JP2013516759A - ハイブリッド静電チャック - Google Patents

Abstract

デバイス(200)を保持するための静電チャック(230)は、チャック本体(244)、クーロン電極(246)、ジョンソン-ラーベック(J-R)電極(248)、及び制御系(224)を含む。チャック本体(244)は、デバイス(200)と係合する吸着面(250)を含み、チャック本体(244)は、比較的高抵抗を有する誘電体で構成される。J-R電極(248)は、吸着面(250)から離れて配置される。クーロン電極(246)も、吸着面(250)から離れて配置される。制御系(224)は、デバイス(200)を吸着面(250)に向かって引き寄せるJ-R力を発生するために、J-R電極(248)に第一電圧を選択的に印加し、さらにデバイス(200)を吸着面(250)に向かって引き寄せるクーロン力を発生するために、クーロン電極(246)に第二電圧を選択的に印加する。この構成で、J-R力とクーロン力の両方が同時に、吸着面(250)に対してデバイス(200)を引き寄せるために使用される。その結果、静電チャック(230)は、デバイス(200)の非平坦さを低減し、及び/又はデバイス(200)と吸着面(250)との間に位置するパーティクルをクラッシュすることが、より可能である。

Description

本出願は、２０１０年１月５日に出願された米国特許出願第１２／６５２、６６９号に基づく優先権を主張し、その内容をここに援用する。

一般に、半導体処理において、レチクルの像を半導体ウェハに転写するために半導体処理用の露光装置が使用される。通常、露光装置は、照明源、レチクルを保持し位置決めするレチクルステージ装置、光学装置、及び半導体ウェハを保持し位置決めするウェハステージ装置を有する。

近年、ウェハへの転写トランジスタ数を増加させるために、極紫外光源を使用する極紫外リソグラフィ（ＥＵＶＬ）システムが提案されている。極紫外光は吸収を避けるために真空中を伝搬する必要がある。

これらのシステムにおけるレチクルは反射型であり、レチクルを支持し、かつレチクルの非平坦さを除くために静電チャックを用いる必要がある。さらに、レチクルとチャックの間のパーティクルにより、吸着されたレチクルがさらなる非平坦さを引き起こす可能性がある。現在のＥＵＶＬの基準は、吸着されたレチクルがＰＶ値（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｖａｌｌｅｙ）で５０ｎｍ未満を超えないような表面平坦度を持つように規定している。

残念ながら、既存の静電チャックは、レチクルとチャックの間に生じるパーティクルを十分に平坦化するための、十分な力を生じることができない可能性がある。

本発明はデバイスを保持するための静電チャックに関する。静電チャックはチャック本体、クーロン電極、ジョンソン−ラーベック（Ｊ−Ｒ）電極、及び制御系を含む。チャック本体は、デバイスと係合する吸着面を含み、吸着面は比較的高抵抗を有する誘電体で構成される。Ｊ―Ｒ電極は、吸着面から空間的に離れて配置される。クーロン電極も、吸着面から空間的に離れて配置される。

ここで、制御系は、デバイスを吸着面に向かって引き寄せるクーロン力を発生するために、クーロン電極に選択的に第一電圧を印加し、かつデバイスを吸着面に押し付けるＪ−Ｒ力を発生するために、Ｊ―Ｒ電極に選択的に第二電圧を印加する。この構成により、Ｊ−Ｒ力とクーロン力の両方が、デバイスを吸着面に引き寄せるために同時に使用される。その結果、静電チャックは、デバイスの非平坦さを低減する、及び／又はデバイスとチャックの間に位置するパーティクルをクラッシュ、又は平坦にすることができる。従って、静電チャックは、高品質で高密度のウェハを製造するための露光装置に用いることができる。

一実施形態において、吸着面は、実質的に組成において均一（均質）である。その結果、吸着面をより厳しい精度で作製することができ、吸着面は、同じ比率で膨張、収縮することになる。吸着面を正確に製造することは、デバイスを平坦な状態に保つために非常に重要である。

ある実施形態において、クーロン電極は、Ｊ−Ｒ電極に比べて吸着面により近い。ここで、電極ギャップは、クーロン電極を吸着面から分離する。例えば、電極ギャップは、約１００μｍより小さくすることができる。

別の実施形態において、本発明は、静電チャックに加えて照明源を備えた露光装置に関する。さらに、制御系は、デバイスの吸着初期にクーロン電極に第一電圧を、Ｊ−Ｒ電極に第二電圧を印加する。その後、制御系は、照明源の動作中（例えば、露光処理中）には、クーロン電極に第一電圧を印加しない。従って、吸着初期の後には、Ｊ−Ｒ電極のみが、デバイスを保持するのに利用される。クーロン電極は、露光処理中に使用されないので、チャックを動作するのに必要とされる電力が低減され、チャックにより発生する熱が低減される。

また、本発明は、デバイスを保持する方法に関する。その方法は、（１）高抵抗の誘電体で構成され、デバイスと係合する吸着面を有するチャック本体を供給する工程と、（２）吸着面から離れたＪ−Ｒ電極を供給する工程と、（３）吸着面から離れたクーロン電極を供給する工程と、（４）デバイスを吸着面に向けて引き寄せるクーロン力を発生するために、制御系によりクーロン電極に選択的に第一電圧を印加する工程と、（５）デバイスを吸着面に押し付けるＪ−Ｒ力を発生するために、Ｊ−Ｒ電極に選択的に第二電圧を印加する工程と、を含むことができる。

さらに、本発明はウェハや、ウェハ上に物体を製造するための方法にも関する。

本発明の特徴は、発明内容はもちろん、その構造と動作のいずれも、同種の特徴が同種の部分として言及された、添付の図面及び以下の説明から最良に理解される。

図１は、本発明の特徴を有する、露光装置の模式図である。 図２Ａは、本発明の特徴を有する、デバイスの斜視図、チャックの第一の実施形態、及び制御系の一部の簡略図である。 図２Ｂは、図２Ａのチャックの簡略化した上面図である。 図２Ｃは、図２Ａのチャックの簡略化した下面図である。 図２Ｄは、図２Ａのデバイスとチャックの簡略化した側面図である。 図２Ｅは、図２Ｄの２Ｅ−２Ｅ線における、デバイスとチャックの簡略化した断面図、及び制御系の一部の簡略図である。 図２Ｆは、図２Ｄの２Ｆ線における、デバイスの一部とチャックの一部の拡大図である。 図３Ａ−３Ｅは、チャックの実施形態の簡略図であり、デバイスのロード、吸着、露光、吸着解除、及びアンロードのサイクル中に、デバイス、クーロン電極、及びＪ−Ｒ電極の電位を制御するための、スイッチの使用方法を説明したものである。 図４Ａは、チャックのＪ―Ｒ電極の活性化後の、図２Ｅの４Ａ線におけるデバイスの一部とチャックの一部の簡略化した拡大図と、制御系の一部の簡略化した図である。 図４Ｂは、チャックのＪ−Ｒ電極の活性化に加えてクーロン電極の活性化後の、図４Ａのデバイスの一部とチャックの一部の簡略化した拡大図と、制御系の一部の簡略化した図である。 図４Ｃは、Ｊ−Ｒ電極はまだ活性化された状態で、クーロン電極は非活性化された後の、図４Ｂのデバイスの一部とチャックの一部の簡略化した拡大図と、制御系の一部の簡略図である。 図５Ａは、チャックのＪ−Ｒ電極の活性化後に、図２Ｅの５Ａ線におけるデバイスの一部とチャックの一部の簡略化した拡大図と、制御系の一部の簡略図である。 図５Ｂは、チャックのＪ−Ｒ電極の活性化に加えてクーロン電極の活性化後の、図５Ａのデバイスの一部とチャックの一部の簡略化した拡大図と、制御系の一部の簡略図である。 図５Ｃは、Ｊ−Ｒ電極はまだ活性化された状態で、クーロン電極は非活性化された後の、図５Ｂのデバイスの一部とチャックの一部の簡略化した拡大図と、制御系の一部の簡略図である。 図６は、Ｊ−Ｒ電極とクーロン電極の非接触ギャップに対する圧力を示したグラフである。 図７Ａは、デバイス、及びチャックの別の実施形態の簡略化した側面図である。 図７Ｂは、図７Ａのデバイスとチャックの簡略化した断面図である。 図８は、デバイス、及びチャックの別の実施形態の簡略化した側面図である。 図９は、デバイス、及びチャックのさらに別の実施形態の簡略化した側面図である。 図１０はデバイス、及びチャックのさらに別の実施形態の簡略化した側面図である。

