JP4265820B2 - Chemical supply system - Google Patents

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Description

本発明は、ポンプによって薬液を吸入した上で吐出し、その吐出された薬液を滴下させるための薬液供給システムに関するものであり、具体的にはフォトレジスト液等の薬液塗布工程など半導体製造装置の薬液使用工程において用いるのに好適な薬液供給システムに関する。   The present invention relates to a chemical solution supply system for discharging a chemical solution after being sucked by a pump and dropping the discharged chemical solution. Specifically, the present invention relates to a process for applying a chemical solution such as a photoresist solution in a semiconductor manufacturing apparatus. The present invention relates to a chemical solution supply system suitable for use in a chemical solution use process.

半導体製造装置の薬液使用工程においては、フォトレジスト液等の薬液を半導体ウエハに所定量ずつ塗布するために、薬液供給システムが用いられている。例えば、特許文献1に開示された薬液供給システムでは、薬液を吸入又は吐出するためのポンプは次のように構成されている。すなわち、内部に薬液が満たされた可撓性膜と、軸方向に弾性変形自在なベローズとの間に非圧縮性媒体を封入し、アクチュエータ機構によりベローズを膨張又は収縮させるようにしている。かかるベローズの膨張又は収縮に伴って、非圧縮性媒体を介して可撓性膜が変形され、薬液の吸入又は吐出が行われる。また、ポンプの下流側及び上流側に切換弁を設け、薬液の吸入時には下流側の切換弁のみ開放し、薬液の吐出時には上流側の切換弁のみ開放するように制御される。   In a chemical solution use process of a semiconductor manufacturing apparatus, a chemical solution supply system is used to apply a chemical solution such as a photoresist solution to a semiconductor wafer in a predetermined amount. For example, in the chemical liquid supply system disclosed in Patent Document 1, a pump for inhaling or discharging chemical liquid is configured as follows. That is, an incompressible medium is sealed between a flexible film filled with a chemical solution and a bellows that is elastically deformable in the axial direction, and the bellows is expanded or contracted by an actuator mechanism. Along with the expansion or contraction of the bellows, the flexible film is deformed through the incompressible medium, and the chemical solution is sucked or discharged. Further, a switching valve is provided on the downstream side and upstream side of the pump, and control is performed so that only the downstream switching valve is opened when the chemical solution is sucked and only the upstream switching valve is opened when the chemical solution is discharged.

しかしながら、従来の非圧縮性媒体を用いたポンプを含む薬液供給システムでは、電空レギュレータやステッピングモータなどの高価な機器が必要となるとともに構成が複雑化するという問題がある。   However, the conventional chemical supply system including a pump using an incompressible medium has problems that an expensive device such as an electropneumatic regulator or a stepping motor is required and the configuration is complicated.

そこで、可撓性膜の膨張又は圧縮のために液体等の非圧縮性媒体を用いる従来の薬液供給システムにおける問題点を解決するためには、圧縮性媒体として気体を用いることが考えられる。しかしながら、圧縮気体を用いて可撓性膜を膨張又は圧縮させる場合、ポンプが高い位置に設定される場合を想定して、揚程(配管高さ)を考慮した圧力設定にする必要があるため、どうしても圧縮気体の給気圧力が高くなってしまう。   Therefore, in order to solve the problems in the conventional chemical solution supply system that uses an incompressible medium such as a liquid for expansion or compression of the flexible membrane, it is conceivable to use gas as the compressible medium. However, when the flexible membrane is expanded or compressed using compressed gas, it is necessary to set the pressure in consideration of the head (pipe height) assuming that the pump is set at a high position. The supply pressure of compressed gas inevitably increases.

圧縮気体の給気圧力が高くなると、上流側の切換弁を開いた際のオーバーシュート現象によって滴下開始時に過剰な量の薬液が滴下されたり、上流側の切換弁を閉じた際のウォーターハンマ現象によって滴下終了時に液切れが不良となって本来滴下すべきでない薬液がさらに滴下されるなどして、薬液が滴下される半導体ウェハにダメージを与えてしまうという問題がある。
特公平7−123107号公報
When the supply pressure of compressed gas increases, an overshoot phenomenon occurs when the upstream switching valve is opened, causing an excessive amount of chemicals to drip at the start of dripping, or a water hammer phenomenon when the upstream switching valve is closed. As a result, there is a problem in that the liquid running out becomes poor at the end of dropping, and a chemical solution that should not be dropped is further dropped, thereby damaging the semiconductor wafer to which the chemical solution is dropped.
Japanese Patent Publication No. 7-123107

本発明は、ポンプの作動用媒体として圧縮気体を用いることによって薬液供給システムの構成を簡略化し安価に提供するとともに、揚程を考慮して圧縮気体の給気圧力に余裕をもたせた場合にあっても滴下不良といった不具合を解消することを主たる目的とするものである。   In the present invention, the compressed gas supply system is simplified and inexpensively provided by using compressed gas as a pump working medium, and the supply pressure of the compressed gas is provided with allowance in consideration of the lift. The main purpose is also to eliminate problems such as drip defects.

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。   Hereinafter, effective means for solving the above-described problems will be described while showing effects and the like as necessary. In the following, in order to facilitate understanding, the corresponding configuration in the embodiment of the invention is appropriately shown in parentheses, but is not limited to the specific configuration shown in parentheses.

手段1.可撓性膜(ダイアフラム20)によってポンプ室(ポンプ室21)と作動室(作動室22)とに仕切られ、該作動室に圧縮気体(圧縮空気)が供給され(空気源50と接続される)又は該作動室が真空引きされる(真空源54と接続される)ことによって前記ポンプ室の容積が変化されることにより、薬液(レジスト液R)を吐出又は吸入するポンプ(ポンプ13)と、
前記作動室に設定圧の圧縮気体を供給する状態、前記作動室内を大気に開放する状態、又は前記作動室を真空引きする状態のいずれかに切り換える切換手段(第1切換弁14及び第2切換弁53)と、
前記ポンプと薬液滴下位置(吐出配管43の先端ノズル位置)との間に設けられた開閉式の遮断弁(遮断弁45)と、
前記作動室が大気に開放された状態から前記切換手段により前記作動室に圧縮気体を供給する状態に切り換え、その後第1設定時間(時間T1)が経過した時点で前記遮断弁を開位置に切り換え、その一方、前記作動室が前記設定圧とされた状態から前記切換手段により前記作動室を大気に開放する状態に切り換え、その後第2設定時間(時間T2)が経過した時点で前記遮断弁を閉位置に切り換えるべく、前記切換手段及び遮断弁を駆動制御する制御手段(コントローラ56)と
を備えたことを特徴とする薬液供給システム。
Means 1. The flexible membrane (diaphragm 20) partitions the pump chamber (pump chamber 21) and the working chamber (working chamber 22), and compressed gas (compressed air) is supplied to the working chamber (connected to the air source 50). Or the pump (pump 13) for discharging or sucking the chemical solution (resist solution R) by changing the volume of the pump chamber by evacuating the working chamber (connected to the vacuum source 54). ,
Switching means (the first switching valve 14 and the second switching) for switching to a state in which a compressed gas having a set pressure is supplied to the working chamber, a state in which the working chamber is opened to the atmosphere, or a state in which the working chamber is evacuated. Valve 53),
An open / close type shut-off valve (shut-off valve 45) provided between the pump and a position below the liquid drop (the tip nozzle position of the discharge pipe 43)
Switching from the state in which the working chamber is opened to the atmosphere to a state in which compressed gas is supplied to the working chamber by the switching means, and then switching the shut-off valve to the open position when a first set time (time T1) has elapsed. On the other hand, the switching chamber is switched from the state in which the working chamber is set to the set pressure to the state in which the working chamber is opened to the atmosphere by the switching means. A chemical solution supply system comprising control means (controller 56) for driving and controlling the switching means and the shutoff valve to switch to a closed position.

