JP6192711B2

JP6192711B2 - 静電クランプ、リソグラフィ装置および方法

Info

Publication number: JP6192711B2
Application number: JP2015506148A
Authority: JP
Inventors: デルウィルク，ロナルドヴァン; シュミッツ，ロジャー; ノッテンブーム，アーノウド; ウィル，マノン，エリーゼ
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2033-03-19
Also published as: JP2015515136A; CN104520770A; US20150103325A1; WO2013160026A3; EP2841995A2; US9429857B2; WO2013160026A2; CN104520770B; TW201346452A; TWI585543B; NL2010481A; KR20150008124A

Description

[0001] 本発明は、物体を保持するための静電クランプ、リソグラフィ装置、および方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを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の個々の層に相当する回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができ、このパターンは、放射感応性材料（レジスト）層を有する基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に結像させることができる。一般には、単一の基板が、連続的に露光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。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を１回で露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、およびビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

[0003] 静電クランプは、例えば、ＥＵＶのような特定の波長で動作するリソグラフィ装置において使用することができる。これらの波長においてはリソグラフィ装置の特定の領域が真空条件下で動作するからである。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にそれぞれ静電的にクランプするために静電クランプを設けることが可能である。

[0004] 静電クランプに印加される電圧は相当の値であり得る。例えば、数キロボルト程度の電圧であり得る。静電クランプの電極の上方には、通常、絶縁隔壁が位置し、この絶縁隔壁が電極に印加される電圧から基板など物体を絶縁するように機能している。絶縁体を通じた電圧降下を最小限に抑えるため、絶縁隔壁は薄いものとし得る。しかし、絶縁隔壁が薄いと、亀裂を生じやすくなる場合がある。亀裂が生じると、電極と基板との間に放電が生じる場合があり、これが静電クランプと基板とに損傷を与えることがある。その場合、静電クランプを交換し、基板を処分しなければならない可能性がある。

[0005] 例えば、従来技術における問題（本明細書において特定されたものかその他の場所で特定されたものかを問わない）のうちの１つまたは複数を除去または軽減する改良された静電クランプを提供することが望ましい。

[0006] 本発明の第１の態様によれば、物体を保持するように構成された静電クランプであって、電極と、電極上に位置する抵抗材料から形成された抵抗部分と、抵抗部分上に位置する誘電体材料から形成された誘電体部分と、を備える静電クランプが提供される。

[0007] クランプは、静電クランプの物体を受け取る側に位置する複数のバール（burl）をさらに備えてもよい。

[0008] バールの最外面に、使用時にクランプされる物体と接触するように導体が設けられてもよい。

[0009] 導体は、１Ωｍ未満の抵抗率を有してよい。

[0010] 抵抗媒質は、電極の表面積と、使用時にクランプされる物体と抵抗部分との間の離隔距離とを考慮すると、０．１秒未満のＲＣ定数をもたらす抵抗を有してよい。

[0011] 誘電体媒質は、１０１３Ωを超える抵抗を有してよい。

[0012] 誘電体部分は、厚さ２ミクロンから１００ミクロンの間であってよい。

[0013] 抵抗部分は、厚さ０．１ｍｍから１０ｍｍの間であってよい。

[0014] クランプは、上記電極に隣接して配置された第２電極をさらに備えるバイポーラクランプであってもよく、第２電極は、上記電極から隔てられ、上記電極が受ける電圧と反対の符号の電圧を受けるように構成される。

[0015] 電極は、全体として矩形であってよい。

[0016] 電極は、全体として円弧の形状であってよい。

[0017] 本発明の第２の態様によれば、放射ビームを提供するように構築されかつ配置された照明システムと、放射ビームのビーム経路内に物体を支持するように構築されかつ配置された物体サポートと、を備えるリソグラフィ装置であって、物体サポートが本発明の第１の態様に係る静電クランプを備える、リソグラフィ装置が提供される。

[0018] 本発明の第３の態様によれば、物体を提供することと、照明システムを使用して放射ビームを提供することと、静電クランプを使用して物体をビーム経路内に保持することと、を含む方法であって、静電クランプは、抵抗材料で形成された抵抗部分と、保持すべき物体と抵抗部分との間に配置される誘電体材料で形成された誘電体部分と、抵抗部分の誘電体部分に隣接する表面と反対側の表面上に配置される電極と、を備え、電極と保持すべき物体との間に電圧が印加される、方法が提供される。

[0019] 電極に印加される電圧は、少なくとも３００Ｖであってよい。

[0020] 本発明の第４の態様によれば、物体を保持するように構成されたクランプであって、物体をクランプに固定するために電圧を印加することのできる電極を含み、入口と出口とを有する冷却流体導管をさらに含み、冷却流体導管の一部を局所的に加熱するように構成されたヒータが設けられたクランプが提供される。

[0021] ヒータは、冷却流体導管の入口に隣接する一部を局所的に加熱するように構成されてもよい。

[0022] ヒータは、冷却流体導管の入口に隣接して位置してよい。

[0023] ヒータは、クランプの中心からクランプの周囲を測定して、９０°にわたって延在してよい。ヒータは、クランプの中心からクランプの周囲を測定して、１８０°以内にわたって延在してよい。

[0024] ヒータは、冷却流体導管とクランプの電極との間に位置してよい。電極は、物体を固定するために使用される電極であってよい。

[0025] クランプは、ジョンソン・ラーベック（Johnsen-Rahbek）クランプであってよい。クランプは、静電クランプであってもよい。クランプは、本発明の第１の態様に係るクランプであってもよい。

[0026] 本発明の第５の態様によれば、物体を保持するように構成されたクランプであって、物体をクランプに固定するために電圧を印加することのできる電極を含むクランプを冷却する方法であって、冷却流体導管の入口内に冷却流体を通すことと、冷却流体導管の出口から高温の冷却流体を除去することとを含み、ヒータを使用して冷却流体を局所的に加熱することをさらに含む方法が提供される。

