JP2003115442A - 荷電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャック方法 - Google Patents
荷電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャック方法Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャック時の応力により生じた補正不能なプ
レイスメントエラーを極力小さくすることが可能な、荷
電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チ
ャック方法を提供する。 【解決手段】 （ａ）に示すように反りを有しているレ
チクル５を、電極２Ａ、２Ｂに電圧をかけて（ｂ）に示
すようにチャックすると、チャック面からの応力によ
り、レチクル５が歪む。そこで、（ｃ）に示すように電
極２Ａ、２Ｂの電圧を弱め、チャック力を１時的に弱め
る。するとチャック面に存在していた応力が、レチクル
を横滑りさせ、応力が緩和される。そして、所定時間経
過後に、再び（ｂ）の完全なチャック状態に戻す。この
（ｂ）と（ｃ）の状態を複数回連続して起こすと、最終
的にチャック応力は解消される。その後完全にチャック
すると、（ｄ）に示すようにレチクルは平らに近い常態
でチャックされる。
レイスメントエラーを極力小さくすることが可能な、荷
電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チ
ャック方法を提供する。 【解決手段】 （ａ）に示すように反りを有しているレ
チクル５を、電極２Ａ、２Ｂに電圧をかけて（ｂ）に示
すようにチャックすると、チャック面からの応力によ
り、レチクル５が歪む。そこで、（ｃ）に示すように電
極２Ａ、２Ｂの電圧を弱め、チャック力を１時的に弱め
る。するとチャック面に存在していた応力が、レチクル
を横滑りさせ、応力が緩和される。そして、所定時間経
過後に、再び（ｂ）の完全なチャック状態に戻す。この
（ｂ）と（ｃ）の状態を複数回連続して起こすと、最終
的にチャック応力は解消される。その後完全にチャック
すると、（ｄ）に示すようにレチクルは平らに近い常態
でチャックされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子露光装置
においてレチクル又はウエハを固定するために用いられ
る静電チャックの操作方法に関するものである。
においてレチクル又はウエハを固定するために用いられ
る静電チャックの操作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、より微細な半導体集積回路を露光
できる、荷電粒子線露光装置の研究、開発が盛んに行わ
れている。最も一般的な荷電粒子露光装置においては、
レチクル（マスクを含む）に形成された回路パターンを
荷電粒子線光学系の投影レンズによりウエハに露光転写
する方式のものである。その中でも、露光される領域を
サブフィールドと呼ばれる小領域に分けて、サブフィー
ルド毎に一括露光を行い、このサブフィールドを繋ぎ合
わせて、ウエハ全体の露光を行う、分割露光転写方式の
電子線露光装置が有望視されている。
できる、荷電粒子線露光装置の研究、開発が盛んに行わ
れている。最も一般的な荷電粒子露光装置においては、
レチクル（マスクを含む）に形成された回路パターンを
荷電粒子線光学系の投影レンズによりウエハに露光転写
する方式のものである。その中でも、露光される領域を
サブフィールドと呼ばれる小領域に分けて、サブフィー
ルド毎に一括露光を行い、このサブフィールドを繋ぎ合
わせて、ウエハ全体の露光を行う、分割露光転写方式の
電子線露光装置が有望視されている。
【０００３】このような電子線露光装置に用いられるレ
チクルは、一般に直径が200mmのウエハをマイクロマシ
ン技術によりパターニングしたものである。例えば露光
を行うチップのサイズが20×25mmであり、それを250μm
角のサブフィールドに分割した場合、分割したサブフィ
ールドは80×100個となり、トータル8000個となる。レ
チクルを１／４に縮小して転写する場合、レチクルに必
要な領域は80×100mmとなるが、実際には、レチクルの
各サブフィールド間はストラットと呼ばれる補強柱によ
り仕切られているため、直径が200mmのウエハに内接す
る程度の４角形の領域とが必要とされる。図３(a)に
は、上記パターン部分を２つのパターン部６Ａ、６Ｂに
分割し、中央に太い柱部７を設けた場合のレチクル５を
示す。
チクルは、一般に直径が200mmのウエハをマイクロマシ
ン技術によりパターニングしたものである。例えば露光
を行うチップのサイズが20×25mmであり、それを250μm
角のサブフィールドに分割した場合、分割したサブフィ
ールドは80×100個となり、トータル8000個となる。レ
チクルを１／４に縮小して転写する場合、レチクルに必
要な領域は80×100mmとなるが、実際には、レチクルの
各サブフィールド間はストラットと呼ばれる補強柱によ
り仕切られているため、直径が200mmのウエハに内接す
る程度の４角形の領域とが必要とされる。図３(a)に
は、上記パターン部分を２つのパターン部６Ａ、６Ｂに
分割し、中央に太い柱部７を設けた場合のレチクル５を
示す。
【０００４】荷電粒子線はガス雰囲気では、ガス分子に
衝突してしまうため、荷電粒子線露光装置は真空チャン
バーを持ち、レチクルやウエハも真空中に置かれる。そ
のためレチクルやウエハのチャックには、従来広く用い
られている真空チャックは使えず、静電気力を使うタイ
プの静電チャックが用いられる。静電チャックとは、電
極表面を絶縁体でコートしたもので、被チャック物体
（レチクルやウエハ）と電極との間に1.5kV程度の高電
圧を加えることにより、両者の間に静電力を働かせ、こ
