JP2001291680A

JP2001291680A - イオン注入機用静電チャック

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Publication number: JP2001291680A
Application number: JP2000108415A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Tomaru; 一彦都丸; Ryuichi Handa; 隆一半田; Tsutomu Yoneyama; 勉米山
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2001-10-19
Anticipated expiration: 2020-04-10
Also published as: JP3599634B2; US20010050836A1; EP1146546A3; US6760214B2; EP1146546A2; TW497118B

Abstract

(57)【要約】【課題】金型等からの剥離性に優れると共に、シリコン
ウェハを汚染することのない、イオン注入用シリコーン
ゴム製静電チャック【解決手段】金属基板上に、第１絶縁層、該第１絶縁層
上に電極として形成された導電性パターン、及び該導電
性パターン上に第２絶縁層が設けられているイオン注入
機用静電チャック。少なくとも前記第２絶縁層は、下記
（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する熱伝導性シリコーンゴム
組成物の硬化物からなることを特徴とする。（Ａ）平均
組成式がＲ^１ _aＳｉ０_(4-a)/2で表されるオルガノポリシ
ロキサン：１０〜６９．９９体積％；但し、式中のＲ^１
は、同一または異種の非置換もしくは置換の１価炭化水
素基であり、ａは１．９０〜２．０５の正数である。
（Ｂ）熱伝導性充填剤：３０〜８９．９９体積％。
（Ｃ）フッ素変性シリコーン界面活性剤：０．０１〜１
０体積％；但し（Ａ）十（Ｂ）十（Ｃ）＝１００体積％
である。（Ｄ）硬化剤：（Ａ）〜（Ｃ）からなる組成物
を硬化させるのに必要な量。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の製造
や液晶パネルの製造工程における基板の保持装置に関
し、特にイオン注入工程におけるイオン注入機用の、シ
リコーンゴム製静電チャックに関する。

【０００２】

【従来技術】従来、半導体集積回路や液晶パネルの製造
におけるイオン注入工程においては、機械的クランプを
用いたいわゆるメカニカルチャックや、静電吸着方式、
およびジョンセン・ラーベック力方式のウエハーチャッ
ク等のいわゆる静電チャックが用いられている。メカニ
カルチャックは、機械的クランプにより基板（ウエハ）
を上から押さえつけるのでウエハに歪みが生じる上、該
クランプが基板上に覆い被さるためにデバイスを形成で
きない部分が発生するので、基板を有効に活用すること
ができないという欠点があった。そこで、これらの欠点
を解消するために静電チャックが提案されており実用化
されている。上記静電チャックの絶縁層としては、ポリ
イミドなどのプラスチックス、アルミナ、窒化アルミな
どのセラミックス、シリコーンゴムなどのゴム弾性体を
使用したものがある。

【０００３】一方、イオン注入工程においては、イオン
ビームの注入により発生する熱によるウエハの温度上昇
をおさえ、ウエハの温度を均一かつ一定にして、ウエハ
に熱ダメージを与えることなく安定したイオン注入を行
うために、静電チャックの裏面や台座内部に形成された
流路に冷却チラーを流すなどの冷却機構を設けた、ウエ
ハを冷却するプラテン機構が実用化されている。

【０００４】セラミックス製の静電チャックは、ウエハ
と接触する絶縁層が硬いためにウエハ裏面の凹凸との密
着性が悪く接触熱抵抗が大きいことから、十分な放熱特
性が得られないという欠点がある。上記の欠点を解決す
るために、ウエハと絶縁層の間にヘリウム等の不活性ガ
スを流し、ウエハと絶縁層との間の熱移動の仲介をさせ
る方式が提案され実用化されている。しかしながら、こ
の方法では前記不活性ガスをながすための溝を絶縁層表
面に設けるなどの微細加工が必要となる上、不活性ガス
を流すための設備が必要となるなど、製造コストが高く
なるという欠点がある。

【０００５】これに対し、ポリイミド製の静電チャック
は、製造が容易である上安価であるために現在最も広く
使用されているが、熱伝導率が低い上に硬いので、セラ
ミックス製静電チャックの場合と同様、ウエハ裏面の凹
凸との密着性が悪く接触熱抵抗が大きいために、十分な
放熱特性が得られないという欠点がある。

