多孔質セラミックス
【課題】多孔質セラミックスにおいて、より黒色に近く、またＥＳＤ対策となりえる電気抵抗率を有する、連続した開気孔を持つものを得ること。
【解決手段】アルミナとムライトを主成分とし、チタニアと炭化チタンを副成分としてなる多孔質セラミックスを作製することで、課題を解決した。出発原料の組成や焼結の雰囲気などを制御することにより、連続した開気孔を持つセラミックスに、十分に低い面粗度、ＥＳＤを引き起こさない半導電性、光学機器でのハレーション対策となる黒に近い色調を与えることができる。
【解決手段】アルミナとムライトを主成分とし、チタニアと炭化チタンを副成分としてなる多孔質セラミックスを作製することで、課題を解決した。出発原料の組成や焼結の雰囲気などを制御することにより、連続した開気孔を持つセラミックスに、十分に低い面粗度、ＥＳＤを引き起こさない半導電性、光学機器でのハレーション対策となる黒に近い色調を与えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体中を連続した開気孔を有するアルミナ、ムライト、炭化チタン、チタニアからなる多孔質焼結体、並びにその多孔質セラミックスを用いた真空チャックなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナやムライトなどの多孔質焼結体は、現在までに多数提案がなされている。
【０００３】
特許文献１には、Ａｌ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３−ＭｇＯ系の多孔質焼結体を、平均粒子径のピークを２つもつ粉末を用いて制作する方法が示されている。
【０００４】
特許文献２には、アルミナをはじめ、酸化物系セラミックスを主とする多孔質セラミックスが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ＴｉＯＸ（１．５≦ｘ＜２．０）を０．１〜１０質量％含有し、残部がＡｌ２Ｏ３からなる連続した開気孔を有する暗色多孔質焼結体が示されている。暗色にするのはハレーション対策が目的である。
【０００６】
また、特許文献４および５には、本発明の多孔質セラミックスと成分が重なる多孔質セラミックスが開示されているが、本発明で開示するような詳細は全く示されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１５３５８号公報
【特許文献２】特開昭６２−８２０４７号公報
【特許文献３】特開２００６−１８２５９５号公報
【特許文献４】特公平６−８５０２６号公報
【特許文献５】特公平６−７２６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アルミナ基の材料は、基本的に白色を基とする材料であるために、白色に近い色のウェハー、素子、粉末、塵などを肉眼及びセンサーにて見分けるのが難しい。また、白色は光の大部分を吸収することなく反射するために、領域の検出などが難しい。目視での検出も難しいが、特にＣＣＤカメラを用いた光学センサーで物体の境界を検知する際に、ハレーションを起こすために適していない。
また、電気抵抗については静電気が発生した際に、各種デバイスを破壊する恐れがあるために、絶縁性でも導電性でもなくその中間に位置する半導電性とするのが最もよい。半導電性の範囲としては、装置や素子の種類、各社の規格により異なるが、大まかに１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）である。
【０００９】
特許文献２に示される技術は、褐色のコーディライト焼結体を作ることはできるが、耐食性や耐薬品性、耐摩耗性に劣るＦｅ，Ｍｎ、Ｃｏの酸化物を添加するため、半導体製造用途や酸性やアルカリ性の薬液を濾過するフィルター、および成膜用治具に使用は望ましくない。
【００１０】
特許文献３に示される技術では、暗色の多孔体を得ることができるが、センサーによっては白と判別するものもあり、問題は残る。また、静電気対策の視点から見れば、ほぼ絶縁体であるためにＥＳＤ（electrostatic discharge、静電気放電）対策の必要な部材としては使用が難しい。
【００１１】
特許文献４には開放気孔に潤滑剤を充填したセラミックスを有する回転多面鏡が示されている。この文献には本願発明の必須成分であるアルミナ、ムライト、チタニア、炭化チタンが請求項２にてあげられているが、これらの系に対する記述は皆無である。
【００１２】
引用文献５には開放気孔が５〜５５％のセラミックスにフッ化カーボンを充填した弁体が示されている。この文献にも本願発明の必須成分であるアルミナ、ムライト、チタニア、炭化チタンが請求項２にてあげられているが、これらの系に対する記述は皆無である。
【００１３】
そこで、本発明は、アルミナ、ムライト基の多孔質セラミックスにおいて、より黒色に近く、またＥＳＤ対策となりえるものを得ることを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は第一成分であるアルミナとムライトがそれぞれ最低５質量％で合計５０〜９８質量％と、炭化チタンとチタニアが合計２〜５０質量％で、チタニアの質量をチタニアと炭化チタンの合計の質量で割った値が０．００１〜０．５の範囲である第２成分からなる連続した開気孔を有する多孔質セラミックス、または、第一成分であるアルミナとムライトの一部が、０．０１〜２０％の酸化ケイ素で置換された同多孔質セラミックスである。
【００１５】
第一成分であるアルミナとムライトは化学的に安定した酸化物であり、原材料となるアルミナ、ムライトや酸化ケイ素、チタニアなどは安定的に入手でき、価格も高くない。また、多孔質セラミックスとして使用しても、一定の強度を保つことができる。
【００１６】
アルミナとムライトの各成分の下限を５質量％としたのは２つの酸化物による固溶、分散強化を行ない、強度を確保するためである。また、合計量が５０〜９８質量としたのは、この範囲より小さければ第２成分が主相となるために、連続した開気孔が得にくくなり、また、炭化チタンやチタニアの特性が強くなりすぎ、強度や電気抵抗率の面で求める値が得られにくいからである。
【００１７】
