JP4723218B2 - 薬液供給用ポンプユニット - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体製造装置の薬液使用工程において、フォトレジスト液等の薬液を各半導体ウェハに所定量ずつ塗布するのに好適な薬液供給用ポンプユニットに関する。

フォトレジスト液等の薬液をボトルから汲み上げて各半導体ウェハに所定量ずつ塗布する薬液供給システムにおいては、従来、ポンプやポンプ前後に必要な各開閉弁を個別に配置し、それらを配管により接続して構成していた。しかしながら、このようなシステム構成では、配管にて接続する毎に継手が必要になり、この配管や継手を配置するスペースが薬液供給システムの大型化を招く。

また、複数の半導体ウェハに薬液を同時に塗布するために、処理槽（半導体ウェハに薬液を塗布する部屋）が上下方向に複数段積み重ねられて設けられているのが一般的である。しかしながら、この処理槽は狭い空間で構成されることから、該処理槽には薬液を吐出するノズルから吐出側開閉弁、ポンプ、ひいては吸入側開閉弁までを配置することができず、ノズルから吐出側開閉弁が配置される程度で、ポンプや吸入側開閉弁等は処理槽の下段に設けられる収容部に集められている。そのため、ポンプ後の配管長さや高低差（揚程差）が処理槽毎に異なり、圧力損失が異なってしまう。これは処理槽毎の薬液の吐出量等に差を生じさせる要因となるため、いずれの処理槽においても同様な吐出量を確保する設定が難しかった。

そこで、例えば特許文献１にて開示されている薬液供給システムでは、ポンプ及びポンプ前後に必要な各開閉弁（入力バルブ及び出力バルブ）を一体的に組み付けてユニット化している。つまり、ポンプと各開閉弁と間の配管やそれにかかる継手を省略してポンプユニットとして小型化し、処理槽毎にポンプユニットを配置可能としている。これにより、配管長さやポンプからノズルまでの高低差（揚程差）を処理槽毎で同様にできるので、いずれの処理槽においても同様な吐出量を確保するのが容易となる。

ところで、空になったボトルから新たに薬液の充填されたボトルに交換した直後など、薬液流路中に気泡が混入する場合がある。この気泡は薬液の定量吐出の妨げとなるため、薬液流路から気泡を抜く必要があって、この場合、所定量の薬液をノズルからパージ（放出）する気泡抜きが行われる。

しかしながら、フォトレジスト液等の薬液は高価である。そのため、薬液のパージ量をできるだけ少なくして気泡抜きさせる必要があるが、特許文献１のポンプユニットでは、入力ポートにおける薬液の導入方向と出力ポートにおける薬液の吐出方向とが９０°異なる方向をそれぞれ向いており、しかも入力ポートから出力ポートまでのポンプユニット内の薬液流路が複雑に屈曲している。つまり、薬液流路中に気泡が滞留する部分が生じるため、少ないパージ量では気泡抜きを良好に行えず、パージ量が多くなるという問題があった。また、このように気泡が滞留する部分は薬液が滞留する部分でもあり、この部分で長期間滞留により薬液を劣化させてしまう問題もあった。
特開２００３−４９７７８号公報

本発明は、ポンプやポンプ前後の各開閉弁をユニット化して小型化を図りつつ、ユニットの薬液流路中において気泡や薬液の滞留を低減することができる薬液供給用ポンプユニットを提供することを主たる目的とするものである。

