JP2016084803A - ポンプ、ポンプ装置及び液供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】液体の滞留を抑制する。【解決手段】ポンプ１００は、弾性を有し移送対象の液体が流通するチューブ１０２と、チューブ１０２の外側を覆い、チューブ１０２の外表面との間の内部空間Ｖで気体を保持するチューブ用筐体１０４と、内部空間Ｖへの気体の供給と内部空間Ｖからの気体の排出を行う電空レギュレータＲＥとを備える。【選択図】図６

Description

本開示は、ポンプ、ポンプ装置及び液供給システムに関する。

特許文献１，２は、基板（例えば、半導体基板）の微細加工などを行うにあたり、液供給システムを用いて、ノズルから基板の表面に液体を供給することを開示している。特許文献１に記載の液供給システムは、送液のためにベローズポンプを用いている。特許文献２に記載の液供給システムは、送液のためにダイアフラムポンプを用いている。

特開２００８−３０５９８０号公報 特開２０１２−１５１１９７号公報

ベローズポンプは、液体を吸引及び吐出するために、蛇腹状のベローズを有する。ベローズの蛇腹部は、ベローズポンプの動作の際に、ベローズを構成する薄膜部材が折りたたまれる。そのため、蛇腹部近傍において狭隘な空間が生ずる。ダイアフラムポンプは、液体を吸引及び吐出するために、可撓性を有する薄膜が本体に取り付けられている。薄膜は、ダイアフラムポンプの動作の際に、本体に対して近接する。そのため、薄膜と本体とが接続される箇所の近傍において狭隘な空間が生ずる。従って、これらの狭隘な空間には液体が滞留しやすい。

液体中には、元来パーティクル（微細粒子）等の異物が含まれうる。そのため、上記の狭隘な空間に液体が滞留すると、液体中のパーティクル濃度が高まる。パーティクルの濃度が高まった液体がノズルから基板に吐出されると、多数のパーティクルが基板に付着してしまうため、処理された基板に欠陥が生じうる。

そこで、本開示は、液体の滞留を抑制することが可能なポンプ、ポンプ装置及び液供給システムを説明する。

本開示の一つの観点に係るポンプは、弾性を有し移送対象の液体が流通するチューブと、チューブの外側を覆い、チューブの外表面との間の内部空間で気体を保持するチューブ用筐体と、内部空間への気体の供給と内部空間からの気体の排出を行う供給排出部とを備える。

本開示の一つの観点に係るポンプでは、供給排出部が内部空間において気体を供給及び排出することにより、チューブ周りを加圧又は減圧している。そのため、チューブ周りが加圧されたときには、チューブが潰れて、チューブ内の液体がチューブ外に押し出される。一方、チューブ周りが減圧されたときには、チューブが膨らみ、チューブ内に液体が充填される。ベローズポンプやダイアフラムポンプと比較して、チューブには、液体が滞留しやすい狭隘な空間が少ない。そのため、液体の滞留を抑制することが可能となる。従って、液体中のパーティクル濃度が高まり難くなる。加えて、本開示の一つの観点に係るポンプでは、液体の移送のためにチューブに対して気圧を作用させている。そのため、チューブに対して液圧を作用させる場合と比較して、構成を簡素化することが可能となる。

チューブは、その中心軸に沿って延び且つ中心軸側に向けて窪む凹溝を有してもよい。この場合、凹溝の近傍が変形しやすくなっているので、チューブ周りが加圧又は減圧されると、凹溝の近傍が他の部分に先んじてチューブの径方向に潰れるか又は拡がる。そのため、凹溝を有するチューブでは、凹溝の近傍においてチューブがその周囲の気圧に応じて連続的に変形しやすく、チューブが突然変形することを抑制できる。

チューブはチューブ用筐体を貫通して延びており、チューブのうち凹溝を有する部分はチューブ用筐体内に位置していてもよい。チューブがチューブ用筐体を貫通していない場合、チューブ用筐体の出入口にチューブと他の液送ラインとを接続するための接続部材を要するので、接続部材において狭隘な空間が生ずる虞がある。しかしながら、チューブがチューブ用筐体を貫通して延びている場合には、接続部材を要せず、そのような狭隘な空間が生じ難い。従って、液体の滞留をより抑制することが可能となる。

チューブは３つの凹溝を有し、３つの凹溝はそれぞれ、チューブの周方向において略同一間隔となるように配置されていてもよい。この場合、チューブの周方向において、凹部と凸部とが１つずつ略同一間隔に並んでいる。そのため、チューブ周りが加圧されると、チューブの周方向においてチューブが略均一に潰れる。従って、チューブが局所的に大きく変形して、チューブに過剰な応力が生じ難くなる。また、チューブが３つの凹溝を有しているので、チューブの変形量を確保しつつ、チューブの小型化を図ることができる。加えて、チューブが３つの凹溝を有しているので、チューブ周りの気圧に応じてチューブが連続的に変形しやすく、チューブに突然の大きな変形が生じ難い。従って、チューブの状態を安定して制御することができる。

本開示の他の観点に係るポンプ装置は、上記のポンプと、主部と、主部よりも厚さが薄く且つ主部から外方に向けて延びる細長部とを有する筐体とを備え、主部は供給排出部を収容し、細長部はチューブ及びチューブ用筐体を収容する。

本開示の他の観点に係るポンプ装置では、上記のポンプと同様の作用効果を奏する。ところで、２つのポンプ装置を利用する場合には、これらを組み合わせて一組のポンプ装置セットを構成することが考えられる。このとき、２つのポンプ装置の組み合わせ方によっては、一組のポンプ装置セットが嵩張る場合がある。しかしながら、本開示の他の観点に係るポンプ装置では、筐体の細長部にチューブ及びチューブ用筐体が収容されている。そのため、主部同士が重なり合わない状態で、長尺となりがちではあるが厚さが薄い細長部同士を重ね合わせることで、一組のポンプ装置セットの厚さを抑制しつつ全体として小型化を図ることが可能となる。