図１は、精密装置、すなわち本発明の特徴を有する露光装置１０の模式図である。露光装置１０は、装置フレーム１２、照明系１４（照射装置）、光学装置１６、レチクルステージ装置１８、ウェハステージ装置２０、測定系２２、及び制御系２４を含む。露光装置１０の各部品の構成は、露光装置１０の設計要求に適合するように変更可能である。

図面は、Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸と、Ｘ軸とＹ軸に直交するＺ軸を示す方位系を含む。なお、これらの軸は、第一、第二、及び第三軸と呼ばれることもある。

露光装置１０は、特に、集積回路のパターン（不図示）をレチクル２６から半導体ウェハ２８に転写するリソグラフィ装置として有用である。

全体として、ある実施形態において、レチクルステージ装置１８は、繰り返し可能で、かつ改良された平坦さを持ってレチクル２６を保持するハイブリッド静電チャック３０を含む。代替的に、又は追加的に、ウェハステージ装置２０は、繰り返し可能で、かつ改良された平坦さを持って、ウェハ２８を保持するハイブリッド静電チャックを含むことができる。このことにより、露光装置１０はより高品質で、より高密度のウェハを製造することが可能となる。

リソグラフィ装置には多くの異なった型がある。例えば、露光装置１０は、スキャン型フォトリソグラフィシステムとして用いることができる。代替的に、露光装置１０は、ステップアンドリピート型フォトリソグラフィシステムとして用いることができる。しかしながら、ここで提供される露光装置１０の使用は、半導体製造のためのフォトリソグラフィシステムに限定されるものではない。

装置フレーム１２は、剛体で、露光装置１０の部品を支持する。図１に示された装置フレーム１２は、搭載ベース３２、例えば、地面、台座、建物の床や、この他の支持構造物の上方で、レチクルステージ装置１８、光学装置１６、及び照明系１４を支持する。

照明系１４は、照明源３４と照明光学装置３６を含む。照明源３４は、光エネルギー束（照射）を放射する。照明光学装置３６は、照明源３４からレチクル２６に光エネルギー束を導く。光束は、レチクル２６の異なる部分を選択的に照射し、ウェハ２８を露光する。図１において、レチクル２６は反射性であり、エネルギー束は、レチクル２６の下方から導かれる。

静電チャック３０は、光束の光路が真空中であることを要求する極紫外リソグラフィ（ＥＵＶＬ）において、特に有用である。ＥＵＶＬシステムにおいて、照射源３４は、約１３ナノメートルの波長を持つ光を発生する極紫外照明系である。代替的に、チャック３０は、リソグラフィシステムや他のＥＵＶＬシステムに用いることができる。代替的な実施形態の例としては、照明源３４は、ｇ線源（４３６ｎｍ）、ｉ線源（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、又はＦ_２レーザ（１５７ｎｍ）とすることができる。これらの代替的な実施形態において、使用されるレチクルが反射性よりはむしろ透過性であるため、ハイブリッドチャックはパターンされた基板とともに用いることに制限される。

ＥＵＶＬシステムでは、照明光学装置３６の構成要素は反射型である。代替的に、非ＥＵＶＬシステムでは、照明光学装置３６の構成要素はレンズとすることができる。

光学装置１６は、レチクル２６からウェハ２８に光を投影、及び／又は焦点を合わせる。ＥＵＶＬシステムでは、光学装置１６の構成要素は反射型である。代替的に、非ＥＵＶＬシステムでは、光学装置１６の構成要素はレンズとすることができる。

レチクルステージ装置１８は、光学装置１６及びウェハ２８に対してレチクル２６を保持し、位置決めする。同様に、ウェハステージ装置２０は、レチクル２６の照射された部分の投影された像に対して、ウェハ２８を保持し位置決めする。各々のステージ装置１８、２０の構成は、ここで提示された技術に従って様々に変更可能である。一つの実施形態において、各々のステージ装置１８、２０はチャック３０、チャック３０を保持するステージ３８、ステージ３８の動作を導くステージ基部４０、及びチャック３０とチャック３０によって保持されるデバイスを動かすステージ動作装置４２を含む。これら各々の部品の大きさ、形、及びデザインは、露光装置１０の動作要求に適合するように変更可能である。

測定系２２は、光学装置１６や他の参照物に対する、レチクル２６とウェハ２８の動作を測定する。この情報により、制御系２４は、レチクル２６とウェハステージ装置２０を精密に位置決めし、また、ウェハ２８を精密に位置決めするために、レチクルステージ装置１８を制御することができる。例えば、測定系２２は、複数のレーザ干渉計、エンコーダ、及び／又は他の測定機器を利用することができる。

制御系２４は、レチクルステージ装置１８、ウェハステージ装置２０、及び測定系２２と接続されている。制御系２４は、測定系２２から情報を受け取り、レチクル２６とウェハ２８を精密に位置決めするために、ステージ動作装置１８、２０を制御する。さらに、制御系２４は、チャック３０の活性化と不活性化を制御するために、チャック３０に電圧を印加する。制御系２４は、一つ以上のプロセッサ及び回路を含むことができる。

静電チャックには、クーロン及びジョンソン−ラーベックの２種類の従来型がある。これらは、誘電体の特性と、得られるクランプ力発生のメカニズムによって区別される。クーロンチャックは、第二電極としての役割を果たすレチクルの導電性裏面とともに、標準的な誘電キャパシタのように機能する。クーロンチャックは、比較的長距離にあるチャックとレチクルとの間に引力を発生する。Ｊ−Ｒ誘電体は、大きいが有限の抵抗を有し、そのため、表面が接触し電圧が加えられた時に、それ自身と基板を通して電流が流れる。電荷は、基板と誘電体の間の境界面に蓄積する。境界領域の厚さは表面荒さと関連しているため、電荷分離は一般的にとても小さく、強い静電力を発生することができる。ＪＲチャック力は本質的に接触力であり、もし２つの表面が接触していないと、その力はほとんどゼロである。しかしながら、表面が互いに近いと、とても強い引力を発生することができる。さらに、強いクランプ圧力を発生するのに必要な電圧は、クーロンチャックに比べＪ−Ｒチャックでは、非常に小さくすることができる。さらに、Ｊ―Ｒチャックは、クーロンチャックに比べ、より簡易で、より堅固である。クーロンチャックとＪ−Ｒチャックの比較研究は、Ｍ．Ｓｏｇａｒｄらの、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｂ２５、 ２１５５（２００７）、「Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｏｕｌｏｍｂ ａｎｄ Ｊｏｈｎｓｅｎ−Ｒａｈｂｅｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｃｈｕｃｋ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｆｏｒ ＥＵＶ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」に説明されており、許される限り、その内容をここに援用する。