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。

手段１．薬液（レジスト液Ｒ）の吐出吸入を行うポンプ室（ポンプ室２５）を有するポンプ（ポンプ１１）と、前記ポンプ室と連通して該ポンプ室に前記薬液を吸入する吸入通路（吸入通路１７ａ，２１ｂ）の開閉を行うための吸入側開閉弁（吸入側遮断弁１３）と、前記ポンプ室と連通して該ポンプ室から前記薬液を吐出する吐出通路（吐出通路１８ａ，２１ｃ）の開閉を行うための吐出側開閉弁（吐出側遮断弁１４）とを有する薬液供給用ポンプユニットであって、
略直線状の内部通路（吸入通路１７ａ）を有し前記吸入側開閉弁を一体的に組み付けてなる吸入側流路部材（吸入側流路部材１７）と、略直線状の内部通路（吐出通路１８ａ）を有し前記吐出側開閉弁を一体的に組み付けてなる吐出側流路部材（吐出側流路部材１８）とを備えると共に、
前記ポンプは、そのポンプハウジング（ポンプハウジング２１，２２）内に、前記内部通路と連通して前記吸入通路を構成する略直線状の内部通路（吸入通路２１ｂ）と、前記内部通路と連通して前記吐出通路を構成する略直線状の内部通路（吐出通路２１ｃ）とを備えるものであり、
前記吸入通路及び前記吐出通路が同一直線（直線Ｌ１）上となるように、前記ポンプハウジングに対して前記吸入側流路部材と前記吐出側流路部材とが一体的に組み付けられ、
前記ポンプハウジングは、内部に前記ポンプ室の一部を構成して可撓性膜よりなるダイアフラムを備え、前記ダイアフラムの厚み方向において薄型な扁平形状をなしており、
前記吸入側流路部材及び前記吐出側流路部材は、共に棒状をなしており、前記ポンプハウジングの扁平方向に沿ってそれぞれ配置され、
前記吸入側開閉弁及び前記吐出側開閉弁は、前記吸入側流路部材及び前記吐出側流路部材に対して直交する方向で、かつ前記ポンプハウジングの扁平方向に沿うようにそれぞれ配置され、前記ポンプハウジングの扁平方向で前記直線に対して直交する方向にそれぞれ動作する弁体を有し、前記弁体の動作を制御して前記開閉を行い、
前記吐出側開閉弁の下流側に、前記吐出通路内の前記薬液を所定量引き込むサックバック弁が一体的に組み付けられ、
前記吐出側開閉弁は、二つの吐出流路が連通し、前記連通の一方を遮断する弁体が格納されている吐出側遮断弁内の流路である弁内流路を有し、前記弁体によって連通が遮断される側の吐出流路に前記サックバック弁が接続され、前記弁体によって連通が遮断されない側の吐出流路に前記ポンプ室が接続され、
前記吸入側開閉弁は、二つの吸入流路が連通し、前記連通の一方を遮断する弁体が格納されている吸入側遮断弁内の流路である弁内流路を有し、前記弁体によって連通が遮断されない側の吸入流路に前記ポンプ室が接続されていることを特徴とする薬液供給用ポンプユニット。

手段１によれば、薬液供給用ポンプユニットは、ポンプ室と連通する吸入通路（ポンプハウジングと吸入側流路部材の内部通路）及び吐出通路（ポンプハウジングと吐出側流路部材の内部通路）が共に略直線状とされ、吸入通路及び吐出通路が同一直線上となるように、ポンプハウジングに対して吸入側流路部材と吐出側流路部材とが一体的に組み付けられて構成される。つまり、吸入側流路部材には吸入側開閉弁が一体的に設けられ、吐出側流路部材には吐出側開閉弁が一体的に設けられているので、ポンプと吸入側開閉弁との間の配管及びそれにかかる継手や、ポンプと吐出側開閉弁との間の配管及びそれにかかる継手を省略でき、ポンプユニットが小型化される。そのため、仕様によって処理槽に配置させる場合、ポンプユニットの小型化はその処理槽への配置を可能とし、これにより処理槽毎にポンプ後の配管長さや高低差（揚程差）が同様となり吐出量等に差が生じることが防止される。また、ポンプ室と連通する吸入通路及び吐出通路が共に略直線状とされて同一直線上に配置されるので、ポンプユニットの薬液流路中に気泡や薬液が滞留する部分を極力低減することができる。従って、薬液流路中における気泡や薬液の滞留を低減できるため、少ないパージ量で気泡抜きを良好に行うことができ、薬液の長期間の滞留が低減されることで劣化した薬液の生成を低減することができる。本手段によれば、さらに、ダイアフラムを備えるポンプ（ポンプハウジング）はそのダイアフラムの広がる方向に沿って薄型な扁平形状をなしている。このようなポンプハウジングの扁平方向に沿って棒状の吸入側流路部材及び吐出側流路部材を配置すれば、該流路部材が扁平方向と直交する方向に突出しない、若しくは大きく突出しない。更に、このような吸入側流路部材及び吐出側流路部材に対して直交する方向で、かつポンプハウジングの扁平方向に沿って吸入側開閉弁及び吐出側開閉弁を配置すれば、該開閉弁が扁平方向と直交する方向に突出しない、若しくは大きく突出しないばかりか、扁平方向においても大きく突出しない。これにより、ポンプユニットの薄型化を含めた小型化を図ることができる。

