(57)【要約】【課題】真空環境下において被吸着物の温度分布の偏りを低減又は除去する静電吸着保持装置及びそれを有する露光装置を提供する。【解決手段】複数の電極と絶縁層とを有し、前記電極に電圧が印加されると前記絶縁層が誘電分極を生じて前記絶縁層の上に導電性の被吸着物を静電吸着によって保持する吸着台と、前記吸着台を冷却する冷却部と、前記複数の電極に接続され、前記複数の電極に個別に電圧を印加する電圧調節部と、前記被吸着物の温度分布の情報に基づいて前記電圧調節部が前記複数の電極に印加すべき電圧の分布を決定することによって前記電圧調節部を制御する制御部とを有することを特徴とする静電吸着保持装置を提供する。【選択図】図２
2008288300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極と絶縁層とを有し、前記電極に電圧が印加されると前記絶縁層が誘電分極を生じて前記絶縁層の上に導電性の被吸着物を静電吸着によって保持する吸着台と、
前記吸着台を冷却する冷却部と、
前記複数の電極に接続され、前記複数の電極に個別に電圧を印加する電圧調節部と、
前記被吸着物の温度分布の情報に基づいて前記電圧調節部が前記複数の電極に印加すべき電圧の分布を決定することによって前記電圧調節部を制御する制御部とを有することを特徴とする静電吸着保持装置。
【請求項２】
前記冷却部は複数の冷却素子を有し、
前記制御部は、前記情報に基づいて前記冷却部が形成すべき温度分布を決定することによって前記冷却部を制御することを特徴とする請求項１記載の静電吸着保持装置。
【請求項３】
前記吸着台の温度を検出する温度センサを更に有し、各温度センサと各冷却素子は各電極に対応する領域に割り当てられ、前記複数の電極と前記冷却素子と前記複数の温度センサは、それぞれ前記被吸着物に形成されて温度制御される領域の数に等しいことを特徴とする請求項２に記載の静電吸着保持装置。
【請求項４】
光源からの光を利用して真空環境において原版に形成されたパターンを基板に露光する露光装置において、
請求項１乃至３に記載され、被吸着物としての前記基板を保持する静電吸着保持装置を有することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の露光装置で基板を露光するステップと、
該露光された基板を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項６】
複数の電極と絶縁層とを有し、前記電極に電圧が印加されると前記絶縁層が誘電分極を生じて前記絶縁層の上に導電性の被吸着物を静電吸着によって保持する吸着台と、前記吸着台を冷却する冷却部と、前記複数の電極に接続され、前記複数の電極に個別に電圧を印加する電圧調節部とを有する静電吸着保持装置の制御方法において、
前記被吸着物の温度分布の情報を予め取得するステップと、
前記情報に基づいて前記電圧調節部が前記複数の電極に印加すべき電圧の分布を決定するステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
前記取得ステップは、前記被吸着物の実際の計測又はシミュレーションによって取得することを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
光源からの光を利用して真空環境において原版に形成されたパターンを基板に露光する露光方法において、
前記光が照射された前記基板のショットの温度分布の情報を予め取得するステップと、
前記基板の目標ショットを露光する前に、前記基板を静電吸着により保持すると共に冷却されたチャックの、前記目標ショットに対応する静電吸着力を前記情報に基づいて前記基板の他の領域の静電吸着力よりも強く設定するステップとを有することを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記基板の目標ショットを露光する前に、前記チャックの前記目標ショットに対応する温度を前記情報に基づいて前記基板の他の領域の温度よりも低く設定するステップとを有することを特徴とする請求項８記載の露光方法。
【請求項１０】
真空環境において基板を処理する処理装置において、
請求項１乃至３に記載され、被吸着物としての前記基板を保持する静電吸着保持装置を有することを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電吸着保持装置及びそれを有する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電吸着力により物体を静電吸着して保持する静電吸着保持装置として図１０に示す構成が知られている。この静電吸着保持装置は、半導体製造装置、例えば、露光装置やエッチング装置にマスクやウエハあるいはその装置の構成部品等を必要に応じて固定し解放するために使用される。図１０において、１は吸着台、２ａ、２ｂは一対の電極、３は絶縁層、８は導電性の被吸着物である。電極２ａ、２ｂ間に電圧を印加すると被吸着物８を介して電界が絶縁層３に発生し、誘電分極を生じて電荷を発生する。この結果、被吸着物８と電極２ａ、２ｂとの間に静電吸着力が発生し、被吸着物８は絶縁層３に保持される。
