(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却性能および絶縁性能に優れ、半導体集積回路の製造において基板を保持するのに好適な静電チャックを提供する。【解決手段】金属基板２上に直接または接着剤層３を介して形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上である熱伝導性シリコーンゴムからなる第１絶縁層４と、該第１絶縁層４上に直接または接着剤層５を介して形成された導電性パターン６と、該導電性パターン６上に直接または接着剤層７を介して形成され、絶縁性ポリイミドフィルムからなる第２絶縁層８と、該第２絶縁層８上に直接または接着剤層９を介して形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上であり、硬さが８５以下であり、表面粗さが５μｍ以下である熱伝導性シリコーンゴムからなる第３絶縁層１０とを含んでなることを特徴とする静電チャック。【選択図】図１
2006165160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板上に直接または接着剤層を介して形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上である熱伝導性シリコーンゴムからなる第１絶縁層と、
該第１絶縁層上に直接または接着剤層を介して形成された導電性パターンと、
該導電性パターン上に直接または接着剤層を介して形成され、絶縁性ポリイミドフィルムからなる第２絶縁層と、
該第２絶縁層上に直接または接着剤層を介して形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上であり、硬さが８５以下であり、表面粗さが５μｍ以下である熱伝導性シリコーンゴムからなる第３絶縁層と
を含んでなることを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記４つの接着剤層の少なくとも１層が設けられ、該接着剤層がシリコーンゴム系接着剤、またはシランカップリング剤もしくはチタン系カップリング剤を含有するプライマーを含んでなり、該接着剤層の厚さが０．１〜３０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
前記４つの接着剤層の少なくとも１層が設けられ、該接着剤層がアルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、および石英粉からなる群より選ばれる少なくとも一つの熱伝導性付与剤を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の静電チャック。
【請求項４】
該第２絶縁層の厚さが５〜５０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の静電チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路の製造において基板の保持が必要となる工程、特に、イオン注入工程、スパッタリング工程、プラズマエッチング工程において有用な静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路の製造工程における基板の保持には静電吸着方式またはジャンセン・ラーベック力方式のウェーハチャック、即ち、いわゆる静電チャックが用いられている。この静電チャックの絶縁層としてはポリイミド等のプラスチック、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミックス、シリコーンゴム等のゴム弾性体を用いることが提案されている。
【０００３】
また、プラズマエッチング工程においては、ウェーハがプラズマにより加熱されるのを抑えて、ウェーハの温度分布を均一かつ一定とするため、冷却チラー等の冷却機構が静電チャックの裏面に設けられている。温度分布を均一かつ一定にすると、マスク材とエッチング対象物の下地との選択性が高くなり、また、異方性形状を得られやすいので、高精度のエッチングが可能となる。
【０００４】
セラミック製絶縁層を用いた静電チャックは、プラズマガスに対する耐久性に優れ、かつ高熱伝導性である。しかし、セラミック製絶縁層は硬度が高いため、凹凸を有するウェーハとの密着性が悪く、その結果、接触熱抵抗が大きくなり、十分な放熱特性が得られない。そこで、熱移動を促進するために、ウェーハと絶縁層との間にヘリウム等の不活性ガスを流す等の手段が採られる。しかし、この方法では、不活性ガスを流す溝を絶縁層表面に設ける等の微細加工、および不活性ガスの供給設備が必要であり、静電チャックの構造が複雑になり、静電チャックの製造コスト増を招くという点で不利である。
