CN114695239B 通过增材制造制备的静电吸盘以及相关方法及结构 （恩特格里斯公司）

WO2020185467A1,2020.09.17CN217239427U,2022.08.19通过增材制造制备的静电吸盘以及相关方本申请案涉及一种通过增材制造来制备的工件的步骤期间支撑所述工件的静电吸盘以及2其中所述上部和所述下部中的一者包含具有精细层厚度的至少4.根据权利要求1或2所述的吸盘底座，其中所述上部及5.根据权利要求1或2所述的吸盘底座，其中通过增材制造形成包含连续底面的所述吸盘底通过增材制造在所述吸盘底座的所述下部上方形成包含冷却通道的所述吸盘底座的通过增材制造在所述吸盘底座的所述中部上方形成包含连续上表面的所述吸盘底座通过增材制造形成所述吸盘底座的所述下部包含形成多个第一精细层，通过增材制造形成所述吸盘底座的所述中部包含形成多个粗糙层，通过增材制造形成所述吸盘底座的所述上部包含形成多个第二精细层，至少所述吸盘底座的所述上部或所述吸盘底座的所述下部具有至少99.6％的表观密9.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述吸盘底述中部及所述吸盘底座的所述上部使用复合材料在一个连续增材制造过程中无3[0001]本公开属于用于在加工工件的步骤期间支撑所述工件的静电吸盘的底座组件领压施加到含于吸盘内的电极以在工件及吸盘中电吸盘的底座的材料包含可通过机械加工技术来形成为精密底座结构的铝及其它金属或半部)中机械加工来形成两个相对件，且两个单独形成件通常通过真空钎焊步骤或电子束[0008]替代过程使用成形管作为冷却通道的占位器，接着在管上方浇铸材料以形成底4座表面及所述内部包含从所述上底座表面延伸到所述下底座表面的所述无机复合材料的[0011]另一方面，本公开涉及一种通过增材制造形成吸盘(例如静电吸盘)底座的方瓷层)的热膨胀系数范围内的热膨胀系数以提高吸盘组合件的热性能及平坦度。制备静电制造方法的层形成步骤来形成及固持在一起(例如，不使用真空钎焊步骤或任何其它类型5件且接着将两个单独形成件结合在一起(例如通过真空钎焊技术或不同类型的结合技术)熔化(SLM)(也称为直接金属激光熔化(DMLM)或激工技术及单独形成底座的多个(例如两个)个别件且接着将多个件结合在一起以形成完整底座结构(例如通过真空钎焊步骤)的步骤的先[0026]增材制造技术可用于形成由包含金属材料(包含合金)及金属基复合材料的各种以通过使用标准机械加工技术来类似地形成的材(一个相是金属或金属合金且另一相是不同金属或另一非金属材料，例如纤维、颗粒或晶6[0029]可根据本描述的方法使用的金属及金属合金包含过去已用于制备静电吸盘组合件的底座中特别有用或期望且鉴于用于组合件的其它组件(例如相邻陶瓷层)的材料的物的底座中的层的材料通常可具有与先前已用于形成静电吸盘的底座组合件的组件的各种(10.2×10-6m/(mK))、不锈钢17-4PH(10.8×10-6m/(mK))、钢M2(工具)(11×10-6m/(m热膨胀系数可在从4×10-6m/(mK)到30[0035]通过增材制造技术形成的通道可具有不同或各种形状(剖面)、图案(相对于底座7[0036]如所描述那样形成的通道的又一任选特征可为相对于底座及底座组合件的(通常呈圆形)表面积的通道图案，其经设计用于提高相对于特定工件的传热效率及可由底座组座中设计及形成底座内的通道图案以匹配将在使用期间由静电吸盘组合件支撑的工件(例(最高测量点)与波谷(最低测量点)之间的高度差(在z方向上)，且以距离单位(例如微米)给出。仅通过机械加工步骤制备的具有300毫米直径的底座可经形成以展现低至30微米的通过增材制造步骤形成底座及接着进一步通过机械加工步骤来加工底座表面来形成的底应展现在组合件的上表面处(例如在陶瓷层的顶部处)测量的超高平坦度。