JP2020026116A - Composite member and adhesive composition - Google Patents

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Abstract

To provide a composite member capable of suppressing peeling of an adhesive member from a ceramic member or a base member and warpage of the ceramic member when being used under a high temperature.SOLUTION: A composite member has a ceramic member, a base member and an adhesive member arranged between the ceramic member and the base member and jointing the ceramic member and the base member. The adhesive member contains an addition curable silicone resin and carbon powder. A BET specific surface area of the carbon powder is 40 m/g or less.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書に開示される技術は、複合部材および接着剤組成物に関する。   The technology disclosed in the present specification relates to a composite member and an adhesive composition.

金属により形成されたベース部材と、セラミックスにより形成されたセラミックス部材と、ベース部材とセラミックス部材とを接着する接着部材とを備える複合部材の1つとして、半導体を製造する際にウェハを保持する静電チャックがある。静電チャックは、チャック電極を有しており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス部材の表面にウェハを吸着して保持する。   As one of composite members including a base member formed of metal, a ceramic member formed of ceramics, and an adhesive member for bonding the base member and the ceramic member, a static member for holding a wafer when manufacturing a semiconductor. There is an electric chuck. The electrostatic chuck has a chuck electrode, and uses an electrostatic attraction generated when a voltage is applied to the chuck electrode to attract and hold the wafer on the surface of the ceramic member.

静電チャックのベース部材とセラミックス部材とを接着する接着部材として、シリコーン樹脂を含むものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a bonding member for bonding a base member of an electrostatic chuck and a ceramic member, a member including a silicone resin is known (for example, see Patent Document 1).

特開2014−207374号公報JP 2014-207374 A

近年、200℃程度の高温下で、半導体の製造工程の内の一部の工程が行われることがある。このような場合には、静電チャックにも高温下でも良好な物性を維持することが要求される。例えば、静電チャックのセラミックス部材を構成するセラミックスとベース部材を構成する材料(例えば、金属)とは、熱膨張差が大きい。このため、セラミックス部材とベース部材とを接着する接着部材には、接着性のみならず、この熱膨張差を緩和するために高温下でも柔軟性を維持することが要求される。   In recent years, some of the semiconductor manufacturing processes may be performed at a high temperature of about 200 ° C. In such a case, it is required that the electrostatic chuck maintain good physical properties even at a high temperature. For example, there is a large difference in thermal expansion between the ceramic constituting the ceramic member of the electrostatic chuck and the material (eg, metal) constituting the base member. For this reason, an adhesive member for adhering the ceramic member and the base member is required to maintain not only adhesiveness but also flexibility even at a high temperature in order to reduce the difference in thermal expansion.

なお、このような課題は、ベース部材とセラミックス部材とを接着するための接着部材を備える静電チャックに限らず、当該接着部材を備える真空チャック等の他の保持装置や、当該接着部材を備えるシャワーヘッド等の半導体製造装置用部品等の他の複合部材に共通の課題である。   In addition, such a problem is not limited to the electrostatic chuck including the bonding member for bonding the base member and the ceramic member, but also includes another holding device such as a vacuum chuck including the bonding member and the bonding member. This is a problem common to other composite members such as parts for semiconductor manufacturing equipment such as a shower head.

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。   This specification discloses a technique capable of solving the above-described problem.

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。   The technology disclosed in this specification can be realized, for example, as the following modes.

(1)本明細書に開示される複合部材は、セラミックス部材と、前記セラミックス部材の熱膨張率と異なる熱膨張率を有するベース部材と、前記セラミックス部材と前記ベース部材との間に配置されて前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接着部材と、を備える複合部材において、前記接着部材は、付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含み、前記炭素粉末のBET比表面積は、40m/g以下である。 (1) A composite member disclosed in the present specification includes a ceramic member, a base member having a coefficient of thermal expansion different from that of the ceramic member, and a member arranged between the ceramic member and the base member. In a composite member including an adhesive member for joining the ceramic member and the base member, the adhesive member includes an addition-curable silicone resin and a carbon powder, and a BET specific surface area of the carbon powder is 40 m. 2 / g or less.

本複合部材では、接着部材として付加硬化型シリコーン樹脂を含んでいる。付加硬化型シリコーン樹脂は、良好な柔軟性を有している。従って、接着部材の良好な柔軟性を維持することができる。また、付加硬化型シリコーン樹脂は、付加重合によって硬化するタイプの樹脂であるため、縮合硬化型シリコーン樹脂が硬化する際に発生するような副生成物の発生がない。このため、副生成物に起因する気泡の発生がなく、また、硬化後の接着部材中に気泡が残存することもない。従って、接着部材と、セラミックス部材およびベース部材との接着が気泡によって阻害されることがないため、接着部材と、セラミックス部材およびベース部材との良好な接着性を維持することができる。   The composite member contains an addition-curable silicone resin as an adhesive member. Addition-curable silicone resins have good flexibility. Therefore, good flexibility of the adhesive member can be maintained. Further, since the addition-curable silicone resin is a type of resin that is cured by addition polymerization, there is no generation of by-products that occur when the condensation-curable silicone resin is cured. Therefore, no bubbles are generated due to the by-products, and no bubbles remain in the cured adhesive member. Therefore, since the adhesion between the bonding member, the ceramic member, and the base member is not hindered by air bubbles, good adhesion between the bonding member, the ceramic member, and the base member can be maintained.

また、本複合部材では、接着部材に炭素粉末を含んでいる。炭素粉末は、ラジカル捕捉能を有しているため、複合部材を200℃程度の高温下で使用した際に発生するラジカルを捕捉することができる。このため、ラジカルに起因する付加硬化型シリコーン樹脂の連鎖的な劣化を抑制することができ、ひいては、接着部材の良好な柔軟性を維持できる。   In the present composite member, the adhesive member contains carbon powder. Since carbon powder has a radical scavenging ability, it can scavenge radicals generated when the composite member is used at a high temperature of about 200 ° C. For this reason, chain degradation of the addition-curable silicone resin due to radicals can be suppressed, and good flexibility of the adhesive member can be maintained.

また、本複合部材の接着部材に含まれる炭素粉末のBET比表面積は40m/g以下である。このような構成であるため、炭素粉末のBET比表面積が40m/gを超える場合に比べ、炭素粉末の表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が少なく、接着部材全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が多い。これにより、本複合部材では、付加硬化型シリコーン樹脂の高粘度化が抑制され、ひいては、接着部材の良好な柔軟性を維持することができる。 Further, the BET specific surface area of the carbon powder contained in the adhesive member of the present composite member is 40 m 2 / g or less. With such a configuration, the amount of the addition-curable silicone resin that coats the surface of the carbon powder is smaller than when the BET specific surface area of the carbon powder exceeds 40 m 2 / g. The amount of the addition-curable silicone resin that can flow between the powder and the powder is large. Thereby, in the present composite member, the increase in the viscosity of the addition-curable silicone resin is suppressed, and the excellent flexibility of the adhesive member can be maintained.

このように、本複合部材によれば、接着部材が良好な柔軟性を有しているため、複合部材を200℃程度の高温下で使用した際のセラミックス部材とベース部材との熱膨張率差により生じる熱応力が緩和される。従って、本複合部材では、セラミックス部材に反り等が生じることによって、セラミックス部材の平面度が低下することを抑制することができる。   As described above, according to the present composite member, since the adhesive member has good flexibility, the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic member and the base member when the composite member is used at a high temperature of about 200 ° C. The thermal stress caused by the above is alleviated. Therefore, in the present composite member, it is possible to suppress a decrease in flatness of the ceramic member due to warpage or the like of the ceramic member.

例えば、本複合部材を、ウェハ等の対象物を保持する静電チャック等の保持装置として用いた場合、200℃程度の高温下で使用した際の静電チャックにおいても、接着部材と、セラミックス部材およびベース部材との良好な接着性を維持することができるとともに、セラミックス部材の平面度が低下することを抑制することができる。このため、静電チャックにおいても、対象物の温度分布の制御性を向上させつつ、セラミックス部材の平面度の低下を抑制することができる。   For example, when the composite member is used as a holding device such as an electrostatic chuck for holding an object such as a wafer, an adhesive member and a ceramic member can be used even when the electrostatic chuck is used at a high temperature of about 200 ° C. In addition, it is possible to maintain good adhesion to the base member, and to suppress a decrease in flatness of the ceramic member. For this reason, also in the electrostatic chuck, it is possible to suppress the decrease in the flatness of the ceramic member while improving the controllability of the temperature distribution of the object.

(2)本明細書に開示される複合部材は、セラミックス部材と、前記セラミックス部材の熱膨張率と異なる熱膨張率を有するベース部材と、前記セラミックス部材と前記ベース部材との間に配置されて前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接着部材と、を備える複合部材において、前記接着部材は、付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含み、前記炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径は、80nm以上である。 (2) The composite member disclosed in the present specification includes a ceramic member, a base member having a coefficient of thermal expansion different from that of the ceramic member, and a member arranged between the ceramic member and the base member. In a composite member including an adhesive member that joins the ceramic member and the base member, the adhesive member includes an addition-curable silicone resin and a carbon powder, and is an average of primary particles constituting the carbon powder. The particle size is 80 nm or more.

本複合部材では、接着部材として付加硬化型シリコーン樹脂を含んでいる。付加硬化型シリコーン樹脂は、良好な柔軟性を有している。従って、接着部材の良好な柔軟性を維持することができる。また、付加硬化型シリコーン樹脂は、付加重合によって硬化するタイプの樹脂であるため、縮合硬化型シリコーン樹脂が硬化する際に発生するような副生成物の発生がない。このため、副生成物に起因する気泡の発生がなく、また、硬化後の接着部材中に気泡が残存することもない。従って、接着部材と、セラミックス部材およびベース部材との接着が気泡によって阻害されることがないため、接着部材と、セラミックス部材およびベース部材との良好な接着性を維持することができる。   The composite member contains an addition-curable silicone resin as an adhesive member. Addition-curable silicone resins have good flexibility. Therefore, good flexibility of the adhesive member can be maintained. Further, since the addition-curable silicone resin is a type of resin that is cured by addition polymerization, there is no generation of by-products that occur when the condensation-curable silicone resin is cured. Therefore, no bubbles are generated due to the by-products, and no bubbles remain in the cured adhesive member. Therefore, since the adhesion between the bonding member, the ceramic member, and the base member is not hindered by air bubbles, good adhesion between the bonding member, the ceramic member, and the base member can be maintained.

また、本複合部材は、接着部材に炭素粉末を含んでいる。炭素粉末は、ラジカル捕捉能を有しているため、本複合部材を200℃程度の高温下で使用した際に発生するラジカルを捕捉することができる。このため、ラジカルに起因する付加硬化型シリコーン樹脂の連鎖的な劣化を抑制することができ、ひいては、接着部材の良好な柔軟性を維持できる。   Further, in the present composite member, the adhesive member contains carbon powder. Since carbon powder has a radical scavenging ability, it can scavenge radicals generated when the composite member is used at a high temperature of about 200 ° C. For this reason, chain degradation of the addition-curable silicone resin due to radicals can be suppressed, and good flexibility of the adhesive member can be maintained.

また、本複合部材の接着部材に含まれる炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径は80nm以上である。このような構成であるため、炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径(以下、「平均一次粒子径」ともいう)が80nm未満である場合に比べ、炭素粉末の表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が少なく、接着部材全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が多い。これにより、本複合部材では、付加硬化型シリコーン樹脂の高粘度化が抑制され、ひいては、接着部材の良好な柔軟性を維持することができる。   The average particle size of the primary particles constituting the carbon powder contained in the adhesive member of the present composite member is 80 nm or more. Because of such a configuration, an addition-curable type that coats the surface of the carbon powder as compared with a case where the average particle diameter of primary particles constituting the carbon powder (hereinafter, also referred to as “average primary particle diameter”) is less than 80 nm. The amount of silicone resin is small, and the amount of addition-curable silicone resin that can flow between carbon powders in the entire adhesive member is large. Thereby, in the present composite member, the increase in the viscosity of the addition-curable silicone resin is suppressed, and the excellent flexibility of the adhesive member can be maintained.

このように、本複合部材によれば、接着部材が良好な柔軟性を有しているため、複合部材を200℃程度の高温下で使用した際のセラミックス部材とベース部材との熱膨張率差により生じる熱応力が緩和される。従って、本複合部材では、セラミックス部材に反り等が生じることによって、セラミックス部材の平面度が低下することを抑制することができる。   As described above, according to the present composite member, since the adhesive member has good flexibility, the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic member and the base member when the composite member is used at a high temperature of about 200 ° C. The thermal stress caused by the above is alleviated. Therefore, in the present composite member, it is possible to suppress a decrease in flatness of the ceramic member due to warpage or the like of the ceramic member.

例えば、本複合部材を、ウェハ等の対象物を保持する静電チャック等の保持装置として用いた場合、200℃程度の高温下で使用した際の静電チャックにおいても、接着部材と、セラミックス部材およびベース部材との良好な接着性を維持することができるとともに、セラミックス部材の平面度が低下することを抑制することができる。このため、静電チャックにおいても、対象物の温度分布の制御性を向上させつつ、セラミックス部材の平面度の低下を抑制することができる。   For example, when the composite member is used as a holding device such as an electrostatic chuck for holding an object such as a wafer, an adhesive member and a ceramic member can be used even when the electrostatic chuck is used at a high temperature of about 200 ° C. In addition, it is possible to maintain good adhesion to the base member, and to suppress a decrease in flatness of the ceramic member. For this reason, also in the electrostatic chuck, it is possible to suppress the decrease in the flatness of the ceramic member while improving the controllability of the temperature distribution of the object.

(3)上記複合部材において、前記炭素粉末は、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、およびグラフェンから成る群から選択される1以上である構成としてもよい。本複合部材によれば、本複合部材を200℃程度の高温下で使用した際に発生するラジカルを効果的に捕捉することができる。このため、ラジカルに起因する付加硬化型シリコーン樹脂の連鎖的な劣化を抑制することができ、ひいては、接着部材の良好な柔軟性を維持できる。また、カーボンブラックは、市場において容易に入手可能である。 (3) In the composite member, the carbon powder may be one or more selected from the group consisting of carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, and graphene. According to the present composite member, radicals generated when the present composite member is used at a high temperature of about 200 ° C. can be effectively captured. For this reason, chain degradation of the addition-curable silicone resin due to radicals can be suppressed, and good flexibility of the adhesive member can be maintained. Also, carbon black is easily available on the market.

(4)上記複合部材において、前記炭素粉末は、カーボンブラックであり、前記接着部材における前記カーボンブラックの添加量は、付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下である構成としてもよい。本複合部材におけるカーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部未満であると、高温下で使用した後におけるゴム硬度の上昇度合いは高くなり、また、高温下で使用した後におけるせん断接着歪みの低下度合いが大きくなる。また、本複合部材におけるカーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して20重量部を超えると、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ないため、樹脂の粘度が高くなり、硬化した時点すなわち高温下で使用する前から柔軟性が低下する。また、高温下で使用した後におけるゴム硬度の上昇度合いは高くなる。本複合部材では、接着部材におけるカーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下であるため、接着部材は良好なペースト粘度を発揮すると共に、高温下で使用した後においても良好なゴム硬度および良好なせん断接着歪みを発揮することができる。本複合部材では、このような特性を有する接着部材を用いているため、高温下で使用した後においても良好な柔軟性を効果的に維持することができる。 (4) In the composite member, the carbon powder is carbon black, and the amount of the carbon black in the adhesive member is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin. May be adopted. When the addition amount of carbon black in the composite member is less than 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, the degree of increase in rubber hardness after use at a high temperature increases, and After use, the degree of reduction in shear bond strain increases. If the amount of carbon black in the composite member exceeds 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, the amount of the addition-curable silicone resin coating the surface of the carbon black is large, and Since the amount of the addition-curable silicone resin capable of flowing between carbon black and carbon black is small, the viscosity of the resin is increased, and the flexibility is lowered at the time of curing, that is, before use at a high temperature. In addition, the degree of increase in rubber hardness after use at high temperatures increases. In the present composite member, the addition amount of carbon black in the adhesive member is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, so that the adhesive member exhibits a good paste viscosity, Good rubber hardness and good shear bond distortion can be exhibited even after use at high temperatures. In the present composite member, since the adhesive member having such characteristics is used, good flexibility can be effectively maintained even after use at high temperatures.

(5)上記複合部材において、前記接着部材におけるゴム硬度に対する、前記接着部材をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のゴム硬度の比は、1.2以下である構成としてもよい。すなわち、本複合部材では、本複合部材を高温下で長時間使用することによる接着部材の硬化劣化の程度が低い。従って、本複合部材の接着部材は、高温下で長時間使用した後においても、高温下で長時間使用する前における良好な柔軟性を維持することができる。 (5) In the composite member, the ratio of the rubber hardness of the heated adhesive member after the adhesive member is further heated at 240 ° C. for 2,000 hours to the rubber hardness of the adhesive member may be 1.2 or less. Good. That is, in the present composite member, the degree of curing deterioration of the adhesive member caused by using the present composite member at a high temperature for a long time is low. Therefore, the adhesive member of the present composite member can maintain good flexibility before long-time use at high temperature even after long-time use at high temperature.

(6)上記複合部材において、前記接着部材におけるせん断接着歪みに対する、前記接着部材をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のせん断接着歪みの比は、0.8以上である構成としてもよい。すなわち、本複合部材では、本複合部材を高温下で長時間使用することによる接着部材の硬化劣化の程度が低い。従って、本複合部材の接着部材は、高温下で長時間使用した後においても、高温下で長時間使用する前における良好な柔軟性を維持することができる。 (6) In the above composite member, a ratio of a shear bond distortion of the heated adhesive member after the adhesive member is further heated at 240 ° C. for 2,000 hours to a shear bond distortion of the adhesive member is 0.8 or more. It may be. That is, in the present composite member, the degree of curing deterioration of the adhesive member caused by using the present composite member at a high temperature for a long time is low. Therefore, the adhesive member of the present composite member can maintain good flexibility before long-time use at high temperature even after long-time use at high temperature.

