(57)【要約】【課題】  振動減衰時間を短くすることができるセンサ保持用基板を提供すること。【解決手段】  面積が０．０３ｍ２以上、厚みが０．０００３ｍ以上のセンサ保持用基板であって、本体の下面に含まれる最大の円の直径をＣ（ｍ）とした場合に、この円と、これに対して同心で直径が０．０１ｍ短い円との間において、前記本体を水平に支持した際の自重によるたわみが、下記式ωの１．５倍以下であることを特徴とする。  ω＝{（５＋υ）ｐａ４}／{６４（１＋υ）Ｄ}ただし、Ｄ＝Ｅｈ３／{１２（１−υ２）}、υ：ポアソン比、ｐ：自重による等分布荷重（Ｐａ）、ａ：Ｃ／２（ｍ）、ρ：密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｅ：ヤング率（Ｐａ）、ｈ：厚み（ｍ）【選択図】  図１
2010129729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面積が０．０３ｍ２以上でかつ厚みが０．０００３ｍ以上の基板を有し、該基板の下面に含まれる最大の円の直径をＣ（ｍ）とした場合に、この円と、これに対して同心で直径が０．０１ｍだけ短い円との間において、前記基板を水平に支持した際の自重によるたわみが、下記式ωの１．５倍以下であることを特徴とするセンサ保持用基板。
ω＝{（５＋υ）ｐａ４}／{６４（１＋υ）Ｄ} （ｍ）
ただし、
Ｄ＝Ｅｈ３／{１２（１−υ２）}
υ：ポアソン比（−）
ｐ：自重による等分布荷重（Ｐａ）
ａ：Ｃ／２（ｍ）
ρ：密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｅ：ヤング率（Ｐａ）
ｈ：厚み（ｍ）
【請求項２】
前記基板が円板状であることを特徴とする請求項１に記載のセンサ保持用基板。
【請求項３】
前記基板がアルミナを主成分とするセラミックスからなることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ保持用基板。
【請求項４】
前記基板の両主面を複数の導電体が貫通していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサ保持用基板。
【請求項５】
前記基板の周縁部にアライメントマークが形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセンサ保持用基板。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサ保持用基板にセンサを配置してなることを特徴とするセンサ付き基板。
【請求項７】
セラミック焼結体からなる基板を熱間等方加圧した後、前記熱間等方加圧した温度よりも低い温度で熱処理することを特徴とするセンサ保持用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ保持用基板およびこれを用いたセンサ付き基板、センサ保持用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」）を加熱・冷却する熱処理が加熱・冷却装置により行われている。この加熱・冷却の過程では、ウェハを所定温度に設定することが一つの重要な技術である。ウェハの温度およびその分布は、予めダミーウェハを用いて測定、予測した後、ウェハに成膜する際の温度制御条件を決めることが行われている。ダミーウェハの温度は、ダミーウェハ全体ができるだけ均一な温度になるよう、ダミーウェハに複数のセンサを取り付けて、位置と温度が計測される。より迅速なサイクルで多数のウェハに成膜するには、ウェハへの成膜工程で、この装置へウェハを搬入・搬出するサイクルをできるだけ早めることが必要である。このため、加熱／冷却装置へ搬入・搬出されるウェハに加速度が加わることによって撓み、その後でダミーウェハが振動することがある。
【０００３】
特許文献１には、平均強度４５０ＭＰａ以上、平均結晶粒径が５μｍ以下および嵩密度３９８０ｋｇ／ｍ３以上であり、純度が９９．９質量％以上である多結晶酸化アルミニウム焼結体から成るダミーウェハが記載されている。