【０００３】
また、近年の微細加工の要求に伴って波長５〜２０ｎｍの極端紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）を用いた露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」という。）が注目されている。ＥＵＶ光は気体の吸収が大きいため真空環境下で使用される。真空中ではウエハ表面からの気体の伝熱による冷却ができなくなり、ウエハに熱がこもり易い。また、露光光として電子線を用いる場合にも同様の問題が生じる。従来の真空中における冷却方法としては冷媒を直接接触させた熱伝導や輻射が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−６８６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＥＵＶ露光装置は、光をウエハＷに局所的に照射するため、図１１に示すように、ウエハＷの露光光照射後の温度は照射前の温度に対して照射範囲を中心にΔＴだけ上昇する。図１１において、横軸は被吸着物８としてのウエハＷの中心からの距離であり、縦軸がウエハＷの温度である。ウエハＷの偏った温度分布は局所的な熱変位を引き起こし、位置合わせにおいて位置ずれを生ずる。この場合、冷却位置をウエハ全体に設定すると温度上昇していない箇所も冷却してしまい温度分布の偏りを除去することができない。
【０００５】
本発明は、真空環境下において被吸着物の温度分布の偏りを低減又は除去する静電吸着保持装置及びそれを有する露光装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての静電吸着保持装置は、複数の電極と絶縁層とを有し、前記電極に電圧が印加されると前記絶縁層が誘電分極を生じて前記絶縁層の上に導電性の被吸着物を静電吸着によって保持する吸着台と、前記吸着台を冷却する冷却部と、前記複数の電極に接続され、前記複数の電極に個別に電圧を印加する電圧調節部と、前記被吸着物の温度分布の情報に基づいて前記電圧調節部が前記複数の電極に印加すべき電圧の分布を決定することによって前記電圧調節部を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、真空環境下において被吸着物の温度分布の偏りを低減又は除去する静電吸着保持装置及びそれを有する露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図１を参照して、本発明の一側面としてのＥＵＶ露光装置１００について説明する。ここで、図１は、露光装置１００の概略断面図である。露光装置１００は、ＥＵＶ光を用いてステップ・アンド・スキャン方式でマスク（原版）１２０の回路パターンをウエハＷに露光する投影露光装置である。露光装置１００は、照明装置１１０と、マスクステージ１２５と、投影光学系１３０と、アライメント検出機構１６０と、フォーカス位置検出機構１７０とを有する。
【００１０】
ＥＵＶ光は、５ｎｍ乃至２０ｎｍの波長（例えば、波長１３．４ｎｍ）を有する。ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低く、残留ガス（高分子有機ガス）成分との反応によりコンタミを生成してしまうため、少なくとも、ＥＵＶ光が通る光路中（即ち、光学系全体）は真空雰囲気ＶＡとなっている。
【００１１】
照明装置１１０は、投影光学系１３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光によりマスク１２０を照明し、ＥＵＶ光源部１１２と、照明光学系１１４とを有する。
【００１２】
ＥＵＶ光源部１１２は、レーザープラズマ光源が用いるが、放電プラズマ光源を用いてもよい。照明光学系１１４は、集光ミラー１１４ａ、オプティカルインテグレーター１１４ｂ、アパーチャ１１４ｃから構成される。集光ミラー１１４ａは、レーザープラズマ光源からほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める。オプティカルインテグレーター１１４ｂは、マスク１２０を均一に所定の開口数で照明する。アパーチャ１１４ｃは、マスク１２０と共役な位置に設けられ、マスク１２０の照明領域を円弧状に限定する。