上記構成において、設定圧の圧縮気体が作動室に供給されると可撓性膜がポンプ室の容積を圧縮させる側に撓む結果、ポンプから薬液が吐出される。一方、作動室が真空引きされると可撓性膜がポンプ室の容積を膨張させる側に撓む結果、ポンプに薬液が吸入される。ここで、圧縮気体の設定圧は揚程を考慮して比較的高圧とされていることが一般的であるため、設定圧と真空圧との圧力差が大きくなり、それらの間を切り換えるものとすると、ポンプによる薬液の滴下開始の際にはオーバーシュート現象が発生し、ポンプへの薬液の滴下終了の際にはウォーターハンマ現象が発生することとなり、薬液の滴下精度が低下する。   In the above configuration, when the compressed gas having the set pressure is supplied to the working chamber, the flexible membrane is bent toward the side that compresses the volume of the pump chamber, and as a result, the chemical liquid is discharged from the pump. On the other hand, when the working chamber is evacuated, the flexible membrane bends to the side that expands the volume of the pump chamber, and as a result, the chemical is sucked into the pump. Here, since the set pressure of compressed gas is generally set to a relatively high pressure in consideration of the head, the pressure difference between the set pressure and the vacuum pressure becomes large, and it is assumed that switching between them is performed. In addition, an overshoot phenomenon occurs at the start of the dropping of the chemical liquid by the pump, and a water hammer phenomenon occurs at the end of the dropping of the chemical liquid to the pump, so that the dropping precision of the chemical liquid is lowered.

そこで、本手段1では、切換手段により設定圧と真空圧との間の大気圧への切換を可能とし、薬液吐出の開始の際には大気圧から設定圧へと作動室の圧力を高めるようにし、薬液吐出の終了の際には設定圧から大気圧へと作動室の圧力を低下させるように、制御手段が制御するようにした。これにより、切換手段による圧力切換時における圧力差が小さくなり、薬液吐出の開始の際や薬液吐出の終了の際における設定圧への上昇速度や下降速度が緩やかになる。その上で、薬液の滴下開始の際には設定圧に至る前の第1設定時間経過時点で遮断弁を開位置に切り換えることによりオーバーシュート現象を抑制し、薬液の滴下終了の際には設定圧から減圧された第2設定時間経過時点で遮断弁を閉位置に切り換えることによりウォーターハンマ現象を抑制することができる。   Therefore, in the present means 1, switching to the atmospheric pressure between the set pressure and the vacuum pressure is enabled by the switching means, and the pressure in the working chamber is increased from the atmospheric pressure to the set pressure at the start of discharge of the chemical liquid. Thus, the control means controls so that the pressure in the working chamber is reduced from the set pressure to the atmospheric pressure at the end of the discharge of the chemical liquid. Thereby, the pressure difference at the time of the pressure switching by the switching means becomes small, and the rising speed and the falling speed to the set pressure at the start of the chemical liquid discharge or at the end of the chemical liquid discharge become gentle. In addition, the overshoot phenomenon is suppressed by switching the shut-off valve to the open position when the first set time elapses before reaching the set pressure when starting the dropping of the chemical solution, and set when the dropping of the chemical solution ends. The water hammer phenomenon can be suppressed by switching the shut-off valve to the closed position when the second set time elapses from the pressure.

以上により、作動室へ供給される媒体として圧縮気体を用いていてその設定圧が揚程を考慮した比較的高圧なものであっても、オーバーシュート現象及びウォーターハンマ現象を抑制することができる。従って、高精度な薬液の滴下を非圧縮性媒体を用いることなく実現することができ、構成簡素で安価なシステムを提供することができる。   As described above, the overshoot phenomenon and the water hammer phenomenon can be suppressed even when compressed gas is used as the medium supplied to the working chamber and the set pressure is relatively high in consideration of the head. Therefore, highly accurate dropping of the chemical solution can be realized without using an incompressible medium, and a system with a simple configuration and an inexpensive cost can be provided.

手段2.前記作動室に圧縮気体が供給される場合及び前記作動室から圧縮気体が排出される場合に、圧縮気体を絞る絞り通路(オリフィス40)を備えたことを特徴とする上記手段1記載の薬液供給システム。   Mean 2. The chemical solution supply according to claim 1, further comprising a throttle passage (orifice 40) for restricting the compressed gas when the compressed gas is supplied to the working chamber and when the compressed gas is discharged from the working chamber. system.

手段2によれば、絞り通路の存在により、作動室に圧縮気体が供給される場合において設定圧に達するまでに比較的長い時間がかかることになり、同様に作動室から圧縮気体が排出される場合において大気圧に達するまでに比較的長い時間がかかることになる。その結果、第1設定時間及び第2設定時間を比較的余裕をもって設定することができ、また薬液の粘度などに応じた第1及び第2の両設定時間の調整も容易になる。   According to the means 2, due to the presence of the throttle passage, it takes a relatively long time to reach the set pressure when compressed gas is supplied to the working chamber. Similarly, the compressed gas is discharged from the working chamber. In some cases, it will take a relatively long time to reach atmospheric pressure. As a result, the first set time and the second set time can be set with a relatively large margin, and the first and second set times can be easily adjusted according to the viscosity of the chemical solution.

手段3.前記絞り通路はオリフィス(オリフィス40)によって構成されるものであることを特徴とする上記手段2記載の薬液供給システム。   Means 3. 3. The chemical solution supply system according to claim 2, wherein the throttle passage is constituted by an orifice (orifice 40).

手段3によれば、固定式絞り通路であるオリフィスにより絞り通路を構成することで、簡易かつ安価な構成によって、大気圧から設定圧に至るまでの時間確保及び設定圧から大気圧に至るまでの時間確保を図ることができる。また、固定式絞り通路であることから、圧縮気体の絞り度合いが不用意に変化しない点で有利となる。   According to the means 3, by configuring the throttle passage by the orifice which is a fixed throttle passage, it is possible to secure the time from the atmospheric pressure to the set pressure and to reach from the set pressure to the atmospheric pressure with a simple and inexpensive configuration. Time can be secured. Moreover, since it is a fixed throttle passage, it is advantageous in that the throttle degree of the compressed gas does not change carelessly.

手段4.前記絞り通路には絞り量を調整するニードルを備えたことを特徴とする上記手段2記載の薬液供給システム。   Means 4. 3. The chemical solution supply system according to claim 2, wherein the throttle passage is provided with a needle for adjusting a throttle amount.

手段4によれば、ニードルによって圧縮空気を絞ることにより、ニードルの調整によって絞り量の調整を行うことができる。その結果、大気圧から設定圧に至る時間特性及び設定圧から大気圧に至る時間特性を調整することができ、薬液供給システムの使用環境の変化、例えば薬液粘度の大幅な相違などにもニードル調整によって対応することが可能となる。   According to the means 4, the throttle amount can be adjusted by adjusting the needle by narrowing the compressed air with the needle. As a result, the time characteristics from the atmospheric pressure to the set pressure and the time characteristics from the set pressure to the atmospheric pressure can be adjusted. Needle adjustment is also possible for changes in the usage environment of the chemical solution supply system, for example, significant differences in chemical solution viscosity It becomes possible to cope with.

