(57)【要約】【課題】吸着固定用シートに吸着固定した被吸着部材に傷や接触痕が付いたり、破損することを防止できる吸着固定用シートの使用方法を提供する。【解決手段】本発明の吸着固定用シートの使用方法は、被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートの使用方法であって、前記被吸着部材の搬送の際に、該被吸着部材を載置した前記吸着固定用シートを介して気体を吹き出させ、該被吸着部材を浮上させることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートの使用方法であって、
前記多孔質シートが超高分子量ポリエチレンを含み構成され、
前記被吸着部材の搬送の際に、該被吸着部材を載置した前記吸着固定用シートを介して気体を吹き出させ、該被吸着部材を浮上させることを特徴とする吸着固定用シートの使用方法。
【請求項２】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレンを含む焼結体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の吸着固定用シートの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも超高分子量ポリエチレンを含み構成される吸着固定用シートの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の吸着固定用シートは、パソコン及び携帯電話等に用いられている液晶パネル用ガラス基板や半導体ウェハ（以下、ガラス基板等と言う。）の製造等に於いて、これらを吸着搬送、真空吸着固定等するために用いられている。
【０００３】
この様な吸着固定用シートとしては、例えば多孔質シートが挙げられる。更に、多孔質シートとしては、通気性、剛性、クッション性などを考慮して平均分子量５０万以上の超高分子量ポリエチレン（以下「ＵＨＭＷＰＥ」という）からなる多孔質シートが提案されている。
【０００４】
ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートは、一般に、金型にＵＨＭＷＰＥを充填し、焼結する等して製造される。しかし、この方法はバッチでの生産であり、連続化、長尺化は不可能である。
【０００５】
そのため、我々はこれまでに長尺の多孔質シートを得る方法として、金型に充填したＵＨＭＷＰＥ粉末を、加熱された水蒸気を用いて焼結し、冷却後切削するという特徴的な方法を提案している（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００６】
この方法で得られた多孔質シートは長尺であるため、多様な用途で使用することが可能であり、強度が高く通気性に優れているという特徴を持っている。
【０００７】
しかし、ガラス基板等は破損し易く、またその表面に傷や接触痕が付き易い構造である。この為、例えばガラス基板等をゴム吸盤で吸引固定して搬送すると、該ゴム吸盤によりガラス基板表面に接触痕が生じたり、ガラス表面に傷が付く等、製品の歩留まりを低下させるという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特公平５−６６８５５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、吸着固定用シートに吸着固定した被吸着部材に傷や接触痕が付いたり、破損することを防止できる吸着固定用シートの使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく、吸着固定用シートの使用方法について検討した。その結果、下記構成を採用することにより、前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明に係る吸着固定用シートの使用方法は、前記の課題を解決する為に、被吸着部材の吸引固定に用い、かつ少なくとも多孔質シートを含み構成される吸着固定用シートの使用方法であって、前記多孔質シートが超高分子量ポリエチレンを含み構成され、前記被吸着部材の搬送の際に、該被吸着部材を載置した前記吸着固定用シートを介して気体を吹き出させ、該被吸着部材を浮上させることを特徴とする。
【００１２】
前記構成によれば、吸着固定用シートは超高分子量ポリエチレンを含み構成されるので、摩擦係数が低く、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れている。また、多孔質シートは通気性を有する為、被吸着部材を搬送する際には、該被吸着部材に対し吸着固定用シートを介して気体を吹き付けることが可能になる。これにより、被吸着部材を吸着固定用シートから浮上させて非接触状態にし、或いは吸着固定用シートに対する摩擦を低減させることができ、被吸着部材の搬送を容易にする。その結果、被吸着部材の破損や、傷・接触痕を極力抑制することができる。
