(57)【要約】  リソグラフィ装置が開示される。このリソグラフィ装置は、放射ビームのビーム光路に配置されるフラット物品に対して放射ビームを照射する照射系と、物品の配置または取外しの間に物品を操作する物品操作装置とを含む。この物品操作装置は、物品を静電的にクランプする静電式クランプを形成するために、電極および誘電層を含む。
2007514325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを形成し、そのビーム光路に配置されるフラットな物品に対して放射ビームを与える照射系と、
前記物品の配置または取外し時に前記物品を操作する物品操作装置であって、前記物品を静電的にクランプする静電式クランプを形成するために電極および誘電層を含んでいる物品操作装置とを含むリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記物品操作装置が物品に接触する少なくとも三つの相互に隔てられた接触部材を含んでいる請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記接触部材の接触面積が約８０ｍｍ２未満である請求項２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記電極、前記誘電層および操作すべき前記物品によって形成された測定容量により前記物品の存在を検出する存在検出器をさらに含んでいる請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記誘電層が磨耗耐性を有する請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項６】
誘電層が突起を備え、誘電層と操作すべき物品との間に空隙を形成する請求項５に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記空隙の範囲が約０．１〜約５ミクロンである請求項６に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記誘電層がＳｉＯ２およびＳｉＮの少なくとも一方を含む請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記誘電層が約５０ミクロン未満で、誘電定数が約３より大きい請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記静電式クランプが約１．１０１４Ｐａより大きいクランプ作用圧力を与えるように設計されている請求項９に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記物品操作装置が二つの電極を含む請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記電極が絶縁体に接合されるＳｉ層により形成された請求項１１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記絶縁体がＳｉＯ２層を含む基板または機械加工された絶縁基板を含む請求項１２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記電極が、該電極のワイヤー配線用のターミナルを形成するために、前記電極に接合された金属パッドを含んでいる請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記金属パッドが前記電極に接合されたＡｌ層で形成されている請求項１４に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１６】
物品支持部をさらに含み、前記物品支持部の上にて前記放射ビームのビーム光路内に前記物品を支持するようになされており、物品支持部に物品操作装置が備えられている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記物品支持部がパターン形成構造を支持する支持部であり、パターン形成構造は放射ビームの横断面にパターンを付与するようになされている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記物品支持部がパターン形成された放射ビームを基板のターゲット箇所へ照射して形成されるべき基板を支持する基板支持部である請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１９】
絶縁体の上に導電層を形成し、
