(57)【要約】【課題】【解決手段】装置は、ウエハに対して実行されるメニスカスプロセスを監視する。プロセッサによって受信される現在の処理の監視データは、ウエハおよび処理ヘッドの間のギャップの特徴を示す。プロセッサは、姿勢監視信号の形態であるデータと現行レシピとに応答するよう構成される。プロセッサは、さらなるメニスカス処理においてメニスカスを安定に保つことを可能にするためのメニスカス監視信号を生成する。監視は、現在のギャップが、（ｉ）現行レシピの所望のギャップ以外のギャップであり、かつ、（ｉｉ）安定したメニスカスに対応するか否かを判定するために現在のメニスカス処理に対して行われる。その場合、較正レシピが、現在の、ギャップを指定するものとして特定される。この較正レシピは、現在のギャップによるウエハ面のメニスカス処理のためのパラメータを指定する。ウエハ面のメニスカス処理は、特定された較正レシピによって指定されたパラメータを用いて継続される。【選択図】図２Ｅ
2011501435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ面のメニスカス処理を監視してメニスカスの安定性を維持するための装置であって、前記処理はレシピに応じた処理であり、前記装置は、
流体放出面を備えるよう構成された近接ヘッドであって、前記流体放出面は、前記流体放出面および前記ウエハ面の間のギャップにわたって広がる前記メニスカスを規定するために流体を供給および収集し、メニスカスの安定性は前記メニスカスの連続的な構造によって特徴付けられ、メニスカスの不安定性は前記メニスカスの不連続な構造によって特徴付けられる、近接ヘッドと、
前記メニスカス処理のために前記ヘッドに対して移動できるように前記ウエハを載置するよう構成されたキャリアであって、前記移動中に、前記ウエハ面および前記流体放出面の相対的な所望の姿勢が、望ましくない相対姿勢に変化しうる、キャリアと、
前記ヘッドに取り付けられたメニスカス監視システムであって、前記ギャップを横切って前記メニスカスの第１の位置へ第１の監視ビームを向けるよう構成された第１のメニスカスモニタと、前記ギャップを横切って前記メニスカスの第２の位置へ、前記第１のビームとは別個に第２の監視ビームを向けるよう構成された第２のメニスカスモニタとを備え、前記メニスカスモニタの各々は、現行レシピに応じた処理中に、それぞれの前記メニスカス位置において、前記ウエハ面および前記流体放出面の相対姿勢を表す別個の姿勢監視信号を生成するためにそれぞれの前記監視ビームの反射を別個に受信するよう構成されている、メニスカス監視システムと、
前記姿勢監視信号と前記現行レシピとに応答して、前記メニスカスの安定性の維持を可能にするためにメニスカス監視信号を生成するよう構成されたプロセッサと
を備える装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記キャリアは、さらに、前記ウエハ面の両側にあるキャリアサイドを備えるよう構成されており、前記所望の姿勢では、前記キャリアサイドは、前記ウエハ面と同一平面上に存在し、
前記第１のメニスカスモニタは、前記ギャップを横切って一方の前記キャリアサイド上に前記第１の監視ビームを向けるよう構成されており、
前記第２のメニスカスモニタは、前記ギャップを横切って他方の前記キャリアサイド上に前記第２の監視ビームを向けるよう構成されており、
前記メニスカスモニタの各々は、さらに、前記別個の姿勢監視信号を生成するために、それぞれの前記キャリアサイドから、それぞれの前記監視ビームの前記反射を別個に受信するよう構成されている装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記ヘッドは、さらに、前記キャリアに対する前記流体放出面の前記姿勢を変化させる前記ヘッドの調整のために物理的パラメータを備えるよう構成されており、
前記プロセッサは、さらに、前記物理的パラメータの内の特定の１または複数の物理的パラメータの定量的調整量を表す前記メニスカス監視信号を生成するよう構成されており、前記特定の１または複数の物理的パラメータは、前記メニスカスの安定性を維持しつつ処理の継続を可能にするために調整される前記物理的パラメータである装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記キャリアは、さらに、前記ウエハ面の両側にあるキャリアサイドを備えるよう構成されており、前記所望の姿勢では、前記キャリアサイドは、前記ウエハ面と同一平面上に存在し、
前記調整のための前記さらなる構成の前記ヘッドは、前記キャリアの前記両側のサイドと前記流体放出面とが非一様なギャップだけ互いに離間される傾斜を回避するためのものであり、
前記さらなる構成の前記プロセッサは、前記傾斜の定量的調整量を前記特定の物理的パラメータとして表すために前記メニスカス監視信号を生成し、前記傾斜の前記定量的調整量は、前記メニスカスの安定性を維持しつつ処理の継続を可能にするような量である装置。
【請求項５】
請求項２に記載の装置であって、
前記現行レシピは、前記メニスカスを構成するためのプロセスパラメータを指定し、
前記プロセッサは、さらに、前記現行レシピの前記プロセスパラメータの内の特定の１または複数のプロセスパラメータの定量的調整量を表す前記メニスカス監視信号を生成するよう構成され、前記特定の１または複数のプロセスパラメータは、前記メニスカスの安定性の維持を可能にするために調整される前記現行レシピの前記プロセスパラメータである装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、特定のプロセスパラメータは、
前記流体が前記ギャップに供給される圧力、
前記流体が前記ギャップから収集される圧力、
前記近接ヘッドに対する前記ウエハの移動の速度、
前記近接ヘッドに対する前記ウエハの移動の速度のタイミング、
前記流体が前記ギャップに供給される位置であって、前記センサの位置に対する位置、および、
前記流体が前記ギャップから収集される位置
の内の１または複数である装置。
【請求項７】
請求項２に記載の装置であって、
前記現行レシピは、前記ウエハ面および前記流体放出面の間に一様なギャップを有する前記所望の姿勢を提供するように、現在のプロセスパラメータを指定し、
前記姿勢監視信号は、現在のギャップと前記現在のギャップのギャップ値とを表し、前記現在のギャップは望ましくないギャップであり、
前記プロセッサは、さらに、前記姿勢監視信号に応答して前記望ましくないギャップをメニスカスの安定性と相関させて、前記プロセスパラメータの内の特定の１または複数のプロセスパラメータの定量的調整量を含む修正済みレシピを表す前記メニスカス監視信号を生成するよう構成されており、前記特定の１または複数のプロセスパラメータは、前記現在のギャップにおいて前記メニスカスの安定性を維持できるように調整される前記現在のプロセスパラメータである、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、前記相関させるよう構成された前記プロセッサは、
複数の較正レシピを含む行列を格納するためのデータベースであって、各較正レシピは、前記望ましくないギャップの１つ、および、前記１つの望ましくないギャップにわたって安定的であるメニスカスに対応する特定のプロセスパラメータの値を規定する、データベースと、
前記現在のギャップを規定する較正レシピを特定すると共に、前記現行レシピを修正して前記修正済みの現行レシピに応じた前記ウエハのさらなる処理中に前記メニスカスの安定性を維持するのに前記現行レシピのどの特定のプロセスパラメータを量的に調整するかを決定するために、前記現在のギャップを、前記行列に含まれる前記較正レシピの１つの前記望ましくないギャップの１つと照合するための命令と、を備える装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、
前記プロセッサは、さらに、前記現行レシピによって指定された近接ヘッド姿勢のための物理的パラメータを用いたセットアップモードでの動作のために構成されており、前記動作はメニスカスなしに実行され、
前記セットアップモードにおいて、前記姿勢監視信号は、前記ウエハ面および前記流体放出面の相対姿勢が、前記所望の姿勢であるか前記望ましくない姿勢であるかを集合的に示し、
前記プロセッサは、さらに、前記セットアップモード中に生成された前記姿勢監視信号と次のレシピとに応答して、前記ヘッドの前記物理的パラメータの内の１または複数を前記キャリアに対して調整するための少なくとも１つの定量的調整量を規定するセットアップ信号を生成するよう構成されており、前記調整は、前記次のレシピに従った前記ウエハの処理中に前記メニスカスを安定させるために前記次のレシピによって指定された一様なギャップの値を提供する装置。
【請求項１０】
メニスカスを用いたウエハ面の処理を監視するための装置であって、前記監視は、前記処理中に前記メニスカスを安定に維持することによってメニスカス分断を回避し、前記処理はレシピに応じて実行され、前記装置は、
流体放出面を備えるよう構成された近接ヘッドであって、前記流体放出面は、前記流体放出面および前記ウエハ面の間のギャップを横切る構造で広がる前記メニスカスを規定するために流体を供給および収集し、前記メニスカス分断は、連続的なメニスカス構造を不連続なメニスカス構造に変化させる、近接ヘッドと、
前記流体放出面が前記ウエハ面に対する所望の姿勢にある状態で、前記ヘッドと相対的に移動させるために前記ウエハを載置するよう構成されたキャリアであって、前記ウエハの移動は、前記流体放出面が前記ウエハ面に対する望ましくない姿勢にある状態での移動をさらに含み、前記キャリアは、さらに、前記ウエハ面の両側に位置し、前記所望の姿勢では前記ウエハ面と同一平面上に存在するキャリアサイドを備えるよう構成されている、キャリアと、
前記近接ヘッド上に取り付けられたメニスカス監視システムであって、前記ギャップを横切って前記キャリアサイドの一方の上に第１のレーザビームを向けるよう構成された第１のメニスカスモニタと、前記ギャップを横切って前記キャリアサイドの他方の上に、前記第１のビームとは別個に第２のレーザビームを向けるよう構成された第２のメニスカスモニタとを備え、前記メニスカスモニタの各々は、それぞれの前記キャリアサイドで前記ウエハ面および前記流体放出面の相対姿勢を表す別個の姿勢監視信号を生成するために前記キャリアのそれぞれの前記キャリアサイドからのそれぞれの前記レーザビームの反射を別個に受信するよう構成されている、メニスカス監視システムと、
前記姿勢監視信号および現行レシピに応答して、さらなるメニスカス処理中に前記メニスカスを安定に維持できるようにするメニスカス監視信号を生成するよう構成されたプロセッサと
を備える装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、
前記近接ヘッドは、さらに、前記キャリアに対して前記ヘッドの前記流体放出面を調整するよう構成された調整器を備え、
前記キャリアは、さらに、前記近接ヘッドが前記キャリアに対して調整された姿勢にある状態で、前記近接ヘッドの近傍を通過するように前記ウエハを案内するよう構成され、
前記プロセッサは、さらに、前記現行レシピ後の次のレシピに応じたウエハの処理中に前記近接ヘッドの近傍で別のウエハを通過させる移動の際に、前記流体放出面が、前記次のレシピに従った処理中に安定した前記メニスカスを維持できるような前記キャリアに対する相対姿勢に配置されるように、前記調整器が前記キャリアに対して前記ヘッドの前記流体放出面を調整する量である前記近接ヘッドの定量的調整量を表す前記メニスカス監視信号を生成するよう構成されている装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、
前記調整器は、前記ヘッドの前記定量的調整量を表す前記メニスカス監視信号に応答するよう構成され、前記応答は、前記キャリアに対して前記流体放出面を移動させるための前記ヘッドの調整であり、
前記ヘッドが調整された状態で、前記キャリアは、前記次のレシピに応じた処理中に前記メニスカスの安定性を維持できるように前記次のレシピによって指定された前記所望の相対姿勢にある前記近接ヘッドの近傍を通過するよう前記ウエハを案内する装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の装置であって、
前記プロセッサは、前記ウエハ面に対する前記望ましくない姿勢から前記所望の姿勢に前記流体放出面を方向付けて、さらなるメニスカス処理中に安定した前記メニスカスの維持を可能にするために前記ヘッドに対してなされる調整の形態で、前記生成されたメニスカス監視信号を表示するよう構成されている装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の装置であって、
前記現行レシピは、前記ウエハ面および前記流体放出面の間に一様なギャップを有する前記所望の姿勢を提供するように、プロセスパラメータを指定し、
前記メニスカス監視システムは、さらに、前記ウエハ面および前記流体放出面の間の非一様なギャップを表す前記姿勢監視信号を生成するよう構成され、
前記プロセッサは、さらに、前記非一様なギャップを較正レシピと相関させるよう構成されており、前記較正レシピは、前記非一様なギャップと、前記ギャップが前記非一様なギャップの値を有していても安定したメニスカスを生成するプロセスパラメータとを指定し、前記相関の結果、前記較正レシピによって修正された前記現行レシピに従って前記処理を継続することにより、前記非一様なギャップが前記ウエハ面および前記流体放出面の間に残ったままであっても前記安定したメニスカスが維持されることが可能になる装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の装置であって、さらに、複数の行列レシピを含む行列を格納するデータベースを備え、
行列レシピの各々は、前記ギャップの非一様な値を指定し、非一様なギャップの各々は、前記ウエハ面および前記流体放出面の間に存在し前記望ましくない姿勢の１つに対応するギャップであり、非一様なギャップの各々に対して、前記行列レシピは、安定したメニスカスに対応する特定のプロセスパラメータの値を含み、