【０００６】一方、シリコーンゴム製の静電チャック
（特公平２−５５１７５号、特公平２−６３３０７号、
及び特開平９−２９８２３３号各公報）は、弾性体であ
るシリコーンゴムを絶縁層に用いるのでウエハ裏面の凹
凸との密着性が良く、特に高熱伝導性のシリコーンゴム
を用いた物は効率よくウエハの温度を均一に保つことが
できる。尚、一般的にシリコーンゴム製静電チャック
は、２枚の熱伝導性シリコーンゴムシートで内部電極と
なる金属箔からなる導電性パターンをはさみ込んだ構造
となっている。

【０００７】この場合に用いる熱伝導性シリコーンゴム
シートは、一般的に、オルガノポリシロキサン；窒化棚
素、酸化アルミニウム等の熱伝導性の高い無機質粉末；
及び硬化剤を含む熱伝導性シリコーンゴム組成物を、カ
レンダー法によりプラスチックフィルム上に分だしして
プレフォームを作製するか、あるいは上記熱伝導性シリ
コーンゴム組成物を有機溶剤に分散し、これをプラスチ
ックフィルムまたはガラスクロス上でシート状に成形し
た後乾燥してプレフォームを作製し、次いでプレス加硫
を施すことによって製造されている。

【０００８】しかしながら、従来の熱伝導性シリコーン
ゴム組成物では、熱伝導性を高くするために無機質粉末
を多量に充填すると、ゴム強度が低下し、熱伝導性シリ
コーンゴム製造時に金型又はプラスチックフィルムから
剥離させることが困難となる。そこで従来は剥離性を改
善するためにステアリン酸亜鉛などの内添離型剤を熱伝
導性シリコーンゴム組成物に添加していた。従って、こ
のような熱伝導性シリコーンゴムを静電チャックに用い
ると、上記のステアリン酸亜鉛に含有される亜鉛によっ
て、シリコンウエハが汚染されるという問題があった。

【０００９】また、近年ではウエハの大口径化に伴い、
静電チャックの大きさも直径が３００ｍｍ〜４００ｍｍ
と大型化しているが、液晶パネルでは基板が１，０００
ｍｍ角と更に大型化している。このような大判の熱伝導
性シリコーンゴムの成形に際しては、従来のステアリン
酸亜鉛などの内添離型剤を含有させても金型等から剥離
させることが困難であった。そこで、熱伝導性シリコー
ンゴム組成物の成形時における剥離性を良くすると共
に、シリコンウェハに対する金属汚染源にならない内部
添加離型剤が望まれていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、金型等からの剥離性に優れると共に、シリコンウェ
ハを汚染することのない、イオン注入用シリコーンゴム
製静電チャックを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
金属基板上に、第１絶縁層、該第１絶縁層上に電極とし
て形成された導電性パターン、及び該導電性パターン上
に第２絶縁層が設けられているイオン注入機用静電チャ
ックにおいて、少なくとも第２絶縁層が、下記（Ａ）〜
（Ｄ）成分を含有する熱伝導性シリコーンゴム組成物の
硬化物からなることを特徴とする、イオン注入機用静電
チャックによって達成された。（Ａ）平均組成式がＲ^１ _aＳｉ０_(4-a)/2で表されるオル
ガノポリシロキサン：１０〜６９．９９体積％；但し、
式中のＲ^１は、同一または異種の非置換もしくは置換の
１価炭化水素基であり、ａは１．９０〜２．０５の正数
である。（Ｂ）熱伝導性充填剤：３０〜８９．９９体積％。（Ｃ）フッ素変性シリコーン界面活性剤：０．０１〜１
０体積％；但し（Ａ）十（Ｂ）十（Ｃ）＝１００体積％
である。（Ｄ）硬化剤：（Ａ）〜（Ｃ）からなる組成物を硬化さ
せるのに必要な量。

