(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成される流体メニスカスを生成する装置であって、
前記基板の表面に近接して位置決めされるハウジング面と、そのハウジング面に囲まれたプロセス構成収容領域とを有するハウジングと、
挿入面を有し、前記挿入面と前記ハウジング面とが前記基板の前記表面に近接して位置決め可能な近接面を画定するように前記ハウジングの前記プロセス構成収容領域内に嵌合すべく規定され、前記メニスカス流体の画定を可能にする複数の導管を含むプロセス構成挿入体と、
を備え、
前記複数の導管は、第一の流体を前記基板表面に供給する少なくとも一つの第一の入口と、第二の流体を前記基板表面に供給する第二の入口と、前記第一の流体及び前記第二の流体を前記基板表面から除去する出口とを含む、装置。
【請求項２】
請求項１記載の流体メニスカスを生成する装置は更に、
前記ハウジング内の前記プロセス構成挿入体を少なくとも部分的に取り囲むように前記ハウジングに取り付け可能に構成されたカバーを備える、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項３】
請求項１記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記ハウジングは、前記流体メニスカスの画定を可能にする複数の導管を含む、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項４】
請求項３記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記複数の導管は、第一の流体を前記基板表面に供給する少なくとも一つの第一の入口と、第二の流体を前記基板表面に供給する第二の入口と、前記第一の流体及び前記第二の流体を前記基板表面から除去する出口とを含む、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項５】
請求項１記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記プロセス構成挿入体は、取り外し可能であり、前記プロセス構成挿入体の前記複数の導管とは異なる構成を有する異なる複数の導管を備えた異なるプロセス構成挿入体と交換可能である、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項６】
請求項５記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記異なる構成挿入体の前記異なる複数の導管は、異なる構成を有する流体メニスカスを生成可能である、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項７】
基板を処理するために流体メニスカスを生成する装置であって、
前記基板に近接して位置決めされる時に、基板表面上に流体メニスカスを生成するように構成された複数の導管を有するマニホルド面を備え、前記複数の導管との流体連通が可能な複数の通路を有するマニホルドヘッドと、
前記マニホルドヘッドの一部に取り付けられ、複数の導管の一部を遮断するように構成された界面膜と、
を備え、
前記複数の導管は、第一の流体を前記基板表面に供給する第一の入口と、第二の流体を前記基板表面に供給する第二の入口と、前記第一の流体及び前記第二の流体を前記基板表面から除去する出口とを含む、装置。
【請求項８】
請求項７記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記界面膜は、熱可塑性膜、テープ、及びエンジニアリングプラスチックのうちの一つである、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項９】
請求項７記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記第一の入口及び前記第二の入口のそれぞれは、第一の通路及び第二の通路の対応する一方から流体が供給されるように構成され、前記出口は、第三の通路を介して、前記基板表面から前記第一の流体及び前記第二の流体を除去するように構成される、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項１０】
請求項７記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記界面膜は、前記複数の導管の少なくとも一部を覆うように前記マニホルド面の近接面に取り付けられる、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項１１】
請求項７記載の流体メニスカスを生成する装置において、
前記界面膜は、前記第一の通路、前記第二の通路、及び前記第三の通路の少なくとも一部を遮断するように前記マニホルドヘッドに取り付けられる、流体メニスカスを生成する装置。
【請求項１２】
ハウジング内に画成されたプロセス構成挿入体を使用して基板を処理する方法であって、
前記ハウジング及び前記プロセス構成挿入体の一方の第一の入口を介して、前記基板の表面に対して、洗浄流体、乾燥流体、エッチング流体、及び被覆流体のうちの一つである第一の流体を供給し、
前記プロセス構成挿入体の第二の入口を介して、前記基板の前記表面に対して、前記第一の流体の表面張力を低減する第二の流体を供給し、
前記プロセス構成挿入体の出口を介して、前記表面から前記第一の流体及び前記第二の流体を除去することを備える方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の基板を処理する方法において、
前記第一の流体及び前記第二の流体を除去は、前記出口を介して真空を供給することを備える、基板を処理する方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の基板を処理する方法は更に、
前記プロセス構成挿入体を、異なる構成の前記第一の入口、前記第二の入口、及び前記出口を有する異なるプロセス構成挿入体と交換することを備える、基板を処理する方法。
【請求項１５】
マニホルドハウジング内に画成されると流体メニスカスを生成可能なプロセス構成挿入体を使用して基板を処理する方法であって、
前記マニホルドハウジング内に画成されると前記流体メニスカスとは異なる構成を有する異なる流体メニスカスを形成可能な別のプロセス構成挿入体であって、前記マニホルドハウジング内に配置された時に、第一の流体を前記基板に供給する第一の導管と、第二の流体を前記基板に供給する第二の導管と、前記第一の流体及び前記第二の流体を除去する第三の導管とを備えた近接面を有する別のプロセス構成挿入体を提供し、
少なくとも前記第一の導管及び前記第三の導管を備える前記プロセス構成挿入体を前記マニホルドハウジングから除去し、
前記別のプロセス構成挿入体を前記マニホルドハウジングに取り付け、
前記基板上で前記異なる流体メニスカスを生成することを備える方法。
【請求項１６】
請求項１５記載のマニホルドハウジング内に画成されると流体メニスカスを生成可能なプロセス構成挿入体を使用して基板を処理する方法において、
前記ハウジングは、少なくとも前記第二の導管を備える、方法。
【請求項１７】
基板を処理するために流体メニスカスを生成する方法であって、
第一の入口から前記基板に対する洗浄流体、乾燥流体、エッチング流体、及び被覆流体の一つである第一の流体の供給及び第二の入口から前記基板に対する前記第一の流体の表面張力を低減する第二の流体の供給と、出口を介した前記基板からの前記第一の流体及び前記第二の流体の除去とにより流体メニスカスを生成可能な近接ヘッドを提供し、
前記第一の入口と、該第一の入口への第一の流体通路と、第二の入口と、該第二の入口への第二の流体通路と、前記出口と、該出口からの前記第三の流体通路とのうちの少なくとも一つの少なくとも一部を遮断することを備え、
前記流体メニスカスの形状及び大きさの少なくとも一方は、前記第一の入口と、該第一の入口への第一の流体通路と、第二の入口と、該第二の入口への第二の流体通路と、前記出口と、該出口からの前記第三の流体通路とのうちの前記少なくとも一つの遮断部分を変化させることで調整可能である、
方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の基板を処理するために流体メニスカスを生成する方法において、
前記流体メニスカスは、前記出口及び該出口からの前記第三の流体通路の少なくとも一方が遮断されると大きくなる、方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の基板を処理するために流体メニスカスを生成する方法において、
前記遮断するステップは、前記第一の入口と、該第一の入口への第一の流体通路と、第二の入口と、該第二の入口への第二の流体通路と、前記出口と、該出口からの前記第三の流体通路とのうちの少なくとも一つを備えた前記近接ヘッドの一部に界面膜を取り付けるステップを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の基板を処理するために流体メニスカスを生成する方法において、
前記界面膜は、熱可塑性膜、テープ、及びエンジニアリングプラスチックのうちの一つである、方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の基板を処理するために流体メニスカスを生成する方法において、
前記第三の流体通路は、前記出口に真空を供給する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ処理に関し、特に、汚染を低減し、ウェーハ洗浄コストを低下させる一方で、より効率的にウェーハ表面において流体を供給及び除去する装置及び手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ製造プロセスでは、エッチング、洗浄、乾燥、被覆といった工程を使用してウェーハを処理する必要があることは周知である。こうしたタイプの工程のそれぞれでは、通常、液体が、エッチング、洗浄、乾燥、及び被覆プロセスのために供給又は除去される。
【０００３】
例えば、ウェーハの表面に不要な残留物を残す製造工程が実行された際には、ウェーハ洗浄を実施しなくてはいけない場合がある。こうした製造工程の例には、プラズマエッチング（例えば、タングステンエッチバック（ＷＥＢ））及び化学機械研磨（ＣＭＰ）が含まれる。ＣＭＰにおいて、ウェーハは、ウェーハ表面を回転コンベヤベルトに押し付けるホルダに配置される。このコンベヤベルトは、化学物質及び研磨材からなるスラリを使用して、研磨を発生させる。残念なことに、このプロセスは、ウェーハ表面にスラリ粒子及び残留物の堆積物を残しやすい。不要な残留物質及び粒子がウェーハ上に残った場合、特に、ウェーハ表面における擦り傷や、金属素子間での不適切な相互作用とのような欠陥を引き起こすおそれがある。場合によっては、こうした欠陥により、ウェーハ上のデバイスは、動作不能になり得る。したがって、動作不能なデバイスを有するウェーハを廃棄する過度のコストを回避するために、不要な残留物を残す製造工程後には、適切かつ効率的にウェーハを洗浄する必要がある。
【０００４】