前記現行レシピは、前記ウエハ面および前記流体放出面の間に一様なギャップを有する前記所望の姿勢を提供するように、プロセスパラメータを指定し、
前記メニスカス監視システムは、さらに、前記ウエハ面および前記流体放出面の間の現在の非一様なギャップを表す前記姿勢監視信号を生成するよう構成され、
前記プロセッサは、さらに、前記現行レシピによって指定された前記プロセスパラメータの内の特定の１または複数のプロセスパラメータの定量的調整量を生成するよう構成されており、前記特定のプロセスパラメータは、前記姿勢監視信号によって表された前記現在のギャップと同じである非一様なギャップを有する前記行列レシピに従って調整される前記現行レシピの前記プロセスパラメータであり、前記定量的調整量で前記現行レシピを修正することにより、前記現在の非一様なギャップが前記ウエハ面および前記流体放出面の間に残っていても、さらなるメニスカス処理中の前記安定したメニスカスの維持が可能になる装置。
【請求項１６】
メニスカスを安定させるためにウエハ面のメニスカス処理を監視する方法であって、前記処理は、前記ウエハ面および近接ヘッドの間の所望のギャップを規定する現行レシピに応じた処理であり、前記方法は、
現在のギャップが前記所望のギャップではないと判定するために現在のメニスカス処理を監視する工程と、
前記現在のギャップを指定する較正レシピを特定する工程と、
前記特定された較正レシピによって指定されたプロセスパラメータを用いて、前記ウエハ面の前記メニスカス処理を継続する工程と
を備える方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、さらに
前記現在のギャップが、許容可能なギャップの範囲内にあるか否かを最初に決定する工程であって、前記範囲内の前記ギャップは、安定したメニスカスを用いたメニスカス処理に対応する、工程と、
前記現在のギャップが前記許容可能なギャップの範囲内にある場合にのみ、前記特定工程および前記継続工程を実行する工程と
を備える方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、さらに
前記現在のギャップが、許容可能なギャップの範囲内にあるか否かを最初に決定する工程であって、前記範囲内の前記ギャップは、安定したメニスカスを用いたメニスカス処理に対応する、工程と、
前記現在のギャップが前記許容可能なギャップの範囲内にない場合に、前記メニスカス処理を中断する工程と
を備える方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法であって、前記特定工程は、安定したメニスカスのためのプロセスパラメータをそれぞれ指定するものとして知られている複数の較正レシピをレビューする工程を備える方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、前記特定工程は、さらに、
前記現在のギャップを、前記現在のギャップと同じであるギャップを指定する前記複数の較正レシピの内の１つ較正レシピによって指定されたギャップと照合する工程と、
前記継続工程で用いる前記１つの較正レシピの前記プロセスパラメータを特定する工程と
を備える方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、前記ウエハ面の前記メニスカス処理を継続する工程は、
新しい現行レシピを規定するために、前記１つの較正レシピによって指定された前記プロセスパラメータと一致するように、前記現行レシピの前記プロセスパラメータを調整する工程と、
前記継続工程で前記新しい現行レシピの前記プロセスパラメータを用いて、前記ウエハを処理する工程と
を備える方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、さらに、
前記新しい現行レシピの前記プロセスパラメータを表すプロセス制御信号を生成する工程と、
前記ウエハを処理する工程が、前記新しい現行レシピによって特定された前記プロセスパラメータを用いて前記ウエハを処理するように、前記プロセス制御信号に応答して自動的に前記調整工程を実行する工程と
を備える方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、前記調整工程は、前記特定の１つの較正レシピによって指定された前記プロセスパラメータと一致するように、前記現行レシピの前記プロセスパラメータを手動で調整させる工程を備える方法。
【請求項２４】
ウエハ面のメニスカス処理を監視してメニスカスを安定状態に維持するための方法であって、前記処理は、前記ウエハ面および近接ヘッドの間の所望のギャップを指定する現行レシピに応じた処理であり、前記現行レシピは、さらに、前記メニスカス処理のためのプロセスパラメータを指定しており、前記方法は、
現在のギャップが、所望のギャップ以外であり、かつ、メニスカスを前記安定状態に維持することを許容するギャップ値で構成されているか否かを判定するために、現在のメニスカス処理を監視する工程と、
現在のギャップが、所望のギャップ以外のものであり、かつ、前記構成を有すると判定された場合に、前記現在のギャップと、前記現在のギャップにわたって安定したメニスカスを確立するのに用いるための較正済みプロセスパラメータとを指定する較正レシピを特定する工程と、
前記現行レシピの前記プロセスパラメータを、前記特定された較正レシピの前記プロセスパラメータに自動的に調整する工程と、
前記特定された較正レシピによって指定された前記プロセスパラメータを用いて、前記ウエハ面の前記メニスカス処理を継続する工程と
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ウエハ処理プロセスおよびウエハ処理装置に関し、特に、レシピ制御されたメニスカスによるウエハ面の処理においてギャップ値をメニスカスの安定性に相関させる方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ製造業では、例えば、加工動作によって基板の表面に望ましくない残留物が残される場合に、その動作後にウエハ（例えば、基板）を洗浄および乾燥する必要がある。かかる加工動作の例としては、プラズマエッチングおよび化学機械研磨（ＣＭＰ）が挙げられ、それらは各々、基板の表面上に望ましくない残留物を残すことがある。残念ながら、望ましくない残留物は、基板上に残されると、その基板から製造されるデバイスに欠陥を引き起こす場合があり、デバイスを動作不可能にすることもある。
【０００３】
加工動作後の基板の洗浄は、望ましくない残留物を除去することを目的としている。基板が湿式洗浄された後に、水またはその他の処理流体（以下では「流体」とする）の残留物が基板上に望ましくない残留物を残すことを防止するために、ウエハを効果的に乾燥させる必要がある。液滴が形成された際に通常起きるように、基板表面の流体の蒸発を放置すると、流体に溶けていた残留物すなわち汚染物質が、蒸発後に基板表面上に残り、スポットを形成することがある。蒸発を防止するためには、基板表面に液滴が形成されないよう、できるだけ迅速に洗浄流体を除去する必要がある。これを実現するために、回転乾燥、ＩＰＡ、または、マランゴニ乾燥など、いくつかの異なる乾燥技術の１つを利用してよい。これらの乾燥技術では、何らかの形態の移動する液体／気体の界面を基板表面に対して用いる。かかる界面は、適切に維持された場合にのみ、液滴の形成なしに基板表面を乾燥できる。残念ながら、移動する液体／気体の界面が崩れると、前述の乾燥方法のすべてでしばしば起きるように、液滴が形成されて液滴の蒸発が起き、基板表面上に汚染物質が残る。
【０００４】
上記に鑑みて、効果的な基板洗浄を提供しつつ、流体の液滴が乾燥することによって基板表面に汚染物質が残る可能性を低減する改良された洗浄システムおよび方法が求められている。
【発明の概要】
【０００５】
概して、実施形態は、レシピ制御されたメニスカスによるウエハの表面の処理を監視することにより上述の要求を満たす。プロセッサは、姿勢監視信号に応答して、メニスカスの安定性の維持を可能にするよう構成される。姿勢監視信号は、処理監視ビームの間で１つの連続した長さを有し、かつ、近接ヘッドの流体放出面とウエハ面との間のギャップにわたって連続的に広がるメニスカス構造を維持することによって、このメニスカスの安定性を実現する。要求は、安定したメニスカスに対応するレシピを規定する較正データによってさらに満たされる。現行レシピを用いたメニスカス処理において、安定したメニスカスでのメニスカス処理が維持される（すなわち、継続する）ことを可能にするために、望ましくないギャップの特定が、かかる較正データと相関される。
【０００６】
本発明は、方法、処理、装置、または、システムなど、種々の形態で実施できることを理解されたい。以下では、本発明の実施形態をいくつか説明する。
【０００７】
一実施形態においては、ウエハ面のメニスカス処理を監視してメニスカスを安定させるための装置が提供される。その処理は、レシピに従って実行される。プロセッサは、姿勢監視信号および現行レシピに応答して、メニスカスの安定性の維持を可能にするためにメニスカス監視信号を生成するよう構成される。
【０００８】
別の実施形態では、メニスカスを用いたウエハ面の処理を監視するための装置が提供されており、監視により、処理中にメニスカスを安定に維持することにより、メニスカス分断が回避される。その処理は、レシピに従って実行される。メニスカスモニタは、ウエハキャリアの両側の各々からの反射レーザビームをそれぞれ別個に受信して、それぞれの側でのウエハ面および流体放出面の間の相対姿勢を表す別個の姿勢監視信号を生成するよう構成される。プロセッサは、姿勢監視信号および現行レシピに応答して、さらなるメニスカス処理中にメニスカスを安定に維持できるようにするメニスカス監視信号を生成するよう構成される。
【０００９】
別の実施形態においては、メニスカスを安定させるために、ウエハ面のメニスカス処理を監視する方法が提供される。処理は、ウエハ面および近接ヘッドの間の所望のギャップを規定する現行レシピに従う。一動作が、現在のギャップが所望のギャップ以外のギャップであることと判定するために、現在のメニスカス処理を監視する。較正レシピが特定され、現在のギャップを指定する。ウエハ面に継続されるメニスカス処理は、特定された較正レシピによって指定されたプロセスパラメータを用いる。
【００１０】
別の実施形態においては、メニスカスを安定状態に維持するためにウエハ面のメニスカス処理を監視する方法が提供されており、その処理は、ウエハ面および近接ヘッドの間の所望のギャップを指定する現行レシピに応じたものである。現行レシピは、さらに、メニスカス処理のプロセスパラメータを指定する。現在のメニスカス処理を監視し、現在のギャップが、所望のギャップ以外であり、かつ、メニスカスを安定状態に維持することを許容するギャップ値で構成されているか否かを判定する動作が実行される。現在のギャップが、所望のギャップ以外のものであり、かつ、上述の構成を有すると判定された場合、現在のギャップと、現在のギャップにわたって安定したメニスカスを確立するのに用いるための較正済みプロセスパラメータとを指定する較正レシピを特定する動作が実行される。現行レシピのプロセスパラメータを、特定された較正レシピのプロセスパラメータに自動的に調整する動作が実行され、特定の較正レシピによって指定されたプロセスパラメータを用いて、ウエハ面のメニスカス処理が継続される。
【００１１】
本発明のその他の態様および利点については、本発明の原理を例示した添付図面を参照しつつ行う以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に従って、近接ヘッドとウエハ面との間に規定されたギャップの相対値を示し、相対値をメニスカスの安定性と関連づける曲線を描いたグラフ。
【００１３】
【図２Ａ】本発明の実施形態に従って、ウエハ処理中に近接ヘッドの近傍を通過するようウエハを移動させるキャリアを示す斜視図。
【００１４】
【図２Ｂ】本発明の実施形態に従って、メニスカスによって処理されるウエハを示す平面図。
【００１５】
【図２Ｃ】本発明の実施形態に従って、ウエハ処理中のメニスカスを示す斜視図。
【００１６】
【図２Ｄ】ウエハ処理中の安定したメニスカスを示す拡大立面図。
【００１７】
【図２Ｅ】ウエハ処理中の安定したメニスカスを示す拡大立面図。
【００１８】
【図３Ａ】ウエハの表面に対して望ましくない横傾斜の姿勢にあるヘッド平面を示す立面図。
【００１９】
【図３Ｂ】ウエハの表面に対して望ましくない縦傾斜の姿勢にあるヘッド平面を示す立面図。
【００２０】
【図４Ａ】図の実施形態によって回避されるメニスカスの望ましくない分裂の例を示す立面図。
【図４Ｂ】図の実施形態によって回避されるメニスカスの望ましくない分裂の例を示す平面図。
【００２１】
【図５】姿勢監視信号と、メニスカス処理のためのパラメータを規定するレシピとに応答するよう構成されたプロセッサを示す概略構成図。
【００２２】
【図６Ａ】物理的パラメータがキャリアに対して調整されるよう構成された近接ヘッドを示す平面図。
【００２３】
【図６Ｂ】物理的パラメータがキャリアに対して手動で調整されるよう構成された近接ヘッドの一実施形態を示す立面図。
【００２４】
【図６Ｃ】物理的パラメータがキャリアに対して自動で調整されるよう構成された近接ヘッドの別の実施形態を示す立面図。
【００２５】
【図７】相関モジュールを実行して、メニスカスの安定性の維持を容易にするためのレシピの行列を格納するデータベースにアクセスするプロセッサのＣＰＵの構成を示すブロック図。
【００２６】
【図８Ａ】相関モジュールの制御下でメニスカスの安定性の維持を可能にする方法を示すフローチャート。
【図８Ｂ】相関モジュールの制御下でメニスカスの安定性の維持を可能にする方法を示すフローチャート。
【００２７】
【図８Ｃ】メニスカスを安定状態に自動で維持するためにメニスカス処理を監視する方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
