JP7558397B2

JP7558397B2 - 容器

Info

Publication number: JP7558397B2
Application number: JP2023517222A
Authority: JP
Inventors: 勝裕土屋; 剛平尾; 博一稲田; 芳道沓名; 高司山本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Aicello Corp
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Aicello Corp
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2024-09-30
Anticipated expiration: 2042-03-31
Also published as: CN117178347A; EP4331732A1; JPWO2022230613A1; WO2022230613A1; KR20240000554A; US20240219839A1; EP4331732A4; TW202303713A

Description

本開示は容器に関する。

半導体デバイスの製造工程において、基板処理装置によって基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に対して、様々な処理液が供給される。特許文献１には処理液としてレジスト（フォトレジスト液）を基板に供給してスピンコーティングにより、レジスト膜を形成する基板処理装置（塗布装置）について記載されている。この塗布装置においては、レジストを貯留している貯留タンクと、供給ノズルと、貯留タンクと供給ノズルとを接続すると共にベローズポンプが介設される供給配管と、を備えている。

特開平１１－３５４４１９号公報

本開示は、処理液を用いて基板を処理するにあたり、処理の手間及び処理に付随する作業の手間を軽減することができる技術を提供する。

本開示の容器は、基板を処理するための処理液を貯留する貯留空間が内部に形成された貯留空間形成部と、
前記貯留空間形成部に設けられる前記処理液の吐出口と、
前記吐出口から前記処理液が吐出されるように前記貯留空間を加圧する進入部を前記貯留空間形成部の内部に進入させる進入路を形成するために、当該進入部の押圧で裂けるように当該貯留空間形成部に設けられる脆弱部と、
を備える。

本開示によれば、処理液を用いて基板を処理するにあたり、処理の手間及び処理に付随する作業の手間を軽減することができる。

本開示の一実施形態に係る容器を備えるレジスト塗布装置の平面図である。前記レジスト塗布装置の概略側面図である。前記レジスト塗布装置に設けられる容器及び搬送部の斜視図である。前記容器の斜視図である。前記容器の縦断側面図である。前記容器を構成する上蓋の平面図である。前記容器を構成する内蓋の平面図である。前記容器及び搬送部の縦断側面図である。前記容器及び搬送部の縦断側面図である。

本開示の容器の一実施形態を含むレジスト塗布装置１について、夫々平面図、概略側面図である図１、図２を参照して説明する。先ず、レジスト塗布装置１の構成の概要を述べると、レジスト塗布装置１は円形の基板であるウエハＷに処理液としてレジストを供給し、スピンコートによってレジスト膜を形成する。このレジスト塗布装置１は、カップ１１、容器２、搬送部６、容器配置部８及び基台１９を備えている。容器配置部８には複数、例えば２つの容器２が配置されており、例えばこれらの容器２には異なる種類のレジストが貯留されている。この容器２を構成している容器ノズル２０は、レジストを貯留するタンク且つノズルとして用いられる。

搬送部６は選択した１つの容器２の容器ノズル２０を装着して把持し、容器配置部８からカップ１１内のウエハＷ上における処理位置へと搬送して、当該容器ノズル２０からウエハＷにレジストを吐出させる。搬送部６への装着前の容器ノズル２０はその内部が密閉されるように構成されているが、装着される際に当該容器ノズル２０の壁部を構成している脆弱部４７が、搬送部６を構成する給排気管６８によって押圧されて破断、変形する。それにより形成された進入路４７Ａを介して、給排気管６８が容器ノズル２０内に進入する。その給排気管６８からの給気及び排気によって、容器ノズル２０内の加圧及び減圧を行うことが可能となり、上記のレジストの吐出と、吐出の停止と、が切り替えられる。なお、使用済みの容器ノズル２０は、搬送部６による装着が解除されて、容器配置部８に戻される。

以下、より具体的にレジスト塗布装置１の構成を説明する。基台１９の右側にカップ１１が、左側に容器配置部８が夫々設けられる。カップ１１内には、スピンチャック１２が設けられている。スピンチャック１２はウエハＷの裏面側中央部を吸着して、当該ウエハＷが水平な姿勢となるように保持する。スピンチャック１２は回転機構１３に接続されており、当該回転機構１３によって、スピンチャック１２と共にウエハＷが鉛直軸周りに回転する。図示しない搬送機構によってウエハＷはカップ１１の後方の搬送領域から、当該カップ１１上に搬送される。そして、カップ１１内に設けられる図示しない昇降ピンにより、当該カップ１１上の搬送機構とスピンチャック１２との間でウエハＷが受け渡される。

容器配置部８については、後に詳しく述べる搬送部６によって容器ノズル２０の装着、把持が可能なレイアウトで、容器２が配置されている。本例では、容器配置部８は左右方向に並んだ凹部８１を２つ備えており、これらの凹部８１に容器２が各々配置されている。さらに具体的に述べると、当該凹部８１には容器２を構成する下蓋３１が固定され、容器ノズル２０を把持した搬送部６の昇降動作により、容器ノズル２０への当該下蓋３１の着脱が可能となっているが、この着脱については後に詳述する。

以下、上記の容器２について図３、図４の斜視図及び図５の縦断側面図を参照して説明する。容器２は概ね縦長の円筒形であり、容器本体２１、下蓋３１、上蓋４１及び内蓋５１により構成されている。上記の容器ノズル２０は容器本体２１、上蓋４１及び内蓋５１により構成されており、その外表面は容器本体２１及び上蓋４１により構成される。つまり内蓋５１は、容器本体２１及び上蓋４１がなす空間内に設けられる。また、容器ノズル２０は内部に貯留空間５９を備える貯留空間形成部である。容器本体２１に対して、下蓋３１、上蓋４１、内蓋５１の各々が着脱自在であり、図３では下蓋３１が装着された状態を、図４では下蓋３１が外された状態を夫々示している。下蓋３１は容器配置部８に固定され、既述したように搬送部６によって容器ノズル２０が搬送されるにあたり、当該下蓋３１が着脱される。

