JP6612793B2 - Composite material - Google Patents

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Description

本開示は複合部材及び接着剤組成物に関する。   The present disclosure relates to composite members and adhesive compositions.

従来、静電チャック等の半導体製造用部品が知られている。静電チャックは、半導体ウェハを固定する機能を有する(特許文献1、2参照)。静電チャックは、セラミック基板と、金属基板と、それらを接着する接着層と、を備える。接着層として、シリコーン樹脂を含むものが知られている。   Conventionally, semiconductor manufacturing parts such as electrostatic chucks are known. The electrostatic chuck has a function of fixing the semiconductor wafer (see Patent Documents 1 and 2). The electrostatic chuck includes a ceramic substrate, a metal substrate, and an adhesive layer that bonds them. An adhesive layer containing a silicone resin is known.

特開2014−165267号公報JP 2014-165267 A 特許第4409373号公報Japanese Patent No. 4409373

静電チャックが備える接着層は、使用時に高温になることがある。シリコーン樹脂は、長時間高温に曝されると、熱劣化することが知られている。中でも硬化劣化は、酸素起因のラジカルにより次第に酸化され硬くなっていく。シリコーン樹脂が硬化劣化すると、接着層自体も硬化劣化する。   The adhesive layer provided in the electrostatic chuck may become hot during use. Silicone resins are known to thermally degrade when exposed to high temperatures for long periods of time. Among them, the curing deterioration is gradually oxidized and hardened by radicals derived from oxygen. When the silicone resin is cured and deteriorated, the adhesive layer itself is also cured and deteriorated.

シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制するため、ラジカル捕捉能を有する物質を接着層に含有させることが考えられる。しかしながら、この場合、ラジカル捕捉能を有する物質が水分等を放出し、気泡を生成することがある。気泡が生成すると、接着層と、セラミック基板又は金属基板との界面に、接着されていない箇所が生じてしまう。その結果、静電チャックに固定された半導体ウェハの表面温度が不均一になってしまう。   In order to suppress the curing deterioration of the silicone resin, it is considered that a substance having a radical scavenging ability is included in the adhesive layer. However, in this case, a substance having radical scavenging ability may release moisture and generate bubbles. When bubbles are generated, an unbonded portion is generated at the interface between the adhesive layer and the ceramic substrate or the metal substrate. As a result, the surface temperature of the semiconductor wafer fixed to the electrostatic chuck becomes non-uniform.

本開示の一局面は、接着層の硬化劣化を抑制でき、接着層における気泡の発生を抑制できる複合部材及び接着剤組成物を提供することを目的とする。   An aspect of the present disclosure aims to provide a composite member and an adhesive composition that can suppress curing deterioration of an adhesive layer and can suppress generation of bubbles in the adhesive layer.

本開示の一態様は、少なくとも一部の表面がセラミックから成る第1の部材と、少なくとも一部の表面が金属から成る第2の部材と、前記第1の部材における前記セラミックから成る表面と、前記第2の部材における前記金属から成る表面とを接着する接着層と、を備える複合部材であって、前記接着層は、シリコーン樹脂と、第3族又は第4族の元素を含む酸化物と、を含み、熱重量測定における前記酸化物の重量減少量は、昇温速度10℃/minで室温から500℃まで昇温させた場合に2重量%未満であり、前記酸化物のBET比表面積は、10mm/gを超え、前記接着層は、100重量部の前記シリコーン樹脂に対し、3重量部以上の前記酸化物を含む複合部材である。本開示の一態様である複合部材は、接着層の硬化劣化を抑制でき、接着層における気泡の発生を抑制できる。 One aspect of the present disclosure includes: a first member having at least a surface made of ceramic; a second member having at least a surface made of metal; and the surface of the first member made of ceramic. An adhesive layer that adheres the surface of the second member made of the metal, and the adhesive layer includes a silicone resin and an oxide containing a Group 3 or Group 4 element. The amount of weight loss of the oxide in thermogravimetry is less than 2% by weight when the temperature is raised from room temperature to 500 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and the BET specific surface area of the oxide Is more than 10 mm 2 / g, and the adhesive layer is a composite member containing 3 parts by weight or more of the oxide with respect to 100 parts by weight of the silicone resin. The composite member that is one embodiment of the present disclosure can suppress curing deterioration of the adhesive layer, and can suppress generation of bubbles in the adhesive layer.

本開示の別の態様は、シリコーン樹脂と、第3族又は第4族の元素を含む酸化物と、を含む接着剤組成物であって、熱重量測定における前記酸化物の重量減少量は、昇温速度10℃/minで室温から500℃まで昇温させた場合に2重量%未満であり、前記酸化物のBET比表面積は、10mm/gを超え、100重量部の前記シリコーン樹脂に対し、3重量部以上の前記酸化物を含む接着剤組成物である。本開示の別の態様である接着剤組成物は、例えば、複合部材における接着層の形成に使用することができる。形成された接着層は、硬化劣化しにくく、気泡を発生しにくい。 Another aspect of the present disclosure is an adhesive composition including a silicone resin and an oxide containing a Group 3 or Group 4 element, wherein the weight loss amount of the oxide in thermogravimetry is When the temperature is increased from room temperature to 500 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min, the BET specific surface area of the oxide exceeds 10 mm 2 / g, and 100 parts by weight of the silicone resin is added. On the other hand, it is an adhesive composition containing 3 parts by weight or more of the oxide. The adhesive composition which is another aspect of this indication can be used for formation of the contact bonding layer in a composite member, for example. The formed adhesive layer is less likely to be hardened and deteriorated and is less likely to generate bubbles.

