CN111550396B - 管体和泵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种管体和泵装置。使管体的寿命提高。该管体被使用于供液构件，是能够利用加压而变形的空心的管体，其中，所述管体的轴向截面具有彼此相对的两个长边部和彼此相对的两个短边部，各所述长边部与各所述短边部所形成的、4个角部分具有向外侧凸出地弯曲而成的形状，各所述长边部具有与所述角部分连续的向内侧凹陷而成的凹部，各所述短边部的除了所述角部分以外的部分是平坦形状。

Description

管体和泵装置
技术领域
本发明涉及一种管体和泵装置。
背景技术
在专利文献1中公开有一种化学溶液供给装置，该化学溶液供给装置的特征在于，该化学溶液供给装置具有：挠性管，其由弹性材料料形成，在径向上弹性膨胀收缩自如；供给侧流路，其连接于所述挠性管的一端部与化学溶液收容部之间，并设置有供给侧开闭阀；喷出侧流路，其连接于所述挠性管的另一端部与化学溶液喷出部之间，并设置有喷出侧开闭阀；波纹管，其具有由弹性构件形成的小型波纹管部和由弹性构件形成的大型波纹管部，该大型波纹管部轴向上的每单位位移量的容积变化比该小型波纹管部在轴向上的每单位位移量的容积变化大，并且，该波纹管配置于所述挠性管的外侧且在轴向上弹性变形自如；非压缩性介质，其被封入到所述挠性管与所述波纹管之间；以及驱动部件，其使所述波纹管在轴向上弹性变形而使所述小型波纹管部收缩且使所述大型波纹管部膨胀，另一方面，使所述小型波纹管部膨胀且使所述大型波纹管部收缩来使所述挠性管在径向上弹性变形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-61558号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的技术使管体的寿命提高。
用于解决问题的方案
本发明的一技术方案是管体，其是被使用于供液构件的供液构件用管体，是能够利用加压而变形的空心的管体，所述管体的轴向截面具有彼此相对的两个长边部和彼此相对的两个短边部，各所述长边部与各所述短边部所形成的、4个角部分具有向外侧凸出地弯曲而成的形状，各所述长边部具有与所述角部分连续的向内侧凹陷而成的凹部，各所述短边部的除了所述角部分以外的部分是平坦形状。
对于上述管体，也可以是，所述长边部的凹部具有平坦部。
对于上述管体，也可以是，所述长边部的凹部具有向内侧凸出的弯曲形状部。
对于上述管体，也可以是，所述长边部的凹部的至少中央是比所述管体的其他部分的壁厚厚的壁厚。
对于上述管体，也可以是，所述长边部的凹部的直线长度是所述长边部的长度的20％～60％。
对于上述管体，也可以是，所述长边部的凹部的直线长度是各所述短边部的平坦形状的部分的长度的100％～140％。
对于上述管体，也可以是，所述长边部的长度是各所述长边部的各凹部彼此间的距离的150％～190％。
本发明的另一技术方案是泵装置，该泵装置在上述管体的外侧以隔开空间的方式具有外侧管体，通过向所述空间内供给气体，从而将所述管体内的液体进行供液，通过抽吸所述空间内的气氛，从而向所述管体内补充供液对象的液体。
发明的效果
根据本发明，能够使管体的寿命提高。
附图说明
图1是示意性地表示采用实施方式的管体，并装入到处理液供给系统的抗蚀剂涂敷装置的结构的概略的纵剖视图。
图2是表示适用到图1的抗蚀剂涂敷装置的抗蚀剂液供给装置的系统的概略的说明图。
图3是使用到图2的抗蚀剂液供给装置的泵装置的侧视图。
图4是图3的泵装置的外侧管体的立体图。
图5是图4的外侧管体的侧剖视图。
图6是图5的a-a线剖视图。
图7是表示实施方式的管体的尺寸的说明图。
图8是表示实施方式的管体的尺寸的说明图。
图9是表示实施方式的管体的尺寸的说明图。
图10是其他形态的管体的说明图。
图11是其他形态的管体的说明图。
图12是其他形态的管体的说明图。
图13是其他形态的管体的说明图。
图14是其他形态的管体的说明图。
图15是其他形态的管体的说明图。
具体实施方式
