JPH08253671A - ポリエーテルケトン樹脂組成物および半導体ウエハ加工・処理用キャリア - Google Patents
ポリエーテルケトン樹脂組成物および半導体ウエハ加工・処理用キャリアInfo
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- JPH08253671A JPH08253671A JP32275695A JP32275695A JPH08253671A JP H08253671 A JPH08253671 A JP H08253671A JP 32275695 A JP32275695 A JP 32275695A JP 32275695 A JP32275695 A JP 32275695A JP H08253671 A JPH08253671 A JP H08253671A
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- polyetherketone resin
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】剛性、寸法安定性および帯電防止性に優れた半
導体ウエハ加工・処理用キャリア、およびこれらを与え
る成形性に優れたポリエーテルケトン樹脂組成物を提供
すること。 【解決手段】ポリエーテルケトン樹脂９５〜５０重量％
と液晶ポリエステル５〜５０重量％からなる組成物１０
０重量部に対して、平均繊維径５〜２０μｍ、平均繊維
長３０〜５００μｍである炭素繊維５〜１００重量部を
配合してなり、表面固有抵抗値が１０8 〜１０12Ωであ
るポリエーテルケトン樹脂組成物、及びこの樹脂組成物
で成形された半導体ウエハ加工・処理用キャリア。
導体ウエハ加工・処理用キャリア、およびこれらを与え
る成形性に優れたポリエーテルケトン樹脂組成物を提供
すること。 【解決手段】ポリエーテルケトン樹脂９５〜５０重量％
と液晶ポリエステル５〜５０重量％からなる組成物１０
０重量部に対して、平均繊維径５〜２０μｍ、平均繊維
長３０〜５００μｍである炭素繊維５〜１００重量部を
配合してなり、表面固有抵抗値が１０8 〜１０12Ωであ
るポリエーテルケトン樹脂組成物、及びこの樹脂組成物
で成形された半導体ウエハ加工・処理用キャリア。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ加工・処
理用キャリア、およびこれを与える成形性、寸法安定
性、機械物性、帯電防止性に優れたポリエーテルケトン
樹脂組成物に関するものである。
理用キャリア、およびこれを与える成形性、寸法安定
性、機械物性、帯電防止性に優れたポリエーテルケトン
樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウエハに代表される半導体ウエ
ハは、目的製品であるＩＣチップが得られるまでに、多
岐にわたる加工・処理工程を必要とする。例えば、シリ
コン半導体ＩＣは、原料硅石から製造されたミラーウエ
ハを基に、酸化、フォトレジスト塗布、マスキング、露
光、エッチング、減圧ＣＶＤによる結晶成長、洗浄等の
工程の繰り返しにより作成される。このようなウエハ処
理工程で使用されるキャリア材料としては、テトラフル
オロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの
共重合体（以下ＰＦＡと略す）、金属アルミニウムおよ
びポリプロピレン等が使用されている。ＰＦＡ製キャリ
アは、主に洗浄用および不純物拡散処理を施したウエハ
の保管用として、金属アルミニウム製キャリアは、レジ
ストベーキング用として、ポリプロピレン製キャリア
は、搬送用として使用されるのが一般的であった。ま
た、各工程間でのウエハの乗せ替えは通常ロボットによ
り行われることが多い。一方、保管用あるいは２００℃
までのレジストベーキング用にＰＦＡ製キャリアを用い
る場合、高温で軟化して変形しやすい、成形時の収縮が
大きく寸法精度に劣る等の問題が生じることがある。こ
れを解決するために、例えば、特開昭６０−１４７１２
１号公報においてはＰＦＡ樹脂の替わりにポリエーテル
エーテルケトン樹脂（以下ＰＥＥＫと略す）を用いてウ
エハ処理用容器を製造することが開示されている。しか
し、ＰＥＥＫを単独でキャリア材料として用いた場合に
も高温での剛性に欠け、レジストベーキング時に変形が
懸念されること、ＰＥＥＫのガラス転移温度が１４３℃
であるために、それ以上の温度での寸法精度に欠けるこ
と、またＰＥＥＫ樹脂の溶融粘度が高く、キャリアを成
形する時の流動性に劣り、場合によっては成形時の樹脂
の充填が不完全になること等の欠点を有しており、実際
に使用においては不都合を生じることがあった。また、
ウエハサイズの大型化に伴いＰＥＥＫ製キャリアの上記
欠点はこれまで以上に実用上の不都合をまねくことが予
想される。
ハは、目的製品であるＩＣチップが得られるまでに、多
岐にわたる加工・処理工程を必要とする。例えば、シリ
コン半導体ＩＣは、原料硅石から製造されたミラーウエ
ハを基に、酸化、フォトレジスト塗布、マスキング、露
光、エッチング、減圧ＣＶＤによる結晶成長、洗浄等の
工程の繰り返しにより作成される。このようなウエハ処
理工程で使用されるキャリア材料としては、テトラフル
オロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの
共重合体（以下ＰＦＡと略す）、金属アルミニウムおよ
びポリプロピレン等が使用されている。ＰＦＡ製キャリ
アは、主に洗浄用および不純物拡散処理を施したウエハ
の保管用として、金属アルミニウム製キャリアは、レジ
ストベーキング用として、ポリプロピレン製キャリア
は、搬送用として使用されるのが一般的であった。ま
た、各工程間でのウエハの乗せ替えは通常ロボットによ
り行われることが多い。一方、保管用あるいは２００℃
までのレジストベーキング用にＰＦＡ製キャリアを用い
る場合、高温で軟化して変形しやすい、成形時の収縮が
大きく寸法精度に劣る等の問題が生じることがある。こ
れを解決するために、例えば、特開昭６０−１４７１２