ウェーハを湿式洗浄した後、水又は洗浄流体の残りがウェーハ上に残留物を残すのを防止するために、ウェーハを効果的に乾燥させる必要がある。小滴が形成された時に通常発生するように、ウェーハ表面上の洗浄流体が蒸発可能である場合、洗浄流体に溶解していた残留物又は汚染物は、蒸発後にウェーハ表面上に残る（例えば、スポットを形成する）。蒸発の発生を防止するために、洗浄流体は、ウェーハ表面上に小滴を形成することなく、可能な限り素早く除去する必要がある。これを達成する試みとして、回転乾燥、ＩＰＡ、又はマランゴニ乾燥といった、数種類の乾燥手法の一つが用いられる。こうした全ての乾燥手法では、ウェーハ表面上での何らかの形態の移動気液界面を利用しており、これを適切に維持した場合、結果として、小滴を形成させることなくウェーハ表面は乾燥される。残念なことに、前記の乾燥方法の全てにおいて往々にして発生するように、移動気液界面が崩壊した場合には、小滴が形成され、蒸発が発生し、結果としてウェーハ表面に汚染物が残る。現在、最も広く使用されている乾燥手法は、スピンリンス乾燥（ＳＲＤ）である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１は、ＳＲＤ乾燥プロセス中のウェーハ１０上での洗浄流体の動きを例示している。この乾燥プロセスでは、濡れたウェーハを回転１４により高速で回転させる。ＳＲＤでは、遠心力を使用することで、流体方向の矢印１６で図示したように、ウェーハの洗浄に使用された水又は洗浄流体をウェーハの中心からウェーハの外側へ引っ張り、最終的にはウェーハから引き離す。洗浄流体をウェーハから引き離す際には、移動気液界面１２が、ウェーハの中心に形成され、乾燥プロセスの進行と共にウェーハの外側へ移動する（即ち、移動気液界面１２によって形成された円が大きくなる）。図１の例において、移動気液界面１２によって形成された円の内部区域には流体が存在せず、移動気液界面１２によって形成された円の外部区域は、洗浄流体となる。そのため、乾燥処理が続くにつれ、移動気液界面１２内部のセクション（乾燥区域）が増加し、一方、移動気液界面１２外部の面積（湿潤区域）は減少する。先に述べたように、移動気液界面１２が崩壊した場合には、ウェーハ上に洗浄流体の小滴が形成され、小滴の蒸発により、汚染が発生する恐れがある。そのため、小滴の形成とその後の蒸発とを制限し、ウェーハ表面での汚染を防ぐことが必須となる。残念なことに、現在の乾燥方法は、移動液体界面の崩壊の防止を部分的にしか成しえていない。
【０００６】
加えて、ＳＲＤプロセスは、疎水性であるウェーハ表面の乾燥に関して難点を有する。疎水性ウェーハ表面は、乾燥させるのが困難な場合がある。これはこうした表面が水及び水に基づく（水性の）洗浄溶液を弾くためである。したがって、乾燥処理を継続し、洗浄流体をウェーハ表面から引き離す際に、残りの洗浄流体は（水性のものに基づく場合）ウェーハ表面に弾かれる。結果として、水性洗浄流体は、最小の面積で、疎水性ウェーハ表面と接触しようとする。加えて、水性洗浄溶液は、表面張力の結果として（即ち、分子水素の結合の結果として）、それ自体に密着する傾向にある。そのため、疎水性の相互作用と表面張力とにより、疎水性ウェーハ表面上では、水性洗浄流体の球（又は小滴）が、制御されない形で形成される。この小滴の形成は、先に説明した有害な蒸発と汚染とを発生させる。ＳＲＤの制約は、小滴に作用する遠心力が最も小さいウェーハの中心で特に深刻になる。その結果として、ＳＲＤプロセスは現在最も一般的なウェーハの乾燥方法であるものの、この方法では、特に疎水性ウェーハ表面において使用される時、ウェーハ表面での洗浄流体の小滴の形成を低減するのが困難となる可能性がある。
【０００７】
加えて、洗浄、エッチング、及び被覆といったその他のウェーハ処理工程でも、汚染を低減し、ウェーハの歩留まりを増加させる効率的な形で、ウェーハに流体を供給し、ウェーハから流体を除去することについての問題が存在する。
【０００８】
したがって、ウェーハ表面上の汚染堆積物を低減する最適化されたウェーハでの流体管理及び供給を可能にすることで従来技術を回避する方法及び装置の必要性が存在する。こうした堆積物は、現在往々にして発生するように、許容可能なウェーハの歩留まりを低下させ、半導体ウェーハの製造コストを増加させる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
大まかに言えば、本発明は、ウェーハ表面で流体を管理すると同時にウェーハ汚染を低減できる基板処理（例えば、乾燥、洗浄、エッチング、被覆、その他）装置を提供することで、こうした必要性を満たす。本発明は、プロセス、装置、システム、デバイス、又は方法を含む、多数の形で実施できると理解されたい。本発明のいくつかの発明実施形態について、以下に説明する。
【００１０】
一実施形態では、ハウジングを含む、基板の表面上に形成される流体メニスカスを生成する装置が提供され、ハウジングは、基板の基板表面に近接して配置されるハウジング面を含む。ハウジングは、更に、ハウジング面に囲まれたプロセス構成収容領域を含む。装置は、更に、挿入面を有するプロセス構成挿入体を含み、プロセス構成挿入体は、ハウジングのプロセス構成収容領域内に嵌るように画成され、挿入面とハウジング面とは、基板の基板表面に近接して配置可能な近接面を規定するようになる。
【００１１】
別の実施形態では、基板を処理するために流体メニスカスを生成する装置が提供され、装置は、基板に極めて近接する時に基板表面上に流体メニスカスを生成するように構成された複数の導管を有するマニホルド面を備えたマニホルドヘッドを含む。マニホルドヘッドは、複数の導管との流体の連絡が可能な複数の通路を有する。装置は、更に、マニホルドヘッドの一部に取り付けられた界面膜を含み、界面膜は複数の導管の一部を遮断するように構成される。
【００１２】
更に別の実施形態では、ハウジング内に画成されたプロセス構成挿入体を使用して基板を処理する方法が提供され、方法は、ハウジング及びプロセス構成挿入体の一方の第一の入口を介して、基板の表面に第一の流体を提供するステップを含む。方法は、更に、プロセス構成挿入体の第二の入口を介して、基板の表面に第二の流体を提供し、プロセス構成挿入体の出口を介して、表面から第一の流体及び第二の流体を除去することを含む。
【００１３】
別の実施形態では、マニホルドハウジング内に画成された時に流体メニスカスを生成可能なプロセス構成挿入体を使用して基板を処理する方法が提供される。方法は、マニホルドハウジング内に画成された時に異なる流体メニスカスを形成可能な追加プロセス構成挿入体を生成し、異なる流体メニスカスは、流体メニスカスとは異なる構成を有する。方法は、更に、マニホルドハウジングからプロセス構成挿入体を取り外し、追加プロセス構成挿入体とマニホルドハウジングに取り付けることを含む。方法は、更に、基板上で異なる流体メニスカスを生成することを含む。
【００１４】
更に別の実施形態では、基板を処理するために流体メニスカスを生成する方法が提供される。方法は、第一の入口から基板への第一の流体の供給及び第二の入口から基板への第二の流体の供給と、出口を介した基板からの第一の流体及び第二の流体の除去とにより流体メニスカスを生成可能な近接ヘッドを提供することを含む。方法は、更に、第一の入口と、第一の入口への第一の流体通路と、第二の入口と、第二の入口への第二の流体通路と、出口と、出口からの第三の流体通路との少なくとも一つの少なくとも一部を遮断することを含む。方法は、更に、流体メニスカスを形成するステップを含み、流体メニスカスの形状及び大きさの少なくとも一方は、第一の入口と、第一の入口への第一の流体通路と、第二の入口と、第二の入口への第二の流体通路と、出口と、出口からの第三の流体通路との少なくとも一つの遮断部分を変化させることで調整される。
【００１５】
本発明の利点は、数多く存在する。最も顕著なものとして、本明細書で説明する装置及び方法は、半導体ウェーハの効率的な処理（洗浄、乾燥、エッチング、被覆、及びウェーハでの流体供給及び／又は除去の適切な管理が関与する他の適切なタイプのウェーハ処理）を行う一方で、ウェーハ表面に残る不要な流体及び汚染物を除去する。結果として、効率的なウェーハ処理によって、ウェーハの処理及び生産を増大し、より高いウェーハの歩留まりを達成し得る。
【００１６】
本発明は、一つ以上のマニホルドセクションの交換により多数の形のいずれかに構成可能なマルチモジュールマニホルドの使用を介して供給し得る処理流体の投入と併せて、真空流体除去を使用することで、改良された処理を可能にする。
【００１７】
上記の力によってウェーハ表面の流体膜において生成される圧力により、その他の処理手法と比較して残存汚染物が大幅に低減された状態で、ウェーハ表面での流体の最適な供給及び／又は除去が可能となる。加えて、本発明では、ウェーハの表面に向けたイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気及び処理流体の供給を、ウェーハ表面近くでの真空の生成と実質的に同時に利用してよい。これにより、メニスカスの生成及び高度な制御と、処理流体の界面に沿った流体表面張力の低減とが共に可能となり、そのため、汚染物を残すことなく、ウェーハ表面での流体の最適な供給及び／又は除去が可能となる。ＩＰＡ、処理流体の投入と、流体の排出とによって生成されるメニスカスは、ウェーハを処理するために、ウェーハの表面に沿って移動させてよい。
【００１８】
例示的な一実施形態では、異なるタイプのウェーハ処理工程のために、異なるプロセス構成挿入体を使用してよく、或いは代替として、異なるメニスカス構成が望ましい時、特定のウェーハ処理工程のために、異なるプロセス構成挿入体を利用してよい。こうした実施形態では、異なるプロセス構成挿入体は、異なる大きさ／形状のメニスカスを形成してよく、これにより、特定のウェーハ処理工程のために、特定のメニスカス大きさ／形状の最適な生成を可能にする。
【００１９】
加えて、メニスカスは、ウェーハ表面上で形成された流体メニスカスの特定の部分への流体の投入を遮断する近接ヘッドへの界面膜の付与によって成形してもよい。したがって、近接ヘッドの特定の部分において流体の輸送を遮断することで、メニスカスの一部を除去し得るため、メニスカスは、特定のウェーハ処理工程に最適な特定の形状に構成し得る。したがって、所望のプロセスと必要なメニスカスの構成とに応じて、異なる数及び形状の界面膜を、近接ヘッドの任意の適切な部分に付与し、異なるメニスカス構成を発生させる特定の流体経路を遮断してよい。
【００２０】
更に、界面膜は、所望のマニホルドを製造するための開発時間を低減できる。したがって、界面膜によって、プロトタイプハードウェア及びプロセスの迅速な開発が可能となり、更に、特定の近接ヘッド／マニホルド設計によって生成されるメニスカス構成を迅速に変更する能力により、リアルタイムでのデータの試験及び記録が可能となる。結果として、界面膜によって、様々なマニホルドプロセスウィンドウ（例えば、様々な大きさ、形状、及び大きさ定義）での迅速なプロトタイプ製造、開発、及び試験が可能となり得る。
【００２１】
本発明の他の態様及び利点は、本発明の原理を例として示す添付図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、添付図面と併せて、以下の詳細な説明から容易に理解されよう。この説明を容易にするため、同様の参照符号は、同様の構造要素を示す。
【００２３】
基板を処理する方法及び装置についての発明を開示する。以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細について述べる。しかしながら、こうした具体的な詳細の一部又全部を除外して本発明を実施し得ることは、当業者には理解されよう。また、本発明を不必要に曖昧にしないために、周知のプロセスステップについては詳細な説明を省略する。
【００２４】
本発明について、いくつかの好適な実施形態の観点から説明しているが、当業者は、上の明細書を読み且つ図面を検討することで、その様々な変形例、追加例、置換例、及び均等物を実現し得ることは理解されよう。したがって、本発明では、本発明の本来の趣旨及び範囲に含まれるこうした全ての変形例、追加例、置換例、及び均等物を包含するものである。
【００２５】