反応イオン・エッチングによって前記導電層から電極を形成し、
前記電極の上にターミナルを形成するために前記絶縁体に穴を形成し、
前記電極の上に誘電層を形成するように電極を酸化させ、
前記ターミナルから酸化物を除去し、
前記穴を通して前記ターミナルに対する配線を行うことを含む物品操作装置用の静電式蔵の形成方法。
【請求項２０】
前記ターミナルを金属層で覆うことを含む請求項１９に記載された方法。
【請求項２１】
基板を備え、
静電式クランプを備えた物品操作装置によって前記基板を操作し、
前記静電式クランプおよび前記基板により形成された容量を検出して前記基板の存在を検出し、
照射系を使用して放射ビームを形成し、
投影ビームの横断面にパターンを付与するためにパターン形成構造を使用し、
前記基板の存在を検出した後に、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット箇所に投影することを含むデバイス製造方法。
【請求項２２】
放射ビームを物品に与える照射系と、
物品を支持する支持部と、
支持部に対して物品を配置し、または取外す間に、物品を操作するようになされた物品操作装置と、
物品操作装置に対して物品をクランプさせるようになされた、電極および誘電層を含む静電式クランプとを含むリソグラフィ装置。
【請求項２３】
物品が支持部と一体化された請求項２２に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項２４】
物品がウェーハを含む請求項２２に記載されたリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にリソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。特に、本発明は物品操作具を含むリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板のターゲット箇所に所望パターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その分野では、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを形成するためにマスクのようなパターン形成装置を使用され、またこのパターンは放射光感応物質（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコン・ウェーハ）上のターゲット箇所（例えば、一つまたは幾つかのダイよりなる部分を含む）に像形成されることができる。一般に、一つの基板は連続的に露光される隣接されたターゲット箇所のネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置は、ターゲット箇所にパターン全体を一度に露光することによって個々のターゲット箇所の照射を行ういわゆるステッパと、投影ビームを通して所定の方向（「走査」方向）へパターンを走査し、これと同期して、その方向と実質的に平行または非平行な方向へ基板を走査することによって、個々のターゲット箇所の照射を行ういわゆるスキャナとを含む。
【０００３】
リソグラフィ処理では、照射系と照射される物品との間に存在するガス混合気、特に非同質ガス混合気を通して投影ビームを送ることは、回折および屈折のような望ましくない作用を生じる。これらの作用は照射特性（品質）に対して、特に、像形成性能での絶えず高まる要求を満たすために必要とされる分解能に悪影響を及ぼす。新世代のリソグラフィ、すなわち極紫外領域での投影ビームを使用するＥＵＶリソグラフィは、ビーム内に配置されるべき物品へ向けて実質的に何の妨げも受けずに投影放射ビームを与えることができるようにするために、（ほぼ）真空の状態で作動する。
【０００４】
本願の説明で「物品」とは、ウェーハ、焦点板、マスク、または基板、詳しくはリソグラフィ投影技術を使用した製造装置にて処理される基板、またはリソグラフィ投影装置、マスク検査または浄化装置のようなマスク操作装置、またはマスク製造装置におけるリソグラフィ投影マスクまたはマスク・ブランク、または放射系の光路内にクランプされる他のいずれかの物品または光学要素である。
【０００５】
上述の真空技術は物品の取扱いにおいて挑戦する。従来より非真空システムにおいては、そのような物品操作装置は、物品の取扱い時に真空吸引力を発生する真空クランプを接触面に備えた取出しピン（ｅピン）を含んでいる。真空力を付与することで物品は取出しピンに緊密にクランプされ、したがって信頼できる連結が可能になり、取扱い処理する全段階でウェーハの既知位置を保証することができる。
