JP2004235563A - 静電チャック装置用電極シート及びこれを用いた静電チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁体に対しても十分な吸着力を有する静電チャック装置用電極シートを提供する。
【解決手段】本発明の静電チャック装置用電極シート３０は、一対の絶縁性有機フィルム３１、３２が絶縁性接着剤層３３を介して貼着され、絶縁性接着剤層３３内に電極３４、３５が形成されたものであり、絶縁性接着剤層３３を構成する絶縁性接着剤が、絶縁性有機フィルム上に、幅１ｍｍ、厚さ５μｍの複数本の帯状電極を電極間隔１ｍｍで合計長さ５ｍとなるようにパターニングし、その上に厚さ１０μｍの絶縁性接着剤層を形成し、さらに絶縁性有機フィルムを貼着した評価用電極シートを作成し、該評価用電極シートの電極に差電圧５ｋＶを印加した時に、電極間に短絡を生じさせない絶縁耐性を有するものであると共に、絶縁性接着剤層３３が電極３４、３５よりも厚く形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置用ウエハ等の導電体又は半導電体のみならず、液晶装置用ガラス基板等の絶縁体をも良好に吸着保持することが可能な静電チャック装置用電極シート及びこれを用いた静電チャック装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、ウエハをプラズマエッチング装置等の加工装置の所定部位に固定するためにウエハを吸着保持するチャック装置が使用されている。チャック装置としては機械式、真空式、静電式等があり、中でも静電チャック装置は、取り扱いが簡単で、真空中でも使用できるという利点を有している。従来の静電チャック装置は例えば特許文献１〜５に開示されており、一対のセラミック基板で電極を挟持した構造のものや、一対の絶縁性有機フィルムが電極を内包する絶縁性接着剤層を介して貼着された構造のものなどが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２２３７４２号公報
【特許文献２】
特開平５−１３８４７３号公報
【特許文献３】
特開平５−２３５１５２号公報
【特許文献４】
特開平１１−１６３１１１号公報
【特許文献５】
特開２０００−１０７９６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、液晶装置の製造においても、ガラス基板や樹脂基板等の絶縁性基板を加工装置の所定部位に固定するために静電チャック装置が使用されるようになってきている。液晶装置用基板は半導体装置用ウエハよりも大きく、大きいものでは１ｍ×１ｍ以上のものも実用化されつつある。このような大型の液晶装置用基板を良好に吸着保持するために、静電チャック装置には大型化に加えてより大きな吸着力が求められているが、ガラス基板や樹脂基板のような絶縁性基板を良好に静電吸着するためには、従来以上の高電圧を印加する必要がある。しかしながら、従来の静電チャック装置に使用されているアルミナ等のセラミックや絶縁性接着剤では絶縁破壊電圧が低いため高電圧を印加できず、十分な吸着力が得られないという問題を有していた。
【０００５】
そこで本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、液晶装置用ガラス基板などの絶縁体に対しても十分な吸着力を有する静電チャック装置用電極シート及びこれを用いた静電チャック装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、液晶装置用ガラス基板などの絶縁体を良好に吸着保持するには、少なくとも５ｋＶ以上の耐電圧性を有する必要があることを見出した。そして、一対の絶縁性有機フィルムが電極を内包する絶縁性接着剤層を介して貼着された構造の静電チャック装置では、絶縁性接着剤層が直流電圧の差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有すること（電極に直流電圧の差が５ｋＶの電圧を印加しても絶縁性接着剤層に絶縁破壊が生じないこと）が必要であることを見出し、以下の静電チャック装置用電極シート及び静電チャック装置を発明した。
【０００７】
本発明の静電チャック装置用電極シートは、一対の絶縁性有機フィルムが絶縁性接着剤層を介して貼着され、前記絶縁性接着剤層内に電極が形成された静電チャック装置用電極シートにおいて、