[0027] ヒータは、入口に隣接する冷却流体を局所的に加熱するために用いられてもよい。

[0028] ヒータは、入口に隣接する冷却流体と、出口に接近している冷却流体と、の間の温度勾配を減少させ得る。

[0029] 本発明の第６の態様によれば、放射ビームを提供するように構築されかつ配置された照明システムと、放射ビームのビーム経路内に物体を支持するように構築されかつ配置された物体サポートと、を備えるリソグラフィ装置であって、物体サポートが本発明の第４の態様に係るクランプを備える、リソグラフィ装置が提供される。

[0030] 本発明のさらなる実施形態、特徴および利点は、本発明の様々な実施形態の構造および作用とともに、添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。本発明は、本明細書に記載される特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。かかる実施形態は、例示の目的でのみ本明細書に提示されている。本明細書に含まれる教示から、当業者には追加の実施形態が明らかであろう。

[0031] 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。
[0032] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0033] 図２は、リソグラフィ装置のより詳細な概略図である。 [0034] 図３は、図１および図２の装置におけるソースコレクタ装置ＳＯのより詳細な概略図である。 [0035] 図４は、従来技術の静電クランプの一部を断面図で概略的に示す。 [0036] 図５は、従来技術の別の静電クランプの一部を断面図で概略的に示す。 [0037] 図６は、本発明の一実施形態に係る静電クランプの一部を断面図と上から見た図とで概略的に示す。 [0038] 図７は、本発明の別の実施形態に係る静電クランプの一部を上から見た図で概略的に示す。 [0039] 図８は、図６の静電クランプであって、静電クランプの誘電体層に欠陥が存在する静電クランプの一部を断面図で概略的に示す。 [0040] 図９は、本発明の別の実施形態に係るクランプの一部を断面図で概略的に示す。 [0041] 図１０は、図９に示すクランプを上から見た断面図で概略的に示す。

[0042] 本発明の特徴および利点は、これらの図面と併せて以下に記載される詳細な説明からより明らかになるであろう。図面において、同じ参照記号は、全体を通じて対応する要素を特定する。図面において、同じ参照番号は、基本的に、同一の、機能的に同様な、および／または構造的に同様な要素を示す。

[0043] 本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ１つ以上の実施形態を開示する。開示される実施形態は本発明を例示するに過ぎない。本発明の範囲は開示される実施形態に限定されない。

[0044] 説明される（１つ以上の）実施形態、および明細書中の「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的な実施形態」等への言及は、説明される実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含み得ることを示すが、必ずしもすべての実施形態がその特定の特徴、構造、または特性を含んでいなくてもよい。また、かかる表現は、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。また、特定の特徴、構造、または特性がある実施形態に関連して説明される場合、他の実施形態との関連においてかかる特徴、構造、または特性に影響を及ぼすことは、それが明示的に説明されているか否かにかかわらず、当業者の知識内のことであると理解される。

[0045] 図１は、本発明の一実施形態に係るソースコレクタ装置ＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示している。この装置は、
−放射ビームＢ（例えば、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、マスクまたはレチクル）ＭＡを支持するように構築され、かつ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１ポジショナＰＭに連結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築され、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナ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、反射型投影システム）ＰＳと、を備える。

[0046] 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の、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学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

[0047] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、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ＭＡ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。

[0048] 「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。放射ビームに付与されたパターンは、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の機能層に対応するものとしてよい。

[0049] 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、レべンソン型(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。

[0050] 照明システムと同様、投影システムも、使われている露光放射にとって、あるい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、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せを含むさまざまなタイプの光学コンポーネントを含み得る。他のガスは放射を吸収し過ぎる場合があるため、ＥＵＶ放射には真空を使用することが望ましい場合がある。そのため、真空壁と真空ポンプとを用いて全ビーム経路に真空環境を作り出してもよい。

[0051] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、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。

[0052] 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、追加のテーブルは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。

[0053] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、ソースコレクタ装置ＳＯから極端紫外線放射ビームを受ける。ＥＵＶ放射を生成する方法としては、例えばキセノン、リチウム、またはスズといったＥＵＶ範囲内に１以上の輝線をもつ少なくとも１つの元素を有する材料をプラズマ状態に変換する方法があるが、必ずしもこれに限定されない。しばしばレーザ生成プラズマ（「ＬＬＰ」）と呼ばれるそのような一方法において、所要のプラズマは、所要の線発光元素を有する材料の小滴、流れ、またはクラスタといった燃料にレーザビームを照射することにより生成することができる。ソースコレクタ装置ＳＯは、図１には示されない、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザを含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。こうして得られるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出し、これがソースコレクタ装置内に配置された放射コレクタを用いて集められる。レーザとソースコレクタ装置とは、例えば、燃料励起のためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合には、別個の構成要素であってもよい。

[0054] そのような場合、レーザは、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、放射ビームは、レーザからソースコレクタ装置へ、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備えるビームデリバリシステムを使って送られる。

[0055] しばしば放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）と呼ばれる別の方法においては、放電によって燃料を気化させることでＥＵＶ放出プラズマが生成される。燃料は、キセノン、リチウムまたはスズといった、ＥＵＶ範囲内に１以上の輝線を有する元素であってよい。放電は電源によって発生させることができ、電源は、ソースコレクタ装置の一部を形成しても、電気的接続によりソースコレクタ装置に接続された別個の構成要素であってもよい。

[0056] 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むことができる。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、ファセットフィールドおよび瞳ミラーデバイスといった、様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、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ことができる。

[0057] 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。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから反射した後、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ＰＳ２（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の経路内に位置決めするように、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ＰＳ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、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。

[0058] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。

[0059] １．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、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。

[0060] ２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、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）。サポート構造（例えば、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。

[0061] ３．別のモードにおいては、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、サポート構造（例えば、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。

[0062] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0063] 図２は、リソグラフィ装置１００を、ソースコレクタ装置ＳＯ、照明システムＩＬ、および投影システムＰＳを含めてより詳細に示す。ソースコレクタ装置ＳＯは、ソースコレクタ装置ＳＯの閉鎖構造２２０内に真空環境を維持できるように構築されかつ配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、放電生成プラズマ源によって形成し得る。ＥＵＶ放射は、例えば、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気といった、その中で非常に高温のプラズマ２１０が作り出されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射が放出されるガスまたは蒸気によって生成し得る。非常に高温のプラズマ２１０は、例えば、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じる放電によって作り出される。放射を効率よく生成するためには、例えば、分圧１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気、あるいはその他の好適なガスまたは蒸気が必要となり得る。一実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために励起スズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。

