JP4988263B2

JP4988263B2 - ウェハー補強裏打ち用可搬静電チャック（ｅｓｃ）

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Publication number: JP4988263B2
Application number: JP2006194781A
Authority: JP
Inventors: ウドレッツラフ
Original assignee: Alexander Udo Ulrich Heinz Retzlaff; Monika Jutta Retzlaff; Stefanie Retzlaff
Current assignee: Alexander Udo Ulrich Heinz Retzlaff; Monika Jutta Retzlaff; Stefanie Retzlaff
Priority date: 2005-07-18
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: GB2428518B; SG129375A1; US20070014073A1; JP2007053348A; GB2428518A; KR20070011146A; DE202005011367U1; US7564672B2; GB0611846D0

Description

本発明は、ウェハーの静電チャックに関し、特に、充電(クランプ電圧を印加)した後、数時間まで搬送又は他のプロセス工程のための外部電力供給ユニットへの恒常的な接続なしに、薄いウェハーをクランプし続ける可動キャリアーである、可動な、可搬静電チャック(Transfer-ESC)に関連する。

可動な、可搬静電チャック(Transfer-ESC)は、薄い基板の機械的支持キャリアーとして用いられる。この技術は半導体産業の集積回路（ＩＣ）の製造に応用されている。チップ又はウェハーを一層薄くする傾向は、ＲＦＩＤチップ製品だけでなく、パワー・チップ、及び多くの異なる他のアプリケーションに見られる。これらの支持キャリアーは、可動な、可搬静電チャック上にクランプされる基板の大きさ及び厚みが、標準のウェハーの大きさ、厚み及び形状と同等であるため、薄くもろいウェハーを現行の製造装置上で安全に操作することが可能である。支持キャリアー手法の利点の１つは、製造装置の外側で搬送基板を可逆に(reversible)クランプすることである。その上、可搬静電チャックを充電した後、長時間の間、付加的な外部電流又は電圧供給を必要としない。このため、可搬静電チャック及び薄いウェハーのパッケージは、通常の厚みのウェハーとして取り扱うことができる。現行の搬送装置及びプロセス装置(研削装置、エッチング装置、又はポリッシング装置、インプラント装置(Implanter)、ＰＶＤツール、スパッタリング・ツール、又はＣＶＤツール。ドイツ実用新案DE20311625U1参照)は今後も用いることができる。プロセス工程を終了した後、薄いウェハー又は分離されたチップは、静電クランプ力（clamping force）を停止させた後可搬静電チャックから離されてもよく、又は再び再充電されてもよい。可搬静電チャックは再利用可能である。上述のものと同様の問題点は、医学業界、太陽エネルギー産業、又はディスプレイ産業など、他の産業分野で見られる。本明細書で用いるように、「ウェハー」は、半導体ウェハー、ガラス、又はセラミック・プレート、又は任意の種々の他の適切な基板を含む、チャック上に保持され得る任意の種々の種類の基板を包含する。

150μmの薄いウェハーのための最新技術は、機械的に安定化させるためのポリマー保護フォイルの使用である。この支持手法は100μmまでの薄さのウェハーに適用可能であると思われる。添付された／接着された保護フォイルは、後のプロセス工程の後、機械的に剥離する必要がある。これは、もろく損傷を受け易いウェハーの破損につながる。この手法の欠点は、フォイルが再利用できないこと、及びフォイルに高温に対する耐性がないことである。これらの用途は温度が摂氏150度より低いプロセス工程に限定される。

代替として、可搬静電チャックを、フォイルの代わりの安定化キャリアーとして用いることができる。薄いウェハーと可搬静電チャックの接続は、クランプ電圧(典型的に300Ｖから3000Ｖ)を印加することによって実施される。可搬静電チャック内の電極構造とウェハーとの間に静電界が発生する。その結果のクランプ力は、平板コンデンサのクーロン力に類似している。可搬静電チャックを、取り付けられたウェハーと共にクランプした後、それは、電圧又は電流供給システムへの更なる接続なしに搬送又は処理され得る。コンデンサ構造の漏れ電流(典型的に室温で＜5nA)は時間と共に放電し、そのクランプ力が低減するため、２、３時間後、可搬静電チャックの更なる再充電が必要となる。これはクランプされたウェハーの損失となり得る。