前記絶縁性接着剤層を構成する絶縁性接着剤が、絶縁性有機フィルム上に、幅１ｍｍ、厚さ５μｍの複数本の帯状電極を電極間隔１ｍｍで合計長さ５ｍとなるようにパターニングし、その上に厚さ１０μｍの絶縁性接着剤層を形成し、さらに絶縁性有機フィルムを貼着した評価用電極シートを作成し、該評価用電極シートの電極に差電圧５ｋＶ以上を印加した時に、電極間に短絡を生じさせない絶縁耐性を有するものであると共に、前記絶縁性接着剤層が前記電極よりも厚く形成されていることを特徴とする。
また、本発明の静電チャック装置は、この本発明の静電チャック装置用電極シートを基板に貼着してなることを特徴とする。
【０００８】
絶縁性接着剤の絶縁耐性は詳細には下記の評価試験（以下、「絶縁耐性試験」と称す。）により評価されるものとする。
膜厚２５μｍのポリイミドフィルムからなる絶縁性有機フィルム上に、ニッケル下地層をスパッタリングにより形成した後、銅メッキ処理を行い、厚さ５μｍの導電層を形成する。次に、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、洗浄を順次行うことにより、導電層をパターニングし、厚さ５μｍの複数本の帯状電極及び円形の端子を形成する。この時、図１に示すように、ストライプ状に配置された２５本の第１の帯状電極１１０が共通の端子１２０に接続された櫛歯状のパターン１００と、ストライプ状に配置された２５本の第２の帯状電極２１０が共通の端子２２０に接続された櫛歯状のパターン２００の２種類のパターンを、帯状電極１１０と２１０とが交互に配置されるように形成する。なお、図１においては、絶縁性有機フィルムに符号３００を付してある。いずれのパターンにおいても、各帯状電極の幅を１ｍｍ、長さＬを１００ｍｍとし、両パターンを構成するすべての帯状電極の合計長さを５ｍとする。また、隣接する電極間隔（電極１１０と２１０の間隔）を１ｍｍとする。
このような電極パターンを形成した絶縁性有機フィルムの電極形成面に、絶縁性接着剤を乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗布した後、乾燥により半硬化させて絶縁性接着剤層を形成し、さらにその上に膜厚２５μｍのポリイミドフィルムからなる絶縁性有機フィルムを貼着する。なお、端子１２０、２２０上には絶縁性接着剤の塗布や上側の絶縁性有機フィルムの貼着は行わず、端子が露出した状態にしておく。
以上のようにして評価用電極シートを作成し、端子１２０、２２０に差電圧５ｋＶ以上を印加する。この状態を１０分間保持し、電極間の短絡の発生の有無を検査する。短絡の発生がなければ、用いた絶縁性接着剤が差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有すると判定し、短絡の発生があれば、用いた絶縁性接着剤が差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有しないと判定する。尚、差電圧５ｋＶ以上とは、端子１２０と２２０に印加する電圧差が５ｋＶ以上となっていることを云う。例えば、端子１２０に直流電圧−２．５ｋＶを印加し、端子２２０に直流電圧＋２．５ｋＶを印加した状態、また、端子１２０を０として、端子２２０に直流電圧＋５ｋＶを印加した状態が挙げられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態の静電チャック装置の構造について説明する。図２〜図４は本実施形態の静電チャック装置を電極の延在方向に対して垂直方向に切断した時の断面図である。なお、被吸着体を吸着する側を上側、その反対側を下側と定義する。
【００１０】
図２〜図４に示すように、本実施形態の静電チャック装置１０は、一対の絶縁性有機フィルム３１、３２が絶縁性接着剤層３３を介して貼着され、絶縁性接着剤層３３内に２種類の帯状電極３４、３５が形成された電極シート（静電チャック装置用電極シート）３０を主体として構成され、該電極シート３０の下面が、接着剤層２１を介して基板２０に貼着されたものである。本実施形態では、絶縁性有機フィルム３２の上面が、被吸着体を吸着する吸着面となっている。
【００１１】
帯状電極３４、３５の平面パターンは、図１に示した帯状電極１１０、２１０と同様であり、各々独立に駆動され、極性の異なる電圧が印加されるようになっている。本実施形態の静電チャック装置１０は、このように極性の異なる電圧が印加される複数の電極を備えたいわゆる双極型構造を有するものである。双極型では、単極型と異なり、被吸着体に直接通電することなく、被吸着体を吸着保持できるので、被吸着体に対して影響を与える恐れがなく、好適である。なお、極性の異なる電圧が印加される電極３４、３５は交互に配置されていれば良いので、そのパターンは図１に示したようなパターンに限定されるものではない。加えて、各電極の形状も帯状に限定されるものではない。