複合部材1の構成を表す側断面図である。2 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of a composite member 1. FIG.

本開示の実施形態を説明する。
1.複合部材
本開示の複合部材は、第1の部材、第2の部材、及び接着層を備える。第1の部材の少なくとも一部の表面は、セラミックから成る。第1の部材は、例えば、その全体がセラミックから成るものであってもよいし、一部がセラミックから成り、他の部分は他の材質から成るものであってもよい。第1の部材として、例えば、セラミック基板等が挙げられる。
An embodiment of the present disclosure will be described.
1. Composite Member The composite member of the present disclosure includes a first member, a second member, and an adhesive layer. At least a part of the surface of the first member is made of ceramic. For example, the first member may be entirely made of ceramic, a part thereof may be made of ceramic, and the other part may be made of another material. Examples of the first member include a ceramic substrate.

セラミックとしては、公知のものを適宜選択して用いることができる。セラミックの材料としては、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)、窒化アルミニウム、酸化イットリウム(イットリア)等が挙げられる。セラミックにはガラス成分も含まれる。   As a ceramic, a well-known thing can be selected suitably and can be used. Examples of the ceramic material include aluminum oxide (alumina), aluminum nitride, yttrium oxide (yttria), and the like. Ceramic also includes a glass component.

第2の部材の少なくとも一部の表面は、金属から成る。第2の部材は、例えば、その全体が金属から成るものであってもよいし、一部が金属から成り、他の部分は他の材質から成るものであってもよい。第2の部材として、例えば、金属基板等が挙げられる。金属としては、例えば、アルミニウム、鉄、金、銀、銅、ステンレス、チタン等が挙げられる。また、金属は、複数の元素の合金であってもよい。   At least a part of the surface of the second member is made of metal. For example, the second member may be entirely made of metal, a part thereof may be made of metal, and the other part may be made of another material. Examples of the second member include a metal substrate. Examples of the metal include aluminum, iron, gold, silver, copper, stainless steel, and titanium. The metal may be an alloy of a plurality of elements.

接着層は、第1の部材におけるセラミックから成る表面と、第2の部材における金属から成る表面とを接着する層である。接着層は、シリコーン樹脂と、第3族又は第4族の元素を含む酸化物と、を含む。   The adhesion layer is a layer that adheres the ceramic surface of the first member to the metal surface of the second member. The adhesive layer includes a silicone resin and an oxide containing a Group 3 or Group 4 element.

シリコーン樹脂としては、例えば、付加硬化型のシリコーン樹脂と、縮合硬化型のシリコーン樹脂とが挙げられる。付加硬化型のシリコーン樹脂を用いる場合、接着層における気泡の生成を一層抑制できる。   Examples of the silicone resin include addition-curable silicone resins and condensation-curable silicone resins. When an addition-curable silicone resin is used, the generation of bubbles in the adhesive layer can be further suppressed.

付加硬化型のシリコーン樹脂は、少なくとも、(A)一分子中に少なくとも2個のけい素原子結合アルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中に少なくとも2個のけい素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、及び(C)ヒドロシリル化反応用触媒を含む。   The addition-curable silicone resin includes at least (A) an organopolysiloxane having at least two silicon atom-bonded alkenyl groups in one molecule, and (B) at least two silicon atom-bonded hydrogen atoms in one molecule. And (C) a catalyst for hydrosilylation reaction.

(B)成分の配合量は、前記(A)成分を架橋させるに十分な量であり、例えば、前記(A)成分中のけい素原子結合アルケニル基1モルに対して、(B)成分中のけい素原子結合水素原子が0.5〜10モルの範囲内となる量であることが好ましく、特に、これが0.8〜1.2モルの範囲内となる量であることが好ましい。   The blending amount of the component (B) is an amount sufficient to crosslink the component (A). For example, the amount of the component (B) The amount of silicon atom-bonded hydrogen atoms is preferably in an amount in the range of 0.5 to 10 mol, and particularly preferably in an amount in the range of 0.8 to 1.2 mol.