いくつかの代表的な実施形態が開示されており、ウエハ面のメニスカス処理の監視の例が規定されている。この監視は、近接ヘッドおよびウエハの間のギャップの監視である。ギャップにわたってメニスカスが形成される。処理中のギャップ値およびギャップ値のばらつきは、処理中のメニスカスの安定性と相関がある。メニスカスの安定性とは、メニスカスの連続的な構造に関するものであり、連続的な構造とは、メニスカスの分断がないこと（つまり、メニスカスの分裂がないこと）である。結果として、監視によって、連続的な構造の維持を可能にすれば、ウエハ面のメニスカス処理の連続性を保つことができる。一実施形態において、装置は、メニスカスの安定性を維持するためにウエハ面のメニスカス処理を監視し、その処理はレシピに従う処理である。近接ヘッド上に取り付けられたメニスカス監視システムが、現行レシピに応じた処理中に、ウエハ面および近接ヘッドの相対的な姿勢を表す複数の姿勢監視信号を生成する。プロセッサは、姿勢監視信号と現行レシピとに応答して、メニスカスの安定性の維持を可能にするためにメニスカス監視信号を生成するよう構成される。
【００２９】
別の実施形態においては、メニスカスを安定させるために、ウエハ面のメニスカス処理を監視する方法が提供される。処理は、ウエハ面および近接ヘッドの間の所望のギャップを規定する現行レシピに従う。この方法の一動作は、現在のギャップが所望のギャップ以外のギャップであると判定するために、現在のメニスカス処理を監視する。別の動作は、現在のギャップを指定する較正レシピを特定する。特定された較正レシピは、安定したメニスカスのためのプロセスパラメータを指定するものとして知られているレシピである。次の動作は、メニスカスの安定性を維持するために、特定された較正レシピによって指定されたプロセスパラメータを用いて、ウエハ面のメニスカス処理を継続する。
【００３０】
別の実施形態においては、メニスカスを安定状態に維持するためにウエハ面のメニスカス処理を監視する方法が提供されており、その処理は、ウエハ面および近接ヘッドの間の所望のギャップを指定する現行レシピに応じたものである。現行レシピは、さらに、メニスカス処理のプロセスパラメータを指定する。現在のメニスカス処理を監視し、現在のギャップが、所望のギャップ以外であり、かつ、メニスカスを安定状態に維持することを許容するギャップ値で構成されているか否かを判定する動作が含まれる。現在のギャップが所望のギャップ以外のものであり、上記のように構成されていると決定された場合に、現在のギャップと、現在のギャップにわたって安定したメニスカスを確立するのに用いるための較正済みプロセスパラメータとを指定する較正レシピを特定する動作が有効になる。現行レシピのプロセスパラメータを、特定された較正レシピのプロセスパラメータに自動的に調整する動作が実行される。別の動作が、特定された較正レシピによって指定されたプロセスパラメータを用いて、ウエハ面のメニスカス処理を継続する。
【００３１】
以下では、本発明の実施形態（単に「実施形態」とも呼ぶ）をいくつか説明する。当業者にとって明らかなように、本発明は、本明細書で説明する具体的な詳細事項の一部または全てがなくとも実施可能である。
【００３２】
本明細書で用いる「ウエハ」という用語は、半導体基板、ハードドライブディスク、光学ディスク、ガラス基板、平面パネルディスプレイ面、液晶ディスプレイ面などを指すが、それらに限定されず、それらの上には、処理（例えば、エッチングまたは蒸着）のためにプラズマが確立されるチャンバなどの処理チャンバ内で、材料または様々な材料の層が、形成または規定されてよい。かかるウエハはいずれも、本発明の実施形態によって処理されてよく、実施形態においては、改良された洗浄システムおよび方法が、効果的なウエハ洗浄を提供しつつ、液滴の乾燥によってウエハ面に汚染物質が残る可能性を低減する。
【００３３】
ウエハ（および構造）の姿勢は、本明細書では、直交するＸ軸、Ｙ軸、および、Ｚ軸によって表される。かかる軸は、表面、移動、または、平面の方向など、方向を規定しうる。
【００３４】
本明細書で用いる「メニスカス」という用語は、部分的には液体の表面張力によって境界を規定され閉じ込められた或る体積の液体を指す。実施形態において、閉じ込められた状態のメニスカスは、表面に対して移動されることが可能である。「表面」は、例えば、ウエハの表面（「ウエハ面」）、または、ウエハをマウントするキャリアの表面（「キャリア面」）であってよい。「Ｗ／Ｃ面」という用語は、ウエハ面およびキャリア面を集合的に指すものとする。メニスカス処理にとって望ましいメニスカスは、安定したメニスカスである。安定したメニスカスは、連続的な構造を有する。この構造は、Ｘ方向の所望の幅（図２Ｄの下のＷを参照）およびＹ方向の所望の長さ（図２ＥのＬＤを参照）にわたって完全に連続しており、メニスカスは、Ｚ方向の所望のギャップにわたって連続的に広がる（図２Ｄおよび２Ｅ）。具体的な実施形態では、Ｗ／Ｃ面に液体を供給しつつＷ／Ｃ面から液体を除去することによって、メニスカスが、この連続的な構造で安定するよう確立されてよい。さらに、メニスカスの安定性は、較正レシピを用いることによって、または、ギャップ値を変更することによって、維持することが可能である。
【００３５】
本明細書で用いる「近接ヘッド」という用語は、Ｗ／Ｃ面に近接して配置された時に、液体を受け取って、Ｗ／Ｃ面に供給し、Ｗ／Ｃ面から除去することができる装置を指す。近接とは、（ｉ）キャリア面（またはウエハ面）と、（ｉｉ）Ｗ／Ｃ面にメニスカスを提供する近接ヘッドの表面（「ヘッド面」）との間に小さな（例えば、４ｍｍの）ギャップがある時の状態を指す。このように、ヘッドは、そのギャップだけＷ／Ｃ面から離間される。一実施形態において、ヘッド面は、（例えば、セットアップ時に）、ウエハ面と実質的に平行に、かつ、キャリア面と実質的に平行に配置される。したがって、メニスカスの一部が、ヘッド面およびウエハ面の間に規定され、メニスカスの別の部分が、ヘッド面とキャリア面の間に規定されてよい。安定した連続的なメニスカスのこれらの部分は、互いに連続することで、１つのメニスカスを規定する。
【００３６】
「〜に近接して配置された」という用語は、ヘッド面およびＷ／Ｃ面の「近接」を指し、この近接はギャップによって規定される。ギャップは、Ｚ方向に測定された近接距離である。例えば、セットアップ中に、キャリアおよびヘッド面の相対的なＺ方向位置を調整することによって、様々な程度の近接を実現できる。一実施形態において、近接距離（ギャップ）の例は、約０．２５ｍｍないし約４ｍｍの間であってよく、別の実施形態においては、約０．５ｍｍないし約１．５ｍｍの間であってよく、最も好ましい実施形態においては、ギャップは約０．３ｍｍであってよい。一実施形態において、近接ヘッドは、複数の液体入力を受け入れており、受け入れた液体を除去するための真空ポートを備えるよう構成される。
【００３７】
メニスカスに対する液体の供給および除去を制御することによって、メニスカスを制御してＷ／Ｃ面に対して移動させることができる。一部の実施形態では、処理中に、近接ヘッドを静止させた状態でウエハを移動させてよく、他の実施形態では、ウエハを静止させた状態でヘッドを移動させてもよい。さらに補足すると、処理は任意の方向で実行可能であり、すなわち、水平でないＷ／Ｃ面（例えば、水平に対して角度がついたキャリアまたはウエハ）にメニスカスを施すことも可能であることを理解されたい。以下のような好ましい実施形態が記載されている：（ｉ）ウエハがキャリアによってＸ方向に移動される、（ｉｉ）Ｗ／Ｃ面の所望の姿勢はヘッド面に水平および平行（つまり、Ｘ−Ｙ平面内）である、（ｉｉｉ）近接ヘッドは静止している、（ｉｖ）ヘッド面の長さは、Ｗ／Ｃ面にわたってＹ方向に伸び、キャリアおよびウエハがＸ方向と平行に移動することによってヘッド面の近傍を通過する、（ｖ）ヘッド面およびＷ／Ｃ面は一様な値を有する所望のギャップだけ離間される（すなわち、ＸおよびＹ方向の全体にわたってＺ方向のギャップの大きさが一様である）、（ｖｉ）メニスカスは、ギャップにわたって連続した構造で（つまり、分断なく）安定して存在し、それにより、ギャップにわたってＸ、ＹおよびＺ方向の各々において連続性を保持する。
【００３８】
「レシピ」という用語は、（１）ウエハに適用される所望のメニスカス処理のプロセスパラメータと、（２）ギャップの確立に関する物理的パラメータとを規定または指定するコンピュータデータまたは別の形態の情報を指す。液体またはメニスカスを規定する液体について、プロセスパラメータは、液体の種類、圧力、流量、および、化学的性質を含みうる。メニスカスについて、プロセスパラメータは、液体メニスカスのサイズ、形状、および、位置を含みうる。近接ヘッドとＷ／Ｃ面との間の相対移動について、プロセスパラメータは、（ｉ）近接ヘッドに対するキャリアの移動速度（これは、一定でもよいし、あるいは、近接ヘッドに対するキャリアの位置によって変化してもよく、例えば、キャリアの移動速度は、メニスカスがウエハ上または、ウエハ外に移行する時に遅くなって、メニスカスの液体が、キャリアおよびウエハの間のギャップから流出する時間を長くしてもよい）と、（ｉｉ）近接ヘッドに対するウエハの移動速度または位置に応じた他のプロセスパラメータの制御のタイミングとを含みうる。メニスカスについて、物理的パラメータは、キャリアおよびウエハに対する近接ヘッドの位置および距離を規定するデータを含みうる。
【００３９】
本発明の出願人による分析によると、近接ヘッドと、処理されるＷ／Ｃ面との間に規定されたレシピ制御されたメニスカスを利用する際の１つの問題を、実施形態によって解決できることが示唆されている。その問題とは、用いるウエハの直径がますます大きくなるという半導体チップ製造の傾向である。例えば、直径は、初期の２５．４ｍｍ直径から大きくなり続けて最近の２００ｍｍ直径に達し、２００７年には３００ｍｍ直径のウエハに置き換わりつつあり、２００７年の予測では、例えば２０１３年までに４５０ｍｍ直径が利用されるようになるとされている。近接ヘッドがＹ方向においてウエハ直径よりも長く伸び、ウエハ直径がますます大きくなると、近接ヘッドおよびウエハの間の１回の相対移動でウエハ全体を処理するために、メニスカス長ＬＤは、Ｙ方向にますます長くなる必要がある。また、分析によると、その問題は、かかるメニスカスによって処理されるウエハのスループットを向上させる要求、例えば、メニスカス処理中の近接ヘッドに対するウエハの移動速度を増大させる要求に関連することが示唆されている。メニスカス長および相対速度の両方が増大した時に、出願人は、かかるメニスカスの安定性および相対移動の安定性を、メニスカス処理の所望の結果を得ることに関連するものとして特定した。出願人による分析は、ウエハのメニスカス処理中に近接ヘッドおよびＷ／Ｃ面の間のギャップの値を監視するシステムの必要性を示唆している。また、処理中のギャップ値およびギャップ値のばらつきを、処理中のメニスカスの安定性に相関付ける要求があることも示唆されている。メニスカスの安定性とは、（ｉ）メニスカスの連続的な構造を提供し、（ｉｉ）メニスカス処理中に分断なしに（すなわち、メニスカス分裂なしに）メニスカスの連続的な構造を維持することに関する安定性である。また、特定のギャップ値に対してプロセスパラメータおよび物理的パラメータを指定する較正データも要求され、かかるデータは安定したメニスカスに対応するものである。また、監視された現在のギャップ値を指定する較正レシピの内の１レシピを特定するために、監視された現在のギャップ値を用いて相関を実行する要求もある。また、安定したメニスカスの維持を可能にするために利用可能なプロセスパラメータを指定するために、相関の結果を用いる（すなわち、特定された較正レシピを用いる）要求もある。これらの要求を満たすことによって、システムは、ヘッドがウエハに接触することによるウエハへの損傷を回避しつつ、例えば、ウエハ直径をＹ方向に長くすることと、相対移動の速度を増大させることを可能にする。
【００４０】
以上を念頭において、以下では、これらおよびその他の要求を満たす構成例を提示する。かかる構成によると、ヘッドがウエハに接触することによるウエハへの損傷を回避しつつ、ウエハ直径とヘッド対ウエハ面の相対移動の速度との両方の増大を可能にすることができる。図１は、グラフ１００を示す。図１に示すデータは、直交するＸ、ＹおよびＺ軸が示された図２Ａ〜２Ｅを参照することによって理解可能である。グラフ１００は、ギャップ１０１の相対値を示しており、ギャップの一実施形態が、図２Ｄおよび２Ｅに１０１Ｄとして示されている。具体的なギャップ値は示されていないが、以下では、例えば、ＧＶＤ、ＧＶＵ、ＧＶＣＡＬ、および、ＧＶＮとして示される。図１では、メニスカス処理されている（すなわち、一般に符号１０４で表されるレシピ制御されたメニスカスによって処理されている）ウエハ１０２の直径Ｄ（図２Ｂ）に沿った位置に対して、相対的なギャップ値をプロットしている。一実施形態において、ウエハ１０２は、図２Ａに示すＸ方向に移動される。図２Ｃ〜２Ｅには、安定した構造のメニスカス１０４が図示されている（図２Ｄおよび２Ｅに関しては、１０４Ｄと呼ぶ）。対照的に、図４Ａは、メニスカスの一例（メニスカス１０４ＤＩＳと呼ぶ）を示しており、メニスカスは、ウエハの表面１０６と接触している。表面１０６は、図２Ｄおよび２Ｅに示したウエハ平面１０７を規定してよい。後述するように、処理のセットアップ時に、ウエハは最初、ＸおよびＹ軸によって規定される軸平面１０８（図２Ｄ）と平行に載置される。図２Ｄは、さらに、Ｚ方向と平行にウエハ厚さＴを有するウエハを示す。安定した連続的なメニスカス構造の維持を可能にするために各メニスカス１０４を監視する装置１０９について説明する。
【００４１】
図２Ｃは、Ｚ方向にウエハ１０２を挟んで位置すると共にＹ方向にウエハ１０２の直径Ｄ（図２Ｂ）にわたって（そして直径Ｄよりも長く）伸びる一対の近接ヘッド１１０を備えた装置１０９の一実施形態を示す。以下では、一つのかかるヘッド１１０について説明するが、かかる説明は、図２Ｃに示すヘッド１１０の各々に当てはまるものである。ヘッド１１０のヘッド面（すなわち、流体放出面）１１２が図示されており、その面は、ヘッド平面（すなわち、基準平面）１１４を規定するよう構成されている。セットアップ時に、基準平面１１４は、軸平面１０８（図２Ｄ）と平行に設置される。ウエハ面１０６のメニスカス処理において、ヘッド１１０および基準平面１１４は、Ｘ、Ｙ、およびＺ方向の各方向について固定されるよう意図される。実際には、ヘッド１１０、したがって、表面１１２およびヘッド平面１１４は、処理中にウエハ平面１０７と平行のままでなくてもよい。
【００４２】