【００１３】
マスク１２０は、反射型マスクで、マスクステージ１２５に支持及び駆動されている。マスク１２０から発せられた回折光は、投影光学系１３０で反射されてウエハＷ上に投影される。マスク１２０とウエハＷとは光学的に共役の関係に配置される。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク１２０とウエハＷを同期走査することによりマスクパターンをウエハＷ上に縮小投影する。
【００１４】
マスクステージ１２５は、チャック１２５ａを介してマスク１２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ１２５は、当業界周知のいかなる構造をも適用することができる。チャック１２５ａは、静電チャックであり、静電吸着力によってマスク１２０を吸着する。
【００１５】
投影光学系１３０は、複数の多層膜ミラー１３０ａを用いて、マスクパターンの像を像面であるウエハＷ上に縮小投影する。複数のミラー１３０ａの枚数は、４枚乃至６枚程度である。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、マスク１２０とウエハＷを同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系１３０は、本実施形態では、４枚のミラー１３０ａによって構成され、マスク１２０のパターンを１／４に縮小してウエハＷ上に結像する。
【００１６】
ウエハＷは、別の実施形態では液晶基板その他の基板（被露光体）を広く含む。ウエハＷには、フォトレジストが塗布されている。ウエハＷは導電性の被吸着物である。
【００１７】
ウエハステージ１４０は、ウエハチャック１４１を介してウエハＷを支持する。ウエハステージ１４０は、例えば、リニアモーターを利用してウエハＷを移動する。
【００１８】
アライメント検出機構１６０は、マスク１２０の位置と投影光学系１３０の光軸との位置関係、及び、ウエハＷの位置と投影光学系１３０の光軸との位置関係を計測する。また、アライメント検出機構１６０は、マスク１２０の投影像がウエハＷの所定の位置に一致するようにマスクステージ１２５及びウエハステージ１４０の位置と角度を設定する。
【００１９】
フォーカス位置検出機構１７０は、ウエハＷ面で所謂Ｚ方向のフォーカス位置を計測する。フォーカス位置検出機構１７０は、ウエハステージ１４０の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時ウエハＷ面を投影光学系１３０による結像位置に保つ。
【００２０】
以下、ウエハチャック１４１の詳細について実施例１及び２において詳細に説明する。ウエハチャック１４１は静電吸着保持装置の一例である。
【実施例１】
【００２１】
実施例１のウエハチャック１４１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す構成を有する。即ち、ウエハチャック１４１は、吸着台１４２と、複数の電極１４３と、絶縁層１４４と、温度センサ１４５と、管１４６と、液体１４７と、温調素子１４８と、制御系とを有する。制御系は、制御部としてのＣＰＵ１５０と、メモリ１５１と、電圧調節部１５２と、温度調節部１５４及び１５６とを有する。ここで、図２（ａ）は、ウエハチャック１４１の概略平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡＡ断面図である。なお、図２（ａ）ではステージ１４０は省略されている。
【００２２】
吸着台１４２は有機物やセラミック製であり、その表面に形成された絶縁層１４４を介してウエハＷを保持する。複数の電極１４３は、図２（ｂ）に示すように、格子状に吸着台１４２の実効面積の全面に亘って吸着台１４２の中に同じ高さに配置されている。絶縁層１４４は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜から構成される。
【００２３】
温度センサ１４５は吸着台１４２の温度を検出し、白金測温抵抗体を使用する。温度センサ１４５は、電極１４３と同数配置してある。なお、実際のプロセスでは、シミュレーションを行うことによって温度検出を行なわなくてもよい。直接ウエハＷの温度を測定することはできないので、温度センサ１４５は吸着台１４２の温度を測定することによって間接的にウエハＷの温度分布を測定する。
【００２４】
管１４６と、液体１４７と、温度調節部１５６は、温調素子１４８の裏面の熱を回収して真空室内の各部の温度を維持する。管１４６は、温調素子１４８の裏面に取り付けられ、冷媒としての液体１４７が流れる流路を形成する。管１４６の材質は、液体１４７によって決定され、ステンレス、真鍮、銅等が用いられる。液体１４７としては、液体でも気体でもよく、例えば、水、ヘリウム、窒素から構成される。