【０００６】
真空作動状態では、真空クランプはもはや有効と成りえず、その機能を失ってしまう。真空クランプに代わる周知のクランプ方法は静電式クランプ方法である。限られた電気抵抗のために、操作装置と物品との境界面の空隙を通して電流が流れ、これがクランプ圧力を高める。この効果はジョンソン−ラーベック（ＪＲ）クランプ作用と呼ばれている。このＪＲ効果が蓄積することによって、この方法は非常に速い方法とは言えず、クランプ作動に遅れを生じることになり、これが物品の取扱いをまさに非能率的なものにしてしまう。さらにＪＲ電流は熱膨張の効果を生じ、これは像分解能に好ましくない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の概念は、投影放射ビームのビーム光路内に配置される平坦な物品に対して投影ビームを投射する照射系と、物品を配置または取外すときにその物品を操作する物品操作装置で、取扱うべき物品との間にクランプ力を与えるように配置される物品操作装置とを含むリソグラフィ装置を提供することである。
【０００８】
本発明の実施例の他の概念は、迅速なクランプ動作を可能にし、また物品を信頼できる操作を行うために十分なクランプ圧力を与える新規なクランプ方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の概念によれば、放射ビームのビーム光路内に配置される平坦な物品に対して放射ビームを投射する照射系と、物品を配置または取外すときにその物品を操作する物品操作装置とを含むリソグラフィ装置が提供される。この物品操作装置は、物品を静電的にクランプする静電式クランプを形成するために電極および誘電層を含む。
【００１０】
特に、物品操作装置は物品を静電的にクランプするための静電式クランプを形成するために電極および誘電層を含み、クランプ動作は静電的クランプ作動によって遂行される。
【００１１】
物品を物品支持部に静電的にクランプする周知の静電式クランプは、物品操作装置が限られた接触面積部分（直径０．３〜１０ｍｍ）しか与えられておらず、したがって非常に大きなクランプ圧力を必要とするという理由で、物品操作装置に形成される厚さの過大な誘電層による悪影響を受ける。このために、ＷＯ−００３０１７２によれば比較的大きいクランプ作用面積部分を有する単一の可動クランプが知られている。この物品操作装置は、物品に接触して８０ｍｍ２  程度に制限されることが好ましい接触面積を保持した少なくとも三つの相互に間隔を隔てられた接触部材を含むことが有利である。
【００１２】
このリソグラフィ装置は、電極、誘電層および操作される物品によって形成された測定容量によって物品の存在を検出するための存在検出器を備えることが有利である。このように装備された物品操作装置はそれ自体の状態に基づくフィードバック、例えば操作装置に物品が取付けられているか否か、および物品と物品操作装置との間の接触が良好であるか否か、を容易に与えることができる。ＪＲクランプ作用に関しては、ＪＲクランプ電流は一般にクランプされる物品（特にＳｉＯ２層を備えた基板）の誘電性のために非常に小さく、物品の存在検出に関して問題を生じることが注意される。
【００１３】
誘電層は、例えば電極の熱酸化によって形成されるような酸化物層を含む。この誘電層は約５０ミクロン未満の厚さを有することが好ましく、また誘電層は約３ミクロンよりも厚いことが好ましい。特定例においては、誘電層は約１〜約５ミクロンの範囲の厚さを有し、約４の誘電定数を有する。さらに、静電式クランプは、約１．１０４Ｐａよりも高いクランプ圧力を与え、また物品操作装置が二つの電極を含むように設計されることが好ましい。
【００１４】
好ましい一実施例において、電極は絶縁体に接合されたＳｉ層で形成される。この層は、リアクティブ・イオン・エッチングや他のマイクロ加工方法のような周知の薄層技術によって成形される。そのような実施例では、絶縁体はＳｉＯ２層を含む基板、またはパイレックス（登録商標）（Ｐｙｒｅｘ）、ゼロデュア（登録商標）（Ｚｅｒｏｄｕｒ）、融合シリカなどの機械子加工された絶縁基板を含む。さらに、電極はその結線のためのターミナルを形成するために電極に接合された金属パッドを含む。この金属パッドは電極に接合されたＡｌ層によって形成される。
【００１５】