手段5.前記第1設定時間及び第2設定時間を設定操作する設定操作手段(設定操作部57)を備え、該設定操作手段により設定操作された第1設定時間及び第2設定時間が前記制御手段に記憶保持されるものであることを特徴とする上記手段1乃至4のいずれかに記載の薬液供給システム。   Means 5. Setting operation means (setting operation unit 57) for setting and operating the first setting time and the second setting time is provided, and the first setting time and the second setting time set by the setting operation means are stored in the control means. The chemical solution supply system according to any one of the above means 1 to 4, wherein the chemical solution supply system is held.

手段5によれば、設定操作手段によって第1設定時間及び第2設定時間を設定でき、その設定状況が制御手段の制御に反映されるため、切換手段と遮断弁との動作タイミングをそれらから離間した遠隔位置での操作によって行なうことができ、設定操作の作業性が向上する。   According to the means 5, the first setting time and the second setting time can be set by the setting operation means, and the setting status is reflected in the control of the control means, so that the operation timing of the switching means and the shutoff valve is separated from them. The operation can be performed by operating at a remote position, and the workability of the setting operation is improved.

以下、発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態では、半導体装置等の製造ラインにて使用される薬液供給システムについて具体化しており、先ずは当該薬液供給システムの主要部であるポンプユニット11について図1及び図2に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment embodying the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a chemical supply system used in a production line for semiconductor devices or the like is embodied. First, a pump unit 11 that is a main part of the chemical supply system will be described with reference to FIGS. 1 and 2. To do.

図1及び図2に示すように、ポンプユニット11は、大別して、ベース12と、そのベース12に搭載されたポンプ13と、そのポンプ13に搭載された切換手段を構成する第1切換弁14とを一体的にしたユニットとして構成されている。ベース12はポンプユニット11を適宜箇所に設置するための図示しない取付部を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the pump unit 11 is roughly divided into a base 12, a pump 13 mounted on the base 12, and a first switching valve 14 that constitutes a switching means mounted on the pump 13. Are configured as a unit. The base 12 includes a mounting portion (not shown) for installing the pump unit 11 at an appropriate location.

ここで、ポンプ13について説明すると、ポンプ13はベース12に固定されるポンプハウジング15を備えている。ポンプハウジング15にはその側面に開口する凹部16が形成されている。凹部16には、室形成用ボディ17が収容されている。ポンプハウジング15の側面には、第1切換弁14の弁ハウジング18が前記凹部16の開口を塞ぐようにネジ19によって取り付けられている。   Here, the pump 13 will be described. The pump 13 includes a pump housing 15 fixed to the base 12. The pump housing 15 is formed with a recess 16 that opens on a side surface thereof. A chamber forming body 17 is accommodated in the recess 16. A valve housing 18 of the first switching valve 14 is attached to the side surface of the pump housing 15 with screws 19 so as to close the opening of the recess 16.

弁ハウジング18と室形成用ボディ17とにより、可撓性膜を構成するダイアフラム20の周縁部が挟持されている。そして、弁ハウジング18と室形成用ボディ17との隙間がダイアフラム20の周縁部によって気密に保持され、かつ弁ハウジング18と室形成用ボディ17とによって形成される空間がダイアフラム20によってポンプ室21と作動室22とに区画されている。なお、ダイアフラム20で区画されるポンプ側空間がポンプ室21であり、弁側空間が作動室22である。   The valve housing 18 and the chamber forming body 17 sandwich the peripheral edge of the diaphragm 20 constituting the flexible membrane. The gap between the valve housing 18 and the chamber forming body 17 is hermetically held by the peripheral edge of the diaphragm 20, and the space formed by the valve housing 18 and the chamber forming body 17 is separated from the pump chamber 21 by the diaphragm 20. It is partitioned into a working chamber 22. The pump side space defined by the diaphragm 20 is a pump chamber 21, and the valve side space is a working chamber 22.

ポンプハウジング15には、その下面に吸入ポートを構成する吸入側継手23が取り付けられるとともに、その吸入側継手23とポンプ室21とを連通する吸入通路24が形成されている。吸入通路24には、吸入側チェック弁25が設けられている。吸入側チェック弁25は反ポンプ室21側に設けられた弁座26とその弁座26に当接又は離間される球体27とを備えている。従って、球体27に何らの加圧もなされていない場合には、球体27は自重によって弁座26に当接された状態となっている。そして、吸入側チェック弁25にかかる圧力差について、ポンプ室21側が高い場合には吸入側チェック弁25は閉じる一方、ポンプ室21側が低い場合には吸入側チェック弁25は開くようになっている。   In the pump housing 15, a suction side joint 23 that constitutes a suction port is attached to the lower surface, and a suction passage 24 that connects the suction side joint 23 and the pump chamber 21 is formed. A suction side check valve 25 is provided in the suction passage 24. The suction side check valve 25 includes a valve seat 26 provided on the side opposite to the pump chamber 21 and a spherical body 27 that comes into contact with or separates from the valve seat 26. Therefore, when no pressure is applied to the sphere 27, the sphere 27 is in contact with the valve seat 26 by its own weight. The pressure difference applied to the suction side check valve 25 is closed when the pump chamber 21 side is high, while the suction side check valve 25 is opened when the pump chamber 21 side is low. .

ポンプハウジング15には、その上面に吐出ポートを構成する吐出側継手28が取り付けられるとともに、その吐出側継手28とポンプ室21とを連通する吸入通路29が形成されている。吐出通路29には、吐出側チェック弁30が設けられている。吐出側チェック弁30はポンプ室21側に設けられた弁座31とその弁座31に当接又は離間される球体32とを備えている。従って、球体32に何らの加圧もなされていない場合には、球体32は自重によって弁座31に当接された状態となっている。そして、吐出側チェック弁30にかかる圧力差について、ポンプ室21側が高い場合には吐出側チェック弁30は開く一方、ポンプ室21側が低い場合には吐出側チェック弁30は閉じるようになっている。   A discharge side joint 28 constituting a discharge port is attached to the upper surface of the pump housing 15, and a suction passage 29 that connects the discharge side joint 28 and the pump chamber 21 is formed. A discharge side check valve 30 is provided in the discharge passage 29. The discharge-side check valve 30 includes a valve seat 31 provided on the pump chamber 21 side and a sphere 32 that contacts or is separated from the valve seat 31. Therefore, when no pressure is applied to the sphere 32, the sphere 32 is in contact with the valve seat 31 by its own weight. When the pressure difference applied to the discharge side check valve 30 is high on the pump chamber 21 side, the discharge side check valve 30 is opened. On the other hand, when the pump chamber 21 side is low, the discharge side check valve 30 is closed. .

以上の構成により、ダイアフラム20の作動によってポンプ室21が加圧されることにより、吸入側チェック弁25が閉じるとともに吐出側チェック弁30が開いてポンプ室21内の薬液が吐出通路29を介して吐出される。一方、ダイアフラム20の作動によってポンプ室21が減圧されることにより、吸入側チェック弁25が開くとともに吐出側チェック弁30が閉じて吸入通路24を介してポンプ室21内に薬液が吸入される。   With the above configuration, when the pump chamber 21 is pressurized by the operation of the diaphragm 20, the suction side check valve 25 is closed and the discharge side check valve 30 is opened, so that the chemical solution in the pump chamber 21 passes through the discharge passage 29. Discharged. On the other hand, when the pump chamber 21 is depressurized by the operation of the diaphragm 20, the suction side check valve 25 is opened, the discharge side check valve 30 is closed, and the chemical solution is sucked into the pump chamber 21 through the suction passage 24.

