静電吸着装置及び露光装置
【課題】静電吸着装置における吸着力又はその分布を容易に調整可能とする。
【解決手段】ウエハＷを吸着して保持する静電チャック２２であって、ウエハＷに対向して配置される支持面３３を有するベース部材３２と、支持面３３に設けられてウエハＷを支持する複数の円柱状の支持部３４と、支持面３３の複数の支持部３４の間に設けられた吸着用の電極３８Ａ，３８Ｂと、電極３８Ａ，３８Ｂの支持面３３に対する高さを調整する複数のアクチュエータ４０と、を備える。
【解決手段】ウエハＷを吸着して保持する静電チャック２２であって、ウエハＷに対向して配置される支持面３３を有するベース部材３２と、支持面３３に設けられてウエハＷを支持する複数の円柱状の支持部３４と、支持面３３の複数の支持部３４の間に設けられた吸着用の電極３８Ａ，３８Ｂと、電極３８Ａ，３８Ｂの支持面３３に対する高さを調整する複数のアクチュエータ４０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体プロセス装置又は露光装置等において、半導体ウエハ又はマスク等の被吸着物を吸着するために使用される静電吸着装置に関する。さらに、本発明は、静電吸着装置を備えた露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光光として波長が１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光と呼ぶ。）を使用する露光装置は真空環境下に設置されるため、ウエハ及びレチクルを保持するために静電チャックが使用される。さらに、半導体基板等に対する薄膜形成又はエッチング等を行うＣＶＤ装置等においても、被吸着物を保持するために静電チャックが使用されている。
【０００３】
静電チャックとしては、支持面に被吸着物を支持するための複数の凸状の支持部が設けられた部材と、その支持面の複数の凸状の支持部間に設けられた誘電部材と、この誘電部材内に設けられた電極部と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の静電チャックでは、複数の支持部によって支持される被吸着物に対する吸着力は、その被吸着物と電極部が設けられた誘電部材との間隔（距離）によって変化する。しかしながら、その間隔は、各支持部の高さ及びその誘電部材の厚さの精度を含む製造時の各部材の加工精度に依存しているため、その加工精度によっては、静電チャックの吸着力が目標とする範囲から外れる割合が増えて、静電チャックの製造時の歩留まりが低くなるという問題があった。
【０００６】
さらに、各支持部の高さ及び誘電部材の厚さにはある程度のばらつきがあるため、そのばらつきが大きくなると、静電チャックの支持面上で被吸着物に対する吸着力の分布のばらつきが大きくなり、被吸着物に変形等が生じる恐れがあった。
本発明の態様は、このような事情に鑑み、静電吸着装置における吸着力又は／及びその分布を調整可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、被吸着物を吸着する静電吸着装置が提供される。この静電吸着装置は、その被吸着物に対向して配置される支持面を有するベース部と、その支持面に設けられてその被吸着物を支持する複数の凸状の支持部と、その支持面のその複数の凸状の支持部の間に設けられた吸着用の電極部と、その電極部のその支持面に対する高さを調整する高さ調整機構と、を備えるものである。
【０００８】
また、第２の態様によれば、露光光で例えばパターンを介して基板を露光する露光装置が提供される。この露光装置は、本発明の静電吸着装置と、その静電吸着装置を介してそのパターンが形成されたマスク基板及び／又はその基板を吸着保持してその基板を移動するステージと、を備えるものである。
また、第３の態様によれば、本発明の露光装置を用いて物体にパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその物体を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様によれば、電極部の支持面に対する高さを調整する高さ調整機構を備えているため、その高さ調整機構を用いてその電極部の高さ又は高さの分布を調整できる。また、その電極部の高さによって、その電極部と被吸着物との間隔に依存する吸着力（静電吸着力）を調整できるため、静電吸着装置における吸着力又はその分布を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ）は第１の実施形態の静電チャック２２を示す平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）中の誘電部材３６を示す平面図、（Ｃ）は図１（Ａ）中の電極３８Ａ，３８Ｂを示す平面図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）のII−II線に沿う断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）の状態から誘電部材３６を降下させた状態を示す断面図である。
【図３】誘電部材及び被吸着物の間隔と静電容量との関係の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）は第１変形例の静電チャックを示す断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）の状態から誘電部材３６を降下させた状態を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は第２変形例の静電チャックを示す平面図、（Ｂ）は図５（Ａ）のVB−VB線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ）は第３変形例の静電チャックを示す断面図、（Ｂ）は第４変形例の静電チャックを示す断面図である。
【図７】第５変形例の静電チャックを示す平面図である。
【図８】第２の実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。
【図９】電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の静電吸着装置の実施形態につき図１〜図３を参照して説明する。図１（Ａ）は、本実施形態に係る静電チャック２２を示す平面図、図２（Ａ）は図１（Ａ）のII−II線に沿う断面図である。静電チャック２２は、例えば半導体プロセス装置（ＣＶＤ装置等）又は露光装置等において、半導体デバイス製造用の一例として直径が３００ｍｍ程度又は４５０ｍｍ程度の円板状の半導体ウエハ（以下、単にウエハという。）を吸着して保持するために使用される。図１（Ａ）において、静電チャック２２は、平板状のベース部材３２と、ベース部材３２の表面である被吸着物に対向する支持面３３に２次元的に設けられた複数の円柱状の支持部３４とを有する。なお、本実施形態のおけるベース部材３２は、吸着対象のウエハとほぼ同じ大きさの円形形状で形成されるが、ベース部材３２の形状は、円形に限られない。支持部３４の上端の平面の先端３４ａ（図２（Ａ）参照）に吸着対象のウエハＷが載置される。以下、図１（Ａ）において、支持面３３に平行な平面内の直交座標系をＸ軸及びＹ軸として、その平面に垂直な方向にＺ軸（図２（Ａ）参照）を取って説明する。
【００１２】
図１（Ａ）において、円形の支持面３３において、複数の支持部３４は、一例としてＸ方向に所定間隔で配列された複数個（例えば２〜７個）の支持部３４よりなる複数列（例えば７列）の支持部群に分けられ、これら複数列の支持部群が、Ｘ方向の位置をその所定間隔の１／２ずつずらしながら、Ｙ方向に所定間隔で配列されている。複数の支持部３４の中心のＸ方向、Ｙ方向の配列の間隔は、一例として１ｍｍ〜数１０ｍｍ、例えば、３ｍｍ〜数十ｍｍ、または３〜５０ｍｍ程度に設定することができる。被吸着物（ウエハ）の撓みを少なくするためには、その配列の間隔は狭い方がよい。また、ウエハの撓みが少ない場合には、その配列の間隔は例えば１０〜３０ｍｍ程度であってもよい。
【００１３】
図２（Ａ）に示すように、本実施形態では、複数の支持部３４はベース部材３２と一体的に形成されている。ベース部材３２の材料は、一例として低膨張率のガラス又はセラミックスである。低膨張率のガラスとしては、例えばコーニング社のＵＬＥ(Ultra Low Expansion)（商品名）等が使用できる。低膨張率のセラミックスとしては、例えばショット社のゼロデュア（商品名）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）等が使用できる。ベース部材３２及び支持部３４を形成するためには、ベース部材３２と同じ大きさで支持部３４の先端までの厚さを有する部材を用意し、この部材にエッチング又はブラスト加工（例えばサンド・ブラスト加工）によって複数の支持部３４を形成し、例えば研磨によって各支持部３４の先端３４ａを平面に加工してもよい。各支持部３４の直径ｄの円形の先端３４ａの周囲には面取りが施されている。先端３４ａの直径ｄは、例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度が好ましく、例えば数１００μｍ程度でもよい。また、ベース部材３２の支持面３３から支持部３４の先端３４ａまでの高さ（Ｚ方向の長さ）ｈ１は、一例として２００μｍ〜数ｍｍ、例えば、２００μｍ〜数ｍｍ、または３００μｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。
【００１４】
図１（Ａ）において、静電チャック２２は、ベース部材３２の支持面３３上の複数の支持部３４の間に配置された、誘電性材料（誘電体又は絶縁体）よりなる均一な厚さの膜状の誘電部材３６と、誘電部材３６の内部に挟み込まれた導電性材料（例えば金属）よりなる箔状又は膜状の第１の電極３８Ａ及び第２の電極３８Ｂとを有する。さらに、静電チャック２２は、双極型の一対の電極３８Ａ，３８Ｂの間に例えば数十〜数ｋＶの直流電圧を印加する直流電源２４Ｂと、直流電源２４Ｂ等の動作を制御する制御部２４Ａとを有する。
【００１５】
本実施形態では、誘電部材３６の誘電性材料として、一例としてポリイミド樹脂等の合成樹脂が使用されている。図１（Ｂ）に示すように、全体として円形の膜状の誘電部材３６には、複数の支持部３４を通すための複数の開口３６ａが形成されている。また、電極３８Ａ，３８Ｂはそれぞれ外形がほぼ対称な半円状であり、Ｙ方向に近接して誘電部材３６内に収容されている。電極３８Ａ，３８Ｂには、図１（Ｃ）に示すように、誘電部材３６の開口３６ａに対応する部分に円形又は半円状の切り欠き部３８Ａａ，３８Ｂａが形成されている。これによって、電極３８Ａ，３８Ｂを収容した誘電部材３６を支持面３３上で複数の支持部３４の間に容易に配置できる。誘電部材３６内に電極３８Ａ，３８Ｂを収容するためには、例えば誘電部材３６を高さ方向に２分割した２つの部材を製造し、この２つの部材の間に電極３８Ａ，３８Ｂを挟み込んで、この２つの部材を接着又は溶着で固定してもよい。
【００１６】
図２（Ａ）に示すように、電極３８Ａ，３８Ｂは、誘電部材３６のウエハＷ（被吸着物）に対向する表面３６ｂと支持面３３に対向する裏面３６ｃとの間のほぼＺ方向の中間の位置に挟み込まれて収容されている。誘電部材３６の厚さｈ２は、一例として１００μｍ〜１ｍｍ程度が好ましく、例えば２００〜５００μｍ程度でもよい。また、電極３８Ａ，３８Ｂの厚さは、誘電部材３６の厚さｈ２の数分の１よりも小さい。誘電部材３６の厚さｈ２が２００〜５００μｍである場合、電極３８Ａ，３８Ｂの中心から誘電部材３６の表面３６ｂまでの間隔はほぼ１００〜２５０μｍである。
