JPH04287946A - 静電ウエーハ カセットから成る装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、目標ウエーハをリソグ
ラフィック　　システム内に粒子ビーム或いは他の化学
線に対して露出するために支持及び固定するための装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】粒子ビーム、例えば、電子ビーム　　リ
ソグラフィーにおいては、ウエーハの平坦さの制御は必
須である。リソグラフィック処理が遂行されている間に
、半導体ウエーハがチャック内に機械式締め具、真空ポ
ンプによって生成されるガスの圧力差、或いは静電引力
によって固定される。真空チャックは、粒子ビーム　　
システムの真空環境内においては使用できないため、機
械式クランピングが最も広く使用されている。但し、機
械式締め具、ウエーハの中央部分を固定することはでき
ず、ウエーハの周辺が機械式締め具によって保持される
場合、ウエーハの中央の所で、例えば、１０ｕｍを超え
るウエーハの反りが観察される。これは、１０ｕｍは少
なくとも幾つかの粒子ビーム　　リソグラフィック　　
ツールの焦点の深さを超えるために望ましくない。

【０００３】これとは対象的に、静電チャックは、ウエ
ーハの下側表面全体をクーロン力によって固定できる。 このために、ウエーハの平坦さは、機械式締め具よりも
向上される。典型的な静電チャックにおいては、ウエー
ハがパラレル　　プレート　　コンデンサーの一つのプ
レートを形成する。もう一方のプレートは、ここでは、
充電プレートと呼ばれる導電性本体の上側表面によって
形成される。（上側表面とは、接近してくる化学線と対
面する表面を意味する。化学線とは、ここでは、粒子ビ
ーム、例えば、電子ビーム、並びに化学変化を与える能
力を持つ電磁放射を意味する。）充電プレートの上側表
面は、非常に平坦にされ、薄い誘電層によってコートさ
れる。この誘電層が、コンデンサーがアセンブルされた
とき、充電プレートをウエーハから離す。第一の電位、
例えば、大地電位をウエーハに供給し、また第一の電位
との差である第二の電位差を充電プレートに供給するた
めの手段が提供される。この結果として、コンデンサー
が充電され、ウエーハが充電プレートに対して引き付け
られ、誘電層に対して平坦にされる。例えば、１９８３
年１０月２５日付けでＷ．Ａ．エクケス（Ｗ．Ａ．Ｅｃ
ｋｅｓ）らに交付された合衆国特許第４，４１２，１３
３号において説明されるように、カセット内に静電チャ
ックを着脱可能に搭載すると便利である。カセットの使
用によって、ウエーハをリソグラフィック　　システム
の外側のチャック上に搭載することが可能となる。

【０００４】エクケス（Ｅｃｋｅｓ）らによって説明さ
れるカセットは、本体を貫通する中央開口内に充電プレ
ート及びウエーハを受けるのに十分な厚さのパラレル　
　パイプ状の本体を含む。ウエーハ及びその下の充電プ
レートが開口内にアセンブルされたとき、保持手段がこ
の開口を通じてのウエーハの垂直方向の進行をウエーハ
の上側表面がカセットがリソグラフィック　　システム
内に整合されたとき、リソグラフィック　　ツールの焦
点プレーンと一致する平面と垂直に整合するポイントの
所で停止させる。保持手段が充電プレートの下側表面を
押え、このアセンブリが動かないようにする。このカセ
ットは、充電プレート及びウエーハを中央開口内にアセ
ンブルすることによってリソグラフィック　　システム
の外側でロードされる。カセットがロードされた後、こ
れは、リソグラフィック　　システム内に搭載される。

【０００５】リソグラフィック　　システム内にウエー
ハをロードするためのカセットの潜在的な長所は、マシ
ーンからの独立性である。つまり、様々なリソグラフィ
ックシステムが様々な製造業者によって様々なモデルに
て製造されている。一般的に、これらマシーンは、ウエ
ーハ　　カセットを問題なく受け入れ、或いはウエーハ
カセットが受け入れられるように簡単に修正できる。こ
うして、原理的には、標準化された静電チャックを持つ
ウエーハが、個々のカセットが標準化されたチャック　
　サイズを受け入れるならば、様々なマシーンに対応で
きる様々なカセット内にアセンブルできる。この意味に
おいては、チャックはマシーンに依存しない。

