JP2012230931A - 静電チャック、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クーロンタイプのみならずＪ−Ｒタイプの静電チャックにおいても、吸着力を殆ど低下させることなく、誘電層の脱粒を防止する。
【解決手段】ウエハＷを吸着保持する静電チャック２２において、ウエハＷを吸着するための吸着面３２ｓが形成された絶縁体３２と、絶縁体３２の吸着面３２ｓに形成され、絶縁体３２よりも体積抵抗率の小さい脱粒防止層３６と、脱粒防止層３６の表面に形成され、脱粒防止層３６よりも抵抗の大きい接触抵抗調整層３８と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば半導体プロセス装置又は露光装置等において、半導体ウエハ又はマスク等の被吸着物を吸着するために使用される静電チャックに関する。さらに、本発明は、静電チャックを備えた露光装置、及び露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。

露光光として波長が１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光と呼ぶ。）を使用する露光装置は真空環境下に設置されるため、ウエハ及びレチクルを保持するために静電チャックが使用される。さらに、半導体基板等に対する薄膜形成又はエッチング等を行うＣＶＤ装置等においても、被吸着物を保持するために静電チャックが使用されている。

静電チャックは、母材と誘電層との間に電極を挟み込んだ構造を有し、被吸着物に接触する誘電層としてセラッミクスが多く用いられている。静電チャックは、電極に電圧を印加した際に生じる静電力の種類によって、誘電層の体積抵抗率が比較的高いクーロンタイプと、誘電層の体積抵抗率がクーロンタイプのそれより数桁低く、誘電体内部に微弱な電流が流れるジャンセン・ラーベックタイプ（以下、Ｊ−Ｒタイプという。）と、に分かれる。

かかる静電チャックにおいて、被吸着物が誘電層から離脱する際に、誘電層の一部が被吸着物に付着して離れる現象（いわゆる脱粒）が生じると、発塵によって静電チャックを備える装置が汚染されるとともに、被吸着物に付着した異物が後工程で使用される装置を汚染する。そこで、静電チャックの脱粒を防止するために、誘電層の表面に絶縁膜をコーティングする方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平７−７４２３３号公報

従来のように、脱粒防止のために誘電層の表面に絶縁膜をコーティングする方法は、クーロンタイプの静電チャックには適用可能であるが、Ｊ−Ｒタイプの静電チャックには適用が困難である。Ｊ−Ｒタイプの吸着力は、誘電層の内部抵抗に対して誘電層と被吸着物との間の接触抵抗が大きいほど増大するため、絶縁膜を誘電層上にコーティングすると、誘電層及び絶縁膜よりなる部分の内部抵抗が高くなって、吸着力が極端に減少するためである。

一方、誘電層の表面に比較的導電性のある層をコーティングした場合、この層と被吸着物との間の接触抵抗が減少して、静電チャックと被吸着物との間の電位差が低下し、やはり吸着力が大きく減少する。
本発明は、このような事情に鑑み、クーロンタイプのみならずＪ−Ｒタイプの静電チャックにおいても、吸着力を殆ど低下させることなく、誘電層の脱粒を防止することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、被吸着物を吸着保持する静電チャックが提供される。この静電チャックは、その被吸着物を吸着するための吸着面が形成された誘電体と、その誘電体のその吸着面に形成され、その誘電体よりも体積抵抗率の小さい第１のコーティング層と、その第１のコーティング層の表面に形成され、その第１のコーティング層よりも体積抵抗率の大きい第２のコーティング層と、を備えるものである。

また、第２の態様によれば、被吸着物を吸着保持する静電チャックが提供される。この静電チャックは、その被吸着物を吸着するための吸着面が形成された誘電体と、その誘電体のその吸着面を露出させるとともに、その誘電層のその吸着面の少なくとも一部が有する凹部を埋めるように充填された充填材と、を備えるものである。
また、第３の態様によれば、露光光で例えばパターンを介して基板を露光する露光装置が提供される。この露光装置は、本発明の静電チャックと、その静電チャックを介してそのパターンが形成されたマスク基板及び／又はその基板を吸着保持してその基板を移動するステージと、を備えるものである。

また、第４の態様によれば、本発明の露光装置を用いて物体にパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその物体を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