本発明はさらに、物品操作装置用の静電式クランプを形成する方法に関する。特に、絶縁体に導電層を形成すること、リアクティブ・イオン・エッチングによって導電層から電極を形成すること、電極にターミナルを形成するために絶縁体に穴を形成すること、誘電層を形成するように電極を酸化させること、ターミナルから酸化物を除去すること、そして穴を通してターミナルへワイヤーを結線することによって、静電式クランプの必要とされる寸法を得るために多くの可能性が与えられる。特に、本発明の実施例による方法で、所望される薄層化された電極構造が都合よく形成される。この方法は、金属層でターミナルを覆うことをさらに含むことが好ましい。
【００１６】
さらにまた、本発明の実施例はデバイス製造方法に関する。このデバイス製造方法は基盤の準備、静電式クランプを備えた物品操作装置による基板の操作、静電式クランプおよび基板によって形成された容量の検出による基板の有無の検出、照射系を使用した放射ビームの形成、投影ビームの横断面に対してパターンを付与するためのパターン形成構造の使用、および基板の存在検出に基づく、基板のターゲット箇所に対するパターン形成された放射ビームの投影を含む。
【００１７】
本発明の他の実施例は、物品に対して放射ビームを与える照射系と、物品を支持する支持部と、支持部に対する物品の配置および取外し時に物品を操作するようになされた物品操作装置と、物品操作装置に物品をクランプするようになされた静電式クランプとを含むリソグラフィ装置に関する。静電式クランプは電極および誘電層を含む。
【００１８】
ここではＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用を特別に言及したが、本明細書に記載したリソグラフィ装置は他の、例えば一体化された光学システム、磁気定義域メモリーのガイドおよび検出パターン、液晶表示器（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の応用例があることを理解しなければならない。当業者は、そのような代替応用例に関して、本明細書で使用する「ウェーハ」または「ダイ」の用語は、いずれもより一般的な「基板」または「ターゲット箇所」の用語とそれぞれ同意語であるとみなせることを認識するであろう。本明細書で引用する基板は、露光前または後に、例えばトラック（典型的にレジスト層を基板に付与し、露光されたレジストを現像するツール）、または測定または検査ツールで処理される。適用できるならば、本明細書の開示内容はそれらの、および他の処理ツールに対して適用することができる。さらに、例えば複層ＩＣを製造するために基板は１回以上処理できる。したがって、本明細書で使用する基板には複数の処理層を既に有する基板も含まれる。
【００１９】
本明細書で使用する「放射光」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）線（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長を有する）、および極紫外（ＥＵＶ）線（例えば５〜２０ｎｍの波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームのような粒子ビームを含む全ての種類の電磁放射線を包含する。
【００２０】
本明細書で使用する「パターン形成装置」または「パターン形成構造」という用語は、基板のターゲット箇所にパターンを形成するように投影ビームの横断面にパターンを付与するために使用できる装置または構造を示すものと広く解釈されねばならない。投影ビームに付与されたパターンは基板のターゲット箇所に望まれるパターンと厳密に一致するものではないことに留意すべきである。一般に、投影ビームに付与されるパターンは、ターゲット箇所に形成される集積回路のようなデバイスの特定の機能層に一致する。
【００２１】
パターン形成構造は透過式または反射式とされる。パターン形成構造の例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレー、およびプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、二値化式、交番位相シフト式、減衰位相シフト式、ならびに各種のハイブリッド・マスクのようなマスク形式が含まれる。プログラム可能ミラー・アレーの例は小さなミラーのマトリックス配列を使用し、個々のミラーが入射する放射ビームをさまざまな方向へ反射するように個別に傾動されて、これにより反射ビームがパターン化される。各々のパターン形成構造の例において、支持構造はフレームまたはテーブルとされ、例えば必要に応じて固定されるか移動可能とされることができ、またパターン形成手段が例えば投影系に対して所望の位置となることを保証することができる。本明細書で使用する「焦点板」または「マスク」という用語はいずれもより一般的な「パターン形成構造」という用語と同意語とみなせる。