【０００６】但し、現実的には、マシーンに対する独立
性は、静電チャックに対して達成されてない。マシーン
に対する独立性の一つの障害は、異なる静電チャック間
での異なるパワー源要件である。つまり、市販されてい
る様々な従来の静電チャックは、異なる設計を持つ。あ
る設計は、充電のために、ＤＣパワー源を必要とし、他
のある設計は、充電のために、ＡＣパワー源を必要とす
る。ＡＣ或いはＤＣパワー要件を共有する設計でさえも
、要求される電圧が異なる場合がよくある。このように
、現在に至るまで、ある特定の静電チャックが全てでは
なく、一つ或いは小数のリソグラフィック　　システム
のモデルとのみ電気的な互換性を持つために、これらは
、真にマシーンに独立した静電チャックとはいえなかっ
た。

【０００７】

【発明の要旨】本発明は、電荷を蓄積するための手段を
組み込んだ静電チャックに関する。この蓄電手段は、リ
ソグラフィック処理に対して要求される時間（典型的に
は、０．５−３時間）より長時間、チャックが電源の外
部ソースに導電的に接続されてなくとも、静電チャック
上にチャージング電位を保持する能力を持ち、ここでウ
エーハは、チャックに固定されたままとされる。（“ウ
エーハ”とは、半導体材料のウエーハ、或いは非磁性で
導電性、例えば、金属材料から製造されるウエーハ状の
本体を意味する。）例えば、一つの好ましい実施態様は
、有効チャージング電位を数百時間保持することができ
る。代表的な蓄電手段は、バッテリー及びコンデンサー
を含む。本発明によるチャックは、蓄電手段を含むため
、これはリソグラフィック　　システムの外側で充電す
ることができ、上に述べたように、チャックもカセット
も、チャックが使用されている間、例えば、リソグラフ
ィック処理の最中に、電源への電気的接続を必要としな
い。このため、チャックの潜在的なマシーンに対する独
立性をなくすような電気的な非互換性は解消される。

【０００８】より具体的には、本発明は、中央開口及び
この開口内に部分的に突起するストップ　　リングを持
つカセット本体、及び上側表面上に形成された誘電層を
持つ充電プレートを含む。チャックはカセット内に、最
初にウエーハを開口内に、ウエーハの上側表面がストッ
プ　　リングに対して休止するように位置し、次に、チ
ャックを開口内に、誘電層がウエーハの下側表面に対し
て押されるように位置することによってアセンブルされ
る。 ウエーハの上側表面をストップリングに対して保持し、
また誘電層をウエーハの下側表面に対して保持するため
の手段が提供される。蓄電手段、例えば、コンデンサー
或いはバッテリーが、チャック内に組み込まれ、反対の
極性の電気接続が蓄電手段から、夫々、ウエーハ及び充
電プレートに対して提供される。

【０００９】一つの好ましい実施態様においては、チャ
ックはまた、プッシング　　ディスクの上側表面から充
電プレートの下側表面に向かって伸びる三つのスプリン
グによって充電プレートに機械的に結合されるプッシン
グ　　ディスクを含む。圧縮されたとき、この三つのス
プリングは、ウエーハをストップ　　リング及び誘電層
に対して保持する力を提供する。ウエーハがストップ　
　リングに対して位置された後、誘電層がチャックに対
して休止するように運ばれ、これらスプリングがプッシ
ング　　ディスクの下側表面をストップ　　リングに向
かって押すことによって圧縮される。これらスプリング
は、例えば、カセットの中央開口の回りに置かれ、カセ
ットの下側表面に取り付けられた三つの後退可能なスプ
リングクリップによって圧縮された状態に保持される。 これらスプリング　　クリップは、プッシングディスク
の周辺に形成されたショルダーと噛み合い、プッシング
　　ディスクが所定の垂直距離だけストップ　　リング
に向けて進められると、これが定位置にロックされる。 又この実施態様においては、蓄電手段は、プッシング　
　ディスクの上側表面上に搭載されたコンデンサーであ
る。

【００１０】本発明の少なくとも一つの実施態様は、低
電圧、つまり、約２００Ｖ以下の電圧をチャージするた
めに使用される静電チャックを提供する。つまり、従来
の殆どの静電チャックは、数キロボルトのチャージング
電圧を要求する。本発明のチャックに関しては、電圧要
件が高い（つまり、少なくとも約１０）の誘電定数を持
つ薄い（つまり、約２５ｕｍの厚さ）の誘電層を提供す
ることによって低減される。この誘電層は、フッ化炭化
水素ポリマーにて充満されたアルミニウム酸化物から成
る。これは、アルミニウム充電プレートを陽極処理し、
これによって、特に水和アルミナを生成し、次に、少な
くとも幾らかの水化作用による水を不活性フッ化炭化水
素ポリマーにて置換することから製造される。