また、帯状電極３４、３５は絶縁性接着剤層３３内に形成されていれば良いので、その形成位置については適宜設計できる。具体的には、図２に示すように、下側の絶縁性有機フィルム３１の上面に形成されていても良いし、図４に示すように、上側の絶縁性有機フィルム３２の下面に形成されていても良い。また、図３に示すように、上下の絶縁性有機フィルム３１及び３２から離間するように形成されていても良い。
【００１２】
絶縁性有機フィルム３１、３２の材質としては特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン等のポリオレフィン類、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、トリアセチルセルロース、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、絶縁性に優れることから、ポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリイミド、シリコーンゴム、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン等が好ましく、ポリイミドが特に好ましい。ポリイミドフィルムは市販されており、例えば、東レ・デュポン社製 商品名カプトン、宇部興産社製 商品名ユーピレックス、鐘淵化学工業社製 商品名アピカル等が好ましく用いられる。
絶縁性有機フィルム３１、３２の厚さも特に限定されるものではないが、２０〜１５０μｍが好ましく、２５〜７５μｍがより好ましい。被吸着体を吸着する側の絶縁性有機フィルム３２の厚さが２０μｍ未満では表面の傷によって絶縁性が低下するおそれがあり、１５０μｍ超では十分な静電吸着力が得られない恐れがある。
【００１３】
本実施形態では、絶縁性接着剤層３３が、絶縁耐性試験において差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有する絶縁性接着剤（絶縁性有機フィルム上に、幅１ｍｍ、厚さ５μｍの複数本の帯状電極を電極間隔１ｍｍで合計長さ５ｍとなるようにパターニングし、その上に厚さ１０μｍの絶縁性接着剤層を形成し、さらに絶縁性有機フィルムを貼着した評価用電極シートを作成し、該評価用電極シートの電極に差電圧５ｋＶを印加した時に、電極間に短絡を生じさせない絶縁耐性を有する絶縁性接着剤）により構成されている。
かかる特性を有する絶縁性接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、スチレン系ブロック共重合体、アミン化合物、ビスマレイミド化合物等から選択される１種又は２種以上の樹脂を主成分とする接着剤から条件を充足するものを選択して用いることができる。
ここで、エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、トリヒドロキシフェニルメタン型、テトラグリシジルフェノールアルカン型、ナフタレン型、ジグリシジルジフェニルメタン型、ジグリシジルビフェニル型等の２官能又は多官能エポキシ樹脂等が具体的に挙げられる。中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が特に好ましい。また、エポキシ樹脂を主成分とする場合、必要に応じて、イミダゾール類、第３アミン類、フェノール類、ジシアンジアミド類、芳香族ジアミン類、有機過酸化物等のエポキシ樹脂用の硬化剤や硬化促進剤を配合したものを用いることもできる。
フェノール樹脂としては、アルキルフェノール樹脂、ｐ−フェニルフェノール樹脂、ビスフェノールＡ型フェノール樹脂等のノボラックフェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂、ポリフェニルパラフェノール樹脂等が具体的に挙げられる。
スチレン系ブロック共重合体としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）等が具体的に挙げられる。
【００１４】
帯状電極３４、３５としては、電圧を印加した際に静電吸着力を発現できる導電性物質からなるものであれば特に限定されないが、銅、アルミニウム、金、銀、白金、クロム、ニッケル、タングステン等やこれらの合金から選択される１種又は２種以上の金属からなる薄膜をパターニングしたものが好ましい。金属薄膜としては、蒸着、メッキ、スパッタリング等により成膜されたものや、導電性ペーストを塗布乾燥して成膜されたもの、銅箔等の金属箔等が具体的に挙げられる。
