(57)【要約】      （修正有）【課題】グリップ力が高く、被加工物（被搬送物）を汚染しがたく、かつ、耐熱性に優れる搬送固定治具を提供する。【解決手段】搬送固定治具１００は、第１の基材１０と、カーボンナノチューブ集合体３１と、第１の基材とカーボンナノチューブ集合体との間に配置された接着剤層２０とを備える。第１の基材とカーボンナノチューブ集合体とが、接着剤層を介して接合され、第１の基材の線膨張係数と、接着剤層の線膨張係数の比（接着剤層／基材）が、０．７〜１．８である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基材と、カーボンナノチューブ集合体と、該第１の基材と該カーボンナノチューブ集合体との間に配置された接着剤層とを備え、
該第１の基材と該カーボンナノチューブ集合体とが、該接着剤層を介して接合され、
該第１の基材の線膨張係数と、該接着剤層の線膨張係数の比（接着剤層／基材）が、０．７〜１．８である、
搬送固定治具。
【請求項２】
前記カーボンナノチューブ集合体が、第２の基材上に形成されており、
該第１の基材と該第２の基材とが、該接着剤層を介して接合されている、
請求項１に記載の搬送固定治具。
【請求項３】
前記接着剤層を構成する接着剤が、無機系接着剤またはカーボン系接着剤である、請求項１または２に記載の搬送固定治具。
【請求項４】
前記無機系接着剤が、セラミック接着剤である、請求項３に記載の搬送固定治具。
【請求項５】
前記搬送固定治具を４５０℃下に１時間放置した際、前記接着剤層の弾性率変化が、５０％以下である、請求項１から４のいずれかに記載の搬送固定治具。
【請求項６】
前記接着剤層の線膨張係数が、５ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃である、請求項１から５のいずれかに記載の搬送固定治具。
【請求項７】
前記第１の基材を構成する材料が、アルミナである、請求項１から６のいずれかに記載の搬送固定治具。
【請求項８】
前記カーボンナノチューブ集合体表面のガラス表面に対する２３℃における静摩擦係数が、１〜５０である、請求項１から７のいずれかに記載の搬送固定治具。
【請求項９】
第１の基材上に、接着剤を塗布して塗布層を形成し、
該塗布層上にカーボンナノチューブ集合体を配置し、
該塗布層を硬化させて、接着剤層を形成し、
該接着剤層を介して、該第１の基材と該カーボンナノチューブ集合体とを、接合することを含み、
該第１の基材の線膨張係数と、該接着剤層の線膨張係数の比（接着剤層／基材）が、０．７〜１．８である、
請求項１から８のいずれかに記載の搬送固定治具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送固定治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
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には、被加工物が載置される部材（搬送固定治具）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。
【０００３】
しかしながら、従来の搬送固定治具は、樹脂等の弾性材料により被加工物を保持しており、被加工物に該弾性材料が付着残存しやすいという問題がある。また、樹脂等の弾性材料は、耐熱性が低く、高温環境下では、そのグリップ力が低下するという問題がある。
【０００４】
セラミックスなどの材料を搬送固定治具に用いると、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搬送固定治具は、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。
【０００５】
また、高温環境下で被加工物を保持する方法としては、減圧吸着する方法、搬送固定治具の形状により被加工物を固定する方法（例えば、チャッキング、ザグリ固定等）等が挙げられる。しかしながら、減圧吸着する方法は、大気雰囲気下でのみ有効であり、ＣＶＤ工程等における真空下では採用できない。また、搬送固定治具の形状により被加工物を固定する方法においては、被加工物と搬送固定治具との接触により、被加工物がダメージを受ける、パーティクルが発生する等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５１９６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、グリップ力が高く、被加工物（被搬送物）を汚染しがたく、かつ、耐熱性に優れる搬送固定治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の搬送固定治具は、第１の基材と、カーボンナノチューブ集合体と、該第１の基材と該カーボンナノチューブ集合体との間に配置された接着剤層とを備え、該第１の基材と該カーボンナノチューブ集合体とが、該接着剤層を介して接合され、該第１の基材の線膨張係数と、該接着剤層の線膨張係数の比（接着剤層／基材）が、０．７〜１．８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集合体が、第２の基材上に形成されており、該第１の基材と該第２の基材とが、該接着剤層を介して接合されている。
１つの実施形態においては、上記接着剤層を構成する接着剤が、無機系接着剤またはカーボン系接着剤である。
１つの実施形態においては、上記無機系接着剤が、セラミック接着剤である。
１つの実施形態においては、上記搬送固定治具を４５０℃下に１時間放置した際、前記接着剤層の弾性率変化が、５０％以下である。
１つの実施形態においては、上記接着剤層の線膨張係数が、５ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃である。
１つの実施形態においては、上記第１の基材を構成する材料が、アルミナである。
１つの実施形態においては、上記カーボンナノチューブ集合体表面のガラス表面に対する２３℃における静摩擦係数が、１〜５０である。