【００１１】

【実施例】図１において、充電プレート１００は、一例
として、直径３．９４８インチ（１０．０３ｃｍ）、厚
さ０．３００インチ（０．７６２ｃｍ）のディスクであ
る。この厚さは、通常の取り扱いにおいて上側表面がた
わむのを阻止できるのに十分な剛性を与えるが、一方で
、ウエーハ　　カセットに無理なくはめられるような十
分な薄さを持つように選択される。充電プレートは、望
ましくは、非磁性の、例えば、直接書込みの際の粒子ビ
ームによって生成される熱を散逸するための良好な熱伝
導性を持つ高強度アルミニウム合金７０７５から製造さ
れる。この充電プレートが上側表面上に０．００１イン
チ（０．０２５ｍｍ）の厚さの誘電層１１０を、そして
全ての他の表面上に（絶縁のための）０．００２インチ
（０．０５１ｍｍ）の厚さの誘電層を形成するために陽
極処理される。全ての陽極処理された表面は、アルミニ
ウム上に“シンエルジスティック（ｓｙｎｅｒｇｉｓｔ
ｉｃ）”コーティングを形成するためにポリテトラフル
オロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈ
ｙｌｅｎｅ）にて処理される。（このコーティングは、
陽極処理によって与えられる耐久性、及びポリマーによ
って与えられる摩擦の低減の両方を促進するために“シ
ンエルジスティック”である。）このようなポリマー処
理に対する一つの適当なプロセスは、ニュージャーシー
州に所在のリンデン　　ゼネラル　　マグナプレート社
（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｍａｇｎａｐｌａｔｅ　Ｃｏｍｐａ
ｎｙ　ｏｆ　Ｌｉｎｄｅｎ）によって、ＴＵＦＲＡＭと
いう商標にて提供されるものである。上に説明されたよ
うに、このプロセスは、酸化されたアルミニウムの水化
作用による水の少なくとも一部をフッ化炭化水素にて置
換する。陽極処理とポリマー　　コーティングのこの組
合せは、硬く、自己潤滑性の、しかも非常に好ましい電
気特性を持つ表面を与える。つまり、この誘電層は、約
１０よりも大きな誘電定数、及び約５００Ｖ／ｍｉｌ（
２０ｘ６Ｖ／ｍ）の絶縁耐度を持つ。こうして、この充
電プレートのバルク部分は優れた導電体となり、表面部
分は絶縁層を持つ。このコーティングは、下側のアルミ
ニウムと一体となって形成されるために、剥がれたり、
層が分離したりすることはない。

【００１２】充電プレートの上側表面は、ウエーハのリ
ソグラフィック　　ツールの焦点プレーンに対する整合
を確保するために使用するために、この表面は、非常に
平坦でなければならない。この表面を可能な限り平坦に
するために、充電プレートのブランク加工の際に残留応
力を排除するための特別の注意が必要となる。このよう
な注意には、鋭いツールの使用、低いフィード速度の使
用、浅いカット、及び適切な冷却剤の使用が含まれる。 加工の後、ワークピースが、二つのラッピングステップ
の第一を実施する前に、内部応力を解放するために、極
低温に冷却される。ラッピングの後、シンエルジティッ
ク　　コーティングが上側表面を除いて全ての表面に施
される。コーティングを施す際に、ワークピースが加熱
されるために、上側表面が０．３ｕｍの平坦さに再ラッ
ピングされる。誘電層の上側表面の総平坦さは、１ｕｍ
以内である。誘電層を形成するための陽極処理は、均一
でストレスのないコーティングの形成を確保するために
特別の注意を払って遂行される。これら注意には、均一
の電場内での陽極処理；加えられる電圧を非常に緩やか
に上げることによる熱の生成の最少化；及び新鮮で、き
れいで、十分に攪拌された電解質の維持が含まれる。