(7)本明細書に開示される接着剤組成物は、付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含む接着剤組成物において、前記炭素粉末のBET比表面積は、40m/g以下である。本接着剤組成物によれば、上述したように、200℃程度の高温下で使用した際においても良好な柔軟性を維持することができる。 (7) The adhesive composition disclosed in this specification is an adhesive composition containing an addition-curable silicone resin and carbon powder, wherein the carbon powder has a BET specific surface area of 40 m 2 / g or less. is there. According to the present adhesive composition, as described above, good flexibility can be maintained even when used at a high temperature of about 200 ° C.

(8)本明細書に開示される接着剤組成物は、付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含む接着剤組成物において、前記炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径は、80nm以上である。本接着剤組成物によれば、上述したように、200℃程度の高温下で使用した際においても良好な柔軟性を維持することができる。 (8) The adhesive composition disclosed in this specification is an adhesive composition containing an addition-curable silicone resin and carbon powder, wherein the average particle diameter of primary particles constituting the carbon powder is 80 nm. That is all. According to the present adhesive composition, as described above, good flexibility can be maintained even when used at a high temperature of about 200 ° C.

(9)上記接着剤組成物において、前記接着剤組成物のシェアレート10s−1のペースト粘度に対する、前記接着剤組成物のシェアレート1s−1のペースト粘度の比は、2.4以下である構成としてもよい。すなわち、本接着剤組成物では、チクソトロピーが小さく、流動性が良いため、同様にカーボンブラックが添加された組成物の中では、240℃で2000時間、十分加熱された後においてもより柔軟な硬化物が得られる。例えば、本接着剤組成物を、接着部材として複合部材に用いた場合、接着部材として、このような特性を有している接着剤組成物を用いているため、高温下で使用した後においても良好な柔軟性を効果的に維持することができる。 (9) In the adhesive composition, the ratio of the paste viscosity at a shear rate of 1 s -1 of the adhesive composition to the paste viscosity at a shear rate of 10 s -1 of the adhesive composition is 2.4 or less. It may be configured. In other words, in the present adhesive composition, since the thixotropy is small and the flowability is good, similarly, in the composition to which carbon black is added, more flexible curing even after being sufficiently heated at 240 ° C. for 2,000 hours. Things are obtained. For example, when the present adhesive composition is used for a composite member as an adhesive member, since the adhesive member having such characteristics is used as the adhesive member, even after being used at a high temperature, Good flexibility can be effectively maintained.

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、静電チャック等の保持装置や、シャワーヘッド等の半導体製造装置用部品、およびそれらの製造方法等の形態で実現することが可能である。   The technology disclosed in the present specification can be realized in various forms. For example, a holding device such as an electrostatic chuck, a component for a semiconductor manufacturing device such as a shower head, and a manufacturing method thereof. And the like.

本実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of an electrostatic chuck 100 according to the embodiment. 本実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 100 according to the embodiment. 性能評価結果を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing performance evaluation results. 性能評価結果を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing performance evaluation results. 炭素粉末を構成する一次粒子および二次粒子の平均粒子径の測定方法を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the measuring method of the average particle diameter of the primary particle and secondary particle which comprise a carbon powder. せん断接着歪みの特定方法を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the identification method of shear adhesion distortion.

A.実施形態:
A−1.静電チャック100の構成:
図1は、本実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、本実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
A. Embodiment:
A-1. Configuration of electrostatic chuck 100:
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an external configuration of the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment. . Each drawing shows XYZ axes orthogonal to each other for specifying the direction. In this specification, for the sake of convenience, the positive direction of the Z axis is referred to as an upward direction, and the negative direction of the Z axis is referred to as a downward direction. However, the electrostatic chuck 100 is actually installed in a direction different from such a direction. May be done.

静電チャック100は、対象物(例えばウェハW)を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハWを固定するために使用される。静電チャック100は、所定の配列方向(本実施形態では上下方向(Z軸方向))に並べて配置されたセラミックス部材10およびベース部材20を備える。セラミックス部材10とベース部材20とは、セラミックス部材10の下面S2(図2参照)とベース部材20の上面S3とが上記配列方向に対向するように配置される。静電チャック100は、さらに、セラミックス部材10の下面S2とベース部材20の上面S3との間に配置された接着部材30を備える。静電チャック100は、特許請求の範囲における複合部材に相当する。   The electrostatic chuck 100 is a device that attracts and holds an object (for example, a wafer W) by electrostatic attraction, and is used, for example, for fixing the wafer W in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus. The electrostatic chuck 100 includes a ceramic member 10 and a base member 20 arranged side by side in a predetermined arrangement direction (in the present embodiment, a vertical direction (Z-axis direction)). The ceramic member 10 and the base member 20 are arranged such that the lower surface S2 of the ceramic member 10 (see FIG. 2) and the upper surface S3 of the base member 20 face each other in the arrangement direction. The electrostatic chuck 100 further includes an adhesive member 30 disposed between the lower surface S2 of the ceramic member 10 and the upper surface S3 of the base member 20. The electrostatic chuck 100 corresponds to a composite member in the claims.

セラミックス部材10は、上述した配列方向(Z軸方向)に略直交する略円形の上面S1(以下、「吸着面S1」ともいう)を有する板状部材であり、セラミックスにより形成されている。セラミックス部材10の直径は、例えば100mm〜500mm程度(通常は200mm〜350mm程度)であり、セラミックス部材10の厚さは、例えば1mm〜10mm程度である。   The ceramic member 10 is a plate-shaped member having a substantially circular upper surface S1 (hereinafter, also referred to as “adsorption surface S1”) substantially orthogonal to the above-described arrangement direction (Z-axis direction), and is formed of ceramics. The diameter of the ceramic member 10 is, for example, about 100 mm to 500 mm (generally, about 200 mm to 350 mm), and the thickness of the ceramic member 10 is, for example, about 1 mm to 10 mm.

セラミックス部材10の形成材料としては、種々のセラミックスが用いられ得るが、強度や耐摩耗性、耐プラズマ性等の観点から、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ、Al)または窒化アルミニウム(AlN)を主成分とするセラミックスが用いられることが好ましい。なお、ここでいう主成分とは、含有割合(重量割合)の最も多い成分を意味する。 Various ceramics can be used as a material for forming the ceramic member 10. For example, aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ) or aluminum nitride (AlN) is used in view of strength, wear resistance, plasma resistance, and the like. It is preferable to use a ceramic mainly composed of Here, the main component means a component having the largest content ratio (weight ratio).

セラミックス部材10の内部には、導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)により形成されたチャック電極40が設けられている。チャック電極40に電源(図示せず)から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハWがセラミックス部材10の吸着面S1に吸着固定される。   Inside the ceramic member 10, a chuck electrode 40 formed of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, platinum, or the like) is provided. When a voltage is applied to the chuck electrode 40 from a power supply (not shown), an electrostatic attraction is generated, and the wafer W is fixed to the suction surface S1 of the ceramic member 10 by the electrostatic attraction.

また、セラミックス部材10の内部には、導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ電極50が設けられている。Z軸方向視でのヒータ電極50の形状は、例えば略螺旋状である。ヒータ電極50に電源(図示せず)から電圧が印加されると、ヒータ電極50が発熱することによってセラミックス部材10が温められ、セラミックス部材10の吸着面S1に保持されたウェハWが温められる。これにより、ウェハWの温度制御が実現される。   Further, inside the ceramic member 10, a heater electrode 50 formed of a resistance heating element containing a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, platinum, or the like) is provided. The shape of the heater electrode 50 as viewed in the Z-axis direction is, for example, a substantially spiral shape. When a voltage is applied to the heater electrode 50 from a power supply (not shown), the heater electrode 50 generates heat, thereby heating the ceramic member 10 and the wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic member 10. Thereby, the temperature control of the wafer W is realized.

ベース部材20は、例えばセラミックス部材10と同径の、または、セラミックス部材10より径が大きい略円形平面の板状部材である。ベース部材20の直径は、例えば220mm〜550mm程度(通常は220mm〜350mm程度)であり、ベース部材20の厚さは、例えば20mm〜40mm程度である。ベース部材20は、セラミックス部材10の熱膨張率と異なる熱膨張率を有しており、例えば、金属や種々の複合材料により形成されている。金属としては、Al(アルミニウム)やTi(チタン)、または、それらの合金が用いられることが好ましい。複合材料としては、炭化ケイ素(SiC)を主成分とする多孔質セラミックスに、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金を溶融して加圧浸透させた複合材料が用いられることが好ましい。複合材料に含まれるアルミニウム合金は、Si(ケイ素)やMg(マグネシウム)を含んでいてもよいし、性質等に影響の無い範囲でその他の元素を含んでいてもよい。   The base member 20 is, for example, a substantially circular flat plate-shaped member having the same diameter as the ceramic member 10 or having a larger diameter than the ceramic member 10. The diameter of the base member 20 is, for example, about 220 mm to 550 mm (usually, about 220 mm to 350 mm), and the thickness of the base member 20 is, for example, about 20 mm to 40 mm. The base member 20 has a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion of the ceramic member 10, and is formed of, for example, a metal or various composite materials. As the metal, Al (aluminum), Ti (titanium), or an alloy thereof is preferably used. As the composite material, it is preferable to use a composite material in which a porous ceramic mainly composed of silicon carbide (SiC) is melted with an aluminum alloy mainly composed of aluminum and is infiltrated with pressure. The aluminum alloy contained in the composite material may contain Si (silicon) or Mg (magnesium), or may contain other elements within a range that does not affect properties and the like.

ベース部材20の内部には冷媒流路21が形成されている。冷媒流路21に冷媒(例えば、フッ素系不活性液体や水等)が流されると、ベース部材20が冷却される。接着部材30を介したベース部材20とセラミックス部材10との間の伝熱(熱引き)によりセラミックス部材10が冷却され、セラミックス部材10の吸着面S1に保持されたウェハWが冷却される。これにより、ウェハWの温度分布の制御が実現される。   A coolant channel 21 is formed inside the base member 20. When a coolant (for example, a fluorine-based inert liquid or water) flows through the coolant channel 21, the base member 20 is cooled. The ceramic member 10 is cooled by heat transfer (heat drawing) between the base member 20 and the ceramic member 10 via the bonding member 30, and the wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic member 10 is cooled. Thereby, control of the temperature distribution of the wafer W is realized.

接着部材30は、セラミックス部材10の下面S2とベース部材20の上面S3との間に配置され、セラミックス部材10とベース部材20とを接合している。接着部材30の厚さは、例えば0.1mm〜1mm程度である。なお、接着部材30は、セラミックス部材10の下面S2の全面に配置されていてもよく、または、下面S2の一部のみに配置されていてもよい。   The bonding member 30 is disposed between the lower surface S2 of the ceramic member 10 and the upper surface S3 of the base member 20, and joins the ceramic member 10 and the base member 20. The thickness of the bonding member 30 is, for example, about 0.1 mm to 1 mm. Note that the adhesive member 30 may be disposed on the entire lower surface S2 of the ceramic member 10, or may be disposed on only a part of the lower surface S2.

A−2.接着部材30の詳細構成:
次に、接着部材30の構成について、詳細に説明する。
A-2. Detailed configuration of the bonding member 30:
Next, the configuration of the bonding member 30 will be described in detail.

A−2−1.接着部材30の組成:
まず、接着部材30の組成について説明する。
A-2-1. Composition of adhesive member 30:
First, the composition of the bonding member 30 will be described.

本実施形態において、接着部材30は、付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末とを含む接着剤組成物(以下、「付加硬化型シリコーン樹脂組成物」ともいう)である。   In the present embodiment, the adhesive member 30 is an adhesive composition containing an addition-curable silicone resin and carbon powder (hereinafter, also referred to as an “addition-curable silicone resin composition”).

付加硬化型シリコーン樹脂は、少なくとも、(A)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基を有するオルガノシロキサン(以下、「成分A」という)、(B)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子(具体的には、ヒドロシリル基)を有するオルガノシロキサン(以下、「成分B」という)、および、(C)ヒドロシリル化反応用触媒(以下、「成分C」という)を含む。   The addition-curable silicone resin comprises at least (A) an organosiloxane having at least two silicon-bonded alkenyl groups in one molecule (hereinafter referred to as “component A”), and (B) at least two organosiloxanes in one molecule. It includes an organosiloxane having a silicon-bonded hydrogen atom (specifically, a hydrosilyl group) (hereinafter, referred to as “component B”), and (C) a catalyst for hydrosilylation reaction (hereinafter, referred to as “component C”).

成分A中のアルケニル基として、例えば、ビニル基(エテニル基)、アリル基(2−プロペニル基)、ブテニル基、ペンテニル基、または、ヘキセニル基等を用いることができる。成分A中のアルケニル基は、より好ましくは、ビニル基、または、ヘキセニル基である。当該成分A中のアルケニル基を2種以上組み合わせて使用することができる。なお、アルケニル基は、通常、主鎖又は骨格を形成しているポリオルガノシロキサンのケイ素原子(例えば、末端のケイ素原子や、主鎖内部のケイ素原子など)に結合している。   As the alkenyl group in the component A, for example, a vinyl group (ethenyl group), an allyl group (2-propenyl group), a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, or the like can be used. The alkenyl group in component A is more preferably a vinyl group or a hexenyl group. Two or more alkenyl groups in the component A can be used in combination. The alkenyl group is usually bonded to a silicon atom of the polyorganosiloxane forming the main chain or the skeleton (for example, a terminal silicon atom or a silicon atom inside the main chain).

また、主鎖又は骨格を形成しているポリオルガノシロキサンとして、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン、または、ポリメチルエチルシロキサン等のポリアルキルアルキルシロキサン(ポリジアルキルシロキサン)や、ポリアルキルアリールシロキサンの他、ケイ素原子含有モノマー成分が複数種用いられている共重合体(例えば、ポリ(ジメチルシロキサン−ジエチルシロキサン)等)等を用いることができる。当該主鎖又は骨格を形成しているポリオルガノシロキサンは、より好ましくは、ポリジメチルシロキサンである。当該主鎖又は骨格を形成しているポリオルガノシロキサンを2種以上組み合わせて使用することができる。   Examples of the polyorganosiloxane forming the main chain or the skeleton include, for example, polydimethylsiloxane, polydiethylsiloxane, polyalkylalkylsiloxane (polydialkylsiloxane) such as polymethylethylsiloxane, and polyalkylarylsiloxane. In addition, a copolymer (for example, poly (dimethylsiloxane-diethylsiloxane) or the like) using a plurality of silicon atom-containing monomer components can be used. The polyorganosiloxane forming the main chain or the skeleton is more preferably polydimethylsiloxane. The polyorganosiloxanes forming the main chain or skeleton can be used in combination of two or more.

すなわち、分子中に官能基としてアルケニル基を含有するポリオルガノシロキサンとして、例えば、ビニル基を官能基として有するポリジメチルシロキサン、ヘキセニル基を官能基として有するポリジメチルシロキサンまたはこれらの混合物を用いることができる。   That is, as the polyorganosiloxane containing an alkenyl group as a functional group in the molecule, for example, polydimethylsiloxane having a vinyl group as a functional group, polydimethylsiloxane having a hexenyl group as a functional group, or a mixture thereof can be used. .

成分Bは、架橋剤として作用する成分である。具体的には、成分B中のケイ素原子結合水素原子(ヒドロシリル基(Si−H基))が成分A中のケイ素原子結合アルケニル基と付加反応することにより架橋し、硬化物を生成する。成分B中のSi−H結合を有するケイ素原子は、主鎖中のケイ素原子、および、側鎖中のケイ素原子のいずれであってもよい。すなわち、成分B中のSi−H結合を有するケイ素原子は、主鎖の構成単位として含まれていてもよく、あるいは、側鎖の構成単位として含まれていてもよい。なお、Si−H結合のケイ素原子の数は、1分子中に3個以上であれば特に制限されない。   Component B is a component that acts as a crosslinking agent. Specifically, the silicon-bonded hydrogen atom (hydrosilyl group (Si-H group)) in the component B undergoes an addition reaction with the silicon-bonded alkenyl group in the component A to be cross-linked to form a cured product. The silicon atom having a Si—H bond in the component B may be any of a silicon atom in a main chain and a silicon atom in a side chain. That is, the silicon atom having a Si—H bond in the component B may be contained as a constituent unit of the main chain, or may be contained as a constituent unit of the side chain. The number of silicon atoms in the Si—H bond is not particularly limited as long as it is three or more in one molecule.

成分Bとしては、従来公知のいずれの架橋剤も使用することができ、特に限定されない。成分Bは、1分子中に少なくとも3つのヒドロシリル基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることが好ましい。このような成分Bとして、例えば、ポリメチルハイドロジェンシロキサン、または、ポリ(ジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン)等を用いることができる。なお、上記成分Bを1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。成分Bの添加量は、成分B中の[Si−H]基と成分A中の[CH=CH−]基のmol比を「[Si−H]/[CH=CH−]」と表した場合、その値が、0.5以上、1.5以下である。当該添加量が0.5未満であると、上記ポリオルガノシロキサンの架橋が不十分となり、十分な強度を得られない傾向がある。これに対し、当該添加量が1.5を超えると、架橋が過剰に進行するため、柔軟性が失われる傾向がある。当該添加量は、より好ましくは、0.7以上、1.3以下であり、さらに好ましくは、0.9以上、1.1以下である。 As the component B, any conventionally known crosslinking agent can be used and is not particularly limited. Component B is preferably an organohydrogenpolysiloxane having at least three hydrosilyl groups in one molecule. As such a component B, for example, polymethylhydrogensiloxane, poly (dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane), or the like can be used. In addition, the said component B can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The addition amount of the component B, the mol ratio of [CH 2 = CH-] groups [Si-H] group and in component A in component B and "[Si-H] / [CH 2 = CH-] " When represented, the value is 0.5 or more and 1.5 or less. If the amount is less than 0.5, the crosslinking of the polyorganosiloxane tends to be insufficient, and sufficient strength tends not to be obtained. On the other hand, if the added amount exceeds 1.5, the crosslinking proceeds excessively, and the flexibility tends to be lost. The addition amount is more preferably 0.7 or more and 1.3 or less, and still more preferably 0.9 or more and 1.1 or less.