本開示の他の観点に係る液供給システムは、上記のポンプと、ポンプと液源とを接続する第１の送液ラインと、ポンプと液体が吐出されるノズルとを接続する第２の送液ラインと、ポンプ内を延びる第３の送液ラインとを備え、第３の送液ラインの少なくとも一部は、チューブによって構成されている。

本開示の他の観点に係る液供給システムでは、上記のポンプと同様の作用効果を奏する。

本開示の他の観点に係る液供給システムは、第１の送液ライン上に配置されたフィルタと、第１の送液ライン上で且つフィルタと液源との間に配置されたアシストポンプとをさらに備えてもよい。第１の送液ライン上にフィルタが配置されている場合、フィルタはポンプの上流側に存在している。フィルタの前後においては圧力損失が生ずるので、液体の粘度によっては、ポンプの吸引力が不足してポンプからの吐出量が低下したり、液体が発泡しうる。しかしながら、第１の送液ライン上で且つフィルタと液源との間にアシストポンプが配置されているので、アシストポンプによって加圧された液体を下流側のフィルタ及びポンプに送り出すことができる。そのため、アシストポンプの下流側において液体が正圧になりやすい。従って、圧力損失によってフィルタの下流側において液体の圧力が低下した場合でも、フィルタの下流側においても液体が正圧になりやすい。その結果、液体が中粘度や高粘度の場合であっても、液体中の異物等をフィルタによって除去しつつ、ポンプからの吐出量の低下及び液体の発泡を抑制することが可能となる。

アシストポンプのうち液体の流入口は、液源のうち液体の吐出口と一体化されていてもよい。アシストポンプが動作すると、アシストポンプの上流側において圧力が低下し、負圧が生じて液体が発泡しうる。しかしながら、この場合、アシストポンプの流入口と液源の吐出口とが一体化されて両者が極めて近接しているので、負圧が生じうる領域がほとんど存在しない。従って、液体の発泡を極めて抑制することが可能となる。

本開示に係るポンプ、ポンプ装置及び液供給システムによれば、液体の滞留を抑制することが可能となる。

図１は、基板処理システムを示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、塗布ユニットを示す模式図である。 図５は、液供給システムを示す図である。 図６は、ポンプの断面を概略的に示す図である。 図７の（ａ）はチューブを示す側面図であり、図７の（ｂ）は図７の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図８は、ポンプ装置を示す斜視図である。 図９は、送液時における、液供給システムの動作を説明するための図である。 図１０は、チューブが潰れた状態を示す断面図である。 図１１は、一組のポンプ装置を示す斜視図である。 図１２は、他の例に係る液供給システムを示す図である。 図１３は、ポンプ及びアシストポンプの動作を説明するためタイミングチャートである。 図１４は、他の例に係るアシストポンプを主として示す断面図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［基板処理システムの構成］
基板処理システム１は、塗布現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、レジスト膜の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜（感光性被膜）の露光対象部分にエネルギー線を照射する。エネルギー線としては、例えばＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、ｇ線、ｉ線又は極端紫外線（ＥＵＶ：Extreme Ultraviolet）が挙げられる。

塗布現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、ウエハＷ（基板）の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。本実施形態において、ウエハＷは円板状を呈するが、円形の一部が切り欠かれていたり、多角形など円形以外の形状を呈するウエハを用いてもよい。ウエハＷは、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。

図１〜図３に示されるように、塗布現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インターフェースブロック６とを備える。キャリアブロック４、処理ブロック５及びインターフェースブロック６は、水平方向に並んでいる。

キャリアブロック４は、キャリアステーション１２と搬入搬出部１３とを有する。キャリアステーション１２は、複数のキャリア１１を支持する。キャリア１１は、例えば複数枚のウエハＷを密封状態で収容し、ウエハＷを出し入れするための開閉扉（不図示）を側面１１ａ側に有する（図３参照）。キャリア１１は、側面１１ａが搬入搬出部１３側に面するように、キャリアステーション１２上に着脱自在に設置される。

搬入搬出部１３は、キャリアステーション１２と処理ブロック５との間に位置する。搬入搬出部１３は、キャリアステーション１２上の複数のキャリア１１にそれぞれ対応する複数の開閉扉１３ａを有する。側面１１ａの開閉扉と開閉扉１３ａとを同時に開放することで、キャリア１１内と搬入搬出部１３内とが連通する。搬入搬出部１３は受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウエハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウエハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。

処理ブロック５は、ＢＣＴモジュール１４と、ＣＯＴモジュール１５と、ＴＣＴモジュール１６と、ＤＥＶモジュール１７とを有する。ＢＣＴモジュール１４は下層膜形成モジュールである。ＣＯＴモジュール１５はレジスト膜形成モジュールである。ＴＣＴモジュール１６は上層膜形成モジュールである。ＤＥＶモジュール１７は現像処理モジュールである。これらのモジュールは、床面側からＤＥＶモジュール１７、ＢＣＴモジュール１４、ＣＯＴモジュール１５、ＴＣＴモジュール１６の順に並んでいる。

ＢＣＴモジュール１４は、ウエハＷの表面上に下層膜を形成するように構成されている。ＢＣＴモジュール１４は、複数の塗布ユニット（不図示）と、複数の熱処理ユニット（不図示）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ２とを内蔵している。塗布ユニットは、下層膜形成用の塗布液をウエハＷの表面に塗布するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＢＣＴモジュール１４において行われる熱処理の具体例としては、塗布液を硬化させて下層膜とするための加熱処理が挙げられる。

