JP5524845B2 - 静電クランプ、リソグラフィ装置および静電クランプを製造する方法 - Google Patents

静電クランプ、リソグラフィ装置および静電クランプを製造する方法 Download PDF

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Description

本発明は、使用中、リソグラフィ装置において物体（例えば、ウェーハ、基板またはレチクル）を固定面で保持する静電クランプであって、クランプはバールが設けられたサポートを含み、それによってバールの頂部は物体が保持される平面を決定し、絶縁体に囲われた電極がバール間に設けられている、静電クランプに関する。
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。
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することができる。というのは、これらの波長では、リソグラフィ装置の特定の領域は真空状態の下で動作するからである。静電クランプは、マスクまたは基板（ウェーハ）などの物体をマスクテーブルまたはウェーハテーブルなどの物体サポートのそれぞれに静電的にクランプするために設けることができる。静電クランプは、プリアライメントユニット内に物体を静電的にクランプするために用いられてもよい。
ＵＳ第４，５０２，０９４号（図２および図３）は、例えばアルミニウムから形成される熱伝導サポート３および５を含む静電チャック（クランプ）２上に配置された半導体ウェーハ１を開示する。ウェーハ１をチャック上に位置付けするために位置付けピン１３ａおよび１３ｂが設けられ、それによって、ウェーハ１の平坦エッジ１ａはピン１３ａに隣接し、丸みを帯びたエッジ１ｂはピン１３ｂに隣接することができる。よって、ウェーハ１の位置を一意的に規定する。サポートは、厚さ６ｍｍであり得る周縁部分３および厚さ約３．５ｍｍを有するより薄い穴あき中心部分５を有する。中心部分は、直径３ｍｍを有する断面が円形である穿孔または開口６を有する。静電チャック２は、開口６内に固定された銅の柱７の形態を有する熱伝導部も含む。長さ６ｍｍおよび直径３ｍｍを有する柱７は、サポートの中心部分と熱接触しており、さらに、その比較的大きいサイズにより熱シンクとして作用できる周縁部分３とも熱接触している。
柱７は平らな端面８を有しており、当該端面８は、半導体ウェーハ１をその上で支えるとともにサポートの周縁部分３の主要面９上で支えることができるように同じ固定面にある。このようにして、ウェーハを静電チャック２に対する固定面で支持することができる。さらに、柱７は金属から形成されているため、柱７は、半導体ウェーハ１の後面（すなわち、静電チャック２に面した表面）が柱７によって電気的に接触されるように導電性（ならびに熱伝導性）である。
チャック２は、例えばアルミニウムから形成されるグリッド電極１０の形態を有する導電部材も有する。本質的には、グリッド１０は、直径９０ｍｍおよび厚さ１．３ｍｍを有する円形状である。グリッド１０のメッシュは、直径５ｍｍを有する円形開口１１によって構成される。グリッド１０は、柱７が開口１１を通って延在するように配置されているため、柱７間に延在する部分を有するが、柱７およびグリッド１０は誘電材料層１２によって相互に絶縁されている。例えばエポキシ樹脂である誘電材料層１２はグリッド１０を囲み、それによって、グリッドを柱７から絶縁させることに加えて、グリッド１０はサポートの中心部分５からも絶縁される。柱７およびサポート２の中心部分５の両方からのグリッド１０の距離は、例えば１ｍｍであり、誘電層１０がこれらの様々な部材の間の空間全体を埋める。さらに、誘電層はグリッド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ように、柱７は誘電層１２から突出してもよく、それによって半導体ウェーハ１は層１２から約１０マイクロメートル離される。
チャック２に対して半導体ウェーハ１を保持するために、ウェーハ１とグリッド電極１０との間に電位差が付与される。一般的には、この電位差は４ｋＶである。電気接触はサポート２から柱７を介してウェーハ１の後面へと行われ、例えば約４ｋＶのバイアス電位がサポートの中心部分５および誘電層１２を通って延在する電気接続４を介してグリッド１０に付与される。したがって、誘電層１２にわたって静電クランプ力が確立され、それによってウェーハ１はチャック２の柱７に対して固定面で保持される。クランプ力の大きさは、ウェーハ１と電極１０との間の電位差の二乗に比例し、層１２の誘電率に正比例し、かつウェーハ１とグリッド１０との間の距離の二乗に反比例する。
図３は、図２の半導体ウェーハおよびチャックの上からとった平面図であり、半導体ウェーハは部分的に切り取られている。図２は、図３のＩ−Ｉ’線に沿った断面図を示している。図３に示すように、チャック２は柱７の対称分布を有する。ウェーハをチャックに対して均一に保持するためには、ウェーハの局所的湾曲を回避するために柱７が比較的狭い間隔で配置されることが好ましい。これは、ウェーハ１に亘った温度変動を回避する必要性とも一貫している。柱７の数が多いほど、かつその間の空間が狭いほど、ウェーハ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。しかしながら、柱の数について言えば、柱７の数が増えるにつれて静電引力による接触圧は減少するため、妥協点が見出さなければならない。しかしながら、柱７は誘電層１２から突出するため、ウェーハ１は柱７の端面８および主要面９の内側周縁部にのみチャック２に接触する。接触領域をこのように限定することにより、接触圧（すなわち、単位面積当たりの力）は最大化される。これは、ウェーハ１と柱７との間の熱伝達の効率は接触圧に依存するため、有益である。