【００２２】
本明細書で使用する「投影系」という用語は、例えば使用される露光用放射光や、例えば浸漬流体の使用や真空の使用などの他の因子に適当とされる屈折光学系、反射光学系および屈折反射光学系を含む各種形式の投影系を包含するものと広く解釈しなければならない。本明細書で使用する「レンズ」という用語はいずれもより一般的な「投影系」という用語と同意語とみなせる。
【００２３】
照射系もまた、投影放射ビームの方向決め、成形または制御を行う屈折光学要素、反射光学要素および屈折反射光学要素を含む各種の光学要素を包含し、それらの要素は以下に、集合的にまたは単独で「レンズ」と称される。
【００２４】
このリトグラフ装置は二つ（二段）以上の基板テーブル（および（または）二つ以上のマスク・テーブル）を有する形式とすることができる。そのような「多段」機械では、追加されるテーブルは平行して使用されるか、一つ以上のテーブルが露光に使用される間、他の一つ以上のテーブルは準備段階を実行されることができる。
【００２５】
このリトグラフ装置はまた、基板が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水に浸漬され、投影系の最終要素材と基板との間隔空間が充満されるようになされる形式の装置とすることができる。浸漬液体はリトグラフ装置の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の要素との間に与えることもできる。浸漬技術は投影系の開口数を大きくするためにこの分野で周知である。
【００２６】
本発明の実施例が、単なる例として添付概略図を参照して以下に説明される。図面において、同じ符号は同じ部分を示している。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明の実施例によるリソグラフィ装置を模式的に示している。この装置は、投影ビームＰＢ（例えば、ＵＶ（紫外）線やＥＵＶ（極紫外））を形成する照射系（照射装置）ＩＬと、パターン形成構造（例えば、マスク）ＭＡを支持し、部材ＰＬに対してパターン形成構造を正確に位置決めする第一の位置決め装置ＰＭに連結された第一の支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジスト被覆ウェーハ）Ｗを保持し、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第二の位置決め装置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、パターン形成構造ＭＡにより投影ビームＰＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット箇所Ｃ（例えば、一つ以上のダイを含む）上に結像させる投影系（例えば、反射投影レンズ）ＰＬとを含む。
【００２８】
図１の構造において、物品操作装置（図示せず）がマスク・テーブルＭＴおよび（または）ウェーハ・テーブルＷＴに一体化されており、図２でさらに説明するように、マスク・テーブルＭＴおよび（または）ウェーハ・テーブルＷＴに対して物品を配置または取外すときにその物品を操作するように設計されている。操作時にウェーハやマスクのような物品を物品操作装置に取付けるために、物品操作装置と操作される物品との間にはクランプ力が与えられる。
【００２９】
本明細書に記載するように、この装置は反射式（例えば、反射式マスク、または上述した形式のプログラム可能ミラー・アレーを使用する）の形式とされている。これに代えて、この装置は透過式（例えば、透過式マスクを使用する）とされることもできる。
【００３０】
照射系ＩＬは放射光源ＳＯから放射ビームを受入れる。例えば放射光源がプラズマ放電光源である場合には、放射光源およびリソグラフィ装置は完全に分離される。その場合、放射光源はリソグラフィ装置の一部を形成するものと考えるのではなく、放射ビームは放射光源ＳＯから、例えば適当な集光ミラーおよび（または）スペクトル純化フィルタを含む放射光集光装置によって照射装置ＩＬへ一般に送られる。他の例では、例えば放射光源が水銀ランプであるときは、放射光源は装置に一体の部分となされる。放射光源ＳＯおよび照射装置ＩＬは、放射システムすなわち放射系と称することができる。
【００３１】
照射装置ＩＬは、ビームの角度的強さ分布を調整する調整装置を含むことができる。一般に、照射装置の瞳面における強さ分布の半径方向の少なくとも外側範囲および（または）内側範囲（一般にそれぞれσ−アウターおよびσ−インナーと称される）は調整することができる。照射装置は、横断面に所望の均等性および強さ分布を有する投影ビームＰＢと称される放射ビームを与える。
