WO2017122619A1 - 載置部材 - Google Patents

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WO2017122619A1
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carbon nanotube
carbon nanotubes
aggregate
carbon
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将太郎 増田
智昭 市川
前野 洋平
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日東電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a mounting member.
  • the conventional mounting member is made of an elastic material such as a resin, and there is a problem that the elastic material is likely to adhere to the workpiece and contaminate the workpiece.
  • the mounting member made of an elastic material such as resin has low heat resistance, and there is a problem that the gripping force is reduced in a high heat environment.
  • the workpiece When a material such as ceramics is used as a mounting member, the workpiece is prevented from being contaminated and the temperature dependence of the grip force is reduced.
  • the mounting member made of such a material has a problem that the grip force is essentially low and the workpiece cannot be sufficiently held even at room temperature.
  • An object of the present invention is to provide a mounting member that is excellent in gripping power and heat resistance, and that is excellent in low dust generation and hardly contaminates an object to be mounted.
  • the mounting surface is comprised from the aggregate
  • the mounting surface is composed of an aggregate of carbon nanotubes, the carbon nanotube aggregate includes carbon nanotubes having a multilayer structure, and the number of layers of the carbon nanotubes The standard deviation is 3 or less.
  • the mounting member includes a base material, and the aggregate of the carbon nanotubes is fixed to the base material.
  • the average value of the diameter of the carbon nanotube is 1 nm to 800 nm.
  • the portion including the tip of the carbon nanotube is covered with an inorganic material.
  • the mounting surface is composed of an aggregate of carbon nanotubes having a specific structure, the mounting surface is excellent in gripping power and heat resistance and excellent in low dust generation. It is possible to provide a mounting member that is difficult to contaminate.
  • the mounting member of the present invention includes a carbon nanotube aggregate.
  • the aggregate of carbon nanotubes constitutes a placement surface of the placement member.
  • the aggregate of carbon nanotubes has good adhesiveness (friction), and can favorably hold an object placed on the placement member.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a mounting member according to one embodiment of the present invention.
  • the mounting member 100 is composed of a carbon nanotube assembly 10.
  • the mounting member 100 further includes a base material 20 as shown in FIG. 1 (and FIG. 2 to be described later) shows a form in which the carbon nanotube aggregates 10 are arranged on one side of the base material 20, but the carbon nanotube aggregates 10 are arranged on both sides of the base material 20. May be.
  • the carbon nanotube aggregate 10 is composed of a plurality of carbon nanotubes 11. One end of the carbon nanotube 11 is fixed to the base material 20.
  • the carbon nanotubes 11 are oriented in the direction of the length L, and the carbon nanotube aggregate 10 is configured as a fibrous columnar structure.
  • the carbon nanotubes 11 are preferably oriented in a direction substantially perpendicular to the base material 20.
  • the “substantially perpendicular direction” means that the angle with respect to the surface of the substrate 20 is preferably 90 ° ⁇ 20 °, more preferably 90 ° ⁇ 15 °, and further preferably 90 ° ⁇ 10 °. And particularly preferably 90 ° ⁇ 5 °.
  • the mounting member 200 further includes a base material 20 and a binder 30.
  • one end of the carbon nanotube 11 is fixed to the binder 30.
  • the mounting member of the present invention is suitably used for a mounted object that requires high cleanliness because of its low dust generation.
  • the mounting member of the present invention is preferably used for transporting a workpiece (for example, a semiconductor wafer, a glass substrate, etc.) in a semiconductor element manufacturing process, an optical member manufacturing process, and the like. If the workpiece is placed on the workpiece and the workpiece is conveyed, the process can proceed while maintaining the cleanliness of the workpiece.
  • the mounting member of this invention can be used suitably also as a mounting member used for an analyzer.
  • the mounting member composed of the carbon nanotube aggregate is excellent in heat resistance, it can be used in a high temperature environment (for example, 400 ° C. or more, preferably 500 ° C. to 1000 ° C., more preferably 500 ° C. to 700 ° C.). Excellent friction characteristics.
  • the mounting member of the present invention is excellent in low dust generation and heat resistance, it is particularly useful in, for example, a wafer processing step (so-called pre-process) in a semiconductor element manufacturing process.
  • the uniformity of carbon nanotubes includes the uniformity of the diameter of a plurality of carbon nanotubes, the uniformity of the number of layers of the carbon nanotubes having a multilayer structure, and the like. Details will be described later.
  • the “carbon nanotube aggregate side surface” is a mounting surface of the mounting member, and in FIG. 1 and FIG. 2, is a surface 10 a on the opposite side of the base 20 of the carbon nanotube aggregate 10.
  • the ratio of the planar view area of the recesses formed on the carbon nanotube aggregate side surface of the placement member is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, with respect to the total area of the carbon nanotube aggregate side surface, More preferably, it is 3% or less, more preferably 2% or less, particularly preferably 1% or less, and most preferably 0%. If it is such a range, the mounting member excellent in low dust generation property can be obtained.
  • the “area in plan view of the recesses” means the total area of the openings of the recesses on the carbon nanotube aggregate side surface, and can be measured by observing the carbon nanotube aggregate side surface using a microscope such as SEM.
  • the “concave portion” means that the opening has a diameter of 10 ⁇ m or more. A “recess” can typically be caused by a defect in a carbon nanotube aggregate.
  • the diameter of the opening of the recess is preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 500 ⁇ m or less, and even more preferably 100 ⁇ m or less.
  • the number of the recesses is preferably 80 pieces / cm 2 or less, more preferably 50 pieces / cm 2 or less, further preferably 20 pieces / cm 2 or less, and further preferably 10 pieces / cm 2 or less. Particularly preferably, it is 5 pieces / cm 2 or less, and most preferably 0 piece / cm 2 .
  • the static friction coefficient with respect to the glass surface of the carbon nanotube aggregate side surface of the mounting member is preferably 1.0 or more.
  • the upper limit of the static friction coefficient is preferably 20. If it is such a range, the mounting member excellent in grip property can be obtained.
  • the above-mentioned mounting member with a large friction coefficient with respect to the glass surface can express strong grip property also to the mounted object (for example, semiconductor wafer) comprised from materials other than glass.
  • Carbon nanotube aggregate The carbon nanotube aggregate is composed of a plurality of carbon nanotubes.