の静電力により被チャック物体の吸着（チャック）を行
うものである。
衝突してしまうため、荷電粒子線露光装置は真空チャン
バーを持ち、レチクルやウエハも真空中に置かれる。そ
のためレチクルやウエハのチャックには、従来広く用い
られている真空チャックは使えず、静電気力を使うタイ
プの静電チャックが用いられる。静電チャックとは、電
極表面を絶縁体でコートしたもので、被チャック物体
（レチクルやウエハ）と電極との間に1.5kV程度の高電
圧を加えることにより、両者の間に静電力を働かせ、こ
の静電力により被チャック物体の吸着（チャック）を行
うものである。
【０００５】例として、図３(a)、(b)に、４角のパター
ン領域の周り全てを電極２として使用するレチクルチャ
ック１を示す。当然、レチクルは電子線が透過するた
め、その下の領域にチャック電極２を配置することはで
きない。そのため、レチクルチャック１には、中央部分
に４角形の穴４が開いており、その周りに８個の電極２
が形成されている。図において３は支柱部である。
ン領域の周り全てを電極２として使用するレチクルチャ
ック１を示す。当然、レチクルは電子線が透過するた
め、その下の領域にチャック電極２を配置することはで
きない。そのため、レチクルチャック１には、中央部分
に４角形の穴４が開いており、その周りに８個の電極２
が形成されている。図において３は支柱部である。
【０００６】電極の極性が１極のみの場合、レチクルと
電極の間に電圧を印加すると、レチクル内で分極が起こ
り、電極側に電極と反対の極性の電荷が、電極と反対側
に電極と同性の極性の電荷が集中するが、レチクルが薄
いため、電極とレチクルの表裏面に働く静電力の差が余
りなく、大きな吸着力を発揮できない。そのため、レチ
クルにアース電極を接触させ、電極と反対側に蓄積され
た電極と同極性の電荷を逃がしてやる必要がある。とこ
ろが、レチクルとアース電極の間の接触抵抗が大きいた
め、この電荷を逃がすためにようする時定数が大きくな
り、チャックとしての応答性が遅くなることになる。
電極の間に電圧を印加すると、レチクル内で分極が起こ
り、電極側に電極と反対の極性の電荷が、電極と反対側
に電極と同性の極性の電荷が集中するが、レチクルが薄
いため、電極とレチクルの表裏面に働く静電力の差が余
りなく、大きな吸着力を発揮できない。そのため、レチ
クルにアース電極を接触させ、電極と反対側に蓄積され
た電極と同極性の電荷を逃がしてやる必要がある。とこ
ろが、レチクルとアース電極の間の接触抵抗が大きいた
め、この電荷を逃がすためにようする時定数が大きくな
り、チャックとしての応答性が遅くなることになる。
【０００７】このため、電極の極性としては（ｂ）に示
すように２つの極性を使用するようにし、電極に応じて
正負反対の電圧を印加するようにすることが好ましい。
このようにすると、レチクル内部で横方向に分極が起こ
り、電極に近い位置には、それぞれの電極と逆の極性を
有する電荷が集中するので、電極とレチクルの間に大き
な静電吸引力を働かせることができる。
すように２つの極性を使用するようにし、電極に応じて
正負反対の電圧を印加するようにすることが好ましい。
このようにすると、レチクル内部で横方向に分極が起こ
り、電極に近い位置には、それぞれの電極と逆の極性を
有する電荷が集中するので、電極とレチクルの間に大き
な静電吸引力を働かせることができる。
【０００８】しかし、実際には電極の大きさが完全に同
じではないし、絶縁体の膜厚のばらつき、レチクルの反
りや厚さのばらつき、誘電率のばらつきにより、各電極
とレチクル間での静電容量に違いが生じる。それを図３
(c)に示す。この場合、左のコンデンサーの方が、右と
比べ静電容量が小さい。そのためある一定量の電荷をレ
チクルからグランドに流出する必要がある。この目的の
ためレチクルに針状のアース電極８を設置している。し
かし、この場合でも、アース電極を通じて流入、流出す
る電荷は少ないので、極性が一つである場合に比して、
応答速度を大幅に上げることができる。
じではないし、絶縁体の膜厚のばらつき、レチクルの反
りや厚さのばらつき、誘電率のばらつきにより、各電極
とレチクル間での静電容量に違いが生じる。それを図３
(c)に示す。この場合、左のコンデンサーの方が、右と
比べ静電容量が小さい。そのためある一定量の電荷をレ
チクルからグランドに流出する必要がある。この目的の
ためレチクルに針状のアース電極８を設置している。し
かし、この場合でも、アース電極を通じて流入、流出す
る電荷は少ないので、極性が一つである場合に比して、
応答速度を大幅に上げることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような静電チャッ
クでレチクル又はウエハをチャックすると、チャック時
の応力によりレチクル又はウエハの位置ずれ（プレイス
メントエラー）が生じる。このプレイスメントエラーは
２つの原因により発生する。以下の説明においては、代
表的にレチクルの場合についてのみ説明を行う。
クでレチクル又はウエハをチャックすると、チャック時
の応力によりレチクル又はウエハの位置ずれ（プレイス
メントエラー）が生じる。このプレイスメントエラーは
２つの原因により発生する。以下の説明においては、代
表的にレチクルの場合についてのみ説明を行う。
【００１０】第１の原因は、若干でも反りのあるレチク
ルを、表面が正確な平面である静電チャックに吸着する
ときに、反りが矯正されることに伴って位置ずれが発生
することである。これは再現性があると考えられる。第
２の原因は、弾性体であるレチクルを剛性の高い静電チ
ャックに強力にチャックした際、チャック面で若干でも
横方向の力が発生すると、それがレチクルを歪ませてし
まうことに起因するものである。これは再現性が乏し
い。
ルを、表面が正確な平面である静電チャックに吸着する
ときに、反りが矯正されることに伴って位置ずれが発生
することである。これは再現性があると考えられる。第