第２成分はチタニアと炭化チタンからなり、多孔質セラミックスの２〜５０質量％を占める。炭化チタンは導電体であり、体積電気抵抗率は１×１０−３（Ω・ｃｍ）程度である。チタニアも炭化チタンほどではないが、導電性を有する。また、チタニアは一般的にＴｉＯ２で表されるが、本発明の組成ではＴｉＯ２に加えて化学量論比から外れたＴｉＯｘ（ｘ≠２）も微量有していた。チタニアは焼結体中に微量でも存在することで、研削後の面粗さを小さくするという機能を有する。炭化チタンは導電性が高く、黒色が強いために本発明の多孔質セラミックスを形成する上で重要な要素であるが、それ自体の焼結性がよくないために５０％を超えて含有すると多孔質セラミックスが十分な強度が得られず、脆くなる。チタニアと炭化チタンの比は、一種の平衡論的な移動も見られるが、チタニアとムライト及び炭化チタン間には酸素のやり取りがあり、炭化チタンが多い領域で安定する。その場合のチタニアの量は炭化チタンとチタニアの和に対して０．００１〜０．５の範囲がよい。０．００１よりも小さければ、前述の研削後の面粗さ特性が見られなくなる。また、０．５を超えるとチタニア量が多いために、焼結から冷却の過程にて炭化チタンとの間で不安定なまま焼結を終了するために、全体で均一な組成となりにくく、外観や気孔の均一性が得られにくく、強度や科学的安定性の面で好ましくない。この第２成分は、多孔質セラミックスの２〜５０質量％を占めるが、もし２質量％よりも少量であれば、ムライトやアルミナ同士のネッキングにのみ焼結がゆだねられるために、連続気孔を有する十分に強度の高い多孔質セラミックスは得られにくい。また、逆に５０質量％よりも多ければ炭化チタンが増えすぎるために、本発明で想定している焼結温度範囲では焼結が著しく進行しにくくなる。
【００１８】
請求項２に記載の本発明は、第１成分であるアルミナとムライトの一部が、０．０１〜２０質量％の酸化ケイ素で置換されている請求項１に記載の多孔質セラミックスである。酸化ケイ素は出発原料として投入することができるが、ケイ素と酸素はムライトを構成するために一部または全部が分解して焼結後にはムライトの一部となってしまう。ムライトの一部となる量を超える酸化ケイ素を投入していれば、酸化ケイ素として多孔質セラミックス中にも残存する。この量は雰囲気や焼結条件により異なる結果が出ている。この多孔質セラミックス中の酸化ケイ素は０．０１％以上残存すると多孔質セラミックスの焼結を進める働きを持ち、製造が容易になる。それ以下であれば、焼結を進める働きは見られない。また、２０質量％を超えると酸化ケイ素自体は脆いために、多孔質セラミックスの破壊が起こりやすくなるために好ましくない。よって、酸化ケイ素は０．０１質量％〜２０質量％が適当な量である。
【００１９】
請求項３に記載の本発明は、気孔率が１５〜４５％である請求項１または請求項２に記載の多孔質セラミックスである。多孔質セラミックスは、気孔率が小さいほど機械的強度は強いものが得られるが、その際の気孔を用いた気体や液体の移動量は小さくなる。例えば、真空チャックとして使用する場合には吸着力が比較的弱くなる。そのために、気孔率が１５％未満の多孔質セラミックスは、用途が限定されてしまう。また、気孔率が高ければ気体や液体の移動は大きくすることができる。その反面、多孔質セラミックスの機械強度は落ちるためにやはり使用できる対象が限られることになる。これは気孔率が４５％を超えると急激にその傾向が強まる。よって、気孔率は１５〜４５％がより適当な範囲といえる。
【００２０】
請求項４に記載の本発明は、平均気孔径が２〜２０μｍである、請求項１から請求項３のいずれかに記載の多孔質セラミックスである。気孔径は水銀圧入法にて測定した値である。平均気孔径が小さければ、機械的強度が比較的高いものが得られるが、気孔率が低いものと同様に気孔を用いた気体や液体の移動量は小さくなる。また、用途にもよるが平均気孔径が２０μｍ以上と大きなものは、表面の凹凸が激しくなり、面粗さを低くすることができない。本発明の多孔質セラミックスは平滑性を求められる真空チャックなどでも使用できるものを得ることをひとつの目的としているが、そのような用途の場合には、前述のように平均気孔径が２〜２０μｍであることが望ましい。もちろん用途が一定の面粗さなどを必要としない場合は、この範囲に限定するものではない。
【００２１】
請求項５に記載の本発明は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で示した色調が、ａ＊とｂ＊の積の絶対値が１０以下、かつ、Ｌ＊が４５以下であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の多孔質セラミックスである。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系は、日本工業規格では、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定されている、色を表す値である。
【００２２】
ａ＊とｂ＊の積の絶対値が１０以下というのは、色調としては特に赤や青などの特徴のない範囲である。本発明の多孔質セラミックスは、白と黒色、灰色などのセラミック粒子からなるために、殆どがこの範囲に入る。また、Ｌ＊の値は４５以下であり前述のａ＊、ｂ＊の値とあわせて、濃い灰色〜黒色に近い範囲を示す。
【００２３】
電子部品などの検査や光学機器の使用による寸法の測定などは、バックグラウンド（例えば吸着部材）と被検査物（例えば電子部品）との色の差がはっきりしているほど検出が行ないやすく、測定誤差を小さくすることができる。現在まではセラミックス真空チャックとしては白色や暗色のものが主に用いられてきたが、これらをより改善することができる。
【００２４】
この色調（黒色化）にもっとも大きく影響するのは炭化チタンの含有量であり、このような用途に用いる際は、炭化チタンを請求項１範囲で含有するのが望ましい。
【００２５】
請求項６に記載の本発明は体積電気抵抗率が１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲にあることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の多孔質セラミックスである。本請求項で示した範囲は、ＥＳＤ（静電気放電）対策としての多孔質セラミックスの電気抵抗率の範囲である。なお、値は体積抵抗率で示している。各種部材が絶縁体の場合、製造や検査の最中に摩擦や剥離により静電気が発生し、それが各種素子を直撃して破壊することがある。また、静電気でなくとも意図しない異常な電流が発生し、導電体を通じて各種素子が破壊されることもある。このような電気的な素子の破壊に対しては、素子と接している物体が、電気をある程度流す「半導電性」を有することが望ましい。電気抵抗率がこの範囲よりも小さければ、大電流が直撃したときのダメージが大きく、逆に大きければそれ自体が静電気を帯電しやすくなる。
そのために、各種素子などと接する部材はある程度の電気抵抗率を持ち、少しずつ電流を流せるものがよい。本発明であげた１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）という範囲は、この範囲に順ずるものである。
【００２６】
請求項７に記載の本発明は、前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなる真空チャックである。真空チャックに求められる特性はその面粗さ、吸着力、色調、対ハレーション特性、電気的特性などである。請求項１から６に記載の本発明の多孔質セラミックスは、その面粗さ、吸着力などは所望の特性を選択することができる。また、炭化チタン量などを調整することにより対ハレーション特性、色調では灰色から黒色に近い範囲、電気抵抗率は１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲を含む領域から選択することができ、より多くの真空チャック用途に使用可能である。