【００１３】
前記多孔質シートは、超高分子量ポリエチレンを含む焼結体から構成されるものであることが好ましい。これにより、多孔質シートの摩擦係数を一層低減させるので被吸着部材の搬送を一層容易にできると共に、耐摩耗性及び耐衝撃性も向上するので、被吸着部材に対する傷も更に防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、吸着固定用シートから気体を吹き出せることにより、被吸着部材を吸着固定用シートから浮上させて非接触状態にし、或いは吸着固定用シートに対する摩擦を低減させて被吸着部材の搬送をするので、被吸着部材の破損や、傷・接触痕を極力抑制することができ、その結果、製品の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の一形態について、以下に説明する。先ず、本実施の形態に係る吸着固定用シートの使用方法について説明する。
【００１６】
吸着固定用シートは通気孔を有する基台上に配置され、この吸着固定用シート上に被吸着部材が載置される。次に、吸気装置等により基台の通気孔を介して減圧し、被吸着部材を吸着固定用シートに吸引固定する。吸引固定後、被吸着部材は、ダイシング加工等の所定の加工が施される。
【００１７】
所定の加工後、吸気装置を停止させ、給気装置から空気等の気体を通気孔に供給させ、吸着固定用シートから圧縮気体を吹き出せる。これにより、吸着固定用シートから被吸着部材を浮上させて非接触状態にし、或いは吸着固定用シートに対する摩擦を低減させる。その結果、被吸着部材の搬送を容易にし、被吸着部材の破損や、傷・接触痕を極力抑制することができる。圧縮気体の供給量は特に限定されず、被吸着部材の重量等に応じて適宜設定すればよい。
【００１８】
前記吸着固定用シートとしては、超高分子量ポリエチレン（以下、「ＵＨＭＷＰＥ」と言う）を含み構成される多孔質シートを使用する。前記多孔質シートとしては、ＵＨＭＷＰＥからなる樹脂多孔質体又は焼結多孔質体からなるものが挙げられる。ＵＨＭＷＰＥからなる多孔質シートであると、摩擦係数が低く、耐摩耗性、耐摺動性に優れており、低コスト化が図れる。好ましく用い得る超高分子量ポリエチレンは、粘度平均分子量が５０万〜１０００万、好ましくは１００万〜７００万のものである。超高分子ポリエチレンは、商品名をハイゼックスミリオン（三井石油化学工業）やホスタレンＧＵＲ（タイコナ社）とする市販品などにより入手し得る。
【００１９】
前記多孔質シートの圧縮弾性率は、１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましく、２００〜４００ｋｇ／ｃｍ２の範囲内であることがより好ましい。また、多孔質シートの平均孔径は、用途等に応じて適宣に設定することができるが、１０〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、１５〜４０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００２０】
また、多孔質シートの厚さは、用途等に応じて適宣に設定することができるが、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲内であることがより好ましい。厚さが０．０５ｍｍより薄いと多孔質シートの機械的強度が低下し、使用時に破断する場合があり、また多孔質シートを積層治具等に取り付ける際の作業性も低下する恐れがある。その一方、厚さが０．５ｍｍより厚いと多孔質シートの通気性が低下する。
【００２１】
多孔質シートの通気性フラジールは、０．５〜２０ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃの範囲内であることが好ましく、１〜５ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃの範囲内であることがより好ましい。通気性フラジールが０．５ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ未満であると、通気性が低下するため、被吸着部材の吸着固定、及び浮上させるのに要するタクトタイムが長くなり、生産性が低下する傾向がある。その一方、２０ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃを超えると、エアの抜けが大きくなり過ぎ、被吸着部材に圧力を加えることができず、該被吸着部材を浮上させることが困難になる場合がある。尚、この場合には排気能力を高くすることも考えられるが、実用的ではない。
【００２２】
多孔質シートの針押し込み硬さとしては、ショアＤ３０〜５２が好ましく、３５〜４５がより好ましい。
【００２３】
多孔質シートの摩擦係数は、０．３以下が好ましく、０．１８以下がより好ましい。摩擦係数が前記範囲内であると、被吸着部材との間の摩擦を低減させることができる。摩擦係数が０．３を超えると、被吸着部材の吸引固定に用いたときの多孔質シートの寿命が短くなる傾向がある。