手段２．前記ポンプハウジングと前記各流路部材との間には、両部材間の隙間から前記通路内の薬液が漏れ出さないようにシールするシールリング（シールリング３３，３４）が介在されるものであって、
前記シールリングの内周面（内周面３３ａ，３４ａ）は、前記シールリングの前後の前記通路の内周面から中央部に向かうほど次第に径方向外側に凹となる形状に形成されていることを特徴とする手段１に記載の薬液供給用ポンプユニット。

手段２によれば、シールリングの内周面は、前記シールリングの前後の前記通路の内周面から中央部に向かうほど次第に径方向外側に凹となる形状に形成されている。このようにすれば、シールリングの部分における薬液の流れがスムーズとなり、薬液や気泡が滞留するのを防止することができる。

手段３．前記吐出側開閉弁の下流側に、前記吐出通路内の前記薬液を所定量引き込むサックバック弁（サックバック弁１５）を一体的に組み付けたことを特徴とする手段１又は２のいずれかに記載の薬液供給用ポンプユニット。

手段３によれば、サックバック弁は吐出側開閉弁の下流側（例えば、薬液流路の最下流部）に設ける必要のある弁であり、処理槽内に配置する可能性が高いため、このようなサックバック弁を薬液供給用ポンプユニットに一体的に組み付けたことにより、サックバック弁を接続するための配管や継手を省略できる。そのため、サックバック弁を個別に設ける場合と比べて、配管や継手等の省略分、薬液供給用ポンプユニットの小型化を図ることができる。因みに、このサックバック弁も、上記手段１の開閉弁のように、ポンプの扁平方向に沿って配置すれば、ポンプユニットの小型化（薄型化）に貢献することができる。

手段４．前記各弁の少なくとも１個は作動エアを給排させることにより動作するものであり、その作動エアを制御する電空レギュレータ（電空レギュレータ３８，３９）の少なくとも１個を一体的に組み付けたことを特徴とする手段１〜３のいずれかに記載の薬液供給用ポンプユニット。

手段４によれば、前記各弁を動作させる作動エアを制御する電空レギュレータを薬液供給用ポンプユニット近傍に配置するスペースがある場合など、その電空レギュレータをポンプユニットに一体的に組み付けたので、薬液供給システムに組み付ける部品点数を少なくすることができる。因みに、この電空レギュレータも、上記手段１の開閉弁のように、ポンプの扁平方向に沿って配置すれば、ポンプユニットの小型化（薄型化）に貢献することができる。

以下、本発明を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のポンプユニットに具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。なお、図１及び図２はシステムの主要部であるポンプユニット１０を示し、図３は薬液供給システム全体を示す。

図１及び図２に示すように、ポンプユニット１０は、ポンプ１１、電磁切換弁１２、吸入側遮断弁１３、吐出側遮断弁１４、サックバック弁１５、レギュレータ装置１６、吸入側流路部材１７及び吐出側流路部材１８を一体的に組み付けてユニット化している。

ポンプ１１は、略正方形の角柱状で薄型な扁平形状をなしており、一対のポンプハウジング２１，２２を有している。各ポンプハウジング２１，２２には、それぞれ対向する面の中央に略円形ドーム状に凹設される凹設部２１ａ，２２ａが形成されている。ポンプハウジング２１，２２は、凹設部２１ａ，２２ａの周縁で円形のフッ素樹脂などの可撓性膜よりなるダイアフラム２３の周縁を挟持し、互いが８個のネジ２４により固定されている。