[0064] 高温のプラズマ２１０から放出された放射は、ソースチャンバ２１１内の開口部内またはその後方に位置する任意のガスバリアまたは汚染物質トラップ２３０（汚染物質バリアまたはフォイルトラップと呼ばれることもある）を介して、ソースチャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２へと送られる。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含んでよい。汚染物質トラップ２３０はまた、ガスバリア、あるいはガスバリアとチャネル構造との組合せを含んでもよい。本明細書においてさらに言及される汚染物質トラップまたは汚染物質バリア２３０は、当該技術分野において公知のように、少なくともチャネル構造を含むものとする。

[0065] コレクタチャンバ２１２は、いわゆるかすめ入射コレクタであってもよい放射コレクタＣＯを含み得る。放射コレクタＣＯは、放射コレクタ上流側２５１および放射コレクタ下流側２５２を有する。コレクタＣＯを通過する放射は、格子スペクトルフィルタ２４０で反射し、仮想光源点ＩＦに集束させることができる。仮想光源点ＩＦは、通常、中間焦点と呼ばれるもので、中間焦点ＩＦが閉鎖構造２２０内の開口部２１９に位置する、あるいはその近傍に位置するように、ソースコレクタ装置が配置される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。

[0066] 放射は続いて照明システムＩＬを通過する。この照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２２１に所望の角分布をもたせるとともに、パターニングデバイスＭＡにおいて所望の放射強度均一性をもたせるように配置されたファセットフィールドミラーデバイス２２２およびファセット瞳ミラーデバイス２２４を含み得る。放射ビーム２２１がサポート構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡで反射されると、パターン付きビーム２２６が形成され、このパターン付きビーム２２６が、投影システムＰＳによって、反射要素２２８および２３０を介して、ウェーハステージまたは基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。

[0067] 照明光学ユニットＩＬおよび投影システムＰＳには、通常、図示されるより多くの要素が存在し得る。リソグラフィ装置のタイプにより、格子スペクトルフィルタ２４０が任意選択的に存在してもよい。さらに、図面に示されたものより多くのミラーが存在してもよく、例えば、投影システムＰＳには、図２に示されたものに対して１〜６個の追加の反射要素が存在してもよい。

[0068] 図２に示すとおり、コレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（またはコレクタミラー）の単なる一例として、かすめ入射リフレクタ２５３、２５４および２５５を有する入れ子状のコレクタとして描かれている。かすめ入射リフレクタ２５３、２５４および２５５は、光軸Ｏの周りに軸対称となるように配置されており、このようなタイプのコレクタ光学系ＣＯは、しばしばＤＰＰ源と呼ばれる放電生成プラズマ源と組み合わせて用いられることが好ましい。

[0069] あるいは、ソースコレクタ装置ＳＯは、図３に示されるようなＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）またはリチウム（Ｌｉ）といった燃料にレーザエネルギーを蓄積し、それによって数十ｅＶの電子温度をもつ高イオン化プラズマ２１０を作り出すように構成されている。これらのイオンの脱励起および再結合中に生じるエネルギー放射がプラズマから放出され、近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって集められ、閉鎖構造２２０内の開口部２２１上に集束される。

[0070] 図４は、マスク（またはその他のパターニングデバイス）あるいはウェーハ（またはその他の基板）などの物体をクランプするために使用し得る、従来技術に係る静電クランプ１の一部を断面図で示す。クランプ１は、誘電体材料から形成される誘電体部分２と、電極４とを備える。誘電体部分２の上面には複数のバール５が位置する。バール５は誘電体材料から形成されてよい。バールの上面によって、物体（図示せず）の下面が保持されるべき平面６が決まる。電極４は、誘電体部分２のバール５と反対側の表面上に設けられる。

[0071] 電極４は、クランプ１と物体との間に静電クランプ力を発生させるための電圧に保持されるように構成される。電極４に電圧が印加されると、静電クランプ力により物体は平面６内に保持され得る。静電クランプ力またはクーロンクランプ力は、以下の式にしたがい、印加電圧と関係付けることができる。

上記において、
Ｐは、クランプすべき物体にかかるクーロンクランプ圧であり、
ε０は、真空の誘電率（８．８５４×１０−１２）であり、
Ｅは、クランプされた物体が受ける電界強度である。
電界強度Ｅは、クランプの表面であってそこから電界が広がる表面（この場合、誘電体部分２の上面）における電圧Ｖに比例し、この電界が広がる起点である表面とクランプされた物体との間の間隙ｇ（この場合、間隙ｇはバール５の高さに等しい）に反比例する。

[0072] 誘電体部分２の厚みを減らすこと、物体がクランプされる平面６と電極４との間の離隔距離を短くすること、および誘電体部分の静電容量を上げることによりクランプ力を上げることができる。しかしながら、誘電体部分２の厚みが減少すると、電極４とクランプされている物体との間に、あるいは、バール５が導電性であるか、または導体で覆われている（かつ接地接続されている）場合は電極４とバール５との間に短絡を引き起こす破損が発生するリスクが高まる。電極４とシステムの接地された一部との間に短絡または著しい放電が発生すると、電極４と物体との間の電圧は降下し、また、クランプ力はこの電圧の２乗によって決まるためクランプ力が著しく減少する場合がある。また、静電クランプ１に損傷を与える場合もある。

[0073] 図５は、マスク（またはその他のパターニングデバイス）あるいはウェーハ（またはその他の基板）などの物体をクランプするために使用し得る、従来技術に係る別の静電クランプ１１の一部を断面図で示す。このタイプのクランプは、クランプと呼ばれることがある。クランプ１１は、抵抗材料から形成される抵抗部分１３と、電極１４とを備える。抵抗部分１３の上面には複数のバール１５が位置する。バール１５は抵抗材料（例えば、抵抗部分１３と同じ材料）から形成される。バール１５の上面によって、物体（図示せず）の下面が保持されるべき平面１６が決まる。電極１４は、抵抗部分１３のバール１５と反対側の表面上に設けられる。