欧州特許公開公報EP1217655A1において薄いウェハーを操作する方法が示されており、この方法で、搬送可能な静電チャックに対し最初に「Transfer-ESC」という用語を用いている。Landesbergerらによる米国特許公開公報US2004／0037692A1内では、マトリックス状に配置される電極が記載されている。電極構造をマトリックスの形状で提供することにより、そのマトリックスの各々の電極の極性を反転させることによって個別のチップを「ピクセル状に(pixelwise)」取り除くことができる。Landesbergerらは、図２に四半円セグメントの電極から成る円形の構造を記載している。四半円セグメントのうち各２つが互いに接続され、これらは導通されると正（＋）又は負（−）の電極になる。前の分離されたチップをチャックから離脱させる(de-chucking)場合は、マトリックス構造を用いて適切な電極構造が非導通状態にされ、四半円セグメントの少なくとも２つの極性を反転させることにより、そのチップは離され得る。

可動な可搬静電チャックに対し、チップ業界では何十年もの間、製造ツールでウェハーをクランプするために静止型静電チャック（ＥＳＣ）が用いられている。静止型ＥＳＣ及びエンドエフェクタは、それらが電力供給ユニットに恒常的に接続されるような方法で差別化され、そのためにこれらは可動ではない。このため、不十分な電力供給に関する漏れ電流にはあまり関心がなかった。これらのＥＳＣは、高速なチャク吸着（chucking）及びチャック離脱(de-chucking)サイクルタイムを達成するために主に修正される。また、電極構造には多くの異なる設計が開発されている。ユニポーラ、バイポーラ、及び多極電極構造の幾つかの例は、米国特許US4551192、US4480284、US4184188、US4384918、US4692836、US4724510、US5572398、US5151845、US6174583、欧州特許EP0692814、EP0460955、EP1070381に見られる。欧州特許EP0880818B1には、低電圧静電クランプが記載されている。クランプ力は、印加される電圧に依存するだけでなく、電極の構造によって著しい影響を受ける。ユニポーラ・チャック及びバイポーラ・チャックのクーロン力の値を計算する式は、平板コンデンサの類似の考察から既知である。２つの、別々に充電され、長く延長されて蛇行して配置され、100μmより狭い幅を有し、電極間間隔が100μmより小さい電極を用いることにより、クランプ力が改善され、予測したよりも高くなることが分かった。これらが不均一な電界を生じさせることが示されている。この不均一な電界は、付加的な力成分（force component）を有する。誘電性の物体(ウェハー)は、不均一な電界にその物体を浸すことによって、静電的にクランプされ得る。この不均一な電界は、誘電性の物体を最も高い電界の領域に引き込む傾向がある力を生成する。このため、印加されるクランプ電圧を低減させても同じクランプ力が達成される。フラット・パネル・ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）製造技術を用いることによって、電極のアレイの電極の最小幅は２０μmとなり、デポジットされる誘電体層は５μmの厚みを有する。必要とされるクランプ電圧は１kVより小さい。最新技術の静止型ＥＳＣは、電極の幅が約３mmで、電極間間隔が約１mmである電極を用いる。典型的に、これらは１kVから３kVの範囲のクランプ電圧で機能する。用いられる誘電体層の厚みは１０μmから５００μmの範囲である。静止型ＥＳＣを製造するために異なる厚膜技術が適用される。

欧州特許公開公報EU805487A2は、不良の電極を出力端子から電気的に切り離すためのヒューズの使用を記載している。この用途は、電力供給ユニットに恒常的に接続される静止型ＥＳＣに関連する。抵抗体のヒューズは、5mmまでの長さを有する、ニッケル燐、ニッケルクロム、又はその他のものなど、抵抗性のある材料から構成される。これらの種類のヒューズの欠点は、適切な薄膜技術を用いてこれらを集積することができないことである。