静電クランプ上にクランプされる物体は、非常に高い精度により静電クランプ上に位置付けされる必要があり、静電クランプ上の物体の位置は経時的に安定する必要がある。
例えば、物体の位置の高い精度および安定性を与える改善された静電クランプを提供することが有利である。
本発明の一態様によると、使用中、リソグラフィ装置において物体を固定面で保持する静電クランプであって、クランプはバールが設けられたサポートを含み、それによってバールの頂部は物体が保持される平面を決定し、絶縁体に囲われた電極がバール間に設けられており、サポートは低膨張材料から形成されている、静電クランプが提供される。
本発明の更なる態様によると、リソグラフィ装置において物体を物体サポートに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、材料層にバールを設けることと、絶縁体および／または誘電材料に囲われた電極をバール間に配置することとを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によると、放射ビームのビームパス内の物体を支持するように構成された物体サポートと、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とを含むリソグラフィ装置であって、クランプはバールが設けられたサポートを含み、それによってバールの頂部は物体が保持される平面を決定し、絶縁体に囲われた電極がバール間に設けられており、サポートは低膨張材料から形成されている、リソグラフィ装置が提供される。
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。
図１は、本発明の一実施形態を使用することができるリソグラフィ装置を示す。 図２は、図３のＩ−Ｉ’線をとった、従来技術による静電チャック上に配置された半導体ウェーハの断面図である。 図３は、図２の半導体ウェーハおよびチャックの上からとった平面図であり、半導体ウェーハは部分的に切り取られている。 図４は、本発明の一実施形態による静電クランプの最上層の部分断面図を示す。 図５は、本発明の更なる実施形態による静電クランプの最上層の部分断面図を示す。 図６は、更なる実施形態による静電クランプの上面図を開示する。 図７は、図６の静電クランプの断面図を開示する。 図８は、静電クランプの更なる実施形態の上面図を開示する。
図１は、本発明の一実施形態によ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成され、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一ポジショナＰＭに接続されたサポート構造（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成され、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二ポジショナ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。
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に、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コンポーネントを含むことができる。
サポート構造は、パターニングデバイスの重量を支えるなどしてパターニングデバイスを支持する。サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、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する。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。
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機能層に対応することになる。
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。
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。
サポート構造および基板テーブルは、以下、物品サポートと呼んでもよい。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、それらに限定されない。
本明細書に示されているとおり、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、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。
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、追加のテーブルを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。
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ための技術においてよく知られている。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。
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。
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んでもよい。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んでもよい。イルミネータは、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ように、放射ビームを調整するために使用することができる。