  • the diameter (individual value) of the carbon nanotube is preferably 0.3 nm to 1000 nm, more preferably 1 nm to 500 nm, still more preferably 2 nm to 200 nm, and particularly preferably 2 nm to 100 nm.
  • the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties and a high specific surface area. Furthermore, the carbon nanotubes have excellent friction properties. It can be a body.
  • the average value of the diameter of the carbon nanotube is preferably 1 nm to 800 nm, more preferably 2 nm to 100 nm, further preferably 5 nm to 50 nm, particularly preferably 5 nm to 40 nm, and most preferably 5 nm or more. It is less than 10 nm. If it is such a range, the mounting member excellent in low dust generation property can be obtained.
  • the average value of the diameters of the carbon nanotubes is obtained by observing the carbon nanotubes constituting the aggregate of carbon nanotubes with a transmission electron microscope (TEM), measuring the diameters of 30 carbon nanotubes extracted randomly, and measuring the measured values.
  • TEM transmission electron microscope
  • Mean value (number basis) calculated from The sample for TEM observation is prepared by putting the carbon nanotube to be measured and about 5 mL of ethanol into a 10 mL glass bottle, performing ultrasonic treatment for about 10 minutes to prepare a carbon nanotube dispersion, and then using a micropipette.
  • the taken dispersion can be prepared by dropping several drops on a microgrid (sample holding mesh) for TEM observation and then air-drying.
  • the standard deviation of the diameter of the carbon nanotube is preferably 3 nm or less, more preferably 2.5 nm or less, further preferably 2 nm or less, particularly preferably 1.8 nm or less, and most preferably 1 nm or less. It is. By reducing the standard deviation of the diameters of the carbon nanotubes, that is, by forming a carbon nanotube aggregate with little variation in diameter, it is possible to obtain a mounting member that is excellent in low dust generation.
  • the standard deviation of the diameter of the carbon nanotube is preferably as small as possible, but the lower limit is, for example, 0.1 nm.
  • the standard deviation of the diameter of the carbon nanotube is determined by observing the carbon nanotubes constituting the aggregate of carbon nanotubes with a transmission electron microscope (TEM), measuring the diameter of 30 randomly extracted carbon nanotubes, and measuring the measured value. And a standard deviation based on the average value (number basis) of the measured values.
  • TEM transmission electron microscope
  • the shape of the carbon nanotube it is sufficient that its cross section has any appropriate shape.
  • the cross section may be substantially circular, elliptical, n-gonal (n is an integer of 3 or more), and the like.
  • the carbon nanotubes have a multi-layer structure.
  • the standard deviation of the number of the carbon nanotubes having a multilayer structure is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, still more preferably 1.7 or less, and particularly preferably 1 or less.
  • the standard deviation of the number of carbon nanotube layers was determined by observing the carbon nanotubes constituting the carbon nanotube aggregate with a transmission electron microscope (TEM), measuring the number of randomly extracted 30 carbon nanotubes, It means the standard deviation based on the measured value and the average value (number basis) of the measured value.
  • TEM transmission electron microscope
  • the mode value of the number distribution of carbon nanotubes exists in 10 or less layers, and the relative frequency of the mode value is 30% or more.
  • the distribution width of the number distribution of carbon nanotubes is preferably 9 or less, more preferably 1 to 9 layers, still more preferably 2 to 8 layers, and particularly preferably 3 to 8 layers. is there. By adjusting the distribution width of the number distribution of the carbon nanotubes within such a range, it is possible to form a mounting member having a high grip force and a low dust generation property.
  • the maximum number of carbon nanotubes is preferably 1 to 20 layers, more preferably 2 to 15 layers, and further preferably 3 to 10 layers. By adjusting the maximum number of carbon nanotube layers within such a range, it is possible to form a mounting member having a high grip force and a low dust generation property.
  • the minimum number of carbon nanotube layers is preferably 1 to 10 layers, and more preferably 1 to 5 layers. By adjusting the minimum number of carbon nanotube layers within such a range, it is possible to form a mounting member that has a high grip force and is excellent in low dust generation.
  • the relative frequency of the mode value of the number distribution of the carbon nanotubes is preferably 30% or more, more preferably 30% to 100%, still more preferably 30% to 90%, and particularly preferably 30%. -80%, most preferably 30-70%.
  • the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties and a high specific surface area. It can be an aggregate of carbon nanotubes exhibiting excellent friction characteristics. Therefore, the mounting member having such a carbon nanotube aggregate is excellent in grip force and low dust generation.
  • the mode of the number distribution of the carbon nanotubes is preferably present in the number of layers of 10 or less, more preferably in the number of layers from 1 to 10 and even more preferably from 2 to 8 It exists in the layer, and particularly preferably, it exists in the number of layers from 2 to 6.
  • the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties and a high specific surface area, and the carbon nanotubes have excellent friction properties. It can become the carbon nanotube aggregate which shows. Therefore, the mounting member having such a carbon nanotube aggregate is excellent in grip force and low dust generation.
  • the length of the carbon nanotube is preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 100 ⁇ m to 3000 ⁇ m, still more preferably 300 ⁇ m to 1500 ⁇ m, still more preferably 400 ⁇ m to 1000 ⁇ m, and particularly preferably 500 ⁇ m to 900 ⁇ m.
  • the carbon nanotubes can have excellent mechanical properties and a high specific surface area.
  • the carbon nanotubes have excellent friction properties. It can be a body. Therefore, the mounting member having such a carbon nanotube aggregate is excellent in grip force and low dust generation.
  • the specific surface area and density of the carbon nanotube can be set to any appropriate value.
  • the carbon nanotube is covered with an inorganic material at a portion including the tip.
  • the “part including the tip” herein means a part including at least the tip of the carbon nanotube (tip on the side opposite to the carbon nanotube substrate).
  • the portion including the tip may be coated with an inorganic material, and in the part of the carbon nanotube constituting the carbon nanotube aggregate, the portion including the tip is an inorganic material. It may be covered with.
  • the content ratio of the carbon nanotube in which the portion including the tip is covered with the inorganic material is preferably 50% by weight to 100% by weight, more preferably 60% by weight with respect to the total amount of carbon nanotubes constituting the carbon nanotube aggregate. Wt% to 100 wt%, more preferably 70 wt% to 100 wt%, more preferably 80 wt% to 100 wt%, particularly preferably 90 wt% to 100 wt%, most preferably Is substantially 100% by weight. If it is such a range, the mounting member which is high in grip force and excellent in low dust generation property can be formed.