本実施形態では、絶縁性接着剤層３３が帯状電極３４、３５よりも厚く形成されている必要がある。
本発明者は、絶縁性接着剤層３３を絶縁耐性試験において差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有する絶縁性接着剤により構成すると共に、絶縁性接着剤層３３を帯状電極３４、３５よりも厚く形成することにより、絶縁耐性試験とは異なる条件（例えば、絶縁性接着剤層の厚さや、電極の厚さ、電極の材質、電極のパターン等が絶縁耐性試験とは異なる条件）で電極シート３０を形成しても、絶縁性接着剤層３３が差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有するもの（帯状電極３４、３５に差電圧５ｋＶを印加しても、帯状電極３４、３５間に短絡を生じさせない絶縁耐性を有するもの）となることを見出した。
なお、絶縁性接着剤層３３を材料単体での絶縁耐性試験において差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有する絶縁性接着剤により構成しても、絶縁性接着剤層３３が帯状電極３４、３５よりも薄い場合には、隣接する電極間に絶縁性接着剤が充填されない空隙が形成され、絶縁耐性が低下する恐れがある。
帯状電極３４、３５の厚さは以上の条件を充足するものであれば特に限定されないが、具体的には２０μｍ以下が好ましい。帯状電極３４、３５の厚さが２０μｍ超では吸着面上に凹凸が形成されやすくなる恐れがある。また、帯状電極３４、３５の厚さは１μｍ以上であることが好ましい。帯状電極３４、３５の厚さが１μｍ未満では電極の接合時に強度が不十分になる恐れがある。
また、隣接する帯状電極３４と３５の間隔が２ｍｍ以下であることが好ましい。電極間隔が２ｍｍ超では、電極間に十分な静電力が発現せず、吸着力が不十分となる恐れがある。さらに、被吸着体を吸着する側の絶縁性有機フィルム３２の表面（すなわち吸着面）の凹凸差が１０μｍ以下であることが好ましい。吸着面の凹凸差が１０μｍ超では、被吸着体との密着性が低下し、吸着力が不十分となる恐れがある。
【００１５】
電極シート３０を貼着する基板２０としては特に限定されないが、アルミニウム基板、ステンレス基板、セラミック基板等が挙げられる。また、接着剤層２１を構成する接着剤としては、絶縁性接着剤層３３と同様の接着剤を用いることができる。但し、接着剤層２１には、絶縁性接着剤層３３に求められるような高い絶縁耐性は必要ない。
【００１６】
本実施形態の電極シート３０及びこれを用いた静電チャック装置１０によれば、絶縁性接着剤層３３を絶縁耐性試験において差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有する絶縁性接着剤により構成すると共に、絶縁性接着剤層３３を帯状電極３４、３５よりも厚く形成する構成を採用したので、上述したように、絶縁性接着剤層３３を差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有するものとすることができる。したがって、本実施形態によれば、絶縁性接着剤層３３に絶縁破壊を生じさせることなく、帯状電極３４、３５に少なくとも５ｋＶの電圧を印加することができ、半導体装置用ウエハ等の導電体又は半導電体のみならず、液晶装置用基板などの大型の絶縁体（石英ガラス等のガラス、セラミック、プラスチック等からなる板材やフィルムなど）をも良好に吸着保持することができる。
なお、電極がセラミックと密接した構造の静電チャック装置で同様の絶縁耐性を有する装置を実現しようとしても、絶縁破壊電圧の高いセラミックが必要となるため、開発が困難であると共に開発できたとしても極めて高価なものとなるが、本発明によれば、絶縁耐性に優れた接着剤を設計すれば良いので、比較的簡易にかつ安価に良好な吸着力を有する装置を実現することができる。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明に係る実施例及び比較例について説明する。
（絶縁性接着剤の調製）
表１に示す成分を同表に示す配合比で配合し、絶縁性接着剤１〜４を調製した。なお、絶縁性接着剤１は表１に示す成分をメチルエチルケトンに混合溶解し、絶縁性接着剤２及び３は表１に示す成分をテトラヒドロフランに混合溶解し、絶縁性接着剤４は表１に示す成分をメチルエチルケトン／酢酸エチルの混合溶媒に混合溶解し、各々調製した。
用いた成分のメーカー名及び商品名は以下の通りである。
＜絶縁性接着剤１＞
・Ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂：日本化薬社製 商品名ＥＯＣＮ−１０２０）
・ノボラックフェノール樹脂：丸善石油化学社製 商品名マルカリンカーＭ
・アクリロニトリル−ブタジエン共重合体：日本ゼオン社製 商品名１００１
＜絶縁性接着剤２＞
・エポキシ樹脂：大日本インキ社製 商品名エピクロンＨＰ７２００
・ノボラックフェノール樹脂：群栄化学社製 商品名レヂトップＰＳＭ４３２４
・変性ポリアミン：日本化薬社製 商品名カヤボンドＣ３００Ｓ
・エポキシ化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体：ダイセル化学工業社製 商品名エポフレンドＡ１０２０
＜絶縁性接着剤３＞
・ビスマレイミド：ケイアイ化成社製 商品名ＢＭＩ−７０
・エポキシ化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体：ダイセル化学工業社製 商品名エポフレンドＡＴ５０１
＜絶縁性接着剤４＞
・エポキシ樹脂：油化シェルエポキシ社製 商品名エピコート８２８
・クレゾール型フェノール樹脂：昭和高分子社製 商品名ＣＫＭ２４００
・アクリルゴム：帝国化学産業社製 商品名テイサンレジンＳＧ−８１１
【００１８】
（絶縁性接着剤の評価）
上記で得た絶縁性接着剤１〜４について、絶縁耐性試験（［主な評価条件］下側及び上側の絶縁性有機フィルム：いずれも膜厚２５μｍのポリイミドフィルム、電極：厚さ５００Åのニッケルに銅メッキ処理を施したもので、幅１ｍｍ、厚さ５μｍ、長さ１００ｍｍ、電極間隔１ｍｍ、合計長さ５ｍでパターニングしたもの、絶縁性接着剤層：厚さ１０μｍ、一方の端子に直流電圧−２．５ｋＶを印加し、他方の端子に直流電圧＋２．５ｋＶを印加した。）を行ったところ、絶縁性接着剤１〜３については差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有していたが、絶縁性接着剤４は差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有していなかった。
【００１９】
（実施例１）
下記のようにして、図４に示した構造の静電チャック装置用電極シート及び静電チャック装置を作製した。
上側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚７５μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を用意し、この片面に、絶縁性接着剤の絶縁耐性試験と同様に電極及び端子を形成した。続いて電極形成面に、上記で得た絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが１５μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて絶縁性接着剤層を形成し、さらに、下側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を貼着した。次いで、加熱により絶縁性接着剤層を完全に硬化させ、本発明の静電チャック装置用電極シートを得た。
この電極シートの吸着面（膜厚７５μｍのポリイミドフィルム側の面）の凹凸差をレーザー変位型の測定機で測定したところ３．５μｍであり、表面平滑性が良好であった。
続いて、得られた電極シートの下面（膜厚５０μｍのポリイミドフィルム側の面）にさらに絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて接着剤層を形成した。最後に、該接着剤層を介してアルミニウム基板を貼着し、本発明の静電チャック装置を得た。
【００２０】
（実施例２）
下記のようにして、図２に示した構造の静電チャック装置用電極シート及び静電チャック装置を作製した。
下側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産社製 商品名ユーピレックス）を用意し、この片面に、絶縁性接着剤の絶縁耐性試験と同様に電極及び端子を形成した。続いて電極形成面に、上記で得た絶縁性接着剤２を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて絶縁性接着剤層を形成し、さらに、上側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム社製）を貼着した。次いで、加熱により絶縁性接着剤層を完全に硬化させ、本発明の静電チャック装置用電極シートを得た。