１号公報においてはＰＦＡ樹脂の替わりにポリエーテル
エーテルケトン樹脂（以下ＰＥＥＫと略す）を用いてウ
エハ処理用容器を製造することが開示されている。しか
し、ＰＥＥＫを単独でキャリア材料として用いた場合に
も高温での剛性に欠け、レジストベーキング時に変形が
懸念されること、ＰＥＥＫのガラス転移温度が１４３℃
であるために、それ以上の温度での寸法精度に欠けるこ
と、またＰＥＥＫ樹脂の溶融粘度が高く、キャリアを成
形する時の流動性に劣り、場合によっては成形時の樹脂
の充填が不完全になること等の欠点を有しており、実際
に使用においては不都合を生じることがあった。また、
ウエハサイズの大型化に伴いＰＥＥＫ製キャリアの上記
欠点はこれまで以上に実用上の不都合をまねくことが予
想される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決して、剛性、寸法安定性および帯電防止性に優
れた半導体ウエハ加工・処理用キャリア、およびこれを
与える成形性に優れたポリエーテルケトン樹脂組成物を
提供することを目的とするものである。
点を解決して、剛性、寸法安定性および帯電防止性に優
れた半導体ウエハ加工・処理用キャリア、およびこれを
与える成形性に優れたポリエーテルケトン樹脂組成物を
提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために鋭意検討した結果、ポリエーテルケ
トン樹脂に液晶ポリエステルおよび特定の炭素繊維を特
定量配合することにより、上記目的が達成できる組成物
を得ることができ、該組成物から成形された半導体ウエ
ハ加工・処理用キャリアは、その加工・処理工程におい
て優れた適性を有することを見出し本発明に至った。す
なわち、本発明は、ポリエーテルケトン樹脂９５〜５０
重量％と液晶ポリエステル５〜５０重量％からなる組成
物１００重量部に対して、平均繊維径５〜２０μｍ、平
均繊維長３０〜５００μｍである炭素繊維５〜１００重
量部を配合してなる、ポリエーテルケトン樹脂組成物、
及びこの樹脂組成物で成形された半導体ウエハ加工・処
理用キャリアに関する。
点を解決するために鋭意検討した結果、ポリエーテルケ
トン樹脂に液晶ポリエステルおよび特定の炭素繊維を特
定量配合することにより、上記目的が達成できる組成物
を得ることができ、該組成物から成形された半導体ウエ
ハ加工・処理用キャリアは、その加工・処理工程におい
て優れた適性を有することを見出し本発明に至った。す
なわち、本発明は、ポリエーテルケトン樹脂９５〜５０
重量％と液晶ポリエステル５〜５０重量％からなる組成
物１００重量部に対して、平均繊維径５〜２０μｍ、平
均繊維長３０〜５００μｍである炭素繊維５〜１００重
量部を配合してなる、ポリエーテルケトン樹脂組成物、
及びこの樹脂組成物で成形された半導体ウエハ加工・処
理用キャリアに関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で使用されるポリエーテル
ケトン樹脂とは、フェニルケトン構造とフェニルエーテ
ル構造を主構造として併せもつ樹脂である。ポリエーテ
ルケトン樹脂の構造としては、例えば下記のものを例示
することができるがこれらに限定されるものではない。
ケトン樹脂とは、フェニルケトン構造とフェニルエーテ
ル構造を主構造として併せもつ樹脂である。ポリエーテ
ルケトン樹脂の構造としては、例えば下記のものを例示
することができるがこれらに限定されるものではない。
【０００６】
【化４】 耐熱性、機械的物性、加工性のバランスから、特に好ま
しいポリエーテルケトンは、上式（Ｖ）で表される繰り
返し構造単位のものであり、市販品としてはＶｉｃｔｒ
ｅｘ ＰＥＥＫ（ＶＩＣＴＲＥＸ社製）が挙げられる。
Ｖｉｃｔｒｅｘ ＰＥＥＫのグレードとしては、１５０
Ｐ、１５１Ｇ、３８０Ｐ、３８１Ｇ、４５０Ｐ、４５０
Ｇが挙げられ、下記に定義される溶融粘度は、それぞれ
１５００ポイズ、１５００ポイズ、３８００ポイズ、３
８００ポイズ、４５００ポイズ、４５００ポイズであ
る。 溶融粘度：４００℃に加熱された樹脂を内径１ｍｍ、長
さ１０ｍｍのノズルから剪断速度１０００ｓｅｃ-1で押
し出す時の見掛けの溶融粘度。 ポリエーテルケトンの溶融粘度が５００ポイズよりも低
い場合は、ポリエーテルケトン自身の機械的物性が若干
低下する。
しいポリエーテルケトンは、上式（Ｖ）で表される繰り
返し構造単位のものであり、市販品としてはＶｉｃｔｒ
ｅｘ ＰＥＥＫ（ＶＩＣＴＲＥＸ社製）が挙げられる。
Ｖｉｃｔｒｅｘ ＰＥＥＫのグレードとしては、１５０
Ｐ、１５１Ｇ、３８０Ｐ、３８１Ｇ、４５０Ｐ、４５０
Ｇが挙げられ、下記に定義される溶融粘度は、それぞれ
１５００ポイズ、１５００ポイズ、３８００ポイズ、３
８００ポイズ、４５００ポイズ、４５００ポイズであ
る。 溶融粘度：４００℃に加熱された樹脂を内径１ｍｍ、長
さ１０ｍｍのノズルから剪断速度１０００ｓｅｃ-1で押
し出す時の見掛けの溶融粘度。 ポリエーテルケトンの溶融粘度が５００ポイズよりも低
い場合は、ポリエーテルケトン自身の機械的物性が若干
低下する。
【０００７】本発明で使用される液晶ポリエステルは、
サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポリエステル
であり、（１）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールと
芳香族ヒドロキシカルボン酸との組み合わせからなるも
の、（２）異種の芳香族ヒドロキシカルボン酸からなる
もの、（３）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとの
組み合わせからなるもの、（４）ポリエチレンテレフタ
レートなどのポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン
酸を反応させたものなどが挙げられ、４００℃以下の温
度で異方性溶融体を形成するものである。なお、これら
の芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒ
ドロキシカルボン酸の代わりに、それらのエステル形成
性誘導体が使用されることもある。該液晶ポリエステル
の繰り返し構造単位としては下記のものを例示すること
ができるが、これらに限定されるものではない。 芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰り返し構造単
位：
サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポリエステル
であり、（１）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールと
芳香族ヒドロキシカルボン酸との組み合わせからなるも
の、（２）異種の芳香族ヒドロキシカルボン酸からなる
もの、（３）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとの
組み合わせからなるもの、（４）ポリエチレンテレフタ
レートなどのポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン
酸を反応させたものなどが挙げられ、４００℃以下の温
度で異方性溶融体を形成するものである。なお、これら
の芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒ
ドロキシカルボン酸の代わりに、それらのエステル形成
性誘導体が使用されることもある。該液晶ポリエステル
の繰り返し構造単位としては下記のものを例示すること
ができるが、これらに限定されるものではない。 芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰り返し構造単
位：
【０００８】
【化５】 芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位：
【０００９】
【化６】 芳香族ジオールに由来する繰り返し構造単位：
【００１０】
【化７】
【００１１】
【化８】 耐熱性、機械的特性、加工性のバランスから好ましい液
晶ポリエステルは、前記（Ａ1 ）式で表される繰り返し
構造単位を少なくとも３０モル％含むものである。
晶ポリエステルは、前記（Ａ1 ）式で表される繰り返し
構造単位を少なくとも３０モル％含むものである。
【００１２】具体的には繰り返し構造単位の組み合わせ
が下式（ａ）〜（ｆ）のものが好ましい。 （ａ）：（Ａ1 ）、（Ｂ1 ）または（Ｂ1 ）と（Ｂ2 ）
の混合物、（Ｃ1 ）。 （ｂ）：（Ａ1 ）、（Ａ2 ）。 （ｃ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおい
て、Ａ1 の一部をＡ2 で置きかえたもの。 （ｄ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおい
て、Ｂ1 の一部をＢ3 で置きかえたもの。 （ｅ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおい
て、Ｃ1 の一部をＣ3 で置きかえたもの。 （ｆ）：（ｂ）の構造単位にＢ1 とＣ1 の構造単位を加
えたもの。
が下式（ａ）〜（ｆ）のものが好ましい。 （ａ）：（Ａ1 ）、（Ｂ1 ）または（Ｂ1 ）と（Ｂ2 ）
の混合物、（Ｃ1 ）。 （ｂ）：（Ａ1 ）、（Ａ2 ）。 （ｃ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおい
て、Ａ1 の一部をＡ2 で置きかえたもの。 （ｄ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおい
て、Ｂ1 の一部をＢ3 で置きかえたもの。 （ｅ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのものにおい
て、Ｃ1 の一部をＣ3 で置きかえたもの。 （ｆ）：（ｂ）の構造単位にＢ1 とＣ1 の構造単位を加
えたもの。
【００１３】基本的な構造となる（ａ）、（ｂ）の液晶
ポリエステルについては、それぞれ、例えば、特公昭４
７−４７８７０号公報、特公昭６３−３８８８号公報な
どに記載されている。特に好ましい液晶ポリエステル
は、下記の構造単位（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、
（ＩＶ）からなり、（ＩＩ）／（Ｉ）のモル比率が０．
２から１．０、［（ＩＩＩ）＋（ＩＶ）］／（ＩＩ）の
モル比率が０．９〜１．１、（ＩＶ）／（ＩＩＩ）のモ
ル比率が０〜１．０であるものが挙げられる。
ポリエステルについては、それぞれ、例えば、特公昭４
７−４７８７０号公報、特公昭６３−３８８８号公報な
どに記載されている。特に好ましい液晶ポリエステル
は、下記の構造単位（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、
（ＩＶ）からなり、（ＩＩ）／（Ｉ）のモル比率が０．
２から１．０、［（ＩＩＩ）＋（ＩＶ）］／（ＩＩ）の
モル比率が０．９〜１．１、（ＩＶ）／（ＩＩＩ）のモ
ル比率が０〜１．０であるものが挙げられる。
【００１４】
【化９】
【００１５】本発明で用いられる炭素繊維は、化学組成
の９０％以上が炭素より成る繊維状物質であり、原料と
してはポリアクリロニトリル、ピッチ、再生セルロース
などを用いることができる。これらの原料を用いて紡糸
された繊維前駆体を１０００〜２０００℃で処理したも
の、あるいは２０００〜３０００℃で黒鉛化したものが
高強度、高弾性を示すため、一般に用いられる。より高
強度、高弾性の繊維を得るためには、ポリアクリロニト
リルを原料とすることが好ましい。また、炭素繊維の平
均繊維長を５００μｍ以下にするための手段は特に限定
されないが、金属、セラミック等でのハンマリング粉砕
により製造されるのが一般的である。本発明で用いられ
る炭素繊維の平均繊維径は５〜２０μｍ、平均繊維長は
３０〜５００μｍである。好ましい炭素繊維の平均繊維
径は５〜１５μｍ、平均繊維長は３０〜２００μｍであ
る。平均繊維径が５μｍ未満であっても本組成物に要求
される剛性、寸法安定性、帯電防止性を向上させる効果
