(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン注入装置の真空室内に配置されたウェハを支持するためのウェハ支持台であって、該ウェハ支持台が、支持台本体、及び、該支持台本体にとりつけられる、表面に前記ウェハを装着するための導電性弾性体とからなり、該導電性弾性体の表面が、ウェハを装着したときに、前記導電性弾性体と前記ウェハとの全接触面積が該ウェハの全面積の１／２０〜１／２となるような形状を有していることを特徴とする、イオン注入装置のウェハ支持台。
【請求項２】
前記導電性弾性体の表面が、複数の小突起を有すると共に、前記導電性弾性体の表面にウェハが装着されたときに、前記複数の小突起の先端が前記ウェハに接触するような形状を有していることを特徴とする、請求項１に記載されたイオン注入装置のウェハ支持台。
【請求項３】
前記導電性弾性体の平均膜厚が５０〜１，０００μｍ、表面粗さＲＺが１〜１００μｍ、且つ体積固有抵抗率が１，０００Ω・ｃｍ以下である、請求項１又は２に記載されたイオン注入装置のウェハ支持台。
【請求項４】
導電性弾性体が導電性シリコーンゴムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載されたイオン注入装置のウェハ支持台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスの製造プロセスに用いられるイオン注入装置に設けられた、プロセス用ウェハを支持するためのウェハ支持台に係わり、特に、作業性に優れると共にウェハの冷却効率を上げるための導電性弾性体を備えた、イオン注入装置のウェハ支持台に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般にイオン注入装置は、イオンビームを発生するビームライン部と、このビームライン部からのイオンビームをプロセス用のシリコーンウェハに照射してイオン注入を行うイオン注入部とから構成されている。イオン注入部としては、真空室と、この真空室内に配置されたウェハ支持ホイールとを備えたものが広く知られている。
【０００３】
このウェハ支持ホイールは、真空室内に揺動可能に取り付けられたハブと、このハブから放射状に延びた複数本のアームとから構成されており、これらのアームの先端部には、シリコンウェハを保持するためのウェハホルダが設けられている。
この場合、イオン注入機中でイオンビームをウェハに打ち込む際に発生する熱により、フォトレジスト層が劣化することを防ぐために、ウェハを１００℃以下に冷却する必要がある。
【０００４】
そこで、ウェハ支持台中に冷媒を循環させて冷却することが一般的に行われているが、ウェハとウェハ支持台界面の熱伝導率が真空中では極端に低下しているため、そのままではウェハを効率よく冷却することができない。
そこで、物理的接触を良くする目的でウェハ支持台表面に熱伝導性ポリマーを使用することが提案され、実用化されている。例えば、米国特許第４１３９０５１号明細書において粘着性不活性ポリマー薄膜が提案されており、米国特許第４２８２９２号明細書には熱伝導性シリコーンゴム層が提案されている。
【０００５】
一方、ウェハ支持台へのウェハの保持方法としては周縁締着リングによりウェハ周縁部上面にリングを設置して保持する方法が実用化されているが、この方法ではウェハ周縁部が半導体デバイスとして利用できないという問題がある。
そこで、周縁締着リングを排除しウェハ全面を利用する保持方法として遠心締着が実用化されている。この方法では、ウェハはウェハ支持台上に保持されたまま回転軸の回りに回転する。ウェハ支持台表面には、遠心力がウェハ支持台表面に対してウェハを押圧するような角度が回転軸に対して付けられている。
【０００６】
上記の遠心締着及び熱伝導性ポリマー層を利用する技術は米国特許第４８３２７８１号明細書に開示されており、何れもウェハを保持、冷却するのに非常に有効である。
しかしながら、上記熱伝導性ポリマー層として熱伝導性シリコーンゴムを使用した場合には、第１の問題として、イオン注入後にウェハと熱伝導性シリコーンゴム表面が強固に密着して剥がれなくなり、無理に剥そうとした場合にウェハが割れるという問題が指摘されている。
このように弾性体とシリコンウェハが強固に密着する原因の一つとして、イオン注入によりウェハに蓄積される電荷による静電吸着現象がある。
【０００７】