第１の態様の静電チャックによれば、第１のコーティング層で誘電体の吸着面の脱粒が防止され、第２のコーティング層により、この第２のコーティング層と被吸着物との間の接触抵抗が高く維持される。また、第２の態様の静電チャックによれば、充填材により誘電体の吸着面の脱粒が防止されるとともに、誘電体と被吸着物との間の接触抵抗は高く維持される。従って、クーロンタイプのみならずＪ−Ｒタイプの場合でも、吸着力を殆ど低下させることなく、有効に脱粒防止を行うことができる。

第１の実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。 （Ａ）は第１の実施形態の静電チャック２２を示す断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）の要部の拡大断面図、（Ｃ）は第１変形例を示す断面図である。 （Ａ）は第２変形例の静電チャックを示す平面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図である。 （Ａ）は第２の実施形態の静電チャック２２Ｄを示す断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）の要部の拡大断面図、（Ｃ）は変形例の要部を示す拡大断面図である。 電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

［第１の実施形態］
第１の実施形態につき図１、図２（Ａ）、及び図２（Ｂ）を参照して説明する。
図１は、本実施形態の露光装置ＥＸを示す。露光装置ＥＸは、露光光ＥＬとして波長が１００ｎｍ程度以下のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光を使用するＥＵＶ露光装置である。露光光ＥＬとしては、一例として、波長５〜２０ｎｍ、例えば波長１３．５ｎｍの軟Ｘ線が用いられる。露光光ＥＬの気体による吸収を防止するため、露光装置ＥＸは不図示の真空チャンバ内に収容されている。また、露光装置ＥＸが備える光学部材は、所定のフィルタ等を除いて、多層膜によってＥＵＶ光を反射する反射部材（ミラー等）である。露光装置ＥＸは、後述の投影光学系ＰＯを有するため、以下では、投影光学系ＰＯの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙面に垂直な方向にＸ軸を、その紙面に平行な方向にＹ軸を取って説明する。

露光装置ＥＸは、露光光ＥＬ（ＥＵＶ光）を発生する例えばレーザ励起プラズマ光源よりなる露光光源（不図示）と、その露光光ＥＬを用いてレチクルＲのパターン面（レチクル面）のＸ方向に細長い照明領域１４Ｒを照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを移動するためのレチクルステージＲＳＴと、レチクルステージＲＳＴに固定されてレチクルＲを吸着保持する静電チャック１６と、を有する。照明光学系ＩＬＳは、オプティカルインテグレータ及び開口絞り等を有する本体部１０と、本体部１０からの露光光ＥＬをレチクル面に向けて反射集光するミラー１２とを有する。レチクルＲは、平板状の基板２０の表面の多層膜上のパターン領域ＰＡ内に、吸収層（例えばニッケルＮｉ又はアルミニウムＡｌ等）によってパターニングを施したものである。また、露光装置ＥＸは、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系３０と、主制御系３０の制御のもとで静電チャック１６を駆動する電源部１８とを有する。

さらに、露光装置ＥＸは、レチクル面で反射された露光光ＥＬにより、ウエハＷの表面の露光領域１４Ｗに照明領域１４Ｒ内のパターンの縮小像を投影する投影光学系ＰＯと、ウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴに固定されてウエハＷを吸着保持する静電チャック２２とを有する。また、露光装置ＥＸは、主制御系３０の制御のもとで静電チャック２２を駆動する電源部２４を有する。投影光学系ＰＯは、開口数ＮＡが例えば０．１で、反射光学部材（ミラー）のみから成る反射光学系であり、投影倍率は一例として１／４倍である。投影光学系ＰＯは、一例として、６枚のミラーＭ１〜Ｍ６を備えているが、その構成は任意である。ウエハＷ（基板又は半導体基板）は、例えばシリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の円形の平板状の基材の表面に、Ｘ線フォトレジスト（感光材料）を塗布したものを含む。

上記のレチクルステージＲＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたレチクルベース（不図示）に例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ等の駆動部（不図示）を介して浮上支持され、Ｙ方向に駆動可能であるとともに、少なくともＸ方向及びＺ軸の回りの傾斜方向（θｚ方向）にも微小量駆動可能である。レチクルステージＲＳＴの位置は、レーザ干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出され、この検出結果に基づいて、主制御系３０の制御のもとでステージ制御系２６がその駆動部を介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。