下の図では、マルチモジュール近接ヘッドと界面膜とを使用して特定の形状、大きさ、及び位置の流体メニスカスを生成する例示的なウェーハ処理システムの実施形態を例示している。一実施形態において、本明細書で利用される技術は、メニスカス真空ＩＰＡ蒸気（ＭＶＩＶ）技術と呼ばれる場合がある。この技術は、例えば、メニスカス真空ＩＰＡ蒸気乾燥（ＭＶＩＶＤ）、メニスカス真空ＩＰＡ蒸気洗浄（ＭＶＩＶＣ）、メニスカス真空ＩＰＡ蒸気エッチング（ＭＶＩＶＥ）、メニスカス真空ＩＰＡ蒸気被覆（ＭＶＩＶＰ）、その他のような、任意の適切なタイプのウェーハ工程を実行するのに利用してよい。システムは例示的なものであり、近接ヘッド（群）をウェーハに極めて近接する位置へ移動可能な他の任意の適切なタイプの構成を利用してよいと理解されたい。図示した実施形態において、近接ヘッド（群）は、ウェーハの中心部分からウェーハの縁部へ、直線的な形で移動し得る。近接ヘッド（群）がウェーハの一方の縁部からウェーハの直径に沿った反対側の縁部へ直線的な形で移動する他の実施形態を利用してもよく、或いは、例えば、半径方向運動、円運動、螺旋運動、ジグザグ運動、ランダム運動、その他といった、他の非線形的な移動を利用してもよいと理解されたい。加えて、運動も、ユーザの必要に応じて、任意の適切な指定された運動プロフィールにしてよい。更に、一実施形態においては、ウェーハを回転させ、近接ヘッドがウェーハの全ての部分を処理し得るように、近接ヘッドを直線的な形で移動させてもよい。更に、ウェーハを回転させずに、ウェーハの全ての部分を処理できる形でウェーハの上を移動するように近接ヘッドが構成された、他の実施形態を利用してもよいと理解されたい。加えて、本明細書で説明する近接ヘッド及びウェーハ処理システムは、例えば、２００ｍｍウェーハ、３００ｍｍウェーハ、フラットパネル、その他といった、任意の形状及び大きさの基板を処理するのに利用してよい。処理システムは、システムの構成に応じて、ウェーハの任意の適切な処理（例えば、被覆、エッチング、洗浄、乾燥、その他）に利用されるように構成してよい。更に別の実施形態では、ウェーハ処理を強化するために、流体メニスカスでメガソニックを利用してよい。流体メニスカスは、近接ヘッドにより支持し、（例えば、ウェーハ上へ、ウェーハから離れて、更にはウェーハ全体で）移動させることができる。
【００２６】
本明細書で説明するシステムは、例示的な性質のものに過ぎず、一枚以上の界面膜を利用するマルチモジュール近接ヘッド及び近接ヘッドは、例えば、本明細書で説明したもの等、任意の適切なシステムにおいて使用してよいと理解されたい。更に、交換可能なプロセス構成挿入体及び／又は界面膜を使用することで、メニスカスの構成／形状／大きさ／位置を変化させ得ると理解されたい。一実施形態において、異なるプロセス構成挿入体は、異なる入口及び出口構成を有してよく、これにより、近接ヘッドが動作中の時、異なる位置において異なる形状及び大きさのメニスカスを生成する。別の実施形態では、流体が移動する経路及び／又は位置において、近接ヘッドに界面膜（群）を付与してよい。このような形で、メニスカスの一部では、特定の形状／大きさ／位置の界面膜（群）に対応する特定の近接ヘッドの位置において、大きさを削減又は増加し得る。したがって、メニスカスの一部では、改変されたメニスカス形状、大きさ、及び位置を残すために、大きさを除去又は増加し得る。結果として、近接ヘッド面及び／又は近接ヘッドの流体投入／経路区域において異なる形状／大きさの界面膜（群）を使用することで、単一のタイプの近接ヘッドにより、異なる位置において異なる大きさ及び形状のメニスカスを形成し得る。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態による、ウェーハ処理システム１００を図示する。システム１００は、ウェーハを保持し及び／又は回転させ、ウェーハ表面の処理を可能にするローラ１０２ａ及び１０２ｂを含む。システム１００は、更に、一実施形態において上部アーム１０４ａ及び下部アーム１０４ｂにそれぞれ取り付けられる近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂを含む。一実施形態において、近接ヘッド１０６ａ及び／又は１０６ｂは、図５Ａ乃至８を参照して下で更に詳細に説明するように、マルチモジュール近接ヘッドしてよい。本明細書で説明するように、「マルチモード近接ヘッド」という用語は、一つ以上のコンポーネントを有する近接ヘッドである。近接ヘッドは、流体メニスカスを生成し得る任意の適切な装置にしてよい。別の実施形態において、近接ヘッド１０６ａ及び／又は１０６ｂは、図９Ａから１０Ｃを参照して更に詳細に説明するような一つ以上の界面膜を備えた近接ヘッド（群）にしてよい。更に別の実施形態では、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂの一方は、マルチモジュール近接ヘッドにしてよく、他方は、一枚以上の界面膜を利用した近接ヘッドにしてよい。上部アーム１０４ａ及び下部アーム１０４ｂは、ウェーハの半径に沿った近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂの実質的に直線的な移動を可能にする組立体の一部にすることができる。更に別の実施形態において、組立体は、ユーザが定義した任意の適切な運動において、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂを移動させてよい。
【００２８】
一実施形態において、アーム１０４は、近接ヘッド１０６ａをウェーハ上方で、近接ヘッド１０６ｂをウェーハ下方で、ウェーハに極めて近接した状態で保持するように構成されてもよい。例えば、例示的な一実施形態において、これは、近接ヘッドがウェーハ処理を開始する位置まで水平に移動した後、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂをウェーハに極めて近接する位置まで垂直に移動できるように、上部アーム１０４ａ及び下部アーム１０４ｂを垂直に移動可能とすることにより達成されてもよい。別の実施形態において、上部アーム１０４及び下部アーム１０４ｂは、処理の前にメニスカスが生成される位置で近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂを始動するように構成されてもよく、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂ間で既に生成されたメニスカスは、ウェーハ１０８の縁部区域から処理対象のウェーハ表面上へ移動させてもよい。したがって、上部アーム１０４及び下部アーム１０４ｂは、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂを移動可能にして、本明細書で説明するウェーハ処理が可能になるように、任意の適切な形で構成されてもよい。更に、システム１００は、（複数の）近接ヘッドをウェーハに極めて近接して移動させ、メニスカスを生成及び制御し得る限り、任意の適切な形で構成されてもよいことはもちろんである。更に、極めて近接した位置は、メニスカスを維持し得る限り、ウェーハから任意の適切な距離とされてもよい。一実施形態において、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂ（及び本明細書で説明する他の任意の近接ヘッド）は、それぞれ、ウェーハ表面上で流体メニスカスを生成するために、ウェーハから約０．１ｍｍ乃至約１０ｍｍに配置してよい。好適な実施形態において、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂ（及び本明細書で説明する他の任意の近接ヘッド）は、それぞれ、ウェーハ表面上で流体メニスカスを生成するために、ウェーハから約０．５ｍｍ乃至約２．０ｍｍに配置されてもよく、更に好適な実施形態において、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂ（及び本明細書で説明する他の任意の近接ヘッド）は、ウェーハ表面上で流体メニスカスを生成するために、ウェーハから約１．５ｍｍに配置されてもよい。
【００２９】
一実施形態において、システム１００、アーム１０４は、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂをウェーハの処理済み部分から未処理部分へ移動できるように構成される。アーム１０４は、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂの動きがウェーハを要望通りに処理できるように、任意の適切な形で移動可能であってもよい。一実施形態において、アーム１０４は、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂをウェーハの表面に沿って移動させるために、モータによって駆動されてもよい。ウェーハ処理システム１００は近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂと共に図示しているが、例えば、１台、２台、３台、４台、５台、６台、その他といった、任意の適切な数の近接ヘッドを利用してもよいことは言うまでもない。ウェーハ処理システム１００の近接ヘッド１０６ａ及び／又は１０６ｂは、例えば、本明細書で説明する近接ヘッドのいずれかによって示したような、任意の適切な大きさ又は形状としてもよい。本明細書で説明する様々な構成は、近接ヘッドとウェーハとの間で流体メニスカスを生成する。流体メニスカスは、ウェーハ表面に流体を供給し、表面から流体を除去することで、ウェーハを処理するために、ウェーハ全体で移動され得る。こうした形で、ウェーハに供給する流体に応じて、洗浄、乾燥、エッチング、及び／又は被覆が達成され得る。したがって、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂは、本明細書で示したような多数の任意のタイプの構成、或いは本明細書で説明するプロセスを可能にするその他の構成を有することができる。更に、システム１００は、ウェーハの一方の表面、或いはウェーハの上面及び底面の両方を処理し得ると理解されたい。
【００３０】
更に、ウェーハの上面及び／又は底面を処理することに加え、システム１００は、あるタイプのプロセス（例えば、エッチング、洗浄、乾燥、被覆、その他）でウェーハの一方の側を処理し、同じプロセスを使用して、あるいは、異なるタイプの流体を投入及び排出することで、若しくは異なる構成のメニスカスを使用することで、異なるプロセスを使用して、ウェーハの他方の側を処理してもよい。近接ヘッドは、更に、ウェーハの上面及び／又は底面を処理することに加え、ウェーハのベベルエッジを処理するように構成できる。これは、ベベルエッジを処理するメニスカスをウェーハの縁部から外れるように（又は縁部上へ向かうように）移動させることで達成できる。更に、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂは、同じタイプの装置又は異なるタイプの近接ヘッドであってもよい。
【００３１】
ウェーハ１０８は、所望の近接ヘッドが処理対象のウェーハ１０８の一部に極めて近接可能となる配向である限り、任意の適切な配向で、ローラ１０２ａ及び１０２ｂによって保持され回転されてよい。一実施形態において、ローラ１０２ａ及び１０２ｂは、時計回りの方向で回転し、ウェーハ１０８を反時計回りの方向で回転させることができる。ローラは、望ましいウェーハの回転に応じて、時計回り又は反時計回りの方向で回転させてもよいことは言うまでもない。一実施形態において、ローラ１０２ａ及び１０２ｂによってウェーハ１０８に与えられる回転は、処理されていないウェーハ領域を、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂに極めて近接する位置へ移動させる役割を果たす。しかしながら、回転自体は、ウェーハを乾燥させず、あるいは、ウェーハ表面上の流体をウェーハの縁部へ向かって移動させない。したがって、例示的なウェーハ処理工程において、ウェーハの未処理領域は、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂの直線運動と、ウェーハ１０８の回転の両方によって、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂに対して供される。ウェーハ処理工程自体は、少なくとも一つの近接ヘッドによって実行されればよい。結果として、一実施形態においては、ウェーハ１０８の処理済み部分は、処理工程が進行するにしたがって、ウェーハ１０８の中央領域から縁部領域へ螺旋状に拡大する。別の実施形態においては、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂは、ウェーハ１０８の外周からウェーハ１０８の中心へ移動され、ウェーハ１０８の処理済み部分は、ウェーハ１０８の縁部領域からウェーハ１０８の中央領域へ、螺旋状に拡大する。
