陶瓷吸盘及其制备方法技术

本发明专利技术是关于一种陶瓷吸盘及其制备方法，其中，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。本发明专利技术采用3D打印技术将凸点打印在基体上，提高了陶瓷吸盘上各凸点规格的一致性，同时提高了制备效率。

Ceramic sucker and its preparation method

The invention relates to a ceramic sucker and a preparation method thereof, wherein the preparation method includes a three-dimensional model of a convex point to be printed; the matrix is placed on a worktable of the 3D printing device to be fixed, and the ceramic slurry is printed on the matrix based on the three-dimensional model of the protruding point. The convex point of the ceramic sucker is obtained, and the ceramic sucker is obtained by sintering. The invention uses 3D printing technology to print bumps on the substrate, improves the consistency of the convex points on the ceramic sucker, and improves the preparation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
陶瓷吸盘及其制备方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，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。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术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。本专利技术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。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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，本专利技术提供的一种陶瓷吸盘及其制备方法，至少具有下列优点：1、本专利技术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。本专利技术利用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，本专利技术提供的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、采用本专利技术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。本专利技术采用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、将本专利技术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。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种陶瓷吸盘及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。本专利技术提供了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。本专利技术提供了一种陶瓷吸盘的制备方法，具体的，采用3D打印技术将凸点打印在陶瓷吸盘的基体上。本专利技术可对待打印的凸点的形状、大小等物理参数进行精密设计，并利用计算机辅助设计技术，将待打印的凸点的形状、大小等参数转化为计算机可以识别的三维数据，计算机利用该三维数据控制3D打印设备，最终得到了经过精密设计的凸点。采用本专利技术提供的3D打印技术对陶瓷吸盘上的凸点进行打印制备，得到的凸点一次成型，烧结变形性不大，即烧结后得到的凸点的形状、大小等与设计的凸点相差不大，最终得到了符合设计要求的陶瓷吸盘。进一步的，本专利技术提供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。需要说明的是，本专利技术对陶瓷吸盘基体的制备方法不做限制。可以采用现有的传统成型方法对基体进行制备，也可以采用3D打印方法按照设计要求对基体进行打印制备。进一步的，本专利技术的陶瓷基体为素坯基体，以提高凸点与基体的结合紧密性。所述的基体也可以是经过烧结后的陶瓷基体，提高了基体的硬度，以提高基体在增加凸点过程中的加工稳定性(具有一定的硬度，不易变形)。优选的，可以按照设计要求对此处的基体进行表面处理，即精加工，以完成对基体的定型。进一步的，本专利技术提供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。STL文件是3D打印软件将数据输入设备的文件格式。进一步的，本专利技术提供的一种陶瓷吸盘的制备方法中，制备凸点的料浆组分与陶瓷吸盘的基体的组分相同。此处的“组分”为料浆中的各物料的种类，以利于提高凸点与基体的结合紧密性。进一步的，本专利技术提供的一种陶瓷吸盘的制备方法中，所述的制备凸点的陶瓷料浆的固含量为60-80％。此处陶瓷料浆的固含量限定为60-80％，以提高料浆的粘度，使得打印喷嘴打印出来的凸点在基体上快速成型、定型，在打印阶段，减少凸点的流动变形。进一步的，本专利技术提供的一种陶瓷吸盘的制备方法中，所述的烧结的温度为1300-1600℃，所述的烧结的时间为0.5-2h。进一步的，本专利技术提供的一种陶瓷吸盘的制备方法中，利用3D打印设备的打印喷嘴将制备凸点的陶瓷料浆打印在所述的基体上，打印喷嘴的形状根据凸点的设计要求进行设置，所述的打印喷嘴的孔径为0.2-1mm。本专利技术采用的3D打印设备中打印喷嘴的数量可以为1个，也可以为多个。进一步的，本专利技术提供的一种陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷吸盘的制备方法，所述的陶瓷吸盘包括基体和凸点，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷吸盘的制备方法，其特征在于：所述的基体为陶瓷素坯，或者，所述的基体为经过烧结后的陶瓷基体。3.根据权利要求1所述的一种陶瓷吸盘的制备方法，其特征在于：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。4.根据权利要求1所述的一种陶瓷吸盘的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小婷，刘海林，霍艳丽，杨泰生，胡传奇，贾志辉，陈玉峰，胡利明，唐婕，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11