一方、ウエハステージＷＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたウエハベース（不図示）上に例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ等の駆動部（不図示）を介して浮上支持され、Ｘ方向及びＹ方向に駆動可能であるとともに、少なくともθｚ方向にも微小量駆動可能である。ウエハステージＷＳＴの位置は、レーザ干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出され、この検出結果に基づいてステージ制御系２６がその駆動部を介してウエハステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。また、露光装置ＥＸは、レチクルＲのアライメントマークの像の位置を計測する空間像計測系（レチクルアライメント系）及びウエハＷのアライメントマークの位置を計測するウエハアライメント系を備え、これらのアライメント系の計測結果に基づいてレチクルＲ及びウエハＷのアライメントが行われる。

ウエハＷの露光時には、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷの露光対象のショット領域（ダイ）が走査開始位置に移動される（ステップ移動）。その後、照明光学系ＩＬＳからの露光光ＥＬのもとで、レチクルＲのパターンの一部の投影光学系ＰＯによる像でウエハＷの当該ショット領域を露光しつつ、レチクルステージＲＳＴを介してレチクルＲをＹ方向（走査方向）に移動する動作と、ウエハステージＷＳＴを介して投影倍率に応じた速度比でウエハＷをＹ方向に移動する動作とを同期して行うことで、ウエハＷの当該ショット領域にレチクルＲのパターンの像が走査露光される。このようにステップ移動と走査露光とを繰り返すステップ・アンド・スキャン方式で、ウエハＷの複数のショット領域に対して順次レチクルＲのパターンの像が露光される。

次に、本実施形態の静電チャック１６，２２の構成につき詳細に説明する。静電チャック１６，２２は互いにほぼ同じ構造であるため、以下では静電チャック２２について説明する。
図２（Ａ）は、図１中の静電チャック２２でウエハＷを吸着保持している状態を示す断面図である。図２（Ａ）において、静電チャック２２は、円形の平板状の絶縁体３２と、絶縁体３２の表面である吸着面３２ｓに近い部分に埋め込まれた箔状又は膜状の１対のプラスの電極３４Ａ及びマイナスの電極３４Ｂとを有し、絶縁体３２の底面が図１のウエハステージＷＳＴに固定される。また、絶縁体３２は、底面側の厚い母材部３２ａと吸着面３２ｓ側の厚さが５０〜数１００μｍ程度の薄い誘電層３２ｂとから構成され、母材部３２ａと誘電層３２ｂとの間に電極３４Ａ，３４Ｂが配置されている。また、ウエハＷを吸着している期間には、電極３４Ａ，３４Ｂには、外部の直流電源２４ａ（図１の電源部２４の一部）から例えば数十〜数ｋＶの直流電圧が印加される。

母材部３２ａ及び誘電層３２ｂの材料は、一例として酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、又は炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミックスである。なお、母材部３２ａと誘電層３２ｂとで材料が異なっても良い。本実施形態の静電チャック２２は双極型のＪ−Ｒ（ジャンセン・ラーベック）タイプであり、誘電層３２ｂの体積抵抗率をクーロンタイプの誘電層に比べて数桁下げる必要がある。そのため、誘電層３２ｂ（絶縁体３２）のセラミックスには、酸化クロム及び／又は酸化チタン等の不純物が添加されている。本実施形態の誘電層３２ｂ（絶縁体３２）の体積抵抗率は、一例として１×１０⁸〜１×１０¹³Ω・ｃｍである。なお、クーロンタイプの静電チャックの誘電層の体積抵抗率は、例えば１×１０¹⁶Ω・ｃｍ以上である。さらに、誘電層３２ｂの体積抵抗率による抵抗値に対して、誘電層３２ｂ（絶縁体３２）とウエハＷとを直接に接触させた場合の接触抵抗の値は例えば１０倍程度大きく設定されている。