成分Cは、アルケニル基とケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進することにより、付加硬化型シリコーン樹脂の硬化を促進する成分である。成分Cとしては、従来公知のいずれの硬化触媒も使用することができ、特に限定されない。成分Cとしては、例えば、有機錫、無機錫、チタン触媒、ビスマス触媒、金属錯体、白金触媒、塩基性物質および有機燐酸化物等を用いることができる。成分Cは、より好ましくは、白金触媒、ロジウム触媒である。白金触媒は、例えば、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、または、キレート構造を有する白金錯体等である。なお、上記硬化触媒を1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。硬化触媒の添加量は、上記ポリオルガノシロキサンに対して、白金の重量で、5ppm以上、100ppm以下である。当該添加量が5ppm未満であると、上記ポリオルガノシロキサンの硬化が十分に進行しなくなる傾向がある。これに対し、当該添加量が100ppmを超えると、硬化の進行が速くなるため、均一な組成物が得られない傾向がある。当該添加量は、より好ましくは、10ppm以上、70ppm以下であり、さらに好ましくは、15ppm以上、40ppm以下である。   Component C is a component that promotes the curing of the addition-curable silicone resin by promoting the hydrosilylation reaction between the alkenyl group and the silicon-bonded hydrogen atom. As the component C, any conventionally known curing catalyst can be used and is not particularly limited. As the component C, for example, organotin, inorganic tin, a titanium catalyst, a bismuth catalyst, a metal complex, a platinum catalyst, a basic substance, an organic phosphor and the like can be used. Component C is more preferably a platinum catalyst or a rhodium catalyst. The platinum catalyst is, for example, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, or a platinum complex having a chelate structure. In addition, the above curing catalysts can be used alone or in combination of two or more. The amount of the curing catalyst to be added is 5 ppm or more and 100 ppm or less by weight of platinum based on the polyorganosiloxane. If the amount is less than 5 ppm, the curing of the polyorganosiloxane tends to be insufficient. On the other hand, if the added amount exceeds 100 ppm, the progress of the curing is accelerated, so that a uniform composition tends not to be obtained. The added amount is more preferably 10 ppm or more and 70 ppm or less, and further preferably 15 ppm or more and 40 ppm or less.

本実施形態の接着部材30を構成する接着剤組成物中に含まれる炭素粉末は、付加硬化型シリコーン樹脂を劣化するラジカルを捕捉し、付加硬化型シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制することを目的として添加される。付加硬化型シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制することにより、ひいては、接着部材30の柔軟性を維持することが容易となる。また、付加硬化型シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制することにより、接着部材30の密度ムラを抑制することが容易となる。これは、接着部材30の密度ムラが、接着部材30を構成する接着剤組成物中の成分が変化した結果発生するものと考えられるためである。このように、密度ムラを抑制することができることにより、接着部材30における熱伝導率を均一化することが容易となり、ひいては、静電チャック100に保持されるウェハWの表面温度のばらつきを低減(ウェハWの温度分布の制御性を向上)することが容易となる。炭素粉末として、例えば、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、または、グラフェン等を用いることができる。炭素粉末は、より好ましくは、カーボンブラックである。なお、上記炭素粉末を2種以上組み合わせて使用することができる。   The carbon powder contained in the adhesive composition that constitutes the adhesive member 30 of the present embodiment captures radicals that deteriorate the addition-curable silicone resin, and aims to suppress the curing deterioration of the addition-curable silicone resin. Is added. By suppressing the curing deterioration of the addition-curable silicone resin, the flexibility of the adhesive member 30 can be easily maintained. Further, by suppressing the curing deterioration of the addition-curable silicone resin, it becomes easy to suppress the density unevenness of the adhesive member 30. This is because it is considered that the density unevenness of the adhesive member 30 occurs as a result of a change in a component in the adhesive composition constituting the adhesive member 30. As described above, since the density unevenness can be suppressed, it is easy to make the thermal conductivity of the bonding member 30 uniform, and thus the variation in the surface temperature of the wafer W held by the electrostatic chuck 100 is reduced ( It is easy to improve the controllability of the temperature distribution of the wafer W). As the carbon powder, for example, carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, graphene, or the like can be used. The carbon powder is more preferably carbon black. In addition, two or more kinds of the above carbon powders can be used in combination.

本実施形態の接着部材30に添加される炭素粉末としてカーボンブラックを採用したとき、カーボンブラックの添加量は、接着剤組成物(すなわち、接着部材30)において、付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下である。当該カーボンブラックの添加量が2重量部未満であると、高温下で使用した後におけるゴム硬度の上昇度合いが高くなり、また、高温下で使用した後におけるせん断接着歪みの低下度合いが大きくなる傾向がある。これは、付加硬化型シリコーン樹脂を劣化するラジカルを捕捉し、付加硬化型シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制することが十分にできないためである。また、当該添加量が20重量部を超えると、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ないため、樹脂の粘度が高くなり、硬化した時点すなわち高温下で使用する前から柔軟性が低下する傾向がある。これに対し、当該添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下であれば、高温下で使用した後におけるゴム硬度の上昇度合いが小さくなり、また、高温下で使用した後におけるせん断接着歪みの低下度合いが小さくなる傾向がある。また、当該添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下であれば、接着部材全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量を良好に確保することができるため、樹脂の粘度が高くなることを抑制することができる。これにより、接着剤組成物から接着シートを作製する際に、シート厚みのばらつきを小さくすること(シート厚みのばらつき低減)が容易となり、また、接着剤組成物から作製された接着ペーストをセラミックス部材10やベース部材20に塗布する際に、より均一に塗布すること(塗布ムラの低減)が容易となる。シート厚みのばらつき低減や、塗布ムラの低減が容易となることにより、接着部材30全体において、熱伝達が均一化し、ひいては、セラミックス部材10の温度分布の均一化が容易となる。当該添加量は、より好ましくは、付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して3重量部以上、15重量部以下であり、さらに好ましくは、付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して5重量部以上、10重量部以下である。   When carbon black is employed as the carbon powder to be added to the adhesive member 30 of the present embodiment, the amount of carbon black added is 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin in the adhesive composition (that is, the adhesive member 30). 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less. When the addition amount of the carbon black is less than 2 parts by weight, the degree of increase in rubber hardness after use at a high temperature increases, and the degree of reduction in shear bond strain after use at a high temperature tends to increase. There is. This is because it is not possible to sufficiently capture radicals that deteriorate the addition-curable silicone resin and to suppress curing deterioration of the addition-curable silicone resin. If the addition amount exceeds 20 parts by weight, the amount of the addition-curable silicone resin that coats the surface of the carbon black is large, and the addition-curable silicone resin that can flow between the carbon black and the carbon black in the entire adhesive member. Since the amount of the resin is small, the viscosity of the resin becomes high, and the flexibility tends to decrease from the time of curing, that is, before use at a high temperature. On the other hand, if the addition amount is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, the degree of increase in rubber hardness after use at a high temperature becomes small, and There is a tendency for the degree of reduction in shear bond strain after use at high temperatures to be reduced. If the addition amount is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, the addition-curable silicone capable of flowing between carbon black and carbon black in the entire adhesive member. Since the amount of the resin can be satisfactorily secured, the increase in the viscosity of the resin can be suppressed. This makes it easy to reduce the variation in sheet thickness (reducing the variation in sheet thickness) when producing an adhesive sheet from the adhesive composition, and to apply the adhesive paste produced from the adhesive composition to a ceramic member. When applying to the base member 20 and the base member 20, it is easy to apply the coating more uniformly (reduction in coating unevenness). By facilitating the reduction in the variation in the sheet thickness and the reduction in the uneven coating, the heat transfer becomes uniform throughout the adhesive member 30, and the temperature distribution of the ceramic member 10 becomes uniform. The addition amount is more preferably 3 parts by weight or more and 15 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, and still more preferably 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin. Not less than 10 parts by weight.

本実施形態の接着部材30に添加される炭素粉末のBET比表面積は、40m/g以下である。当該BET比表面積が40m/gを超えると、炭素粉末の表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材30全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ないため、樹脂の粘度が高くなり、硬化した時点すなわち高温下で使用する前から柔軟性が低下する傾向がある。これに対し、当該BET比表面積が40m/g以下であると、接着部材30全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量を良好に確保することができるため、樹脂の粘度が高くなることを抑制することができる。これにより、接着剤組成物から接着シートを作製する際に、シート厚みのばらつきを小さくすること(シート厚みのばらつき低減)が容易となり、また、接着剤組成物から作製された接着ペーストをセラミックス部材10やベース部材20に塗布する際に、より均一に塗布すること(塗布ムラの低減)が容易となる。シート厚みのばらつき低減や、塗布ムラの低減が容易となることにより、接着部材30全体において、熱伝達が均一化し、ひいては、セラミックス部材10の温度分布の均一化が容易となる。炭素粉末のBET比表面積は、より好ましくは、35m/g以下、さらに好ましくは、25m/g以下である。なお、炭素粉末のBET比表面積は、次のように測定することができる。まず、炭素粉末の試料を100℃で60分間脱気する。次にBET流動法(1点法)により測定を行う。測定時のガスは、HeとNとの混合ガスであって、それらの体積比は、He:N=7:3である。3回の測定値の平均値をBET比表面積とする。 The BET specific surface area of the carbon powder added to the bonding member 30 of the present embodiment is 40 m 2 / g or less. When the BET specific surface area exceeds 40 m 2 / g, the amount of the addition-curable silicone resin coating the surface of the carbon powder is large, and the addition-curable silicone resin capable of flowing between the carbon powder and the carbon powder in the entire adhesive member 30. Since the amount of the silicone resin is small, the viscosity of the resin becomes high, and the flexibility tends to decrease from the time of curing, that is, before use at a high temperature. On the other hand, when the BET specific surface area is 40 m 2 / g or less, it is possible to satisfactorily secure the amount of the addition-curable silicone resin that can flow between the carbon powder and the carbon powder in the entire adhesive member 30. Therefore, an increase in the viscosity of the resin can be suppressed. This makes it easy to reduce the variation in sheet thickness (reducing the variation in sheet thickness) when producing an adhesive sheet from the adhesive composition, and to apply the adhesive paste produced from the adhesive composition to a ceramic member. When applying to the base member 20 and the base member 20, it is easy to apply the coating more uniformly (reduction in coating unevenness). By facilitating the reduction in the variation in the sheet thickness and the reduction in the uneven coating, the heat transfer becomes uniform throughout the adhesive member 30, and the temperature distribution of the ceramic member 10 becomes uniform. The BET specific surface area of the carbon powder is more preferably 35 m 2 / g or less, further preferably 25 m 2 / g or less. The BET specific surface area of the carbon powder can be measured as follows. First, a carbon powder sample is degassed at 100 ° C. for 60 minutes. Next, measurement is performed by the BET flow method (one-point method). The gas at the time of measurement is a mixed gas of He and N 2, and their volume ratio is He: N 2 = 7: 3. The average value of the three measurements is defined as the BET specific surface area.

本実施形態の接着部材30に添加される炭素粉末を構成する一次粒子の平均一次粒子径(以下、単に「炭素粉末の平均一次粒子径」ともいう)は、80nm以上である。当該平均一次粒子径が80nm未満であると、炭素粉末の表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材30全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ないため、樹脂の粘度が高くなり、硬化した時点すなわち高温下で使用する前から柔軟性が低下する傾向がある。これに対し、当該平均一次粒子径が80nm以上であると、接着部材30全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量を良好に確保することができるため、樹脂の粘度が高くなることを抑制することができる。これにより、接着剤組成物から接着シートを作製する際に、シート厚みのばらつきを小さくすること(シート厚みのばらつき低減)が容易となり、また、接着剤組成物から作製された接着ペーストをセラミックス部材10やベース部材20に塗布する際に、より均一に塗布すること(塗布ムラの低減)が容易となる。シート厚みのばらつき低減や、塗布ムラの低減が容易となることにより、接着部材30全体において、熱伝達が均一化し、ひいては、セラミックス部材10の温度分布の均一化が容易となる。炭素粉末の平均一次粒子径は、より好ましくは、90nm以上、さらに好ましくは、100nm以上である。   The average primary particle size of the primary particles constituting the carbon powder added to the adhesive member 30 of the present embodiment (hereinafter, also simply referred to as “average primary particle size of the carbon powder”) is 80 nm or more. When the average primary particle diameter is less than 80 nm, the amount of the addition-curable silicone resin that coats the surface of the carbon powder is large, and the addition-curable silicone that can flow between the carbon powder and the carbon powder in the entire adhesive member 30. Since the amount of the resin is small, the viscosity of the resin becomes high, and the flexibility tends to decrease from the time of curing, that is, before use at a high temperature. On the other hand, when the average primary particle diameter is 80 nm or more, the amount of the addition-curable silicone resin that can flow between the carbon powder and the carbon powder in the entire adhesive member 30 can be sufficiently secured. An increase in the viscosity of the resin can be suppressed. This makes it easy to reduce the variation in sheet thickness (reducing the variation in sheet thickness) when producing an adhesive sheet from the adhesive composition, and to apply the adhesive paste produced from the adhesive composition to a ceramic member. When applying to the base member 20 and the base member 20, it is easy to apply the coating more uniformly (reduction in coating unevenness). By facilitating the reduction in the variation in the sheet thickness and the reduction in the uneven coating, the heat transfer becomes uniform throughout the adhesive member 30, and the temperature distribution of the ceramic member 10 becomes uniform. The average primary particle diameter of the carbon powder is more preferably 90 nm or more, and further preferably 100 nm or more.

なお、図5に示すように、炭素粉末は、通常、球状の一次粒子Ppが凝集した状態の二次粒子Psとして存在する。本実施形態の接着部材30に添加される炭素粉末(二次粒子)の平均二次粒子径は、0.1μm以上、300μm以下であることが好ましい。当該平均二次粒子径が0.1μm未満であると、炭素粉末の表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材30全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ないため、樹脂の粘度が高くなり、硬化した時点すなわち高温下で使用する前から柔軟性が低下する傾向がある。また、当該平均二次粒子径が300μmを超えると、接着剤組成物から作製された接着ペーストをセラミックス部材10やベース部材20に塗布する際に、当該接着ペーストの塗布膜の表面に炭素粉末の二次粒子による凹凸が形成され、均一に塗布することが困難となる傾向がある。これに対し、当該平均二次粒子径が0.1μm以上、300μm以下であると、接着部材30全体における炭素粉末と炭素粉末との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量を良好に確保することができるため、樹脂の粘度が高くなることを抑制することができる。これにより、接着剤組成物から接着シートを作製する際に、シート厚みのばらつきを小さくすること(シート厚みのばらつき低減)が容易となり、また、接着剤組成物から作製された接着ペーストをセラミックス部材10やベース部材20に塗布する際に、より均一に塗布すること(塗布ムラの低減)が容易となる。シート厚みのばらつき低減や、塗布ムラの低減が容易となることにより、接着部材30全体において、熱伝達が均一化し、ひいては、セラミックス部材10の温度分布の均一化が容易となる。炭素粉末の平均二次粒子径は、より好ましくは、0.2μm以上、150μm以下、さらに好ましくは、0.3μm以上、100μm以下である。   In addition, as shown in FIG. 5, the carbon powder usually exists as secondary particles Ps in a state where spherical primary particles Pp are aggregated. The average secondary particle diameter of the carbon powder (secondary particles) added to the adhesive member 30 of the present embodiment is preferably 0.1 μm or more and 300 μm or less. When the average secondary particle diameter is less than 0.1 μm, the amount of the addition-curable silicone resin coating the surface of the carbon powder is large, and the addition that can flow between the carbon powder and the carbon powder in the entire adhesive member 30 is performed. Since the amount of the curable silicone resin is small, the viscosity of the resin becomes high, and the flexibility tends to decrease at the time of curing, that is, before use at a high temperature. Further, when the average secondary particle size exceeds 300 μm, when applying the adhesive paste prepared from the adhesive composition to the ceramic member 10 or the base member 20, the surface of the coating film of the adhesive paste is coated with carbon powder. Irregularities due to secondary particles are formed, and it tends to be difficult to apply uniformly. On the other hand, when the average secondary particle diameter is 0.1 μm or more and 300 μm or less, the amount of the addition-curable silicone resin that can flow between the carbon powder and the carbon powder in the entire adhesive member 30 is sufficiently secured. Therefore, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the resin. This makes it easy to reduce the variation in sheet thickness (reducing the variation in sheet thickness) when producing an adhesive sheet from the adhesive composition, and to apply the adhesive paste produced from the adhesive composition to a ceramic member. When applying to the base member 20 and the base member 20, it is easy to apply the coating more uniformly (reduction in coating unevenness). By facilitating the reduction in the variation in the sheet thickness and the reduction in the uneven coating, the heat transfer becomes uniform throughout the adhesive member 30, and the temperature distribution of the ceramic member 10 becomes uniform. The average secondary particle diameter of the carbon powder is more preferably 0.2 μm or more and 150 μm or less, and still more preferably 0.3 μm or more and 100 μm or less.