【００１３】電荷を蓄積し、従って、充電プレートに加
えられる電圧を保持するために、チャックは、アレイの
コンデンサー１２０、一例として、各々が３．８３ｕＦ
のキャパシタンスを持つ三つのＡＴ＆Ｔ７０５Ｇポリエ
ステル　　コンデンサーを含む。これらのコンデンサー
は、キャパシタンスが加算性となり、この例では、全体
で１１．４９ｕＦとなるように並列に配線される。これ
らコンデンサーは、プッシング　　ディスク１３０の上
側表面（つまり、リソグラフィック処理の際に接近して
くる化学放射線、例えば、粒子ビームの方向を向く表面
）の上に搭載される。これらコンデンサーは、アウトガ
シング（ｏｕｔｇａｓｓｉｎｇ）を阻止するために、銅
のキャップ内に包囲される。コンデンサー　　アレイの
一つの端子が接続１４０を介してプッシング　　ディス
クにアースされる。もう一つの端子は、電極１５０に接
続される。電極１５０は、充電プレート１００に接続さ
れる。つまり、充電プレートの下側表面内に、その表面
上に形成された絶縁陽極処理層を通じて伸びる穴が形成
される。電極１５０は、くぎ状の本体を持ち、この一端
は、この穴内で半田付けされ、充電プレートのバルク部
分との導電接触を与える。電極の他端は充電プレートの
表面の上を伸びる。電気接続がこれらコンデンサーと電
極との間で、一つの絶縁されたワイヤーをこれらコンデ
ンサーの一つから電極に伸ばし、このワイヤーと銅の突
起との間、及びこの突起と充電プレートの表面に近い電
極との間に半田結合を行うことによって作られる。

【００１４】これらコンデンサーは、バッテリー或いは
ＤＣ電源から、アース　　ポイントと電極との間に電圧
を加えることによって充電される。電極は、ここでは、
チャージング　　ポートと呼ばれる穴１６０を介して、
プッシング　　ディスクの下側表面からアクセスするこ
とが可能である。このチャージング　　ポートは、プッ
シングディスク全体をパスする。ブッシュ１７０がポー
ト１６０内に固定される。このブッシュは中央口を持つ
。このブッシュは、上側表面からポート内に部分的に伸
び、ブッシュの下側端がプッシング　　ディスクの下側
表面の少し下に後退するようにされる。ブッシュの一部
は、上側表面の上に伸び、プッシング　　ディスクと充
電プレートが互いに組み立てられたとき、電極が部分的
にブッシュ内に包囲される。このブッシュは、真空に耐
えるポリマー材料、例えば、ＶＥＳＰＥＬの商標にて販
売される材料から製造される。電極の長さ及びブッシュ
の長さは、チャージング　　ポート内において、完全な
チャックが組み立てられ、カセット本体内にロードされ
たとき、電極の下側端がブッシュの下側端を越えないよ
うに、事実、常にこれに届かないように選択される。ブ
ッシュ内の穴は、一例として、直径０．１２インチ（０
．３０ｃｍ）とされる。これは、電気チャージング　　
プローブによる電極への十分なアクセスを与える一方に
おいて、オペレータの指が電極に誤って触れることを防
ぐのに十分に小さなサイズである。

【００１５】通常、ウエーハがカセット内に搭載される
とき、この上側表面が基準プレーンに整合されるが、こ
れは、リソグラフィック　　システム内にアセンブルさ
れたとき、リソグラフィック　　ツールの焦点プレーン
と知られた関係を保つ。図２に示されるように、これは
、本発明によるカセット内においては、カセットの上側
表面上に搭載されたストップ　　リング１８０を提供す
ることによって達成される。このストップ　　リングは
、カセット本体２００内の円形開口１９０と同心円的に
搭載される。ストップ　　リングの内径は、開口１９０
の直径よりも小さく、ストップ　　リングの内側部分は
、開口１９０内に突起し、基準舌エッジ２１０を提供す
るが、これは、部分的に、開口の上側端をブロックする
。ウエーハが開口内に置かれると、ウエーハの上側表面
が基準舌エッジ２１０に対して休止する。ストップ　　
リングの下側表面は、非常に平坦に研磨され、カセット
本体２００の上側表面上に直接搭載される。こうして、
ストップ　　リングの下側表面がカセット本体の上側表
面とコンタクトする。ストップ　　リングの下側表面は
、こうして、ウエーハに対する基準プレーンを提供する
。ウエーハが平らにされ、エッジ２１０に対して押され
たとき、ウエーハの上側表面は、実施の目的上、カセッ
ト本体の上側表面と同一平面となるようにされる。

【００１６】図１に戻り、ウエーハは、ストップ　　リ
ングに対して、三つのスプリング２２０によって提供さ
れる約３ポンド（１３Ｎｔ）の力にて押される。約３ポ
ンド（１３Ｎｔ）の力は、この力が、ウエーハをストッ
プ　　リングに対して保持するために十分であるための
みでなく、通常の扱いの結果としてのサイド加速の際の
スリップを阻止するためにも適当であるために好ましい
。スプリング２２０は、絶縁ショルダー２３０に、例え
ば、個々のスプリングの端をショルダーの下側表面内に
形成された浅い後退内ににかわにて固定することによっ
て取り付けられる。このショルダーは、絶縁材料、例え
ば、ＶＥＳＰＥＬの商標にて販売されている真空に耐え
るポリマー材料から製造される。このショルダーは、チ
ャージ　　プレート１００の下側表面に、例えばねじを
使用して取り付けられる。