容器２を構成する上記の容器本体２１、下蓋３１、上蓋４１及び内蓋５１については、平面視で中心軸を同一とする円形部材である。また容器本体２１、下蓋３１、上蓋４１の各々については、例えば一体成形された樹脂により構成されている。具体的には熱可塑性樹脂により構成されており、好ましくはポリオレフィン、より好ましくはポリエチレンあるいはポリプロピレンにより構成されている。

以下、容器２を構成する部材毎に説明する。なお、容器２については使用する際に各部材の中心軸が垂直（鉛直）な状態とされる。以降の説明では、そのように中心軸が垂直であるものとして説明する。先ず容器本体２１について説明すると、容器本体２１は胴部をなす円筒部２２を備えており、当該円筒部２２はレジストの貯留空間５９を形成する。容器本体２１における円筒部２２よりも下方側の部位は、漏斗状に構成されている。具体的に説明すると、円筒部２２の下側の周壁が下方へ向うにつれて容器本体２１の中心軸へと向うように伸びることで傾斜壁２３として形成されている。この傾斜壁２３の下端部は若干、垂直下方に引き出されるように伸びて先端部２４をなす。この先端部２４に囲まれる領域が下方に向けて開口する吐出口２５として構成され、当該吐出口２５の中心は容器本体２１の中心軸上に位置する。

このように容器本体２１の底部が傾斜壁２３により構成されることで、貯留空間５９のレジストを使い切る際には、傾斜壁２３における内周面２３Ａを伝わって容器本体２１内のレジストは吐出口２５へ向けて流下するため、容器本体２１への液残りが防止される。傾斜壁２３がなす内周面２３Ａと水平面とのなす角度をθ１とする。角度θ１が小さすぎるとレジストが流下し難くなり、θ１が大き過ぎると容器本体２１の底部の高さが大型化してしまう。それ故に角度θ１としては１°～６０°とすることが好ましく、１°～４５°とすることがより好ましい。また、吐出口２５の孔径Ｌ１について、大きすぎるとレジストが漏れてしまい、小さすぎると貯留空間５９の圧力により先端部２４の内部にレジストを充填することが困難になることから、例えば０．５ｍｍ～２．０ｍｍとすることが好ましい。また、図５に吐出口２５の長さをＬ０として示している。当該長さＬ０は、大き過ぎるとレジストが流下し難くなる。また長さＬ０が小さすぎるとレジストが流れやすくなるため、当該長さＬ０は例えば４ｍｍ以上とすることが好ましい。なお、吐出口２５の孔径Ｌ１や長さＬ０は、容器２のサイズ、レジストの粘度等を考慮して、最適なサイズを設計することが好ましい。

円筒部２２の外周面の高さ中央部は、当該円筒部２２の外側へ向けて膨らむことで、円環状の把手２６を形成している。従って、この把手２６は容器本体２１の側面において容器本体２１の外方に向けて突出すると共に、容器本体２１の周方向に沿って形成された凸部である。なお上蓋４１は、この把手２６よりも上方に設けられる。上記したように容器２を構成する各部材は一体成形品であるため、把手２６は円筒部２２に一体的に形成されており、そのため円筒部２２に対して脱着不可である。後述するように搬送部６は把手２６を把持する。

円筒部２２の外周面において把手２６よりも上方には、円筒部２２の中心軸を螺旋軸とすると共に、当該外周面に沿った螺旋状の突起が形成されており、雄ネジ２７をなす。また円筒部２２の外周面における把手２６よりも下方には、水平方向に突出する２つの突起２８が形成されている。これらの突起２８については、円筒部２２の中心軸に対して当該円筒部２２の外周面における１８０°異なる同じ高さの部位が互いに反対方向に突出することで形成されており、突出方向に見て各々円形である。

続いて、下蓋３１について説明する。下蓋３１は、垂直に起立した円筒部３２と、当該円筒部３２の下部を塞ぐ底板３３とにより構成されており、円筒部３２は容器本体２１の下端部を囲む。円筒部３２の上端部の周方向の互いに離れた２つの位置が、下方に向けて切り欠かれ、溝３５として形成されている。これらの溝３５は、円筒部３２の中心軸に対して１８０°異なる位置に形成されており、上記した円筒部２２の突起２８の差し込みを行えるように形成されている。溝３５は、鍵穴状に形成されている。具体的に述べると、溝３５の上部側は下方へ向うにつれて幅が若干狭まり、その下端の幅は突起２８を突出方向に見た円の直径よりも僅かに小さい。そして、溝３５の下部側は円形に形成されており、その大きさは突起２８を突出方向に見た円の大きさと略同じである。従って、溝３５が下方に向う途中で、その幅を狭める狭窄部が設けられていると見ることができる。

容器本体２１に対する下蓋３１の装着に関して説明しておく。下蓋３１、容器本体２１が互いに離れた状態で、各々の中心軸を揃えると共に、軸方向に見て突起２８の位置が溝３５に重なる状態とする。そして下蓋３１に対して容器本体２１を相対的に軸方向に沿って近接移動させることで、各溝３５に突起２８を進入させる。その状態から容器本体２１を下蓋３１に向けて押圧することで、突起２８は溝３５の狭窄部を越えて当該溝３５の奥へと移動し、突起２８と溝３５とが互いに嵌合（係合）する。従って、突起２８、溝３５は夫々係合部、被係合部として構成され、容器本体２１と下蓋３１との間に係合を形成して互いの相対位置を固定する。