提案された解決策は、可動な、可搬静電チャックへの更なる技術的及び商業的要求を満たしていない。薄い(＜150μm)及び極度に薄い(＜50μm)基板の破損のリスクは、ウェハーの製造及び搬送中に可搬静電チャックを用いることによって著しく低減されるが、クランプ電力は、幾つかのプロセス工程でいまだに問題点となっている。これらのプロセス工程は、摂氏750度までの温度で実施される、ＣＶＤプロセス、メタライゼーション・プロセス、及びアニール・プロセスである。クーロン・チャックのクランプ力は、印加されるクランプ電圧（Ｕ）、絶縁体層の誘電率（ε_ｒ）の二乗に比例し、絶縁体層（ｄ）の厚みの二乗に反比例する。このため、強い静電保持力は、誘電率が高い材料(ε_rが３．５から９）、及び厚みが非常に薄い絶縁体層で、高いクランプ電圧（Ｕ＞1000Ｖ)を有することによって得られる。上述のように及び引用した特許にあるように、典型的に用いられる誘電体材料の殆どは、摂氏約250度の高温で絶縁作用の著しい低下を示す。これは高い漏れ電流を引き起こし、それにより、クランプ時間は非常に短くなる。また、大きな欠点の１つは、誘電体層のたったひとつの欠陥が、可搬静電チャックの致命的な欠陥を引き起こし得ることである。

上述の欠点を考慮し、本発明の目的は、高温で低い漏れ電流で機能し、高く好ましく増大されたクランプ力を生成し、誘電体層内に幾つかの欠陥がある場合でも機能し得る、可動な可搬静電チャック(Transfer-ESC)を妥当なコストで製造することである。

本発明に従って、新しいタイプの可動な可搬静電チャックの解決策が請求項１に記載されている。不均一な電界を印加することによって付加的な力成分を生成するために、クラスター状に組み合わされたモジュールである複数の電極ユニット・セルが用いられる。電極ユニット・セルの各クラスターは、欠陥のあるクラスターを切断する少なくとも１つの集積されたヒューズに接続される。このようにして本発明の目的は達成される。

大量のバイポーラ電極ユニット・セルをつくるために、集積回路(チップ)の製造プロセスで既知の薄膜技術が適用される。本発明によれば、各電極ユニット・セルは、１つの内側ピーク(peak)電極、横方向(lateral)絶縁体層、１つの周囲電極、及び上部誘電体層から成る。SiO₂はマイクロメートルあたり1000Ｖまでの高い破壊電圧を有することが知られている。また、摂氏300度で漏れ電流を少量しか生成しない、非常に純粋で欠陥のない二酸化シリコン層を作ることが可能である。200Ｖから2000Ｖまでの破壊電圧が必要されることを考慮すると、ピーク電極を周囲電極から分離している横方向絶縁体層の幅は２μmである。

