. 카본 나노 튜브 집합체의 제조에 사용할 수 있는 촉매층의 두께를 상기 범위 내로 조정함으로써, 형성하는 카본 나노 튜브는 우수한 기계적 특성 및 높은 비표면적을 겸비할 수 있고, 나아가서는, 그 카본 나노 튜브는 우수한 점착 특성을 나타내는 카본 나노 튜브 집합체가 될 수 있다.
촉매층의 형성 방법은, 임의의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 금속 촉매를 EB (전자빔), 스퍼터 등에 의해서 증착하는 방법, 금속 촉매 미립자의 현탁액을 평판 상에 도포하는 방법 등을 들 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제조에 사용할 수 있는 탄소원으로는, 임의의 적절한 탄소원을 사용할 수 있다. 예를 들어, 메탄, 에틸렌, 아세틸렌, 벤젠 등의 탄화수소 ; 메탄올, 에탄올 등의 알코올 ; 등을 들 수 있다.
카본 나노 튜브 집합체의 제조에 있어서의 제조 온도로는, 임의의 적절한 온도를 채용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 효과를 충분히 발현할 수 있는 촉매 입자를 형성시키기 위해서, 바람직하게는 400 ℃ ∼ 1000 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 500 ℃ ∼ 900 ℃ 이며, 더욱 바람직하게는 600 ℃ ∼ 800 ℃ 이다.
E. 제 2 기재
상기 제 2 기재는, 카본 나노 튜브 집합체를 형성할 때에 사용한 평판일 수 있다. 즉, 제 2 기재를 구비하는 반송 고정 지그는, 카본 나노 튜브 집합체가 형성된 평판을 그대로 제 1 기재에 적층하여 얻어진다.
F. 반송 고정 지그의 제조 방법
반송 고정 지그는, 임의의 적절한 방법에 의해서 제조될 수 있다. 일 실시형태에 있어서는, 제 1 기판 상에 접착제층을 구성하는 접착제를 도포하고, 그 도포에 의해서 형성된 도포층 상에 카본 나노 튜브 집합체를 배치한 후, 그 도포층을 경화시킴으로써 접착제층을 형성하여, 반송 고정 지그를 얻을 수 있다. 카본 나노 튜브 집합체를 도포층 상에 배치하는 방법으로는, 예를 들어, 상기 D 항에서 설명한 방법에 의해서 얻어진 카본 나노 튜브 집합체부 평판으로부터, 카본 나노 튜브 집합체를 상기 도포층에 전사하는 방법을 들 수 있다.
다른 실시형태에 있어서는, 제 1 기판 상에 접착제층을 구성하는 접착제를 도포하고, 그 도포에 의해서 형성된 도포층 상에, 카본 나노 튜브 집합체가 형성된 평판 (제 2 기판) 을 적층한 후, 그 도포층을 경화시킴으로써, 반송 고정 지그를 얻을 수 있다.
접착제의 도포 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 도포 방법으로는, 예를 들어, 콤마 코터나 다이 코터에 의한 도포, 디스펜서에 의한 도포, 스퀴지에 의한 도포 등을 들 수 있다.
상기 접착제 도포층의 경화 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 가열에 의해서 경화시키는 방법이 바람직하게 사용된다. 경화 온도는, 접착제의 종류에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 그 경화 온도는, 예를 들어, 90 ℃ ∼ 400 ℃ 이다. 일 실시형태에 있어서, 접착제로서 카본계 접착제를 사용하는 경우, 경화 후, 고온하에서 소성한다. 소성 온도는, 그 접착제의 사용 온도보다 높은 것이 바람직하고, 예를 들어, 350 ℃ ∼ 3000 ℃ 이다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각종 평가나 측정은, 아래의 방법에 의해서 행하였다.
[제조예 1] 카본 나노 튜브 집합체의 제조
실리콘제의 평판 (바루카ㆍ에프티사 제조, 두께 700 ㎛) 상에, 스퍼터 장치 (시바우라 메카트로닉스사 제조, 상품명「CFS-4ES」) 에 의해서, Al2O3 박막 (도달 진공도 : 8.0　× 10-4 ㎩, 스퍼터 가스 : Ar, 가스압 : 0.50 ㎩, 성장 레이트 : 0.12 ㎚/sec, 두께 : 20 ㎚) 을 형성하였다. 이 Al2O3 박막 상에, 추가로 스퍼터 장치 (시바우라 메카트로닉스사 제조, 상품명「CFS-4ES」) 로 Fe 박막을 촉매층 (스퍼터 가스 : Ar, 가스압 : 0.75 ㎩, 성장 레이트 : 0.012 ㎚/sec, 두께 : 1.0 ㎚) 으로서 형성하였다.