図２Ｄおよび図２Ｅは、ウエハ上面１０６から離間されたヘッド面１１２の一方を示す。ギャップ１０１は、かかる空間を特定するものであり、図１で特定されたギャップである。ギャップ１０１は、図２Ｄおよび図２Ｅでは所望のギャップ１０１Ｄとして図示されており、ヘッド面１１２およびウエハ面１０６の間のギャップである。ギャップ１０１Ｄは、後述するように、所望の範囲ＡＲ（図１）内にある所望のギャップ値ＧＶＤを有する所望のメニスカス１０４Ｄに対して指定される。図２Ｄおよび図２Ｅで１０１Ｄとして図示した所望のギャップは、一様、つまりＸ、Ｙ、およびＺ方向のすべての方向にわたって同じギャップ値ＧＶＤを有する。他のギャップ１０１については、後述の通りである。
【００４３】
所望のギャップ１０１Ｄについては、図２Ｄおよび図２Ｅを参照して、以下のように説明してもよい。ヘッド面１１２が基準平面１１４と一致する状態で、ウエハ面１０６およびウエハ平面１０７は、軸平面１０８上にあってよく、ヘッド面１１２（および平面１１４）は、軸平面１０８と平行であってよい。（ウエハ平面１０７およびヘッド平面１１４が平行である）この実施形態において、ウエハ１０２およびヘッド１１０の相対姿勢が存在する。その相対姿勢は、所望のギャップ１０１Ｄが一様なギャップ値ＧＶＤを有する所望の姿勢である。一様なギャップ値は、例えば、上述の所望の範囲ＡＲ内の値であることが好ましい。図２Ｅは、ウエハ１０２の直径Ｄよりも長い長さＬＤの全体に沿って、ギャップ値がＹ方向において一様である様子を示している。この参照された実施形態では、上述の所望の範囲ＡＲ内の一様なギャップ１０１Ｄが提供され、メニスカス１０４ＤがプロセスパラメータＰＲＰに従って提供されており、メニスカス１０４Ｄは、「安定した」メニスカスであり、図１の曲線１１８によって特定される。曲線１１８は、曲線１２２の振れ幅に比べて小さい振れ幅を示している。曲線１１８は、さらに、ギャップの相対値が範囲ＡＲ内にあることを示している。曲線１２０は、ヘッド１１０のメニスカス（および真空）が停止されているためにＷ／Ｃ面がメニスカスと相互作用しない場合の相対的なギャップ値を示す。曲線１２０は、Ｗ／Ｃ面とメニスカスとの相互作用がある時の変動を観察することを可能にする基準状態を提供する。曲線１２０は、左から右に向かって相対的なギャップ値が減少していることを示しており、これは、ウエハがキャリアに適切に配置されていないことを示唆する。実施形態によって、曲線の振れ幅は、それらの振れ幅が得られた時のメニスカス構造の観察結果と相関付けられる。観察されたメニスカス構造の結果として、関連する振れ幅は、上述したように、メニスカスの安定性および不安定性と相関付けられてよい。例えば、観察結果は、現在のメニスカスの視覚的な観察結果であってよく、メニスカスの安定性および不安定性の記録が、現在監視されている振れ幅と関連づけられる。別の実施形態では、写真またはビデオによる観察結果が評価されて、メニスカスの安定性および不安定性と相関付けられてもよい。結果として、メニスカスの安定性は、相対的なギャップ値の範囲ＡＲと相関付けられてよく、後述のように、範囲ＡＲ外の範囲は、メニスカスの安定性および不安定性と関連づけられてよい。
【００４４】
図２Ａは、さらに、キャリア１３０の一実施形態を備える装置１０９を一般的に示している。キャリアは、各ウエハ面１０６をそれぞれのヘッド１１０のヘッド平面１１４に対する所望の姿勢に保持した状態で、近接ヘッド１１０に対する所望の移動を行うようにウエハ１０２を載置するよう構成される。一般に、所望の移動は、Ｘ方向の移動である。図２Ｄおよび図２Ｅに関して上述したように、所望の姿勢でのかかる所望の移動において、ウエハ面１０６およびそれぞれのヘッド平面１１４は、ギャップ値ＧＶＤが一様（すなわち、所望の値）であるギャップ１０１Ｄによって互いに離間される。
【００４５】
一般に、図３Ａおよび図３Ｂに示す別の実施形態では、１つのヘッド１１０が示されている。ヘッド１１０に対するウエハの移動は、ウエハ面１０６およびヘッド面１１２が互いに対して望ましくない相対姿勢にある状態での移動を含みうる。一般に、望ましくない相対姿勢（望ましくない姿勢とも呼ぶ）とは、ギャップの値（図の１０１Ｕ）が、一様な値ＧＶＤ以外の１または複数のギャップ値ＧＶＵ（図の１０１Ｕ−１、１０１Ｕ−２、１０１Ｕ−５、および、１０１Ｕ−６）を含むような姿勢である。１つの望ましくない姿勢は、図３Ａに示すように傾いている場合があり、この場合、ギャップは非一様で望ましい値ではなく、ギャップ値は範囲ＡＲ内にない。しかし、ギャップ値ＧＶＵは、表１を参照して後述するように、許容可能なギャップ値の範囲ＭＡＲ内にあってよい。一般に、実施形態を用いれば、メニスカス（図３Ａおよび図３Ｂの１０４Ｕ）を安定に維持することが可能になるため、範囲ＭＡＲが許容されてよい。実施形態を利用しないと、ギャップが一様から非一様に変化する時にメニスカス１０４が不安定になりうるため、このギャップ１０１Ｕは望ましくない。
【００４６】
一般に、一実施形態において、ＤＩＳ範囲のギャップ値は、後述するように（表１）、範囲ＡＲおよび範囲ＭＡＲの許容可能なギャップ値の範囲外のギャップ値である。ＤＩＳ範囲は、最も望ましくない相対姿勢であり、ここで「最も」とは、ギャップ１０１Ｕの望ましくない方向よりもさらに望ましくないことを指す。最も望ましくない相対姿勢は、（図４Ａおよび図４Ｂのメニスカス１０４ＤＩＳのように）不連続すなわち分断されたメニスカスに対応する。許容可能なギャップ値範囲ＡＲ内の値より小さく、ＭＡＲ範囲の値より小さいギャップ値の一例は、非常に小さい値のギャップ値であり、すなわち、ゼロギャップ値とは、それぞれのヘッド面１１２およびウエハ面１０６が接触していることに対応する。接触により、メニスカス１０４ＤＩＳが不連続になる。メニスカス１０４ＤＩＳが生じると、処理を停止しなければならないため、かかる不連続なメニスカスは最も望ましくない。
【００４７】
さらにキャリア１３０に言及すると、望ましくない姿勢について理解するとができる。キャリア構成は、図２Ａに示されており、両側のキャリアサイド１３２−１および１３２−２を備える。キャリアサイド１３２−１および１３２−２は、所望の姿勢においては、（ｉ）一方のウエハ面１０６および（ｉｉ）一方のウエハ平面１０７と同一平面上にあり、軸平面１０８（図２Ｄおよび２Ｅ）と平行であるキャリア平面１３４を規定する。サイド１３２−１および１３２−２は、一方のウエハ面１０６の両側のサイド１０６−１および１０６−２と隣接する。キャリア１３０に対するヘッド平面１１４の姿勢が望ましくない場合には、ヘッド平面１１４は、キャリア平面１３４、ウエハ平面１０７、軸平面１０８と平行ではなく、その結果、サイド１３２−１および１３２−２におけるギャップ値が等しくなくなり、望ましくない非一様なギャップ１０１Ｕ（図３Ａに１０１Ｕ−１および１０１Ｕ−２として図示）の存在が示唆される。
【００４８】
より詳細には、図３Ａの断面図は、望ましくない姿勢の一実施形態を示す。２つのウエハ面１０６の内の一方と、ヘッド平面１１４とが、互いに対して望ましくない姿勢に配置されている。参考のために、ウエハ平面１０７と同一平面上の面として、Ｘ−Ｙ平面を示している（Ｘ軸は、点Ｘで示されている）。ヘッド１１０のヘッド平面１１４は、Ｙ軸と平行ではない（すなわち、ウエハ平面１０７に対して鋭角になっている）。図に示すように、メニスカス長ＬＤは、ウエハ１０２の直径Ｄ（図２Ａ）より長い。メニスカス１０４Ｕは、ヘッド面１１２およびウエハ面１０６の間に広がる。一般的な意味で、図３Ａに示した望ましくない姿勢では、図に示すように、ヘッド１１０はＸ軸の周りに回転しており、ヘッド平面１１４はＹ軸に対して傾いている。ギャップ１０１Ｕの値は、図に示すように、ギャップ１０１Ｄの一様な値以外の１または複数の値を含む。したがって、図に示すように、ヘッド１１０に対するギャップ１０１Ｕは、ウエハ１０２の一端１３２−１に隣接する位置に値１０１Ｕ−１を有する。値１０１Ｕ−１は、ウエハ１０２の他端１３２−２に隣接する位置のギャップ値１０１Ｕ−２よりも実質的に小さい。図３Ａに関して、この望ましくない姿勢は、ウエハの左側が「浮き上がり」（すなわち、上方へ傾き）、ウエハの右側が沈んだ（すなわち、下方へ傾いている）かのように、ヘッド１１０が横傾斜していると表現される。横傾斜した望ましくない姿勢は、図３Ａに示すものと反対の方向、すなわち、ウエハの右側が［浮き上がり」（すなわち、上方へ傾き）、ウエハの左側が沈んだ（つまり、下方へ傾いている）かのような方向もありうる。
【００４９】
図３Ｂの断面図は、望ましくない姿勢の別の実施形態を示す。一方のウエハ面１０６とヘッド面１１２が、互いに対して傾斜した望ましくない方向にある。参考のために、軸を図示している。図に示すように、ウエハ面１０６および平面１０７は、軸平面１０８と同一平面上に存在する（Ｙ軸は、点として示されている）。メニスカス１０４Ｕのメニスカス幅Ｗが示されている。一般的な意味で、図３Ｂに示した望ましくない方向では、図に示すように、ヘッド１１０はＹ軸の周りに回転しており、ヘッド平面１１４は、Ｘ軸から傾斜してＸ軸と平行になっていない。ギャップ１０１Ｕの値は、図に示すように、ギャップ１０１Ｄの一様な値以外の１または複数の値を含む。したがって、図によると、ヘッド１１０に対するギャップ１０１Ｕは、値１０１Ｕ−５および値１０１Ｕ−６を有する。値１０１Ｕ−６は、ヘッド１１０の上昇した前方位置（図の右）に隣接する位置から、ウエハ１０２上の前方位置まで、Ｚ方向に伸びる。図に示すように、値１０１Ｕ−６は、ヘッド１１０の下降した後方位置（図の左）に隣接する位置からウエハ１０２上の後方位置までＺ軸方向に伸びる値１０１Ｕ−５よりも実質的に大きい。かかる位置は、例えば、ウエハの直径Ｄ上にあってよい。この望ましくない姿勢は、ヘッド１１０が後傾していると表現される。縦傾斜した望ましくない方向は、図３Ｂに示すものと反対の向き、すなわち、ヘッドの前端が下がり、後端が上がる方向もありうる。
【００５０】
望ましくないメニスカスを念頭に置くと、対照的な所望のメニスカスの安定性を理解できる。上記のメニスカスの連続的な構造は、メニスカスの分断（すなわち、メニスカスの分裂）がない構造である。図２Ｄおよび２Ｅは、安定したメニスカス１０４Ｄによってメニスカスの安定性を示す。例えば、図２Ｅにおいて、所望のメニスカス１０４Ｄの長さＬＤは、近接ヘッド１１０を横切るＹ方向に、ウエハ１０２の外周エッジを越えてキャリア１３０上まで伸びている。別の例において、図２Ｄでは、メニスカス１０４Ｄの幅Ｗは、途切れることなくＸ方向に伸びる。換言すると、メニスカス１０４Ｄは、幅Ｗにわたって完全に連続的である。また、図２Ｄおよび図２Ｅの各々において、メニスカス１０４Ｄは、Ｚ方向の所望のギャップ１０１Ｄにわたって連続的に伸びている。また、所望のメニスカス１０４Ｄの安定性は、所望の範囲ＡＲのギャップ値ＧＶＤを有するギャップ１０１Ｄによって示唆される。
【００５１】
かかるメニスカスの安定性と対比して、不安定なメニスカス１０４ＤＩＳの詳細は、図４Ａおよび４Ｂをさらに参照することによって理解できる。図４Ａは、概してＹ方向に、２つの分断した部分Ｍ１およびＭ２、すなわち、不完全な構造で、近接ヘッド１１０を横切って完全には伸びていないメニスカス１０４ＤＩＳを示す。部分Ｍ２においてのみ、メニスカス１０４ＤＩＳは、ウエハ１０２の外周エッジ１０６−１を越えてキャリア１３０上まで伸びている。このように、分断した部分Ｍ１およびＭ２のＹ方向の長さは、分断した長さＬ１およびＬ２（図４Ａ）であり、１つの長さＬＤではない（すなわち、完全に１つの長さにわたって連続的に伸びる図２Ｅの所望の長さＬＤではない）。別の例において、図４Ｂの平面図によると、メニスカス１０４ＤＩＳは、メニスカス１０４ＤＩＳが存在しない断絶部分Ｍ０を伴ってＹ方向に伸びている。換言すると、この例において、２つの分断した部分Ｍ１およびＭ２のメニスカス１０４ＤＩＳは、連続的ではなく、所望のメニスカス１０４Ｄの通常の長さＬＤにおいて不完全である。したがって、図４Ａおよび図４Ｂの各々によると、図のメニスカス１０１ＤＩＳは、分裂しており、望ましくないメニスカスの分裂を示している。
【００５２】
前述のように、出願人は、安定したメニスカス構造の維持を可能にするために、近接ヘッド１１０の表面１１２とメニスカス処理されるウエハ面１０６との間のギャップ１０１の値を監視する必要性があることを確認した。図３Ａおよび３Ｂは、さらに、かかる監視のための監視システム１４０を備えるよう構成された装置１０９の一実施形態を示している。以下では、一方の近接ヘッド１１０上の１つのかかるシステム１４０について説明するが、１つのシステム１４０についてのかかる説明は、図２Ｃに示したヘッド１１０の各々における監視システム１４０に当てはまるものである。したがって、システム１４０は、近接ヘッド１１０の各々に取り付けられた様々なメニスカスモニタ１４２を含んでよい。図３Ａの一実施形態において、メニスカスモニタ１４２−１は、両側のキャリアサイドの内の一方１３２−１の上に（レーザビームなどの）独立ビーム１４４−１を向ける（すなわち伝送する）よう構成されてよく、別のメニスカスモニタ１４２−２は、他方のキャリアサイド１３２−２の上に同様の独立ビーム１４４−２を向ける（すなわち伝送する）よう構成されてよい。メニスカスモニタ１４２の各々は、それぞれ対応するキャリアサイド１３２から、それぞれのビーム１４４の反射すなわち反射ビーム１４６Ｒを受信し、姿勢監視信号（全体としては、符号１４８）を生成するよう構成されてよい。信号１４８−１および１４８−２は、それぞれのメニスカスモニタ１４２−１および１４２−２によって生成されてよい。各メニスカスモニタ１４２について、監視信号１４８は、それぞれの第１および第２のビーム１４４と比較して、それぞれの第１および第２のキャリアサイド１３２−１および１３２−２におけるギャップ１０１の値に応じて変位した反射１４６Ｒを表す。モニタ１４２は、例えば、アメリカ・キーエンス社製のキーエンスＬＫシリーズレーザ変位センサであってよい。出力された姿勢監視信号１４８は、図２Ｃに示すようにヘッド１１０が載置されているのと同じ支持体上に取り付けられたたレーザ較正装置（fixture）に対して、セットアップ時に較正されてよい。較正されると、姿勢監視信号１４８は、それぞれの第１および第２のビーム１４４と比較して、それぞれの第１および第２のキャリアサイド１３２−１および１３２−２におけるギャップ１０１の値に応じて変位した反射１４６Ｒを表す。変位、したがって姿勢監視信号１４８の値は、（ｉ）キャリア１３０に載置された時のウエハ面１０６およびヘッド面１１２が互いに対して所望の姿勢にあるか（図２Ｄおよび図２Ｅに示すように、ギャップ１０１Ｄが、所望のギャップ値ＧＶＤを有するか）、または、（ｉｉ）ウエハ面１０６およびヘッド面１１２が、望ましくない姿勢の一つにあるか（例えば、ギャップが、図３Ａの１０１Ｕ−１および１０１Ｕ−２のように、所望の値以外の値を有するギャップ１０１Ｕであるか）、または、（ｉｉｉ）ウエハ面１０６およびヘッド面１１２が、不連続なメニスカス１０４ＤＩＳに対応する最も望ましくない相対姿勢（図４Ａおよび図４Ｂ）にあるか、に応じたギャップ値を表す。例（ｉｉ）において、監視信号１４８は、上述の例の横傾斜（例えば、ヘッド面１１２およびウエハ面��０６の間の横傾斜）で生じるギャップ１０１Ｕのギャップ値に応じて変位した反射１４６Ｒを表しうる。
