(57)【要約】      （修正有）【課題】  半導体ウエハ処理に関し、汚染を低減し、ウエハ洗浄コストを低下させる装置及び手法を提供する。【解決手段】  マニホールドキャリア１０４の移動と、二次マニホールド１０２の移動と、一次マニホールド１０６及び二次マニホールド１０２間での流体の流入及び排出と、流入路並びに排出路を使用した流体の流入及び排出の管理は、流体制御部２５０によって管理してよい。流体管理部２５０は、ウェハ処理をモニタし、一次マニホールド１０６、二次マニホールド１０２、及びマニホールドキャリア１０４を使用して要求通りにウェハ１０８を処理するのに必要となる適切な調整及び移動を実行可能な、任意の適切なソフトウェア及び／又はハードウェアにしてよい。二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６を更に開口部１０９へ移動させている。【選択図】  図７
2005340781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置であって、
基板表面上で流体メニスカスを生成するように構成された第一のマニホールドモジュールと、
第一のマニホールドモジュールと接続し、前記流体メニスカスを生成するために前記第一のマニホールドモジュールを前記基板表面に近接する位置へ移動させるように構成された第二のマニホールドモジュールと、
を備える基板処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理装置であって、更に、
前記第一のマニホールドモジュールを処理対象となる前記基板の領域に移動させるように構成されたマニホールドキャリヤを備える基板処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の基板処理装置であって、
前記接続は、前記第一のマニホールドモジュールに流体を供給し、前記第一のマニホールドモジュールから流体を除去するように構成される、基板処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の基板処理装置であって、
前記第二のマニホールドモジュールは、第一の流体及び第二の流体を前記第一のマニホールドモジュールに供給し、前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のマニホールドモジュールから除去するように構成される、基板処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の基板処理装置であって、
前記第一のマニホールドモジュールは、第一の流体及び第二の流体を前記基板表面に供給し、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ように構成される、基板処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の基板処理装置であって、
前記第二のマニホールドモジュールは、前記第一のマニホールドモジュールと接続するために垂直に移動するように構成される、基板処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の基板処理装置であって、
前記流体メニスカスは、被覆、エッチング、乾燥、及び洗浄工程のいずれかを実行する、基板処理装置。
【請求項８】
請求項２記載の基板処理装置であって、
前記第一のマニホールドモジュールの処理面は、前記マニホールドキャリヤの底面の平面を越えて位置決めされる、基板処理装置。
【請求項９】
請求項８記載の基板処理装置であって、
前記第一のマニホールドモジュールの処理面は、第一の流体を前記基板表面に供給するための第一のコンジットと、第二の流体を前記基板表面に供給するための第二のコンジットと、前記第一の流体及び前記第二の流体とを前記基板表面から除去するための第三のコンジットと、を備える、基板処理装置。
【請求項１０】
基板処理方法であって、
処理対象となる基板の基板表面の上方に第一のマニホールドモジュールを位置決めするステップと、
前記第一のマニホールドモジュールに第二のマニホールドモジュールを接続するステップと、
前記第一のマニホールドモジュールが前記基板表面に近接するように、前記第二のマニホールドモジュールを移動させるステップと、
前記第二のマニホールドモジュールから流体が供給される前記第一のマニホールドモジュールにより流体メニスカスを生成するステップと、
前記基板表面に前記流体メニスカスを供給してウェハ処理工程を実行するステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の基板処理方法であって、
前記第一のマニホールドモジュールは、前記流体メニスカスを生成するように構成された複数のコンジットを含む、基板処理方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の基板処理方法であって、
前記第一のマニホールドモジュールを位置決めするステップは、前記第二のマニホールドモジュールが前記第一のモジュールと接続できるように、前記第一のマニホールドモジュールを備えたマニホールドキャリヤを所定の位置に移動させるステップを含む、基板処理方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の基板処理方法であって、
前記第二のマニホールドモジュールを前記第一のマニホールドモジュールに接続するステップは、前記第一のマニホールドモジュールと前記第二のマニホールドモジュールとの間での流体の転送を容易にするために、前記第一のマニホールドモジュールのポートを前記第二のマニホールドモジュールのポートに結合するステップを含む、基板処理方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の基板処理方法であって、
前記第一のマニホールドモジュールが前記基板表面に近接するように前記第二のマニホールドモジュールを移動させるステップは、前記第二のマニホールドモジュールが前記第一のマニホールドモジュールへ垂直に移動するステップを含む、基板処理方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の基板処理方法であって、
前記流体メニスカスを生成するステップは、
第一の流体及び第二の流体を前記第二のマニホールドから前記第一のマニホールドへ転送するステップと、
前記基板に供給された前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のマニホールドから前記第二のマニホールドへ除去するステップとを含む、基板処理方法。
【請求項１６】
請求項１０記載の基板処理方法であって、
前記ウェハ処理工程は、被覆、エッチング、洗浄、及び乾燥工程のいずれかである、基板処理方法。
【請求項１７】
基板処理装置であって、
基板表面に第一の流体を供給するように構成された第一のコンジットと、前記基板表面に第二の流体を供給するための第二のコンジットと、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ための第三のコンジットとを備える処理面を有し、前記供給及び前記除去を行うことで前記基板表面上に流体メニスカスが生成される第一のマニホールドモジュールと、
前記第一のマニホールドモジュールを前記基板表面に近接する位置へ移動させ、前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のモジュールに送給し、前記基板に供給された前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のマニホールドモジュールから除去するように構成された第二のマニホールドモジュールと、
を備える基板処理装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の基板処理装置であって、
前記第二のマニホールドは、前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のマニホールドに送給するためのポートを有し、前記第二のマニホールドは、前記基板に供給された前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のマニホールドから除去するための少なくとも一つのポートを有する、基板処理装置。
【請求項１９】
請求項１７記載の基板処理装置であって、
前記第一のマニホールドは、前記第二のマニホールドから前記第一の流体及び前記第二の流体を受領するためのポートを有し、前記第一のマニホールドは、前記基板に供給された前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第二のマニホールドモジュールへ送給するための少なくとも一つのポートを有する、基板処理装置。
【請求項２０】
請求項１７記載の基板処理装置であって、
前記第一の流体は、エッチング流体、洗浄流体、乾燥流体、及び被覆流体のいずれかであり、前記第二の流体は、前記第一の流体の表面張力を低減するように構成される、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ処理に関し、特に、汚染を低減し、ウェハ洗浄コストを低下させる一方で、より効率的にウェ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及び／又は除去される流体となる。
【０００３】
例えば、ウェハの表面に不必要な残留物を残す製造工程が実行された際には、ウェ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、ウェハは、ウェハ表面を可動パッドに押し付けるホルダに配置される。この可動パッドは、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、ウェハ表面にスラリ粒子及び残留物の蓄積を残す傾向にある。ウェハ上に残った場合、不必要な残留物質及び粒子は、特に、ウェハ表面のスクラッチと、金属化部分間での不適切な相互作用とのような欠陥を引き起こす恐れがある。場合によっては、こうした欠陥により、ウェハ上のデバイスは、動作不能になり得る。したがって、動作不能デバイスを有するウェハを廃棄する過度のコストを回避するために、不必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ハを洗浄する必要がある。
【０００４】
ウェハを湿式洗浄した後、ウェハは、水又は洗浄流体の残りがウェハ上に残留物を残すのを防止するために、効果的に乾燥させる必要がある。小滴を形成する時に通常発生するように、ウェハ表面上の洗浄流体が蒸発可能である場合、以前は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では、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利用される。こうした全ての乾燥手法では、ウェハ表面上での何らかの形態の移動液体／気体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、小滴の形成のないウェハ表面の乾燥が生じる。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、移動液体／気体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ハ１０上での洗浄流体の運動を例示している。この乾燥処理では、濡れたウェハを回転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、ウェハの洗浄に使用された水又は洗浄流体をウェハの中心からウェハの外側へ引っ張り、最終的にはウェハから引き離す。洗浄流体をウェハから引き離す際には、移動液体／気体界面１２が、ウェハの中心に形成され、乾燥プロセスの進行と共にウェハの外側へ移動する（即ち、移動液体／気体界面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、移動液体／気体界面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、移動液体／気体界面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、移動液体／気体界面１２内部のセクション（乾燥区域）が増加し、一方、移動液体／気体界面１２外部の面積（湿潤区域）は減少する。以前に述べたように、移動液体／気体界面１２が崩壊した場合には、ウェ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について、部分的にしか成功していない。
【０００６】
加えて、ＳＲＤプロセスは、疎水性であるウェハ表面の乾燥に関して難点を有する。疎水性ウェハ表面では、乾燥させるのが困難な場合があり、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、分子水素結合の結果として）、それ自体に密集する傾向にある。そのため、疎水性の相互作用と表面張力とにより、疎水性ウェハ表面上では、水性洗浄流体の球（又は小滴）が、制御されていない形で形成される。この小滴の形成は、以前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ハの中心で特に深刻になる。その結果として、ＳＲＤ処理は現在最も一般的なウェハの乾燥方法であるものの、この方法では、特に疎水性ウェハ表面において使用される時、ウェ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】
更に、洗浄、エッチング、及び被覆といったその他のウェハ処理工程でも、汚染を低減し、ウェハの歩留まりを増加させる効率的な形で、ウェハに流体を供給し、ウェ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、ウェハ表面上の汚染堆積物を低減する最適化されたウェ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、許容可能なウェハの歩留まりを低下させ、半導体ウェ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、ウェハ表面で流体を管理すると同時にウェ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）の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で説明する。
【００１０】
一実施形態では、基板表面上で流体メニスカスを生成する第一のマニホールドモジュールを含む基板処理装置が提供される。この装置は、更に、第一のマニホールドモジュールに接続すると共に、流体メニスカスを生成するために第一のマニホールドモジュールを基板表面に極めて近接する位置へ移動させる第二のマニホールドモジュールを含む。
【００１１】
別の実施形態では、第一のマニホールドモジュールと第二のマニホールドモジュールとを使用して、基板を処理する方法が提供される。この方法は、処理対象となる基板表面の上方に前記第一のモジュールを位置決めするステップと、前記第一のモジュールに前記第二のモジュールを接続するステップとを含む。この方法は、更に、前記第一のモジュールが基板表面に極めて近接するように、前記第二のモジュールを移動させるステップと、前記第一のモジュールにより流体メニスカスを生成するステップとを含み、前記第一のモジュールには前記第二のモジュールから流体が供給される。この方法は、更に、ウェハ処理工程を実行するために、基板表面に流体メニスカスを供給するステップを含む。