在半导体器件的制造工艺的光刻工序中，为了在半导体晶圆(以下，称为“晶圆”)等被处理体上形成防反射膜、抗蚀剂膜等涂敷膜、或对曝光后的抗蚀剂膜进行显影，使用抗蚀剂液、显影液等处理液。
对于该处理液，每次向例如供给喷嘴将处理所需要的定量进行供液。在供液时，以往以来大多使用了向具有挠性的管体的内侧引导处理液化学溶液那样的所谓管式隔膜泵(Tubephragm Pump)。
然而，在供液时利用作为加压流体的例如空气对所述管体进行了加压之际，管体因该加压时的压力而被压扁，根据此时的压扁状况，应力有时集中于管体的特定的部位。由于这种隔膜泵被反复使用，因此，所述的应力集中的部位容易破损。因此，寿命的提高成为课题。
因此，本发明的技术抑制所述这样的应力的集中而使管体的寿命提高。
以下，一边参照附图一边对本实施方式的管体进行说明。此外，在本说明书中，对于实质上具有同样的功能结构的要素，通过标注相同的附图标记而省略重复说明。
＜抗蚀剂涂敷装置＞
图1是表示采用本实施方式的管体，并装入到处理液供给系统的抗蚀剂涂敷装置10的结构的概略的纵剖视图。
抗蚀剂涂敷装置10具有能够封闭内部的处理容器11。在处理容器11的侧面形成有晶圆W的送入送出口(未图示)。在处理容器11内的中央部设置有保持晶圆W并使该晶圆W旋转的旋转卡盘12。旋转卡盘12具有水平的上表面，在该上表面设置有用于吸引例如晶圆W的吸引口(未图示)。利用来自该吸引口的吸引，能够将晶圆W吸附于旋转卡盘12上来保持。
旋转卡盘12具有卡盘驱动机构13，该卡盘驱动机构13具备例如马达等，该旋转卡盘12能够利用卡盘驱动机构13以预定的速度旋转。另外，在卡盘驱动机构13设置有缸等升降驱动源，旋转卡盘12能够上下运动。
在旋转卡盘12的周围设置有接住从晶圆W飞散或落下的液体并进行回收的杯14。在杯14的下表面连接有排出所回收的液体的排出管15和将杯14内的气氛进行排气的排气管16。
向旋转卡盘12上的晶圆W上喷出抗蚀剂液的涂敷喷嘴21支承于在处理容器11内沿着预定方向移动自如的臂22。并且，也如图2所示，涂敷喷嘴21与供给抗蚀剂液的抗蚀剂液供给装置30连接。
＜抗蚀剂液供给装置＞
接着，对向作为处理液喷出部的涂敷喷嘴21供给抗蚀剂液的抗蚀剂液供给装置30的结构进行说明。图2是表示抗蚀剂液供给装置30的结构的概略的说明图。抗蚀剂液供给装置30设置于例如化学品室(未图示)内。其中，化学品室用于向液处理装置供给各种处理液。
抗蚀剂液供给装置30具备：抗蚀剂液积存罐31，其是在内部积存抗蚀剂液的抗蚀剂液供给源；和缓冲罐32，其暂时积存从该抗蚀剂液积存罐31输送来的抗蚀剂液。
抗蚀剂液积存罐31能够更换，在该抗蚀剂液积存罐31的上部设置有向缓冲罐32输送抗蚀剂液的第1处理液供给管33。在第1处理液供给管33设置有阀V1、流量计34。
另外，在第1处理液供给管33处的阀V1的下游侧连接有流路36，该流路36与用于对缓冲罐32内进行加压而排出缓冲罐32内的抗蚀剂液的加压源(例如氮气供给源)35连通。在流路36设置有阀V2、V3。另外，在流路36也经由阀V4并行地与清洗液供给源37连通。利用这些阀V1～V4的开闭操作，进行抗蚀剂液从抗蚀剂液积存罐31向缓冲罐32的供给、抗蚀剂液从缓冲罐32的排出、清洗液向缓冲罐32的供给等。
缓冲罐32暂时积存从抗蚀剂液积存罐31输送来的抗蚀剂液，并且具有加压输送所积存的抗蚀剂液的加压输送功能。该缓冲罐32由例如管式隔膜泵构成，包含具有挠性的隔膜32a，由该隔膜32a形成暂时积存抗蚀剂液的积存室32b。该积存室32b内的容量通过隔膜32a变形而可变。因而，在更换抗蚀剂液积存罐31时，也能够使积存室32b内的抗蚀剂液与气体的接触最小化。
在缓冲罐32的上部设置有在排出缓冲罐32内的抗蚀剂液之际所使用的排放管38。在排放管38设置有作为排出阀发挥功能的阀V5。此外，在第1处理液供给管33也连接有具有阀V6的排放管39。
在缓冲罐32经由供排气管42连接有用于使隔膜32a变形的电-气调压阀41。在供排气管42设置有流量计43。在电-气调压阀41连接有未图示的加压源、减压源。利用这些加压源、减压源的切换动作，能够使隔膜32a变形。