【００５３】
また、上述のように、近接ヘッド１１０とメニスカス処理されるウエハ面１０６との間のギャップ１０１Ｕは、ウエハ１０２の表面１０６およびヘッド平面１１４が互いに対して縦傾斜した場合に規定されてもよい。ウエハ面１０６の適切なメニスカス処理の維持を（例えば、安定したメニスカス１０４Ｄによって）可能にするために、図３Ｂによると、装置１０９は、近接ヘッド１１０の各々に取り付けられた他のメニスカスモニタ１４２を備える監視システム１４０の一実施形態によって監視を行うよう構成されている。以下では、一方の近接ヘッド１１０上の１つのかかるシステム１４０について説明するが、１つのシステム１４０についてのかかる説明は、図２Ｃに示したヘッド１１０の各々に設けられた監視システム１４０に当てはまるものである。図３Ｂに示すように、一方のメニスカスモニタ１４２−３は、ウエハ１０２の一表面１０６上の前方傾斜位置１０２ＰＦに同様の独立ビーム１１４−３を向ける（すなわち伝送する）よう構成されてよく、別のメニスカスモニタ１４２−４は、ウエハ１０２の同じ一表面１０６の上の後方傾斜位置１０２ＰＲに同様の独立ビーム１４４−４を向ける（すなわち伝送する）よう構成されてよい。これらのメニスカスモニタ１４２−３および１４２−４の各々は、図３Ａに関して説明したのと同様に、それぞれ対応する位置１０２ＰＦおよび１０２ＰＲから、それぞれのビーム１４４の反射１４６Ｒを受信して、別の姿勢監視信号１４８を生成するよう構成されてよい。ビームの変位は、ウエハ面１０６およびヘッド面１１２が互いに対して以下の姿勢のいずれに配置されているかによって異なる：（ｉ）（図２Ｄに示した）所望の値のギャップ１０１Ｄを有する所望の姿勢、（ｉｉ）所望の値以外の値１０１Ｕ−５および１０１Ｕ−６のギャップ１０１Ｕを有する望ましくない傾斜した姿勢のいずれか（図３Ｂ）、または、（ｉｉｉ）不連続なメニスカスに対応する最も望ましくない相対姿勢のいずれか（図４Ｂ）。これらの縦傾斜の例（ｉｉ）および（ｉｉｉ）において、監視信号１４８は、上述の例の縦傾斜（例えば、ヘッド面１１２およびウエハ面１０６の間の縦傾斜）で生じるギャップ１０１の値に応じて変位した反射１４６Ｒを表す。
【００５４】
プロセッサ１５０を備えるよう構成された装置１０９を示す図５を参照しつつ、姿勢監視信号１４８の利用について説明する。プロセッサ１５０は、姿勢監視信号１４８およびレシピ１５２に応答するよう構成される。レシピ１５２は、例えば、特定の種類のウエハ１０２のメニスカス処理について上述したようなレシピであってよい。一般的な意味で、かかる種類のウエハ１０２に対する代表的なメニスカス処理動作中に、上述の構成のプロセッサ１５０は、メニスカスの安定性と相関するメニスカス監視信号１５３を生成するために、かかる信号１４８およびレシピ１５２に応答しうる。信号１５３がメニスカスの安定性と高い相関を持てば、信号１５３により、メニスカス１０４Ｄの安定した構造の維持が可能になる（すなわち、図４Ａおよび図４Ｂに示したメニスカスの分断なしに維持される）。
【００５５】
一般には、その結果、信号１５３に基づいて、メニスカス処理中に、維持されたメニスカス１０４Ｄの構造は、図２Ｄおよび図２Ｅに示すようになる。信号１５３をメニスカスの安定性にどのように相関させるか、および、信号１５３によって、どのように、メニスカス１０４Ｄの安定な構造（すなわち、図４ＡおよびＢに示したメニスカス分断のない構造）の維持が可能になるかを説明するために、装置１０９の実施形態を以下に記載する。一般に、以下の表１の列１〜３は、メニスカス安定性に対する相関の結果を示す。列１は、所望のメニスカス安定性の相関結果を特定しており、所望の一様なギャップ値ＧＶＤを有する所望のギャップ１０１Ｄの存在によって特徴付けられる。列１は、連続的なメニスカス構造、および、レベル１の所望の一様なギャップ値ＧＶＤを有する所望のギャップ１０１Ｄの存在によって特徴付けられる所望のメニスカス安定性の相関を特定する。ギャップ値ＧＶＤは、所望の（または許容可能な）範囲ＡＲ内にある。ＧＶＤは、一定であるか、または、図１に示すように許容可能な範囲ＡＲ内で時間的に変化するギャップ値であってよい。例えば、範囲ＡＲは、約１０秒ないし１０分の期間に約０．１ｍｍないし約１ｍｍの範囲であってよい。ギャップ値ＧＶＤが望ましい範囲ＡＲ内にある時、メニスカス１０４Ｄは、かかる期間中は、不連続になる傾向を持たないことを理解されたい。
【００５６】
【表１】
2011501435.tif 000003
【００５７】
列２は、望ましくないメニスカス安定性であるレベル２の相関結果を特定する。レベル２は、多くの望ましくないギャップ１０１Ｕのいずれかの存在によって特徴付けられる。ギャップ１０１Ｕのギャップ値は、（範囲ＡＲ外の）一実施形態のＭＡＲ範囲内に存在し、ＭＡＲＰＲＯと呼ぶこととする（プロセスパラメータを参照）。しかしながら、実施形態を用いて、後述の修正（すなわち調整）を可能にすることにより、かかる安定性を提供すれば、かかるギャップ値でも、メニスカス１０４Ｕを安定した構造に維持することができる。後述のように、実施形態を用いて、かかるメニスカス安定性を維持できるため、このギャップ１０１Ｕは、メニスカス１０４Ｕを安定した構造（すなわち状態）に維持できるようなギャップ値を有するよう構成されていると言ってもよい。かかる修正は、信号１５３を提供するために監視されているメニスカス処理の現行レシピ１５２ＣＲで指定された特定のメニスカスプロセスパラメータＰＲＰの値に関連する。例えば、レベル２Ｔの相関において、ギャップ１０１Ｕ２−Ｔは、非一様なギャップ値ＧＶＵ−Ｔ２が（範囲ＡＲ外の）ＭＡＲＰＲＯ範囲内に存在しうる横傾斜の状態を特定するものであるが、メニスカスは、それらの修正が現行レシピに対してなされた場合、安定した構造を有する。別の例では、レベル２Ｐの相関において、ギャップ１０１Ｕ２−Ｐは、非一様なギャップ値ＧＶＵ−Ｐ２が（範囲ＡＲ外の）ＭＡＲＰＲＯ範囲内に存在しうる縦傾斜の状態を特定するものであるが、それらの修正が現行レシピに対してなされた場合、メニスカスは、安定した構造を有する。例えば、範囲ＭＡＲＰＲＯの非一様なギャップ値ＧＶＵ−Ｔ２またはＧＶＵ−Ｐ２は、約１０秒ないし約１０分の期間、約１ｍｍないし約３ｍｍだけ範囲ＡＲを上回ったり、約１秒ないし約２秒の期間、約０．１ｍｍないし約０．３ｍｍだけ範囲ＡＲを下回ったりしうるが、それらの修正が現行レシピに対してなされた場合、メニスカスは、安定した構成を有する。列２は、「プロセスパラメータの調整」を示唆するものであり、かかる調整については、データ１５４−３に関連して後述する。
【００５８】
列３は、別のタイプの望ましくないメニスカス安定性のレベル３の相関結果を特定するものであり、これは、上述の最も望ましくない相対姿勢に相当し、ここでの「最も」とは、ギャップ１０１Ｕの望ましくない姿勢よりもさらに望ましくないことを示す。レベル３は、メニスカス１０４が現在は安定していない、つまり、メニスカスが現在すぐには安定しないような多くの望ましくないギャップ１０１ＤＩＳの１つの存在によって特徴付けられる。レベル３では、ギャップ１０１ＤＩＳは、即座に不連続な構造（すなわち、図４Ａおよび図４Ｂのメニスカス分断）が生じる危険性が高いギャップである。例えば、図４Ａに示したレベル３Ｔでは、ギャップ１０１ＤＩＳ−１は、ＭＡＲ範囲とＡＲ範囲のいずれにも入らないギャップ値ＤＩＳを有しうる横傾斜の状態を特定するものである。別の例では、レベル３Ｐの相関は、ＭＡＲ範囲とＡＲ範囲のいずれにも入らないギャップ値ＤＩＳを有しうる。ＭＡＲ範囲とＡＲ範囲のいずれにも入らないギャップ値ＤＩＳは、ＤＩＳ範囲にあると言うことができる（不連続メニスカスを参照）。ＤＩＳ範囲のこれらの非一様なギャップ値を有する例示のギャップ１０１ＤＩＳが存在すれば、いずれの場合でも、装置１０９を即座に中断する根拠となる。
【００５９】
実施形態による相関をさらに考慮すると、装置１０９の一実施形態において、現行レシピ１５２ＣＲは、ウエハ面１０６および流体放出面１１２の間の所望の一様なギャップ１０１Ｄを含むような所望の姿勢を提供するように、プロセスパラメータを指定しうる。この実施形態において、プロセッサ１５０は、以下の入力値を相関させるために姿勢監視信号１４８に応答するよう構成されてよい：（１）（現行レシピ１５２ＣＲによって指定された）一様なギャップ１０１Ｄの値、および、（２）メニスカス処理中のギャップ１０１Ｄの値の変化（ギャップ１０１Ｄからギャップ１０１Ｕへの望ましくない変化、または、ギャップ１０１Ｄからギャップ１０１ＤＩＳへの最も望ましくない変化がありうる）。相関は、メニスカス安定性に対してなされる。一般に、メニスカス安定性に対する相関は、表１の列１〜３に示したデータ１５４を表す（または特定する）プロセッサ１５０によって出力された信号１５３を用いてなされる。この一般的な意味において、列において特定されたデータ１５４は、メニスカス安定性に対する相関の結果を示す。
【００６０】
より詳細には、プロセッサ１５０は、メニスカス監視信号１５３を生成するために、それらの入力値（ギャップおよびギャップの変化）をメニスカス１０４の安定性と相関させる。列１のデータ１５４−１が特定された場合、信号１５３は、所望の（安定した）メニスカスが存在するためにメニスカス処理が継続可能であることを示す。
【００６１】
別の実施形態において、プロセッサ１５０は、メニスカス監視信号１５３を生成することによって、それらの入力値をメニスカス１０４の安定性と相関させて、（列２の）レベル２Ｔのデータを特定する。この場合、信号１５３は、プロセスパラメータＰＲＰの内の特定された１または複数の定量的調整量を表すデータ１５４−２を含む。特定されたプロセスパラメータＰＲＰとは、プロセスパラメータＰＲＰの内、安定したメニスカス１０４Ｕの維持を可能にするために調整されるパラメータである。プロセスパラメータＰＲＰの調整は、（ｉ）メニスカス処理のための現行レシピ１５２ＣＲで指定された値から、（ｉｉ）後述のようにプロセッサ１５０によって決定された値への調整であり、横傾斜の状態および縦傾斜の状態の一方または両方に適用されてよい。
【００６２】
別の実施形態において、プロセッサ１５０は、メニスカス監視信号１５３を生成するために、それらの入力値をメニスカス１０４の安定性と相関させて、（列３の）レベル３のデータを特定する。列３のデータが特定された場合、信号１５３は、上述のように装置１０９の動作を即座に中断する根拠となるギャップ１０１ＤＩＳ−１および１０１ＤＩＳ−２を示すデータを含み、横傾斜の状態および縦傾斜の状態の一方または両方に適用されてよい。
【００６３】
装置１０９の実施形態は、信号１５３が安定したメニスカス１０４の維持を可能にする方法を説明する。以下の表２は、維持を可能にすることに関連するプロセスパラメータＰＲＰの例を示す。表２のプロセスパラメータＰＲＰは、現行レシピ１５２ＣＲによって指定されてよく、プロセス制御のためにプロセッサ１５０のメニスカス処理モジュール１０９ＭＰに適用されてよい。処理の開始時に、かかる現行レシピ１５２ＣＲによって指定された元のプロセスパラメータＰＲＰは、後に処理中に生じうるパラメータＰＲＰの修正と区別するために、以下では「ＯＰＰ」と呼ぶ場合がある。詳細には、これらのプロセスパラメータＰＲＰは、メニスカス１０４Ｕの安定性の維持を可能にするように、プロセッサ１５０によって調整（または修正）されてよい。再び図５を参照すると、レシピで指定されたプロセスパラメータＰＲＰは、装置１０９のメニスカス処理モジュール１０９ＭＰに適用される。ウエハ１０２は、最初は、プロセスパラメータＰＲＰのＯＰＰバージョンに従って処理されてよく、現行レシピ１５２ＣＲ下のプロセスは、メニスカスモニタ１４２によって監視される。モニタ１４２は、ウエハおよびヘッドの間の相対姿勢（例えば、表１のレベル１〜３）に応じて信号１４８を生成する。現行レシピ１５２ＣＲおよび姿勢監視信号１４８に応答して、プロセッサ１５０は、メニスカス監視信号１５３を生成する。表１のレベル２に対応する一実施形態において、信号１５３は、指定されたプロセスパラメータＰＲＰの内で特定された１または複数のパラメータの定量的調整量を表すために、データ１５４−２を提供する。したがって、例示のデータ１５４−２は、メニスカス１０４Ｕの構造を安定した状態で維持することを可能にするために調整されるパラメータＰＲＰの内の１または複数を特定してよい。特定された調整の一例を、キャリア１３０が（上述のように）横傾斜した場合について説明する。特定されたメニスカスプロセスパラメータＰＲＰの調整は、（ｉ）メニスカス処理モジュール１０９ＭＰがメニスカス処理で用いるために現行レシピ１５２ＣＲで最初に指定されていたＯＰＰの値から、（ｉｉ）プロセッサ１５０によって決定されてデータ１５４−２に組み込まれた値への調整である。調整の目的は、メニスカス１０４Ｕを安定させ、ウエハ１０２のさらなるメニスカス処理中にメニスカスの連続的な構造の持続を確保することである。例えば、信号１５３のデータ１５４−２による特定は、異なる圧力（例えば、高い圧力）が、ギャップ１０１Ｕのより大きい値に対応する位置に存在することを可能にしてよく、異なる圧力（例えば、低い圧力）が、ギャップ１０１Ｕ−１のより小さい値に対応する位置に存在することを可能にしてよい。データ１５４−２は、レシピ１５２が元のプロセスパラメータＯＰＰを指定するのと同じ方法で、プロセスパラメータＰＲＰの定量的調整の値を指定してよいことを、当業者であれば理解しうる。
【００６４】
【表２】
2011501435.tif 000004
【００６５】