【００１７】
また、静電チャック２２は、ベース部材３２の支持面３３と誘電部材３６の裏面３６ｃとの間に設置された複数のアクチュエータ４０と、制御部２４Ａの制御のもとで、各アクチュエータ４０を個別に駆動して、各アクチュエータ４０の高さ（支持面３３と誘電部材３６の裏面３６ｃとのＺ方向の間隔）ｈ３を調整する駆動制御部２４Ｃ（図１（Ａ）参照）とを有する。本実施形態では、アクチュエータ４０として、リニア超音波モータが使用されている。すなわち、アクチュエータ４０は、ベース部材３２の支持面３３に固定されて、圧電素子を含む駆動部４１Ｃと、駆動部４１Ｃから発生する振動を伝えるＺ方向に伸びたロッド部４１Ｂと、その振動によってロッド部４１Ｂに対してＺ方向に移動する移動体４１Ａとを有する。駆動制御部２４Ｃが駆動部４１Ｃの動作を制御する。移動体４１Ａの上面は誘電部材３６の裏面３６ｃに固定されている。
【００１８】
なお、複数のアクチュエータ４０は、互いに同じ構成であるが、一つを除いて簡略化して図示されている。また、図２（Ｂ）等では、全部のアクチュエータ４０が簡略化して図示されている。本実施形態のアクチュエータ４０は超音波モータであるため、移動体４１Ａの上面の支持面３３からの高さ（アクチュエータ４０の高さｈ３）を調整した後、駆動部４１Ｃに供給する電力をオフにしても、その高さｈ３はその調整後の高さに保持される。
【００１９】
支持部３４の高さｈ１から、誘電部材３６の厚さｈ２及びアクチュエータ４０の高さｈ３を差し引いて得られる間隔ｇ１が、複数の支持部３４の先端３４ａに支持されるウエハＷと誘電部材３６の表面３６ａとの間隔であり、この間隔ｇ１及び電極３８Ａ，３８Ｂ間に印加される電圧によって、ウエハＷに対する吸着力が規定される。この吸着力を目標とする範囲に収めるためには、その間隔ｇ１は例えば数μｍ〜数１０μｍ程度の範囲内に設定される。従って、支持部３４及び誘電部材３６の製造誤差を考慮して、アクチュエータ４０の高さｈ３は、一例として、支持部３４の高さｈ１と誘電部材３６の厚さｈ２との差分（＝ｈ１−ｈ２）に対して±１００μｍ程度の範囲内で可変であればよい。
【００２０】
次に、本実施形態の静電チャック２２で吸着対象のウエハ（ウエハＷとする）に対する吸着力を目標範囲内に設定し、かつその吸着力のＸＹ平面内での分布（例えば最大値と最小値との差分）を目標範囲内に設定するために、駆動制御部２４Ｃによって複数のアクチュエータ４０を駆動して、誘電部材３６の高さの分布及びその分布を調整する方法の一例につき説明する。まず、初期状態では、図１（Ａ）において、複数のアクチュエータ４０の高さは、例えば複数の支持部３４の先端にウエハＷ（図２（Ａ）参照）を載置した状態で、誘電部材３６の表面がウエハＷにほぼ均一に接触するように調整される。ウエハＷは、不図示の押さえ機構によって複数の支持部３４側に均一に付勢されている。その後、駆動制御部２４Ｃによって、第１の電極３８Ａの下方の一群のアクチュエータ４０は、その高さが一律に変化するように駆動され、第２の電極３８Ｂの下方の一群のアクチュエータ４０も、その高さが一律に変化するように駆動される。
【００２１】
そして、図２（Ｂ）に示すように、全部のアクチュエータ４０は、誘電部材３６の表面がウエハＷの裏面からほぼ間隔ｇ２だけ降下するように駆動される。その間隔ｇ２は例えば１００μｍである。その後、ウエハＷの裏面に導電性のプローブ４３を接触させ、プローブ４３及び誘電部材３６内の第１の電極３８Ａをそれぞれケーブル４４Ａ及び４４Ｂを介して静電容量計測器４２に連結し、静電容量計測器４２でウエハＷと電極３８Ａ（誘電部材３６）との間の静電容量を計測しながら、電極３８Ａの下方の一群のアクチュエータ４０の高さｈ３を一律に増加させて、ウエハＷと誘電部材３６との間隔ｇ１を小さくする。
【００２２】
図３は、そのようにして計測される間隔ｇ１（μｍ）と静電容量計測器４２で計測される静電容量（キャパシタンス）（任意単位）との関係の一例を示す。なお、図３において、横軸の間隔ｇ１は、図２（Ｂ）の誘電部材３６を降下させたときの間隔ｇ２を原点として、この原点からの高さで表されている。図３に示すように、電極３８Ａの部分で誘電部材３６がウエハＷに接触するとき（間隔ｇ１がｇｍａｘになるとき）に、その静電容量は最大値になり、その後、誘電部材３６が弾性変形する範囲で間隔ｇ１を大きくしてもその静電容量は変化しない。そこで、次に電極３８Ａの下方の一群のアクチュエータ４０の高さを一律に降下させて、静電容量計測器４２で計測される静電容量がその最大値から例えば１０％小さくなる位置（間隔ｇ１がｇｓｅｔになる位置）で、その一群のアクチュエータ４０の駆動電力をオフにする。本実施形態では、その間隔ｇｍａｘと間隔ｇｓｅｔとの差分が、吸着対象のウエハＷの裏面と誘電部材３６の表面との間隔の目標値である。
【００２３】
その後、静電容量計測器４２のケーブル４４Ｂを第２の電極３８Ｂに接続し、静電容量計測器４２でウエハＷと電極３８Ｂ（誘電部材３６）との間の静電容量を計測しながら、電極３８Ｂの下方の一群のアクチュエータ４０の高さｈ３を一律に増加させる。そして、計測される静電容量が最大値になって変化しなくなってから、その一群のアクチュエータ４０の高さｈ３を一律に降下させ、静電容量計測器４２で計測される静電容量がその最大値から例えば１０％小さくなる位置で、その一群のアクチュエータ４０の駆動電力をオフにする。これによって、複数の支持部３４で支持されるウエハＷの裏面と誘電部材３６との間隔はＸＹ平面内の全面でほぼ均一に目標値になる。従って、電極３８Ａ，３８Ｂ間に直流電源２４Ｂから直流電圧を印加したときに、静電チャック２２からウエハＷに作用する静電吸着力の分布は均一に、かつ目標値となる。
【００２４】
その後、図１（Ａ）の静電チャック２２を半導体プロセス装置又は露光装置等に装着したときには、複数のアクチュエータ４０の高さは調整済みであるため、アクチュエータ４０を駆動するための駆動制御部２４Ｃは取り外してもよい。そして、静電チャック２２にプロセス対象又は露光対象のウエハを吸着保持する場合には、そのウエハが複数の支持部３４の上に載置されたときに、直流電源２４Ｂから電極３８Ａ，３８Ｂ間に所定の直流電圧を印加することによって、そのウエハは、均一な目標範囲内の吸着力で保持される。そして、そのウエハを搬出するときには、直流電源２４Ｂから電極３８Ａ，３８Ｂ間に印加する直流電圧を０にすればよい。
【００２５】
上述のように、本実施形態のウエハＷを吸着して保持する静電チャック２２は、ウエハＷに対向して配置される支持面３３を有するベース部材３２と、支持面３３に設けられてウエハＷを支持する複数の円柱状の支持部３４と、を有する。さらに、静電チャック２２は、支持面３３の複数の支持部３４の間に設けられた吸着用の電極３８Ａ，３８Ｂと、電極３８Ａ，３８Ｂの支持面３３に対する高さを調整する複数のアクチュエータ４０と、を備えている。
【００２６】
本実施形態の静電チャック２２によれば、電極３８Ａ，３８Ｂの支持面３３に対する高さを調整する高さ調整機構である複数のアクチュエータ４０を備えているため、アクチュエータ４０を用いて電極３８Ａ，３８Ｂの高さ及び高さの分布を調整できる。また、電極３８Ａ，３８Ｂ間の電圧及び電極３８Ａ，３８Ｂの高さによって、ウエハＷに対する静電吸着力が定まるため、電極３８Ａ，３８Ｂの高さ及びその高さの分布を調整することで、静電チャック２２によるウエハＷに対する吸着力（静電吸着力）及びその分布を容易に調整できる。従って、ベース部材３２の支持面３３に設けられる複数の支持部３４の高さの加工精度が良好でない場合であっても、静電チャック２２によるウエハＷに対する吸着力及び吸着力の分布を容易に目標範囲内に調整できる。このため、静電チャック２２で吸着保持されるウエハＷの平面度も向上する。
【００２７】
なお、支持部３４は、面取りが施された円柱状であるが、支持部３４の形状は単なる円柱状又は円錐台状でもよい。さらに、支持部３４の形状は角柱状又は角錐台状等でもよい。
さらに、静電チャック２２は、電極３８Ａ，３８Ｂを収容する平坦な膜状の誘電性材料よりなる誘電部材３６を有し、誘電部材３６には複数の支持部３４を通すための複数の開口３６ａが形成されている。さらに、誘電部材３６に収容された電極３８Ａ，３８Ｂにも開口３６ａを囲む円形状又は開口３６ａに近接した半円状の切り欠き部３８Ａａ，３８Ｂａが形成されている。従って、電極３８Ａ，３８Ｂを収容した誘電部材３６を容易に支持面３３上で複数の支持部３４の間に設置できる。さらに、電極３８Ａ，３８Ｂが誘電部材３６に収容されているため、電極３８Ａ，３８ＢのウエハＷに対する接触を確実に防止できる。また、ウエハＷと誘電部材３６との間隔を、ウエハＷと誘電部材３６（電極３８Ａ，３８Ｂ）との間の静電容量が最大値よりも或る程度小さくなるように設定した状態で、例えば電極３８Ａ，３８Ｂ間に所定電圧を印加することによって、静電吸着力によってウエハＷをベース部材３２の支持面３３側に吸着して、ウエハＷを複数の支持部３４に安定に保持できる。さらに、誘電部材３６の厚さの加工精度が良好でない場合でも、アクチュエータ４０によってウエハＷと誘電部材３６との間隔を調整することによって、静電チャック２２における吸着力及びその分布を容易に目標範囲内に調整できる。
【００２８】
なお、誘電部材３６は省略することが可能である。すなわち、電極３８Ａ，３８Ｂを直接ウエハＷの裏面に対向させてもよい。この場合、間隔ｇ１は、複数の支持部３４の先端３４ａに支持されるウエハＷと電極３８Ａ，３８Ｂの表面との間隔とすることができる。 また、例えば電極３８Ａ，３８Ｂは、誘電性材料の膜状の部材の底面に固定し、その膜状の部材をウエハＷ側に配置してもよい。
なお、本実施形態では次のような変形が可能である。まず、本実施形態の静電チャック２２は双極型であるが、電極３８Ａ，３８Ｂを導通させて単極型とすることも可能である。
【００２９】
また、図４（Ａ）の第１変形例で示すように、複数の支持部３４のうちの例えば一つ（複数個でもよい）の支持部３４の先端３４ａを含む部分に金属等の導電性膜４６をコーティングし、導電性膜４６と導通するようにベース部材３２の支持面３３から側面にかけて金属等の導電性膜４７をコーティングしてもよい。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）において、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図４（Ａ）の変形例では、図２（Ｂ）に示すように、静電容量計測器４２を用いてウエハＷと誘電部材３６（電極３８Ａ，３８Ｂ）との間の静電容量を計測する場合には、ベース部材３２の導電性膜４７を接地ライン４８を介して接地し、静電容量計測器４２のケーブル４４Ａを接地すればよい。従って、その静電容量を容易に計測できる。さらに、ウエハＷを吸着する際に、ウエハＷを接地するときにも、導電性膜４６，４７を介してウエハＷを容易に接地できる。
【００３１】
さらに、図４（Ａ）の変形例では、図４（Ｂ）に示すように、電極３８Ａ，３８Ｂをそれぞれスイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａに接続し、スイッチ回路４９，５０の第２端子４９ｂ，５０ｂを静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂの一方の入力部に接続し、スイッチ回路４９，５０の第３端子４９ｃ，５０ｃを直流電源２４Ｂに接続し、静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂの他方の入力部を接地ライン４８に接続してもよい。この変形例では、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第２端子４９ｂ，５０ｂに接続することで、電極３８Ａ，３８Ｂ（誘電部材３６）とウエハＷとの間の静電容量（ひいてはウエハＷと誘電部材３６との間隔）を計測できる。一方、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第３端子４９ｃ，５０ｃに接続することで、直流電源２４Ｂから電極３８Ａ，３８Ｂ間に所定の直流電圧を印加して、ウエハＷを支持部３４に吸着できる。