静電チャックは、１つの電極、又は複数の電極を有することができる。単一の電圧がチャックに印加されると、チャックは単極と呼ばれ、対極の電圧が複数の電極に印加されると、チャックは双極と呼ばれる。チャック表面は、平坦にも、高い突起やピンで覆われた状態にもできる。

図２Ａは、本発明の特徴を有する、デバイス２００（ときどき「ワークピース」とも呼ばれる）、チャック２３０の第一の実施形態、及び制御系２２４の一部の斜視図である。例えば、デバイス２００は、（図１に示された）レチクル２６とすることができ、チャック２３０は、レチクル２６を確実に保持する。代替的に、デバイス２００は、（図１に示された）ウェハ２８とすることができ、チャック２３０は、ウェハ２８を確実に保持するために使用することができる。さらに代替的に、チャック２３０は、製造、検査、及び／又は測定動作中に、他の種類のデバイスを保持するのに使用することができる。

図２Ａにおいて、デバイス２００は、全体として矩形形状（例えば、レチクル２６の場合）であり、上面２００Ａ、下面２００Ｂ、及び４つの側面２００Ｃを含む。代替的に、デバイス２００は、全体として円板形状（例えば、ウェハ２８の場合）のような、別の構成を有することができる。ここで開示される実施形態において、デバイス２００の上面２００Ａ、より一般的にはチャックに面する側は、導電性である。

一つの実施形態において、チャック２３０は、協働してデバイス２００を保持する、チャック本体２４４、クーロン電極２４６、及びＪ−Ｒ電極２４８を含む。これらの部品の大きさ、形、及びデザインは、デバイス２００の吸着要求に適合するように変更可能である。

図２Ａにおいて、チャック本体２４４は、剛体で、全体として矩形形状であり、最上部の第一面２４４Ａと、反対の最底部の第二面２４４Ｂと、４つの側面２４４Ｃ（図２Ａでは２つのみが見える）を含む。さらに、チャック本体２４４は、デバイス２００と係合する吸着面２５０を規定する。図２Ａにおいて、吸着面２５０は最底部の第二面２４４Ｂに位置する。代替的に、チャック本体２４４は、全体として円板形状の構成を有することができる。

一つの実施形態において、チャック本体２４４は、比較的高い（有限の）抵抗を有する誘電体材料で構成される。チャック本体２４４に適した材料は、約１０^６から１０^１３オーム・ｃｍの範囲の抵抗率を有する。チャック本体２４４に適した材料の非排他的な例は、窒化アルミニウム、アルミナとチタニアのセラミック混合物、あるいはシリコンカーバイドを含む。

クーロン電極２４６は、デバイス２００を吸着面２５０に引き寄せるクーロン力を発生するために使用される。換言すると、制御系２２４は、デバイス２００を吸着面２５０に対して引き寄せるクーロン力を選択的に発生するために、クーロン電極２４６に選択的に電圧を印加する。図２Ａにおいて、クーロン電極２４６は、クーロン電極板２４６Ａ、及び空間的に離れた（想像線で示された）１つ以上の低抵抗伝送路２４６Ｂを含む。

一つの実施形態において、クーロン電極板２４６Ａは、全体として矩形形状であり、チャック本体２４４の最上部２４４Ａに位置する。代替的に、クーロン電極板２４６Ａは、チャック本体２４４の別の位置に配置することができ、及び／又はクーロン電極板２４６Ａは、図２Ａに示されたものとは異なる構成を有することができる。クーロン電極板２４６Ａに適した材料は、クロム、銅、あるいは金のような、導電性の材料を含む。

低抵抗伝送路２４６Ｂは、クーロン電極面２４６Ａに導かれた電流が、吸着面２５０の近傍まで流れるための経路を供給する。さらに、低抵抗伝送路は、クーロン電極板２４６Ａに印加された電圧が、吸着面の近傍までほとんど減少することなく伝達されることを可能とする。クーロン電極板２４６Ａに印加された電圧は、吸着面２５０の近傍まで伝達されるので、かなり大きなクーロン力を発生することができる。

低抵抗伝送路２４６Ｂの数、及び構成は、チャック２３０の要求に適合するように、変更可能である。図２Ａにおいて、チャック２３０は、７×７の矩形マトリクスに構成され、空間的に離れた４９個の低抵抗伝送路２４６Ｂを含む。代替的に、チャック２３０は４９個より多い、又は４９個より少ない低抵抗伝送路２４６Ｂを含むように構成することができる。低抵抗伝送路２４６Ｂの構成は、後でより詳しく説明される。

Ｊ−Ｒ電極２４８は、デバイス２００を吸着面２５０に対して引き寄せるＪ−Ｒ力を発生するために使用される。換言すると、制御系２２４は、デバイス２００を吸着面２５０に対して引き寄せるＪ−Ｒ力を発生するために、Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を印加する。図２Ａにおいて、Ｊ−Ｒ電極２４８は、Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａを含む。

ある実施形態において、Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａは、全体として矩形形状であり、クーロン電極板２４６Ａの下方において、チャック本体２４４の上面２４４Ａに位置する。代替的に、Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａは、チャック本体２４４の別の位置に配置することができ、及び／又はＪ−Ｒ電極板２４８Ａは、図２Ａに示されたものとは異なった構成を有することができる。Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａに適した材料は、クロム、銅、あるいは金のような導電性の材料を含む。

Ｊ−Ｒ電極板、及びＪ−Ｒ電極誘電体はまた、クーロンチャックの電極、及び誘電体と似たように機能する。その結果、Ｊ−Ｒチャックは、Ｊ−Ｒ力に加え、クーロン力にも寄与する。しかしながら、Ｊ−Ｒ誘電体は、一般的に比較的厚いために、Ｊ−Ｒ電極は、誘電体キャパシタの第二電極を形成している基板表面から離れており、そのため、クーロン力はとても微弱で、Ｊ−Ｒチャックを評価する際には、無視されることが多い。

制御系２２４は、（１）デバイス２００にクーロン力を発生させるために、クーロン電極２４６に電圧を選択的、独立的に印加し、（２）デバイス２００にＪ−Ｒ力を発生させるために、Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を選択的、独立的に印加する。

