JP2014502053A - 静電クランプ、リソグラフィ装置、および静電クランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

リソグラフィ装置において用いられる静電クランプは、バールと、隣接するバール間で絶縁体および／または誘電体材料によって囲まれた電極と含む。一実施形態において、誘電体材料の２つ以上の層が隣接するバール間に設けられ、隣接するバール間に設けられた電極を囲む。静電クランプは、リソグラフィ装置において、物体を物体サポートに対してクランプするために用いられ得る。
【選択図】図９

Description

[関連出願の相互参照]
[0001] 本出願は、２０１０年１２月８日に出願された米国仮出願第６１／４２１，０７６号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明は、物体を保持する静電クランプ、そのようなクランプを含むリソグラフィ装置、およびそのようなクランプに関する方法に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。そのような場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、パターニングデバイス、例えば、マスク（レチクル）を用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。

[0004] 静電クランプは、静電力を用いて物体をクランプするように動作するクランプである。そのようなクランプは、リソグラフィ装置において用いられ得る。例えばＥＵＶ放射または電子ビーム放射を用いるリソグラフィ装置は、真空条件下で特定の領域において動作し得る。静電クランプは、そのような領域において物体をクランプするために有用であり得る。静電クランプは、マスクまたは基板（ウェーハ）などの物体を、それぞれ、マスクテーブルまたは基板テーブルなどの物体サポートに対して静電的にクランプするために用いられ得る。

[0005] 図２および図３は、例えばアルミニウムから形成された熱伝導サポート３、５を含む静電チャック（クランプ）２上に配置された基板１を示している。基板１をチャック２上に位置決めするために、位置決めピン１３ａ、１３ｂが、基板１の平らなエッジ１ａがピン１３ａに当接し、丸みをつけたエッジ１３ｂがピン１３ｂに当接するように設けられてよく、それによって、基板１の位置を一義的に画定することができる。サポートは、厚さ６ｍｍとすることができる周縁部３と、約３．５ｍｍの厚さを有する、より薄い有孔中心部５とを有する。中心部は、直径３ｍｍを有する断面が円形の穿孔または開口６を有する。また、静電チャック２は、開口６内に固定された銅のピラー７の形態をとる熱伝導部を含む。長さが６ｍｍであり直径３ｍｍを有するピラー７は、サポートの中心部と熱接触しており、また、その比較的大きいサイズにより、熱シンクとして機能することができる周縁部３と熱接触している。

[0006] ピラー７は、同一の固定平面にある平らな端面８を有し、それにより、基板１は、平らな端面８の上に載ることができ、かつサポートの周縁部３の主要面９の上に載ることができる。このように、基板は、静電チャック２に対する固定平面において支持され得る。さらに、ピラー７は金属から形成されるので電気的に（および熱的に）伝導性を有し、それにより、基板１はその後面（すなわち、静電チャック２に面した表面）において、ピラー７によって電気的に接触される。

[0007] また、チャック２は、例えばアルミニウムから形成され得るグリッド電極１０の形態をとる導電部材を有する。実質的に、グリッド１０は、直径９０ｍｍおよび厚さ１．３ｍｍを有する円形である。グリッド１０のメッシュは、直径５ｍｍを有する円形開口１１によって構成され得る。グリッド１０は、ピラー７が開口１１を通って延在するように配置されるので、ピラー７間に延在する部分を有するが、ピラー７およびグリッド１０は、誘電体材料層１２によって互いに絶縁される。例えばエポキシ樹脂であり得る誘電体材料層１２はグリッド１０を囲み、それにより、グリッドをピラー７から絶縁することに加えて、グリッド１０をサポートの中心部５から絶縁する。ピラー７およびサポート２の中心部５の両方からのグリッド１０の隔離距離は、例えば１ｍｍであり、誘電体層１０はこれらのさまざまな部材間の空間全体を埋める。さらに、誘電体層はグリッド１０の上面に存在するが、層１０のこの部分は約２００マイクロメートルの厚さを有する。以下により詳細に説明する通り、ピラー７は誘電体層１２から突出してよく、それにより、基板１は層１２から約１０マイクロメートル離される。