また、静電チャック２２は、誘電層３２ｂの表面（吸着面３２ｓ）に形成された、誘電層３２ｂからの脱粒を防止するための脱粒防止層３６と、この脱粒防止層３６の表面に形成された接触抵抗調整層３８とを有する。
図２（Ｂ）の拡大図で示すように、誘電層３２ｂは多数の微小な粒子３２ｃより構成され、誘電層３２ｂの表面（吸着面３２ｓ）には、製造工程中の研磨等によってポアと呼ばれる多数の穴３２ｄ（開口）が存在している。そこで、脱粒防止層３６は、その多数の穴３２ｄを埋めるように形成することが望ましい。脱粒防止層３６の材料としては、脱粒防止効果のできるだけ高い材料を使用することが望ましい。このように脱粒防止効果の高い材料は、粒子が誘電層３２ｂの粒子よりも微細で、かつ平滑な表面となる材料である。このように脱粒防止効果の高い材料の体積抵抗率は、誘電層３２ｂよりも小さくなり、例えば数桁小さくなる傾向がある。脱粒防止層３６の厚さの制約は厳しくないが、脱粒防止層３６の厚さは、例えば数μｍ〜数百μｍであることが望ましい。脱粒防止層３６の材料としては、例えば体積抵抗率の小さいＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）又はアルミニウム等の金属が使用可能である。ＤＬＣは、例えばプラズマＣＶＤ又はスパッタリング等で誘電層３２ｂの表面に形成可能である。

このように脱粒防止層３６の体積抵抗率が誘電層３２ｂ（絶縁体３２）よりも小さい状態で、脱粒防止層３６に直接ウエハＷ（被吸着物）を接触させると、脱粒防止層３６とウエハＷとの間の接触抵抗が、誘電層３２ｂとウエハＷとの間の接触抵抗よりも小さくなる。この場合には、脱粒防止層３６とウエハＷとの間の電位差が小さくなるため、Ｊ−Ｒタイプの静電チャック２２の吸着力が低下する。そこで、ウエハＷとの間の接触抵抗を増大させるために、脱粒防止層３６の表面に接触抵抗調整層３８が形成されている。接触抵抗調整層３８の材料は、接触抵抗調整層３８とウエハＷとの間の接触抵抗が、誘電層３２ｂとウエハＷとの間の接触抵抗とほぼ等しくなるように選択することが望ましい。接触抵抗調整層３８の材料として、体積抵抗率が誘電層３２ｂとほぼ等しい材料を選択することによって、接触抵抗もほぼ等しくなる場合が多い。本実施形態では、接触抵抗調整層３８の体積抵抗率を誘電層３２ｂとほぼ等しくすることで、接触抵抗調整層３８とウエハＷとの間の接触抵抗を誘電層３２ｂとウエハＷとの間の接触抵抗とほぼ等しくしている。本実施形態では、接触抵抗調整層３８の体積抵抗率は脱粒防止層３６よりも大きくなり、例えば数桁大きくなる。

また、接触抵抗調整層３８は、脱粒防止層３６の表面に付着し易く、かつ表面が平滑であることが望ましい。さらに、接触抵抗調整層３８はウエハＷとの接触抵抗が大きければよいため、接触抵抗調整層３８の厚さは脱粒防止層３６よりも薄くてよい。接触抵抗調整層３８の厚さは例えば数十ｎｍ〜数十μｍであることが望ましい。接触抵抗調整層３８の材料としては、例えば体積抵抗率の大きいＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）が使用可能である。

本実施形態の静電チャック２２でウエハＷを吸着する場合には、まず電極３４Ａ，３４Ｂ間に直流電圧を印加しない状態で、ウエハローダ系（不図示）によりウエハＷを静電チャック２２の脱粒防止層３６の表面に載置する。この後、直流電源２４ａから電極３４Ａ，３４Ｂ間に直流電圧を印加する。これにより、電極３４Ａ，３４Ｂ間でウエハＷを通して微弱な電流が流れる。この際に、誘電層３２ｂ、脱粒防止層３６、及び接触抵抗調整層３８の内部の抵抗値に対して、接触抵抗調整層３８とウエハＷとの接触抵抗の値はほぼ１０倍（簡単のため、ここではほぼ９倍であるとする）であるため、接触抵抗調整層３８とウエハＷとの間の電位差は、電極３４Ａ，３４Ｂ間の電位差のほぼ９／１０と大きい値になる。従って、静電チャック２２によってウエハＷを非常に大きい吸着力で保持できる。ウエハＷの露光終了後には、直流電源２４ａから電極３４Ａ，３４Ｂ間への直流電圧の印加を解除することで、ウエハＷを静電チャック２２からアンロードできる。