【００３２】
例示的な処理工程において、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂは、ウェーハ１０８を乾燥、洗浄、エッチング、及び／又は被覆するように構成され得る。例示的なウェーハ乾燥実施形態において、少なくとも一つの第一の入口は、脱イオン水（ＤＩＷ）を投入するように構成され（ＤＩＷ入口とも呼ばれる）、少なくとも一つの第二の入口は、イソプロプルアルコール（ＩＰＡ）を蒸気の形態で含有するＮ2搬送ガスを投入するように構成され（ＩＰＡ入口とも呼ばれる）、少なくとも一つの出口は、真空を提供することで、ウェーハと特定の近接ヘッドとの間の領域から流体を除去するように構成され得る（真空出口とも呼ばれる）。一部の例示的実施形態においては、ＩＰＡ蒸気が使用されるが、例えば、水と混和し得る、窒素、任意の適切なアルコール蒸気、有機化合物、揮発性化学物質、その他といった、他の任意のタイプの蒸気が利用されてもよい。
【００３３】
例示的な洗浄実施形態では、洗浄溶液を、ＤＩＷの代わりに用いてもよい。例示的なエッチング実施形態は、エッチング液をＤＩＷの代わりに用いて実行されてもよい。追加的な実施形態において、処理流体と、被覆用に構成された近接ヘッドの構成とを使用することで、本明細書で説明するように被覆を実現してもよい。加えて、必要な処理工程に応じて、その他のタイプの溶液を第一の入口及び第二の入口に投入してよい。
【００３４】
近接ヘッドの面に位置する入口及び出口は、本明細書で説明するような安定したメニスカスを利用し得る限り、任意の適切な構成を取ってもよい。一実施形態において、少なくとも一つのＮ2／ＩＰＡ蒸気入口は、ＩＰＡ−真空−処理流体の配向を形成するために、少なくとも一つの処理流体入口に順次隣接する少なくとも一つの真空出口に隣接していても良い。所望のウェーハ処理、及びどのタイプのウェーハ処理メカニズムの強化が求められるかに応じて、ＩＰＡ−処理流体−真空、処理流体−真空−ＩＰＡ、真空−ＩＰＡ−処理流体、その他のような、他のタイプの配向を利用してもよいと理解されたい。好適な実施形態では、近接ヘッドとウェーハとの間の位置するメニスカスを知的かつ強力に生成、制御、及び移動させ、ウェーハを処理するために、ＩＰＡ−真空−処理流体の配向性を利用し得る。処理流体入口、Ｎ2／ＩＰＡ蒸気入口、及び真空出口は、上の配向が維持される場合、任意の適切な形で配列してよい。例えば、Ｎ2／ＩＰＡ蒸気入口、真空出口、及び処理流体入口に加えて、付加的な実施形態では、所望の近接ヘッドの構成に応じて、ＩＰＡ蒸気出口、処理流体入口、及び／又は真空出口の付加的なセットが存在してもよい。ＩＰＡ−真空−処理流体の配向の正確な構成は、用途に応じて変化させることができる。例えば、ＩＰＡ投入、真空、及び処理流体投入位置の間の距離は、距離に一貫性がある形で、あるいは距離に一貫性がない形で、変化させてよい。加えて、ＩＰＡ投入、真空、及び処理流体出口の間の距離は、近接ヘッド１０６ａの大きさ、形状、及び構成と、処理メニスカスの所望の大きさ（即ち、メニスカス形状及び大きさ）とに応じて、大きさが異なってもよい。加えて、例示的なＩＰＡ−真空−処理流体の配向は、本明細書で説明したようなものとなり得る。
【００３５】
一実施形態において、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂは、それぞれウェーハ１０８の上面及び底面に極めて近接して位置決めされてもよく、ＩＰＡ及びＤＩＷ入口と真空出口（群）とを利用して、ウェーハ１０８の上面及び底面を処理可能な、ウェーハ１０８と接触したウェーハ処理メニスカスを生成し得る。ウェーハ処理メニスカスは、本明細書の説明に従って生成してよい。ＩＰＡ及び処理流体が投入されるのと実質的に同時に、ウェーハ表面に極めて近接して吸引を行い、ＩＰＡ蒸気、処理流体、及び／又はウェーハ表面に存在し得る流体を除去してよい。例示的な実施形態ではＩＰＡが利用されているが、例えば、水と混和し得る、窒素、任意の適切なアルコール蒸気、有機化合物、ヘキサノール、エチルグリコール、アセトン、その他といった、他の任意の適切なタイプの蒸気を利用してよいと理解されたい。任意の適切なアルコール蒸気は、任意の適切なタイプのアルコールを含有してよいと理解されたい。任意の適切なアルコールは、飽和炭素原子に結合したヒドロキシ基を備えた任意の適切な炭素に基づく化学物質にできると理解されたい。こうした流体は、表面張力低減流体と呼ばれる場合もある。近接ヘッドとウェーハとの間の領域に存在する処理流体の一部は、メニスカスである。本明細書での使用において、「排出」という用語は、ウェーハ１０８と特定の近接ヘッドとの間の領域からの流体の除去を意味する場合があり、「投入」という用語は、ウェーハ１０８と特定の近接ヘッドとの間の領域への流体の導入を意味する場合がある。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態による、ウェーハ処理工程を実行する近接ヘッド１０６を例示する。近接ヘッド１０６は、一実施形態において、ウェーハ１０８の上面１０８ａに極めて近接する間に移動し、ウェーハ処理工程を実行する。近接ヘッド１０６は、ウェーハ１０８の底面１０８ｂを処理（例えば、洗浄、乾燥、被覆、エッチング、その他）するために利用してもよい。一実施形態では、ウェーハ１０８は回転しているため、近接ヘッド１０６は、上面１０８ａが処理されている間に、ヘッドの動きに沿って直線的に移動され得る。入口３０２を介してＩＰＡ３１０を供給し、出口３０４を介して真空３１２を提供し、入口３０６を介して処理流体３１４を供給することで、メニスカス１１６が生成され得る。図３に図示した入口／出口の配向は、例示的な性質のものに過ぎず、本明細書で説明するような構成のように、安定した流体メニスカスを生成し得る任意の適切な入口／出口の配向を利用することができる。
【００３７】
図４Ａは、本発明の一実施形態による、近接ヘッド１０６ａによって実行し得るウェーハ処理工程を例示する。図４は処理中の上面１０８ａを図示しているが、ウェーハ処理は、ウェーハ１０８の底面１０８ｂについて、実質的に同じ形で達成し得る。一実施形態において、入口３０２は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気をウェーハ１０８の上面１０８ａに向けて供給するために利用され、入口３０６は、処理流体をウェーハ１０８の上面１０８ａに向けて供給するために利用され得る。加えて、出口３０４は、上面１０８ａの上又は近くに位置し得る流体又は蒸気を除去するために、ウェーハ表面に極めて近接する領域を吸引するために利用してよい。上記のように、メニスカス１１６を形成し得る限り、入口及び出口の任意の適切な組み合わせを利用してよいと理解されたい。ＩＰＡは、例えば、ＩＰＡが蒸気の形態でＮ2ガスの使用を介して投入される場合のＩＰＡ蒸気等、任意の適切な形態にしてよい。更に、ウェーハ処理を可能にし得る、或いは強化し得る、ウェーハの処理に使用される任意の適切な流体（例えば、洗浄流体、乾燥流体、エッチング流体、被覆流体、その他）を利用してよい。一実施形態において、ＩＰＡの流入３１０は、入口３０２を介して提供され、真空３１２は、出口３０４を介して提供してよく、処理流体の流入３１４は、入口３０６を介して提供してよい。結果として、流体膜がウェーハ１０８上に存在する場合には、第一の流体圧力がＩＰＡの流入３１０によってウェーハ表面に加わり、第二の流体圧力が処理流体の流入３１４によってウェーハ表面に加わり、第三の流体圧力が真空３１２によって加わり、ウェーハ表面上の処理流体、ＩＰＡ、及び流体膜が除去され得る。
【００３８】
したがって、ウェーハ処理の一実施形態において、処理流体の流入３１４とＩＰＡの流入３１０とがウェーハ表面に向けて供給される際には、ウェーハ表面上の流体は（存在する場合）、処理流入３１４に混合される。この時、ウェーハ表面に向けて供給された処理流体の流入３１４は、ＩＰＡの流入３１０に遭遇する。ＩＰＡは、処理流体の流入３１４との界面１１８（ＩＰＡ／処理流体界面１１８とも呼ばれる）を形成し、吸引３１２と共に、ウェーハ１０８の表面からの処理流体の流入３１４と他の任意の流体との除去を助ける。一実施形態において、ＩＰＡ／処理流体界面１１８は、処理流体の張力面を減少させる。動作中、処理流体は、ウェーハ表面に向けて供給され、出口３０４によって提供される吸引により、ウェーハ上の流体と共に、ほぼ即座に除去される。ウェーハ表面に向けて供給され、ウェーハ表面上の任意の流体と共に、近接ヘッドとウェーハ表面との間の領域に一瞬存在する処理は、メニスカス１１６を形成し、メニスカス１１６の境界は、ＩＰＡ／処理流体界面１１８となる。したがって、メニスカス１１６は、表面に向けて供給され、実質的に同時に、ウェーハ表面上の任意の流体と共に除去される流体の一定の流動となる。ウェーハ表面からの処理流体の即時に近い除去は、乾燥中のウェーハ表面領域での流体の小滴の形成を防止し、これにより、処理流体が工程（例えば、エッチング、洗浄、乾燥、被覆、その他）に応じた目的を達成した後のウェーハ１０８上での汚染の可能性を低減する。ＩＰＡの下向きの注入の（ＩＰＡの流量によって発生する）圧力も、メニスカス１１６を封じ込めるのを助ける。
【００３９】
ＩＰＡを含有するＮ2搬送ガスの流量は、近接ヘッドとウェーハ表面との間から出口３０４（吸引出口）に向かう処理流体の流動の移動または押し込みを助けてもよく、出口３０４を介して、流体は、近接ヘッドから排出されてよい。処理流体の流動の押し込みは、プロセスの要件ではないが、メニスカス境界制御を最適化するために使用可能である。したがって、ＩＰＡ及び処理流体が出口３０４に引き込まれる際には、ガス（例えば、空気）が流体と共に出口３０４に引き込まれているため、ＩＰＡ／処理流体界面１１８を作り出す境界は、連続的な境界ではなくなる。一実施形態において、出口３０４からの吸引が処理流体、ＩＰＡ、及びウェーハ表面上の流体を引き込む際には、出口３０４への流動は、不連続となる。この流動の不連続性は、流体とガスとの組み合わせに吸引の影響を与えた時にストロを介して引き上げられる流体とガスとに類似する。結果として、近接ヘッド１０６ａが移動するにしたがって、メニスカスは、近接ヘッドと共に移動し、以前にメニスカスによって占有されていた領域は、ＩＰＡ／処理流体界面１１８の移動によって、乾燥済みとなる。更に、装置の構成と所望のメニスカスの大きさ及び形状とに応じて、任意の適切な数の入口３０２、出口３０４、及び入口３０６を利用してよいと理解されたい。別の実施形態において、液体の流量及び吸引の流量は、真空出口への液体流動全体が連続的となるようなものであるため、吸引出口にはガスが流入しない。
【００４０】
メニスカス１１６が維持可能である限り、Ｎ2／ＩＰＡ、処理流体、及び吸引について、任意の適切な流量が利用され得る。一実施形態において、一組の入口３０６を介した処理流体の流量は、約２５ｍｌ毎分から約３，０００ｍｌ毎分である。好適な実施形態において、一組の入口３０６を介した処理流体の流量は、毎分約８００ｍｌである。流体の流量は、近接ヘッドの大きさに応じて変化し得る。一実施形態において、大きなヘッドは、小さな近接ヘッドより大きな流体の流量を有してよい。これが生じ得るのは、一実施形態において、大きな近接ヘッドが多くの入口３０２及び３０６と出口３０４とを有するためである。
【００４１】
一実施形態において、一組の入口３０２を介したＮ2／ＩＰＡの流量は、約１リットル毎分（ＳＬＰＭ）から約１００ＳＬＰＭである。好適な実施形態において、ＩＰＡ流量は、約６から２０ＳＬＰＭである。
【００４２】