[0008] 基板１をチャック２に対して保持するために、基板１とグリッド電極１０との間に電位差が与えられる。通常、この電位差は４ｋＶである。電気接触が、サポート２からピラー７を介して基板１の後面に対して形成され、例えば約４ｋＶのバイアス電位が、サポートの中心部５および誘電体層１２を通って延在する電気接続部４を介してグリッド１０に与えられる。従って、静電クランプ力が誘電体層１２にわたって確立され、それにより、基板１は、実質的な固定平面においてチャック２のピラー７に対して保持される。クランプ力の大きさは、基板１と電極１０との間の電位差の２乗に比例し、層１２の誘電率に正比例し、基板１とグリッド１０との間の距離の２乗に反比例する。

[0009] 図３は、図２の基板１およびチャック２の、上方からの平面図であり、基板１は部分的に切り取られている。図２は、図３の線Ｉ−Ｉ’に沿う断面を示している。図３に示すように、チャック２はピラー７の対称分布を有する。基板をチャックに対して均一に保持するために、ピラー７を比較的狭い間隔で配置して基板の局所的な反りを回避することが望ましい。これは、基板１の温度変化を回避する必要性とも一致する。ピラー７の数が多いほど、かつその間隔が狭いほど、基板からサポートの厚い周縁熱シンク３への熱伝達がより効率的になり得る。しかし、ピラーの数に関する限り、ピラー７の数が増加するにつれて静電引力による接触圧力が低下するため、妥協点を見いだす必要がある。ただし、ピラー７は誘電体層１２から突出するので、基板１は、ピラー７の端面８および主要面９の内側周縁部においてのみチャック２に接触する。接触領域をこのように限定することによって、接触圧力（すなわち、単位面積当たりの力）は最大化される。これは有益である。というのは、基板１とピラー７との間の伝熱効率は接触電圧に依存するからである。

[0010] 静電クランプ上にクランプされた物体は、非常に高い精度で静電クランプ上に位置決めされる必要があり、静電クランプ上の物体の位置は、経時的に安定している必要がある。例えば、物体の位置の高精度および安定性を示す静電クランプを提供することが有益であろう。

[0011] 本発明の一態様によれば、実質的な固定平面において物体を保持するように構成された静電クランプが提供される。該静電クランプは、基部と該基部から延在する複数のバールとを含むサポートを含む。該複数のバールの各々は頂部と底部とを含み、該バールの頂部は前記物体が保持される平面を決定する。また、該クランプは、隣接するバール間に設けられた材料の第１層および材料の第２層を含み、該第１層および該第２層は該隣接するバールの頂部より高く延在せず、該隣接するバールの底部より低く延在しない。電極が、前記隣接するバール間に設けられ、かつ前記第１層および前記第２層によって囲まれる。

[0012] 本発明の一態様によれば、物体を物体サポートに対して静電的にクランプするように構成された静電クランプを製造する方法が提供される。該静電クランプは、基部と該基部から延在する複数のバールとを含むサポートであって、該複数のバールの各々は頂部と底部とを含み、該バールの該頂部は前記物体が保持される平面を決定する、サポートを含む。該方法は、前記基部および前記バールの頂部の上に材料の第１層を設けることと、前記第１層を含んで、前記基部および前記バールの上に電極を設けることと、少なくとも前記第１層が前記バールから前記第１距離だけ離れるように、少なくとも第１層において前記複数のバールの周囲に第１凹みをエッチングで形成することと、前記第１層を含む前記基部、前記第１凹み、および前記バールの前記頂部の上に材料の第２層を設けることと、少なくとも前記第２層が前記バールから前記第２距離だけ離れるように、少なくとも第２層において前記複数のバールの周囲に第２凹みをエッチングすることと、を含む。

[0013] 本発明の一態様によれば、装置であって、放射ビームのビーム経路において物体を支持する物体サポートと、前記物体サポートに対して前記物体を静電的にクランプする静電クランプであって、基部と該基部から延在する複数のバールとを含むサポートであって、該複数のバールの各々は頂部と底部とを含み、該バールの該頂部は前記物体が保持される平面を決定する、サポートと、隣接するバール間に設けられた材料の第１層および材料の第２層であって、該第１層および該第２層は該隣接するバールの頂部より高く延在せず、該隣接するバールの底部より低く延在しない、第１層および第２層と、前記隣接するバール間に設けられ、かつ前記第１層および前記第２層によって囲まれた電極と、を備える、静電クランプと、を備える、装置が提供される。