なお、上述のように、図１のレチクルＲを保持する静電チャック１６の構成は静電チャック２２とほぼ同様である。ただし、ウエハＷは円形であるのに対してレチクルＲの基板２０は矩形であるため、静電チャック１６の絶縁体３２に対応する部材の形状は矩形の平板状である。
上述のように、本実施形態のウエハＷを吸着保持する静電チャック２２は、ウエハＷを吸着するための吸着面３２ｓが形成された誘電体よりなる絶縁体３２と、絶縁体３２の吸着面３２ｓに形成され、絶縁体３２よりも体積抵抗率の小さい脱粒防止層３６と、脱粒防止層３６の表面に形成され、脱粒防止層３６よりも体積抵抗率の大きい接触抵抗調整層３８と、を備えている。

静電チャック２２によれば、脱粒防止層３６には脱粒防止効果を優先して材料を選択できるため、脱粒防止層３６で絶縁体３２の吸着面３２ｓ（誘電層３２ｂの表面）の脱粒が有効に防止される。また、脱粒を有効に防止するためには脱粒防止層３６を厚くする必要があり、脱粒防止層３６の体積抵抗率が高いと脱粒防止層３６における電圧降下が大きくなり、吸着力の低下が生じるため、脱粒防止層３６の体積抵抗率は低い方が望ましいが、脱粒防止層３６に体積抵抗率が小さな物質を使っても、その上の接触抵抗調整層３８により、接触抵抗調整層３８とウエハＷとの間の接触抵抗が高く維持される。従って、Ｊ−Ｒタイプの静電チャック２２でも、吸着力を殆ど低下させることなく、有効に脱粒防止を行うことができる。

また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光光ＥＬでレチクルＲのパターンを介してウエハＷを露光する露光装置であって、本実施形態の静電チャック２２と、静電チャック２２を介してウエハＷを吸着保持してウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、静電チャック１６と、レチクルＲの基板２０を静電チャック１６を介して吸着保持してレチクルＲを移動するレチクルステージＲＳＴと、を備えている。露光装置ＥＸによれば、静電チャック１６，２２の脱粒が防止されているため、静電チャック１６，２２からの脱粒（発塵）によって、ステージＲＳＴ，ＷＳＴ等が汚染されることがなく、後工程の汚染も防止される。また、静電チャック１６，２２の吸着力が高いため、ステージＲＳＴ，ＷＳＴの移動速度を高くすることが可能である。

なお、本実施形態では次のような変形が可能である。まず、本実施形態の静電チャック２２は双極型であるが、図２（Ｃ）の第１変形例の静電チャック２２Ａで示すように、単極型とすることも可能である。図２（Ｃ）において、静電チャック２２Ａは、絶縁体３２の母材部３２ａと誘電層３２ｂとの間に配置されたプラスの電極３４を有し、ウエハＷと電極３４との間に直流電源２４ａから直流電圧が印加されるとともに、ウエハＷは接地されている。この他の構成は図２（Ａ）の静電チャック２２と同様である。単極型の静電チャック２２Ａにおいても、脱粒防止層３６によって絶縁体３２の吸着面３２ｓの脱粒が防止され、接触抵抗調整層３８によってウエハＷとの間の接触抵抗が高くなっているため、吸着力を殆ど低下させることなく、有効に脱粒防止を行うことができる。

また、上記の実施形態の静電チャック２２の吸着面は平坦であるが、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の第２変形例の静電チャック２２Ｂで示すように、ピンチャック方式としてもよい。図３（Ａ）において、静電チャック２２Ｂの絶縁体３２Ａは円形の平板状であるが、表面のウエハＷと接触する円形の領域に多数の凸部３２Ａｃが形成されている。
また、図３（Ｂ）の断面図で示すように、絶縁体３２Ａの左半面の領域内の各凸部３２Ａｃ内にそれぞれ小型のプラスの電極３４Ｃが埋め込まれ、右半面の領域内の各凸部３２Ａｃ内にそれぞれ小型のマイナスの電極３４Ｄが埋め込まれている。そして、ウエハＷの吸着時には、多数のプラスの電極３４Ｃが共通に直流電源２４ａの正極に接続され、多数のマイナスの電極３４Ｄが共通に直流電源２４ａの負極に接続される。この場合、絶縁体３２Ａの電極３４Ｃ，３４Ｄよりも下の部分が母材部３２Ａａであり、電極３４Ｃ，３４Ｄよりも上の部分が誘電層３２Ａｂである。また、各凸部３２Ａｃの誘電層３２Ａｂの表面（絶縁体３２Ａの吸着面）に順次、脱粒防止層３６Ａ及び接触抵抗調整層３８が形成されている。