また、第２の問題として、従来技術の弾性体の表面は平坦になっており、その上にウェハが装着されると、ウェハと弾性体とがウェハ裏面のほぼ全体にわたって接触した状態となる。このとき、イオン注入を行うためにウェハ支持ホイールを高速回転させると、その時生じる遠心力によりウェハが弾性体に対して位置づれを起こし、その結果弾性体が摩耗してパーティクルが発生し、ウェハ裏面にそのパーティクルが付着する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の問題は、歩留まりとスループットを早くすることが重要な半導体製造プロセスでは大きな問題であり、解決が望まれていた。
また、上記第２の問題には、イオン注入工程後の洗浄工程において洗浄槽がパーティクルにより汚染したり、パーティクルがウェハの裏面から表面にまわり込む恐れを生ずる。
【０００９】
従って本発明の第１の目的は、イオン注入処理中にウェハに発生する熱を十分に冷却してレジスト層を保護することができる上、イオン注入処理に基づいてウェハに蓄積された電荷による静電吸着によってウェハと弾性体表面が強固に密着するということがなく、安定して使用することのできるイオン注入装置のウェハ支持台を提供することにある。
本発明の第２の目的は、ウェハを弾性体の表面に装着したときに、ウェハに付着するパーティクルの数を低減することができる、イオン注入装置のウェハ支持台を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の諸目的は、イオン注入装置の真空室内に配置された、ウェハを支持するためのウェハ支持台であって、該ウェハ支持台が、支持台本体、及び、該支持台本体にとりつけられる、表面に前記ウェハを装着するための導電性弾性体とからなり、該導電性弾性体の表面が、ウェハを装着したときに、前記導電性弾性体と前記ウェハとの全接触面積が該ウェハの全面積の１／２０〜１／２となるような形状を有することを特徴とする、イオン注入装置のウェハ支持台、好ましくは、前記弾性体の表面にウェハが装着されたときに、該表面の一部が前記ウェハに接触するような形状をなしているイオン注入装置のウェハ支持台によって達成された。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は本発明のイオン注入装置の分解斜視図である。イオン注入装置１０は、イオンビームを発生するビームライン部１２と、このビームライン部１２からのイオンビームをプロセス用のシリコンウェハＷを供給するウェハローダ部１６とを備えている。
【００１２】
ビームライン部１２は、図示しない、イオン源系、イオンビーム引き出し・前段加速系、質量分析系及び後段加速系等から構成されている。イオン源系は、ガス供給源（図示せず）から送り込まれたドーピングガスを放電させることにより、高密度のプラズマ状態を作り出すことができるようになっている。イオンビーム引き出し・前段加速系では、イオン源系との電圧差を利用して、上記プラズマを構成する。このイオンビームは、質量分析系において所望のイオン種のみを残し、後段加速系で加速されてイオン注入部１４に注入される。
【００１３】
イオン注入部１４は、内部が真空となるボックスタイプのターゲットチャンバ（真空室）１８と、ターゲットチャンバ１８内に配置されたウェハ支持ホイール２０とを備えている。ターゲットチャンバ１８の一方の壁面に開口２２が形成され、この開口２２からビームライン部１２からのイオンビームが注入されるようになっている。
【００１４】
ウェハ支持ホイール２０は、ターゲットチャンバ１８内に揺動可能に取り付けられた揺動シャフト２４と、この揺動シャフト２４の先端に回転可能に取付られたハブ２６と、このハブ２６から放射状に延びる複数本のアーム２８とから構成されている。各アーム２８の先端部には、ウェハＷを支持するためのウェハホルダ（支持台本体）３０が設けられている。ハブ２６は図１の矢印Ａ方向に回転駆動され、また、揺動シャフト２４は図１の矢印Ｂ方向に沿って所定角度で揺動される。その結果、各ウェハホルダ３０に支持されたウェハＷはそれぞれビームライン部１２からのイオンビームを横切ると共に、その全面にイオンビームが照射され、イオン注入が行われる。
【００１５】
図２にアーム２８及びウェハホルダ３０からなるウェハ支持台の拡大図を示す。アーム２８の基端部にはハブ２６との結合部２８ａが設けられ、アーム２８の先端部にはウェハＷを取り付けるための円形のウェハ支持部２８ｂが設けられている。そして、図３に示すように、ウェハ支持部２８ｂに導電性金属製の円形のウェハホルダ３０が固定部材３２により固定されている。
【００１６】
固定部材３２は、ウェハホルダ３０の後面に取り付けられたスタッド３４を有し、このスタッド３４をウェハ支持部２８ｂの中心部に設けられた孔３６に挿入し、当該スタッド３４に形成された雌ネジ部にワッシャ３８を介してボルト４０をねじ込むことにより、ウェハ支持部２８ｂをウェハホルダ３０に押し付け固定する。また、ウェハ支持部２８ｂとウェハホルダ３０との間には熱伝導性のある弾性体４２が配置されており、両者間に良好な熱伝導性を与えられるようにしている。