そのように係合が形成されて互いに固定された状態においては、容器本体２１の先端部２４が下蓋３１の底板３３に接して吐出口２５については塞がれ、容器本体２１内のレジストは吐出口２５から漏洩しない。なお、上記したように容器本体２１の下部側は傾斜壁２３を備えることで尖頭形状となっているため、下蓋３１についてはそのような吐出口２５の閉塞を行う他に、装着されることで容器本体２１の傾倒を防いで姿勢を保つ役割も有している。

なお、容器本体２１を下蓋３１に対して相対的に離れるように軸方向に沿った力を加えることで、突起２８は狭窄部を越えて溝３５の入口へと移動し、上記の嵌合は解除され、下蓋３１は容器本体２１から取り外される。後述するように、下蓋３１は容器配置部８に固定された状態とされ、その状態で容器本体２１を含む容器ノズル２０を保持する搬送部６が下蓋３１に対して昇降する。それにより、このような嵌合及び嵌合の解除が行われる。

下蓋３１の構成について補足すると、下蓋３１の円筒部３２には１つの溝３５の下方に貫通孔３６が形成されており、下蓋３１の装着時に容器本体２１の傾斜壁２３と下蓋３１とに囲まれる空間に開口する。この貫通孔３６は、容器本体２１から下蓋３１を取り外す際に、上記の傾斜壁２３と下蓋３１とに囲まれる空間が負圧になることを防止する役割を有する。そのように負圧となることが防止されることで、容器本体２１の吐出口２５から下蓋３１内へレジストが漏れてしまうことが防止される。このように、この貫通孔３６は、容器２の外側の雰囲気（外気）との通気によって、容器本体２１と下蓋３１とによって囲まれた空間の圧力変動を抑制するので、下蓋３１の内側と外気とを連通する通気口とも言える。この貫通孔３６の直径Ｌ２は、例えば０．５ｍｍ～２ｍｍ、より具体的には例えば１ｍｍである。

次に上蓋４１について、平面図である図６も参照して説明する。上蓋４１は、垂直に起立した円筒部４２と、当該円筒部４２の上側を塞ぐように設けられる上壁４３とを備える。円筒部４２の内周面においては、当該円筒部４２の中心軸を螺旋軸とすると共に、当該内周面に沿った螺旋状の溝部が形成されており、雌ネジ４４をなす。雌ネジ４４と容器本体２１の雄ネジ２７とを螺合させることで、上蓋４１は容器本体２１に装着、固定される。上壁４３の上面には円形の凹部４５が設けられる。そして凹部４５の中心部には円形の凹部４６が設けられている。なお凹部４５、４６の中心は、上蓋４１の中心軸上に位置する。そして凹部４６を構成する底部が既述した脆弱部４７であり、水平な薄板状に構成されている。上記した給排気管６８は垂直に伸長するように構成され、その下端がこの脆弱部４７を突き刺すように垂直下方に押圧することで脆弱部４７が破断する。

脆弱部４７の上面には例えば２本～６本の直線状の溝４８が、平面視の当該脆弱部４７の中心で交差するように設けられる。従って、多数の溝が脆弱部４７の中心から放射状に伸びるように形成される。見方を変えれば複数の溝が脆弱部４７の中心部にて互いに接続される構成となっている。そして溝４８としては脆弱部４７の上面に局所的に形成されており、即ち当該脆弱部４７の上面全体には形成されていない。本例では４本の溝４８が形成されており、脆弱部４７の中心に対して４５°ずつ互いに向きを変えて配置されると共に、当該脆弱部４７の中心で交差している。従って、溝４８は脆弱部４７の上面を８等分して互いに同じ形状の扇状領域を８つ形成するように設けられている。

脆弱部４７において凹部である溝４８が形成される部位は、当該部位の外側の部位よりも厚さが小さい薄肉部位として構成されている。給排気管６８によって脆弱部４７が押圧されることで溝４８に沿って脆弱部４７が裂けるように破断する。なお、上記のように複数の溝が脆弱部４７の中心部にて接続される構成であることから、脆弱部４７の中心部から裂け始め、その破断が周縁部に向かう。そして、そのような破断によって形成された８つの扇状の小片は、押圧によってその尖頭が下方へ垂れ下がるように変形する。それにより、上蓋４１において脆弱部４７が設けられていた位置が開口し、当該給排気管６８の進入路４７Ａが形成されて、給排気管６８の下端部は上蓋４１を貫通することになる。

以上に述べたように、進入部である給排気管６８の押圧によって脆弱部４７を破断させるにあたり、溝４８が設けられて当該溝４８に沿って脆弱部４７が破断するが、そのように溝４８に沿った破断となることで、当該脆弱部４７が砕けて微細な破片が生じることが防止される。従って溝４８は、容器ノズル２０内のレジストに当該破片が混入してしまうことを防止することに寄与する。

ところで上蓋４１の凹部４５の底面で凹部４６の外側領域は、上記のように脆弱部４７が破断、変形した際に、容器ノズル２０内をシールするための平坦なシール面４６Ａとして構成されている。このシールについては、搬送部６について説明する際に詳しく述べる。また上壁４３の下面側の周縁部には、平面視で凹部４６を囲む円環突起４９が形成されている。この円環突起４９は、後に詳しく述べる内蓋５１の側周部５４の位置を規制する。

作業員が上蓋４１を容器本体２１に対して容器２の軸周りに捻ることで、上蓋４１と容器本体２１との間に形成された螺合は解除可能である。従って既述したように、上蓋４１は容器本体２１に対して着脱可能である。なお、容器本体２１に設けられる上記の突起２８は、下蓋３１の溝３５から外側に突出する長さが設けられていてもよい。このときの突起２８は、上蓋４１と容器本体２１との着脱を行うにあたり、作業員の手が容器本体２１の外周面に対して滑ってしまうことを防止する役割も有する。つまり、容器本体２１の側面を一方の手でつまむように持ち、他方の手で上蓋４１の側面をつまんで当該上蓋４１を捻るにあたり、突起２８が作業員の指に引っかかることで、容器本体２１について回転しないように保持することが容易であるので、上蓋４１の着脱を容易に行うことができる。