[0014] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置であって、放射ビームにパターンを付けてパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを保持するパターニングデバイスサポートと、基板を保持する基板サポートと、パターン付き放射ビームを前記基板上に投影する投影システムと、前記パターニングデバイスまたは前記パターニングデバイスまたは前記基板をそれぞれのサポート上に静電的にクランプする静電クランプと、を備える、リソグラフィ装置が提供される。前記クランプは、基部と該基部から延在する複数のバールとを含むテーブルを含む。該複数のバールの各々は頂部と底部とを含み、該バールの該頂部は前記パターニングデバイスまたは前記基板が保持される実質的に平らな面を決定する。また、前記クランプは、隣接するバール間に設けられた材料の第１層および材料の第２層であって、該第１層および該第２層は該隣接するバールの頂部より高く延在せず、該隣接するバールの底部より低く延在しない、第１層および第２層と、前記隣接するバール間に設けられ、かつ前記第１層および前記第２層によって囲まれた電極とを含む。

[0015] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。

[0016] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [0017] 図２は、従来の静電チャック上に配置された基板の、図３の線Ｉ−Ｉ’に沿った断面図である。 [0018] 図３は、図２の基板１およびチャックの、上方からの平面図であり、基板は部分的に切り取られている。 [0019] 図４は、本発明の一実施形態に係る静電クランプの最上層の部分断面を示す。 [0020] 図５は、本発明の一実施形態に係る静電クランプの最上層の部分断面を示す。 [0021] 図６は、本発明に係る静電クランプに２つ以上の層を塗布する製造方法の第１ステップの詳細な部分断面図である。 [0022] 図７は、本発明に係る静電クランプに２つ以上の層を塗布する製造方法の第２ステップの詳細な部分断面図である。 [0023] 図８は、本発明に係る静電クランプに２つ以上の層を塗布する製造方法の第３ステップの詳細な部分断面図である。 [0024] 図９は、本発明に係る静電クランプに２つ以上の層を塗布する製造方法の第４ステップの詳細な部分断面図である。 [0025] 図１０は、本発明の一実施形態に係るバールの、上方からの詳細な平面図である。 [0026] 図１１は、本発明の一実施形態に係る電極領域の詳細な平面図である。

[0027] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば紫外線またはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造、サポート、またはパターンサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。

[0028] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

[0029] サポート構造は、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持し得る。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0030] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。

[0031] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。

[0032] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。

[0033] サポート構造および基板テーブルは、本明細書において物品サポートとも呼ばれ得る。物品は、レチクルなどのパターニングデバイスおよびウェーハなどの基板を含むがこれらに限定されない。

[0034] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[0035] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

[0036] また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば、水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させることで当技術分野において周知である。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。

[0037] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。

[0038] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。

[0039] 放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡによって反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0040] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。

[0041] １．ステップモードにおいては、パターニングデバイス（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0042] ２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

[0043] ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0044] 図４は、本発明の一実施形態に係る静電クランプの部分断面を示している。図４に示す実施形態において、静電クランプ２０は、使用中、実質的な固定平面２４において物体を保持するように構成され、バール２１を備えたサポートまたはテーブル２５を含む。バール２１の頂部は物体が保持される平面２４を決定し、誘電体２３によって囲まれた（例えば、封入された）電極２２がバール２１間に設けられる。誘電体２３は絶縁体としても機能する。実質的な固定平面（または実質的に平らな面）は、基板露光中に基板が保持される平面に対応し得る。電極２２とバール２１の頂部との間の距離は、５０〜１０００μｍであり得る。図４には２つのバール２１しか示されていないが、当然のことながら、通常、複数のバールが用いられてよく、また、電極２２および誘電体材料２３がバール２１の各々の間に配置されてよい。一実施形態において、バール２１を備えたサポート２５は１つの材料から形成されてよく、それにより、サポート２５上のバール２１の位置が非常に安定し固定される。これは、物体を平面２４内の当該位置上で安定して保持するのに役立つ。安定性を向上させるために、サポート２５は、バール２１の高さの１０〜２００倍の厚さを有してよい。例えば、サポートの厚さは４０ｎｍとすることでき、バールの高さは約３００μｍとすることができる。