【００２５】
温調素子１４８は吸着台１４２の裏面に取り付けられ、例えば、ペルチェ素子から構成される冷却素子である。複数の温調素子１４８は、吸着台１４２を冷却する冷却部として機能する。複数の温調素子１４８は複数の電極１４３と同数だけ設けられ、各温調素子１４８は書く電極に対応した領域に設けられる。
【００２６】
ＣＰＵ１５０は、メモリ１５１と、電圧調節部１５２と、温度調節部１５４及び１５６に接続される。ＣＰＵ１５０は、メモリ１５１の情報その他の情報に基づいて電圧調節部１５２と温度調節部１５４及び１５６を制御する制御部として機能する。また、ＣＰＵ１５０はステージ１４０の駆動制御も行う。メモリ１５１は後述する制御方法やそれに必要なデータを格納する。
【００２７】
電圧調節部１５２は電極１４３の電圧を個別に制御する。本実施例の電圧調節部１５２は、いずれかの電極１４３にのみ電圧を供給するのではなく全ての電極１４３に電圧を供給するが供給される電圧には分布がある。電圧の分布はＣＰＵ１５０がウエハＷの温度情報に基づいて決定する。
【００２８】
温度調節部１５４は温調素子１４８の温度を個別的に調節する。後述する実施例１においては、電圧調節部１５２は、いずれかの温調素子１４８の温度のみを調節するのではなく全ての温調素子１４８の温度を一定に調節する。また、後述する実施例２においては、電圧調節部１５２は、いずれかの温調素子１４８の温度のみを調節するのではなく全ての温調素子１４８の温度を調節するが、その温度には分布がある。温度分布はＣＰＵ１５０がウエハＷの温度情報に基づいて決定する。
【００２９】
温度調節部１５６は管１４６の液体１４７の温度を制御する。
【００３０】
以下、図３を参照して、ＣＰＵ１５０による動作について説明する。ここで、図３は、ＣＰＵ１５０の制御フローである。まず、前提として、露光条件を図示しない入力部からメモリ１５１に設定する（ステップ１００２）。露光条件は、ショットレイアウト、露光順序、露光時間、光源のエネルギー、投影光学系１３０の開口数（ＮＡ）、焦点深度等の露光パラメータによって規定される。
【００３１】
次に、ＣＰＵ１５０は、各ショット位置での露光時の温度データを取得する（ステップ１００４）。本実施例では、インプロセス、即ち、実際の露光時に温度測定することなしで、ウエハＷの温度を均一温度にする。そのためには、露光パラメータとショットごとのウエハＷの温度分布を予め知る必要がある。ウエハＷの温度分布は、試験用ウエハを本露光用ウエハと同一の露光条件で実際に露光し、その温度分布を測定するかシミュレーションにより温度分布を算出して取得する。
【００３２】
次に、本露光用ウエハＷをセットし(ステップ１００６)、ウエハＷのショット数ｉを１に設定する(ステップ１００８)。次に、ショット数ｉが総ショット数ｎを超えたかどうかを判断する（ステップ１０１０）。ＣＰＵ１５０は、ショット数ｉが総ショット数ｎを超えていないと判断すれば（ステップ１０１０）、マスクパターンを目標ショットに露光する（ステップ１０１２）。その際、ＣＰＵ１５０は、目標ショットを露光する前に、温度分布データに基づいて、目標ショットの静電吸着力又は吸着台１４２の温度分布を制御する(ステップ１０１４)。ステップ１０１４の詳細については後述する。その後、ｉをｉ＋１にインクレメントし（ステップ１０１６）、ステップ１０１０に帰還する。一方、ＣＰＵ１５０は、ショット数ｉが総ショット数ｎを超えていないと判断すれば（ステップ１０１０）、ウエハＷ上の全てのショットが露光されているので処理を終了する。
【００３３】
以下、ステップ１００４で温度データを取得する方法について説明する。ここでは、試験用ウエハを使用する場合について説明する。まず被吸着物として試験用ウエハＷを吸着台１４２の上に載置し、電極１４３に電圧を印加する。すると、ウエハＷを介して電界が絶縁層１４４の中に発生し、絶縁層１４４は誘電分極を生じて電荷を発生する。この結果、ウエハＷと電極１４３との間に静電吸着力が発生し、ウエハＷは絶縁層３に保持される。試験用ウエハＷにステップ・アンド・スキャン露光を行なうと試験用ウエハＷでは局所的に温度が上昇する。温度センサ１４５がかかる温度変化を検出することによって、ウエハＷの温度分布を予め知ることができる。なお、温度分布を検出することによって、露光光の直接的な照射によるもののみならず、フレアや前回の冷却が不十分な場合にも対応することができる。検出された温度分布から、ウエハＷに与えられた熱量を計算する。計算された熱量が、露光によってウエハＷに照射された熱量であり、これが回収すべき熱量である。
【００３４】
【数１】
2008288300.tif 000003
【００３５】