ここで、ある実施形態では、デバイスの吸着初期に、制御系２２４は、クーロン力とＪ−Ｒ力の両方を発生させ、吸着面２５０に対してデバイス２００を確実に引き寄せるために、クーロン電極２４６とＪ−Ｒ電極２４８の両方に電圧を印加する。後でより詳しく説明されるように、クーロン力とＪ−Ｒ力の両方が、吸着初期に使用されることから、（１）デバイス２００の非平坦さを克服／低減するために、及び／又は（２）吸着面２５０とデバイス２００の間に位置するパーティクルをクラッシュするために、吸着面２５０に対してデバイス２００を確実に引き寄せることができる。その結果、チャック２３０は、デバイス２００の非平坦さを低減するために使用することができ、（図１に示された）露光装置１０は、（図１に示された）より高品質で、より高機能密度のウェハ２８を製造するために使用することができる。より具体的には、ＥＵＶＬシステム１０では、（図１に示された）レチクル２６上のパターンの非平坦さ（すなわち、高さの変化量）は、ウェハ２８上の像配列誤差をもたらす。この理由から、吸着面２５０が、非常に平坦であるのと同様、レチクル２６の前面及び後面が、平坦であることが不可欠である。

さらに、ある実施形態において、デバイス２００が吸着面２５０に対して平坦に引き寄せられた後、制御系２２４は、クーロン電極２４６に電圧を印加するのを中止することができる。ここで、デバイス２００が、吸着面２５０に対して平坦に引き寄せられた後、Ｊ−Ｒ力は単独で、吸着面２５０に対してデバイス２００を平坦に保持するのに十分である。従って、（図１に示された）照明系１２の動作中、及びレチクル２６からウェハ２８への機能の転写中に、電圧は、クーロン電極２４６に印加されない。その結果、露光装置１０の動作中に、電力は低減され、かつチャック２３０での発熱が低減される。

図２Ａにおいて、制御系２２４は、（１）クーロン電極２４６に選択的に電圧を印加するクーロン回路２５２、及び（２）Ｊ−Ｒ電極２４８に選択的に電圧を印加するＪ−Ｒ回路２５４を含む。この実施形態において、クーロン回路２５２は、クーロン電極２４６とデバイス２００の導電性の上面２００Ａとの間に電気的に接続され、クーロン電極２４６に選択的に電圧を印加するために制御することができる、クーロン電圧源２５２Ａとクーロンスイッチ２５２Ｂを含む。同様に、Ｊ−Ｒ回路２５４は、Ｊ−Ｒ電極２４８とデバイス２００の導電性の上面２００Ａとの間に電気的に接続され、Ｊ−Ｒ電極２４８に選択的に電圧を印加するために使用することができる、Ｊ−Ｒ電圧源２５４ＡとＪ−Ｒスイッチ２５４Ｂを含む。制御系２２４の動作は、後でさらに説明される。

図２Ｂは、チャック２３０の簡略化した上面図であり、図２Ｃは、簡略化した下面図である。図２Ａは、この実施形態において、（想像線で示された）低抵抗伝送路２４６Ｂが、７×７の矩形マトリクス状に、空間的に等間隔に離れていることを示している。

図２Ｃは、この実施形態において、チャック２３０が、ピン型チャックであり、吸着面２５０が、空間的に離れた複数の突起２５０Ａ（「ピン」）を含むことを示している。突起２５０Ａの数、及び構成は、チャック２３０の要求に適合するように変更可能である。例えば、突起２５０Ａは、円筒形の構成を有することができる。さらに、図２Ｃにおいて、チャック２３０は、７×７の矩形マトリクス状に構成され、空間的に離れた４９個の突起２５０Ａを含む。この実施形態において、突起２５０Ａの数は、（図２Ｂに示された）低抵抗伝送路２４６Ｂの数に対応する。代替的に、チャック２３０は、４９個より多い、又は４９個より少ない突起２５０Ａを含むように構成することができ、及び／又は突起２５０Ａの数は、低抵抗伝送路２４６Ｂの数と異なるようにすることができる。

図２Ｄは、図２Ａのデバイス２００とチャック２３０の簡略化した側面図である。図２Ｅは、図２Ａの２Ｅ−２Ｅ線における、デバイス２００とチャック２３０の簡素化された断面図、及びクーロン回路２５２とＪ−Ｒ回路２５４を含む制御系２２４の一部の簡略図である。図２Ｆは、図２Ｄの２Ｆ線における、デバイス２００の一部とチャック２３０の一部の拡大図である。

図２Ｄ及び２Ｅは、この実施形態において、絶縁板２５６が、クーロン電極板２４６ＡとＪ−Ｒ電極板２４８との間に配置されていることを示している。絶縁板２５６は、クーロン電極板２４６ＡとＪ−Ｒ電極板２４８を、互いに電気的に分離する。絶縁板２５６に適した材料は、アルミナ、低熱膨張ガラス、又はゼロデュア（登録商標）を含む。

さらに、図２Ｅは、Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａが、Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａを貫いて伸び、かつ、低抵抗伝送路２４６ＢがＪ−Ｒ電極板２４８Ａを貫いて伸びるのを可能とする、空間的に離れた複数の面開口２４８Ｂを含むことを示している。この実施形態において、Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａは、各々の低抵抗伝送路２４６Ｂに対して、個別の面開口２４８Ｂを含む。従って、Ｊ−Ｒ電極板２４８Ａは、７×７の矩形マトリクスに構成され、空間的に離れた４９個の開口２４８Ｂを含み、開口２４８Ｂの数は、低抵抗伝送路２４６Ｂの数に対応する。

さらに、図２Ｄ及び２Ｅは、低抵抗伝送路２４６Ｂが、（１）クーロン電極板２４６Ａから下方に片持ち梁状になり、（２）クーロン電極板２４６Ａと吸着面２５０の近傍との間に伸びていることを示している。

付加的に、図２Ｄ、２Ｅ、及び２Ｆは、突起２５０Ａが、空間的に離れた複数の位置で、デバイス２００と係合することを示している。

図２Ｆは、比較的狭い電極ギャップ２５８が、各々の低抵抗伝送路２４６Ｂの先端と吸着面２５０との間に存在することを示している。非排他的な実施形態において、電極ギャップ２５８は、約２００、１００、５０、２０、１０又は５ミクロンより小さい。比較的微小な電極ギャップ２５８が、デバイス２００からクーロン電極２４６を分離するので、クーロン電極板２４６Ａに印加された電圧は、大きなクーロン力を発生することができる。

さらに、図２Ｆは、各々の低抵抗伝送路２４６Ｂが、伝送路電極２４６Ｃ、及び（図２Ｅに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８と高抵抗の誘電体チャック本体２４４の大部分から、伝送路電極２４６Ｃを分離する伝送路絶縁体２４６Ｄを含むことを示している。この実施形態において、各々の伝送路電極２４６Ｃは、全体として円筒形状であり、各々の絶縁体２４６Ｄは、全体としてチューブ形状で、チャネル電極２４６Ｃを取り囲む。代替的に、例えば、各々の伝送路電極２４６Ｃは、全体として矩形形状の断面を有することができる。もし、全ての材料の熱膨張係数が、正確に一致していない場合には、熱応力を最小化するために、チャック本体２４４と絶縁体２４６Ｄとの間、及び絶縁体２４６Ｄと伝送路電極２５６Ｃとの間に、微小ギャップが維持されるべきである。

伝送路電極に適した材料は、クロム、銅、金、又はガリウムやガリウムインジウムといった液体金属、のような導電性材料を含む。伝送路電極は、チャック本体の内部から熱を取り除く、熱伝導体としても機能することができる。伝送路絶縁体２４６Ｄに適した材料は、アルミナ、低熱膨張ガラス、又はゼロデュア（登録商標）を含む。