ＣＯＴモジュール１５は、下層膜上に熱硬化性且つ感光性のレジスト膜を形成するように構成されている。ＣＯＴモジュール１５は、複数の塗布ユニットＵ１と、複数の熱処理ユニットＵ２と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ３とを内蔵している（図２及び図３参照）。塗布ユニットＵ１は、レジスト膜形成用の処理液（レジスト剤）を下層膜の上に塗布するように構成されている。熱処理ユニットＵ２は、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＣＯＴモジュール１５において行われる熱処理の具体例としては、塗布液を硬化させてレジスト膜とするための加熱処理（ＰＡＢ：Pre Applied Bake）が挙げられる。

ＴＣＴモジュール１６は、レジスト膜上に上層膜を形成するように構成されている。ＴＣＴモジュール１６は、複数の塗布ユニット（不図示）と、複数の熱処理ユニット（不図示）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ４とを内蔵している。塗布ユニットは、上層膜形成用の塗布液をウエハＷの表面に塗布するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。ＴＣＴモジュール１６において行われる熱処理の具体例としては、塗布液を硬化させて上層膜とするための加熱処理が挙げられる。

ＤＥＶモジュール１７は、露光されたレジスト膜の現像処理を行うように構成されている。ＤＥＶモジュール１７は、複数の現像ユニット（不図示）と、複数の熱処理ユニット（不図示）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ５と、これらのユニットを経ずにウエハＷを搬送する直接搬送アームＡ６とを内蔵している。現像ユニットは、レジスト膜を部分的に除去してレジストパターンを形成するように構成されている。熱処理ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行う。ＤＥＶモジュール１７において行われる熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Post Exposure Bake）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Post Bake）等が挙げられる。

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている（図２及び図３参照）。棚ユニットＵ１０は、床面からＴＣＴモジュール１６に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウエハＷを昇降させる。

処理ブロック５内におけるインターフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている（図２及び図３参照）。棚ユニットＵ１１は床面からＤＥＶモジュール１７の上部に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

インターフェースブロック６は、受け渡しアームＡ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。受け渡しアームＡ８は、棚ユニットＵ１１のウエハＷを取り出して露光装置３に渡し、露光装置３からウエハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻すように構成されている。

［塗布ユニットの構成］
続いて、図４を参照して、塗布ユニット（塗布装置）Ｕ１についてさらに詳しく説明する。塗布ユニットＵ１は、図４に示されるように、回転保持部２０と、駆動部３０と、ポンプ装置２００と、制御部５０とを備える。

回転保持部２０は、回転部２１と、保持部２３とを有する。回転部２１は、上方に突出したシャフト２２を有する。回転部２１は、例えば電動モータ等を動力源としてシャフト２２を回転させる。保持部２３は、シャフト２２の先端部に設けられている。保持部２３上にはウエハＷが配置される。保持部２３は、例えば吸着等によりウエハＷを略水平に保持する。すなわち、回転保持部２０は、ウエハＷの姿勢が略水平の状態で、ウエハＷの表面に対して垂直な軸（回転軸）周りでウエハＷを回転させる。本実施形態では、回転軸は、円形状を呈するウエハＷの中心を通っているので、中心軸でもある。本実施形態では、図４に示されるように、回転保持部２０は、上方から見て時計回りにウエハＷを回転させる。

駆動部３０は、ノズルＮを駆動するように構成されている。駆動部３０は、ガイドレール３１と、スライドブロック３２と、アーム３３とを有する。ガイドレール３１は、回転保持部２０（ウエハＷ）の上方において水平方向に沿って延びている。スライドブロック３２は、ガイドレール３１に沿って水平方向に移動可能となるように、ガイドレール３１に接続されている。アーム３３は、上下方向に移動可能となるように、スライドブロック３２に接続されている。アーム３３の下端にはノズルＮが接続されている。

駆動部３０は、例えば電動モータ等の動力源（図示せず）により、スライドブロック３２及びアーム３３を移動させ、これに伴ってノズルＮを移動させる。平面視において、ノズルＮは、塗布液の吐出時において、ウエハＷの回転軸に直交する直線上をウエハＷの径方向に沿って移動する。

ポンプ装置２００は、制御部５０からの制御信号を受けて、塗布液を液源（例えば、後述の液ボトルＢ又は液タンクＴ１）からノズルＮに送液し、ノズルＮからウエハＷの表面Ｗａに吐出させる。詳しくは後述するが、ポンプ装置２００、ノズルＮ及び液源は、塗布液を目的物（本実施形態ではウエハＷ）に供給するための液供給システム４０の一要素である。

ノズルＮは、ウエハＷの表面Ｗａに向けて下方に開口している。塗布液は、ウエハＷの表面Ｗａに塗布膜Ｒ（図４参照）を形成するために用いられる液である。塗布液としては、例えば、レジストパターンを形成するためのレジスト液や、反射防止膜（例えば、下層反射防止コーティング（ＢＡＲＣ）膜、シリコン含有反射防止コーティング（ＳｉＡＲＣ）膜）を形成するための液などが挙げられる。ウエハＷの表面Ｗａに吐出された処理液が乾燥すると、図４に示されるように、ウエハＷの表面Ｗａに塗布膜Ｒが形成される。