对于300毫米吸致相对于常用于形成吸盘底座的先前材料(例如铝，其没有这些材料坚硬)的改进CTE匹配8吸盘的底座的典型性质，且可通过已知分析技术测量，包含由表面粗糙度轮廓(表示为显微镜波峰与波谷的粗糙度平均值。通过所描述的增材制造方法、接着进行机械加工步骤以降低通过增材制造方法制备的表面的粗糙度来制备的底座的实例表面可具有小于1微米中的一者来确定，例如通过ISO4287-1:1984或ASTMF10进、更精密形成包含附接到底座的陶瓷层的吸盘组合件，包含在陶瓷层顶部处测量的改进可与类似陶瓷层组合以形成具有300毫米直径的组合件，其展现在上陶瓷表面处测量的低实现底座组合件的金属基复合材料层的此低平坦度水平，底座层可通过增材制造形成，且底座组合件的表面(其将接触金属基复合材料层)可经机械加工以改进通过增材制造步骤产生的表面的平坦度。[0042]本描述的方法使用增材制造技术以通过依序形成复合材料的多个层来形成底座[0043]通常，底座可被认为具有平坦及薄外形，通常为圆形结构(从俯视及仰视方向观的顶部及底部。底座的内部存在于两个相对表面之间。内部可包含封闭通道(例如冷却通地，其中所有层形成步骤在单个增材制造设备上执行)用于将功能底座层的所有层形成为9执行，在层形成步骤中的任何两者之间不执行任何不同类型的步骤(例如任何类型的非层[0047]复合材料的每一层可根据需要由期望材料形成且具有期望厚度以产生呈具有期[0048]可根据本描述使用的颗粒可为可经加工以形成所描述的有用多层复合材料的任[0049]有用颗粒的实例包含能够通过激光能熔化或液化以形成所描述的底座结构的层的无机颗粒。此类颗粒的实例包含由金属(包含合金)及金属基复合材料制成的无机颗粒。材制造过程中的原料可含有能够熔化以形成多层复合材料的连续、基本上无孔层的颗粒。[0056]将底座的层形成为具有不同厚度可在加工效率及底座(或底座的部分)的物理性[0058]表观密度指代复合材料的层相对于用于形成呈100％固体无孔(零孔隙度)形式的材料泄漏到底座的外部(尤其在真空下的过程中使用底座时)来致使底[0060]层的密度(表观密度，当层中包含孔体积时)是层的质量除以层的体积(包含孔体积)除以用于形成具有零孔体积的层的材料的实际(理论)密度值的量度，且报告为实际密度的百分比。所描述的复合材料(或底座层)的层或一部分的表观密度值通常可相对较高，[0062]形成复合材料的粗糙层的步骤将包含形成具有较高厚度的原料层及熔化原料的接收激光能可致使粗糙层具有比精细层更高之缺陷与AC及DC库仑(Coulombic)吸盘及约翰森-罗贝克(Johnsen-Rahbek)吸盘一起使用。在本实214之间的空间22以控制(例如降低)晶片20的温度。底座12含有未具体说明的冷却通道(例部运行且除在通过增材制造方法形成底座期间形成于底座层内的通道空间之外无需结构[0075]通道(例如冷却通道)用于使流体(例如水或用于热交换的另一液体)循环通过底[0076]通道(例如冷却通道)或其部分(其是底座的部分)可位于底座内部的任何有用位[0080]所描述的底座可通过使用一系列个别层形成步骤来形成致密金属或金属基复合[0081]更具体来说，多层复合材料可通过产生较大三维结构(复合材料)的许多薄剖面[0082]图3A中展示用于制备所描述的多层复合材料的选择性激光熔化增材制造技术(208)中，电磁辐射源(例如高功率激光)用将熔化颗粒的波长及能量的辐[0083]构建板向下移动(210)且粉末原料的第二层(精细层或粗糙层)形成(212)作为第[0085]参考图3B，可使用市售选择性激光熔化增材制造设备(230)且使用根据本描述的粉末原料(232)来执行实例过程。根据方法的实例步骤，原料(232)在设备(230)的构建板(238)上方形成为均匀原料层(234)。激光(236)将电磁辐射(233)施加到第一层(2建板(238)向下移动(214)且在第一层(234)及第一固化原料(240)上方形成第二或