なお、ここで開示された独特の構成のために、吸着面２５０全体は、均一で均質な材料で作製することができる。換言すると、本構成は、吸着面２５０が、組成において十分に均一となることを可能とする。このことは、吸着面２５０が、より精密に作製されることを可能とし、吸着面２５０が、非常に平坦であることを可能とする。

さらに、本構成により、突起２５０Ａの全領域を、Ｊ−Ｒ力を発生するために用いることができる。このことは、Ｊ−Ｒ力が、平坦性が向上した状態で、デバイス２００を保持することを可能とする。

別の実施形態において、伝送路絶縁体２４６Ｄは、伝送路電極２４６Ｂの先端と、ギャップ２５８の中に位置するチャック材料との間まで広げることができる。その結果、伝送路電極２４６Ｂは、チャック本体２４４から電気的に絶縁され、伝送路電極２４６Ｂに印加された電圧は、チャック本体を貫いて流れる電流を引き起こさない。従って、電圧がクーロン電極板２４６Ａに印加された時に、チャック本体のオーミック熱が回避される。この実施形態においては、もし望むなら、露光中に、クーロン電極板２４６Ａへの電圧を維持することができるかもしれない。

クーロンスイッチ２５２ＢとＪ−Ｒスイッチ２５４Ｂの調整に関する制御系２２４の動作が、図３Ａ−３Ｅを用いてここで説明される。チャック３３０の一つの特定の実施形態が示され、図９と関連して後ほど説明されるが、制御系２２４の動作は、他の実施形態と実質的に同一である。図３Ａ−３Ｅにおいて、各々のスイッチ２５２Ｂ、２５４Ｂが、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と示す、３つの代替的な位置を含むものとして図示されている。

図３Ａと３Ｂは、デバイス２００の初期ローディングを図示している。ローダ機構（不図示）は、チャック３３０の吸着面２５０に対してデバイス２００を上昇させる。クーロンスイッチ２５２Ｂは、位置Ｐ３に設定され、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂは、位置Ｐ３に設定される。各々のスイッチ２５２Ｂ、２５４Ｂでは、この実施形態においては、Ｐ３が接地３０２に接続される。したがって、クーロンスイッチ２５２ＢのＰ３スイッチ位置は、クーロン電極２４６を接地３０２に電気的に接続し、Ｊ−Ｒスイッチ２５４ＢのＰ３スイッチ位置は、Ｊ−Ｒ電極２４８を接地３０２に電気的に接続する。電気接地３０２は、アース電位としてもよく、又は他の電位としてもよい。図３Ａでは、デバイス２００は、ローディング前に、電気接地３０２と同じ電位に維持され、そのため、デバイス２００が、図３Ｂのクーロン電気接続部３０４及びＪ−Ｒ電気接続部３０６と接触するとき、全ての構成要素は同じ電位であり、電流は流れない。もし、電圧差が生じると、電流サージが引き起こされ、デバイス２００への損傷が生じるかもしれない。

図３Ｃでは、制御系２２４は、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ２に設定し、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ２に設定し、これにより、クーロン電極２４６にクーロン電圧源２５２Ａからの電圧を印加し、Ｊ−Ｒ電極２４８にＪ−Ｒ電圧源２５４Ａからの電圧を印加する。いくつかの実施形態では、制御系２２４は、Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を印加する前に、クーロン電極２４６に電圧を印加する。この段階で、デバイス２００の吸着は完了し、露光を開始することができる。

図３Ｄは、別の実施形態を示しており、ここでは、クーロンスイッチ２５２Ｂは、位置Ｐ１に設定され、これにより電気回路は開放され、クーロン電極２４６が、チャックの局所電位に浮遊することを可能とする。いくつかの場合では、制御系２２４は、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ２から位置Ｐ１に変更する前に、クーロン電圧源２５２Ａを、ほぼチャックの局所電位となるように調整することもある。この段階で、デバイス２００の吸着は完了し、露光が始まる。

デバイス２００を用いた露光が完了したとき、図３Ｄ及び３Ｅに示されるように、アンロード処理が始まる。チャックがデバイス２００を解放している間に、デバイス２００を支持するためにローダ機構が適切な位置に導入される。制御系２２４は、図３ＤにおいてＪ−Ｒ電圧源２５４Ａを、電気接地３０２の電位に調整し、クーロンスイッチ２５２Ｂを、図３Ｅの位置Ｐ３に設定し、続いて、制御系２２４は、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ３に設定する。

解放時間は、基本的には、吸着面２５０の近傍に位置する電荷が、排出されるのに必要とされる時間によって決定される。クーロン電極板２４６Ａのデバイス２００への近接は、放電がさらに距離のあるＪ−Ｒ電極２４８を含む、一般的なＪ―Ｒチャックの場合と比べ、放電路の抵抗を低減し、解放時間を低減する。放電の進み具合は、電流計（不図示）で測定されることもある。

放電が完了した時、デバイス２００は、ローダ機構によって取り外される。

図３Ａ−３Ｅにおいて、クーロンスイッチ２５２Ｂ及びＪ−Ｒスイッチ２５４Ｂは、三端子スイッチとして示されているが、その機能は、複数の独立スイッチにより、提供されることもある。ある実施形態では、チャック３３０の基本動作中に、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂの位置Ｐ１は使用されない。

本発明の有益性と特徴は、図４Ａ−５Ｃを参照して、さらに説明される。特に、図４Ａは、チャック２３０の（図２Ａに示された）電極２４６及び２４８の活性化前の、図２Ｅの４Ａ線におけるデバイス２００の一部とチャック２３０の一部の簡略化した拡大図、及び制御系２２４の一部の簡略化した図である。この時点では、説明のために、制御系２２４は、（１）Ｊ−Ｒ電極２４８が、（図３Ａに示された）電気接地３０２に接続されるように、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ３に設定し、（２）クーロン電極２４６が、（図３Ａに示された）電気接地３０２に接続されるように、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ３に設定した。この状態の間、デバイス２００は、不図示の機械的デバイスローダ機構により、吸着面に押し付けられている。

図４Ａは、デバイス２００のこの特定の部分は平坦ではなく、湾曲領域４５９を含んでいることを示している。その結果、デバイス２００と吸着面２５０との間に、非接触ギャップ４６０が存在する。より具体的には、図４Ａで、３つの突起２５０Ａが、図示されている。この例において、説明を容易にするために、突起２５０Ａは、４５０Ａ、４５０Ｂ、及び４５０Ｃと分類されている。さらに、デバイス２００の非平坦さのために、突起４５０Ａ及び４５０Ｃのみが、デバイス２００に接触し、非接触ギャップ４６０が、突起４５０Ｂとデバイス２００との間に存在する。

なお、Ｊ−Ｒ力の発生は、吸着面２５０と、デバイス２００との間の、直接的な物理的接触に大いに依存する。例えば、（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧が印加された時、吸着面２５０がデバイス２００と直接的に接触し係合する領域で、強いＪ−Ｒ力が発生し、一方、吸着面２５０がデバイス２００と直接的に接触しない領域では、非常に弱いＪ−Ｒ力が発生するか、又はＪ−Ｒ力は発生しない。図３Ａに示された例において、（１）Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂが、位置Ｐ２に設定された時、デバイス２００に直接的に接触する突起４５０Ａ及び４５０Ｃにおいて、非常に強いＪ−Ｒ力が発生し、（２）突起４５０Ｂは、デバイス２００に直接的に接触しないため、突起４５０Ｂでは、非常に弱いＪ−Ｒ力が発生するか、又はＪ−Ｒ力は発生しない。微弱な、又はゼロのＪ−Ｒ力が、突起４５０Ｂで発生するため、Ｊ−Ｒ力のみの使用は、湾曲領域４５９を除去又は低減し、デバイス２００を完全に平坦化するのに十分ではないことがある。換言すると、Ｊ−Ｒ力は、単独では、平坦性を向上するために非接触領域を引き寄せるのには、有効ではないこともある。

