JP2015529968A - 静電クランプ、リソグラフィ装置及び方法 - Google Patents

静電クランプ、リソグラフィ装置及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】改良型静電クランプを提供する。【解決手段】本発明は、静電クランプの誘電体の表面に蓄積する不要な電荷を閉じ込める方法を提供する。そのような電荷の１つの発生源は導電性相互接続線２８及び導電性バールコーティング２６が誘電体２０の表面に接触する三重点であることが分かっている。これらの三重点は絶縁材料２９によってポッティングされ、放出された電子がすべて閉じ込められる。相互接続線２８は完全に被覆される一方、導電性バールコーティング２６の場合にはバール２５を絶縁材料によって完全に被覆することはできないが、三重点は、電界が全くないか極めて小さく、そのため電子が全くないか又はほとんど放出されない領域へ移動する。【選択図】図７

Description

（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、２０１２年７月１７日出願の米国仮出願第６１／６７２，５１５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、オブジェクトを保持する静電クランプ、リソグラフィ装置及び方法に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンを、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に結像することができる。一般的に、１枚の基板は、連続して露光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。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）にビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナと、を含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
[0004] 静電クランプは特定の波長、例えば、ＥＵＶで動作するリソグラフィ装置で使用できる。これは、これらの波長では、リソグラフィ装置の特定の領域が真空条件下で動作するからである。静電クランプを提供して、マスク又は基板（ウェーハ）などのオブジェクトをそれぞれマスクテーブル又はウェーハテーブルなどのオブジェクト支持体に静電気によってクランプすることができる。そのようなクランプはオブジェクトホルダとして記載することができる。代替的に及び／又は追加的に、クランプはオブジェクトホルダの一部を形成していてもよい。オブジェクトホルダは、代替的に及び／又は追加的に、オブジェクト支持体として記載されることがある。
[0005] 静電クランプに印加される電圧は相当の大きさである。例えば、電圧は数キロボルト程度になり得る。従来、基板などのオブジェクトを電極に印加される電圧から絶縁する絶縁バリアが静電クランプの電極の上方に配置されている。バール領域内のクランプ力を低減する導電性コーティングを備えていてもよい絶縁バリアの表面に、１つ以上のバールを提供できる。さらに、絶縁バリアの表面に提供された導体線によってバールを相互接続してもよい。
[0006] バール上方の導電性コーティング及び相互接続導体線は絶縁バリアの表面に静電荷として蓄積する電子を放出することが知られているという問題が存在する。絶縁バリアがあるため、この静電荷は放散できず時間と共に蓄積し、電子によって提供される高電圧上に重畳する。その結果、望ましくないクランプ力の局所的変動が発生する。蓄積した静電荷は、例えば、クランプをイソプロピルアルコールで洗浄することで除去できるが、それには高真空装置内からクランプを取り除く必要があり、これは実際的な解決策ではない。
[0007] 例えば、本明細書で明らかにされるか否かを問わず、従来技術の問題の１つ以上を未然に防止するか又は緩和する改良型静電クランプを提供することが望ましい。
[0008] 本発明の第１の態様によれば、オブジェクトを保持するように構成された静電クランプであって、誘電体材料から形成され、クランプするオブジェクトに対向する第１の面と、第１の面と反対側の第２の面とを有する誘電体部分と、第２の面に提供された電極と、誘電体部分の第１の面に接触する少なくとも１つの導電性素子と、を備え、少なくとも導電性素子が誘電体部分に接触する接触点が、絶縁材料によって被覆される、静電クランプが提供される。
[0009] 本発明の実施形態では、導電性素子は導電性コーティングを備えたバールであってもよく、及び／又は、導電性素子は電気的相互接続線であってもよい。
[0010] 本発明の幾つかの実施形態では、絶縁材料は、電気的相互接続である導電性素子を完全に被覆してもよい。
[0011] 本発明の幾つかの実施形態では、静電クランプは、複数の導電性素子と複数の接触点とを備えていてもよく、上記複数の接触点は単一の絶縁材料層で被覆される。例えば、本発明の一実施形態では、複数の導電性素子は、導電性コーティングで被覆されたバールと、電気的相互接続と、を含み、上記単一の絶縁材料層は上記電気的相互接続を被覆する。この実施形態では、バールは絶縁材料層の上方に延在でき、これにより、上記バールの導電性コーティングと上記絶縁層の上面との間の接合点は、電界が全くないか極めて小さい領域内にある。
[0012] 静電クランプは、電極に隣接して配置され、電極から離隔され、電極が受ける電圧とは符号が逆の電圧を受けるように構成された第２の電極をさらに有するバイポーラクランプであってもよい。
[0013] 本発明の実施形態では、電極は一般に矩形であってもよく、又は一般に欠円形状であってもよい。
[0014] 本発明の第２の態様によれば、オブジェクトを保持するように構築され配置されたオブジェクトホルダを備え、上記オブジェクトホルダが本発明の第１の態様による静電クランプを有する装置が提供される。
[0015] 本発明の第３の態様によれば、
オブジェクトを提供するステップと、
静電クランプを提供するステップであって、クランプが、誘電体材料から形成され、クランプするオブジェクトに対向する第１の面と、第１の面と反対側の第２の面と、を有する誘電体部分と、第２の面に提供された電極と、誘電体部分の第１の面に接触する少なくとも１つの導電性素子と、を備え、少なくとも導電性素子が誘電体部分に接触する接触点が、絶縁材料によって被覆される、ステップと、を含み、
静電クランプを用いて電極とオブジェクトとの間に電圧を印加することでオブジェクトを保持するステップをさらに含む、方法が提供される。
[0016] 本発明の１つ以上の態様は、適宜当業者の判断で、本明細書に記載する１つ以上のその他の態様、及び／又は本明細書に記載する１つ以上の任意の特徴と組み合わせることができる。
[0017] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
[0018]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0019]リソグラフィ装置のより詳細な概略図である。 [0020]図１及び図２の装置の放射源コレクタ装置ＳＯのより詳細な概略図である。 [0021]従来技術の静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0022]別の従来技術の静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0023]図４の静電クランプの詳細な断面図を概略的に示す。 [0024]本発明の第１の実施形態による静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0025]本発明の第２の実施形態による静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0026]本発明のある実施形態で説明するモデル化された電界強度を示す。
[0027] 本発明の特徴及び利点は、同様の参照符号は全体を通して対応する要素を識別する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことでさらに明白になろう。図面では、一般に、同様の参照番号が同一の、機能が類似した、及び／又は構造が類似する要素を示す。