【００３２】
そこで、この変形例では、ウエハＷの吸着を解除する際には、図４（Ｂ）に示すように、電極３８Ａ，３８Ｂ間の電圧を０にするとともに、各アクチュエータ４０（誘電部材３６）の高さを下げてもよい。これによって、ウエハＷを容易に搬出できる。その後、別のウエハＷを複数の支持部３４の上に載置するときには、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第２端子４９ｂ，５０ｂに接続して、静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂで電極３８Ａ，３８Ｂ（誘電部材３６）とウエハＷとの間の間隔を計測し、その間隔が目標値になったときに、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第３端子４９ｃ，５０ｃに接続して、電極３８Ａ，３８Ｂ間に直流電圧を印加すればよい。これによって、再びウエハＷを目標とする吸着力で支持部３４に保持できる。なお、静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂとは別のセンサを用いて誘電部材３６とウエハＷとの間隔を計測し、この計測値に基づいてアクチュエータ４０を駆動してもよい。
【００３３】
また、図５（Ａ）は第２変形例の静電チャック２２Ａを示す平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のVB−VB線に沿う断面図である。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）及び以下で説明する図６（Ａ）及び（Ｂ）において、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図５（Ａ）において、静電チャック２２Ａのベース部材３２の支持面３３には、複数の支持部３４を囲むようにリング状の側壁部５２が設けられている。また、支持面３３の側壁部５２の内側において、複数の支持部３４の間に誘電部材３６が配置され、誘電部材３６内に一対の電極３８Ａ，３８Ｂが収容され、誘電部材３６と支持面３３との間に複数のアクチュエータ４０が配置されている。さらに、図５（Ｂ）に示すように、ベース部材３２に側壁部５２の内側に連通するように排気用の貫通穴３２ａが形成され、貫通穴３２ａに配管５３を介して真空ポンプ５４が連結されている。この他の構成は図１（Ａ）の静電チャック２２と同様である。
【００３４】
この変形例の静電チャック２２Ａにおいて、図５（Ａ）に示すように、ウエハＷの裏面にプローブ４３を接触させて、静電容量計測器４２でウエハＷと電極３８Ａ（又は３８Ｂ）（誘電部材３６）との間の静電容量を計測する場合には、真空ポンプ５４を介してベース部材３２の支持面３３の側壁部５２の内側の空気を排気する。これによって、ウエハＷは、支持部３４側に真空吸着されるため、プローブ４３をウエハＷに確実に接触させた状態で、ウエハＷと電極３８Ａ（又は３８Ｂ）（誘電部材３６）との間の静電容量を高精度に計測できる。
【００３５】
次に、図６（Ａ）は第３変形例の静電チャック２２Ｂを示す断面図である。図６（Ａ）において、ベース部材３２の支持面３３に設けられた複数の支持部３４の間に誘電部材３６が配置され、誘電部材３６内に電極３８Ａ，３８Ｂが収容されている。また、ベース部材３２に複数の貫通穴３２ｂが形成されている。さらに、ベース部材３２の底面に所定のスペースをあけてフレーム５６が固定されている。また、フレーム５６の上面に貫通穴３２ｂを通して誘電部材３６を底面から支持するように複数のリニア超音波モータよりなるアクチュエータ４０Ａが設けられている。アクチュエータ４０Ａは、一例として、フレーム５６の上面に固定されて、圧電素子を含む駆動部４１Ｃと、駆動部４１Ｃから発生する振動を伝えるＺ方向に伸びたロッド部４１Ｄと、その振動によってロッド部４１Ｄに対してＺ方向に移動する移動体４１Ａとを有する。ロッド部４１Ｄは貫通穴３２ｂを通過し、図１（Ａ）の駆動制御部２４Ｃによって駆動部４１Ｃの動作が制御される。図６（Ａ）の移動体４１Ａの上面も誘電部材３６の裏面に固定されている。この他の構成は図１（Ａ）の実施形態と同様であり、誘電部材３６内の電極３８Ａ，３８Ｂ間には直流電圧が印加される。
【００３６】
この第３変形例の静電チャック２２Ｂにおいても、複数のアクチュエータ４０Ａの移動体４１Ａの高さを調整することによって、支持部３４及び誘電部材３６の加工精度が良好でない場合でも、支持部３４に載置されるウエハＷと誘電部材３６との間隔を目標範囲に調整できる。これによって、上記の実施形態と同様にウエハＷに対する吸着力及びその分布を目標範囲に調整できる。
【００３７】
次に、図６（Ｂ）は第４変形例の静電チャック２２Ｃを示す断面図である。図６（Ｂ）において、ベース部材３２の支持面３３に設けられた複数の支持部３４の間に誘電部材３６が配置され、誘電部材３６内に電極３８Ａ，３８Ｂが収容されている。また、ベース部材３２に複数の貫通穴３２ｃが形成され、各貫通穴３２ｃにそれぞれ例えば金属製の円筒部材６０が固定されている。円筒部材６０内の支持面３３側に円形の開口部６０ａが形成され、円筒部材６０内の他方にネジ穴６０ｂが形成されている。また、静電チャック２２Ｃは、誘電部材３６の高さを調整するための複数の高さ調整部５８を有する。高さ調整部５８は、円筒部材６０の開口部６０ａにＺ方向に移動可能に嵌合した軸部５９ｂと誘電部材３６の裏面に固定された連結部５９ａとを含む可動部材５９と、ネジ穴６０ｂに螺合して可動部材５９をＺ方向に移動可能なネジ部材６１とを有する。ネジ部材６１の下端にはレンチ６２に係合可能な凹部が形成され、レンチ６２を介してネジ部材６１を回転することによって、可動部材５９の高さ、ひいては誘電部材３６の高さを調整できる。さらに、一つの高さ調整部５８と誘電部材３６との間に、誘電部材３６の高さを微調整するためのワッシャ６４が介装されている。なお、さらに、各高さ調整部５８の可動部材５９を−Ｚ方向に付勢するコイルばね（不図示）を設けてもよい。この他の構成は図１（Ａ）の静電チャック２２と同様であり、誘電部材３６内の電極３８Ａ，３８Ｂ間には直流電圧が印加される。
【００３８】
この第４変形例の静電チャック２２Ｃにおいては、複数の高さ調整部５８及び必要に応じて設置されるワッシャ６４を介して対応する位置の誘電部材３６の高さを調整することによって、支持部３４及び誘電部材３６の加工精度が良好でない場合でも、支持部３４に載置されるウエハＷと誘電部材３６との間隔を目標範囲に調整できる。これによって、上記の実施形態と同様にウエハＷに対する吸着力及びその分布を目標範囲に調整できる。
【００３９】
また、図７は第５変形例の静電チャック２２Ｄを示す平面図である。なお、図７において、図１（Ａ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図７において、静電チャック２２Ｄのベース部材３２の支持面３３には、Ｘ方向に伸びたライン状の複数（例えば７個）の凸の支持部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２ＧがＹ方向に所定間隔で形成され、支持部６２Ａ〜６２Ｇの両側に、図１（Ａ）の誘電部材３６と同じ材料からなり同じ厚さのＸ方向に細長い誘電部材６４Ａ〜６４Ｈが配置され、誘電部材６４Ａ〜６４Ｈ内に、図１（Ａ）の電極３８Ａ，３８Ｂと同じ材料からなり同じ厚さの電極６６Ａ〜６６Ｈが挟み込まれている。支持部６２Ａ〜６２Ｇの高さは図１（Ａ）の支持部３４の高さと同じである。電極６６Ａ〜６６Ｈには、直流電源２４Ｄから例えば交互に正負が反転する直流電圧が印加されている。なお、電極６６Ａ〜６６Ｈを互いに連結して同じ直流電圧（この際に例えば被吸着物のウエハが接地される）を印加することも可能である。
【００４０】
また、誘電部材６４Ａ〜６４Ｈと支持面３３との間に一つ又は複数のアクチュエータ４０が設置されている。これ以外の構成は図１（Ａ）の実施形態と同様である。この第５変形例の静電チャック２２Ｄにおいても、複数のアクチュエータ４０によって誘電部材６４Ａ〜６４Ｈの高さを個別に調整することによって、被吸着物（ウエハ）に対する吸着力及びその分布を容易に調整できる。
なお、ライン状の凸の支持部６２Ａ〜６２Ｇの代わりに、複数の凸の同心円状の支持部を設けてもよい。
【００４１】
［第２の実施形態］
本発明の露光装置の実施形態につき図８を参照して説明する。図８は、本実施形態の露光装置ＥＸを示す。露光装置ＥＸは、露光光ＥＬとして波長が１００ｎｍ程度以下のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光を使用するＥＵＶ露光装置である。露光光ＥＬとしては、一例として、波長５〜２０ｎｍ、例えば波長１１ｎｍの軟Ｘ線が用いられる。露光光ＥＬの気体による吸収を防止するため、露光装置ＥＸは不図示の真空チャンバ内に収容されている。また、露光装置ＥＸが備える光学部材は、所定のフィルタ等を除いて、多層膜によってＥＵＶ光を反射する反射部材（ミラー等）である。露光装置ＥＸは、後述の投影光学系ＰＯを有するため、以下では、投影光学系ＰＯの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図８の紙面に垂直な方向にＸ軸を、その紙面に平行な方向にＹ軸を取って説明する。
【００４２】
露光装置ＥＸは、露光光ＥＬ（ＥＵＶ光）を発生する例えばレーザ励起プラズマ光源よりなる露光光源（不図示）と、その露光光ＥＬを用いてレチクルＲのパターン面（レチクル面）のＸ方向に細長い照明領域１４Ｒを照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを移動するためのレチクルステージＲＳＴと、レチクルステージＲＳＴに固定されてレチクルＲを吸着保持する静電チャック１６と、を有する。静電チャック１６としては、上記の実施形態又はその変形例の静電チャック２２〜２２Ｄのいずれかの静電チャックと同じ構成の静電チャックを使用できる。ただし、レチクルＲはほぼ正方形の平板状であるため、静電チャック２２等のベース部材３２の代わりにほぼ正方形の平板状のベース部材が使用される。
【００４３】
照明光学系ＩＬＳは、オプティカルインテグレータ及び開口絞り等を有する本体部１０と、本体部１０からの露光光ＥＬをレチクル面に向けて反射集光するミラー１２とを有する。レチクルＲは、平板状の基板２０の表面の多層膜上のパターン領域ＰＡ内に、吸収層（例えばニッケルＮｉ又はアルミニウムＡｌ等）によってパターニングを施したものである。また、露光装置ＥＸは、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系３０と、主制御系３０の制御のもとで静電チャック１６を駆動する電源部１８とを有する。
【００４４】