【００２７】
請求項８に記載の本発明は、前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなるハレーション対策部材である。前記のように、本発明では請求の範囲内で組成を調整することにより、灰色から黒色まで色調を変化させることができる。そのために、被検査物に応じて適当な色を選択、ハレーション対策を行なうことができる。このハレーション対策部材は、前記の真空チャックとして使用することももちろんできる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は以下に示す課題のうち、少なくともひとつ以上を解決する。
【００２９】
１．アルミナとムライトを主とした、加工面の粗さを低く抑えやすい、連続した開気孔を有する多孔質セラミックスを得ることができる
２．電気抵抗率を制御でき、ＥＳＤ対策用としての連続した開気孔を有する多孔質セラミックを得ることができる。
【００３０】
３．色調を黒色に近い連続した開気孔を有するセラミックスを得ることができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の多孔質セラミックスの製造方法の一例を示す。
【００３２】
まず、出発原料として合計で５０〜９８質量％のアルミナ粉末およびムライト粉末を準備する。連続した開気孔を得たうえで、気孔率や気孔径を制御するためには、これらの粉末の平均粒子径は１０〜２００μｍ程度がよい。また、粉末の形状としては、開気孔を残しやすい球状に近いものがよい。
【００３３】
炭化チタンとチタニアは合計で２〜５０質量％となるように添加する。これらの平均粒子径は０．１〜４μｍ程度が適当である。
【００３４】
酸化ケイ素を添加する場合は、全量の０．０１〜２０重量％をアルミナ及びムライトを置換するように添加する。この平均粒子径は０．１〜３μｍ程度が適当である。
【００３５】
前記のように平均粒子径を大きく変えるのは、大きいほうの粉末（アルミナ、ムライト）同士のネッキングを小さい粉末（チタニア、炭化チタン、酸化ケイ素）が受け持つことにより、全体的な緻密化を防いだ上で連続した開気孔を得るためである。
【００３６】
これらの粉末をできれば水やアルコールを加えた湿式条件にてボールミル、アトライター、らいかい機などで均一に混合を行なう。得られたスラリーに１〜１０外部質量％の成形用の有機バインダーを加えた上で、静置乾燥やスプレードライヤー、篩網などで乾燥、造粒を行なう。混合粉末は以上のようにして得られる。
【００３７】
次に、得られた混合粉末を３０〜３００ＭＰａの圧力でプレス成形し、必要な場合は中間加工を行なう。
【００３８】
中間加工後には、還元または真空雰囲気にて３００〜７００℃で有機バインダーの脱脂を行なう。この際、プレス体には炭化チタンが含まれているために、酸化雰囲気、大気雰囲気での脱脂は不適当である。
【００３９】
次に、脱脂体を焼結する。焼結は、炉壁や治具などに由来するカーボンによる還元雰囲気、還元ガスまたは不活性ガスによる還元雰囲気、真空雰囲気のいずれかにて行なうことができる。適正温度は１４００℃〜１７００℃である。
【００４０】
得られた焼結体の組成については、原料粉末投入時とは異なり、化学変化が起こっていた。具体的には、アルミナとチタニア、投入した場合の酸化ケイ素の酸化物成分が減少し、変わりにムライトの量が増えていた。また、一部のチタニアが、ムライトの生成により還元し、雰囲気中のカーボンを取り込んで炭化チタンが生成していた。
【００４１】
焼結後には多孔質セラミックスが得られる。この多孔質セラミックスの特徴は、チタニアがあることから、面精度を高くすることができ、精密部材を取り扱う用途にも十分適している。また同時に、前記成分や製法を制御することにより、黒色に近い色調のものや、半導電性や、気孔については、平均気孔径が２〜２０μｍで１０〜４５％の気孔率を得ることも可能である。
【実施例】
【００４２】
（実施例１）
出発原料として、平均粒子径が６８μｍのアルミナ粉末７０質量％と、平均粒子径が４５μｍのムライト粉末２０質量％、平均粒子径が１μｍの炭化チタン粉末５質量％、平均粒子径が１μｍのチタニア２質量％、平均粒子径が１μｍの酸化ケイ素３質量％とをボールミルに投入し、アルミナボールを用いて湿式にて１０時間混合した。混合後に成型用の有機バインダーとして分子量が約２万のポリエチレングリコールを外部分率で３質量％とともにスプレードライヤーにて造粒を行い造粒粉を得た。
【００４３】
つぎに、造粒粉末を金型にて１００ＭＰａで加圧して成型し、円盤状のグリーン体を得た。このグリーン体をカーボン雰囲気にて脱脂を行なった後、焼結炉に投入し、カーボン介在中、アルゴンガスフローの還元雰囲気中にて１５００℃で焼結を行った。
【００４４】
得られた焼結体である多孔質セラミックスは、黒に近い濃い灰色の外観をもち、連続した開気孔を有する多孔質体であった。組成は分析により、焼結体はアルミナが６８質量％、ムライトが２５質量％、炭化チタンが６質量％、チタニアが１質量％、酸化ケイ素が０％の組成へと変化していた。これは、アルミナと酸化ケイ素の一部からムライトが新たに生成し、チタニアの一部が炭化チタンと変化する反応が起こったと考えられる。この試料を試料１とする。
【００４５】
試料１に対して調査を行なったところ、下記の特性を有していた。
気孔 気孔率は寸法と重量から求めたところ、完全に焼結した理想焼結体の５８％であり、気孔率は４２％であった。平均気孔径は水銀圧入法により測定し１８μｍであった。
色彩 色度計により測定したところ Ｌ＊＝３５．０ ａ＊＝−０．８ ｂ＊＝１．５ であった。
電気抵抗率 体積電気抵抗率を測定したところ、２×１０８（Ω・ｃｍ）であった。
【００４６】
次に出発原料の組成を変え、試料２〜１１４とし、出発原料や製造方法を基本的に試料１と同一にした上での作製、測定を行なった。出発原料の組成を表１〜３に、焼結後の組成を表４〜６に、特性の値を表７〜９に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
表３で番号に＊の付したものは、本発明範囲外の比較試料である
【００５１】
【表４】
【００５２】
【表５】
【００５３】
【表６】
【００５４】
表６で番号に＊の付したものは、本発明範囲外の比較試料である
【００５５】
【表７】
【００５６】
【表８】
【００５７】
【表９】
【００５８】
表９で番号に＊の付したものは、本発明範囲外の比較試料である
【００５９】
なお実施例において、番号に「Ｔ」を付した３試料は、アルミナとムライトの原料粉末の平均粒子径を１０μｍとしており、比較的小さい気孔径を狙った試料である。
【００６０】
本発明の試料は試料１をはじめ、すべての試料にて機械的特性が通常取り扱う上で問題ないものであった。具体的には亀裂やチッピングは起こっておらず、表面からの粒子の剥離が無く、色調も試料の位置にかかわらず一定であった。３点曲げ強度は最低でも４０ＭＰａを確保していた。