図5は、炭素粉末の平均一次粒子径および平均二次粒子径の測定方法を概略的に示す説明図である。炭素粉末の平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用した観察により求めることができる。炭素粉末の平均一次粒子径は、SEMにより、炭素粉末(二次粒子)を約50000倍の倍率で観察し、100個の観察可能な一次粒子Ppの粒子径(直径Dpp)を測定する。当該測定された100個の一次粒子Ppの直径Dppの平均値を、上記平均一次粒子径とする。   FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a method for measuring the average primary particle diameter and the average secondary particle diameter of the carbon powder. The average primary particle size of the carbon powder can be determined by observation using a scanning electron microscope (SEM). The average primary particle diameter of the carbon powder is obtained by observing the carbon powder (secondary particles) at a magnification of about 50,000 times by SEM, and measuring the particle diameter (diameter Dpp) of 100 observable primary particles Pp. The average value of the measured diameters Dpp of the 100 primary particles Pp is defined as the average primary particle diameter.

炭素粉末の二次粒子Psは、複数の一次粒子Ppが融着した凝集体であり、通常の形状は不定形である。炭素粉末の平均二次粒子径Dpsは、当該二次粒子Psが占める体積と同じ体積を有する球Spの直径である。当該平均二次粒子径Dpsは、公知の粒度分布測定器(例えば、マイクロトラック・ベル株式会社製 レーザ回折・散乱式粒子径分布測定装置 マイクロトラックMT3300EXII)を用いた粒度分布測定における質量平均値D50(またはメジアン径)として求めることができる。当該粒度分布測定では、試料として、炭素粉末を分散媒(例えば、エタノール)の中に分散させた溶液を用いることができる。なお、炭素粉末の一次粒子同士は融着しているため、分散媒に分散する程度の衝撃・エネルギーでは解砕されない。このため、レーザ光回折法による粒度分布測定では炭素粉末の平均二次粒子径を測定することができる。   The secondary particles Ps of the carbon powder are aggregates in which a plurality of primary particles Pp are fused, and their normal shape is irregular. The average secondary particle diameter Dps of the carbon powder is the diameter of a sphere Sp having the same volume as the volume occupied by the secondary particles Ps. The average secondary particle size Dps is determined by a mass average value D50 in a particle size distribution measurement using a known particle size distribution measuring device (for example, a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device Microtrac MT3300EXII manufactured by Microtrac Bell Inc.). (Or median diameter). In the particle size distribution measurement, a solution in which carbon powder is dispersed in a dispersion medium (for example, ethanol) can be used as a sample. In addition, since the primary particles of the carbon powder are fused, they are not crushed by an impact or energy that is sufficient to disperse them in the dispersion medium. Therefore, the average secondary particle diameter of the carbon powder can be measured in the particle size distribution measurement by the laser light diffraction method.

なお、被着体に接着済みの接着剤組成物(硬化後の接着剤組成物)に含まれる炭素粉末のBET比表面積、平均一次粒子径および添加量は、以下の方法により測定することができる。まず、ナイフ等を用いて被着体から接着剤組成物をそぎ落とし、当該硬化後の接着剤組成物を溶解する。次いで、当該得られた接着剤組成物の溶解液から炭素粉末と充填材とをそれぞれ分離する。その後、当該分離した炭素粉末と充填材とをそれぞれ乾燥させることにより、上記二次粒子の状態の炭素粉末と充填材とを得る。当該得られた炭素粉末を用いて、上述の方法により、BET比表面積および平均一次粒子径を測定することができる。また、炭素粉末と充填材とのそれぞれの添加量(%)は、上記得られた炭素粉末と充填材とのそれぞれの重量を溶解前の接着剤組成物の重量で除すことにより算出することができる。当該算出された添加量(%)に基づいて、シリコーン樹脂を100重量部とした炭素粉末と充填材とのそれぞれの添加量(重量部)を算出することができる。   In addition, the BET specific surface area, the average primary particle diameter, and the addition amount of the carbon powder contained in the adhesive composition (the cured adhesive composition) that has been bonded to the adherend can be measured by the following methods. . First, the adhesive composition is scraped off from the adherend using a knife or the like, and the cured adhesive composition is dissolved. Next, the carbon powder and the filler are separated from the obtained solution of the adhesive composition. Thereafter, the separated carbon powder and the filler are dried to obtain the carbon powder and the filler in the state of the secondary particles. Using the obtained carbon powder, the BET specific surface area and the average primary particle diameter can be measured by the above-described method. In addition, the respective addition amounts (%) of the carbon powder and the filler are calculated by dividing the respective weights of the obtained carbon powder and the filler by the weight of the adhesive composition before melting. Can be. Based on the calculated addition amount (%), the respective addition amounts (parts by weight) of the carbon powder and the filler with the silicone resin being 100 parts by weight can be calculated.

例えば、以下の方法により、シリコーン樹脂と、充填材と、炭素粉末としてのカーボンブラックとを含む接着剤組成物から、カーボンブラックを分離することができる。まず、上記硬化後の接着剤組成物におけるシリコーン樹脂を、公知の溶解剤、例えば、KSR−1、KSR−2(以上、関東化学株式会社製)、Dynasolve711(エア・ブラウン株式会社製)、シリコンクリーナ X−50,X−100,X−200,X−300、レジンクリーナ EX−100(以上、株式会社日新化学研究所製)を用いて溶解する。次いで、公知の分離膜、例えば、メッシュ、ろ紙、メンブレンフィルタを用いることにより、当該シリコーン樹脂の溶解液からカーボンブラックと充填材とをそれぞれ分離する。ここで、カーボンブラックの平均二次粒子径は、上述の通り0.1μm以上、300μm以下であり、充填材の平均粒子径は、後述の通り5nm以上、50μm以下である。このため、分離膜の開口径を種々変更し、または、後述の分離方法と組み合わせることにより、上記シリコーン樹脂の溶解液からカーボンブラックと充填材とをそれぞれ分離することができる。分離膜の開口径が大きい分離膜を用いれば、粒子径の大きい充填材を分離することができ、粒子径の小さい充填材は液中に残るからである。その他の分離方法としては、カーボンブラックや充填材の大きさや密度に依存して、カーボンブラックや充填材の粒子にかかる重力(沈降における粒子の落下速度や落下位置の違い)、慣性力(流体中の慣性力)、遠心力(流体の旋回、遠心分離)が異なることにより、当該シリコーン樹脂の溶解液中におけるカーボンブラックや充填材の沈降速度が異なることを利用して、上記シリコーン樹脂の溶解液からカーボンブラックと充填材とをそれぞれ分離することも可能である。   For example, carbon black can be separated from an adhesive composition containing a silicone resin, a filler, and carbon black as carbon powder by the following method. First, a silicone resin in the above-mentioned cured adhesive composition is mixed with a known dissolving agent, for example, KSR-1, KSR-2 (all manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), Dynasolve 711 (Air Brown Co., Ltd.), silicon Dissolve using cleaners X-50, X-100, X-200, X-300 and resin cleaner EX-100 (all manufactured by Nissin Chemical Laboratory Co., Ltd.). Next, the carbon black and the filler are separated from the solution of the silicone resin by using a known separation membrane, for example, a mesh, filter paper, or a membrane filter. Here, the average secondary particle diameter of the carbon black is 0.1 μm or more and 300 μm or less as described above, and the average particle diameter of the filler is 5 nm or more and 50 μm or less as described later. For this reason, the carbon black and the filler can be separated from the solution of the silicone resin by variously changing the opening diameter of the separation membrane or by combining with the separation method described below. This is because if a separation membrane having a large opening diameter is used, a filler having a large particle diameter can be separated, and a filler having a small particle diameter remains in the liquid. Other methods of separation include gravity (difference in falling speed and drop position of particles during sedimentation) applied to carbon black and filler particles depending on the size and density of carbon black and filler, and inertial force (in fluids). The inertia force of the silicone resin) and the centrifugal force (swirl of the fluid, centrifugal separation) and the sedimentation speed of the carbon black and the filler in the solution of the silicone resin. It is also possible to separate the carbon black and the filler from each other.

接着剤組成物は、付加硬化型シリコーン樹脂および炭素粉末に加えて、他の成分を含んでいてもよい。他の成分として、例えば、充填材、シランカップリング剤、反応抑制剤、粘度調整剤等が挙げられる。   The adhesive composition may include other components in addition to the addition-curable silicone resin and the carbon powder. Other components include, for example, a filler, a silane coupling agent, a reaction inhibitor, and a viscosity modifier.

充填材は、接着部材30を構成する接着剤組成物の熱伝導率や強度の制御および粘度調整の少なくとも1つを目的として添加することができる。充填材として、従来公知のいずれの充填材も使用することができ、特に限定されない。充填材として、例えば、シリカ(例えば、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ、溶融シリカ、または、溶融球状シリカ等)、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ジルコニア、窒化ケイ素、または、炭化ケイ素等を用いることができる。充填材は、より好ましくは、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、または、窒化ホウ素であり、さらに好ましくは、アルミナ、窒化アルミニウムである。なお、上記充填材を2種以上組み合わせて使用することができる。   The filler can be added for the purpose of controlling at least one of the thermal conductivity and strength of the adhesive composition constituting the adhesive member 30 and adjusting the viscosity. As the filler, any conventionally known filler can be used and is not particularly limited. As the filler, for example, silica (eg, wet silica, dry silica, fumed silica, fused silica, or fused spherical silica), alumina, aluminum nitride, boron nitride, zirconia, silicon nitride, silicon carbide, or silicon carbide is used. Can be used. The filler is more preferably silica, alumina, aluminum nitride, or boron nitride, and even more preferably, alumina or aluminum nitride. In addition, two or more kinds of the above fillers can be used in combination.

本実施形態の接着部材30を構成する接着剤組成物に添加される充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、5nm以上、50μm以下であることが好ましい。当該平均粒子径が5nm未満であると、充填材の比表面積が大きくなるため、充填材の比表面積が小さい場合に比べ、充填材の表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂が多い。このため、接着剤組成物全体における充填材と充填材との間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂が少なく、樹脂の粘度が高くなり、ひいては、シート成形等の際の成形性が低下する傾向がある。これに対し、当該平均粒子径が50μmを超えると、粒子径が大きいため、粒子径が小さい場合に比べ、シート成形等の際のシート厚みを制御することが困難となる結果、接着部材30の表面における平坦性が低下する傾向がある。充填材の平均粒子径は、より好ましくは、50nm以上、40μm以下、さらに好ましくは、100nm以上、30μm以下である。なお、充填材の平均粒子径は、レーザ光回折法による粒度分布測定における質量平均値D50(又はメジアン径)として求めることができる。また、充填材成分の形状は、特に限定されない。   The average particle size of the filler added to the adhesive composition constituting the adhesive member 30 of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 5 nm or more and 50 μm or less. When the average particle diameter is less than 5 nm, the specific surface area of the filler becomes large, so that more addition-curable silicone resins cover the surface of the filler than when the specific surface area of the filler is small. For this reason, there is little addition-curable silicone resin that can flow between fillers in the entire adhesive composition, the viscosity of the resin increases, and, consequently, the moldability during sheet molding or the like tends to decrease. There is. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 50 μm, the particle diameter is large, and it becomes more difficult to control the sheet thickness at the time of sheet molding or the like as compared with the case where the particle diameter is small. The flatness on the surface tends to decrease. The average particle size of the filler is more preferably 50 nm or more and 40 μm or less, and still more preferably 100 nm or more and 30 μm or less. The average particle diameter of the filler can be determined as a mass average value D50 (or median diameter) in particle size distribution measurement by a laser light diffraction method. The shape of the filler component is not particularly limited.

本実施形態の接着部材30を構成する接着剤組成物に添加される充填材は、上記ポリオルガノシロキサンへの分散性向上の観点から、その表面が疎水処理(表面処理)されていてもよい。例えば、充填材としてのシリカは、オルガノシランやオルガノシラザン、ジオルガノポリシロキサン等の有機ケイ素化合物等の表面処理剤で表面処理されていてもよい。なお、表面処理剤の添加量および表面処理方法については、特に限定されない。   The surface of the filler added to the adhesive composition constituting the adhesive member 30 of the present embodiment may be subjected to a hydrophobic treatment (surface treatment) from the viewpoint of improving the dispersibility in the polyorganosiloxane. For example, silica as a filler may be surface-treated with a surface treating agent such as an organosilane, an organosilazane, or an organosilicon compound such as diorganopolysiloxane. The amount of the surface treatment agent added and the surface treatment method are not particularly limited.

本実施形態の接着部材30を構成する接着剤組成物に添加される充填材は、粉末の状態で接着剤組成物に添加されてもよく、または、充填材を有機溶剤に分散させたスラリーの状態で接着剤組成物に添加されてもよい。   The filler added to the adhesive composition constituting the adhesive member 30 of the present embodiment may be added to the adhesive composition in the form of a powder, or a slurry in which the filler is dispersed in an organic solvent. It may be added to the adhesive composition in a state.

本実施形態の接着部材30を構成する接着剤組成物に添加される充填材の添加量は、上記付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して、1重量部以上、600重量部以下である。当該添加量が1重量部未満であると、熱伝導率や強度の制御または粘度調整の効果が得られにくい傾向がある。これに対し、当該添加量が600重量部を超えると、接着剤組成物の柔軟性が低下する傾向がある。充填材の添加量は、より好ましくは、100重量部以上、500重量部以下、さらに好ましくは、200重量部以上、400重量部以下である。   The amount of the filler added to the adhesive composition constituting the adhesive member 30 of the present embodiment is 1 part by weight or more and 600 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin. If the amount is less than 1 part by weight, the effect of controlling the thermal conductivity and strength or adjusting the viscosity tends to be hardly obtained. On the other hand, if the amount exceeds 600 parts by weight, the flexibility of the adhesive composition tends to decrease. The addition amount of the filler is more preferably 100 parts by weight or more and 500 parts by weight or less, and further preferably 200 parts by weight or more and 400 parts by weight or less.

本実施形態の接着部材30を構成する接着剤組成物に添加されるシランカップリング剤は、接着性付与を目的として添加することができる。シランカップリング剤として、従来公知のいずれのシランカップリング剤も使用することができ、特に限定されない。シランカップリング剤として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリスメトキシエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、または、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等を用いることができる。なお、上記シランカップリング剤を1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。シランカップリング剤の添加量は、上記シリコーン樹脂100重量部に対して、0.1重量部以上、20重量部以下である。当該添加量が0.1重量部未満であると、上記接着剤組成物に十分な接着性が付与されない傾向がある。これに対し、当該添加量が20重量部を超えると、ポリオルガノシロキサンの硬化を阻害する傾向がある。当該添加量は、より好ましくは、0.5重量部以上、15重量部以下であり、さらに好ましくは、1重量部以上、10重量部以下である。なお、上記シランカップリング剤の代わりに、チタネート系カップリング剤やアルミネート系カップリング剤を使用してもよい。   The silane coupling agent added to the adhesive composition constituting the adhesive member 30 of the present embodiment can be added for the purpose of imparting adhesiveness. Any conventionally known silane coupling agent can be used as the silane coupling agent, and is not particularly limited. Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrismethoxyethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxy Propyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3 -Mercaptopropyltrimethoxysilane or 3-isocyanatopropyltriethoxysilane can be used. The silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more. The addition amount of the silane coupling agent is 0.1 part by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the silicone resin. If the amount is less than 0.1 part by weight, sufficient adhesiveness tends not to be provided to the adhesive composition. On the other hand, if the amount exceeds 20 parts by weight, curing of the polyorganosiloxane tends to be inhibited. The addition amount is more preferably 0.5 part by weight or more and 15 parts by weight or less, and still more preferably 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less. In addition, you may use a titanate coupling agent or an aluminate coupling agent instead of the said silane coupling agent.

反応抑制剤は、接着剤組成物の硬化速度の調整を目的として添加することができる。反応抑制剤としては、従来公知のいずれの反応抑制剤も使用することができ、特に限定されない。反応抑制剤として、例えば、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3−メチル−1−ペンチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニルシクロヘキサノール、3−メチル−3−トリメチルシロキシ−1−ブチン、3−メチル−3−トリメチルシロキシ−1−ペンチン、3,5−ジメチル−3−トリメチルシロキシ−1−ヘキシン、1−エチニル−1−トリメチルシロキシシクロヘキサン、ビス(2,2−ジメチル−3−ブチノキシ)ジメチルシラン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジビニルジシロキサン、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。反応抑制剤は、より好ましくは、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジビニルジシロキサン、トリアリルイソシアヌレートである。なお、上記反応抑制剤を1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。反応抑制剤の添加量は、上記シリコーン樹脂100重量部に対して、10重量部以下である。当該添加量が10重量部を超えると、正常な硬化を阻害し、硬化不良を引き起こす傾向がある。反応抑制剤の添加量は、より好ましくは、0.1重量部以上、6重量部以下、さらに好ましくは、0.2重量部以上、2重量部以下である。なお、反応抑制剤は、白金触媒等の触媒活性を制御し、接着剤組成物が加熱硬化前に増粘やゲル化を起こさないようにするために必要に応じて任意に添加するものである。   The reaction inhibitor can be added for the purpose of adjusting the curing speed of the adhesive composition. Any conventionally known reaction inhibitor can be used as the reaction inhibitor, and is not particularly limited. As a reaction inhibitor, for example, 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3-methyl-1-pentyn-3-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 1-ethynylcyclohexanol 3-methyl-3-trimethylsiloxy-1-butyne, 3-methyl-3-trimethylsiloxy-1-pentyne, 3,5-dimethyl-3-trimethylsiloxy-1-hexyne, 1-ethynyl-1-trimethylsiloxy Cyclohexane, bis (2,2-dimethyl-3-butynoxy) dimethylsilane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7- Tetramethyl-1,3,5,7-tetrahexenylcyclotetrasiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-divinyldisiloxane, Li allyl isocyanurate and the like. The reaction inhibitor is more preferably 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-divinyl Disiloxane and triallyl isocyanurate. In addition, the said reaction inhibitor can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The addition amount of the reaction inhibitor is 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the silicone resin. When the amount exceeds 10 parts by weight, normal curing is inhibited, and poor curing tends to occur. The addition amount of the reaction inhibitor is more preferably 0.1 part by weight or more and 6 parts by weight or less, and further preferably 0.2 parts by weight or more and 2 parts by weight or less. The reaction inhibitor is optionally added as necessary to control the catalytic activity of a platinum catalyst or the like and to prevent the adhesive composition from thickening or gelling before heat curing. .