【特許文献１】特開平８−１７８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダミーウェハが振動している状態で温度等を計測すると、センサの誤作動やセンサからの信号の送受のエラーなどが生じて、正確な温度を計測できない場合があると考えられる。このため、ダミーウェハが撓んでから振動が減衰して無くなるまでの時間を短くすることが好ましい。
【０００５】
特許文献１に記載されたダミーウェハは、撓み後の振動減衰時間が長くなるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、振動減衰時間を短くすることができるセンサ保持用基板、例えばダミーウェハを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るセンサ保持用基板は、面積が０．０３ｍ２以上でかつ厚みが０．０００３ｍ以上の基板を有し、該基板の下面に含まれる最大の円の直径をＣ（ｍ）とした場合に、この円と、これに対して同心で直径が０．０１ｍ短い円との間において、前記基板を水平に支持した際の自重によるたわみが、下記式ωの１．５倍以下であることを特徴とする。
【０００８】
ω＝{（５＋υ）ｐａ４}／{６４（１＋υ）Ｄ}  （ｍ）
ただし、
Ｄ＝Ｅｈ３／{１２（１−υ２）}
υ：ポアソン比（−）
ｐ：自重による等分布荷重（Ｐａ）
ａ：Ｃ／２（ｍ）
ρ：密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｅ：ヤング率（Ｐａ）
ｈ：厚み（ｍ）
また、本発明の一形態に係るセンサ付き基板は、センサ保持用基板にセンサを配置してなることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の一形態に係るセンサ保持用基板の製造方法は、セラミック焼結体からなる基板を熱間等方加圧した後、前記熱間等方加圧した温度よりも低い温度で熱処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一形態に係るセンサ保持用基板によれば、撓み後の振動減衰時間が短い。
【００１１】
また、本発明の一形態に係るセンサ付き基板によれば、振動減衰時間の短いセンサ保持用基板にセンサを付けているので、センサの誤作動等を低減できる。
【００１２】
本発明の一形態に係るセンサ保持用基板の製造方法によれば、撓みの減衰時間を短くすることができるセンサ保持用基板を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１４】
まず、図１〜２を参照しながら説明する。センサ保持用基板３０は、面積が０．０３ｍ２以上、厚みが０．０００３ｍ以上のセラミック基板２を有し、このセラミック基板２の下面に含まれる円、すなわち一方主面４ａにおいて支持可能な最大の円の直径をＣ（ｍ）とした場合に、この円と、これに対して同心で直径が０．００１ｍ短い円との間において支持する位置（支持円３）で、セラミック基板２を水平に支持した際の本体（セラミック基板２および導電体６等の付属物を含むセンサ保持用基板３０）の自重によるたわみが、下記式（１）で表されるωの１．５倍以下である。
【００１５】
ω＝{（５＋υ）ｐａ４}／{６４（１＋υ）Ｄ}    （ｍ）  （１）
ただし、
Ｄ＝Ｅｈ３／{１２（１−υ２）}
υ：センサ保持用基板３０のポアソン比（−）
ｐ：センサ保持用基板３０の自重による等分布荷重（Ｐａ）
ａ：Ｃ／２（ｍ）
ρ：センサ保持用基板３０の密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｅ：センサ保持用基板３０のヤング率（Ｐａ）
ｈ：センサ保持用基板３０の厚み（ｍ）
式（１）において、ｐは、ｐ＝（９．８０６６５ａ２πｈρ）／（ａ２π）＝９．８０６６５ｈρ（Ｐａ）により求められる。
【００１６】
導電体６、アライメントマーク８ａ，８ｂ、配線１０などがセンサ保持用基板３０に配設されていない場合、すなわち、センサ保持用基板３０がセラミック焼結体のみからなる場合は、式（１）で「センサ保持用基板」を「セラミック基板」と読み替える。
【００１７】
このような構成のセンサ保持用基板３０によれば、撓み後の振動減衰時間を短くすることができるという効果を有する。