続いて内蓋５１について図３～図５の他に、平面図である図７も参照して説明する。この内蓋５１は、容器本体２１の上側の開口を塞ぐように設けられることで、当該容器本体２１の円筒部２２内を上方側空間と下方側空間とに区画する区画部材をなす。下方側空間はレジストの貯留空間５９である。従って、容器本体２１の上部側の開口はこの内蓋５１に塞がれ、さらに上記した上蓋４１に覆われ、既述の脆弱部４７は上方側空間に臨む。

内蓋５１は、樹脂、具体的には例えば熱可塑性樹脂により一体成形されている。この熱可塑性樹脂として、より具体的には例えば既述した容器本体２１等と同様に好ましくはポリオレフィン、より好ましくはポリエチレンあるいはポリプロピレンが用いられる。その他に内蓋５１は、ゴムによって構成されていてもよい。それらの材料によって構成されることで、貯留空間５９に貯留される処理液（本例ではレジスト）が仮に接触したとしても、処理液を金属汚染させるおそれが低い。また内蓋５１は、例示した各樹脂あるいはゴムにより構成されることで、弾性を有している。

内蓋５１は回転対称体として構成されており、平面視円形で容器本体２１内を横方向に広がるように形成された板状体である本体部５２を備える。レジストはその液面が本体部５２に接しない高さになるように貯留空間５９に貯留され、例えば１０ｍＬ～２００ｍＬのレジストが貯留される。また、上記のように容器本体２１内に進入する給排気管６８の下端は、本体部５２の中心部の上方に位置する。

本体部５２については、中央部が周縁部に比べて盛り上がることで、縦断面が弓状となるように形成されている。従って本体部５２は湾曲部として構成されており、当該本体部５２の上面において脆弱部４７に対向する領域は、その周囲の領域よりも上方に位置する。なお、この本体部５２の上面は、上蓋４１において脆弱部４７を備える上壁４３の下面（第１の面）に向き合うように形成された第２の面である。従って、第２の面において脆弱部４７に対向する中央部は、その周囲に比べて脆弱部４７寄りに位置するように盛り上がっている。

そして本体部５２の周縁部には、当該本体部５２の厚さ方向に穿孔された貫通孔５３が１つ以上設けられている。貯留空間５９を周方向に均一性高く加圧及び減圧するために、貫通孔５３は好ましくは複数、より具体的には例えば２～８個設けられ、本体部５２の中心から等距離、且つ本体部５２の周方向に互いに等間隔を空けて各々配置される。本例では４つの貫通孔５３が、そのような配置で設けられるものとして示している。貫通孔５３の孔径Ｌ３は、例えば０．５ｍｍ～３ｍｍである。後に詳しく述べる、給排気管６８を介してのレジストの汚染を防止するという内蓋５１の役割が損なわれないように、貫通孔５３は平面視で上記の脆弱部４７に重ならない、即ち脆弱部４７が破断して生じる給排気管６８の導入路に重ならない位置に設けられる。

そして本体部５２の周端は上方へ向けて延伸され、低背の円筒状の側周部５４をなす。この側周部５４については、上側に向うにつれて、内蓋５１の中心軸から次第に離れるように、その縦断面が弧を描くように形成されている。従って、側周部５４についても湾曲部をなす。この側周部５４の外周面の上部側は、容器本体２１の内周面に接する接触部をなす。そして側周部５４の上端部は外方へ水平に広がることで、フランジ部５５をなす。このフランジ部５５の下部側は突出し、内蓋５１の周方向に沿った環状突起５６を形成している。

フランジ部５５は、上蓋４１の上壁４３の下面と、容器本体２１の円筒部２２の上端とに挟まれ、環状突起５６は当該円筒部２２の上端に当接する。この環状突起５６は、内蓋５１の周縁部を容器本体２１の上端により確実に接触させて、貯留空間５９の密閉性を高めるために設けられている。また内蓋５１の側周部５４における上側は、容器本体２１の内周面と上蓋４１の円環突起４９の外周面とに挟まれると共にこれらに当接する。このようにフランジ部５５が上下から挟まれること、及び側周部５４がその内側と外側とから挟まれることで、内蓋５１は容器ノズル２０内にてその位置が固定される。

内蓋５１の作用効果を説明するために、仮にこの内蓋５１が設けられないとした場合を考える。その場合に、給排気管６８による給排気あるいは容器ノズル２０の搬送時の振動によって、貯留空間５９の液面からレジストが跳ねて給排気管６８内に付着してしまうことが考えられる。上記したように各容器２には異なる種類のレジストが貯留され、給排気管６８は各容器２に対して共用であるため、そのように一つの容器２内にて付着したレジストが他の容器２のレジストに混入してしまうことが考えられる。しかし、既述したように平面視で脆弱部４７から外れた位置に貫通孔５３を備える内蓋５１を設けることで、上記のレジストの給排気管６８への付着が防止されつつ、給排気によって貯留空間５９の圧力を変化させることができる。

なお、内蓋５１を構成する側周部５４は湾曲部を備える構成であると共に弾性体であることで、当該内蓋５１を構成する側周部５４の外周面は容器本体２１の内周面を押圧し、当該内周面に密着している。そのために上記の給排気管６８による給排気を行う際に、これら内蓋５１と容器本体２１との隙間を介して容器ノズル２０の外部へガスが漏れたり、容器ノズル２０の外部から内部へガスが流入したりすることが防止される。つまり容器ノズル２０内について、高いシール性が得られるように、当該内蓋５１が構成されている。