[0045] バール２１の頂部は、物体が保持される平面２４（または実質的に平らな面）を決定する。バール２１の頂部は、物体と接触することができ、この接触は、バール２１の材料が耐摩耗性を有することを必要とし得る。というのは、物体がバール２１上にクランプされるたびにバール２１上に力が及ぼされ、これはバール２１の摩耗を引き起こすおそれがあるからである。摩耗によって、クランプ２０のバール２１は付着作用の影響をより受けやすくなり得る。付着作用は、通常、物体の底部とバール２１の頂部との間の接着力に起因し、および／または、残留静電荷によって生成された静電力に起因する。接着力は、材料不純物と、接触面のラフネス欠陥とによって生成され得る。物体は、バール２１上を滑ることがあり、それによって、バール２１上の摩耗およびラフネス欠陥が引き起こされ、それが更なる付着につながり得る。摩耗の別の原因は、汚染物質がバール２１に付着した場合に望ましいバール２１の洗浄であり得る。

[0046] 静電クランプ２０上にクランプされる物体は、非常に高い精度で位置決めされる必要があり、静電クランプ２０上の物体の位置は、経時的に安定している必要がある。バール２１およびサポート２５のそれぞれに銅およびアルミニウムが使用される場合、金属の熱膨張（それぞれ、１６．５ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６および２２．５ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６）が高いので、十分に高い精度で位置を保証できない場合がある。クランプ２０の温度が変化する場合、高い熱膨張は、バール２１の平面２４の非平坦性および移動にリスクをもたらすおそれがある。さらに、またはあるいは、クランプ２０に用いられる異なる材料の熱膨張係数の違いは、材料間の張力とクランプ２０の非平坦性を招き得る。別のリスクとしては、バール２１とサポート２５との間の接続が弱すぎることがあり、それによって、例えば電極２２または誘電体２３によって引き起こされるあらゆる張力がクランプに非平坦性および／または平面２４におけるバール２１の平行移動の原因となり得る、ということがある。従って、サポート２５およびバール２１を１つの材料から形成することが有益であり得る。１つの物から形成された場合、向上した剛性を有して両者間の接続を形成することができ、それによって、クランプ２０内のあらゆる張力が解消される。バール２１を備えたサポート２５の材料は、１０ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６未満の熱膨張を有することが望ましい。材料としては、例えば、ＳｉＣ（４ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６の熱膨張を有する炭化ケイ素）、ＳｉＳｉＣ（４ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６の熱膨張を有するシリコン処理された炭化ケイ素）、またはＳｉ_３Ｎ_４（３．３ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６の熱膨張を有する窒化ケイ素）が挙げられる。静電クランプ２上にクランプされる必要があり得る物体は、シリコン（基板など）および石英（レチクルなど）から形成され得る。シリコンは、２〜３ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６の熱膨張を有し、石英は、その製造プロセスによって、０．０５〜９ｍ／ｍ．Ｋ×１０^−６の熱膨張を有する。クランプ２０の熱膨張は、クランプ２０上にクランプされる物体の熱膨張に近くなるように選択されて、物体と静電クランプ２０との間の張力を低減させ得る、または最小限にし得る。これによって、クランプ２０上の物体のより良好な平坦性およびクランプ２上の物体のより安定した位置がもたらされる。

[0047] 上記の材料は、銅よりかなり硬い。ＳｉＣおよびＳｉＳｉＣの（ヌープ１００ｇ）硬度は、９〜１０のモース硬度に当たる２８００Ｋｇ／ｍｍ^２であり、Ｓｉ_３Ｎ_４は、９のモース硬度に当たる２２００Ｋｇ／ｍｍ^２の（ヌープ１００ｇ）硬度を有する。上述の通り、硬度は、バール２１の摩耗および接着力を回避するために重要である。銅は、約３〜５のモース硬度を有し、これは、上記のシリコンケイ素および窒化ケイ素よりかなり軟らかいことを意味する。本明細書で述べる通り、静電クランプ２上にクランプされる必要があり得る物体は、シリコンおよび／または石英で形成され得る。シリコンは６〜７のモース硬度を有し、石英は７のモース硬度を有し、それによって、バール２１に銅が用いられる場合、摩耗するバールとなる。バール２１が摩耗すると、平面２４が異なることがあり、バール２１は接着力に影響されやすくなることがある。