本発明の別の局面によれば、上記搬送固定治具の製造方法が提供される。この製造方法は、第１の基材上に、接着剤を塗布して塗布層を形成し、該塗布層上にカーボンナノチューブ集合体を配置し、該塗布層を硬化させて、接着剤層を形成し、該接着剤層を介して、該第１の基材と該カーボンナノチューブ集合体とを、接合することを含み、該第１の基材の線膨張係数と、該接着剤層の線膨張係数の比（接着剤層／基材）が、０．７〜１．８である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、グリップ力が高く、被加工物（被搬送物）を汚染しがたく、かつ、耐熱性に優れる搬送固定治具を提供することができる。より詳細には、本発明の搬送固定治具は、第１の基材上に配置されたカーボンナノチューブ集合体を備え、カーボンナノチューブ集合体により被加工物を固定することができるため、グリップ力が高く、被加工物（被搬送物）を汚染しがたく、かつ、耐熱性に優れる。さらに、第１の基材とカーボンナノチューブ集合体とを接着剤層を介して接合し、該第１の基材の線膨張係数と該接着剤層の線膨張係数との比（接着剤層／基材）を特定範囲とすることにより、高温下においても、カーボンナノチューブ集合体が脱離し難く、被加工物（被搬送物）を良好に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１つの実施形態による搬送固定治具の概略断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態による搬送固定治具の概略断面図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による搬送固定治具の概略斜視図である。
【図４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
Ａ．搬送固定治具の概要
図１は、本発明の１つの実施形態による搬送固定治具の概略断面図である。搬送固定治具１００は、第１の基材１０と、カーボンナノチューブ集合体３１と、第１の基材１０とカーボンナノチューブ集合体３１との間に配置された接着剤層２０とを備える。第１の基材１０とカーボンナノチューブ集合体３１とは、接着剤層２０を介して接合されている。カーボンナノチューブ集合体３１は、第１の基材１０の全面に設けられていてもよく、第１の基材１０の一部の面上に設けられていてもよい。
【００１２】
カーボンナノチューブ集合体３１は複数のカーボンナノチューブ３２から構成される。カーボンナノチューブ３２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３１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３２は、第１の基材１０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。
【００１３】
図２は、本発明の別の実施形態による搬送固定治具の概略断面図である。図２の搬送固定治具２００においては、カーボンナノチューブ集合体３１が第２の基材３３上に形成されている。接着剤層２０は、第２の基材３３のカーボンナノチューブ集合体３１が形成されていない側に配置される。第１の基材１０と第２の基材３２とは、接着剤層２０を介して接合されている。
【００１４】
本発明の搬送固定治具は、例えば、半導体素子の製造工程、光学部材の製造工程等に好適に用いられ得る。より詳細には、本発明の搬送固定治具は、半導体素子製造における工程と工程との間、あるいは所定の工程内で、材料、製造中間品、製品等（具体的には、半導体材料、ウエハ、チップ、フィルム等）を移送するために用いられ得る。また、光学部材製造における工程間、あるいは所定の工程内で、ガラス基材等を移送するために用いられ得る。なお、以下、本発明の搬送装置により搬送され得る材料、製造中間品、製品等を、被加工物または被搬送物ということもある。
【００１５】
上記搬送固定治具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２３℃における静摩擦係数は、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５０である。このような範囲であれば、グリップ性に優れる搬送固定治具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搬送固定治具が、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。
【００１６】
Ｂ．第１の基材
上記第１の基材は、半導体材料、電子材料等を搬送する際の搬送基材として機能する。第１の基材の形態としては、例えば、搬送アーム、搬送テーブル、搬送リング、搬送ガイドレール、収納カセット、フック、搬送フレームなどが挙げられる。第１の基材の大きさや形状は、目的に応じて、適宜選択し得る。第１の基材は、搬送アーム、搬送テーブル、搬送リング、搬送ガイドレール、収納カセット、フック、搬送フレーム等の一部であってもよい。第１の基材が搬送アームである場合の一例を、図３の概略斜視図に示す。図３の搬送固定治具１００は、搬送アームとしての第１の基材１０の一方端に、カーボンナノチューブ集合体３１が配置されている。なお、上述の図１は、搬送固定治具１００のＩ−Ｉ線による断面図である。
【００１７】
上記第１の基材を構成する材料としては、任意の適切な材料が採用され得る。１つの実施形態においては、搬送基材を構成する材料として、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス材料；ステンレス鋼等の耐熱性材料が用いられる。好ましくは、アルミナが用いられる。
【００１８】
上記第１の基材の線膨張係数は、好ましくは２ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃であり、より好ましくは３ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃であり、さらに好ましくは５ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃であり、さらに好ましくは６ｐｐｍ／℃〜９ｐｐｍ／℃である。このような範囲であれば、高温下においても、良好に機能し得る搬送固定治具を得ることができる。本明細書において、線膨張係数は、熱機械分析装置（ＴＭＡ）により測定することができる。
【００１９】