【００１２】
更に別の実施形態では、基板表面に第一の流体を供給するように構成された第一のコンジットと、基板表面に第二の流体を供給するための第二のコンジットと、基板表面から第一の流体及び第二の流体を除去するための第三のコンジットとを備えた処理面を有する第一のマニホールドモジュールを含む基板処理装置が提供され、前記供給と前記除去とによって基板表面上に流体メニスカスが生成される。この装置は、更に、前記第一のマニホールドモジュールを基板表面に極めて近接する位置へ移動させ、前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のモジュールに送給し、基板に供給された前記第一の流体及び前記第二の流体を前記第一のモジュールから除去するように構成された第二のマニホールドモジュールを含む。
【００１３】
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、半導体ウェハの効率的な処理（洗浄、乾燥、エッチング、被覆、及びウェ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ハ処理）を行う一方で、ウェハ表面に残る不必要な流体及び汚染物を除去する。結果として、効率的なウェハ処理によって、ウェハの処理及び生産を増大し、より高いウェハの歩留まりを達成し得る。
【００１４】
本発明は、一つ以上のマニホー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近接メニスカスマニホールドの使用を介して供給し得る処理流体の流入と併せて、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。上記の力によってウェ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。例示的な実施形態ではＩＰＡが利用されているが、例えば、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、処理流体の流入と、流体の排出とによって生成されるメニスカスは、ウェハを処理するために、ウェハの表面に沿って移動させてよい。
【００１５】
対応する流体メニスカスを生成する望ましい入口／出口構成を備えた一つ以上の一次マニホールドを、マニホールドキャリヤ（マニホールド搬送機構）上で利用するようにしてもよい。所望のウェハ工程に応じて、特定の一次マニホールドを、ウェハキャリヤによって、処理対象のウェハ位置近くの位置へ移動させてよい。異なるウェハ工程が望まれる場合は、異なるウェハ工程用に設計された別の一次マニホールドを、ウェハキャリヤによって、ウェハ処理のための位置へ移動させてよい。したがって、所望のウェハ工程に応じて、特定のメニスカス構成を生成可能な特定の一次マニホールドを、マニホールドキャリヤによって、ウェハ処理工程のための位置へ移動させてよい。結果として、マニホールドキャリヤ上の一次マニホールドのタイプに応じて、ウェハを別個のウェハ処理チャンバに移動させることなく、任意の適切なタイプのウェハ処理工程を実行し得る。一次マニホールドを、例えば処理対象のウェハ領域上方に配置した後、二次マニホールドを降下させ、一次マニホールドに接続させてよい。これにより、一次マニホールドをウェハの表面に極めて近接する位置へ押しやってよい。一次マニホールドがウェハに極めて近接した後、二次マニホールドは、一次マニホールドに流体を流入させてよい。一次マニホールドは、その後、ウェハ表面上に流体メニスカスを生成し、ウェハ処理工程を開始する。したがって、様々なタイプの流体メニスカスを使用して、様々なタイプのウェハ工程を実行し得る。これは、輸送中のウェハ汚染を低減する利点を有し、更に、ウェハを処理するためにメニスカスを利用することで、最適な流体の供給及び除去を介したウェハ汚染も、ウェハ汚染を低減し得る。
【００１６】
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。
【００１７】
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成要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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なしに本発明を実施し得ることは、当業者によって理解されるであろう。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に説明していない。
【００１９】
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、図面を調べることで、その様々な改変、追加、置換、及び等価物を認識すると理解されるであろう。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ものとして、こうした全ての改変、追加、置換、及び等価物を含むことが意図される。
【００２０】
下の図では、一次及び二次マニホールドを使用するため、任意の適切なメニスカス構成を必要とする任意の適切なウェハ処理工程を利用し得る、例示的なウェハ処理システムの実施形態を図示している。システムは例示的なものであり、一次及び／又は二次マニホールドをウェ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もよいと理解されたい。図示した実施形態において、ウェハ処理工程中、一次マニホールド及び二次マニホールドは、流体メニスカスをウェハの中心部分からウェハの縁部へ、直線的な形で移動させ得る。
【００２１】
一次及び二次マニホールドが流体メニスカスをウェハの一方の縁部からウェハの直径に沿った反対側の縁部へ直線的な形で移動させ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。他の実施形態では、ウェハを移動させ、マニホールドを静止状態で維持してもよい。更に別の実施形態では、一次及び二次マニホールドと、ウェハとを移動させ、ウェハ処理のためのウェハ表面全体での流体メニスカスの移動を生み出してもよい。この運動も、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。加えて、一実施形態においては、ウェハを回転させ、近接ヘッドがウェ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。
【００２２】
加えて、本明細書で説明する近接処理システムは、例えば、２００ｍｍウェハ、３００ｍｍウェハ、フラットパネル、その他といった、あらゆる形状及びサイズの基板を処理するために利用してよい。ウェハ処理システムは、システムの構成に応じて、ウェハを処理するために利用してよい。加えて、本明細書で利用される近接ヘッドは、ウェハを洗浄、乾燥、エッチング、又は被覆するために、任意の適切な数の方法で構成してよい。流体メニスカスは、近接ヘッドにより支持し、（例えば、ウェハ上へ、ウェハから離れる方へ、更にはウェハを横切って）移動させることができる。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態による、ウェハ処理システム１００を例示する。一実施形態において、ウェハ処理システム１００は、一次マニホールド１０６を収容し得るマニホールドキャリヤ１０４を含む。マニホールドキャリヤ１０４は、任意の適切な数及びタイプの一次マニホールド１０６を収容する能力を有し得ると理解されたい。加えて、マニホールドキャリヤは、二次マニホールド１０２の下方（或いは、ウェハの下面を処理している時には二次マニホールド１０２の上方）の一次マニホールドの任意の適切な一つを位置決めするように構成し得る。
【００２４】
一次マニホールド１０６は、第一の流体及び第二の流体を受領してウェハ１０８へ供給し、ウェハ１０８に供給された第一の流体及び第二の流体を排出するように構成し得る。一次マニホールド１０６は、流体メニスカスを生成できるように構成された入口及び出口を有するように構成し得る。流体メニスカスは、本明細書で説明するような任意の適切な形で生成してよいと理解されたい。一次マニホールド１０６は、本明細書で参照する近接ヘッドの構成等、流体メニスカスを生成可能な任意の適切な構成を有してよい。更に、流体メニスカスは、例えば、エッチング、洗浄、乾燥、及び被覆といった所望のウェハ処理工程のタイプに応じて、任意の最適な形で構成してよいと理解されたい。
【００２５】
一実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４は、ウェハ１０８を処理するべき時、ウェハ１０８の上方で一次マニホールド１０６を移動させてよい。加えて、特定の一次マニホールドは、特定の用途を有してよい。例えば、特定の一次マニホールドは、ウェハ１０８を洗浄するメニスカスを生成するように構成してよく、同じマニホールドキャリヤ上の別の一次マニホールドは、ウェハ１０８を乾燥させるメニスカスを生成してよい。更に別の実施形態において、ウェハキャリヤは、例えば、エッチング、被覆、その他といった他のタイプの工程においてウェハ１０８を処理するように構成された更なる一次マニホールドを有してもよい。一次マニホールド１０６が処理対象となるウェハ１０８（又はウェハ１０８の領域）上方に位置決めされた時、二次マニホールド１０２は、下方へ移動し、一次マニホールド１０６の上部と結合してよい。その後、二次マニホールド１０２は、処理対象となるウェハ１０８の表面に極めて近接する位置へ、一次マニホールド１０６を押し下げることができる。
【００２６】
一実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４は、一次マニホールド１０６を押して通過させ得る開口部を有することで、ウェハ１０８に極めて近接する位置へ一次マニホールド１０６を降下させることが可能となるように構成される。一次マニホールド１０６及びマニホールドキャリヤ１０４は、マニホールドキャリヤ１０４がウェハ１０８を処理する位置へ一次マニホールド１０６を移動させることが可能な任意の適切な形で構成してよいと理解されたい。一実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４は、ウェハ１０８の上方で一次マニホールド１０６を移動させるように構成してよい。別の実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４は、ウェハ１０８の下方で一次マニホールド１０６を移動させるように構成してよい。更に別の実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４は、ウェハ１０８の複数の表面を実質的に同時に処理し得るように、ウェハ１０８の上方及び下方に存在してよい。
【００２７】
例示的なウェハ処理工程において、マニホールドキャリヤは、洗浄マニホールドとなり得る一次マニホールド１０６を、洗浄の対象となるウェハ１０８の領域近くに移動させるように構成してよい。その後、二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６上へ降下し、マニホールドキャリヤ１０４を通して、ウェハ１０８の表面に極めて近接する位置へ一次マニホールド１０６を押し下げてよい。表面に極めて近接した後、二次マニホールド１０２は、洗浄工程用に限定された第一の流体及び第二の流体を一次マニホールド１０６へ流入させてよい。その後、一次マニホールド１０６は、第一の流体及び第二の流体をウェハ１０８の表面に供給し、実質的に同時に、ウェハ１０８の表面に対して真空を提供して第一及び第二の流体を除去してよい。除去された第一の流体及び第二の流体は、一次マニホールド１０６から二次マニホールド１０２へ排出してよい。二次マニホールド１０２は、その後、第一の流体及び第二の流体を取り去ってよい。このようにして、本明細書で説明するように、ウェハを処理するために表面上で流体メニスカスを生成してよい。
【００２８】
ウェハ処理が完了した後、第一及び第二の流体の供給を停止することでメニスカスを除去してよい。その後、二次マニホールド１０２は、上方へ移動してよく、一次マニホールド１０６は、二次マニホールド１０２と共に上方へ移動してよい。一実施形態において、二次マニホールド１０６は、その後、ウェハ処理工程の開始前に占めていた位置と実質的に同じ位置に一次マニホールド１０６を残して、一次マニホールド１０６から分離できる。マニホールドキャリヤ１０４は、その後、乾燥用に設計された一次マニホールド１０６’を、洗浄された直後のウェハ１０８の上方の位置に移動させてよい。一次マニホールド１０６’をウェハ１０８上方に配置した後、二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６’の上部へ降下できる。その後、二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６’の処理面がウェハ１０８の表面に極めて近接する位置へ移動できるように、一次マニホールド１０６’を移動させることができる。一次マニホールド１０６’がウェハ１０８に極めて近接する位置へ移動した後、二次マニホールド１０２は、乾燥用に限定された第一の流体及び第二の流体の一次マニホールド１０６’への流入を開始させてよい。一次マニホールド１０６’は、その後、第一の流体及び第二の流体をウェハ１０８の表面に供給し、実質的に同時に、ウェハ１０８に対して真空を提供して、本明細書で説明するように流体メニスカスを生成してよい。
【００２９】
第一の流体は、ウェハ１０８の所望の処理を増進し得る任意の適切な流体にしてよいと理解されたい。例示的な乾燥工程において、第一の流体は、例えば、脱イオン水（ＤＩＷ）、ＤＩＷ及び界面活性剤、その他にしてよい。例示的な洗浄工程において、第一の流体は、例えば、ＳＣ−１、ＳＣ−２、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、その他にしてよい。例示的なエッチング工程において、第一の流体は、例えば、ＨＦ、ＥＣＫ専売溶液、ＫＯＨ、その他にしてよい。例示的な被覆工程において、第一の流体は、例えば、硫酸銅、硫酸銀、塩化金、その他にしてよい。更に、第二の流体は、例えば、ＩＰＡ／Ｎ２、Ｎ２、Ｎ２キャリアガスに伴われたＤＩＷ及びＩＰＡの共沸混合物、その他といった、第一の流体の表面張力を低下させ、したがってウェハ表面からの流体の除去を増進し得る任意の適切な流体にしてよいと理解されたい。
【００３０】
したがって、利用した流体に応じて、様々なタイプのウェハ処理工程を実施し得る。加えて、一次マニホールド１０６、１０６’等の入口及び出口の構成に応じて、マニホールドキャリヤ１０４上の様々な一次マニホールドによって、様々なタイプのウェハ工程を実施し得る。したがって、マニホールドキャリヤ１０４は、エッチング、被覆、洗浄、乾燥、その他の少なくとも一つ又は任意の組み合わせを実施する動作が可能なマニホールドを含んでよい。マニホールドキャリヤ１０４は、そのため、異なるモジュール間でのウェハの輸送を低減し得ることから汚染の減少を強化できるワンストップウェハ処理装置となり得る。