また、既述したように内蓋５１を構成する本体部５２の上面について、脆弱部４７に対向する部位が、その周囲の部位よりも上方に位置するように湾曲している。従って、脆弱部４７を介して容器ノズル２０内に進入した給排気管６８から下方にガスが供給されるにあたり、当該上面によってガスは吐出された位置から、その周囲に均一性高く分散されるように流れる。そして、上記のように分散されて本体部５２の周縁部に向ったガスは、内蓋５１が回転対称体であることから、各貫通孔５３に均一性高い流量で流入する。従って、貯留空間５９の周方向において圧力の偏りが大きくなりにくい。そのために、当該貯留空間５９においてレジストの不規則な流れが生じたり、跳ねたりすることで泡が生じてしまうことが抑制される。従って、その泡がウエハＷに供給されてしまうことが防止され、ウエハＷから製造される半導体製品の歩留りが低下することが抑制される。

またこの内蓋５１については、上記した給排気管６８を介したレジストの汚染を防ぐ役割の他に、脆弱部４７が破断する際に微細な破片が生じたとしても、その破片がレジストに混入することを抑制する役割も有する。詳しく述べると、仮に当該破片が生じて容器ノズル２０内を落下しても内蓋５１に支持されることになるため、貯留空間５９へ落下が抑制される。そして当該破片は給排気管６８からの排気によって、容器ノズル２０内から除去されるため、レジストへの混入が抑制されることになる。

続いて、搬送部６について図１～図３に戻って説明する。また、図８、図９の縦断側面図も適宜参照する。搬送部６は、移動部６１、アーム６２、給排気部６３及び把持部７により構成される。移動部６１は基台１９上におけるカップ１１に対する前方側領域（ウエハＷが搬入出される側とは反対側の領域）を左右に移動自在である。また移動部６１は、アーム６２の基端部を支持すると共に垂直に昇降させる。アーム６２の先端部は後方へ向けて伸び、当該先端部には、給排気部６３及び把持部７が設けられている。給排気部６３は、容器接続部６６、Ｏリング６７、給排気管６８、分岐路６９Ａ、６９Ｂ、バルブＶ１、Ｖ２、ガス供給源６０Ａ及び排気源６０Ｂにより構成されている。

容器接続部６６は、アーム６２の先端部から下方に突出する円形部材である。この容器接続部６６の下端部については、容器２の上蓋４１の凹部４５に対して陥入及び後退ができる大きさに形成されている。容器接続部６６の下面には、当該容器接続部６６の周に沿った環状溝が設けられ、この環状溝にはＯリング６７が埋設されている。そして、容器接続部６６の中心を垂直方向に貫くように既述した給排気管６８が設けられており、給排気管６８の先端部は容器接続部６６の下面から突出している。従ってＯリング６７については、給排気管６８の下端よりも上方に位置し、平面視で当該給排気管６８を囲むように設けられている。

そのような位置関係により、給排気管６８が脆弱部４７から形成された進入路４７Ａを介して容器ノズル２０内に進入した状態では、容器接続部６６が凹部４５に陥入し、Ｏリング６７が上蓋４１のシール面４６Ａに密着した状態となる。なお、以降はこの状態となる容器ノズル２０の搬送部６に対する位置を装着位置として記載する。Ｏリング６７についてはそのようにシール面４６Ａに密着することで、脆弱部４７が破断した状態であっても、容器ノズル２０内の貯留空間５９が外部からシールされた状態に保つ役割を有する。そして給排気管６８については例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４であるステンレス鋼により構成されており、外径は３ｍｍ、内径は１ｍｍである。また、給排気管６８の外面には鏡面加工が施されており、当該外面の一部である下端面については水平である。

給排気管６８の上方側に流路の一端が接続されており、この流路の他端が２つに分岐して分岐路６９Ａ、６９Ｂをなす。分岐路６９ＡはバルブＶ１を介してガス供給源６０Ａに接続されており、分岐路６９ＢはバルブＶ２を介して例えばエジェクタにより構成される排気源６０Ｂに接続されている。バルブＶ１、Ｖ２については両方が閉じられるか、いずれか一方が開かれた状態とされる。バルブＶ１の開放により給排気管６８の先端からガスとして例えば不活性ガスである窒素ガスが供給され、バルブＶ２の開放により給排気管６８の先端からの排気が行われる。

把持部７については、３つの爪部７１と、アーム６２の先端部に設けられる図示しない駆動機構と、により構成される。これらの爪部７１は、平面視で給排気管６８を中心として１２０°離れた位置に設けられ、給排気管６８に対して等距離に位置し、互いに回転対称に配置されている。なお図８、図９では図示の便宜上、給排気管６８に対して１２０°異なる向きの断面を同一平面に表しているため、２つの爪部７１が給排気管６８を挟むように対称に示されている。

爪部７１は縦長であり、側面視逆さＬ字状に形成されている。詳しく述べると、爪部７１は給排気管６８から離れるように水平に伸びた後、下方へ屈曲された形状とされている。そして、爪部７１の下端部は平面視で給排気管６８へ向けて若干突出して、支持部７２を形成している。この支持部７２は、爪部７１による把持時に、容器本体２１の把手２６を下方から支持する。各爪部７１の上端は既述の駆動機構に接続されており、当該駆動機構は、各爪部７１を、平面視で給排気管６８から比較的大きく離れた開放位置（図８中実線で表示）と、給排気管６８に比較的近い把持位置（図８中鎖線で表示）との間で水平移動させる。