さらに、露光装置ＥＸは、レチクル面で反射された露光光ＥＬにより、ウエハＷの表面の露光領域１４Ｗに照明領域１４Ｒ内のパターンの縮小像を投影する投影光学系ＰＯと、ウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴに固定されてウエハＷを吸着保持する静電チャック２２とを有する。静電チャック２２は、図１（Ａ）の第１の実施形態の静電チャックである。ただし、このようにウエハステージＷＳＴに組み込まれた状態では、通常は静電チャック２２の複数のアクチュエータ４０の高さは調整済みで、アクチュエータ４０は高さが固定されている。また、静電チャック２２の誘電部材３６と支持部３４（図１（Ａ）参照）に支持される被吸着物（ウエハＷ）との間隔は均一に目標値に調整されている。また、露光装置ＥＸは、主制御系３０の制御のもとで、静電チャック２２の電極３８Ａ，３８Ｂ（図１（Ａ）参照）に直流電圧を供給する直流電源２４Ｂ等を制御する静電チャック制御部２４を有する。なお、静電チャック２２の代わりに上記の変形例の静電チャック２２Ａ〜２２Ｄを使用することも可能である。
【００４５】
投影光学系ＰＯは、開口数ＮＡが例えば０．１で、反射光学部材（ミラー）のみから成る反射光学系であり、投影倍率は一例として１／４倍である。投影光学系ＰＯは、一例として、６枚のミラーＭ１〜Ｍ６を備えているが、その構成は任意である。ウエハＷ（基板又は半導体基板）は、例えばシリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の円形の平板状の基材の表面に、Ｘ線フォトレジスト（感光材料）を塗布したものを含む。
【００４６】
上記のレチクルステージＲＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたレチクルベース（不図示）に例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ等の駆動部（不図示）を介して浮上支持され、Ｙ方向に駆動可能であるとともに、少なくともＸ方向及びＺ軸の回りの傾斜方向（θｚ方向）にも微小量駆動可能である。レチクルステージＲＳＴの位置は、レーザ干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出され、この検出結果に基づいて、主制御系３０の制御のもとでステージ制御系２６がその駆動部を介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
【００４７】
一方、ウエハステージＷＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたウエハベース（不図示）上に例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ等の駆動部（不図示）を介して浮上支持され、Ｘ方向及びＹ方向に駆動可能であるとともに、少なくともθｚ方向にも微小量駆動可能である。ウエハステージＷＳＴの位置は、レーザ干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出され、この検出結果に基づいてステージ制御系２６がその駆動部を介してウエハステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。また、露光装置ＥＸは、レチクルＲのアライメントマークの像の位置を計測する空間像計測系（レチクルアライメント系）及びウエハＷのアライメントマークの位置を計測するウエハアライメント系を備え、これらのアライメント系の計測結果に基づいてレチクルＲ及びウエハＷのアライメントが行われる。
【００４８】
ウエハＷの露光時には、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷの露光対象のショット領域（ダイ）が走査開始位置に移動される（ステップ移動）。その後、照明光学系ＩＬＳからの露光光ＥＬのもとで、レチクルＲのパターンの一部の投影光学系ＰＯによる像でウエハＷの当該ショット領域を露光しつつ、レチクルステージＲＳＴを介してレチクルＲをＹ方向（走査方向）に移動する動作と、ウエハステージＷＳＴを介して投影倍率に応じた速度比でウエハＷをＹ方向に移動する動作とを同期して行うことで、ウエハＷの当該ショット領域にレチクルＲのパターンの像が走査露光される。このようにステップ移動と走査露光とを繰り返すステップ・アンド・スキャン方式で、ウエハＷの複数のショット領域に対して順次レチクルＲのパターンの像が露光される。
【００４９】
このように本実施形態の露光装置ＥＸは、露光光ＥＬでレチクルＲのパターンを介してウエハＷを露光する露光装置であって、本実施形態の静電チャック２２と、静電チャック２２を介してウエハＷを吸着保持してウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、静電チャック１６と、レチクルＲの基板２０を静電チャック１６を介して吸着保持してレチクルＲを移動するレチクルステージＲＳＴと、を備えている。露光装置ＥＸによれば、静電チャック１６，２２の静電吸着力が目標範囲内でかつ均一であるため、レチクルＲ及びウエハＷの平面度が高く維持され、高精度に露光を行うことができる。
【００５０】
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸを用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図９に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置ＥＸ（露光方法）によりマスクのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００５１】
言い換えると、このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置（露光方法）を用いてその投影面上に設置される基板（ウエハ）を露光することと、露光された基板を処理すること（ステップ２２４）とを含んでいる。上記の実施形態の露光装置によれば、高精度に露光を行うことが可能であるため、デバイスを高精度に製造できる。
また、上記の実施形態では露光装置として、ＥＵＶ露光装置が使用されているが、露光光として紫外光を使用する露光装置、又は露光光として電子線を用いる電子線露光装置等でも、レチクル及び／又はウエハを吸着するために上記の実施形態の静電チャックを使用してもよい。
【００５２】
さらに、上記の実施形態の静電チャックは、半導体基板等に対する薄膜形成又はエッチング等を行うＣＶＤ装置等にも適用可能である。
このように、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【符号の説明】
【００５３】
ＥＸ…露光装置、Ｒ…レチクル、ＰＯ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＲＳＴ…レチクルステージ、ＷＳＴ…ウエハステージ、２２，２２Ａ〜２２Ｄ…静電チャック、３２…ベース部材、３４…支持部、３６…誘電部材、３８Ａ，３８Ｂ…電極、４０…アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体プロセス装置又は露光装置等において、半導体ウエハ又はマスク等の被吸着物を吸着するために使用される静電吸着装置に関する。さらに、本発明は、静電吸着装置を備えた露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光光として波長が１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光と呼ぶ。）を使用する露光装置は真空環境下に設置されるため、ウエハ及びレチクルを保持するために静電チャックが使用される。さらに、半導体基板等に対する薄膜形成又はエッチング等を行うＣＶＤ装置等においても、被吸着物を保持するために静電チャックが使用されている。
【０００３】
静電チャックとしては、支持面に被吸着物を支持するための複数の凸状の支持部が設けられた部材と、その支持面の複数の凸状の支持部間に設けられた誘電部材と、この誘電部材内に設けられた電極部と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の静電チャックでは、複数の支持部によって支持される被吸着物に対する吸着力は、その被吸着物と電極部が設けられた誘電部材との間隔（距離）によって変化する。しかしながら、その間隔は、各支持部の高さ及びその誘電部材の厚さの精度を含む製造時の各部材の加工精度に依存しているため、その加工精度によっては、静電チャックの吸着力が目標とする範囲から外れる割合が増えて、静電チャックの製造時の歩留まりが低くなるという問題があった。
【０００６】
さらに、各支持部の高さ及び誘電部材の厚さにはある程度のばらつきがあるため、そのばらつきが大きくなると、静電チャックの支持面上で被吸着物に対する吸着力の分布のばらつきが大きくなり、被吸着物に変形等が生じる恐れがあった。
本発明の態様は、このような事情に鑑み、静電吸着装置における吸着力又は／及びその分布を調整可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、被吸着物を吸着する静電吸着装置が提供される。この静電吸着装置は、その被吸着物に対向して配置される支持面を有するベース部と、その支持面に設けられてその被吸着物を支持する複数の凸状の支持部と、その支持面のその複数の凸状の支持部の間に設けられた吸着用の電極部と、その電極部のその支持面に対する高さを調整する高さ調整機構と、を備えるものである。
【０００８】
また、第２の態様によれば、露光光で例えばパターンを介して基板を露光する露光装置が提供される。この露光装置は、本発明の静電吸着装置と、その静電吸着装置を介してそのパターンが形成されたマスク基板及び／又はその基板を吸着保持してその基板を移動するステージと、を備えるものである。
また、第３の態様によれば、本発明の露光装置を用いて物体にパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその物体を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様によれば、電極部の支持面に対する高さを調整する高さ調整機構を備えているため、その高さ調整機構を用いてその電極部の高さ又は高さの分布を調整できる。また、その電極部の高さによって、その電極部と被吸着物との間隔に依存する吸着力（静電吸着力）を調整できるため、静電吸着装置における吸着力又はその分布を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ）は第１の実施形態の静電チャック２２を示す平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）中の誘電部材３６を示す平面図、（Ｃ）は図１（Ａ）中の電極３８Ａ，３８Ｂを示す平面図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）のII−II線に沿う断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）の状態から誘電部材３６を降下させた状態を示す断面図である。
【図３】誘電部材及び被吸着物の間隔と静電容量との関係の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）は第１変形例の静電チャックを示す断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）の状態から誘電部材３６を降下させた状態を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は第２変形例の静電チャックを示す平面図、（Ｂ）は図５（Ａ）のVB−VB線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ）は第３変形例の静電チャックを示す断面図、（Ｂ）は第４変形例の静電チャックを示す断面図である。