[0028] 記載された実施形態、及び本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などに言及した場合、それは記載された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることを示す。さらに、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識の範囲内にあることが理解される。
[0029] 図１は、本発明の一実施形態による放射源コレクタ装置ＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示したものである。この装置は、
− 放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節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（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構築され、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のポジショナＰＭに接続された支持構造（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、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続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に与え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）に投影するように構成された投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳと、を備える。
[0030] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
[0031] 支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
[0032] 「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
[0033] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
[0034] 照明システムのような投影システムは、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型等の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、ＥＵＶ放射用には真空を使用することが望ましいことがある。したがって、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に真空環境を設けてもよい。
[0035] 本明細書で示すように、装置は、（例えば反射型マスクを使用する）反射型である。
[0036] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
[0037] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源コレクタ装置ＳＯから極端紫外線放射ビームを受光する。ＥＵＶ放射を生成する方法は、少なくとも１つの元素、例えば、キセノン、リチウム又はスズを有する物質を、ＥＵＶ範囲の１つ以上の輝線を有するプラズマ状態に変換するステップを含むが、必ずしもこれに限定されない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような１つの方法では、必要な輝線放出元素を有する物質の小滴、流れ、又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することで必要なプラズマを生成できる。放射源コレクタ装置ＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するレーザ（図１には示さず）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として得られるプラズマは、放射源コレクタ装置内に配置された放射コレクタを用いて収集される出力放射、例えば、ＥＵＶ放射を放出する。レーザ及び放射源コレクタ装置は、例えば燃料を励起するためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合には別個の要素であってもよい。
[0038] このような場合は、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムを用いてレーザビームはレーザから放射源コレクタ装置へ渡される。
[0039] 放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）と呼ばれることが多い代替方法では、放電を用いてＥＵＶ放出プラズマが生成され、燃料が気化される。燃料はＥＵＶ範囲に１つ以上の輝線を有するキセノン、リチウム、又はスズなどの元素でよい。放電は、放射源コレクタ装置の一部を形成してもよく、又は電気接続を介して放射源コレクタ装置に接続される別個の要素であってもよい電源によって生成されてもよい。
[0040] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。また、イルミネータＩＬは、ファセット型フィールド及び瞳ミラーデバイスなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面に所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
[0041] 放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに反射した後、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はビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサＰＳ１を用いて、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを正確に位置決めできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせしてもよい。
[0042] 図示の装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。
３．別のモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルス間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどの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できる。
[0043] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[0044] 図２は、放射源コレクタ装置ＳＯと、イルミネータシステムＩＬと、投影システムＰＳと、を含むリソグラフィ装置１００をより詳細に示す。放射源コレクタ装置ＳＯは、放射源コレクタ装置ＳＯの閉鎖構造２２０内に真空環境が維持されるように構築され、配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、放電生成プラズマ放射源によって形成されてもよい。ＥＵＶ放射は、超高温プラズマ２１０が生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射が放出される例えばキセノンガス、リチウム蒸気、又はスズ蒸気などの気体又は蒸気によって生成されてもよい。超高温プラズマ２１０は、例えば少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じる放電によって生成される。放射を効率的に生成するには、キセノン、リチウム、スズ蒸気、又はその他の適切な気体又は蒸気の、例えば１０Ｐａの分圧が必要である場合がある。ある実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために励起したスズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。