一実施形態において、信号１５３のデータ１５４−２は、定量的調整値を提示するために、プロセッサのディスプレイ１５６上に出力されてよい。表示されたデータ１５４−２に基づいて、プロセス操作者がＩ／Ｏ（キーボードなど）１５８を通して入力を行い、修正されたパラメータＰＲＰＭをプロセスモジュール１０９ＭＰに適用してよい。別の実施形態において、データ１５４−２は、メニスカス安定化プログラム１５０Ｓによって処理モジュール１０９ＭＰに適用されてもよい。さらに別の実施形態において、修正されたプロセスパラメータＰＲＰＭおよび現行レシピ１５２の未修正のプロセスパラメータＰＲＰは、修正レシピ１５２ＭＲと呼ばれてよい（図７）。各実施形態において、次いで、ウエハ１０２は、（ｉ）モジュール１０９ＭＰによって適用された修正プロセスパラメータＰＲＰＭ、および、（ｉｉ）元の現行レシピ１５２ＣＲからの適用可能な未修正プロセスパラメータＯＰＰに応じて処理される。メニスカスモニタ１４２は、動作して信号１４８を生成し続ける。例示の修正レシピ１５２Ｍの未修正および修正プロセスパラメータと、現在の姿勢監視信号１４８に応答して、プロセッサ１５０は、メニスカス監視信号１５３を生成し続ける。
【００６６】
装置１０９は、さらに、ギャップ１０１への流体の供給およびギャップ１０１からの流体の収集を行わないセットアップモードで動作するよう構成されてよい。セットアップモードにおいて、姿勢監視信号１４８は、メニスカス処理において次に用いられる特定のレシピ１５２ＮＣＲについて、ヘッド平面１１４がウエハ面１０６およびキャリア平面１３４に対して所望の相対姿勢にあるか、望ましくない相対姿勢にあるかを、集合的に示す。一実施形態において、レシピ１５２ＮＣＲは、現行レシピ１５２ＣＲに応じたメニスカス動作のためのレシピであってよく、それらの動作は、信号１５３−３（表１）に応じて即座に中断された動作である。この場合に、姿勢監視信号１４８は、ヘッドおよびウエハの間の最も望ましい相対姿勢を示した。別の実施形態において、レシピ１５２ＮＣＲは、異なる種類のウエハ１０２のための新たなレシピ１５２であってもよい。いずれの場合にも、レシピ１５２ＮＣＲの指定には、ギャップ１０１およびギャップ値ＧＶＮが含まれる。キャリア１３０およびウエハ１０２は、ヘッド１１０に対してＸ方向に移動される。キャリアおよびウエハの相対姿勢は、上述のようにシステム１４０によって監視され、監視信号１４８がプロセッサ１５０に出力される。プロセッサ１５０は、さらに、セットアップ時のギャップ１０１がレシピＮＣＲで指定されたギャップ１０１の値ＧＶＮを持たない場合にキャリア１３０に対してヘッド１１０を調整するための少なくとも１つの定量的調整量ＱＡＡを規定するセットアップ信号１４０を生成するために、セットアップモードにおけるこれらの姿勢監視信号１４８と、次のレシピ１５２ＮＣＲのギャップ値ＧＶＮとに応答するよう構成される。ヘッド１１０が、キャリア１３０およびウエハ１２０に対して調整され、次のレシピＮＣＲでのメニスカス処理のために適切にセットアップされるように、ＱＡＡによって、セットアップ時に後述の調整器１６３のアレイ１６２を調整することが可能であり、それにより、メニスカス分断を回避しメニスカス１０４を安定化させることが可能になる。
【００６７】
上述のように、信号１５３−３は、メニスカス処理が即座に中断されるべきであることを示す。メニスカス処理の停止時、または、新たな種類のウエハをメニスカス処理するために新たなレシピ１５２ＮＣＲが用いられる前に、セットアップが実行される。セットアップのために、図６Ａは、調整器１６３のアレイ１６２を示す。図６Ａは、一方のヘッド１１０すなわち上側ヘッド１１０を示しており、これは、下側ヘッド１１０の例にもなる。例示の近接ヘッド１１０は、キャリア１３０に対するヘッド１１０の調整を容易にするために調整器１６３のアレイ１６２を備えるよう構成されることによって、調整のための物理的パラメータＰＨＰを具体化する。調整器１６３は、上述の横傾斜および縦傾斜の各々の調整に用いられてよく、かかる調整は、各々別個または両方同時に行われてよい。かかる横傾斜は、Ｘ軸に関する（すなわち、Ｘ軸の周りの）近接ヘッド１１０の回転である。かかる縦傾斜は、Ｙ軸に関する（すなわち、Ｙ軸の周りの）近接ヘッド１１０の回転である。
【００６８】
近接ヘッド１１０は、キャリア１３０の平面１３４およびウエハ１０２の平面１０７に対するヘッド１１０の平面１１４の横傾斜および／または縦傾斜が小さくなるように調整されうる。横傾斜および縦傾斜におけるこれらの変化を理解するために、図６Ｂは、この実施形態において、段のついた開口部１６４が、ウエハ１０２を受け入れるためにキャリア１３０のプレート１６６に提供されてよいことを示す。プレート１６６には、ウエハ１０２のエッジをはめ込んで、表面１０６がキャリア平面１３４と同一平面上になるようにウエハを保持するために、支持ピン１６８が提供されてよい。図６Ａは、全体的に長方形の周囲を有するよう構成されたウエハプレート１６６を示しており、その周囲は、各サイド１３２−１および１３２−２に外側サイドエッジ１７０を有するよう構成されている。図６Ｂは、軌道１７４のレール１７２に受け止められた各サイドエッジ１７０を示す。レール１７２は、近接ヘッド１１０に関して＋Ｘ方向および−Ｘ方向に伸びてよく、キャリアプレート１６６の幅を収容するようにＹ方向に離間されている。レール１７２は、Ｘ軸と平行に伸びることで、キャリア１３０のそれぞれのエッジ１７０が、ヘッド１１０に対する前述の＋Ｘ方向および−Ｘ方向に移動するよう案内する。
【００６９】
また、図６Ａは、新たな種類のウエハのための初期セットアップ時、または、メニスカス処理の即時中断時に用いる装置１０９の一実施形態を示す。各対応する（上側および下側）近接ヘッド１１０は、キャリア１３０に対して横傾斜および縦傾斜の両方を調整するのに有用な物理的パラメータＰＨＰの一実施形態を備えるよう構成される。調整のために、例示の上側近接ヘッド１１０は、軌道１７４によって案内されるキャリア１３０に対するヘッドの姿勢調整を可能にするために、調整器１６３のアレイ１６２を備えるよう構成される。アレイ１６２の実施形態について、まず横傾斜に関して説明し、次いで、縦傾斜に関して説明する。図６Ａは、調整器１６３を含むよう構成されたアレイ１６２による近接ヘッド１１０の横傾斜および縦傾斜の調整のための一般的なレイアウトを示す。調整器１６３−１および１６３−２が、近接ヘッド１１０の反対面１７９−１および１７９−２上に取り付けられており、図に示すように、レール１７２−１に沿ってＸ方向に離間されている。さらに、調整器１６３−３および１６３−４が、近接ヘッド１１０の反対面１７９−１および１７９−２上にそれぞれ取り付けられており、図に示すように、反対側のレール１７２−１に沿ってＸ方向に離間されている。図６Ｂは、各調整器１６３が、軌道１７４のレール１７２（例えば、１７２−１および１７２−２）の間に伸びるフレーム１７６上に取り付けられることを示している。調整器１６３−１および１６３−３は、ヘッド１１０の−Ｘ側にあり、調整器１６３−２および１６３−４は、ヘッド１１０の＋Ｘ側にある。調整器１６３−１および１６２−２は、同じように動作して、（例えば、横傾斜調整のために）、キャリア１３０の平面１３４に対してヘッド１１０のサイド１７８−１を一緒に上げる、または、一緒に下げるように構成されている。調整器１６３−３および１６２−４は、同じＺ方向で同じように動作して、（例えば、横傾斜調整のために）、キャリア１３０の平面１１４に対してヘッド１１０の反対サイド１７８−２を一緒に上げる、または、一緒に下げるように構成されている。調整器１６３−１および１６３−３は、同じＺ方向で同じように動作して、（例えば、縦傾斜調整のために）、一方の面１７９−１を一緒に上げる、または、下げることにより、キャリア１３０の平面１３４に対するヘッド１１０の姿勢を変えるように構成されている。調整器１６３−１および１６３−４は、同じＺ方向で同じように動作して、（例えば、縦傾斜調整のために）、反対側の面１７９−２を一緒に上げる、または、下げることにより、キャリア１３０の平面１３４に対するヘッド１１０の姿勢を変えるように構成されている。例示の４つの調整器１６３は、さらに、横傾斜および縦傾斜の両方を組み合わせた調整を行うよう構成される。
【００７０】
横傾斜調整の一例として、調整器１６３−１および１６３−２を両方とも同じ量だけ上に移動させることにより、ヘッド１１０のサイド１７８−１を上げて、キャリア平面１３４に対するヘッド平面１１４の傾きを変えることができる。これにより、例えば、図４Ａに示した傾きを変えることができる。別の例では、図４Ａの傾きを変えるために、さらに調整を行うことが必要な場合がある。したがって、上述のように調整器１６３−１および１６３−２を上に移動させることに加えて、調整器１６３−３および１６３−４を両方とも下に移動させることにより、反対側のサイド１７８−２を下げて、キャリア平面１３４に対するヘッド平面１１４の傾きを変えることができる。上述のように４つの調整器１６３を調整した結果、例えば、図３Ａに示した傾きになってよく、次いで、さらなる調整を行うことで、ギャップ１０１Ｕ−１ないし１０１Ｕ−４のすべてを一様にしてよい。この調整は、一様なギャップ１０１Ｄを得るための一様なギャップ状態への調整である。反対向きの横傾斜では、調整器１６３を反対向きに調整する必要がある。
【００７１】
後傾の姿勢（ヘッド１１０の前面１７９−２が後面１７９−１に対して上がっている縦傾斜を示す図４Ａを参照）を調整する一例として、図６Ａによると、調整器１６３−２および１６３−４を両方とも下に移動させることによって、ヘッド１１０の＋Ｘ側の前縁部１７９−２を下げて、キャリア１３０に対するヘッド１１０の傾斜を変えることができる。これにより、後傾の姿勢を変えて、例えば、図３Ｂに示した望ましい傾斜にすることができる。別の姿勢では、追加の調整が必要になる場合もある。例えば、図４Ａの後傾の傾斜を変えるために、調整器１６３−２および１６３−４の上述の下方移動に加えて、調整器１６３−１および１６３−３を両方とも上に移動させることによって、ヘッド１１０の−Ｘ側の後縁部１７９−１を上げることができる。これらの調整は、例えば、ギャップ１０１Ｕ−１ないし１０１Ｕ−４を一様にして、ギャップ１０１Ｄ（図２Ｄ）を有する一様なギャップ状態にすることによって、キャリア平面１６２およびヘッド平面１１４の相対的な傾斜を変えることができる。反対向きの縦傾斜（すなわち、前傾）では、調整器１６３を反対向きに調整する必要がある。
【００７２】
アレイ１６２の具体的な構成の一例は、図６Ｂに示すように構成された調整器を備える（代表的に調整器１６３−Ｍ１が図示されている）。説明の簡単のために、図６Ｂの調整器１６３−Ｍ１は、一方のサイド１７８（例えば、サイド１７８−１）についてのみ、かつ、一方の縁部１７９（例えば、−Ｘ側の縁部１７９−１）についてのみ図示されている。調整器１６３−Ｍ１は、サイド１７８−１側の反対側の前縁部１７９−２と、反対側のサイド１７８−２側の各縁部１７９にも提供されてよいことを理解されたい。各調整器１６３−Ｍ１は、かかる位置の各々に取り付けられてよく、図６Ｂに示すよう構成されてよい。フレーム１７６が図示されており、各調整器１６３の下でサイド１７８−１からサイド１７８−２まで伸びている。調整ユニット１８０が、フレーム１７６上に取り付けられている。調整器１６３の実施形態１６３−Ｍ１において、ユニット１８０は、例えば、ネジ１６３−Ｓおよびナット１６３−Ｎによって手動で操作するよう構成されてよく、これをユニット１８０−１と呼ぶこととする。ネジ１６３−Ｓは、Ｚ方向の動きに抗して保持されると共に自由に回転するようにフレーム１７６に取り付けられ、ナット１６３Ｎは、回転しないようにヘッド１１０に固定され、それにより、ヘッド１１０を上下に移動できるように構成される。フレーム１７６に対してネジ１６３−Ｓを回転させると、（ヘッド１１０に固定されたナット１６３−Ｎにねじ込まれた）ネジ１６３−Ｓは、例えば、ネジの回転方向に応じて上下に動く。ナット１６３−Ｎがヘッド１１０に固定され、ネジ１６３−Ｓがフレーム１７６に対して回転できる（しかし、Ｚ方向には動かない）ように保持されているため、ネジ１６３−Ｓを回転させることにより、プレート１６６ひいてはウエハ１０２に対するナット１６３−Ｎひいてはヘッド１１０の垂直位置を調整できる。
【００７３】
【表３】
2011501435.tif 000005
【００７４】
表３によると、セットアップ信号１４０は、データ１４０Ｄを含んでよい。例示のデータ１４０Ｄは、物理的パラメータＰＨＰの内で横傾斜または縦傾斜の調整を行うのに必要な指定されたパラメータの特定された定量的な量を含んでよい。表３のデータ１４０Ｄには、例えば、ディスプレイ１５６（図５）を参照することによりアクセス可能であり、そして、１または複数の適切な定量的調整量を用いて、示された横傾斜または縦傾斜の状態に対して、上述したように適切な調整器１６３の調整を案内することができる。したがって、ディスプレイ１５６からの１または複数の定量的調整量を有し、ネジ１６３−ＳはＺ方向の動きに抗して保持されているため、適切な方向にネジ１６３−Ｓを回転させれば、横傾斜または縦傾斜もしくはそれら両方を調整するために、上述のように、ヘッド１１０の垂直位置、例えば、縁部１７９および／またはサイド１７８の垂直位置の調整を容易に行うことができる。かかる調整については、ウエハ面１０６の望ましくない姿勢の一例を示した図４Ａを再度参照すれば理解できる。調整器１６３は、キャリア１３０に対するヘッド１１０の垂直位置の調整を容易にする。横傾斜の状態のためのデータ１５３−３に従って、ウエハ１０２の図示された傾斜を低減することにより、例えば図２Ｅに示したように、ギャップ１０１Ｄが一様で望ましく、安定したメニスカス１０４Ｄの維持が可能である姿勢にすることができる。調整の量は、例えば、セットアップ信号１４０のデータ１４０Ｄに対応して表３の項目１および／または２に示した量に従う。あるいは、セットアップ信号１４０の縦傾斜のデータに従って、ウエハ１０２の図示された傾斜を低減することにより、例えば図２Ｄに示したように、ギャップ１０１Ｄが一様で望ましく、安定したメニスカス１０４Ｄの維持が可能である状態にすることができる。調整の量は、例えば、縦傾斜に対するセットアップ信号１５３のデータ１４０に対応して表３の項目３および／または４に示した量に従う。
【００７５】