【０００５】
ポリイミド製絶縁層を用いた静電チャックは、容易に製造でき安価であるが、プラズマガスに対する耐久性が十分でない。また、熱伝導率が低く、かつ、硬いため、接触熱抵抗が大きく、放熱特性が悪いという問題がある。
【０００６】
特許文献１には、金属板上に、シリコーンゴムをガラスクロスに浸透させて得た放熱性シリコーンプリプレーグからなる第１絶縁膜と、第１絶縁膜上に電極として形成された銅パターンと、銅パターン上にシリコーンゴムからなる第２絶縁膜が設けられてなる静電チャックが提案されている。この静電チャックは、絶縁層に弾性体であるシリコーンゴムを用いているため、比較的接触熱抵抗が小さく、放熱特性がよい。よって、この静電チャックを用いると、効率よくウェーハの温度を均一に保ちやすい。しかし近年、更に高いウェーハ温度の冷却性能が求められるようになり、特許文献１に記載された構造の静電チャックでも冷却性能が不十分となっている。
【０００７】
更に、特許文献２では、金属基板上に形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である熱伝導性シリコーンゴムからなる第１絶縁層と、第１絶縁層上に電極として形成された導電性パターンと、導電性パターン上に形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上であると共に、ＪＩＳ−Ａ型硬度計で測定される硬さが８５以下であり、表面粗さが５μｍ以下である熱伝導性シリコーンゴムからなる第２絶縁層とが設けられた静電チャックが、放熱性に優れウェーハの温度を精度よく均一かつ一定に保つことができると提案されている。しかし、この静電チャックではスパッター金属の挟み込みなどにより第２絶縁層の絶縁異常が起こることが懸念される。
【特許文献１】特開昭59-64245号公報
【特許文献２】特開平9-298233号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、冷却性能および絶縁性能に優れ、半導体集積回路の製造において基板を保持するのに好適な静電チャックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成する手段として、
金属基板上に直接または接着剤層を介して形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上である熱伝導性シリコーンゴムからなる第１絶縁層と、
該第１絶縁層上に直接または接着剤層を介して形成された導電性パターンと、
該導電性パターン上に直接または接着剤層を介して形成され、絶縁性ポリイミドフィルムからなる第２絶縁層と、
該第２絶縁層上に直接または接着剤層を介して形成され、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上であり、硬さが８５以下であり、表面粗さが５μｍ以下である熱伝導性シリコーンゴムからなる第３絶縁層と
を含んでなることを特徴とする静電チャックを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の静電チャックは放熱性および絶縁性能に優れ、基板との密着性にも優れる。よって、半導体集積回路の製造において基板の保持が必要となる工程、特に、プラズマエッチング工程において、ウェーハの温度を精度よく均一かつ一定に保つことができるため、高精度のエッチングを行なうのに有用である。また、スパッタリング工程において、スパッター金属の挟み込みなどによる絶縁異常を防ぐのにも有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明において、「硬さ」とは、JIS K 6301に規定のスプリング式硬さ試験機Ａ型により測定された硬さを意味し、「表面粗さ」とはJIS B 0601-1982に規定の中心線平均粗さ(Ra)を意味する。
【００１２】
図１は、本発明の静電チャックの一例を示す縦断面図である。図１において、中央に孔１を有する円盤状の金属基板２の上に接着剤層３を介して、熱伝導性シリコーンゴムからなる第１絶縁層４が設けられ、該第１絶縁層４の上に接着剤層５を介して、電極として形成された導電性パターン６が設けられている。図２は、該第１絶縁層４上に配された該導電性パターン６を、接着剤層７およびそれより上の層がいまだ形成されていない状態を仮想して示した平面図である。図２から分かるように、この例では該導電性パターン６は半円形状の２枚のパターンからなる。図１では、該導電性パターン６の上に接着剤層７を介して、絶縁性ポリイミドフィルムからなる第２絶縁層８が設けられている。該第２絶縁層８の上に接着剤層９を介して、熱伝導性シリコーンゴムからなる第３絶縁層１０が設けられている。該第３絶縁層１０は、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上であり、硬さが８５以下であり、表面粗さが５μｍ以下である。