[0048] ＳｉＣの熱伝導率は１２０Ｗ／ｍ．Ｋであり、窒化ケイ素の熱伝導率は３０Ｗ／ｍ．Ｋであり、それらは３９４Ｗ／ｍ．Ｋである銅の熱伝導率または２３７Ｗ／ｍ．Ｋであるアルミニウムの熱伝導率より低い。しかし、たいていの用途において、これは、温度制御システムへの十分な熱伝達を得るために十分である。温度制御システムは、静電クランプ２０のサポート２５内の液体（例えば水）導管２７を用いてクランプ２の温度を制御し得る。

[0049] 片面または両面クランプに対して誘電体層を形成することは、重大な歩留まりの問題を有することがある。静電クランプの薄層を形成するために用いられる製造プロセスの一部は、さまざまな制限および限定、例えばピンホールおよび／または材料不安定性を伴い得る。例えば、静電クランプの一部の設計には、静電クランプ用の誘電体層およびパターン付き電極を形成するための製造プロセスの一部として、接着および／または陽極接合などの技術が利用される。クランプ上に安定した層を設けることは、基板を支持することに対する安定した基礎を設けることの役に立つ。

[0050] 図５は、本発明の一実施形態に係る静電クランプの最上層の一部断面を示している。図４に示す実施形態において、電極３２は絶縁体３３、３５に囲まれ、バール３１間に設けられる。一実施形態において、絶縁体は誘電体材料から形成され得る。図５の実施形態において、誘電体材料３５は電極３２の上方に設けられ、絶縁材料層（誘電体を有し得る）３３は電極３２の下方に設けられる。誘電体材料としては、例えば、Ｐａｒａ Ｔｅｃｈ Ｃｏａｔｉｎｇ，Ｉｎｃ．によるＰＡＲＹＬＥＮＥ（登録商標）ポリ（ｐ−キシレン）ポリマー、Ｅ．Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ ＣｏｍｐａｎｙによるＫＡＰＴＯＮ（登録商標）ポリイミドもしくはＭＹＬＡＲ（登録商標）ポリエステル、または液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのプラスチックが挙げられる。ＳＣＨＯＴＴ（登録商標）封着ガラス、ＳＣＨＯＴＴ（登録商標）ＡＦ３７またはＳＣＨＯＴＴ ＢＯＲＯＦＬＯＡＴ（登録商標）３３などの石英が誘電体材料として用いられ得る。絶縁体および／または誘電体として用いられ得る別の材料は、窒化ホウ素であり得る。

[0051] 図６〜図９は、本発明の一実施形態に係る静電クランプに２つ以上の層を塗布する製造方法の工程の詳細な部分断面図である。すなわち、本明細書記載の実施形態において、誘電体材料（例えば、ＰＡＲＹＬＥＮＥ（登録商標））の２つ以上の層が静電クランプのサポート上に塗布され、アルミニウム電極がバール間に位置し、誘電体層によって囲まれる。本実施形態の複数の誘電体層は、放射（例えば、ＥＵＶ放射）を照射する際、最小限の固有の絶縁破壊強度を増加させ、誘電体層の局所破壊を低減させる。誘電体層の数の増加によって電極の周囲の厚さを増加させることができ、従って、クランプ領域あたりの不良の数の低下をもたらすことができる。例えば、多くの誘電体不良は欠陥によるものである。複数の層を用いることによってどの層において欠陥の影響を軽減することができ、より最小の絶縁破壊強度がもたらされる。また、クランプを歪めるまたは変形させるパワーまたは力は、層の厚さに正比例する。つまり、誘電体層の厚さが増加するにつれて、強度も増加し、それによってクランプの変形しやすさが低下する。