粘度調整剤は、付加硬化型シリコーン樹脂の粘度を、接着シートを作製する際のシートの厚みのばらつきを小さくするために調整することを目的として添加することができる。粘度調整剤としては、従来公知のいずれの粘度調整剤も使用することができ、特に限定されない。粘度調整剤として、例えば、煙霧質シリカ、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、煙霧質アルミナ、ヒュームドアルミナ、コロイダルアルミナ等が挙げられる。粘度調整剤は、より好ましくは、煙霧質シリカまたは煙霧質アルミナである。なお、上記粘度調整剤を1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。また、粘度調整剤は、その表面が疎水処理(表面処理)等されていてもよい。粘度調整剤の添加量は、上記シリコーン樹脂100重量部に対して、0.05重量部以上、10重量部以下である。当該添加量が0.05重量部未満であると、粘度調整の効果が得られない傾向がある。これに対し、当該添加量が10重量部を超えると、粘度が増加し過ぎて流動性が低下し、シート厚みのばらつきが増加する傾向がある。粘度調整剤の添加量は、より好ましくは、0.1重量部以上、5重量部以下、さらに好ましくは、0.5重量部以上、2重量部以下である。   The viscosity modifier can be added for the purpose of adjusting the viscosity of the addition-curable silicone resin in order to reduce the variation in the thickness of the sheet when the adhesive sheet is produced. Any conventionally known viscosity modifier can be used as the viscosity modifier, and is not particularly limited. Examples of the viscosity modifier include fumed silica, fumed silica, colloidal silica, fumed alumina, fumed alumina, and colloidal alumina. The viscosity modifier is more preferably fumed silica or fumed alumina. In addition, the said viscosity modifier can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The surface of the viscosity modifier may be subjected to a hydrophobic treatment (surface treatment) or the like. The amount of the viscosity modifier to be added is 0.05 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone resin. If the amount is less than 0.05 part by weight, the effect of adjusting the viscosity tends not to be obtained. On the other hand, when the addition amount exceeds 10 parts by weight, the viscosity tends to increase too much, the fluidity decreases, and the variation in sheet thickness tends to increase. The addition amount of the viscosity modifier is more preferably 0.1 part by weight or more and 5 parts by weight or less, further preferably 0.5 part by weight or more and 2 parts by weight or less.

A−2−2.接着部材30の物性:
次に、接着部材30および接着剤組成物が有する物性について説明する。
A-2-2. Physical properties of the bonding member 30:
Next, physical properties of the adhesive member 30 and the adhesive composition will be described.

本実施形態において、接着部材30におけるゴム硬度に対する、接着部材30をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のゴム硬度の比(以下、単に「接着部材のゴム硬度の比」または「ゴム硬度の比」という)は、1.2以下である。接着部材のゴム硬度の比が、1.2を超えると、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30の硬化劣化の程度が高くなり、柔軟性の維持が困難となる傾向がある。これに対し、接着部材のゴム硬度の比が、1.2以下であれば、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30の硬化劣化の程度が高くなり、柔軟性の維持が容易となる傾向がある。接着部材のゴム硬度の比は、より好ましくは、1.1以下であり、さらに好ましくは、1.0以下である。   In the present embodiment, the ratio of the rubber hardness of the adhesive member after heating after further heating the adhesive member 30 at 240 ° C. for 2000 hours (hereinafter, simply referred to as “the ratio of the rubber hardness of the adhesive member” to the rubber hardness of the adhesive member 30 or "Ratio of rubber hardness") is 1.2 or less. If the rubber hardness ratio of the bonding member exceeds 1.2, the degree of curing deterioration of the bonding member 30 due to long-time use of the electrostatic chuck 100 at a high temperature becomes high, and it becomes difficult to maintain flexibility. Tend. On the other hand, if the ratio of the rubber hardness of the adhesive member is 1.2 or less, the degree of curing deterioration of the adhesive member 30 due to long-time use of the electrostatic chuck 100 at a high temperature becomes high, and the flexibility becomes poor. It tends to be easier to maintain. The ratio of the rubber hardness of the adhesive member is more preferably 1.1 or less, and further preferably 1.0 or less.

本実施形態において、接着部材30におけるせん断接着歪みに対する、接着部材30をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のせん断接着歪みの比(以下、単に「接着部材のせん断接着歪みの比」または「せん断接着歪みの比」という)は、0.8以上である。接着部材のせん断接着歪みの比が、0.8未満であると、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30の硬化劣化の程度が高くなり、柔軟性の維持が困難となる傾向がある。これに対し、接着部材のせん断接着歪みの比が、0.8以上であれば、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30の硬化劣化の程度が低くなり、柔軟性の維持が容易となる傾向がある。接着部材のせん断接着歪みの比は、より好ましくは、0.85以上であり、さらに好ましくは、0.9以上である。   In the present embodiment, the ratio of the shear bond strain of the adhesive member after heating after further heating the adhesive member 30 at 240 ° C. for 2,000 hours to the shear bond distortion of the adhesive member 30 (hereinafter simply referred to as “shear bond distortion of the adhesive member”) Ratio "or" ratio of shear bond strain ") is greater than or equal to 0.8. If the ratio of the shear bond strain of the bonding member is less than 0.8, the degree of curing deterioration of the bonding member 30 due to long-time use of the electrostatic chuck 100 at a high temperature increases, and it is difficult to maintain flexibility. It tends to be. On the other hand, if the ratio of the shear bond strain of the bonding member is 0.8 or more, the degree of curing deterioration of the bonding member 30 due to long-time use of the electrostatic chuck 100 at a high temperature is reduced, and flexibility is reduced. Tends to be easily maintained. The ratio of the shear bond strain of the bonding member is more preferably 0.85 or more, and even more preferably 0.9 or more.

本実施形態において、接着部材30を構成する接着剤組成物のシェアレート10s−1のペースト粘度に対する、接着剤組成物のシェアレート1s−1のペースト粘度の比は、2.4以下である。接着剤組成物の当該ペースト粘度の比が2.4を超えると、樹脂のチクソトロピーが大きく、樹脂の流動性が悪化し、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30における柔軟性の維持が困難となる傾向がある。これに対し、接着剤組成物の当該ペースト粘度の比が、2.4以下であれば、樹脂のチクソトロピーが小さく、樹脂の流動性が良いため、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30における柔軟性の維持が容易となる傾向がある。また、樹脂のチクソトロピーが小さいため、接着剤組成物から接着シートを作製する際に、シート厚みのばらつきを小さくすること(シート厚みのばらつき低減)が容易となり、また、接着剤組成物から作製された接着ペーストをセラミックス部材10やベース部材20に塗布する際に、より均一に塗布すること(塗布ムラの低減)が容易となる。シート厚みのばらつき低減や、塗布ムラの低減が容易となることにより、接着部材30全体において、熱伝達が均一化し、ひいては、セラミックス部材10の温度分布の均一化が容易となる。接着剤組成物のペースト粘度の比は、より好ましくは、2.2以下であり、さらに好ましくは、2.0以下である。 In the present embodiment, the ratio of the paste viscosity of the adhesive composition at a shear rate of 1 s -1 to the paste viscosity of the adhesive composition at a shear rate of 10 s -1 constituting the adhesive member 30 is 2.4 or less. When the ratio of the paste viscosity of the adhesive composition exceeds 2.4, the thixotropy of the resin is large, the fluidity of the resin is deteriorated, and the adhesive member 30 caused by using the electrostatic chuck 100 at a high temperature for a long time is reduced. It tends to be difficult to maintain flexibility. On the other hand, if the ratio of the paste viscosity of the adhesive composition is 2.4 or less, the thixotropy of the resin is small and the fluidity of the resin is good, so that the electrostatic chuck 100 is used at a high temperature for a long time. As a result, the flexibility of the adhesive member 30 tends to be easily maintained. In addition, since the thixotropy of the resin is small, when producing an adhesive sheet from the adhesive composition, it is easy to reduce the variation in the sheet thickness (reduction in variation in the sheet thickness), and the adhesive sheet is produced from the adhesive composition. When the adhesive paste is applied to the ceramic member 10 and the base member 20, it becomes easier to apply the adhesive paste more uniformly (reduction in application unevenness). By facilitating the reduction in the variation in the sheet thickness and the reduction in the uneven coating, the heat transfer becomes uniform throughout the adhesive member 30, and the temperature distribution of the ceramic member 10 becomes uniform. The paste viscosity ratio of the adhesive composition is more preferably 2.2 or less, and even more preferably 2.0 or less.

A−3.静電チャック100の製造方法:
次に、本実施形態における静電チャック100の製造方法を説明する。はじめに、チャック電極40およびヒータ電極50等の導電性材料層が内部に配置された板状のセラミックス部材10を作製する。セラミックス部材10の作製は、例えば、公知のシート積層法やプレス成形法により行うことができる。
A-3. Manufacturing method of the electrostatic chuck 100:
Next, a method for manufacturing the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment will be described. First, a plate-shaped ceramic member 10 in which a conductive material layer such as the chuck electrode 40 and the heater electrode 50 is disposed is manufactured. The production of the ceramic member 10 can be performed by, for example, a known sheet laminating method or a press molding method.

シート積層法によるセラミックス部材10の作製方法の一例は、次の通りである。まず、アルミナ原料とブチラール樹脂と可塑剤と溶剤とを混合し、得られた混合物をドクターブレード法によってシート状に成形することにより、複数枚のセラミックスグリーンシートを作製する。また、所定のセラミックスグリーンシートに対して、スルーホールの形成やビア用インクの充填、チャック電極40、ヒータ電極50の形成のための電極用インクの塗布等の必要な加工を行う。電極用インクが塗布された箇所が、導電性材料層となる。なお、ビア用インクや電極用インクとしては、例えばタングステンやモリブデン等の導電性材料とアルミナ原料とエトセル(登録商標)樹脂と溶剤とを混合してスラリー状としたメタライズインクが用いられる。その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、所定のサイズに加工することにより、セラミックス成形体を得る。   An example of a method for manufacturing the ceramic member 10 by the sheet lamination method is as follows. First, a plurality of ceramic green sheets are prepared by mixing an alumina raw material, a butyral resin, a plasticizer, and a solvent, and forming the resulting mixture into a sheet by a doctor blade method. Further, necessary processing such as formation of through holes, filling of via ink, and application of electrode ink for forming the chuck electrode 40 and the heater electrode 50 is performed on a predetermined ceramic green sheet. The portion where the electrode ink is applied becomes a conductive material layer. As the via ink and the electrode ink, a metallized ink that is made into a slurry by mixing a conductive material such as tungsten or molybdenum, an alumina raw material, an Ethocel (registered trademark) resin, and a solvent is used. Then, a plurality of ceramic green sheets are laminated, thermocompression-bonded, and processed into a predetermined size to obtain a ceramic molded body.

得られたセラミックス成形体を窒素中で脱脂した後、加湿した水素窒素雰囲気で、所定の温度(例えば1500℃〜1600℃)で常圧焼成することにより、板状のセラミックス部材10を作製する。   After the obtained ceramic molded body is degreased in nitrogen, it is fired at a predetermined temperature (for example, 1500 ° C. to 1600 ° C.) in a humidified hydrogen nitrogen atmosphere at normal pressure to produce a plate-shaped ceramic member 10.

次に、セラミックス部材10とベース部材20とを、接着部材30を介して接合する。具体的には、セラミックス部材10に加えて、ベース部材20および上記接着剤組成物をシート化した接着剤(接着シート)を準備する。ベース部材20は、例えばアルミニウム合金により形成される。接着剤は、付加硬化型シリコーン樹脂を含む接着剤組成物(付加硬化型シリコーン樹脂組成物)である。接着シートは、上記接着剤組成物を真空下で撹拌することにより接着ペーストを作製し、作製された接着ペーストを、必要に応じてロールコーター等を用いてシート状に成形した後、所定の時間、所定の温度で加熱し、半硬化させることにより作製される。セラミックス部材10とベース部材20との間に接着剤を配置し、真空中で貼り合わせ、そのまま加熱する。これにより、接着剤が硬化して接着部材30が形成され、セラミックス部材10とベース部材20とが接着部材30により接着される。その後、必要により後処理(外周の研磨、端子の形成等)を行う。以上の製造方法により、上述した構成の静電チャック100が製造される。   Next, the ceramic member 10 and the base member 20 are joined via the adhesive member 30. Specifically, in addition to the ceramic member 10, an adhesive (adhesive sheet) formed by sheeting the base member 20 and the adhesive composition is prepared. The base member 20 is formed of, for example, an aluminum alloy. The adhesive is an adhesive composition containing an addition-curable silicone resin (addition-curable silicone resin composition). The adhesive sheet is made into an adhesive paste by stirring the adhesive composition under vacuum, and the formed adhesive paste is formed into a sheet shape using a roll coater or the like, if necessary, for a predetermined time. It is manufactured by heating at a predetermined temperature and semi-curing. An adhesive is arranged between the ceramic member 10 and the base member 20, and they are bonded together in a vacuum and heated as they are. Thereby, the adhesive is cured to form the adhesive member 30, and the ceramic member 10 and the base member 20 are bonded by the adhesive member 30. Thereafter, post-processing (polishing of outer periphery, formation of terminals, etc.) is performed as necessary. With the above manufacturing method, the electrostatic chuck 100 having the above-described configuration is manufactured.

A−4.性能評価:
上述した製造方法で使用される接着剤組成物から構成される接着剤(接着ペースト、接着シート)を対象に、以下に説明する性能評価を行った。図3および図4は、性能評価の結果を示す説明図である。
A-4. Performance evaluation:
The performance evaluation described below was performed on an adhesive (adhesive paste, adhesive sheet) composed of the adhesive composition used in the above-described production method. 3 and 4 are explanatory diagrams showing the results of the performance evaluation.

A−4−1.各サンプルについて:
図3および図4に示すように、性能評価では、サンプルS1〜S10の試験片が用いられた。各試験片は、サンプル毎に定められた配合量で接着剤組成物を準備し、各接着剤組成物から構成される接着剤を用いた。
A-4-1. For each sample:
As shown in FIGS. 3 and 4, test pieces of samples S1 to S10 were used in the performance evaluation. For each test piece, an adhesive composition was prepared in a blending amount determined for each sample, and an adhesive composed of each adhesive composition was used.

(接着ペーストの作製方法)
各サンプルの接着ペーストの作製方法は、次の通りである。付加硬化型シリコーン樹脂に対して、サンプルS1〜S10に記載の通りの炭素粉末種類および炭素粉末添加量のカーボンブラックを添加する。これにより、接着ペーストが作製される。接着ペーストの硬化速度は、充填材の種類と量とによっても調整でき、同じ種類の充填材を使用した場合、添加量が多いほど、硬化速度が遅くなる傾向にある。熱伝導率や強度の制御のための充填材としてアルミナ(Al)粒子を使用する。
(Production method of adhesive paste)
The method for producing the adhesive paste for each sample is as follows. To the addition-curable silicone resin, carbon black of the type and the amount of carbon powder added as described in Samples S1 to S10 is added. Thereby, an adhesive paste is produced. The curing speed of the adhesive paste can also be adjusted by the type and amount of the filler, and when the same type of filler is used, the curing speed tends to decrease as the amount of addition increases. Alumina (Al 2 O 3 ) particles are used as a filler for controlling thermal conductivity and strength.

具体的に、サンプルS1〜S10は、次の材料を含む接着剤組成物(付加硬化型シリコーン樹脂組成物)である。
・付加硬化型シリコーン樹脂 100重量部(白金触媒を白金含有量で0.003重量部と、シランカップリング剤を2重量部と、架橋剤を3重量部と、を含む)
・カーボンブラック (X)重量部
・アルミナ粒子 (300−X)重量部
Specifically, samples S1 to S10 are an adhesive composition (addition-curable silicone resin composition) containing the following materials.
100 parts by weight of addition-curable silicone resin (including 0.003 parts by weight of platinum catalyst, 2 parts by weight of silane coupling agent, and 3 parts by weight of crosslinking agent)
-Carbon black (X) parts by weight-Alumina particles (300-X) parts by weight

サンプルS1〜S5,S7〜S10で用いられるカーボンブラックA1〜A5は、以下の通りである。
・A1:東海カーボン株式会社製のSeastTA(商品名)
・A2:旭カーボン株式会社製の旭#35(商品名)
・A3:新日化カーボン株式会社製のHTC#SL(商品名)
・A4:三菱化学株式会社製の#4000B(商品名)
・A5:デンカ株式会社製のデンカブラック(商品名)
The carbon blacks A1 to A5 used in the samples S1 to S5 and S7 to S10 are as follows.
-A1: SeatTA (trade name) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
・ A2: Asahi # 35 (trade name) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.
・ A3: HTC # SL (trade name) manufactured by Shin Nikka Carbon Co., Ltd.
・ A4: # 4000B (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
A5: Denka Black (trade name) manufactured by Denka Corporation

(接着シートの作製方法)
各サンプルの接着シートの作製方法(接着ペーストの半硬化(シート化)方法)は、次の通りである。上述のように作製した接着ペーストをポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの上に塗り広げる。塗り広げる方法は、公知の方法を用いることができ、本性能評価では、ドクターブレードを用いる。次に、PETフィルムに塗り広げられた接着ペーストを所定の大きさに切断し、その後、切断されたPETフィルム付の接着ペーストを乾燥機によって所定の時間、所定の温度で加熱することによって接着ペーストを半硬化させる。これにより、PETフィルム付の接着シートが形成される。なお、加熱中において、埃の付着を防ぐなどの必要に応じて、各接着ペーストをカバーフィルムで覆ってもよい。
(Method of manufacturing adhesive sheet)
The method for producing the adhesive sheet of each sample (the method for semi-curing (sheeting) the adhesive paste) is as follows. The adhesive paste prepared as described above is spread on a polyethylene terephthalate (PET) film. A known method can be used as a method for spreading the coating. In this performance evaluation, a doctor blade is used. Next, the adhesive paste spread on the PET film is cut into a predetermined size, and then, the cut adhesive paste with the PET film is heated at a predetermined temperature for a predetermined time by a dryer to obtain an adhesive paste. Is semi-cured. Thereby, an adhesive sheet with a PET film is formed. During the heating, each adhesive paste may be covered with a cover film as necessary, for example, to prevent adhesion of dust.