【００３１】
図３は、本発明の一実施形態による、一次マニホールド１０６に結合した二次マニホールド１０２を有するマニホールドキャリヤ１０４を備えたウェハ処理システム１００を示す。一実施形態において、二次マニホールド１０２は、流体の流入及び排出用の通路が相互接続されるような形で、一次マニホールド１０６と接続する。これにより、二次マニホールド１０２は、ウェハ１０８に供給するべき第一の流体及び第二の流体を一次マニホールドに供給し得る。加えて、ウェハ表面から除去した第一の流体及び第二の流体を一次マニホールド１０６から二次マニホールド１０２へ輸送し得るような通路が存在してもよい。
【００３２】
一実施形態において、二次マニホールド１０２は、流体を流入及び排出させ得るポートを有してよい。二次マニホールド１０２のポート及び流体通路は、第一の流体及び第二の流体を一次マニホールド１０６に流入させ、ウェハ１０８に供給された第一の流体及び第二の流体を一次マニホールド１０６から除去し得るような任意の適切な形で構成してよいと理解されたい。一実施形態において、流入ポートでは、第一の流体及び第二の流体を二次マニホールド１０２に流入させてよい。その後、第一の流体及び第二の流体は、一実施形態において二次マニホールド１０２内に機械加工された通路を通って移動してよい。こうした通路を介して、第一の流体及び第二の流体は、二次マニホールド１０２の反対側にある開口部へ移動してよく、ここで流体は、第一の流体用の流入ポート及び第二の流体用の流入ポートに対応する一次マニホールド１０６内の開口部に入る。その後、第一の流体及び第二の流体は、一次マニホールド１０６内の流体通路を通って、ウェハ１０８の表面に第一の流体及び第二の流体をそれぞれ供給し得る一次マニホールド１０６の処理面に位置する第一の流体用の入口及び第二の流体用の入口へ輸送してよい。
【００３３】
一次マニホールドの処理面の出口は、ウェハ１０８の表面と一次マニホールド１０６の処理面との間の領域から第一の流体及び第二の流体を除去し得る。したがって、第一及び第二の流体は、一次マニホールド１０６を介して、二次マニホールド１０２内の流入部に接続し得る排出部へ輸送してよい。その後、流体は、二次マニホールド１０２内の通路を介して、二次マニホールド１０２から流体を除去し得る排出部へ輸送してよい。
【００３４】
図４は、本発明の一実施形態による、ウェハ処理システム１００の側面を例示する。図４に例示したウェハ処理システム１００は、ウェハ１０８処理中の状態で図示されている。二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６上に降下し、一次マニホールド１０６に接続している。二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６がウェハ１０８上で流体メニスカスを生成できるように、一次マニホールド１０６を押し、ウェハ１０８の近隣に近付けている。ウェハ１０８及び／又はマニホールドキャリヤ１０４は、一次マニホールド１０６によって生成された流体メニスカスがウェハ１０８の所望の領域を処理できるように、任意の適切な形で移動させることができると理解されたい。一実施形態において、ウェハ１０８は、例えば、回転、直線、その他の形で移動させてよい。加えて、マニホールドキャリヤ１０４は、処理が必要なウェハ１０８の領域全体でメニスカスを移動させるために、二次マニホールド１０２と連動して移動させてよい。
【００３５】
図５は、本発明の一実施形態による、二次マニホールド１０２が一次マニホールド１０６の上方に位置決めされたウェハ処理システム１００’の側面を例示する。一実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４は、メニスカス及び／又は所望のウェハ処理工程に応じて、一次マニホールド１０６、１０６’、及び１０６’’の特定の一つをウェハ１０８上方に配置し得るように、運動１１３によって移動してよい。運動１１３は単なる例示的な性質のものであり、マニホールドキャリヤ１０４は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のいずれかにおいて任意の方向で移動してよいと理解されたい。ウェハキャリヤ１０４は、ウェハ１０８の反対側を処理するために、ウェハ１０８の下に位置するように構成してもよいと理解されたい。更に別の実施形態において、ウェハキャリヤは、ウェハの上方及び下方の両方に存在するため、図８Ｂを参照して更に詳細に説明するように、ウェハ１０８の両側を実質的に同時に処理し得る。
【００３６】
一実施形態において、二次マニホールド１０２は静止しており、マニホールドキャリヤ１０４が、二次マニホールド１０２の下で、一次マニホールド１０６を移動させる。こうした実施形態の二次マニホールド１０２は、垂直に移動するように構成され、二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６に接続し、ウェハ１０８に極めて近接するように一次マニホールドを押すことができる。一実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４は、開口部１０９を有してよく、開口部１０９を通って、ウェハ１０８に極めて近接する位置へ一次マニホールド１０６を移動させてよい。二次マニホールド１０６は、例えば、モータ付きアーム、その他のような、任意の適切な可動装置によって移動させてよいと理解されたい。加えて、マニホールドキャリヤ１０４は、一次マニホールド１０６、１０６’、及び１０６’’を二次マニホールド１０２の下の位置へ移動させるために、水平面で移動させてよい。マニホールドキャリヤも、例えば、モータによる作用、その他のような、適切な可動装置によって移動させてよい
【００３７】
一実施形態において、マニホールドキャリヤ１０４の移動と、二次マニホールド１０２の移動と、一次マニホールド１０６及び二次マニホールド１０２間での流体の流入及び排出と、流入路２００，２０２並びに排出路２０４を使用した流体の流入及び排出との一つ以上の管理は、流体制御部２５０によって管理してよい。流体管理部２５０は、ウェハ処理をモニタし、一次マニホールド１０６、二次マニホールド１０２、及びマニホールドキャリヤ１０４を使用して要求通りにウェハ１０８を処理するのに必要となる適切な調整及び移動を実行可能な、任意の適切なソフトウェア及び／又はハードウェアにしてよい。流入路２００，２０２は、第一の流体及び第二の流体を第二のマニホールド１０２へ流入させるのに利用してよい。排出路２０４は、第一の流体及び第二の流体を二次マニホールド１０２から除去するのに利用してよい。
【００３８】
図６は、本発明の一実施形態による、二次マニホールドが一次マニホールドと接続したウェハ処理システム１００’を示す。一実施形態において、下の図９を参照して更に詳細に説明するように、一次マニホールド１０６は、二次マニホールド１０２から流体を受領し得るポートを有してよい。二次マニホールド１０２と一次マニホールド１０６との間の接続が行われた後、二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６をウェハ１０８の近くへ移動させてよい。
【００３９】
図７は、本発明の一実施形態による、二次マニホールド１０６が一次マニホールド１０６を更にウェハ１０８の近くに移動させたウェハ処理システム１００’を例示する。一実施形態において、二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６を更に開口部１０９内へ移動させている。開口部１０９は、開口部１０９を通して一次マニホールド１０６を移動させ得る限り、任意の適切なサイズ及び／又は形状にしてよいと理解されたい。
【００４０】
図８Ａは、本発明の一実施形態による、二次マニホールド１０２が一次マニホールド１０６をウェハ１０８に極めて近接する位置へ移動させたウェハ処理システム１００’を示す。一実施形態において、二次マニホールド１０２は、それぞれ流入路１２０，１２２を介して、第一の流体及び第二の流体を一次マニホールド１０６へ流入させ始めてよい。第一の流体及び第二の流体は、その後、一次マニホールド１０６内へ移動し、一次マニホールド１０６では、第一の流体が処理面１０６ａの第一の入口を介してウェハ１０８へ供給され、第二の流体が処理面１０６ａの第二の入口を介してウェハ１０８へ供給される。出口は、真空を提供することで、第一及び第二の流体を除去してよい。除去された第一の流体及び第二の流体は、その後、一次マニホールド１０６を通って、二次マニホールド１０２へ移動し、二次マニホールド１０２において、第一及び第二の流体は、排出路１２４を介して除去してよい。一実施形態において、真空は、排出路１２４を介して提供され、処理面１０６ａの出口を介して第一の流体及び第二の流体の除去を助ける。
【００４１】
一実施形態では、マニホールドキャリヤ１０４ａの底面の平面を距離３００だけ越えて処理面１０６ａを移動させた位置へ、一次マニホールド１０６を移動させている。距離３００は、処理面１０６ａを底面１０４ａの同一平面上にはない状態にできる任意の適切な長さにしてよいと理解されたい。一実施形態において、距離３００は、０．１ｍｍ乃至１０．０ｍｍにしてよい。別の実施形態において、距離３００は、０．５ｍｍ乃至２．０ｍｍにしてよく、好適な実施形態において、距離３００は、約１．５０ｍｍにしてよい。一実施形態において、底面１０４ａの同一平面上ではない処理面１０６ａの位置は、表面張力によってメニスカス１４０が底面１０４ａに移動したり底面１０４ａに付着したりする可能性を低減する。
【００４２】
図８Ｂは、本発明の一実施形態による、ウェハ１０８の両面を処理し得るウェハ処理システム１００’’を例示する。一実施形態においては、ウェハ処理システム１００’が、ウェハ１０８の表面１０８ａを処理するためにウェハ１０８の上方に存在し、ウェハ処理システム１００’と実質的に同じ（但し上下逆）である別のウェハ処理システムが、ウェハ１０８の面１０８ｂを処理するためにウェハ１０８の下方に存在する。こうした実施形態において、流体制御部２５０は、ウェハ１０８の面１０８ａ，１０８ｂの処理を管理してよい。
【００４３】
図９は、本発明の一実施形態による、一次マニホールド１０６及び二次マニホールド１０２を示す。一実施形態において、二次マニホールド１０２は、一次マニホールド１０６の流入ポート３４６、３４８及び排出ポート３５０とそれぞれ接続可能な排出ポート３４０、３４２及び流入ポート３４４を含む。排出ポート３４０及び３４２が流入ポート３４６及び３４８にそれぞれ結合され、流入ポート３４４と排出ポート３５０とが接続され、その後、二次マニホールド１０２が一次マニホールド１０６をウェハ１０８に極めて近接する位置へ移動させた後、流体の輸送を開始してよい。図８を参照して説明したように、第一の流体は、排出ポート３４０を介して流入ポート３４６へ流動し、第二の流体は、排出ポート３４２を介して流入ポート３４８へ流動し、ウェハ１０８から除去された第一の流体及び第二の流体は、排出ポート３５０を介して入力ポート３４４へ輸送される。これにより、第一の流体及び第二の流体は、（図８Ａ及び８Ｂを参照して説明したように）メニスカス１４０を生成するために一次マニホールド１０６へ供給され得る。
【００４４】
図１０は、本発明の一実施形態による、多重ウェハ処理システム６００を例示する。一実施形態において、多重ウェハ処理システム６００は、少なくとも一つのウェハカセットを含む。一実施形態において、多重ウェハ処理システム６００は、ウェハカセット６０２、６０４、及び６０６を含む。多重ウェハ処理システムには、例えば、一個、二個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、その他といった、任意の適切な数のウェハカセットが含まれてよいと理解されたい。ウェハカセットのそれぞれは、例えば、一枚、二枚、三枚、四枚、五枚、六枚、七枚、八枚、九枚、十枚、その他といった、任意の適切な数の処理対象となるウェハを含んでよいと理解されたい。
【００４５】
多重ウェハ処理システム６００は、更に、ウェハ処理システム１００への特定のウェハカセットの投入及び排出を管理し得る任意の適切なハードウェア及び／又はソフトウェアとなり得る制御部６１０を含んでもよい。加えて、制御部６１０は、特定のウェハカセット内の特定のウェハに対して利用される所望のウェハ処理工程に応じて、特定の一次メニスカス（群）を利用し得るように、ウェハ処理システム１００の機能を管理してもよい。したがって、制御部６１０は、特定の各ウェハカセットが特定のタイプのウェハ処理工程を受けるように構成してよく、及び／又は、制御部６１０は、ウェハがどのウェハカセットに位置しているかに関係なく、ウェハカセットの特定の各ウェハが特定のタイプのウェハ処理工程を受けるように構成してもよい。したがって、第一のカセット内の第一のウェハは、例えば、乾燥工程を受けてよく、一方、第一のカセット内の第二のウェハは、例えば、洗浄工程を受けてよい。上記のように、任意の適切なウェハが、ウェハカセット内の位置に関係なく、任意の適切なタイプのウェハ処理工程を受けてよいと理解されたい。
【００４６】
以下の図は、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ハ処理システムを示している。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／一次マニホール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一次マニホールドは、近接ヘッドとして知られる場合がある。本明細書で説明する一次マニホールドは、下で説明する近接ヘッドに関して参照されたもののような流体メニスカスを生成できる任意の適切な入口／出口構成／パターンを有してよいと理解されたい。
【００４７】
図１１は、本発明の一実施形態による、ウェハ処理システム１１００を示す。例えば、ローラ、ピン、プラテン、その他といった、ウェハを保持して移動させる任意の最適な形を使用できると理解されたい。システム１１００は、ウェハ表面の処理が可能となるようにウェ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をウェハ上方で、近接ヘッド１０６ｂをウェハ下方で、ウェ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）近接ヘッドをウェハに極めて近接した位置に移動させ、ウェ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と理解されたい。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定めら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。
【００４８】
別の実施形態において、システム１１００は、ウェ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ハの表面との間で移行してよい。同じく、ウェ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。
【００４９】
