JP2005191515A - 静電チャックおよび露光装置ならびに被吸着物の吸着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 底面で被吸着物を高精度に吸着保持することができる静電チャックおよび静電チャックを備えた露光措置、ならびに静電チャックへの被吸着物の吸着方法を提供する。
【解決手段】 静電チャック１０は、誘電セラミックス体１１の内部に独立して駆動可能な電極１２ａ・１２ｂが配置された構造を有する。静電チャック１０は、その側面を介して半導体製造装置の内部に固定され、その底面で被吸着物を吸着保持する。この被吸着物を吸着保持する誘電セラミックス体１１の底面を凹状とした。これにより、例えば、板状のガラスマスクを保持した際に、ガラスマスクの撓みを矯正し、ガラスマスクの平面度を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は半導体製造装置に装備される静電チャック等に関し、さらに詳しくは、マスク等の被吸着物をその底面で吸着保持する静電チャックおよびこのような静電チャックを備えた露光装置、ならびに静電チャックへの被吸着物の吸着方法に関する。

半導体製造技術において、半導体デバイスの高速化と大容量化は、微細化技術の進展によるところが大きい。微細化技術の中でも、特に、パターンを形成するリソグラフィ技術の進歩が、その中心的役割を果たしている。近時、さらに半導体デバイスの高集積化が求められ、１００ｎｍ以下のデザインルールの下では、従来のＫｒＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザによるリソグラフィ技術による対応は困難である。そこで、このようなデザインルールに対応できるリソグラフィ技術として、従来の光リソグラフィと像形成原理が同じであり、波長が１桁以上短い極限紫外光（Extreme UV（ＥＵＶ））を用いたＥＵＶリソグラフィ技術が提案されている。このようなＥＵＶリソグラフィ技術では、マスクに下側から光を当てて反射させることができるように、マスクを固定する方法が考えられている。

しかしながら、ＥＵＶリソグラフィ技術では、光源が短波長化されることによってマスクの反射面の平面度が露光精度に直接に関わるために、従来のリソグラフィ技術で用いられていたマスクの固定方法、例えば、マスクの周縁部を機械的に保持または支持する方法を、用いることができない。これは、マスクの周囲を保持または支持する方法では、マスクに撓みや反りが生じてマスクの反射面の平面度が低下してしまい、これによって露光精度が低下してしまうからである。

そこでマスクの固定方法として、半導体製造技術において被処理物であるシリコンウエハを真空雰囲気で保持するために用いられている静電チャックを利用する方法が考えられる。しかしながら、従来の静電チャックはシリコンウエハの加工面が上を向くように下側からシリコンウエハを吸着保持する構造である（例えば、特許文献１参照）。このため、従来の静電チャックを上下逆さにして用いると、マスクの自重による撓みによって、マスクの平面度を高く維持することができず、さらに静電チャックの自重による撓みによってもマスクの平面度が低下するおそれがある。
特開２００３−１６８３８４号公報

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、底面で被吸着物を高精度に吸着保持することができる静電チャックを提供することを目的とする。また、本発明はこのような静電チャックを備えた露光装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は静電チャックに被吸着物を高精度に保持させるための被吸着物の吸着方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によれば、その底面で被吸着物を吸着保持することができるように少なくとも底部に誘電体を備え、かつ、その側面を介して半導体製造装置の内部に固定される静電チャックであって、
被吸着物を吸着保持する前記誘電体の底面が、凹状であることを特徴とする静電チャック、が提供される。

この静電チャックにおいて、誘電体層は体積抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１４Ω・ｃｍであり、ヤング率が１００ＧＰａ以上であり、２０℃〜２６℃における平均熱膨張係数が−０．５×１０^−６〜０．５×１０^−６であることが好ましい。これによって所望の吸着力が得られ、静電チャックの使用環境の変化による静電チャックの変形が抑制される。被吸着物に限定はないが、本発明に係る静電チャックは、ヤング率が１００ＧＰａ以下の板状のガラスを高精度に吸着保持することができる。