制御部５０は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成され、塗布ユニットＵ１を制御する。制御部５０は、制御条件の設定画面を表示する表示部（図示せず）と、制御条件を入力する入力部（図示せず）と、コンピュータ読み取り可能な記録媒体からプログラムを読み取る読取部（図示せず）とを有する。記録媒体は、塗布ユニットＵ１に塗布処理を実行させるためのプログラムを記録している。このプログラムが制御部５０の読取部によって読み取られる。記録媒体としては、例えば、半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクであってもよい。制御部５０は、入力部に入力された制御条件と、読取部により読み取られたプログラムとに応じて塗布ユニットＵ１を制御し、塗布処理を塗布ユニットＵ１に実行させる。

［液供給システムの構成］
液供給システム４０の構成について、図５を参照して説明する。液供給システム４０は、図５に示されるように、液ボトルＢと、液タンクＴ１，Ｔ２と、ポンプ１００と、フィルタ装置Ｆと、配管（送液ライン）Ｄ１〜Ｄ７と、バルブＶ１〜Ｖ７と、圧力センサ（圧力測定部）ＰＳ１，ＰＳ２と、ノズルＮと、制御部Ｃとを備える。

配管Ｄ１の上流端は、Ｎ_２ガス源に接続されている。配管Ｄ１の下流端は、液ボトルＢの上蓋近傍に位置するように、液ボトルＢの上蓋部分に接続されている。液ボトルＢは、塗布液をノズルＮに供給するための供給源（液源）として機能する。配管Ｄ１上にはバルブＶ１が設けられている。バルブＶ１は、空気を利用して弁を開閉（オン／オフ）させるエアオペレートバルブである。

配管Ｄ２の上流端は、液ボトルＢの下底近傍に位置するように、液ボトルＢの上蓋部分に接続されている。配管Ｄ２の下流端は、液タンクＴ１の上蓋寄りに位置するように、液タンクＴ１の上蓋部分に接続されている。液タンクＴ１は、液ボトルＢから排出された塗布液を一時的に貯留する貯留部として機能すると共に、塗布液をノズルＮに供給するための供給源（液源）としても機能する。

配管Ｄ３の上流端は、液タンクＴ１の下底部分に接続されている。配管Ｄ３の下流端は、ノズルＮに接続されている。配管Ｄ３上には、上流側から順に、バルブＶ２、フィルタ装置Ｆ、液タンクＴ２、バルブＶ３、ポンプ１００、圧力センサＰＳ１、バルブＶ４、及びバルブＶ５が設けられている。

バルブＶ２〜Ｖ５は、バルブＶ１と同様のエアオペレートバルブである。バルブＶ５は、ノズルＮから吐出される塗布液の流量を所定の大きさに制御する機能（流量制御機能）を有していてもよい。バルブＶ５は、ノズルＮからの塗布液の吐出を停止させる際に、ノズルＮに塗布液が滞留しないようノズルＮ内の塗布液を吸引する機能（サックバック機能）を有していてもよい。

フィルタ装置Ｆは、塗布液に含まれるパーティクルなどの異物を除去するフィルタが筐体内に設けられたものである。液タンクＴ２は、フィルタ装置Ｆの出口から排出された塗布液内に残存する気泡を取り除く。ポンプ１００は、詳しくは後述するが、液タンクＴ２内の塗布液を吸引してノズルＮに向けて送り出す。圧力センサＰＳ１は、ポンプ１００（後述するチューブ１０２）を流通する塗布液の圧力（液圧）を測定する。圧力センサＰＳ１は、測定した液圧の値を示す信号を制御部Ｃに送信する。

配管Ｄ４の上流端は、フィルタ装置Ｆの排気口に接続されている。配管Ｄ４の下流端は、系外（システム外）に通じている。そのため、塗布液がフィルタ装置Ｆを通過する際に処理液から分離された気体は、配管Ｄ４を通じて系外に排出される。配管Ｄ４上には、バルブＶ６が設けられている。バルブＶ６は、バルブＶ１と同様のエアオペレートバルブである。

配管Ｄ５の上流端は、液タンクＴ２の排気口に接続されている。配管Ｄ５の下流端は、バルブＶ６の下流側において配管Ｄ５に接続されている。そのため、液タンクＴ２において塗布液から分離された気体は、配管Ｄ５を通じて系外（システム外）に排出される。配管Ｄ５上には、バルブＶ７が設けられている。バルブＶ７は、バルブＶ１と同様のエアオペレートバルブである。

配管Ｄ６の一端は、ポンプ１００（後述するチューブ用筐体１０４）に接続されている。配管Ｄ６の他端は、電空レギュレータ（供給排出部）ＲＥに接続されている。電空レギュレータＲＥは、制御部Ｃからの制御信号に基づいて開閉動作する電磁弁を有している。電空レギュレータＲＥは、電磁弁の開度に応じて、空気源から空気を吸入し又は外部に空気を排出する。これにより、電空レギュレータＲＥは、ポンプ１００内（後述する内部空間Ｖ内）における空気の圧力（気圧）を調節する。配管Ｄ６上には、圧力センサＰＳ２が設けられている。圧力センサＰＳ２は、ポンプ１００内（後述する内部空間Ｖ内）における空気の圧力（気圧）を測定する。圧力センサＰＳ２は、測定した気圧の値を示す信号を制御部Ｃに送信する。

制御部Ｃは、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成され、電空レギュレータＲＥを制御する。制御部Ｃは、制御条件の設定画面を表示する表示部（図示せず）と、制御条件を入力する入力部（図示せず）と、コンピュータ読み取り可能な記録媒体からプログラムを読み取る読取部（図示せず）とを有する。記録媒体は、ポンプ１００による送液処理を実行させるためのプログラムを記録している。このプログラムが制御部Ｃの読取部によって読み取られる。記録媒体としては、例えば、半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクであってもよい。制御部Ｃは、入力部に入力された制御条件と、読取部により読み取られたプログラムとに応じて電空レギュレータＲＥを制御し、送液処理をポンプ１００に実行させる。