は平均繊維径５〜２０μｍのものとさほど変わらない
が、組成物製造のために押出機などを用いて溶融混練す
る場合に押し出し物の引き取り性が悪くなるため好まし
くない。また、平均繊維径が２０μｍを越えると成形品
の外観ならびに成形品中での均一分散性が悪くなり好ま
しくない。一方、平均繊維長が３０μｍ未満のものは、
組成物の剛性が不十分となるため好ましくない。また、
平均繊維長が５００μｍを越えるものは成形品の表面に
炭素繊維が浮き上がり表面状態が悪くなり、その組成物
から得られた成形物を半導体ウエハ加工・処理用キャリ
アとして使用した時に、汚染の原因となり好ましくな
い。
の９０％以上が炭素より成る繊維状物質であり、原料と
してはポリアクリロニトリル、ピッチ、再生セルロース
などを用いることができる。これらの原料を用いて紡糸
された繊維前駆体を１０００〜２０００℃で処理したも
の、あるいは２０００〜３０００℃で黒鉛化したものが
高強度、高弾性を示すため、一般に用いられる。より高
強度、高弾性の繊維を得るためには、ポリアクリロニト
リルを原料とすることが好ましい。また、炭素繊維の平
均繊維長を５００μｍ以下にするための手段は特に限定
されないが、金属、セラミック等でのハンマリング粉砕
により製造されるのが一般的である。本発明で用いられ
る炭素繊維の平均繊維径は５〜２０μｍ、平均繊維長は
３０〜５００μｍである。好ましい炭素繊維の平均繊維
径は５〜１５μｍ、平均繊維長は３０〜２００μｍであ
る。平均繊維径が５μｍ未満であっても本組成物に要求
される剛性、寸法安定性、帯電防止性を向上させる効果
は平均繊維径５〜２０μｍのものとさほど変わらない
が、組成物製造のために押出機などを用いて溶融混練す
る場合に押し出し物の引き取り性が悪くなるため好まし
くない。また、平均繊維径が２０μｍを越えると成形品
の外観ならびに成形品中での均一分散性が悪くなり好ま
しくない。一方、平均繊維長が３０μｍ未満のものは、
組成物の剛性が不十分となるため好ましくない。また、
平均繊維長が５００μｍを越えるものは成形品の表面に
炭素繊維が浮き上がり表面状態が悪くなり、その組成物
から得られた成形物を半導体ウエハ加工・処理用キャリ
アとして使用した時に、汚染の原因となり好ましくな
い。
【００１６】ポリアクリロニトリルを原料とした炭素繊
維の市販品としては、商品名パイロフィルＭ−ＦＥ、Ｍ
−ＭＥ（三菱レーヨン（株）製）、ベスファイトＨＴＡ
−ＣＭＦ−００７０Ｎ／Ｓ、ＨＴＡ−ＣＭＦ−０１６０
Ｎ／Ｓ（東邦レーヨン（株）製）などを例示することが
できる。また、ピッチを原料とした炭素繊維の市販品と
しては、商品名Ｍ２００７Ｓ（呉羽化学（株）製）など
が挙げられる。
維の市販品としては、商品名パイロフィルＭ−ＦＥ、Ｍ
−ＭＥ（三菱レーヨン（株）製）、ベスファイトＨＴＡ
−ＣＭＦ−００７０Ｎ／Ｓ、ＨＴＡ−ＣＭＦ−０１６０
Ｎ／Ｓ（東邦レーヨン（株）製）などを例示することが
できる。また、ピッチを原料とした炭素繊維の市販品と
しては、商品名Ｍ２００７Ｓ（呉羽化学（株）製）など
が挙げられる。
【００１７】本発明のポリエーテルケトン樹脂組成物に
おいて、ポリエーテルケトンと液晶ポリエステルの配合
割合は、ポリエーテルケトン９５〜５０重量％に対し、
液晶ポリエステル５〜５０重量％であることが好まし
い。特に好ましい配合割合は、ポリエーテルケトン９０
〜７０重量％に対し、液晶ポリエステル１０〜３０重量
％せある。液晶ポリエステルの配合割合が５重量％より
も少ない場合は、成形加工時の流動性および高温での寸
法精度を改良する効果が不十分となり好ましくない。ま
た、液晶ポリエステルの配合割合が５０重量％よりも多
い場合には、成形体のウエルド強度が低下するため好ま
しくない。
おいて、ポリエーテルケトンと液晶ポリエステルの配合
割合は、ポリエーテルケトン９５〜５０重量％に対し、
液晶ポリエステル５〜５０重量％であることが好まし
い。特に好ましい配合割合は、ポリエーテルケトン９０
〜７０重量％に対し、液晶ポリエステル１０〜３０重量
％せある。液晶ポリエステルの配合割合が５重量％より
も少ない場合は、成形加工時の流動性および高温での寸
法精度を改良する効果が不十分となり好ましくない。ま
た、液晶ポリエステルの配合割合が５０重量％よりも多
い場合には、成形体のウエルド強度が低下するため好ま
しくない。
【００１８】本発明のポリエーテルケトン樹脂組成物に
おいて、ポリエーテルケトン樹脂９５〜５０重量％およ
び液晶ポリエステル５〜５０重量％からなる樹脂組成物
１００重量部に対して、平均繊維径５〜２０μｍ、平均
繊維長３０〜５００μｍである炭素繊維の配合量は５〜
１００重量部であることが好ましい。特に好ましい配合
量は１０〜５０重量部である。炭素繊維の配合量が５重
量部未満の場合は、成形品の帯電防止性および剛性の改
良効果が不十分となり好ましくない。また、炭素繊維の
配合量が１００重量部を越える場合は、成形品の導電性
が高くなり過ぎ、半導体ウエハ加工・処理用キャリアと
して使用する際に通電によるトラブルを生じる危険があ
ること、また成形品の表面に粗れが生じるため好ましく
ない。
おいて、ポリエーテルケトン樹脂９５〜５０重量％およ
び液晶ポリエステル５〜５０重量％からなる樹脂組成物
１００重量部に対して、平均繊維径５〜２０μｍ、平均
繊維長３０〜５００μｍである炭素繊維の配合量は５〜
１００重量部であることが好ましい。特に好ましい配合
量は１０〜５０重量部である。炭素繊維の配合量が５重
量部未満の場合は、成形品の帯電防止性および剛性の改
良効果が不十分となり好ましくない。また、炭素繊維の
配合量が１００重量部を越える場合は、成形品の導電性
が高くなり過ぎ、半導体ウエハ加工・処理用キャリアと
して使用する際に通電によるトラブルを生じる危険があ
ること、また成形品の表面に粗れが生じるため好ましく
ない。
【００１９】本発明のポリエーテルケトン樹脂組成物か
らつくられた成形体の表面固有抵抗値は１０8 〜１０12
Ωが好ましい。表面固有抵抗値が１０12Ωより大きくな
ると成形体の帯電防止性が不十分となり、ほこり等の異
物の付着が起こりやすくなり、半導体ウエハを汚染する