電極ユニット・セルの方形又は六辺形の形状により、表面上のユニット・セルの密度を最大にすることが可能となる。これまで、０．５μm及びそれより狭い線幅がＩＣ製造で広く用いられている。これを考慮すると、方形の電極ユニット・セルは、０．５μm×０．５μmのピーク電極を有する必要があり、横方向絶縁体層は２μmの幅を有する必要があり、周囲電極の線幅は０．５μmである。これらの寸法を用いると、方形のユニット・セルの５μｍの格子定数が計算され得る。例として、６×６電極ユニット・セルが１つのクラスターに組み合わされたモジュールである場合、各クラスターは、３０×３０μｍ^２の表面積を有し得る。各クラスターは少なくとも１つのヒューズに接続される。このヒューズは、電流密度があまりに高い場合、そのクラスターへの電気的結合を切り離す。これは、例えば、上部誘電体層内の欠陥によって生じ得る。ＩＣ製造プロセス中の典型的な欠陥サイズは、１μm又はそれより小さい範囲にある。この欠陥は、局地的な制限された漏れ電流、通常の漏れ電流よりもずっと高い電気的衝撃電流を引き起こし得る。この電気的衝撃電流は、数ミリアンペア程度に高い可能性があり、ヒューズ材料の電流密度が短期間の間臨界制限を越えるため、ヒューズが溶融する。これによりそのクラスターへの接続が切り離される。電極自体は、多数のこのようなクラスターから構成されており、そのため、電極の機能性は局地的欠陥による重大な影響は受けない。集積されたヒューズは適切に設計されており、これは可搬静電チャックの充電及び放電処理は影響を受けないことを意味する。あらゆる経験が、可搬静電チャックの充電処理の間に欠陥が認識されることを示す。可搬静電チャックの充電は、クランプ電圧の上昇で実施されるが、30μAから300μAの充電電流の制限を有する。バス・システムによって大量の(百万まで又はそれ以上の)集積されたヒューズに分配される、この小さく、狭く制御された充電電流によって、薄膜技術内でヒューズを使用するための技術的に信頼性のある解決策が可能となり、このため、半導体ＩＣ技術から既知である製造プロセスでの完全な組み込みが可能となる。１つのクラスターが充電処理の間に破壊された場合でも、百万ものこれらのクラスターを用いる可搬静電チャックは、その機能性を維持する。５μm格子で構成される電極ユニット・セルを考えると、その結果のクラスター密度は、平方ミリメートル当たり1000個のクラスターとなる。これは、150mmの可搬静電チャックに適用される場合、500,000,000個以上のシングル能動電極ユニット・セルがあることを意味する。

以下の図面の説明は、好ましい及び例示用の特徴の列挙を含む。これらの特徴の各々は、単に特定の図面の状況だけではなく、本発明において全般的に用いることが可能であり、本発明は、これらの特徴の任意の組合せ、又は２つ又はそれ以上のこれらの特徴を含むことを理解されたい。本発明の代表的な実施例を添付の図面を参照して説明する。

図１ａは方形の、及び図１ｂは六辺形の電極ユニット・セル（10）を示す。これは、１つの内側ピーク電極(1)、横方向絶縁体層(2)、１つの周囲電極(3)、及び上部誘電体層(8)で構成される。内側ピーク電極(1)及び周囲電極(3)の材料の選択肢は、銅、アルミニウム、又はタングステンなどの電気的導電性金属であり得、或いは高度にドープしたポリシリコン又はアモルファスシリコンも用いられ得る。誘電体層(2、8)に用いられる材料は、典型的に、熱成長酸化物、ＣＶＤ酸化物、又はプラズマ酸化物、窒化物、又は他の適切な非導電体層、又はこのような層の組合せである。電極ユニット・セル（10）を互いに結びつけることによって、図２に示すように、表面の完全なカバーが達成される。ここでは、６×６電極ユニット・セル（10）のクラスター(4)が示されている。

ＩＣ製造技術では通常のことであるが、多くの異なる機能レベルが互いの上に配置され得る。そのため、集積されたヒューズ(5)が各クラスター(4)のすぐ下に位置付けられ得る。図３は、集積されたヒューズ(5)を、蛇行して配置されるライン(6)と共に示す。導電性ライン(6)は、典型的に300対１の長さ対幅の関係を達成するように設計される。この実施例の集積されたヒューズ(5)の抵抗は10,000オーム以上に達するように設計される。これは、アモルファス又は他結晶シリコン・ラインを適切なドープと共に用いることによって達成される。しかし、薄い金属層の使用も可能である。図３では、125μmの長さの導電性ライン(6)を示し、これは、電気的衝撃電流の際、溶融し、バス・システム(7)へのクラスター(4)の接触を切断する。個々の集積されたヒューズ(5)は、図４に示すように、バス・システム(7)によって互いに接続される。