【図７】第５変形例の静電チャックを示す平面図である。
【図８】第２の実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。
【図９】電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の静電吸着装置の実施形態につき図１〜図３を参照して説明する。図１（Ａ）は、本実施形態に係る静電チャック２２を示す平面図、図２（Ａ）は図１（Ａ）のII−II線に沿う断面図である。静電チャック２２は、例えば半導体プロセス装置（ＣＶＤ装置等）又は露光装置等において、半導体デバイス製造用の一例として直径が３００ｍｍ程度又は４５０ｍｍ程度の円板状の半導体ウエハ（以下、単にウエハという。）を吸着して保持するために使用される。図１（Ａ）において、静電チャック２２は、平板状のベース部材３２と、ベース部材３２の表面である被吸着物に対向する支持面３３に２次元的に設けられた複数の円柱状の支持部３４とを有する。なお、本実施形態のおけるベース部材３２は、吸着対象のウエハとほぼ同じ大きさの円形形状で形成されるが、ベース部材３２の形状は、円形に限られない。支持部３４の上端の平面の先端３４ａ（図２（Ａ）参照）に吸着対象のウエハＷが載置される。以下、図１（Ａ）において、支持面３３に平行な平面内の直交座標系をＸ軸及びＹ軸として、その平面に垂直な方向にＺ軸（図２（Ａ）参照）を取って説明する。
【００１２】
図１（Ａ）において、円形の支持面３３において、複数の支持部３４は、一例としてＸ方向に所定間隔で配列された複数個（例えば２〜７個）の支持部３４よりなる複数列（例えば７列）の支持部群に分けられ、これら複数列の支持部群が、Ｘ方向の位置をその所定間隔の１／２ずつずらしながら、Ｙ方向に所定間隔で配列されている。複数の支持部３４の中心のＸ方向、Ｙ方向の配列の間隔は、一例として１ｍｍ〜数１０ｍｍ、例えば、３ｍｍ〜数十ｍｍ、または３〜５０ｍｍ程度に設定することができる。被吸着物（ウエハ）の撓みを少なくするためには、その配列の間隔は狭い方がよい。また、ウエハの撓みが少ない場合には、その配列の間隔は例えば１０〜３０ｍｍ程度であってもよい。
【００１３】
図２（Ａ）に示すように、本実施形態では、複数の支持部３４はベース部材３２と一体的に形成されている。ベース部材３２の材料は、一例として低膨張率のガラス又はセラミックスである。低膨張率のガラスとしては、例えばコーニング社のＵＬＥ(Ultra Low Expansion)（商品名）等が使用できる。低膨張率のセラミックスとしては、例えばショット社のゼロデュア（商品名）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）等が使用できる。ベース部材３２及び支持部３４を形成するためには、ベース部材３２と同じ大きさで支持部３４の先端までの厚さを有する部材を用意し、この部材にエッチング又はブラスト加工（例えばサンド・ブラスト加工）によって複数の支持部３４を形成し、例えば研磨によって各支持部３４の先端３４ａを平面に加工してもよい。各支持部３４の直径ｄの円形の先端３４ａの周囲には面取りが施されている。先端３４ａの直径ｄは、例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度が好ましく、例えば数１００μｍ程度でもよい。また、ベース部材３２の支持面３３から支持部３４の先端３４ａまでの高さ（Ｚ方向の長さ）ｈ１は、一例として２００μｍ〜数ｍｍ、例えば、２００μｍ〜数ｍｍ、または３００μｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。
【００１４】
図１（Ａ）において、静電チャック２２は、ベース部材３２の支持面３３上の複数の支持部３４の間に配置された、誘電性材料（誘電体又は絶縁体）よりなる均一な厚さの膜状の誘電部材３６と、誘電部材３６の内部に挟み込まれた導電性材料（例えば金属）よりなる箔状又は膜状の第１の電極３８Ａ及び第２の電極３８Ｂとを有する。さらに、静電チャック２２は、双極型の一対の電極３８Ａ，３８Ｂの間に例えば数十〜数ｋＶの直流電圧を印加する直流電源２４Ｂと、直流電源２４Ｂ等の動作を制御する制御部２４Ａとを有する。
【００１５】
本実施形態では、誘電部材３６の誘電性材料として、一例としてポリイミド樹脂等の合成樹脂が使用されている。図１（Ｂ）に示すように、全体として円形の膜状の誘電部材３６には、複数の支持部３４を通すための複数の開口３６ａが形成されている。また、電極３８Ａ，３８Ｂはそれぞれ外形がほぼ対称な半円状であり、Ｙ方向に近接して誘電部材３６内に収容されている。電極３８Ａ，３８Ｂには、図１（Ｃ）に示すように、誘電部材３６の開口３６ａに対応する部分に円形又は半円状の切り欠き部３８Ａａ，３８Ｂａが形成されている。これによって、電極３８Ａ，３８Ｂを収容した誘電部材３６を支持面３３上で複数の支持部３４の間に容易に配置できる。誘電部材３６内に電極３８Ａ，３８Ｂを収容するためには、例えば誘電部材３６を高さ方向に２分割した２つの部材を製造し、この２つの部材の間に電極３８Ａ，３８Ｂを挟み込んで、この２つの部材を接着又は溶着で固定してもよい。
【００１６】
図２（Ａ）に示すように、電極３８Ａ，３８Ｂは、誘電部材３６のウエハＷ（被吸着物）に対向する表面３６ｂと支持面３３に対向する裏面３６ｃとの間のほぼＺ方向の中間の位置に挟み込まれて収容されている。誘電部材３６の厚さｈ２は、一例として１００μｍ〜１ｍｍ程度が好ましく、例えば２００〜５００μｍ程度でもよい。また、電極３８Ａ，３８Ｂの厚さは、誘電部材３６の厚さｈ２の数分の１よりも小さい。誘電部材３６の厚さｈ２が２００〜５００μｍである場合、電極３８Ａ，３８Ｂの中心から誘電部材３６の表面３６ｂまでの間隔はほぼ１００〜２５０μｍである。
【００１７】
また、静電チャック２２は、ベース部材３２の支持面３３と誘電部材３６の裏面３６ｃとの間に設置された複数のアクチュエータ４０と、制御部２４Ａの制御のもとで、各アクチュエータ４０を個別に駆動して、各アクチュエータ４０の高さ（支持面３３と誘電部材３６の裏面３６ｃとのＺ方向の間隔）ｈ３を調整する駆動制御部２４Ｃ（図１（Ａ）参照）とを有する。本実施形態では、アクチュエータ４０として、リニア超音波モータが使用されている。すなわち、アクチュエータ４０は、ベース部材３２の支持面３３に固定されて、圧電素子を含む駆動部４１Ｃと、駆動部４１Ｃから発生する振動を伝えるＺ方向に伸びたロッド部４１Ｂと、その振動によってロッド部４１Ｂに対してＺ方向に移動する移動体４１Ａとを有する。駆動制御部２４Ｃが駆動部４１Ｃの動作を制御する。移動体４１Ａの上面は誘電部材３６の裏面３６ｃに固定されている。
【００１８】
なお、複数のアクチュエータ４０は、互いに同じ構成であるが、一つを除いて簡略化して図示されている。また、図２（Ｂ）等では、全部のアクチュエータ４０が簡略化して図示されている。本実施形態のアクチュエータ４０は超音波モータであるため、移動体４１Ａの上面の支持面３３からの高さ（アクチュエータ４０の高さｈ３）を調整した後、駆動部４１Ｃに供給する電力をオフにしても、その高さｈ３はその調整後の高さに保持される。
【００１９】
支持部３４の高さｈ１から、誘電部材３６の厚さｈ２及びアクチュエータ４０の高さｈ３を差し引いて得られる間隔ｇ１が、複数の支持部３４の先端３４ａに支持されるウエハＷと誘電部材３６の表面３６ａとの間隔であり、この間隔ｇ１及び電極３８Ａ，３８Ｂ間に印加される電圧によって、ウエハＷに対する吸着力が規定される。この吸着力を目標とする範囲に収めるためには、その間隔ｇ１は例えば数μｍ〜数１０μｍ程度の範囲内に設定される。従って、支持部３４及び誘電部材３６の製造誤差を考慮して、アクチュエータ４０の高さｈ３は、一例として、支持部３４の高さｈ１と誘電部材３６の厚さｈ２との差分（＝ｈ１−ｈ２）に対して±１００μｍ程度の範囲内で可変であればよい。
【００２０】
次に、本実施形態の静電チャック２２で吸着対象のウエハ（ウエハＷとする）に対する吸着力を目標範囲内に設定し、かつその吸着力のＸＹ平面内での分布（例えば最大値と最小値との差分）を目標範囲内に設定するために、駆動制御部２４Ｃによって複数のアクチュエータ４０を駆動して、誘電部材３６の高さの分布及びその分布を調整する方法の一例につき説明する。まず、初期状態では、図１（Ａ）において、複数のアクチュエータ４０の高さは、例えば複数の支持部３４の先端にウエハＷ（図２（Ａ）参照）を載置した状態で、誘電部材３６の表面がウエハＷにほぼ均一に接触するように調整される。ウエハＷは、不図示の押さえ機構によって複数の支持部３４側に均一に付勢されている。その後、駆動制御部２４Ｃによって、第１の電極３８Ａの下方の一群のアクチュエータ４０は、その高さが一律に変化するように駆動され、第２の電極３８Ｂの下方の一群のアクチュエータ４０も、その高さが一律に変化するように駆動される。
【００２１】
そして、図２（Ｂ）に示すように、全部のアクチュエータ４０は、誘電部材３６の表面がウエハＷの裏面からほぼ間隔ｇ２だけ降下するように駆動される。その間隔ｇ２は例えば１００μｍである。その後、ウエハＷの裏面に導電性のプローブ４３を接触させ、プローブ４３及び誘電部材３６内の第１の電極３８Ａをそれぞれケーブル４４Ａ及び４４Ｂを介して静電容量計測器４２に連結し、静電容量計測器４２でウエハＷと電極３８Ａ（誘電部材３６）との間の静電容量を計測しながら、電極３８Ａの下方の一群のアクチュエータ４０の高さｈ３を一律に増加させて、ウエハＷと誘電部材３６との間隔ｇ１を小さくする。
【００２２】
図３は、そのようにして計測される間隔ｇ１（μｍ）と静電容量計測器４２で計測される静電容量（キャパシタンス）（任意単位）との関係の一例を示す。なお、図３において、横軸の間隔ｇ１は、図２（Ｂ）の誘電部材３６を降下させたときの間隔ｇ２を原点として、この原点からの高さで表されている。図３に示すように、電極３８Ａの部分で誘電部材３６がウエハＷに接触するとき（間隔ｇ１がｇｍａｘになるとき）に、その静電容量は最大値になり、その後、誘電部材３６が弾性変形する範囲で間隔ｇ１を大きくしてもその静電容量は変化しない。そこで、次に電極３８Ａの下方の一群のアクチュエータ４０の高さを一律に降下させて、静電容量計測器４２で計測される静電容量がその最大値から例えば１０％小さくなる位置（間隔ｇ１がｇｓｅｔになる位置）で、その一群のアクチュエータ４０の駆動電力をオフにする。本実施形態では、その間隔ｇｍａｘと間隔ｇｓｅｔとの差分が、吸着対象のウエハＷの裏面と誘電部材３６の表面との間隔の目標値である。
【００２３】
その後、静電容量計測器４２のケーブル４４Ｂを第２の電極３８Ｂに接続し、静電容量計測器４２でウエハＷと電極３８Ｂ（誘電部材３６）との間の静電容量を計測しながら、電極３８Ｂの下方の一群のアクチュエータ４０の高さｈ３を一律に増加させる。そして、計測される静電容量が最大値になって変化しなくなってから、その一群のアクチュエータ４０の高さｈ３を一律に降下させ、静電容量計測器４２で計測される静電容量がその最大値から例えば１０％小さくなる位置で、その一群のアクチュエータ４０の駆動電力をオフにする。これによって、複数の支持部３４で支持されるウエハＷの裏面と誘電部材３６との間隔はＸＹ平面内の全面でほぼ均一に目標値になる。従って、電極３８Ａ，３８Ｂ間に直流電源２４Ｂから直流電圧を印加したときに、静電チャック２２からウエハＷに作用する静電吸着力の分布は均一に、かつ目標値となる。
【００２４】