【００６１】
組成については、投入原料とは異なる組成となっているものが多かった。これは主に焼結時のムライトの生成によるものであり、アルミナと酸化ケイ素からＡｌ、Ｓｉ、Ｏの成分を奪って形成するために、アルミナと酸化ケイ素の量が低減し、ムライトが生成または増加する反応が起こっていると思われる。この際は、酸化ケイ素が完全にムライトの一部となる場合と、残留する場合が両方見られた。また、チタニアについてはすべての実施例にて減少していた。これは雰囲気中のカーボンの存在と、前記ムライトへのＯの供給により起こると考えられる。原料投入量やムライト、炭化チタンへの変化などにより、０．１％以下と微量にまで減少する場合もあった。チタニアの一部が炭化チタンと変化することにより、炭化チタンの特徴である高電気伝導性や黒色化の働きがより顕著に現れている傾向が見られた。
【００６２】
チタニアの有無に関する面粗さの影響について、試料３０の１％のチタニアを炭化チタンにした試料を、焼結の高温維持時間を長くすることにより得ることができた。この試料を比較試料＊１１２とし、この両者について比較する。これらの試料の平均気孔径は１６μｍと比較的大きいために、通常の面粗さ計では、一度気孔に進入した端子が面に沿って戻れなくなるために、そのままでは測定できない。そのために試料と端子との間に厚さ２０μｍのポリマーシートを敷き、それを裏面より真空引きを行った状態で保持し、それを介して測定した。最大高さなどは測定できないために、比較は同方法により中心線平均粗さＲａ（１９８２年度版ＪＩＳ）を用いて行った。
試験は、両試料を同時に平面研削盤で、＃２００番のダイヤモンド砥石を用いて研削加工した試料を用いた。その結果試料３０でのＲａは０．５（μｍ）であるのに対し、比較試料＊１１２では同値が２．３（μｍ）となった。チタニアの有無により加工後の面粗さは低い値に抑えられることが確認された。
【００６３】
本発明の試料について、体積電気抵抗率が１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲(請求項６)に収まるものは、試料１〜７、試料２１〜３０の各試料であった。その他の試料は、ＥＳＤ対策用の部材としては使用は難しいと考えられる。
【００６４】
一方、本発明の範囲外の試料について述べる。
比較試料＊１０３、＊１０４、＊１０５は、アルミナとムライトの総量が９８質量％を超えており、焼結の進行が粒子の大きいアルミナとムライトのネッキングに終始し、非常に大きく連続した開気孔は得られたが、全体の強度が非常に弱く、加工などは不可能であった。
【００６５】
比較試料＊１０１、＊１０２、＊１０９、＊１１０は、アルミナとムライトの総量が５０質量％（酸化ケイ素を含む場合はそれも含めて）より低い試料である。この状態では、粒子径の大きいアルミナとムライトの隙間に、チタニアや炭化チタンが隙間無く入り込むような構造となる。炭化チタンはアルミナやムライトと異なり焼結温度が高いために、この状態では焼結が十分に進みにくく、十分な強度を持たない試料となった。
【００６６】
比較試料＊１０６、＊１０７は、チタニアが０質量％の試料である。チタニアは前述のように、ＴｉＯ２や場合によっては炭酸化物ＴｉＣＯとなるが、これが焼結体中に含まれていると、機械加工時に表面の面粗度を著しく小さくすることができる。加工工具に対してドレスの役割を果たしているとの説もある。そのためにこの比較例は機械加工による表面粗さが十分にえられずに、本発明の趣旨から離れたものであった。
【００６７】
比較試料＊８は、チタニア量が炭化チタン量よりも多く、安定していない組織であった。そのために、全体に色ムラや面粗さの違う部分が目立つものとなった。
【００６８】
比較試料＊１１１は、酸化ケイ素を２１質量％含むが、酸化ケイ素は他の成分と比較して脆いために、分量が多くなると焼結は進行しやすいものの、試料全体が脆いものとなる。この比較試料は、容易に手で折ることができた。
【００６９】
（実施例２） 真空チャックへの実施例
実施例１で述べた試料＊４を用いて、機械加工やシールを行なったうえで、気体を制御するポンプとジョイントを解して一体化して、真空チャックを作製した。この真空チャックは必要十分な吸着力を示した。また、洗浄によってもチャック表面の組織が破壊したり、変色するなどの不具合はなかった。
【００７０】
また、この真空チャックは４×１０７（Ω・ｃｍ）と半導電性を示し、ＥＳＤ対策部材としても同時に使用することが可能である。また、色調がＬ＊が３７と黒色に近く、吸着した白色や薄い色の被検査物（「素子など」と表す）との目視及び検査装置での判別によって判別は的確に行なわれた。
【００７１】
この真空チャック上に素子などが吸着やリリースされた際、チャック上に摩擦が起こった場合、意図しない電流が真空チャック上に流れた場合など、電気を徐々に流す電気抵抗値の範囲であるために、素子などにとって電気的な破壊が起こることもない。
【００７２】
さらにまた、この真空チャックはその面粗さを十分に低く抑えることが可能である。そのために、吸着やリリースの際に素子などを傷つけることが無く、またセラミック質であるために寿命も長い。
【００７３】
そのために、各種素子などはもちろん、ウェハー、チップ、コンデンサ、ガラス板、フィルムなど様々な用途に真空チャックとして良好に使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体中を連続した開気孔を有するアルミナ、ムライト、炭化チタン、チタニアからなる多孔質焼結体、並びにその多孔質セラミックスを用いた真空チャックなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナやムライトなどの多孔質焼結体は、現在までに多数提案がなされている。
【０００３】
特許文献１には、Ａｌ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３−ＭｇＯ系の多孔質焼結体を、平均粒子径のピークを２つもつ粉末を用いて制作する方法が示されている。
【０００４】
特許文献２には、アルミナをはじめ、酸化物系セラミックスを主とする多孔質セラミックスが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ＴｉＯＸ（１．５≦ｘ＜２．０）を０．１〜１０質量％含有し、残部がＡｌ２Ｏ３からなる連続した開気孔を有する暗色多孔質焼結体が示されている。暗色にするのはハレーション対策が目的である。
【０００６】
また、特許文献４および５には、本発明の多孔質セラミックスと成分が重なる多孔質セラミックスが開示されているが、本発明で開示するような詳細は全く示されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１５３５８号公報
【特許文献２】特開昭６２−８２０４７号公報
【特許文献３】特開２００６−１８２５９５号公報
【特許文献４】特公平６−８５０２６号公報