[0045] 高温プラズマ２１０によって放出された放射は、放射源チャンバ２１１から、放射源チャンバ２１１内の開口内、又はその裏側に位置する任意選択のガスバリア又は汚染物トラップ２３０（場合によっては汚染物バリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介してコレクタチャンバ２１２内に送られる。汚染物トラップ２３０はチャネル構造を含んでもよい。汚染物トラップ２３０はまた、ガスバリア又はガスバリアとチャネル構造との組合せを含んでもよい。汚染物トラップ又は汚染物バリア２３０はさらに、本明細書では少なくとも当技術分野で公知のようにチャネル構造を含むことが示されている。
[0046] コレクタチャンバ２１２は、いわゆる斜入射コレクタであってもよい放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側２５１と、下流放射コレクタ側２５２と、を有する。コレクタＣＯを横切る放射は、格子スペクトルフィルタ２４０から反射して、仮想放射源ポイントＩＦで合焦することができる。仮想放射源ポイントＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、放射源コレクタ装置は、中間焦点ＩＦが閉鎖構造２２０内の開口２１９に、又はその近傍に位置するように配置される。仮想放射源ポイントＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。
[0047] その後、放射は、パターニングデバイスＭＡでの放射ビーム２２１の所望の角分散とパターニングデバイスＭＡでの放射強度の所望の均一性とを提供するように構成されたファセット型フィールドミラーデバイス２２２及びファセット型瞳ミラーデバイス２２４を含んでもよい照明システムＩＬを横切る。支持構造ＭＴに保持されたパターニングデバイスＭＡで放射ビーム２２１が反射すると、パターン付ビーム２２６が形成され、パターン付ビーム２２６は、投影システムＰＳによって、反射要素２２８、２３０を介して、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。
[0048] 一般に、照明光学系ユニットＩＬ及び投影システムＰＳ内には図示したよりも多くの要素があってもよい。格子スペクトルフィルタ２４０は、リソグラフィ装置のタイプに応じて任意選択で備えられてもよい。さらに、図示した以上のミラーがあってもよく、図２に示した以上の、例えば１〜６個の追加の反射要素が投影システムＰＳ内にあってもよい。
[0049] 図２に図示されるように、コレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の例と同様に斜入射リフレクタ２５３、２５４及び２５５を有する入れ子式コレクタとして示されている。斜入射リフレクタ２５３、２５４及び２５５は、光軸Ｏを中心に軸対称に配置され、このタイプのコレクタ光学系ＣＯは好ましくは、ＤＰＰ放射源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ放射源と組み合わせて使用される。
[0050] あるいは、放射源コレクタ装置ＳＯは、図３に示すようなＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザエネルギーを蓄積して、数十電子ボルト（ｅＶ）の電子温度で高度にイオン化されたプラズマ２１０を生成するように構成される。これらのイオンの脱励起及び再結合中に生成される高エネルギーの放射は、プラズマから放出され、近垂直入射コレクタ光学系ＣＯによって収集され、閉鎖構造２２０内の開口２２１上に合焦する。
[0051] 図４は、マスク（若しくはその他のパターニングデバイス）又はウェーハ（若しくはその他の基板）などのオブジェクトをクランプするために使用できる従来技術の静電クランプ１の断面図を示す。クランプ１は、絶縁材料から形成された誘電体部分２と、電極４とを備える。誘電体材料は任意の従来の既知の誘電体材料でよいが、ガラスが特に好まれる。複数のバール５が、絶縁部分２の上面に位置する。バール５は誘電体材料から形成されてもよく、導電性コーティング６（例えば、ＴｉＮ又はＣｒＮ）を有してもよく、バールを接地してバール領域内のクランプ力を低減してウェーハ（又はその他の基板）をバールから取り外すことができる。あるいは、バール自体も導電性材料で製造されていてもよい。バールの上面は、ウェーハなどのオブジェクト（図示せず）の底面が保持される平面７を決定する。電極４が、バール５への誘電体部分２の対向面に提供されている。
[0052] 電極４は、クランプ１とオブジェクトとの間に静電クランプ力を発生させる電圧に保持されるように構成されている。オブジェクトは、電圧が電極４に印加されたときに、静電クランプ力によって平面７内に保持されていてもよい。静電又はクーロンクランプ圧力（単位面積当たりのクランプ力）は下式に従って印加電圧に関連付けることができる。
Figure 2015529968
 上式で、
Ｐは、クランプするオブジェクトに作用するクーロンクランプ圧力であり、
εは、電極とクランプするオブジェクトとの間の材料の比誘電率であり、
Ｅは、クランプされるオブジェクトが遭遇する電界強度である。
式１は、電極とクランプするオブジェクトとの間に単一の誘電体媒質がある一般的なケースを記述する。しかしながら、誘電体が誘電体材料と真空ギャップとを含むケースでは、比誘電率と電界項が、含まれる材料及び／又は媒質の特定の組合せを反映した項に置き換えられることが理解される。一般に、電界強度Ｅは電極４に印加される電圧Ｖに比例し、１つ又は複数の誘電体層の厚さに反比例する。
[0053] 誘電体部分２の厚さを低減し、オブジェクトをクランプする平面７と電極４との間の離隔距離を低減し、誘電体部分の静電容量を増加させることによってクランプ力を増加させることができる。しかしながら、誘電体部分２の厚さが低減するにつれて、電極４とクランプされているオブジェクトとの間の短絡を引き起こすか、又はバール５が導電性であるか若しくは導体でコーティングされている（及び接地されている）ために、電極４とバール５との間に短絡を引き起こす絶縁破壊のリスクが増す。電極４とシステムの接地部との間に短絡又は重大な放電が発生すると、電極４とオブジェクトとの間の電圧が降下し、電圧の平方に依存するクランプ力が大幅に低減する可能性がある。静電クランプ１に損傷の可能性もある。
[0054] 図５は、電気的相互接続８が誘電体材料２の表面に提供され、相互接続を用いてバール５を接続する従来技術による別の形態の静電クランプの断面図を概略的に示す。
[0055] 上述したように、従来技術の１つの問題は、バールに提供された導電性コーティング、又はバールが導電性の場合にはバールそれ自体であり、（提供された場合）導電性相互接続線は放出される電子の発生源の役割を果たし、電子が誘電体材料の表面に定着し、時間と共にそこに蓄積して望ましくない静電荷を生成する可能性があるということである。この問題は、導電性材料が真空内で誘電体材料に接触するいわゆる三重点で特に著しい。図６は、バール５の導電性コーティング６が誘電体材料２の表面に接触する領域の詳細を示す。図６から、誘電体表面に接触する導電性コーティングの垂直縁部ではなく、導電性材料の縁部が導電性コーティングが形成される方法に関連する様々な理由から内側に傾く傾向があることが分かる。幾つかの理由から、導電性コーティングの縁部と誘電体材料の表面との間の空間９内に極めて高い電界が生成され、このことが、電子生成という問題をさらに悪化させる。電界が高い理由として、例えば、導体の縁部で発生する電界が縁部の半径に反比例し、縁部が鋭いほど半径は小さく、電界が高くなるということが挙げられる。さらに、生成される電界は、（電界が表面に垂直の角度で誘電体と交差する）最大値では、真空の比誘電率に対する誘電体材料の比誘電率の比、すなわち、εｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ／εｖａｃｕｕｍである係数によって増幅される。誘電体が静電クランプにおけるようにガラスの場合、ｓｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃは約５．１であり、したがって、最大増幅係数は（真空の比誘電率を１と定義して）５．１である。電界が誘電体の表面に対してある角度をなす場合、増幅の割合は減るが、それでもこの極めて高い電界は、この三重点がホットトリプルポイントとして知られており、電子が放出されやすいということを意味する。