本発明に係る静電チャックは、誘電体層に被吸着物を吸着保持するための静電力を発生させる、略同心円状に配置された２以上の独立駆動が可能な電極を有していることが好ましい。これにより、底面の中心部で被吸着物の吸着面の略中心部を吸着保持した後に、この底面の中心部の外側で被吸着物の吸着面の未吸着部を吸着保持することができ、これによって被吸着物の形状精度を高く維持し、また、被吸着物を吸着保持する際の被吸着物の位置ずれの発生を抑制することができる。

本発明の第２の観点によれば、上記静電チャックを備えたことを特徴とする露光装置、が提供される。この露光装置では高精度の露光処理が可能となる。

本発明の第３の観点によれば、このような被吸着物の形状精度を高く維持することができる被吸着物の吸着方法が提供される。すなわち、底面が被吸着物を吸着保持する吸着面であり、かつ、前記吸着面が凹状である静電チャックに、その下方から被吸着物を接近させて、前記被吸着物を前記吸着面に吸着保持させる、被吸着物の吸着方法であって、
前記吸着面の中心部で前記被吸着物の略中心部を吸着保持した後に、前記吸着面の中心部の外側で前記被吸着物の未吸着部を吸着保持することを特徴とする被吸着物の吸着方法、が提供される。

このような被吸着物の吸着方法では、被吸着物がその周縁部が支持されることによって略水平姿勢に保持された板状のガラスである場合に、その平面度を良好に維持することができる。

本発明によれば、被吸着物をその底面で吸着保持する場合において、被吸着物の吸着保持されているときの形状精度を高めることができる。例えば、被吸着物がマスク等の基板であれば、その平面度を良好に維持することができ、これによって露光精度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。ここでは、ＥＵＶ露光装置に装備される、マスクを吸着保持する静電チャックについて説明することとする。図１は静電チャック１０の概略断面図（垂直断面図）である。静電チャック１０は、板状の誘電セラミックス体１１の内部に電極１２ａ・１２ｂが埋設された構造を有している。

静電チャック１０は、被処理体であるマスク２０を、静電チャック１０の底面（下面）、つまり誘電セラミックス体１１の底面（下面）、で吸着保持する。以下の説明においては、静電チャック１０の底面（下面）を「吸着面」と言うこととする。

図２は静電チャック１０の平面図（図２（ａ））と、この平面図中に示される線Ａおよび線Ｂを含む垂直断面（Ｚ軸をも含む面）の形状を示す説明図（図２（ｂ）、図２（ｃ））である。図１および図２に示されるように、マスク２０を吸着保持する静電チャック１０の吸着面は凹状となっている。換言すれば、誘電セラミックス体１１は、その上面は平面であり、その底面（下面）は誘電セラミックス体１１の略中心部の厚さがその周辺部の厚さよりも薄い状態（このギャップを図２（ｂ）、（ｃ）中に“ｔ”で示す）となるように湾曲している。なお、図１および図２においては、静電チャック１０の吸着面の凹状の形態を、発明の理解のために、誇張して示している。

このように静電チャック１０の吸着面を凹状とする理由は次の通りである。一般的にマスク２０はガラスからなり、その片面にパターンが形成されている。このパターンを精度よく形成するために、マスク２０用のガラス基板は高い平行度（厚み均一性）と平面度を有している。このようなガラス基板を用いて作製されたマスク２０を、底面で吸着保持するタイプの静電チャックに保持させた場合、マスク２０の自重撓みと静電チャック自体の撓みによって、マスク２０の平面度が低下し、パターン精度が悪くなってしまう。

そこで、静電チャックにマスク２０の撓みを矯正させる機能を持たせることが必要となってくる。マスク２０を静電チャック１０に保持させる工程については後に詳細に説明するが、静電チャック１０のように、誘電セラミックス体１１の底面をマスク２０の撓み量に合わせて予め凹状に加工しておくことにより、マスク２０は静電チャック１０に保持された状態で高い平面度を示す。

誘電セラミックス体１１の底面をこのような凹状とする方法としては、加工途中でマスク２０を実際に吸着させてその平面度を測定し、所望の平面度が得られるように、加工を続ける方法が挙げられる。また、マスク２０と誘電セラミックス体１１の材料物性等からこれらの撓み形状を計算し、得られた計算値に基づいてある程度の誘電セラミックス体１１の形状を求めておくと、加工時間を短縮することができ、好ましい。