ことがあるため好ましくない。また、表面固有抵抗値が
１０8 Ω未満となると、成形体の導電性が高くなり過
ぎ、半導体ウエハ加工・処理用キャリヤとして使用する
際に通電によるトラブルを生じる危険があること、また
成形体の表面に粗れが生じるため好ましくない。本発明
の用途では、使用時に成形品から包埋ガスの発生が多い
と問題となる。本発明の組成物については、ジフェニル
スルホンに代表されるポリエーテルケトンの重合溶媒が
上記包埋ガスとして若干量検出されることがあるが、こ
れらの発生ガスは成形品のアニール処理により実用上問
題の無いレベルまで低減することが可能である。一般的
なアニール条件としては、１８０〜２３０℃において１
時間〜１０時間処理が挙げられる。
らつくられた成形体の表面固有抵抗値は１０8 〜１０12
Ωが好ましい。表面固有抵抗値が１０12Ωより大きくな
ると成形体の帯電防止性が不十分となり、ほこり等の異
物の付着が起こりやすくなり、半導体ウエハを汚染する
ことがあるため好ましくない。また、表面固有抵抗値が
１０8 Ω未満となると、成形体の導電性が高くなり過
ぎ、半導体ウエハ加工・処理用キャリヤとして使用する
際に通電によるトラブルを生じる危険があること、また
成形体の表面に粗れが生じるため好ましくない。本発明
の用途では、使用時に成形品から包埋ガスの発生が多い
と問題となる。本発明の組成物については、ジフェニル
スルホンに代表されるポリエーテルケトンの重合溶媒が
上記包埋ガスとして若干量検出されることがあるが、こ
れらの発生ガスは成形品のアニール処理により実用上問
題の無いレベルまで低減することが可能である。一般的
なアニール条件としては、１８０〜２３０℃において１
時間〜１０時間処理が挙げられる。
【００２０】なお、本発明の組成物に必要に応じてガラ
ス繊維、シリカアルミナ繊維、ウォラストナイト、チタ
ン酸カリウムウィスカーなどの繊維状あるいは針状の補
強材、炭酸カルシウム、ドロマイト、タルク、マイカ、
クレイ、ガラスビーズなどの無機充填材、フッ素樹脂な
どの離型改良剤、染料、顔料などの着色剤、酸化防止
剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤
などの通常の添加剤を１種以上添加することができる。
また、少量の熱可塑性樹脂、例えば、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンエーテルおよびその変性物、ポリス
ルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミ
ドなどや、少量の熱硬化性樹脂、例えば、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの一種または、
二種以上を添加することもできる。本発明のポリエーテ
ルケトン樹脂組成物を得るための原料成分の配合手段は
特に限定されない。ポリエーテルケトン、液晶ポリエス
テル、炭素繊維、必要に応じてガラス繊維などの補強剤
や無機充填剤、離型改良剤、熱安定剤類等をヘンシェル
ミキサー、タンブラー等を用いて混合した後、押出機を
用いて溶融混練することが好ましい。本発明のポリエー
テルケトン樹脂組成物より成形された半導体ウエハ加工
・処理用キャリアの形状については、特に限定されるも
のではなく、公知の形状のものを用いることができる。
複数のウエハを隔離した状態で支持するための複数の溝
をもつ形状のものが一般的である。なお、本発明のポリ
エーテルケトン樹脂組成物は、ＬＣＤ製造の各工程で使
用されるキャリアに対しても、その優れた耐熱性、寸法
安定性、剛性、帯電防止性を生かして使用することがで
きる。
ス繊維、シリカアルミナ繊維、ウォラストナイト、チタ
ン酸カリウムウィスカーなどの繊維状あるいは針状の補
強材、炭酸カルシウム、ドロマイト、タルク、マイカ、
クレイ、ガラスビーズなどの無機充填材、フッ素樹脂な
どの離型改良剤、染料、顔料などの着色剤、酸化防止
剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤
などの通常の添加剤を１種以上添加することができる。
また、少量の熱可塑性樹脂、例えば、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンエーテルおよびその変性物、ポリス
ルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミ
ドなどや、少量の熱硬化性樹脂、例えば、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの一種または、
二種以上を添加することもできる。本発明のポリエーテ
ルケトン樹脂組成物を得るための原料成分の配合手段は
特に限定されない。ポリエーテルケトン、液晶ポリエス
テル、炭素繊維、必要に応じてガラス繊維などの補強剤
や無機充填剤、離型改良剤、熱安定剤類等をヘンシェル
ミキサー、タンブラー等を用いて混合した後、押出機を
用いて溶融混練することが好ましい。本発明のポリエー
テルケトン樹脂組成物より成形された半導体ウエハ加工
・処理用キャリアの形状については、特に限定されるも
のではなく、公知の形状のものを用いることができる。
複数のウエハを隔離した状態で支持するための複数の溝
をもつ形状のものが一般的である。なお、本発明のポリ
エーテルケトン樹脂組成物は、ＬＣＤ製造の各工程で使
用されるキャリアに対しても、その優れた耐熱性、寸法
安定性、剛性、帯電防止性を生かして使用することがで
きる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のポリエーテルケトン樹脂組成物
は、成形性、寸法安定性、機械物性、帯電防止性にすぐ
れ、該ポリエーテルケトン樹脂組成物を用いて成形され
た半導体ウエハ加工・処理用キャリアは、フォトレジス
トベーキング、洗浄、不純物拡散処理等の多岐にわたる
加工・処理工程ならびにそれらの保管、搬送用に適して
おり、工程間でのウエハの乗せ替えも省略できることか
ら該用途に極めて有用なものである。また、該ポリエー
テルケトン樹脂組成物を用いて成形された半導体ウエハ