[0074] 電極１４は、クランプ１１と物体との間に静電クランプ力を発生させるための電圧に保持されるように構成される。物体は平面１６内に保持され得る。バール１５とクランプされた物体との間の電流の流れが、バールおよびクランプされた物体を合わせて引っ張る作用を生じることになる。

[0075] バール１５の上面には接地接続された導電性被膜を設けることが可能である。こうすると、バールからクランプされた物体へと電流が流れず、上記作用はクランプ力をもたらさない。電極１４に電圧が印加されると、クーロンの法則による静電クランプ力（前述の式（１）参照）により物体が静電クランプ１１にクランプされる。この力は、バール１５とバール１５の間の領域に存在するが、これらのバールは接地接続されているためバールそのものには存在しない。抵抗部分１３の上面における電圧は、バールを流れる電流のためバール１５の近傍で下がる。したがって、物体にかかる力もバール１５の近傍で下がる。

[0076] 図６は、マスク（またはその他のパターニングデバイス）あるいはウェーハ（またはその他の基板）などの物体をクランプするために使用し得る、本発明の一実施形態に係る静電クランプ２１の一部を、断面図と上から見た図とで概略的に示す。クランプ２１は、誘電体材料から形成される誘電体部分２２と、抵抗材料から形成される抵抗部分２３と、電極２４とを備える。電極２４は、抵抗部分２３の誘電体部分２２とは反対側の表面上に設けられる。電極は、クランプ２１と物体との間に静電クランプ力を発生させるための電圧に保持されるように構成される。誘電体部分２２の上には複数のバール２５が設けられる。バール２５の上面によって、物体（図示せず）が保持されるべき平面２６が決まる。誘電体層２２は、（図に示すように）バール２５の下に設けられてもよいし、バールの上に設けられてもよい。静電クランプ２１に関する文脈における「上（upper）」および「下（lower）」との用語は、静電クランプが図６に示す向きにある場合の、かかる静電クランプの特徴を記述している。使用時、静電クランプは他の適当な向きとしてよい。

[0077] 図６ｂから分かるように、バール２５は導体線２７によって互いに接続され、かつ接地２９に接続される。接地２９はゼロボルトであってもよいし、ゼロボルト以外の固定電圧であってもよい。さらに図６ｂから分かるように、電極２４（静電クランプ２１の図示された側と反対側にあるため点線で示されている）は電圧源２８に接続されている。電圧源２８は電極２４に所望の電圧をかける（例えば、ｋＶ程度）。クーロン力によって、物体は静電クランプ２１にクランプされることになる。このクーロン力は、物体が静電クランプ２１にクランプされる際に物体によって汚染粒子が粉砕される程度に十分な強さであり得る。

[0078] 抵抗部分２３は、例えば、セラミックから形成され得る。抵抗部分２３は、例えば、所望の厚さのセラミック層を形成するためにいくつかのセラミックシートを合わせて焼結することにより形成され得る。このプロセスでは抵抗部分に平坦でない表面ができる可能性がある。したがって、十分な枚数のセラミックシートを合わせて焼結し、余分な厚さのセラミックを作った後、研磨することによりセラミック表面の平坦性を改良することが可能である（研磨することにより、セラミックの厚さも所望の厚さまで薄くなる）。セラミックは、例えば、１ｍｍの厚さであってよい。セラミックは、例えば、０．１ｍｍ以上の厚さであってよい。セラミックは、例えば、１０ｍｍ以下の厚さであってよい。

[0079] 誘電体部分２２は、例えば、石英から形成されてよく、あるいは、任意の好適な絶縁体から形成されてよい。電極は、例えば、クロムまたはアルミニウム、あるいはその他の好適な導体から形成されてよい。静電クランプ２１の製造が高温で行われる場合、電極２４は、タングステンまたはモリブデンといった融点の高い金属から（あるいは複合材料のようなその他の好適な導体から）形成され得る。静電クランプは金属窒化物から形成され得る。導体線２７は、クロム、アルミニウム、タングステン、モリブデン、金属窒化物、複合材料またはその他の好適な導体から同様に形成され得る。

[0080] 抵抗部分２３に（そうであることが予想され得るように）実質的に電流が流れないとすると、抵抗部分２３の表面上の任意の点における電圧は電極２４に印加された電圧と実質的に同じになる。誘電体部分２２の上面の電圧は、誘電体部分、およびクランプされた物体と誘電体部分との間の隙間を直列のコンデンサとみなすことにより、以下の式にしたがって求めることができる。

上記において、Ｖｓは誘電体部分の上面の電圧であり、Ｃｄは誘電体部分２２の静電容量であり、Ｃｖは誘電体部分とクランプされた物体との間の間隙の静電容量である。クランプ２１とクランプされた物体との間の有効な力は、式（１）において与えられる関係によって定義される。

[0081] 誘電体部分２２は、抵抗部分２３によって構造的に支持されているため、図４に示す従来技術の静電クランプ１の誘電体部分より薄くてよい。誘電体部分２２は、例えば、１０ミクロン以下の厚さでよく、例えば、５ミクロン以上の厚さでよい（あるいはそれ以外の厚さであってもよい）。式（２）を参照すると、誘電体部分２２を薄くしてその静電容量を上げると、誘電体部分の上面の電圧Ｖｓが高くなると言うことができる。したがって、電極２４に印加された任意の電圧に関し、誘電体部分２２を薄くすると、従来技術の静電クランプ１によってかけられるよりも大きな力が物体にかけられる。逆に言えば、誘電体部分２２を薄くすると、従来技術の静電クランプによってかけられるのと同じ力を電極２４におけるより低い電圧によって発生させることができる。