一般的に、ＥＵＶ露光用のマスク２０に用いられるガラスのヤング率は１００ＧＰａ以下である。誘電セラミックス体１１には、このようなヤング率を有するマスク２０を吸着保持した際に、マスク２０の剛性に起因して撓むことのない剛性が必要とされる。また、静電チャック１０は、その側面を介してＥＵＶ露光装置の内部に固定されるが、このとき誘電セラミックス体１１には一定の応力が掛かった状態となるから、誘電セラミックス体１１にはこの応力によっても変形しない剛性が求められる。このため、誘電セラミックス体１１としては、ヤング率が１００ＧＰａ以上の材料が好適に用いられる。

なお、静電チャック１０のＥＵＶ露光装置内への固定方法としては、誘電セラミックス体１１の側面に棒状や板状の治具を取り付け、これらの治具をＥＵＶ露光装置のフレームや、可動ステージ等に固定する方法や、誘電セラミックス体１１に所定の複数方向から押圧力を加えて保持する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものでない。また、誘電セラミックス体１１の厚さは、静電チャック１０の固定方法や設置スペース等を考慮して定められるが、撓みを生じないようにする観点からは厚いことが好ましい。

誘電セラミックス体１１には、静電チャック１０が被吸着物を吸着する吸着力の機構としてジョンセンラーベック力を用いることができるように、静電チャック１０の使用温度における体積抵抗率が１×１０^９Ω・ｃｍ〜１×１０^１４Ω・ｃｍの材料が好適に用いられる。

ＥＵＶ露光装置においてマスクを保持する場合には、静電チャック１０は１つのマスクを長時間吸着保持するために、誘電セラミックス体１１に電荷が溜まりやすい。そのため、誘電セラミックス体１１に１×１０^１４Ω・ｃｍを超えた高抵抗の材料を用いると、マスク交換の際にマスクが迅速に静電チャック１０から脱離しない。しかし、誘電セラミックス体１１に体積抵抗率が１×１０^９Ω・ｃｍ〜１×１０^１４Ω・ｃｍの材料を用いることにより、このような問題の発生が防止される。

静電チャック１０にマスク２０を吸着保持してＥＵＶ露光を行った場合、マスク２０はＥＵＶによって少なからず発熱する。この発熱によってマスク２０が膨張すると、マスク２０に形成されているパターンの寸法精度が低下するために、マスク２０用のガラス基板にはゼロ膨張のガラス材料が使用される。一方、マスク２０が発熱すると、それを吸着保持している静電チャック１０に熱が伝わり、これによって誘電セラミックス体１１が熱膨張を起こして変形する。この誘電セラミックス体１１の熱膨張による変形は、マスク２０の位置ずれや平面度の低下の原因となる。

そこで、誘電セラミックス体１１としては熱膨張率が小さい材料を用いることが好ましく、具体的には、２０℃〜２６℃における平均熱膨張係数が−０．５×１０^−６〜０．５×１０^−６である材料を用いることが好ましい。

上述した誘電セラミックス体１１に求められる特性、すなわち、体積抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１４Ω・ｃｍであり、ヤング率が１００ＧＰａ以上であり、２０℃〜２６℃における平均熱膨張係数が−０．５×１０^−６〜０．５×１０^−６であるセラミックス材料としては、正の熱膨張係数を有するセラミックス材料と負の熱膨張係数を有するセラミックス材料の複合材料が挙げられる。

正の熱膨張係数を有するセラミックス材料としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）等が挙げられ、負の熱膨張係数を有するセラミックス材料としては、ユークリプタイトやコーディエライト等が挙げられる。そこで、これらの材料を所定比率で配合すればよく、焼成が困難な場合には、所定の熱膨張係数が得られる範囲で、焼結助剤を添加してもよい。

図３は静電チャック１０が具備する電極１２ａ・１２ｂの平面形状を示す説明図である。静電チャック１０の吸着面がその底面となるように、電極１２ａ・１２ｂは誘電セラミックス体１１の底面近くに配置されている。