この第２変形例の静電チャック２２Ｂにおいても、脱粒防止層３６Ａによって絶縁体３２Ａの吸着面（誘電層３２Ａｂの表面）の脱粒が防止され、接触抵抗調整層３８ＡによってウエハＷとの値の接触抵抗が高くなっているため、吸着力を殆ど低下させることなく、有効に脱粒防止を行うことができる。また、静電チャック２２Ｂは双極型であるが、ピンチャック方式を単極型で構成してもよい。
また、本実施形態及びこの変形例の静電チャック２２，２２Ａ，２２ＢはＪ−Ｒタイプであるが、クーロンタイプの静電チャックにおいても、誘電層の表面に脱粒防止層３６，３６Ａ及び接触抵抗調整層３８，３８Ａを形成してもよい。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態につき図４（Ａ）、図４（Ｂ）を参照して説明する。本実施形態の静電チャックも図１の露光装置ＥＸでウエハＷ（又はレチクルＲ）を吸着保持するために使用可能である。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図４（Ａ）は本実施形態のＪ−Ｒタイプの静電チャック２２Ｄを示す断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の要部の拡大図である。図４（Ａ）において、静電チャック２２Ｄは、絶縁体３２と、絶縁体３２の母材部３２ａと誘電層３２ｂとの間に配置された電極３４Ａ，３４Ｂと、絶縁体３２の吸着面３２ｓ（誘電層３２ｂのウエハＷと対向する面）にコーティングされた充填材４０とを備えている。図４（Ａ）では分かり易いように、充填材４０は誘電層３２ｂとウエハＷとの間に設置されているが、実際には図４（Ｂ）に示すように、充填材４０は、吸着面３２ｓ（誘電層３２ｂの表面）の多数の穴３２ｄ（ポア）内にのみ充填され、充填材４０とウエハＷとは接触していない。充填材４０としては、吸着面３２ｓの多数の穴３２ｄに浸透可能な材料を用いることが望ましい。充填材４０としては、一例としてフッ素樹脂を用いることができる。フッ素樹脂としては、例えばＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）、又はＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）等を使用可能である。

次に、吸着面３２ｓの穴３２ｄを充填材４０で埋め、穴３２ｄ以外の部分には充填材４０が残らないように静電チャック２２Ｄを製造する方法の一例につき説明する。充填材４０がフッ素樹脂である場合、誘電層３２ｂの表面に充填材４０を液体で供給する。具体的には、その液体をスピンコート法等で誘電層３２ｂの表面にコーティング（湿式コーティング）する。これにより、液状の充填材４０は穴３２ｄの内部に浸透し、穴３２ｄ以外の領域に充填材４０が残りにくくなる。その後、乾燥及び焼成を行うことで、充填材４０が穴３２ｄに定着する。この状態でも、穴３２ｄ以外の領域には充填材４０は殆ど残っていない。なお、より完全に穴３２ｄ以外の領域の充填材４０を除去するためには、その焼成後に吸着面３２ｓの研磨を行ってもよい。

本実施形態の静電チャック２２Ｄによれば、絶縁体３２（誘電層３２ｂ）の体積抵抗率は比較的小さいとともに、誘電層３２ｂとウエハＷとの間の接触抵抗は高く設定されている。さらに、充填材４０により吸着面３２ｓ（誘電層３２ｂ）の脱粒が有効に防止されるが、充填材４０はウエハＷには接触しないため、絶縁体３２とウエハＷとの間の接触抵抗は高く維持される。従って、絶縁体３２とウエハＷとの間の電位差（吸着力）が高く維持される。従って、Ｊ−Ｒタイプの静電チャック２２Ｄでも、吸着力を殆ど低下させることなく、有効に脱粒防止を行うことができる。