加工・処理用キャリアは、今後予想されるウエハの大型
化に対して特に有用なものである。
は、成形性、寸法安定性、機械物性、帯電防止性にすぐ
れ、該ポリエーテルケトン樹脂組成物を用いて成形され
た半導体ウエハ加工・処理用キャリアは、フォトレジス
トベーキング、洗浄、不純物拡散処理等の多岐にわたる
加工・処理工程ならびにそれらの保管、搬送用に適して
おり、工程間でのウエハの乗せ替えも省略できることか
ら該用途に極めて有用なものである。また、該ポリエー
テルケトン樹脂組成物を用いて成形された半導体ウエハ
加工・処理用キャリアは、今後予想されるウエハの大型
化に対して特に有用なものである。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。なお、実施例中の各種
物性の測定および試験は次の方法で行った。 （１）成形収縮率：６４ｍｍ角、厚さ３ｍｍの平板形状
の試験片を成形し、流れ方向の成形収縮率を測定した。 （２）線膨張係数：ＡＳＴＭ４号ダンベルを成形し、ネ
ック部中央を切り出し、流れ方向の線膨張係数を熱機械
分析装置を用いて測定した。 （３）引張強度：ＡＳＴＭ４号引張ダンベルを成形し、
ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定した。 （４）曲げ弾性率、荷重たわみ温度：長さ１２７ｍｍ、
幅１２．７ｍｍ、厚み６．４ｍｍの試験片を成形し、そ
れぞれＡＳＴＭ Ｄ７９０、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠
して測定した。
れらに限定されるものではない。なお、実施例中の各種
物性の測定および試験は次の方法で行った。 （１）成形収縮率：６４ｍｍ角、厚さ３ｍｍの平板形状
の試験片を成形し、流れ方向の成形収縮率を測定した。 （２）線膨張係数：ＡＳＴＭ４号ダンベルを成形し、ネ
ック部中央を切り出し、流れ方向の線膨張係数を熱機械
分析装置を用いて測定した。 （３）引張強度：ＡＳＴＭ４号引張ダンベルを成形し、
ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定した。 （４）曲げ弾性率、荷重たわみ温度：長さ１２７ｍｍ、
幅１２．７ｍｍ、厚み６．４ｍｍの試験片を成形し、そ
れぞれＡＳＴＭ Ｄ７９０、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠
して測定した。
【００２３】（５）表面固有抵抗：成形収縮率測定用の
試験片を用い、絶縁抵抗計（東亜電波工業社製ＳＥ−１
０型）で、電圧２５０Ｖで測定した。 （６）溶融粘度：島津製作所製ＣＦＴ−５００型高化式
フローテスターを用い、径１ｍｍφ、長さ１０ｍｍのオ
リフィスを使用し、４００℃において５０ｋｇの荷重を
加えた時の見かけの溶融粘度を測定した。 （７）耐薬品性試験：ＡＳＴＭ４号ダンベルを成形し、
各種薬品に室温で所定時間浸漬した後の重量変化および
引張強度の保持率を評価した。 （８）ウエルド強度の保持率の評価：樹脂組成物から図
１に示す試験片を成形した。この試験片は厚み３ｍｍ、
外寸６４ｍｍ、内寸３８ｍｍであった。これから図１に
示すウエルドラインを含む領域（ウエルド１、２）なら
びにウエルドラインを含まない領域（非ウエルド）を切
り出し、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して曲げ強度を測定
した。ウエルド１、ウエルド２の曲げ強度の平均値を求
め、非ウエルド部の曲げ強度に対する保持率を算出し
た。
試験片を用い、絶縁抵抗計（東亜電波工業社製ＳＥ−１
０型）で、電圧２５０Ｖで測定した。 （６）溶融粘度：島津製作所製ＣＦＴ−５００型高化式
フローテスターを用い、径１ｍｍφ、長さ１０ｍｍのオ
リフィスを使用し、４００℃において５０ｋｇの荷重を
加えた時の見かけの溶融粘度を測定した。 （７）耐薬品性試験：ＡＳＴＭ４号ダンベルを成形し、
各種薬品に室温で所定時間浸漬した後の重量変化および
引張強度の保持率を評価した。 （８）ウエルド強度の保持率の評価：樹脂組成物から図
１に示す試験片を成形した。この試験片は厚み３ｍｍ、
外寸６４ｍｍ、内寸３８ｍｍであった。これから図１に
示すウエルドラインを含む領域（ウエルド１、２）なら
びにウエルドラインを含まない領域（非ウエルド）を切
り出し、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して曲げ強度を測定
した。ウエルド１、ウエルド２の曲げ強度の平均値を求
め、非ウエルド部の曲げ強度に対する保持率を算出し
た。
【００２４】実施例１〜５、比較例１〜４ ポリエーテルケトン樹脂であるＶｉｃｔｒｅｘ ＰＥＥ
Ｋ（Ｖｉｃｔｒｅｘ社製）と繰り返し構造単位が前記の
（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）からなり、
（Ｉ）：（ＩＩ）：（ＩＩＩ）：（ＩＶ）のモル比が６
０：２０：１５：５である液晶ポリエステル、ならびに
平均繊維径が６μｍで平均繊維長が４０〜１６０μｍで
あるポリアクリロニトリル原料の炭素繊維を表１に示す
組成でヘンシェルミキサーで混合後、二軸押出機（池貝
鉄工（株）製ＰＣＭ−３０型）を用いて、シリンダー温
度３４０℃で造粒し、ポリエーテルケトン樹脂組成物を
得た。得られたペレットは、日精樹脂工業（株）製ＰＳ
４０Ｅ５ＡＳＥ型射出成形機を用いて、シリンダー温度
３６０℃、金型温度１６０℃で射出成形を行い、ＡＳＴ
Ｍ４号ダンベル、ＪＩＳ１（１／２）号ダンベル、曲げ
試験片および成形収縮率評価用試験片を成形し、これら
を用いて上記方法により成形収縮率、線膨張係数、引張
強度、曲げ弾性率の測定および耐薬品性試験、ウエルド
強度試験を行った。結果を表１および表２に示す。本発
明のポリエーテルケトン樹脂組成物（実施例１〜５）
は、成形収縮率および２００℃までの線膨張係数が極め
て低い値を示すとともに、優れた耐薬品性、機械物性を
有していた。また、ポリエーテルケトンと液晶ポリエス
テルの合計量に対して、液晶ポリエステルの配合量が５
重量％未満のもの（比較例１〜３）は、溶融粘度の低減