【００１７】使用において、ウエーハは、最初、基準舌
エッジ２１０に対してスプリング二二〇を圧縮し、これ
らを圧縮状態にロックすることによって機械的に整合さ
れる。ウエーハは、次に、充電プレート１００上の誘電
表面１００に対して静電的に平坦化される。これとの関
連で、誘電の平坦化のみでは、物理的整合なしでは、通
常不十分であることに注意する。つまり、ウエーハの裏
側表面、つまり、充電プレートに対して平坦化された表
面は、通常、ウエーハの厚さが均一でないために、基準
プレーンとして有効でない。例えば、４インチ（１０．
２ｃｍ）の直径のウエーハは厚さは、典型的には、約０
．０１９７インチ（０．５００４ｍｍ）から約０．０２
１６インチ（０．５４８６ｍｍ）の間で変動し、これは
結果として、約２４ｕｍの正及び負の変動を持つ。

【００１８】ストップ　　リングは、基準表面を提供す
る機能ばかりでなく、ウエーハをアースする機能も持つ
。 つまり、ストップ　　リングは、好ましくは、モリブデ
ンから製造されるが、これは非磁性で良好な導電体であ
るばかりでなく、これは低い摩擦係数及び高い剛性を持
つ。図２に戻り、ウエーハが舌エッジ２１０に対して押
されると、ウエーハの上側表面が（これが絶縁層にてコ
ーティングされてない限り）ストップ　　リングと電気
的に接触し、更にこのストップ　　リングを通じて、こ
れはカセット本体２００と電気的に接触する。カセット
本体２００は、一方、リソグラフィック　　システムの
アースされた段と物理的に接触することによって電気的
にアースされる。ストップリングは、アース　　コンタ
クトとして機能するばかりでなく、電場が漏れるのを阻
止するためのウエーハを包囲する静電シールドとしても
機能する。このような静電シールドは、化学線が電子ビ
ームから成るときに有効であるが、これは、電子の質量
が小さい場合、これが浮遊静電場に対して特に敏感とな
るためである。ウエーハの下側表面をアースするための
手段もまた提供される。これは、ウエーハの上側表面が
非導電性のフォトレジストにてコートされ、これがウエ
ーハとストップ　　リングとの間の電気コンタクトを妨
害するような時に特に重要である。図１に示されるよう
に、下側表面のアース接触がピン２４０によって与えら
れる。これは、アース　　ポート２５０を介して絶縁シ
ョルダー及び充電プレート全体を貫通して突起する。ピ
ン２４０は、伝導性で非磁性の材料から製造されなけれ
ばならなく、好ましくは、タングステン或いはモリブデ
ンから製造される。ウエーハにタッチするピンの端は、
ウエーハの表面が酸化することが許されるようなときに
存在する酸化物（例えば、二酸化シリコン）の表面を貫
通するように鋭くなければならない。ピン２４０の反対
の端は、絶縁ショルダー２３０に固定される。ピンに対
するアース接続は、ピンの固定された端からアレイのコ
ンデンサー１２０のアース端子にワイヤーを電気的に接
続することによって達成される。

【００１９】完全なチャック　　アセンブリーは、充電
プレート１００、絶縁ショルダー２３０、プッシング　
　ディスク１３０、及びリム２６０から成る。充電プレ
ートと同様に、プッシング　　ディスク及びリムは、望
ましくは、アルミニウム合金７０７５から製造される。 プッシング　　ディスク１３０の上側部分は、下側部分
よりも大きな直径を持ち、結果として、ショルダー領域
２６５は、プッシング　　ディスクの下側部分を越えて
伸びる。

【００２０】上述のように、絶縁ショルダー２３０は、
充電プレートの下側表面に搭載される。このショルダー
は環状の形状を持つ。これは、充電プレートと同心円的
に搭載される。ショルダーは充電プレートの直径を少し
越える外側直径を持つ。このため、ショルダーの外側部
分は、充電プレートの下側表面を越えて伸び、リップ２
７０を形成する。ショルダーの外側周辺は円形の形状を
持つが、内側周辺は必ずしも円形ではない。例えば、こ
れは、コンデンサー１２０及び電極１５０のための空間
を与えるために好ましくは六角形にされる。