次いで、第1切換弁14について説明すると、前記弁ハウジング18には、給気ポートを構成する給気側継手33及び排気ポートを構成する排気側継手34が夫々取り付けられている。弁ハウジング18内には、給気側継手33に連通する給気通路35、排気側継手34に連通する排気通路36(図3にのみ図示)、及び前記作動室22に連通する作動通路37が夫々形成されている。弁ハウジング18の正面には電磁切換部38が設けられ、その電磁切換部38からは電源及び動作信号を受けるための配線39が延びている。   Next, the first switching valve 14 will be described. The valve housing 18 is provided with an air supply side joint 33 constituting an air supply port and an exhaust side joint 34 constituting an exhaust port. In the valve housing 18, there are an air supply passage 35 communicating with the air supply side joint 33, an exhaust passage 36 (shown only in FIG. 3) communicating with the exhaust side joint 34, and an operation passage 37 communicating with the working chamber 22. Each is formed. An electromagnetic switching portion 38 is provided in front of the valve housing 18, and a wiring 39 for receiving a power source and an operation signal extends from the electromagnetic switching portion 38.

電磁切換部38は電磁ソレノイド及びそのソレノイドを動作させる回路を備えており、第1切換弁14は作動通路37に連通される通路を給気通路35又は排気通路36に選択的に切り換える、所謂2位置3ポート型の電磁切換弁として構成されている。そして、電磁ソレノイドのOFF時には排気通路36と作動通路37とが連通され、電磁ソレノイドのON時には給気通路35と作動通路37とが連通されるようになっている。従って、電磁ソレノイドがONにされると、給気通路35及び作動通路37を介して作動室22に圧縮気体が供給され、ダイアフラム20をポンプ室21側に押圧する。一方、電磁ソレノイドがOFFにされると、作動通路37及び排気通路36を介して作動室22から圧縮気体が排出され、ダイアフラム20によるポンプ室21側への押圧がなくなる。   The electromagnetic switching unit 38 includes an electromagnetic solenoid and a circuit for operating the solenoid, and the first switching valve 14 selectively switches the passage communicated with the operation passage 37 to the air supply passage 35 or the exhaust passage 36. It is configured as a position 3 port type electromagnetic switching valve. The exhaust passage 36 and the working passage 37 are communicated when the electromagnetic solenoid is OFF, and the air supply passage 35 and the working passage 37 are communicated when the electromagnetic solenoid is ON. Therefore, when the electromagnetic solenoid is turned on, the compressed gas is supplied to the working chamber 22 via the air supply passage 35 and the working passage 37, and presses the diaphragm 20 toward the pump chamber 21. On the other hand, when the electromagnetic solenoid is turned off, the compressed gas is discharged from the working chamber 22 through the working passage 37 and the exhaust passage 36, and the diaphragm 20 is not pressed toward the pump chamber 21 side.

ここで、作動室22には、作動通路37へ至る経路途中に、絞り通路を構成するオリフィス40が形成されている。従って、作動室22への圧縮気体の供給又は作動室22からの圧縮気体の排出は、オリフィス40の絞り作用によって緩やかに進むようになっている。   Here, in the working chamber 22, an orifice 40 constituting a throttle passage is formed on the way to the working passage 37. Accordingly, the supply of the compressed gas to the working chamber 22 or the discharge of the compressed gas from the working chamber 22 proceeds slowly by the throttling action of the orifice 40.

次いで、以上のとおり構成されたポンプユニット11を使用した薬液供給システムの全体構成を、図3の回路図に基づいて説明する。   Next, the overall configuration of the chemical supply system using the pump unit 11 configured as described above will be described based on the circuit diagram of FIG.

ポンプユニット11の吸入側、すなわちポンプ13の吸入側継手28には、吸入配管41の一端が接続され、その吸入配管41のもう一端はレジストボトル42に充填された薬液としてのレジスト液R内に導かれている。   One end of the suction pipe 41 is connected to the suction side of the pump unit 11, that is, the suction side joint 28 of the pump 13, and the other end of the suction pipe 41 is in the resist solution R as a chemical solution filled in the resist bottle 42. Led.

ポンプユニット11の吐出側、すなわちポンプ13の吐出側継手23には、吐出配管43が接続されている。吐出配管43には、フィルタ44を介して遮断弁45が接続されている。前記フィルタ44はレジスト液Rが吐出配管43の先端ノズルから滴下される前に塵などを除去するものである。また、遮断弁45は開位置と閉位置とに単純に切り換えられる安価なエアオペレイトバルブであるが、本実施の形態では図示しないサックバック弁がこれと一体に設けられ又は別体かつ遮断弁45より先端ノズル側に設けられている。なお、サックバック弁はレジスト液Rの液ダレを防止するための周知のものであるため、ここでは詳細説明を省略する。そして、吐出配管43の先端ノズルは、下方に指向されるとともに、回転板46上を回転する半導体ウェハ47の中心位置に薬液が滴下される位置に配置されている。   A discharge pipe 43 is connected to the discharge side of the pump unit 11, that is, to the discharge side joint 23 of the pump 13. A shutoff valve 45 is connected to the discharge pipe 43 via a filter 44. The filter 44 removes dust and the like before the resist solution R is dropped from the tip nozzle of the discharge pipe 43. The shut-off valve 45 is an inexpensive air operated valve that can be simply switched between an open position and a closed position. In the present embodiment, a suck-back valve (not shown) is provided integrally with the shut-off valve. It is provided on the tip nozzle side from 45. Since the suck back valve is a well-known valve for preventing the resist solution R from dripping, detailed description thereof is omitted here. The tip nozzle of the discharge pipe 43 is directed downward and is disposed at a position where the chemical solution is dropped at the center position of the semiconductor wafer 47 rotating on the rotating plate 46.

以上より、レジストボトル42に充填されたレジスト液Rは、吸入配管41、ポンプ13内のポンプ室21及び吐出配管43を介して、吐出配管43の先端ノズルに至る流路に沿って導かれるようになっている。   As described above, the resist solution R filled in the resist bottle 42 is guided along the flow path to the tip nozzle of the discharge pipe 43 through the suction pipe 41, the pump chamber 21 in the pump 13, and the discharge pipe 43. It has become.

ポンプユニット11の給気側、すなわち第1切換弁14の給気側継手33には、給気配管48が接続されている。給気配管48には、圧力制御弁49を介して空気源50と接続されている。そして、前記空気源50からはコンプレッサ等によって圧縮された空気が供給され、その圧縮空気を圧力制御弁49によって設定された圧力とした上で第1切換弁14へ当該設定圧の圧縮空気が供給されるようになっている。なお、給気配管48における圧力制御弁49の下流側には圧力計51が接続されており、前記設定した圧力が得られているか否かをチェックすることができるようになっている。   An air supply pipe 48 is connected to the air supply side of the pump unit 11, that is, the air supply side joint 33 of the first switching valve 14. The air supply pipe 48 is connected to an air source 50 through a pressure control valve 49. Then, air compressed by a compressor or the like is supplied from the air source 50, and the compressed air having the set pressure is supplied to the first switching valve 14 after setting the compressed air to a pressure set by the pressure control valve 49. It has come to be. A pressure gauge 51 is connected downstream of the pressure control valve 49 in the air supply pipe 48 so that it can be checked whether or not the set pressure is obtained.