【００１８】
センサ保持用基板３０の主面の面積が０．０３ｍ２以上と比較的大きく、かつ厚みが０．０００３ｍ以上と機械的強度が比較的大きなセンサ保持用基板である。なお、面積が０．０３ｍ２未満の場合、振動減衰時間が短いため問題にならず、厚みが０．０００３ｍ未満の場合は機械的強度が小さく、振動が与えられると破壊する確率が高い。
【００１９】
式（１）において、密度はアルキメデス法により測定することができる。センサ保持用基板３０のサイズが大きい場合などのように、アルキメデス法による密度の測定が困難な場合は、センサ保持用基板３０の重量を体積で割った値を、センサ保持用基板３０の密度として用いてもよい。厚みｈはセンサ保持用基板３０の複数箇所を測定して、その平均値とする。
【００２０】
ヤング率、ポアソン比は、超音波パルス法を用いて測定することができる。測定方法は、具体的には次の通りである。日本工業規格JISR1602-1995のファインセラミックの弾性率測定方法(Testing methods for elastic modulus of fine ceramics)の5.3.2(1)においては、試験片の大きさを規定しているが、センサ保持用基板３０の場合は、センサ保持用基板３０そのものを測定用の試料片として用いる。測定装置としては、例えば、PanametricsのHV pulser-receiver Model 5058PRを用いることができる。測定に使用する周波数は、縦波周波数が５０００〜８０００ｋＨｚ、横波周波数が２０００〜５０００ｋＨｚである。データ解析のため、Tektronixの23422A 250MS/s Digital Oscilloscopeなどを用いることができる。測定温度は室温が好ましく、２５℃程度がより好ましい。また、超音波パルス法によりヤング率、ポアソン比を測定する場合は、一の試験片につき少なくとも５回測定し、その平均値を求めることが好ましい。
【００２１】
センサ保持用基板３０のサイズが大きすぎて、ヤング率、ポアソン比が測定できない場合は、センサ保持用基板３０を、一辺の長さが０．２ｍの正方形に加工した基板を、ヤング率、ポアソン比の測定用の試験片として、超音波パルス法により測定する。
【００２２】
センサ保持用基板３０に、後述する導電体６，アライメントマーク８ａ，８ｂ、配線１０が配設されている場合でもωは略同じとなる場合が多い。また、ωの単位は式（１）により（ｍ）となるが、センサ保持用基板３０のたわみは通常数μｍ〜数百μｍであるので、一般にωの単位は（ｍ）を（μｍ）に換算する。
【００２３】
自重による撓みは、図４（ａ），（ｂ）に示した自重撓み測定装置５０により測定することができる。図４（ａ）は自重撓み測定装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部断面図である。自重撓み測定装置５０は、基台４２と、基台４２に固定された案内ガイド４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、可動体４８ａを有する。案内ガイド４４ａ，４４ｂは互いに平行で可動体４８ａを、Ｘ方向と直角なＹ方向へ案内する。Ｘ方向およびＹ方向は重力に平行な方向に設定される。案内ガイド４４ｃは可動体４８ａをＸ方向へ案内する。レーザ発射体４８は可動体４８ａに固定されており、可動体４８ａと共に、Ｘ方向およびＹ方向で作られる平面内で移動することができる。センサ保持用基板３０は複数の固定用治具４６によって、基台３０に固定されている。レーザ発射体４８から発射されたレーザ光５２は、センサ保持用基板３０に照射されて反射する。レーザ光５２の反射光は、可動体４８ａを通って、解析装置（不図示）に送られ、レーザ発射体４８とセンサ保持用基板３０との距離を、主面４ｂ全体に渡って複数箇所測定する。その結果、センサ保持用基板３０の撓み量（撓み距離）Ｓを測定することができる。式（１）を満足するセンサ保持用基板３０は、撓み後の振動減衰時間が短い。センサ保持用基板３０の減衰時間が短いのは、本体を構成するセラミック基板２の内部応力が小さいためであると考えられる。
【００２４】