２の原因は、弾性体であるレチクルを剛性の高い静電チ
ャックに強力にチャックした際、チャック面で若干でも
横方向の力が発生すると、それがレチクルを歪ませてし
まうことに起因するものである。これは再現性が乏し
い。
【００１１】電子線露光装置は、最小線幅100nm以下の
パターンを露光するように設計されており、かつ、各サ
ブフィールド間を繋ぎながら露光していくため、繋ぎ位
置のエラーのうち、レチクルのプレイスメントエラーに
より生じる分は少なくとも５nm程度（１／４縮小露光の
場合、レチクル上では20nm程度）に抑える必要がある。
パターンを露光するように設計されており、かつ、各サ
ブフィールド間を繋ぎながら露光していくため、繋ぎ位
置のエラーのうち、レチクルのプレイスメントエラーに
より生じる分は少なくとも５nm程度（１／４縮小露光の
場合、レチクル上では20nm程度）に抑える必要がある。
【００１２】レチクルのプレイスメントエラーは静電チ
ャックによる応力のみにて発生するわけではなく、レチ
クルの製造誤差、レチクルの熱膨張等の要因も含むた
め、静電チャックの応力によるプレイスメントエラーは
更に小さくする必要がある。
ャックによる応力のみにて発生するわけではなく、レチ
クルの製造誤差、レチクルの熱膨張等の要因も含むた
め、静電チャックの応力によるプレイスメントエラーは
更に小さくする必要がある。
【００１３】レチクルの製造誤差は、露光前に測長器等
により測定できる。そのため、レチクル製造誤差を全て
のサブフィールド（8000個）分測定しておき、それを露
光時に補正することは可能である。またチャッキングに
より発生するプレイスメントエラーは、そのエラーに再
現性があれば、それも同時に補正可能である。しかし、
チャック時の応力の発生は再現性に乏しく、事前に予測
できない。そのため、チャック時の応力に生じたプレイ
スメントエラーは補正できず、サブフィールドの繋ぎ精
度を直接悪化させてしまう。
により測定できる。そのため、レチクル製造誤差を全て
のサブフィールド（8000個）分測定しておき、それを露
光時に補正することは可能である。またチャッキングに
より発生するプレイスメントエラーは、そのエラーに再
現性があれば、それも同時に補正可能である。しかし、
チャック時の応力の発生は再現性に乏しく、事前に予測
できない。そのため、チャック時の応力に生じたプレイ
スメントエラーは補正できず、サブフィールドの繋ぎ精
度を直接悪化させてしまう。
【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、チャック時の応力により生じた補正不能なプレ
イスメントエラーを極力小さくすることが可能な、荷電
粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャ
ック方法を提供することを課題とする。
もので、チャック時の応力により生じた補正不能なプレ
イスメントエラーを極力小さくすることが可能な、荷電
粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャ
ック方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、レチクル又はウエハのチャックによる
吸着を断続して変化させた後、最終的にチャックに吸着
固定することを特徴とする荷電粒子線露光装置における
レチクル又はウエハの静電チャック方法（請求項１）で
ある。
の第１の手段は、レチクル又はウエハのチャックによる
吸着を断続して変化させた後、最終的にチャックに吸着
固定することを特徴とする荷電粒子線露光装置における
レチクル又はウエハの静電チャック方法（請求項１）で
ある。
【００１６】チャック時に発生する応力は、それを何が
しかの形で開放することにより解消される。例えば、レ
チクルを一度チャックし、その吸着力を断続して変化さ
せる。例えば、チャックの電極とレチクル間に印加する
電圧を、周波数でモジュレーションする。すると、レチ
クルはチャックされたり開放されたりするプロセス、あ
るいは強い力で吸着されたり、弱い力で吸着されたりす
るプロセスを経る。ここで、チャックの吸着力や周波数
を調整することにより、完全にチャックされた状態と、
完全に解放された状態の中間状態を作り出せる。この中
間状態は、レチクルがチャック面に緩く拘束されている
状態であり、若干の横滑りも起こる。
しかの形で開放することにより解消される。例えば、レ
チクルを一度チャックし、その吸着力を断続して変化さ
せる。例えば、チャックの電極とレチクル間に印加する
電圧を、周波数でモジュレーションする。すると、レチ
クルはチャックされたり開放されたりするプロセス、あ
るいは強い力で吸着されたり、弱い力で吸着されたりす
るプロセスを経る。ここで、チャックの吸着力や周波数
を調整することにより、完全にチャックされた状態と、
完全に解放された状態の中間状態を作り出せる。この中
間状態は、レチクルがチャック面に緩く拘束されている
状態であり、若干の横滑りも起こる。
【００１７】ある領域に応力が集中していた場合、通常
状態の力でチャックされていると、その応力はレチクル
を弾性変形させようとし続けるが、前記中間状態におい
てはレチクルが横滑りを起こし、応力が緩和される。応
力が緩和された後、最終的に完全にチャックすれば、レ
チクルにチャック力起因の応力が作用せず、したがって
チャックによるプレイスメントエラーは前述の第１の原
因により発生したもの（レチクルの反りの矯正による応
力）のみとなり、再現性を有するようになる。そのた
め、チャックによるプレイスメントエラーは補正可能と
なる。
状態の力でチャックされていると、その応力はレチクル
を弾性変形させようとし続けるが、前記中間状態におい
てはレチクルが横滑りを起こし、応力が緩和される。応
力が緩和された後、最終的に完全にチャックすれば、レ
チクルにチャック力起因の応力が作用せず、したがって