A−4−2.評価手法:
(ペースト粘度)
公知の粘度測定機(例えば、東機産業(株)製コーンプレート型粘度計TVE−22H型)を使用して、接着剤組成物のペースト粘度を測定した。具体的には、上述のように作製した接着ペーストを用いて、シェアレート1s−1,2s−1,5s−1,10s−1,20s−1,10s−1,5s−1,2s−1,1s−1の順でペースト粘度を測定した。図3および図4において、「1s−1(a)」は最初のシェアレート1s−1でのペースト粘度を表す。また、図3および図4において、「10s−1(b)」は最初のシェアレート10s−1でのペースト粘度を表す。ペースト粘度の比「(a)/(b)」は、「10s−1(b)」の値に対する、「1s−1(a)」の値の比率を表す。「(a)/(b)」の値が大きいほど、チクソトロピー性が高く、接着剤組成物の柔軟性が乏しいことを意味する。
A-4-2. Evaluation method:
(Paste viscosity)
The paste viscosity of the adhesive composition was measured using a known viscosity measuring device (for example, a cone plate type viscometer TVE-22H type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). Specifically, the shear rates 1s- 1 , 2s- 1 , 5s- 1 , 10s- 1 , 20s- 1 , 10s- 1 , 5s- 1 , 2s- 1 using the adhesive paste prepared as described above. , 1s -1 in order. 3 and 4, “1 s −1 (a)” represents the paste viscosity at the first shear rate 1 s −1 . 3 and 4, “10 s −1 (b)” represents the paste viscosity at the initial shear rate of 10 s −1 . The paste viscosity ratio “(a) / (b)” represents the ratio of the value of “1 s −1 (a)” to the value of “10 s −1 (b)”. The larger the value of “(a) / (b)”, the higher the thixotropy and the lower the flexibility of the adhesive composition.

(ゴム硬度)
公知のゴム硬度測定機(JIS K 6253に規定されるタイプAデュロメータ)を使用して、接着剤組成物のゴム硬度(a)および240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着剤組成物のゴム硬度(b)を測定した。当該ゴム硬度の測定において、接着剤組成物のゴム硬度(a)は、接着剤組成物を以下の方法により硬化させた直後のゴム硬度である。ゴム硬度(a)および(b)に基づき、ゴム硬度比「(b)/(a)」を求めた。図3および図4において、ゴム硬度「初期(a)」は、具体的には、次のように特定した。まず、上述のように作製した接着ペーストを内径18mm、長さ17mmの容器へ入れ、例えば、100℃で10時間加熱した後、さらに、150℃で50時間加熱することにより、接着ペーストを硬化させて硬化体(接着剤組成物)を得た。なお、当該接着ペーストから硬化体を得るための硬化条件は、接着ペーストが硬化する条件であればよく、接着ペーストを構成する材料に依存して異なっていてもよい。当該得られた硬化体の上下面におけるゴム硬度を測定し、測定値の平均値をゴム硬度「初期(a)」と特定した。一方、図3および図4において、ゴム硬度「240℃2000h(b)」は、次のように特定した。上記得られた硬化体(接着剤組成物)を、さらに240℃で2000時間加熱した硬化体(加熱後接着剤組成物)の上下面におけるゴム硬度を測定し、測定値の平均値をゴム硬度「240℃2000h(b)」と特定した。図3および図4において、「(b)/(a)」は、「初期(a)」の値に対する、「240℃2000h(b)」の値の比率を表す。「(b)/(a)」の値が大きいほど、加熱により硬くなったことを示しており、硬化劣化しやすいことを意味する。
(Rubber hardness)
Using a known rubber hardness measurement device (type A durometer specified in JIS K 6253), the rubber hardness (a) of the adhesive composition and the adhesive composition after heating after heating at 240 ° C. for 2000 hours. The rubber hardness (b) was measured. In the measurement of the rubber hardness, the rubber hardness (a) of the adhesive composition is a rubber hardness immediately after the adhesive composition is cured by the following method. The rubber hardness ratio “(b) / (a)” was determined based on the rubber hardnesses (a) and (b). In FIG. 3 and FIG. 4, the rubber hardness “initial (a)” is specifically specified as follows. First, the adhesive paste prepared as described above is placed in a container having an inner diameter of 18 mm and a length of 17 mm, for example, heated at 100 ° C. for 10 hours, and further heated at 150 ° C. for 50 hours to cure the adhesive paste. Thus, a cured product (adhesive composition) was obtained. The curing conditions for obtaining the cured body from the adhesive paste may be any conditions under which the adhesive paste is cured, and may be different depending on the material constituting the adhesive paste. The rubber hardness on the upper and lower surfaces of the obtained cured product was measured, and the average of the measured values was specified as the rubber hardness “initial (a)”. On the other hand, in FIGS. 3 and 4, the rubber hardness “240 ° C. and 2,000 h (b)” was specified as follows. The cured product (adhesive composition) obtained above was further heated at 240 ° C. for 2000 hours, and the rubber hardness on the upper and lower surfaces of the cured product (adhesive composition after heating) was measured. It was specified as “240 ° C. 2000 h (b)”. 3 and 4, “(b) / (a)” represents the ratio of the value of “240 ° C. and 2000 h (b)” to the value of “initial (a)”. The larger the value of “(b) / (a)”, the harder the material is due to heating, which means that the material is more easily cured and deteriorated.

なお、被着体に接着済み(すなわち硬化済み)の接着剤組成物のゴム硬度は、以下の方法により測定することができる。まず、ナイフ等を用いて被着体から接着剤組成物をそぎ落とす。このとき、そぎ落とされた接着剤組成物の厚さができるだけ厚くなるように、接着剤組成物をそぎ落とすことが好ましい。そぎ落とされた接着剤組成物を積層し、上記ゴム硬度測定機を使用して、接着剤組成物のゴム硬度を測定することができる。上記そぎ落とされた接着剤組成物を積層する際、積層された接着剤組成物の厚さが、上記ゴム硬度測定機において押針(圧子)を押し込んで測定する際に接着剤組成物を載置する下地の硬さが影響しない厚さまで十分に厚くなるように積層することが好ましい。積層された接着剤組成物の厚さは、例えば、厚さ6mm以上であることが好ましい。上記そぎ落とされた直後の接着剤組成物において測定されたゴム硬度を「初期(a)」とし、上記そぎ落とされた接着剤組成物を、240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着剤組成物において測定されたゴム硬度を「240℃2000h(b)」とし、ゴム硬度の比「(b)/(a)」を算出することが可能である。   In addition, the rubber hardness of the adhesive composition that has been bonded to the adherend (that is, cured) can be measured by the following method. First, the adhesive composition is scraped off from the adherend using a knife or the like. At this time, it is preferable to remove the adhesive composition so that the thickness of the adhesive composition that has been removed is as large as possible. The adhesive composition that has been stripped off is laminated, and the rubber hardness of the adhesive composition can be measured using the above-mentioned rubber hardness measuring machine. When laminating the stripped adhesive composition, the adhesive composition is placed when the thickness of the laminated adhesive composition is measured by pressing the indenter (indenter) with the rubber hardness measuring machine. It is preferable to laminate the layers so that the thickness of the layers does not affect the hardness of the underlying substrate. It is preferable that the thickness of the laminated adhesive composition is, for example, 6 mm or more. The rubber hardness measured in the adhesive composition immediately after being stripped is referred to as “initial (a)”, and the adhesive after heating after heating the stripped adhesive composition at 240 ° C. for 2000 hours. It is possible to calculate the rubber hardness ratio “(b) / (a)” by setting the rubber hardness measured in the composition to “240 ° C. and 2000 h (b)”.

(せん断接着歪み)
公知の引張試験機(例えば、島津製作所製オートグラフ(AG−IS))を使用し、引張試験での、接着剤組成物のせん断接着歪み(歪み量)(a)および240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着剤組成物のせん断接着歪み(b)を測定した。せん断接着歪み(a)および(b)に基づき、せん断接着歪み比「(b)/(a)」を求めた。なお、当該せん断接着歪みの測定において、接着剤組成物のせん断接着歪み(a)は、接着剤組成物を以下の方法により硬化させた直後のせん断接着歪みである。図3および図4において、せん断接着歪み「初期(a)」は、具体的には、次のように特定した。図6は、せん断接着歪みの算出方法を模式的に示す説明図である。まず、測定のための試験片は、具体的には、上述のように作製した接着シートを幅12.5mm×長さ100mm×厚さ1mmの2枚のアルミニウム板201,202の端12.5mm×12.5mmの部分にそれぞれ貼り付け、2枚のアルミニウム板を互いに逆方向に引っ張ることができる向きで貼り合わせ、100℃で10時間加熱した後、さらに、150℃で50時間加熱して接着することにより作製した。これにより、図6のA欄およびB欄に示すように、2枚のアルミニウム板201,202にそれぞれ貼り付けられた2枚の接着シートが互いに接合し、せん断接着歪みの算出対象となる接着剤組成物SAが構成される。2枚のアルミニウム板201,202にそれぞれ貼り付けられた接着剤組成物の厚さの合計厚さtは、図3および図4では0.7mmとした。次に、上記接着剤組成物SAにせん断力が作用するように、2つのアルミニウム板201,202を相対移動させた。例えば、引張試験機を用いて、一方のアルミニウム板201を接着面に平行な一方の方向(例えば、図6のC欄における上方向)に引張速度2mm/分で移動させながら、荷重と移動距離とを測定する。荷重を移動前の接着剤組成物の接着面積(12.5mm×12.5mm)で除すことによりせん断接着応力を算出した。このような2枚のアルミニウム板201,202の相対移動を接着剤組成物SAが破断するまで継続し、せん断接着応力が最大になったときの距離ΔLを測定する。最後に、以下の式(1)の通り、距離ΔLを移動前における接着剤組成物SAの合計厚さtで除すことにより、接着剤組成物SAの「初期(a)」におけるせん断接着歪み(%)を算出した。一方、図3および図4において、せん断接着歪み「240℃2000h(b)」は、次のように特定した。上記の方法で作製した試験片を、さらに240℃で2000時間加熱することにより得られた試験片を用いて、上記と同様の方法により、加熱後接着剤組成物の「240℃2000h(b)」におけるせん断接着歪み(%)を算出した。図3および図4において、「初期(a)」は試験片の作製直後における接着剤組成物のせん断接着歪みを表す。また、図3および図4において、「240℃2000h(b)」は、240℃で2000時間加熱した後における接着剤組成物のせん断接着歪みを表す。図3および図4において、「(b)/(a)」は、「初期(a)」の値に対する、「240℃2000h(b)」の値の比率を表す。「(b)/(a)」の値が小さいほど、加熱により硬くなったことを示しており、硬化劣化しやすいことを意味する。
せん断接着歪み(%)=(ΔL/t)×100 ・・・(1)
(Shear adhesion distortion)
Using a known tensile tester (for example, Autograph (AG-IS) manufactured by Shimadzu Corporation), the shear adhesion strain (amount of strain) of the adhesive composition in the tensile test (a) and heating at 240 ° C. for 2000 hours After the heating, the adhesive composition was measured for shear adhesion strain (b). Based on the shear bond strains (a) and (b), a shear bond strain ratio “(b) / (a)” was determined. In the measurement of the shear bond strain, the shear bond strain (a) of the adhesive composition is the shear bond strain immediately after the adhesive composition is cured by the following method. 3 and 4, the shear bond strain “initial (a)” was specifically identified as follows. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a calculation method of the shear bond strain. First, the test piece for the measurement is, specifically, an adhesive sheet prepared as described above, which is obtained by bonding the 12.5 mm ends of two aluminum plates 201 and 202 having a width of 12.5 mm × a length of 100 mm × a thickness of 1 mm. Attach to each of the x12.5mm parts, attach the two aluminum plates in a direction that can be pulled in opposite directions, heat at 100 ° C for 10 hours, and further heat at 150 ° C for 50 hours to bond It produced by doing. As a result, as shown in columns A and B of FIG. 6, the two adhesive sheets respectively attached to the two aluminum plates 201 and 202 are joined to each other, and the adhesive to be subjected to the calculation of the shear adhesive strain is performed. Composition SA is constituted. The total thickness t of the adhesive compositions attached to the two aluminum plates 201 and 202 was 0.7 mm in FIGS. 3 and 4. Next, the two aluminum plates 201 and 202 were relatively moved so that a shear force acts on the adhesive composition SA. For example, using a tensile tester, while moving one aluminum plate 201 in one direction parallel to the bonding surface (for example, the upward direction in column C of FIG. 6) at a tensile speed of 2 mm / min, the load and the moving distance And measure. The shear adhesive stress was calculated by dividing the load by the adhesive area (12.5 mm × 12.5 mm) of the adhesive composition before moving. The relative movement of the two aluminum plates 201 and 202 is continued until the adhesive composition SA breaks, and the distance ΔL when the shear adhesive stress is maximized is measured. Finally, as shown in the following equation (1), by dividing the distance ΔL by the total thickness t of the adhesive composition SA before the movement, the shear bond distortion in the “initial (a)” of the adhesive composition SA is obtained. (%) Was calculated. On the other hand, in FIGS. 3 and 4, the shear bond strain “240 ° C. and 2,000 h (b)” was specified as follows. Using a test piece obtained by further heating the test piece prepared by the above method at 240 ° C. for 2,000 hours, the adhesive composition after heating was heated to “240 ° C. 2,000 h (b)” in the same manner as described above. Was calculated. 3 and 4, "initial (a)" represents the shear bond distortion of the adhesive composition immediately after the preparation of the test piece. In addition, in FIG. 3 and FIG. 4, “240 ° C., 2000 h (b)” represents the shear bond strain of the adhesive composition after heating at 240 ° C. for 2000 hours. 3 and 4, “(b) / (a)” represents the ratio of the value of “240 ° C. and 2000 h (b)” to the value of “initial (a)”. A smaller value of “(b) / (a)” indicates that the material becomes harder by heating, which means that the material is more easily cured and deteriorated.
Shear adhesion strain (%) = (ΔL / t) × 100 (1)

なお、被着体に接着済みの接着剤組成物のせん断接着歪みは、以下の方法により測定することができる。まず、レーザーカット加工等により、接着剤組成物を被着体ごと切り出す。切り出す試験片の大きさおよび形状は、引張試験機の治具で保持することができ、かつ、接着剤組成物により接着している2枚の被着体を図6に示されるように互いに逆方向に引っ張ることができる大きさおよび形状であればよい。また、接着剤組成物の厚さについても特に限定されないため、切り出した被着体付き接着剤組成物をそのまま測定に用いることも可能である。なお、引張試験を行う前に、切り出した試験片における接着剤組成物の接着面積と、接着剤組成物の厚さとを測定する。その後は、上述した方法と同様に引っ張り試験を行い、せん断接着応力が最大になったときの距離ΔLを移動前における接着剤組成物の合計厚さtで除すことにより、せん断接着歪み(%)を算出する。   In addition, the shear adhesive distortion of the adhesive composition already adhered to the adherend can be measured by the following method. First, the adhesive composition is cut out together with the adherend by laser cutting or the like. The size and shape of the test piece to be cut out can be held by a jig of a tensile tester, and the two adherends bonded by the adhesive composition are inverted with respect to each other as shown in FIG. Any size and shape that can be pulled in the direction may be used. In addition, since the thickness of the adhesive composition is not particularly limited, it is also possible to use the cut-out adhesive composition with an adherend as it is for measurement. Before performing the tensile test, the adhesive area of the adhesive composition in the cut test piece and the thickness of the adhesive composition are measured. Thereafter, a tensile test is performed in the same manner as described above, and the distance ΔL at which the shear adhesive stress is maximized is divided by the total thickness t of the adhesive composition before movement, thereby obtaining a shear adhesive strain (% ) Is calculated.

(接着性評価)
上述のように作製した接着シート(厚さ700μm)でアルミニウム板とガラス板とを接合したφ350mmアルミニウム−ガラス接合体を230℃で1000時間加熱した。この結果得られた接合体を、ガラス面から目視および超音波深傷装置(SAT)を用いて確認し、ガラスに割れや剥がれがないとき、接着性評価を「○」とした。
(Adhesion evaluation)
A 350 mm aluminum-glass joined body obtained by joining an aluminum plate and a glass plate with the adhesive sheet (thickness: 700 μm) prepared as described above was heated at 230 ° C. for 1000 hours. The joined body obtained as a result was visually observed from the glass surface and confirmed by using an ultrasonic deep scratching apparatus (SAT). When there was no crack or peeling in the glass, the evaluation of the adhesiveness was evaluated as “O”.