【００１３】
なお、二つの導電性パターン６のそれぞれからリード線１１ａ、１１ｂが接着剤層５、第１絶縁層４、接着剤層３を貫いて金属基板２の中央の孔１を通して引き出されている。該リード線１１ａ、１１ｂは静電チャックの導電性パターン６に電源から電圧を供給するための導線であり、該導電性パターン６にハンダにより結線されている。本発明の静電チャックへの印加電圧は、通常、０〜±４０００Ｖ程度であり、絶縁性能の試験では０〜±１０ｋＶ程度である。よって、該リード線１１ａ、１１ｂは、絶縁耐圧に優れるフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ，ＦＥＰ，ＰＦＡ）で被覆するのが好ましい。
【００１４】
また、金属基板２と、リード線１１ａ、１１ｂおよび導電性パターン６との間の絶縁性を確保するために、孔１には封止剤１２が装填されている。該封止剤１２としては、例えば、シリコーン系、エポキシ系、ポリイミド系等の公知の封止剤が挙げられるが、これらに制限されない。
【００１５】
［金属基板］
金属基板は、高周波電源の電極であり、該金属基板に電圧を印加するとプラズマが発生する。該金属基板は、プラズマガスに対して耐久性があり、発塵により半導体回路を汚染しないことが好ましい。その材質としては、例えば、アルミニウム、アルマイト、ジュラルミン等が挙げられる。
【００１６】
［第１絶縁層］
第１絶縁層は、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以上、好ましくは０．５Ｗ／ｍＫ以上、特に好ましくは１Ｗ／ｍＫ以上である熱伝導性シリコーンゴムからなる。この熱伝導率が低すぎると、プラズマにより供給される熱でウェーハの温度が上昇するのを抑えることができなくなる場合がある。このような場合、ウェーハの温度を均一かつ一定に保つのが難しくなるので、高精度のエッチングを行なうことができなくなる場合がある。また、該熱伝導率は、シリコーンゴムとしての特性が生かされたままであれば、高いほど好ましく、例えば、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ程度または２０Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導性シリコーンゴムも好適に用いることができる。なお、第１絶縁層に用いられる熱伝導性シリコーンゴムの硬さおよび表面粗さは特に制限されない。
【００１７】
該熱伝導性シリコーンゴムは、例えば、熱伝導性付与剤を含むシリコーンゴム組成物の硬化物であることが好ましい。硬化前のシリコーンゴム組成物としては、ミラブル型シリコーンゴム組成物および液状シリコーンゴム組成物のいずれを用いてもよい。更に、硬化前のシリコーンゴム組成物としては、例えば、過酸化物硬化型、付加反応硬化型、縮合硬化型、紫外線硬化型のシリコーンゴム組成物等が挙げられるが、これらに制限されない。これらの中でも、作業性、成形性の点から過酸化物硬化型または付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物が好ましく、過酸化物硬化型または付加反応硬化型のミラブル型シリコーンゴム組成物が特に好ましい。
【００１８】
過酸化物硬化型シリコーンゴム組成物としては、例えば、分子中にケイ素原子に結合した二個以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、より具体的には、分子鎖末端部分（片末端または両末端）および分子鎖非末端部分のどちらか一方またはその両方にビニル基等のアルケニル基を有する直鎖状オルガノポリシロキサンを有機過酸化物の存在下でラジカル重合させることにより硬化するシリコーンゴム組成物が挙げられる。
【００１９】
付加反応硬化型シリコーンゴム組成物としては、例えば、上記のアルケニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを白金族金属系触媒の存在下で反応（ヒドロシリル化付加反応）させることにより硬化するシリコーンゴム組成物が挙げられる。
【００２０】
縮合硬化型シリコーンゴム組成物としては、例えば、両末端シラノール基封鎖オルガノポリシロキサンとテトラアルコキシシラン、オルガノトリアルコキシシラン等の加水分解性シランおよび／もしくはその部分加水分解縮合物とを有機錫系触媒等の縮合反応触媒の存在下で反応させることにより硬化するシリコーンゴム組成物、あるいは両末端がトリアルコキシシロキシ基、ジアルコキシオルガノシロキシ基、トリアルコキシシロキシエチル基、ジアルコキシオルガノシロキシエチル基等のアルコキシ含有シロキシ基またはアルコキシ含有シロキシアルキル基で封鎖されたオルガノポリシロキサンを有機錫系触媒等の縮合反応触媒の存在下で反応させることにより硬化するシリコーンゴム組成物などが挙げられる。