(C)成分は、アルケニル基とけい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成分である。(C)成分の配合量は、シリコーン樹脂の硬化を促進するに十分な量であり、例えば、(C)成分が白金系触媒である場合には、シリコーン樹脂における白金金属の濃度が、重量単位で、0.01〜1000ppmの範囲内となる量であることが好ましく、0.1〜500ppmの範囲内となる量であることが一層好ましい。   The component (C) is a component that promotes the hydrosilylation reaction between the alkenyl group and the silicon atom-bonded hydrogen atom. The amount of component (C) is sufficient to promote the curing of the silicone resin. For example, when component (C) is a platinum catalyst, the concentration of platinum metal in the silicone resin is expressed in weight units. Therefore, the amount is preferably in the range of 0.01 to 1000 ppm, and more preferably in the range of 0.1 to 500 ppm.

第3族の元素として、例えば、スカンジウム、イットリウム、ランタン、アクチニウム、ルテチウム、ローレンシウム、ランタノイド、アクチノイド等が挙げられる。第4族の元素として、例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウムが挙げられる。   Examples of the Group 3 elements include scandium, yttrium, lanthanum, actinium, lutetium, laurenium, lanthanoid, and actinoid. Examples of Group 4 elements include titanium, zirconium, and hafnium.

第3族又は第4族の元素を含む酸化物としては、例えば、酸化チタン、酸化セリウム、及びバリウムジルコネートから成る群から選択される1以上が挙げられる。これらの酸化物は、シリコーン樹脂から生じるラジカルを捕捉し、シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制する作用を奏する。   Examples of the oxide containing a Group 3 or Group 4 element include one or more selected from the group consisting of titanium oxide, cerium oxide, and barium zirconate. These oxides have an effect of capturing radicals generated from the silicone resin and suppressing curing deterioration of the silicone resin.

酸化物の添加量は、シリコーン樹脂100重量部に対し、3重量部以上である。そのことにより、シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制できる。酸化物の添加量は、シリコーン樹脂100重量部に対し、5重量部以上であることが好ましい。この場合、シリコーン樹脂の硬化劣化を一層抑制できる。酸化物の添加量は、シリコーン樹脂100重量部に対し、50重量部以下であることが好ましい。この場合、酸化物の分散性の点で優れる。   The addition amount of the oxide is 3 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the silicone resin. Thereby, curing deterioration of the silicone resin can be suppressed. The amount of the oxide added is preferably 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the silicone resin. In this case, curing deterioration of the silicone resin can be further suppressed. The amount of oxide added is preferably 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the silicone resin. In this case, it is excellent in the dispersibility of an oxide.

熱重量測定における酸化物の重量減少量(以下では単に重量減少量と呼ぶこともある)は、昇温速度10℃/minで室温から500℃まで昇温させた場合に2重量%未満である。そのことにより、接着層における気泡の発生を抑制できる。   The weight reduction amount of the oxide in thermogravimetry (hereinafter sometimes referred to simply as “weight reduction amount”) is less than 2 wt% when the temperature is raised from room temperature to 500 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min. . Thereby, generation | occurrence | production of the bubble in an contact bonding layer can be suppressed.

熱重量測定の方法は以下のとおりである。粉末の試料をアルミパンに入れる。次に、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minで室温から600℃まで昇温する。このとき、サンプル間隔1秒で重量変化を繰り返し測定する。室温における重量から、500℃における重量を差し引いた値を、重量減少量とする。   The method of thermogravimetry is as follows. Place powder sample in aluminum pan. Next, the temperature is raised from room temperature to 600 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. At this time, the weight change is repeatedly measured at a sample interval of 1 second. A value obtained by subtracting the weight at 500 ° C. from the weight at room temperature is defined as a weight reduction amount.

なお、酸化物の重量減少は、酸化物の表面に吸着されていた水分や、熱分解成分が揮発して生じると推測される。
酸化物のBET比表面積は10mm/gを超える。そのことにより、シリコーン樹脂の硬化劣化を抑制し、接着層における気泡の発生を抑制できる。酸化物のBET比表面積は40mm/gを超えることが好ましい。この場合、表面積が大きい酸化物がラジカルを捕捉できるので、シリコーン樹脂の硬化劣化を一層抑制できる。
In addition, it is estimated that the weight reduction | decrease of an oxide arises because the water | moisture content adsorb | sucked to the oxide surface and the thermal decomposition component volatilize.
The BET specific surface area of the oxide exceeds 10 mm 2 / g. Thereby, curing deterioration of the silicone resin can be suppressed, and generation of bubbles in the adhesive layer can be suppressed. The BET specific surface area of the oxide is preferably more than 40 mm 2 / g. In this case, since the oxide having a large surface area can capture radicals, the curing deterioration of the silicone resin can be further suppressed.

BET比表面積の測定方法は以下のとおりである。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 method for measuring the BET specific surface area is as follows. The 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 the volume ratio thereof is He: N 2 = 7: 3. The average value of three measurements is taken as the BET specific surface area.