ポンプユニット11の排気側、すなわち第1切換弁14の排気側継手34には、排気配管52が接続されている。排気配管52には2位置3ポート型の電磁切換弁である第2切換弁53が接続されている。第2切換弁53は第1切換弁14とともに切換手段を構成するものである。第2切換弁53の残る2ポートのうち一方は大気に開放され、もう一方は真空源54に接続されている。そして、第2切換弁53が備える電磁ソレノイドのOFF時には排気配管52内が大気に開放され、電磁ソレノイドのON時には排気配管52と真空源54とが連通されるようになっている。従って、第1切換弁14の電磁ソレノイドがOFFである場合において、第2切換弁53の電磁ソレノイドがOFFにされると作動室22が大気に開放される。一方、第1切換弁14の電磁ソレノイドがOFFである場合において、第2切換弁53の電磁ソレノイドがONにされると、作動室22が真空源54に繋がって大気圧よりも低くなり、ダイアフラム20は作動室22側へ撓むことになる。   An exhaust pipe 52 is connected to the exhaust side of the pump unit 11, that is, to the exhaust side joint 34 of the first switching valve 14. The exhaust pipe 52 is connected to a second switching valve 53 which is a two-position three-port electromagnetic switching valve. The second switching valve 53 constitutes switching means together with the first switching valve 14. One of the remaining two ports of the second switching valve 53 is open to the atmosphere, and the other is connected to the vacuum source 54. When the electromagnetic solenoid provided in the second switching valve 53 is OFF, the inside of the exhaust pipe 52 is opened to the atmosphere, and when the electromagnetic solenoid is ON, the exhaust pipe 52 and the vacuum source 54 are communicated with each other. Accordingly, when the electromagnetic solenoid of the first switching valve 14 is OFF, the working chamber 22 is opened to the atmosphere when the electromagnetic solenoid of the second switching valve 53 is turned OFF. On the other hand, when the electromagnetic solenoid of the first switching valve 14 is OFF and the electromagnetic solenoid of the second switching valve 53 is turned ON, the working chamber 22 is connected to the vacuum source 54 and becomes lower than the atmospheric pressure, and the diaphragm 20 will bend toward the working chamber 22 side.

前記第1切換弁14、第2切換弁53及び遮断弁45は、マイクロコンピュータ等を備えたコントローラ56に接続されている。コントローラ56によって制御手段が構成されている。そして、これら第1切換弁14、第2切換弁53及び遮断弁45は、コントローラ56によって個別にON/OFFされることにより、その開閉状態が制御される。コントローラ56はキー又はダイヤル等の入力手段を備えた設定操作部57に接続されている。設定操作部57によって設定操作手段が構成されている。設定操作部57は、第1切換弁14が開位置に切り換えられてから遮断弁45が開位置に切り換えられるまでの時間T1(第1設定時間)、及び第1切換弁14が閉位置に切り換えられてから遮断弁45が閉位置に切り換えられるまでの時間T2(第2設定時間)を夫々個別に設定するためのものであり、ここで設定された時間T1,T2はコントローラ56によって記憶保持され、遮断弁45の切換タイミングを決定する際に使用される。   The first switching valve 14, the second switching valve 53 and the shutoff valve 45 are connected to a controller 56 having a microcomputer or the like. The controller 56 constitutes a control means. The first switching valve 14, the second switching valve 53, and the shutoff valve 45 are individually turned on / off by the controller 56, thereby controlling the open / closed state. The controller 56 is connected to a setting operation unit 57 having input means such as a key or a dial. The setting operation unit 57 constitutes a setting operation means. The setting operation unit 57 switches the time T1 (first set time) from when the first switching valve 14 is switched to the open position to when the cutoff valve 45 is switched to the open position, and the first switching valve 14 is switched to the closed position. The time T2 (second set time) from when the shut-off valve 45 is switched to the closed position is individually set. The times T1 and T2 set here are stored and held by the controller 56. It is used when determining the switching timing of the shutoff valve 45.

次に、薬液供給システムの動作シーケンスを図4に示すタイムチャートに基づいて説明する。   Next, the operation sequence of the chemical solution supply system will be described based on the time chart shown in FIG.

図4において、先ずt1のタイミングでコントローラ56からの第1指令信号がONとされると、第1切換弁14の電磁ソレノイドがONとされて第1切換弁14が開位置に切り換えられる。すると、空気源50及び圧力制御弁49を介して設定圧力にされた圧縮空気が作動室22に流入する。この時、作動室22に流入する圧縮空気はオリフィス40の絞り作用を受けるため、作動室22内の圧力は徐々に高まっていき、やがて設定圧力に達する。作動室22内の圧力によってダイアフラム20はポンプ室21を押圧することになるため、作動室22の圧力がそのままポンプ室21に充填されているレジスト液Rの吐出圧力となる。従って、ポンプ吐出圧力はt1の時点で大気圧と同等であったところ、その後はオリフィス40の絞り作用に基づき徐々に圧力を高められ、最終的には前記設定圧に達する。   In FIG. 4, when the first command signal from the controller 56 is first turned ON at the timing t1, the electromagnetic solenoid of the first switching valve 14 is turned ON and the first switching valve 14 is switched to the open position. Then, the compressed air set to the set pressure via the air source 50 and the pressure control valve 49 flows into the working chamber 22. At this time, since the compressed air flowing into the working chamber 22 is subjected to the throttling action of the orifice 40, the pressure in the working chamber 22 gradually increases and eventually reaches the set pressure. Since the diaphragm 20 presses the pump chamber 21 by the pressure in the working chamber 22, the pressure in the working chamber 22 becomes the discharge pressure of the resist solution R filled in the pump chamber 21 as it is. Therefore, when the pump discharge pressure is equal to the atmospheric pressure at the time t1, the pressure is gradually increased based on the throttle action of the orifice 40, and finally reaches the set pressure.

次いで、t1から設定操作部57によって設定された時間T1が経過したt2のタイミングでコントローラ56からの第3指令信号がONとされると、遮断弁45が開位置に切り換えられる。これにより、吐出配管43が開放され、ポンプ室21内の圧力に基づいて吐出配管43の先端ノズルからレジスト液Rが滴下される。この遮断弁45の開位置への切り換えタイミングにおいては、真空圧から設定圧へ向けて急激にポンプ吐出圧力が高まるものとせず大気圧から設定圧へ向けてポンプ吐出圧力を高めるようにしていること、及びポンプ吐出圧力は未だ設定圧に達していないことから、オーバーシュート現象が大幅に低減され、先端ノズルからのレジスト液Rの滴下状況を滴下開始時より高精度に保つことができる。すなわち、滴下開始時に多量のレジスト液Rが滴下されてしまう現象がなくなって、半導体ウェハ47上において均等にレジスト液Rを付与することができる。   Next, when the third command signal from the controller 56 is turned ON at the timing t2 when the time T1 set by the setting operation unit 57 has elapsed from t1, the shutoff valve 45 is switched to the open position. As a result, the discharge pipe 43 is opened, and the resist solution R is dropped from the tip nozzle of the discharge pipe 43 based on the pressure in the pump chamber 21. At the switching timing of the shut-off valve 45 to the open position, the pump discharge pressure is not suddenly increased from the vacuum pressure to the set pressure, but the pump discharge pressure is increased from the atmospheric pressure to the set pressure. Since the pump discharge pressure has not yet reached the set pressure, the overshoot phenomenon is greatly reduced, and the dropping state of the resist solution R from the tip nozzle can be maintained with higher accuracy than at the start of dropping. That is, the phenomenon that a large amount of the resist solution R is dropped at the start of dropping is eliminated, and the resist solution R can be evenly applied on the semiconductor wafer 47.

t3のタイミングでは、コントローラ56からの第1指令信号がOFFとされ、第1切換弁14が閉位置に切り換えられる。この時、第2切換弁53は閉位置にあるため、作動室22は大気開放される。しかしながら、大気開放の際もオリフィス40の絞り作用の影響を受けるため、ポンプ吐出圧力は即座に大気圧になるのではなく徐々に減圧されていき、最終的に大気圧に達する。   At the timing t3, the first command signal from the controller 56 is turned OFF, and the first switching valve 14 is switched to the closed position. At this time, since the second switching valve 53 is in the closed position, the working chamber 22 is opened to the atmosphere. However, since it is affected by the restricting action of the orifice 40 when it is opened to the atmosphere, the pump discharge pressure does not immediately become atmospheric pressure, but gradually decreases, and finally reaches atmospheric pressure.