図１２Ａは、本発明の一実施形態による、ウェ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、ウェハ１０８の上面１０８ａに極めて近接する間に移動して、ウェハ処理工程を実行する。ウェハ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がウェハ表面上で流体メニスカスを生成する間、ウェハ１０８を静止状態に維持してよい。その後、近接ヘッドは、ウェハ表面全体を移動又は走査してよく、したがって、ウェ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、ウェハの表面全体を処理し得る。
【００５０】
一実施形態において、近接ヘッド１０６は、ソース入口１３０２，１３０６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をウェハ表面に供給してよく、ソース出口１３０４を介して、真空１３１２をウェ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を供給してよい。
【００５１】
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をウェハ表面１０８ａから除去する真空１３１２の提供と共に、流体メニスカスを生成できる。流体メニスカス１４０は、近接ヘッド１０６とウェハ表面との間に定められ、安定した制御可能な形でウェハ表面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１４０は、処理流体１３１４の一定の供給及び除去によって形成してよい。流体メニスカス１４０を形成する流体層は、ソース入口１３０６、ソース出口１３０４、及びソース入口１３０２のサイズ、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／又はサイズにすることができる。
【００５２】
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、任意の適切な流速の真空、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とウェハ表面との間の距離に応じて、流体メニスカス１０６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３１４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１４０を生成する。
【００５３】
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。
【００５４】
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、処理流体をウェハ表面に供給し、ウェハ表面から除去して、ウェ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、ＩＰＡ／Ｎ２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。
【００５５】
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とウェハ１０８との間の領域にＮ２／ＩＰＡ及び処理化学物質が流入する一方で、真空が、ウェハ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を有してよい。一実施形態において、ソース入口１３０２，１３０６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のサイズ及び形状に応じて、任意の適切なサイズ、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、ウェハの半径より短く延びてよい。別の実施形態において、近接ヘッドは、ウェハの半径より長く延びてよい。別の実施形態において、近接ヘッドは、ウェハの直径より長く延びてよい。したがって、流体メニスカスのサイズは、一定の時間に処理することが要求されるウェハ表面のサイズに応じて、任意の適切なサイズにしてよい。加えて、近接ヘッド１０６は、ウェ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、任意の適切な向きで位置決めしてよいと理解されたい。近接ヘッド１０６は、一つ以上のタイプのウェハ処理工程を実行し得るウェハ処理システムに組み込んでもよい。
【００５６】
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１３０２，１３０６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。
【００５７】
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１３０２，１３０６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。
【００５８】
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１３０２，１３０６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。
【００５９】
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、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、及び等価物を当業者が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、及び等価物を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】ＳＲＤ乾燥プロセス中のウェハ上での洗浄流体の運動を例示する図。
【図２】本発明の一実施形態による、ウェハ処理システムを例示する図。
【図３】本発明の一実施形態による、一次マニホールドに結合した二次マニホールドを有するマニホールドキャリヤを備えたウェハ処理システムを示す図。
【図４】本発明の一実施形態による、ウェハ処理システムの側面図。
【図５】本発明の一実施形態による、二次マニホールドが一次マニホールドの上方に位置決めされたウェハ処理システムの側面図。
【図６】本発明の一実施形態による、二次マニホールドが一次マニホールドと接続したウェハ処理システムを示す図。
【図７】本発明の一実施形態による、二次マニホールドが一次マニホールドを更にウェハの近くに移動させたウェハ処理システムを例示する図。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による、二次マニホールドが一次マニホールドをウェハに極めて近接する位置へ移動させたウェハ処理システムを示す図。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による、ウェハの両面を処理し得るウェハ処理システムを例示する図。
【図９】本発明の一実施形態による、一次マニホールド及び二次マニホールドを示す図。
【図１０】本発明の一実施形態による、多重ウェハ処理システムを例示する図。
【図１１】本発明の一実施形態による、ウェハ処理システムを示す図。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態による、ウェハ処理工程を実行する近接ヘッドを例示する図。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図１】
2005340781.tif 000003
【図２】
2005340781.tif 000004
【図３】
2005340781.tif 000005
【図４】
2005340781.tif 000006
【図５】
2005340781.tif 000007
【図６】
2005340781.tif 000008
【図７】
2005340781.tif 000009
【図８Ａ】
2005340781.tif 000010
【図８Ｂ】
2005340781.tif 000011
【図９】
2005340781.tif 000012
【図１０】
2005340781.tif 000013
【図１１】
2005340781.tif 000014
【図１２Ａ】
2005340781.tif 000015
【図１２Ｂ】
2005340781.tif 000016
【図１２Ｃ】
2005340781.tif 000017
【図１２Ｄ】
2005340781.tif 000018
【図１２Ｅ】
2005340781.tif 000019
【外国語明細書】
1. TITLE OF THE INVENTION
Proximity Meniscus Manifold
2. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Background of the Invention
Field of the Invention
[0001]The present invention relates to semiconductor wafer processing and, more particularly, to apparatuses and techniques for more efficiently applying and removing fluids from wafer surfaces while reducing contamination and decreasing wafer cleaning cost.
Description of the Related Art 
[0002]In the semiconductor chip fabrication process, it is well-known that there is a need to process a wafer using operations such as etching, cleaning, drying, and plating.  In each of these types of operations, liquids are typically either applied and or removed fluids for the etching, cleaning, drying, and plating processes.  
[0003]For example, wafer cleaning may have to be conducted where a fabrication operation has been performed that leaves unwanted residues on the surfaces of wafers.  Examples of such a fabrication operation include plasma etching (e.g., tungsten etch back (WEB)) and chemical mechanical polishing (CMP).  In CMP, a wafer is placed in a holder which pushes a wafer surface against a moving pad.  This moving pad uses a slurry which consists of chemicals and abrasive materials to cause the polishing.  Unfortunately, this process tends to leave an accumulation of slurry particles and residues at the wafer surface.  If left on the wafer, the unwanted residual material and particles may cause, among other things, defects such as scratches on the wafer surface and inappropriate interactions between metallization features.  In some cases, such defects may cause devices on the wafer to become inoperable.  In order to avoid the undue costs of discarding wafers having inoperable devices, it is therefore necessary to clean the wafer adequately yet efficiently after fabrication operations that leave unwanted residues.     
[0004]After a wafer has been wet cleaned, the wafer must be dried effectively to prevent water or cleaning fluid remnants from leaving residues on the wafer.  If the cleaning fluid on the wafer surface is allowed to evaporate, as usually happens when droplets form, residues or contaminants previously dissolved in the cleaning fluid will remain on the wafer surface after evaporation (e.g., and form spots).  To prevent evaporation from taking place, the cleaning fluid must be removed as quickly as possible without the formation of droplets on the wafer surface.  In an attempt to accomplish this, one of   several different drying techniques are employed such as spin drying, IPA, or Marangoni drying.  All of these drying techniques utilize some form of a moving liquid/gas interface on a wafer surface which, if properly maintained, results in drying of a wafer surface without the formation of droplets.  Unfortunately, if the moving liquid/gas interface breaks down, as often happens with all of the aforementioned drying methods, droplets form and evaporation occurs resulting in contaminants being left on the wafer surface.  The most prevalent drying technique used today is spin rinse drying (SRD).  