［ポンプの構成］
続いて、図６及び図７を参照して、ポンプ１００の構成を説明する。ポンプ１００は、図６に示されるように、チューブ１０２と、チューブ用筐体１０４と、上述の電空レギュレータＲＥとを有する。

チューブ１０２は、可撓性及び弾性を有している。すなわち、チューブ１０２は、内側や外側から外力が付与されると、元の形状に戻ろうとする性質を有する。チューブ１０２は、例えばフッ素樹脂によって構成されていてもよい。チューブ１０２の一端はバルブＶ３に接続されている（図５参照）。チューブ１０２の他端は圧力センサＰＳ１に接続されている（同図参照）。すなわち、チューブ１０２は、配管Ｄ３の一部を構成している。チューブ１０２は、図６及び図７に示されるように、厚肉部１０２ａと、薄肉部１０２ｂとを含む。

厚肉部１０２ａは、円筒状を呈している。厚肉部１０２ａの外径は例えば１２．７ｍｍ程度であってもよい。厚肉部１０２ａの内径は例えば９．５ｍｍ程度であってもよい。厚肉部１０２ａの壁厚は例えば１．６ｍｍ程度であってもよい。

薄肉部１０２ｂは、一対の厚肉部１０２ａの間において延びている。すなわち、薄肉部１０２ｂの両端部にはそれぞれ、厚肉部１０２ａが接続されている。薄肉部１０２ｂの壁厚は例えば０．２ｍｍ程度であってもよい。

薄肉部１０２ｂは、図７に示されるように、凹溝１０２ｃを有している。凹溝１０２ｃは、チューブ１０２の中心軸（チューブ１０２の延在方向）に沿って延びている。凹溝１０２ｃは、チューブ１０２の中心軸側（チューブ１０２の内側）に向けて窪んでいる。薄肉部１０２ｂ（チューブ１０２）は、凹溝１０２ｃを複数有していてもよい。本実施形態では、薄肉部１０２ｂ（チューブ１０２）は、３つの凹溝１０２ｃを有している。これらの３つの凹溝１０２ｃは、図７の（ｂ）に示されるように、チューブ１０２の周方向において略同一間隔となるように配置されている。すなわち、本実施形態の薄肉部１０２ｂは、その周方向において、凹部と凸部とが１つずつ略同一間隔に並んだ形状を呈している。

図６に戻って、チューブ用筐体１０４は、円筒状を呈している。チューブ用筐体１０４は、チューブ１０２の外側を覆うようにチューブ１０２の一部を収容している。チューブ用筐体１０４は、チューブ１０２の中心軸（チューブ１０２の延在方向）に沿って、チューブ１０２と同軸状に延びている。換言すれば、チューブ１０２は、チューブ用筐体１０４を貫通して延びている。チューブ１０２の薄肉部１０２ｂは、チューブ用筐体１０４内に位置している。チューブ１０２の外表面とチューブ用筐体１０４との間には、気体（空気）が保持される内部空間Ｖが構成されている。チューブ用筐体１０４には配管Ｄ６の一端が接続されている。これにより、内部空間Ｖへの気体の供給と内部空間Ｖからの気体の排出とが、電空レギュレータＲＥによって行われる。

［ポンプ装置］
本実施形態において、以上に説明した液供給システム４０を構成する一部の要素は、図５に示されるように、送液システム６０を構成している。送液システム６０を構成する要素としては、例えば、ポンプ１００、フィルタ装置Ｆ、制御部Ｃ、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２、液タンクＴ２、電空レギュレータＲＥ、バルブＶ２〜Ｖ４，Ｖ６，Ｖ７、配管Ｄ３の一部、及び配管Ｄ４，Ｄ５が含まれる。ポンプ装置２００は、図８に示される筐体２０２と、送液システム６０を構成する各要素とを有する。

筐体２０２は、図８に示されるように、主部２０２ａと、細長部２０２ｂとを有する。主部２０２ａ及び細長部２０２ｂは一体的に構成されている。主部２０２ａは、直方体形状を呈している。主部２０２ａは、他の面よりも比較的面積が大きい一対の主面Ｓ１と、一対の側面Ｓ２と、一対の端面Ｓ３とを含む。主部２０２ａは、ポンプ要素のうち、少なくともフィルタ装置Ｆ、制御部Ｃ、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２、液タンクＴ２、及び電空レギュレータＲＥを収容している。

細長部２０２ｂは、主部２０２ａの側面Ｓ２から外方に向けて直線状に延びている。細長部２０２ｂの延在方向は、本実施形態において、一対の側面Ｓ２の対向方向に沿っている。ただし、細長部２０２ｂの延在方向は、これに限られず、一対の主面Ｓ１の対向方向に交差又は直交する方向に沿っていてもよい。主面Ｓ１の対向方向における細長部２０２ｂの厚さは、当該対向方向における主部２０２ａの厚さよりも小さい。細長部２０２ｂは、ポンプ要素のうち、少なくともポンプ１００を収容している。ポンプ１００は、細長部２０２ｂの延在方向に沿って延びるように細長部２０２ｂ内に配置されている。

主部２０２ａの端面Ｓ３には、接続部２０４ａ〜２０４ｅが設けられている。接続部２０４ａは、ポンプ装置２００の外部において、ポンプ装置２００の上流側に位置する配管（配管Ｄ１，Ｄ２及び配管Ｄ３のうちポンプ装置２００の上流側に位置する部分）と接続されている。上流側に位置する当該配管は、液ボトルＢとポンプ装置２００とを接続する上流側の送液ライン（第１の送液ライン）を構成している。そのため、液タンクＴ２からの塗布液は、接続部２０４ａを介してポンプ装置２００内に導入される。