[0082] 図４に示される従来技術の静電クランプと比較した、図６に示される実施形態のさらなる利点は、誘電体部分２２に割れ目や欠陥が生じた場合、電極２４とクランプされている物体との間に抵抗部分２３があることによって物体に流れる電流がごくわずかなものになることである。したがって、放電によるクランプの損傷を回避できる可能性が高く、このクランプを使用し続けることが可能となり得る。電圧源２８の損傷も同様に回避され得る。欠陥によって生じるクランプ圧の減少は局在化され、静電クランプ２１の動作に対して致命的なものにならないようにし得る。

[0083] 前述のとおり、誘電体層２２は（図に示されるように）バール２５の下に設けられてもよいし、バールの上に設けられてもよい。バールは、任意の好適な材料から形成され得る。

[0084] バールが誘電体層２２の上に設けられる実施形態において、バール２５は、例えば、導電性材料から形成され、例えば、導体線２７によって接地接続されてもよい。あるいは、バールは、例えば、抵抗材料または誘電体材料から形成され、これに導電性被膜が設けられて導体線２７によって接地接続されてもよい。

[0085] バールが誘電体層２２の下に設けられる実施形態においては、（誘電体層の上の）バールの上に導体線２７によって接続された導電性被膜が設けられてもよい。バールは、例えば、誘電体材料またはその他の好適な材料から形成されてよい。

[0086] 図７は、マスク（またはその他のパターニングデバイス）あるいはウェーハ（またはその他の基板）などの物体をクランプするために使用し得る、本発明の一実施形態に係る静電クランプ２１ａの平面図を示す。静電クランプ２１ａは、図６ａに示される断面構造に全体として対応する断面構造を有する。ただし、静電クランプ２１ａはバイポーラクランプである。バイポーラクランプ２１ａは、図６に示される単一の電極２４ではなく一対の電極２４ａ、２４ｂ(点線で記載)を備える。電極２４ａおよび２４ｂは、それぞれ電圧源２８ａおよび２８ｂにより、互いに同じ大きさであり、かつ互いに反対の符号の電圧に保持される。図６に示される実施形態と同様に、バール２５は導体線２７によって互いに接続され、かつ接地２９に接続される。バール２５は、導電性材料から形成されてもよいし、絶縁材料または抵抗材料から形成され、導電性材料の被膜が設けられてもよい。誘電体層２２は、（図に示すように）バール２５の下に設けられてもよいし、バールの上に設けられてもよい。いずれの場合も、バール２５の最上面（すなわち、使用時にクランプされた物体と接触する面）は導電性であってよく、かつ接地接続され得る。

[0087] 図７に示されるバイポーラ静電クランプ２１ａは、例えば、いくつかの従来技術のバイポーラ静電クランプと比較して利点を有する。いくつかの従来技術のバイポーラ静電クランプでは、一方の電極からクランプされた物体への電流伝送と、他方の電極からクランプされた物体への電流伝送との間にずれが生じる場合がある。このずれによって、クランプされた物体が時間とともに帯電するようになる場合がある。図７に示されるバイポーラ静電クランプ２１ａでは、誘電体層２２がクランプされた物体に電荷が移動することを防ぐため、クランプされた物体におけるこの望ましくない電荷の蓄積が回避される。

[0088] 図８は、図６に示される静電クランプ２１の一部を断面図で示し、この静電クランプ２１においては誘電体部分２２に欠陥３０が存在する。誘電体部分２２における欠陥３０は、導電性であり、かつ接地２９に接続されたバール２５に抵抗部分２３を接続する。欠陥３０は、欠陥３０のごく近傍において抵抗部分２３の表面とバール２５との間に低抵抗経路をもたらすことが理解されるだろう。欠陥３０の電位はゼロであり、したがって、この領域におけるクランプ力は低下することになる。

[0089] 抵抗部分２３の表面上の別の位置３１における電位は、位置３１と電極２４の間の抵抗（ここでは抵抗Ｒ１ｂとして示される）と、位置３１と欠陥３０の間の抵抗（ここでは抵抗Ｒ２として示される）の比によって定義される。抵抗部分２３が分散されたレジスタとして機能するため、抵抗Ｒ１ｂおよび抵抗Ｒ２は近似値であることが理解されるだろう。しかしながら、抵抗部分２３内の任意の２つの位置の間の距離は有限抵抗をもつことになり、この有限抵抗は、これら２つの位置の間の距離に比例して増加する。

[0090] そのため、図に示されるように欠陥３０が誘電体部分２２において発生し、抵抗部分２３の表面上のある位置がバール２５を介して接地２９に結合されるようになった場合、抵抗部分２３の表面上の位置３１における電位は、第１レジスタＲ１ｂと第２レジスタＲ２の抵抗の比によって、以下の式に記載されるように定義される。

上記において、
Ｖ３１は位置３１における電圧であり、
Ｒ１ｂは電極２４と位置３１の間の抵抗部分２３の抵抗であり、
Ｒ２は位置３１と欠陥３０の間の抵抗部分２３の抵抗であり、
ＶＳは電圧供給部２８により供給される電圧である。

[0091] 位置３１における表面電位は欠陥３０により減少し得る。しかしながら、位置３１と欠陥３０の間の距離が抵抗部分２３の厚さと同程度となるため、位置３１における表面電位は電極２４における電圧のおよそ半分になる。位置３１と欠陥３０の間の距離が抵抗部分２３の厚さより大きくなると、位置３１における表面電位は電極２４における電圧に近づく。このように、電極２４と誘電体部分２２との間に抵抗部分２３があることで、欠陥３０のようなあらゆる欠陥が抵抗部分２３の表面電圧に及ぼす影響は局所的なもののみであり、したがって、クランプ２１と物体との間の有効クランプ圧に及ぼす影響も局所的なもののみとなることが保証される。

[0092] 本発明の実施形態の抵抗部分２３を形成する抵抗材料は、抵抗材料がスイッチング速度に及ぼす影響を考慮して選択され得る。できるだけ大きなレジスタを使うことが欠陥に流れる電流を減らし、電力消失の減少につながるため有利である一方、大きな抵抗は応答時間の増大に寄与することになる。このことは以下の実施例によって説明することができる。