ここで、ΔＱはウエハＷから吸着台１４２に移動する熱量、Δｔは時間、λはウエハＷから吸着台１４２への熱伝導率である。また、ＳはウエハＷと吸着台１４２が見かけ上接触している面積である。本実施例では、上述したように、静電吸着力に分布はあるものの吸着台１４２の全面に静電吸着力が作用するから、ＳはウエハＷ又は吸着台１４２の吸着面のいずれか小さい方の面積である。ｄＴ（ｚ）／ｄｚはウエハＷと吸着台１４２との間の温度差又は温度勾配である。Ｚ方向は図１、図２（ａ）、図６（ａ）に示す方向である。数式１は時間Δｔの間に面積Ｓを通じて熱量ΔＱが移動することを表している。
【００３６】
吸着台１４２とウエハＷの間の接触抵抗又は熱抵抗は熱伝導率λの逆数に比例するから、数式２が成立する。数式２は熱伝導率λが接触圧力ｐに比例することを表している。
【００３７】
【数２】
2008288300.tif 000004
【００３８】
ここで、ＨＭはマイヤー硬さ、ｐは接触圧力である。図４は接触圧力と接触抵抗との関係を示すグラフである。図４から、接触圧力ｐを大きくすることで接触抵抗を小さくできることが理解される。
【００３９】
また、平行板コンデンサにおいて、両電極間に働く静電気力は数式３で規定される。
【００４０】
【数３】
2008288300.tif 000005
【００４１】
ここで、Ｓ１は電極の面積、Ｖは電圧、ｄは間隔、Ｆは極板間の静電気力、εは極板間の誘電率である。ウエハＷと電極１４３との間に働く力は数式３から類推することができる。
【００４２】
一方、接触圧力ｐと静電気力Ｆとの間には数式５の関係がある。
【００４３】
【数４】
2008288300.tif 000006
【００４４】
数式３の力Ｆが変化すると数式４から接触圧力ｐが変化する。接触圧力ｐが変化すると数式２から熱伝導率λが変化する。
【００４５】
露光時にウエハＷに照射される露光光のエネルギーによりウエハＷの温度分布が不均一になることを防止するためには、電極１４３に印加される電圧Ｖを上げて熱伝導率λを上げ、熱がウエハＷから回収されやすい状態にすることが必要である。
【００４６】
ＣＰＵ１５０は熱量を回収するために静電吸着力を制御する。ＣＰＵ１５０は、ウエハＷの温度分布の情報に基づいて、数式１乃至４を用いて電圧調節部が印加する電圧の分布を制御する。かかる制御は露光中にリアルタイムで行ってもよいが、フィードバック制御では、遅れ時間を生じるために本実施例では試験用ウエハＷに関する測定結果を本露光用ウエハＷに適用する。これにより、制御の応答性を確保することができる。
【００４７】
ここで、ウエハＷが、図５（ａ）に示す温度分布を示すものとする。図５（ａ）は露光光を照射した前後のウエハＷの温度分布を示すグラフであり、横軸はウエハＷの中心からの距離であり、縦軸は温度である。Ｎは照射領域である。温度Ｔ１の直線Ｂ１は照射前のウエハＷの温度分布である。また、曲線Ｂ２は照射領域Ｎの範囲でウエハＷが露光光を照射された後のウエハＷの温度分布である。曲線Ｂ２はＣＰＵ１５０による吸着力制御を施さない場合の露光光照射後のウエハＷの温度分布である。
【００４８】
ＣＰＵ１５０は、図５（ａ）に示す温度分布をステップ１００４で取得する。これに応答して、ＣＰＵ１５０は、複数の電極１４３のうち露光光の照射領域Ｎの直下又はその周囲の電極１４３の静電吸着力が強くなるように電圧調節部１５２を制御する。このように、ＣＰＵ１５０は、図５（ａ）に示す曲線Ｂ２が直線Ｂ１となるように、図５（ｂ）に示す静電吸着力の制御を行う。図５（ｂ）はウエハＷの位置と局所的に働く静電吸着力との関係を示したグラフであり、横軸はウエハＷの中心からの距離であり、縦軸は静電吸着力である。
【００４９】
照射領域Ｎにおいて静電吸着力ｆ０からｆ１に増加している。照射領域Ｎの外においては静電吸着力ｆ０は０より大きいためチャック１４１はウエハＷの全面にある程度の吸着力は加えている。
【００５０】
このように、ＣＰＵ１５０は、図５（ａ）に示す温度分布をステップ１００４で取得してステップ１０１４において図５（ｂ）に示す静電吸着力分布を得る電圧調節部１５２が印加すべき電圧の分布を求める。この場合、数式１乃至数式４によってある程度計算で求めた後で経験則に基づいて計算結果を補正することが好ましい。補正データは、計算によって求めた電圧の分布に基づいて試験用ウエハＷを温度制御した場合に直線Ｂ１とのずれのデータから形成することができる。また、計算においては、絶縁層１４４の体積抵抗率、厚さ、比誘電率、吸着台１４２とウエハＷのギャップ、接触抵抗からなるデータベースを予めメモリ１５１に格納しておきこれを利用することができる。
【００５１】