[0056] 図７は、本発明のある実施形態を示す。この実施形態では、誘電体材料２０は支持平面２７を画定する導電性材料２６でコーティングされたバール２５を備える。誘電体材料２０の下側に電極２４が提供されている。誘電体材料２０の上面にも少なくとも１つの電気的相互接続線２８が提供されている。本発明のこの実施形態では、バール２５と少なくとも１つの相互接続線２８の両方が、導電性材料２６と相互接続線２８が誘電体表面に接触する三重点を少なくとも被覆する絶縁材料２９で被覆される。絶縁材料２９はバール２５の全体を被覆する訳ではないが、バール２５を被覆する導電性材料２６が誘電体材料２０に接触する接合点を少なくとも被覆し、好ましくは、相互接続線２８の少なくとも全体を被覆する。絶縁材料２９が存在することは、バール２５を被覆する導電性材料２６、特に、導電性材料が誘電体材料に接触する接合点又は相互接続線２８から電子が放出される可能性がなく、誘電体材料２０の表面に蓄積する可能性もないことを意味する。
[0057] 絶縁材料２９は、例えば、誘電体表面に噴射されその後焼き付けられるポリマー材料であってもよい。別の任意選択としては、ポリマー材料のスピンコーティングであってもよい。絶縁材料の重要な特性として、絶縁材料は比誘電率が高く漏洩が少ないということが挙げられる。絶縁材料はまた、二酸化ケイ素の層であってもよい。
[0058] 図８は、本発明の第２の実施形態を示す。ここで、バールと相互接続線とを被覆する絶縁材料の別々の領域を有するのではなく、誘電体材料の表面にバール２５の導電性材料２６と誘電体材料２０との接合点、すなわち、三重点を少なくとも被覆し、電気的相互接続２８を完全に被覆する深さまで、絶縁材料３０の単一の層が提供される。次に、この実施形態では、保持するオブジェクトに対向する誘電体材料２０の側と反対の誘電体材料２０の側に電極２４が提供されている。
[0059] 図７及び図８の実施形態では、絶縁材料２９（図７）又は３０（図８）がバール２５を被覆する導電性材料２６の垂直側面に接触する三重点が依然として存在することに留意されたい。しかしながら、導電性材料２６の垂直側面と絶縁材料２９、３０との間の接合点は、電界がゼロであるか少なくとも極めて小さい領域内にある。そのような接合点は、決して大規模に電子発生源としての役割を果たすことはないであろう。特に好まれる状況では、接合点はほぼ９０°の角度を画定し、高電圧が印加されていても、この接合点での電界は極めて小さい。
[0060] 図９は、バール４０の導電性コーティング４１と誘電体部分４３との接合点が絶縁材料４４で被覆された導電性コーティング４１を備えたバール４０の場所でモデル化された電界を具体的に示す。この図で、電界強度はＶ／ｍ単位で測定され、図中の濃い網掛けの領域は最も高い電界の領域を示す。特に、バールの導電性コーティングの縁部が誘電体部分４３に接触するホットトリプルポイント４５は絶縁材料によって完全に被覆され、放出された電荷は残らずその内部に閉じ込められることに留意されたい。その間、新しい三重点４６が導電性コーティング４１と絶縁材料４４との間の接合点によって画定されるが、この三重点は電界が極めて小さいか又はゼロの領域内にあるので、「コールド」トリプルポイントであり、電子の放出はほとんどないか又は全くない。したがって、三重点は残ってはいるが、電界が高い領域から電界がゼロか又は低い領域へ移動している。
[0061] 静電クランプは５０ｍｂａｒの最小クランプ圧力を提供するように構成できる。バールの高さが１０ミクロンの場合、電極に印加される電圧は少なくとも３００Ｖである。これより高いか又は低い電圧を電極に印加してもよい。例えば、最大１０００Ｖ以上を電極に印加することができる。
[0062] 静電クランプは任意の適切な形状を有してもよい。静電クランプは例えば矩形であってもよく、マスク（又はその他の矩形のオブジェクト）をクランプするのに適切であってもよい。静電クランプは例えば一般に欠円形状を有してもよく、ウェーハ（又はその他の円形基板）をクランプするのに適切であってもよい。
[0063] 上記説明で、接地に言及している。接地はゼロボルトであってもよく、その他の何らかの固定電圧（電極への印加電圧がその固定電圧に関連して決定される）を有していてもよい。接地がゼロボルトであることの利点の１つは、リソグラフィ装置の一部に接続できるということである。
[0064] ある実施形態では、それを通して水などの冷却流体を循環させることができるクランプの内部にチャネルを提供できる。
[0065] 静電クランプの誘電体部分２、２０は、単一の誘電体層を含んでいてもよい。あるいは、誘電体部分は、誘電体の２つ以上の積層を含んでもよい。
[0066] ある実施形態では、クランプは両面型であってもよい。例えば、抵抗部分内に離隔された２つの電極を提供し、抵抗部分の上面と底面の両方に絶縁部分を提供してもよい。両面クランプは一方の面で基板テーブルをクランプし、反対側の面で基板（又はその他のオブジェクト）をクランプしてもよい。
[0067] 上記説明で、「上部」、「底部」などの用語に言及しているが、これらの用語は図に関して便宜上のためにのみ使用されているもので、本発明の実施形態での特定の向きを意味するものと理解してはならない。
[0068] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。このような代替的用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[0069] 光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明はその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、文脈によっては、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。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内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
[0070] 本文ではリソグラフィ装置での静電クランプの使用に特に言及しているが、本明細書に記載する静電クランプは、マスク検査装置、ウェーハ検査装置、空間像メトロロジーシステム、及びより一般的にはウェーハ（若しくはその他の基板）又はマスク（若しくはその他のパターニングデバイス）などのオブジェクトを例えばプラズマエッチング装置又は析出装置内などの真空又は周囲（非真空）条件下で測定又は処理する任意の装置での使用などの別の用途を有していてもよいことを理解されたい。
[0071] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの荷電粒子ビームのみならず、（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）紫外線（ＵＶ）放射及び（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外線（ＥＵＶ）放射を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
[0072] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折型、反射型、磁気型、電磁型及び静電型光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はそれらの組合せを指すことができる。
[0073] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。上記説明は本発明を限定するものではない。
[0002] 本発明は、オブジェクトを保持する静電クランプ、リソグラフィ装置及び方法に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンを、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に結像することができる。一般的に、１枚の基板は、連続して露光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。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）にビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナと、を含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