上記第１の基材の体積膨張係数は、好ましくは１５ｐｐｍ／℃〜３６ｐｐｍ／℃であり、より好ましくは１８ｐｐｍ／℃〜２７ｐｐｍ／℃である。このような範囲であれば、高温下においても、良好に機能し得る搬送固定治具を得ることができる。
【００２０】
上記第１の基材の線膨張係数と、上記接着剤層の線膨張係数の比（接着剤層／基材）は、０．７〜１．８である。本発明においては、当該線膨張係数の比をこのような範囲とすることにより、高温（例えば、４５０℃）下においても、カーボンナノチューブ集合体が脱離し難く、被加工物（被搬送物）を良好に固定し得る搬送固定治具を得ることができる。カーボンナノチューブ集合体を用いることにより、高温下における粘着性向上およびクリーン性の向上を実現し、さらに、上記のように接着剤層の線膨張係数（第１の基材の線膨張係数に対する比）を適切に調整することにより、繊維状物の集合体であるカーボンナノチューブ集合体を第１の基材に良好に接合し得たことが、本発明の大きな成果である。第１の基材の線膨張係数と、上記接着剤層の線膨張係数の比（接着剤層／基材）は、好ましくは０．８〜１．７である。このような範囲であれば、上記効果がより顕著となる。
【００２１】
Ｃ．接着剤層
上記接着剤層は、任意の適切な接着剤により構成され得る。上記接着剤層を構成する接着剤として、好ましくは、無機系接着剤またはカーボン系接着剤が用いられる。これらの接着剤は、耐熱性に優れる点で好ましい。なかでも好ましくは、無機系接着剤またはカーボン系接着剤である。
【００２２】
上記無機系接着剤としては、例えば、セラミック接着剤、シリカ系接着剤等が上げられる。
【００２３】
セラミック接着剤は、アルカリ金属ケイ酸塩、リン酸塩、金属アルコキシド等の硬化成分を硬化させることにより、接着性を発現し得る接着剤である。好ましくは、硬化成分として、アルカリ金属ケイ酸塩またはリン酸塩（例えば、リン酸アルミニウム）を含むセラミック接着剤が用いられる。
【００２４】
シリカ系接着剤は、粒子表面にシラノール基を備えた無水ケイ酸の微粒子、オルガノポリシロキサン等のシリカ系硬化成分を硬化させることにより、接着性を発現し得る接着剤である。シリカ系硬化成分としては、例えば、溶融シリカ、超微粒子シリカ（例えば、粒径：１０ｎｍ〜１００ｎｍ）、オルガノポリシロキサン、シラン化合物、有機珪素化合物などのシリコーン系材料等が用いられ得る。
【００２５】
セラミック接着剤およびシリカ系接着剤は、硬化剤（硬化促進剤）および／または充填剤（フィラー）をさらに含み得る。また、セラミック接着剤は、任意の適切な分散媒を含み得る。
【００２６】
セラミック接着剤において、上記アルカリ金属ケイ酸塩と組み合わせて用いられる硬化剤（硬化促進剤）としては、例えば、亜鉛、マグネシウム、カルシウム等の酸化物または水酸化物；ナトリウム、カリウム、カルシウム等のケイ化物；アルミニウム、亜鉛等のリン酸塩；カルシウム、バリウム、マグネシウム等のホウ酸塩；等が挙げられる。上記リン酸塩と組み合わせて用いられる硬化剤（硬化促進剤）としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム等の酸化物または水酸化物；マグネシウム、カルシウム等のケイ酸塩；ＩＩ族ホウ酸塩；等が挙げられる。
【００２７】
上記充填剤（フィラー）としては、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化マグネシウム等が挙げられる。１つの実施形態、充填剤（フィラー）の種類および／または添加量により、接着剤層の線膨張係数が調整される。
【００２８】
上記分散媒としては、任意の適切な溶媒が用いられる。該溶媒としては、水系溶媒を用いてもよく、有機系溶媒を用いてもよい。水系溶媒は、より高耐熱な接着剤層を形成し得る点で好ましい。また有機系溶媒は、カーボンナノチューブ集合体との親和性に優れる点で好ましい。
【００２９】
上記セラミック接着剤中の成分は、第１の基材を構成する材料、第２の基材を構成する材料、所望とする耐熱温度等に応じて、適切に選択され得る。１つの実施形態において、第１の基材がアルミナから構成される場合、硬化成分として金属アルコキシドが用いられ、充填剤としてアルミナが用いられ、分散媒としてメタノール等のアルコールが用いられる。
【００３０】
１つの実施形態においては、カーボン系接着剤は、バインダと、カーボン系フィラーと、溶媒とを含む。バインダとしては、例えば、アルカリ金属ケイ酸塩、リン酸塩、金属アルコキシド等が挙げられ、好ましくはアルカリ金属ケイ酸塩である。カーボン系フィラーとしては、例えば、グラファイト粉末、カーボンブラック等が挙げられ、好ましくはカーボンブラックである。溶媒としては、例えば、水等が挙げられる。
【００３１】
別の実施形態においては、カーボン系接着剤は、所定の樹脂と、カーボン系フィラーとを含み得る。当該樹脂としては、加熱により難黒鉛化炭素となる樹脂が用いられ得る。このような樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ポリカルボジイミド樹脂等が挙げられる。カーボン系フィラーとしては、例えば、グラファイト粉末、カーボンブラック等が挙げられる。また、カーボン系接着剤は、任意の適切な溶媒を含み得る。カーボン系接着剤に含まれる溶媒としては、例えば、水、フェノール、ホルムアルデヒド、エタノール等が挙げられる。
【００３２】
上記接着剤層の線膨張係数は、好ましくは５ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃であり、より好ましくは６ｐｐｍ／℃〜９ｐｐｍ／℃である。このような範囲であれば、高温下においても、カーボンナノチューブ集合体が脱離し難い搬送固定治具を得ることができる。なお、接着剤層の線膨張係数とは、接着剤を硬化させた後の線膨張係数である。
【００３３】
上記接着剤層の体積膨張係数は、好ましくは１５ｐｐｍ／℃〜３６ｐｐｍ／℃であり、より好ましくは１８ｐｐｍ／℃〜２７ｐｐｍ／℃である。このような範囲であれば、高温下においても、カーボンナノチューブ集合体が脱離し難い搬送固定治具を得ることができる。なお、接着剤層の体積膨張係数とは、接着剤を硬化させた後の体積膨張係数である。
【００３４】