【００３２】
投影ビームＰＢはマスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに入射する。マスクＭＡで反射されて投影ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、このレンズが基板Ｗのターゲット箇所Ｃ上にビームの焦点を結ぶ。第二の位置決め装置ＰＷおよび位置センサーＩＦ２（例えば、干渉式の装置）によれば、例えばビームＰＢの光路内に異なるターゲット箇所Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴは正確に移動されることができる。同様に、例えば、マスク保管場所からマスクが機械的に取出された後または走査時に、ビームＰＢの光路にマスクＭＡを正確に位置決めするために第一の位置決め装置ＰＭおよび他の位置センサーＩＦ１を使用できる。一般に、物品テーブルＭＴ，ＷＴの動作は、位置決め装置ＰＭ，ＰＷの一部を構成する長ストローク用モジュール（粗い位置決め）および短ストローク用モジュール（微細な位置決め）によって行われる。しかしながらステッパの場合には（スキャナとは反対に）、マスク・テーブルＭＴは短ストローク用アクチュエータのみに連結されるか、固定される。マスク・テーブルＭＡおよび基板Ｗは整合マークＭ１，Ｍ２および基板整合マークＰ１，Ｐ２を使用して整合される。
【００３３】
図示装置は以下の好ましいモードで使用できる。
【００３４】
１．ステップ・モードでは、放射ビームに与えられたパターン全体が一度に（すなわち、一回の静止露光で）ターゲット箇所Ｃ上に投影される間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保持される。その後基板テーブルＷＴはＸおよび（または）Ｙ方向へ移動されて、別のターゲット箇所Ｃが露光できるようになされる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズが一回の静止露光で像形成されるターゲット箇所Ｃのサイズを制限する。
【００３５】
２．走査モードでは、放射ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃ上に投影（すなわち、一回の動的露光）される間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期して走査される。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、投影系ＰＬの倍率（縮小率）および像転倒特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが一回の動的露光でのターゲット箇所の幅（非走査方向）を制限するのに対して、走査動作の長さがターゲット箇所の高さ（走査方向）を決定する。
【００３６】
３．他のモードでは、マスク・テーブルＭＴはプログラム可能パターン形成手段を保持して基本的に静止状態に保持され、基板テーブルＷＴは投影ビームに与えられたパターンがターゲット箇所Ｃに投影される間に移動または走査される。このモードでは、一般にパルス状放射光源が使用され、プログラム可能パターン形成手段は基板テーブルＷＴの各々の移動の後、または走査時の連続的な放射パルス光の間に、要求に応じてアップデートされる。この作動モードは、上述で引用した形式のプログラム可能ミラー・アレーのようなプログラム可能パターン形成装置を使用するマスク無しリソグラフィにも容易に適用することができる。
【００３７】
上述した使用モードまたは全く異なる使用モードの組合せおよび（または）変更例も使用することができる。
【００３８】
図２は本発明の実施例による物品操作装置１の模式的実施例を示している。図示された実施例では、物品操作装置１はウェーハ・テーブル２に一体化されている。ウェーハ・テーブル２は投影放射ビームのビーム光路内に配置されるフラット・ウェーハ３を支持する支持部を形成している。このために物品操作装置１は矢印Ｐで示される方向に伸縮でき、ウェーハ３がウェーハ・テーブル２よりも上方のクランプ位置から降下されて突起４に係合できるようになされ、この係合により物品操作装置は突起４の形成する支持面よりも下方のクランプ解除位置へさらに収縮できるようになされる。この突起４はウェーハ・テーブル２上に配置されて巣は３の平坦を改良し、ウェーハ３を支持する支持部材のベッドを形成する。