[0093] 図７を参照すると、第２電極２６ｂはおよそ３５０００ｍｍ２の面積を有してよい。説明を簡単にするため、この実施例において、誘電体は充電／放電時間に影響を及ぼさないよう十分薄いものとみなしてよい（実際には、充電／放電時間を３０％程度増加させ得る）。第２電極とバール上部（および、したがって、クランプされた物体の底部）の間の間隙は１０ミクロンであってよい。電極２６ｂと間隙とで設定されるコンデンサは３０ｎＦの静電容量を有してよい。（例えば、放電が０．５秒以内に起こるよう確実にするために）０．１秒未満のＲＣ定数が求められる場合がある。したがって、抵抗部分によって第２電極２６ｂにもたらされる抵抗が３ＭΩ未満であることが望ましい場合がある。この値は、抵抗部分２３の厚さとともに、抵抗部分を形成するために使用する抵抗材料に求められる抵抗率を求めるために使用され得る。例えば、抵抗材料は、（例えば抵抗材料が１ｍｍ程度の厚さである場合）１０９Ωｍ程度の抵抗率を有してよい。例えば、抵抗材料は、（例えば抵抗材料が０．１ｍｍ程度の厚さである場合）１０８Ωｍ程度の抵抗率を有してよい。

[0094] 前述のとおり、誘電体部分２２は、例えば、石英から形成されてよく、あるいは、任意の好適な絶縁体から形成されてよい。誘電体部分２２を形成するために使用される材料は、抵抗部分２３を形成するために使用される材料の抵抗より数桁大きい抵抗を有してよい。誘電体部分２２の抵抗は、例えば、１０１３Ωを超えてよい（例えば、誘電体部分が厚さ１０ミクロンである場合、１０１６Ωを超える抵抗）。誘電体部分２２は絶縁体とみなし得る。誘電体部分２２は、誘電体部分２２の外面上に電荷を蓄積するためのＲＣ時間であって、１０００秒を超える時間を生じる抵抗を有してよい。

[0095] 誘電体部分２２は、２ミクロン以上の厚さを有してよい（これより少ない厚さでは電荷が突破してしまう場合がある）。誘電体部分２２は、１００ミクロン以下の厚さを有してよい（これより厚くてもよいが、その場合、静電クランプによりもたらされるクランプ力が減少する）。

[0096] 誘電体部分２２の抵抗率は、抵抗部分２３の抵抗率より少なくとも２桁大きくてよい。

[0097] バール２５上の導体の抵抗率は、１Ωｍ未満であってよい。

[0098] 誘電体部分２２は、例えば、約２から約５の間の誘電率を有してよい。

[0099] バール２５の高さは、例えば、５から１０００ミクロンの間であってよい。バールの高さは、例えば、２００ミクロン以下であってよい（この程度のバール高さは液浸リソグラフィの基板テーブルにおいて使用し得る）。バール２５の高さは、任意の直径の汚染粒子の収容を可能にするように選択され得る。バールの高さは、静電クランプの意図される使用方法に基づいて必要に応じて選んでよい。

[00100] 静電クランプには任意の好適な数のバールを設けてよい。バール同士は、例えば、２．５ｍｍ隔てられてよい（またはその他の離隔距離を有してよい）。バールは、格子状配置またはその他の好適な配置で設けられてよい。

[00101] 一実施形態において、静電クランプはバールを持たなくてもよい。この場合、誘電体層の上に導体が設けられてよい。かかる導体は、例えば、格子状に配置されてよく、あるいはその他の配置で設けられてよい。

[00102] 静電クランプは、５０ｍｂａｒの最低クランプ圧をもたらすように構成され得る。バールの高さが１０ミクロンである場合、電極に印加される電圧は少なくとも３００Ｖであり得る。これより高い電圧または低い電圧を電極に印加してもよい。例えば、１０００Ｖ以下またはそれ以上の電圧が電極に印加されてもよい。

[00103] 静電クランプは任意の好適な形状を有し得る。静電クランプは、例えば、矩形であってよく、それによりマスク（またはその他の矩形物体）をクランプするのに好適であり得る。静電クランプは、例えば、全体として円弧の形状であってよく、それによりウェーハ（またはその他の円形基板）をクランプするのに好適であり得る。

[00104] 上記の説明において、接地２９についての言及がなされた。接地２９はゼロボルトであってよく、あるいは、何らかの他の固定電圧を有してよい（（１つ以上の）電極に印加される電圧はこの固定電圧に対して決められる）。接地２９がゼロボルトであることの利点は、接地２９をリソグラフィ装置の部品に接続し得ることである。

[00105] 一実施形態において、水などの冷却流体が循環し得る導管がクランプ内に設けられてもよい。

[00106] 静電クランプの誘電体部分２２は、単一の誘電体層を備えてよい。あるいは、誘電体部分は２以上の積み重ねられた誘電体層を備えてもよい。

[00107] 一実施形態において、クランプは両面型であってもよい。例えば、互いに離間した２つの電極が抵抗部分２３内に設けられ、抵抗部分の上面および底面の両方に絶縁体部分が設けられてもよい。両面型クランプは一方の側で基板テーブルへのクランプを提供し、反対側で基板（またはその他の物体）へのクランプを提供し得る。

[00108] 図９は、本発明の一実施形態に係るジョンソン・ラーベック（Johnsen-Rahbek）クランプ１１１の一部を断面図で概略的に示す。このジョンソン・ラーベッククランプは、マスク（またはその他のパターニングデバイス）あるいはウェーハ（またはその他の基板）などの物体をクランプするために使用し得る。クランプ１１１は、その内部に第１および第２電極１１４、１１７が設けられた抵抗材料１１３を備える。抵抗材料１１３は、例えば、ＡlＮまたはその他の好適な材料であってよい。使用中に冷却液が通される冷却流体導管１２０は、抵抗材料１１３内に位置する。冷却流体導管１２０は、図９では３つの別々の導管であるように見えるが、実際には単一の導管であり、これについては以下でさらに説明する。