この電極シートの吸着面（膜厚５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム側の面）の凹凸差を実施例１と同様に測定したところ２．８μｍであり、表面平滑性が良好であった。
続いて、得られた電極シートの下面（膜厚５０μｍのポリイミドフィルム側の面）にさらに絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて接着剤層を形成した。最後に、該接着剤層を介してステンレス基板を貼着し、本発明の静電チャック装置を得た。
【００２１】
（実施例３）
下記のようにして、図２に示した構造の静電チャック装置用電極シート及び静電チャック装置を作製した。
下側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ユニチカ社製）を用意し、この片面に電極及び端子を形成した。電極は、厚さ５００Åのニッケルにアルミニウムメッキ処理を施したものとした以外は、絶縁性接着剤の絶縁耐性試験と同様に形成した。続いて電極形成面に、上記で得た絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて絶縁性接着剤層を形成し、さらに、上側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ユニチカ社製）を貼着した。次いで、加熱により絶縁性接着剤層を完全に硬化させ、本発明の静電チャック装置用電極シートを得た。
この電極シートの吸着面（後から貼着したポリエチレンテレフタレートフィルム側の面）の凹凸差を実施例１と同様に測定したところ２．３μｍであり、表面平滑性が良好であった。
続いて、得られた電極シートの下面（先に用意したポリエチレンテレフタレートフィルム側の面）にさらに絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて接着剤層を形成した。最後に、該接着剤層を介してアルミニウム基板を貼着し、本発明の静電チャック装置を得た。
【００２２】
（実施例４）
下記のようにして、図３に示した構造の静電チャック装置用電極シート及び静電チャック装置を作製した。
上側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産社製 商品名ユーピレックス）を用意し、この片面に、上記で得た絶縁性接着剤３を乾燥後の厚さが１５μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させ、さらに、厚さ１８μｍの電解銅箔を貼着した。その後、加熱により、絶縁性接着剤３を完全に硬化させた。次いで、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、洗浄を順次行い、電解銅箔をパターニングし、絶縁性接着剤の絶縁耐性試験と同様にパターニングし、厚さ１８μｍの電極及び端子を形成した。
続いて電極形成面に、上記で得た絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが１５μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させ、先に塗布し硬化させた絶縁性接着剤３と共に厚さ３０μｍの絶縁性接着剤層を形成し、さらに、下側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚２０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産社製商品名ユーピレックス）を貼着した。次いで、加熱により絶縁性接着剤１を完全に硬化させ、本発明の静電チャック装置用電極シートを得た。
この電極シートの吸着面（膜厚５０μｍのポリイミドフィルム側の面）の凹凸差を実施例１と同様に測定したところ４．４μｍであり、表面平滑性が良好であった。
続いて、得られた電極シートの下面（膜厚２０μｍのポリイミドフィルム側の面）にさらに絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて接着剤層を形成した。最後に、該接着剤層を介してセラミック基板を貼着し、本発明の静電チャック装置を得た。
【００２３】
（比較例１）
下記のようにして、図２に示した構造の静電チャック装置用電極シート及び静電チャック装置を作製した。