チャックによるプレイスメントエラーは前述の第１の原
因により発生したもの（レチクルの反りの矯正による応
力）のみとなり、再現性を有するようになる。そのた
め、チャックによるプレイスメントエラーは補正可能と
なる。
【００１８】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、チャックによる吸着力を断続
して変化させる周波数を、レチクル又はウエハの機械的
共振周波数に近い値とすることを特徴とするもの（請求
項２）である。
前記第１の手段であって、チャックによる吸着力を断続
して変化させる周波数を、レチクル又はウエハの機械的
共振周波数に近い値とすることを特徴とするもの（請求
項２）である。
【００１９】本手段においては、チャックによる吸着力
を断続して変化させる周波数が、レチクル又はウエハの
機械的共振周波数に近い値とされているので、小さなチ
ャック力のモジュレーションによりレチクル又はウエハ
を共振状態とし、大きく振動させることができる。よっ
て、前記第１の手段の作用効果を大きくすることができ
る。なお、「近い値」というのは、前記第１の手段の作
用効果が確実に現れるような程度の近さをいい、例とし
ては、振幅値の共振周波数における振幅値からの低下範
囲が−３ｄＢ以内、−６ｄＢ以内となるような範囲の近
接度をいう。
を断続して変化させる周波数が、レチクル又はウエハの
機械的共振周波数に近い値とされているので、小さなチ
ャック力のモジュレーションによりレチクル又はウエハ
を共振状態とし、大きく振動させることができる。よっ
て、前記第１の手段の作用効果を大きくすることができ
る。なお、「近い値」というのは、前記第１の手段の作
用効果が確実に現れるような程度の近さをいい、例とし
ては、振幅値の共振周波数における振幅値からの低下範
囲が−３ｄＢ以内、−６ｄＢ以内となるような範囲の近
接度をいう。
【００２０】前記課題を解決するための第３の手段は、
円周方向に沿って配置された複数の電極を持つ静電チャ
ックを使い、一部の電極をオフとして、レチクル又はウ
エハのチャックによる吸着を行い、オフとされる電極を
円周方向に移動させて、少なくとも１回転させた後、全
ての電極により吸着固定することを特徴とする荷電粒子
線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャック
方法（請求項３）である。
円周方向に沿って配置された複数の電極を持つ静電チャ
ックを使い、一部の電極をオフとして、レチクル又はウ
エハのチャックによる吸着を行い、オフとされる電極を
円周方向に移動させて、少なくとも１回転させた後、全
ての電極により吸着固定することを特徴とする荷電粒子
線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャック
方法（請求項３）である。
【００２１】チャックを一度にオンするのでなく、一部
の電極をオフとして、レチクル又はウエハのチャックに
よる吸着を行うことにより、たとえばレチクルの応力
は、電極がオフとされている部分に集中する。この後、
今度はオフの電極を円周状に何回か回転させることによ
り、応力集中している部分を円周状に回転させられる。
この間徐々に応力集中は円周方向に分散され、最終的な
平衡状態に至る。その平衡状態での応力は小さなものと
なっているので、この状態で最終的にチャックを行え
ば、レチクルにチャック力起因の応力が作用せず、した
がってチャックによるプレイスメントエラーは前述の第
１の原因により発生したもの（レチクルの反りの矯正に
よる応力）のみとなり、再現性を有するようになる。そ
のため、チャックによるプレイスメントエラーは補正可
能となる。
の電極をオフとして、レチクル又はウエハのチャックに
よる吸着を行うことにより、たとえばレチクルの応力
は、電極がオフとされている部分に集中する。この後、
今度はオフの電極を円周状に何回か回転させることによ
り、応力集中している部分を円周状に回転させられる。
この間徐々に応力集中は円周方向に分散され、最終的な
平衡状態に至る。その平衡状態での応力は小さなものと
なっているので、この状態で最終的にチャックを行え
ば、レチクルにチャック力起因の応力が作用せず、した
がってチャックによるプレイスメントエラーは前述の第
１の原因により発生したもの（レチクルの反りの矯正に
よる応力）のみとなり、再現性を有するようになる。そ
のため、チャックによるプレイスメントエラーは補正可
能となる。
【００２２】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第３の手段における、電極をオフとする動作に代え
て、当該電極に、チャック時における電圧より低い電圧
又はチャック時における電圧と逆の極性の電圧を印加す
ることを特徴とする荷電粒子線露光装置におけるレチク
ル又はウエハの静電チャック方法（請求項４）である。
前記第３の手段における、電極をオフとする動作に代え
て、当該電極に、チャック時における電圧より低い電圧
又はチャック時における電圧と逆の極性の電圧を印加す
ることを特徴とする荷電粒子線露光装置におけるレチク
ル又はウエハの静電チャック方法（請求項４）である。
【００２３】前記第３の手段においては、電極をオフ、
すなわち電極とレチクル又はウエハ間の電圧を０Ｖとす
るようにしていたが、本手段においては、この電圧を通
常のチャック電圧より低くしたり、逆の電圧を与えるよ
うにしている。電圧を通常のチャック電圧より低くした
場合には、吸着力が弱まり、前記第１の手段で述べたよ
うな、レチクルが横滑り可能な状態を発生させることが
できる。よって、前記第２の手段と同等の作用効果を奏
することができる。又、逆の極性の電圧を与えることに
より、一時的にその部分に斥力を働かせることができ、
レチクルが横滑り可能な状態を発生させることができ
る。よって、前記第２の手段と同等の作用効果を奏する