[0004] 静電クランプは特定の波長、例えば、ＥＵＶで動作するリソグラフィ装置で使用できる。これは、これらの波長では、リソグラフィ装置の特定の領域が真空条件下で動作するからである。静電クランプを提供して、マスク又は基板（ウェーハ）などのオブジェクトをそれぞれマスクテーブル又はウェーハテーブルなどのオブジェクト支持体に静電気によってクランプすることができる。そのようなクランプはオブジェクトホルダとして記載することができる。代替的に及び／又は追加的に、クランプはオブジェクトホルダの一部を形成していてもよい。オブジェクトホルダは、代替的に及び／又は追加的に、オブジェクト支持体として記載されることがある。
[0005] 静電クランプに印加される電圧は相当の大きさである。例えば、電圧は数キロボルト程度になり得る。従来、基板などのオブジェクトを電極に印加される電圧から絶縁する絶縁バリアが静電クランプの電極の上方に配置されている。バール領域内のクランプ力を低減する導電性コーティングを備えていてもよい絶縁バリアの表面に、１つ以上のバールを提供できる。さらに、絶縁バリアの表面に提供された導体線によってバールを相互接続してもよい。
[0006] バール上方の導電性コーティング及び相互接続導体線は絶縁バリアの表面に静電荷として蓄積する電子を放出することが知られているという問題が存在する。絶縁バリアがあるため、この静電荷は放散できず時間と共に蓄積し、電子によって提供される高電圧上に重畳する。その結果、望ましくないクランプ力の局所的変動が発生する。蓄積した静電荷は、例えば、クランプをイソプロピルアルコールで洗浄することで除去できるが、それには高真空装置内からクランプを取り除く必要があり、これは実際的な解決策ではない。従来技術の静電クランプの例は、請求項１のプリアンブルを開示する以下の特許文献１及び２に記載されている。
欧州特許出願公開第１２２０３１１号明細書 米国特許第５８４１６２４号明細書
[0007] 例えば、本明細書で明らかにされるか否かを問わず、従来技術の問題の１つ以上を未然に防止するか又は緩和する改良型静電クランプを提供することが望ましい。
[0008] 本発明の第１の態様によれば、オブジェクトを保持するように構成された静電クランプであって、誘電体材料から形成され、クランプするオブジェクトに対向する第１の面と第１の面と反対側の第２の面とを有する誘電体部分と、第２の面に提供された電極と、誘電体部分の第１の面に接触する少なくとも１つの導電性バールと、を備え、少なくとも導電性バールが誘電体部分に接触する接触点が絶縁材料によって被覆され、導電性バールと絶縁材料の上面との間の接合点が電界が全くないか極めて小さい領域内にあるように、バールが絶縁材料の上方に延在することを特徴とする静電クランプが提供される。
[0009] 本発明の実施形態では、導電性バールは導電性コーティングを備えたバールであってもよい。ある実施形態では、電気的相互接続線は第１の面に提供されてもよい。
[0010] 本発明の幾つかの実施形態では、絶縁材料は、電気的相互接続である導電性素子を完全に被覆してもよい。
[0011] 本発明の幾つかの実施形態では、静電クランプは、複数の導電性バールと、複数の電気的相互接続線と、複数の接触点と、を備えていてもよく、上記複数の接触点は単一の絶縁材料層で被覆される。
[0012] 静電クランプは、電極に隣接して配置され、電極から離隔され、電極が受ける電圧とは符号が逆の電圧を受けるように構成された第２の電極をさらに有するバイポーラクランプであってもよい。
[0013] 本発明の実施形態では、電極は一般に矩形であってもよく、又は一般に欠円形状であってもよい。
[0014] 本発明の第２の態様によれば、オブジェクトを保持するように構築され配置されたオブジェクトホルダを備え、上記オブジェクトホルダが本発明の第１の態様による静電クランプを有する装置が提供される。
[0015] 本発明の第３の態様によれば、
オブジェクトを提供するステップと、
静電クランプを提供するステップであって、クランプが、誘電体材料から形成され、クランプするオブジェクトに対向する第１の面と第１の面と反対側の第２の面とを有する誘電体部分と、第２の面に提供された電極と、誘電体部分の第１の面に接触する少なくとも１つの導電性素子と、を備え、少なくとも導電性素子が誘電体部分に接触する接触点が絶縁材料によって被覆される、ステップと、を含み、
静電クランプを用いて電極とオブジェクトとの間に電圧を印加することでオブジェクトを保持するステップをさらに含み、導電性バールと絶縁材料の上面との間の接合点が電界が全くないか極めて小さい領域内にあるように、バールが絶縁材料の上方に延在することを特徴とする方法が提供される。
[0016] 本発明の１つ以上の態様は、適宜当業者の判断で、本明細書に記載する１つ以上のその他の態様、及び／又は本明細書に記載する１つ以上の任意の特徴と組み合わせることができる。
[0017] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
[0018]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0019]リソグラフィ装置のより詳細な概略図である。 [0020]図１及び図２の装置の放射源コレクタ装置ＳＯのより詳細な概略図である。 [0021]従来技術の静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0022]別の従来技術の静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0023]図４の静電クランプの詳細な断面図を概略的に示す。 [0024]本発明の第１の実施形態による静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0025]本発明の第２の実施形態による静電クランプの断面図を概略的に示す。 [0026]本発明のある実施形態で説明するモデル化された電界強度を示す。
[0027] 本発明の特徴及び利点は、同様の参照符号は全体を通して対応する要素を識別する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことでさらに明白になろう。図面では、一般に、同様の参照番号が同一の、機能が類似した、及び／又は構造が類似する要素を示す。
[0028] 記載された実施形態、及び本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などに言及した場合、それは記載された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることを示す。さらに、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識の範囲内にあることが理解される。
[0029] 図１は、本発明の一実施形態による放射源コレクタ装置ＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示したものである。この装置は、
− 放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節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（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構築され、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のポジショナＰＭに接続された支持構造（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、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続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に与え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）に投影するように構成された投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳと、を備える。
[0030] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
[0031] 支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
[0032] 「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
[0033] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