次いで、t3から設定操作部57によって設定された時間T2が経過したt4のタイミングでコントローラ56からの第3指令信号がOFFとされると、遮断弁45が閉位置に切り換えられる。これにより、吐出配管43が閉鎖され、レジスト液Rの滴下動作が終了する。この遮断弁45の閉位置への切り換えタイミングにおいては、設定圧から真空圧へ急激にポンプ吐出圧力が低くなるものとせず設定圧から大気圧へ向けてポンプ吐出圧力が低くなるようにしており圧力差が小さいこと、及びポンプ吐出圧力は既に設定圧よりも低い圧力に低減されていることから、ウォーターハンマ現象が大幅に低減され、先端ノズルからのレジスト液Rの滴下終了時の液切れがすこぶる良好になる。すなわち、実用上、圧力制御弁49の設定圧は、揚程(配管高さ)を考慮した比較的高圧とされているため、ポンプ吐出圧力がそのような高圧である設定圧にある状況で遮断弁45を閉位置に切り換えた場合には、液切れ不良が発生して半導体ウェハRに余分なレジスト液Rを付与してしまうおそれがあるが、かかる問題を解消できるのである。   Next, when the third command signal from the controller 56 is turned OFF at the timing t4 when the time T2 set by the setting operation unit 57 has elapsed from t3, the shutoff valve 45 is switched to the closed position. Thereby, the discharge pipe 43 is closed, and the dropping operation of the resist solution R is completed. At the switching timing of the shut-off valve 45 to the closed position, the pump discharge pressure is not lowered suddenly from the set pressure to the vacuum pressure, but is reduced from the set pressure to the atmospheric pressure. Since the difference is small and the pump discharge pressure has already been reduced to a pressure lower than the set pressure, the water hammer phenomenon is greatly reduced, and the liquid running out at the end of the dropping of the resist solution R from the tip nozzle is extremely large. Become good. That is, in practice, the set pressure of the pressure control valve 49 is a relatively high pressure in consideration of the head (pipe height), so that the shutoff valve is in a situation where the pump discharge pressure is at such a high set pressure. When 45 is switched to the closed position, there is a risk that a liquid shortage occurs and an excess resist solution R is applied to the semiconductor wafer R, but this problem can be solved.

t5のタイミングでは、コントローラ56からの第2指令信号がONとされ、第2切換弁53が開位置に切り換えられる。すると、作動室22が真空源54と連通され、作動室22内が大気圧より低くなるように減圧される。作動室22内が真空圧に近づけられることによってダイアフラム20は作動室22側へ撓むことになるため、ポンプ室21にはレジストボトル42からのレジスト液Rが吸入される。その後、t6のタイミングでは、コントローラ56からの第2指令信号がOFFとされ、第2切換弁53が閉位置に切り換えられる。これにより、ポンプ室21へのレジスト液Rの吸入動作が終了し、次のt7及びt8のタイミングでは、先に説明したt1及びt2の場合と同様の動作が実行され、以降それらの動作(t1〜t6の動作)が繰り返されることになる。   At the timing t5, the second command signal from the controller 56 is turned ON, and the second switching valve 53 is switched to the open position. Then, the working chamber 22 communicates with the vacuum source 54, and the pressure in the working chamber 22 is reduced so as to be lower than the atmospheric pressure. When the inside of the working chamber 22 is brought close to the vacuum pressure, the diaphragm 20 bends toward the working chamber 22 side, so that the resist solution R from the resist bottle 42 is sucked into the pump chamber 21. Thereafter, at the timing of t6, the second command signal from the controller 56 is turned OFF, and the second switching valve 53 is switched to the closed position. As a result, the operation of sucking the resist solution R into the pump chamber 21 is completed, and at the next timings t7 and t8, operations similar to those described above for t1 and t2 are executed. The operation of -t6) is repeated.

ここで、設定操作部57における時間T1及び時間T2の設定手法について説明する。レジスト液Rの粘度が低い場合には、レジスト液Rの粘度が高い場合に比べて、時間T1を比較的短時間に設定する。これは、粘度が低いことにより、滴下開始時にレジスト液Rが半導体ウェハ47上で飛び跳ね易くなるため、その飛び跳ねを少なくしてレジスト液Rが半導体ウェハ47に均等に塗布されるようにするためである。一方、レジスト液Rの粘度が高い場合には、レジスト液Rの粘度が低い場合に比べて、時間T2を比較的短時間に設定する。これは、粘度が高いことにより、滴下終了時にレジスト液Rの液切れが悪くなり易いため、比較的ポンプ吐出圧力が高いところで切換弁45を閉位置に切り換えることにより液切れを良くするためである。これら時間T1及び時間T2は以上の点を踏まえて適宜検査をしつつ最適な値を決定付けるのである。そして、これらの設定は設定操作部57において遠隔操作によって行なうことができるため、設定作業性が高いものとなる。   Here, the setting method of the time T1 and the time T2 in the setting operation part 57 is demonstrated. When the viscosity of the resist solution R is low, the time T1 is set to be relatively short compared to when the viscosity of the resist solution R is high. This is because the resist solution R easily jumps on the semiconductor wafer 47 at the start of dropping because the viscosity is low, so that the resist solution R is evenly applied to the semiconductor wafer 47 by reducing the jump. is there. On the other hand, when the viscosity of the resist solution R is high, the time T2 is set to a relatively short time compared to the case where the viscosity of the resist solution R is low. This is because the high viscosity makes it easy for the resist solution R to run out at the end of the dropping, so that the switching valve 45 is switched to the closed position when the pump discharge pressure is relatively high to improve the running out of the solution. . The time T1 and the time T2 determine optimum values while performing appropriate inspections based on the above points. Since these settings can be performed by remote operation at the setting operation unit 57, the setting workability is high.

なお、設定操作部57は時間T1及び時間T2を設定操作するものとして説明したが、当該設定操作部57において更に第1切換弁14や第2切換弁53を切り換えるタイミングであるt1、t3、t5、t6について設定できるようにしてもよい。   The setting operation unit 57 has been described as performing the setting operation for the time T1 and the time T2, but t1, t3, t5 which are timings for further switching the first switching valve 14 and the second switching valve 53 in the setting operation unit 57. , T6 may be set.

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described above in detail, the following excellent effects can be obtained.

ポンプ13の作動室22に給排されてダイアフラム20を制御する媒体として気体である空気を利用しているので、ステッピングモータ等の高価な機器を利用することなく構成できるとともに構成が簡略化される。また、ポンプ13自体の構成も簡単なものであるし、遮断弁45も単純にON/OFFされるだけの簡易なエアオペレイトバルブで済むため、薬液供給システム全体としての構成簡略化、省スペース化、コスト低減化を図ることができる。また、第1切換弁14、第2切換弁53及び遮断弁45の全ての制御、すなわち薬液供給システム全体の制御を単一のコントローラ56で行なうものであるため、制御系の簡素化も図ることができる。   Since air, which is a gas, is used as a medium that is supplied to and discharged from the working chamber 22 of the pump 13 and controls the diaphragm 20, it can be configured without using expensive equipment such as a stepping motor and the configuration is simplified. . In addition, the configuration of the pump 13 itself is simple, and the shut-off valve 45 can also be a simple air operated valve that can be simply turned on / off. And cost reduction. In addition, since the single controller 56 controls all of the first switching valve 14, the second switching valve 53, and the shutoff valve 45, that is, the entire chemical supply system, the control system can be simplified. Can do.

