(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦係数が０．３以下であり、且つ摩耗量が０．１ｍｍ以下である超高分子量ポリエチレン多孔質シートから成る吸着固定用シート。
ただし、前記摩耗量は、＃３２０サンドペーパーで研磨したステンレス板を相手材とし、接触面積２ｃｍ2、荷重５ｋｇ、摺動速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、摺動時間２時間の条件で摩耗量を測定したときの試験前の厚さから試験後の厚さを減じて得た値である。
【請求項２】
帯電防止処理が施された請求項１に記載の吸着固定用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はプラスチック多孔質シートから成る吸着固定用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶用ガラス板や半導体ウェハの精密切断、液晶用ガラス板や半導体ウェハへの精密塗工、偏光板と位相差板あるいはこれらとガラス板との精密貼り合わせ等の加工に際しては、これらの被加工体が位置ズレしないように固定して作業している。
【０００３】
上記被加工体の固定には真空吸着法が採用されている。この方法は、例えば、図１に示すように、上面に所定個数の通気孔１を設けると共に所定位置に吸引孔２を設けた基台（金属等の機械的強度を有する材料から成る）３を用い、基台３の通気孔形成面上に被加工体４を載置し、吸引孔２に接続された真空ポンプ（図示省略）により減圧し基台１の内部を減圧状態とすることにより、被加工体４を基台１上に吸着固定しその位置ズレを防止して、これを加工するものである。
【０００４】
上記真空吸着法は被加工体の固定が容易であり、また、加工時の位置ズレを防止できる利点を有する反面、被加工体表面に基台との接触摩擦による微小な傷を生じ易い。この微小傷の発生を回避するため、基台３の通気孔形成面上にゴムシート、紙あるいは不織布を保護材５として介在させることが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ゴムシートは摩擦係数が大きいため、加工の途中や終了後に被加工体を移動させる際の作業性が悪いという問題がある。また、紙や不織布は摩擦係数がゴムシートよりも小さく被加工体の移動の容易性という点ではゴムシートよりも有利なものの、被加工体の接触により損傷され易くて寿命が短いため頻繁に交換する必要がある。
【０００６】
従って、本発明は摩擦係数が低く、且つ、長寿命である吸着固定用シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る吸着固定用シートは摩擦係数が０．３以下であり、且つ、摩耗量が０．１ｍｍ以下である超高分子量ポリエチレン多孔質シートから成るものである。
ただし、前記摩耗量は、＃３２０サンドペーパーで研磨したステンレス板を相手材とし、接触面積２ｃｍ2、荷重５ｋｇ、摺動速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、摺動時間２時間の条件で摩耗量を測定したときの試験前の厚さから試験後の厚さを減じて得た値である。
【０００８】
本発明に係る吸着固定用シートは超高分子量ポリエチレン多孔質シートから成るものである。超高分子量ポリエチレン（以下、「ＵＨＭＷＰＥ」という）は、摩擦係数が低く、しかも耐摩耗性が優れている。この吸着固定用シートは径が約１μｍ〜５μｍの孔を多数有するものであり、延伸法、抽出法あるいはプラスチックシートに貫通孔を形成する方法等により得ることができる。また、その厚さは通常約０．０５〜１０ｍｍである。
【０００９】
そして、本発明に係る吸着固定用シートは摩擦係数が０．３以下であり、且つ、摩耗量が０．１ｍｍ以下である必要がある。摩擦係数が０．３を超えるときは吸着固定作業中や作業終了後における被加工体の移動に際し滑り性が悪くなり作業性が低下し、また、摩耗量が０．１ｍｍを超えると耐久性が低下するのでいずれも好ましくない。
【００１０】
本発明の吸着固定用シートは上記したようにＵＨＭＷＰＥから形成されたものである。ＵＨＭＷＰＥは、一般のポリエチレンの分子量（粘度法による測定値）が約１０万以下であるのに対し、約５０万以上の高い値を示す点で特異である。かようなＵＨＭＷＰＥは、例えば、三井石油化学工業社から「ハイゼックス・ミリオン」、ヘキスト社から「ホスタレンＧＵＲ」等の商品名で市販されている。
【００１１】
ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートから成る吸着固定用シートは次に述べる方法により得ることができる。この方法はＵＨＭＷＰＥ粉末を金型に充填し、次いで、これをＵＨＭＷＰＥの融点以上の温度に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結してブロック状成形体（多孔質体）とした後冷却し、この成形体を所定厚さのシートに切削するものである。