(密度ムラ評価)
上述のように作製したφ350mmアルミニウム−ガラス接合体を230℃で1000時間加熱した。この結果得られた接合体の密度ムラを、超音波深傷装置(SAT)を用いて観察した。密度ムラが観察されなかったとき、密度ムラ評価を「○」とした。
(Density unevenness evaluation)
The φ350 mm aluminum-glass joined body produced as described above was heated at 230 ° C. for 1000 hours. The density unevenness of the joined body obtained as a result was observed by using an ultrasonic deep scratch device (SAT). When density unevenness was not observed, the density unevenness evaluation was rated as “○”.

A−4−3.評価結果:
図3には、サンプルS1〜S6について、ペースト粘度、ゴム硬度、せん断接着歪みの測定結果が示されている。図3には、さらに、接着性評価、密度ムラ評価の結果が示されている。サンプルS6のゴム硬度の比は、2.04と、1.2を超える値であり、せん断接着歪みの比は、0.35と、0.8未満の値であった。これは、接着剤組成物にカーボンブラックが添加されていなかったことにより、接着剤組成物の柔軟性を維持することができなかったためであると考えられた。詳しくは、230℃の高温下において発生したラジカルが捕捉されず、当該捕捉されなかったラジカルが付加硬化型シリコーン樹脂の酸化劣化を連鎖的に引き起こし、当該酸化劣化が促進された結果、付加硬化型シリコーン樹脂の架橋密度が高くなり(すなわち、付加硬化型シリコーン樹脂が硬くなり)、接着剤組成物の柔軟性を維持することができなかったためであると考えられた。これに対して、カーボンブラックを添加していないサンプルS6のペースト粘度の比は、1.7と、2.4以下の値であった。これは、接着剤組成物にカーボンブラックが添加されていないため、付加硬化型シリコーン樹脂の流動性が阻害されなかったためであると考えられた。
A-4-3. Evaluation results:
FIG. 3 shows the measurement results of the paste viscosity, the rubber hardness, and the shear bond strain for the samples S1 to S6. FIG. 3 further shows the results of the evaluation of adhesion and the evaluation of density unevenness. The rubber hardness ratio of sample S6 was 2.04, a value exceeding 1.2, and the shear bond distortion ratio was 0.35, a value less than 0.8. This was considered to be because the flexibility of the adhesive composition could not be maintained because no carbon black was added to the adhesive composition. Specifically, radicals generated at a high temperature of 230 ° C. are not trapped, and the trapped radicals cause oxidative degradation of the addition-curable silicone resin in a chain, and as a result of the accelerated oxidative degradation, an addition-curable This was considered to be because the crosslinking density of the silicone resin was increased (that is, the addition-curable silicone resin was hardened), and the flexibility of the adhesive composition could not be maintained. On the other hand, the ratio of the paste viscosity of Sample S6 to which carbon black was not added was 1.7, a value of 2.4 or less. This was considered to be because no carbon black was added to the adhesive composition, so that the fluidity of the addition-curable silicone resin was not inhibited.

カーボンブラックのBET比表面積が89.3m/g、かつ、カーボンブラックを構成する一次粒子の平均一次粒子径(以下、単に「カーボンブラックの平均一次粒子径」ともいう)が43nmであるサンプルS4と、カーボンブラックのBET比表面積が69.7m/g、かつ、カーボンブラックの平均一次粒子径が57nmであるサンプルS5との、ゴム硬度の比は、それぞれ、1.41,1.27と、1.2を超える値であり、せん断接着歪みの比は、0.67,0.72と、0.8未満の値であった。これは、接着剤組成物にカーボンブラックが添加されていたものの、カーボンブラックのBET比表面積が大きい(カーボンブラックの平均一次粒子径が小さい)ことにより、接着剤組成物の柔軟性を維持することができなかったためであると考えられた。詳しくは、カーボンブラックのBET比表面積が大きい(カーボンブラックの平均一次粒子径が小さい)ことにより、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材30全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ない結果、樹脂の柔軟性を維持することができなかったためであると考えられた。また、サンプルS4,S5のペースト粘度の比は、ともに2.8と、2.4を超える値であった。これも、カーボンブラックのBET比表面積が大きい(カーボンブラックの平均一次粒子径が小さい)ことにより、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材30全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ない結果、樹脂のペースト粘度が高くなったと考えられた。 Sample S4 in which the BET specific surface area of carbon black is 89.3 m 2 / g, and the average primary particle diameter of the primary particles constituting the carbon black (hereinafter, also simply referred to as “average primary particle diameter of carbon black”) is 43 nm. And a sample S5 having a carbon black BET specific surface area of 69.7 m 2 / g and an average primary particle diameter of carbon black of 57 nm have rubber hardness ratios of 1.41 and 1.27, respectively. , 1.2, and the ratio of shear bond strain was 0.67, 0.72, which was less than 0.8. This is because although the carbon black is added to the adhesive composition, the BET specific surface area of the carbon black is large (the average primary particle diameter of the carbon black is small), so that the flexibility of the adhesive composition is maintained. It was thought that it was not possible. Specifically, since the BET specific surface area of the carbon black is large (the average primary particle size of the carbon black is small), the amount of the addition-curable silicone resin that coats the surface of the carbon black is large, and the carbon black in the entire adhesive member 30 is reduced. It was considered that this was because the amount of the addition-curable silicone resin capable of flowing between the resin and the carbon black was small, so that the flexibility of the resin could not be maintained. Further, the ratios of the paste viscosities of the samples S4 and S5 were both 2.8 and more than 2.4. Also, because the BET specific surface area of the carbon black is large (the average primary particle diameter of the carbon black is small), the amount of the addition-curable silicone resin covering the surface of the carbon black is large, It was considered that as a result of the small amount of the addition-curable silicone resin capable of flowing between the carbon black and the resin, the paste viscosity of the resin was increased.

上記サンプルS4〜S6に対して、サンプルS1〜S3のゴム硬度の比は、それぞれ、1.10,0.99,0.96と、1.2以下の値であり、せん断接着歪みの比は、1.00,0.85,0.81と、0.8以上の値であった。これは、接着剤組成物に添加されたカーボンブラックのBET比表面積が40m/g以下であり、かつ、カーボンブラックの平均一次粒子径が80nm以上であったことにより、接着剤組成物の柔軟性を維持することができたためであると考えられた。詳しくは、230℃の高温下において発生したラジカルをカーボンブラックが十分に捕捉することができ、付加硬化型シリコーン樹脂の酸化劣化が抑制された結果、付加硬化型シリコーン樹脂の架橋密度が高くなりすぎず(すなわち、付加硬化型シリコーン樹脂が硬くなりすぎず)、接着剤組成物の柔軟性を維持することができたためであると考えられた。また、サンプルS1〜S3のペースト粘度の比は、それぞれ、2.0,1.9,1.8と、2.4以下の値であった。これは、接着剤組成物に添加されたカーボンブラックのBET比表面積が40m/g以下であり、かつ、カーボンブラックの平均一次粒子径が80nm以上であったためと考えられた。詳しくは、カーボンブラックのBET比表面積が小さい(カーボンブラックの平均一次粒子径が大きい)ことにより、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が少なく、接着部材30全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が多いことにより、樹脂のペースト粘度が低くなったと考えられた。 The ratios of the rubber hardnesses of the samples S1 to S3 are 1.10, 0.99, 0.96 and 1.2 or less, respectively, with respect to the samples S4 to S6. , 1.00, 0.85, 0.81 and 0.8 or more. This is because the BET specific surface area of the carbon black added to the adhesive composition was 40 m 2 / g or less, and the average primary particle diameter of the carbon black was 80 nm or more. It was thought that it was because sex could be maintained. Specifically, the carbon black can sufficiently capture radicals generated at a high temperature of 230 ° C., and the oxidation deterioration of the addition-curable silicone resin is suppressed. As a result, the crosslinking density of the addition-curable silicone resin becomes too high. (Ie, the addition-curable silicone resin did not become too hard), and it was considered that the flexibility of the adhesive composition could be maintained. The paste viscosity ratios of Samples S1 to S3 were 2.0, 1.9, 1.8, and 2.4 or less, respectively. This was considered because the BET specific surface area of the carbon black added to the adhesive composition was 40 m 2 / g or less, and the average primary particle diameter of the carbon black was 80 nm or more. Specifically, since the BET specific surface area of the carbon black is small (the average primary particle diameter of the carbon black is large), the amount of the addition-curable silicone resin coating the surface of the carbon black is small, and the carbon black in the entire adhesive member 30 is reduced. It was considered that the paste viscosity of the resin was lowered by increasing the amount of the addition-curable silicone resin that could flow between the resin and the carbon black.

また、上記サンプルS1〜S6の内、接着性評価および密度ムラ評価の両方において、評価結果が「○」であったのは、サンプルS1〜S3であった。これは、サンプルS1〜S3では、接着剤組成物に添加されたカーボンブラックのBET比表面積が40m/g以下であり、かつ、カーボンブラックの平均一次粒子径が80nm以上であったことにより、上述の通り、接着剤組成物の柔軟性を維持することができたためであると考えられた。これに対して、サンプルS4〜S6で、接着性評価が「×」であったのは、上記の通り、接着剤組成物の柔軟性を維持することができず、φ350mmアルミニウム−ガラス接合体におけるアルミニウム板とガラス板との熱膨張差を緩和できなかったために剥がれが生じたと考えられた。また、サンプルS6で、密度ムラ評価が「×」であったのは、接着剤組成物にカーボンブラックが添加されていないことにより、ラジカルによる付加硬化型シリコーン樹脂の硬化劣化が促進し、接着剤組成物中の成分が変化したためと考えられた。 Among the samples S1 to S6, the samples having evaluation results of “「 ”in both the evaluation of the adhesiveness and the evaluation of the density unevenness were the samples S1 to S3. This is because in samples S1 to S3, the BET specific surface area of the carbon black added to the adhesive composition was 40 m 2 / g or less, and the average primary particle diameter of the carbon black was 80 nm or more. As described above, this was considered to be because the flexibility of the adhesive composition could be maintained. On the other hand, in the samples S4 to S6, the evaluation of the adhesiveness was “x”, as described above, because the flexibility of the adhesive composition could not be maintained, and in the φ350 mm aluminum-glass joined body, It was considered that peeling occurred because the difference in thermal expansion between the aluminum plate and the glass plate could not be reduced. In addition, the density unevenness evaluation of the sample S6 was “x” because the addition of carbon black to the adhesive composition accelerated the curing deterioration of the addition-curable silicone resin due to radicals, It is considered that the components in the composition changed.

図4には、サンプルS1,S6〜S10について、ペースト粘度、ゴム硬度、せん断接着歪みの測定結果が示されている。なお、サンプルS7〜S10では、カーボンブラック種類A1のカーボンブラックを用いた。カーボンブラックが添加されていないサンプルS6の結果については、上述の通りである。カーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して1重量部のサンプルS7では、せん断接着歪みの比は、0.86と、0.8以上であったものの、ゴム硬度の比は、1.35と、1.2を超える値であった。また、サンプルS7のペースト粘度の比は、1.7と、2.4以下であった。これに対して、カーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部〜20重量部であるサンプルS1,S8〜S10では、ゴム硬度の比は、1.00〜1.18と、1.2以下の値であり、せん断接着歪みの比は、0.94〜1.07と、0.8以上の値であり、ゴム硬度の比およびせん断接着歪みの比はともに良好な値であった。これは、接着剤組成物に添加されたカーボンブラックのBET比表面積が40m/g以下であり、かつ、カーボンブラックの平均一次粒子径が80nm以上であり、かつ、当該カーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部〜20重量部であったことにより、接着剤組成物の柔軟性を維持することができたためであると考えられた。詳しくは、230℃の高温下において発生したラジカルをカーボンブラックが十分に捕捉することができ、付加硬化型シリコーン樹脂の酸化劣化が抑制された結果、接着剤組成物の柔軟性を維持することができたためであると考えられた。また、サンプルS1,S8,S9のペースト粘度の比は、1.9,2.0,2.0と、2.4以下であった。すなわち、カーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部〜10重量部である接着剤組成物では、ゴム硬度の比、せん断接着歪みの比に加えて、ペースト粘度についても良好な結果が得られた。 FIG. 4 shows the measurement results of the paste viscosity, the rubber hardness, and the shear bond strain for the samples S1 and S6 to S10. In samples S7 to S10, carbon black of carbon black type A1 was used. The result of sample S6 to which no carbon black was added is as described above. In sample S7 in which the addition amount of carbon black was 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, the ratio of shear bond strain was 0.86, which was 0.8 or more, but the ratio of rubber hardness was Was 1.35, a value exceeding 1.2. The paste viscosity ratio of Sample S7 was 1.7 and 2.4 or less. On the other hand, in samples S1 and S8 to S10 in which the addition amount of carbon black is 2 parts by weight to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, the rubber hardness ratio is 1.00 to 1 .18 and a value of 1.2 or less, the ratio of shear bond strain is 0.94 to 1.07 and a value of 0.8 or more, and both the ratio of rubber hardness and the ratio of shear bond strain are It was a good value. This is because the BET specific surface area of the carbon black added to the adhesive composition is 40 m 2 / g or less, the average primary particle diameter of the carbon black is 80 nm or more, and the amount of the carbon black added is It was thought that the reason for this was that the flexibility of the adhesive composition could be maintained when the amount was 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin. Specifically, the carbon black can sufficiently capture the radicals generated at a high temperature of 230 ° C., and the oxidative deterioration of the addition-curable silicone resin is suppressed, so that the flexibility of the adhesive composition can be maintained. It was thought that it was possible. The ratio of the paste viscosities of Samples S1, S8 and S9 was 1.9, 2.0, 2.0 and 2.4 or less. That is, in the adhesive composition in which the addition amount of carbon black is 2 parts by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin, in addition to the rubber hardness ratio and the shear bond distortion ratio, the paste viscosity Good results were also obtained for

A−5.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態の静電チャック100は、セラミックス部材10と、ベース部材20と、セラミックス部材10と前記セラミックス部材の熱膨張率と異なる熱膨張率を有するベース部材20との間に配置されてセラミックス部材10とベース部材20とを接合する接着部材30と、を備える。そして、接着部材30(接着剤組成物)は、付加硬化型シリコーン樹脂と、BET比表面積は、40m/g以下のカーボンブラックとを含む。
A-5. Effects of this embodiment:
As described above, the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment includes the ceramic member 10, the base member 20, and the base member 20 having a coefficient of thermal expansion different from that of the ceramic member 10 and the ceramic member. And an adhesive member 30 that is disposed on the ceramic member 10 and joins the ceramic member 10 and the base member 20. The adhesive member 30 (adhesive composition) contains an addition-curable silicone resin and carbon black having a BET specific surface area of 40 m 2 / g or less.

このように、本実施形態の静電チャック100では、接着部材30として付加硬化型シリコーン樹脂を含んでいる。付加硬化型シリコーン樹脂は、良好な柔軟性を有している。従って、接着部材30の良好な柔軟性を維持することができる。また、付加硬化型シリコーン樹脂は、付加重合によって硬化するタイプの樹脂であるため、縮合硬化型シリコーン樹脂が硬化する際に発生するような副生成物の発生がない。このため、副生成物に起因する気泡の発生がなく、また、硬化後の接着部材30中に気泡が残存することもない。従って、接着部材30と、セラミックス部材10およびベース部材20との接着が気泡によって阻害されることがないため、接着部材30と、セラミックス部材10およびベース部材20との良好な接着性を維持することができる。   As described above, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the adhesive member 30 includes the addition-curable silicone resin. Addition-curable silicone resins have good flexibility. Therefore, good flexibility of the adhesive member 30 can be maintained. Further, since the addition-curable silicone resin is a type of resin that is cured by addition polymerization, there is no generation of by-products that occur when the condensation-curable silicone resin is cured. Therefore, no bubbles are generated due to the by-products, and no bubbles remain in the cured adhesive member 30. Therefore, since the adhesion between the bonding member 30 and the ceramic member 10 and the base member 20 is not hindered by air bubbles, good adhesion between the bonding member 30 and the ceramic member 10 and the base member 20 is maintained. Can be.

また、本実施形態の静電チャック100は、接着部材30にカーボンブラックを含んでいる。カーボンブラックは、ラジカル捕捉能を有しているため、静電チャック100を200℃程度の高温下で使用した際に発生するラジカルを捕捉することができる。このため、ラジカルに起因する付加硬化型シリコーン樹脂の連鎖的な劣化を抑制することができ、ひいては、接着部材30の良好な柔軟性を維持できる。   Further, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the adhesive member 30 contains carbon black. Since carbon black has a radical capturing ability, it can capture radicals generated when the electrostatic chuck 100 is used at a high temperature of about 200 ° C. For this reason, chain degradation of the addition-curable silicone resin due to radicals can be suppressed, and the good flexibility of the adhesive member 30 can be maintained.

また、本実施形態の静電チャック100の接着部材30に含まれるカーボンブラックのBET比表面積は40m/g以下である。このような構成であるため、カーボンブラックのBET比表面積が40m/gを超える場合に比べ、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が少なく、接着部材30全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が多い。これにより、本実施形態の静電チャック100では、付加硬化型シリコーン樹脂の高粘度化が抑制され、ひいては、接着部材30の良好な柔軟性を維持することができる。 In addition, the BET specific surface area of the carbon black included in the adhesive member 30 of the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment is 40 m 2 / g or less. With such a configuration, the amount of the addition-curable silicone resin that coats the surface of the carbon black is smaller than in the case where the BET specific surface area of the carbon black exceeds 40 m 2 / g, and the carbon black in the entire adhesive member 30 is reduced. The amount of addition-curable silicone resin that can flow between carbon black is large. Thereby, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the increase in the viscosity of the addition-curable silicone resin is suppressed, and the excellent flexibility of the adhesive member 30 can be maintained.