  • the thickness of the coating layer is preferably 1 nm or more, more preferably 3 nm or more, further preferably 5 nm or more, further preferably 7 nm or more, particularly preferably 9 nm or more, and most preferably 10 nm. That's it.
  • the upper limit of the thickness of the coating layer is preferably 50 nm, more preferably 40 nm, still more preferably 30 nm, particularly preferably 20 nm, and most preferably 15 nm. Within such a range, it is possible to form a mounting member that has a high grip force and is excellent in low dust generation.
  • the length of the coating layer is preferably 1 nm to 1000 nm, more preferably 5 nm to 700 nm, still more preferably 10 nm to 500 nm, particularly preferably 30 nm to 300 nm, and most preferably 50 nm to 100 nm. is there. If it is such a range, the mounting member which is high in grip force and excellent in low dust generation property can be formed.
  • inorganic material arbitrary appropriate inorganic materials can be employ
  • examples of such inorganic materials include SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , TiO 2 , MgO, Cu, Ag, and Au.
  • Base material As a base material, arbitrary appropriate base materials can be employ
  • the thickness of the substrate can be set to any appropriate value depending on the purpose.
  • the thickness of the silicon substrate is preferably 100 ⁇ m to 10,000 ⁇ m, more preferably 100 ⁇ m to 5000 ⁇ m, and still more preferably 100 ⁇ m to 2000 ⁇ m.
  • the surface of the substrate is chemically treated with conventional surface treatments such as chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high piezoelectric impact exposure, ionizing radiation treatment, etc., in order to improve adhesion and retention with adjacent layers.
  • conventional surface treatments such as chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high piezoelectric impact exposure, ionizing radiation treatment, etc.
  • a physical treatment or a coating treatment with a primer for example, the above-mentioned adhesive substance
  • the substrate may be a single layer or a multilayer.
  • Binder Any appropriate binder can be adopted as the binder as long as it has an effect of joining the base material and the carbon nanotube aggregate.
  • binders include carbon paste, alumina paste, silver paste, nickel paste, gold paste, aluminum paste, titanium oxide paste, iron oxide paste, chromium paste, aluminum, nickel, chromium, copper, gold, and silver. Is mentioned. Moreover, you may form a binder with arbitrary appropriate adhesives.
  • the mounting member of the manufacturing method of the present invention mounting member, for example, methods transferred to the base material of carbon nanotube aggregate formed on a smooth plate (preferably, a method of fixing to the substrate via a binder) And a method of directly forming a carbon nanotube aggregate on a smooth plate that can be used as a substrate.
  • the mounting member may be manufactured by bonding a smooth plate on which a carbon nanotube aggregate is formed and a base material.
  • the manufacturing method of the mounting member described above (Step a) Preparing a smooth plate A1 having a predetermined shape; (Step b) forming a catalyst layer on the smooth plate A1, (Step c) including a step of forming a carbon nanotube aggregate on the smooth plate A2 on which the catalyst layer is formed.
  • any appropriate smooth plate can be adopted as the smooth plate.
  • the material which has smoothness and the high temperature heat resistance which can endure manufacture of a carbon nanotube is mentioned.
  • examples of such a material include quartz glass, silicon (silicon wafer, etc.), and a metal plate such as aluminum.
  • the smooth plate A1 may have any appropriate shape depending on the purpose. Typically, it has a rectangular shape.
  • step a includes dividing the large area smooth plate A0 into pieces by any appropriate method to obtain a smooth plate A1 having a predetermined shape.
  • the smooth plate A1 prepared in the step a and the smooth plate A3 after the step c have substantially the same shape and the same size. That is, after step a, it is preferable not to include a step of separating the smooth plate A1, the smooth plate A2 on which the catalyst layer is formed, and the smooth plate A3 on which the carbon nanotube aggregate is formed. In addition, after forming the carbon nanotube aggregate (after step c), the obtained mounting member may be singulated.
  • the aggregate of carbon nanotubes is a method of growing a carbon nanotube by forming a catalyst layer on the smooth plate A1 in step b, filling a carbon source with the catalyst layer activated in step c, ie, chemical vapor. It can be formed by a phase growth method (Chemical Vapor Deposition: CVD method).
  • any appropriate device can be adopted as a device for forming the carbon nanotube aggregate.
  • a thermal CVD apparatus as shown in FIG. 3, a hot wall type configured by surrounding a cylindrical reaction vessel with a resistance heating type electric tubular furnace, and the like can be mentioned.
  • a heat-resistant quartz tube is preferably used as the reaction vessel.
  • Any suitable catalyst can be used as a catalyst (catalyst layer material) that can be used to form an aggregate of carbon nanotubes.
  • metal catalysts such as iron, cobalt, nickel, gold, platinum, silver, copper, are mentioned.
  • an alumina / hydrophilic film may be provided between the smooth plate and the catalyst layer as necessary.
  • any appropriate method can be adopted as a method for producing the alumina / hydrophilic film.
  • it can be obtained by forming a SiO 2 film on a smooth plate, evaporating Al and then raising the temperature to 450 ° C. to oxidize.
  • Al 2 O 3 interacts with the SiO 2 film hydrophilic, different Al 2 O 3 surface particle diameters than those deposited Al 2 O 3 directly formed.
  • Al is deposited and heated to 450 ° C. and oxidized without forming a hydrophilic film on a smooth plate, Al 2 O 3 surfaces with different particle diameters may not be formed easily. .
  • a hydrophilic film is prepared on a smooth plate and Al 2 O 3 is directly deposited, it is difficult to form Al 2 O 3 surfaces having different particle diameters.
  • any appropriate method can be adopted as the method for forming the catalyst layer.
  • a method of depositing a metal catalyst by EB (electron beam), sputtering or the like, a method of applying a suspension of metal catalyst fine particles on a smooth plate, and the like can be mentioned.
  • the catalyst layer is formed by sputtering.
  • Arbitrary appropriate conditions can be employ
  • the smooth plate A1 is pretreated before performing the sputtering treatment.
  • pre-processing the process which heats the smooth plate A1 is mentioned.