効果が不十分であるとともに成形収縮率、線膨張係数の
低減効果が十分でない。特に、液晶ポリエステル、炭素
繊維をともに含まないもの（比較例１）は、１５０℃以
上での線膨張係数が著しく高かった。また、液晶ポリエ
ステルの配合量が５０重量％を越えるもの（比較例４）
は、ウエルド強度の保持率が低下した。
Ｋ（Ｖｉｃｔｒｅｘ社製）と繰り返し構造単位が前記の
（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）からなり、
（Ｉ）：（ＩＩ）：（ＩＩＩ）：（ＩＶ）のモル比が６
０：２０：１５：５である液晶ポリエステル、ならびに
平均繊維径が６μｍで平均繊維長が４０〜１６０μｍで
あるポリアクリロニトリル原料の炭素繊維を表１に示す
組成でヘンシェルミキサーで混合後、二軸押出機（池貝
鉄工（株）製ＰＣＭ−３０型）を用いて、シリンダー温
度３４０℃で造粒し、ポリエーテルケトン樹脂組成物を
得た。得られたペレットは、日精樹脂工業（株）製ＰＳ
４０Ｅ５ＡＳＥ型射出成形機を用いて、シリンダー温度
３６０℃、金型温度１６０℃で射出成形を行い、ＡＳＴ
Ｍ４号ダンベル、ＪＩＳ１（１／２）号ダンベル、曲げ
試験片および成形収縮率評価用試験片を成形し、これら
を用いて上記方法により成形収縮率、線膨張係数、引張
強度、曲げ弾性率の測定および耐薬品性試験、ウエルド
強度試験を行った。結果を表１および表２に示す。本発
明のポリエーテルケトン樹脂組成物（実施例１〜５）
は、成形収縮率および２００℃までの線膨張係数が極め
て低い値を示すとともに、優れた耐薬品性、機械物性を
有していた。また、ポリエーテルケトンと液晶ポリエス
テルの合計量に対して、液晶ポリエステルの配合量が５
重量％未満のもの（比較例１〜３）は、溶融粘度の低減
効果が不十分であるとともに成形収縮率、線膨張係数の
低減効果が十分でない。特に、液晶ポリエステル、炭素
繊維をともに含まないもの（比較例１）は、１５０℃以
上での線膨張係数が著しく高かった。また、液晶ポリエ
ステルの配合量が５０重量％を越えるもの（比較例４）
は、ウエルド強度の保持率が低下した。
【００２５】比較例５、６ 炭素繊維の含有率が５重量部未満であること以外は、実
施例１と同様に混合、造粒した組成物について実施した
結果（比較例５）を表１に示す。比較例５の組成物は、
成形品の帯電防止性および剛性の改良効果が不十分であ
った。また、炭素繊維を１００重量部以上含むもの（比
較例６）は、表面固有抵抗値が著しく小さくなるととも
に成形品の表面状態が悪くなった。
施例１と同様に混合、造粒した組成物について実施した
結果（比較例５）を表１に示す。比較例５の組成物は、
成形品の帯電防止性および剛性の改良効果が不十分であ
った。また、炭素繊維を１００重量部以上含むもの（比
較例６）は、表面固有抵抗値が著しく小さくなるととも
に成形品の表面状態が悪くなった。
【００２６】比較例７ 炭素繊維として、平均繊維径６μｍ、平均繊維長１００
０μｍのものを用いる以外は、実施例１と同様に混合、
造粒した組成物について実施した結果（比較例７）を表
１に示す。炭素繊維の平均繊維長が５００μｍを越える
もの（比較例７）は、成形品の外観が著しく悪くなっ
た。
０μｍのものを用いる以外は、実施例１と同様に混合、
造粒した組成物について実施した結果（比較例７）を表
１に示す。炭素繊維の平均繊維長が５００μｍを越える
もの（比較例７）は、成形品の外観が著しく悪くなっ
た。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【図１】 ウエルド強度測定用の試験片の平面図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６６ //(Ｃ０８Ｌ 71/10 67:00） (72)発明者 浅井 邦明 大阪市中央区北浜四丁目５番33号 住友化 学工業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】ポリエーテルケトン樹脂９５〜５０重量％
と液晶ポリエステル５〜５０重量％からなる組成物１０
０重量部に対して、平均繊維径が５〜２０μｍ、平均繊
維長が３０〜５００μｍである炭素繊維５〜１００重量
部を配合してなる、ポリエーテルケトン樹脂組成物。 - 【請求項２】成形体にしたときの表面固有抵抗値が１０
8 〜１０12Ωである、請求項１記載のポリエーテルケト
ン樹脂組成物。 - 【請求項３】液晶ポリエステルが下記式で表される繰り
返し構造単位を少なくとも全体の３０モル％含むもので
ある、請求項１または２記載のポリエーテルケトン樹脂
組成物。 【化１】 - 【請求項４】液晶ポリエステルが下記の構造単位
（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）からなり、
（ＩＩ）／（Ｉ）のモル比率が０．２から１．０、
［（ＩＩＩ）＋（ＩＶ）］／（ＩＩ）のモル比率が０．
９〜１．１、（ＩＶ）／（ＩＩＩ）のモル比率が０〜
１．０であることを特徴とする、請求項１または２記載
のポリエーテルケトン樹脂組成物。 【化２】 - 【請求項５】ポリエーテルケトン樹脂が下記式で表され
るものである、請求項１、２、３または４記載のポリエ
ーテルケトン樹脂組成物。 【化３】 （式中、ｎは平均繰り返し数である。） - 【請求項６】ポリエーテルケトン樹脂が、下記に定義さ
れる溶融粘度５００〜３８００ポイズを有するものであ
る、請求項１、２、３、４または５記載のポリエーテル
ケトン樹脂組成物。 溶融粘度：４００℃に加熱された樹脂を内径１ｍｍ、長
さ１０ｍｍのノズルから剪断速度１０００ｓｅｃ-1で押
し出す時の見掛けの溶融粘度。 - 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載の
ポリエーテルケトン樹脂組成物で成形された半導体ウエ
ハ加工・処理用キャリア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32275695A JP2798028B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-12-12 | ポリエーテルケトン樹脂組成物および半導体ウエハ加工・処理用キャリア |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP710795 | 1995-01-20 | ||