搬送固定治具を４５０℃下に１時間放置した際、上記接着剤層の弾性率変化（４５０℃×１時間後の接着剤層弾性率−接着剤層形成直後（接着剤硬化直後）の接着剤層弾性率）は、好ましくは５０％以下であり、より好ましくは３０％以下である。このように高温下での特性変化が少ない接着剤層を形成すれば、高温下においても、カーボンナノチューブ集合体が脱離し難い搬送固定治具を得ることができる。なお、弾性率は、ナノインデンターによる単一押し込み測定により、荷重-変位曲線の傾きおよび、押し込み圧子の試料への投影面積から求めることができる。なお、ナノインデンターによる単一押し込み測定の測定条件は、以下のとおりである。
装置：Ｈｙｓｉｔｒｏｎ  Ｉｎｃ．製  Ｔｒｉｂｏｉｎｄｅｎｔｅｒ
使用圧子：Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ（三角錐型）
測定方法：単一押し込み測定
測定温度：２５℃（室温）
押し込み深さ設定：５μｍ
【００３５】
上記接着剤層の厚みは、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍであり、より好ましくは０．５μｍ〜５０μｍであり、さらに好ましくは１．０μｍ〜２０μｍである。このような範囲であれば、該接着剤層を介して、カーボンナノチューブ集合体または第２の基材と、第１の基材とを強固に接合することができる。
【００３６】
Ｄ．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。
【００３７】
上記カーボンナノチューブの長さは、好ましくは５０μｍ〜３０００μｍであり、より好ましくは２００μｍ〜２０００μｍであり、さらに好ましくは３００μｍ〜１５００μｍであり、特に好ましくは４００μｍ〜１０００μｍであり、最も好ましくは５００μｍ〜１０００μｍである。このような範囲であれば、グリップ力が高く、かつ、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００３８】
カーボンナノチューブ集合体は、例えば、後述の実施形態（第１の実施形態、第２の実施形態）を取り得る。
【００３９】
カーボンナノチューブ集合体の第１の実施形態は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である。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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００４０】
第１の実施形態において、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１０層以上であり、より好ましくは１０層〜３０層であり、さらに好ましくは１０層〜２５層であり、特に好ましくは１０層〜２０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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００４１】
カーボンナノチューブの層数分布の「分布幅」とは、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数との差をいう。カーボンナノチューブの層数分布の分布幅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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００４２】
カーボンナノチューブの層数、層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。例えば、カーボンナノチューブ集合体から少なくとも１０本、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブを取り出してＳＥＭあるいはＴＥＭによって測定し、層数および層数分布を評価すれば良い。
【００４３】
第１の実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは５層〜３０層であり、より好ましくは１０層〜３０層であり、さらに好ましくは１５層〜３０層であり、特に好ましくは１５層〜２５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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００４４】
第１の実施形態において、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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００４５】
第１の実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００４６】
第１の実施形態において、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２５％以下であり、より好ましくは１％〜２５％であり、さらに好ましくは５％〜２５％であり、特に好ましくは１０％〜２５％であり、最も好ましくは１５％〜２５％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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００４７】
第１の実施形態において、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２層から層数１０層に存在し、さらに好ましくは層数３層から層数１０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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００４８】
第１の実施形態において、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。
【００４９】
第１の実施形態において、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〜１０００μｍ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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００５０】