ＣＰＵ１５０はウエハＷの走査露光終了後に次のショットにステップ送りし、照射によってウエハＷの温度が上昇する前に照射位置の静電吸着力を変化させ、ウエハＷの温度分布の均一性を維持する。照射終了後、照射位置の静電吸着力は元に戻り、次の照射領域Ｎの静電吸着力が制御される。本実施例では冷却時間は照射時間に固定しているが、別の実施例では冷却時間は照射時間と異なる。
【実施例２】
【００５２】
以下、図６（ａ）及び図６(ｂ)を参照して、実施例２のウエハチャック１４１Ａについて説明する。図６（ａ）は、第２の実施例のウエハチャック１４１Ａの概略平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡＡ断面図である。なお、図６（ａ）ではステージ１４０は省略されている。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、図２（ａ）及び図２（ｂ）と同様の部材には同一の参照符号を付している。
【００５３】
実施例１は照射領域Ｎを担当する温調素子１４８の温度とその周囲の温調素子１４８の温度を同一に設定している。実施例１の構成は数式１の熱伝導率λを増加させているが、露光光の照射エネルギーが大きい場合には、照射領域Ｎの温度上昇が大きくなり、静電吸着力を制御しても全熱量を回収できないという問題が発生し得る。そこで、実施例２はこれに加えて数式１の温度差ｄＴ（ｚ）／ｄｚを更に増加することによって冷却効率を高めている。
【００５４】
実施例２は、複数の電極１４３に対して同数の温調素子１４８を配置している。本実施例のＣＰＵ１５０は、実施例１と同様に、ステップ１００４で予めウエハＷの温度分布の情報を取得し、ステップ１０１４において静電吸着力を制御すると同時に温調素子１４８の温度の制御を行なう。
【００５５】
ここで、ウエハＷが、図７（ａ）に示す温度分布を示すものとする。図７（ａ）は露光光を照射した前後のウエハＷの温度分布を示すグラフであり、横軸はウエハＷの中心からの距離であり、縦軸は温度である。Ｎは照射領域である。温度Ｔ１の直線Ｂ１は照射前のウエハＷの温度分布である。また、曲線Ｂ２は照射領域Ｎの範囲でウエハＷが露光光を照射された後のウエハＷの温度分布である。曲線Ｂ２はＣＰＵ１５０による吸着力制御を施さない場合の露光光照射後のウエハＷの温度分布である。
【００５６】
ＣＰＵ１５０は、図７（ａ）に示す温度分布をステップ１００４で取得した場合、まず、複数の電極１４３のうち露光光の照射領域Ｎの直下又はその周囲の電極１４３の静電吸着力を強くして電圧調節部１５２を制御する。このため、ＣＰＵ１５０は、まず、図７（ｂ）に示す静電吸着力の制御を行う。図７（ｂ）はウエハＷの位置と局所的に働く静電吸着力との関係を示したグラフであり、横軸はウエハＷの中心からの距離であり、縦軸は静電吸着力である。照射領域Ｎにおいて静電吸着力ｆ０からｆ１に増加している。なお、照射領域Ｎの外においては静電吸着力ｆ０は０より大きいためチャック１４１はウエハＷの全面にある程度の吸着力は加えている。
【００５７】
更に、ＣＰＵ１５０は、図７（ｃ）に示すように、複数の電極１４３のうち照射領域Ｎの直下又はその周囲の温調素子１４８の温度を周囲の温調素子１４８よりも低くする。これにより、照射領域ＮにおけるウエハＷと吸着台１４２との温度差を高くして冷却効果を高めることができる。周囲の温調素子１４８の温度も冷却してしまうと周囲の温調素子１４８に対応するウエハＷの領域の温度が低くなりすぎて温度分布の均一が図れなくなるため好ましくない。
【００５８】
ＣＰＵ１５０はウエハＷの走査露光終了後に次のショットにステップ送りし、照射によってウエハＷの温度が上昇する前に照射位置の静電吸着力と温度勾配を変化させ、図７（ａ）に示す曲線Ｂ２が直線Ｂ１となるように、静電吸着力と温度差の制御を行う。ウエハＷの温度分布の均一性を維持する。照射終了後、照射位置の静電吸着力と温度差は元に戻り、次の照射領域Ｎの静電吸着力と温度差が制御される。即ち、本実施例では冷却時間は照射時間である。
【００５９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）においては電極１４３の数と温度センサ１４５の数を同数にしている。図６（ａ）及び図６（ｂ）においては電極１４３の数と温度センサ１４５の数と温調素子１４８の数を同数にしてある。これは、温度センサ１４５の計測値から静電吸着力や温調素子１４８の制御目標温度を計算する際の簡単化のためであって、電極１４３の数と温度センサ１４５の数、温調素子１４８の数が必ずしも同数でなくても同様の効果が得られる。電極１４３の数と、温度センサ１４５の数、温調素子１４８の数は、総ショット数と同数とする構成がもっとも好ましい。
【００６０】
露光において、照明装置１１０からのＥＵＶ光はマスク１２０を均一に照明し、投影光学系１３０を介してマスクパターンの像をウエハＷの各ショットに投影する。この際、ＣＰＵ１５０がウエハチャック１４１を制御してウエハＷの温度制御を行うので局所的な温度分布の偏りとそれに伴う位置ずれを防止して高品位な露光をウエハＷに施すことができる。