[0005]Figure 1 illustrates movement of cleaning fluids on a wafer 10 during an SRD drying process.  In this drying process, a wet wafer is rotated at a high rate by rotation 14.  In SRD, by use of centrifugal force, the water or cleaning fluid used to clean the wafer is pulled from the center of the wafer to the outside of the wafer and finally off of the wafer as shown by fluid directional arrows 16.  As the cleaning fluid is being pulled off of the wafer, a moving liquid/gas interface 12 is created at the center of the wafer and moves to the outside of the wafer (i.e., the circle produced by the moving liquid/gas interface 12 gets larger) as the drying process progresses.  In the example of Figure 1, the inside area of the circle formed by the moving liquid/gas interface 12 is free from the fluid and the outside area of the circle formed by the moving liquid/gas interface 12 is the cleaning fluid.  Therefore, as the drying process continues, the section inside (the dry area) of the moving liquid/gas interface 12 increases while the area (the wet area) outside of the moving liquid/gas interface 12 decreases.  As stated previously, if the moving liquid/gas interface 12 breaks down, droplets of the cleaning fluid form on the wafer and contamination may occur due to evaporation of the droplets.  As such, it is imperative that droplet formation and the subsequent evaporation be limited to keep contaminants off of the wafer surface.   Unfortunately, the present drying methods are only partially successful at the prevention of moving liquid interface breakdown.
[0006]In addition, the SRD process has difficulties with drying wafer surfaces that are hydrophobic.  Hydrophobic wafer surfaces can be difficult to dry because such surfaces repel water and water based (aqueous) cleaning solutions.  Therefore, as the drying process continues and the cleaning fluid is pulled away from the wafer surface, the remaining cleaning fluid (if aqueous based) will be repelled by the wafer surface.  As a result, the aqueous cleaning fluid will want the least amount of area to be in contact with the hydrophobic wafer surface.  Additionally, the aqueous cleaning solution tends cling to itself as a result of surface tension (i.e., as a result of molecular hydrogen bonding).  Therefore, because of the hydrophobic interactions and the surface tension, balls (or droplets) of aqueous cleaning fluid forms in an uncontrolled manner on the hydrophobic wafer surface.  This formation of droplets results in the harmful evaporation and the contamination discussed previously.  The limitations of the SRD are particularly severe at the center of the wafer, where centrifugal force acting on the droplets is the smallest.  Consequently, although the SRD process is presently the most common way of wafer drying, this method can have difficulties reducing formation of cleaning fluid droplets on the wafer surface especially when used on hydrophobic wafer surfaces.
[0007]Additionally, in other wafer processing operations such as cleaning, etching, and plating, there are also problems with applying the fluids to the wafer and removing fluids from the wafer in an efficient manner that decreases contamination and increases wafer yield.  
[0008]Therefore, there is a need for a method and an apparatus that avoids the prior art by enabling optimized fluid management and application to a wafer that reduces contaminating deposits on the wafer surface.  Such deposits as often occurs today reduce the yield of acceptable wafers and increase the cost of manufacturing semiconductor wafers.
Summary of the Invention
[0009]Broadly speaking, the present invention fills these needs by providing a substrate processing (e.g., drying, cleaning, etching, plating, etc.) apparatus that is capable of managing fluids on wafer surfaces while at the same time reducing wafer contamination.  It should be appreciated that the present invention can be implemented in numerous ways, including as a process, an apparatus, a system, a device or a method.  Several inventive embodiments of the present invention are described below.
[0010]In one embodiment, an apparatus for processing a substrate is provided which includes a first manifold module to generate a fluid meniscus on a substrate surface.  The apparatus also includes a second manifold module to connect with the first manifold module and also to move the first manifold module into close proximity to the substrate surface to generate the fluid meniscus.
[0011]In another embodiment, a method for processing a substrate using a first manifold module and a second manifold module is provided.  The method includes positioning the first module over a substrate surface to be processed and connecting the second module to the first module.  The method also includes moving the second module so the first module is in close proximity to the substrate surface and generating a fluid meniscus with the first module where the first module is supplied with fluids from the second module.  The method further includes applying the fluid meniscus to the substrate surface to perform a wafer processing operation.
[0012]In yet another embodiment, an apparatus for processing a substrate is provided which includes a first manifold module having a processing face with a first conduit configured to apply a first fluid to a substrate surface, a second conduit for applying a second fluid to the substrate surface, and a third conduit for removing the first fluid and the second fluid from the substrate surface where the applying and the removing generating a fluid meniscus on the substrate surface.  The apparatus also includes a second manifold module being configured to move the first manifold module into close proximity to the substrate surface and to deliver the first fluid and the second fluid to the first module and to remove the first fluid and the second fluid that has been applied to the substrate from the first module.
[0013]The advantages of the present invention are numerous.  Most notably, the apparatuses and methods described herein efficiently process (clean, dry, etch, plate, and other suitable type of wafer processing that involves optimal management of fluid application and/or removal from the wafer) semiconductor wafer while reducing unwanted fluids and contaminants remaining on a wafer surface. Consequently, wafer processing and production may be increased and higher wafer yields may be achieved due to efficient wafer processing.   
[0014]The present invention enables the improved processing through the use of vacuum fluid removal in conjunction with processing fluid input that may be applied through usage of a proximity meniscus manifold which is configurable in any one of numerous ways through the interchanging of one or more manifold sections.  The pressures generated on a fluid film at the wafer surface by the aforementioned forces enable optimal application and/or removal of fluid at the wafer surface with a significant reduction in remaining contamination as compared with other processing techniques.  In addition, the present invention may utilize application of an isopropyl alcohol (IPA) vapor and processing fluid towards a wafer surface along with generation of a vacuum near the wafer surface at substantially the same time.  It should be appreciated that although IPA is utilized in the exemplary embodiment, any other suitable type of vapor may be utilized such as for example, nitrogen, any suitable alcohol vapor, organic compounds, hexanol, ethyl glycol, acetone, etc. that may be miscible with water.  It should be appreciated that any suitable alcohol vapor may contain any suitable types of alcohols.  It should be appreciated that the any suitable alcohol can be any suitable carbon-based chemical with a hydroxy group attached to a saturated carbon atom.  This enables both the generation and intelligent control of a meniscus and the reduction of fluid surface tension along a processing fluid interface and therefore enables optimal application and/or removal of fluids from the wafer surface without leaving contaminants.  The meniscus generated by input of IPA, processing fluid and output of fluids may be moved along the surface of the wafer to process the wafer.  
[0015]One or more primary manifolds with the desired inlet/outlet configurations for generating the corresponding fluid meniscus may be utilized on a manifold carrier.  Depending on the wafer operations desired, a certain primary manifold may be moved by the wafer carrier into a place near the wafer location to be processed.  If a different wafer operation is desired, another primary manifold that is designed for the different wafer operation may be moved into place for wafer processing by the wafer carrier.  Consequently, depending on the wafer operation desired, a particular primary manifold that can generate a particular meniscus configuration may be moved into place for wafer processing operations by the manifold carrier.  As a result, depending on the types of primary manifolds on the manifold carrier, any suitable types of wafer processing operations may be conducted without moving the wafer into separate wafer processing chambers.  After the primary manifold has been located, for example, over the wafer region to be processed, a secondary manifold may be brought down to attach to the primary manifold.  The primary manifold may then be pushed into close proximity to a surface of the wafer.  Once the primary manifold is in close proximity to the wafer, the secondary manifold may input fluids to the primary manifold.  The primary manifold may then generate the fluid meniscus on the wafer surface to proceed with the wafer processing operation.  Therefore, different types of wafer operations may be done using different types of fluid meniscus.  This has the advantage of decreasing wafer contamination during transport, and also by utilizing the meniscus to process the wafer, wafer contamination through optimal fluid application and removal may also reduce wafer contamination.
[0016]Other aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, illustrating by way of example the principles of the present invention.
[0017]The present invention will be readily understood by the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.  To facilitate this description, like reference numerals designate like structural elements.
Detailed Description
[0018]An invention for methods and apparatuses for processing a substrate is disclosed.  In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention.  It will be understood, however, by one of ordinary skill in the art, that the present invention may be practiced without some or all of these specific details.  In other instances, well known process operations have not been described in detail in order not to unnecessarily obscure the present invention.
[0019]While this invention has been described in terms of several preferable embodiments, it will be appreciated that those skilled in the art upon reading the preceding specifications and studying the drawings will realize various alterations, additions, permutations and equivalents thereof.  It is therefore intended that the present invention includes all such alterations, additions, permutations, and equivalents as fall within the true spirit and scope of the invention.
[0020]The figures below illustrate embodiments of an exemplary wafer processing system using primary and secondary manifolds so any suitable wafer processing operation requiring any suitable meniscus configuration may be utilized.  It should be appreciated that the system is exemplary, and that any other suitable types of configuration that would enable movement of the primary and/or secondary manifold into close proximity to the wafer may be utilized.  In the embodiments shown, during a wafer processing operation, the primary manifold and the secondary manifold may move a fluid meniscus in a linear fashion from a center portion of the wafer to the edge of the wafer.  
[0021]It should be appreciated that other embodiments may be utilized where the primary and secondary manifolds move the fluid meniscus in a linear fashion from one edge of the wafer to another diametrically opposite edge of the wafer, or other non-linear movements may be utilized such as, for example, in a radial motion, in a circular motion, in a spiral motion, in a zig-zag motion, random motion, etc.  In other embodiments, the wafer may be moved and the manifolds may be kept stationary.  In yet another embodiment, the primary and secondary manifolds as well as the wafer may be moved to generate the movement of the fluid meniscus over a wafer surface for the wafer processing.  The motion may also be any suitable specified motion profile as desired by a user.  In addition, in one embodiment, the wafer may be rotated and the proximity head moved in a linear fashion so the proximity head may process all portions of the wafer.  
[0022]In addition, the proximity processing system described herein may be utilized to process any shape and size of substrates such as for example, 200 mm wafers, 300 mm wafers, flat panels, etc.  The wafer processing system may be utilized for processing the wafer depending on the configuration of the system.  In addition, the proximity heads utilized herein may be configured in any suitable number of ways to clean, dry, etch, or plate the wafer.  A fluid meniscus can be supported and moved (e.g., onto, off of and across a wafer) with a proximity head.  