[0034] 照明システムのような投影システムは、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型等の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、ＥＵＶ放射用には真空を使用することが望ましいことがある。したがって、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に真空環境を設けてもよい。
[0035] 本明細書で示すように、装置は、（例えば反射型マスクを使用する）反射型である。
[0036] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
[0037] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源コレクタ装置ＳＯから極端紫外線放射ビームを受光する。ＥＵＶ放射を生成する方法は、少なくとも１つの元素、例えば、キセノン、リチウム又はスズを有する物質を、ＥＵＶ範囲の１つ以上の輝線を有するプラズマ状態に変換するステップを含むが、必ずしもこれに限定されない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような１つの方法では、必要な輝線放出元素を有する物質の小滴、流れ、又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することで必要なプラズマを生成できる。放射源コレクタ装置ＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するレーザ（図１には示さず）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として得られるプラズマは、放射源コレクタ装置内に配置された放射コレクタを用いて収集される出力放射、例えば、ＥＵＶ放射を放出する。レーザ及び放射源コレクタ装置は、例えば燃料を励起するためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合には別個の要素であってもよい。
[0038] このような場合は、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムを用いてレーザビームはレーザから放射源コレクタ装置へ渡される。
[0039] 放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）と呼ばれることが多い代替方法では、放電を用いてＥＵＶ放出プラズマが生成され、燃料が気化される。燃料はＥＵＶ範囲に１つ以上の輝線を有するキセノン、リチウム、又はスズなどの元素でよい。放電は、放射源コレクタ装置の一部を形成してもよく、又は電気接続を介して放射源コレクタ装置に接続される別個の要素であってもよい電源によって生成されてもよい。
[0040] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。また、イルミネータＩＬは、ファセット型フィールド及び瞳ミラーデバイスなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面に所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
[0041] 放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに反射した後、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はビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサＰＳ１を用いて、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを正確に位置決めできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせしてもよい。
[0042] 図示の装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。
２．スキャンモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。
３．別のモードにおいては、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルス間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどの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できる。
[0043] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[0044] 図２は、放射源コレクタ装置ＳＯと、イルミネータシステムＩＬと、投影システムＰＳと、を含むリソグラフィ装置１００をより詳細に示す。放射源コレクタ装置ＳＯは、放射源コレクタ装置ＳＯの閉鎖構造２２０内に真空環境が維持されるように構築され、配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、放電生成プラズマ放射源によって形成されてもよい。ＥＵＶ放射は、超高温プラズマ２１０が生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射が放出される例えばキセノンガス、リチウム蒸気、又はスズ蒸気などの気体又は蒸気によって生成されてもよい。超高温プラズマ２１０は、例えば少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じる放電によって生成される。放射を効率的に生成するには、キセノン、リチウム、スズ蒸気、又はその他の適切な気体又は蒸気の、例えば１０Ｐａの分圧が必要である場合がある。ある実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために励起したスズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。
[0045] 高温プラズマ２１０によって放出された放射は、放射源チャンバ２１１から、放射源チャンバ２１１内の開口内、又はその裏側に位置する任意選択のガスバリア又は汚染物トラップ２３０（場合によっては汚染物バリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介してコレクタチャンバ２１２内に送られる。汚染物トラップ２３０はチャネル構造を含んでもよい。汚染物トラップ２３０はまた、ガスバリア又はガスバリアとチャネル構造との組合せを含んでもよい。汚染物トラップ又は汚染物バリア２３０はさらに、本明細書では少なくとも当技術分野で公知のようにチャネル構造を含むことが示されている。
[0046] コレクタチャンバ２１２は、いわゆる斜入射コレクタであってもよい放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側２５１と、下流放射コレクタ側２５２と、を有する。コレクタＣＯを横切る放射は、格子スペクトルフィルタ２４０から反射して、仮想放射源ポイントＩＦで合焦することができる。仮想放射源ポイントＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、放射源コレクタ装置は、中間焦点ＩＦが閉鎖構造２２０内の開口２１９に、又はその近傍に位置するように配置される。仮想放射源ポイントＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。
[0047] その後、放射は、パターニングデバイスＭＡでの放射ビーム２２１の所望の角分散とパターニングデバイスＭＡでの放射強度の所望の均一性とを提供するように構成されたファセット型フィールドミラーデバイス２２２及びファセット型瞳ミラーデバイス２２４を含んでもよい照明システムＩＬを横切る。支持構造ＭＴに保持されたパターニングデバイスＭＡで放射ビーム２２１が反射すると、パターン付ビーム２２６が形成され、パターン付ビーム２２６は、投影システムＰＳによって、反射要素２２８、２３０を介して、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。