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。マスクＭＡを通り抜けた後、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、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、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マスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、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）、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。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、１つより多いダイがマスク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。
例示の装置は、以下のモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
１．ステップモードでは、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。
２．スキャンモードでは、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）。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。
３．別のモードでは、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、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。
図４は、本発明の一実施形態による静電クランプの部分断面図である。図４に示す実施形態では、使用中、物体を固定面２４で保持する静電クランプ２０は、バール２１が設けられたサポート２５を含んでおり、それによってバールの頂部は物体が保持される平面２４を決定し、誘電体２３によって囲まれる電極２２はバール２１間に設けられる。誘電体２３は絶縁体としても機能する。電極２２とバール２１の頂部との距離は、５〜１０００μｍであってよく、好ましくは５０〜１０００μｍであってもよい。設計例では、電極とバールの頂部との距離と同等である物体と電極との距離は、５〜１０μｍのギャップおよび１００μｍの誘電体を含む。図４では２つのバール２１のみしか示していないが、一般的には、複数のバールが使用されてもよく、かつ電極２２および誘電材料２３がそれらのバール２１のそれぞれの間に配置されてもよいことが理解されたい。有利には、バール２１が設けられたサポート２５は、１つの材料から形成されてもよく、それによってサポート２５上のバール２１の位置は非常に安定性があり固定される。これは、平面２４内で物体を適当な位置上で安定して保持することに役立つ。安定性を改善するために、サポート２５は、バール２１の高さより１０〜２００倍厚くてもよい。例えば、サポートの厚さは４０ｍｍであり、バールの高さは３０μｍであってもよい。
バール２１の頂部は、物体が保持される平面２４を決定する。バール２１の頂部は、物体と接触していてもよく、この接触はバール２１の材料が耐摩耗性であ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度に力がバール２１上に与えられ、これはバール２１の磨耗をもたらし得るからである。磨耗は、クランプ２０のバール２１を粘着作用に対してより敏感にし得る。一般的には、粘着作用は、物体の底部と支持バール２１の頂部との間の粘着力、ならびに残りの静電気によって生成される静電力に起因する。粘着力は、材料不純物および接触面の粗さによる欠陥によって生成され得る。物体がバール２１の上を滑る場合があり、それによってバール２１上の磨耗および粗さによる欠陥をもたらす。磨耗の別の原因は、汚染物質がバール２１に付着した場合に必要とされるバール２１の洗浄であり得る。
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付けされる必要があり、静電クランプ２０上の物体の位置は、経時的に安定する必要がある。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た場合、金属の熱膨張（１６．５×１０ −６ ／Ｋおよび２２．５×１０ −６ ／Ｋのそれぞれ）が高いため、十分に高い精度によって位置を保証することができない。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における非平坦性および移動へのリスクを与え得る。クランプ２０で用いられる異なる材料における膨張係数の違いは、材料間の張力(tension)およびクランプ２０の非平坦性という結果になり得る。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場合があり、これは、例えば電極２２または誘電体２３によって生じたあらゆる張力がクランプの非平坦性および／または平面２４におけるバール２１の移動という結果になり得ることである。したがって、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利であり得る。１つの物から形成された場合、２つの間の接続を改善された剛性で形成することができる。これは、クランプ２０内のあらゆる張力を解消する。バール２１が設けられたサポート２５の材料は、１０×１０ −６ ／Ｋより少ない熱膨張を有することが好ましい。