酸化物の形態は、例えば、粉体、粒子状等とすることができる。
接着層は、シリコーン樹脂、酸化物に加えて、他の成分を含んでいてもよい。他の成分として、例えば、アルミナ、シリカ(例えば、湿式シリカ、乾式シリカ、ヒュームドシリカ等)、ジルコニア、窒化アルミニウム、窒化けい素、炭化けい素等のセラミック粉末、アルミ、銀、銅等の金属粉末、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらの成分は、熱伝導率付与、粘度調整、補強等の作用を奏する。
The form of the oxide can be, for example, powder or particulate.
The adhesive layer may contain other components in addition to the silicone resin and the oxide. Other components include, for example, alumina, silica (for example, wet silica, dry silica, fumed silica, etc.), zirconia, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide and other ceramic powders, aluminum, silver, copper and other metals. Examples thereof include powder, barium sulfate, and calcium carbonate. These components have effects such as imparting thermal conductivity, adjusting viscosity, and reinforcing.

接着層は、250℃で165時間加熱したときに気泡が生じないものであることが好ましい。気泡が生じない場合、接着層と、第1の部材又は第2の部材との界面に、接着されていない箇所が一層生じにくい。   It is preferable that the adhesive layer does not generate bubbles when heated at 250 ° C. for 165 hours. When bubbles do not occur, a portion that is not bonded is less likely to occur at the interface between the adhesive layer and the first member or the second member.

接着層の初期のゴム硬度を(a)とし、接着層を250℃で1000時間加熱した後のゴム硬度を(b)とした場合、(b)/(a)が4未満であることが好ましい。(b)/(a)が4未満である場合、接着層が一層柔らかいので、第1の部材と第2の部材との熱膨張率の差に起因して生じる、第1の部材と第2の部材との端部付近での接着層の剥がれを一層抑制できる。   When the initial rubber hardness of the adhesive layer is (a) and the rubber hardness after heating the adhesive layer at 250 ° C. for 1000 hours is (b), (b) / (a) is preferably less than 4. . When (b) / (a) is less than 4, since the adhesive layer is softer, the first member and the second member are generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the first member and the second member. The peeling of the adhesive layer in the vicinity of the end with the member can be further suppressed.

ゴム硬度の測定方法は以下のとおりである。JIS A TYPEのゴム硬度計を用い、接着層のゴム硬度を測定する。ゴム硬度は、内径18mm、長さ17mmの硬化体の上下面を測定し、平均値をゴム硬度とする。   The method for measuring rubber hardness is as follows. The rubber hardness of the adhesive layer is measured using a JIS A TYPE rubber hardness tester. The rubber hardness is measured on the upper and lower surfaces of a cured body having an inner diameter of 18 mm and a length of 17 mm, and the average value is defined as the rubber hardness.

第1の部材と接着層との接着面を第1の接着面とする。第2の部材と接着層との接着面を第2の接着面とする。第1の接着面、及び/又は、第2の接着面は、平面であることが好ましい。そして、第1の接着面が平面である場合、第1の接着面の面積は、直径100mmの円の面積以上であることが好ましい。また、第2の接着面が平面である場合、第2の接着面の面積は、直径100mmの円の面積以上であることが好ましい。また、第1の接着面及び第2の接着面がそれぞれ平面である場合、第1の接着面及び第2の接着面の面積は、それぞれ、直径100mmの円の面積以上であることが好ましい。   A bonding surface between the first member and the bonding layer is defined as a first bonding surface. A bonding surface between the second member and the bonding layer is defined as a second bonding surface. The first adhesive surface and / or the second adhesive surface is preferably a flat surface. And when the 1st adhesion surface is a plane, it is preferred that the area of the 1st adhesion surface is more than the area of the circle of diameter 100mm. When the second adhesive surface is a flat surface, the area of the second adhesive surface is preferably equal to or greater than the area of a circle having a diameter of 100 mm. When the first adhesive surface and the second adhesive surface are flat surfaces, the areas of the first adhesive surface and the second adhesive surface are each preferably equal to or larger than the area of a circle having a diameter of 100 mm.

第1の接着面、及び/又は、第2の接着面が上記のものである場合、第1の部材と第2の部材との熱膨張率の差に起因して生じる、第1の部材と第2の部材との端部付近での接着層の剥がれを一層抑制できる。   When the first adhesive surface and / or the second adhesive surface is as described above, the first member generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the first member and the second member; Peeling of the adhesive layer in the vicinity of the end with the second member can be further suppressed.

また、接着層の面積が、直径100mmの円の面積以上である場合は、それ未満である場合よりも、第1の部材と第2の部材との間の熱伝導が、面内全体で一層均一になる。
複合部材は、例えば、半導体製造用部品の一部又は全部を構成する。半導体製造用部品としては、例えば、シャワーヘッド、静電チャック、CVDヒーター、真空チャック等が挙げられる。
Further, when the area of the adhesive layer is equal to or larger than the area of a circle having a diameter of 100 mm, the heat conduction between the first member and the second member is further enhanced in the entire plane than when the area is less than that. It becomes uniform.
The composite member constitutes, for example, part or all of a semiconductor manufacturing component. Examples of the semiconductor manufacturing component include a shower head, an electrostatic chuck, a CVD heater, and a vacuum chuck.