撓みの減衰時間は、図５に示す振動測定装置を用いて測定することができる。図５（ａ）は振動測定装置の断面図、（ｂ）は上面図である。振動測定装置７０は、石などからなる定盤５４、定盤５４の固定された挟持用治具５６を有し、センサ保持用基板３０の一端は挟持用治具５６により挟持されて固定される。センサ保持用基板３０が治具５６に固定された状態で、センサ保持用基板３０が挟持された一端の上部と、この一端から最も離れた主面４ｂ上の上部（他端）が水平になるようにした後、他端を開放すると、他端が自重により撓む。この撓んだ状態の変位量をゼロとする。変位量ゼロの状態から、センサ保持用治具３０の他端を所定距離Ｍだけ治具（不図示）を用いて押圧し変位点Ｅまで変位させて、治具によって押圧された力を瞬時に開放する。その後、センサ保持用基板３０は、変位点Ｅを起点として上下に振動し、時間の経過と共に振幅が減衰し、やがて振幅がなくなる。
【００２５】
センサ保持用基板３０を変位点Ｅに変位させてから振動が減衰していく過程において、センサ保持用基板３０の変位量を時間の経過と共に特定する。センサ保持用基板３０の上部に設けられたレーザ光照射装置４８から、センサ保持用基板３０の他端へレーザ光５２が照射されると、センサ保持用基板３０の主面４ｂからレーザ光５２の反射光が観測される。レーザの入射光と反射光の信号は信号増幅器５８に送られ、さらにオシロスコープ６０で解析されて、センサ保持用基板３０の主面４ｂの他端の振幅（変位量）を時間の経過と共に測定することができる。
【００２６】
図６は、図５の振動測定装置を用いて測定したセンサ保持用基板３０の振動減衰曲線の一例である。縦軸は上下方向の変位量（ｍｍ）で、横軸は時間（秒）である。センサ保持用基板３０は、概ね１〜２秒以内に振動が減衰してなくなることがわかる。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、センサ保持用基板３０の形状は円板状であることが好ましい。円形状であるので振動減衰時間を短くすることができる。センサ保持用基板３０が円形状であると振動の減衰時間を短くすることができるのは、主面８ａ，８ｂがねじれた状態で振動する、いわゆるねじれ振動が少ないからであると考えられる。
【００２８】
振動の減衰時間を短くしつつ、センサ等の光学的識別を容易にするためには、セラミック基板２がアルミナを主成分とすることが好ましい。アルミナは、呈色が白色系であるセラミックとすることが容易なので、位置センサ等を取り付けた状態で、センサ等との光学的識別が容易だからである。
【００２９】
セラミック基板２の両主面４ａ，４ｂを貫通する複数の貫通孔１４に、導電体６が形成されているセンサ保持用基板３０は、振動の減衰時間を短くすることができるだけでなく、両主面４ａ，４ｂ間を電気的に接合する経路を形成してなるので、センサ２２等から発生する信号を両主面４ａ，４ｂ間で直接伝送することができる。導電体６は、貫通孔１４の側面に接合材１６を介して接合することができる。導電体６の材質は、電気抵抗が低く、セラミックスとの接合が容易であるという特性を有するＴｉ、Ｐｔ、Ｗ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｒｕ，Ｉｒのいずれかの金属が好ましい。特に、導電体６は、熱膨張係数が比較的小さいという特性を有するＴｉが好ましい。接合材１６の材質としては、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉロー材が好ましい。Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉの組成としては、例えばＡｇ５０〜７０質量％、Ｃｕ２０〜４５質量％、Ｔｉ５〜１０質量％の組成のロー材が用いられる。
【００３０】
具体的には、次のようにしてＴｉからなる導電体６を、ＡｇＣｕＴｉローを用いて接合することができる。貫通孔１４にペースト状のＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉロー材を充填し、Ｔｉピンを挿入する。ペーストを乾燥、固化させた後、８００℃程度に加熱、冷却すると、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉロー材はＴｉ導電体６であるＴｉピンとセラミック基板２とを接合する。