以降、容器２の脆弱部４７について図５、図６を参照することで補足して説明する。上記のように脆弱部４７については、給排気管６８の下降によって破断する。この脆弱部４７の破壊強度（上記の破断が起きる極限の強度）が低すぎると、容器２の取り扱いが困難である。その一方で破壊強度が高すぎると、給排気管６８、アーム６２及び移動部６１等の装置を構成する各部材への負荷が大きくなってしまい、また、脆弱部４７が破断するにあたり微小な破片が生じやすくなってしまう。また脆弱部４７の破壊変位（破断時の変形量）が大き過ぎると、容器本体２１の内圧の上昇が比較的大きくなるおそれが有り、吐出口２５から液漏れするおそれが有る。それ故に脆弱部４７についての破壊強度については、例えば５Ｎ～４０Ｎとすることが好ましく、さらに破壊変位については例えば４ｍｍ以下とすることが好ましい。つまり、脆弱部４７の破断によって生じる扇状である小片の先端（即ち、扇の要側の端）は、破断が起きる前の元の位置から４ｍｍより大きく下方には移動しないことが好ましい。

本例では、上記した給排気管６８は例えば速度５０ｍｍ／分で脆弱部４７に向けて下降し、脆弱部４７に対して上記した好ましい範囲内の破壊強度を与えると共に、好ましい破壊変位となるように構成されている。なお、仮に給排気管６８を速度５００ｍｍ／分として脆弱部４７に向けて下降させても、破壊強度は２３Ｎ、破壊変位は３ｍｍであり、上記の好ましい範囲に各々含まれる。従って、給排気管６８を下降させて脆弱部４７を破断させるにあたり、速度５０ｍｍ／分～５００ｍｍ／とすることが好ましい。

脆弱部４７について、そのように好ましい破壊強度及び破壊変位とするために上記したように溝４８については２本～６本とすることが望ましい。また、その好ましい破壊強度及び破壊変位にするため、脆弱部４７の溝４８以外の領域（溝４８の外側領域）の厚さＨ１は例えば０．２ｍｍ～１ｍｍ、溝４８の厚さＨ２は例えば０．１ｍｍ～０．９５ｍｍ、溝４８の幅Ｌ４は例えば０．２ｍｍ～３ｍｍとすることが好ましい。そして、脆弱部４７の厚さＨ１に対する溝４８の厚さＨ２の割合は例えば１０％～９５％、脆弱部４７の直径Ｌ５は例えば５ｍｍ～３０ｍｍとすることが好ましい。

以下、レジスト塗布装置１によるウエハＷの処理手順について説明する。アーム６２が容器ノズル２０を保持しておらず、アーム６２における給排気管６８からの給排気は停止した状態となっており、アーム６２における爪部７１は開放位置に位置しているものとする。図示しない搬送機構によってウエハＷがレジスト塗布装置１に搬送され、スピンチャック１２に吸着保持される。

搬送部６をなすアーム６２が左右方向に移動し、容器配置部８において上記のウエハＷを処理するように設定されたレジストが貯留されている容器２の脆弱部４７上に、搬送部６を構成する給排気管６８が位置する。この給排気管６８からの排気が開始されると、アーム６２が下降して、既述したようにＯリング６７が上蓋４１のシール面４６Ａに密着する。その一方で、給排気管６８の下端が脆弱部４７を押圧し、既述したように脆弱部４７が破断、変形して進入路４７Ａが形成され、この進入路４７Ａを介して給排気管６８の先端部が容器ノズル２０内に進入し、容器ノズル２０は搬送部６の装着位置に位置する。その後、爪部７１が把持位置へ移動し、各爪部７１の側面が容器ノズル２０の把手２６の側面を容器ノズル２０の中心軸へ向けて押圧することで、当該容器ノズル２０が押圧されて、搬送部６に把持される。なお、図８はこのように把持が行われる際の容器ノズル２０及び搬送部６を示している。

然る後、アーム６２が上昇し、爪部７１の支持部７２により、容器ノズル２０の把手２６が引き上げられて、下蓋３１と容器ノズル２０との嵌合が解除されることで、下蓋３１が容器ノズル２０から取り外される。その際においては、給排気管６８からの排気によって貯留空間５９が減圧されているため、下蓋３１が外れた状態であっても容器ノズル２０の吐出口２５からのレジストの流下は防止される。なお、図９はこのように下蓋３１が取り外された際の容器ノズル２０及び搬送部６を示している。

搬送部６によって保持された容器ノズル２０がウエハＷの中心部上に位置すると、給排気管６８について、排気が停止すると共にガス供給が開始され、容器ノズル２０内が加圧され、吐出口２５からウエハＷの中心部にレジストが供給される。給排気管６８からのガス供給が停止すると共に排気が再度開始されて、容器ノズル２０内が減圧され、吐出口２５からのレジストの吐出が停止する。ウエハＷが回転することによって、ウエハＷに供給されたレジストはウエハＷの表面全体に展伸されて、レジスト膜が形成される。その後、ウエハＷは、搬送機構によってレジスト塗布装置１から搬出される。

例えば順次、装置に搬送されるウエハＷに対して同様に成膜処理が行われた後、搬送部６について、容器ノズル２０を装着した動作とは逆の動作が行われる。具体的には、搬送部６の容器配置部８への下降による容器ノズル２０への下蓋３１の装着（即ち下蓋３１と容器ノズル２０との嵌合）、爪部７１の開放位置への移動、搬送部６の上昇による当該容器ノズル２０の装着位置からの開放が、順番に行われる。

ところでウエハＷにレジストを塗布するにあたっては、特許文献１に記載されるように、ノズルとレジストの供給源（タンク）とを配管により接続し、配管に介設したポンプにより、レジストをノズルから吐出する装置構成とすることが考えられる。しかし、そのような装置構成で複数の種類のレジストを用いて処理を行うとすると、使用するレジストを切り替えるにあたり、タンクについて必要なレジストが貯留されたものに交換することになるので、当該タンクの配管への接続の手間を要することになる。また、そのようにタンクを交換する場合、ウエハＷに供給されるレジストが他のレジストにより汚染されたり、気泡が混入されたりすることを防ぐために、洗浄液による配管の洗浄、配管からの洗浄液の除去、配管へのレジストの充填などの作業が必要になる。従って、処理を行うまでの準備（処理に付随する作業）に、多大な手間を要してしまうおそれが有る。