複合部材は、例えば、以下の方法で製造できる。第1の部材の表面に、後述する接着剤組成物を塗布し、その塗布面に第2の部材を貼り合わせる。また、第2の部材の表面に接着剤組成物を塗布し、その塗布面に第1の部材を貼り合わせてもよい。また、第1の部材の表面と、第2の部材の表面とにそれぞれ接着剤組成物を塗布し、両者の塗布面同士を貼り合わせてもよい。これらの製造方法の場合、塗布した接着剤組成物が硬化して接着層を形成する。   The composite member can be manufactured, for example, by the following method. An adhesive composition described later is applied to the surface of the first member, and the second member is bonded to the application surface. Moreover, an adhesive composition may be apply | coated to the surface of a 2nd member, and a 1st member may be bonded together on the application surface. Moreover, an adhesive composition may be apply | coated to the surface of a 1st member, and the surface of a 2nd member, respectively, and both application surfaces may be bonded together. In the case of these production methods, the applied adhesive composition is cured to form an adhesive layer.

また、複合部材は、例えば、以下の方法で製造してもよい。上述した接着層と同様の組成を有する接着シートを作成する。接着シートは流動性を持っていてもよいし、固形であってもよい。第1の部材と第2の部材との間に接着シートを配置する。第1の部材と第2の部材とを、それぞれ、接着シートの側に押し付ける。この製造方法の場合、接着シートが接着層を形成する。   Moreover, you may manufacture a composite member with the following method, for example. An adhesive sheet having the same composition as the adhesive layer described above is created. The adhesive sheet may have fluidity or may be solid. An adhesive sheet is disposed between the first member and the second member. The first member and the second member are each pressed against the side of the adhesive sheet. In the case of this manufacturing method, the adhesive sheet forms an adhesive layer.

例えば、図1に示すように、複合部材1は、第1の部材3と、第2の部材5と、接着層7と、を備える。例えば、複合部材1が静電チャックである場合、第1の部材3はセラミック基板であり、第2の部材5は、金属基板である。   For example, as shown in FIG. 1, the composite member 1 includes a first member 3, a second member 5, and an adhesive layer 7. For example, when the composite member 1 is an electrostatic chuck, the first member 3 is a ceramic substrate, and the second member 5 is a metal substrate.

2.接着剤組成物
本開示の接着剤組成物は、上述した接着層と同様の組成を有し、シリコーン樹脂と、酸化物と、を含む。酸化物は、第3族又は第4族の元素を含む酸化物である。シリコーン樹脂、及び酸化物の種類、物性、添加量等は、上述した接着層におけるシリコーン樹脂、及び酸化物と同様である。接着剤組成物は、シリコーン樹脂、及び酸化物以外の成分を含んでいてもよい。
2. Adhesive Composition The adhesive composition of the present disclosure has the same composition as the adhesive layer described above, and includes a silicone resin and an oxide. The oxide is an oxide containing a Group 3 or Group 4 element. The types, physical properties, addition amounts, and the like of the silicone resin and oxide are the same as those of the silicone resin and oxide in the adhesive layer described above. The adhesive composition may contain components other than the silicone resin and the oxide.

本開示の接着剤組成物は、250℃で165時間加熱したときに気泡が生じないものであることが好ましい。気泡が生じない場合、接着剤組成物を用いて形成された接着層と、第1の部材又は第2の部材との界面に、接着されていない箇所が一層生じにくい。   It is preferable that the adhesive composition of the present disclosure does not generate bubbles when heated at 250 ° C. for 165 hours. When bubbles do not occur, a portion that is not bonded is less likely to occur at the interface between the adhesive layer formed using the adhesive composition and the first member or the second member.

接着剤組成物の初期のゴム硬度を(a)とし、接着剤組成物を250℃で1000時間加熱した後のゴム硬度を(b)とした場合、(b)/(a)が4未満であることが好ましい。(b)/(a)が4未満である場合、接着剤組成物が一層柔らかいので、接着剤組成部が接着する2つの部材間の熱膨張率の差に起因して生じる、2つの部材の端部付近での接着剤組成物の剥がれを一層抑制できる。   When the initial rubber hardness of the adhesive composition is (a) and the rubber hardness after heating the adhesive composition at 250 ° C. for 1000 hours is (b), (b) / (a) is less than 4. Preferably there is. When (b) / (a) is less than 4, the adhesive composition is softer, so that the two components produced due to the difference in thermal expansion coefficient between the two members to which the adhesive composition part adheres The peeling of the adhesive composition in the vicinity of the end can be further suppressed.

接着剤組成物は、例えば、流動性を持っていてもよいし、ペースト状であってもよいし、固形であってもよい。接着剤組成物は、例えば、複合部材の製造に使用することができる。接着剤組成物を複合部材の製造に使用した場合、接着剤組成物は接着層を形成する。
<実施例>
(1)接着剤組成物の製造
以下の表1に示す特性を有する酸化物の粉末A1〜A5を用意した。
For example, the adhesive composition may have fluidity, may be in the form of a paste, or may be solid. The adhesive composition can be used, for example, for producing a composite member. When the adhesive composition is used for manufacturing a composite member, the adhesive composition forms an adhesive layer.
<Example>
(1) Production of Adhesive Composition Oxide powders A1 to A5 having the characteristics shown in Table 1 below were prepared.