[0023]  Figure 2 illustrates a wafer processing system 100 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the wafer processing system 100 includes a manifold carrier 104 which may house a primary manifold 106.  It should be appreciated that the manifold carrier 104 may have the capability of housing any suitable number and/or types of primary manifolds 106.  In addition, the manifold carrier may be configured to position any suitable one of the primary manifolds underneath a secondary manifold 102 (or over the secondary manifold 102 when an underside of the wafer is being processed).  
[0024]The primary manifold 106 may be configured to receive a first fluid and a second fluid to apply to a wafer 108 and to output the first fluid and the second fluid that has been applied to the wafer 108.  The primary manifold 106 may be configured to have inlets and outlets configured to be capable of generating a fluid meniscus.  It should be appreciated that the fluid meniscus may be generated in any suitable fashion as described herein.  The primary manifold 106 may have any suitable configuration that can generate the fluid meniscus such as the configurations of proximity heads referenced herein.  It should also be understood that the fluid meniscus may be configured in any suitable fashion depending on the type of wafer processing operations desired such as, for example, etching, cleaning, drying, and plating.  
[0025]In one embodiment, the manifold carrier 104 may move the primary manifold 106 over the wafer 108 when the wafer 108 is to be processed.  In addition, a particular primary manifold may have a particular purpose.  For example, a particular primary manifold may be configured to generate a meniscus that cleans the wafer 108 and another primary manifold on the same manifold carrier may generate a meniscus that dries the wafer 108.  In yet another embodiment, the wafer carrier may have further primary manifolds that are configured to process the wafer 108 in other types of operations such as, for example, etch, plate, etc.  When the primary manifold 106 is positioned over the wafer 108 (or a region of the wafer 108) that is to be processed, the secondary manifold 102 may move down onto and attach itself to a top portion of the primary manifold 106.  Then the secondary manifold 102 can push the primary manifold 106 down into close proximity to a surface of the wafer 108 that is to be processed.  
[0026]In one embodiment, the manifold carrier 104 is configured to enable the primary manifold 106 to be moved down into close proximity to the wafer 108 by having an opening through which the primary manifold 106 may be pushed through.   It should be appreciated that primary manifold 106 and the manifold carrier 104 may be configured in any suitable fashion that enables the manifold carrier 104 to move the primary manifold 106 into position to process the wafer 108.  In one embodiment, the manifold carrier 104 may be configured to move the primary manifold 106 over the wafer 108.  In another embodiment, the manifold carrier 104 may be configured to move the primary manifold 106 under the wafer 108.  In yet another embodiment, there may be manifold carriers 104 over and below the wafer 108 so multiple surfaces of the wafer 108 may be processed at substantially the same time.  
[0027]In an exemplary wafer processing operation, the manifold carrier may be configured to move a primary manifold 106, which may be a cleaning manifold, near a region of the wafer 108 to be cleaned.  Then the secondary manifold 102 may move down onto the primary manifold 106 and push the primary manifold 106 down through the manifold carrier 104 into close proximity to the surface of the wafer 108.  Once in close proximity to the surface, the secondary manifold 102 may input a first fluid and a second fluid specific for cleaning operation into the primary manifold 106.  Then the primary manifold 106 may apply the first fluid and the second fluid to the surface of the wafer 108 while substantially at the same time applying vacuum to the surface of the wafer 108 to remove the first fluid and the second fluid.  The removed first fluid and the second fluid may be outputted from the primary manifold 106 to the secondary manifold 102.  The secondary manifold 102 may then remove the first fluid and the second fluid away.  In this fashion, as described herein, the fluid meniscus may be generated on the surface to process the wafer. 
[0028]Once the wafer processing has been accomplished, the meniscus may be removed by stopping the application of the first and the second fluids.  Then the secondary manifold 102 may move up and the primary manifold 106 may move up with the secondary manifold 102.  In one embodiment, the secondary manifold 106 can then disengage from the primary manifold 106 leaving the primary manifold 106 in substantially the same position as it occupied before the beginning of the wafer processing operation.  The manifold carrier 104 may then move a primary manifold 106' designed for drying to a location over the wafer 108 that has just been cleaned.  After the primary manifold 106' is located over the wafer 108, the secondary manifold 106 can move down onto a top portion of the primary manifold 106'.  Then the secondary manifold 106 can move the primary manifold 106' so a processing surface of the primary manifold 106' can move into close proximity with the surface of the wafer 108.  After the primary manifold 106' has been moved into close proximity to the wafer 108, the secondary manifold 102 may start inputting a first fluid and a second fluid specific for drying to the primary manifold 106'.  The primary manifold 106' may then apply the first fluid and the second fluid to the surface of the wafer 108 while at the same time applying a vacuum to the wafer 108 to generate a fluid meniscus as described herein.   
[0029]It should be appreciated that the first fluid may be any suitable fluid that may enhance the desired processing of the wafer 108.  In an exemplary drying operation, the first fluid may be, for example, deionized water (DIW), DIW and a surfactant, etc.  In an exemplary cleaning operation, the first fluid may be, for example, SC-1, SC-2, Ammonium Hydroxide (NH4OH), Tetramethylammonium Hydroxide (TMAH), etc.   In an exemplary etching operation, the first fluid may be, for example, HF, ECK proprietary solution, KOH etc.  In an exemplary plating operation, the first fluid may be, for example, Cu Sulfate, Ag Sulfate, Au Chloride, etc.  It should also be understood that the second fluid may be any suitable fluid such as, for example IPA/N2, N2, an azeotropic mixture of DIW and IPA with a N2 carrier gas, etc. that may reduce the surface tension of the first fluid and therefore enhance the removal of fluid from the wafer surface.  
[0030]Consequently, depending on the fluids utilized, different types of wafer processing operation may be conducted.  In addition, depending on the configuration of the inlets and outlets on the primary manifold 106, 106', etc., different types of wafer operations may be conducted by the different primary manifolds on the manifold carrier 104.  Therefore, the manifold carrier 104 may include manifolds that can operate to conduct at least one of or any combination of etching, plating, cleaning, drying etc.  The manifold carrier 104 may then be a one stop wafer processing apparatus which may enhance contamination reduction because wafer transportation between different modules may be decreased.  
[0031]Figure 3 shows the wafer processing system 100 with the manifold carrier 104 that has a secondary manifold 102 that has coupled to a primary manifold 106 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the secondary manifold 102 connects with the primary manifold 106 in such a way that passage ways for fluid input and output are interconnected.  In this fashion, the secondary manifold 102 may supply the primary manifold with the first fluid and the second fluid to be applied to the wafer 108.  In addition, there may be passageways so the first fluid and the second fluid removed from the wafer surface may be transported from the primary manifold 106 to the secondary manifold 102.  
[0032]In one embodiment, the secondary manifold 102 may have ports where fluids may be inputted and outputted.  It should be appreciated that ports and fluid passageways in the secondary manifold 102 may be configured in any suitable fashion so the first fluid and the second fluid may be inputted to the primary manifold 106 and the first fluid and the second fluid applied to the wafer 108 may be removed from the primary manifold 106.  In one embodiment, input ports may input the first fluid and the second fluid to the secondary manifold 102.  Then the first fluid and the second fluid may travel through passageways that are, in one embodiment, machined into the secondary manifold 102.  Through these passageways, the first fluid and the second fluid may travel to openings on the other side of the secondary manifold 102 where the fluid enters the openings in the primary manifold 106 which correspond to input ports for the first fluid and input ports for the second fluid.  Then the first fluid and the second fluid may be transported through fluid passageways in the primary manifold 106 to inlets for the first fluid and inlets for the second fluid located on the processing surface of the primary manifold 106 that may apply the first fluid and the second fluid respectively to the surface of the wafer 108.  
[0033]An outlet on the processing surface of the primary manifold may remove the first fluid and the second fluid from the region between the surface of the wafer 108 and the processing surface of the primary manifold 106.  Therefore, the first and the second fluids may be transported through the primary manifold 106 to an output that may connect with in input in the second manifold 102.  Then the fluids may be transported via passage ways in the secondary manifold 102 to outputs that may remove the fluids from the secondary manifold 102.  
[0034]Figure 4 illustrates a side view of the wafer processing system 100 in accordance with one embodiment of the present invention.  The wafer processing system 100 as depicted in Figure 4 is shown during the processing of the wafer 108.  The secondary manifold 102 has moved down onto the primary manifold 106 and connected with the primary manifold 106.  The secondary manifold 102 has pushed the primary manifold 106 closer in proximity to the wafer 108 so the primary manifold 106 can generate a fluid meniscus on the wafer 108.  It should be understood that the wafer 108 and/or the manifold carrier 104 can be moved in any suitable fashion so the fluid meniscus generated by the primary manifold 106 can process the desired regions of the wafer 108.  In one embodiment, the wafer 108 may be moved, for example, in a rotational manner, a straight line, etc.  In addition, the manifold carrier 104 may be moved in conjunction with the secondary manifold 102 to move the meniscus over the regions of the wafer 108 that requires processing.  
[0035]Figure 5 illustrates a side view of a wafer processing system 100' where the secondary manifold 102 is positioned over the primary manifold 106 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the manifold carrier 104 may move in a motion 113 so depending on the meniscus and/or wafer processing operation desired, certain ones of the primary manifolds 106, 106', and 106'' may be placed over the wafer 108.  It should be appreciated that the motion 113 is only exemplary in nature and the manifold carrier 104 may be moved in any direction on any of an X-axis, Y-axis, and Z-axis.  It should be appreciated that the wafer carrier 104 may be configured to be located below the wafer 108 to process the other side of the wafer 108.  In yet another embodiment, there may be wafer carriers both over and under the wafer 108 so both sides of the wafer 108 may be processed substantially at the same time such as described in further detail in reference to Figure 8B.  
[0036]In one embodiment, the secondary manifold 102 is stationary and the manifold carrier 104 moves the primary manifold 106 under the secondary manifold 102.  The secondary manifold 102 in such an embodiment is configured to move vertically to enable the secondary manifold 102 to connect with the primary manifold 106 and push the primary manifold down to be in close proximity with the wafer 108.  In one embodiment, the manifold carrier 104 may have an opening 109 through which the primary manifold 106 may be moved into close proximity to the wafer 108.  It should be appreciated that the secondary manifold 106 may be moved by any suitable moving apparatus such as, for example, a motorized arm, etc.  In addition, the manifold carrier 104 may be moved in a horizontal plane to move the primary manifolds 106, 106', and 106'' into position under the secondary manifold 102.  The manifold carrier may also be moved by a suitable moving apparatus such as, for example, by motorized action, etc.  
[0037]In one embodiment, the management of one or more of the manifold carrier 104 movement, the movement of the secondary manifold 102, fluid input and output between the primary manifold 106 and the secondary manifold 102, and the fluid input and output using inputs 200 and 202 and output 204 may be managed by a fluid control 250.  The fluid control 250 may be any suitable software and/or hardware that can monitor wafer processing and make suitable adjustments and movements necessary for the wafer 108 to be processed as desired by using the primary manifold 106, the secondary manifold 102, and the manifold carrier 104.  The inputs 200 and 202 may be utilized to input the first fluid and the second fluid to the secondary manifold 102.  The output 204 may be utilized to remove the first fluid and the second fluid from the secondary manifold 102.  