電極１２ａは誘電セラミックス体１１の略中心部に設けられ、電極１２ｂは電極１２ａの外側に電極１２ａと絶縁して設けられている。静電チャック１０では、図１に示されるように、マスク２０にアースをとる。電極１２ａ・１２ｂに所定の電圧を印加することにより、誘電セラミックス体１１の底面にマスク２０を吸着させるための静電力が誘電セラミックス体１１の底部に発生する。

電源１４と電極１２ａ・１２ｂとそれぞれ接続する配線の途中にはスイッチ１３ａ・１３ｂが設けられており、これらスイッチ１３ａ・１３ｂのオン・オフを別々に行うことによって、電極１２ａ・１２ｂにそれぞれ独立して電圧を印加することができるようになっている。図１では、１つの電源１４から電極１２ａ・１２ｂに電圧が印加される構成を示したが、電極１２ａの駆動用電源と電極１２ｂの駆動用電源を分けてもよい。

電極１２ａ・１２ｂに用いられる材料は、誘電セラミックス体１１に用いられる材料と静電チャック１０の製造方法に依存して定められる。静電チャック１０の製造方法としては、誘電セラミックス粉末を公知のドクターブレード法や押出成形法等によってシート状に成形し、こうして得られたグリーンシートに所定の電極ペーストを所定のパターンで印刷し、電極ペーストが印刷されていないグリーンシートを所定数積み重ね、その上に電極ペーストが印刷されたグリーンシートを積み重ね、さらにその上に電極ペーストが印刷されていないグリーンシートを所定数積み重ねて、これらを熱プレス処理等により一体化して、誘電セラミックスと電極とを同時に焼成する方法が挙げられる。

このような同時焼成法では、電極１２ａ・１２ｂは、スクリーン印刷等により高い位置精度で形成することができる。同時焼成法では、電極１２ａ・１２ｂとして用いられる材料としては、誘電セラミックス体１１の焼成に耐えるタングステンやモリブデン、イリジウム等の高融点金属、または窒化チタンや珪化モリブデン等の高融点導電性化合物を用いることが必要となる。

静電チャック１０の別の製造方法としては、誘電セラミックス粉末中の所定位置に、電極１２ａ・１２ｂとなる金属箔や金属網を埋設して、プレス成形し、焼成する方法がある。但し、この方法では金属箔等の位置精度を高く維持するために注意を払う必要がある。

次に、静電チャック１０にマスク２０を吸着保持させる際の電極１２ａ・１２ｂの駆動方法について説明する。
所定位置に固定された静電チャック１０にマスク２０を近付ける際のマスク２０の支持方法には、マスク２０の中心部を支持（または保持）する方法と、マスク２０の周辺部を支持（または保持）する方法があるが、前者ではマスク２０に形成されているパターンを損傷してしまうおそれがある。そこで、通常は後者の方法が採用されるが、この場合には、マスク２０は自重によってその中心部が下側に凸となるように撓む。

一方、誘電セラミックス体１１の底面は、上述の通り、凹状に加工されているために、マスク２０を静電チャック１０に近付けた状態では、マスク２０の中心部と静電チャック１０の吸着面の中心部との間隔は、これらの周辺部の間隔よりも広くなる。この状態でマスク２０を、静電チャック１０の吸着面全体に一気に吸着させると、マスク２０の位置ずれが生じたり、マスク２０に応力が掛かることとなり、好ましくない。

そこで、最初に電極１２ａのみに電圧を印加して、静電チャック１０の吸着面の中心部でマスク２０の略中心部を吸着保持する。その後、電極１２ｂに電圧を印加して、静電チャック１０の吸着面の中心部の外側でマスク２０の未吸着部を吸着保持する。これにより、マスク２０に不要な応力が掛からず、またマスク２０の位置ずれを防ぐことができる。

なお、図１および図３では２個の独立駆動可能な電極１２ａ・１２ｂを示したが、上述したマスク２０の吸着方法によりマスク２０を静電チャックに吸着させるためには、誘電セラミックス体に略同心円状に３またはそれ以上の独立駆動が可能な電極を設け、これらを中心から外側に向けて、逐次、駆動してもよい。