Figure 0006612793
Figure 0006612793

A1はTiOの粉末(日本アエロジル株式会社、商品名:aeroxide P25)である。A2はTiOの粉末(日本アエロジル株式会社、商品名:aeroxide T805)である。A3はTiOの粉末(テイカ株式会社、商品名:JR-405)である。A4はTiOの粉末(テイカ株式会社、商品名:MTY-100SAS)である。A5はSiOの粉末(日本アエロジル株式会社、商品名:RY200S)である。表1における「BET比表面積」及び「重量減少量」の測定方法は、上述した方法である。 A1 is TiO 2 powder (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name: aeroxide P25). A2 is TiO 2 powder (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name: aeroxide T805). A3 is a TiO 2 powder (Taika Corporation, trade name: JR-405). A4 is a TiO 2 powder (Taika Co., Ltd., trade name: MTY-100SAS). A5 is SiO 2 powder (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name: RY200S). The measurement methods of “BET specific surface area” and “weight loss” in Table 1 are the methods described above.

シリコーン樹脂と、酸化物の粉末A1〜A5のうちのいずれかとを含む原料を混合して、以下の表2、表3に示す接着剤組成物S1〜S14を製造した。ただし、S13については、酸化物の粉末を添加しなかった。   Adhesive compositions S1 to S14 shown in Tables 2 and 3 below were produced by mixing a raw material containing a silicone resin and any of oxide powders A1 to A5. However, for S13, no oxide powder was added.

Figure 0006612793
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Figure 0006612793
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表2、表3における「添加量」は、シリコーン樹脂の重量を100重量部とした場合の酸化物の粉末の添加量(単位は重量部)である。接着剤組成物S1〜S14は、ペースト状であり、スクリーン印刷が可能なだけの流動性を有する。表2、表3には、添加した酸化物の粉末におけるBET比表面積、及び重量減少量を併せて示す。
(2)接着剤組成物の評価
接着剤組成物S1〜S14のそれぞれについて、以下の評価を行った。
The “addition amount” in Tables 2 and 3 is the addition amount of oxide powder (unit: parts by weight) when the weight of the silicone resin is 100 parts by weight. The adhesive compositions S1 to S14 are pasty and have fluidity that allows screen printing. Tables 2 and 3 also show the BET specific surface area and weight loss in the added oxide powder.
(2) Evaluation of adhesive composition The following evaluation was performed about each of adhesive composition S1-S14.

(2−1)気泡の評価用の試験体の作成
アルミ板の片面に接着剤組成物を塗布し、その塗布面にガラス板を貼り合わせ、試験体を作成した。ガラス板は第1の部材に対応し、アルミ板は第2の部材に対応する。接着剤組成物が硬化して成る層は接着層に対応する。試験体は、ガラス板と、アルミ板と、それらを接着する接着層とを備える。試験体は複合部材に対応する。
(2-1) Preparation of test body for evaluation of air bubbles An adhesive composition was applied to one surface of an aluminum plate, and a glass plate was bonded to the coated surface to prepare a test body. The glass plate corresponds to the first member, and the aluminum plate corresponds to the second member. The layer formed by curing the adhesive composition corresponds to the adhesive layer. The test body includes a glass plate, an aluminum plate, and an adhesive layer for bonding them. The test body corresponds to a composite member.

ガラス板を構成するガラスはフロートガラスである。アルミ板を構成するアルミニウムはA6061P−T6である。ガラス板は、縦横それぞれ110mmの正方形の板であって、厚みは1.1mmである。アルミ板は、縦横それぞれ130mmの正方形の板であって、厚みは1.0mmである。接着層の厚みは0.3mmである。接着層の面積は、直径100mmの円の面積より大きい。   The glass constituting the glass plate is float glass. The aluminum constituting the aluminum plate is A6061P-T6. The glass plate is a 110 mm square plate having a thickness of 1.1 mm. The aluminum plate is a square plate having a length of 130 mm and a thickness of 1.0 mm. The thickness of the adhesive layer is 0.3 mm. The area of the adhesive layer is larger than the area of a circle having a diameter of 100 mm.

(2−2)気泡の評価
前記(2−1)で作成した試験体を250℃で165時間加熱した。加熱後、接着層に気泡が生じているか否かを、ガラス板を透して目視で確認した。その結果を前記表2、表3に示す。表2、表3において、「○」は気泡が生じていないことを表し、「×」は気泡が多く生じたことを表す。
(2-2) Evaluation of bubbles The specimen prepared in (2-1) was heated at 250 ° C. for 165 hours. After heating, whether or not bubbles were generated in the adhesive layer was visually confirmed through a glass plate. The results are shown in Tables 2 and 3 above. In Tables 2 and 3, “◯” indicates that bubbles are not generated, and “×” indicates that many bubbles are generated.