[0038]Figure 6 shows the wafer processing system 100' where the secondary manifold 102 has connected with the primary manifold 106 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, as described in further detail in reference to Figure 9 below, the primary manifold 106 may have ports which may receive the fluids from the secondary manifold 102.  Once the connection between the secondary manifold 102 and the primary manifold 106 has been made, the secondary manifold 102 may move the primary manifold 106 closer to the wafer 108.
[0039]Figure 7 illustrates the wafer processing system 100' where the secondary manifold 106 has further moved the primary manifold 106 closer to the wafer 108 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the secondary manifold 102 has moved the primary manifold 106 further into the opening 109.  It should be appreciated that the opening 109 may be any suitable size and/or shape as long as the primary manifold 106 may be moved through it.
[0040]Figure 8A depicts the wafer processing system 100' where the secondary manifold 102 has moved the primary manifold 106 into close proximity of the wafer 108 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the secondary manifold 102 may start inputting the first fluid and the second fluid into the primary manifold 106 through inputs 120 and 122 respectively.  The first fluid and the second fluid may then travel into the primary manifold 106 where the first fluid is applied to the wafer 108 through a first inlet on the processing surface 106a and the second fluid is applied to the wafer 108 through a second inlet on the processing surface 106a.  An outlet may remove the first and second fluid by application of a vacuum.  The removed first fluid and the second fluid may then travel through the primary manifold 106 to the secondary manifold 102 where the first and the second fluid may be removed through the output 124.  In one embodiment, a vacuum is applied through the output 124 to assist in the removal of the first fluid and the second fluid through an outlet on a processing face 106a.  
[0041]In one embodiment, the primary manifold 106 has been moved into a position where the processing surface 106a has moved beyond the plane of a bottom surface of the manifold carrier 104a by a distance 300.  It should be appreciated that distance 300 may be any suitable length that enables the processing face 106a to no be coplanar with the bottom surface 104a.  In one embodiment, the distance 300 may be between 0.1 mm and 10.0 mm.  In another embodiment, the distance 300 may be between 0.5 mm and 2.0 mm, and in a preferable embodiment, the distance 300 may be about 1.50 mm.  In one embodiment, the position of the processing face 106a that is not coplanar with the bottom surface 104a reduces the possibility that a meniscus 140 may move or attach itself to the bottom surface 104a through surface tension.
[0042]Figure 8B illustrates a wafer processing system 100'' where dual sides of the wafer 108 may be processed in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the wafer processing system 100' exists above the wafer 108 to process a surface 108a of the wafer 108, and another wafer processing system that is substantially the same (but upside down) as the wafer processing system 100' exists below the wafer 108 to process side 108b of the wafer 108.  In such an embodiment, the fluid control 250 may manage the processing of sides 108a and 108b of the wafer 108.    
[0043]Figure 9 shows a primary manifold 106 and a secondary manifold 102 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the secondary manifold 102 includes output ports 340, 342, and an input port 344 that may be connectible with input ports 346, 348, and an output port 350 of the primary manifold 106 respectively.  Once the output ports 340 and 342 are connected with the input ports 346 and 348 respectively and the input port 344 and the output port 350 are connected, then after the secondary manifold 102 has moved the primary manifold 106 into close proximity to the wafer 108, fluid transport may begin.  As discussed above in reference to Figure 8, the first fluid would flow through the output port 340 to the input port 346, the second fluid would flow through the output port 342 to the input port 348, and the first fluid and the second fluid that have been removed from the wafer 108 are transported through the output port 350 into the input port 344.  In this way, the first fluid and the second fluid may be supplied to the primary manifold 106 to generate the meniscus 140 (as discussed in reference to Figure 8A and 8B).  
[0044]Figure 10 illustrates a multiple wafer processing system 600 in accordance with one embodiment of the present invention.  In one embodiment, the multiple wafer processing system 600 includes at least one wafer cassette.   In one embodiment, the multiple wafer processing system 600 includes wafer cassettes 602, 604, and 606.  It should be appreciated that any suitable number of wafer cassettes may be included in the multiple wafer processing system such as, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, etc.  It should also be understood that each of the wafer cassettes may include any suitable number of wafers to be processed such as, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, etc.  
[0045]The multiple wafer processing system 600 may also include a control 610 which may be any suitable hardware and/or software that may manage the input and output of certain wafer cassettes into the wafer processing system 100.  In addition, the control 610 may also manage the functionality of the wafer processing system 100 so a certain primary meniscus(es) may be utilized depending on the wafer processing operation desired to be applied to a particular wafer in a particular wafer cassette.  Therefore, the control 610 may be configured so each particular wafer cassette undergoes a particular type of wafer processing operation and/or the control 610 may also be configured so each particular wafer of a wafer cassette undergoes a specific type of wafer processing operation regardless of which wafer cassette where the wafer is located.  Therefore, a first wafer in a first cassette may undergo, for example, a drying operation while a second wafer in the first cassette may undergo, for example, a cleaning operation.  As discussed above, it should be appreciated that any suitable wafer may undergo any suitable type of wafer processing operation regardless of the location in the wafer cassette.
[0046]The following figures describe an exemplary wafer processing system with an exemplary proximity head that can generate a fluid meniscus.  It should be appreciated that any suitable type of system with any suitable type of proximity head/primary manifold that can generate a fluid meniscus can be used with the embodiments of the present invention described herein.  The primary manifold described herein may also be known as a proximity head.  It should also be appreciated that the primary manifold as described herein may have any suitable inlets/outlets configurations/patterns that can generate the fluid meniscus such as, for example, those referenced with respect to the proximity heads discussed below.  
[0047]Figure 11 shows a wafer processing system 1100 in accordance with one embodiment of the present invention.  It should be appreciated that any suitable manner of holding or moving the wafer can be used such as, for example, rollers, pins, platen, etc.  The system 1100 may include rollers 1102a, 1102b, and 1102c which can hold and rotate a wafer to enable wafer surfaces to be processed.  The system 1100 may also include proximity heads 106a and 106b that, in one embodiment, can be attached to an upper arm 1104a and to a lower arm 1104b respectively.  The upper arm 1104a and the lower arm 1104b can be a part of a proximity head carrier assembly 1104 which enables substantially linear movement of the proximity heads 106a and 106b along a radius of the wafer.   In one embodiment the proximity head carrier assembly 1104 may be configured to hold the proximity head 106a above the wafer and the proximity head 106b below the wafer in close proximity to the wafer.  This may be accomplished by having the upper arm 1104a and the lower arm 1104b be movable in a vertical manner so once the proximity heads are moved horizontally into a location to start wafer processing, the proximity heads 106a and 106b can be moved vertically to a position in close proximity to the wafer.  In another embodiment, the fluid meniscus may be formed between the two proximity heads 104a and 104b and moved onto the top and bottom surface of the wafer. The upper arm 1104a and the lower arm 1104b may be configured in any suitable way so the proximity heads 106a and 106b can be moved to enable wafer processing as described herein.  It should also be appreciated that the system 1100 may be configured in any suitable manner as long as the proximity head(s) may be moved in close proximity to the wafer to generate and control a meniscus on the wafer surface.  In another exemplary embodiment, the proximity head 106 may be located at a first end of an arm which rotates around an axis defined by a second end of the arm.  Therefore, in such an embodiment, the proximity head may be moved in an arc over the surface of the wafer.  In yet another embodiment, the arm may be moved in a combination of a rotational movement and a linear movement.  Although shown with a proximity head 106 for each side of the wafer, a single head can be used for a single side of a wafer.  Other surface preparation processes can be performed on sides where no proximity head 106 is used, such as a wafer scrub brush.
[0048]In another embodiment, the system 1100 may include a proximity head docking station that has a transition surface adjacent to the wafer.  In such an embodiment, the fluid meniscus may transition between a docking station and the surface of the wafer while in a controlled and managed state.  Again, if only one side of the wafer is desired to be processed, one arm with one proximity head may be utilized.
[0049]Figure 12A illustrates a proximity head 106 performing a wafer processing operation in accordance with one embodiment of the present invention.  The proximity head 106, in one embodiment, moves while in close proximity to the top surface 108a of the wafer 108 to conduct the wafer processing operation.  It should be appreciated that depending on the type of fluid applied to the wafer 108, the fluid meniscus 140 generated by the proximity head 106 on the wafer surface 108a may be any suitable wafer processing operation such as, for example, cleaning, rinsing, drying, etching, plating, etc.  It should be appreciated that the proximity head 106 may also be utilized to process the bottom surface 108b of the wafer 108.   In one embodiment, the wafer 108 may be rotated so the proximity head 106 may be moved while fluid meniscus processes the top surface 108a.  In another embodiment, the wafer 108 may be held still while the proximity head 106 generates the fluid meniscus on the wafer surface.  Then the proximity head may move or scan over the wafer surface and therefore move the fluid meniscus along the surface of the wafer.  In yet another embodiment, the proximity head 106 may be made large enough so the fluid meniscus encompasses the surface area of the entire wafer.  In such an embodiment, by applying the fluid meniscus to the surface of the wafer the entire surface of the wafer may be processed without movement of the proximity head.  
[0050]In one embodiment, the proximity head 106 includes source inlets 1302 and 1306 and a source outlet 1304.  In such an embodiment, isopropyl alcohol vapor in nitrogen gas IPA/N2 1310 may be applied to the wafer surface through a source inlet 1302, vacuum 1312 may be applied to the wafer surface through a source outlet 1304, and a processing fluid 1314 may be applied to the wafer surface through a source inlet 1306.  
[0051]In one embodiment, the application of the IPA/N2 1310 and the processing fluid 1314 in addition to the application of the vacuum 1312 to remove the processing fluid 1314 and the IPA/N2 1310 from the wafer surface 108a can generate the fluid meniscus 140.  The fluid meniscus 140 may be a fluid layer defined between the proximity head 106 and the wafer surface that can be moved across a wafer surface 108a in a stable and controllable manner.  In one embodiment, the fluid meniscus 140 may be defined by a constant application and removal of the processing fluid 1314.  The fluid layer defining the fluid meniscus 140 may be any suitable shape and/or size depending on the size, number, shape, and/or pattern of the source inlets 1306, source outlets 1304 and source inlets 1302.  
[0052]In addition, any suitable flow rates of the vacuum, IPA/N2, vacuum, and the processing fluid may be used depending on the type of fluid meniscus desired to be generated.  In yet another embodiment, depending on the distance between the proximity head 106 and the wafer surface, the IPA/N2 may be omitted when generating and utilizing the fluid meniscus 106.  In such an embodiment, the proximity head 106 may not include the source inlet 1312 and therefore only the application of the processing fluid 1314 by the source inlet 1306 and the removal of the processing fluid 1314 by the source outlet 1304 generates the fluid meniscus 140.