【特許文献５】特公平６−７２６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アルミナ基の材料は、基本的に白色を基とする材料であるために、白色に近い色のウェハー、素子、粉末、塵などを肉眼及びセンサーにて見分けるのが難しい。また、白色は光の大部分を吸収することなく反射するために、領域の検出などが難しい。目視での検出も難しいが、特にＣＣＤカメラを用いた光学センサーで物体の境界を検知する際に、ハレーションを起こすために適していない。
また、電気抵抗については静電気が発生した際に、各種デバイスを破壊する恐れがあるために、絶縁性でも導電性でもなくその中間に位置する半導電性とするのが最もよい。半導電性の範囲としては、装置や素子の種類、各社の規格により異なるが、大まかに１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）である。
【０００９】
特許文献２に示される技術は、褐色のコーディライト焼結体を作ることはできるが、耐食性や耐薬品性、耐摩耗性に劣るＦｅ，Ｍｎ、Ｃｏの酸化物を添加するため、半導体製造用途や酸性やアルカリ性の薬液を濾過するフィルター、および成膜用治具に使用は望ましくない。
【００１０】
特許文献３に示される技術では、暗色の多孔体を得ることができるが、センサーによっては白と判別するものもあり、問題は残る。また、静電気対策の視点から見れば、ほぼ絶縁体であるためにＥＳＤ（electrostatic discharge、静電気放電）対策の必要な部材としては使用が難しい。
【００１１】
特許文献４には開放気孔に潤滑剤を充填したセラミックスを有する回転多面鏡が示されている。この文献には本願発明の必須成分であるアルミナ、ムライト、チタニア、炭化チタンが請求項２にてあげられているが、これらの系に対する記述は皆無である。
【００１２】
引用文献５には開放気孔が５〜５５％のセラミックスにフッ化カーボンを充填した弁体が示されている。この文献にも本願発明の必須成分であるアルミナ、ムライト、チタニア、炭化チタンが請求項２にてあげられているが、これらの系に対する記述は皆無である。
【００１３】
そこで、本発明は、アルミナ、ムライト基の多孔質セラミックスにおいて、より黒色に近く、またＥＳＤ対策となりえるものを得ることを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は第一成分であるアルミナとムライトがそれぞれ最低５質量％で合計５０〜９８質量％と、炭化チタンとチタニアが合計２〜５０質量％で、チタニアの質量をチタニアと炭化チタンの合計の質量で割った値が０．００１〜０．５の範囲である第２成分からなる連続した開気孔を有する多孔質セラミックス、または、第一成分であるアルミナとムライトの一部が、０．０１〜２０％の酸化ケイ素で置換された同多孔質セラミックスである。
【００１５】
第一成分であるアルミナとムライトは化学的に安定した酸化物であり、原材料となるアルミナ、ムライトや酸化ケイ素、チタニアなどは安定的に入手でき、価格も高くない。また、多孔質セラミックスとして使用しても、一定の強度を保つことができる。
【００１６】
アルミナとムライトの各成分の下限を５質量％としたのは２つの酸化物による固溶、分散強化を行ない、強度を確保するためである。また、合計量が５０〜９８質量としたのは、この範囲より小さければ第２成分が主相となるために、連続した開気孔が得にくくなり、また、炭化チタンやチタニアの特性が強くなりすぎ、強度や電気抵抗率の面で求める値が得られにくいからである。
【００１７】
第２成分はチタニアと炭化チタンからなり、多孔質セラミックスの２〜５０質量％を占める。炭化チタンは導電体であり、体積電気抵抗率は１×１０−３（Ω・ｃｍ）程度である。チタニアも炭化チタンほどではないが、導電性を有する。また、チタニアは一般的にＴｉＯ２で表されるが、本発明の組成ではＴｉＯ２に加えて化学量論比から外れたＴｉＯｘ（ｘ≠２）も微量有していた。チタニアは焼結体中に微量でも存在することで、研削後の面粗さを小さくするという機能を有する。炭化チタンは導電性が高く、黒色が強いために本発明の多孔質セラミックスを形成する上で重要な要素であるが、それ自体の焼結性がよくないために５０％を超えて含有すると多孔質セラミックスが十分な強度が得られず、脆くなる。チタニアと炭化チタンの比は、一種の平衡論的な移動も見られるが、チタニアとムライト及び炭化チタン間には酸素のやり取りがあり、炭化チタンが多い領域で安定する。その場合のチタニアの量は炭化チタンとチタニアの和に対して０．００１〜０．５の範囲がよい。０．００１よりも小さければ、前述の研削後の面粗さ特性が見られなくなる。また、０．５を超えるとチタニア量が多いために、焼結から冷却の過程にて炭化チタンとの間で不安定なまま焼結を終了するために、全体で均一な組成となりにくく、外観や気孔の均一性が得られにくく、強度や科学的安定性の面で好ましくない。この第２成分は、多孔質セラミックスの２〜５０質量％を占めるが、もし２質量％よりも少量であれば、ムライトやアルミナ同士のネッキングにのみ焼結がゆだねられるために、連続気孔を有する十分に強度の高い多孔質セラミックスは得られにくい。また、逆に５０質量％よりも多ければ炭化チタンが増えすぎるために、本発明で想定している焼結温度範囲では焼結が著しく進行しにくくなる。
【００１８】
請求項２に記載の本発明は、第１成分であるアルミナとムライトの一部が、０．０１〜２０質量％の酸化ケイ素で置換されている請求項１に記載の多孔質セラミックスである。酸化ケイ素は出発原料として投入することができるが、ケイ素と酸素はムライトを構成するために一部または全部が分解して焼結後にはムライトの一部となってしまう。ムライトの一部となる量を超える酸化ケイ素を投入していれば、酸化ケイ素として多孔質セラミックス中にも残存する。この量は雰囲気や焼結条件により異なる結果が出ている。この多孔質セラミックス中の酸化ケイ素は０．０１％以上残存すると多孔質セラミックスの焼結を進める働きを持ち、製造が容易になる。それ以下であれば、焼結を進める働きは見られない。また、２０質量％を超えると酸化ケイ素自体は脆いために、多孔質セラミックスの破壊が起こりやすくなるために好ましくない。よって、酸化ケイ素は０．０１質量％〜２０質量％が適当な量である。
【００１９】
請求項３に記載の本発明は、気孔率が１５〜４５％である請求項１または請求項２に記載の多孔質セラミックスである。多孔質セラミックスは、気孔率が小さいほど機械的強度は強いものが得られるが、その際の気孔を用いた気体や液体の移動量は小さくなる。例えば、真空チャックとして使用する場合には吸着力が比較的弱くなる。そのために、気孔率が１５％未満の多孔質セラミックスは、用途が限定されてしまう。また、気孔率が高ければ気体や液体の移動は大きくすることができる。その反面、多孔質セラミックスの機械強度は落ちるためにやはり使用できる対象が限られることになる。これは気孔率が４５％を超えると急激にその傾向が強まる。よって、気孔率は１５〜４５％がより適当な範囲といえる。