接続部２０４ｂは、ポンプ装置２００の外部において、ポンプ装置２００の下流側に位置する配管（配管Ｄ３のうちポンプ装置２００の下流側に位置する部分）と接続されている。下流側に位置する当該配管は、ポンプ装置２００とノズルＮを接続する下流側の送液ライン（第２の送液ライン）を構成している。

ポンプ装置２００のうち接続部２０４ａと接続部２０４ｂとの間を延びる配管（配管Ｄ３の一部）は、ポンプ装置２００内を延びる送液ライン（第３の送液ライン）を構成している。すなわち、接続部２０４ａと接続部２０４ｂとは、ポンプ装置２００の内部において、ポンプ装置２００内を延びる当該送液ラインと接続されている。当該送液ラインの一部は、チューブ１０２によって構成されている。そのため、ポンプ１００から下流側（ノズルＮ側）に吐出された塗布液は、接続部２０４ｂを介してポンプ装置２００外に排出される。

接続部２０４ｃは、ポンプ装置２００の外部において、図示しない配管を介して系外（システム外）と接続されている。接続部２０４ｃは、ポンプ装置２００の内部において、配管Ｄ４の下流端と接続されている。そのため、フィルタ装置Ｆ内の気体や液タンクＴ２内の気体は、配管Ｄ４，Ｄ５及び接続部２０４ｃを介してポンプ装置２００外に排出される。

接続部２０４ｄは、ポンプ装置２００の外部において、図示しない配管を介して空気源と接続されている。接続部２０４ｅは、ポンプ装置２００の外部において、図示しない配管を介して系外（システム外）と接続されている。接続部２０４ｄ，２０４ｅはそれぞれ、ポンプ装置２００の内部において、図示しない配管を介して電空レギュレータＲＥと接続されている。そのため、空気源からの空気は、接続部２０４ｄを介して電空レギュレータＲＥ内に導入される。電空レギュレータＲＥ内の空気は、接続部２０４ｅを介して電空レギュレータＲＥ外（ポンプ装置２００外）に排出される。

［液供給システムの動作］
続いて、図９及び図１０を参照して、液供給システム４０の動作（塗布液をノズルＮから吐出させる吐出動作）について説明する。チューブ１０２内に塗布液が充填されている状態で、制御部Ｃは、バルブＶ１〜Ｖ３，Ｖ６，Ｖ７を閉鎖させ、バルブＶ４，Ｖ５を開放させると共に、電空レギュレータＲＥにより内部空間Ｖ内に空気を供給させる。これにより、内部空間Ｖ内の圧力が高まり、内部空間Ｖ内に位置するチューブ１０２のうち特に薄肉部１０２ｂが気圧により押しつぶされる。チューブ１０２（薄肉部１０２ｂ）が押しつぶされると、図１０に示されるように、チューブ１０２（薄肉部１０２ｂ）の凹溝１０２ｃ同士が近接又は当接する。そうすると、チューブ１０２（薄肉部１０２ｂ）内の体積が小さくなるので、チューブ１０２内の塗布液は、開放されているバルブＶ４，Ｖ５側に押し出される。その結果、ノズルＮがウエハＷ上に位置していると、塗布液がノズルＮからウエハＷの表面Ｗａに向けて吐出される。

［作用］
以上のような本実施形態では、電空レギュレータＲＥが内部空間Ｖにおいて気体を供給及び排出することにより、チューブ１０２周りを加圧又は減圧している。そのため、チューブ１０２周りが加圧されたときには、チューブ１０２が潰れて、チューブ１０２内の塗布液（液体）がチューブ１０２外に押し出される。一方、チューブ１０２周りが減圧されたときには、チューブ１０２が膨らみ、チューブ１０２内に塗布液が充填される。ベローズポンプやダイアフラムポンプと比較して、チューブ１０２には、塗布液が滞留しやすい狭隘な空間が少ない。そのため、塗布液の滞留を抑制することが可能となる。従って、塗布液中のパーティクル濃度が高まり難くなる。加えて、本実施形態では、塗布液の移送のためにチューブ１０２に対して気圧を作用させている。そのため、チューブ１０２に対して液圧を作用させる場合と比較して、構成を簡素化することが可能となる。

本実施形態では、チューブ１０２は、その中心軸に沿って延び且つ中心軸側に向けて窪む凹溝１０２ｃを有している。そのため、凹溝１０２ｃの存在により、チューブ１０２のうち凹溝１０２ｃの近傍が変形しやすくなっている。従って、チューブ１０２周りが加圧又は減圧されると、凹溝１０２ｃの近傍が他の部分に先んじてチューブ１０２の径方向に潰れるか又は拡がる。このように、凹溝１０２ｃを有するチューブ１０２では、凹溝１０２ｃの近傍においてチューブ１０２がその周囲の気圧に応じて連続的に変形しやすく、チューブ１０２が突然変形することを抑制できる。

ところで、チューブ１０２がチューブ用筐体１０４を貫通していない場合、チューブ用筐体１０４の出入口にチューブ１０２と他の送液ラインとを接続するための接続部材を要する。そのため、接続部材において狭隘な空間が生ずる虞がある。しかしながら、本実施形態では、チューブ１０２がチューブ用筐体１０４を貫通して延びていると共に、チューブ１０２の薄肉部１０２ｂがチューブ用筐体１０４内に位置している。そのため、上記のような接続部材を要せず、チューブ用筐体１０４の内外の境界においてチューブ１０２に繋ぎ目などが生じないので、チューブ１０２及びチューブ１０２が少なくとも一部を構成している送液ラインにおいて狭隘な空間が生じ難い。従って、塗布液の滞留をより抑制することが可能となる。