| JP7-7107 | 1995-01-20 | ||
| JP32275695A JP2798028B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-12-12 | ポリエーテルケトン樹脂組成物および半導体ウエハ加工・処理用キャリア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08253671A true JPH08253671A (ja) | 1996-10-01 |
| JP2798028B2 JP2798028B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=26341371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32275695A Expired - Fee Related JP2798028B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-12-12 | ポリエーテルケトン樹脂組成物および半導体ウエハ加工・処理用キャリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798028B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2424890A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-11 | Victrex Mfg Ltd | Polymeric material |
| GB2424892A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-11 | Victrex Mfg Ltd | Polymeric material |
| JP2007506833A (ja) * | 2003-09-26 | 2007-03-22 | ビクトレックス マニュファクチャリング リミテッド | 高分子量ケトン |
| WO2021161912A1 (ja) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | 東レ株式会社 | ポリアリールエーテルケトン樹脂組成物、繊維強化樹脂基材および成形品 |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP32275695A patent/JP2798028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007506833A (ja) * | 2003-09-26 | 2007-03-22 | ビクトレックス マニュファクチャリング リミテッド | 高分子量ケトン |
| US7906574B2 (en) | 2003-09-26 | 2011-03-15 | Victrex Manufacturing Limited | Polymeric ketone |
| JP4861823B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2012-01-25 | ビクトレックス マニュファクチャリング リミテッド | 高分子材料、ならびに高分子材料を含む複合材料、高分子材料からなる部品、およびそれらの製造方法 |
| US8536265B2 (en) | 2003-09-26 | 2013-09-17 | Victrex Manufacturing Limited | Polymeric material |
| US9243101B2 (en) | 2003-09-26 | 2016-01-26 | Victrex Manufacturing Limited | Polymeric ketone |
| GB2424890A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-11 | Victrex Mfg Ltd | Polymeric material |
| GB2424892A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-11 | Victrex Mfg Ltd | Polymeric material |
| JP2008534766A (ja) * | 2005-04-06 | 2008-08-28 | ビクトレックス マニュファクチャリング リミテッド | 高分子材料 |
| JP2008534767A (ja) * | 2005-04-06 | 2008-08-28 | ビクトレックス マニュファクチャリング リミテッド | 高分子材料 |
| GB2424892B (en) * | 2005-04-06 | 2010-03-31 | Victrex Mfg Ltd | Polymeric materials |
| US7837896B2 (en) | 2005-04-06 | 2010-11-23 | Victrex Manufacturing Limited | Polymeric material |
| WO2021161912A1 (ja) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | 東レ株式会社 | ポリアリールエーテルケトン樹脂組成物、繊維強化樹脂基材および成形品 |
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|---|---|
| JP2798028B2 (ja) | 1998-09-17 |
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