在缓冲罐32的下部设置有第2处理液供给管51。第2处理液供给管51分支成具有过滤器52的清洁化流路53以及与随后论述的泵装置100连通的流路54。过滤器52用于去除抗蚀剂液中的微小的气泡。所去除的气泡从排放管55向系统外排出。此外，在第2处理液供给管51设置有阀V11，在清洁化流路53设置有阀V12、气泡检测部56。
在流路54设置有具有实施方式的管体的泵装置100。泵装置100具有管式隔膜结构。在该泵装置100连接有供排气管60。在供排气管60设置有流量计61和电-气调压阀62。针对泵装置100进行的加压、减压由该电-气调压阀62控制。在流路54处的泵装置100的前后设置有阀V14、V15、压力计63。
并且，清洁化流路53和流路54在压力计63的下游侧再次汇合，之后构成第3处理液供给管71，并与涂敷喷嘴21连通。在第3处理液供给管71设置有流量计72、阀V21。
＜泵装置＞
基于图3～图6详细论述泵装置100的结构。图3表示泵装置100的侧面。泵装置100在其两端部具有用于与流路54连接的连接部101、102。并且，如图4、图5、图6所示，泵装置100具有外侧管体110和收容到该外侧管体110内的管体120。
外侧管体110和管体120均具有空心形状，由具有挠性的合成树脂形成。外侧管体110和管体120通过在各两端部相互熔敷等而被固着，在外侧管体110与管体120的间形成有空间S。在外侧管体110形成有与空间S连通的孔103，已述的供排气管60与该孔103连接。
图6表示图5中的a-a线截面，即轴向截面。如该图6所示，外侧管体110的轴向截面具有长圆形状，该长圆形状在两侧具有圆弧部。收容于该外侧管体110的内侧的管体120的轴向截面具有相对的长边部121、122和相对的短边部123、124。并且，各所述长边部121、122与各所述短边部123、124形成的4个角部分131、132、133、134具有向外侧凸出地弯曲而成的形状。
长边部121、122分别具有向内侧凹陷而成的凹部121a、122a。本实施方式中，长边部121、122的凹部121a、122a具有平坦形状，该平坦形状的部分成为平坦部。另外，各短边部123、124的除了角部分131、132、133、134以外的部分是平坦形状。
接着，基于图7～图9对实施方式中的尺寸的比率进行说明。首先，长边部121、122的凹部121a、122a的直线长度设定成长边部121、122的长度的20％～60％。将此结合图7来说的话，图中的A/B设定成20％～60％。优选是30％～50％，最优选是40％左右。
另外，长边部121、122的凹部121a、122a的直线长度设定成短边部123、124的平坦形状的部分123a的长度的100％～140％。将此结合图8来说的话，图中的A/C设定成100％～140％。优选是110％～130％，最优选是120％左右。
而且，长边部121、122的长度，即短边部123、124彼此间的距离设定成长边部121、122的凹部121a、122a彼此间的距离的150％～190％。将此结合图9来说的话，图中的B/D设定成150％～190％。优选是160％～180％，最优选是170％左右。
上述的尺寸的比率是发明人等进行实验、模拟而获得的见解。通过根据例如管体120的材质、其厚度、由管体120供液的处理液的粘度等在上述范围内选择恰当的这些比率，从而获得良好的结果，即管体120的寿命的提高。
＜作用＞
实施方式的泵装置100具有以上的结构，若向泵装置100的管体120内供给预定量的来自缓冲罐32的处理液，例如抗蚀剂液，则阀V14关闭，阀V15、阀V21敞开。若在该状态下经由电-气调压阀62从供排气管60向外侧管体110与管体120之间的空间S供给预定压的流体，例如空气，则如图6所示，朝向内侧对管体120的长边部121、122施加压力。