【００２４】
ＵＨＭＷＰＥそのものの硬さ（非多孔体）としては、ショアＤ硬度が５０〜６０であることが好ましく、５２〜５７であることがより好ましい。また、その圧縮弾性率は、２００〜４００ｋｇ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましい。平均孔径は１５〜４０μｍの範囲内であることが好ましい。通気性フラジールは、１〜５ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃの範囲内であることが好ましい。
【００２５】
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物に付着することも防止できる。
【００２６】
尚、本発明に係る吸着固定用シートは、多孔質シート単体であっても良く、孔径や強度、通気度等の異なる他の多孔質シートを複数積層する積層体であっても良い。この場合、他の多孔質シートは、多孔質シートの吸着面とは反対側の面に積層される。他の多孔質シートを吸着固定用シートに積層した場合には、吸引固定搬送用として十分な機械的強度を付与することができる。
【００２７】
又、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。例えば、ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートは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、次のような利点がある。即ち、ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートを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（白色に近い細線）を付けるが、多孔質シートが白色であると、ガラス板の下方の多孔質シートとスクライブ痕との画像認識による区別が付きにくく、後の切断加工での加工制御が不能となる場合がある。しかし、ＵＨＭＷＰＥ多孔質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多孔質シートの色の対比により、このスクライブ痕を容易に画像認識でき、精度良く切断加工が行えるようになる。
【００２８】
本発明に係る吸着固定用シートは、従来公知の種々の方法により作製することができる。例えば、ＵＨＭＷＰＥの焼結多孔質シートからなる場合、日本国特許第２０２００２６号などに記載の方法を適用することができる。より具体的には、例えば、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多孔質体とする。この様に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。
【００２９】
この際に用いる水蒸気はＵＨＭＷＰＥの融点以上に昇温させる為、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。尚、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０．１３〜１３ｋＰａが好ましい。
【００３０】
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及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。
【００３１】
この焼結時に於いて、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於いて熱融着しブロック状多孔質体（粉末相互の非接触部が該多孔質成形体の孔となる）が形成される。尚、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１ＭＰａ以下とするのが好ましい。
【００３２】
前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多孔質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い。冷却の方法としては、例えば室温に放置する等の方法を採用できる。尚、冷却はブロック状多孔質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。ブロック状多孔質体の冷却後、該ブロック状多孔質体を旋盤等を用いて所定厚さのシ−ト状に切削し、このシ−トを所定形状に打ち抜いたり、所定形状に切削加工することもできる。
【００３３】
前記方法は不純物が少ない粒子状原料を何もいれない状態で焼結のみ行うためクリーンな原反シートを得ることができる。これらシートはほとんど不純物がないことが判っている。
【００３４】