一実施形態において、一組の出口３０４を介した吸引の流量は、約１０標準立方フィー路毎分（ＳＣＦＨ）から約１２５０ＳＣＦＨである。好適な実施形態において、一組の出口３０４を介した真空の流量は、約３５０ＣＦＨである。例示的な実施形態では、流量計を利用して、Ｎ2／ＩＰＡ、処理流体、及び吸引の流量を測定してよい。
【００４３】
利用する処理流体に応じて、メニスカスを使用して任意の適切なタイプのウェーハ処理工程を実行し得ると理解されたい。例えば、ＳＣ−１、ＳＣ−２、その他といった洗浄流体を処理流体として使用して、ウェーハ洗浄工程を発生させてよい。同様の形で、異なる流体を利用してよく、同様の入口及び出口の構成を利用してよいため、ウェーハ処理メニスカスは、ウェーハのエッチング及び／又は被覆も実行し得る。一実施形態では、例えば、ＨＦ、ＥＫＣ専売溶液、ＫＯＨ、その他といったエッチング流体を利用して、ウェーハをエッチングしてよい。別の実施形態では、例えば、硫酸銅、塩化金、硫酸銀、その他といった被覆流体を、電気入力と併せて実施してよい。
【００４４】
図４Ｂは、本発明の一実施形態による、二重ウェーハ表面処理システムにおいて使用する例示的な近接ヘッド１０６及び１０６ｂの側面図を例示する。この実施形態では、真空を提供する出口３０４と共に、Ｎ2／ＩＰＡ及び処理をそれぞれ投入する入口３０２及び３０６を使用することで、メニスカス１１６を生成し得る。加えて、入口３０２の側とは反対の入口３０６の側には、処理流体を除去し、メニスカス１１６を完全な状態に維持する出口３０４が存在してもよい。上記のように、一実施形態において、入口３０２及び３０６は、それぞれＩＰＡの流入３１０及び処理流体の流入３１４のために利用してよく、一方、出口３０４は、吸引３１２を提供するために利用してよい。加えて、更なる実施形態において、近接ヘッド１０６及び１０６ｂは、本明細書に示したような構成のものにしてよい。例えば、ウェーハ１０８のウェーハ表面１０８ａ及び１０８ｂのような、メニスカス１１６と接触する状態となる任意の適切な表面は、表面へ向かう、或いは表面から離れるメニスカス１１６の運動によって処理し得る。
【００４５】
図５から図８は、ヘッドを形成する複数のモジュール（又は部品）を有し得るマルチモジュール近接ヘッドを示している。例示的な一実施形態において、マルチモジュール近接ヘッドは、プロセス構成挿入体と呼ばれる交換可能な部品を有してよい。プロセス構成挿入体を取り外し、異なる入口及び出口パターンを有する別のプロセス構成挿入体を挿入することで、近接ヘッドによって生成されるメニスカス構成を変更し、所望のウェーハ処理工程のために調整し得る。結果として、一実施形態では、プロセス構成挿入体を収容する同じハウジングモジュールを利用しながら、所望のウェーハプロセスに応じて、異なる処理工程のために異なるタイプのプロセス構成モジュールを使用してよい。したがって、単一のウェーハ処理システムは、ある工程のために特定のプロセス構成挿入体を使用し、その後、別の工程のために異なるプロセス構成挿入体を設置することで、異なるウェーハ処理工程のために異なるタイプのメニスカスを生成し得る。
【００４６】
図５は、本発明の一実施形態による、マルチモジュール近接ヘッド１０６’を例示する。一実施形態において、マルチモジュール近接ヘッド１０６’は、ハウジングモジュール４０１と、プロセス構成挿入体４０３と、カバーモジュール４０５とを含む。ハウジングモジュール４０１と、プロセス構成挿入体４０３と、カバーモジュール４０５とは、例えば、プラスチック、金属、ポリマ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、その他のような、処理流体に適合する任意の適切な材料にしてよい。一実施形態において、ハウジングモジュール４０１と、プロセス構成挿入体４０３と、カバーモジュールとは、ＰＶＤＦから機械加工される。ハウジングモジュール４０１と、プロセス構成挿入体４０３と、カバーモジュール４０５とは、それぞれ一種類の材料から製造してよく、あるいは代替として、異なる材料から製造されてよい。
【００４７】
ハウジングモジュール４０１は、プロセス構成挿入体４０３の挿入面（プロセス構成挿入体４０３に位置する少なくとも一つの入口３０２、３０６と出口３０４とを含む）がハウジングモジュール４０１に挿入され、入口３０２及び３０６と出口３０４とが位置する近接面４０７を発生させ得るように構成してよい。ハウジングモジュール４０１については、図６Ａを参照して更に詳細に説明し、プロセス構成挿入体４０３及び挿入面については、図６Ｂを参照して更に詳細に説明する。
【００４８】
一実施形態では、下記のように、ハウジングモジュール４０１は、ウェーハ１０８の表面にＩＰＡ／Ｎ2蒸気を供給可能な少なくとも一つの入口（例えば、入口３０２等）を有するように構成してよい。ハウジングモジュール４０１が入口３０２を含む時、プロセス構成挿入体４０３は、処理流体を供給可能な、例えば入口３０６のような入口と、ウェーハ１０８の表面からＩＰＡ／Ｎ2及び処理流体を除去可能な、例えば出口３０４のような出口とを含んでよい。更に別の実施形態において、ハウジングモジュール４０１は、入口及び出口を全く含まず、一方、プロセス構成挿入体４０３は、入口３０２及び３０６と出口３０４とを含んでよい。
【００４９】
したがって、ハウジング４０１の構成に応じて、プロセス構成挿入体４０３のみが、動的な流体メニスカスを生成するのに必要な入口／出口を有してよく、一方、他の実施形態では、一部の入口／出口は、ハウジング４０１に位置してもよく、その他の入口／出口は、プロセス構成挿入体４０３に位置する。結果として、ハウジング４０１とプロセス構成挿入体４０３とは、ハウジング４０１と挿入部４０３との組み合わせが動的な流体メニスカスを生成できる場合、任意の適切な形で構成してよい。加えて、プロセス構成挿入体４０３とハウジング４０１とは、異なる形状及び／又は大きさのメニスカスを生成するために、異なる入口／出口パターンを備えた別のプロセス構成挿入体をプロセス構成挿入体４０３と交換し得るように構成してよい。
【００５０】
したがって、一実施形態では、プロセス構成挿入体４０３は、異なるメニスカス構成が望ましい状況において、異なる入口／出口構成を備えた別のプロセス構成挿入体と交換してよい。このようにして、プロセス（例えば、洗浄、乾燥、エッチング、被覆、その他）に応じて、特定の入口／出口構成を備えた特定のプロセス構成挿入体を利用してよい。結果として、一実施形態では、プロセス構成挿入体４０３のみを、マニホルド１０６’において変更すればよい（本明細書で説明するマニホルドは、近接ヘッドとも呼ばれる）。
【００５１】
異なるメニスカス構成が望ましい時。結果として、マルチモジュールマニホルド１０６’は、プロセス構成挿入体４０３を変更することで、異なるメニスカス構成を生成するために容易に再構成し得る。
【００５２】
カバーモジュール４０５は、プロセス構成挿入体４０３とハウジング４０１との両方に取り付けて、マルチモジュール近接ヘッド１０６’を形成してよい。一実施形態において、カバーモジュールは、マルチモジュール１０６’に処理流体を投入するためのポート５４０を有してよい。カバーモジュール４０５は、更に、カバーモジュール４０５を通って延びてよい取り付け開口部を有し得るため、例えば、ボルト、ネジ、その他の取り付けデバイスをカバーモジュール４０５及びハウジングモジュール４０１内へ（あるいは、取り付け開口部に応じてプロセス構成挿入体４０３内へ）挿入して、プロセス構成挿入体４０３をマルチモジュール近接ヘッド１０６’内部に閉じ込めてよい。取り付け開口部は、例えば、ドリリング、機械加工、その他のような、任意の適切な形で形成してよいと理解されたい。カバーモジュール４０５については、図６Ｃを参照して更に詳細に説明する。
【００５３】
特定の一実施形態において、マルチモジュール近接ヘッド１０６’は、少なくとも一つの入口３０２及び少なくとも一つの入口３０６と少なくとも一つの出口３０４とを含んでよい。一実施形態では、上記のように、一つの入口３０２は、マルチモジュール近接ヘッド１０６’と、例えば上記のようなウェーハ１０８等の基板の表面との間の領域にＩＰＡ／Ｎ2を投入してよい。同じく上記のように、入口３０２を介して、例えば、水性流体の表面張力を低減可能で、水性流体と混和可能な、蒸気の形態の他の揮発性流体等、その他のタイプの流体を投入してもよいと理解されたい。
【００５４】
一実施形態において、入口３０６は、マルチモジュール近接ヘッドが使用されるプロセスに応じて、一つ以上の様々な流体が投入されてもよい。マルチモジュール近接ヘッド１０６’が乾燥に利用される実施形態では、入口３０６を介して、マルチモジュール近接ヘッド１０６と、例えばウェーハ１０８等の基板との間の領域に、ＤＩＷを投入してよい。別の実施形態では、洗浄工程のために、入口３０６を介して、マルチモジュール近接ヘッド１０６と、例えばウェーハ１０８等の基板との間の領域に、例えば、ＳＣ−１、ＳＣ−２、その他といった洗浄流体を投入してよい。更に別の実施形態では、エッチング工程のために、入口３０６を介して、マルチモジュール近接ヘッド１０６と、例えばウェーハ１０８等の基板との間の領域に、例えば、ＨＦ、その他といったエッチング流体を投入してよい。別の実施形態では、被覆工程のために、マルチモジュール近接ヘッド１０６と、例えばウェーハ１０８等の基板との間の領域に、被覆流体を投入してよい。したがって、プロセス構成挿入体を変更することで、及び／又は処理流体を変更することで、マルチモジュール近接ヘッド１０６’は、処理流体の制御が求められる任意の適切なウェーハ処理工程（群）を実行するために利用し得る。
【００５５】
一実施形態において、マルチモジュール近接ヘッド１０６’の一部は、好ましくは、入口３０２及び３０６と出口３０４とが位置する隆起領域４０９として近接面４０７を有してよい。隆起領域４０９は、隆起領域４０９内で生成されたメニスカスが表面張力により周囲面４１３に付着しない限り、周囲面４１３から任意の適切な高さで隆起させてよいと理解されたい。一実施形態において、入口３０２及び３０６と出口３０４とを備える隆起した領域を有することで、メニスカスは、より管理が容易になり得る。これにより、入口及び出口を有していないマルチモジュール近接ヘッド１０６’の表面を、入口及び出口を有するマルチモジュール近接ヘッド１０６’の表面区域から更に離して配置し得るため、管理容易性の増加が生じ得る。したがって、メニスカスを取り囲むマルチモジュール近接ヘッド１０６’の表面では、メニスカスの表面張力による付着の可能性が低くなる。
【００５６】
更に別の実施形態において、マルチモジュール近接ヘッド１０６’の隆起領域４０９の位置は、隆起させる代わりに、マルチモジュール近接ヘッド１０６’の周囲面よりもウェーハ表面から更に離れて入口及び出口が位置し得るように陥入させてよい。こうした実施形態では、陥入部内にメニスカスが保持されることから、流体メニスカスを生成するために入口３０２は必要ない場合がある。
【００５７】
加えて、本明細書で説明する組立方法により、各コンポーネント用の異種材料、あるいは、接合又は融合が不可能な他の材料（群）を使用して最終組立体を形成できる。一実施形態では、多数のコンポーネントが、異種材料のボルト留めを可能にする取り付け開口部を有してよい。方法では、化学的に適合する材料の広範な選択を利用して所望のプロセスを充足できる。加えて、方法では、個別のコンポーネントを代替の構成に置き換えることができる。これにより、所望のプロセスに対する流動及び送給の特性を最適化し得る。
【００５８】
図６Ａは、本発明の一実施形態による、ハウジングモジュール４０１を例示する。ハウジングモジュール４０１は、プロセス構成挿入体４０３をハウジングモジュール４０１に挿入可能な任意の適切な構成にしてよい。一実施形態において、ハウジングモジュールは、第一の端部と第二の端部とを有し、第一の端部の第一の表面と第二の端部の第二の表面とには開口部が存在する。ハウジングモジュールは、更に、第一の表面及び第二の表面の開口部に接続する内側開口部を有してよい。こうした実施形態において、プロセス構成挿入体４０３は、挿入面が第一の表面の開口部内に存在するように、内側開口部内に定めてよい。ハウジングモジュール４０１の例示的な構成を図示しているが、ハウジングモジュール４０１の構成は、プロセス構成挿入体４０３の構成に応じて異なってもよいと理解されたい。例えば、プロセス構成挿入体４０３が正方形の構成である場合、ハウジングモジュール４０１内の通路は、プロセス構成挿入体４０３を収容できるように正方形にしてよい。