真空圧から設定圧へ向けて急激にポンプ吐出圧力が高まるものとせず大気圧から設定圧へ向けてポンプ吐出圧力を高めるようにするとともに、第1切換弁14の開位置への切換と遮断弁45の開位置への切換を同時に行なわず、第1切換弁14の開位置への切換が行なわれてオリフィス40の絞り作用によって徐々に加圧されていく段階(T1経過後)において遮断弁45の開位置への切換を行なうようにした。これにより、滴下開始時におけるオーバーシュート現象が大幅に低減され、先端ノズルからのレジスト液Rの滴下状況を滴下開始時より高精度に保つことができる。その結果、滴下開始時に多量のレジスト液Rが滴下されてしまう現象がなくなって、半導体ウェハ47上において均等にレジスト液Rを付与することができる。   The pump discharge pressure is not suddenly increased from the vacuum pressure to the set pressure, but the pump discharge pressure is increased from the atmospheric pressure to the set pressure, and the switching of the first switching valve 14 to the open position and the cutoff valve are performed. In the stage where the first switching valve 14 is switched to the open position and is gradually pressurized by the throttle action of the orifice 40 (after T1 has elapsed), the shutoff valve 45 is not switched to the open position 45 at the same time. Is switched to the open position. Thereby, the overshoot phenomenon at the start of dropping is greatly reduced, and the dropping state of the resist solution R from the tip nozzle can be maintained with higher accuracy than at the start of dropping. As a result, the phenomenon that a large amount of the resist solution R is dropped at the start of dropping is eliminated, and the resist solution R can be evenly applied on the semiconductor wafer 47.

第1切換弁14の閉位置への切換と遮断弁45の閉位置への切換を同時に行なわず、第1切換弁14の閉位置への切換が行なわれてオリフィス40の絞り作用によって徐々に減圧されていく段階(T2経過後)において遮断弁45の閉位置への切換を行なうようにした。これにより、滴下終了時におけるウォーターハンマ現象が大幅に低減され、先端ノズルからのレジスト液Rの滴下終了時の液切れがすこぶる良好になる。すなわち、実用上、圧力制御弁49の設定圧は、揚程(配管高さ)を考慮した比較的高圧とされているため、ポンプ吐出圧力がそのような高圧である設定圧にある状況で遮断弁45を閉位置に切り換えた場合には、液切れ不良が発生して半導体ウェハRに余分なレジスト液Rを付与してしまうおそれがあるが、かかる問題を解消できる。   Switching to the closed position of the first switching valve 14 and switching to the closed position of the shut-off valve 45 are not performed at the same time, and switching to the closed position of the first switching valve 14 is performed and the pressure is gradually reduced by the throttle action of the orifice 40. The shut-off valve 45 is switched to the closed position in the step (after T2). As a result, the water hammer phenomenon at the end of dropping is greatly reduced, and the liquid running out at the end of dropping of the resist solution R from the tip nozzle is extremely good. That is, in practice, the set pressure of the pressure control valve 49 is a relatively high pressure in consideration of the head (pipe height), so that the shutoff valve is in a situation where the pump discharge pressure is at such a high set pressure. When 45 is switched to the closed position, there is a possibility that a liquid shortage occurs and an excessive resist solution R is applied to the semiconductor wafer R, but this problem can be solved.

しかも、第1切換弁14の閉位置への切換を行なって作動室22を一旦大気圧にした上で第2切換弁53の開位置への切換を行なうようにしたことで、作動室21の圧力状態が設定圧力、大気圧力、真空圧力の3段階で切り換わっていくようになっているため、設定圧力から即座に真空圧力に切り換える場合に比べ、オリフィス40の絞り作用に基づく減圧のされ方もゆっくりとしたものとなる。故に、第1切換弁14の閉位置への切換によって設定圧からの単位時間当りの減圧度合いは小さくなり、前記ウォーターハンマ現象が一層低減されるとともに、前記時間T2の設定作業が非常に容易なものとなる。   In addition, the first switching valve 14 is switched to the closed position to temporarily set the working chamber 22 to atmospheric pressure, and then the second switching valve 53 is switched to the open position. Since the pressure state is switched in three stages of set pressure, atmospheric pressure, and vacuum pressure, the pressure is reduced based on the throttling action of the orifice 40 as compared with the case of immediately switching from the set pressure to the vacuum pressure. Will also be slow. Therefore, the degree of pressure reduction per unit time from the set pressure is reduced by switching the first switching valve 14 to the closed position, the water hammer phenomenon is further reduced, and the setting operation of the time T2 is very easy. It will be a thing.

以上により、空気を作動室22に送り込むとともに単純なON/OFF切換式の弁14,45,53のON/OFFタイミングを制御するだけで、レジスト液Rの滴下状況が滴下開始時点や滴下終了時点においても良好なものとなり、半導体ウェハ47へのレジスト液Rの塗布工程を高精度に行なうことができる。   As described above, the dropping state of the resist solution R can be changed to the dropping start point and dropping end point only by supplying air to the working chamber 22 and controlling the ON / OFF timing of the simple ON / OFF switching type valves 14, 45, 53. As a result, the resist liquid R application process to the semiconductor wafer 47 can be performed with high accuracy.

また、本実施の形態では、ポンプ13と第1切換弁14とを一体化してポンプユニット11を構成したので、ポンプ13と第1切換弁14との間には配管が存在せず、作動室22に至る流路長を短くすることができる。この結果、システム構成の更なる簡素化を図ることができるのは勿論のこと、第1切換弁14の開閉切換に対する応答性が高まるという利点がある。   In the present embodiment, since the pump unit 11 is configured by integrating the pump 13 and the first switching valve 14, there is no piping between the pump 13 and the first switching valve 14, and the working chamber The length of the flow path reaching 22 can be shortened. As a result, the system configuration can be further simplified, and there is an advantage that the responsiveness to the opening / closing switching of the first switching valve 14 is increased.

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。   In addition, this invention is not limited to the content of description of the said embodiment, For example, you may implement as follows.

すなわち、上記実施の形態では、作動室22へ給排される圧縮性媒体として空気を例に挙げて説明したが、空気以外にも窒素等の他の気体を用いることが可能である。また、作動室22へ給排される空気の絞りを行なうために固定式のオリフィス40を用いた例を示したが、ニードルのような可変絞りを用いてもよい。   That is, in the above embodiment, air has been described as an example of the compressible medium supplied to and discharged from the working chamber 22, but other gases such as nitrogen can be used in addition to air. In addition, although an example in which the fixed orifice 40 is used to throttle the air supplied to and discharged from the working chamber 22, a variable throttle such as a needle may be used.

また、薬液としてレジスト液Rを用いた例を示したが、これは薬液の滴下対象が半導体ウェハ47を前提としたためである。従って、薬液及び当該薬液の滴下対象はそれ以外のものでもよい。   Further, the example in which the resist solution R is used as the chemical solution has been shown, but this is because the target for dropping the chemical solution is based on the semiconductor wafer 47. Therefore, the chemical solution and the dripping target of the chemical solution may be other than that.