下側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ユニチカ社製）を用意し、この片面に電極及び端子を形成した。電極は、厚さを３５μｍとした以外は、絶縁性接着剤の絶縁耐性試験と同様に形成した。続いて電極形成面に、上記で得た絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが５μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて絶縁性接着剤層を形成し、さらに、上側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ユニチカ社製）を貼着した。次いで、加熱により絶縁性接着剤層を完全に硬化させ、比較用の静電チャック装置用電極シートを得た。
この電極シートの吸着面（後から貼着したポリエチレンテレフタレートフィルム側の面）の凹凸差を実施例１と同様に測定したところ１１．２μｍであり、表面平滑性が不良であった。
続いて、得られた電極シートの下面（先に用意したポリエチレンテレフタレートフィルム側の面）にさらに絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて接着剤層を形成した。最後に、該接着剤層を介してアルミニウム基板を貼着し、比較用の静電チャック装置を得た。
【００２４】
（比較例２）
下記のようにして、図４に示した構造の静電チャック装置用電極シート及び静電チャック装置を作製した。
上側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚７５μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を用意し、この片面に、絶縁性接着剤の絶縁耐性試験と同様に電極及び端子を形成した。続いて電極形成面に、上記で得た絶縁性接着剤４を乾燥後の厚さが１５μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて絶縁性接着剤層を形成し、さらに、下側の絶縁性有機フィルムとして、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を貼着した。次いで、加熱により絶縁性接着剤層を完全に硬化させ、比較用の静電チャック装置用電極シートを得た。
この電極シートの吸着面（膜厚７５μｍのポリイミドフィルム側の面）の凹凸差を実施例１と同様に測定したところ３．２μｍであり、表面平滑性が良好であった。
続いて、得られた電極シートの下面（膜厚５０μｍのポリイミドフィルム側の面）にさらに絶縁性接着剤１を乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布した後、乾燥及び加熱により半硬化させて接着剤層を形成した。最後に、該接着剤層を介してアルミニウム基板を貼着し、比較用の静電チャック装置を得た。
【００２５】
（評価項目及び評価方法）
各実施例及び比較例において得られた静電チャック装置について以下の評価を行った。
＜耐電圧性＞
得られた静電チャック装置の吸着面に銅箔を載置し、この銅箔と基板をアースした。次に、電極シート両端に設けられた端子の一方に直流電圧−５ｋＶを印加し、他方の端子に直流電圧＋５ｋＶを印加し、１０分間放置した。この試験をさらに２回繰り返し、絶縁破壊等の異常発生の有無を検査した。
＜吸着力＞
得られた静電チャック装置の基板をアースし、電極シート両端に設けられた端子の一方に直流電圧−５ｋＶを印加し、他方の端子に直流電圧＋５ｋＶを印加した時の吸着力を評価した。被吸着体としては、（１）１００ｍｍ×１００ｍｍのパイレックス（登録商標）ガラス板（厚さ０．７ｍｍ）、（２）１００ｍｍ×１００ｍｍのアルミナセラミック板（厚さ０．３８ｍｍ）、（３）１００ｍｍ×１００ｍｍのポリイミドフィルム（厚さ０．１２５ｍｍ）の３種類の絶縁体を用いた。被吸着体を吸着させた状態で、図５（ａ）に示すように被吸着体に１ｋｇの荷重をかけて側方に引張る剪断吸着力試験と、図５（ｂ）に示すように被吸着体の中心部に２００ｇの荷重をかけて垂直方向に引き上げる垂直吸着力試験を行い、いずれも被吸着体が静電チャック装置から離脱したり移動せず、荷重をかける前と同じ状態を維持できたものを吸着力が良好と判定した。
【００２６】
（結果）
各実施例、比較例における主な製造条件及び評価結果を表２に示す。