【００３１】
セラミック基板２の周縁部に、アライメントマーク８ａ，８ｂが形成されていることが好ましい。アライメントマーク８ａ，８ｂは、黒色セラミックからなる円柱１８が、両主面８ａ，８ｂを貫通して形成されていることがさらに好ましい。これにより、センサ保持用基板３０の主面８ａ上の位置をレーザ等により、正確に計測することができる。
【００３２】
アライメントマーク８ａ，８ｂは、センサ保持用基板３０の主面８ａ，８ｂ上の位置を正確に位置決めするために用いることができる。その方法は、アライメントマーク８ａ，８ｂのピッチをカメラで測定して、それらの中心点を原点とする。この原点は正確に決まるので、この原点から導体配線などの配線パターンをセンサ保持用基板３０上に正確に形成することができる。
【００３３】
アライメントマーク８ａ，８ｂは、黒色アルミナからなる円柱を準備し、貫通孔１８内に、エポキシ系接着材を用いて接着、固化させることにより形成することができる。黒色アルミナは、例えば顔料として鉄、コバルト、マンガンなどの元素を含有する。
【００３４】
図３に示すように、センサ保持用基板３０にセンサ２２を配置してなるセンサ付き基板４０は、振動減衰時間の短いセンサ保持用基板３０にセンサ２２を付けているので、センサの誤作動等を低減できる。センサ２２は例えば温度センサである。各センサ２２から発信される信号は、配線１０を通って、信号取出用部材１２から取り出され、各センサ２２の位置の温度を計測することができる。各センサ２２の温度は、センサ２２から発信される信号を検出して温度に変換することにより、測定することができる。センサ保持用基板３０にセンサ２２を取り付けるには、接着剤などを用いることができる。
【００３５】
センサ保持用基板３０の製造方法を、セラミック基板２がアルミナからなる場合を用いて具体的に説明する。
【００３６】
出発原料として、高純度のアルミナ粉末と、焼成時に焼結助剤として作用する少量のＭｇＣＯ３，ＣａＣＯ３，ＳｉＯ２の各粉末とを、混合、湿式粉砕してスラリーを作製し、このスラリーに有機バインダーを添加、混合した後、噴霧乾燥して顆粒を作製する。得られた顆粒を公知の成形方法により、直径３７０〜４００ｍｍ、厚み６〜２０ｍｍの成形体を作製する。その後、必要に応じて成形体の表面を若干切削する。得られた成形体を大気中、１５５０〜１６５０℃で焼成し、焼結体を作製する。得られた焼結体をＨＩＰ（熱間等方加圧）法により、Ａｒガス中、前記焼成温度よりも低い温度かつ１５００〜１６００℃の範囲内にて、２００Ｍｐａの条件で熱処理して、緻密質アルミナ体を作製する。得られた緻密質アルミナ体を、大気中で前記ＨＩＰ法による熱処理温度よりも低い温度かつ１４００〜１５５０℃で少なくとも５分以上保持、いわゆるアニーリングする。アニーリング後、ロータリー研削盤を用いて、ダイヤモンド電着砥石で両主面を研磨し、厚みを１ｍｍ程度の円板にする。得られた円板を、レーザ加工機を用いて、外径を直径８インチまたは１２インチに加工し、さらに導電体６からなる直径０．３〜１ｍｍのＴｉピンを接合するための貫通孔１４、円柱状の黒色アルミナからなるアライメントマーク１８を形成するための貫通孔１８を形成する。Ｔｉピンからなる導電体６、黒色アルミナからなるアライメントマーク８ａ，８ｂの作製方法は上述した通りである。導電体６、アライメントマーク８ａ，８ｂを形成した後、さらに両主面を精密に研磨して、厚みを７７５μｍにする。これにより、図１に示すセンサ保持用基板３０が得られる。
【００３７】
さらに、図２に示すように導体からなる配線１０を信号取出用部材１２に接合したセンサ保持用基板３０を作製することもできる。
【００３８】
上記の製造方法においては、セラミック焼結体からなる基板を熱間等方加圧した後、熱間等方加圧した温度よりも低い温度で熱処理（アニーリング）する製造方法によりセンサ保持用基板３０が製造されているので、撓みの減衰時間を短くすることができるセンサ保持用基板を製造することができる。撓みの減衰時間が短くなるのは、アニーリングによって、緻密質アルミナ体に残留する内部応力が小さくなるからであると考えられる。