  • the smooth plate A1 is preferably heated to 25 ° C. to 80 ° C., more preferably 25 ° C. to 40 ° C., by the heating treatment. By performing the pretreatment, it is possible to obtain a mounting member that has few defects in the aggregate of carbon nanotubes and is excellent in low dust generation.
  • the thickness of the catalyst layer is preferably 0.01 nm to 20 nm, more preferably 0.1 nm to 10 nm, still more preferably 0.1 nm or more and less than 3 nm, particularly preferably 0, in order to form fine particles. .5 nm to 2 nm.
  • a carbon nanotube aggregate having excellent uniformity that is, a carbon nanotube aggregate having a small standard deviation of the diameter and / or the number of layers of the carbon nanotubes can be formed.
  • any appropriate carbon source can be used as the carbon source to be filled in step c.
  • hydrocarbons such as methane, ethylene, acetylene, and benzene
  • alcohols such as methanol and ethanol
  • Arbitrary appropriate temperature can be employ
  • the temperature is preferably 400 ° C to 1000 ° C, more preferably 500 ° C to 900 ° C, and further preferably 600 ° C to 800 ° C. .
  • an aggregate of carbon nanotubes can be formed on the smooth plate.
  • a structure including a carbon nanotube aggregate and a smooth plate is used as a mounting member.
  • the smooth plate A3 corresponds to the base material (base material 20 in FIG. 1).
  • a carbon nanotube aggregate is transferred from a smooth plate to a substrate to obtain a mounting member.
  • CNT carbon nanotubes
  • Example 1 An Al 2 O 3 thin film (degree of ultimate vacuum: 8.0 ⁇ 10 ⁇ ) was formed on a silicon substrate (manufactured by VALQUA FT Co., Ltd., thickness 700 ⁇ m) using a sputtering device (trade name “CFS-4ES” manufactured by Shibaura Mechatronics Co., Ltd.). 4 Pa, sputtering gas: Ar, gas pressure: 0.50 Pa, growth rate: 0.12 nm / sec, thickness: 20 nm).
  • an Fe thin film was further formed as a catalyst layer (sputtering gas: Ar, gas pressure: 0.75 Pa, growth rate: 0) using a sputtering apparatus (trade name “CFS-4ES” manufactured by Shibaura Mechatronics). .012 nm / sec, thickness: 1.0 nm). Thereafter, this base material was placed in a quartz tube of 30 mm ⁇ , and a helium / hydrogen (105/80 sccm) mixed gas maintained at a moisture content of 700 ppm was allowed to flow through the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. Thereafter, the inside of the tube was heated to 765 ° C.
  • Example 2 A mounting member was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the catalyst layer was 1.3 nm. The obtained mounting member was subjected to the evaluations (1) to (3). The results are shown in Table 1.
  • Example 3 A catalyst layer was formed on the substrate in the same manner as in Example 1. Thereafter, this base material was placed in a quartz tube of 30 mm ⁇ , and a helium / hydrogen (85/50 sccm) mixed gas maintained at a moisture content of 600 ppm was allowed to flow in the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. Thereafter, the inside of the tube was heated to 765 ° C. using an electric tubular furnace and stabilized at 765 ° C.
  • Example 1 A mounting member was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the catalyst layer was 3.0 nm. The obtained mounting member was subjected to the evaluations (1) to (3). The results are shown in Table 1.

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Abstract

グリップ力および耐熱性に優れながら、かつ、低発塵性に優れ、被載置物を汚染しがたい載置部材を提供する。 1つの実施形態においては、本発明の載置部材は、載置面が、カーボンナノチューブの集合体から構成され、該カーボンナノチューブの直径の標準偏差が、3nm以下である。1つの実施形態においては、本発明の載置部材は、載置面が、カーボンナノチューブの集合体から構成され、該カーボンナノチューブ集合体が多層構造のカーボンナノチューブを含み、該カーボンナノチューブの層数の標準偏差が、3以下である。