그 후, 이 평판을 30 ㎜φ 의 석영관 내에 재치하고, 수분율 700 ppm 으로 유지한 헬륨/수소 (105/80 sc㎝) 혼합 가스를 석영관 내에 30 분간 흘려, 관 내를 치환하였다. 그 후, 전기관상 로를 사용하여 관 내를 765 ℃ 까지 승온시키고, 765 ℃ 에서 안정시켰다. 765 ℃ 에서 온도를 유지한 채로, 헬륨/수소/에틸렌 (105/80/15 sc㎝, 수분율 700 ppm) 혼합 가스를 관 내에 충전시켜, 60 분간 방치하고, 평판 상에 카본 나노 튜브 집합체를 형성시켰다.
[실시예 1]
제 1 기재 (세라믹스 제조 ; 선 팽창 계수 : 8 ppm/℃) 상에, 스퀴지를 사용하여, 접착제 (스리본드사 제조, 상품명「TB3732」, 바인더 : 금속 알콕시드, 필러 : 알루미나) 를 도포하였다.
제조예 1 에서 얻어진 카본 나노 튜브 집합체를 상기 평판으로부터 채취하여, 접착제 도포층 상에 배치하였다. 이 때, 카본 나노 튜브 집합체의 평판에 접하고 있던 측이, 접착제 도포층에 접하도록 배치하였다.
그 후, 카본 나노 튜브 집합체의 접착제 도포층과는 반대측에, 청정한 웨이퍼를 개재하여 추를 놓고, 50 g/㎠ 의 하중을 1 분간 가하여, 카본 나노 튜브 집합체와 접착제 도포층을 밀착시켰다.
이어서, 상기와 같이 하여 얻어진 적층체를, 상온하에 1 시간, 추가로 100 ℃ 의 환경하에 30 분 두어, 접착제를 경화시켰다.
상기와 같이 하여, 제 1 기재/접착제층 (두께 : 10 ㎛)/카본 나노 튜브 집합체로 구성되는 반송 고정 지그를 얻었다.
[실시예 2]
접착제 (스리본드사 제조, 상품명「TB3732」, 바인더 : 금속 알콕시드, 필러 : 알루미나) 대신에, 접착제 (이엠재팬사 제조, 상품명「G7716」, 바인더 : 규산염, 필러 : 카본) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 적층체를 얻었다. 그 적층체를, 상온하에 2 시간, 추가로 100 ℃ 의 환경하에 2 시간 두고, 접착제를 경화시켜, 제 1 기재/접착제층 (두께 : 10 ㎛)/카본 나노 튜브 집합체로 구성되는 반송 고정 지그를 얻었다.
[실시예 3]
접착제 (스리본드사 제조, 상품명「TB3732」, 바인더 : 금속 알콕시드, 필러 : 알루미나) 대신에, 접착제 (아인사 제조, 상품명「RG-57-2-3」; 바인더 : 오르가노폴리실록산, 필러 : 이산화규소 (실리카), 이산화티탄 (티타니아), 티탄산칼륨, 용제 : 에틸렌글리콜디부틸에테르) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 적층체를 얻었다. 그 적층체를, 80 ℃ 의 환경하에 30 분, 추가로 150 ℃ 의 환경하에 30 분, 추가로 400 ℃ 의 환경하에 2 시간 두고, 접착제를 경화·소성시켜, 제 1 기재/접착제층 (두께 : 20 ㎛)/카본 나노 튜브 집합체로 구성되는 반송 고정 지그를 얻었다.
[실시예 4]
제 1 기재 (세라믹스제 ; 선 팽창 계수 : 8 ppm/℃) 대신에, 제 1 기재 (세라믹스제 ; 선 팽창 계수 : 3 ppm/℃) 를 사용한 것, 및, 접착제 (스리본드사 제조, 상품명「TB3732」, 바인더 : 금속 알콕시드, 필러 : 알루미나) 대신에, 접착제 (아인사 제조, 상품명「RG-12-6-2」; 바인더 : 오르가노폴리실록산, 필러 : 이산화규소 (실리카), 이산화티탄 (티타니아), 용제 : 에틸렌글리콜모노부틸에테르) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 적층체를 얻었다. 그 적층체를, 80 ℃ 의 환경하에 30 분, 추가로 150 ℃ 의 환경하에 30 분, 추가로 400 ℃ 의 환경하에 2 시간 두고, 접착제를 경화·소성시켜, 제 1 기재/접착제층 (두께 : 20 ㎛)/카본 나노 튜브 집합체로 구성되는 반송 고정 지그를 얻었다.