[0052] 図６〜図９は、物体を（図４に示す方法と同様の方法で）実質的な固定平面に保持するように構成された静電クランプ４０を製造する工程の詳細な図である。静電クランプ４０は、基部４３と、基部４３から延在する複数のバール４４とを含むサポートまたはテーブル４２を含む。複数のバール４４の各々は、頂部および底部を含む。バール４４は、底部（またはサポート４２の表面）から頂部まで測定される高さＨを有する。一実施形態において、バール４４は、約８５μｍの範囲の高さＨで設けられる。一実施形態において、バールの頂部は物体が保持される平面を決定する。

[0053] 図６は、サポート４２およびそのバール４４に対する材料の第１層４６が設けられるまたは塗布される、サポート４２の表面を示している。第１層４６は、基部４３とバール４４の頂部に対して設けられる。また、電極層４８が、少なくともバール４４間に設けられる、または塗布される。図示の実施形態において、電極４８は、第１層４６、基部４３、およびバール４４の頂部の上に完全に塗布される。

[0054] 一実施形態において、第１層４６は誘電体材料を含む。一実施形態において、第１層４６はプラスチックを含む。一実施形態において、第１層４６はＰＡＲＹＬＥＮＥ（登録商標）を含む。

[0055] 一実施形態において、電極４８はアルミニウムを含む。

[0056] サポート４２の表面上に設けられる、または塗布される第１層４６の厚さＴは、限定されるべきでない。一実施形態において、材料の第１層４６の厚さＴは、約２０ミクロン以上かつ約３０ミクロン以下である。一実施形態において、第１層４６の厚さＴは約２５ミクロンである。一実施形態において、電極の厚さは約３００ｎｍである。

[0057] 次のステップにおいて、図７に示すように、サポート４２の表面から、少なくとも第１層４６をエッチングする。すなわち、複数のバール４４に対して、および／または複数のバール４４の周囲に、第１凹み５０が少なくとも第１層４６において形成されるように、少なくとも第１層４６をエッチングし、それにより、第１層４６は、バール４４のエッジ５６から第１距離Ａだけ離れる。また、バール４４から、電極層４８をエッチングし得る。一実施形態において、第１凹み５０は、各バール４４のエッジ５６から約１００ミクロンだけ第１層４６および電極層４８をエッチングすることによって形成される（すなわち、Ａ＝約１００ミクロン）。一実施形態において、第１層４６をエッチングする量は、距離Ａ＋／−Ｘミクロンである。一実施形態において、バール４４から約１００＋／−２５ミクロンだけ第１層４６をエッチングする。

[0058] 図８において、サポート４２に、基部４３に対する（第１層４６、第１凹み５０、および複数のバール４４の頂部の上に、を含む）材料の第２層５２が設けられる、または塗布される。一実施形態において、第２層５２は誘電体材料を含む。一実施形態において、第２層５２はプラスチックを含む。一実施形態において、第２層５２はＰＡＲＹＬＥＮＥ（登録商標）を含む。

[0059] 一実施形態において、第１層４６および第２層５２は同様の材料を含む。一実施形態において、第１層４６および第２層５２はともにＰＡＲＹＬＥＮＥ（登録商標）を含む。

[0060] サポート４２の表面上（第１層４６、第１凹み５０、およびバール４４に対する、を含む）に設けられる、または塗布される第２層５２の厚さＴ２は、限定されるべきでない。一実施形態において、第２層５２の厚さＴ２は、約４０ミクロン以上かつ約６０ミクロン以下である。一実施形態において、第２層５２の厚さＴ２は約５０ミクロンである。一実施形態において、第２層５２がサポート４２の表面上に塗布される際、第２層５２の厚さＴ２は実質的に均一である。一実施形態において、第２層５２の厚さＴ２は、サポート４２の表面に沿って均一でなくてよい。

[0061] そして、図９に示すように、サポート４２の表面から、少なくとも第２層５２をエッチングする。すなわち、複数のバール４４に対して、および／または複数のバール４４の周囲に、第２凹み５４が少なくとも第２層５２において形成されるように、少なくとも第２層５２をエッチングし、それにより、第２層５２は、バール４４のエッジ５６から第２距離Ｂだけ離れる。一実施形態において、第２凹み５４は、各バール４４から約２５ミクロンだけ第２層５２をエッチングすることによって形成される（すなわち、Ｂ＝約２５ミクロン）。一実施形態において、第２層５２をエッチングする量は、距離Ｂ＋／−Ｘミクロンである（ここで、Ｘは第１層４６についての値と同じ値である必要はない）。一実施形態において、バール４４のエッジ５６から約２５＋／−２５ミクロンだけ第２層５２をエッチングする。一実施形態において、距離Ｂは距離Ａより短い。