また、オリフィス40によって絞り作用を用いてポンプ吐出圧力を設定圧に高める場合や設定圧から減圧する場合に徐々に圧力が変化するようにしたが、オリフィス40を不具備として絞り作用をなくしてもよい。この場合にあっても、設定圧、大気圧、真空圧という3段階の圧力状態を設定して、ポンプ13におけるレジスト液R吸入のための真空圧からレジスト液R吐出のための設定圧までの急激な圧力変化を一旦大気圧状態に保持する状態を作ることで緩和することができ、前述したオーバーシュート現象やウォーターハンマ現象を緩和することができるからである。但し、前記した実施の形態のとおりの構成の方がこれらの現象を抑える意味では優れている。   Further, the pressure is gradually changed when the pump discharge pressure is increased to the set pressure using the orifice 40 or when the pressure is reduced from the set pressure. Good. Even in this case, a three-stage pressure state of a set pressure, an atmospheric pressure, and a vacuum pressure is set, and the vacuum pressure for sucking the resist solution R in the pump 13 to the set pressure for discharging the resist solution R is set. This is because an abrupt pressure change can be alleviated by once creating a state in which the pressure is maintained at atmospheric pressure, and the above-described overshoot phenomenon and water hammer phenomenon can be alleviated. However, the configuration according to the above-described embodiment is superior in terms of suppressing these phenomena.

また、第2切換弁53により作動室22が大気開放される場合と真空源54に連通される場合とに切り換えられるようになっており、かつ作動室22への入口にオリフィス40が設けられていた関係上、作動室22が真空源54に連通された状態でもオリフィス40による絞り作用の影響を受けることになる。しかし、作動室22が真空源54に連通されるのはポンプ室21にレジスト液Rを吸入するためであって、この状況下では滴下工程は中断されているのであるから、この場合にはオリフィス40による絞り作用を受ける必要はない。従って、作動室22と真空源54とをオリフィス40を経由することなく連通する真空通路を別途形成してもよい。具体的には第2切換弁53を省略して排気配管52は常に大気開放させておき、前記真空通路を開閉する切換弁を別途設ければよい。これにより、ポンプ室21へのレジスト液Rの吸入作業を短時間のうちに行なうことができる。   Further, the operation is switched between the case where the working chamber 22 is opened to the atmosphere and the case where it is communicated with the vacuum source 54 by the second switching valve 53, and the orifice 40 is provided at the inlet to the working chamber 22. For this reason, even when the working chamber 22 is in communication with the vacuum source 54, it is affected by the throttling action of the orifice 40. However, the working chamber 22 is communicated with the vacuum source 54 in order to suck the resist solution R into the pump chamber 21, and the dropping process is interrupted in this situation. It is not necessary to receive the squeezing action by 40. Therefore, a vacuum passage that connects the working chamber 22 and the vacuum source 54 without passing through the orifice 40 may be separately formed. Specifically, the second switching valve 53 is omitted, the exhaust pipe 52 is always open to the atmosphere, and a switching valve for opening and closing the vacuum passage may be provided separately. Thereby, the suction | inhalation operation | work of the resist liquid R to the pump chamber 21 can be performed in a short time.

薬液供給システム中、ポンプユニットを示す正面図である。It is a front view which shows a pump unit in a chemical | medical solution supply system. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 薬液供給システムの全体回路を示す回路説明図である。It is circuit explanatory drawing which shows the whole circuit of a chemical | medical solution supply system. 薬液供給システムの動作シーケンスを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement sequence of a chemical | medical solution supply system.

符号の説明Explanation of symbols

11…ポンプユニット、13…ポンプ、14…切換手段を構成する第1切換弁、20…可撓性膜を構成するダイアフラム、21…ポンプ室、22…作動室、40…オリフィス、45…遮断弁、53…切換手段を構成する第2切換弁、56…制御手段を構成するコントローラ、57…設定操作手段を構成する設定操作部、R…薬液としてのレジスト液、T1,T2…第1設定時間及び第2設定時間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Pump unit, 13 ... Pump, 14 ... 1st switching valve which comprises switching means, 20 ... Diaphragm which comprises a flexible membrane, 21 ... Pump chamber, 22 ... Actuation chamber, 40 ... Orifice, 45 ... Shut-off valve 53 ... second switching valve constituting switching means, 56 ... controller constituting control means, 57 ... setting operation section constituting setting operation means, R ... resist solution as chemical solution, T1, T2 ... first setting time And the second set time.

Claims (5)

可撓性膜によってポンプ室と作動室とに仕切られ、該作動室に圧縮気体が供給され又は該作動室が真空引きされることによって前記ポンプ室の容積が変化されることにより、薬液を吐出又は吸入するポンプと、
前記作動室に設定圧の圧縮気体を供給する状態、前記作動室内を大気に開放する状態、又は前記作動室を真空引きする状態のいずれかに切り換える切換手段と、
前記ポンプと薬液滴下位置との間に設けられた開閉式の遮断弁と、
前記作動室が大気に開放された状態から前記切換手段により前記作動室に圧縮気体を供給する状態に切り換え、その後第1設定時間が経過した時点で前記遮断弁を開位置に切り換え、その一方、前記作動室が前記設定圧とされた状態から前記切換手段により前記作動室を大気に開放する状態に切り換え、その後第2設定時間が経過した時点で前記遮断弁を閉位置に切り換えるべく、前記切換手段及び遮断弁を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする薬液供給システム。
The pump chamber and the working chamber are partitioned by a flexible membrane, and the compressed gas is supplied to the working chamber or the working chamber is evacuated to change the volume of the pump chamber, thereby discharging the chemical liquid. Or a pump to inhale,
Switching means for switching to either a state in which a compressed gas having a set pressure is supplied to the working chamber, a state in which the working chamber is opened to the atmosphere, or a state in which the working chamber is evacuated;
An open / close shut-off valve provided between the pump and a position below the medicine droplet;
Switching from the state where the working chamber is opened to the atmosphere to a state where compressed gas is supplied to the working chamber by the switching means, and then switching the shut-off valve to the open position when a first set time has passed, The switching means is switched from the state where the working chamber is set to the set pressure to the state where the working chamber is opened to the atmosphere by the switching means, and then the switching valve is switched to the closed position when a second set time has elapsed. And a control means for drivingly controlling the shutoff valve.
前記作動室に圧縮気体が供給される場合及び前記作動室から圧縮気体が排出される場合において、前記圧縮気体を絞る絞り通路を備えたことを特徴とする請求項1記載の薬液供給システム。   2. The chemical supply system according to claim 1, further comprising a throttle passage for restricting the compressed gas when the compressed gas is supplied to the working chamber and when the compressed gas is discharged from the working chamber. 前記絞り通路はオリフィスによって構成されるものであることを特徴とする請求項2記載の薬液供給システム。   3. The chemical solution supply system according to claim 2, wherein the throttle passage is configured by an orifice. 前記絞り通路には絞り量を調整するニードルを備えたことを特徴とする請求項2記載の薬液供給システム。   The chemical solution supply system according to claim 2, wherein the throttle passage includes a needle for adjusting a throttle amount. 前記第1設定時間及び第2設定時間を設定操作する設定操作手段を備え、該設定操作手段により設定操作された第1設定時間及び第2設定時間が前記制御手段に記憶保持されるものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の薬液供給システム。   Setting operation means for setting and operating the first setting time and the second setting time is provided, and the first setting time and the second setting time set by the setting operation means are stored and held in the control means. The chemical solution supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein
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