その後、図１（Ａ）の静電チャック２２を半導体プロセス装置又は露光装置等に装着したときには、複数のアクチュエータ４０の高さは調整済みであるため、アクチュエータ４０を駆動するための駆動制御部２４Ｃは取り外してもよい。そして、静電チャック２２にプロセス対象又は露光対象のウエハを吸着保持する場合には、そのウエハが複数の支持部３４の上に載置されたときに、直流電源２４Ｂから電極３８Ａ，３８Ｂ間に所定の直流電圧を印加することによって、そのウエハは、均一な目標範囲内の吸着力で保持される。そして、そのウエハを搬出するときには、直流電源２４Ｂから電極３８Ａ，３８Ｂ間に印加する直流電圧を０にすればよい。
【００２５】
上述のように、本実施形態のウエハＷを吸着して保持する静電チャック２２は、ウエハＷに対向して配置される支持面３３を有するベース部材３２と、支持面３３に設けられてウエハＷを支持する複数の円柱状の支持部３４と、を有する。さらに、静電チャック２２は、支持面３３の複数の支持部３４の間に設けられた吸着用の電極３８Ａ，３８Ｂと、電極３８Ａ，３８Ｂの支持面３３に対する高さを調整する複数のアクチュエータ４０と、を備えている。
【００２６】
本実施形態の静電チャック２２によれば、電極３８Ａ，３８Ｂの支持面３３に対する高さを調整する高さ調整機構である複数のアクチュエータ４０を備えているため、アクチュエータ４０を用いて電極３８Ａ，３８Ｂの高さ及び高さの分布を調整できる。また、電極３８Ａ，３８Ｂ間の電圧及び電極３８Ａ，３８Ｂの高さによって、ウエハＷに対する静電吸着力が定まるため、電極３８Ａ，３８Ｂの高さ及びその高さの分布を調整することで、静電チャック２２によるウエハＷに対する吸着力（静電吸着力）及びその分布を容易に調整できる。従って、ベース部材３２の支持面３３に設けられる複数の支持部３４の高さの加工精度が良好でない場合であっても、静電チャック２２によるウエハＷに対する吸着力及び吸着力の分布を容易に目標範囲内に調整できる。このため、静電チャック２２で吸着保持されるウエハＷの平面度も向上する。
【００２７】
なお、支持部３４は、面取りが施された円柱状であるが、支持部３４の形状は単なる円柱状又は円錐台状でもよい。さらに、支持部３４の形状は角柱状又は角錐台状等でもよい。
さらに、静電チャック２２は、電極３８Ａ，３８Ｂを収容する平坦な膜状の誘電性材料よりなる誘電部材３６を有し、誘電部材３６には複数の支持部３４を通すための複数の開口３６ａが形成されている。さらに、誘電部材３６に収容された電極３８Ａ，３８Ｂにも開口３６ａを囲む円形状又は開口３６ａに近接した半円状の切り欠き部３８Ａａ，３８Ｂａが形成されている。従って、電極３８Ａ，３８Ｂを収容した誘電部材３６を容易に支持面３３上で複数の支持部３４の間に設置できる。さらに、電極３８Ａ，３８Ｂが誘電部材３６に収容されているため、電極３８Ａ，３８ＢのウエハＷに対する接触を確実に防止できる。また、ウエハＷと誘電部材３６との間隔を、ウエハＷと誘電部材３６（電極３８Ａ，３８Ｂ）との間の静電容量が最大値よりも或る程度小さくなるように設定した状態で、例えば電極３８Ａ，３８Ｂ間に所定電圧を印加することによって、静電吸着力によってウエハＷをベース部材３２の支持面３３側に吸着して、ウエハＷを複数の支持部３４に安定に保持できる。さらに、誘電部材３６の厚さの加工精度が良好でない場合でも、アクチュエータ４０によってウエハＷと誘電部材３６との間隔を調整することによって、静電チャック２２における吸着力及びその分布を容易に目標範囲内に調整できる。
【００２８】
なお、誘電部材３６は省略することが可能である。すなわち、電極３８Ａ，３８Ｂを直接ウエハＷの裏面に対向させてもよい。この場合、間隔ｇ１は、複数の支持部３４の先端３４ａに支持されるウエハＷと電極３８Ａ，３８Ｂの表面との間隔とすることができる。 また、例えば電極３８Ａ，３８Ｂは、誘電性材料の膜状の部材の底面に固定し、その膜状の部材をウエハＷ側に配置してもよい。
なお、本実施形態では次のような変形が可能である。まず、本実施形態の静電チャック２２は双極型であるが、電極３８Ａ，３８Ｂを導通させて単極型とすることも可能である。
【００２９】
また、図４（Ａ）の第１変形例で示すように、複数の支持部３４のうちの例えば一つ（複数個でもよい）の支持部３４の先端３４ａを含む部分に金属等の導電性膜４６をコーティングし、導電性膜４６と導通するようにベース部材３２の支持面３３から側面にかけて金属等の導電性膜４７をコーティングしてもよい。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）において、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図４（Ａ）の変形例では、図２（Ｂ）に示すように、静電容量計測器４２を用いてウエハＷと誘電部材３６（電極３８Ａ，３８Ｂ）との間の静電容量を計測する場合には、ベース部材３２の導電性膜４７を接地ライン４８を介して接地し、静電容量計測器４２のケーブル４４Ａを接地すればよい。従って、その静電容量を容易に計測できる。さらに、ウエハＷを吸着する際に、ウエハＷを接地するときにも、導電性膜４６，４７を介してウエハＷを容易に接地できる。
【００３１】
さらに、図４（Ａ）の変形例では、図４（Ｂ）に示すように、電極３８Ａ，３８Ｂをそれぞれスイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａに接続し、スイッチ回路４９，５０の第２端子４９ｂ，５０ｂを静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂの一方の入力部に接続し、スイッチ回路４９，５０の第３端子４９ｃ，５０ｃを直流電源２４Ｂに接続し、静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂの他方の入力部を接地ライン４８に接続してもよい。この変形例では、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第２端子４９ｂ，５０ｂに接続することで、電極３８Ａ，３８Ｂ（誘電部材３６）とウエハＷとの間の静電容量（ひいてはウエハＷと誘電部材３６との間隔）を計測できる。一方、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第３端子４９ｃ，５０ｃに接続することで、直流電源２４Ｂから電極３８Ａ，３８Ｂ間に所定の直流電圧を印加して、ウエハＷを支持部３４に吸着できる。
【００３２】
そこで、この変形例では、ウエハＷの吸着を解除する際には、図４（Ｂ）に示すように、電極３８Ａ，３８Ｂ間の電圧を０にするとともに、各アクチュエータ４０（誘電部材３６）の高さを下げてもよい。これによって、ウエハＷを容易に搬出できる。その後、別のウエハＷを複数の支持部３４の上に載置するときには、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第２端子４９ｂ，５０ｂに接続して、静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂで電極３８Ａ，３８Ｂ（誘電部材３６）とウエハＷとの間の間隔を計測し、その間隔が目標値になったときに、スイッチ回路４９，５０の第１端子４９ａ，５０ａを第３端子４９ｃ，５０ｃに接続して、電極３８Ａ，３８Ｂ間に直流電圧を印加すればよい。これによって、再びウエハＷを目標とする吸着力で支持部３４に保持できる。なお、静電容量計測器４２Ａ，４２Ｂとは別のセンサを用いて誘電部材３６とウエハＷとの間隔を計測し、この計測値に基づいてアクチュエータ４０を駆動してもよい。
【００３３】
また、図５（Ａ）は第２変形例の静電チャック２２Ａを示す平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のVB−VB線に沿う断面図である。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）及び以下で説明する図６（Ａ）及び（Ｂ）において、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図５（Ａ）において、静電チャック２２Ａのベース部材３２の支持面３３には、複数の支持部３４を囲むようにリング状の側壁部５２が設けられている。また、支持面３３の側壁部５２の内側において、複数の支持部３４の間に誘電部材３６が配置され、誘電部材３６内に一対の電極３８Ａ，３８Ｂが収容され、誘電部材３６と支持面３３との間に複数のアクチュエータ４０が配置されている。さらに、図５（Ｂ）に示すように、ベース部材３２に側壁部５２の内側に連通するように排気用の貫通穴３２ａが形成され、貫通穴３２ａに配管５３を介して真空ポンプ５４が連結されている。この他の構成は図１（Ａ）の静電チャック２２と同様である。
【００３４】
この変形例の静電チャック２２Ａにおいて、図５（Ａ）に示すように、ウエハＷの裏面にプローブ４３を接触させて、静電容量計測器４２でウエハＷと電極３８Ａ（又は３８Ｂ）（誘電部材３６）との間の静電容量を計測する場合には、真空ポンプ５４を介してベース部材３２の支持面３３の側壁部５２の内側の空気を排気する。これによって、ウエハＷは、支持部３４側に真空吸着されるため、プローブ４３をウエハＷに確実に接触させた状態で、ウエハＷと電極３８Ａ（又は３８Ｂ）（誘電部材３６）との間の静電容量を高精度に計測できる。
【００３５】
次に、図６（Ａ）は第３変形例の静電チャック２２Ｂを示す断面図である。図６（Ａ）において、ベース部材３２の支持面３３に設けられた複数の支持部３４の間に誘電部材３６が配置され、誘電部材３６内に電極３８Ａ，３８Ｂが収容されている。また、ベース部材３２に複数の貫通穴３２ｂが形成されている。さらに、ベース部材３２の底面に所定のスペースをあけてフレーム５６が固定されている。また、フレーム５６の上面に貫通穴３２ｂを通して誘電部材３６を底面から支持するように複数のリニア超音波モータよりなるアクチュエータ４０Ａが設けられている。アクチュエータ４０Ａは、一例として、フレーム５６の上面に固定されて、圧電素子を含む駆動部４１Ｃと、駆動部４１Ｃから発生する振動を伝えるＺ方向に伸びたロッド部４１Ｄと、その振動によってロッド部４１Ｄに対してＺ方向に移動する移動体４１Ａとを有する。ロッド部４１Ｄは貫通穴３２ｂを通過し、図１（Ａ）の駆動制御部２４Ｃによって駆動部４１Ｃの動作が制御される。図６（Ａ）の移動体４１Ａの上面も誘電部材３６の裏面に固定されている。この他の構成は図１（Ａ）の実施形態と同様であり、誘電部材３６内の電極３８Ａ，３８Ｂ間には直流電圧が印加される。
【００３６】
この第３変形例の静電チャック２２Ｂにおいても、複数のアクチュエータ４０Ａの移動体４１Ａの高さを調整することによって、支持部３４及び誘電部材３６の加工精度が良好でない場合でも、支持部３４に載置されるウエハＷと誘電部材３６との間隔を目標範囲に調整できる。これによって、上記の実施形態と同様にウエハＷに対する吸着力及びその分布を目標範囲に調整できる。
【００３７】
次に、図６（Ｂ）は第４変形例の静電チャック２２Ｃを示す断面図である。図６（Ｂ）において、ベース部材３２の支持面３３に設けられた複数の支持部３４の間に誘電部材３６が配置され、誘電部材３６内に電極３８Ａ，３８Ｂが収容されている。また、ベース部材３２に複数の貫通穴３２ｃが形成され、各貫通穴３２ｃにそれぞれ例えば金属製の円筒部材６０が固定されている。円筒部材６０内の支持面３３側に円形の開口部６０ａが形成され、円筒部材６０内の他方にネジ穴６０ｂが形成されている。また、静電チャック２２Ｃは、誘電部材３６の高さを調整するための複数の高さ調整部５８を有する。高さ調整部５８は、円筒部材６０の開口部６０ａにＺ方向に移動可能に嵌合した軸部５９ｂと誘電部材３６の裏面に固定された連結部５９ａとを含む可動部材５９と、ネジ穴６０ｂに螺合して可動部材５９をＺ方向に移動可能なネジ部材６１とを有する。ネジ部材６１の下端にはレンチ６２に係合可能な凹部が形成され、レンチ６２を介してネジ部材６１を回転することによって、可動部材５９の高さ、ひいては誘電部材３６の高さを調整できる。さらに、一つの高さ調整部５８と誘電部材３６との間に、誘電部材３６の高さを微調整するためのワッシャ６４が介装されている。なお、さらに、各高さ調整部５８の可動部材５９を−Ｚ方向に付勢するコイルばね（不図示）を設けてもよい。この他の構成は図１（Ａ）の静電チャック２２と同様であり、誘電部材３６内の電極３８Ａ，３８Ｂ間には直流電圧が印加される。