上述した静電チャック１０では、吸着面が滑らかな曲面を有する誘電セラミックス体１１が用いられていたが、例えば、図４の概略底面図に示すように、吸着面に所定のパターンでピン１５（円柱状突起部）が形成され、また、その外周部にはリブ１６（円環状突起部）が形成されている誘電セラミックス体１１′を用いることもできる。このようなピン１５およびリブ１６は誘電セラミックス体１１の底面をサンドブラスト加工等することにより形成することができる。誘電セラミックス体１１′では、ピン１５およびリブ１６の頂点を結ぶ曲面、つまりマスク２０（図示せず）と接するポイントを結ぶ曲面が凹状になっていればよい。

このようにピン１５およびリブ１６が形成された誘電セラミックス体１１′では、さらに誘電セラミックス体１１′に、その厚み方向に貫通するガス供給孔１７ａとガス排出孔１７ｂを形成しておくことが好ましい。マスク２０（図示せず）がピン１５およびリブ１６に吸着保持されている状態で、ガス供給孔１７ａを通してピン１５の隙間に冷却ガス（例えば、窒素ガス）を供給し、ピン１５間を流れた冷却ガスをガス排出孔１７ｂから排気することにより、マスク２０（図示せず）と誘電セラミックス体１１′とを冷却することができる。

次に静電チャック１０を備えたＥＵＶ光リソグラフィシステム、つまり、露光の照明光としてＥＵＶ光を用いた投影露光装置、の実施形態について説明する。図５は、ＥＵＶ光リソグラフィシステム１２０の概略構成を示す模式図である。ＥＵＶ光リソグラフィシステム１２０では、像光学システム１２２を用いて反射型マスク１２４（レチクル）のパターンの縮小像を形成する。

一般的にＥＵＶ光とは波長が０．１〜４００ｎｍの範囲の光を指すが、ＥＵＶ光リソグラフィシステム１２０において露光のための照明光として使用されるＥＵＶ光の波長は、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にあることが望ましい。また、このようなＥＵＶ光は、例えば、レーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源は、励起光源として作用するレーザ源１３６とキセノンガス供給装置１３８と、キセノンガス供給装置１３８から供給されるキセノンガスを放出するノズル１４２と、を有している。

レーザ源１３６は紫外線以下の波長を持つレーザ光を発生させるものであり、例えば、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザが使用される。レーザ源１３６から放射されるレーザ光は集光されて、ノズル１４２から放出されたキセノンガスの流れに照射される。これによりキセノンガスプラズマが発生し、励起されたキセノンガスの分子が低いエネルギ状態に落ちる際にＥＵＶ光の光子が放出される。ＥＵＶ光は大気中では低い透過性を持っているため、キセノンガスプラズマを発生させる領域は真空チャンバ１４０内に設けられている。

真空チャンバ１４０内には、プラズマによって生成したＥＵＶ光を集光するための放物面ミラー１４４が配置されている。この放物面ミラー１４４は集光光学系を構成し、ノズル１４２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。放物面ミラー１４４はＥＵＶ光を反射するのに適当な多層膜を、典型的には、放物面ミラー１４４の凹面の表面に備えている。ＥＵＶ光はこの多層膜で反射され、真空チャンバ１４０の窓１４１を通じて集光ミラー１４６へと達する。この窓１４１はレーザプラズマＸ線源が妨害を受けずに通過できるような開口としても構わない。

前述したようにＥＵＶ光が大気中では低い透過性を持っているため、ＥＵＶ光が通過する光経路は真空雰囲気に保持されていることが好ましい。このため、ＥＵＶ光が通過する光経路は、真空チャンバ１３２内に設けられており、この真空チャンバ１３２は、真空ポンプ１３４の減圧装置を用いて所定の真空度に保たれている。なお、真空チャンバ１４０は真空チャンバ１３２から分離されていることが望ましい。これは、キセノンガスを放出するノズル１４２によりゴミが生成される傾向があるからである。