本実施形態では、チューブ１０２は３つの凹溝１０２ｃを有し、３つの凹溝１０２ｃはそれぞれ、チューブ１０２の周方向において略同一間隔となるように配置されている。そのため、チューブ１０２周りが加圧されると、チューブ１０２の周方向においてチューブ１０２が略均一に潰れる。従って、チューブ１０２が局所的に大きく変形して、チューブ１０２に過剰な応力が生じ難くなる。また、チューブ１０２が３つの凹溝１０２ｃを有しているので、チューブ１０２の変形量を確保しつつ、チューブ１０２の小型化を図ることができる。なお、チューブ１０２の凹溝１０２ｃが２つ以下であると、チューブ１０２周りが加圧されたときに、チューブ１０２の壁同士が全体的に当接してしまい、送液流量の制御が困難となる傾向にある。チューブ１０２の凹溝１０２ｃが４つ以上であると、チューブ１０２が潰れ難くなるので、これを解消するためにチューブ１０２が大型化する傾向にある。

本実施形態では、チューブ１０２の外側を覆うチューブ用筐体１０４とチューブ１０２の外表面との間の内部空間Ｖに空気（気体）が充填されている。すなわち、チューブ１０２を作動させるための作動流体として空気を用いている。そのため、内部空間Ｖに空気を供給し、内部空間Ｖから空気を排出する機構があればよく、ピストンやモータ等の比較的煩雑な駆動機構を用いなくてもよい。従って、簡素な構成で塗布液の送液が可能となる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、２つのポンプ装置２００を組み合わせて一組のポンプ装置セットとして利用してもよい。このとき、２つのポンプ装置の組み合わせ方によっては、一組のポンプ装置セットが嵩張る場合がある。そこで、図１１に示されるように、２つのポンプ装置２００の主部２０２ａ同士が重なり合わない状態で、一のポンプ装置２００の細長部２０２ｂと他のポンプ装置の細長部２０２ｂとを重ね合わせて、一組のポンプ装置セットを構成してもよい。この場合、長尺となりがちではあるが厚さが薄い細長部２０２ｂ同士が重ね合わせられる。そのため、一組のポンプ装置セットの厚さを抑制しつつ全体として小型化を図ることが可能となる。

本実施形態では、電空レギュレータＲＥによって内部空間Ｖ内に空気を供給していたが、気体であれば空気以外（例えば、化学的に反応性が低い不活性気体や窒素）を用いてもよい。

本実施形態では、ＣＯＴモジュール１５が有する塗布ユニットＵ１に本発明を適用したが、塗布ユニットＵ１以外に本発明を適用してもよい。

制御部５０が制御部Ｃを兼ねていてもよいし、制御部Ｃが制御部５０を兼ねていてもよい。

配管Ｄ３上であって、液源（液ボトルＢ又は液タンクＴ１）とフィルタ装置Ｆとの間にアシストポンプ３００が配置されていてもよい。図１２に示される液供給システム４０は、液ボトルＢの下流側に位置する液タンクＴ１を備えているので、アシストポンプ３００は液タンクＴ１の下流側に位置しているが、液供給システム４０が液タンクＴ１を備えていない場合には、アシストポンプ３００は液ボトルＢの下流側に位置していてもよい。

アシストポンプ３００は、ポンプ部３０２と、バルブ部３０４とを有する。ポンプ部３０２は、例えば、図１２に示されるようにダイアフラムポンプを用いてもよいし、本実施形態に係るポンプ１００を用いてもよいし、他の種々のポンプを用いてもよい。ポンプ部３０２がダイアフラムポンプである場合、空気源から空気が導入されることでダイアフラムＤＰがポンプ室３０２ａ内の側壁に押しつけられ、ポンプ室の容積が小さくなり、ポンプ室３０２ａ内の液体が外部に吐出される。一方、真空源によって空気が吸引されることでダイアフラムＤＰがポンプ室３０２ａ内の側壁から離間し、ポンプ室の容積が大きくなり、ポンプ室３０２ａ内に液体が吸引される。バルブ部３０４は、バルブＶ１と同様のエアオペレートバルブである。

続いて、ポンプ１００及びアシストポンプ３００の動作タイミングについて、図１３を参照して説明する。まず、時刻ＴＩ１において、バルブＶ３が閉鎖された状態で（図１３の（ｂ）参照）、内部空間Ｖ内が正圧に設定される（図１３の（ａ）参照）。これにより、時刻ＴＩ１から時刻ＴＩ２の間、電空レギュレータＲＥにより内部空間Ｖ内に空気が供給され、ポンプ１００から塗布液が吐出される。このとき、アシストポンプ３００においては、バルブ部３０４が開放された状態で（図１３の（ｄ）参照）、ポンプ部３０２（ポンプ室３０２ａ内）の圧力が負圧に設定され（図１３の（ｃ）参照）、ポンプ部３０２内に塗布液が補充される。

ポンプ１００からの塗布液の吐出が完了すると、次に、時刻ＴＩ２になると、バルブＶ３が開放された状態で（図１３の（ｂ）参照）、内部空間Ｖ内が負圧に設定される（図１３の（ａ）参照）。これにより、時刻ＴＩ２から時刻ＴＩ３の間、電空レギュレータＲＥにより内部空間Ｖから空気が排出され、ポンプ１００による塗布液の吸引が行われる。このとき、アシストポンプ３００においては、バルブ部３０４が閉鎖された状態で（図１３の（ｄ）参照）、ポンプ部３０２（ポンプ室３０２ａ内）の圧力が正圧に設定され（図１３の（ｃ）参照）、ポンプ部３０２から塗布液が吐出される。