第１の実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、好ましくは０．３ｎｍ〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍである。カーボンナノチューブの直径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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００５１】
第１の実施形態において、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。
【００５２】
カーボンナノチューブ集合体の第２の実施形態は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００５３】
第２の実施形態において、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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００５４】
第２の実施形態において、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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００５５】
第２の実施形態において、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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００５６】
第２の実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００５７】
第２の実施形態において、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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００５８】
第２の実施形態において、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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００５９】
第２の実施形態において、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。
【００６０】
第２の実施形態において、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５５０μｍ〜３０００μｍであり、さらに好ましくは６００μｍ〜２０００μｍであり、さらに好ましくは６５０μｍ〜１０００μｍであり、特に好ましくは７００μｍ〜１０００μｍ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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００６１】
第２の実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、好ましくは０．３ｎｍ〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍである。カーボンナノチューブの直径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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００６２】
第２の実施形態において、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。
【００６３】
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、その少なくとも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「少なくとも先端を含む部分」とは、カーボンナノチューブの先端、すなわち、カーボンナノチューブの第１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。
【００６４】
上記カーボンナノチューブは、その全てが、その少なくとも先端を含む部分が無機材料によって被覆されていても良いし、その一部が、その少なくとも先端を含む部分が無機材料によって被覆されていても良い。複数あるカーボンナノチューブの全体の中における、その少なくとも先端を含む部分が無機材料によって被覆されたカーボンナノチューブの含有割合は、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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具が形成され得る。
【００６５】
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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具を形成することができる。
【００６６】
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、被搬送物を汚染しがたい搬送固定治具が形成され得る。
【００６７】
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、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどが挙げられる。
【００６８】
カーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。
【００６９】
カーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、例えば、平板の上に触媒層を形成し、熱、プラズマなどにより触媒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、化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ法）によって、平板から略垂直に配向したカーボンナノチューブ集合体を製造する方法が挙げられる。
【００７０】
カーボンナノチューブ集合体の製造方法で用い得る平板としては、任意の適切な平板を採用し得る。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（シリコンウェハなど）、アルミニウムなどの金属板などが挙げられる。
【００７１】
カーボンナノチューブ集合体を製造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４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。
【００７２】
カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒（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。
【００７３】
カーボンナノチューブ集合体を製造する際、必要に応じて、平板と触媒層の中間にアルミナ／親水性膜を設けても良い。
【００７４】
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、平板の上にＳｉＯ２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、Ａｌ２Ｏ３が親水性のＳｉＯ２膜と相互作用し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着したものよりも粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成される。平板の上に、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Ａｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。また、平板の上に、親水性膜を作製し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着しても、粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。
【００７５】
カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みは、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である。カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みを上記範囲内に調整することにより、形成する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粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。
【００７６】
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板上に塗布する方法などが挙げられる。
【００７７】
カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る炭素源としては、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。
【００７８】
カーボンナノチューブ集合体の製造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。
【００７９】
Ｅ．第２の基材
上記第２の基材は、カーボンナノチューブ集合体を形成する際に用いた平板であり得る。すなわち、第２の基材を備える搬送固定治具は、カーボンナノチューブ集合体が形成された平板をそのまま、第１の基材に積層して得られる。
【００８０】
Ｆ．搬送固定治具の製造方法
搬送固定治具は、任意の適切な方法により製造され得る。１つの実施形態においては、第１の基板上に接着剤層を構成する接着剤を塗布し、該塗布により形成された塗布層上にカーボンナノチューブ集合体を配置した後、該塗布層を硬化させることにより接着剤層を形成して、搬送固定治具を得ることができる。カーボンナノチューブ集合体を塗布層上に配置する方法としては、例えば、上記Ｄ項で説明した方法により得られたカーボンナノチューブ集合体付平板から、カーボンナノチューブ集合体を上記塗布層に転写する方法が挙げられる。
【００８１】
別の実施形態においては、第１の基板上に接着剤層を構成する接着剤を塗布し、該塗布により形成された塗布層上に、カーボンナノチューブ集合体が形成された平板（第２の基板）を積層した後、該塗布層を硬化することにより、搬送固定治具を得ることができる。
【００８２】
接着剤の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。塗布方法としては、例えば、コンマコーターやダイコーターによる塗布、ディスペンサによる塗布、スキージによる塗布等が挙げられる。
【００８３】
上記接着剤塗布層の硬化方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。加熱により硬化する方法が好ましく用いられる。硬化温度は、接着剤の種類に応じて適切に設定され得る。該硬化温度は、例えば、９０℃〜４００℃である。１つの実施形態において、接着剤としてカーボン系接着剤を用いる場合、硬化後、高温下で焼成する。焼成温度は、該接着剤の使用温度より高いことが好ましく、例えば、３５０℃〜３０００℃である。
【実施例】
【００８４】
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。
【００８５】
［製造例１］カーボンナノチューブ集合体の製造