集光ミラー１４６は、放物面ミラー１４４から届いたＥＵＶ光を集光し、反射型マスク１２４へと反射させる。集光ミラー１４６で反射されたＥＵＶ光は、反射型マスク１２４の所定の部分を照明する。なお、放物面ミラー１４４と集光ミラー１４６は、ＥＵＶ光リソグラフィシステム１２０における照明システムを構成する。

反射型マスク１２４は、マスクステージに設けられた静電チャック１０の下面に吸着保持されている。反射型マスク１２４でＥＵＶ光が反射されると、ＥＵＶ光は反射型マスク１２４からのパターンデータによりパターン化される。このパターン化されたＥＵＶ光は、像光学システム１２２を通じて、ウエハステージ１３０上に載置されたウエハＷに達する。

図５では、像光学システム１２２の一例として４つの反射ミラーから構成されているものを示している。反射型マスク１２４により反射されたＥＵＶ光は、凹面第１ミラー１５０ａ、凸面第２ミラー１５０ｂ、凸面第３ミラー１５０ｃ、凹面第４ミラー１５０ｄの順で反射されて、マスクパターンの縮小された像を形成する。

ウエハＷの露光処理は、典型的には、ステップ・スキャンにより行われる。この場合、前記照明システムによりＥＵＶ光が反射型マスク１２４の所定の領域に照射されてマスクパターンがウエハＷの露光領域に投影され、露光の間、静電チャック１０とウエハステージ１３０は、像光学システム１２２に対してそれぞれ相対的に位相を合わせて、像光学システム１２２の縮小率に従った所定の速度で移動する。ここで、反射型マスク１２４とウエハＷのスキャンは、像光学システム１２２に対して１つの自由度に対して行われる。反射型マスク１２４の全ての領域をウエハＷの所定の領域に露光すると、ウエハＷのダイ上へのパターンの露光は完了する。次に、露光はウエハＷの次のダイへとステップして進む。なお、ウエハＷを保持するウエハステージ１３０は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に可動であることが好ましい。

このような露光処理の際には、ウエハＷ上のレジストから生じるガスが像光学システム１２２の各ミラー１５０ａ〜１５０ｄに影響を与えないように、ウエハＷはパーティション１５２の後ろに配置されることが望ましい。このパーティション１５２は開口１５２ａを有しており、この開口１５２ａを通じてＥＵＶ光が凹面第４ミラー１５０ｄからウエハＷへと照射される。パーティション１５２内の空間は真空ポンプ１５４により真空排気されている。これにより、ウエハＷの表面に設けられているレジスト膜（図示せず）に照射することにより生じるガス状のゴミが、各ミラー１５０ａ〜１５０ｄや反射型マスク１２４に付着することによる光学性能の悪化が防止される。

実施例および比較例について説明する。
静電チャックの製造に際して、誘電セラミックス体の原料粉末としては、負の熱膨張係数を有するリチウムアルミノシリケートと、正の熱膨張係数を有する炭化珪素とが、熱膨張係数が２０〜２６℃の範囲で−０．５×１０^−６〜０．５×１０^−６になるように配合されたものを用いた。また、電極材料としては、３０ｍｍφのタングステンメッシュと、１５２×１５２ｍｍ□で中心部に４０ｍｍφの穴が抜かれたタングステンメッシュとを用いた。

静電チャックは、上記原料粉末を所定の型に入れて一軸プレスで成形し、成形体の上に上記タングステン製の電極を先に図３に示したように配置し、その上に原料粉末を充填して、ホットプレス焼成した。こうして得られた焼結体を研削加工し、１６０ｍｍ×１６０ｍｍ×２０ｍｍとした。タングステンメッシュからなる電極は、吸着面となる面の表面から２ｍｍの深さの位置に配置した。吸着面の反対の面から各電極に給電するための端子を挿入するために、焼結体に４ｍｍφの孔を空け、各孔に３．８ｍｍφの金属製のピンを挿入して、これを各電極と接続した。

このようにして２個の静電チャックを作製し、そのうちの１個（実施例）には、吸着面を、その中心部がその周縁部よりも８０ｎｍ深くなるように凹状に加工した。残りの１個（比較例）では、吸着面を４０ｎｍ以下の平面度を有するように加工した。