Description

載置部材
 本発明は、載置部材に関する。
 半導体素子等の製造工程において、材料、製造中間品、製品等(以下、被加工物ともいう)を搬送する際、該被加工物を移動アームや移動テーブルなどの搬送基材を用いて搬送することが行われている(例えば、特許文献1、2参照)。このような搬送を行う際、被加工物が載置される部材(載置部材)には、被加工物が搬送中にずれないような強いグリップ力が要求される。また、このような要求は、製造工程高速化の要求とあいまって、年々、高まっている。
 しかしながら、従来の載置部材は、樹脂等の弾性材料から構成されており、被加工物に該弾性材料が付着残存しやすく、被加工物を汚染するという問題がある。また、樹脂等の弾性材料から構成される載置部材は、耐熱性が低く、高熱環境下では、そのグリップ力が低下するという問題がある。
 セラミックスなどの材料を載置部材として用いると、被加工物の汚染は防止され、また、グリップ力の温度依存性は低くなる。しかしながら、このような材料から構成される載置部材は、本質的にグリップ力が低く、常温下でも十分に被加工物を保持し得ないという問題がある。
特開2001-351961号公報 特開2013-138152号公報
 本発明の課題は、グリップ力および耐熱性に優れながら、かつ、低発塵性に優れ、被載置物を汚染しがたい載置部材を提供することにある。
 1つの実施形態においては、本発明の載置部材は、載置面が、カーボンナノチューブの集合体から構成され、該カーボンナノチューブの直径の標準偏差が、3nm以下である。
 1つの実施形態においては、本発明の載置部材は、載置面が、カーボンナノチューブの集合体から構成され、該カーボンナノチューブ集合体が多層構造のカーボンナノチューブを含み、該カーボンナノチューブの層数の標準偏差が、3以下である。
 1つの実施形態においては、上記載置部材は、基材を含み、前記カーボンナノチューブの集合体が、該基材に固定されている。
 1つの実施形態においては、上記カーボンナノチューブの直径の平均値が、1nm~800nmである。
 1つの実施形態においては、上記カーボンナノチューブの先端を含む部分が、無機材料によって被覆されている。
 本発明によれば、載置面が、特定の構造を有するカーボンナノチューブの集合体から構成されていることにより、グリップ力および耐熱性に優れながら、かつ、低発塵性に優れ、被載置物を汚染しがたい載置部材を提供することができる。
本発明の1つの実施形態による載置部材の概略断面図である。 本発明の別の実施形態による載置部材の概略断面図である。 本発明の1つの実施形態におけるカーボンナノチューブ集合体の製造装置の概略断面図である。 実施例および比較例における、カーボンナノチューブの直径および層数の標準偏差とウエハ転写パーティクルとの関係を示すグラフ図である。
 本発明の載置部材は、カーボンナノチューブ集合体を含む。カーボンナノチューブ集合体は、載置部材の載置面を構成する。カーボンナノチューブ集合体は良好な粘着性(摩擦性)を有し、載置部材上に置かれた被載置物を良好に保持することができる。
A.載置部材
 図1は、本発明の1つの実施形態による載置部材の概略断面図である。載置部材100は、カーボンナノチューブ集合体10から構成される。
 1つの実施形態においては、図1に示すように、載置部材100は、基材20をさらに備える。なお、図1(および後述の図2)においては、基材20の片側にカーボンナノチューブ集合体10が配置される形態を示しているが、カーボンナノチューブ集合体10は、基材20の両側に配置されていてもよい。
 カーボンナノチューブ集合体10は複数のカーボンナノチューブ11から構成される。カーボンナノチューブ11の片端は、基材20に固定されている。カーボンナノチューブ11は、長さLの方向に配向しており、カーボンナノチューブ集合体10は、繊維状柱状構造体として構成される。カーボンナノチューブ11は、基材20に対して略垂直方向に配向していることが好ましい。ここで、「略垂直方向」とは、基材20の面に対する角度が、好ましくは90°±20°であり、より好ましくは90°±15°であり、さらに好ましくは90°±10°であり、特に好ましくは90°±5°である。
 別の実施形態においては、図2に示すように、載置部材200は、基材20と、バインダー30とをさらに備える。この実施形態において、カーボンナノチューブ11の片端は、バインダー30に固定されている。
 本発明においては、カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブの均一性を高めることにより、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。このような載置部材を用いれば、被載置物の汚染を顕著に防止することができる。本発明の載置部材は、その低発塵性から、高いクリーン性が求められる被載置物に好適に用いられる。例えば、本発明の載置部材は、半導体素子の製造工程、光学部材の製造工程等において、被加工物(例えば、半導体ウエハ、ガラス基板等)の搬送に好適に用いられ、該載置部材上に被加工物を載置して該被加工物を搬送すれば、被加工物のクリーン性を維持したまま工程を進めることができる。また、本発明の載置部材は、分析装置に用いられる載置部材としても、好適に用いられ得る。また、カーボンナノチューブ集合体から構成される載置部材は、耐熱性に優れるため、高温環境下(例えば、400℃以上、好ましくは500℃~1000℃、より好ましくは500℃~700℃)においても、優れた摩擦特性を示す。本発明の載置部材は、低発塵性および耐熱性に優れるため、例えば、半導体素子の製造工程におけるウエハ処理工程(いわゆる、前工程)において、特に有用である。このように、カーボンナノチューブの均一性に着目して、耐熱性およびグリップ性を低下させることなく、低発塵性の向上を実現し得たことが本発明の成果のひとつである。カーボンナノチューブの均一性とは、具体的には、複数あるカーボンナノチューブの直径の均一性、多層構造を有する該カーボンナノチューブの層数の均一性等である。詳細は、後述する。
 シリコンウエハ上に、カーボンナノチューブ集合体側表面が該シリコンウエハと接するようにして、上記載置部材を置き、載置部材の上から100gの荷重をかけ30秒放置した際に、該シリコンウエハに転写した直径0.2μm以上のパーティクルの数は、好ましくは150個/cm以下であり、より好ましくは100個/cm以下であり、さらに好ましくは50個/cm以下である。該パーティクルの数は少なければ少ないほど好ましいが、その下限は、例えば、10個/cm(好ましくは5個/cm)である。「カーボンナノチューブ集合体側表面」とは、載置部材の載置面であり、図1および図2においては、カーボンナノチューブ集合体10の基材20とは反対側の表面10aのことである。
 上記載置部材のカーボンナノチューブ集合体側表面に生じる凹部の平面視面積の割合は、カーボンナノチューブ集合体側表面の全面積に対して、好ましくは5%以下であり、より好ましくは4%以下であり、さらに好ましくは3%以下であり、さらに好ましくは2%以下であり、特に好ましくは1%以下であり、最も好ましくは0%である。このような範囲であれば、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。なお、「凹部の平面視面積」とは、カーボンナノチューブ集合体側表面における凹部の開口部の面積の総和を意味し、SEM等の顕微鏡を用いてカーボンナノチューブ集合体側表面を観察し、測定され得る。また、「凹部」は、その開口部の直径が10μm以上のものを意味する。「凹部」は、代表的にはカーボンナノチューブ集合体の欠損により生じ得る。
 上記凹部の開口部の直径は、好ましくは1000μm以下であり、より好ましくは500μm以下であり、さらに好ましくは100μm以下である。