アレイ１６２の調整器の別の具体的な構成を、調整器１６３−Ａ１として図６Ｃに示す。図６Ｃは、横傾斜または縦傾斜の調整のためにキャリア１３０に対してヘッド１１０を調整するための物理的パラメータを有するよう構成されたヘッド１１０を示す。すなわち、物理的パラメータは、キャリア１３０の平面１３４と近接ヘッド１１０の平面１１４との間の相対姿勢である。図６Ｂに関して上述したように、説明の簡単のため、調整器１６３−Ａ１の図６Ｃの実施形態は、サイド１７８−１および一方の縁部１７９−１に関してのみ図示されている。調整器１６３−Ａ１は、各サイド１７８および各縁部１７９に、すなわち、図６Ａの調整器１６３として示すように、提供されてよいことを理解されたい。セットアップ時に、調整器１６３−Ａ１は各々、プログラム１５０Ｓを通して、セットアップ信号１４３０に直接応答しうる。図６Ｃは、図６Ｂのユニット１８０−１の代わりに、代表的なユニット１８０の一実施形態（ユニット１８０−２と呼ぶ）を備えるよう構成された調整器１６３−Ａ１を示す。ユニット１８０−２は、信号１５３のデータ１５４−３に応じて、ピストン１６３−Ｐがシリンダ１６３−Ｃの中で移動する空気圧式調整器を備えるよう構成されてよい。シリンダ１６３−Ｃは、フレーム１７６に取り付けられてよく、ピストン１６３−Ｐは、キャリア１３０に対するヘッド１１０のサイド１７８−１および縁部１７９−１の垂直位置を調整するために、ヘッド１１０に固定されてよい。図６Ａおよび６Ｂに関して説明した横傾斜および縦傾斜の調整と同様に、サイド１７８−１および縁部１７９−１の各々でのユニット１８０−２による調整の量は、セットアップ中に、上述のようにキャリア平面１３４およびウエハ平面１０７の間の相対的な姿勢を調整するように（ここでは、信号１４９のデータ１４０Ｄによって直接的に）制御されてよい。
【００７６】
アレイ１６２の図６Ｂおよび６Ｃの実施形態の両方において、ヘッド１１０の上述の構成は、横傾斜または縦傾斜を避けるためにキャリア１３０に対してヘッド１１０を調整するための物理的パラメータを有することが理解できる。このように、ヘッド１１０の両側に位置するサイド１７８−１および１７８−２の各々において、ヘッド平面１１４を、同じ値のギャップ１０１Ｄだけキャリア平面１１４から離間させることができる。また、上述の構成のプロセッサ１５０は、データ１４０が、ヘッドの両側のサイド１７８および縁部１７９での横傾斜または縦傾斜の定量的調整量を、別個の特定の物理的パラメータとして表すように、（セットアップ条件を除いて、メニスカス監視信号１５３と同様である）セットアップ信号１４０を生成する。サイド１７８および縁部１７９の各々における定量的な横傾斜調整量は、キャリアおよびウエハを、望ましい相対姿勢、すなわち、メニスカスに用いられる次のレシピ１５２ＮＣＲによって指定された一様なギャップ１０１Ｄを有する姿勢に、移動させることを可能にする。
【００７７】
上述のように、図５は、姿勢監視信号１４８およびレシピ１５２に応答するよう構成されたプロセッサ１５０を示す。ウエハ１０２に対する例示のメニスカス処理動作中に、この構成のプロセッサ１５０は、かかる信号１４８と、装置１０９が現在行っている（すなわち、実行している）現行レシピ１５２ＣＲとに応答する。かかる現行レシピ１５２ＣＲは、元のプロセスパラメータＯＰＰを指定する。一般的に上述したように、プロセッサ１５０は、メニスカスの安定性と相関するメニスカス監視信号１５３を生成する。信号１５３がメニスカスの安定性と高い相関を持てば、信号１５３によって、後に詳述するようにメニスカス１０４の安定した構造の維持が可能になる。
【００７８】
さらに図５によると、装置１０９の実施形態は、現在のメニスカス処理に関して以下のように信号１５３をメニスカス安定性と相関させるよう動作する。プロセッサ１５０は、図５に示すように、現在のギャップ１０１の１または複数の現在のギャップ値の相関のために入力値の１つを提供するために、（現在のＯＰＰを備えた）現行レシピ１５２ＣＲを格納するよう構成されている。現在の信号１４８は、メニスカス安定性への相関のために、現行レシピ１５２ＣＲと共に入力される図５は、図７に詳細に示す相関モジュール１８６を備えるよう構成されたプロセッサ１５０を示す。図７によると、プロセッサ１５０のＣＰＵ１５０Ｃは、相関モジュール１８６を実行して、行列１９０を格納するデータベース１８８にアクセスする。行列１９０は、表４に示すように、ギャップ値および対応するプロセスパラメータＮＳＰＰのリストを含む。
【００７９】
【表４】
2011501435.tif 000006
【００８０】
表４は、様々なギャップ値の例をリストしている。また、各ギャップ値に対応して、表４は、較正レシピ（または行列レシピ）１５２ＣＡＬ、および、レシピ１５２ＣＡＬによって指定されたプロセスパラメータ（新たな安定したプロセスパラメータ「ＮＳＰＰ」と呼ぶ）を特定する。詳細には、（表４にリストされたギャップ値によって例示されたような）多くのギャップ値に対して、特定のプロセスパラメータＮＳＰＰの特定の値が、安定したメニスカスを提供することが既知であることが、（後述する較正によって）決定されている。各ギャップ値に対して、表４は、ＮＳＰＰの特定の値を指定する較正レシピ１５２ＣＡＬを特定する。一例として、ギャップ値Ｔ１は、横傾斜姿勢と関連してよく、パラメータＶＴ１は、ギャップ値Ｔ１に対して安定したメニスカスを提供することが既知であるプロセスパラメータＮＳＰＰを特定してよく、対応する較正レシピ１５２ＣＡＬは、ＣＬＡ１である。表４の他のギャップ値の例は、別の横傾斜姿勢（Ｔ２）、縦傾斜姿勢（Ｐ１）、別の縦傾斜姿勢（Ｐ２）、横傾斜および縦傾斜姿勢（ＴＰ１）、または、別の横傾斜または縦傾斜姿勢（ＴＰ２）に関連してよい。特定の構成の装置１０９に対して、表４と同様の表が、上述の範囲内の他のギャップ値を特定してもよく、それらの他のギャップ値は、その表に特定されたレシピ１５２ＣＡＬに対応する特定のプロセスパラメータＮＳＰＰの特定の値と共に用いられた時に安定したメニスカス１０４Ｄを提供することが（後述の較正によって）決定されていることが理解できる。
【００８１】
したがって、現在の信号１４８が、表４にリストされたギャップ値を有するギャップ１０１Ｕを表す場合、そのギャップ値に対して、メニスカス１０４が安定するようなメニスカス処理のための一組のプロセスパラメータＮＳＰＰを備えた較正レシピ１５２ＣＡＬが存在する。（表４に例示したような）行列１９０に基づいて、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、現在のギャップ１０１Ｕに対応（すなわち、そのギャップを指定）する較正レシピ１５２ＣＡＬを特定する。特定されたレシピ１５２ＣＡＬに対して、モジュール１８６は、対応するＮＳＰＰを特定する。上述のように、（対応するＮＳＰＰを備える）特定されたレシピ１５２ＣＡＬは、ギャップ１０１Ｕに対して安定したメニスカス１０４を提供することが知られている。次いで、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、ＮＳＰＰをＯＰＰと比較し、対応するＮＳＰＰと異なる各ＯＰＰに対して、表２に示した定量的調整量（「ＱＡＡ」）の１つを出力する。一実施形態において、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、ＱＡＡを用いて、現行レシピ１５２ＣＲを修正し、修正済みレシピ１５２ＭＲとする。レシピ１５２ＭＲは、修正済みレシピデータベース１９２に書き込まれる。したがって、修正済みレシピ１５２ＭＲは、（ｉ）現行レシピ１５２ＣＲの未修正ＯＰＰ、（ｉｉ）それらのＯＰＰの値、（ｉｉｉ）各ＮＳＰＰの特定、および、（ｉｖ）各特定されたＮＳＰＰの値を含んでよい。各特定されたＮＳＰＰの値に対して、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、ＮＳＰＰの値および対応するＯＰＰの値の間の差異を決定する。この差異は、ＮＳＰＰの値のＱＡＡであり、対応するＯＰＰの値をＮＳＰＰの値に調整するために用いられてよい。したがって、レシピ１５２ＭＲは相関の結果を表しており、装置１０９が（未修正ＯＰＰの値とＮＳＰＰの値とを含む）レシピ１５２ＭＲを用いると、プロセッサによって出力された信号１５３によって、メニスカス１０４Ｕを安定した構造で維持するためにＮＳＰＰだけを調整することができる。
【００８２】
かかる相関について、図７は、相関命令すなわちコンピュータプログラム１９４を備えるよう構成されたプロセッサ１５０の相関モジュール１８６を示す。図８Ａに示したフローチャート２００は、命令１９４の制御下の方法の動作を示す。その方法は、開始後に、現行レシピ１５２ＣＲと姿勢監視信号１４８とに応答する動作２０２に進んでよい。動作２０２は、モニタ１４２からの入力およびレシピ１５２ＣＲからのＯＰＰ入力を受信することを含んでよい。方法は、ギャップ１０１が所望のギャップ１０１Ｄであるか否かを判定する動作２０４に進む。動作２０４において、現行レシピ１５２ＣＲを参照して、現在のギャップ値がレシピ１５２ＣＲに指定されたＧＶＤであるか否かが決定される。「ＹＥＳ」の判定、すなわち、ＧＶＤが範囲ＡＲ内にあれば、望ましい。「ＮＯ」の判定は、指定されたものと異なることを示す（すなわち、ＧＶＤは範囲ＡＲの範囲外である）。ＹＥＳ判定の場合、ループ２０６が選択され、現行レシピ１５２ＣＲに対して動作２０２が繰り返される。ＮＯ判定の場合、方法は、動作２０８に進む。動作２０８は、現在のギャップ１０１のギャップ値が、ＭＡＲ範囲内にあるか否かを判定する。表１に関して、例えば、「ＮＯ」の判定は、現在のギャップ１０１のギャップ値が、ＡＲおよびＭＡＲの両方の範囲外にあることを意味するため、列３のレベル３Ｔまたはレベル３Ｐの状態に対応する。すべてのギャップ値が、ＡＲ範囲およびＭＡＲ範囲のいずれにも存在しない場合（すなわち、動作２０８において「ＮＯ」である場合）、例えば、今にもウエハがヘッド１１０に触れそうであることから、メニスカスを安定化させる所望の動作を行ってはならない。動作２０８におけるこの「ＮＯ」判定に対して、方法は、ウエハ１０２の処理を停止する動作２１０に進む。この判定に伴って、プロセッサ１５０はデータ１５４−４（表１）を含む信号１５３を出力して、処理を停止させる。
【００８３】
動作２０８において「ＮＯ」判定がなされた場合、ギャップ値はＭＡＲ範囲内であるがＡＲの範囲外であるため、望ましくないギャップ１０１Ｕが存在すると判定される。表１においては、そのギャップ値は、例示の列２のレベル２Ｔまたはレベル２Ｐの状態に対応し、方法は動作２１２に進む。動作２１２において、メニスカス１０４は、安定した構造に維持されることが可能にされ、図２Ｄおよび２Ｅを参照して上述した連続的な構造が継続し、方法は終了する。
【００８４】
図８Ｂは、動作２１２が上述のように維持を可能にしうる方法を図示したフローチャート２１４である。動作２０８に続いて、サブ動作２１６において、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、現在のギャップ１０１Ｕ（ギャップ１０１Ｕは、現在の姿勢監視信号１４８によって表される）に対応する較正レシピ１５２ＣＡＬを特定する。「対応する」とは、レシピ１５２ＣＡＬが、現在のギャップ１０１Ｕのギャップ値と等しいギャップ値を指定していることを意味する。特定されたレシピ１５２ＣＡＬについて、方法は、サブ動作２１８に進み、対応するＮＳＰＰ、すなわち、レシピ１５２ＣＡＬによって指定されたＮＳＰＰを特定する。対応するＮＳＰＰの特定には、行列１９０を参照してよい。表４は、サブ動作２１６および２１８の両方を実行するためのデータを示しており、（ＭＡＲ範囲内の傾きを示す）ギャップ値Ｔ１は、ＶＴ１として示したＮＳＰＰ値を有する。これは、ギャップ１０１Ｕに対して安定であるメニスカス１０４に現在のギャップ１０１Ｕを相関させる最初の態様と呼んでよい。次いで、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、動作２２０へ進み、（ＶＴ１の）それらのＮＳＰＰを現行レシピ１５２ＣＲの対応するＯＰＰと比較することによって出力を得る。対応するＮＳＰＰと異なる各ＯＰＰに対して、動作２２０は、修正済みレシピ１５２ＭＲが得られるように、差異を示す定量的調整量（「ＱＡＡ」）を出力する。次いで、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、サブ動作２２２に進み、修正済みレシピ１５２ＭＲを用いて、さらなるメニスカス処理中にメニスカス１０４を安定に維持できるようにする。動作２２２において、プロセッサ１５０は、レシピ１５２ＭＲを修正済みレシピデータベース１９２に書き込む。修正済みレシピ１５２ＭＲの利用は、プロセッサ１５０からの（修正済みレシピ１５２ＭＲを表す）次の現在の信号１５３を介して行う。次いで、フローチャート２１４の方法は終了してよい。
【００８５】
上記では、図５について、信号１５３のデータ１５４がメニスカス安定化プログラム１５０Ｓによって処理モジュール１０９ＭＰに適用されるという観点で説明した。メニスカス安定化プログラム１５０Ｓは、ウエハ面のメニスカス処理を監視してメニスカスを安定状態に維持する図８Ｃに示された方法の一実施形態を実行するよう、プロセッサ１５０によって実行されてもよい。その方法は、フローチャート２５０に示されており、上述の安定状態にメニスカス１０４を維持するために、メニスカス１０４によるウエハ面１０６のメニスカス処理を監視してよい。処理は、ウエハ面１０６および近接ヘッド１１０の間の所望のギャップ１０１Ｄを指定する現行レシピ１５２ＣＲに応答する。現行レシピ１５２ＣＲは、さらに、指定されたギャップ１０１Ｄを用いたメニスカス処理のためのプロセスパラメータＯＰＰを規定してよい。フローチャート２５０は、相関プログラム１８６およびプログラム１５０Ｓの命令の制御下で実行されうる方法の動作を示す。方法は、開始後に、現在のギャップが、所望のギャップ以外であり、かつ、メニスカスを安定状態に維持することを許容するギャップ値を有するよう構成されているか否かを判定する動作２５２へ進んでよい。判定動作は、例えば、システム１４０を用いてメニスカス処理を監視し、プロセッサ１５０で相関命令１９４を実行することによって、現在のギャップ（例えばギャップ１０１）が、所望のギャップ１０１Ｄ以外、例えば、図２Ｅに示したようなギャップ以外であるか否かを判定してよい。上述のように、かかる判定は、ギャップ１０１がギャップ１０１Ｕであれば現在のギャップ１０１は望ましくなく、したがって、現在のギャップが所望のギャップ以外であるという判定であってよい。もう一方の判定は、現在のギャップが、メニスカスを安定状態に維持することを許容するギャップ値で構成されているか否かである。ギャップがギャップ１０１ＤＩＳである場合、答えはＮＯであり、動作２５４に進む。一実施形態において、動作２５４は、動作２１０（図８Ａ）と同様であってよく、処理は停止される。