【００２１】リム２６０は、下側表面２８０、サイド部
分２９０、及び上側の段状部分３００を持つ環状リング
である。サイド部分２９０は、サイド部分の外側及び内
側直径が低部から上部に向かって減少するようにテイパ
ーされる。サイド部分のテイパーは、サイド部分が段状
部分３００と会う所で突然終端するが、段状部分３００
は、径方向に内側にリップ２７０の径方向の広がりと概
ね等しい距離だけ伸びる。サイド部分２９０の最少内径
は、ショルダー２３０の直径よりも少し大きく、充電プ
レートとショルダーのアセンブリーがリム内に挿入され
たとき、リップ２７０が段状部分３００に対して休止し
、アセンブリーの横方向の移動が実質的にサイド部分２
９０によって阻止される。リムの最大外側直径は、プッ
シングディスク（つまり、ショルダー領域２６５の直径
）の最大直径に等しい。

【００２２】チャックは、充電プレートとリムを逆さま
にし、充電プレートをウエーハ側を下にしてリム内に置
くことによってアセンブルされる。プッシング　　ディ
スクもまた逆さにされ充電プレート上に置かれる。好ま
しくは、空胴３１０が充電プレートの下側表面内に、プ
ッシング　　ディスクが充電プレート上に置かれたとき
、部分的にコンデンサーを受け、こうしてチャックの垂
直方向の高さが減少できるように形成される。さらに、
好ましくは、空胴３２０がプッシング　　ディスクの上
側表面内にこのアセンブリ　　ステップの際にスプリン
グの横方向のスリップが阻止できるようにスプリング２
２０の上側端を受けるように形成される。プッシング　
　ディスクが充電プレート上に置かれた後、プッシング
　　ディスクが充電プレートに向かって押され、スプリ
ングが圧縮される。アセンブリは、プッシングディスク
をリムに対してプッシング　　ディスクのショルダー領
域２６５内の穴３３０を通過し、リムの下側表面２８０
内のねじ山付きの穴３４０に納まるねじによって締めつ
けることによって完結される。

【００２３】図２及び図３に示されるように、カセット
本体２００の下側表面に、チャックを中央開口１９０内
にスプリング２００が圧縮された状態にロックされるよ
うに保持するための手段が取り付けられる。この保持手
段は、好ましくは、適当な非磁性材料、例えば、青銅か
ら製造される三つのスプリング　　クリップ３５０から
成る。個々のスプリング　　クリップは、カセット本体
の下側表面内の後退３６０内に位置され、スプリング　
　クリップの脚部分３７０を通るねじによってカセット
本体に取り付けられる。個々のスプリング　　クリップ
は、プッシング　　ディスク１３０のショルダー領域２
６５に噛み合う保持部分３８０を持つ。

【００２４】次に、カセットをローディングするための
好ましい方法が図１と図３との関係で示される。ウエー
ハが、中央開口１９０内に、ウエーハの上側表面がスト
ップリングに対して休止するように位置される。ウエー
ハが次に垂直軸の回りに正しい方位となるように回転さ
れる。前にアセンブルされたチャックが次に中央開口内
に位置され、誘電層１１０がウエーハの下側表面に対し
て休止するようにされる。スプリング　　クリップ３５
０が次に後退され、プッシング　　ディスクが充電プレ
ートに向かって押され、スプリングがプッシング　　デ
ィスクのショルダー領域２６５がスプリング　　クリッ
プ３５０の保持部分３８０を通過するまで更に圧縮され
、保持部分がショルダー領域２６５の背後でぱちんと締
まり、これを定位置に固定する。

【００２５】静電チャックをチャージするための好まし
い方法は、約１８６Ｖの総電圧を与えるバッテリー、例
えば、直列に接続された二つの９３Ｖドライセルを使用
する方法である。バッテリーからの一つのリードがチャ
ージング　　ポート１６０を通じて電極１５０と接触さ
れる。他方のリードはアース　　リードである。これは
、カセット本体にコンタクトされる。このコンタクトは
、数秒間、典型的には、１−５秒間保持される必要があ
る。 これらリードは、その後、離される。このチャージング
　　ステップの結果として、ウエーハが誘電層１１０に
対して平坦化される。