 上記凹部の数は、好ましくは80個/cm以下であり、より好ましくは50個/cm以下であり、さらに好ましくは20個/cm以下であり、さらに好ましくは10個/cm以下であり、特に好ましくは5個/cm以下であり、最も好ましくは0個/cmである。
 上記載置部材のカーボンナノチューブ集合体側表面の、ガラス表面に対する静摩擦係数は、好ましくは1.0以上である。上記静摩擦係数の上限値は、好ましくは20である。このような範囲であれば、グリップ性に優れる載置部材を得ることができる。なお、ガラス表面に対する摩擦係数の大きい上記載置部材が、ガラス以外の材料から構成される被載置物(例えば、半導体ウエハ)に対しても、強いグリップ性を発現し得ることは言うまでもない。
A-1.カーボンナノチューブ集合体
 カーボンナノチューブ集合体は、複数のカーボンナノチューブから構成される。
 上記カーボンナノチューブの直径(個々値)は、好ましくは0.3nm~1000nmであり、より好ましくは1nm~500nmであり、さらに好ましくは2nm~200nmであり、特に好ましくは2nm~100nmである。カーボンナノチューブの長さを上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた摩擦特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
 上記カーボンナノチューブの直径の平均値は、好ましくは1nm~800nmであり、より好ましくは2nm~100nmであり、さらに好ましくは5nm~50nmであり、特に好ましくは5nm~40nmであり、最も好ましくは5nm以上10nm未満である。このような範囲であれば、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。カーボンナノチューブの直径の平均値は、カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブを透過型電子顕微鏡(TEM)により観察して、不作為に抽出された30本のカーボンナノチューブの直径を測定し、当該測定値から算出された平均値(個数基準)を意味する。なお、TEM観察用試料は、測定するカーボンナノチューブとエタノール約5mLとを10mLのガラス瓶に入れ、約10分間の超音波処理を行い、カーボンナノチューブ分散液を調製し、その後、マイクロピペットを用いて分取した該分散液を、TEM観察用のマイクログリッド(試料保持メッシュ)に数滴滴下した後、風乾させて、作製することができる。
 上記カーボンナノチューブの直径の標準偏差は、好ましくは3nm以下であり、より好ましくは2.5nm以下であり、さらに好ましくは2nm以下であり、特に好ましくは1.8nm以下であり、最も好ましくは1nm以下である。カーボンナノチューブの直径の標準偏差を小さくすること、すなわち、直径についてバラツキの少ないカーボンナノチューブ集合体を形成することにより、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。カーボンナノチューブの直径の標準偏差は小さければ小さいほど好ましいが、その下限値は、例えば、0.1nmである。カーボンナノチューブの直径の標準偏差は、カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブを透過型電子顕微鏡(TEM)により観察して、不作為に抽出された30本のカーボンナノチューブの直径を測定し、当該測定値および当該測定値の平均値(個数基準)をもとにした標準偏差を意味する。
 カーボンナノチューブの形状としては、その横断面が任意の適切な形状を有していれば良い。例えば、その横断面が、略円形、楕円形、n角形(nは3以上の整数)等が挙げられる。
 1つの実施形態においては、カーボンナノチューブは多層構造を有する。多層構造を有するカーボンナノチューブの層数の標準偏差は、好ましくは3以下であり、より好ましくは2以下であり、さらに好ましくは1.7以下であり、特に好ましくは1以下である。カーボンナノチューブの層数の標準偏差を小さくすること、すなわち、層数についてバラツキの少ないカーボンナノチューブ集合体を形成することにより、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。カーボンナノチューブの層数の標準偏差は小さければ小さいほど好ましいが、その下限値は、例えば、0.1である。カーボンナノチューブの層数の標準偏差は、カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブを透過型電子顕微鏡(TEM)により観察して、不作為に抽出された30本のカーボンナノチューブの層数を測定し、当該測定値および当該測定値の平均値(個数基準)をもとにした標準偏差を意味する。
 1つの実施形態においては、カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数10層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が30%以上である。カーボンナノチューブ集合体がこのような構成を採ることにより、グリップ力が高く、かつ、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。
 カーボンナノチューブの層数分布の分布幅は、好ましくは9層以下であり、より好ましくは1層~9層であり、さらに好ましくは2層~8層であり、特に好ましくは3層~8層である。カーボンナノチューブの層数分布の分布幅をこのような範囲内に調整することにより、グリップ力が高く、かつ、低発塵性に優れる載置部材を形成することができる。
 カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは1層~20層であり、より好ましくは2層~15層であり、さらに好ましくは3層~10層である。カーボンナノチューブの層数の最大層数をこのような範囲内に調整することにより、グリップ力が高く、かつ、低発塵性に優れる載置部材を形成することができる。
 カーボンナノチューブの層数の最小層数は、好ましくは1層~10層であり、より好ましくは1層~5層である。カーボンナノチューブの層数の最小層数をこのような範囲内に調整することにより、グリップ力が高く、かつ、低発塵性に優れる載置部材を形成することができる。
 カーボンナノチューブの層数分布の最頻値の相対頻度は、好ましくは30%以上であり、より好ましくは30%~100%であり、さらに好ましくは30%~90%であり、特に好ましくは30%~80%であり、最も好ましくは30%~70%である。カーボンナノチューブの層数分布の最頻値の相対頻度を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた摩擦特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有する載置部材は、グリップ力および低発塵性に優れる。
 カーボンナノチューブの層数分布の最頻値は、好ましくは層数10層以下に存在し、より好ましくは層数1層から層数10層に存在し、さらに好ましくは層数2層から層数8層に存在し、特に好ましくは層数2層から層数6層に存在する。カーボンナノチューブの層数分布の最頻値を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた摩擦特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有する載置部材は、グリップ力および低発塵性に優れる。
 カーボンナノチューブの長さは、好ましくは50μm以上であり、より好ましくは100μm~3000μmであり、さらに好ましくは300μm~1500μmであり、さらに好ましくは400μm~1000μmであり、特に好ましくは500μm~900μmである。カーボンナノチューブの長さを上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた摩擦特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有する載置部材は、グリップ力および低発塵性に優れる。