[0053]In other embodiments of the proximity head 106, the processing surface of the proximity head 106 (the region of the proximity head where the source inlets and source outlets are located) may have any suitable topography depending on the configuration of the fluid meniscus to be generated.  In one embodiment, the processing surface of the proximity head may be either indented or may protrude from the surrounding surface.
[0054]Figure 12B shows a top view of a portion of a proximity head 106 in accordance with one embodiment of the present invention.  It should be appreciated that the configuration of the proximity head 106 as described in reference to Figure 8B is exemplary in nature.  Therefore, other configurations of proximity heads may be utilized to generate the fluid meniscus as long as the processing fluid can be applied to a wafer surface and removed from the wafer surface to generate a stable fluid meniscus on the wafer surface.  In addition, as discussed above, other embodiments of the proximity head 106 do not have to have the source inlet 1316 when the proximity head 106 is configured to generate the fluid meniscus without usage of N2/IPA.  
[0055]In the top view of one embodiment, from left to right are a set of the source inlet 1302, a set of the source outlet 1304, a set of the source inlet 1306, a set of the source outlet 1304, and a set of the source inlet 1302.  Therefore, as N2/IPA and processing chemistry are inputted into the region between the proximity head 106 and the wafer 108, the vacuum removes the N2/IPA and the processing chemistry along with any fluid film and/or contaminants that may reside on the wafer 108.  The source inlets 1302, the source inlets 1306, and the source outlets 1304 described herein may also be any suitable type of geometry such as for example, circular opening, triangle opening, square opening, etc.   In one embodiment, the source inlets 1302 and 1306 and the source outlets 1304 have circular openings.  It should be appreciated that the proximity head 106 may be any suitable size, shape, and/or configuration depending on the size and shape of the fluid meniscus 106 desired to generated.  In one embodiment, the proximity head may extend less than a radius of the wafer.  In another embodiment, the proximity head may be extend more than the radius of the wafer.  In another embodiment, the proximity head may extend greater than a diameter of the wafer.  Therefore, the size of the fluid meniscus may be any suitable size depending on the size of a wafer surface area desired to be processed at any given time.  In addition, it should be appreciated that the proximity head 106 may be positioned in any suitable orientation depending on the wafer processing operation such as, for example, horizontally, vertically, or any other suitable position in between.  The proximity head 106 may also be incorporated into a wafer processing system where one or more types of wafer processing operations may be conducted.   
[0056]Figure 12C illustrates an inlets/outlets pattern of a proximity head 106 in accordance with one embodiment of the present invention. In this embodiment, the proximity head 106 includes the source inlets 1302 and 1306 as well as source outlets 1304.  In one embodiment, the source outlets 1304 may surround the source inlets 1306 and the source inlets 1302 may surround the source outlets 1304.
[0057]Figure 12D illustrates another inlets/outlets pattern of a proximity head 106 in accordance with one embodiment of the present invention.  In this embodiment, the proximity head 106 includes the source inlets 1302 and 1306 as well as source outlets 1304.  In one embodiment, the source outlets 1304 may surround the source inlets 1306 and the source inlets 1302 may at least partially surround the source outlets 1304.
[0058]Figure 12E illustrates a further inlets/outlets pattern of a proximity head 106 in accordance with one embodiment of the present invention.  In this embodiment, the proximity head 106 includes the source inlets 1302 and 1306 as well as source outlets 1304.  In one embodiment, the source outlets 1304 may surround the source inlets 1306.  In one embodiment, the proximity head 106 does not include source inlets 1302 because, in one embodiment, the proximity head 106 is capable of generating a fluid meniscus without application of IPA/N2.  It should be appreciated that the above described inlets/outlets patterns are exemplary in nature and that any suitable type of inlets/outlets patterns may be used as long as a stable and controllable fluid meniscus can be generated.
[0059]While this invention has been described in terms of several preferred embodiments, it will be appreciated that those skilled in the art upon reading the preceding specifications and studying the drawings will realize various alterations, additions, permutations and equivalents thereof.  It is therefore intended that the present invention includes all such alterations, additions, permutations, and equivalents as fall within the true spirit and scope of the invention.
3. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS 
[0060]Figure 1 illustrates movement of cleaning fluids on a wafer during an SRD drying process.
[0061]Figure 2 illustrates a wafer processing system in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0062]Figure 3 shows the wafer processing system with the manifold carrier that has a secondary manifold that has coupled to a primary manifold in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0063]Figure 4 illustrates a side view of the wafer processing system in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0064]Figure 5 illustrates a side view of a wafer processing system where the secondary manifold is positioned over the primary manifold in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0065]Figure 6 shows the wafer processing system where the secondary manifold has connected with the primary manifold in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0066]Figure 7 illustrates the wafer processing system where the secondary manifold has further moved the primary manifold closer to the wafer in accordance with one embodiment of the present invention.
[0067]Figure 8A depicts the wafer processing system where the secondary manifold has moved the primary manifold into close proximity of the wafer in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0068]Figure 8B illustrates a wafer processing system where dual sides of the wafer may be processed in accordance with one embodiment of the present invention.
[0069]Figure 9 shows a primary manifold and a secondary manifold in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0070]Figure 10 illustrates a multiple wafer processing system in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0071]Figure 11 shows a wafer processing system in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0072]Figure 12A illustrates a proximity head performing a wafer processing operation in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0073]Figure 12B shows a top view of a portion of a proximity head in accordance with one embodiment of the present invention.  
[0074]Figure 12C illustrates an inlets/outlets pattern of a proximity head in accordance with one embodiment of the present invention.
[0075]Figure 12D illustrates another inlets/outlets pattern of a proximity head in accordance with one embodiment of the present invention.
[0076]Figure 12E illustrates a further inlets/outlets pattern of a proximity head in accordance with one embodiment of the present invention.  
1.  An apparatus for processing a substrate, comprising:
a first manifold module being configured to generate a fluid meniscus on a substrate surface; and
a second manifold module being configured to connect with the first manifold module and to move the first manifold module into proximity to the substrate surface to generate the fluid meniscus.
2.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 1, further comprising:
a manifold carrier configured to move the first manifold module to a region of the substrate to be processed.
3.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 1, wherein the connection is configured to supply fluids to the first manifold module and to remove fluids from the first manifold module.
4.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 3, wherein the second manifold module is configured to supply a first fluid and a second fluid to the first manifold module and to remove the first fluid and the second fluid from the first manifold module.
5.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 4, wherein the first manifold module is configured to apply a first fluid and a second fluid to the substrate surface and to remove the first fluid and the second fluid from the substrate surface.
6.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 1, wherein the second manifold module is configured to move vertically to connect with the first manifold module.
7.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 1, wherein the fluid meniscus conducts one of a plating, etching, drying, and cleaning operation.
8.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 2, wherein a processing surface of the first manifold module is positioned beyond a plane of a bottom surface of the manifold carrier.
9.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 8, wherein a processing surface of the first manifold module comprises a first conduit for applying a first fluid to the substrate surface, a second conduit for applying a second fluid to the substrate surface, and a third conduit for removing the first fluid and the second fluid from the substrate surface.
10.  A method for processing a substrate, comprising:
positioning a first manifold module over a substrate surface of the substrate to be processed; 
connecting a second manifold module to the first manifold module;
moving the second manifold module so the first manifold module is proximate to the substrate surface;
generating a fluid meniscus with the first manifold module, the first manifold module being supplied with fluids from the second manifold module; and
applying the fluid meniscus to the substrate surface to perform a wafer processing operation.
11.  A method for processing a substrate as recited in claim 10, wherein the first manifold module includes a plurality of conduits configured to generate the fluid meniscus. 
12.  A method for processing a substrate as recited in claim 10, wherein positioning the first manifold module includes moving a manifold carrier with the first manifold module in position so the second manifold module is capable of connecting with the first module.
13.  A method for processing a substrate as recited in claim 10, wherein connecting the second manifold module to the first manifold module includes coupling ports of the first manifold module to ports of the second manifold module to facilitate fluid transfer between the first manifold module and the second manifold module.
14.  A method for processing a substrate as recited in claim 10, wherein moving the second manifold module so the first manifold module is proximate to the substrate surface includes moving the second manifold module vertically onto the first manifold module.
15.  A method for processing a substrate as recited in claim 10, wherein generating the fluid meniscus includes transferring a first fluid and a second fluid from the second manifold to the first manifold and removing the first fluid and the second fluid that has been applied to the substrate from the first manifold to the second manifold.
16.  A method for processing a substrate as recited in claim 10, wherein the wafer processing operation is one of a plating, etching, cleaning, and drying operation.
17.  An apparatus for processing a substrate, comprising:
a first manifold module having a processing face with a first conduit configured to apply a first fluid to a substrate surface, a second conduit for applying a second fluid to the substrate surface, and a third conduit for removing the first fluid and the second fluid from the substrate surface, the applying and the removing generating a fluid meniscus on the substrate surface; and
a second manifold module being configured to move the first manifold module proximate to the substrate surface and to deliver the first fluid and the second fluid to the first manifold module and to remove the first fluid and the second fluid that has been applied to the substrate from the first manifold module.
18.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 17, wherein the second manifold has ports for delivering the first fluid and the second fluid to the first manifold, and the second manifold has at least one port for removing the first fluid and the second fluid that has been applied to the substrate from the first manifold.
19.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 17, wherein the first manifold has ports for receiving the first fluid and the second fluid from the second manifold, and the first manifold has at least one port for delivering the first fluid and the second fluid that has been applied to the substrate to the second manifold module.
20.  An apparatus for processing a substrate as recited in claim 17, wherein the first fluid is one of an etching fluid, a cleaning fluid, a drying fluid, and a plating fluid, and the second fluid is configured to reduce surface tension of the first fluid.
1. ABSTRACT
An apparatus for processing a substrate is provided which includes a first manifold module to generate a fluid meniscus on a substrate surface.  The apparatus also includes a second manifold module to connect with the first manifold module and also to move the first manifold module into close proximity to the substrate surface to generate the fluid meniscus.
2. REPRESENTATIVE DRAWING
Fig. 2
2005340781.tif 000020
2005340781.tif 000021
2005340781.tif 000022
2005340781.tif 000023
2005340781.tif 000024
2005340781.tif 000025
2005340781.tif 000026
2005340781.tif 000027
2005340781.tif 000028
2005340781.tif 000029
2005340781.tif 000030
2005340781.tif 000031
2005340781.tif 000032
2005340781.tif 000033
2005340781.tif 000034
2005340781.tif 000035
2005340781.tif 000036