【００２１】
紫外線硬化型シリコーンゴム組成物としては、例えば、波長２００〜４００ｎｍの紫外線のエネルギーにより硬化するシリコーンゴム組成物が挙げられる。この場合、硬化機構には特に制限はない。その具体例としては、アクリル基あるいはメタクリル基を有するオルガノポリシロキサンと光重合開始剤とからなるアクリルシリコーン系シリコーンゴム組成物、メルカプト基含有オルガノポリシロキサンとビニル基等のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンと光重合開始剤とからなるメルカプト−ビニル付加重合系シリコーンゴム組成物、熱硬化性の付加反応型と同じ白金族金属系触媒を用いた付加反応系シリコーンゴム組成物、エポキシ基を有するオルガノポリシロキサンとオニウム塩触媒とからなるカチオン重合系シリコーンゴム組成物などが挙げられ、いずれも紫外線硬化型シリコーンゴム組成物として使用することができる。
【００２２】
シリコーンゴムに熱伝導性を付与する熱伝導性付与剤としては、例えば、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、石英粉等が挙げられる。これらの熱伝導性付与剤は一種単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
また、該熱伝導性シリコーンゴムには、公知の補強性充填剤（例えば、シリカ等）、着色剤、難燃性付与剤等の添加剤を配合してもよい。これらは一種単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
第１絶縁層の厚さは、好ましくは５０〜１０００μｍであり、より好ましくは３００〜８００μｍである。該厚さがこの範囲であると、第１絶縁層の絶縁耐圧が保たれるので、静電チャックに絶縁破壊が発生する可能性が低く、また、静電チャックの放熱性が十分に確保される。
【００２５】
第１絶縁層は、金属基板上に直接、形成されるか、または、図１に示されるように、金属板上に接着剤層を介して形成（積層）される。前者の場合には、第１絶縁層を金属基板に直接、密着させるだけでよい。後者の場合には、接着剤層は、シリコーンゴム系接着剤もしくはアクリル系接着剤等の接着剤、またはシランカップリング剤もしくはチタン系カップリング剤等を含有するプライマーを含んでなることが好ましい。この場合、第１絶縁層は、これらの接着剤またはプライマーによって金属基板上に接着される。
【００２６】
接着剤層の厚さは０．１〜３０μｍの範囲であることが好ましい。該厚さがこの範囲であると、接着剤層の熱伝導性は低下せず、静電チャックの放熱性が十分に確保される。
【００２７】
接着剤層には、熱伝導性を高める目的で、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、石英粉等の熱伝導性付与剤を配合してもよい。これらの熱伝導性付与剤は一種単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
［導電性パターン］
導電性パターンは、静電チャックがウェーハを吸着するときの電極として作用する。その材質としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、銀、タングステン等の金属；窒化チタン等の導電性セラミックスが挙げられる。
【００２９】
導電性パターンの厚さは、好ましくは１〜１００μｍ、特に好ましくは５〜５０μｍである。該厚さがこの範囲であると、導電性パターンの機械的強度が確保されるので、第２絶縁層および第３絶縁層を積層する工程や導電性パターンに電圧供給用のリード線をハンダ付けにより接合する工程で導電性パターンが破損するのを防止することができ、また、無駄に厚くすることなく導電性パターンの機械的強度や電気的性能を確保することができるので、材料コストの面からも有利である。
【００３０】
導電性パターンは、単極型であっても多極型であってもよい。多極型の導電性パターンとしては、例えば、図２に示すような双極型の導電性パターンが挙げられる。
【００３１】
導電性パターンは、第１絶縁層上に直接、形成されるか、または、図１に示されるように、第１絶縁層上に接着剤層を介して形成（積層）される。該接着剤層の成分、厚さ等は、金属基板と第１絶縁層との間の接着剤層と同様でよい。
【００３２】
［第２絶縁層］
第２絶縁層は、絶縁性ポリイミドフィルムからなる。この第２絶縁層により、本発明の静電チャックがスパッター金属をウェーハとの間に挟み込んでも、絶縁異常の発生を抑えることができる。