ことができる。
すなわち電極とレチクル又はウエハ間の電圧を０Ｖとす
るようにしていたが、本手段においては、この電圧を通
常のチャック電圧より低くしたり、逆の電圧を与えるよ
うにしている。電圧を通常のチャック電圧より低くした
場合には、吸着力が弱まり、前記第１の手段で述べたよ
うな、レチクルが横滑り可能な状態を発生させることが
できる。よって、前記第２の手段と同等の作用効果を奏
することができる。又、逆の極性の電圧を与えることに
より、一時的にその部分に斥力を働かせることができ、
レチクルが横滑り可能な状態を発生させることができ
る。よって、前記第２の手段と同等の作用効果を奏する
ことができる。
【００２４】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第３の手段又は第４の手段であって、オフとされる
電極、チャック時における電圧より低い電圧又はチャッ
ク時における電圧と逆の極性の電圧が印加される電極が
円周方向に１周する周波数を、レチクル又はウエハの機
械的共振周波数に近い値とすることを特徴とするもの
（請求項５）である。
前記第３の手段又は第４の手段であって、オフとされる
電極、チャック時における電圧より低い電圧又はチャッ
ク時における電圧と逆の極性の電圧が印加される電極が
円周方向に１周する周波数を、レチクル又はウエハの機
械的共振周波数に近い値とすることを特徴とするもの
（請求項５）である。
【００２５】本手段においては、吸着力が低下する電極
の回転周期がレチクル又はウエハの機械的共振周波数に
近い値とされているので、小さなチャック力のモジュレ
ーションによりレチクル又はウエハを共振常態とし、大
きく振動させることができるので、前記第２の手段又は
第３の手段の作用効果を大きくすることができる。な
お、「近い値」というのは、前記第３の手段又は第４の
手段の作用効果が確実に現れるような程度の近さをい
い、例としては、振幅値の共振周波数における振幅値か
らの低下範囲が−３ｄＢ以内、−６ｄＢ以内となるよう
な範囲の近接度をいう。
の回転周期がレチクル又はウエハの機械的共振周波数に
近い値とされているので、小さなチャック力のモジュレ
ーションによりレチクル又はウエハを共振常態とし、大
きく振動させることができるので、前記第２の手段又は
第３の手段の作用効果を大きくすることができる。な
お、「近い値」というのは、前記第３の手段又は第４の
手段の作用効果が確実に現れるような程度の近さをい
い、例としては、振幅値の共振周波数における振幅値か
らの低下範囲が−３ｄＢ以内、−６ｄＢ以内となるよう
な範囲の近接度をいう。
【００２６】前記課題を解決するための第６の手段は、
チャックを開始する際、円周方向に順次電極をオンとし
ていき、最後の電極を基点として、前記第３の手段から
前記第５の手段のうちいずれか１項に記載される動作を
行うことを特徴とする荷電粒子線露光装置におけるレチ
クル又はウエハの静電チャック方法（請求項６）であ
る。
チャックを開始する際、円周方向に順次電極をオンとし
ていき、最後の電極を基点として、前記第３の手段から
前記第５の手段のうちいずれか１項に記載される動作を
行うことを特徴とする荷電粒子線露光装置におけるレチ
クル又はウエハの静電チャック方法（請求項６）であ
る。
【００２７】チャックの電極を一度にオンするのではな
く、１ヵ所から、円周状に順次オンして行くと、応力が
最後にオンする電極部分に集中させることができる。そ
の後、この電極を基点として、第３の手段から前記第５
の手段を実施する。すなわち、この電極から初めて、円
周方向に順次オフとする電極を移動させるか、この電極
にチャック時における電圧より低い電圧又はチャック時
における電圧と逆の極性の電圧を印加し、その後、円周
方向に順に、チャック時における電圧より低い電圧又は
チャック時における電圧と逆の極性の電圧を印加する電
極を切り替えていく。
く、１ヵ所から、円周状に順次オンして行くと、応力が
最後にオンする電極部分に集中させることができる。そ
の後、この電極を基点として、第３の手段から前記第５
の手段を実施する。すなわち、この電極から初めて、円
周方向に順次オフとする電極を移動させるか、この電極
にチャック時における電圧より低い電圧又はチャック時
における電圧と逆の極性の電圧を印加し、その後、円周
方向に順に、チャック時における電圧より低い電圧又は
チャック時における電圧と逆の極性の電圧を印加する電
極を切り替えていく。
【００２８】もちろん、この電極にチャック時の電圧を
印加すると同時に、次の電極（最初に電圧を印加した電
極）にチャック時における電圧より低い電圧又はチャッ
ク時における電圧と逆の極性の電圧を印加し、その後、
円周方向に順に、チャック時における電圧より低い電圧
又はチャック時における電圧と逆の極性の電圧を印加す
る電極を切り替えていくようにしてもよい。
印加すると同時に、次の電極（最初に電圧を印加した電
極）にチャック時における電圧より低い電圧又はチャッ
ク時における電圧と逆の極性の電圧を印加し、その後、
円周方向に順に、チャック時における電圧より低い電圧
又はチャック時における電圧と逆の極性の電圧を印加す
る電極を切り替えていくようにしてもよい。
【００２９】本手段によれば、一旦、応力を一部に集中
させ、その後吸着力を弱める電極を切り替えて、この集
中した応力を分散させることにより、より効率よく応力
の解消を図ることができる。
させ、その後吸着力を弱める電極を切り替えて、この集
中した応力を分散させることにより、より効率よく応力
の解消を図ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態を説明するための図であり、チャックの電極の一部と
レチクルを示す概略構成図である。ここでは２個の電極
２Ａ、２Ｂを示している。チャックされる前のレチクル
５は、（ａ）に示すように反りを有しているものとす
