[发明专利]陶瓷吸盘及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸盘制备方法，特别是涉及一种陶瓷吸盘及其制备方法。

背景技术

随着我国半导体产业的快速发展，对制造装备的精度提出了更高的要求。为了解决高端光刻机的运动及测量的高精度要求，光刻机在工作台等系统采用了陶瓷材料。其中应用于光刻机的吸盘为一种采用陶瓷制作的中空结构，吸盘通过接管与真空设备连接，然后与大尺寸硅片接触，启动真空抽吸，使吸盘内产生负压，从而将硅片吸牢。为了减少对硅片的污染，需要尽可能的减少吸盘与硅片的接触，因此，在吸盘基体表面设计很多的小的凸点，且所有的凸点在同一个平面，让陶瓷吸盘与硅片实现点接触。

现有的陶瓷吸盘主要依靠素坯加工及后期精加工制备而成，在制作过程中，由于陶瓷烧结过程中产生内应力，使吸盘变形，通过后期的加工，也很难满足产品的使用要求，并且陶瓷的硬度大，难以加工，加工成本高且加工时间长。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种陶瓷吸盘及其制备方法，解决现有陶瓷吸盘的表面凸点难以制备的难题，提高了陶瓷吸盘表面凸点的一致性，降低了加工制造成本，缩短了制造周期，实现满足产品要求的陶瓷吸盘的制备。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种陶瓷吸盘的制备方法，所述的陶瓷吸盘包括基体和凸点，制备方法包括，获取待打印的凸点的三维模型；将所述的基体放置在3D打印设备的工作台上，固定；根据所述的凸点的三维模型，利用3D打印设备将陶瓷料浆打印在所述的基体上，得到所述的陶瓷吸盘的凸点；烧结，即得到所述的陶瓷吸盘。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的一种陶瓷吸盘的制备方法，其中所述的基体为陶瓷素坯基体，或者，所述的基体为经过烧结后的陶瓷基体。

优选的，前述的一种陶瓷吸盘的制备方法，获取待打印的凸点的三维模型，通过软件将所述的三维模型转换成STL文件，并将此文件输入3D打印设备系统中。

优选的，前述的一种陶瓷吸盘的制备方法，其中所述的制备凸点的陶瓷料浆的固含量为60-80％。

优选的，前述的一种陶瓷吸盘的制备方法，其中所述的烧结的温度为1300-1600℃，所述的烧结的时间为0.5-2h。

优选的，前述的一种陶瓷吸盘的制备方法，利用3D打印设备的打印喷嘴将陶瓷料浆打印在所述的基体上，所述的打印喷嘴的孔径为0.2-1mm。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。

依据本发明提出的一种陶瓷吸盘，所述的陶瓷吸盘由前述任一项所述的制备方法制备得到。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的一种陶瓷吸盘，其中所述的陶瓷吸盘为碳化硅陶瓷吸盘或氧化铝陶瓷吸盘。

优选的，前述的一种陶瓷吸盘，其中所述的凸点的形状为圆锥形、圆柱形、原台形或立方体形。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。

借由上述技术方案，本发明提供的一种陶瓷吸盘及其制备方法，至少具有下列优点：

1、本发明提供的陶瓷吸盘的制备方法，制备过程简单，降低了陶瓷吸盘的加工制备成本，缩短了制作周期。

本发明利用3D技术将凸点打印在陶瓷吸盘的基体上，打印过程简单，快速，提高了陶瓷吸盘的制备效率，缩短了陶瓷吸盘的制备周期；同时，本发明提供的3D打印方法，可严格根据设计图纸进行凸点的打印，利用3D打印设备的打印喷嘴将陶瓷料浆打印在基体上，制备得到了符合设计要求的陶瓷吸盘。

2、采用本发明提供的陶瓷吸盘的制备方法得到的陶瓷吸盘成品符合高端光刻机及真空设备对陶瓷吸盘精密度和硬度的要求。

本发明采用3D打印方法将凸点打印在基体上，最终得到了形状、大小、分布位置、数量等均符合设计要求的凸点。具体的，单个陶瓷吸盘上的凸点的大小、形状、高度、硬度等一致性高，提高了陶瓷吸盘成品的精密度。

3、将本发明制备得到的陶瓷吸盘安装在高端光刻机及真空设备上，符合高端光刻机及真空设备对陶瓷吸盘上凸点精密度的要求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式