【００３８】
この第４変形例の静電チャック２２Ｃにおいては、複数の高さ調整部５８及び必要に応じて設置されるワッシャ６４を介して対応する位置の誘電部材３６の高さを調整することによって、支持部３４及び誘電部材３６の加工精度が良好でない場合でも、支持部３４に載置されるウエハＷと誘電部材３６との間隔を目標範囲に調整できる。これによって、上記の実施形態と同様にウエハＷに対する吸着力及びその分布を目標範囲に調整できる。
【００３９】
また、図７は第５変形例の静電チャック２２Ｄを示す平面図である。なお、図７において、図１（Ａ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図７において、静電チャック２２Ｄのベース部材３２の支持面３３には、Ｘ方向に伸びたライン状の複数（例えば７個）の凸の支持部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２ＧがＹ方向に所定間隔で形成され、支持部６２Ａ〜６２Ｇの両側に、図１（Ａ）の誘電部材３６と同じ材料からなり同じ厚さのＸ方向に細長い誘電部材６４Ａ〜６４Ｈが配置され、誘電部材６４Ａ〜６４Ｈ内に、図１（Ａ）の電極３８Ａ，３８Ｂと同じ材料からなり同じ厚さの電極６６Ａ〜６６Ｈが挟み込まれている。支持部６２Ａ〜６２Ｇの高さは図１（Ａ）の支持部３４の高さと同じである。電極６６Ａ〜６６Ｈには、直流電源２４Ｄから例えば交互に正負が反転する直流電圧が印加されている。なお、電極６６Ａ〜６６Ｈを互いに連結して同じ直流電圧（この際に例えば被吸着物のウエハが接地される）を印加することも可能である。
【００４０】
また、誘電部材６４Ａ〜６４Ｈと支持面３３との間に一つ又は複数のアクチュエータ４０が設置されている。これ以外の構成は図１（Ａ）の実施形態と同様である。この第５変形例の静電チャック２２Ｄにおいても、複数のアクチュエータ４０によって誘電部材６４Ａ〜６４Ｈの高さを個別に調整することによって、被吸着物（ウエハ）に対する吸着力及びその分布を容易に調整できる。
なお、ライン状の凸の支持部６２Ａ〜６２Ｇの代わりに、複数の凸の同心円状の支持部を設けてもよい。
【００４１】
［第２の実施形態］
本発明の露光装置の実施形態につき図８を参照して説明する。図８は、本実施形態の露光装置ＥＸを示す。露光装置ＥＸは、露光光ＥＬとして波長が１００ｎｍ程度以下のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光を使用するＥＵＶ露光装置である。露光光ＥＬとしては、一例として、波長５〜２０ｎｍ、例えば波長１１ｎｍの軟Ｘ線が用いられる。露光光ＥＬの気体による吸収を防止するため、露光装置ＥＸは不図示の真空チャンバ内に収容されている。また、露光装置ＥＸが備える光学部材は、所定のフィルタ等を除いて、多層膜によってＥＵＶ光を反射する反射部材（ミラー等）である。露光装置ＥＸは、後述の投影光学系ＰＯを有するため、以下では、投影光学系ＰＯの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図８の紙面に垂直な方向にＸ軸を、その紙面に平行な方向にＹ軸を取って説明する。
【００４２】
露光装置ＥＸは、露光光ＥＬ（ＥＵＶ光）を発生する例えばレーザ励起プラズマ光源よりなる露光光源（不図示）と、その露光光ＥＬを用いてレチクルＲのパターン面（レチクル面）のＸ方向に細長い照明領域１４Ｒを照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを移動するためのレチクルステージＲＳＴと、レチクルステージＲＳＴに固定されてレチクルＲを吸着保持する静電チャック１６と、を有する。静電チャック１６としては、上記の実施形態又はその変形例の静電チャック２２〜２２Ｄのいずれかの静電チャックと同じ構成の静電チャックを使用できる。ただし、レチクルＲはほぼ正方形の平板状であるため、静電チャック２２等のベース部材３２の代わりにほぼ正方形の平板状のベース部材が使用される。
【００４３】
照明光学系ＩＬＳは、オプティカルインテグレータ及び開口絞り等を有する本体部１０と、本体部１０からの露光光ＥＬをレチクル面に向けて反射集光するミラー１２とを有する。レチクルＲは、平板状の基板２０の表面の多層膜上のパターン領域ＰＡ内に、吸収層（例えばニッケルＮｉ又はアルミニウムＡｌ等）によってパターニングを施したものである。また、露光装置ＥＸは、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系３０と、主制御系３０の制御のもとで静電チャック１６を駆動する電源部１８とを有する。
【００４４】
さらに、露光装置ＥＸは、レチクル面で反射された露光光ＥＬにより、ウエハＷの表面の露光領域１４Ｗに照明領域１４Ｒ内のパターンの縮小像を投影する投影光学系ＰＯと、ウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴに固定されてウエハＷを吸着保持する静電チャック２２とを有する。静電チャック２２は、図１（Ａ）の第１の実施形態の静電チャックである。ただし、このようにウエハステージＷＳＴに組み込まれた状態では、通常は静電チャック２２の複数のアクチュエータ４０の高さは調整済みで、アクチュエータ４０は高さが固定されている。また、静電チャック２２の誘電部材３６と支持部３４（図１（Ａ）参照）に支持される被吸着物（ウエハＷ）との間隔は均一に目標値に調整されている。また、露光装置ＥＸは、主制御系３０の制御のもとで、静電チャック２２の電極３８Ａ，３８Ｂ（図１（Ａ）参照）に直流電圧を供給する直流電源２４Ｂ等を制御する静電チャック制御部２４を有する。なお、静電チャック２２の代わりに上記の変形例の静電チャック２２Ａ〜２２Ｄを使用することも可能である。
【００４５】
投影光学系ＰＯは、開口数ＮＡが例えば０．１で、反射光学部材（ミラー）のみから成る反射光学系であり、投影倍率は一例として１／４倍である。投影光学系ＰＯは、一例として、６枚のミラーＭ１〜Ｍ６を備えているが、その構成は任意である。ウエハＷ（基板又は半導体基板）は、例えばシリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の円形の平板状の基材の表面に、Ｘ線フォトレジスト（感光材料）を塗布したものを含む。
【００４６】
上記のレチクルステージＲＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたレチクルベース（不図示）に例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ等の駆動部（不図示）を介して浮上支持され、Ｙ方向に駆動可能であるとともに、少なくともＸ方向及びＺ軸の回りの傾斜方向（θｚ方向）にも微小量駆動可能である。レチクルステージＲＳＴの位置は、レーザ干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出され、この検出結果に基づいて、主制御系３０の制御のもとでステージ制御系２６がその駆動部を介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
【００４７】
一方、ウエハステージＷＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたウエハベース（不図示）上に例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータ等の駆動部（不図示）を介して浮上支持され、Ｘ方向及びＹ方向に駆動可能であるとともに、少なくともθｚ方向にも微小量駆動可能である。ウエハステージＷＳＴの位置は、レーザ干渉計（不図示）によって例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出され、この検出結果に基づいてステージ制御系２６がその駆動部を介してウエハステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。また、露光装置ＥＸは、レチクルＲのアライメントマークの像の位置を計測する空間像計測系（レチクルアライメント系）及びウエハＷのアライメントマークの位置を計測するウエハアライメント系を備え、これらのアライメント系の計測結果に基づいてレチクルＲ及びウエハＷのアライメントが行われる。
【００４８】
ウエハＷの露光時には、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷの露光対象のショット領域（ダイ）が走査開始位置に移動される（ステップ移動）。その後、照明光学系ＩＬＳからの露光光ＥＬのもとで、レチクルＲのパターンの一部の投影光学系ＰＯによる像でウエハＷの当該ショット領域を露光しつつ、レチクルステージＲＳＴを介してレチクルＲをＹ方向（走査方向）に移動する動作と、ウエハステージＷＳＴを介して投影倍率に応じた速度比でウエハＷをＹ方向に移動する動作とを同期して行うことで、ウエハＷの当該ショット領域にレチクルＲのパターンの像が走査露光される。このようにステップ移動と走査露光とを繰り返すステップ・アンド・スキャン方式で、ウエハＷの複数のショット領域に対して順次レチクルＲのパターンの像が露光される。
【００４９】
このように本実施形態の露光装置ＥＸは、露光光ＥＬでレチクルＲのパターンを介してウエハＷを露光する露光装置であって、本実施形態の静電チャック２２と、静電チャック２２を介してウエハＷを吸着保持してウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、静電チャック１６と、レチクルＲの基板２０を静電チャック１６を介して吸着保持してレチクルＲを移動するレチクルステージＲＳＴと、を備えている。露光装置ＥＸによれば、静電チャック１６，２２の静電吸着力が目標範囲内でかつ均一であるため、レチクルＲ及びウエハＷの平面度が高く維持され、高精度に露光を行うことができる。
【００５０】
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸを用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図９に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置ＥＸ（露光方法）によりマスクのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００５１】
言い換えると、このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置（露光方法）を用いてその投影面上に設置される基板（ウエハ）を露光することと、露光された基板を処理すること（ステップ２２４）とを含んでいる。上記の実施形態の露光装置によれば、高精度に露光を行うことが可能であるため、デバイスを高精度に製造できる。
また、上記の実施形態では露光装置として、ＥＵＶ露光装置が使用されているが、露光光として紫外光を使用する露光装置、又は露光光として電子線を用いる電子線露光装置等でも、レチクル及び／又はウエハを吸着するために上記の実施形態の静電チャックを使用してもよい。