【００１２】

【発明の実施の形態】平均組成式Ｒ^１ _aＳｉ０_(4-a)/2で
表される（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、本発
明の静電チャックの少なくとも第２絶縁層として使用さ
れる熱伝導性シリコーンゴム組成物のべ一スポリマーと
して使用される。但し、上式中のＲ^１は同一または異種
の非置換もしくは置換の１価炭化水素基、ａは１．９０
〜２．０５の正数である。

【００１３】上記Ｒ^１の具体例としては、メチル基、エ
チル基等のアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケ
ニル基；フェニル基、トリル基等のアリール基；シクロ
ヘキシル基等のシクロアルキル基；及びこれらの基中の
炭素原子に結合した水素原子の一部または全部をハロゲ
ン原子、シアノ基等の置換基で置換した、クロロメチル
基、フロロプロピル基又はシアノエチル基等が例示され
る。

【００１４】本発明で使用する、前記平均組成式で表さ
れるオルガノポリシロキサンとしては、一般的には、オ
ルガノポリシロキサンの主鎖がジメチルポリシロキサン
単位からなるもの、あるいはこのオルガノポリシロキサ
ンの主鎖にビニル基、フェニル基、トリフロロプロピル
基などを導入したものが好ましい。また、上記オルガノ
ポリシロキサンとしては分子鎖末端がトリオルガノシリ
ル基又は水酸基で封鎖されたものが望ましい。上記のト
リオルガノシリル基としては、例えばトリメチルシリル
基、ジメチルビニルシリル基、トリビニルシリル基など
が例示される。（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンと
しては、Ｒ^１の５０モル％以上特に８０モル％以上がメ
チル基であり、ビニル基が０．００１〜５モル％特に
０．０１〜０．５モル％であることが好ましい。

【００１５】（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの重
合度は特に限定されるものではないが、１００〜２０，
０００の範囲であることが好ましく、特に２００〜１
０，０００の範囲が好適である。従って、（Ａ）成分の
オルガノポリシロキサンとしてはオイル状からガム状の
ものまで種々の性状のものを用いることができるので、
本発明の静電チャックに使用される熱伝導性シリコーン
ゴム組成物は、液状タイプ、ミラブルタイプのいずれに
も調整することができる。

【００１６】また、（Ｂ）成分の熱伝導性充填剤として
は、アルミナ粉末、窒化アルミ粉末、窒化硼素粉末、石
英粉末、シリカ粉末、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、
炭化珪素、酸化マグネシウムなどが例示されるが、特に
金属酸化物、金属窒化物が好ましい。これらは、粉状、
球状、鱗片状、針状等、形状は特に制限されず、単独で
使用しても２種以上を併用してもよい。

【００１７】（Ｃ）成分のフッ素変性シリコーン界面活
性剤は、熱伝導性シリコーンゴム表面に疎水性の表面皮
膜を形成し、これによりプレス加硫時の離型性を極めて
良好に維持するための成分である。上記（Ｃ）成分は、
分子中にシロキサン結合を有し、親水性基及びフッ素原
子含有基を有するものであれば特に限定されるものでは
ないが、下記の一般式で表される化合物が好ましい。但し、上記一般式におけるＲ^１，Ｒ^２は同種又は異種の
アルキル基（アルキル基の炭素原子数は１〜３が好まし
い）を表し、Ｒ^３は水素原子又はアルキル基（アルキル
基の炭素原子数は１〜５が好ましい）を表す。ａは０〜
２の整数、ｒは２又は３、ｎは１〜５の整数、ｍは１〜
８の整数である。その有用な具体例としては下記の化合
物が挙げられる。

【００１８】

【００１９】これらは単独で使用しても２種以上の混合
物として使用してもよいし、あるいはそれらが縮合した
オリゴマーとして使用してもよい。（Ａ）成分、（Ｂ）
成分及び（Ｃ）成分の配合比率は、（Ａ）＋（Ｂ）＋
（Ｃ）を１００体積％とした場合、体積分率で（Ａ）成
分１０〜６９．９９体積％、（Ｂ）成分３０〜８９．９
９体積％、（Ｃ）成分０．０１〜１０体積％であり、
（Ａ）成分が１５〜６９．９体積％、（Ｂ）成分が４０
〜８４．９体積％、（Ｃ）成分が０．０１〜３体積％の
範囲であることが好ましい。（Ｂ）成分が３０体積％未
満では組成物の熱伝導性が不充分となる一方、８９．９
９体積％を超えると配合が難しくなり、組成物の粘度あ
るいは可塑度が高くなるので成形加工性が悪くなる。ま
た、（Ｃ）成分が０．０１体積％未満では十分な離型効
果が得られず、１０体積％を越えても離型効果の向上は
期待できずコスト的に不利となる。