【００１７】
ウェハホルダ３０の前面には、例えば、導電性シリコンゴム製でシート状の導電性弾性体４４が取り付けられており、この導電性弾性体（以下単に弾性体とする）４４の表面にウェハＷが装着されるようになっている。これにより、弾性体４４の表面にウェハＷが装着されたときに、ウェハホルダ３０とウェハＷとの間に良好な熱伝導性が与えられる。
【００１８】
弾性体４４の表面には、図４及び図５に示すように複数個の円形状の小突起４４ａが形成されている。ことが好ましい。このようにすることにより、弾性体の表面にウェハを装着したときの弾性体とウェハとの接触面積が従来に比べて小さくなるため、その分だけ支持台本体を高速回転させたときに遠心力により発生する弾性体の摩耗量も少なくなり、弾性体に発生するパーティクルが減少するので、これによりウェハ裏面に付着するパーティクルの数が減少する。
【００１９】
この小突起４４ａの直径は例えば２００μｍであり、弾性体４４の表面にウェハＷが装着されたときに、弾性体４４とウェハＷとの接触面積がウェハＷの全面積の１／２０〜１／２とする必要があり、特に１／１０〜１／３となるように配設することが好ましい。また、小突起４４ａの高さは例えば１００μｍである。これにより、ウェハの効果的な冷却を損なうことなしに、ウェハ裏面に付着するパーティクルを確実に減らすことができる。尚、小突起の形状は線状であっても良い。また、小突起は、金型によりプレス成形すること等によって形成される。
【００２０】
また、ウェハ支持部２８ｂの一端部には、図示しないバネを有するウェハ拘束具４６が設けられる一方、このウェハ拘束具４６と反対側の端部にはストッパ４８が設けられており、弾性体４４の表面にウェハＷが装着されたときに、ウェハ拘束具４６のバネの付勢力によりウェハＷをストッパ４８に押し付け、ウェハＷが弾性体４４から外れないようにしている。
【００２１】
また、ウェハ支持部２８ｂには冷却水路５０が形成されており、この冷却水路５０は、アーム２８の基端部から先端部にかけて形成された供給用冷却水路５２および戻し用冷却水路５４と連通している。
弾性体４４の表面にウェハＷが装着されたときには、冷却水路５０に供給用冷却水路５２からの冷却水が流れると共に、弾性体４２及び４４によりウェハ支持部２８ｂとウェハＷとの間の熱伝導性が良好になっているので、ウェハＷは効果的に冷却される。
【００２２】
更に、ウェハローダ部１６は、ターゲットチャンバ１８に隣接して配置されている。ウェハローダ部１６のハウジング５６とターゲットチャンバ１８との間は、搬送路５８により連通されている。この搬送路５８にはアイソレーションバルブ６０が介設されており、ハウジング５６とターゲットチャンバ１８との間を分離できるようにしている。
【００２３】
以上のように構成したイオン注入装置１０によりイオン注入を行う場合には、ウェハローダ部１６のカセット（図示せず）内に収容された複数枚のウェハＷをロボット（図示せず）によりターゲットチャンバ１８内に搬送し、ウェハ支持ホイール２０の各ウェハホルダ３０に取り付けられた弾性体４４にそれぞれ装着する。次に、ウェハ支持ホイール２０を図１の矢印Ａ方向に回転させながら、図１の矢印Ｂ方向に沿って揺動させ、各ウェハＷの前面にイオンビームを照射し、イオン注入する。
【００２４】
本発明においては、弾性体４４の表面に複数個の円形状の小突起４４ａを形成し、弾性体４４の表面にウェハＷを装着したときに、弾性体４４とウェハＷとの接触面積がウェハＷの全面積の１／２０〜１／２となるようにする。これによって、ウェハ支持ホイール２０を高速回転させたときに遠心力により生じる弾性体４４の摩耗量が少なくなるので、弾性体４４に発生するパーティクルが減少し、その結果ウェハＷの裏面に付着するパーティクルの数が減少する
【００２５】
従って、本発明によれば、イオン注入工程後の洗浄工程において洗浄槽が汚染することや、洗浄槽内でパーティクルがウェハＷの裏面から表面にまわり込んでしまうことを防止することができる。また、ウェハＷの裏面をブラッシング洗浄する工程を省略することもできる。また、この時、弾性体４４とウェハＷとの接触面積がある程度確保されるので、ウェハＷの効果的な冷却を損なうことがない。
【００２６】
本発明の図６の態様においては、ウェハ支持台は弾性体４４Ａを備え、この弾性体４４Ａの表面に複数個の正方形状の小突起４４Ａａが形成されている。その他は上述した実施態様の場合と同様である。この場合にも、ウェハＷの効果的な冷却を損なうことなく、ウェハＷの裏面に付着するパーティクルの数を低減できるという効果が得られる。