【００２０】
請求項４に記載の本発明は、平均気孔径が２〜２０μｍである、請求項１から請求項３のいずれかに記載の多孔質セラミックスである。気孔径は水銀圧入法にて測定した値である。平均気孔径が小さければ、機械的強度が比較的高いものが得られるが、気孔率が低いものと同様に気孔を用いた気体や液体の移動量は小さくなる。また、用途にもよるが平均気孔径が２０μｍ以上と大きなものは、表面の凹凸が激しくなり、面粗さを低くすることができない。本発明の多孔質セラミックスは平滑性を求められる真空チャックなどでも使用できるものを得ることをひとつの目的としているが、そのような用途の場合には、前述のように平均気孔径が２〜２０μｍであることが望ましい。もちろん用途が一定の面粗さなどを必要としない場合は、この範囲に限定するものではない。
【００２１】
請求項５に記載の本発明は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で示した色調が、ａ＊とｂ＊の積の絶対値が１０以下、かつ、Ｌ＊が４５以下であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の多孔質セラミックスである。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系は、日本工業規格では、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定されている、色を表す値である。
【００２２】
ａ＊とｂ＊の積の絶対値が１０以下というのは、色調としては特に赤や青などの特徴のない範囲である。本発明の多孔質セラミックスは、白と黒色、灰色などのセラミック粒子からなるために、殆どがこの範囲に入る。また、Ｌ＊の値は４５以下であり前述のａ＊、ｂ＊の値とあわせて、濃い灰色〜黒色に近い範囲を示す。
【００２３】
電子部品などの検査や光学機器の使用による寸法の測定などは、バックグラウンド（例えば吸着部材）と被検査物（例えば電子部品）との色の差がはっきりしているほど検出が行ないやすく、測定誤差を小さくすることができる。現在まではセラミックス真空チャックとしては白色や暗色のものが主に用いられてきたが、これらをより改善することができる。
【００２４】
この色調（黒色化）にもっとも大きく影響するのは炭化チタンの含有量であり、このような用途に用いる際は、炭化チタンを請求項１範囲で含有するのが望ましい。
【００２５】
請求項６に記載の本発明は体積電気抵抗率が１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲にあることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の多孔質セラミックスである。本請求項で示した範囲は、ＥＳＤ（静電気放電）対策としての多孔質セラミックスの電気抵抗率の範囲である。なお、値は体積抵抗率で示している。各種部材が絶縁体の場合、製造や検査の最中に摩擦や剥離により静電気が発生し、それが各種素子を直撃して破壊することがある。また、静電気でなくとも意図しない異常な電流が発生し、導電体を通じて各種素子が破壊されることもある。このような電気的な素子の破壊に対しては、素子と接している物体が、電気をある程度流す「半導電性」を有することが望ましい。電気抵抗率がこの範囲よりも小さければ、大電流が直撃したときのダメージが大きく、逆に大きければそれ自体が静電気を帯電しやすくなる。
そのために、各種素子などと接する部材はある程度の電気抵抗率を持ち、少しずつ電流を流せるものがよい。本発明であげた１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）という範囲は、この範囲に順ずるものである。
【００２６】
請求項７に記載の本発明は、前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなる真空チャックである。真空チャックに求められる特性はその面粗さ、吸着力、色調、対ハレーション特性、電気的特性などである。請求項１から６に記載の本発明の多孔質セラミックスは、その面粗さ、吸着力などは所望の特性を選択することができる。また、炭化チタン量などを調整することにより対ハレーション特性、色調では灰色から黒色に近い範囲、電気抵抗率は１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲を含む領域から選択することができ、より多くの真空チャック用途に使用可能である。
【００２７】
請求項８に記載の本発明は、前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなるハレーション対策部材である。前記のように、本発明では請求の範囲内で組成を調整することにより、灰色から黒色まで色調を変化させることができる。そのために、被検査物に応じて適当な色を選択、ハレーション対策を行なうことができる。このハレーション対策部材は、前記の真空チャックとして使用することももちろんできる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は以下に示す課題のうち、少なくともひとつ以上を解決する。
【００２９】
１．アルミナとムライトを主とした、加工面の粗さを低く抑えやすい、連続した開気孔を有する多孔質セラミックスを得ることができる
２．電気抵抗率を制御でき、ＥＳＤ対策用としての連続した開気孔を有する多孔質セラミックを得ることができる。
【００３０】
３．色調を黒色に近い連続した開気孔を有するセラミックスを得ることができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の多孔質セラミックスの製造方法の一例を示す。
【００３２】
まず、出発原料として合計で５０〜９８質量％のアルミナ粉末およびムライト粉末を準備する。連続した開気孔を得たうえで、気孔率や気孔径を制御するためには、これらの粉末の平均粒子径は１０〜２００μｍ程度がよい。また、粉末の形状としては、開気孔を残しやすい球状に近いものがよい。
【００３３】
炭化チタンとチタニアは合計で２〜５０質量％となるように添加する。これらの平均粒子径は０．１〜４μｍ程度が適当である。
【００３４】
酸化ケイ素を添加する場合は、全量の０．０１〜２０重量％をアルミナ及びムライトを置換するように添加する。この平均粒子径は０．１〜３μｍ程度が適当である。
【００３５】
前記のように平均粒子径を大きく変えるのは、大きいほうの粉末（アルミナ、ムライト）同士のネッキングを小さい粉末（チタニア、炭化チタン、酸化ケイ素）が受け持つことにより、全体的な緻密化を防いだ上で連続した開気孔を得るためである。
【００３６】
これらの粉末をできれば水やアルコールを加えた湿式条件にてボールミル、アトライター、らいかい機などで均一に混合を行なう。得られたスラリーに１〜１０外部質量％の成形用の有機バインダーを加えた上で、静置乾燥やスプレードライヤー、篩網などで乾燥、造粒を行なう。混合粉末は以上のようにして得られる。