図５は、電極ユニット・セル及びその電界を示す。ここでは、電極ユニット・セル（10）の断面が、第２レベルの集積されたヒューズ(5)、及びバス・システム(7)の一部と共に示されている。この実施例のバス・システム(7)は、３６個のピーク電極(1)で構成されるクラスター(4)へ、集積されたヒューズ(5)を介して結合されている。すべてのこれらのパーツは、同一の、この場合は負（−）の、電位を有する。周囲電極(3)は、図２で見られるように正の電位（＋）を有する。不均一な電界を強調するため、（＋）から（−）への矢印付きの線が電界線(field lines)を示している。この不均質で不均一な電界は、特に、可搬静電チャックの上部誘電体層(8)までほんの数マイクロメートルしか離れていない、近接した地点で非常に強い。不均一な電界の特有な形状は、ピーク電極(1)を用いることによって著しく生じる。電界線の密度は、周囲電極(3)近辺の領域よりもピーク電極(1)近くで一層高くなる。周囲電極(3)の領域はピーク電極の領域より約１０倍大きく、このため、欠陥のある上部誘電体層(8)を有する可能性が高くなると思われるが、この実施例では、集積されたヒューズ(5)は、ピーク電極(1)に直列に電気的に接続している。別の実施例において、ヒューズ(5)は、周囲電極(3)にも直列に電気的に接続し得る。クランプされるウェハー(12)に直接接触する可搬静電チャックの表面（8a）から数十マイクロメートル離れるだけで、電界線は、その表面に対しほぼ平行になりほぼ均質になる。これが、不均一な電界が誘電性の物体を電界の最も高い領域に引き込む傾向のある力を生じさせるという、不均一な電界に物体を浸すことによって、誘電性の物体、即ち、プロセス・ウェハー(12)、が静電的にクランプされ得るという効果が、可搬静電チャックの表面（8a）に近接した場合のみに効果的である理由である。