【００２７】
本発明のさらに他の実施態様である図７においては、ウェハ支持台は弾性体４４Ｂを備え、この弾性体４４Ｂの表面には複数個のひし形状の小突起４４Ｂａが形成されている。その他は上述した実施態様の場合と同様である。この場合にも、ウェハＷの効果的な冷却を損なうことなく、ウェハＷの裏面に付着するパーティクルの数を低減できるという効果が得られる。
【００２８】
本発明の別の実施態様である図８においては、ウェハ支持台は弾性体４４Cを備え、この弾性体４４Cの表面には複数個の連続する線状の突起４４Cａが並列に形成されている。その他は上述した実施態様の場合と同様である。この場合にも、ウェハＷの効果的な冷却を損なうことなく、ウェハＷの裏面に付着するパーティクルの数を低減できるという効果が得られる。勿論、突起４４Ｃａの形状は図の如き直線状のものに限られる必要はなく、曲線状のものであっても良い。
【００２９】
以上説明してきたいくつかの実施態様では、弾性体の表面に複数個の小突起または連続する線状の突起を形成するものとしたが、弾性体が導電性を有するものであれば弾性体の形状は特にこれらに限定されるものではない。
また、導電性弾性体の平均膜厚は５０〜１，０００μｍの範囲であることが好ましい。５０μｍ未満では膜強度が不足するので耐久性が悪くなることがあり、１，０００μｍを越えると熱抵抗が大きくなることがあり、ウェハの冷却効率が低下し、ウェハ温度が上昇して一定温度に制御できなくなることがある。
【００３０】
導電性弾性体としては、導電性を有するシリコーンゴム、ＥＰ（ＤＭ）ゴム、ＮＢＲ、ＩＲ、ＳＢＲ、ウレタンゴム等が例示されるが、特に導電性シリコーンゴムが好ましい。上記導電性シリコーンゴムとしては、（イ）平均組成式がＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２（但し、式中のＲは置換または非置換の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。）で表されるジオルガノポリシロキサン１００重量部、（ロ）導電性カーボンブラック５〜１００重量部、及び、（ハ）硬化剤として配合してなるシリコーンゴム組成物の硬化物が特に好ましい。
【００３１】
また、導電性弾性体として平坦なものを使用する場合には、表面粗さをＲＺで１〜１００μｍとすることが好ましく、特に、３〜５０μｍとすることが好ましいが、前記した如く、弾性体の表面に複数個の小突起や連続する線状の突起を形成することが好ましい。特に、弾性体の表面にウェハＷが装着されたときに、弾性体とウェハＷとの接触面積がウェハＷの全面積の１／２０〜１／２となる必要がある。
【００３２】
更に、上記導電性弾性体の硬度は１０〜９０（ＪＩＳ−Ａ）の範囲が好適であり、特に３０〜７０の範囲であることが好ましい。
硬度が１０未満では、ゴム強度が不足するために耐久性が悪くなる場合がある。また、硬度が９０を越えると、遠心締着力による弾性変形が小さくなり十分な接触面積が得られなくなるので、ウェハの冷却効率が低下してウェハ温度が上昇するため、ウェハを一定温度に制御することができなくなり、レジスト層の劣化などが発生するので集積回路の歩留まりが悪くなることがある。
【００３３】
また、本発明においては、導電性弾性体の体積固有抵抗率が１,０００Ω・ｃｍ以下、特に０．０１〜５００Ω・ｃｍであることが好ましい。これは、１００Ω・ｃｍを越えるとシリコンウェハに蓄積される電荷を効率よくアースに落とせなくなることがあり、そのために静電吸着現象によるシリコンウェハのウェハ支持台への貼り付きを防止することができなくなることがあるからである。
【００３４】
また、前記した如く、弾性体の表面にウェハＷが装着されたときに、弾性体とウェハＷとの接触面積がウェハＷの全面積の１／２０〜１／２となるように弾性体の表面に複数個の突起を形成させることが好ましいが、この突起の径を小さくするか突起の数を減少させることにより、弾性体とウェハＷとの接触面積を減少させることができ、これによってウェハＷの裏面に付着するパーティクル数を更に低減させることができる。
以下、導電性弾性体として特に好ましい、前記導電性シリコーンゴムについて詳述する。
【００３５】
平均組成式Ｒn ＳｉＯ(4-n)/2 （但し、式中のＲは置換又は非置換の一価炭化水素基であり、ｎは１．９５〜２．０５の正数である。）で表されるジオルガノポリシロキサンにおけるＲの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、シクロアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、あるいはこれらの基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子、シアノ基等で置換された３，３，３−トリフロロプロピル基、シアノエチル基等が例示される。