ダイアフラム２３は、ポンプハウジング２１，２２の両凹設部２１ａ，２２ａにて形成される空間を仕切っており、ポンプハウジング２１側（図２においてダイアフラム２３の左側）の空間をポンプ室２５とし、ポンプハウジング２２側（図２においてダイアフラム２３の右側）の空間を作動室２６としている。ポンプ室２５は薬液としてのレジスト液Ｒ（図３参照）を給排するための空間であり、作動室２６はダイアフラム２３を駆動する作動エアを給排するための空間である。

ポンプ室２５側のポンプハウジング２１には、ポンプ室２５と連通して下方に直線状に延びる吸入通路２１ｂが形成されている。吸入通路２１ｂは、吸入側流路部材１７の吸入通路１７ａと連通する。また、このポンプハウジング２１には、ポンプ室２５と連通して上方に直線状に延びる吐出通路２１ｃが形成されている。吐出通路２１ｃは、吐出側流路部材１８の吐出通路１８ａと連通する。また、この吐出通路２１ｃは、吸入通路２１ｂと同一直線Ｌ１上に設けられている。なお、本実施の形態のポンプ室２５はダイアフラム２３の厚み方向において薄い空間で形成されるので、このようなポンプ室２５と連通する吸入通路２１ｂ及び吐出通路２１ｃの近傍部分が接続に必要な分（通路幅程度）、直角に屈曲されている（図２参照）。そのため、この部分でのレジスト液Ｒの流れはスムーズであり、ポンプ１１内のレジスト液Ｒの流れに大きな影響（抵抗）を与えるものではない。

作動室２６側のポンプハウジング２２には、該作動室２６内に作動エアを給排する給排通路２２ｂが形成されている。給排通路２２ｂは、ポンプハウジング２２に固定される電磁切換弁１２に接続されている。ここで、電磁切換弁１２は、図３に示すように、途中に電空レギュレータ２７を有する給気配管２８を介して供給源２９に接続されている。電空レギュレータ２７は、排気ポートが大気開放されるものであり、供給源２９からポンプ１１に供給する作動エアの圧力が設定圧一定となるようにコントローラ５０にて調整されている。そして、電磁切換弁１２はコントローラ５０により作動室２６を給気配管２８に接続するか大気開放するかのいずれかに切換動作され、この切換動作により作動室２６に作動エアが給排され、ポンプ１１の吐出・吸入動作が切り換えられる。

つまり、電磁切換弁１２の動作により作動室２６に作動エアが供給されると、作動室２６内が加圧されてダイアフラム２３がポンプ室２５側に作動し、ポンプ室２５内に充填されたレジスト液Ｒが吐出通路２１ｃを介して下流側に吐出される。一方、電磁切換弁１２の動作により作動室２６内の作動エアが大気中に排出されると、ポンプ室２５側に作動していたダイアフラム２３が作動室２６側の作動して中間位置に復帰し、上流側から吸入通路２１ｂを介してポンプ室２５内にレジスト液Ｒが導入される。

ポンプハウジング２１，２２の下部中央には、棒状をなす吸入側流路部材１７が固定されている。吸入側流路部材１７は、ポンプ１１の扁平方向に沿うように設けられる。吸入側流路部材１７には、下方に略直線状に延びる吸入通路１７ａが形成されている。この吸入通路１７ａは、前記ポンプ１１の吸入通路２１ｂと同一直線Ｌ１上に設けられている。また、吸入側流路部材１７のポンプハウジング２１との対向面には、吸入通路１７ａ周りに収容凹部１７ｂが形成されており、該収容凹部１７ｂには、シールリング３３が収容されている。シールリング３３は、吸入側流路部材１７とポンプハウジング２１との間に介在され、両部材間の隙間から吸入通路１７ａ，２１ｂ内のレジスト液Ｒが漏れ出さないようにシールする。