図６は、図５よりも更に全体的な断面の概略を上述の構造要素と共に示し、更に、可搬静電チャックのベース材料(11)、及びその上にクランプされたプロセス・ウェハー(12)も示す。可搬静電チャックのベース材料(11)は、半導体ウェハー自体、好ましくはシリコン・ウェハーである。電極を充電及び放電するための外部コンタクト(13)は、ドイツ特許公開公報DE102004041049A1又はDE102004030723A1に記載されているように、典型的に可搬静電チャックの裏側に配置される。エネルギー（電流）の付加的な蓄積には、コンデンサ(9)が、表面領域（8a）に直角にベース材料(11)内に設けられる。これらのコンデンサ(9)は、ディープ・トレンチ技術によりつくられ得、これらは電極に追加のエネルギーを供給することによって可搬静電チャックの一層長いクランプ時間を可能にする。電極及びコンデンサ(9)の接続の詳細は、ＩＣ製造設計及びプロセスから既知であるため、ここに示す必要はない。シリコン・ウェハーの使用により、測定ユニット又は制御ユニット、プロセッサ又はデータ記録ユニットなど、共通の半導体構成要素を統合する機会が与えられる。これは、可搬静電チャックのために必要とされるクランプ手段、即ち、電極ユニット・セル（10）、バス・システム(7)、及び集積されたヒューズ(5)が、ベース材料(11)の頂部上の層に位置するためである。トランジスタ、ダイオード、又はレジスタなどの能動及び受動構成要素は、ベース材料(11)に集積されることが好ましい。しかし、これらの半導体構成要素の適用温度は、典型的に、低い温度（＜摂氏120度）に制限される。これらの能動及び受動構成要素の電流及び電圧供給は、アウタルキー(autarky)・コンデンサ(9)、バッテリー又は蓄電池を用いて自給自足で実施される。この自給自足の電力供給は、測定又は制御の目的のためだけに、可搬静電チャックの電極に結合されるか、又は結合されない。これらの専用のコンデンサ(9)又は蓄電池は、可搬静電チャックの個別のコンタクト(14)を用いて充電され得る。集積される能動及び受動構成要素は、クランプされる薄いウェハー(12)の製造の間の、時間、温度、又はプロセス・フローなど、関連するプロセス・パラメータを記録するように設計され得る。パラメータは、プログラミングのためにも用いられ得る、特別なデータポートを用いて読み出され得る。データポート用のインターフェースはここでは詳細に示していない。集積された制御ユニットを用いることにより、可搬静電チャックの電極をオン又はオフに切り替えることが可能である。完全に誘電体で絶縁され得る高電圧ＤＭＯＳトランジスタ、又は他の適切な種類のバイポーラ・トランジスタ又はＭＯＳトランジスタは、ソリッド・ステート・スイッチとして機能し、集積された制御ユニットによって駆動され、バス・システム(7)を用いて起動され得る。電極のこの種の制御された切り替えの用途の１つは、チップのピック・アンド・プレースである。電極は、「オン」又は「オフ」になるようにプログラムされ得、これが、可搬静電チャックのある領域の、クランプされるプロセス・ウェハー(12)へのクランプ力に影響を与え得、制御し得る。可搬静電チャックの中央の電極をオフに切り替えると、端部の力が比較的増加する。可搬静電チャックのクランプ電圧と組み合わされ、クランプ力は、凹凸に曲がったウェハー(12)に適合した力が生成されるように変化し得る。この変動の有効な用途の一例はフォトリソグラフィである。クランプされるプロセス・ウェハー(12)の平坦度は、臨界寸法の分解能に非常に重要な影響を与える。従ってプロセス・ウェハー(12)の平坦度の局地的な不完全さを調節するために非常に多くの数の電極が必要となる。平坦度測定ツール、及び可搬静電チャックの制御ユニットへのこれらの測定結果のフィードバック・ループへ結合されることにより、チャックされる(chucked)プロセス・ウェハー(12)の平坦度を測定、変更、及び制御するために、クローズド・ループがつくられ得る。

厚膜技術を用いて製造される可搬静電チャックでは、同様の平坦度に達することはできない。印刷プロセス及び焼結プロセスは、それぞれ、高さが約３μmから３０μmの範囲である上部誘電体層(8)の上に微小なでこぼこを生成する。これは、平坦なウェハー(12)と可搬静電チャックの表面（8a）との間に付加的な隙間を生じさせる。このため、事実上の上部誘電体層(8)の厚みが増加する。しかし、誘電体層（ｄ）の厚みの増加と共に、クランプ力は大きく低減する。ベース材料(11)としてウェハーを備えた可搬静電チャックは製造ウェハー(12)と同様に平坦であるため、これらはこの用途に最も適している。この平坦度は、特に、プロセス・ウェハー(12)と可搬静電チャックの表面（8a）との間に数マイクロメートルの近接を必要とする、不均一な電界の付加的な力成分を生成させるために必要とされる。

本発明の利点は、大量の電極ユニット・セルだけでなく更に集積された半導体構成要素を備えた可搬静電チャックが、ＩＣ業界の通常のプロセス及び技術でシリコンからつくられたベース・ウェハー上に製造され得ることである。ピーク電極の適用により不均一な電界を生成することができ、これが、近接するウェハーを効果的にクランプする。非常に純粋な材料及び精巧なプロセスを用いることにより、非常に平坦な表面を有する、ほぼ欠陥のない誘電体層を構成することができる。ＩＣ製造技術及び環境を用いることによって、荒い表面又は粒子などの微小な欠点が低減され得、又は回避され得る。幾つかの電極ユニット・セルが破壊された場合に電極の機能性を維持することが可能なヒューズを組み込むことも、重要な利点の１つである。このようにして、適切な摂氏300度を超える温度に対し、非常に強く、高度に効果的な、薄いウェハーをクランプするための可動な可搬静電チャックが、半導体ウェハー自体から製造され得、つくられ得る。可搬静電チャックを製造するためにシリコン・ウェハーをベース材料(又は半導体構成要素を集積するために適切な他の材料)として用いることにより、測定ユニット又は制御ユニット、プロセッサ又はデータ記録ユニットなど、可搬静電チャック内の他の半導体構成要素を統合する機会が提供される。シングル電極は、ソリッド・ステート・スイッチを用いて「オン」又は「オフ」に切り替えることが可能である。ウェハー及び可搬静電チャックに同一の材料を用いることにより、熱膨張係数が同一であるために機械的応力が低減されるか又は排除され得る。