上記焼結多孔質体の圧縮弾性率及び平均孔径は、ＵＨＭＷＰＥ粉末の粒子径により制御できる。前記圧縮弾性率や平均孔径を得るために、ＵＨＭＷＰＥ粉末の粒子径は３０〜１７０μｍの範囲内であることが好ましく、１００〜１７０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【実施例】
【００３５】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３６】
（実施例１）
先ず、超高分子量ポリエチレンからなる多孔質シート（日東電工（株）製、商品名；サンマップ、厚さ０．２ｍｍｔ）を通気性粘着材で下金属吸盤に固定した。更に、多孔質シート上に厚さ０．５ｍｍｔのガラス板を載置し、このガラス板を吸引固定して、所定サイズにカットした。カット後のガラス板は、厚さ０．５ｍｍ、短辺１００ｍｍ、長辺２００ｍｍ、重さ２５ｇであった。
【００３７】
次に、空気を逆流させて、多孔質シートを介してガラス板に空気を吹き付け、このガラス板を多孔質シートから浮上させた。多孔質シートが浮上したときの空気圧を測定したところ、約０．２ＭＰａであった。更に、ガラス板を浮上させた状態でその端面を軽く触れ、ガラス板を次工程に搬送させた。搬送後にガラス板の表面状態を確認したところ、傷や破損等の痕跡は見られなかった。
【００３８】
（実施例２）
本実施例に於いては、多孔質シートとして厚さ０．３ｍｍｔのものを使用したこと以外は、実施例１と同様にしてガラス板のカット、及び次工程への搬送を行った。また、多孔質シートが浮上したときの空気圧は、約０．２ＭＰａであった。更に、搬送後のガラス板の表面状態を確認したところ、傷や破損等の痕跡は見られなかった。
【００３９】
（実施例３）
本実施例に於いては、多孔質シートとして厚さ０．５ｍｍｔのものを使用したこと以外は、実施例１と同様にしてガラス板のカット、及び次工程への搬送を行った。また、多孔質シートが浮上したときの空気圧は、約０．２ＭＰａであった。更に、搬送後のガラス板の表面状態を確認したところ、傷や破損等の痕跡は見られなかった。
【００４０】
（比較例１）
本比較例に於いては、前記実施例１と同様にしてガラス板を多孔質シート上に吸引固定し、その後所定サイズにカットした。次に、ウレタン製ゴム吸盤（商品名；（株）モリテック社製）を用いてガラス板の四箇所を上側から吸引し、該ガラス板を多孔質シートから引き離した。これにより、ガラス板を次工程に搬送させた。実施例１と同様にして、搬送後にガラス板の表面状態を確認したところ、ガラス板の表面にウレタン製ゴム吸盤による吸盤の痕跡が残っていた。
【００４１】
（参考例１）
本参考例に於いては、多孔質シートとして厚さ０．１ｍｍｔのものを使用したこと以外は、実施例１と同様にしてガラス板のカット、及び次工程への搬送を行った。更に、搬送後のガラス板の表面状態を確認したところ、傷や破損等の痕跡は見られなかった。但し、多孔質シートが浮上したときの空気圧は０．２ＭＰａを超える値であり、実施例１と比較して、搬送の効率はやや低下した。
【００４２】
（参考例２）
本参考例に於いては、多孔質シートとして厚さ１．０ｍｍｔのものを使用したこと以外は、実施例１と同様にしてガラス板のカット、及び次工程への搬送を行った。更に、搬送後のガラス板の表面状態を確認したところ、傷や破損等の痕跡は見られなかった。但し、多孔質シートが浮上したときの空気圧は０．２ＭＰａを超える値であり、実施例１と比較して、搬送の効率はやや低下した。
【００４３】
（通気性）
実施例及び比較例に係る吸着固定用シートについての通気性は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に基づき、次の通りにして測定した。即ち、測定はフラジール試験機を用いて行い、各測定値は吸着固定用シート全体の厚み方向に対する値とした。また、測定圧力は、０．１２３ｋＰａとした。結果を下記表１に示す。
【００４４】
【表１】
2007281206.tif 000002
【００４５】
（結果）
表１から明らかな通り、実施例１〜３に於いては、空気圧０．２ＭＰａ程度の空気圧で容易に搬送することが可能であり、またガラス板に傷や破損等の痕跡も無かった。その一方、比較例１に於いては、ガラス板の表面にウレタン製ゴム吸盤による痕跡が残っていた。尚、参考例１に示す様に、通気性フラジールが２０ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃを超えると、吸着固定用シートの表面に於けるガラス板が載置されていない領域から、該ガラス板を浮上させる為の空気が一部漏洩する為、ガラス板の搬送には０．２ＭＰａを超える空気圧が必要であった。また、参考例２に示す様に、通気性フラジールが０．５ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ未満であると、空気が吸着固定用シートを通気し難くなる為、ガラス板の搬送には、参考例１と同様、０．２ＭＰａを超える空気圧が必要であった。