【００３７】
次に、得られた混合粉末を３０〜３００ＭＰａの圧力でプレス成形し、必要な場合は中間加工を行なう。
【００３８】
中間加工後には、還元または真空雰囲気にて３００〜７００℃で有機バインダーの脱脂を行なう。この際、プレス体には炭化チタンが含まれているために、酸化雰囲気、大気雰囲気での脱脂は不適当である。
【００３９】
次に、脱脂体を焼結する。焼結は、炉壁や治具などに由来するカーボンによる還元雰囲気、還元ガスまたは不活性ガスによる還元雰囲気、真空雰囲気のいずれかにて行なうことができる。適正温度は１４００℃〜１７００℃である。
【００４０】
得られた焼結体の組成については、原料粉末投入時とは異なり、化学変化が起こっていた。具体的には、アルミナとチタニア、投入した場合の酸化ケイ素の酸化物成分が減少し、変わりにムライトの量が増えていた。また、一部のチタニアが、ムライトの生成により還元し、雰囲気中のカーボンを取り込んで炭化チタンが生成していた。
【００４１】
焼結後には多孔質セラミックスが得られる。この多孔質セラミックスの特徴は、チタニアがあることから、面精度を高くすることができ、精密部材を取り扱う用途にも十分適している。また同時に、前記成分や製法を制御することにより、黒色に近い色調のものや、半導電性や、気孔については、平均気孔径が２〜２０μｍで１０〜４５％の気孔率を得ることも可能である。
【実施例】
【００４２】
（実施例１）
出発原料として、平均粒子径が６８μｍのアルミナ粉末７０質量％と、平均粒子径が４５μｍのムライト粉末２０質量％、平均粒子径が１μｍの炭化チタン粉末５質量％、平均粒子径が１μｍのチタニア２質量％、平均粒子径が１μｍの酸化ケイ素３質量％とをボールミルに投入し、アルミナボールを用いて湿式にて１０時間混合した。混合後に成型用の有機バインダーとして分子量が約２万のポリエチレングリコールを外部分率で３質量％とともにスプレードライヤーにて造粒を行い造粒粉を得た。
【００４３】
つぎに、造粒粉末を金型にて１００ＭＰａで加圧して成型し、円盤状のグリーン体を得た。このグリーン体をカーボン雰囲気にて脱脂を行なった後、焼結炉に投入し、カーボン介在中、アルゴンガスフローの還元雰囲気中にて１５００℃で焼結を行った。
【００４４】
得られた焼結体である多孔質セラミックスは、黒に近い濃い灰色の外観をもち、連続した開気孔を有する多孔質体であった。組成は分析により、焼結体はアルミナが６８質量％、ムライトが２５質量％、炭化チタンが６質量％、チタニアが１質量％、酸化ケイ素が０％の組成へと変化していた。これは、アルミナと酸化ケイ素の一部からムライトが新たに生成し、チタニアの一部が炭化チタンと変化する反応が起こったと考えられる。この試料を試料１とする。
【００４５】
試料１に対して調査を行なったところ、下記の特性を有していた。
気孔 気孔率は寸法と重量から求めたところ、完全に焼結した理想焼結体の５８％であり、気孔率は４２％であった。平均気孔径は水銀圧入法により測定し１８μｍであった。
色彩 色度計により測定したところ Ｌ＊＝３５．０ ａ＊＝−０．８ ｂ＊＝１．５ であった。
電気抵抗率 体積電気抵抗率を測定したところ、２×１０８（Ω・ｃｍ）であった。
【００４６】
次に出発原料の組成を変え、試料２〜１１４とし、出発原料や製造方法を基本的に試料１と同一にした上での作製、測定を行なった。出発原料の組成を表１〜３に、焼結後の組成を表４〜６に、特性の値を表７〜９に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
表３で番号に＊の付したものは、本発明範囲外の比較試料である
【００５１】
【表４】
【００５２】
【表５】
【００５３】
【表６】
【００５４】
表６で番号に＊の付したものは、本発明範囲外の比較試料である
【００５５】
【表７】
【００５６】
【表８】
【００５７】
【表９】
【００５８】
表９で番号に＊の付したものは、本発明範囲外の比較試料である
【００５９】
なお実施例において、番号に「Ｔ」を付した３試料は、アルミナとムライトの原料粉末の平均粒子径を１０μｍとしており、比較的小さい気孔径を狙った試料である。
【００６０】
本発明の試料は試料１をはじめ、すべての試料にて機械的特性が通常取り扱う上で問題ないものであった。具体的には亀裂やチッピングは起こっておらず、表面からの粒子の剥離が無く、色調も試料の位置にかかわらず一定であった。３点曲げ強度は最低でも４０ＭＰａを確保していた。
【００６１】
組成については、投入原料とは異なる組成となっているものが多かった。これは主に焼結時のムライトの生成によるものであり、アルミナと酸化ケイ素からＡｌ、Ｓｉ、Ｏの成分を奪って形成するために、アルミナと酸化ケイ素の量が低減し、ムライトが生成または増加する反応が起こっていると思われる。この際は、酸化ケイ素が完全にムライトの一部となる場合と、残留する場合が両方見られた。また、チタニアについてはすべての実施例にて減少していた。これは雰囲気中のカーボンの存在と、前記ムライトへのＯの供給により起こると考えられる。原料投入量やムライト、炭化チタンへの変化などにより、０．１％以下と微量にまで減少する場合もあった。チタニアの一部が炭化チタンと変化することにより、炭化チタンの特徴である高電気伝導性や黒色化の働きがより顕著に現れている傾向が見られた。
【００６２】
チタニアの有無に関する面粗さの影響について、試料３０の１％のチタニアを炭化チタンにした試料を、焼結の高温維持時間を長くすることにより得ることができた。この試料を比較試料＊１１２とし、この両者について比較する。これらの試料の平均気孔径は１６μｍと比較的大きいために、通常の面粗さ計では、一度気孔に進入した端子が面に沿って戻れなくなるために、そのままでは測定できない。そのために試料と端子との間に厚さ２０μｍのポリマーシートを敷き、それを裏面より真空引きを行った状態で保持し、それを介して測定した。最大高さなどは測定できないために、比較は同方法により中心線平均粗さＲａ（１９８２年度版ＪＩＳ）を用いて行った。
試験は、両試料を同時に平面研削盤で、＃２００番のダイヤモンド砥石を用いて研削加工した試料を用いた。その結果試料３０でのＲａは０．５（μｍ）であるのに対し、比較試料＊１１２では同値が２．３（μｍ）となった。チタニアの有無により加工後の面粗さは低い値に抑えられることが確認された。
【００６３】
本発明の試料について、体積電気抵抗率が１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲(請求項６)に収まるものは、試料１〜７、試料２１〜３０の各試料であった。その他の試料は、ＥＳＤ対策用の部材としては使用は難しいと考えられる。
【００６４】
一方、本発明の範囲外の試料について述べる。
比較試料＊１０３、＊１０４、＊１０５は、アルミナとムライトの総量が９８質量％を超えており、焼結の進行が粒子の大きいアルミナとムライトのネッキングに終始し、非常に大きく連続した開気孔は得られたが、全体の強度が非常に弱く、加工などは不可能であった。