図１ａ及び図１ｂは、それぞれ方形の及び六辺形の電極ユニット・セルの上面図を示す。図２は、電極ユニット・セルのクラスターの上面図を示す。図３は、集積されたヒューズの上面図を示し、クラスターの位置付けは点線で示す。図４は、バス・システムの一部の上面図を示す。図５は、第２レベルの集積されたヒューズ、及びバス・システムの一部と共に、電極ユニット・セルの断面図を示す。図６は、可搬静電チャックのベース材料に埋め込まれた、付加的な集積されたコンデンサ、及びその上にクランプされるべきプロセス・ウェハーの断面図を示し、電極を充電及び放電するための裏側コンタクトだけでなく、アウタルキー・コンデンサのための個別のコンタクトを示す。

符号の説明

１内側ピーク電極
２横方向絶縁体層
３周囲電極
４電極ユニット・セルのクラスター
５集積されたヒューズ
６蛇行して配置されたライン
７バス・システム
８上部誘電体層
８ａ可搬静電チャックの表面
９コンデンサ
１０電極ユニット・セル
１１可搬静電チャックの半導体ベース材料
１２可搬静電チャック上にクランプされるプロセス・ウェハー
１３電極のための外部コンタクト
１４アウタルキー・コンデンサのための個別のコンタクト

Claims

搬送又は他のプロセス工程のための外部電力供給ユニットへの恒常的な接続なしに、クランプ電圧を印加することによってその上にプロセス・ウェハー（１２）を静電気的にクランプするための第１の表面（８ａ）を含む、可動な可搬静電チャックであって、
不均一な電界をつくる、頂部に複数の電極を有する半導体ベース材料（１１）であって、前記電極の各々が複数のバイポーラ電極ユニット・セル（１０）からのモジュールで構成される半導体ベース材料と、
１つの内側ピーク電極（１）、横方向絶縁体層（２）、周囲電極（３）、及び上部誘電体層（８）を含む前記電極ユニット・セル（１０）、
とを含み、前記電極ユニット・セル（１０）がクラスター（４）に組み合わされており、
前記クラスター（４）の各々が、１つ又はそれ以上の集積されたヒューズ（５）に結合されており、
コンデンサ（９）、バッテリー又は蓄電池が設けられており、前記コンデンサ（９）、前記バッテリー又は前記蓄電池に蓄積されたエネルギーが、能動及び受動半導体構成要素に供給されることを特徴とする、
可動チャック。
前記電極ユニット・セル（１０）が５μmを超えない長さ、及び５μmを超えない幅を有する、請求項１に記載の可動チャック。
前記クラスター（４）の各々が、４個から100,000個の前記電極ユニット・セル（１０）から構成される、請求項１に記載の可動チャック。
前記電極の各々が、２つ又はそれ以上の前記クラスター（４）から構成される、請求項１に記載の可動チャック。
測定ユニット又は制御ユニット、プロセッサ又はデータ記録ユニットなど、集積された半導体構成要素が、前記半導体ベース材料（１１）内に統合される、請求項１に記載の可動チャック。
前記半導体ベース材料（１１）に集積される高電圧ＤＭＯＳトランジスタなどのソリッド・ステート・スイッチが、前記電極をオン又はオフに切り替えるために適用される、請求項１に記載の可動チャック。