先の例はウェーハ３に関して示されたが、同じ構造を焦点板に使用できる。ヨーロッパ特許出願第ＥＰ０９４７８８４号は基板の平坦度を改良するために突起の配置された物品支持部を有するリソグラフィ装置を記載している。それらの突起は一般に０．５ｍｍの直径を有し、一般に互いに３ｍｍの距離に配置され、これによりウェーハや焦点板のような基板を支持する支持部材のベッドを形成している。突起の間隔が比較的大きいので、一般に存在し得る汚れが基盤の平坦度を害する障害とはならない。なぜなら、それらは突起の間に存在し、基板を局部的に持ち上げることがないからである。物品操作装置１は静電的クランプ７を形成するために電極５および誘電層６を備えている。この例ではウェーハ３の導電性により、容量構造が形成され、電極５およびウェーハ３は次式による容量静電力によって吸引される。
【数１】
2007514325.tif 000003
ここで、Ｐｃｌａｍｐはウェーハ３に作用するクランプ作用圧力（Ｐａ）、ε０は真空誘電定数（８．８５×１０−１２Ｆ／ｍ）、εＲは材料の誘電定数（ＳｉＯ２またはＳｉＮの理想的な誘電定数は４程度）、Ｖはクランプ作動電圧、ｄは誘電層の厚さ、およびｇは真空間隙である。
【００３９】
図２において、電極５は、さらに図６を参照して説明されるようにその電極の上に形成された薄い誘電層６、例えば約５ミクロン（範囲は約１ミクロン〜約５０ミクロン）の厚さのＳｉＯ２またはＳｉＮの層で覆われている。特に、誘電層６は高抵抗の耐久性材料で形成されることが好ましい。なぜなら電極５の露光は、電極５とウェーハ３との間の電気的な接触を引き起こし、これによりクランプ作用圧力を解消してしまうからである。さらに、電極５は電圧源８にワイヤー結線される。好ましい実施例では、電圧源８は図３を参照してさらに示されるように存在検出器を備えている。フラット・ウェーハ３と誘電層６との間には間隙９が形成されている（例えば、約０．１ミクロン〜約２ミクロンの範囲）。間隙９は高クランプ作用力による損傷および磨耗を回避する。間隙９は電極５の頂部に配置された突起１０で形成される。これに代えて、表面粗さは静電式クランプ作用を与えるために空隙を形成するのに十分である。電極５はＳｉ層とされ、電極５を絶縁する基板１１上に接合される。基板１１はウェーハ・テーブル２を通して突出する伸縮可能シリンダ１２に接合される。電極５の結線はシリンダ１２を通してガイドされる。これに代えて、結線をプリント形成することができる。また、電極５もプリント形成され、またはそれ以外の方法で基板１１上に形成された導電層とされることができる。
【００４０】
図３において、ウェーハまたは焦点板３の存在を検出するための存在検出器１３の模式的な回路図が示されている。基本的に、存在検出器１３は電極−ウェーハ形状により変化する容量を検出する。図示実施例では、これは二極電極構造によってなされる。ウェーハ３が存在するならば、電極５ａ，５ｂは容量的に結合される。変化する容量は周知の方法、例えばＬＣ回路などでアナログ的またはデジタル的に測定できる。
【００４１】
図４は測定された容量と誘電層の厚さとの関係を次式により示す。
【数２】
2007514325.tif 000004
ここでＣｃｌａｍｐは物品がクランプ７上に配置されているときに測定された容量変化、ε０は真空誘電定数（８．８４×１０１２Ｆ／ｍ）、εＲは材料誘電定数（ＳｉＯ２またはＳｉＮの理想的な誘電定数は約４程度）、Ａはクランプ作用面積（ｍ２）、ｄは誘電層の厚さ（ｍ）、およびｇは真空間隙（ｍ）である。
【００４２】
図４において、単極または二極構造の容量は約０．５ミクロンの空隙で与えられる。図面から、誘電層の好ましい値は約５０ミクロン未満であり、特に容量変化は約５ミクロン未満の薄い厚さ範囲において大きいことが明白である。この範囲においては、非クランプ状態（ウェーハ不存在）からクランプ状態（ウェーハ存在）への容量変化は徹底的に生じ、信頼できる存在検出が与えられる。
【００４３】
図５は、誘電層の厚さに対するクランプ作用力を表す他の図面を示す。私用された物品操作装置のクランプ作用面積は比較的小さい（約０．３〜約１０ｍｍの直径範囲）。したがって、十分なクランプ作動を行うには、比較的強いクランプ作用圧力が備えられねばならない。図面から、クランプ作動電圧を高めること、および誘電層を薄くすることでクランプ圧力が高まることが明白である。電極の損傷を防止するためには、クランプ作動電圧は低く保持されることが好ましく、特に約３００Ｖより低いことが好ましい（ブレークスルー）。この範囲において、ウェーハを操作する十分なクランプ作用圧力を与えるためには、誘電層の厚さは約５０ミクロン未満であることが好ましく、約５ミクロン未満であることがさらに好ましい。