此时，长边部121、122比短边部123、124长，而且具有凹部121a、122a，因此，容易因所述压力而被压扁。另一方面，管体120的短边部123、124比长边部121、122短，而且其除了角部分131～134之外的部分是平坦形状，因此，难以由于加压而变形。
由此，管体120内的抗蚀剂液被恰当地从管体120内挤出，经由第3处理液供给管71向涂敷喷嘴21供液。
在该情况下，如所述那样管体120的轴向截面整体上具有角部较圆的长方形，即，长边部121、122与短边部123、124之间的4个角部分131、132、133、134向外侧凸出地弯曲而成的形状，而且，在长边部121、122设置有凹部121a、122a，因此，容易从凹部121a、122a被压扁。另一方面，短边部123、124比长边部121、122短，而且，除了角部分131～134之外的部分是平坦形状，因此，难以由于加压而变形。并且，角部分131、132、133、134具有向外侧凸出地弯曲而成的形状，因此，整体上抑制了应力集中的部分。
因而，即使反复使用，也能够抑制起因于应力的集中的特定的部位劣化而破损的情况，能够使管体120的寿命提高。另外，通过采用所述的形状，能够容易地预测加压时的管体120的压扁方式。由此，通过根据管体120的材质、其厚度、由管体120供液的处理液的粘度等适当变更上述那样的尺寸比率，也能够恰当地控制加压时的管体的压扁方式(变形)。
另外，如上述那样，短边部123、124的除了角部分131～134之外的部分是平坦形状，在加压供液时难以变形，因此，在加压供液时短边部123、124向外侧鼓出的程度较小，能够防止与外侧管体110接触。出于这点考虑，也能够使管体120的寿命提高。
＜其他形态＞
本公开的技术并不限于上述的形状。图10～图15所示的形状的管体均能够抑制应力的集中，同时也还能够起到其他作用效果。
对于图10所示的管体120，在短边部123、124，在内侧设置有凸的弯曲部123b、124b。由此，能够进一步防止在加压供液时短边部123、124向外侧鼓出而与外侧管体110接触的情况。另外，能够一并使与外侧管体110之间的空间S的容积增大而对粘度较高的处理液恰当地进行供液。
图11所示的管体120的长边部121、122的凹部121b、122b具有向内侧凸出地弯曲而成的形状。由此，能够使管体120与外侧管体110之间的空间S的容积增大而对粘度较高的处理液恰当地进行供液。
图12所示的管体120的长边部121、122的凹部121a、122a和短边部123、124的平坦部分由壁厚比管体120的其他部分的壁厚厚的材质形成。由此，该厚壁的部分难以由于加压而变形。根据该结构，对于该厚壁部分，在加压供液时位移变少，其结果，应力更加集中于角部分131～134，但该角部分131～134是向外侧凸出地弯曲而成的形状，因此，应力不会集中于特定部位。
图13所示的管体120与图7～图9所示的管体120相比，长边部121、122的凹部121a、122a的平坦部分和短边部123、124的平坦部分设定得较长。根据该结构的图12的管体120，存在应力更加集中于角部分131～134的倾向，但整体上成为坚固的管体。
图14所示的管体120与图7～图9所示的管体120相比，长边部121、122的凹部121a、122a设定得较短。与此相伴，角部分131～134成为更加自长边部121、122侧鼓出来的形状。根据该形状的管体120，能够使管体120与外侧管体110之间的空间S的容积增大而对粘度较高的处理液恰当地进行供液。
图15所示的管体120与图7～图9所示的管体120相比，增厚构成管体120的合成树脂的壁厚，由此，即使万一应力集中于特定部位，也能够抑制该特定部位破损，而能够使寿命进一步提高。
应该认为此次所公开的实施方式在全部的点都是例示，并非限制性的。上述的实施方式还可以不脱离所附的权利要求书及其主旨地以各种形态进行省略、置换、变更。
此外，以下这样的结构也属于本公开的保护范围。
(1)一种管体，其是供液构件用管体，该供液构件用管体被使用于供液构件，是能够利用加压而变形的空心的管体，其中，
所述管体的轴向截面具有彼此相对的两个长边部和彼此相对的两个短边部，