る。それを電極２Ａ、２Ｂに電圧をかけて（ｂ）に示す
ようにチャックすると、チャック面からの応力により、
レチクル５が歪み、プレイスメントエラーが生じる。
図を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態を説明するための図であり、チャックの電極の一部と
レチクルを示す概略構成図である。ここでは２個の電極
２Ａ、２Ｂを示している。チャックされる前のレチクル
５は、（ａ）に示すように反りを有しているものとす
る。それを電極２Ａ、２Ｂに電圧をかけて（ｂ）に示す
ようにチャックすると、チャック面からの応力により、
レチクル５が歪み、プレイスメントエラーが生じる。
【００３１】そこで、（ｃ）に示すように電極２Ａ、２
Ｂの電圧を弱め、あるいはゼロとすることにより、チャ
ック力を１時的に弱める。するとチャック面に存在して
いた応力が、レチクルを横滑りさせ、応力が緩和され
る。この中間的なチャック状態（中間常態）は不安定で
あり、長時間続けると、レチクルが完全にチャックから
外れてしまう。こうなると応力の緩和プロセスは振り出
しに戻ってしまうため、ある時間経過後に、再び（ｂ）
の完全なチャック状態に戻す。つまり、チャック電極に
所定の電圧を印加する。この（ｂ）と（ｃ）の状態を複
数回連続して起こすと、最終的にチャック応力は解消さ
れる。その後完全にチャックすると、チャック応力は極
めて小さく抑制でき、（ｄ）に示すようにレチクルは平
らに近い常態でチャックされる。
Ｂの電圧を弱め、あるいはゼロとすることにより、チャ
ック力を１時的に弱める。するとチャック面に存在して
いた応力が、レチクルを横滑りさせ、応力が緩和され
る。この中間的なチャック状態（中間常態）は不安定で
あり、長時間続けると、レチクルが完全にチャックから
外れてしまう。こうなると応力の緩和プロセスは振り出
しに戻ってしまうため、ある時間経過後に、再び（ｂ）
の完全なチャック状態に戻す。つまり、チャック電極に
所定の電圧を印加する。この（ｂ）と（ｃ）の状態を複
数回連続して起こすと、最終的にチャック応力は解消さ
れる。その後完全にチャックすると、チャック応力は極
めて小さく抑制でき、（ｄ）に示すようにレチクルは平
らに近い常態でチャックされる。
【００３２】上記の例では、電極の電圧を弱めるかゼロ
とするとした。実際にチャックの電圧をゼロにしても、
チャック力は瞬時にゼロにはならない。それは、図３
(c)に示したように、実際はアースを通してレチクルに
電荷が流入流出するが、アース電極とのレチクル間の接
触抵抗が大きいので、電荷の流出、流入に若干の時間が
必要であるからである。
とするとした。実際にチャックの電圧をゼロにしても、
チャック力は瞬時にゼロにはならない。それは、図３
(c)に示したように、実際はアースを通してレチクルに
電荷が流入流出するが、アース電極とのレチクル間の接
触抵抗が大きいので、電荷の流出、流入に若干の時間が
必要であるからである。
【００３３】しかし、より瞬時的にチャック力をオフ
し、前記中間状態を作り出したい場合がある。その際に
は、電極の電圧を反転させればよい。このようにする
と、前述のように、レチクル内の電荷の移動にはある程
度の時間がかかるため、一時的に電極に対面するレチク
ル面が電極と同電位となり、両者の間に斥力が働くよう
になる。
し、前記中間状態を作り出したい場合がある。その際に
は、電極の電圧を反転させればよい。このようにする
と、前述のように、レチクル内の電荷の移動にはある程
度の時間がかかるため、一時的に電極に対面するレチク
ル面が電極と同電位となり、両者の間に斥力が働くよう
になる。
【００３４】このように、電極電位を周期的に変化させ
ることにより、レチクルに引力から斥力まで、自在の力
を生じさせることができる。この力の大きさと、変化の
周波数を調整することにより、レチクルを短時間に応力
緩和状態に持っていける。
ることにより、レチクルに引力から斥力まで、自在の力
を生じさせることができる。この力の大きさと、変化の
周波数を調整することにより、レチクルを短時間に応力
緩和状態に持っていける。
【００３５】チャック力のモジュレーションにより、ど
の程度の吸引力の変化を発生できるかは、モジュレーシ
ョンの周波数とレチクルの機械的共振周波数にも依存す
る。モジュレーションを、レチクルの共振周波数と合わ
せれば、小さなチャック力のモジュレーションにより、
レチクルを共振状態にし、大きく振動させることができ
る。そのため、効率的に応力を緩和できる。
の程度の吸引力の変化を発生できるかは、モジュレーシ
ョンの周波数とレチクルの機械的共振周波数にも依存す
る。モジュレーションを、レチクルの共振周波数と合わ
せれば、小さなチャック力のモジュレーションにより、
レチクルを共振状態にし、大きく振動させることができ
る。そのため、効率的に応力を緩和できる。
【００３６】また、モジュレーションの周波数は、チャ
ックの静電容量と、レチクルとアース電極の接触抵抗で
決定される時定数とも関係し、その時定数程度の周波数
でモジュレーションすれば、レチクルのチャック力もそ
れに応じて変化する。しかし、時定数よりも早くモジュ
レーションすれば、チャックがそれほど高速に応答でき
ないため、モジュレーションの力を弱めたり、あるいは
斥力を発生させることもできる。このような性質を利用
して、各レチクルと各チャックの相性、その時の接触抵
抗等によりモジュレーションの周波数と振幅を適当に調
整し、効率よくレチクルの応力を緩和するようにするこ
とができる。
ックの静電容量と、レチクルとアース電極の接触抵抗で
決定される時定数とも関係し、その時定数程度の周波数
でモジュレーションすれば、レチクルのチャック力もそ
れに応じて変化する。しかし、時定数よりも早くモジュ
レーションすれば、チャックがそれほど高速に応答でき
ないため、モジュレーションの力を弱めたり、あるいは
斥力を発生させることもできる。このような性質を利用