【００５９】
一実施形態において、ハウジングモジュール４０１は、一方の側の開口部と、反対側の開口部とを、その間の通路と共に有してよい。一実施形態において、ハウジングモジュール４０１は、少なくとも一つの入口３０２を含む。したがって、こうした構成では、上記のように、少なくとも一つの入口３０２は、流体と処理環境の大気との間でのメニスカス界面の生成を助けるために、ＩＰＡ／Ｎ2蒸気又は他の任意の適切なタイプの蒸気を投入できる。
【００６０】
ハウジングモジュール４０１は、更に、少なくとも一つの入口３０２へ送るべき流体を投入し得る投入部４１１を含んでもよい。ハウジングモジュール４０１は、投入部４１１から少なくとも一つの入口３０２への流体の輸送を可能にし得る任意の適切な形で構成してよい。一実施形態では、投入部４１１と少なくとも一つの入口３０２とを接続する通路をハウジングモジュール４０１内に機械加工により形成してもよい。ハウジングモジュール４０１は、更に、プロセス構成挿入体の挿入面を収容する開口部４０４を含んでもよい。
【００６１】
図６Ｂは、本発明の一実施形態による、プロセス構成挿入体４０３を例示する。プロセス構成挿入体４０３は、ハウジング４０１と組み合わせた時に流体メニスカスを生成し得るように、任意の適切な構成の入口及び出口を有してよいと理解されたい。一実施形態において、プロセス構成挿入体４０３は、少なくとも一つの入口３０６と少なくとも一つの出口３０４とを含む。プロセス構成挿入体４０３は、更に、プロセス構成挿入体４０３がハウジングモジュール４０１に深く挿入されすぎるのを防止可能なリッジ４４０を含んでもよい。プロセス構成挿入体４０３は、更に、陥入部４２０を含んでもよい。陥入部４２０は、陥入部４２０より外周が大きな挿入部４１０を発生させるために存在してよい。プロセス構成挿入体４０３は、更に、陥入部４２０より下にあるプロセス構成挿入体４０３の一部である基部４３０を含んでもよい。挿入部４１０は、挿入面４１３上に少なくとも一つの入口３０６と少なくとも一つの出口３０４とを含んでよい。一実施形態において、出口３０４は、挿入部４１０の一方の側から他方の側へ流体が通過し得るように、挿入部４１０の一方の端部から挿入部４１０の別の端部へ延びる、プロセス構成挿入体内に画成された通路（群）に接続されてよい。入口３０６は、挿入面４１３から基部４３０内の開口部へ延びる、プロセス構成挿入体４０３内に画成された通路（群）に接続されてよい。したがって、少なくとも一つの入口３０６によって放出されるべき流体は、基部４３０内の開口部から受領され、プロセス構成挿入体４０３内部の通路（群）を介して送られ、少なくとも一つの入口３０６に到達し得る。基部４３０は、流体がカバーモジュールとの間で行き来し得る開口部（群）／通路（群）を含んでよい。
【００６２】
図６Ｃは、本発明の一実施形態による、カバーモジュール４０５を例示する。一実施形態において、カバーモジュール４０５は、Ｏリング４７０及び４９０を含み、更に、流体通路４８０と、取り付け開口部４６０及び４４６とを含む。Ｏリング４７０は、流体通路４８０からの流体がマルチモジュール近接ヘッド１０６’の他の区域に漏入しないように、（カバーモジュール４０５と、プロセス構成挿入体４０３と、ハウジングモジュール４０１とを組み合わせてマルチモジュール近接ヘッド１０６’を形成する時に）流体通路４８０をシールする構成にしてよい。一実施形態において、Ｏリング４７０は、マルチモジュール近接ヘッド１０６’の他の領域への漏入なく、通路４８０から（図７Ｂを参照して説明する）通路５６４へ流体が流動するように、シールを提供する。Ｏリング４９０は、（図７Ｃを参照して説明する）内部空間５７４内の流体がマルチモジュール近接ヘッド１０６’から漏出しないように、内部空間５７４をシールするために利用してよい。
【００６３】
一実施形態において、取り付け開口部４６０は、ハウジング４０１をカバー４０５に接続する構成にしてよい。加えて、取り付け開口部４６０は、カバー４０５をプロセス構成挿入体４０３に接続するためにボルトを使用し得る構成にしてよい。ハウジング４０１と、挿入部４０３と、カバー４０５とを相互接続するために、任意の適切なタイプ又は構成の取り付け開口部を利用してよいと理解されたい。
【００６４】
取り付け開口部４４６は、カバー４０５をプロセス構成挿入体４０３に接続する構成にしてよい。加えて、取り付け開口部４６０と同様に、取り付け開口部４４６は、カバー４０５をプロセス構成挿入体４０３に接続するためにボルトを使用し得る構成にしてよい。
【００６５】
図７Ａは、本発明の一実施形態による、カバーモジュール４０５の底面図を例示する。一実施形態において、カバーモジュール４０５は、取り付け開口部５３０及び５２０を含む。開口部５３０は、カバーモジュール４０５を一方の側から別の側へ通過し、これにより、一実施形態では、ボルト又は他の任意の取り付けデバイスにより、カバーモジュール４０５をハウジング４０１に接続できるように構成してよい。開口部５２０は、カバーモジュール４０５を一方の側から別の側へ通過し、これにより、一実施形態では、ボルト又は他の任意の取り付けデバイスにより、カバーモジュール４０５をプロセス構成挿入体４０３に接続できるように構成してもよい。マルチモジュールマニホルド１０６’の異なる部品を接続するために、任意の適切な数及び／又はタイプの開口部を利用してよいと理解されたい。更に、穴を利用する必要はなく、例えば、接着、溶接、その他といった、異なるモジュールを取り付ける任意の適切な形を利用してよい。
【００６６】
一実施形態において、カバーモジュール４０５は、更に、流体を投入させ、流体通路４８０（図４Ｃに図示）を介して輸送し得る投入ポート５４０を含む。一実施形態において、カバーモジュール４０５は、投入ポート５４０からの流体をプロセス構成挿入体４０３へ輸送し得るように、内部に画成された通路を有する構成にしてよく、その後、プロセス構成挿入体４０３は、挿入面の少なくとも一つの入口３０６へ流体を輸送できる。
【００６７】
カバーモジュール４０５は、取り付け開口部５１０を含んでもよく、取り付け開口部５１０を介して、ボルト留め又はその他の任意の適切なタイプの接続装置によって、アームをカバーモジュール４０５に接続してよい。
【００６８】
図７Ｂは、本発明の一実施形態による、プロセス構成挿入体４０３の底面図を示す。一実施形態において、プロセス構成挿入体４０３は、取り付け開口部５６０を含んでよい。プロセス構成挿入体４０３とカバーモジュール４０５とは、例えばボルトのような取り付けデバイスを、カバーモジュール４０５の取り付け開口部５２０を介して、プロセス構成４０３の取り付け開口部５６０へ導入することで取り付けてよい。
【００６９】
プロセス構成挿入体４０３は、更に、通路４８０（図６Ｃに図示）から流体を受領し得る通路５６４を含んでもよい。一実施形態において、通路５６４は、プロセス構成挿入体４０３を介して、入口３０６へ移動してよい。したがって、流体は、通路４８０から通路５６４及び入口３０６へ移動し得る。
【００７０】
図７Ｃは、本発明の一実施形態による、ハウジングモジュール４０１の底面図を例示する。一実施形態において、ハウジングモジュール４０１は、少なくとも一つの入口３０２に流体を供給し得る投入部４０６を含む。一実施形態において、ハウジングモジュール４０１内には、投入部４０６と少なくとも一つの入口３０２とを接続する通路（群）が画成される。したがって、流体及び／又は蒸気は、投入部４０６を介してハウジングモジュールに投入してよい。流体は、その後、ハウジングモジュール４０１を介して、少なくとも一つの入口３０２へ輸送可能であり、少なくとも一つの入口３０２は、輸送された流体をハウジングモジュール４０１とウェーハ１０８との間の領域に供給し、入口３０２及び３０６からウェーハ１０８に供給された流体と、出口３０４を介してウェーハ１０８から除去される流体とにより生成可能な安定した流体メニスカスの生成及び維持を助けてよい。
【００７１】
加えて、ハウジングモジュール４０１は、プロセス構成挿入体４０３を収容し得る内部空間５７４を有してよい。一実施形態において、プロセス構成挿入体４０３の挿入部分（図７Ｂ及び６Ｂに図示）を有する側は、ハウジング４０１の内側開口部に導入される。このようにして、結果的な構成が本明細書で説明したような流体メニスカスを形成可能となり得るように、プロセス構成挿入体４０３をハウジング４０１内部に定めてよい。
【００７２】
図８は、本発明の一実施形態による、流体通路を例示するマルチモジュール近接ヘッド１０６’の側面図を示す。一実施形態において、マルチモジュール近接ヘッド１０６’は、ポート５４０を有するカバーモジュール４０５を含み、ポート５４０を介して、流体を内部通路（群）により入口３０６へ送ってよい。マルチモジュール近接ヘッド１０６’は、入口３０２にＩＰＡ／Ｎ2を供給可能なポート４０８を含んでよい。真空は、マルチモジュール近接ヘッド１０６’が動作中である時、ウェーハ表面から流体を除去するために、出口３０４に提供してよい。
【００７３】
図９Ａは、本発明の一実施形態による、界面膜６０２を備えたオムニ使用マニホルド６０６を示す。オムニ使用マニホルド６０６は、本明細書で説明したような構造及び機能を備えた近接ヘッドとも呼ばれる場合があると理解されたい。一実施形態において、オムニ使用マニホルド６０６は、マニホルドヘッド６１０とマニホルドカバー６０８とを含んでよい。一実施形態において、オムニ使用マニホルド６０６のマニホルドヘッド６１０（近接ヘッドとも呼ばれる）は、入口３０２及び３０６と出口３０４とを有する近接面６１２を含んでよい。入口３０２及び３０６と出口３０４とは、特定のメニスカス構成を発生させる任意の適切な構成にできる。メニスカスへの流体及び／又はメニスカスからの流体の流動を変更するためにオムニ使用マニホルド６０６内の任意の適切な位置に界面膜６０２を取り付け可能であるため、生成されるメニスカスは、その後、特定のウェーハ処理工程に合わせて調整されてもよい。
【００７４】
一実施形態において、界面膜６０２は、入口３０２及び３０６及び出口３０４の特定の一つが流体を輸送しないような形で、オムニ使用マニホルド６０６に取り付けてよい。特定の大きさ、形状、及び／又は位置の界面膜６０２を使用する、こうしたメニスカスとの間での流体の流動の制御によって、メニスカスを特定の大きさ又は形状に構成できる。したがって、マニホルドヘッド６１０は、「ブランク」マニホルドにすることが可能であり、これは、一枚以上の界面膜６０２を利用してメニスカス形状及び／又は大きさを管理できる限り、任意の適切なタイプの入口／出口構成を備えたマニホルドヘッド６１０の一構成を利用してよいことを意味する。一実施形態において、界面膜６０２は、例えば、ＭＹＬＡＲ又は同様の熱可塑性膜、エンジニアリングプラスチック、カプトンテープ、その他のような、流体の流動を少なくとも部分的に遮断し得る任意の適切な材料の層にしてよい。界面膜６０２は、マニホルドヘッド６１０に接合、溶接、又は接着させ、プロセス固有の「プロセスウィンドウ」（例えば、メニスカス構成）の形状及び大きさを決定する穴及び特徴のパターン面を生成してよい。一実施形態において、メニスカス構成は、その後、試験することが可能であり、障害が発生した場合、或いはメニスカス構成が望ましくない場合には、界面膜６０２を取り外し、異なる膜と置き換えてよく、したがって、オムニ使用マニホルド６０６は保持及び再使用される。この方法は、所望のプロセスウィンドウ／メニスカス構成が達成されるまで繰り返してよい。
【００７５】
更に、界面膜６０２は、オムニ使用マニホルド６０６によって形成されるメニスカスの構成を変更可能なオムニ使用マニホルド６０６内の任意の適切な位置に取り付けてよいと理解されたい。したがって、所望のメニスカスの使用法と所望の構成とに応じて、所望のメニスカス構成（群）を生成するために、一枚以上の膜界面（群）を、オムニ使用マニホルド６０６内の一つ以上の位置に取り付けてよい。