[비교예 1]
접착제 (스리본드사 제조, 상품명「TB3732」, 바인더 : 금속 알콕시드, 필러 : 알루미나) 대신에, 접착제 (토아 합성사 제조, 상품명「아론 세라믹스 C」, 바인더 : 규산염, 필러 : 실리카) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 적층체를 얻었다. 그 적층체를, 상온하에 24 시간, 90 ℃ 의 환경하에 2 시간, 추가로 150 ℃ 의 환경하에 1 시간 두고, 접착제를 경화시켜, 제 1 기재/접착제층 (두께 : 10 ㎛)/카본 나노 튜브 집합체로 구성되는 반송 고정 지그를 얻었다.
[비교예 2]
접착제 (스리본드사 제조, 상품명「TB3732」, 바인더 : 금속 알콕시드, 필러 : 알루미나) 대신에, 접착제 (토아 합성사 제조, 상품명「아론 세라믹스 E」, 바인더 : 규산염, 필러 : 지르코니아, 실리카) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 적층체를 얻었다. 그 적층체를, 상온하에 24 시간, 90 ℃ 의 환경하에 2 시간, 추가로 150 ℃ 의 환경하에 1 시간 두고, 접착제를 경화시켜, 제 1 기재/접착제층 (두께 : 10 ㎛)/카본 나노 튜브 집합체로 구성되는 반송 고정 지그를 얻었다.
[평가]
실시예 및 비교예에서 얻어진 반송 고정 지그를 하기의 평가에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
(1) 선 팽창 계수
선 팽창 계수는, 열기계 분석 장치 (TMA) (시마즈 제작소사 제조,「TMA-60」) 에 의해서 측정하였다.
(2) 밀착 강도
제조 직후의 반송 고정 지그에 대해서, 실온 (23 ℃) 하에서, 제 1 기재와 카본 나노 튜브 집합체의 밀착 강도 (인장 전단 강도) 를 측정하였다. 밀착 강도는, 오토 그래프 (시마즈 제작소사 제조, 상품명「시마즈 오토 그래프 AG-120kN」) 를 사용하여 인장 속도를 50 ㎜/분으로 하여 측정하였다.
또, 고온 처리 (450 ℃ 에서 1 시간) 한 후의 반송 고정 지그에 대해서, 상기 동일한 방법에 의해서 밀착 강도를 측정하였다.
Figure pct00001
10 : 제 1 기재
20 : 접착제층
31 : 카본 나노 튜브 집합체
32 : 카본 나노 튜브
33 : 제 2 기재
100, 200 : 반송 고정 지그

Claims (9)

  1. 제 1 기재와, 카본 나노 튜브 집합체와, 그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체 사이에 배치된 접착제층을 구비하고,
    그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체가, 그 접착제층을 개재하여 접합되고,
    그 제 1 기재의 선 팽창 계수와, 그 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 가, 0.7 ∼ 1.8 인, 반송 고정 지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브 집합체가, 제 2 기재 상에 형성되어 있고,
    그 제 1 기재와 그 제 2 기재가, 그 접착제층을 개재하여 접합되어 있는, 반송 고정 지그.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접착제층을 구성하는 접착제가, 무기계 접착제 또는 카본계 접착제인, 반송 고정 지그.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 무기계 접착제가, 세라믹 접착제인, 반송 고정 지그.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 고정 지그를 450 ℃ 하에 1 시간 방치했을 때, 상기 접착제층의 탄성률 변화가, 50 ％ 이하인, 반송 고정 지그.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제층의 선 팽창 계수가, 5 ppm/℃ ∼ 12 ppm/℃ 인, 반송 고정 지그.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기재를 구성하는 재료가, 알루미나인, 반송 고정 지그.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카본 나노 튜브 집합체 표면의 유리 표면에 대한 23 ℃ 에 있어서의 정마찰 계수가, 1 ∼ 50 인, 반송 고정 지그.
  9. 제 1 기재 상에, 접착제를 도포하여 도포층을 형성하고,
    그 도포층 상에 카본 나노 튜브 집합체를 배치하고,
    그 도포층을 경화시켜, 접착제층을 형성하고,
    그 접착제층을 개재하여, 그 제 1 기재와 그 카본 나노 튜브 집합체를, 접합하는 것을 포함하고,
    그 제 1 기재의 선 팽창 계수와, 그 접착제층의 선 팽창 계수의 비 (접착제층/기재) 가, 0.7 ∼ 1.8 인, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 반송 고정 지그의 제조 방법.
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