【００６１】
次に、図８及び図９を参照して、露光装置１００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図８は、半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ステップ１（回路設計）では、半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）では、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は、前工程と呼ばれ、上記用意したレチクルとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００６２】
図９は、図８のステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着等によって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光材を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１００によってレチクルパターンをウエハに露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を用いれば、従来よりも高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を製造することができる。また、このように、露光装置１００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物（中間、最終生成物）としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、露光方法としてステップ・アンド・リピート方式を使用してもよいし、ＥＵＶ光の代わりに電子線を用いてもよい。また、露光装置に限らず、プラズマ処理装置などの処理装置にも本発明の静電吸着保持装置は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１の露光装置の概略ブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、実施例１のウエハチャックの概略平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡＡ断面図である。
【図３】図２（ａ）に示すＣＰＵの動作フローである。
【図４】接触圧力と熱抵抗（接触抵抗）との関係を示すグラフである。
【図５】図５（ａ）は露光光の照射の前後によるウエハの温度分布を示すグラフである。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す温度分布を解消するための静電吸着力の分布を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、実施例２のウエハチャックの概略平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡＡ断面図である。
【図７】図７（ａ）は露光光の照射の前後によるウエハの温度分布を示すグラフである。図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、図７（ａ）に示す温度分布を解消するための静電吸着力と吸着台の温度分布を示すグラフである。
【図８】図１に示す露光装置を利用するデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示すステップ４の詳細なフローチャートである。
【図１０】従来の静電吸着保持装置の概略断面図である。
【図１１】従来のＥＵＶ露光装置の問題を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００            露光装置
１４１、１４１Ａ  ウエハチャック（静電吸着保持装置）
１４２            吸着台
１４３            電極
１４４            絶縁層
１４５            温度センサ
１４８            温調素子
１５０            ＣＰＵ
１５２            電圧制御部
【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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