【００３６】
上記平均組成式で表されるジオルガノポリシロキサンとしては、該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、又はこのジメチルポリシロキサンの主鎖に、フェニル基、ビニル基、３，３，３−トリフロロプロピル基等を導入したもの等を好適に使用することができる。
また、このジオルガノポリシロキサンは少なくとも１分子中に２ヶ以上のアルケニル基を含むことが好ましい。重合度は２，０００以上であることが好ましく、特に３，０００〜２０，０００であることが好ましい。重合度が２，０００未満では、満足する加工性や成形性が得られないことがあり、成形品の機械的強度が不足することがある。
【００３７】
第２成分の導電性カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、コンダクティブファーネスブラック、スーパーコンダクティブファーネスブラック、エクストラコンダクティブファーネスブラック、コンダクティブチャンネルブラック及び１，５００℃程度の高温で熱処理されたファーネスブラックまたはチャンネルブラック等を挙げることができる。
【００３８】
アセチレンブラックの具体例としては、電化アセチレンブラック（電気化学（株）製の商品名）、シャウニガンアセチレンブラック（シャウニガンケミカル（株）製の商品名）等が、コンダクティブファーネスブラックの具体例としてはコンチネックスＣＦ（コンチネンタルカーボン（株）製の商品名）、バルカンＣ（キャボット（株）製の商品名）等が挙げられる。
【００３９】
スーパーコンダクティブファーネスブラックの具体例としては、コンチネックスＳＣＦ（コンチネンタルカーボン（株）製の商品名）、バルカンＳＣ（キャボット（株）製の商品名）等が、エクストラコンダクティブファーネスブラックの具体例としては、旭ＨＳ−５００（旭カーボン（株）製の商品名）、バルカンＸＣ−７２（キャボット（株）製の商品名）等が挙げられる。
【００４０】
コンダクティブチャンネルブラックの具体例としては、コウラックスＬ（デグッサ（株）製の商品名）等が例示され、またファーネスブラックの一種であるケッチェンブラックＥＣ及びケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ（ケッチェンブラックインターナショナル（株）製の商品名）を用いることもできる。尚、本発明においては、特に金属不純物や金属イオン不純物が少ないアセチレンブラックが好適である。
【００４１】
導電性カーボンブラックの添加量は、上記オルガノポリシロキサン成分１００重量部に対して５〜１００重量部であるが、特に１０〜７５重量部とすることが好ましい。
添加量が５重量部未満ではウェハとウェハ支持台との静電吸着防止効果が十分ではなく、１００重量部を越えると、硬化物の機械的強度が劣り、また、ウェハとの間の熱抵抗が大きくなって冷却効率が悪くなる。
【００４２】
第３成分である硬化剤は、通常、導電性シリコーンゴムを加硫・硬化させるための、ラジカル反応開始剤や付加反応硬化剤の中から適宜選択することができる。ラジカル反応開始剤としては、例えばジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキセン、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物が挙げられる。これらの有機過酸化物は、ジオルガノポリシロキサン１００重量部に対して通常０．１〜５重量部使用される。
【００４３】
ジオルガノポリシロキサンが、１分子中に２個以上のケイ素原子に結合したアルケニル基を有する場合には、付加反応硬化も可能である。
付加反応硬化剤としては、一分子中に少なくともケイ素原子に結合した水素原子を２個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白金系触媒の組み合わせ等が使用できる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンはジオルガノポリシロキサンのアルケニル基に対して、ケイ素原子に結合した水素原子が０．５〜５モルとなる量使用することが好ましい。白金系触媒は触媒量でよいが、通常ジオルガノポリシロキサンに対して０．１〜２，０００ｐｐｍ使用される。
【００４４】