図１２に示される例では、フィルタ装置Ｆが、ポンプ１００の上流側に存在している。フィルタ装置Ｆの前後（一次側と二次側と）においては圧力損失が生ずるので、塗布液（液体）の粘度によっては、ポンプ１００の吸引力が不足してポンプ１００からの吐出量が低下したり、塗布液が発泡しうる。しかしながら、図１２に示される例では、配管Ｄ３上で且つ液タンクＴ１とフィルタ装置Ｆとの間にアシストポンプ３００が配置されているので、アシストポンプ３００によって加圧された塗布液を下流側のフィルタ装置Ｆ及びポンプ１００に送り出すことができる。そのため、アシストポンプ３００の下流側において塗布液が正圧になりやすい。従って、圧力損失によってフィルタ装置Ｆの下流側において塗布液の圧力が低下した場合でも、フィルタ装置Ｆの下流側においても塗布液が正圧になりやすい。その結果、液体が中粘度（例えば１００ｃｐ以上）や高粘度（例えば、３００ｃｐ以上）の場合であっても、塗布液中の異物等をフィルタ装置Ｆによって除去しつつ、ポンプ１００からの吐出量の低下及び塗布液の発泡を抑制することが可能となる。その結果、ポンプ１００（ノズルＮ）から吐出される塗布液の量を極めて高精度にコントロールすることができるので、塗布膜の膜厚の精度が要求される塗布液（レジストパターンを形成するためのレジスト液など）を扱う場合に特に有用である。

なお、アシストポンプ３００を用いる場合、アシストポンプ３００の下流側において塗布液の発泡が抑制されるので、液供給システム４０（送液システム６０）は、液タンクＴ２を有していなくてもよい。

アシストポンプ３００は、フィルタ装置Ｆよりも液源寄りに位置していてもよい。具体的には、液源とアシストポンプ３００との間の管路長（塗布液の移動距離）が、アシストポンプ３００とフィルタ装置Ｆとの間の管路長（塗布液の移動距離）よりも短くてもよい。図１４に示されるように、アシストポンプ３００のうち塗布液の流入口３００ａが、液源（液ボトルＢ又は液タンクＴ１）のうち塗布液の吐出口４００と一体化されていてもよい。液供給システム４０が液タンクＴ１を備えている場合には、アシストポンプ３００の上流側直近に位置する液タンクＴ１がアシストポンプ３００の液源となるので、アシストポンプ３００と液タンクＴ１とが一体化されていてもよい。例えば、アシストポンプ３００と液タンクＴ１との外壁面同士が直接接していてもよい。液供給システム４０が液タンクＴ１を備えていない場合には、アシストポンプ３００の上流側直近に位置する液ボトルＢがアシストポンプ３００の液源となるので、アシストポンプ３００と液ボトルＢとが一体化されていてもよい。例えば、アシストポンプ３００と液ボトルＢとの外壁面同士が直接接していてもよい。図１３に示される例ではアシストポンプ３００と液源とが直接接触しているが、アシストポンプ３００と液源との間に他の部材が介在して全体として一体となっていてもよい。

１…基板処理システム、２…塗布現像装置、４０…液供給システム、６０…送液システム、１００…ポンプ、１０２…チューブ、１０２ａ…厚肉部、１０２ｂ…薄肉部、１０２ｃ…凹溝、１０４…チューブ用筐体、２００…ポンプ装置、２０２…筐体、２０２ａ…主部、２０２ｂ…細長部、３００…アシストポンプ、Ｃ…制御部、Ｄ１〜Ｄ７…配管（送液ライン）、ＰＳ１，ＰＳ２…圧力センサ（圧力測定部）、ＲＥ…電空レギュレータ（供給排出部）、Ｕ１…塗布ユニット、Ｖ…内部空間。

Claims (8)

1. 弾性を有し移送対象の液体が流通するチューブと、
   前記チューブの外側を覆い、前記チューブの外表面との間の内部空間で気体を保持するチューブ用筐体と、
   前記内部空間への気体の供給と前記内部空間からの気体の排出を行う供給排出部とを備える、ポンプ。
2. 前記チューブは、その中心軸に沿って延び且つ前記中心軸側に向けて窪む凹溝を有する、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記チューブは前記チューブ用筐体を貫通して延びており、
   前記チューブのうち前記凹溝を有する部分は前記チューブ用筐体内に位置している、請求項２に記載のポンプ。
4. 前記チューブは３つの前記凹溝を有し、
   ３つの前記凹溝はそれぞれ、前記チューブの周方向において略同一間隔となるように配置されている、請求項２又は３に記載のポンプ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のポンプと、
   主部と、前記主部よりも厚さが薄く且つ前記主部から外方に向けて延びる細長部とを有する筐体とを備え、
   前記主部は前記供給排出部を収容し、
   前記細長部は前記チューブ及び前記チューブ用筐体を収容する、ポンプ装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のポンプと、
   前記ポンプと液源とを接続する第１の送液ラインと、
   前記ポンプと液体が吐出されるノズルとを接続する第２の送液ラインと、
   前記ポンプ内を延びる第３の送液ラインとを備え、
   前記第３の送液ラインの少なくとも一部は、前記チューブによって構成されている、液供給システム。
7. 前記第１の送液ライン上に配置されたフィルタと、
   前記第１の送液ライン上で且つ前記フィルタと前記液源との間に配置されたアシストポンプとをさらに備える、請求項６に記載の液供給システム。
8. 前記アシストポンプのうち液体の流入口は、前記液源のうち液体の吐出口と一体化されている、請求項７に記載の液供給システム。

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