シリコン製の平板（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、Ａｌ２Ｏ３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Ａｌ２Ｏ３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、この平板を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、平板上にカーボンナノチューブ集合体を形成させた。
【００８６】
［実施例１］
第１の基材（セラミクス製；線膨張係数：８ｐｐｍ／℃）上に、スキージを用いて、接着剤（スリーボンド社製、商品名「ＴＢ３７３２」、バインダ：金属アルコキシド、フィラー：アルミナ）を塗布した。
製造例１で得られたカーボンナノチューブ集合体を上記平板から採取し、接着剤塗布層上に配置した。このとき、カーボンナノチューブ集合体の平板に接していた側が、接着剤塗布層に接するように配置した。
その後、カーボンナノチューブ集合体の接着剤塗布層とは反対側に、清浄なウエハを介して重りをおき、５０ｇ／ｃｍ２の荷重を１分間かけ、カーボンナノチューブ集合体と接着剤塗布層とを密着させた。
次いで、上記のようにして得られた積層体を、常温下に１時間、さらに、１００℃の環境下に３０分置いて、接着剤を硬化させた。
上記のようにして、第１の基材／接着剤層（厚み：１０μｍ）／カーボンナノチューブ集合体から構成される搬送固定治具を得た。
【００８７】
［実施例２］
接着剤（スリーボンド社製、商品名「ＴＢ３７３２」、バインダ：金属アルコキシド、フィラー：アルミナ）に代えて、接着剤（イーエムジャパン社製、商品名「Ｇ７７１６」、バインダ：ケイ酸塩、フィラー：カーボン）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして積層体を得た。該積層体を、常温下に２時間、さらに、１００℃の環境下に２時間置いて、接着剤を硬化させ、第１の基材／接着剤層（厚み：１０μｍ）／カーボンナノチューブ集合体から構成される搬送固定治具を得た。
【００８８】
［実施例３］
接着剤（スリーボンド社製、商品名「ＴＢ３７３２」、バインダ：金属アルコキシド、フィラー：アルミナ）に代えて、接着剤（アイン社製、商品名「ＲＧ−５７−２−３」；バインダ：オルガノポリシロキサン、フィラー：二酸化珪素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、チタン酸カリウム、溶剤：エチレングリコールジブチルエーテル）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして積層体を得た。該積層体を、８０℃の環境下に３０分、さらに、１５０℃の環境下に３０分、さらに、４００℃の環境下に２時間置いて、接着剤を硬化・焼成させ、第１の基材／接着剤層（厚み：２０μｍ）／カーボンナノチューブ集合体から構成される搬送固定治具を得た。
【００８９】
［実施例４］
第１の基材（セラミクス製；線膨張係数：８ｐｐｍ／℃）に代えて、第１の基材（セラミックス製；線膨張係数：３ｐｐｍ／℃）を用いたこと、および、接着剤（スリーボンド社製、商品名「ＴＢ３７３２」、バインダ：金属アルコキシド、フィラー：アルミナ）に代えて、接着剤（アイン社製、商品名「ＲＧ−１２−６−２」；バインダ：オルガノポリシロキサン、フィラー：二酸化珪素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、溶剤：エチレングリコールモノブチルエーテル）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして積層体を得た。該積層体を、８０℃の環境下に３０分、さらに、１５０℃の環境下に３０分、さらに、４００℃の環境下に２時間置いて、接着剤を硬化・焼成させ、第１の基材／接着剤層（厚み：２０μｍ）／カーボンナノチューブ集合体から構成される搬送固定治具を得た。
【００９０】
［比較例１］
接着剤（スリーボンド社製、商品名「ＴＢ３７３２」、バインダ：金属アルコキシド、フィラー：アルミナ）に代えて、接着剤（東亜合成社製、商品名「アロンセラミックＣ」、バインダ：ケイ酸塩、フィラー：シリカ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして積層体を得た。該積層体を、常温下に２４時間、９０℃の環境下に２時間、さらに、１５０℃の環境下に１時間置いて、接着剤を硬化させ、第１の基材／接着剤層（厚み：１０μｍ）／カーボンナノチューブ集合体から構成される搬送固定治具を得た。
【００９１】
［比較例２］
接着剤（スリーボンド社製、商品名「ＴＢ３７３２」、バインダ：金属アルコキシド、フィラー：アルミナ）に代えて、接着剤（東亜合成社製、商品名「アロンセラミックＥ」、バインダ：ケイ酸塩、フィラー：ジルコニア、シリカ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして積層体を得た。該積層体を、常温下に２４時間、９０℃の環境下に２時間、さらに、１５０℃の環境下に１時間置いて、接着剤を硬化させ、第１の基材／接着剤層（厚み：１０μｍ）／カーボンナノチューブ集合体から構成される搬送固定治具を得た。
【００９２】
［評価］
実施例および比較例で得られた搬送固定治具を下記の評価に供した。結果を表１に示す。
【００９３】
（１）線膨張係数
線膨張係数は、熱機械分析装置（ＴＭＡ）（島津製作所社製、「ＴＭＡ−６０」）により測定した。
【００９４】
（２）密着強度
製造直後の搬送固定治具について、室温（２３℃）下で、第１の基材とカーボンナノチューブ集合体との密着強度（引っ張りせん断強度）を測定した。密着強度は、オートグラフ（島津製作所社製、商品名「島津オートグラフＡＧ−１２０ｋＮ」）を用い、引張速度を５０ｍｍ／分として測定した。
また、高温処理（４５０℃で１時間）した後の搬送固定治具について、上記同様の方法により密着強度を測定した。
【００９５】
【表１】
2017175126.tif 000003
【符号の説明】
【００９６】
１０      第１の基材
２０      接着剤層
３１      カーボンナノチューブ集合体
３２      カーボンナノチューブ
３３      第２の基材
１００、２００  搬送固定治具
【図１】
2017175126.tif 000004
【図２】
2017175126.tif 000005
【図３】
2017175126.tif 000006
【図４】
2017175126.tif 000007