【００２６】例えば、リソグラフィック処理の後に、カ
セットからウエーハを取り出すことが必要となった場合
、最初に、静電チャックを放電することが必要である。 つまり、カセットがリソグラフィック　　システムから
取り外された後、チャックが高抵抗ワイヤーを介して放
電される。ワイヤーの一端がカセット本体に接触され、
次に、他端が数秒間（ワイヤーの抵抗とコンデンサー１
２０のキャパシタンスとの積の数倍の期間）電極とコン
タクトされる。スプリング　　クリップが次に押し戻さ
れ、チャックがカセット本体から取り出される。ウエー
ハが次にカセット本体から取り出される。

【００２７】

【実施例】静電チャック上のシリコン　　ウエーハの平
坦さがレーザー干渉計によって観察された。本発明によ
る静電チャックが（フルーク社による製造のモデル４０
５Ｂである）高電圧ｄｃ電源に電気的に接続された。ウ
エーハの上側表面がヘリウムネオン　　レーザーからの
光の分割光線の一つによって照射された。ウエーハの表
面から反射されたレーザー光が分割レーザーの他方の光
線の光と結合され、カメラによって記録された。干渉縞
のパターンが加えられる電圧の変化に対して観察された
。干渉縞パターンの初期変化が５０Ｖの印加電圧にて観
察された。ウエーハは、その最大平坦さを１００Ｖの所
で殆ど得、１５０Ｖを超える電圧においても皿成る平坦
化は観察されなかった。誘電層の電圧降伏は、３４０Ｖ
の所で観察された。

【００２８】第二のテストにおいては、本発明に従って
製造された静電チャックに各々が４．６４ｕＦのキャパ
シタンス値を持つ三つのＡＴ＆Ｔ７０５Ｇポリエステル
　　コンデンサーの並列アレイが提供された。これらコ
ンデンサーが初めに９６Ｖにチャージされ、電流漏れの
結果としての放電速度が観察された。９６Ｖの初期値か
ら１３時間後の７８Ｖに至るまでの電圧の減衰が観察さ
れた。

【００２９】第三のテストにおいては、類似する寸法の
ウエーハの代表グループが本発明に従って製造された静
電チャックを含むカセット内に個々にロードされた。こ
のチャックが直列に接続されたペアの９３Ｖドライ　　
セルからの１８６Ｖにチャージされ、ウエーハの平坦さ
がレーザー干渉計にて測定された。チャージングの前は
、ウエーハによってディスプレイされる縞の数はカウン
トできないほどであった。チャージングの後は、縞の数
は約１０以下に減少し、約３ｕｍ以下の上側ウエーハ表
面の平坦さ（つまり、最大垂直偏差）を示した。

【００３０】第四のテストにおいては、ウエーハがカセ
ット内にアセンブルされ、このカセットが上に説明のよ
うに１８６Ｖにチャージされた。チャージングの直後に
、ウエーハの平坦さは、レーザー干渉計によって３ｕｍ
以内であることが決定された。再チャージングすること
なしに、このカセットは、３ｕｍ以内のウエーハの平坦
さを５００時間以上保持した。５００時間のテスト期間
を通じて、カセットが周辺のオフィス環境に露出された
。これらカセットはまたこの期間を通じて繰り返しあち
こち持ち運ばれた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って製造された静電チャックの分解
図である。

【図２】図１のアセンブルされたチャックの斜視図及び
本発明によるカセット本体である。

【図３】図２のカセット本体上に搭載されたスプリング
　　クリップの断面図及び図２のチャックの部分であり
、チャックをカセット本体内の所定の位置に保持するた
めの方法を図解する。