 カーボンナノチューブの比表面積、密度は、任意の適切な値に設定され得る。
 1つの実施形態においては、上記カーボンナノチューブは、先端を含む部分が無機材料によって被覆されている。ここでいう「先端を含む部分」とは、カーボンナノチューブの先端(カーボンナノチューブの基材とは反対側の先端)を少なくとも含む部分を意味する。
 上記カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブの全てにおいて、先端を含む部分が無機材料によって被覆されていてもよく、カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブの一部において、先端を含む部分が無機材料によって被覆されていてもよい。先端を含む部分が無機材料によって被覆されているカーボンナノチューブの含有割合は、カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブの全量に対して、好ましくは50重量%~100重量%であり、より好ましくは60重量%~100重量%であり、さらに好ましくは70重量%~100重量%であり、さらに好ましくは80重量%~100重量%であり、特に好ましくは90重量%~100重量%であり、最も好ましくは実質的に100重量%である。このような範囲であれば、グリップ力が高く、かつ、低発塵性に優れる載置部材が形成され得る。
 上記被覆層の厚みは、好ましくは1nm以上であり、より好ましくは3nm以上であり、さらに好ましくは5nm以上であり、さらに好ましくは7nm以上であり、特に好ましくは9nm以上であり、最も好ましくは10nm以上である。上記被覆層の厚みの上限値は、好ましくは50nmであり、より好ましくは40nmであり、さらに好ましくは30nmであり、特に好ましくは20nmであり、最も好ましくは15nmである。このような範囲であれば、グリップ力が高く、かつ、低発塵性に優れる載置部材を形成することができる。
 上記被覆層の長さは、好ましくは1nm~1000nmであり、より好ましくは5nm~700nmであり、さらに好ましくは10nm~500nmであり、特に好ましくは30nm~300nmであり、最も好ましくは50nm~100nmである。このような範囲であれば、グリップ力が高く、かつ、低発塵性に優れる載置部材が形成され得る。
 上記無機材料としては、本発明の効果を損なわない範囲で任意の適切な無機材料を採用し得る。このような無機材料としては、例えば、SiO、Al、Fe、TiO、MgO、Cu、Ag、Auなどが挙げられる。
A-2.基材
 基材としては、目的に応じて、任意の適切な基材を採用し得る。例えば、石英ガラス、シリコン(シリコンウエハなど)、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック、アルミニウム等の金属などが挙げられる。エンジニアリングプラスチックおよびスーパーエンジニアリングプラスチックの具体例としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミドなどが挙げられる。これらの基材の分子量などの諸物性は、本発明の目的を達成し得る範囲において、任意の適切な物性を採用し得る。
 基材の厚みは、目的に応じて、任意の適切な値に設定され得る。例えば、シリコン基材を用いる場合、該シリコン基材の厚みは、好ましくは100μm~10000μmであり、より好ましくは100μm~5000μmであり、さらに好ましくは100μm~2000μmである。
 基材の表面は、隣接する層との密着性、保持性などを高めるために、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理などの化学的または物理的処理、下塗剤(例えば、上記粘着性物質)によるコーティング処理が施されていてもよい。
 基材は単層であってもよいし、多層であってもよい。
A-3.バインダー
 上記バインダーとしては、基材とカーボンナノチューブ集合体とを接合できる効果を有するものであれば、任意の適切なバインダーを採用し得る。このようなバインダーとしては、例えば、カーボンペースト、アルミナペースト、銀ペースト、ニッケルペースト、金ペースト、アルミペースト、酸化チタンペースト、酸化鉄ペースト、クロムペースト、アルミニウム、ニッケル、クロム、銅、金、銀などが挙げられる。また、任意の適切な接着剤によりバインダーを形成してもよい。
B.載置部材の製造方法
 本発明の載置部材は、例えば、平滑板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体を上記基材に転写する方法(好ましくは、バインダーを介して基材に固定する方法)、基材として用いられ得る平滑板に直接カーボンナノチューブ集合体を形成する方法等が挙げられる。また、カーボンナノチューブ集合体が形成された平滑板と基材とを貼り合せて、載置部材を製造してもよい。
 1つの実施形態においては、上記載置部材の製造方法は、
(工程a)所定の形状の平滑板A1を準備する工程と、
(工程b)該平滑板A1に、触媒層を形成する工程と、
(工程c)触媒層が形成された平滑板A2に、カーボンナノチューブ集合体を形成する工程とを含む。
 上記平滑板としては、任意の適切な平滑板を採用し得る。例えば、平滑性を有し、カーボンナノチューブの製造に耐え得る高温耐熱性を有する材料が挙げられる。このような材料としては、例えば、石英ガラス、シリコン(シリコンウエハなど)、アルミニウムなどの金属板などが挙げられる。
 上記平滑板A1は、目的に応じて、任意の適切な形状であり得る。代表的には矩形状である。1つの実施形態においては、工程aは、大面積の平滑板A0を、任意の適切な方法で個片化して、所定の形状の平滑板A1を得ることを含む。
 好ましくは、工程aで準備された平滑板A1と、工程c後の平滑板A3とは略同形状かつ略同サイズである。すなわち、工程a後においては、平滑板A1、触媒層が形成された平滑板A2、およびカーボンナノチューブ集合体が形成された平滑板A3を個片化する工程を含まないことが好ましい。なお、カーボンナノチューブ集合体を形成した後(工程c後)は、得られた載置部材を個片化してもよい。
 カーボンナノチューブ集合体は、工程bにおいて平滑板A1上に触媒層を形成させ、工程cにおいて該触媒層を活性化させた状態で炭素源を充填し、カーボンナノチューブを成長させる方法、すなわち、化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition:CVD法)によって、形成され得る。
 カーボンナノチューブ集合体を形成するための装置としては、任意の適切な装置を採用し得る。例えば、熱CVD装置としては、図3に示すような、筒型の反応容器を抵抗加熱式の電気管状炉で囲んで構成されたホットウォール型などが挙げられる。その場合、反応容器としては、例えば、耐熱性の石英管などが好ましく用いられる。
 カーボンナノチューブ集合体の形成に用い得る触媒(触媒層の材料)としては、任意の適切な触媒を用い得る。例えば、鉄、コバルト、ニッケル、金、白金、銀、銅などの金属触媒が挙げられる。
 カーボンナノチューブ集合体を形成する際、必要に応じて、平滑板と触媒層との間にアルミナ/親水性膜を設けても良い。
 アルミナ/親水性膜の作製方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、平滑板の上にSiO膜を作製し、Alを蒸着後、450℃まで昇温して酸化させることにより得られる。このような作製方法によれば、Alが親水性のSiO膜と相互作用し、Alを直接蒸着したものよりも粒子径の異なるAl面が形成される。平滑板の上に、親水性膜を作製することを行わずに、Alを蒸着後に450℃まで昇温して酸化させても、粒子径の異なるAl面が形成され難いおそれがある。また、平滑板の上に、親水性膜を作製し、Alを直接蒸着しても、粒子径の異なるAl面が形成され難いおそれがある。