【００７６】
一実施形態において、膜界面６０２は、特定の入口／出口への流体通路が遮断されるマニホルドヘッド６１０とマニホルドカバー６０８との間に位置してよい。別の実施形態において、膜界面６０２は、入口３０２及び３０６と出口３０４とが位置する側でマニホルドヘッド６１０に取り付けてよい。更に別の実施形態において、一枚以上の膜界面６０２は、マニホルドヘッド６１０及びマニホルドカバー６０８間と、入口３０２及び３０６及び出口３０４を含むマニホルドヘッド６１０の面とにおいて利用してよい。このようにして、単一のマニホルドブランクを使用しながら、異なるタイプのメニスカス構成を達成し得る。
【００７７】
図９Ｂは、本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルド６０６の底面図を示す。一実施形態において、オムニ使用マニホルド６０６は、マニホルドカバー６０８と入口３０２及び３０６及び出口３０４との間で流体を送る構成にできる。加えて、マニホルドカバー６０８は、オムニ使用マニホルド６０６を、ボルト（又は他の任意の適切なタイプの取り付けデバイス又は方法）によって、例えば、アーム１０４（図２に図示）のような任意の適切な運動装置に取り付けできるように、取り付け穴を有してよい。オムニ使用マニホルド６０６は、所望の工程（例えば、洗浄、乾燥、被覆、エッチング、その他）によって基板を処理し得るように、オムニ使用マニホルド６０６を基板に近接させて移動可能な任意のタイプの装置に取り付けできる構成にしてよいと理解されたい。
【００７８】
図９Ｃは、本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルド６０６の分解底面図を示す。一実施形態において、オムニ使用マニホルド６０６は、マニホルドカバー６０８とマニホルドヘッド６１０との間に位置する界面膜６０２’と、近接面６１２（図９Ａ及び９Ｄに図示）に位置する界面膜６０２とを含む。界面膜６０２及び／又は界面膜６０２’は、入口３０２及び又は３０６への流体の流動を阻害してよく、及び／又は近接面６１２の出口３０４からの流体の流動を阻害してよい。したがって、入口３０２及び／又は３０６への流体の流動と、出口３０４からの流体の流動とを阻害することで、近接面６１２と処理中の基板／ウェーハとの間の（界面膜６２／６０２’が位置する領域と比較して）対応する領域において、メニスカス形状／大きさを変化させ得る。結果として、界面膜６０２を特定の位置に置くことで、メニスカス構成を所望のプロセスに合わせて調整し得る。界面膜６０２は、例えば、エッチング、洗浄、乾燥、被覆、その他といった、任意の適切なウェーハ処理工程においてメニスカス構成を調整するために利用してよいと理解されたい。したがって、界面膜６０２は、所望のウェーハ処理工程のタイプに応じたメニスカス大きさ及び／又は形状のカスタム設計のために使用してよい。結果として、界面膜（群）６０２は、特定のメニスカス設計を発生させるために「ブランク」マニホルドで使用してよく、したがって、時間のかかる新しいマニホルドの製造を回避し得る。
【００７９】
図９Ｄは、本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルド６０６の分解上面図を例示する。オムニ使用マニホルド６０６は、任意の適切なタイプの界面膜６０２’及び／又は６０２を、オムニ使用マニホルド６０６が使用される時にメニスカス構成に影響を与え得るオムニ使用マニホルド６０６の任意の適切な部分に有してよい。一実施形態では、一枚以上の界面膜を使用することで、オムニ使用マニホルド６０６によって形成されるメニスカスの一部を除去してよく、或いは形成を妨げてよい。したがって、必要に応じて、メニスカスの一つ以上の部分を切り取ってよく、或いは除去してよい。別の実施形態において、メニスカスの大きさは、入口３０２及び出口３０４の一部が遮断される時に増加し得る。
【００８０】
図１０Ａは、本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルド６０６に対する界面膜６０２及び／又は６０２’の付与を示す。本明細書で説明したようなオムニ使用マニホルド６０６は、マニホルドヘッド６１０とマニホルドカバー６０８とを組み合わせることで生じる近接ヘッドのタイプにしてよい。界面膜６０４及び／又は６０２’は、任意の適切な形でオムニ使用マニホルド６０６に取り付けてよいと理解されたい。一実施形態において、界面膜６０２／６０２’は、Ｌｏｃｔｉｔｅ  ３８０、Ｌｏｃｔｉｔｅ  ４０１、Ｌｏｃｔｉｔｅ  ４２１０、及びＬｏｃｔｉｔｅ  ４２１２、その他のような接着剤によって、オムニ使用マニホルド６０６に取り付けてよい。
【００８１】
加えて、オムニ使用マニホルド６０６によって形成するべき所望のメニスカスの構成に応じて、任意の適切な数及び／又はタイプの界面膜６０２／６０２’を利用してよい。図示した例示的な界面膜６０２／６０２’は三角形の形状だが、界面膜６０２／６０２’は、オムニ使用マニホルド６０６によって生成するべき所望のメニスカスの形状及び大きさに応じて、任意の適切な大きさ及び／又は形状にしてよいと理解されたい。結果として、界面膜６０２／６０２’の大きさ、形状、及び位置に応じて、任意の適切なメニスカス構成を生成し得る。
【００８２】
界面膜６０２及び６０２’は、遮断されている位置を通って流体が移動するのを界面膜６０２及び６０２’が少なくとも部分的に妨げられる限り、任意の適切な厚さにしてよいと理解されたい。界面膜６０２及び６０２’は、部分的に透過性として、これにより、遮断区域を介した流体の流動を低減してもよいと理解されたい。
【００８３】
一実施形態において、界面膜６０２は、マニホルドヘッド６１０の面に付与される。マニホルドヘッドの面は、基板の表面で流体を供給及び除去するための入口及び出口を有してよい。別の実施形態において、界面膜６０２’は、マニホルド６１０とマニホルドカバー６０８との間の領域に付与してよい。更に別の実施形態において、界面膜６０２及び６０２’は、マニホルドヘッド６１０に取り付けてよい。
【００８４】
図１０Ｂは、本発明の一実施形態による、マニホルドカバー６０８とマニホルドヘッド６１０との間での界面膜６０２の付与を例示する。図１０Ｂに図示した実施形態において、界面膜６０２は、マニホルドヘッドに取り付けて、マニホルドヘッド６１０の一部を覆ってよく、ここで流体は、マニホルドカバー６０８からマニホルドヘッド６１０へ流動し、更に流体は、マニホルドヘッド６１０から、マニホルドカバー６０８へ流動する。したがって、流体のメニスカスへの供給及び／又は流体のメニスカスからの除去を行う流体通路の一部が遮断される。したがって、流体がメニスカスから断絶された時、流体が低減したメニスカスの部分は、小さくなり得る。対照的に、メニスカスからの流体除去が遮断された時、メニスカスの大きさは、増大し得る。界面膜６０２を取り付けた後、マニホルドヘッド６１０及びマニホルドカバー６０８を取り付けて、オムニ使用マニホルド６０６’’を形成してよい。オムニ使用マニホルド６０６’’は、例示的な目的のみでツーピースの装置として図示されており、オムニ使用マニホルド６０６’’は、例えば、一個、二個、三個、四個、五個、六個、その他といった任意の適切な数の部品を含んでもよいと理解されたい。更に、界面膜６０２は、流体の輸送を遮断し得る任意の適切な位置に配置してよく、したがって、マルチピースオムニ使用マニホルドの任意の適切な部品上又は部品間に配置できると理解されたい。
【００８５】
図１０Ｃは、本発明の一実施形態による、マニホルドヘッド６１０に付与された界面膜６０２を示す。界面膜６０２は、マニホルドヘッド６１０から流体を供給及び除去する入口／出口の少なくとも一部が遮断されるように、マニホルドヘッド６１０に取り付けられている。したがって、通常、その区域への流体の輸送の結果として形成されるメニスカスの（複数の）部分は、除去される。
【００８６】
更に、界面膜６０２は、界面膜６０２が完全な状態を維持可能であり、膜６０２に覆われている通路に流体が入るのを妨げられる限り、任意の適切な厚さにしてよいと理解されたい。
【００８７】
図１０Ｄは、本発明の一実施形態による、マニホルドヘッド６１０の処理面に付与された界面膜６０２を示す。一実施形態において、界面膜６０２は、処理面に位置する入口３０２及び３０６と出口３０４との少なくとも一部が覆われるように取り付けられる。処理面は、入口３０２及び３０６と出口３０４とが位置するマニホルドヘッドの表面の区域であると理解されたい。
【００８８】
以下の図では、流体メニスカスを生成できる例示的な近接ヘッドを備えた例示的なウェーハ処理システムを説明している。流体メニスカスを生成できる任意の適切なタイプの近接ヘッドを備えた任意の適切なタイプのシステムを、本明細書で説明する本発明の実施形態で使用できると理解されたい。本明細書で説明するマニホルドは、本明細書で参照した近接ヘッドの構成のように、流体メニスカスを生成できる任意の適切な入口及び／又は出口の構成／パターンを有してよい。加えて、本明細書で説明するマニホルドは、近接ヘッドとも呼ばれる場合がある。
【００８９】
図１１は、本発明の一実施形態による、ウェーハ処理システム１１００を示す。例えば、ローラ、ピン、プラテン、その他といった、ウェーハを保持又は移動させる任意の適切な形を使用できると理解されたい。システム１１００は、ウェーハ表面の処理が可能となるようにウェーハを保持し回転させることができるローラ１１０２ａ、１１０２ｂ、及び１１０２ｃを含んでよい。システム１１００は、更に、一実施形態において上部アーム１１０４ａ及び下部アーム１１０４ｂにそれぞれ取り付け可能となる近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂを含んでもよい。上部アーム１１０４ａ及び下部アーム１１０４ｂは、ウェーハの半径に沿った近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂの実質的に直線的な移動を可能にする近接ヘッドキャリヤ組立体１１０４の一部にすることができる。一実施形態において、近接ヘッドキャリヤ組立体１１０４は、近接ヘッド１０６ａをウェーハ上方で、近接ヘッド１０６ｂをウェーハ下方で、ウェーハに極めて近接した状態で保持するように構成してよい。これは、近接ヘッドがウェーハ処理を開始する位置まで水平に移動した後、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂをウェーハに極めて近接する位置まで垂直に移動できるように、上部アーム１１０４ａ及び下部アーム１１０４ｂを垂直に移動可能とすることにより達成してよい。別の実施形態では、流体メニスカスを二つの近接ヘッド１０４ａ及び１０４ｂの間に形成し、ウェーハの上面及び底面に移動させてよい。上部アーム１１０４ａ及び下部アーム１１０４ｂは、近接ヘッド１０６ａ及び１０６ｂを移動可能にして、本明細書で説明するウェーハ処理が可能になるように、任意の適切な形で構成してよい。システム１００は、（複数の）近接ヘッドをウェーハに極めて近接した位置に移動させ、ウェーハ表面上でメニスカスを生成及び制御し得る限り、任意の適切な形で構成してよい。別の例示的な実施形態において、近接ヘッド１０６は、アームの第二の端部によって画成される軸線を中心に回転するアームの第一の端部に位置してよい。したがって、こうした実施形態において、近接ヘッドは、ウェーハの表面全体で円弧状に移動させてよい。更に別の実施形態において、アームは、回転運動と直線運動とを組み合わせて移動させてよい。ウェーハのそれぞれの側に近接ヘッド１０６が存在する状態が図示されているが、単一のヘッドを、ウェーハの片側で使用することができる。近接ヘッド１０６が使用されない側では、ウェーハスクラブブラシ等、他の表面準備プロセスを実行できる。
【００９０】
別の実施形態において、システム１１００は、ウェーハに隣接する移行面を有する近接ヘッドドッキングステーションを含んでもよい。こうした実施形態において、流体メニスカスは、制御及び管理された状態で、ドッキングステーションとウェーハの表面との間で移行してよい。同じく、ウェーハの片面のみを処理するのが望ましい場合には、一つの近接ヘッドを備えた一本のアームを利用してよい。