【符号の説明】

１００　　　　充電プレート １１０　　　　誘電層 １２０　　　　アレイ　　コンデンサ １３０　　　　プッシング　　ディスク１５０　　　　
電極 １６０　　　　チャージング　　ポート１７０　　　　
プッシュ １８０　　　　ストップ　　リング ２２０　　　　スプリング ２３０　　　　絶縁ショルダ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静電カセット　　アセンブリから成る
   装置において、該装置が ａ）上側及び下側表面を持つウエーハ状本体を中に受け
   るためのカセット本体を持ち、該本体の下側表面が支持
   手段によって支持され、該支持手段が“充電プレート”
   と呼ばれ、該充電プレートが導電性の部材及び該導電性
   部材の上の誘電層を持ち、該本体が該部材と電気的に導
   電コンタクトを持たず；そして該装置が更にｂ）該部材
   と該本体との間に電位差を生成するための手段を含み；
   該装置が更に該半導体本体上の処理層を化学線に露出す
   るための手段を含み； ｃ）該アセンブリが電荷を蓄積するための手段を含み、
   該蓄電手段が該装置と関連する平均露出時間よりも長い
   期間該アセンブリの外側の電気エネルギー源に接続する
   ことなく該電位差を保持するために使用されることを特
   徴とする装置。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の装置において、該カ
   セット本体が少なくとも一部分が平坦な上側表面を持ち
   ；該平坦部分を通じて伸びる内部に該半導体本体を受け
   るための中央開口が該カセット本体内に区画され；該装
   置が更に該中央開口と同軸的に該カセット本体の上側表
   面上に搭載された導電性の金属リングを含み、該リング
   の内径が該中央開口の直径よりも小さく、該リングが部
   分的に該中央開口内に伸び、該半導体本体が該中央開口
   内に受けられたとき、該半導体本体の該上側表面が該リ
   ングに対して休止することを特徴とする装置。
3. 【請求項３】　　請求項２に記載の装置において、該装
   置が更に該半導体本体の下側表面と該充電プレートとの
   間、及び該半導体本体の上側表面と該リングとの間に同
   時的に圧力を加えるための圧縮手段を含み、該圧縮手段
   が起動され、該電位差が生成されたとき、該半導体本体
   が、これが本質的に該カセット本体の上側表面の平坦部
   分と同一平面を形成するように静電的に平坦化されるこ
   とを特徴とする装置。
4. 【請求項４】　　請求項３に記載の装置において、該圧
   縮手段が：上側及び下側表面を持つディスク；該ディス
   クの下側表面に加えられた力がスプリングを介して該充
   電プレートに伝達されるように該ディスクの上側表面と
   該充電プレートとの間に伸びる少なくとも三つのスプリ
   ング；及び該ディスクを該カセット本体に対する定位置
   に一時的に保持するための手段を含み、該保持手段が起
   動されたとき、該スプリングが圧縮状態に保持されるこ
   とを特徴とする装置。
5. 【請求項５】　　請求項４に記載の装置において、該保
   持手段がディスクの下側表面の一部に噛み合う少なくと
   も三つの後退可能なスプリング　　クリップを含むこと
   を特徴とする装置。
6. 【請求項６】　　請求項１に記載の装置において、該蓄
   電手段が少なくとも一つのコンデンサーを含むことを特
   徴とする装置。
7. 【請求項７】　　請求項１に記載の装置において、該蓄
   電手段が少なくとも一つの電気バッテリーを含むことを
   特徴とする装置。
8. 【請求項８】　　請求項４に記載の装置において、該蓄
   電手段が該充電プレートとディスクとの間に含まれるこ
   とを特徴とする装置。
9. 【請求項９】　　請求項１に記載の装置において、該蓄
   電手段が該半導体本体と該充電プレートとの間に約２０
   Ｖ以下の電位差を保持するために使用されることを特徴
   とする装置。
10. 【請求項１０】　　請求項４に記載の装置において、該
    ディスクが導電性であり、該装置が更に該ディスクに電
    気的に接続され、該充電プレートを通る穴を介して該半
    導体本体の下側表面とコンタクトする導電性のピンを含
    み、該ディスクが該半導体本体に電気的に接続されるこ
    とを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】　　物品を製造するための方法において
    、該方法が：第一及び第二の主表面を持つ半導体ウエー
    ハ及び該第一の表面の少なくとも一部を覆う処理層を提
    供するステップ；該ウエーハを固定するための充電プレ
    ートを含む手段を提供するステップを含み；該ウエーハ
    を該充電プレートに対して静電的に平坦化するステップ
    ；該処理層を化学線に露出するステップ；及び該物品の
    完結のために少なくとももう一つのステップを含み；該
    固定手段が更に電荷を蓄積するための手段を含み、該蓄
    電手段が該固定手段の外側の電気エネルギー源への接続
    なしに、該露出ステップと関連する平均露出時間より長
    い期間だけ電位差を維持するために使用され；該平坦化
    ステップが該ウエーハと充電プレートとの間に電位差を
    生成し、該電位差を該蓄電手段によって維持するステッ
    プを含むことを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】　　請求項１１に記載の方法において、
    該蓄電手段が少なくとも一つの電気バッテリーを含むこ
    とを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】　　請求項１１に記載の方法において、
    該蓄電手段が少なくとも一つのコンデンサーを含み、該
    平坦化ステップが更に該コンデンサーを充電するステッ
    プを含むことを特徴とする方法。
14. 【請求項１４】　　請求項１１に記載の方法において、
    該蓄電手段が反対の極性の第一及び第二の端子を持ち、
    該第一の端子が該充電プレートに電気的に接続でき、該
    平坦化ステップが更に該第二の端子をウエーハに電気的
    に接続するステップを含むことを特徴とする方法。