【００２０】（Ｄ）成分の硬化剤は、オルガノポリシロ
キサン（Ａ）の種類及び架橋反応機構によって適宜選択
される。架橋反応がラジカル反応である場合には有機過
酸化物が使用される。上記、有機過酸化物は公知のもの
の中から適宜選択することができるが、その例として
は、例えばベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロ
ロベンゾイルパーオキサイド、４−クロルベンゾイルパ
ーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ一ブ
チルパーオキサイド、２，５−ジメチルー２，５−ビス
（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられ
る。これらは、単独で、又は２種以上組み合わせて使用
することができる。有機過酸化物の使用量は熱伝導性シ
リコーンゴム組成物を硬化させるのに必要な量であり、
通常（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計１００重量部に対して
０．１〜１０重量部である。

【００２１】また架橋反応が、脂肪族不飽和基を含むオ
ルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和基と、オルガノハ
イドロジェンポリシロキサン中の珪素原子に結合した水
素原子（ＳｉＨ基）との間で付加反応するヒドロシリル
化反応の場合には、オルガノハイドロジェンポリシロキ
サンと白金族金属又は白金族金属系化合物等の付加反応
触媒とが組み合わされ使用される。この場合には、
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンとして、ビニル
基、アリル基等の脂肪族不飽和基（アルケニル基）を有
するものが選択され使用される。

【００２２】この場合、オルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンも付加反応触媒も公知のものの中から適宜選択
して使用することができる。オルガノハイドロジェンポ
リシロキサンとしては、珪素原子に結合した水素原子を
分子中に少なくとも２個有するものが使用される。付加
反応触媒の具体例としては、塩化白金酸；アルコール変
性塩化白金酸（米国特許３２２０９７２号）；塩化白金
酸とオレフィンとのコンプレックス（米国特許３１５９
６０１号、同３１５９６６２号、同３７７５４５２号）
などが例示される。オルガノハイドロジェンポリシロキ
サンは、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンのアルケ
ニル基に対して０．５〜５モル％となる量添加すること
が好ましい。また、付加反応触媒の量はいわゆる触媒量
でよく、例えば白金族金属換算で、組成物全体に対して
１〜１，０００ｐｐｍである。

【００２３】本発明の静電チャックは金属基板上に第１
絶縁層、該第１絶縁層上に電極として形成されたパター
ン、該導電性パターン上に第２絶縁層が設けられている
イオン注入機用静電チャックにおいて、ウェハと直接接
触し得る第２絶縁層を上記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有す
る熱伝導性シリコーンゴム組成物の硬化物（熱伝導性シ
リコーンゴム）で形成した点に特徴があり、この構成を
とることにより成形時の加工性（剥離性）が良好である
だけでなく、ウェハに対する汚染をも著しく改良するこ
とができる。

【００２４】第１絶縁層の材質は特に制限されず、セラ
ミックス、ポリイミド等の樹脂、シリコーンゴム等の弾
性体などが例示されるが、本発明においてはシリコーン
ゴムが好ましく、特に熱伝導性シリコーンゴムが好まし
い。中でも、（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する熱伝導率シ
リコーンゴム組成物の硬化物が最も好ましい。また、第
１絶縁層の熱伝導率は１ｗ／ｍｋ以上であることが好ま
しく、特に２ｗ／ｍｋ以上であることが好ましい。第１
絶縁層の厚さは５０〜１，０００μｍであることが好ま
しい。

【００２５】以下本発明を図に従って更に詳述する。図
１は静電チャックの断面図、図２は導電性パターンであ
る。尚、図１においては、導電性パターン３と第１絶縁
層１及び第２絶縁層２間のプライマー層は記載されてい
ない。金属基板５は静電チャック台座として使用される
が、その材質としては、アルミニウム、アルマイト、ジ
ュラルミンなどが好適である。