また、本発明で使用する導電性弾性体には、熱伝導性を付与するために、導電性カーボンブラック等の導電性付与剤と共に、フィラーとしてアルミナ粉、窒化アルミ粉、窒化ホウ素粉、窒化珪素粉、酸化マグネシウム粉、シリカ粉などの、高熱伝導性セラミックス粉を併用しても良い。上記フィラーの配合量は０．００１ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃以上、特に、０．００２ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃以上の熱伝導性を付与するのに必要な量であることが好ましい。熱伝導率が０．００１ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃未満では冷却効率が低いので、ウェハ温度が上昇して一定温度に制御できなくなることがあり、レジスト層の劣化などが発生することがあるので、集積回路製造の歩留まりが悪くなることがある。
【００４５】
導電性弾性体を金属製のウェハ支持台ベース３の表面に形成する方法としては、公知の湿気硬化型や付加反応硬化型シリコーンゴム系接着剤を用いて、導電性弾性体のシートを金属製のウェハ支持台ベースに張り合わせる方法、または、金属製のウェハ支持台ベース表面にシラン系若しくはチタン系プライマーを塗布し、その上に未硬化の導電性弾性体のプレフォームを載せ、熱プレスにより一体成形する方法等を用いることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明のイオン注入装置のウェハ支持台は、導電性を有する弾性体を使用するので、真空中におけるシリコンウェハへのイオン注入時に発生する熱をウェハ支持台ベースを介して放熱することができる上、シリコンウェハに蓄電される電荷を効率良くアースに落とせるので静電吸着現象が起こらない。このため、処理前後におけるウェハのウェハ支持台上への着脱が容易である上ウェハ裏面に付着するパーティクルを低減することもできるため、半導体でデバイスを製造する場合の歩留まりを大巾に改善することができる上デバイス性能が向上する。
【００４７】
【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。
実施例１〜３．
下記Ａ〜Ｆより選ばれる原材料を使用して表１に示す実施例１〜３のシリコーンゴム組成物を配合し、シート状のプレフォームを作製した後に、プレス圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２、１７０℃で３０分間プレス成形を行った。次に、オーブン中で２３０℃、２時間のポストキュアを行い、シートを作製した。
【００４８】
Ａ：ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％及び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
Ｂ：ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド
Ｃ：電化アセチレンブラック
Ｄ：ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ
Ｅ：コンチネックスＳＣＦ
Ｆ：ヘキサメチルジシラザンで表面処理されたフュームドシリカ（比表面積２００ｇ／ｍ２）
【００４９】
得られたシートの硬度（ＪＩＳ  Ｋ６３０１）、表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）、体積固有抵抗率（ＪＩＳ  Ｃ２１２３）、及びシート厚みを測定した結果を表１に示す。
【表１】
0003865349.tif 000002
【００５０】
アルミニウム製ウェハ支持台ベース（φ２００、回転軸に垂直な平面に対する傾斜角度＝７°）に、湿気硬化型シリコーン系接着剤ＫＥ３４９１（信越化学工業株式会社製の商品名）を、膜厚が１０μｍとなるようにスクリーン印刷法で塗布した後、真空圧着機により、表１に示した熱伝導性シリコーンシートを真空下で張り合わせた。室温の大気中で７日間放置し、導電性シリコーン層を有するウェハ支持台を製造した。
【００５１】
得られたウェハ支持台を遠心締着方式のイオン注入機に取り付け、熱交換器の冷媒として水道水（２０℃）を流した。遠心締着回転数が１，５００ｒｐｍで、８インチシリコンウェハへの入力パワーが３，０００ｗ（イオンビーム電流０．０５Ａ、イオンビーム加速電圧６０ｋｅＶ）の条件でイオン注入を１０分間行った結果、ウェハ温度は表２に示した如く高温にならず、良好であった。更に、イオン注入後のウェハのウェハ支持台からの剥離を容易に行うことができ、継続してウェハ５万枚を処理してもウェハが剥離できないという問題が発生することなく、イオン注入を行うことができた。