表２に示すように、絶縁性接着剤層を絶縁耐性試験において差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有する絶縁性接着剤１〜３を用いて形成すると共に、絶縁性接着剤層を電極よりも厚く形成した実施例１〜４では、得られた静電チャック装置は、各層間の絶縁破壊や電極間の短絡は生じず、良好な耐電圧性を有するものであった。また、得られた静電チャック装置は、被吸着体として、パイレックス（登録商標）ガラス板、アルミナセラミック板、ポリイミドフィルムのいずれを用いても、剪断吸着力試験、垂直吸着力試験の双方の吸着力試験において、被吸着体が静電チャック装置から離脱したり移動せず、良好な吸着力を有するものであった。
【００２７】
これに対して、絶縁性接着剤層を絶縁耐性試験において差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有する絶縁性接着剤１を用いて形成したが、絶縁性接着剤層を電極よりも薄く形成した比較例１では、得られた静電チャック装置は、吸着面の表面平滑性が悪く、電極間が短絡して絶縁破壊が発生し吸着面が損傷され、耐電圧性が不良であった。
また、絶縁性接着剤層を電極よりも厚く形成したが、絶縁性接着剤層を絶縁耐性試験において差電圧５ｋＶ以上の絶縁耐性を有しない絶縁性接着剤４を用いて形成した比較例２では、得られた静電チャック装置は、電極間が短絡して絶縁破壊が発生し吸着面が損傷され、耐電圧性が不良であった。
比較例１及び２では、このように絶縁破壊が生じたため、吸着力の評価を行わなかった。なお、耐電圧性試験において絶縁破壊が生じた比較例１及び２で得られた静電チャック装置では、直流電圧５ｋＶ以上の電圧をかけることができないため、当然ながら良好な吸着力を有するものではない。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、液晶装置用ガラス基板などの絶縁体に対しても十分な吸着力を有する静電チャック装置用電極シート及びこれを用いた静電チャック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明における絶縁性接着剤の絶縁耐性試験を説明するための図である。
【図２】図２は、本発明に係る実施形態の静電チャック装置の構造を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る実施形態の静電チャック装置のその他の構造を示す図である。
【図４】図４は、本発明に係る実施形態の静電チャック装置のその他の構造を示す図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る実施例及び比較例における吸着力の評価方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 静電チャック装置
２０ 基板
３０ 静電チャック装置用電極シート
３１、３２ 絶縁性有機フィルム
３３ 絶縁性接着剤層
３４、３５ 帯状電極

Claims (5)

1. 一対の絶縁性有機フィルムが絶縁性接着剤層を介して貼着され、前記絶縁性接着剤層内に電極が形成された静電チャック装置用電極シートにおいて、
   前記絶縁性接着剤層を構成する絶縁性接着剤が、絶縁性有機フィルム上に、幅１ｍｍ、厚さ５μｍの複数本の帯状電極を電極間隔１ｍｍで合計長さ５ｍとなるようにパターニングし、その上に厚さ１０μｍの絶縁性接着剤層を形成し、さらに絶縁性有機フィルムを貼着した評価用電極シートを作成し、該評価用電極シートの電極に差電圧５ｋＶ以上を印加した時に、電極間に短絡を生じさせない絶縁耐性を有するものであると共に、
   前記絶縁性接着剤層が前記電極よりも厚く形成されていることを特徴とする静電チャック装置用電極シート。
2. 前記電極の厚さが２０μｍ以下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装置用電極シート。
3. 隣接する前記電極の間隔が２ｍｍ以下であると共に、前記一対の絶縁性有機フィルムのうち、被吸着体を吸着する側の絶縁性有機フィルムの表面の凹凸差が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電チャック装置用電極シート。
4. 前記一対の絶縁性有機フィルムのうち、被吸着体を吸着する側の絶縁性有機フィルムの厚さが２０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の静電チャック装置用電極シート。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の静電チャック装置用電極シートを基板に貼着してなることを特徴とする静電チャック装置。

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