【００２６】導電性パターン３は静電チャックのウエハ
吸着のための電極として作用するものであるが、材質と
しては銅、アルミニウム、ニッケル、銀、タングステン
などの金属系の導電体が用いられる。該パターンの膜厚
は１〜１００μｍとすれば良く、特に５〜５０μｍとす
ることが好ましい。１μｍ未満では導電性パターンの機
械的強度が低下し第２絶縁層２を積層する工程や電圧供
給用のリード線を導電性パターンに半田などで接合する
ときの半田コテの印圧により破損するなどの不具合が発
生することがある。また、１００μｍを越えても導電性
パターンの機械的強度や電気的性能が向上するわけでは
なく、材料コスト的に不利となることがある。

【００２７】第１絶縁層１と第２絶縁層２間に導電性パ
ターン３が形成された積層体（以下ゴムチヤックと呼
ぶ）を製造する方法は特に限定されるものではないが、
先ず第１絶縁層を形成する。次いで、得られた第１絶縁
層表面にプライマー（シランカップリング剤、チタンカ
ップリング剤など）処理した金属箔を熱プレス成形によ
り積層し、金属箔をエッチング処理することにより所定
のパターン形状に調製する。次に、硬化後に第２絶縁層
となる上記熱伝導性シリコーンゴム組成物をカレンダー
法によりプラスチックフィルム上に分だしして作製した
プレフォーム又は上記熱伝導性シリコーンゴム組成物を
有機溶剤に分散し、これをプラスチックフィルム又はガ
ラスクロス上でシート状に成形した後、乾燥して作製し
たプレフォームを、プライマー処理された前記導電性パ
ターン面と熱プレス成形し、プラスチックフィルムを剥
離すれば良い。第１絶縁層が弾性体である場合には、第
１絶縁層を上記第２絶縁層と同様に形成することができ
る。この場合には、硬化後に第１絶縁層となるプレフォ
ームにプライマーを処理し、金属箔を熱プレス成形によ
り積層した後、プラスチックフィルムを剥離すればよ
い。

【００２８】第２絶縁層２の熱伝導性シリコーンゴムの
熱伝導率は１Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましいが、近
年では注入熱量の増大に伴って高い熱伝導性が求められ
るので２Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。また、第
２絶縁層２に用いられる熱伝導性シリコーンゴムの硬さ
（ＪＩＳ６２４９）は８５以下であることが好ましく、
特に５０〜８０であることが好ましい。第２絶縁層の硬
さが８５を越えるとウエハ裏面の凹凸に追従できなくな
ることがあり、密着性が悪くなって放熱性が低下するこ
とがある。

【００２９】第２絶縁層２の厚みは、放熱性の観点から
極力薄い方が有利であり、５０〜１，０００μｍの範囲
のものが好適である。５０μｍ未満では絶縁耐圧が低下
するため静電チャックが絶縁破壊を起こす確率が高くな
ることがあり、また、１，０００μｍを越えると放熱性
が低下するため、ウエハの冷却効率が悪くなることがあ
る。

【００３０】第２絶縁層２の吸着面の平坦度及び表面粗
さはウエハとの密着性に影響し、ウエハと第２絶縁層表
面の接触熱抵抗に影響を与えるが、平坦度は５０μｍ以
下とすることがウエハとの密着性を良くする上で好適で
ある。５０μｍを越えるとウエハとの密着性が低下し、
放熱性が低下するためウエハの冷却効率が悪くなること
がある。また、表面粗さ（Ｒａ）は５μｍ未満とするこ
とがウエハとの密着性を良くするうえで好適である。５
μｍを越えるとウエハ裏面の凹凸に追従できなくなるこ
とがあり、密着性が悪くなって放熱性が低下することが
ある。

【００３１】本発明の静電チャックの第１絶縁層１と金
属基板５は接着剤４を用いて積層すればよい。ここで使
用する接着剤としては、公知のシリコーンゴム系接着剤
を用いればよい。接着剤の塗布量は熱伝導性を低下させ
ないために極力少ない方が良い。接着剤の膜厚として
は、０．１〜３０μｍが好適である。また、導電性パタ
ーン３の形状は、単極型（一般的には正極となる）と双
極型（正極と負極を均等に印可する）の２種に大別され
るが、本発明では何れの型としても良い。