【００９１】
図１２Ａは、本発明の一実施形態による、ウェーハ処理工程を実行する近接ヘッド１０６を例示する。近接ヘッド１０６は、一実施形態において、ウェーハ１０８の上面１０８ａに極めて近接する間に移動して、ウェーハ処理工程を実行する。ウェーハ１０８に供給する流体のタイプに応じて、近接ヘッド１０６によってウェーハ表面１０８ａで生成される流体メニスカスは、例えば、洗浄、リンス、乾燥、エッチング、被覆、その他といった、任意の適切なウェーハ処理工程にしてよいと理解されたい。近接ヘッド１０６は、ウェーハ１０８の底面１０８ｂを処理するために利用してもよいと理解されたい。一実施形態では、流体メニスカスが上面１０８ａを処理する間に近接ヘッド１０６が移動できるように、ウェーハ１０８を回転させてよい。別の実施形態では、近接ヘッド１０６がウェーハ表面上で流体メニスカスを生成する間、ウェーハ１０８を静止状態に維持してよい。その後、近接ヘッドは、ウェーハ表面全体を移動又は走査してよく、したがって、ウェーハの表面に沿って流体メニスカスを移動させてよい。更に別の実施形態において、近接ヘッド１０６は、流体メニスカスがウェーハ全体の表面積を包含するように、十分に大きくしてよい。こうした実施形態では、ウェーハの表面に流体メニスカスを供給することで、近接ヘッドの移動なしで、ウェーハの表面全体を処理し得る。
【００９２】
一実施形態において、近接ヘッド１０６は、ソース入口１３０２及び１３０６とソース出口１３０４とを含む。こうした実施形態では、ソース入口１３０２を介して、窒素ガス中のイソプロピルアルコール蒸気ＩＰＡ／Ｎ2  １３１０をウェーハ表面に供給してよく、ソース出口１３０４を介して、吸引１３１２をウェーハ表面に提供してよく、ソース入口１３０６を介して、処理流体１３１４をウェーハ表面に供給してよい。
【００９３】
一実施形態において、ＩＰＡ／Ｎ2  １３１０及び処理流体１３１４の供給は、処理流体１３１４及びＩＰＡ／Ｎ2  １３１０をウェーハ表面１０８ａから除去する吸引１３１２の提供と共に、流体メニスカス１１６を生成できる。流体メニスカス１１６は、近接ヘッド１０６とウェーハ表面との間に画成され、安定した制御可能な形でウェーハ表面１０８ａ全体を移動可能な流体層となり得る。一実施形態において、流体メニスカス１１６は、処理流体１３１４の一定の供給及び除去によって定めてよい。流体メニスカス１１６を画定する流体層は、ソース入口１３０６、ソース出口１３０４、及びソース入口１３０２の大きさ、数、形状、及び／又はパターンに応じて、任意の適切な形状及び／又は大きさにしてよい。
【００９４】
加えて、生成するべき所望の流体メニスカスのタイプに応じて、任意の適切な流量の吸引、ＩＰＡ／Ｎ2、及び処理流体を使用してよい。更に別の実施形態では、近接ヘッド１０６とウェーハ表面との間の距離に応じて、流体メニスカス１１６を生成及び利用する時に、ＩＰＡ／Ｎ2を除外してもよい。こうした実施形態において、近接ヘッド１０６は、ソース入口１３１２を含まなくてよく、したがって、ソース入口１３０６による処理流体１３１４の供給及びソース出口１３０４による処理流体１３１４の除去のみによって、流体メニスカス１１１６を生成する。
【００９５】
近接ヘッド１０６のその他の実施形態において、近接ヘッド１０６の処理面（ソース入口及びソース出口が位置する近接ヘッドの領域）は、生成するべき流体メニスカスの構成に応じて、任意の適切なトポグラフィを有してよい。一実施形態において、近接ヘッドの処理面は、周囲の表面から湾入或いは突出してよい。
【００９６】
図１２Ｂは、本発明の一実施形態による、近接ヘッド１０６の一部の平面図を示す。図８Ｂを参照して説明した近接ヘッド１０６の構成は、例示的な性質のものであると理解されたい。したがって、処理流体をウェーハ表面に供給し、ウェーハ表面から除去して、ウェーハ表面上に安定したメニスカスを生成できる限り、その他の近接ヘッドの構成を利用して、流体メニスカスを生成してもよい。加えて、上記のように、近接ヘッド１０６のその他の実施形態では、Ｎ2／ＩＰＡを使用することなく流体メニスカスを生成するように近接ヘッド１０６が構成される時、ソース入口１３１６を有する必要がない。
【００９７】
一実施形態の平面図では、左から右に、一組のソース入口１３０２と、一組のソース出口１３０４と、一組のソース入口１３０６と、一組のソース出口１３０４と、一組のソース入口１３０２が存在する。したがって、近接ヘッド１０６とウェーハ１０８との間の領域にＮ2／ＩＰＡ及び処理化学物質が投入される際には、真空が、ウェーハ１０８上に存在し得る任意の流体膜及び／又は汚染物と共に、Ｎ2／ＩＰＡ及び処理化学物質を取り除く。本明細書で説明するソース入口１３０２と、ソース入口１３０６と、ソース出口１３０４とは、例えば、円形開口部、三角形開口部、正方形開口部、その他といった、任意の適切なタイプの形状にしてもよい。一実施形態において、ソース入口１３０２及び１３０６とソース出口１３０４とは、円形開口部を有する。近接ヘッド１０６は、生成する必要のある流体メニスカス１１６の大きさ及び形状に応じて、任意の適切な大きさ、形状、及び／又は構成にしてよいと理解されたい。一実施形態において、近接ヘッドは、ウェーハの半径より短く延びてもよい。別の実施形態において、近接ヘッドは、ウェーハの半径より長く延びてもよい。別の実施形態において、近接ヘッドは、ウェーハの直径より長く延びてもよい。したがって、流体メニスカスの大きさは、一定の時間に処理することが要求されるウェーハ表面の大きさに応じて、任意の適切な大きさにしてもよい。加えて、近接ヘッド１０６は、ウェーハ処理工程に応じて、例えば、水平、垂直、又はその中間である他の任意の適切な位置といった、任意の適切な配向性で位置決めしてよい。近接ヘッド１０６は、一つ以上のタイプのウェーハ処理工程を実行し得るウェーハ処理システムに組み込んでもよい。
【００９８】
図１２Ｃは、本発明の一実施形態による、近接ヘッド１０６の入口／出口パターンを例示する。この実施形態において、近接ヘッド１０６は、ソース入口１３０２及び１３０６と、ソース出口１３０４とを含む。一実施形態において、ソース出口１３０４は、ソース入口１３０６を取り囲んでよく、ソース入口１３０２は、ソース出口１３０４を取り囲んでよい。
【００９９】
図１２Ｄは、本発明の一実施形態による、近接ヘッド１０６の別の入口／出口パターンを例示する。この実施形態において、近接ヘッド１０６は、ソース入口１３０２及び１３０６と、ソース出口１３０４とを含む。一実施形態において、ソース出口１３０４は、ソース入口１３０６を取り囲んでよく、ソース入口１３０２は、ソース出口１３０４を少なくとも部分的に取り囲んでよい。
【０１００】
図１２Ｅは、本発明の一実施形態による、近接ヘッド１０６の更なる入口／出口パターンを例示する。この実施形態において、近接ヘッド１０６は、ソース入口１３０２及び１３０６と、ソース出口１３０４とを含む。一実施形態において、ソース出口１３０４は、ソース入口１３０６を取り囲んでよい。一実施形態では近接ヘッド１０６がＩＰＡ／Ｎ2の供給なしで流体メニスカスを生成できるため、一実施形態において、近接ヘッド１０６は、ソース入口１３０２を含まない。上記の入口／出口パターンは、例示的な性質のものであり、安定した制御可能な流体メニスカスを生成できる限り、任意の適切なタイプの入口／出口パターンを使用してよいと理解されたい。
【０１０１】
以上、本発明についていくつかの好適な実施形態の観点から説明してきたが、当業者は、上の明細書を読み且つ図面を検討することで、その様々な変形例、追加例、置換例、及び均等物を実現し得ることは理解されよう。したがって、本発明は、本発明の本来の趣旨及び範囲に含まれるこうした全ての変形例、追加例、置換例、及び均等物を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】ＳＲＤ乾燥プロセス中のウェーハ上での洗浄流体の動きを例示する説明図である。
【図２】本発明の一実施形態による、ウェーハ処理システムを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による、ウェーハ処理工程を実行する近接ヘッドを例示する図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による、近接ヘッドによって実行し得るウェーハ処理工程を例示する図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による、二重ウェーハ表面処理システムにおいて使用する例示的な近接ヘッドの側面図である。
【図５】本発明の一実施形態による、マルチモジュール近接ヘッドを例示する図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、ハウジングモジュールを例示する図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による、プロセス構成挿入体を例示する図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態による、カバーモジュールを例示する図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による、カバーモジュールの底面図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態による、プロセス構成挿入体の底面図である。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態による、ハウジングモジュールの底面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、流体通路を例示するマルチモジュール近接ヘッドの側面図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による、界面膜を備えたオムニ使用マニホルドを示す図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルドの底面図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルドの分解底面図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルドの分解上面図である。
【図１０Ａ】本発明の一実施形態による、オムニ使用マニホルドに対する界面膜の付与を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の一実施形態による、マニホルドカバーとマニホルドヘッドとの間での界面膜の付与を例示する図である。
【図１０Ｃ】本発明の一実施形態による、マニホルドヘッドに付与された界面膜を示す図である。
【図１０Ｄ】本発明の一実施形態による、マニホルドヘッドの処理面に付与された界面膜を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、ウェーハ処理システムを示す図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態による、ウェーハ処理工程を実行する近接ヘッドを例示する図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態による、近接ヘッドの一部の平面図である。
【図１２Ｃ】本発明の一実施形態による、近接ヘッドの入口／出口パターンを例示する図である。
【図１２Ｄ】本発明の一実施形態による、近接ヘッドの別の入口／出口パターンを例示する図である。
【図１２Ｅ】本発明の一実施形態による、近接ヘッドの更なる入口／出口パターンを例示する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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