【００３３】
第２絶縁層を形成する絶縁性ポリイミドフィルムとしては、例えば、カプトン（登録商標）（商品名、東レ・デュポン（株）製）、アピカル（登録商標）（商品名、鐘淵化学工業（株）製）、ユーピレックス（登録商標）（商品名、宇部興産（株）製）が挙げられる。
【００３４】
第２絶縁層の厚さは５〜５０μｍであることが好ましく、７．５〜２５μｍであることが特に好ましい。該厚さがこの範囲内であると、第２絶縁層の絶縁耐圧が保たれるので、静電チャックに絶縁破壊が発生する可能性が低く、また、静電チャックの放熱性が十分に確保される。
【００３５】
第２絶縁層は、導電性パターン上に直接、形成されるか、または、図１に示されるように、導電性パターン上に接着剤層を介して形成（積層）される。該接着剤層の成分、厚さ等は、金属基板と第１絶縁層との間の接着剤層と同様でよい。
【００３６】
［第３絶縁層］
第３絶縁層は、下記の点を除いて、第１絶縁層と同様である。
【００３７】
第３絶縁層に用いられる熱伝導性シリコーンゴムの熱伝導率は０．２Ｗ／ｍＫ以上、特に０．５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。また、第３絶縁層に用いられる熱伝導性シリコーンゴムの硬さは、通常、８５以下であり、好ましくは５０〜８０である。更に、第３絶縁層に用いられる熱伝導性シリコーンゴムの表面粗さは、通常、５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下である。該硬さが８５を超えると、および／または、該表面粗さが５μｍより大きくなると、第３絶縁層とウェーハとの密着性が低下して、両者の界面における接触熱抵抗が大きくなるので、本発明の静電チャックがウェーハの温度を精度よく均一かつ一定に保つことができなくなる場合がある。
【００３８】
第３絶縁層に用いられる熱伝導性シリコーンゴムは、ウェーハと直接接触するので、これを汚染しないように、導電性不純物、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属および鉄、ニッケル、銅、クロム等の重金属、ならびにこれらの化合物を極力含まないことが好ましい。具体的には、導電性不純物の含有量は、金属元素に換算して質量基準で１ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００３９】
第３絶縁層は、第２絶縁層上に直接、形成されるか、または、図１に示されるように、第２絶縁層上に接着剤層を介して形成（積層）される。該接着剤層の成分、厚さ等は、金属基板と第１絶縁層との間の接着剤層と同様でよい。
【００４０】
［接着剤層］
各絶縁層および導電性パターンの説明中で記載したとおり、金属基板と第１絶縁層との間の接着剤層、第１絶縁層と導電性パターンとの間の接着剤層、導電性パターンと第２絶縁層との間の接着剤層、および第２絶縁層と第３絶縁層との間の接着剤層は、形成される場合には、それぞれ独立に、シリコーンゴム系接着剤もしくはアクリル系接着剤等の接着剤、またはシランカップリング剤もしくはチタン系カップリング剤等を含有するプライマーを含んでなり、該接着剤層の厚さが０．１〜３０μｍの範囲であることが好ましい。該厚さがこの範囲であると、接着剤層の熱伝導性は低下せず、静電チャックの放熱性が十分に確保される。また、接着剤層には、熱伝導性を高める目的で、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、石英粉等の熱伝導性付与剤を配合してもよい。これらの熱伝導性付与剤は一種単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００４２】
〔実施例１〕
図１に示す構造を有する静電チャックを次のようにして作製した。
【００４３】
電解銅箔（厚さ３５μｍ）の片面に接着剤としてプライマーＮｏ．２４Ｔ（商品名、信越化学工業（株）製）をハケで塗布し、室温で３０分風乾して、接着剤層６（厚さ１０μｍ）を得た。接着剤層５と、窒化ホウ素が配合された熱伝導性シリコーンゴムＴＣ−６５ＢＧ（商品名、信越化学工業（株）製、厚さ６５０μｍ、熱伝導率４Ｗ／ｍＫ）の未加硫シートからなる第１絶縁層４とを貼り合わせ、圧力４ＭＰａ、温度１７０℃、時間１０分の条件でプレス接着した。その後、前記電解銅箔を化学エッチングして、図２に示す形状の導電性パターン６（銅電極）を第１絶縁層４上に形成させた。
【００４４】