して、各レチクルと各チャックの相性、その時の接触抵
抗等によりモジュレーションの周波数と振幅を適当に調
整し、効率よくレチクルの応力を緩和するようにするこ
とができる。
【００３７】図２は、本発明の第２の実施の形態を説明
するための図である。本実施の形態では、チャック１は
円筒状であり、円弧状の電極２ａ〜２ｉが図に示すよう
に、円周を８等分するように配置されている。図２にお
いて、電圧が印加されている電極を黒塗りで、電圧が印
加されていない電極を白抜きで示す。
するための図である。本実施の形態では、チャック１は
円筒状であり、円弧状の電極２ａ〜２ｉが図に示すよう
に、円周を８等分するように配置されている。図２にお
いて、電圧が印加されている電極を黒塗りで、電圧が印
加されていない電極を白抜きで示す。
【００３８】（ａ）はチャック前の状態を表しており、
電極にはどれも電圧が印加されていない。この状態か
ら、まず１つの電極２ａにのみ電圧を印加する（ｂ）。
次に時計回りに隣の電極２ｂにも電圧を印加する
（ｃ）。この電極の極性は、１番目の電極２ａとは反転
させる。以後（ｃ）から（ｈ）に示すように、順次、極
性の異なる電圧を、時計周りに電極に印加して行く。
電極にはどれも電圧が印加されていない。この状態か
ら、まず１つの電極２ａにのみ電圧を印加する（ｂ）。
次に時計回りに隣の電極２ｂにも電圧を印加する
（ｃ）。この電極の極性は、１番目の電極２ａとは反転
させる。以後（ｃ）から（ｈ）に示すように、順次、極
性の異なる電圧を、時計周りに電極に印加して行く。
【００３９】（ｈ）の状態のときのレチクルの歪みを
（ｉ）に示す。上述のように順次チャックしていった場
合、チャック応力はまだチャックされていない部分に集
中する。次に、（ｊ）に示すように、今度はチャックし
ていない電極を、時計回りに移動させてゆく。このプロ
セスをしばらく繰り返すと、応力集中部分が徐々に円周
全体に分散し、応力が緩和される。
（ｉ）に示す。上述のように順次チャックしていった場
合、チャック応力はまだチャックされていない部分に集
中する。次に、（ｊ）に示すように、今度はチャックし
ていない電極を、時計回りに移動させてゆく。このプロ
セスをしばらく繰り返すと、応力集中部分が徐々に円周
全体に分散し、応力が緩和される。
【００４０】上述のシーケンスでは、まず１つの電極を
チャックしたが、全部の電極を一度にチャックし、その
後どれか１つの電極のチャックを外し、その外した部分
を円周方向に順次移動させていってもよい。この方が初
期の応力がより均一に作用し、応力緩和も容易な場合が
ある。
チャックしたが、全部の電極を一度にチャックし、その
後どれか１つの電極のチャックを外し、その外した部分
を円周方向に順次移動させていってもよい。この方が初
期の応力がより均一に作用し、応力緩和も容易な場合が
ある。
【００４１】また、上述のシーケンスでは、チャックを
外した電極は１つであったが、それと対向する電極のチ
ャックも外し、それぞれのオフ状態を円周方向に順次移
動させてもよい。また、完全に対向する電極でなくても
かまわない。これらの場合、チャックから外れているレ
チクル面積が大きくなるため、レチクルの横滑りも起こ
り易くなり、応力緩和が短時間に起こる場合もある。
外した電極は１つであったが、それと対向する電極のチ
ャックも外し、それぞれのオフ状態を円周方向に順次移
動させてもよい。また、完全に対向する電極でなくても
かまわない。これらの場合、チャックから外れているレ
チクル面積が大きくなるため、レチクルの横滑りも起こ
り易くなり、応力緩和が短時間に起こる場合もある。
【００４２】また、以上の例においては、電極に印加す
る電圧オフしていたが、オフするのではなく、電圧を減
らしたり、また極性の異なる任意量の電圧を加えても当
然よい。電極の極性を周方向に回す周波数も任意であり
調整できるが、レチクルの機械的共振周波数に近くすれ
ば、少ない電圧変化量で、大きな振動を起こすことがで
きる。また、チャックの応答性が問題とならない場合に
は、各電極に印加する電圧を同極性としてもよい。
る電圧オフしていたが、オフするのではなく、電圧を減
らしたり、また極性の異なる任意量の電圧を加えても当
然よい。電極の極性を周方向に回す周波数も任意であり
調整できるが、レチクルの機械的共振周波数に近くすれ
ば、少ない電圧変化量で、大きな振動を起こすことがで
きる。また、チャックの応答性が問題とならない場合に
は、各電極に印加する電圧を同極性としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チャック時の応力により生じた補正不能なプレイスメン
トエラーを小さくすることが可能であるので、プレイス
メントエラーが補正できるようになる。その結果、露光
転写時におけるパターンの繋ぎ精度が向上する。
チャック時の応力により生じた補正不能なプレイスメン
トエラーを小さくすることが可能であるので、プレイス
メントエラーが補正できるようになる。その結果、露光
転写時におけるパターンの繋ぎ精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための図
であり、チャックの電極の一部とレチクルを示す概略構
成図である。
であり、チャックの電極の一部とレチクルを示す概略構
成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図３】静電チャック（レチクルチャック）とレチクル
の概要を示す図である。
の概要を示す図である。
【符号の説明】
１…レチクルチャック
２、２Ａ、２Ｂ、２ａ〜２ｉ…電極
３…支柱部
４…穴
５…レチクル
６Ａ、６Ｂ…パターン部
７…柱部
８…アース電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｎ 13/00 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｇ
５４１Ｌ
５４１Ｓ
Ｆターム(参考） 2H097 AA03 CA16 LA10
5C034 BB06
5F031 CA02 CA07 HA18 HA19 HA50
MA27 NA05 PA14
5F056 AA06 AA22 AA27 CD19 CD20
EA14 FA04 FA05 FA10
Claims (6)
- 【請求項１】 レチクル又はウエハのチャックによる吸
着力を断続して変化させた後、最終的にチャックに吸着
固定することを特徴とする荷電粒子線露光装置における
レチクル又はウエハの静電チャック方法。 - 【請求項２】 チャックによる吸着力を断続して変化さ
せる周波数を、レチクル又はウエハの機械的共振周波数
に近い値とすることを特徴とする請求項１に記載の荷電
粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャ
ック方法。 - 【請求項３】 円周方向に沿って配置された複数の電極
を持つ静電チャックを使い、一部の電極をオフとして、
レチクル又はウエハのチャックによる吸着を行い、オフ
とされる電極を円周方向に移動させて、少なくとも１回
転させた後、全ての電極により吸着固定することを特徴
とする荷電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハ
の静電チャック方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の荷電粒子線露光装置に
おけるレチクル又はウエハの静電チャック方法におけ
る、電極をオフとする動作に代えて、当該電極に、チャ
ック時における電圧より低い電圧又はチャック時におけ
る電圧と逆の極性の電圧を印加することを特徴とする荷
電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チ
ャック方法。 - 【請求項５】 オフとされる電極、チャック時における
電圧より低い電圧又はチャック時における電圧と逆の極
性の電圧が印加される電極が円周方向に１周する周波数
を、レチクル又はウエハの機械的共振周波数に近い値と
することを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の
荷電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電
チャック方法。 - 【請求項６】 チャックを開始する際、円周方向に順次
電極をオンとしていき、最後の電極を基点として、請求
項３から請求項５のうちいずれか１項に記載される動作
を行うことを特徴とする荷電粒子線露光装置におけるレ
チクル又はウエハの静電チャック方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308192A JP2003115442A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 荷電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャック方法 |
| US10/264,523 US20030067734A1 (en) | 2001-10-04 | 2002-10-04 | Methods for electrostatically chucking an object to an electrostatic chuck that reduce uncorrectable placement error of the object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308192A JP2003115442A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 荷電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャック方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003115442A true JP2003115442A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308192A Abandoned JP2003115442A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 荷電粒子線露光装置におけるレチクル又はウエハの静電チャック方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030067734A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003115442A (ja) |
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| WO2005031824A1 (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-07 | Nikon Corporation | 投影露光装置、投影露光方法およびデバイス製造方法 |
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| RU2525715C1 (ru) * | 2013-02-27 | 2014-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) | Способ сборки чувствительного элемента микромеханического датчика |
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