接着剤組成物S1、S2においては、気泡が生じていなかった。その理由は、重量減少量が小さく、BET比表面積が大きい酸化チタンを、十分な量だけ添加しているためであると推測される。それに対し、接着剤組成物S3〜S12では、気泡が生じていた。   No bubbles were generated in the adhesive compositions S1 and S2. The reason is presumed to be that a sufficient amount of titanium oxide having a small weight loss and a large BET specific surface area is added. On the other hand, bubbles were generated in the adhesive compositions S3 to S12.

その理由は、接着剤組成物S3については、酸化チタンの添加量が少ないためであると推測される。また、接着剤組成物S4、S10については、酸化チタンの重量減少量が大きく、酸化チタンの添加量が少ないためであると推測される。また、接着剤組成物S5、S6、S11、S12については、酸化チタンの重量減少量が大きいためであると推測される。また、接着剤組成物S7については、酸化チタンのBET比表面積が小さく、酸化チタンの添加量が少ないためであると推測される。また、接着剤組成物S8、S9については、酸化チタンのBET比表面積が小さいためであると推測される。   The reason is presumed to be because the amount of titanium oxide added is small for the adhesive composition S3. Moreover, about adhesive composition S4 and S10, it is estimated that it is because the weight reduction amount of a titanium oxide is large and there is little addition amount of a titanium oxide. Moreover, about adhesive composition S5, S6, S11, S12, it is estimated that it is because the weight reduction amount of a titanium oxide is large. Moreover, about adhesive composition S7, it is estimated that it is because the BET specific surface area of a titanium oxide is small and there is little addition amount of a titanium oxide. Moreover, about adhesive composition S8 and S9, it is estimated that it is because the BET specific surface area of a titanium oxide is small.

(2−3)ゴム硬度の測定
JIS A TYPEのゴム硬度計を用い、接着剤組成物のゴム硬度を測定した。ゴム硬度の測定方法は、上述した方法である。ゴム硬度は、硬化劣化の程度を表す指標である。ゴム硬度の測定は、接着剤組成物の製造直後と、250℃で1000時間加熱した後とにそれぞれ行った。測定結果を前記表2、表3に示す。
(2-3) Measurement of rubber hardness The rubber hardness of the adhesive composition was measured using a rubber hardness meter of JIS A TYPE. The method for measuring rubber hardness is the method described above. Rubber hardness is an index representing the degree of curing deterioration. The rubber hardness was measured immediately after production of the adhesive composition and after heating at 250 ° C. for 1000 hours. The measurement results are shown in Tables 2 and 3 above.

表2、表3において「初期(a)」は、接着剤組成物の製造直後におけるゴム硬度を表す。表2、表3において「1000h後(b)」は、250℃で1000時間加熱した後における接着剤組成物のゴム硬度を表す。表2、表3における「(b)/(a)」は、「初期(a)」の値に対する、「1000h後(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。   In Tables 2 and 3, “Initial (a)” represents the rubber hardness immediately after production of the adhesive composition. In Tables 2 and 3, “after 1000 h (b)” represents the rubber hardness of the adhesive composition after heating at 250 ° C. for 1000 hours. “(B) / (a)” in Tables 2 and 3 represents a ratio of the value of “after 1000 h (b)” to the value of “initial (a)”. The larger the value of “(b) / (a)”, the harder it is due to heating, which means that it is more likely to be hardened and deteriorated.

接着剤組成物S1、S2においては、「(b)/(a)」の値はいずれも小さかった。その理由は、重量減少量が小さく、BET比表面積が大きい酸化チタンを、十分な量だけ添加しているためであると推測される。それに対し、接着剤組成物S3〜S5、S7〜S10、S13、S14では、「(b)/(a)」の値は大きかった。   In the adhesive compositions S1 and S2, the values of “(b) / (a)” were both small. The reason is presumed to be that a sufficient amount of titanium oxide having a small weight loss and a large BET specific surface area is added. On the other hand, in the adhesive compositions S3 to S5, S7 to S10, S13, and S14, the value of “(b) / (a)” was large.

その理由は、接着剤組成物S3、S10については、酸化チタンの添加量が少ないためであると推測される。また、接着剤組成物S4については、酸化チタンの添加量が少なく、酸化チタンの重量減少量が大きいためであると推測される。また、接着剤組成物S5については、酸化チタンの重量減少量が大きいためであると推測される。また、接着剤組成物S7については、酸化チタンのBET比表面積が小さく、酸化チタンの添加量が少ないためであると推測される。また、接着剤組成物S8、S9については、酸化チタンのBET比表面積が小さいためであると推測される。また、接着剤組成物S13については、酸化物を添加していないためであると推測される。また、接着剤組成物S14については、酸化物の種類がSiOであるためであると推測される。
<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
The reason is presumed that the adhesive compositions S3 and S10 have a small amount of titanium oxide added. Moreover, about adhesive composition S4, it is estimated that it is because there is little addition amount of a titanium oxide and the weight reduction amount of a titanium oxide is large. Moreover, about adhesive composition S5, it is estimated that it is because the weight reduction amount of a titanium oxide is large. Moreover, about adhesive composition S7, it is estimated that it is because the BET specific surface area of a titanium oxide is small and there is little addition amount of a titanium oxide. Moreover, about adhesive composition S8 and S9, it is estimated that it is because the BET specific surface area of a titanium oxide is small. Moreover, about adhesive composition S13, it is estimated that it is because the oxide is not added. Also, the adhesive composition S14, the type of oxide is presumed to be because a SiO 2.
<Other embodiments>
As mentioned above, although embodiment of this indication was described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and can carry out various modifications.