材料としては、例えば、ＳｉＣ（例えば４×１０ −６ ／Ｋの熱膨張を有する京セラ（登録商標）によって製造される炭化ケイ素）、ＳｉＳｉＣ（４×１０ −６ ／Ｋの熱膨張を有するＳａｉｎｔ Ｇｏｂａｉｎ社（登録商標）によって製造されるシリコン処理された炭化ケイ素）またはＳｉ３Ｎ４（３．３×１０ −６ ／Ｋ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基板およびレチクルなどの物体は、シリコンおよび石英のそれぞれから形成されてもよい。シリコンは２〜３×１０ −６ ／Ｋの熱膨張を有し、石英は、その製造プロセスによって、０．０５〜９×１０ −６ ／Ｋの熱膨張を有する。クランプ２０の熱膨張は、物体と静電クランプ２０との間の張力を最小限にするために、クランプ２０上にクランプされる物体の熱膨張と近くなるように選択されてもよい。これは、クランプ２０上の物体のより良い平坦さおよびクランプ２上の物体の位置のより良い安定性という結果となる。開示されている熱膨張係数は、室温２９８Ｋにおいて２０〜２００Ｋの温度範囲にわたる係数であり、熱膨張係数はこれ以下でもよい。
上記の材料は銅よりさらに硬い。ＳｉＣおよびＳｉＳｉＣの（ヌープ(Knoop)１００ｇ）硬度は、９〜１０のモーズ(Moh’s)硬度に対応する２８００Ｋｇ／ｍｍ２であり、Ｓｉ３Ｎ４は９のモーズ硬度に対応する２２００Ｋｇ／ｍｍ２の（ヌープ１００ｇ）硬度を有する。上記の段落で説明したように、バール２１の磨耗および粘着力を回避するために硬度は重要である。銅は約３〜５のモーズ硬度を有しており、これは、上記の炭化ケイ素および窒化ケイ素よりかなり柔らかいことを意味する。静電クランプ２上にクランプされる必要があり得る基板およびレチクルは、それぞれシリコンおよび石英から形成されてもよい。シリコンは６〜７の間のモーズ硬度を有しており、石英は７のモーズ硬度を有している。これは、バール２１に対して銅が使用された場合にバールは磨耗するということになる。バール２１が磨耗した場合、平面２４の位置が異なる場合があり、バール２１は粘着力に対して敏感になる。
ＳｉＣの熱伝導性は１２０Ｗ／ｍ．Ｋであり、窒化ケイ素の熱伝導性は３０Ｗ／ｍ．Ｋである。これらの熱伝導性は、３９４Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導性である銅またはアルミニウムに対しては２３７Ｗ／ｍ．Ｋである熱伝導性より低いが、ほとんどの適用において、温度制御システムへの十分な熱伝達を得るためには十分である。温度制御システムは、クランプ２の温度を制御するために静電クランプ２０のサポート２５内の水管２７を用いることができる。
図５は、本発明の更なる実施形態による静電クランプの最上層の部分断面図を示す。図５に示す実施形態では、電極３２は絶縁体および／または誘電材料３５および３３によって囲まれており、バール３１間に設けられる。図５の実施形態では、絶縁材料３３は電極の下に設けられ、誘電材料３５は電極３２の上に設けられる。誘電材料３５および２３としては、例えば、Ｐａｒａ Ｔｅｃｈ Ｃｏａｔｉｎｇ社によるＰａｒｙｌｅｎｅ（登録商標）、Ｄｕ Ｐｏｎｔ社（登録商標）によるＫａｐｔｏｎ（登録商標）およびＭｙｌａｒ（登録商標）の双方、あるいは液晶ポリマー（ＬＣＰ）などといったプラスチックが挙げられ、これは絶縁体としても作用する。Ｓｃｈｏｔｔ（登録商標）封着ガラス、Ｓｃｈｏｔｔ（登録商標）ＡＦ３２または３７あるいはＳｃｈｏｔｔ Ｂｏｒｏｆｌｏａｔ（ＢＦ）（登録商標）３３などといった石英も誘電絶縁体として使用されてもよい。ガラスをバール間に溶け込ませてもよい。ガラスは、高容量の抵抗率および十分な誘電力といった利点を有する。絶縁体および／または誘電体として使用され得る他の材料としては、窒化ホウ素(borium-nitride)が挙げられる。
図６は、更なる実施形態による静電クランプの上面図を開示する。静電クランプ４１には、物体、例えば基板（図１のＷ）とサポート、例えば基板テーブル（図１のＷＴ）との間にバックフィル(backfill)ガスを供給するためにバックフィルガスシステムが設けられている。バックフィルガスは、真空環境における、基板Ｗと水制御温度安定ユニット６１との間の熱伝導性を改善するために使用され、この水制御温度安定ユニット６１は、基板ＷＴの一部であってその上で基板がクランプされる。真空内の熱伝導性は非常に低く、従って基板が暖かくなるというリスクがある。これは、基板の熱膨張を引き起こし、基板の露光における困難を加える。バックフィルガスは、温度安定ユニット６１の底における供給チャネル４９へとバックフィルガス弁４３を介して接続されているバックフィル供給システム５５から供給される。バックフィルガスは、１２個の供給孔４７および２つの円形の溝５３（ここでは、外側の円形の溝は円形の溝の一部しか示していないが、実際には溝５３は完全な円である）を介して入り、これにより、バックフィルガスは基板と温度安定ユニットとの間の空間を埋める。基板Ｗを取り替える必要がある場合、バックフィルガス弁４３は閉じられて真空供給ライン５７を供給チャネル４９と接続する真空弁４５は開けられ、それによって基板Ｗと温度制御ユニットとの間の空間は供給孔４７および溝５３を介して真空状態にするために吸われる。真空チャンバ内の真空と同様に基板と温度制御ユニットとの間に真空が達成された場合、基板を取り外すことができる。基板Ｗが取り替えられると、真空弁４５は閉じられてバックフィルガス弁４３は開けられ、それによってバックフィルガスを基板と温度制御ユニットとの間の空間に供給する。上記のバックフィル供給システムは、バックフィルガスがオフされて真空が適用された場合、またその逆であった場合、速い応答時間を保証する。