図４Ｂは、チャック２３０の（図２Ａに示された）クーロン電極２４６及びＪ−Ｒ電極２４８の両方の活性化後の、図４Ａのデバイス２００の一部とチャック２３０の一部の簡略化した拡大図、及び制御系２２４の一部の簡素化された図である。この時点では、説明のために、制御系２２４は、（１）Ｊ−Ｒ電圧源２５４Ａが、（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を印加するように、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ２に設定し、（２）クーロン電圧源２５２Ａが、クーロン電極２４６に電圧を印加するように、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ２に設定した。

なお、ある実施形態において、Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を印加する前に、クーロン電極２４６に電圧を印加するのが望ましいことがある。このことは、スイッチ２５２Ｂ、２５４Ｂを選択的に制御することによって行うことができる。ここで、レチクルのようなデバイスは、チャック２３０上にロードされる時、一般的に、厳密に平坦ではない。従って、ここで開示されたチャック２３０で平坦に引き寄せられた時、レチクルは、突起に対して少しスライドさせる必要があることが多い。平坦化処理の間、Ｊ−Ｒ力は、レチクルと接触する突起に対して、レチクルのスライドを妨げることがある。従って、ここでは、比較的長距離で、比較的微弱なクーロン力で始めるのが、有益である。クーロン力が、レチクルを平坦化した後、レチクルをさらに平坦化し、適切な位置に保持するために、Ｊ−Ｒ力を印加することができる。

図４Ｂは、Ｊ−Ｒ力とクーロン力の両方の印加が、湾曲領域４５９を平坦化し、デバイス２００の平坦性が、著しく改善されたことを示している。その結果、デバイス２００と吸着面２５０との間の（図４Ａに示された）非接触ギャップ４６０は、もはや存在しない。より具体的には、図４Ｂでは、突起４５０Ａ、４５０Ｂ及び４５０Ｃは、ここでは全てデバイス２００と直接的に接触している。

なお、吸着面２５０とデバイス２００との間の微小ギャップの存在下で、クーロン力は、事実上影響を受けない。従って、図４Ａの、突起４５０Ｂとデバイス２００との間の非接触ギャップ４６０は、突起４５０Ｂで発生するクーロン力の大きさに影響を与えない。その結果、クーロン力は、デバイス２００を突起４５０Ｂに引き寄せ、デバイス２００の湾曲領域４５９を平坦化するために使用することができる。

さらに、各々の突起４５０Ａ、４５０Ｂ、４５０Ｃは、Ｊ−Ｒ力とクーロン力の両方を発生することができる。従って、吸着面２５０上に無駄となる領域は、存在しない。

図４Ｃは、クーロン電極２４６の非活性化後で、（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８は、制御系２２４によってまだ活性化されている状態での、図４Ｂのデバイス２００の一部とチャック２３０の一部の簡略化した拡大図である。この時点では、説明のために、制御系２２４は、（１）Ｊ−Ｒ電圧源２５４Ａが、（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を印加するように、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ２に維持し、（２）クーロン電圧源２５２Ａが、クーロン電極２４６に電圧を印加しないように、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ１に設定した。

図４Ｃは、Ｊ−Ｒ力のみの印加が、突起４５０Ｂに対する湾曲領域４５９の平坦性、及びデバイス２００の平坦性を維持するのに十分あることを示している。その結果、デバイス２００と吸着面２５０との間の（図４Ａに示された）非接触ギャップ４６０は、もはや存在しない。より具体的には、図４Ｃにおいて、突起４５０Ａ、４５０Ｂ、及び４５０Ｃは、ここでは全てデバイス２００と直接的に接触している。

上記のように、Ｊ−Ｒ力の発生は、吸着面２５０とデバイス２００との間の物理的接触に大きく依存している。従って、突起４５０Ｂが、デバイス２００と直接、物理的に接触された後、平坦化された湾曲領域４５９を維持するために、突起４５０Ｂとデバイス２００において非常に強いＪ−Ｒ力が発生する。従って、この時点において、もはやクーロン電極２４６に電圧を印加する必要はない。

この構成において、制御系２２４は、デバイス２００の吸着初期に、デバイス２００を平坦にするために、クーロン電極２４６とＪ−Ｒ電極２４８の両方に電圧を印加する。その後、クーロン電極２４６は、（図１に示された）露光装置１０の動作中に、非活性化することができる。

図５Ａは、チャック２３０の（図２Ａに示された）電極２４６、２４８の活性化前の、図２Ｅの５Ａ線におけるデバイス２００の一部とチャック２３０の一部の簡略化した拡大図、及び制御系２２４の一部の簡略図である。この時点で、説明のために、制御系２２４は、（１）Ｊ−Ｒ電極２４８が、（図３Ａに示された）電気接地３０２に接続されるように、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ３に設定し、（２）クーロン電極２４６が、電気接地３０２に接続されるように、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ３に設定した。この状態の間、デバイス２００は、不図示の機械的デバイスローダ機構によって、吸着面に押し付けられている。

図５Ａは、パーティクル５６２が、デバイス２００と吸着面２５０との間に配置されていることを示している。パーティクル５６２は、デバイス２００が平坦ではなく、デバイス２００が湾曲領域５５９を含む原因となる。さらに、その結果、デバイス２００と吸着面２５０との間に、非接触ギャップ５６０が存在する。より具体的には、図５Ａに、３つの突起２５０Ａが図示されている。この例において、説明を容易にするために、突起２５０Ａは、５５０Ａ、５５０Ｂ、及び５５０Ｃと分類されている。さらに、パーティクル５６２のために、突起５５０Ａ及び５５０Ｃのみがデバイス２００に接触し、非接触ギャップが突起５５０Ｂとデバイス２００との間に存在する。

上記のように、Ｊ−Ｒ力の発生は、吸着面２５０とデバイス２００との間の、直接的な、物理的接触に大いに依存する。従って、デバイス２００と直接接触しないため、突起５５０Ｂでは、非常に弱いＪ−Ｒ力が発生するか、又はＪ−Ｒ力が発生しない。微弱な、又はゼロのＪ−Ｒ力が、突起５５０Ｂで発生するため、Ｊ−Ｒ力の使用は、パーティクル５６２をクラッシュし、デバイス２００を完全に平坦化するのに十分ではないこともある。換言すると、Ｊ−Ｒ力は、単独では、平坦性を改善するために、又はパーティクルをクラッシュ、及び／又は埋め込むために非接触領域を引き寄せるのに、効果がないこともある。

図５Ｂは、チャック２３０の（図２Ａに示された）クーロン電極２４６とＪ−Ｒ電極２４８の両方の活性化後の、図５Ａのデバイス２００の一部とチャック２３０の一部の簡略化した拡大図であり、制御系２２４の一部の簡略図である。この時点で、説明のために、制御系２２４は、（１）Ｊ−Ｒ電圧源２５４Ａが、（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を印加するように、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ２に設定し、（２）クーロン電圧源２５２Ａが、クーロン電極２４６に電圧を印加するように、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ２に設定した。