このようにして作製した実施例および比較例の静電チャックに、それぞれマスクを吸着させて、マスクの平面度をレーザ干渉計を用いて測定した。ここでは、マスクの平面度が１５２×１５２ｍｍエリア内で４０ｎｍ以下となるものを合格と判定した。

なお、マスクとしては、ガラス製で、形状が１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３ｍｍであり、ヤング率が８０ＧＰａであり、静電チャックに吸着される側の表面には厚さ数十μｍの導電性膜が形成されているものを用いた。また、静電チャックに設けられた２個の電極への電圧印加方法としては、中心部に配置された３０ｍｍφのタングステンメッシュ電極に先に所定の電圧を印加し、それから所定時間が経過した後に、１５２×１５２ｍｍ□のタングステンメッシュ電極に所定の電圧を印加する方法を用いた。なお、実施例および比較例の静電チャックは、図６の平面図に示すように、その側面の３点で拘束した。

実施例および比較例の静電チャックにそれぞれ吸着保持されたマスクの平面度を測定した結果、実施例ではマスクの平面度は４０ｎｍ以下であったが、比較例の平面度は４０ｎｍよりも大きくなった。これにより、静電チャックの吸着面を凹状とすることにより、マスクを高精度で保持することができることが確認された。

上述の通り、本発明の静電チャックは半導体製造装置、特に露光装置用の部材として好適である。

本発明に係る静電チャックの概略断面図。 図１に示す静電チャックの平面図と、この平面図中に示される線Ａおよび線Ｂを含む垂直断面の形状を示す説明図。 図１に示す静電チャックの電極形状を示す説明図。 本発明に係る別の静電チャックを吸着面側から見た概略底面図。 本発明に係るＥＵＶ光リソグラフィシステムの概略構成を示す模式図。 静電チャックの拘束位置を示す説明図。

符号の説明

１０；静電チャック
１１・１１′；誘電セラミックス体
１２ａ・１２ｂ；電極
１３ａ・１３ｂ；スイッチ
１４；電源
１５；ピン
１６；リブ
１７ａ；ガス供給孔
１７ｂ；ガス排出孔
２０；マスク
１２０；ＥＵＶ光リソグラフィシステム
１２２；像光学システム
１２４；反射型マスク（レチクル）
１３０；ウエハステージ
１３２；真空チャンバ
１３４；真空ポンプ
１３６；レーザ源
１３８；キセノンガス供給装置
１４０；真空チャンバ
１４１；窓
１４２；ノズル
１４４；放物面ミラー
１４６；集光ミラー
１５０ａ；凹面第１ミラー
１５０ｂ；凸面第２ミラー
１５０ｃ；凸面第３ミラー
１５０ｄ；凹面第４ミラー
１５２：パーティション
１５２ａ；開口
１５４；真空ポンプ

Claims (6)

1. その底面で被吸着物を吸着保持することができるように少なくとも底部に誘電体を備え、かつ、その側面を介して半導体製造装置の内部に固定される静電チャックであって、
   被吸着物を吸着保持する前記誘電体の底面が、凹状であることを特徴とする静電チャック。
2. 前記誘電体層は、体積抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１４Ω・ｃｍであり、ヤング率が１００ＧＰａ以上であり、２０℃〜２６℃における平均熱膨張係数が−０．５×１０^−６〜０．５×１０^−６であることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
3. 前記被吸着物は、ヤング率が１００ＧＰａ以下の板状のガラスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電チャック。
4. 前記誘電体層に被吸着物を吸着保持するための静電力を発生させる、略同心円状に配置された２以上の独立駆動が可能な電極を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の静電チャック。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静電チャックを備えたことを特徴とする露光装置。
6. 底面が被吸着物を吸着保持する吸着面であり、かつ、前記吸着面が凹状である静電チャックに、その下方から被吸着物を接近させて、前記被吸着物を前記吸着面に吸着保持させる、被吸着物の吸着方法であって、
   前記吸着面の中心部で前記被吸着物の略中心部を吸着保持した後に、前記吸着面の中心部の外側で前記被吸着物の未吸着部を吸着保持することを特徴とする被吸着物の吸着方法。

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