次に、第１絶縁層４／導電性パターン６からなる上記積層複合シートの導電性パターン６側に液状シリコーン系接着剤ＫＥ１８２５（商品名、信越化学工業（株）製）を厚さ２５μｍとなるようにスクリーン印刷により塗布して、接着剤層７を得た。接着剤層７と、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルム（商品名：カプトン（登録商標）、東レ・デュポン（株）製）からなる第２絶縁層８とを貼り合わせ、圧力４ＭＰａ、温度１２０℃、時間１０分の条件でプレス接着して、第１絶縁層４／導電性パターン６／第２絶縁層８からなる積層複合シートを作製した。
【００４５】
次に、上記積層複合シートのポリイミドフィルム側に接着剤としてプライマーＣ（商品名、信越化学工業（株）製）をハケで塗布し、室温で１５分風乾して、接着剤層９（厚さ２μｍ）を得た。接着剤層９と、アルミナが配合された熱伝導性シリコーンゴムＴＣ−２０Ａ（商品名、信越化学工業（株）製、厚さ２００μｍ、熱伝導率１．１Ｗ／ｍＫ、硬さ７０、表面粗さ２μｍ）の未加硫シートからなる第３絶縁層１０とを貼り合わせ、圧力４ＭＰａ、温度１７０℃、時間１０分の条件でプレス接着して、第１絶縁層４／導電性パターン６／第２絶縁層８／第３絶縁層１０からなる積層複合シートを作製した。
【００４６】
次に、アルミニウム基板２に前記液状シリコーン系接着剤ＫＥ１８２５を厚さ２５μｍとなるようにスクリーン印刷により塗布して、接着剤層３を得た。接着剤層３と上記積層複合シートの第１絶縁層４側とを貼り合わせ、圧力２ＭＰａ、温度１２０℃、時間３０分の条件でプレス接着して、アルミニウム基板２／第１絶縁層４／導電性パターン６／第２絶縁層８／第３絶縁層１０からなる積層複合シートを作製した。
【００４７】
最後に、上記積層複合シートの導電性パターン６にＰＴＦＥ被覆電線１１ａおよび１１ｂをハンダ付けし、更に封止剤１２としてエポキシ系封止剤セミコート１１４Ａ（商品名、信越化学工業（株）製）を孔１に装填し、温度１２０℃で５時間硬化させて、静電チャックを作製した。
【００４８】
〔実施例２〕
次のように条件を変更した以外は、実施例１と同様にして静電チャックを作製した。
・電解銅箔（厚さ３５μｍ）の代わりにアルミニウム箔（厚さ５０μｍ）を使用した。
・接着剤層７および接着剤層３を得るのに、液状シリコーン系接着剤ＫＥ１８２５の代わりに液状シリコーン系接着剤ＫＥ１８００ＡＢＣ（商品名、信越化学工業（株）製）を用いた。
・厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムからなる第２絶縁層８の代わりに、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（商品名：アピカル（登録商標）、鐘淵化学工業（株）製）からなる第２絶縁層８を用いた。
・アルミナが配合された熱伝導性シリコーンゴムＴＣ−２０Ａの未加硫シートからなる第３絶縁層１０の代わりに、オルガノポリシロキサン（組成：ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％とメチルビニルシロキサン単位０．１５モル％とからなる平均重合度８，０００のメチルビニルポリシロキサン）１００質量部に球状アルミナ２５０質量部、2,5-ジメチル-2,5-ビス（t-ブチルパーオキシ）-ヘキサン０．５質量部が配合された熱伝導性シリコーンゴムＡ（厚さ２５０μｍ、熱伝導率０．９Ｗ／ｍＫ、硬さ６５、表面粗さ３μｍ）の未加硫シートからなる第３絶縁層１０を用いた。
・アルミニウム基板２の代わりに表面アルマイト処理アルミニウム基板２を用いた。
・ＰＴＦＥ被覆電線１１ａおよび１１ｂの代わりにそれぞれＰＦＡ被覆電線１１ａおよび１１ｂを用いた。
・封止剤１２としてエポキシ系封止剤セミコート１１４Ａの代わりにシリコーン系封止剤ＫＪＲ６３２（商品名、信越化学工業（株）製）を用いた。
〔実施例３〕
接着剤層７および接着剤層３を得るのに、液状シリコーン系接着剤ＫＥ１８２５の代わりに熱伝導性シリコーンゴム系接着剤ＫＥ１８６２（商品名、信越化学工業（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様にして静電チャックを作成した。
【００４９】
〔実施例１〜３の静電チャックの評価〕
（冷却性能）
実施例１〜３で得られた各静電チャックの冷却性能を評価した。評価には冷却性能試験器を使用した。図３は、該冷却性能試験器の構成の概略を示す縦断面図である。図３において、静電チャック１３をチャンバー１４内の台１５の上に装着した。台１５には冷却水が循環する冷却管１６が設けられ、静電チャック１３を冷却するようになっている。ウェーハ１７を静電チャック１３の上に設置した後、チャンバー１４内の圧力を0.01Ｔｏｒｒに減圧した。次いで、電源１８から静電チャック１３に、±0.5ｋＶの直流電圧を供給し、静電チャック１３上にウェーハ１７を静電吸着させて固定した。
【００５０】