[0048] 一般に、照明光学系ユニットＩＬ及び投影システムＰＳ内には図示したよりも多くの要素があってもよい。格子スペクトルフィルタ２４０は、リソグラフィ装置のタイプに応じて任意選択で備えられてもよい。さらに、図示した以上のミラーがあってもよく、図２に示した以上の、例えば１〜６個の追加の反射要素が投影システムＰＳ内にあってもよい。
[0049] 図２に図示されるように、コレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の例と同様に斜入射リフレクタ２５３、２５４及び２５５を有する入れ子式コレクタとして示されている。斜入射リフレクタ２５３、２５４及び２５５は、光軸Ｏを中心に軸対称に配置され、このタイプのコレクタ光学系ＣＯは好ましくは、ＤＰＰ放射源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ放射源と組み合わせて使用される。
[0050] あるいは、放射源コレクタ装置ＳＯは、図３に示すようなＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザエネルギーを蓄積して、数十電子ボルト（ｅＶ）の電子温度で高度にイオン化されたプラズマ２１０を生成するように構成される。これらのイオンの脱励起及び再結合中に生成される高エネルギーの放射は、プラズマから放出され、近垂直入射コレクタ光学系ＣＯによって収集され、閉鎖構造２２０内の開口２２１上に合焦する。
[0051] 図４は、マスク（若しくはその他のパターニングデバイス）又はウェーハ（若しくはその他の基板）などのオブジェクトをクランプするために使用できる従来技術の静電クランプ１の断面図を示す。クランプ１は、絶縁材料から形成された誘電体部分２と、電極４とを備える。誘電体材料は任意の従来の既知の誘電体材料でよいが、ガラスが特に好まれる。複数のバール５が、絶縁部分２の上面に位置する。バール５は誘電体材料から形成されてもよく、導電性コーティング６（例えば、ＴｉＮ又はＣｒＮ）を有してもよく、バールを接地してバール領域内のクランプ力を低減してウェーハ（又はその他の基板）をバールから取り外すことができる。あるいは、バール自体も導電性材料で製造されていてもよい。バールの上面は、ウェーハなどのオブジェクト（図示せず）の底面が保持される平面７を決定する。電極４が、バール５への誘電体部分２の対向面に提供されている。
[0052] 電極４は、クランプ１とオブジェクトとの間に静電クランプ力を発生させる電圧に保持されるように構成されている。オブジェクトは、電圧が電極４に印加されたときに、静電クランプ力によって平面７内に保持されていてもよい。静電又はクーロンクランプ圧力（単位面積当たりのクランプ力）は下式に従って印加電圧に関連付けることができる。
Figure 2015529968
上式で、
Ｐは、クランプするオブジェクトに作用するクーロンクランプ圧力であり、
εは、電極とクランプするオブジェクトとの間の材料の比誘電率であり、
Ｅは、クランプされるオブジェクトが遭遇する電界強度である。
式１は、電極とクランプするオブジェクトとの間に単一の誘電体媒質がある一般的なケースを記述する。しかしながら、誘電体が誘電体材料と真空ギャップとを含むケースでは、比誘電率と電界項が、含まれる材料及び／又は媒質の特定の組合せを反映した項に置き換えられることが理解される。一般に、電界強度Ｅは電極４に印加される電圧Ｖに比例し、１つ又は複数の誘電体層の厚さに反比例する。
[0053] 誘電体部分２の厚さを低減し、オブジェクトをクランプする平面７と電極４との間の離隔距離を低減し、誘電体部分の静電容量を増加させることによってクランプ力を増加させることができる。しかしながら、誘電体部分２の厚さが低減するにつれて、電極４とクランプされているオブジェクトとの間の短絡を引き起こすか、又はバール５が導電性であるか若しくは導体でコーティングされている（及び接地されている）ために、電極４とバール５との間に短絡を引き起こす絶縁破壊のリスクが増す。電極４とシステムの接地部との間に短絡又は重大な放電が発生すると、電極４とオブジェクトとの間の電圧が降下し、電圧の平方に依存するクランプ力が大幅に低減する可能性がある。静電クランプ１に損傷の可能性もある。
[0054] 図５は、電気的相互接続８が誘電体材料２の表面に提供され、相互接続を用いてバール５を接続する従来技術による別の形態の静電クランプの断面図を概略的に示す。
[0055] 上述したように、従来技術の１つの問題は、バールに提供された導電性コーティング、又はバールが導電性の場合にはバールそれ自体であり、（提供された場合）導電性相互接続線は放出される電子の発生源の役割を果たし、電子が誘電体材料の表面に定着し、時間と共にそこに蓄積して望ましくない静電荷を生成する可能性があるということである。この問題は、導電性材料が真空内で誘電体材料に接触するいわゆる三重点で特に著しい。図６は、バール５の導電性コーティング６が誘電体材料２の表面に接触する領域の詳細を示す。図６から、誘電体表面に接触する導電性コーティングの垂直縁部ではなく、導電性材料の縁部が導電性コーティングが形成される方法に関連する様々な理由から内側に傾く傾向があることが分かる。幾つかの理由から、導電性コーティングの縁部と誘電体材料の表面との間の空間９内に極めて高い電界が生成され、このことが、電子生成という問題をさらに悪化させる。電界が高い理由として、例えば、導体の縁部で発生する電界が縁部の半径に反比例し、縁部が鋭いほど半径は小さく、電界が高くなるということが挙げられる。さらに、生成される電界は、（電界が表面に垂直の角度で誘電体と交差する）最大値では、真空の比誘電率に対する誘電体材料の比誘電率の比、すなわち、εｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ／εｖａｃｕｕｍである係数によって増幅される。誘電体が静電クランプにおけるようにガラスの場合、ｓｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃは約５．１であり、したがって、最大増幅係数は（真空の比誘電率を１と定義して）５．１である。電界が誘電体の表面に対してある角度をなす場合、増幅の割合は減るが、それでもこの極めて高い電界は、この三重点がホットトリプルポイントとして知られており、電子が放出されやすいということを意味する。
[0056] 図７は、本発明のある実施形態を示す。この実施形態では、誘電体材料２０は支持平面２７を画定する導電性材料２６でコーティングされたバール２５を備える。誘電体材料２０の下側に電極２４が提供されている。誘電体材料２０の上面にも少なくとも１つの電気的相互接続線２８が提供されている。本発明のこの実施形態では、バール２５と少なくとも１つの相互接続線２８の両方が、導電性材料２６と相互接続線２８が誘電体表面に接触する三重点を少なくとも被覆する絶縁材料２９で被覆される。絶縁材料２９はバール２５の全体を被覆する訳ではないが、バール２５を被覆する導電性材料２６が誘電体材料２０に接触する接合点を少なくとも被覆し、好ましくは、相互接続線２８の少なくとも全体を被覆する。絶縁材料２９が存在することは、バール２５を被覆する導電性材料２６、特に、導電性材料が誘電体材料に接触する接合点又は相互接続線２８から電子が放出される可能性がなく、誘電体材料２０の表面に蓄積する可能性もないことを意味する。
[0057] 絶縁材料２９は、例えば、誘電体表面に噴射されその後焼き付けられるポリマー材料であってもよい。別の任意選択としては、ポリマー材料のスピンコーティングであってもよい。絶縁材料の重要な特性として、絶縁材料は比誘電率が高く漏洩が少ないということが挙げられる。絶縁材料はまた、二酸化ケイ素の層であってもよい。
[0058] 図８は、本発明の第２の実施形態を示す。ここで、バールと相互接続線とを被覆する絶縁材料の別々の領域を有するのではなく、誘電体材料の表面にバール２５の導電性材料２６と誘電体材料２０との接合点、すなわち、三重点を少なくとも被覆し、電気的相互接続２８を完全に被覆する深さまで、絶縁材料３０の単一の層が提供される。次に、この実施形態では、保持するオブジェクトに対向する誘電体材料２０の側と反対の誘電体材料２０の側に電極２４が提供されている。
[0059] 図７及び図８の実施形態では、絶縁材料２９（図７）又は３０（図８）がバール２５を被覆する導電性材料２６の垂直側面に接触する三重点が依然として存在することに留意されたい。しかしながら、導電性材料２６の垂直側面と絶縁材料２９、３０との間の接合点は、電界がゼロであるか少なくとも極めて小さい領域内にある。そのような接合点は、決して大規模に電子発生源としての役割を果たすことはないであろう。特に好まれる状況では、接合点はほぼ９０°の角度を画定し、高電圧が印加されていても、この接合点での電界は極めて小さい。