【００５２】
【表２】
0003865349.tif 000003
【００５３】
比較例１及び２．
実施例の場合と同様にして、アルミニウム製のウェハ支持台ベース（φ２００、回転軸に垂直な平面に対する傾斜角度＝７℃）に、湿気硬化型シリコーン系接着剤ＫＥ４５（信越化学工業株式会社製の商品名）を膜厚が１０μｍとなるようにスクリーン印刷法で塗布した後、表３に示した絶縁性シリコーンシートを真空圧着機により真空下で張り合わせ、室温の大気中で７日間放置し、熱伝導性シリコーン層を有するウェハ支持台を製造した。
【００５４】
【表３】
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【００５５】
得られたウェハ支持台を遠心締着方式のイオン注入機に取り付け、熱交換器の冷媒として水道水（２０℃）を流した。遠心締着回転数が１，５００ｒｐｍで８インチシリコンウェハへの入力パワーが３，０００ｗ（イオンビーム電流０．０５Ａ、イオンビーム加速電圧６０ｋｅＶ）の条件で、イオン注入を１０分間行った結果、ウェハ温度およびウェハ剥離は表４に示す結果となり、何れも不具合が発生した。
【００５６】
【表４】
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【００５７】
本実験においては、図１に示すようなイオン注入装置のウェハ支持ホイール２０に配置された複数のウェハホルダ３０のうちの２つに、従来のような表面が平坦なシリコーンゴム製の弾性体を設けると共に、他の２つに、図４及び図５に示すような表面に複数個の円形状の小突起４４ａが形成された導電性シリコーンゴム性の弾性体４４を取り付けた。次に、これら４つの弾性体の表面にウェハＷをそれぞれ装着し、ウェハ支持ホイール２０を所定時間回転させ、その間にウェハＷの裏面に付着したパーティクルの数を測定した。ここで、パーティクル数の測定は１０回行い、０．３μｍより大きいパーティクルのみを測定対象とした。
【００５８】
図９にパーティクル数の測定結果を示す。この図において、実線が本発明の弾性体を用いたときのパーティクル数を示しており、点線が従来の弾性体を用いたときのパーティクル数を示している。この図から分るように、１０回の測定結果を平均すると、本発明の弾性体を用いたときのパーティクル数は、従来の弾性体を用いたときのパーティクル数の１／３〜１／２という結果が得られた。
【００５９】
一方、本発明では、弾性体の表面にウェハＷを装着したときの、弾性体とウェハＷの裏面との接触面積を従来よりも小さくしたので、ウェハＷの冷却性能の劣化が懸念されたが、本発明の弾性体を用いた場合でも、従来の弾性体を用いた場合と変わりない冷却性能を有しているという結果が得られ（特に図示はない）、実用上問題のないことが分った。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が係わるイオン注入装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態によるウェハ支持台の拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線部分断面図である。
【図４】図２に示す弾性体の上面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるウェハ支持台の弾性体の上面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態によるウェハ支持台の弾性体の上面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態によるウェハ支持台の弾性体の斜視図である。
【図９】図４に示す弾性体を用いたときと従来の弾性体を用いたときのウェハ裏面に付着したパーティクル数の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１０  イオン注入装置
１８  ターゲットチャンバ（真空室）
２０  ウェハ支持ホイール
２８  アーム
２８ｂ  ウェハ支持部
３０  ウェハホルダ（支持台本体）
４４、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ  弾性体
４４ａ、４４Ａａ、４４Ｂａ  小突起
４４Ｃａ  突起
Ｗ  ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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