[0062] 第１および第２層４６、５２の塗布は限定されるべきでない。例えば、一実施形態において、第１層４６および／または第２層５２は、スパッタリングプロセスを用いて、化学蒸着プロセス、またはその組合せを用いてサポート上に設けられる。さらに、第１および第２層４６、５２のエッチング（すなわち、第１および第２凹み５０、５４のエッチング）は、あらゆる方法で行われて良く、限定されるべきでない。一実施形態において、第１および第２凹みを形成するために、レーザアブレーションプロセスが利用される。

[0063] 図１０は、本発明の一実施形態に係る、図６〜図９に示すエッチングおよび処理の後の、サポート４２上のバール４４の、上方からの詳細な上面図である。バール４４は、バール４４のエッジ５６と第２層５２のエッジ５８との間に実質的に形成された第２凹み５４を有する。第１層４６および電極４８のエッジ６０は、図１０において破線によっておおむね表されている（というのは、それらの層は、図７に示すように、バール４４から、層４６および４８を第１距離Ａだけエッチングすることにより、第２層５２の下に設けられるからである）。

[0064] 一実施形態において、第１層４６および第２層５２は誘電体材料を含む。一実施形態において、第１層４６および第２層５２はＰＡＲＹＬＥＮＥ（登録商標）を含む。

[0065] 一実施形態において、バール４４は、約５００ミクロンの直径を有する。材料の第１層４６および電極層４８は、バール４４の周囲から、最大約７００＋／−ミクロンの直径だけ除去され得る。材料の第２層５２は、バール４４を囲む最大約５５０＋／−ミクロンの直径だけ除去され得る。

[0066] １つのバール４４の一部しか図６〜図１０に示されていないが、通常、複数のバールが用いられ得ることと、電極４８および材料層４６、５２がそれらのバール４４の各々の間に位置し得ることとが明らかである。図１１は、本発明の一実施形態に係る、基部と複数のバール４４とを有するサポート４２の詳細な平面図である。一実施形態において、バール４４を備えたサポート４２は１つの材料から形成されてよく、それにより、サポート４２上のバール４４の位置が安定し固定され、これは、物体を平面内の当該位置上で安定して保持するのに役立つ。

[0067] 安定性を向上させるために、サポート４２は、バール４４の高さの１０〜２００倍とすることができる。例えば、一実施形態において、約８５μｍのバールの高さＨで、サポートは直径約５００μｍを有し得る。隣接するバールの中心６２間の距離Ｃは、最大約２ｍｍ（ミリメートル）であり得る。

[0068] バールの中心６２から層５２、４８、および４６のエッジ５８までの距離Ｄは、限定されるべきでない。バールの中心６２を用いて、例えば２ｍｍ×２ｍｍすなわち４ｍｍ^２の領域を形成することによって、正方形単位セル（square unit cell）が測定され得る。一実施形態において、バールの中心６２から層５２、４８、および４６のエッジ５８までの距離Ｄは、約３７５μｍであり得る。４ｍｍ^２によって形成された領域は、層４６、５２および電極４８の約８９％を覆い得る。

[0069] 一実施形態において、電極４８とバール４４の頂部との間の距離は、５０〜１０００μｍであり得る。

[0070] 図６〜図９の実施形態のサポート４２、その基部４３、および複数のバール４４ならびに図１０および図１１に示す実施形態は、１つ以上の材料から形成されてよく（当該材料は上記に開示した材料を含むが、これらに限定されない）、限定的であるべきでない。

[0071] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[0072] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。

[0073] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0074] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光学コンポーネントを含む様々な種類の光学コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。

[0075] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。従って、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

Claims (21)