なお、本実施形態では以下のような変形が可能である。本実施形態の静電チャック２２Ｄでは、充填材４０とウエハＷとは接触していないが、図４（Ｃ）の変形例の静電チャック２２Ｅで示すように、充填材４０の表面に図２（Ａ）の静電チャック２２で使用された接触抵抗調整層３８と同じ材料の接触抵抗調整層４２を形成してもよい。
この静電チャック２２Ｅでは、接触抵抗調整層４２が設けられているため、接触抵抗調整層４２とウエハＷとの間の接触抵抗が安定に高く維持され、ウエハＷを高い吸着力で吸着できる。

なお、本実施形態においても、静電チャック２２Ｄ，２２Ｅを単極型で構成してもよい。さらに、本実施形態のように、誘電層３２ｂの表面に充填材４０を設ける構成をクーロンタイプの静電チャックに適用してもよい。
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸを用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図５に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置ＥＸ（露光方法）によりマスクのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。

言い換えると、このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置（露光方法）を用いてその投影面上に設置される基板（ウエハ）を露光することと、露光された基板を処理すること（ステップ２２４）とを含んでいる。上記の実施形態の露光装置によれば、発塵が少なく、ステージの移動速度を速くできるため、デバイスを高い歩留まりで、かつ高いスループットで製造できる。

また、上記の実施形態では露光装置として、ＥＵＶ露光装置が使用されているが、露光光として紫外光を使用する露光装置、又は露光光として電子線を用いる電子線露光装置等でも、レチクル及び／又はウエハを吸着するために上記の実施形態の静電チャックを使用してもよい。
さらに、上記の実施形態の静電チャックは、半導体基板等に対する薄膜形成又はエッチング等を行うＣＶＤ装置等にも適用可能である。

このように、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。

ＥＸ…露光装置、Ｒ…レチクル、ＰＯ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＲＳＴ…レチクルステージ、ＷＳＴ…ウエハステージ、１６，２２，２２Ａ〜２２Ｄ…静電チャック、２４ａ…直流電源、３２，３２Ａ…絶縁体、３２ｂ，３２Ａｂ…誘電層、３４，３４Ａ〜３４Ｄ…電極、３６…脱粒防止層、３８，４２…接触抵抗調整層、４０…充填材

Claims (11)

1. 被吸着物を吸着保持する静電チャックにおいて、
   前記被吸着物を吸着するための吸着面が形成された誘電体と、
   前記誘電体の前記吸着面に形成され、前記誘電体よりも体積抵抗率の小さい第１のコーティング層と、
   前記第１のコーティング層の表面に形成され、前記第１のコーティング層よりも体積抵抗率の大きい第２のコーティング層と、
   を備えることを特徴とする静電チャック。
2. 前記第１のコーティング層は、前記誘電体の前記吸着面の少なくとも一部が有する凹部を埋めるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
3. 前記第２のコーティング層と前記被吸着物との間の接触抵抗は、前記誘電体と前記被吸着物との間の接触抵抗とほぼ等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電チャック。
4. 前記誘電体の体積抵抗率は、ほぼ１×１０⁸〜１×１０¹³Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の静電チャック。
5. 被吸着物を吸着保持する静電チャックにおいて、
   前記被吸着物を吸着するための吸着面が形成された誘電体と、
   前記誘電体の前記吸着面を露出させるとともに、前記誘電層の前記吸着面の少なくとも一部が有する凹部を埋めるように充填された充填材と、
   を備えることを特徴とする静電チャック。
6. 前記充填材は、前記被吸着物と接触しないように前記誘電体に充填されることを特徴とする請求項５に記載の静電チャック。
7. 前記充填材はフッ素樹脂のコーティング層であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の静電チャック。
8. 前記誘電体の前記吸着面に前記充填材を覆うように形成され、前記誘電体と前記被吸着物との間の接触抵抗を調整するための調整層を備えることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の静電チャック。
9. 露光光で基板を露光する露光装置において、
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の静電チャックと、
   前記静電チャックを介して前記基板を吸着保持して前記基板を移動するステージと、
   を備えることを特徴とする露光装置。
10. 露光光でパターンを介して基板を露光する露光装置において、
    請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の静電チャックと、
    前記パターンが形成されたマスク基板を前記静電チャックを介して吸着保持して前記パターンを移動するステージと、
    を備えることを特徴とする露光装置。
11. 請求項９又は請求項１０に記載の露光装置を用いて物体にパターンを形成することと、
    前記パターンが形成された前記物体を処理することと、
    を含むデバイス製造方法。

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