 上記触媒層の形成方法は、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、金属触媒をEB(電子ビーム)、スパッタなどにより蒸着する方法、金属触媒微粒子の懸濁液を平滑板上に塗布する方法などが挙げられる。
 1つの実施形態においては、スパッタ処理により、触媒層を形成する。スパッタ処理の条件としては、任意の適切な条件が採用され得る。詳細は後述する。
 好ましくは、スパッタ処理を行う前に、平滑板A1に前処理を施す。前処理としては、平滑板A1を加温する処理が挙げられる。加温処理により、平滑板A1は、25℃~80℃にまで加温されていることが好ましく、25℃~40℃にまで加温されていることがより好ましい。前処理を行うことにより、カーボンナノチューブ集合体の欠損が少なく、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。
 上記触媒層の厚みは、微粒子を形成させるため、好ましくは0.01nm~20nmであり、より好ましくは0.1nm~10nmであり、さらに好ましくは0.1nm以上3nm未満であり、特に好ましくは0.5nm~2nmである。このような範囲であれば、均一性に優れるカーボンナノチューブ集合体、すなわち、カーボンナノチューブの直径および/または層数の標準偏差が小さいカーボンナノチューブ集合体を形成することができる。また、優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備え、さらには、優れた摩擦特性を示すカーボンナノチューブ集合体を得ることができる。
 工程cにおいて充填する炭素源としては、任意の適切な炭素源を用い得る。例えば、メタン、エチレン、アセチレン、ベンゼンなどの炭化水素;メタノール、エタノールなどのアルコール;などが挙げられる。
 カーボンナノチューブ集合体の形成における製造温度(工程cにおける製造温度)としては、任意の適切な温度を採用し得る。たとえば、本発明の効果を十分に発現し得る触媒粒子を形成させるため、好ましくは400℃~1000℃であり、より好ましくは500℃~900℃であり、さらに好ましくは600℃~800℃である。
 上記のようにして、平滑板上に、カーボンナノチューブ集合体を形成させることができる。1つの実施形態においては、カーボンナノチューブ集合体および平滑板を含む構成体を載置部材とする。この場合、上記平滑板A3が基材(図1の基材20)に相当する。別の実施形態においては、カーボンナノチューブ集合体を、平滑板から基材に転写して載置部材を得る。
 以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各種評価や測定は、以下の方法により行った。
(1)カーボンナノチューブの長さLの測定
 カーボンナノチューブの長さLは、走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定した。
(2)カーボンナノチューブ(CNT)の直径および層数の測定
 カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブを透過型電子顕微鏡(TEM)により観察して、不作為に抽出された30本のカーボンナノチューブの直径および層数を測定した。得られた測定値から、カーボンナノチューブの直径および層数について、平均値および標準偏差を求めた。
(3)ウエハ転写パーティクルの評価
 クリーンルーム内で、シリコン製8インチウエハ(バルカー・エフティ社製、厚み700μm)を設置し、該ウエハ上に、カーボンナノチューブ集合体側表面が該ウエハと接するようにして、1cm角にカットされた載置部材を置き、載置部材の上から100gの荷重をかけ、30秒放置した。その後、載置部材に接していたウエハ表面に残存するパーティクル(直径:0.2μm以上)の数を、ウエハ評価装置(KLA-Tencor社製、商品名「Surfscan SP1」)で測定した。
〔実施例1〕
 シリコン基材(バルカー・エフティ社製、厚み700μm)上に、スパッタ装置(芝浦メカトロニクス社製、商品名「CFS-4ES」)により、Al薄膜(到達真空度:8.0×10-4Pa、スパッタガス:Ar、ガス圧:0.50Pa、成長レート:0.12nm/sec、厚み:20nm)を形成した。このAl薄膜上に、さらにスパッタ装置(芝浦メカトロニクス社製、商品名「CFS-4ES」)にてFe薄膜を触媒層(スパッタガス:Ar、ガス圧:0.75Pa、成長レート:0.012nm/sec、厚み:1.0nm)として形成した。
 その後、この基材を30mmφの石英管内に載置し、水分率700ppmに保ったヘリウム/水素(105/80sccm)混合ガスを石英管内に30分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を765℃まで昇温させ、765℃にて安定させた。765℃にて温度を保持したまま、ヘリウム/水素/エチレン(105/80/15sccm、水分率700ppm)混合ガスを管内に充填させ、60分間放置してカーボンナノチューブを基材上に垂直方向に配向させて、載置部材を得た。
 得られた載置部材を上記評価(1)~(3)に供した。結果を表1に示す。
〔実施例2〕
 触媒層の厚みを1.3nmとしたこと以外は、実施例1と同様にして載置部材を得た。得られた載置部材を上記評価(1)~(3)に供した。結果を表1に示す。
〔実施例3〕
 実施例1と同様にして、基材上に触媒層を形成した。
 その後、この基材を30mmφの石英管内に載置し、水分率600ppmに保ったヘリウム/水素(85/50sccm)混合ガスを石英管内に30分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を765℃まで昇温させ、765℃にて安定させた。765℃にて温度を保持したまま、ヘリウム/水素/アセチレン(85/50/5sccm、水分率600ppm)混合ガスを管内に充填させ、60分間放置してカーボンナノチューブを基材上に垂直方向に配向させて、載置部材を得た。
 得られた載置部材を上記評価(1)~(3)に供した。結果を表1に示す。
〔比較例1〕
 触媒層の厚みを3.0nmとしたこと以外は、実施例1と同様にして載置部材を得た。得られた載置部材を上記評価(1)~(3)に供した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 さらに、カーボンナノチューブの直径および層数を調整して得られた複数の載置部材を準備し、カーボンナノチューブの直径の標準偏差とウエハ転写パーティクルとの関係、および、カーボンナノチューブの層数の標準偏差とウエハ転写パーティクルとの関係を評価した。結果を図4に示す。
 表1および図4から明らかなように、カーボンナノチューブの直径および層数の標準偏差を特定値以下とすることにより、低発塵性に優れる載置部材を得ることができる。
10 カーボンナノチューブ集合体
11 カーボンナノチューブ
20 基材
100、200 載置部材

Claims (5)

  1.  載置面が、カーボンナノチューブの集合体から構成され、
     該カーボンナノチューブの直径の標準偏差が、3nm以下である、
     載置部材。
  2.  載置面が、カーボンナノチューブの集合体から構成され、
     該カーボンナノチューブ集合体が多層構造のカーボンナノチューブを含み、
     該カーボンナノチューブの層数の標準偏差が、3以下である、
     載置部材。
  3.  基材を含み、
     前記カーボンナノチューブの集合体が、該基材に固定されている、
     請求項1または2に記載の載置部材。
  4.  前記カーボンナノチューブの直径の平均値が、1nm~800nmである、請求項1から3のいずれかに記載の載置部材。
  5.  前記カーボンナノチューブの先端を含む部分が、無機材料によって被覆されている、請求項1から4のいずれかに記載の載置部材。
     
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