各所述长边部与各所述短边部所形成的、4个角部分具有向外侧凸出地弯曲而成的形状，
各所述长边部具有与所述角部分连续的、向内侧凹陷而成的凹部，
各所述短边部的除了所述角部分以外的部分是平坦形状。
在此所谓的平坦形状不仅包括轴向截面的形状是直线的情况，也包括例如±110mm程度的弯曲的形状。不过，此时，期望的是该平坦形状的长度为长边方向的宽度的20％以下，即在图7、图9中所示的B的长度的20％以下。
(2)根据(1)所述的管体，其中，所述长边部的凹部具有平坦部。
(3)根据(1)所述的管体，其中，所述长边部的凹部具有向内侧凸出的弯曲形状部。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的管体，其中，所述长边部的凹部的至少中央是比所述管体的其他部分的壁厚厚的壁厚。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的管体，其中，所述长边部的凹部的直线长度是所述长边部的长度的20％～60％。
(6)根据(1)～(5)中任一项所述的管体，其中，所述长边部的凹部的直线长度是各所述短边部的平坦形状的部分的长度的100％～140％。
(7)根据(1)～(6)中任一项所述的管体，其中，所述长边部的长度是各所述长边部的各凹部彼此间的距离的150％～190％。
(8)一种泵装置，其在上述(1)～(7)中任一项所述的管体的外侧以隔开空间的方式具有外侧管体，通过向所述空间内供给气体，对所述管体内的液体进行供液，通过抽吸所述空间内的气氛，从而向所述管体内补充供液对象的液体。

Claims (8)

1.一种管体，其是被使用于供液构件的供液构件用管体，所述管体在其两端部与流路连接，并且所述管体是能够利用加压而变形的空心的管体，其特征在于，
所述管体被配置成通过对在外侧管体与该管体之间形成的外部空间的加压和减压而变形，其中所述管体收容在所述外侧管体内，
所述管体能够随着对所述外部空间进行加压和减压引起的所述外部空间的变形而重复地进行从所述管体的供液以及向所述管体内的液体的补充，
所述管体的轴向截面在加压和减压的状态下具有彼此相对的两个长边部和彼此相对的两个短边部，
各所述长边部与各所述短边部所形成的、4个角部分在加压和减压的状态下具有向外侧凸出地弯曲而成的形状，
各所述长边部在加压和减压的状态下具有与所述角部分连续的向内侧凹陷而成的凹部，
各所述短边部的除了所述角部分以外的部分在加压和减压的状态下是平坦形状。
2.根据权利要求1所述的管体，其特征在于，
所述长边部的凹部具有平坦部。
3.根据权利要求1所述的管体，其特征在于，
所述长边部的凹部具有向内侧凸出的弯曲形状部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的管体，其特征在于，
所述长边部的凹部的至少中央是比所述管体的其他部分的壁厚厚的壁厚。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的管体，其特征在于，
所述长边部的凹部的直线长度是所述长边部的长度的20％～60％。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的管体，其特征在于，
所述长边部的凹部的直线长度是各所述短边部的平坦形状的部分的长度的100％～140％。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的管体，其特征在于，
所述长边部的长度是各所述长边部的各凹部彼此间的距离的150％～190％。
8.一种泵装置，其特征在于，
该泵装置在权利要求1～7中任一项所述的管体的外侧以隔开空间的方式具有所述外侧管体，
通过向所述空间内供给气体，从而将所述管体内的液体进行供液，
通过抽吸所述空间内的气体，从而向所述管体内补充供液对象的液体。
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