【００８６】
現在のギャップ１０１がギャップ１０１であるという判定は、上述のように、現在のギャップが、メニスカスを安定状態に維持することを許容するギャップ値ＧＶＵで構成されているという判定である（例えば、図３Ａおよび３Ｂに示したメニスカス１０４Ｕ）。したがって、ギャップ１０１Ｕは、ギャップ１０１Ｄでもギャップ１０１ＤＩＳでもない。これは、動作２５２のＹＥＳ判定であり、方法は、動作２５６に進む。
【００８７】
動作２５６は、（ｉ）現在のギャップを指定する較正レシピ、および、（ｉｉ）現在のギャップにおいて安定したメニスカスを確立するために用いる較正済みのプロセスパラメータを特定する。動作２５６が実行されてよく、現在の信号１４８が、表４にリストされたギャップ値を有するギャップ１０１Ｕを表す場合、そのギャップ値に対して、メニスカス１０４が安定するようなメニスカス処理のための一組のプロセスパラメータＮＳＰＰを備えた較正レシピ１５２ＣＡＬが存在する。（表４に例示したような）行列１９０に基づいて、動作２５６において、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０は、現在のギャップ１０１Ｕに対応するギャップ値を有する較正レシピ１５２ＣＡＬを特定する。特定されたレシピ１５２ＣＡＬに対して、モジュール１８６は、対応するＮＳＰＰを特定する。一実施形態において、動作２５６は、相関モジュール１８６を実行するプロセッサ１５０が、現在のギャップ１０１Ｕ（ギャップ１０１Ｕは、現在の姿勢監視信号１４８によって表される）に対応する較正レシピ１５２ＣＡＬを特定するサブ動作２１６（図８Ｂ）を備えてよい。レシピ１５２ＣＡＬは、現在のギャップ１０１Ｕのギャップ値と等しいギャップ値を指定している。特定されたレシピ１５２ＣＡＬについて、動作２５６は、さらに、サブ動作２１８を備え、対応するＮＳＰＰ、すなわち、レシピ１５２ＣＡＬによって指定されたＮＳＰＰを特定する。対応するＮＳＰＰの特定には、行列１９０を参照してよい。動作２５８の後に、方法は、現行レシピのプロセスパラメータを、特定された較正レシピのプロセスパラメータに自動的に調整する動作２５６に進んでよい。動作２５８において、プロセッサ１５０によってメニスカス安定化プログラム１５０Ｓを実行し、データ１５４を含む信号１５３の形態の出力を得てよい。データ１５４は、特定されたレシピ１５２ＣＡＬによって指定されたＮＳＰＰを、現行レシピ１５２ＣＲの対応するＯＰＰと比較することによって得られる。対応するＮＳＰＰと異なる各ＯＰＰに対して、動作２５８は、修正済みレシピ１５２ＭＲ得て信号１５３として出力できるように、差異を示す定量的調整量（「ＱＡＡ」）を出力する。方法は、動作２６０に進み、特定された較正レシピによって指定されたプロセスパラメータを用いて、ウエハ面のメニスカス処理を継続する。動作２６０において、メニスカス安定化プログラム１５０Ｓは、修正済みレシピ１５２ＭＲを用いて、メニスカス処理１０９ＭＰに修正済みパラメータＰＲＰＭを入力する。メニスカス１０４Ｕがギャップ値ＧＶＤほど望ましくないギャップ値１０１ＧＶＵを有しても、メニスカス１０４Ｕが安定であるように、修正済みパラメータＰＲＰＭが、処理条件を変更することを除けば、プロセス１０９ＭＰは、修正された元のレシピ（すなわち、現行レシピ）１５２ＣＲによって指定されたＯＰＰに応答するのと同様に、修正済みパラメータＰＲＰＭに応答する。一実施形態では、方法は終了してよい。
【００８８】
一実施形態は、メニスカスを用いてウエハの処理表面を行う装置を較正するための方法を提供しうる。処理は、例えば、メニスカス１０４を用いたウエハ１２０の表面１０６の処理であってよい。装置は、例えば、キャリア１３０、近接ヘッド１１０、システム１４０、および、プロセッサ１５０を備える装置１０９であってよい。上述のセットアップは、一連の横傾斜の値、縦傾斜の値、横傾斜および縦傾斜の値の組み合わせを有する近接ヘッド１１０を、望ましくないギャップ１１０Ｕの望ましくない値ＧＶＣＡＬすべてに対してセットアップするために用いられてよい。各セットアップについてギャップ値ＧＶＣＡＬが、記録される。かかる値ＧＶＣＡＬの各々に対して、ギャップが非一様でありギャップ１０１Ｄほど望ましくない場合でも、メニスカスを安定化させる（すなわち、連続的な構造にする）ことができるプロセスパラメータＰＰＣＡＬの完全なセットが決定されるメニスカスの安定性は、上述したメニスカスの観察によって決定されてよい。かかる観察により、例えば、ある期間にわたって、範囲ＭＡＲＰＲＯに関して上述した範囲にある、つまり、メニスカスが安定である（すなわち、図３Ａおよび／または図３Ｂに示した状態を維持する）ことを判定できる。１つの較正レシピ１５２ＣＡＬに対して、そのセットのプロセスパラメータＰＰＣＡＬと値ＧＶＣＡＬが特定される。レシピ１５２ＣＡＬを作成する処理は、幅広い範囲の比較的望ましくないギャップ１０１Ｕに対して、完全な一連の較正レシピ１５２ＣＡＬが得られるまで、多くの傾き、傾斜、および、その組み合わせに対して繰り返される。かかるレシピ１５２ＣＡＬのデータは、上述のように利用に向けて行列１９０に入力され、表４のように構成されてよい。
【００８９】
上述のように、較正では、各レシピ１５２ＣＡＬの利用に対応するそれぞれのギャップ値データＧＶＣＡＬのデータベース１８８への入力は、装置１０９と、安定したメニスカス１０４で複数の他のウエハ１０２の処理に用いられるレシピ１５２との実際の利用に基づいた所望のギャップ値データＧＶＣＡＬを提供する。
【００９０】
実施形態は、レシピ制御されたメニスカス１０４によるウエハ１０２の表面１０６の処理を監視することによって、上記の要求を満たすことが理解できる。姿勢監視信号１４８に応答するよう構成されたプロセッサ１５０は、上述のように、メニスカスの安定性の維持を可能にする。姿勢監視信号１４８は、処理監視ビーム１４４の間で１つの連続した長さ（図２Ｄおよび２Ｅ）を有し、かつ、近接ヘッド１１０の流体放出面１１２およびウエハ面１０６の間のギャップ１０１Ｄにわたって連続的に伸びるメニスカス構造を維持することによって、このメニスカスの安定性を実現する。要求は、安定したメニスカス１０４に対応するレシピ１５２ＣＡＬを規定する上述の較正データ（表４）によってさらに満たされる。現行レシピ１５２ＣＲを用いたメニスカス処理において、上述の様々な方法で安定したメニスカス１０４でのメニスカス処理が維持される（すなわち、継続する）ことを可能にするために、望ましくないギャップ１０１の特定が、かかる較正データと相関される。これらの要求を満たすことによって、システム１０９は、ヘッド１１０がウエハに接触することによるウエハ１０２への損傷を回避しつつ、例えば、ウエハ直径ＤをＹ方向に長くすることと、ウエハ１０２およびヘッド１１０の間のＸ方向の相対移動の速度を増大させることを可能にする。
【００９１】
メニスカス処理モジュール１０９ＭＰの動作に関する詳細情報、例えば、メニスカス１０４および基板の表面へのメニスカスの適用などについては、以下を参照できる：（１）２００３年９月９日発行の米国特許第６，６１６，７７２号「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＷＡＦＥＲ  ＰＲＯＸＩＭＩＴＹ  ＣＬＥＡＮＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＲＹＩＮＧ」、（２）２００２年１２月２４日出願の米国特許出願第１０／３３０，８４３号「ＭＥＮＩＳＣＵＳ，  ＶＡＣＵＵＭ，  ＩＰＡ  ＶＡＰＯＲ，  ＤＲＹＩＮＧ  ＭＡＮＩＦＯＬＤ」、（３）２００５年１月２４日発行の米国特許第６，９９８，３２７号「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  Ａ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ  ＵＳＩＮＧ  Ａ  ＤＹＮＡＭＩＣ  ＬＩＱＵＩＤ  ＭＥＮＩＳＣＵＳ」、（４）２００５年１月２４日発行の米国特許第６，９９８，３２６号「ＰＨＯＢＩＣ  ＢＡＲＲＩＥＲ  ＭＥＮＩＳＣＵＳ  ＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＡＩＮＭＥＮＴ」、（５）２００２年１２月３日発行の米国特許第６，４８８，０４０号「ＣＡＰＩＬＬＡＲＹ  ＰＲＯＸＩＭＩＴＹ  ＨＥＡＤＳ  ＦＯＲ  ＳＩＮＧＬＥ  ＷＡＦＥＲ  ＣＬＥＡＮＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＲＹＩＮＧ」。これらは、各々、本願の出願人であるラムリサーチ社に譲渡されており、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００９２】
ニュートン流体および非ニュートン流体の機能および構成成分に関する詳細情報については、以下を参照できる：（１）２００５年６月３０日出願の米国特許出願第１１／１７４，０８０号「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＲＥＭＯＶＩＮＧ  ＭＡＴＥＲＩＡＬ  ＦＲＯＭ  ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＷＡＦＥＲ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ」、（２）２００５年６月１５日出願の米国特許出願第１１／１５３，９５７号「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＣＬＥＡＮＩＮＧ  Ａ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ  ＵＳＩＮＧ  ＮＯＮ−ＮＥＷＴＯＮＩＡＮ  ＦＬＵＩＤＳ」、（３）２００５年６月１５日出願の米国特許出願第１１／１５４，１２９号「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＩＮＧ  Ａ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ  ＵＳＩＮＧ  ＮＯＮ−ＮＥＷＴＯＮＩＡＮ  ＦＬＵＩＤ」。これらは、各々、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００９３】
近接ヘッド１１０と、メニスカス１０４の流体供給および制御パラメータを管理しインターフェースを取る動作は、プロセッサ１５０によるコンピュータ制御を用いて自動制御されてよい。したがって、本発明の態様は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなど、他のコンピュータシステム構成で実施されてもよい。本発明の実施形態は、ネットワークに接続された遠隔処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施されてもよい。
【００９４】
上述の実施形態を念頭に置いて、本発明は、コンピュータシステムに格納されたデータを含め、コンピュータによって実行される様々な動作を用いてよいことを理解されたい。これらの動作は、物理量の物理操作を必要とするものである。通常、必ずしも当てはまるわけではないが、これらの物理量は、格納、転送、合成、比較、および、その他の操作を施すことが可能な電気または磁気の信号の形態を取る。さらに、実行される操作は、生成、特定、決定、または、比較などの用語で呼ばれることが多い。
【００９５】
本発明の実施形態の一部を形成する本明細書で説明した動作はいずれも、有用な機械動作である。本発明は、さらに、これらの動作を実行するためのデバイスまたは装置に関する。装置は、必要な目的に対して特別に構成されてもよいし、コンピュータ内に格納されたコンピュータプログラムによって選択的に起動または構成される汎用コンピュータであってもよい。特に、本明細書の教示に従って記述されたコンピュータプログラムと共に、様々な汎用マシンを用いてもよいし、必要な動作を実行することに特化された装置を構成して利便性を向上させてもよい。
【００９６】
本発明は、コンピュータ読み取り可能な媒体に格納されたコンピュータ読み取り可能なコードとして実施されてもよい。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータシステムによって読み出し可能なデータを格納できる任意のデータ格納装置である。コンピュータ読み取り可能な媒体の例としては、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、フラッシュ、磁気テープ、および、その他の光学および非光学式のデータ格納装置が挙げられる。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードが、分散的に格納および実行されるように、ネットワーク接続された複数のコンピュータシステムに分布されてもよい。
【００９７】
本発明は、一部の実施形態に沿って説明されているが、当業者が、これまでの明細書および図面から、様々な変更、追加、置き換え、および等価物を実現することは明らかである。したがって、本発明は、本発明の真の趣旨および範囲内での変更、追加、置き換え、および等価物の全てを含むよう意図されている。特許請求の範囲においては、要素および／または工程は、請求項の中で特に言及しない限り、動作に関する特定の順序を示すものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【国際調査報告】
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