【００１２】
この方法においては、先ず、ＵＨＭＷＰＥ粉末（粒径は通常３０〜２００μｍ）を金型に充填し、次いで、これをＵＨＭＷＰＥの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結してブロック状成形体とする。このようにＵＨＭＷＰＥ粉末を金型に充填し、これを加熱された水蒸気雰囲気中で焼結するので、金型としては少なくとも一つの開口部（加熱水蒸気導入用）を有するものを用いる。焼結に要する時間は粉末の充填量や水蒸気の温度等によって変わるが、通常、約１〜１２時間である。
【００１３】
この際に用いる水蒸気はＵＨＭＷＰＥの融点以上に昇温させるため、加圧状態とされるので、金型に充填されたＵＨＭＷＰＥ粉末間に容易に進入することができる。なお、ＵＨＭＷＰＥ粉末間への加熱水蒸気の進入をより容易にするため、該粉末を金型に充填し、この金型を耐圧容器に入れ、減圧状態とする脱気操作を施し、その後加熱された水蒸気雰囲気中で焼結するようにしてもよい。この際の減圧度合いは特に限定されないが、約１〜１００ｍｍＨｇが好ましい。
【００１４】
従って、金型に充填されたＵＨＭＷＰＥ粉末の焼結は、前記耐圧容器に水蒸気導入管およびその開閉バルブを設けておき、該粉末間の空気を脱気した後、減圧を止めあるいは減圧を続けながら、水蒸気バルブを開いて加熱水蒸気を導入する方法によって行うことができる。
【００１５】
この焼結時において、ＵＨＭＷＰＥ粉末は融点以上の温度に加熱されるがその溶融粘度が高いのであまり流動せず、その粉末形状を一部乃至大部分維持し、隣接する粉末相互がその接触部位において熱融着し多孔質のブロック状成形体（粉末相互の非接触部が該多孔質成形体の微孔となる）が形成される。なお、焼結に際し、所望により加圧することもできるが、その圧力は、通常、約１０ｋｇ／ｃｍ2 以下とするのが好ましい。
【００１６】
上記のようにして焼結を行った後、冷却する。冷却に際してはブロック状成形体への亀裂の発生を防止するため、急冷を避けるのが好ましく、例えば、室温に放置して冷却する方法を採用できる。なお、冷却はブロック状成形体を金型に入れたまま行ってもよく、あるいは金型から取り出して行ってもよい。このようにしてブロック状成形体を冷却した後、旋盤等により所定厚さに切削することにより、多孔質シートを得ることができる。
【００１７】
上記方法により得られる多孔質シートの微孔の孔径、気孔率は用いるＵＨＭＷＰＥ粉末の粒径や焼結時における加圧の有無によって決定される。他の条件が同じであれば、用いた粉末の粒径が大きい程微孔の孔径が大きく、気孔率の高い多孔質シートが得られる。また、焼結時に加圧しない場合は加圧した場合に比べ微孔の孔径が大きく、気孔率の高い多孔質シートが得られる。更に、焼結時に加圧加圧した場合はその圧力が高い程微孔の孔径が小さく、気孔率の低い多孔質シートが得られる。
【００１８】
本発明に係る吸着固定用シートは帯電防止処理されたものであってもよい。帯電防止処理を施すことにより、例えば、半導体ウェハのダイシング工程において吸着固定用シートの帯電によるスパークを回避でき、スパークに起因するウェハの損傷を防止できる。また、塵やゴミが半導体ウェハ等の被加工体に付着することも防止できる。
【００１９】
吸着固定用シートの帯電防止処理は格別である必要はなく、通常の方法を採用できる。例えば、プラスチック粉末と帯電防止剤を混合し、この混合物を用いて吸着固定用シートを製造すればよい。また、このシートを帯電防止剤含有液と接触（浸漬、塗布等）させ、該シートに帯電防止剤を含浸させる方法を採用することもできる。この処理を行う場合の帯電防止剤の使用量は特に限定されないが、通常、吸着固定用シートの重量中に占める帯電防止剤の割合が０．１〜２重量％の範囲となるようにする。
【００２０】
上記帯電防止剤としては「エレクノンＯＲＷ（ニューファインケミカル株式会社製）」、「エレクトロストリッパー（花王株式会社製）」等の市販品を用いることができ、また、カーボンブラック粉末、金属粉末等の無機質導電性材料を用いることができる。
【００２１】
本発明に係る吸着固定用シートは着色されたものであってもよい。プラスチック多孔質シートは通常白色不透明であるが、これを任意の色に着色した場合には、例えば、次のような利点がある。多孔質シートを吸着固定用シートとして液晶用ガラス板の切断に用いた場合、スクライビング工程においてガラス板にスクライブ痕を生じるが、シートが白色であるとこのスクライブ痕の視認が困難となり、加工不良（スクライブ深さが設計どおりでない、設計場所以外にスクライブ痕がある等の不良）を見逃す恐れがある。しかし、このシートを白色以外の任意の色に着色しておけば、スクライブ痕の白色とシートの色の対比により、このスクライブ痕を容易に視認でき、不良品をより確実に捕捉除去できる。
【００２２】