また、上記のタンクを交換する他に、ノズルとタンクとこれらノズル及びタンクを接続すると共にバルブやポンプが介設された配管系を複数設け、使用する配管系を切り替えることでウエハＷに各種のレジストを供給することが考えられる。しかし、このような配管系は比較的大きなスペースを要することから、装置に設置可能な数が限られる。そのため、装置にて使用可能なレジストの種類は、この配管系の数によって制限されてしまい、十分な種類のレジストを使用できないおそれが有る。その他に、作業員が手作業によりウエハＷにレジストを供給することが考えられる。つまり、作業員が処理の都度、所望のレジストを含むボトルをウエハＷ上で傾けて供給することが考えられる。しかし、そのようにするとウエハＷを続けて複数枚処理するにあたり、作業員が装置付近に常時待機することになるので作業員の手間及び負担が大きい。

しかし、既述のように容器２を構成する容器ノズル２０については、吐出口２５、レジストの貯留空間５９及び脆弱部４７が設けられている。そしてその脆弱部４７が破断、変形することで形成される進入路４７Ａを介して、当該容器ノズル２０を搬送するための搬送部６に含まれる給排気管６８が容器ノズル２０内に対して進入し、容器ノズル２０内の貯留空間５９の加圧、減圧が切替え可能である。それ故に、容器ノズル２０については、必要時のみ吐出口２５からのレジストの吐出を行うことができ、それ以外の場合は吐出口２５からのレジストの漏洩が防止される。従ってこのような容器２を備えるレジスト塗布装置１については、任意の容器２を選択し、当該容器２を構成する容器ノズル２０をウエハＷ上へと搬送してレジスト塗布を行うことができる。従って、上記の手作業を行う場合に比べて作業員の手間が削減され、既述した配管の洗浄等の処理に付随して行う作業の手間も削減される。なお、装置において容器２が１つのみ設けられる構成であってもよい。その場合でも上記した配管についての洗浄等の作業が不要であるため、装置の処理に付随する作業について低減される。

ところで容器ノズル２０の把持に用いられる把手２６は、容器ノズル２０の外表面を構成する容器本体２１と上蓋４１とのうち、容器本体２１に設けられている。仮に上蓋４１に把手２６が設けられるとすると、搬送中の振動などの要因で、上蓋４１と容器本体２１との螺合が解除されて容器本体２１が落下することや、上蓋４１に対して容器本体２１の高さがずれて処理に影響が出ることが考えられる。しかし把手２６が容器本体２１に設けられることで、それらの不具合が防止される。また容器本体２１の胴部をなす円筒部２２において、把手２６は着脱不可となっている。従って、上記の振動などによって搬送中に把手２６が外れて円筒部２２が落下してしまうことが防止される。

また、容器２については既述したように上蓋４１及び内蓋５１が容器本体２１に対して着脱自在な構成であるため、容器本体２１の上部側からレジストの充填を容易に行うことができるので有利である。そして、脆弱部４７については、容器ノズル２０の外表面を構成する容器本体２１及び上蓋４１のうち、上蓋４１に設けられている。従って、レジストの容器本体２１への充填作業時に、作業員が上蓋４１を取り扱う必要が無いため、誤って脆弱部４７を破断させてしまうことが抑制される。

なお、容器２については使い捨てとしてもよいが、使用後にレジストを再充填して再利用してもよい。そのように再利用するにあたっても、容器本体２１及び上蓋４１のうち、上蓋４１に脆弱部４７が設けられることが有利である。それは再利用を行うにあたって、作業員が上蓋４１を容器本体２１から取り外した後に、容器本体２１に残留したレジストの廃棄、容器本体２１の洗浄、レジストの再充填といった作業が行われるが、それらの各作業時に、作業員が上蓋４１を取り扱う必要が無いため、誤って脆弱部４７を破断させてしまうことが抑制されるためである。なお、容器本体２１に脆弱部４７が設けられないことから当該容器本体２１については取り扱いが容易であるので、上記の再利用のための各作業を行うことが容易である。また、上蓋４１が容器本体２１に対して着脱自在であることは、上記した再利用のための各作業の実施を容易にすることにも寄与する。

また、容器ノズル２０についてはその周方向に沿った把手２６が設けられ、当該把手２６の上側に上蓋４１が設けられ、この上蓋４１の上面は、容器ノズル２０内をシールするために搬送部６のＯリング６７と密着するシール面４６Ａとして構成されている。そのため把手２６が爪部７１によって把持され、爪部７１を構成する支持部７２が当該把手２６を下方から支持する際に、弾性体であるＯリング６７によって上蓋４１は相対的に容器本体２１に向うように押圧される。そのため、上蓋４１は容器本体２１に対して緩みにくく、搬送中において容器ノズル２０内についての高い密閉性が得られるという利点が有る。また、このシール面４６Ａとしては上蓋４１の上壁４３、即ち容器本体２１上で当該容器本体２１に重なる位置に形成されている。従って、シール面４６Ａを備えるように構成された上蓋４１としては、容器本体２１に対して大型化することが防止されるので、容器２についての大型化が防止される。