1. 実質的な固定面において物体を保持する静電クランプであって、
   基部と該基部から延在する複数のバールとを含むサポートであって、該複数のバールの各々は頂部と底部とを含み、該バールの該頂部は前記物体が保持される平面を決定する、サポートと、
   隣接するバール間に設けられた材料の第１層および材料の第２層であって、該第１層および該第２層は該隣接するバールの頂部より高く延在せず、該隣接するバールの底部より低く延在しない、第１層および第２層と、
   前記隣接するバール間に設けられ、かつ前記第１層および前記第２層によって囲まれた電極と、を備える、静電クランプ。
2. 前記第１層は、各バールから第１距離だけ離れて設けられる、請求項１に記載の静電クランプ。
3. 前記第２層は、各バールから第２距離だけ離れて設けられる、請求項１または２に記載の静電クランプ。
4. 前記第２層は、前記第１層と前記バールとの間の前記第１距離によって形成された領域の少なくとも一部内に設けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の静電クランプ。
5. 前記第１層および前記第２層は、同様の材料である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の静電クランプ。
6. 前記第２層は、前記第１層の上に設けられる、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の静電クランプ。
7. 前記第１層、前記第２層、またはそれら両方は、誘電体材料を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の静電クランプ。
8. 前記誘電体材料は、ポリ（ｐ−キシレン）ポリマーである、請求項７に記載の静電クランプ。
9. 前記第１層および前記第２層の両方は、ポリ（ｐ−キシレン）ポリマーを含む、請求項７に記載の静電クランプ。
10. 物体を物体サポートに対して静電的にクランプするように構成された静電クランプを製造する方法であって、該静電クランプは、基部と該基部から延在する複数のバールとを含むサポートであって、該複数のバールの各々は頂部と底部とを含み、該バールの該頂部は前記物体が保持される平面を決定する、サポートを備え、該方法は、
    前記基部および前記バールの頂部の上に材料の第１層を設けることと、
    前記第１層を含んで、前記基部および前記バールの上に電極を設けることと、
    少なくとも前記第１層が前記バールから前記第１距離だけ離れるように、少なくとも第１層において前記複数のバールの周囲に第１凹みをエッチングで形成することと、
    前記第１層を含む前記基部、前記第１凹み、および前記バールの前記頂部の上に材料の第２層を設けることと、
    少なくとも前記材料の第２層が前記バールから前記第２距離だけ離れるように、少なくとも第２層において前記複数のバールの周囲に第２凹みをエッチングで形成することと、を含む、方法。
11. 前記第１層および前記第２層は、同様の材料である、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１層、前記第２層、またはそれら両方は、誘電体材料を含む、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記誘電体材料は、ポリ（ｐ−キシレン）ポリマーである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１層および前記第２層の両方は、ポリ（ｐ−キシレン）ポリマーを含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記第１層および／または前記第２層を設けることは、スパッタリングプロセスを用いること、化学蒸着プロセスを用いること、またはそれら両方を含む、請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記第１凹みをエッチングで形成すること、および／または、前記第２凹みをエッチングで形成することは、レーザアブレーションプロセスを用いることを含む、請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
17. 装置であって、
    放射ビームのビーム経路において物体を支持する物体サポートと、
    前記物体サポートに対して前記物体を静電的にクランプする静電クランプであって、
    基部と該基部から延在する複数のバールとを含むサポートであって、該複数のバールの各々は頂部と底部とを含み、該バールの該頂部は前記物体が保持される平面を決定する、サポートと、
    隣接するバール間に設けられた材料の第１層および材料の第２層であって、該第１層および該第２層は該隣接するバールの頂部より高く延在せず、該隣接するバールの底部より低く延在しない、第１層および第２層と、
    前記隣接するバール間に設けられ、かつ前記第１層および前記第２層によって囲まれた電極と、を備える、静電クランプと、を備える、装置。
18. 前記物体は、前記放射ビームによって露光される基板である、請求項１７に記載の装置。
19. 前記物体は、前記放射ビームにパターンを付けるように構成されたパターニングデバイスである、請求項１７または１８に記載の装置。
20. 前記第１層および前記第２層の両方は、ポリ（ｐ−キシレン）ポリマーを含む、請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
21. 前記装置はリソグラフィ装置であり、放射ビームにパターンを付けてパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを保持するパターニングデバイスサポートと、基板を保持する基板サポートと、パターン付き放射ビームを前記基板上に投影する投影システムと、を備え、前記物体サポートは、前記パターニングデバイスまたは前記基板サポートである、請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の方法。

Images