本発明に係る吸着固定用シートを用いて被加工体を吸着固定するには、図１に示すのと同様な通気孔を有する基台上に、このシートを配置し、このシート上に被加工体を載置し、前記通気孔を介して基台におけるシート配置側の反対側を減圧する。この減圧により被加工体は吸着固定される。なお、所望により基台と吸着固定用シートの間にゴムシート（多数の貫通孔を形成したもの）やステンレス板（多数の貫通孔を形成したもの）を介在させてもよい。
【００２３】
本発明に係る多孔質シートは上記のように用いるので、その片面に部分的（筋状、点状、網目状等）に接着剤層を設けておけば、使用時その配置が容易となるばかりでなく、その後の位置ズレをより確実に防止できるので好ましい。なお、接着剤としては接着作業性、および該シートを交換する際における剥離の容易性を考慮すると感圧性接着剤が好ましいが、ホットメルト接着剤や熱硬化型接着剤等を用いることもできる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００２５】
実施例１
内径１０５ｍｍの円筒状金型（上面開口、底面閉鎖）にＵＨＭＷＰＥ粉末（分子量５００万、融点１３５℃、平均粒径１１０μｍ）を充填し、該粉末を９０ｇ／ｃｍ2 の割合で加圧する。
【００２６】
これを金属製耐圧容器（水蒸気導入管およびその開閉バルブを備える）に入れ、真空ポンプを作動させて雰囲気圧を３０ｍｍＨｇまで減圧することにより、充填された粉末間の空気を脱気する。
【００２７】
脱気後、真空ポンプを止め、水蒸気導入バルブを開き水蒸気（温度１５８℃、６気圧）を導入して６０分間加熱することによりＵＨＭＷＰＥ粉末を焼結し、丸棒状多孔質体を得る。
【００２８】
次に、これを温度２５℃の部屋に３時間放置して冷却した後金型から丸棒状成形体（外径約１０５ｍｍ）を取り出し、旋盤によりその周方向に沿って厚さ５００μｍに切削して白色不透明の多孔質シート（気孔率３０％、平均孔径３０μｍ）を得た。
【００３０】
比較例１
ポリテトラフルオロエチレンから成る厚さ１ｍｍのシートを用いること以外は実施例２と同様に作業し多孔質の吸着固定用シートを得た。
【００３１】
比較例２
厚さ２００μｍの紙製吸着固定用シート（市販品）を用意した。
上記実施例および比較例のシートの特性を下記要領で測定し、得られた結果を表１に示す。
【００３２】
Ａ．摩擦係数
バーデンレーベン式摩擦試験機（株式会社オリエンテック製、ＡＳＴ−１５Ｂ型往復動摩擦摩耗試験機）を用いて摩擦係数を測定した。なお、相手材としては厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、荷重２００ｇ、摺動速度１５０ｍｍ／ｍｉｎに設定した。
【００３３】
Ｂ．摩耗量
松原式摩耗試験機（株式会社オリエンテック製、ＥＦＭ−ＩＩＩ−Ｆ）を用いて摩耗量を測定した。なお、相手材としては＃３２０サンドペーパーで研磨したステンレス板（厚さ１ｍｍ）を用い、接触面積２ｃｍ2 、荷重５ｋｇ、摺動速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、摺動時間２時間に設定した。そして、吸着固定用シートの試験前の厚さから試験後の厚さを減じて摩耗量（単位は「ｍｍ」である）とした。
【００３４】
Ｃ．実装試験
図１に示すのと同構造の金属製基台上に実施例および比較例で得た吸着固定用シートを配置し、このシート上に液晶用ガラス板（厚さ０．８ｍｍ、縦３５０ｍｍ、横２５０ｍｍ）を載置する。そして、真空ポンプにより吸引して該ガラス板をシート上に吸着固定し、ダイヤモンドカッターによるスクライブ加工（ガラス板に所定の傷を入れる加工、本試験では傷の深さを約７０μｍに設定した）を行う。スクライブ加工の終了したガラス板を未加工のガラス板と交換し、同様に加工する。このスクライブ加工を繰り返すとガラス板のエッジで吸着固定用シートがじょじょに損傷され、そのためスクライブ加工の直線精度が損なわれるようになり、ブレーク工程（スクライブ加工後に、スクライブ痕を起点としてガラス板を割る工程）において割れ面の精度が損なわれるようになる。この割れ面の平面精度が０．２ｍｍ／２５０ｍｍを越えるまでに加工できるガラス板の枚数を数えた。
【００３５】
【表１】
0003727687.tif 000002
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成され、吸着固定用シートを多孔質としたので、摩擦係数が低く、また、摩耗量が小さく寿命が長いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸着固定法の実例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  通気孔
２  吸引孔
３  基台
４  被加工体
５  保護材
【図１】
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