このように、本実施形態の静電チャック100によれば、接着部材30が良好な柔軟性を有しているため、静電チャック100を200℃程度の高温下で使用した際のセラミックス部材10とベース部材20との熱膨張率差により生じる熱応力が緩和される。ひいては、本実施形態の静電チャック100によれば、ウェハWの温度分布の制御性を向上させ、かつ、セラミックス部材10に反り等が生じることによって、セラミックス部材10の平面度が低下することを抑制することができる。また、本実施形態の静電チャック100によれば、接着部材30が良好な接着性を有しているため、接着部材30がセラミックス部材10やベース部材20から剥がれることを抑制することができ、ひいては、ウェハWの温度分布の制御性を向上させることができる。   Thus, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, since the bonding member 30 has good flexibility, the ceramic member 10 when the electrostatic chuck 100 is used at a high temperature of about 200 ° C. Stress caused by a difference in the coefficient of thermal expansion between the base member 20 and the base member 20 is reduced. Consequently, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the controllability of the temperature distribution of the wafer W is improved, and the flatness of the ceramic member 10 is reduced due to the occurrence of warpage or the like in the ceramic member 10. Can be suppressed. Further, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, since the adhesive member 30 has good adhesiveness, it is possible to suppress the adhesive member 30 from being peeled off from the ceramic member 10 or the base member 20, As a result, the controllability of the temperature distribution of the wafer W can be improved.

本実施形態の静電チャック100の接着部材30は、平均一次粒子径が80nm以上のカーボンブラックを含む。本実施形態の静電チャック100の接着部材30に含まれるカーボンブラックの平均一次粒子径は80nm以上である。このような構成であるため、カーボンブラックの平均一次粒子径が80nm未満である場合に比べ、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が少なく、接着部材30全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間を流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が多い。これにより、本実施形態の静電チャック100では、付加硬化型シリコーン樹脂の高粘度化が抑制され、ひいては、接着部材30の良好な柔軟性を維持することができる。   The bonding member 30 of the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment contains carbon black having an average primary particle diameter of 80 nm or more. The average primary particle diameter of carbon black contained in the adhesive member 30 of the electrostatic chuck 100 of the present embodiment is 80 nm or more. With such a configuration, the amount of the addition-curable silicone resin that coats the surface of the carbon black is smaller than when the average primary particle diameter of the carbon black is less than 80 nm, and the carbon black and carbon in the entire adhesive member 30 are reduced. The amount of the addition-curable silicone resin that can flow between black is large. Thereby, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the increase in the viscosity of the addition-curable silicone resin is suppressed, and the excellent flexibility of the adhesive member 30 can be maintained.

このように、本実施形態の静電チャック100によれば、接着部材30が良好な柔軟性を有しているため、静電チャック100を200℃程度の高温下で使用した際のセラミックス部材10とベース部材20との熱膨張率差により生じる熱応力が緩和される。ひいては、本実施形態の静電チャック100によれば、ウェハWの温度分布の制御性を向上させし、かつ、セラミックス部材10の平面度の低下を抑制することができる。また、本実施形態の静電チャック100によれば、接着部材30が良好な接着性を有しているため、接着部材30がセラミックス部材10やベース部材20から剥がれることを抑制することができ、ひいては、ウェハWの温度分布の制御性を向上させることができる。   Thus, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, since the bonding member 30 has good flexibility, the ceramic member 10 when the electrostatic chuck 100 is used at a high temperature of about 200 ° C. Stress caused by a difference in the coefficient of thermal expansion between the base member 20 and the base member 20 is reduced. As a result, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the controllability of the temperature distribution of the wafer W can be improved, and the flatness of the ceramic member 10 can be prevented from lowering. Further, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, since the adhesive member 30 has good adhesiveness, it is possible to suppress the adhesive member 30 from being peeled off from the ceramic member 10 or the base member 20, As a result, the controllability of the temperature distribution of the wafer W can be improved.

本実施形態の静電チャック100の接着部材30に含まれる炭素粉末は、カーボンブラックである。これにより、静電チャック100を200℃程度の高温下で使用した際に発生するラジカルを効果的に捕捉することができる。このため、ラジカルに起因する付加硬化型シリコーン樹脂の連鎖的な劣化を抑制することができ、ひいては、接着部材30の良好な柔軟性を維持できる。また、カーボンブラックは、市場において容易に入手可能である。   The carbon powder contained in the adhesive member 30 of the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment is carbon black. Thereby, radicals generated when the electrostatic chuck 100 is used at a high temperature of about 200 ° C. can be effectively captured. For this reason, chain degradation of the addition-curable silicone resin due to radicals can be suppressed, and the good flexibility of the adhesive member 30 can be maintained. Also, carbon black is easily available on the market.

本実施形態の静電チャック100の接着部材30に含まれるカーボンブラックの添加量は、付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下である。静電チャック100におけるカーボンブラックの添加量が2重量部未満であると、高温下で使用した後におけるゴム硬度の上昇度合いは高くなり、また、高温下で使用した後におけるせん断接着歪みの低下度合いが大きくなる。また、静電チャック100におけるカーボンブラックの添加量が20重量部を超えると、カーボンブラックの表面を被覆する付加硬化型シリコーン樹脂の量が多く、接着部材30全体におけるカーボンブラックとカーボンブラックとの間の流動可能な付加硬化型シリコーン樹脂の量が少ないため、付加硬化型シリコーン樹脂の粘度が高くなり、硬化した時点すなわち高温下で使用する前から柔軟性が低下する。また、高温下で使用した後におけるゴム硬度の上昇度合いは高くなる。本実施形態の静電チャック100では、接着部材30におけるカーボンブラックの添加量が付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下であるため、接着部材30は良好なペースト粘度を発揮すると共に、高温下で使用した後においても良好なゴム硬度および良好なせん断接着歪みを発揮することができる。本実施形態の静電チャック100では、このような特性を有する接着部材30を用いているため、高温下で使用した後においても良好な柔軟性を効果的に維持することができる。   The amount of carbon black contained in the adhesive member 30 of the electrostatic chuck 100 of the present embodiment is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin. If the amount of carbon black added to the electrostatic chuck 100 is less than 2 parts by weight, the degree of increase in rubber hardness after use at high temperatures is high, and the degree of decrease in shear bond distortion after use at high temperatures. Becomes larger. When the amount of carbon black added to the electrostatic chuck 100 exceeds 20 parts by weight, the amount of the addition-curable silicone resin coating the surface of the carbon black is large, and the amount of carbon black and carbon black in the entire adhesive member 30 is large. Since the amount of the flowable addition-curable silicone resin is small, the viscosity of the addition-curable silicone resin is increased, and the flexibility is lowered at the time of curing, that is, before use at a high temperature. In addition, the degree of increase in rubber hardness after use at high temperatures increases. In the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the amount of carbon black added to the adhesive member 30 is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin. In addition to exhibiting paste viscosity, it can exhibit good rubber hardness and good shear bond distortion even after use at high temperatures. In the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, since the adhesive member 30 having such characteristics is used, it is possible to effectively maintain good flexibility even after being used at a high temperature.

本実施形態の静電チャック100では、接着部材30におけるゴム硬度に対する、接着部材30をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のゴム硬度の比は、1.2以下である。すなわち、本実施形態の静電チャック100では、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30の硬化劣化の程度が低い。従って、本実施形態の静電チャック100の接着部材30は、高温下で長時間使用した後においても、高温下で長時間使用する前における良好な柔軟性を維持することができる。   In the electrostatic chuck 100 according to the present embodiment, the ratio of the rubber hardness of the heated adhesive member after the adhesive member 30 is further heated at 240 ° C. for 2,000 hours to the rubber hardness of the adhesive member 30 is 1.2 or less. That is, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the degree of curing deterioration of the adhesive member 30 due to long-time use of the electrostatic chuck 100 at a high temperature is low. Therefore, the adhesive member 30 of the electrostatic chuck 100 of the present embodiment can maintain good flexibility before long-time use at high temperature even after long-time use at high temperature.

本実施形態の静電チャック100では、接着部材30におけるせん断接着歪みに対する、接着部材30をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のせん断接着歪みの比は、0.8以上である。すなわち、本実施形態の静電チャック100では、静電チャック100を高温下で長時間使用することによる接着部材30の硬化劣化の程度が低い。従って、本実施形態の静電チャック100の接着部材30は、高温下で長時間使用した後においても、高温下で長時間使用する前における良好な柔軟性を維持することができる。   In the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the ratio of the shear bond distortion of the adhesive member after heating after the adhesive member 30 is further heated at 240 ° C. for 2000 hours to the shear bond distortion of the adhesive member 30 is 0.8 or more. is there. That is, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the degree of curing deterioration of the adhesive member 30 due to long-time use of the electrostatic chuck 100 at a high temperature is low. Therefore, the adhesive member 30 of the electrostatic chuck 100 of the present embodiment can maintain good flexibility before long-time use at high temperature even after long-time use at high temperature.

本実施形態の接着剤組成物では、接着剤組成物のシェアレート10s−1のペースト粘度(b)に対する、接着剤組成物のシェアレート1s−1のペースト粘度(a)の比「(a)/(b)」は、2.4以下である。すなわち、本実施形態の接着剤組成物では、チクソトロピーが小さく、流動性が良いため、同様にカーボンブラックが添加された組成物の中では、240℃で2000時間、十分加熱された後においてもより柔軟な硬化物が得られる。本実施形態の静電チャック100では、接着部材30として、このような特性を有している接着剤組成物を用いているため、高温下で使用した後においても良好な柔軟性を効果的に維持することができる。 In the adhesive composition of the present embodiment, the ratio of the paste viscosity (a) at a shear rate of 1 s -1 of the adhesive composition to the paste viscosity (b) at a shear rate of 10 s -1 of the adhesive composition "(a)". / (B) "is 2.4 or less. That is, in the adhesive composition of the present embodiment, since the thixotropy is small and the flowability is good, in the composition to which carbon black is similarly added, at 240 ° C. for 2,000 hours, even after being sufficiently heated. A flexible cured product is obtained. In the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, since the adhesive composition having such characteristics is used as the adhesive member 30, good flexibility can be effectively achieved even after use at a high temperature. Can be maintained.

B.変形例:
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
B. Modification:
The technology disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are also possible.

上記実施形態における接着剤組成物の構成は、種々変形可能である。また、付加硬化型シリコーン樹脂の種類、炭素粉末の種類、炭素粉末の添加量、および、接着剤組成物中に含まれる他の材料の添加量等は、上記実施形態の記載に限定されるものではない。また、接着剤組成物を構成する各材料は、あくまで一例であり、必要に応じて他の材料を含んでいてもよい。   The configuration of the adhesive composition in the above embodiment can be variously modified. Further, the type of the addition-curable silicone resin, the type of the carbon powder, the added amount of the carbon powder, and the added amount of other materials contained in the adhesive composition are limited to those described in the above embodiment. is not. Further, each material constituting the adhesive composition is merely an example, and other materials may be included as necessary.

上記実施形態では、接着剤組成物に添加される炭素粉末として、BET比表面積が40m/g以下、および、炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径が80nm以上の炭素粉末を用いたが、これに限定されない。すなわち、接着剤組成物に添加される炭素粉末は、BET比表面積が40m/g以下、または、炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径が80nm以上であればよい。 In the above embodiment, as the carbon powder added to the adhesive composition, a carbon powder having a BET specific surface area of 40 m 2 / g or less and an average particle diameter of primary particles constituting the carbon powder of 80 nm or more was used. , But is not limited to this. That is, the carbon powder added to the adhesive composition may have a BET specific surface area of 40 m 2 / g or less, or an average primary particle diameter of the carbon powder of 80 nm or more.

上記実施形態では、接着剤組成物に添加される炭素粉末として、カーボンブラックを用いたが、これに限定されない。すなわち、接着剤組成物に添加される炭素粉末は、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、または、グラフェンであってもよい。また、炭素粉末を2種以上組み合わせて使用することができる。   In the above embodiment, carbon black is used as the carbon powder added to the adhesive composition, but is not limited thereto. That is, the carbon powder added to the adhesive composition may be carbon fiber, carbon nanotube, or graphene. Further, two or more kinds of carbon powders can be used in combination.

上記実施形態では、セラミックス部材10とベース部材20とが、接着部材30と直接的に接合している構成を採用しているが、これに限定されない。例えば、セラミックス部材10と接着部材30との間に、他の材料(例えば、ポリイミド樹脂等)が存在していてもよい。また、当該他の材料は、接着部材30が複数層から構成されている構成において、当該複数層の内の少なくとも1層を構成していてもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the ceramic member 10 and the base member 20 are directly joined to the adhesive member 30 is adopted, but the present invention is not limited to this. For example, another material (for example, a polyimide resin or the like) may exist between the ceramic member 10 and the adhesive member 30. Further, in the configuration in which the adhesive member 30 is composed of a plurality of layers, the other material may constitute at least one of the plurality of layers.

また、本発明は、接着部材30を備える静電チャック100に限らず、上記接着部材を備える真空チャック等の他の保持装置や、上記接着部材を備えるシャワーヘッド等の半導体製造装置用部品の他の複合部材にも適用可能である。   In addition, the present invention is not limited to the electrostatic chuck 100 including the adhesive member 30, and may be another holding device such as a vacuum chuck including the above adhesive member, or a semiconductor manufacturing device component such as a shower head including the above adhesive member. Can be applied to the composite member.

10:セラミックス部材 20:ベース部材 21:冷媒流路 30:接着部材 40:チャック電極 50:ヒータ電極 60:ドライバ電極 100:静電チャック W:ウェハ 10: Ceramic member 20: Base member 21: Refrigerant channel 30: Adhesive member 40: Chuck electrode 50: Heater electrode 60: Driver electrode 100: Electrostatic chuck W: Wafer

Claims (9)

セラミックス部材と、前記セラミックス部材の熱膨張率と異なる熱膨張率を有するベース部材と、前記セラミックス部材と前記ベース部材との間に配置されて前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接着部材と、を備える複合部材において、
前記接着部材は、付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含み、
前記炭素粉末のBET比表面積は、40m/g以下である、
ことを特徴とする複合部材。
A ceramic member, a base member having a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion of the ceramic member, and an adhesive member disposed between the ceramic member and the base member to join the ceramic member and the base member. A composite member comprising:
The adhesive member includes an addition-curable silicone resin and a carbon powder,
The carbon powder has a BET specific surface area of 40 m 2 / g or less.
A composite member characterized by the above-mentioned.
セラミックス部材と、前記セラミックス部材の熱膨張率と異なる熱膨張率を有するベース部材と、前記セラミックス部材と前記ベース部材との間に配置されて前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接着部材と、を備える複合部材において、
前記接着部材は、付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含み、
前記炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径は、80nm以上である、
ことを特徴とする複合部材。
A ceramic member, a base member having a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion of the ceramic member, and an adhesive member disposed between the ceramic member and the base member to join the ceramic member and the base member. A composite member comprising:
The adhesive member includes an addition-curable silicone resin and a carbon powder,
The average particle diameter of the primary particles constituting the carbon powder is 80 nm or more,
A composite member characterized by the above-mentioned.
請求項1または請求項2に記載の複合部材において、
前記炭素粉末は、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、およびグラフェンから成る群から選択される1以上である、
ことを特徴とする複合部材。
In the composite member according to claim 1 or 2,
The carbon powder is at least one selected from the group consisting of carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, and graphene.
A composite member characterized by the above-mentioned.
請求項3に記載の複合部材において、
前記炭素粉末は、カーボンブラックであり、
前記接着部材における前記カーボンブラックの添加量は、前記付加硬化型シリコーン樹脂100重量部に対して2重量部以上、20重量部以下である、
ことを特徴とする複合部材。
The composite member according to claim 3,
The carbon powder is carbon black,
The addition amount of the carbon black in the adhesive member is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the addition-curable silicone resin.
A composite member characterized by the above-mentioned.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の複合部材において、
前記接着部材におけるゴム硬度に対する、前記接着部材をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のゴム硬度の比は、1.2以下である、
ことを特徴とする複合部材。
In the composite member according to any one of claims 1 to 4,
The ratio of the rubber hardness of the heated adhesive member after heating the adhesive member at 240 ° C. for 2000 hours to the rubber hardness of the adhesive member is 1.2 or less.
A composite member characterized by the above-mentioned.
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の複合部材において、
前記接着部材におけるせん断接着歪みに対する、前記接着部材をさらに240℃で2000時間加熱した後の加熱後接着部材のせん断接着歪みの比は、0.8以上である、
ことを特徴とする複合部材。
In the composite member according to any one of claims 1 to 5,
The ratio of the shear bond distortion of the adhesive member after heating after the adhesive member was further heated at 240 ° C. for 2000 hours to the shear bond distortion in the adhesive member is 0.8 or more.
A composite member characterized by the above-mentioned.
付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含む接着剤組成物において、
前記炭素粉末のBET比表面積は、40m/g以下である、
ことを特徴とする接着剤組成物。
In an adhesive composition containing an addition-curable silicone resin and carbon powder,
The carbon powder has a BET specific surface area of 40 m 2 / g or less.
An adhesive composition comprising:
付加硬化型シリコーン樹脂と、炭素粉末と、を含む接着剤組成物において、
前記炭素粉末を構成する一次粒子の平均粒子径は、80nm以上である、
ことを特徴とする接着剤組成物。
In an adhesive composition containing an addition-curable silicone resin and carbon powder,
The average particle diameter of the primary particles constituting the carbon powder is 80 nm or more,
An adhesive composition comprising:
請求項7または請求項8に記載の接着剤組成物において、
前記接着剤組成物のシェアレート10s−1のペースト粘度に対する、前記接着剤組成物のシェアレート1s−1のペースト粘度の比は、2.4以下である、
ことを特徴とする接着剤組成物。
The adhesive composition according to claim 7 or 8,
The ratio of the paste viscosity of the shear rate 1 s -1 of the adhesive composition to the paste viscosity of the shear rate 10 s -1 of the adhesive composition is 2.4 or less.
An adhesive composition comprising:
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