【００３２】リード線６は、静電チャックの導電性パタ
ーンと電源を連結するものである。本発明の静電チャッ
クにおける通常印加電圧は０〜±４，０００Ｖであるの
で、絶縁耐圧に優れたＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなどの
フッ素樹脂被覆電線を用いることが好ましい。また、封
止剤６は、リード線７と導電性パターン３の結線部間、
及び該結線部と金属基板間の絶縁性を確保することを目
的として敷設される。このような封止剤としては、シリ
コーン系、エポキシ系、ポリイミド系などの公知の封止
剤を使用することができる。

【００３３】

【実施例】以下本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。図
１の断面構造で、かつ第１絶縁層の直径が３００ｍｍ、
厚み６５０μｍ、熱伝導率３．５Ｗ／ｍＫ；第２絶縁層
の直径が３００ｍｍ、厚み３００μｍ、熱伝導率１．５
Ｗ／ｍＫ、硬さ６０°、表面粗さＲａ２μｍ、吸着面の
平面度３０μｍのシリコーンゴムを使用すると共に導電
性パターンとして銅箔を使用し、その直径が２９６ｍ
ｍ、厚み３５μｍ、パターン形状を図２−ｄ形状とし、
また金属基板として、その直径が４００ｍｍで厚みが１
５ｍｍのアルミニウムを使用し、第２絶縁層と金属基板
との間の接着剤層の厚みが１５μｍの静電チャックを、
以下のようにして製造した。

【００３４】組成例１．Ａ：ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％、メチル
ビニルシロキサン単位０．１５モル％から成る平均重合
度８，０００のメチルビニルポリシロキサン１００重
量部（５５．０体積％）Ｂ：窒化硼素粉末（ＵＨＰ−１：昭和電工（株）製の商
品名）１９０重量部（４４．５体積％）Ｃ：下記フッ素変性シリコーン界面活性剤１重量部
（０．５体積％）Ｄ：ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド２重量部

【００３５】（工程１）第１絶縁層となる組成例１の熱
伝導性シリコーンゴム組成物をトルエンに溶解し固形分
３０重量％の溶液を作製した。次にガラスクロス（幅５
００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚み５０μｍ）に含浸コー
ターを使用してコーティングを行い、熱風乾燥炉（１０
０℃）により容剤を気散させ、プレフォーム２（圧縮後
の厚みを考慮して厚み８５０μｍ）を作製した。欠にプ
レフォーム２を４００ｍｍ角にカットしＰＥＴフィルム
（厚み１００μｍ）上に載せた。さらにプライマー処理
した銅箔（厚み３５μｍ）をプレフォーム上に載せ、そ
の上にＰＥＴフィルム（厚み１００μｍ）を載せて、１
８０℃、８ＭＰａの条件で１０分間プレス成形を行っ
た。次にＰＥＴフィルムを剥離したところ、熱伝導性シ
リコーンゴムと銅箔の積層体が得られた。得られた積層
体の銅箔を第２図−ｄに示すパターンにエッチングし、
銅の電極パターンを形成させた。

【００３６】組成例２．Ａ：ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％、メチル
ビニルシロキサン単位０．１５モル％から成る平均重合
度８，０００のメチルビニルポリシロキサン１００重
量部（５３．０体積％）Ｂ：球状アルミナ粉（アドマファインＡ０４１Ｒ：アド
マテックス（株）製商品名）３５０重量部（４６．８
体積％）Ｃ：下記フッ素変１生シリコーン界面活性剤０．３重
量部（０．２体積％）Ｄ：ジ−ｔ一ブチルパーオキサイド２重量部

【００３７】（工程２）第２絶縁層となる組成例２の熱
伝導性シリコーンゴム組成物を配合しカレンダー加工に
よりショットブラスト処理されたＰＥＴフィルム（幅５
００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚み１００μｍ）上にシー
ト状のプレフォーム１（厚み３００μｍ）を作製した。
上記（工程１）で得られた積層シートの電極パターン側
にプライマー処理し、上記プレフォーム１と１８０℃、
５ＭＰａの条件で１０分間プレス成形を行った。次にＰ
ＥＴフィルムを剥離し、抜き型により直径３００ｍｍに
打ち抜き、第１絶縁層と第２絶縁層間に銅電極パターン
が形成されたゴムチヤックを得た。