【００５２】
さらに、上記の実施形態の静電チャックは、半導体基板等に対する薄膜形成又はエッチング等を行うＣＶＤ装置等にも適用可能である。
このように、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【符号の説明】
【００５３】
ＥＸ…露光装置、Ｒ…レチクル、ＰＯ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＲＳＴ…レチクルステージ、ＷＳＴ…ウエハステージ、２２，２２Ａ〜２２Ｄ…静電チャック、３２…ベース部材、３４…支持部、３６…誘電部材、３８Ａ，３８Ｂ…電極、４０…アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着物を吸着する静電吸着装置であって、
前記被吸着物に対向して配置される支持面を有するベース部と、
前記支持面に設けられて前記被吸着物を支持する複数の凸状の支持部と、
前記支持面の前記複数の凸状の支持部の間に設けられた吸着用の電極部と、
前記電極部の前記支持面に対する高さを調整する高さ調整機構と、
を備えることを特徴とする静電吸着装置。
【請求項２】
前記高さ調整機構は、前記電極の高さを調整するアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の静電吸着装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは超音波モータであることを特徴とする請求項２に記載の静電吸着装置。
【請求項４】
前記高さ調整機構は、前記支持面と前記電極との間に設置される少なくとも１枚のスペーサを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項５】
前記高さ調整機構は、前記支持面と前記電極との間に設置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項６】
前記高さ調整機構の少なくとも一部は、前記ベース部の前記支持面に対向する面の外側に設置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項７】
前記複数の凸状の支持部で支持される前記被吸着物と前記電極部との間の静電容量を計測する計測装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項８】
前記複数の凸状の支持部のうち一部の支持部の前記被吸着物との接触面に施された導電性のコーティング膜と、
前記コーティング膜を接地する接地ラインと、を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項９】
前記支持面の前記複数の凸状の支持部の間に設けられた開口と、
前記開口に接続可能な真空装置と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１０】
前記電極部の少なくとも一部を収容する誘電部材を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１１】
前記誘電部材は、前記被吸着物に対向する表面と前記支持面に対向する裏面とを有し、
前記電極部は、前記誘電部材の前記裏面と前記表面との間に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の静電吸着装置。
【請求項１２】
前記誘電部材は、薄板状に形成され、
前記誘電部材は、前記複数の凸状の支持部が貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の静電吸着装置。
【請求項１３】
前記複数の凸状の支持部は、互いに同じ形状の円錐台状又は円柱状であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１４】
前記複数の凸状の支持部の先端の間隔は、１ｍｍ〜数十ｍｍであることを特徴とする請求項１３に記載の静電吸着装置。
【請求項１５】
前記複数の凸状の支持部は、前記被吸着物との接触面の形状がライン状又はリング状であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１６】
前記複数の凸状の支持部の高さは、２００μｍ〜数ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１７】
前記電極部は、電圧が印加される第１電極と第２電極とを有し、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記支持面の一方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１８】
露光光で基板を露光する露光装置において、
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の静電吸着装置と、
前記静電吸着装置を介して前記基板を吸着保持して前記基板を移動するステージと、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１９】
露光光でパターンを介して基板を露光する露光装置において、
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の静電吸着装置と、
前記パターンが形成されたマスク基板を前記静電吸着装置を介して吸着保持して前記パターンを移動するステージと、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９に記載の露光装置を用いて物体にパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記物体を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【請求項１】
被吸着物を吸着する静電吸着装置であって、
前記被吸着物に対向して配置される支持面を有するベース部と、
前記支持面に設けられて前記被吸着物を支持する複数の凸状の支持部と、
前記支持面の前記複数の凸状の支持部の間に設けられた吸着用の電極部と、
前記電極部の前記支持面に対する高さを調整する高さ調整機構と、
を備えることを特徴とする静電吸着装置。
【請求項２】
前記高さ調整機構は、前記電極の高さを調整するアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の静電吸着装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは超音波モータであることを特徴とする請求項２に記載の静電吸着装置。
【請求項４】
前記高さ調整機構は、前記支持面と前記電極との間に設置される少なくとも１枚のスペーサを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項５】
前記高さ調整機構は、前記支持面と前記電極との間に設置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項６】
前記高さ調整機構の少なくとも一部は、前記ベース部の前記支持面に対向する面の外側に設置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項７】
前記複数の凸状の支持部で支持される前記被吸着物と前記電極部との間の静電容量を計測する計測装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項８】
前記複数の凸状の支持部のうち一部の支持部の前記被吸着物との接触面に施された導電性のコーティング膜と、
前記コーティング膜を接地する接地ラインと、を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項９】
前記支持面の前記複数の凸状の支持部の間に設けられた開口と、
前記開口に接続可能な真空装置と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１０】
前記電極部の少なくとも一部を収容する誘電部材を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１１】
前記誘電部材は、前記被吸着物に対向する表面と前記支持面に対向する裏面とを有し、
前記電極部は、前記誘電部材の前記裏面と前記表面との間に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の静電吸着装置。
【請求項１２】
前記誘電部材は、薄板状に形成され、
前記誘電部材は、前記複数の凸状の支持部が貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の静電吸着装置。
【請求項１３】
前記複数の凸状の支持部は、互いに同じ形状の円錐台状又は円柱状であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１４】
前記複数の凸状の支持部の先端の間隔は、１ｍｍ〜数十ｍｍであることを特徴とする請求項１３に記載の静電吸着装置。
【請求項１５】
前記複数の凸状の支持部は、前記被吸着物との接触面の形状がライン状又はリング状であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１６】
前記複数の凸状の支持部の高さは、２００μｍ〜数ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１７】
前記電極部は、電圧が印加される第１電極と第２電極とを有し、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記支持面の一方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の静電吸着装置。
【請求項１８】
露光光で基板を露光する露光装置において、
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の静電吸着装置と、
前記静電吸着装置を介して前記基板を吸着保持して前記基板を移動するステージと、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１９】
露光光でパターンを介して基板を露光する露光装置において、
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の静電吸着装置と、
前記パターンが形成されたマスク基板を前記静電吸着装置を介して吸着保持して前記パターンを移動するステージと、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９に記載の露光装置を用いて物体にパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記物体を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４６１２（Ｐ２０１３−４６１２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２２６８（Ｐ２０１１−１３２２６８）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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