次いで、ヒーター１９を用いてウェーハ１７を150℃に加熱した後、４℃の冷却水を冷却管１６内で循環させた。ウェーハ１７の温度が平衡状態になった時に、表面温度計２０を用いてウェーハ１７表面の温度を測定した。結果を表１に示す。
【００５１】
（耐プラズマ性）
静電チャックがプラズマで劣化すると、ウェーハ冷却の性能が低下する結果、ウェーハの温度上昇や温度分布に偏りが生じるため、ウェーハ表面に形成されたレジストパターンが損傷する。そこで、実施例１〜３で得られた各静電チャックの耐プラズマ性を、シリコンウェーハを一定の条件でプラズマエッチングする処理を繰り返し行ない、ウェーハ表面に形成されたレジストパターンが損傷されることがなく処理することができるウェーハの枚数で評価した。
【００５２】
静電チャックをプラズマエッチング装置に実装した後、反応ガスとしてＣＦ4およびＯ2の混合ガス（（Ｐｏ2／全圧）＝10％）を使用し、温度７０℃、圧力０．８Ｔｏｒｒ、マイクロ波入力４００Ｗ、ウェーハ１枚当たりの処理時間６０秒という条件で、シリコンウェーハを２０００枚プラズマエッチング処理した。その結果、ウェーハの温度上昇または温度分布のバラツキによるレジストの損傷は確認されず、良好な異方性形状に加工することができた。
【００５３】
（絶縁性能）
実施例１〜３で得られた各静電チャックの絶縁性能を評価した。評価には耐電圧試験器を使用した。図４は、該耐電圧試験器の構成の概略を示す縦断面図である。図４において、静電チャック１３を電源２１と接続した。ウェーハ１７を静電チャック１３の上に設置した後、±１０ｋＶの直流電圧を１０分間印加して絶縁破壊の発生の有無を観察した。結果を表１に示す。
【００５４】
〔比較例１〕
第２絶縁層８および接着剤層７を形成させなかったこと以外は実施例１と同様にして静電チャックを作製した。この場合、プライマーＣを、第１絶縁層４／導電性パターン６／第２絶縁層８からなる積層複合シートのポリイミドフィルム側に塗布する代わりに、第１絶縁層４／導電性パターン６からなる積層複合シートの導電性パターン６側に塗布した。
【００５５】
〔比較例２〕
第２絶縁層８および接着剤層７を形成させなかったこと以外は実施例２と同様にして静電チャックを作製した。この場合、比較例１と同様に、プライマーＣを、第１絶縁層４／導電性パターン６／第２絶縁層８からなる積層複合シートのポリイミドフィルム側に塗布する代わりに、第１絶縁層４／導電性パターン６からなる積層複合シートの導電性パターン６側に塗布した。
【００５６】
〔比較例１および２の静電チャックの評価〕
実施例１〜３の静電チャックの評価と同様にして、比較例１および２で得られた各静電チャックについて冷却性能と絶縁性能を評価した。その結果を表２に示す。
【００５７】
【表１】
2006165160.tif 000003
【００５８】
【表２】
2006165160.tif 000004
【００５９】
〔評価〕
実施例の静電チャックと比較例の静電チャックとの間で冷却性能に大きな差はなく、実施例の静電チャックは冷却性能に優れることが確認された。また、実施例の静電チャックは耐プラズマ性にも優れることが確認された。
【００６０】
一方、絶縁性能の評価においては、表１に示すとおり、実施例の静電チャックでは絶縁破壊が発生しなかったのに対し、比較例の静電チャックでは第３絶縁層で絶縁破壊が発生した。このことから、実施例の静電チャックは絶縁性能に優れることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の静電チャックの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１の静電チャックに用いられた第１絶縁層上に配された導電性パターンを、該導電性パターン上に形成された接着剤層およびそれより上の層がいまだ形成されていない状態を仮想して示した平面図である。
【図３】実施例において静電チャックの冷却性能を評価するのに使用された冷却性能試験器の構成の概略を示す縦断面図である。
【図４】実施例において静電チャックの絶縁性能を評価するのに使用された耐電圧試験器の構成の概略を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  孔
２  金属基板
３  接着剤層
４  第１絶縁層
５  接着剤層
６  導電性パターン
７  接着剤層
８  第２絶縁層
９  接着剤層
１０  第３絶縁層
１１ａ、１１ｂ  リード線
１２  封止剤
１３  静電チャック
１４  チャンバー
１５  台
１６  冷却管
１７  ウェーハ
１８  電源
１９  ヒーター
２０  表面温度計
２１  電源
【図１】
2006165160.tif 000005
【図２】
2006165160.tif 000006
【図３】
2006165160.tif 000007
【図４】
2006165160.tif 000008