【００４４】
図６において、物品操作装置用の静電的クランプ７を製造するための製造スキームの主たる段階が示されている。最初の段階Ｉにおいて、市販により入手できるウェーハ１４が備えられ、これは約２ミクロンの厚さのＳｉＯ２層１５を二つのＳｉ層の間に有している。上側のＳｉ層１６は約０．２ｍｍ厚で、下側のＳｉ層１７は約０．５ｍｍ厚である。次の段階ＩＩでは、一連のエッチング段階（反応性イオン・エッチング）がウェーハ１４に行われ、このようにして電極５ａ，５ｂの意図する形状を形成する。電極５ａ，５ｂは分割部１８で分離されている。ウェーハ１４の後側もまたエッチングされてそれぞれの電極５ａ，５ｂへ伸長する凹部１９を形成する。
【００４５】
その後、ウェーハ１４の露出部分の周りにＳｉＯ２層２０を形成するためにウェーハ１４は熱酸化段階ＩＩＩを受ける。特に、これにより、誘電層が電極５の頂部に形成され、したがって静電的クランプ７が形成される。
【００４６】
熱酸化段階により、電極５の後側にも絶縁層２１が形成され、これは電極との良好な電気的接触を得るために削除されねばならない。
【００４７】
このために、最終段階ＩＶでは、エッチングを使用して層２１が除去される。さらに、電気配線２２が電極５に取付けられる。電極５と電気配線２２との電気的連結を改良するために、凹部は導電層２３（例えばＡｌ層）で満たされ、この層は例えば焼戻しによって電極に接合される。この層２３は電気配線２２を電極５に取付けるための優れたターミナルを形成する。
【００４８】
最後に、このようにして形成された基板はハウジング２４内にクランプされ、このハウジングは図２に示されるように物品操作装置の一部を形成する。
【００４９】
図示された図６のプロセスはいわゆるシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）と呼ばれる。これに代えて、パイレックス（登録商標）のようなガラスに似た基板が機械加工され、導電層をプリントされて所要の電極形状を形成する。これに代えて、パイレックス（登録商標）基板上にて、シリコン・ウェーハが陽極接着により接合されて、図６を参照して説明されるようなエッチングにより形成され成形されることのできる基板を形成する。
【００５０】
本発明の特別な実施例を上述で説明したが、本発明は記載した以外の方法で実現することができることは認識されるであろう。この説明は本発明の限定を意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】本発明の一実施例による物品操作装置の概略を示す。
【図３】ウェーハまたは焦点板の存在を検出するための模式的な回路図を示す。
【図４】測定された容量と誘電層の厚さとの関係を表す図を示す。
【図５】クランプ作用圧力と誘電層の厚さとの関係を表す図を示す。
【図６】本発明の一実施例による物品操作装置を製造するための製造プロセスを表す図面を示す。
【符号の説明】
【００５２】
Ｃ  ターゲット箇所
ＩＦ１，ＩＦ２  位置センサー
ＩＬ  照射装置
Ｍ１，Ｍ２  整合マーク
ＭＡ  マスクまたは焦点板
ＭＴ  第一の支持構造マスク・テーブル
Ｐ１，Ｐ２  基板整合マーク
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影系
ＰＷ  位置決め装置
ＳＯ  放射光源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブルまたはウェーハ・テーブル
１  物品操作装置
２  ウェーハ・テーブル
３  フラット・ウェーハ
４  突起
５  電極
６  誘電層
７  静電的クランプ
８  電圧源
９  間隙
１０  突起
１１  基板
１２  シリンダ
１３  存在検出器
１４  ウェーハ
１５  ＳｉＯ２層
１６，１７  Ｓｉ層
１８  分割部
１９  凹部
２０  ＳｉＯ２層
２１  絶縁層
２２  電気配線
２３  導電層
【図１】
2007514325.tif 000005
【図２】
2007514325.tif 000006
【図３】
2007514325.tif 000007
【図６】
2007514325.tif 000008
【図４】
2007514325.tif 000009
【図５】
2007514325.tif 000010
【国際調査報告】
2007514325.tif 000011
2007514325.tif 000012
2007514325.tif 000013
2007514325.tif 000014
2007514325.tif 000015