図７は、真空壁６６（壁は部分的にしか示されていないが、壁は静電クランプを完全に囲うということが理解されたい）を有する真空チャンバ内に配置された図６の静電クランプの断面図を開示する。バックフィルガスは、バックフィルガス弁４３、供給ライン６５、供給チャネル４９、供給孔４７および溝５３を介して、基板Ｗと温度安定ユニット６１との間の空間６７に供給される。基板Ｗを温度安定ユニットと一定の距離を保つためには、突出部６９が温度安定ユニット６１に設けられる。制御された温度で水を温度安定ユニット６１に提供するために、水管６３が温度安定ユニット６１に設けられる。静電クランプには、真空弁４５を介して真空チャンバを供給ライン６５に接続する真空供給ライン５７がさらに設けられている。バックフィルガスシステムに短い応答時間を与えるために、溝５３は１ｍｍ２の流面を有し、供給孔４７は１．５ｍｍの直径を有する円形であり、供給チャネル４９は９ｍｍ２の流面を有し、かつ供給ライン６５は直径６ｍｍを有する円形であってもよい。チャネル４９、供給ライン５７および６５は、速い応答時間を保証するために、例えば５０ｃｍ未満といったように好都合に短く保たれるべきである。本発明による図６および図７の静電クランプは、バールが設けられたサポートおよびバール間に設けられた絶縁体に囲われた電極を含んでおり、サポートは低膨張材料から形成されてもよい。あるいは、図６および図７の静電クランプは、クランプを生成するための従来技術から形成されてもよい。
更なる実施形態によると、静電クランプには、電極制御８５に接続された外側電極８１（図８参照）および内側電極８３が設けられてもよい。基板Ｗを取り替える必要がある場合、外側電極８１は制御８５によって非活動化され、それによって物体（基板）は少し歪み、バックフィルガスは基板と外側電極８１との間を抜けて基板およびクランプを囲む真空空間へと逃げ得る。基板と温度制御ユニットとの間の空間が真空圧であった場合、内側電極は非活動化されて基板は完全に取り外される。基板とクランプとの間の空間を真空するための応答時間は、外側および内側電極を用いてこの方法によって短縮することができる。本発明による図８の電極は、バールが設けられたサポートおよびバール間に設けられた絶縁体に囲われた電極を含んでおり、サポートは低膨張材料から形成されてもよい。あるいは、図８の静電クランプは、従来技術によって形成されてもよい。
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。
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。
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。
「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、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光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。
上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、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 (9)

  1. 使用中、物体を保持する静電クランプであって、
    複数の突出部が設けられたサポートと、
    前記突出部の間に設けられた絶縁体に囲まれて配置された電極と、
    温度制御システムと、を備え、
    前記突出部の頂部は前記物体を保持する平面に形成されており、
    前記サポートは、１０×１０−６／Ｋより少ない膨張係数を有する材料で形成されており、
    前記突出部は前記サポートと同一の前記材料で形成されている、
    静電クランプ。
  2. 前記サポートは、４×１０−６／Ｋより少ない膨張係数を有する材料から形成されている、
    請求項１に記載の静電クランプ。
  3. 前記温度制御システムは、水管を含む、
    請求項１に記載の静電クランプ。
  4. 前記突出部が設けられた前記サポートは、非金属から形成されている、
    請求項１〜３のいずれかに記載の静電クランプ。
  5. 前記絶縁体は誘電材料であり、該誘電材料は、プラスチック、石英、液晶ポリマー、又は、窒化ホウ素(borium nitride)である、
    請求項１〜４のいずれかに記載の静電クランプ。
  6. 前記静電クランプには、前記物体と前記サポートとの間にバックフィルガスを供給するためにバックフィルガスシステムが設けられている、
    請求項１〜５のいずれかに記載の静電クランプ。
  7. 前記静電クランプには電極制御装置に接続された内側電極および外側電極が設けられており、
    前記電極制御装置は、前記物体の取り外し中に前記内側電極より前に前記外側電極を非活動化させ、それによって前記バックフィルガスが前記物体の取り外しの前に逃げることができるように構成されている、
    請求項６に記載の静電クランプ。
  8. リソグラフィ装置において物体をサポートに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、
    前記サポートに複数の突出部を設けることと、
    絶縁体および／または誘電材料に囲われた電極を前記突出部の間に配置することと、
    温度制御システムを設けることと、
    を含み、
    前記突出部の頂部を前記物体を保持する平面に形成し、
    前記サポートを１０×１０−６／Ｋより少ない膨張係数を有する材料で形成し、
    前記突出部を前記サポートと同一の前記材料で形成する、
    方法。
  9. 請求項１〜７のいずれかに記載の静電クランプを備え、
    放射ビームのビームパス内の物体を前記静電クランプにより静電的にクランプするように構成された、
    リソグラフィ装置。
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