【実施例】
【００３９】
＜実施例＞
図１のセンサ保持用基板３０において、Ｔｉピンからなる導電体６、黒色アルミナからなるアライメントマーク８ａ，８ｂを形成したものを作製した。セラミック基板２の材質は表１に示す通りである。
【００４０】
〔材質がアルミナの場合〕
出発原料として、高純度のアルミナ粉末と、焼成時に焼結助剤として作用する少量のＭｇＣＯ３，ＣａＣＯ３，ＳｉＯ２の各粉末とを、混合、湿式粉砕してスラリーを作製し、このスラリーに有機バインダーを添加、混合した後、噴霧乾燥して顆粒を作製した。得られた顆粒をラバープレス法により円柱体を得た。この円柱体を直径３８０ｍｍ、厚み１４ｍｍに加工して成形体を作製した。得られた成形体を大気中、１６００℃で焼成し、焼結体を作製した。得られた焼結体をＨＩＰ（熱間等方加圧）法により、Ａｒガス中、１５５０℃、２００Ｍｐａの条件で熱処理して、緻密体を作製した。得られた緻密体を、大気中、１５００℃で２時間保持または１４５０℃で２時間保持するアニーリングを行った。アニーリング後、ロータリー研削盤を用いて、番手＃１４０のダイヤモンド電着砥石で両主面を研磨し、厚みを１ｍｍの円板にした。得られた円板を、ＣＯ２レーザ加工機を用いて、外径を表１に示すように直径８インチ（２０３．２ｍｍ）、１２インチ（３０４．８ｍｍ）、１６インチ（４０６．４ｍｍ）のいずれかに加工し、さらに直径０．５ｍｍのＴｉピンを接合するための貫通孔１４、直径２ｍｍの円柱状黒色アルミナからなるアライメントマーク１８を形成するための貫通孔１８を形成した。Ｔｉピンからなる導電体６は上述したＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉロー材、黒色アルミナからなるアライメントマーク８ａ，８ｂはエポキシ接着剤で接合した。導電体６、アライメントマーク８ａ，８ｂを形成した後、さらに両主面を精密に研磨して、厚みを表１に示す厚みに仕上げた。これにより、図１に示すセンサ保持用基板３０を作製した。
【００４１】
〔材質が炭化珪素の場合〕
材質がアルミナの場合と同様にしてセンサ保持用基板３０を作製した。上記アルミナの場合の製法と異なる部分を記載する。平均粒径０．６μｍのα−ＳｉＣ粉末を９５重量％、平均粒径０．６μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末を４重量％、平均粒径０．８μｍのＹ２Ｏ３粉末を１重量％含む粉末をメタノール中で混合、粉砕して、バインダーを添加混合し、得られたスラリーを噴霧乾燥して顆粒を作製した。焼成は、Ａｒガス気流中、２０００℃で１時間保持して行った。ＨＩＰは、Ａｒガス中で１８５０℃、２００ＭＰａとした。アニーリングは、１気圧のＡｒガス中、１８００℃で２時間保持、または１７５０℃で２時間保持とした。
【００４２】
〔材質が窒化珪素の場合〕
材質がアルミナの場合と同様にしてセンサ保持用基板３０を作製した。上記アルミナの場合の製法と異なる部分を記載する。窒化珪素粉末を８９質量％（ＢＥＴ比表面積９ｍ２／ｇ、α率９８％、酸素量１．２重量％）、酸化イットリウム粉末（平均粒径１．５μｍ）を５質量％、酸化アルミニウム粉末（純度９９．９質量％、平均粒径２μｍ）を３質量％、二酸化珪素粉末（純度９９．９質量％、平均粒径２μｍ）を３質量％含む粉末を、メタノール中で湿式混合し、バインダーを添加して噴霧乾燥して顆粒を作製した。焼成は、炭化珪素からなる匣鉢に入れ、常圧の窒素雰囲下にて１３００℃で５時間保持したあと、さらに１７５０℃の温度にて５時間保持する条件で行った。その後８０℃／分の速度で冷却して窒化珪素の焼結体を得た。ＨＩＰは、窒素ガス中、１６００℃、２００ＭＰａとした。アニーリングは、１気圧の窒素ガス中、１５５０℃で２時間保持、または１５００℃で２時間保持とした。
【００４３】
〔材質がジルコニアの場合〕
次に示す方法以外は、材質がアルミナの場合と同様にしてセンサ保持用基板３０を作製した。平均粒径０．２μｍの酸化ジルコニア粉末９６モル％と、酸化イットリウム粉末４モル％を含む粉末を水で湿式粉砕、さらにバインダーを添加して噴霧乾燥して顆粒を作製した。焼成は、大気中１５００℃で３時間保持した。ＨＩＰは、Ａｒガス中で１３５０℃、２００Ｍｐａとした。アニーリングは、大気中、１３００℃で２時間保持、または１２５０℃で２時間保持とした。