図５Ｂは、Ｊ−Ｒ力とクーロン力の両方の印加が、チャック２３０がパーティクル５６２をクラッシュ、及び／又は埋め込み、湾曲領域５５９を平坦化して、デバイス２００の平坦性を向上させる原因となることを示している。その結果、デバイス２００と吸着面２５０との間の（図５Ａに示された）非接触ギャップ５６０は、もはや存在しない。より具体的には、図５Ｂにおいて、突起５５０Ａ、５５０Ｂ及び５５０Ｃは、ここでは全てデバイス２００と直接的に接触している。

上記のように、吸着面２５０とデバイス２００との間の微小ギャップの存在下で、クーロン力は、事実上影響を受けない。従って、図５Ａの、突起５５０Ｂとデバイス２００との間の非接触ギャップ５６０は、突起５５０Ｂで発生するクーロン力の大きさに影響を与えない。その結果、クーロン力は、パーティクル５６２をクラッシュ、及び／又は埋め込むために使用することができる。

図５Ｃは、クーロン電極２４６の非活性化後で、（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８が制御系２２４によってまだ活性化されている状態での、図５Ｂのデバイス２００の一部とチャック２３０の一部の簡略化した拡大図である。この時点で、説明のために、制御系２２４は、（１）Ｊ−Ｒ電圧源２５４Ａが、（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ電極２４８に電圧を印加するように、Ｊ−Ｒスイッチ２５４Ｂを位置Ｐ２に維持し、（２）クーロン電圧源２５２Ａが、クーロン電極２４６に電圧を印加しないように、クーロンスイッチ２５２Ｂを位置Ｐ１に設定した。

図５Ａで、パーティクルの大きさは、説明のために非常に誇張されている。実際には、パーティクルは、突起５５０Ｂの寸法に比べて、一般的に非常に小さい。その結果、パーティクルがクラッシュされる、又は埋め込まれる時、突起５５０Ｂと関係する吸着面のかなりの割合が、デバイス２００と直接的に接触し、そのためＪ−Ｒ力は、非常に強くなることができる。この理由から、Ｊ−Ｒ力が、有効になることができる前に、クーロン力は、パーティクルを完全にクラッシュ、及び／又は埋め込む必要はない。クーロン力は、Ｊ−Ｒ力が有効となることができるように、突起５５０Ｂと関係する吸着面のいくらかの割合を、デバイス２００と接触させる必要があるだけである。

図５Ｃは、Ｊ−Ｒ力のみの印加が、突起５５０Ｂに対する湾曲領域５５９の平坦性、及びデバイス２００の平坦性を維持するのに、十分であることを示している。その結果、デバイス２００と吸着面２５０との間の（図５Ａに示された）非接触ギャップ５６０は、もはや存在しない。より具体的に、図５Ｃにおいて、突起５５０Ａ、５５０Ｂ、及び５５０Ｃは、ここでは全てデバイス２００と直接的に接触している。

上記のように、Ｊ−Ｒ力の発生は、吸着面２５０とデバイス２００との物理的接触に大きく依存する。従って、突起５５０Ｂが、デバイス２００と直接、物理的に接触された後、今度は非常に強いＪ−Ｒ力が突起５５０Ｂ及びデバイス２００において発生する。従って、この時点において、もはやクーロン電極２４６に電圧を印加する必要はない。

この構成において、制御系２２４は、デバイス２００の吸着初期に、デバイス２００を平坦にするために、クーロン電極２４６とＪ−Ｒ電極２４８の両方に電圧を印加する。その後、クーロン電極２４６は、（図１に示された）露光装置１０の動作中に、非活性化することができる。

図６は、図２ＡのＪ−Ｒ電極２４８及びクーロン電極２４６に関して、ギャップに対する発生圧力の、一つの非排他的な実施形態を示すグラフである。この実施形態において、（１）線６７０（「ｏ」と実線）は、突起で発生したＪ−Ｒ力を示し、（２）線６７２（「ｘ」と実線）は、突起間で発生したＪ−Ｒ力を示し、（３）線６７４（短い破線）は、突起で発生したクーロン力を示し、（４）線６７６（長い破線）は、突起間で発生したクーロン力を示している。このグラフは、（１）突起で発生したＪ−Ｒ力は、接触がある場合には非常に大きく、ギャップがある量に達するまでは、ギャップが増加するにつれて急速に減少し、（２）突起で発生したクーロン力は、ギャップの増加に対して比較的一定であり、（３）突起間で発生したクーロン力も、ギャップの増加に対して比較的一定であり、（４）突起で発生したＪ−Ｒ力は、ギャップが比較的小さい時、突起で発生したクーロン力よりも大きいことを示している。

図７Ａは、デバイス２００、及びチャック７３０の別の実施形態の簡略化した側面図であり、図７Ｂは、図７Ａのデバイス２００とチャック７３０の簡略化した断面図である。この実施形態において、チャック７３０は、上記で説明され図２Ａで示された、対応する構成要素と同様のクーロン電極７４６及びＪ−Ｒ電極７４８を含む。しかしながら、この実施形態では、チャック本体７４４の吸着面７５０は平坦で、突起を含まない。従って、吸着面が非常に平坦に作製されることが重要である。上記で説明されたように、本発明の吸着面７５０は、均一な組成で作製されている。この特徴は、非常に平坦な吸着面７５０を作製することを容易とする。

さらに、図７Ａ及び７Ｂは、電極ギャップ７５８が、各々の低抵抗伝送路７４６Ｂと吸着面７５０との間に存在することを示している。

この実施形態においては、吸着面７５０全体は、Ｊ−Ｒ力を発生するのに使用することができ、一方クーロン力は、低抵抗伝送路７４６Ｂの領域に限定される。

図８は、デバイス２００、及びチャック８３０の別の実施形態の簡略化した側面図である。この実施形態において、チャック８３０は、図２Ａで示されたチャック本体２４４と同様、複数の突起８５０Ａを含む吸着面８５０を有するチャック本体８４４を含む。さらに、チャック８３０は、（図２Ａに示された）クーロン回路２５２に電気的に接続されたクーロン電極８４６、及び（図２Ａに示された）Ｊ−Ｒ回路２５４に電気的に接続されたＪ−Ｒ電極８４８を含む。しかしながら、この実施形態において、クーロン電極８４６は、吸着面８５０に非常に近く位置し、かつ電極ギャップ８５８だけ空間的に離された（チャック本体８４４中に配置された）クーロン電極板８４６Ａのみを含む。さらに、この実施形態において、Ｊ−Ｒ電極８４８は、チャック本体８４４の中に配置されている。さらに、クーロン電極８４６は、Ｊ−Ｒ電極８４８よりも吸着面８５０に近い。

この実施形態において、クーロン電極板８４６Ａ全体を、クーロン力を発生するために使用することができ、一方Ｊ−Ｒ力は、主に突起８５０Ａの領域に限定される。

図９は、デバイス２００、及びチャック９３０の別の実施形態の簡略化した側面図である。この実施形態において、クーロン電極９４６及びＪ−Ｒ電極９４８は、上記で説明され図８で示された、対応する構成要素と同様である。しかしながら、この実施形態において、チャック本体９４４の吸着面９５０は平坦で、複数の突起を含まない。