【００６５】
比較試料＊１０１、＊１０２、＊１０９、＊１１０は、アルミナとムライトの総量が５０質量％（酸化ケイ素を含む場合はそれも含めて）より低い試料である。この状態では、粒子径の大きいアルミナとムライトの隙間に、チタニアや炭化チタンが隙間無く入り込むような構造となる。炭化チタンはアルミナやムライトと異なり焼結温度が高いために、この状態では焼結が十分に進みにくく、十分な強度を持たない試料となった。
【００６６】
比較試料＊１０６、＊１０７は、チタニアが０質量％の試料である。チタニアは前述のように、ＴｉＯ２や場合によっては炭酸化物ＴｉＣＯとなるが、これが焼結体中に含まれていると、機械加工時に表面の面粗度を著しく小さくすることができる。加工工具に対してドレスの役割を果たしているとの説もある。そのためにこの比較例は機械加工による表面粗さが十分にえられずに、本発明の趣旨から離れたものであった。
【００６７】
比較試料＊８は、チタニア量が炭化チタン量よりも多く、安定していない組織であった。そのために、全体に色ムラや面粗さの違う部分が目立つものとなった。
【００６８】
比較試料＊１１１は、酸化ケイ素を２１質量％含むが、酸化ケイ素は他の成分と比較して脆いために、分量が多くなると焼結は進行しやすいものの、試料全体が脆いものとなる。この比較試料は、容易に手で折ることができた。
【００６９】
（実施例２） 真空チャックへの実施例
実施例１で述べた試料＊４を用いて、機械加工やシールを行なったうえで、気体を制御するポンプとジョイントを解して一体化して、真空チャックを作製した。この真空チャックは必要十分な吸着力を示した。また、洗浄によってもチャック表面の組織が破壊したり、変色するなどの不具合はなかった。
【００７０】
また、この真空チャックは４×１０７（Ω・ｃｍ）と半導電性を示し、ＥＳＤ対策部材としても同時に使用することが可能である。また、色調がＬ＊が３７と黒色に近く、吸着した白色や薄い色の被検査物（「素子など」と表す）との目視及び検査装置での判別によって判別は的確に行なわれた。
【００７１】
この真空チャック上に素子などが吸着やリリースされた際、チャック上に摩擦が起こった場合、意図しない電流が真空チャック上に流れた場合など、電気を徐々に流す電気抵抗値の範囲であるために、素子などにとって電気的な破壊が起こることもない。
【００７２】
さらにまた、この真空チャックはその面粗さを十分に低く抑えることが可能である。そのために、吸着やリリースの際に素子などを傷つけることが無く、またセラミック質であるために寿命も長い。
【００７３】
そのために、各種素子などはもちろん、ウェハー、チップ、コンデンサ、ガラス板、フィルムなど様々な用途に真空チャックとして良好に使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分であるアルミナとムライトがそれぞれ最低５質量％で合計５０〜９８質量％と、
残部が炭化チタンとチタニアであり、チタニアの質量をチタニアと炭化チタンの合計の質量で割った値が０．００１〜０．５の範囲である第２成分からなる、
連続した開気孔を有する多孔質セラミックス。
【請求項２】
第１成分であるアルミナとムライトの一部が、０．０１〜２０％の酸化ケイ素で置換されている請求項１に記載の多孔質セラミックス。
【請求項３】
気孔率が１５〜４５％である請求項１または請求項２に記載の多孔質セラミックス。
【請求項４】
平均気孔径が２〜２０μｍである、請求項１から請求項３のいずれかに記載の多孔質セラミックス。
【請求項５】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で示した色調が、ａ＊とｂ＊の積の絶対値が１０以下、かつ、Ｌ＊が４５以下であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の多孔質セラミックス。
【請求項６】
体積電気抵抗率が１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲にあることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の多孔質セラミックス。
【請求項７】
前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなる真空チャック。
【請求項８】
前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなるハレーション対策部材。
【請求項１】
第一成分であるアルミナとムライトがそれぞれ最低５質量％で合計５０〜９８質量％と、
残部が炭化チタンとチタニアであり、チタニアの質量をチタニアと炭化チタンの合計の質量で割った値が０．００１〜０．５の範囲である第２成分からなる、
連続した開気孔を有する多孔質セラミックス。
【請求項２】
第１成分であるアルミナとムライトの一部が、０．０１〜２０％の酸化ケイ素で置換されている請求項１に記載の多孔質セラミックス。
【請求項３】
気孔率が１５〜４５％である請求項１または請求項２に記載の多孔質セラミックス。
【請求項４】
平均気孔径が２〜２０μｍである、請求項１から請求項３のいずれかに記載の多孔質セラミックス。
【請求項５】
Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で示した色調が、ａ＊とｂ＊の積の絶対値が１０以下、かつ、Ｌ＊が４５以下であることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の多孔質セラミックス。
【請求項６】
体積電気抵抗率が１×１０２〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）の範囲にあることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の多孔質セラミックス。
【請求項７】
前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなる真空チャック。
【請求項８】
前記請求項１から請求項６のいずれかの多孔質セラミックスからなるハレーション対策部材。
【公開番号】特開２０１０−２３５３９４（Ｐ２０１０−２３５３９４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５４２１（Ｐ２００９−８５４２１）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００２２９１７３）日本タングステン株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００２２９１７３）日本タングステン株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
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