【００３８】次に、アルミニウム基板（直径４００ｍ
ｍ、厚み１５ｍｍ）に（工程２）で得られたゴムチヤッ
クをシリコーンゴム接着剤（ＫＥ１８２５：信越化学工
業（株）製）によりプレス接着（条件１２０℃、３ＭＰ
ａ，１０分）し、銅パターンにＰＴＦＥ被覆電線を半田
付けし、封止剤としてシリコーン系封止材料ＫＪＲ６３
２を敷設し、静電チャックを作製した。

【００３９】得られた静電チャックをイオン注入機に装
着し、吸着電圧±１，２００Ｖ、注入熱量０．５Ｗ／ｃ
ｍ^２、ドーズ量５×１０^１５ｉｏｎｓ／ｃｍ^２、注入時
間５００秒の条件で、直径３００ｍｍのウエハにイオン
注入を行ったところ、ウエハ温度を６０℃に保った状態
で良好なイオン注入が行えた。また、ウエハヘの金属不
純物の付着量を全反射蛍光Ｘ線分析により定量分析した
結果、何れの測定点においても金属不純物（Ｆｅ，Ｃ
ｒ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｕ，Ａ１など）は５×１０^１０ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ^２以下と良好な結果であった。さらにパーテ
ィクルカウンターによりウエハ裏面に付着したパーティ
クルを測定したところ、０．１６μｍ〜２．０μｍの範
囲で２，２５０個と少なかった。こられの結果は、本発
明の静電チャックがイオン注入工程において非常に有用
であることを実証するものである。

【００４０】比較例．実施例の組成例２におけるフッ素
界面活性剤の代わりにステアリン酸亜鉛を２部添加した
熱伝導性シリコーンゴム組成物を使用したところ、ＰＥ
Ｔフィルムからの剥離が困難となり静電チャックを製造
することができなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静電チャックの断面図である。

【図２】導電性パターンの例である。ａ図は単極型、
ｂ、ｃ、ｄ図は何れも双極型である。

【符号の説明】

１第１絶縁層２第２絶縁層３導電性パターン４接着剤５金属基板６封止剤７リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 83:04 Ｃ０８Ｌ 83:04 (72)発明者米山勉群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料技術研究所内Ｆターム(参考） 3C016 GA10 4F071 AA67 AB07 AB18 AB22 AB26 AB27 AC08 AE02 AE10 AE17 AF44 AH19 BB13 BC17 5C034 CC09 5F031 CA02 CA05 HA02 HA17 MA31 PA11 PA18 PA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属基板上に、第１絶縁層、該第１絶縁層
上に電極として形成された導電性パターン、及び該導電
性パターン上に第２絶縁層が設けられているイオン注入
機用静電チャックにおいて、少なくとも第２絶縁層が、
下記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する熱伝導性シリコーン
ゴム組成物の硬化物からなることを特徴とする、イオン
注入機用静電チャック；（Ａ）平均組成式がＲ^１ _aＳｉ０_(4-a)/2で表されるオル
ガノポリシロキサン：１０〜６９．９９体積％；但し、
式中のＲ^１は、同一または異種の非置換もしくは置換の
１価炭化水素基であり、ａは１．９０〜２．０５の正数
である。（Ｂ）熱伝導性充填剤：３０〜８９．９９体積％。（Ｃ）フッ素変性シリコーン界面活性剤：０．０１〜１
０体積％；但し（Ａ）十（Ｂ）十（Ｃ）＝１００体積％
である。（Ｄ）硬化剤：（Ａ）〜（Ｃ）からなる組成物を硬化さ
せるのに必要な量。
【請求項２】第１絶縁層、第２絶縁層の両方が上記
（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する熱伝導性シリコーンゴム
組成物の硬化物である、請求項１に記載されたイオン注
入機用静電チャック。