[00109] 抵抗材料１１３の上面上には複数のバール１１５が位置する。バール１１５は抵抗材料（例えば、抵抗部分１１３と同じ材料）から形成される。バール１１５の上面によって、使用時に物体（図示せず）の下面が保持される平面１１６が決まる。３つのバールのみが示されているが、多数のバールをクランプ１１１上に設けてよい。バール１１５はクランプ１１１の上面にわたって分散されてもよい。

[00110] 抵抗材料１１３の下面には脚部１１９が設けられる。脚部は抵抗材料（例えば、抵抗材料１１３と同じ材料）から形成され得る。バールと同様に、脚部１１９は、使用時にクランプ１１１が基板テーブルＷＴと接触する平面１２２を設定し得る（図１および２参照）。２つの脚部１１９のみが示されているが、多数の脚部をクランプ１１１上に設けてよい。脚部１１９はクランプ１１１の下面にわたって分散されてもよい。

[00111] 使用時、クランプ１１１は基板テーブルＷＴ上に位置決めされ、第２電極１１７に電圧が印加される。クランプ１１１と基板テーブルＷＴとの間の電流の流れがジョンソン・ラーベック効果を引き起こす。これがクランプ１１１および基板テーブルＷＴを合わせて引っ張ることにより、クランプが基板テーブル上に固定される。基板を露光する場合には、基板がバール１１５の上に位置決めされ、第１電極１１４に電圧が印加される。第１電極１１４から基板への電流の流れがジョンソン・ラーベック効果を引き起こす。これが基板をクランプ１１１上へと引っ張ることにより、基板がクランプに固定される。

[00112] 抵抗材料１１３の抵抗率は高いため、その結果、電極１１４、１１７から抵抗材料を通って流れる電流は抵抗材料を著しく加熱することになる。クランプ１１１からのこの熱の一部を取り除くために、水（またはその他の液体）が冷却流体導管１２０に通される。

[00113] 図１０は、クランプ１１１を上から見た断面図において概略的に示す。この断面は冷却流体導管１２０を通る断面である。図１０から分かるように、冷却流体導管１２０は、クランプ１１１の外側縁部から始まり、クランプの中心に向かって渦巻きを描いた後、クランプの外側縁部に向かって外向きに渦巻きを描く単一の導管の形態であってよい。図１０に示す実施形態において、冷却流体導管１２０の入口１３０は、クランプ１１１における冷却流体導管の出口１３１とは反対側にある。

[00114] ジョンソン・ラーベック効果はクランプ１１１において相当量の熱を引き起こす。そのため、出口１３１における流体の温度は入口１３０における流体の温度より著しく高い。入口１３０に入った流体は、出口１３１に到達間近の流体の近くを通過する。これが生じる領域が点線１３２で表示されている。このことは、領域１３２に位置する冷却流体導管１２０の一部分と一部分の間に望ましくない温度勾配を引き起こす。すなわち、熱せられていない流体が出口に到達間近の流体（出口に到達間近の流体はクランプ１１１によって熱せられている）の近くを通過する、冷却流体導管の一部分と一部分の間に望ましくない温度勾配が見られることになる。このような温度勾配は、かかる温度勾配の近傍でウェーハクランプ１１１上に保持されるウェーハにゆがみが生じることになるため望ましくない。望ましくない温度勾配により生じたウェーハのゆがみは、リソグラフィ装置のミラーまたはその他の光学部品を調整することで、ある程度補正することが可能であり得るが、この方法では十分有効な量の補正をもたらすことはできない可能性がある。例えば、投影されたパターンのオーバーレイ（すなわち、投影されたパターンがウェーハ上のパターンと位置合わせされる度合い）が所望のオーバーレイに一致しないことがあり得る。

[00115] 図９および１０に示される本発明の実施形態では、クランプ１１１にヒータ１４０を設けることでこの問題を解消している。ヒータ１４０は、例えば、電気ヒータ（例えば、電流を通すことによって加熱される金属プレート）であってよい。ヒータ１４０は、入口１３０に隣接する冷却流体導管１２０のおよそ最初の９０°の周囲に延在する。この９０°という角度は、クランプ１１１の中心からクランプの周囲を測定したものであり、０°をほぼ入口１３０の位置としたものである。この実施形態において、ヒータ１４０は冷却流体導管１２０と第１電極１１４との間に位置している。ヒータを使用して冷却流体導管１２０を通る流体を加熱することにより、冷却流体導管内の流体の温度が上昇する。このことが、点線１３２で囲まれた領域における冷却流体導管１２０の一部分と一部分の間の温度勾配を減少させるため、利点がある。いくらかの温度勾配は残るが、温度勾配は著しく減少し、残存する温度勾配により生じるウェーハゆがみはリソグラフィ装置のミラーまたはその他の光学部品を使って補正することが可能となり得る。このことは、所望のオーバーレイに一致するオーバーレイを達成することを可能にし得る。

[00116] 図９において、ヒータ１４０は冷却流体導管１２０と第１電極１１４との間にあるものとして示されているが、代替的に（または付加的に）、ヒータ１４０は冷却流体導管と第２電極１１７との間に位置してもよい。ヒータ１４０はクランプ１１１内の任意の好適な場所に設けられてよい。ヒータは、入口１３０に隣接する流体を加熱することにより、入口に隣接する流体と出口に接近している流体との間の温度勾配を減少させるように位置決めされ得る。ヒータ１４０によりもたらされる加熱は局所的である。すなわち、ヒータ１４０は、その近傍で抵抗材料１１３の温度を著しく上昇させるが、例えば、クランプ１１１の他の部分において抵抗材料１１３の温度を著しく上昇させることはない。

[00117] 「出口に接近している流体」との表現は、例えば、冷却流体導管１２０の長さの少なくともおよそ４分の３を既に進んだ流体を意味するとみなされ得る。「入口に隣接する」との表現は、流体がクランプ１１１に入る地点から特定の距離内にあることを意味することを意図していない。「入口に隣接する」との表現は、クランプ１１１内に入った流体が、クランプの相当部分を既に通過した流体であって、したがってかなり高温の流体の近くを初めて進む位置を意味し得る（例えば、図１０に示される通り）。