(1)前記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、前記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、前記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の前記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。   (1) A plurality of functions of one constituent element in the embodiment may be realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element may be realized by a plurality of constituent elements. . Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. Further, at least a part of the configuration of the embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.

(2)上述した複合部材及び接着剤組成物の他、複合部材を構成要素とするシステム、接着剤組成物の製造方法、複合部材の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。   (2) In addition to the composite member and the adhesive composition described above, the present disclosure may be realized in various forms such as a system including the composite member as a constituent element, a method for manufacturing the adhesive composition, and a method for manufacturing the composite member. it can.

1…複合部材、3…第1の部材、5…第2の部材、7…接着層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Composite member, 3 ... 1st member, 5 ... 2nd member, 7 ... Adhesive layer

Claims (6)

少なくとも一部の表面がセラミックから成る第1の部材と、
少なくとも一部の表面が金属から成る第2の部材と、
前記第1の部材における前記セラミックから成る表面と、前記第2の部材における前記金属から成る表面とを接着する接着層と、
を備える複合部材であって、
前記接着層は、シリコーン樹脂のみからなる樹脂と、第3族又は第4族の元素を含む酸化物と、を含み、
前記酸化物は、酸化チタン、酸化セリウム、及びバリウムジルコネートから成る群から選択される1以上であり、
熱重量測定における前記酸化物の重量減少は、昇温速度10℃/minで室温から500℃まで昇温させた場合に2重量%未満であり、
前記酸化物のBET比表面積は、10 /gを超え、
前記接着層は、100重量部の前記シリコーン樹脂に対し、3重量部以上の前記酸化物を含み、
シャワーヘッド、静電チャック、CVDヒーター、又は真空チャックの一部又は全部を構成する複合部材。
A first member having at least a portion of a surface made of ceramic;
A second member having at least a part of a surface made of metal;
An adhesive layer for adhering the surface of the first member made of ceramic and the surface of the second member made of metal;
A composite member comprising:
The adhesive layer includes a resin composed only of a silicone resin, and an oxide containing a Group 3 or Group 4 element,
The oxide is one or more selected from the group consisting of titanium oxide, cerium oxide, and barium zirconate,
The weight reduction rate of the oxide in thermogravimetry is less than 2% by weight when the temperature is increased from room temperature to 500 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
The oxide has a BET specific surface area of greater than 10 m 2 / g;
The adhesive layer, 100 parts by weight of said silicone resin, saw including three or more parts by weight of the oxide,
A composite member constituting part or all of a shower head, electrostatic chuck, CVD heater, or vacuum chuck .
請求項1に記載の複合部材であって、
前記酸化物のBET比表面積は、40 /gを超える複合部材。
The composite member according to claim 1,
The oxide has a BET specific surface area of more than 40 m 2 / g.
請求項1又は2に記載の複合部材であって、
前記接着層は、100重量部の前記シリコーン樹脂に対し、5重量部以上の前記酸化物を含む複合部材。
The composite member according to claim 1 or 2,
The adhesive layer is a composite member including 5 parts by weight or more of the oxide with respect to 100 parts by weight of the silicone resin.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合部材であって、
前記シリコーン樹脂が付加硬化型のシリコーン樹脂である複合部材。
The composite member according to any one of claims 1 to 3,
A composite member in which the silicone resin is an addition-curable silicone resin.
請求項1〜のいずれか1項に記載の複合部材であって、
前記接着層は、250℃で165時間加熱したときに気泡を発生せず、
前記接着層の初期のゴム硬度を(a)とし、前記接着層を250℃で1000時間加熱した後のゴム硬度を(b)とした場合、(b)/(a)が4未満である複合部材。
The composite member according to any one of claims 1 to 4 ,
The adhesive layer does not generate bubbles when heated at 250 ° C. for 165 hours,
A composite in which (b) / (a) is less than 4 where (a) is the initial rubber hardness of the adhesive layer and (b) is the rubber hardness after the adhesive layer is heated at 250 ° C. for 1000 hours. Element.
請求項1〜のいずれか1項に記載の複合部材であって、
前記接着層の面積は、直径100mmの円の面積以上である複合部材。
It is a composite member given in any 1 paragraph of Claims 1-5 ,
The composite member having an area of the adhesive layer equal to or larger than a circle having a diameter of 100 mm.
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