【００４４】
センサ保持用基板３０の密度は、センサ保持用基板３０の重量を体積で割って求めた。
【００４５】
ヤング率、ポアソン比は、超音波パルス法を用いて測定した。測定装置は、PanametricsのHV pulser-receiver Model 5058PR、Tektronixの23422A 250MS/s Digital Oscilloscopeを用いた。測定に使用する周波数は、縦波周波数が５０００〜８０００ｋＨｚ、横波周波数が２０００〜５０００ｋＨｚとした。測定温度は２５℃である。試料一つにつき、ヤング率、ポアソン比を５回測定して平均値を求めた。
【００４６】
〔自重たわみ〕
図４に示す重撓み測定装置を用いて自重たわみ（μｍ）を測定した。支持円３の直径は、最大直径をＣ（センサ保持用基板３０の直径）とする場合に、（Ｃ−０．０１）ｍとした。式（１）に示すωも計算して表１に示す。なお、表１において、長さの単位は便宜上ｍｍおよびμｍを使用した。また、Ｃの直径は小数点以下を切り下げて表示している。
【００４７】
【表１】
2010129729.tif 000003
【００４８】
〔振動減衰時間〕
得られたセンサ保持用基板３０の振動減衰曲線を、図５に示す振動測定装置を用いて測定した。図５においてＭは５ｍｍとした。また、治具５６により挟持した主面４ａ，４ｂの部分は、治具５６側の主面４ａ，４ｂの一端から、セラミック基板２の中心側８ｍｍまでとした。結果を表１に示す。図６（ａ）は試料Ｎｏ．１３の振動減衰曲線である。
＜比較例＞
アニーリングを行わなかった他は実施例と同様にして、試料Ｎｏ．に＊印の付いた試料を作製し、実施例と同様にして評価した。結果を表１に示す。図７は試料Ｎｏ．１５の振動減衰曲線である。
＜考察＞
材質、直径、厚みが同じサンサ保持用基板同士を比較すると、ｚ／ωの値が１．５以下の実施例の試料は、ｚ／ωの値が１．５を越えた比較例の試料に比べて、いずれも振動減衰時間が半分以下と短いことがわかった。ＨＩＰの後でアニーリング処理を行うことにより、振動減衰時間が短いサンサ保持用基板３０を作製することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態のセンサ保持用基板の斜視図、（ｃ）は（ａ）の一方主面を支持する際の位置を示す平面図、（ｄ）は（ｂ）の一方主面を支持する際の位置を示す平面図、（ｅ）は（ａ）の一部拡大断面図、（ｆ）は（ｂ）の一部拡大断面図である。
【図２】本発明の一形態に係るセンサ保持用基板を説明する図であり、電気的配線を施したセンサ保持用基板の斜視図である。
【図３】センサ保持用基板３０にセンサ２２を付けた状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は自重撓み測定装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部断面図である。
【図５】（ａ）は振動測定装置の断面図、（ｂ）は上面図である。
【図６】振動測定装置を用いて測定した、本発明の一実施形態に係るセンサ保持用基板の振動減衰曲線の一例である。
【図７】本発明の範囲外のセンサ保持用基板の振動減衰曲線である。
【符号の説明】
【００５０】
２：セラミック基板
３ａ，３ｂ，３ｃ：支持位置
４ａ，４ｂ：主面
６：金属ポスト
８ａ，８ｂ：アライメントマーク
１０：配線
１２：信号取出用部材
１４，１８：貫通孔
１６：接着材
２０：ロー材
２２：センサ
３０：センサ保持用基板
４０：センサ付き基板
４２：基台
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ：案内ガイド
４６：固定用治具
４８：レーザ発射体
４８ａ：固定体
５０：自重撓み測定装置
５２：レーザ光
５４：定盤
５６：治具
７０：振動測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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