ところで下蓋３１について容器ノズル２０に密着させるためにその内部に凸部や凹部を設けた構成とし、当該凸部または凹部が、容器ノズル２０において当該凸部または凹部に対応して設けられた部位と嵌合する構成であってもよい。また、下蓋３１に容器ノズル２０に密着させるための緩衝材を設けてもよい。なお、既述したように下蓋３１は容器ノズル２０の吐出口２５を塞ぐと共に、容器ノズル２０の傾倒を防ぐように支持する支持台の役割を有しているが、容器配置部８に設けられる凹部８１によって直接、容器ノズル２０が支持されると共に、吐出口２５が塞がれる構成であってもよい。従って、容器２には下蓋３１が設けられない構成であってもよい。また、吐出口２５を形成する容器ノズル２０の先端部２４は下蓋３１に当接するようにストレート形状、即ち垂直に伸びる円筒形状であってもよいし、丸みを帯びた形状であってもよく、先端部２４に向けて先細り形状であってもよく、注射針のような形状であってもよく、テーパーカットの形状であってもよい。上記の下蓋３１の凸部または凹部について詳しく述べると、下蓋３１において、上記したように形成された先端部２４が進入することで嵌め込まれる凹部が設けられていてもよいし、吐出口２５に進入して嵌め込まれる凸部が設けられていてもよい。

上蓋４１に設けられる脆弱部としては上記した上蓋４１と一体として構成される構成であることには限られない。例えば上蓋４１の上壁４３に形成された貫通孔を塞ぐと共に、上蓋４１とは別体として構成された薄膜を脆弱部として設けて、給排気管６８による押圧で当該薄膜が破断して、給排気管６８が上蓋４１を貫通して容器ノズル２０内に進入するようにしてもよい。上記した範囲の破壊強度となるように、この薄膜の厚さとしては例えば０．０３ｍｍ～１ｍｍとする。

また、容器２内には上記したように内蓋５１が設けられ、上記したように容器２内の圧力変化や搬送時の振動に起因する給排気管６８へのレジストの付着が防止されるようになっている。ただし、ガス供給量及び排気量を調整したり、搬送時の速度の調整により振動を抑制したりすることで、当該汚染を防止することができる。従って容器２において、内蓋５１が設けられない構成としてもよい。なお容器ノズル２の把手２６については、容器ノズル２０を把持可能な構成であればよく、環状には限られず、例えば容器本体２１の外周面の周方向に間隔を空けて形成された突起であってもよい。その場合であっても、既述したようにＯリング６７を利用して、容器本体２１に向けて上蓋４１が相対的に押圧されるように容器ノズル２０を把持することができる。

さらに容器２には、レジストが貯留されることには限られない。例えば反射防止膜形成用の塗布用の処理液、絶縁膜形成用の塗布用の処理液、現像液、ウエハＷの洗浄液、ウエハＷを貼り合わせるための接着材などの各種の処理液を容器２に収納して処理を行うことができる。容器２の成形方法については、公知の成形方法を採用できるが、射出成形で成形することが好ましい。なお、容器２の内外面にレジスト等の処理液の内容量を示す目盛り線を設けてもよく、目盛り線として段差を設けてもよい。

なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更及び組み合わせがなされてもよい。

Ｗウエハ
２容器
２０容器ノズル
２５吐出口
４７脆弱部
４７Ａ進入路
５９貯留空間
６８給排気管

Claims

基板を処理するための処理液を貯留する貯留空間が内部に形成された貯留空間形成部と、
前記貯留空間形成部に設けられる前記処理液の吐出口と、
前記吐出口から前記処理液が吐出されるように前記貯留空間を加圧する進入部を前記貯留空間形成部の内部に進入させる進入路を形成するために、当該進入部の押圧で裂けるように当該貯留空間形成部に設けられる脆弱部と、
を備える容器。
前記吐出口は下方に開口し、
前記貯留空間形成部に対して着脱自在であり、当該貯留空間形成部に装着した状態で前記吐出口を下方から塞ぐ下蓋が設けられる請求項１記載の容器。
前記貯留空間形成部は係合部を備え、
前記下蓋は、前記係合部に対して係合する被係合部を備える請求項２記載の容器。
前記貯留空間形成部は、前記吐出口が形成された容器本体と、当該容器本体に対して着脱自在な上蓋と、を備え、
前記上蓋は、前記進入部を備えると共に前記貯留空間形成部を搬送する搬送部に密着することで、前記進入路が形成された前記貯留空間形成部の内部をシールするためのシール面を備える請求項１ないし３のいずれか一つに記載の容器。
前記脆弱部は前記上蓋に設けられている請求項４記載の容器。
前記上蓋の下方における前記容器本体の側面には、当該容器本体の外方へ向けて突出すると共に当該側面と一体成形され、前記搬送部に把持されるように当該容器本体の周方向に沿った凸部が設けられる請求項４または５記載の容器。
前記脆弱部には局所的に凹部が設けられ、当該凹部の底部は、当該凹部の外側よりも厚さが小さい薄肉部をなす請求項１ないし６のいずれか一つに記載の容器。
前記脆弱部について、破壊強度が５Ｎ～４０Ｎであり且つ破壊変位が４ｍｍ以下である請求項１ないし７のいずれか一つに記載の容器。
前記貯留空間形成部により囲まれる空間を前記脆弱部に臨む上方側空間と、前記貯留空間をなす下方側空間とに仕切る内蓋が設けられ、
前記内蓋には平面視で前記脆弱部と重ならない位置に、前記上方側空間と前記下方側空間とを連通させる貫通孔が設けられる請求項１ないし８のいずれか一つに記載の容器。
前記内蓋の外周面は、前記貯留空間形成部における内周面に接する接触部を備える請求項９記載の容器。
前記貯留空間形成部は、前記吐出口が形成された容器本体と、当該容器本体に対して着脱自在な上蓋と、を備え、
前記貯留空間形成部により囲まれる空間を前記脆弱部に臨む上方側空間と、前記貯留空間をなす下方側空間とに仕切る内蓋が設けられ、
前記内蓋は、前記上蓋の脆弱部を含む第１の面に向き合う第２の面を備え、
当該第２の面について、前記脆弱部に対向する領域がその周囲の領域よりも前記第１の面寄りに位置するように盛り上がる請求項１ないし３のいずれか一つに記載の容器。