[0060] 図９は、バール４０の導電性コーティング４１と誘電体部分４３との接合点が絶縁材料４４で被覆された導電性コーティング４１を備えたバール４０の場所でモデル化された電界を具体的に示す。この図で、電界強度はＶ／ｍ単位で測定され、図中の濃い網掛けの領域は最も高い電界の領域を示す。特に、バールの導電性コーティングの縁部が誘電体部分４３に接触するホットトリプルポイント４５は絶縁材料によって完全に被覆され、放出された電荷は残らずその内部に閉じ込められることに留意されたい。その間、新しい三重点４６が導電性コーティング４１と絶縁材料４４との間の接合点によって画定されるが、この三重点は電界が極めて小さいか又はゼロの領域内にあるので、「コールド」トリプルポイントであり、電子の放出はほとんどないか又は全くない。したがって、三重点は残ってはいるが、電界が高い領域から電界がゼロか又は低い領域へ移動している。
[0061] 静電クランプは５０ｍｂａｒの最小クランプ圧力を提供するように構成できる。バールの高さが１０ミクロンの場合、電極に印加される電圧は少なくとも３００Ｖである。これより高いか又は低い電圧を電極に印加してもよい。例えば、最大１０００Ｖ以上を電極に印加することができる。
[0062] 静電クランプは任意の適切な形状を有してもよい。静電クランプは例えば矩形であってもよく、マスク（又はその他の矩形のオブジェクト）をクランプするのに適切であってもよい。静電クランプは例えば一般に欠円形状を有してもよく、ウェーハ（又はその他の円形基板）をクランプするのに適切であってもよい。
[0063] 上記説明で、接地に言及している。接地はゼロボルトであってもよく、その他の何らかの固定電圧（電極への印加電圧がその固定電圧に関連して決定される）を有していてもよい。接地がゼロボルトであることの利点の１つは、リソグラフィ装置の一部に接続できるということである。
[0064] ある実施形態では、それを通して水などの冷却流体を循環させることができるクランプの内部にチャネルを提供できる。
[0065] 静電クランプの誘電体部分２、２０は、単一の誘電体層を含んでいてもよい。あるいは、誘電体部分は、誘電体の２つ以上の積層を含んでもよい。
[0066] ある実施形態では、クランプは両面型であってもよい。例えば、抵抗部分内に離隔された２つの電極を提供し、抵抗部分の上面と底面の両方に絶縁部分を提供してもよい。両面クランプは一方の面で基板テーブルをクランプし、反対側の面で基板（又はその他のオブジェクト）をクランプしてもよい。
[0067] 上記説明で、「上部」、「底部」などの用語に言及しているが、これらの用語は図に関して便宜上のためにのみ使用されているもので、本発明の実施形態での特定の向きを意味するものと理解してはならない。
[0068] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。このような代替的用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
[0069] 光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明はその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、文脈によっては、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。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内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
[0070] 本文ではリソグラフィ装置での静電クランプの使用に特に言及しているが、本明細書に記載する静電クランプは、マスク検査装置、ウェーハ検査装置、空間像メトロロジーシステム、及びより一般的にはウェーハ（若しくはその他の基板）又はマスク（若しくはその他のパターニングデバイス）などのオブジェクトを例えばプラズマエッチング装置又は析出装置内などの真空又は周囲（非真空）条件下で測定又は処理する任意の装置での使用などの別の用途を有していてもよいことを理解されたい。
[0071] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの荷電粒子ビームのみならず、（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）紫外線（ＵＶ）放射及び（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外線（ＥＵＶ）放射を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
[0072] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折型、反射型、磁気型、電磁型及び静電型光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はそれらの組合せを指すことができる。
[0073] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。上記説明は本発明を限定するものではない。

Claims (13)

  1. オブジェクトを保持する静電クランプであって、
    誘電体材料から形成され、クランプするオブジェクトに対向する第１の面と前記第１の面と反対側の第２の面とを有する誘電体部分と、
    前記第２の面に設けられた電極と、
    前記誘電体部分の前記第１の面に接触する少なくとも１つの導電性素子と、を備え、
    少なくとも前記導電性素子が前記誘電体部分に接触する接触点が絶縁材料によって被覆される、静電クランプ。
  2. 前記導電性素子は、導電性コーティングが設けられたバールである、請求項１に記載の静電クランプ。
  3. 前記導電性素子は、電気的相互接続線である、請求項１に記載の静電クランプ。
  4. 前記絶縁材料は、前記電気的相互接続線を完全に被覆する、請求項３に記載の静電クランプ。
  5. 複数の導電性素子と、複数の接触点と、を備え、前記複数の接触点は、単一の絶縁材料層によって被覆されている、請求項１に記載の静電クランプ。
  6. 前記複数の導電性素子は、導電性コーティングで被覆されたバールと、電気的相互接続と、を有し、前記単一の絶縁材料層は、前記電気的相互接続を被覆する、請求項１に記載の静電クランプ。
  7. 前記バールの前記導電性コーティングと前記絶縁層の上面との接合点が電界が全くないか極めて小さい領域内にあるように、前記バールが前記絶縁材料層の上方に延在する、請求項６に記載の静電クランプ。
  8. 前記クランプは、前記電極に隣接して配置され、前記電極から離隔され、前記電極が受ける電圧とは符号が逆の電圧を受ける第２の電極をさらに有するバイポーラクランプである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の静電クランプ。
  9. 前記電極は、一般に矩形である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の静電クランプ。
  10. 前記電極は、一般に欠円形状である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の静電クランプ。
  11. オブジェクトを保持するオブジェクトホルダを備え、前記オブジェクトホルダは、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の静電クランプを有する、装置。
  12. 前記装置は、リソグラフィ装置である、請求項１１に記載の装置。
  13. オブジェクトを提供するステップと、
    静電クランプを提供するステップであって、前記クランプが、誘電体材料から形成され、クランプするオブジェクトに対向する第１の面と前記第１の面と反対側の第２の面とを有する誘電体部分と、前記第２の面に提供された電極と、前記誘電体部分の前記第１の面に接触する少なくとも１つの導電性素子と、を備え、少なくとも前記導電性素子が前記誘電体部分に接触する接触点が絶縁材料によって被覆される、ステップと、を含み、
    前記静電クランプを用いて前記電極と前記オブジェクトとの間に電圧を印加することで前記オブジェクトを保持するステップをさらに含む、
    方法。
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