[00118] 抵抗材料１１３は積層されたＡｌＮ層から形成されてもよい。ヒータ１４０は、クランプ１１１の製造過程において２つのＡｌＮ層の間に設けられてもよい。

[00119] 図９および１０に関連して説明された本発明の実施形態の利点は、冷却流体導管１２０の隣接する部分同士の間の温度勾配をきわめて大きく減少し得るため、クランプ１１１を形成するために使用し得る抵抗材料１１３の選択により大きな自由度が与えられることである。すなわち、問題となる温度勾配が減少するため、もはや補償できない程度に温度勾配を増大させることなく、より高い抵抗率の抵抗材料を使用することができる。本発明の実施形態は、使用される冷却液についてもより大きな自由度を与え得る。これは、クランプ１１１内に望ましくない大きな温度勾配が生じることを防止するために必要となる冷却液の熱容量が下がるためである。

[00120] 図１０は、入口１３０に隣接する冷却流体導管１２０のおよそ最初の９０°の周囲に延在するヒータ１４０を示しているが、ヒータ１４０は、入口１３０に隣接する冷却流体導管の別の部分の周囲に延在してもよい。例えば、ヒータ１４０は、冷却流体導管の最初の９０°を超えて、例えば、入口１３０に隣接する冷却流体導管１２０のおよそ最初の１８０°の周囲に延在してもよい。ヒータ１４０は、冷却流体導管１２０の任意の好適な部分の周囲に延在してもよい。ヒータ１４０は、クランプ１１１内に入った後の冷却液を加熱するように位置決めされ得る（ヒータはクランプ内またはクランプ上に位置する）。ヒータ１４０は、入口１３０に隣接して（例えば、図１０に示されるように、あるいは図１０に示されるよりも入口により近くまたはより遠くに）設けられる。クランプ１１１内の冷却液の局所的加熱を、冷却液が高温の冷却液の近くを通過する位置に設けることにより、クランプ内の温度勾配が減少する。

[00121] 冷却液は、例えば、水であってよく、あるいは、その他の好適な液体であってよい。冷却液が冷却流体導管１２０を通る際に受け取る熱は、冷却液が出口１３１に到達する前にその一部が気体になるのに十分な熱であってよい。

[00122] 図１０には渦巻き状の冷却流体導管１２０が示されているが、冷却流体導管は任意の好適な構成であってよい。図１０には１本の冷却流体導管１２０が示されているが、１以上の冷却流体導管がクランプに設けられてもよい。１以上の冷却流体導管が設けられる場合、各々の冷却流体導管にヒータを設けてよい。

[00123] ヒータは、冷却流体導管の任意の一部を局所的に加熱するために使用し得る。例えば、ヒータは、冷却流体導管の一部であって、減らすことが望ましい温度勾配（例えば、レンズやミラー調整といったその他の手段では十分に補償することのできない温度勾配）が存在する一部を局所的に加熱するために使用し得る。例えば、冷却流体導管の異なる部分を局所的に加熱するために１以上のヒータを使用してもよい。

[00124] 図９および１０に示される本発明の実施形態はジョンソン・ラーベッククランプに関する文脈において説明されたが、本発明は任意の好適なクランプに使用し得る。例えば、本発明は、静電クランプまたは図６〜８に関して前述したタイプのクランプに使用し得る。

[00125] 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）、メトロロジツール、および／または検査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。

[00126] 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。

[00127] 本明細書において、リソグラフィ装置における静電クランプの使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載の静電クランプが、例えば、マスク検査装置、ウェーハ検査装置、空間像メトロロジシステムでの使用、ならびにより一般的には、真空または周囲（非真空）条件のいずれかにおいてウェーハ（またはその他の基板）あるいはマスク（またはその他のパターニングデバイス）などの物体を測定または処理するあらゆるシステム、例えば、プラズマエッチャーまたは蒸着装置での使用等、他の用途を有し得ることが理解されるべきである。

[00128] 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、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、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荷電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。

[00129] 「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、および静電型光学コンポーネントを含む様々な種類の光学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。

[00130] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。上記の説明は、本発明を制限することを意図したものではない。

Claims

物体を保持するクランプであって、
前記クランプは、前記物体を前記クランプに固定するために電圧を印加することのできる電極と、入口と出口とを有する冷却流体導管と、を備え、
前記クランプには、前記冷却流体導管の一部を局所的に加熱するヒータが設けられ、
前記ヒータは、前記冷却流体導管の前記入口に隣接する一部を局所的に加熱することにより、前記入口に隣接する流体と前記出口に接近している流体との間の温度勾配を減少させる、クランプ。
前記ヒータは、前記冷却流体導管の入口に隣接して位置する、請求項１に記載のクランプ。
前記ヒータは、前記クランプの中心から前記クランプの周囲を測定して、およそ９０°以上にわたって延在する、請求項１又は２に記載のクランプ。
前記ヒータは、前記冷却流体導管と前記クランプの電極との間に位置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のクランプ。
前記クランプは、ジョンソン・ラーベック（Johnsen-Rahbek）クランプまたは静電クランプである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のクランプ。
前記冷却流体導管は、前記クランプの外側縁部から始まり、前記クランプの中心に向かって内向きに渦巻きを描いた後、前記クランプの前記外側縁部に向けて外向きに渦巻きを描く単一の導管を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のクランプ。
物体を保持するクランプであって、前記物体を前記クランプに固定するために電圧を印加することのできる電極を備えるクランプ、を冷却する方法であって、
冷却流体導管の入口内に冷却流体を通すことと、
前記冷却流体導管の出口から高温の冷却流体を除去することと、
ヒータを使用して、前記入口に隣接する流体と前記出口に接近している流体との間の温度勾配を減少させるように、前記入口に隣接する前記冷却流体を局所的に加熱することと、を含む、方法。
放射ビームを提供する照明システムと、前記放射ビームのビーム経路内に物体を支持する物体サポートと、を備えるリソグラフィ装置であって、
前記物体サポートは、請求項１に記載のクランプを備える、リソグラフィ装置。