さらに、図９は、電極ギャップ９５８が、クーロン電極板９４６Ａと吸着面９５０との間に存在することを示している。

この実施形態において、吸着面９５０全体は、クーロン力とＪ−Ｒ力を発生するために使用することができる。

図１０は、デバイス２００、及び図８に示され、上記で説明されたチャック８３０と同様のチャック１０３０の、さらに別の実施形態の簡略化した側面図である。この実施形態において、チャック１０３０は、図８に示されたチャック本体８４４と同様、複数の突起１０５０Ａを含む吸着面１０５０を有するチャック本体１０４４を含む。さらに、チャック１０３０は、（ボックスとして示された）クーロン回路１０５２に電気的に接続されたクーロン電極１０４６、及び（ボックスとして示された）Ｊ−Ｒ回路１０５４に電気的に接続されたＪ−Ｒ電極１０４８を含む。しかしながら、この実施形態において、チャック１０３０は、双極性チャックであり、チャック１０３０の隣接する電極には、反対の極性の電圧が印加される。より具体的に、この実施形態において、（１）クーロン電極１０４６は、第一クーロン電極１０４７Ａ、及び第一クーロン電極１０４７Ａから空間的に離れた第二クーロン電極１０４７Ｂを含み、（２）クーロン回路１０５２は、クーロン電極１０４７Ａ、１０４７Ｂの一つが正電荷を有し、クーロン電極１０４７Ａ、１０４７Ｂのもう一つが負電荷を有するように、クーロン電極１０４７Ａ及び１０４７Ｂに電圧を印加し、（３）Ｊ−Ｒ電極１０４８は、第一Ｊ−Ｒ電極１０４９Ａ、及び第一Ｊ−Ｒ電極１０４９Ａから空間的に離れた第二Ｊ−Ｒ電極１０４９Ｂを含み、（４）Ｊ−Ｒ回路１０５４は、Ｊ−Ｒ電極１０４９Ａ、１０４９Ｂの一つが正電荷を有し、１０４９Ａ、１０４９Ｂのもう一つが負電荷を有するように、Ｊ−Ｒ電極１０４９Ａ及び１０４９Ｂに電圧を印加する。電圧は、一般的に、デバイス２００の電圧が、電気接地３０２と近くなるように決められる。

ここでは、前述した目的を達成し効果を得るための詳細な特定のチャック３０及び方法について可能な限り開示しており、それは本発明の好ましい現時点での実施形態の単なる具体例であって、添付されたクレーム以外に、構造や構成の詳細についてここで示したものに限定する意図はない。

Claims (19)

1. デバイスを保持するための静電チャックであって、
   高抵抗を有する誘電体で構成され、デバイスと係合する吸着面、を含むチャック本体と、
   前記吸着面から離れて配置されたＪ−Ｒ電極と、
   前記吸着面から離れて配置されたクーロン電極と、
   前記デバイスを前記吸着面に引き寄せるＪ−Ｒ力を発生するために、前記Ｊ−Ｒ電極に選択的に第一電圧を印加し、
   かつ前記デバイスを前記吸着面に引き寄せるクーロン力を発生するために、前記クーロン電極に選択的に第二電圧を印加する制御系と、
   を備える静電チャック。
2. 前記吸着面は、組成において均一である、請求項１に記載の静電チャック。
3. 前記吸着面は、平坦である、請求項１に記載の静電チャック。
4. 前記吸着面は、複数の突起を含む、請求項１に記載の静電チャック。
5. 前記クーロン電極は、前記Ｊ−Ｒ電極よりも前記吸着面に近い、請求項１に記載の静電チャック。
6. 電極ギャップが、クーロン電極を前記吸着面から分離し、かつ前記電極ギャップは、約１００ミクロンより小さい、請求項５に記載の静電チャック。
7. 照明源と、
   前記デバイスを保持する、請求項１に記載の前記静電チャックと、を備える露光装置。
8. 前記制御系は、前記デバイスの吸着初期に、前記Ｊ−Ｒ電極に前記第一電圧を、かつ前記クーロン電極に前記第二電圧を印加し、続いて、
   前記制御系は、前記照明源の動作中に、前記クーロン電極に前記第二電圧を印加しない、
   請求項７に記載の露光装置。
9. 前記静電チャックは、レチクルを保持する、請求項７に記載の露光装置。
10. 像をレチクルからウェハに転写するための露光装置であって、
    選択的に光束を前記レチクルに導く照明源と、
    前記レチクルを保持する静電チャックであって、（１）前記デバイスと係合する吸着面を有するチャック本体と、（２）前記吸着面から離れて配置されたＪ−Ｒ電極と、（３）前記吸着面から電極ギャップだけ離れて配置されたクーロン電極であって、前記Ｊ−Ｒ電極よりも前記吸着面に近い前記クーロン電極と、（４）前記デバイスを前記吸着面に引き寄せるＪ−Ｒ力を発生するために、前記Ｊ−Ｒ電極に第一電圧を選択的に印加し、かつ前記デバイスを前記吸着面に引き寄せるクーロン力を発生するために、前記クーロン電極に第二電圧を選択的に印加する制御系と、を備える前記静電チャックと、
    を備える露光装置。
11. 前記吸着面は、組成において均一である、請求項１０に記載の露光装置。
12. 電極ギャップが、前記クーロン電極を前記吸着面から分離し、前記電極ギャップは、約１００ミクロンより小さい、請求項１０に記載の露光装置。
13. 前記制御系は、前記レチクルの吸着初期に、前記Ｊ−Ｒ電極に前記第一電圧を、かつ前記クーロン電極に前記第二電圧を印加し、続いて、
    前記制御系は、前記照明源が前記光束を前記レチクルに導いている時には、前記クーロン電極に前記第二電圧を印加しない、
    請求項１０に記載の露光装置。
14. デバイスを保持するための方法であって、
    高抵抗を有する誘電体で構成され、前記デバイスと係合する吸着面を含むチャック本体を供給する工程と、
    前記吸着面から離れたＪ−Ｒ電極を配置する工程と、
    前記吸着面から電極ギャップだけ離れたクーロン電極を配置する工程と、
    前記デバイスを前記吸着面に向かって引き寄せるＪ−Ｒ力を発生するために、制御系を用いて前記Ｊ−Ｒ電極に第一電圧を選択的に印加する工程と、
    前記デバイスを前記吸着面に向かって引き寄せるクーロン力を発生するために、前記クーロン電極に第二電圧を選択的に印加する工程と、
    を備える方法。
15. 前記吸着面は、組成において均一である、請求項１４に記載の方法。
16. 前記クーロン電極は、前記Ｊ−Ｒ電極よりも前記吸着面に近い、請求項１４に記載の方法。
17. 前記Ｊ−Ｒ電極に前記第一電圧を印加している間に、前記クーロン電極への前記第二電圧を中断する工程をさらに備える、請求項１４に記載の方法。
18. 照明源を供給する工程と、
    レチクルを供給する工程と、
    請求項１４に記載された前記方法により、前記レチクルを保持する工程と、
    を備える露光装置を製造するための方法。
19. 基板を供給する工程と、
    請求項１８に記載の前記方法により製造された前記露光装置を用いて、前記基板上に像を形成する工程と、を備えるウェハの製造方法。

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