また、シールリング３３は、その内周面３３ａが各吸入通路１７ａ，２１ｂの内周面と滑らかに繋がる形状をなしており、具体的には各吸入通路１７ａ，２１ｂから中央部に向かうほど次第に径方向外側に凹となる形状をなしている。つまり、シールリング３３の部分におけるレジスト液Ｒの流れをスムーズとし、レジスト液Ｒや気泡が滞留するのが防止されている。因みに、一般的に用いられる断面円形状のシールリング（Ｏリング）を用いた場合では、該シールリングと各吸入通路１７ａ，２１ｂとの間で鋭角の窪みが生じて該通路１７ａ，２１ｂの内周面と滑らかに繋がらない形状となるため、これがレジスト液Ｒや気泡が滞留する部分となり、好ましくない。そして、吸入側流路部材１７は、先端部に設けられる継手１９を用いて、図３に示すように、一端がレジストボトル３０に充填されているレジスト液Ｒ内に導かれた吸入配管３１のもう一端と接続される。なお、レジストボトル３０内は図示しない加圧装置により加圧されている。

また、吸入側流路部材１７には、エアオペレイトバルブよりなる吸入側遮断弁１３が一体的に組み付けられている。吸入側遮断弁１３は、略四角柱状をなしており、吸入側流路部材１７に対して直交する方向で、かつポンプ１１（ポンプハウジング２１，２２）の扁平方向に沿うように設けられる。ここで、吸入側遮断弁１３は、図３に示すように、コントローラ５０の制御に基づく電空レギュレータ３２の切換動作により、吸入通路１７ａの遮断・開放の切換を行う。すなわち、吸入側遮断弁１３は、図１に示すように、その給排室１３ａが電空レギュレータ３２の切換動作により大気に開放されると、弁体１３ｂがスプリング１３ｃからの付勢力を受けて吸入通路１７ａを遮断し、給排室１３ａに供給源２９から作動エアが供給されると、弁体１３ｂがスプリング１３ｃの付勢力に抗して没入して吸入通路１７ａを開放するように構成されている。なお、弁体１３ｂの近傍部分の吸入通路１７ａは、該弁体１３ｂによる開放又は遮断を確実に行うのに必要な分（通路幅程度）、直角に屈曲されている。そのため、この部分においてもレジスト液Ｒの流れはスムーズであり、流路部材１７内のレジスト液Ｒの流れに大きな影響（抵抗）を与えるものではない。

ポンプハウジング２１，２２の上部中央には、棒状をなす吐出側流路部材１８が固定されている。吐出側流路部材１８は、ポンプ１１の扁平方向に沿うように設けられる。吐出側流路部材１８には、上方に略直線状に延びる吐出通路１８ａが形成されている。この吐出通路１８ａは、前記ポンプ１１の吐出通路２１ｃと同一直線Ｌ１上に設けられている。また、吐出側流路部材１８のポンプハウジング２１との対向面には、吐出通路１８ａ周りに収容凹部１８ｂが形成されており、該収容凹部１８ｂには、シールリング３４が収容されている。シールリング３４は、吐出側流路部材１８とポンプハウジング２１との間に介在され、両部材間の隙間から吐出通路１８ａ，２１ｃ内のレジスト液Ｒが漏れ出さないようにシールする。

また、シールリング３４は、前記シールリング３３と同様に、その内周面３４ａが各吐出通路１８ａ，２１ｃの内周面と滑らかに繋がる形状をなしており、レジスト液Ｒや気泡が滞留するのを防止する構造になっている。そして、吐出側流路部材１８は、先端部に設けられる継手２０を用いて、図３に示すように、一端にノズル３５ａを有する吐出配管３５のもう一端と接続される。ノズル３５ａは、下方に指向されるとともに、回転板３６上に載置されて該回転板３６とともに回転する半導体ウェハ３７の中心位置にレジスト液Ｒが滴下される位置に配置されている。

また、吐出側流路部材１８には、エアオペレイトバルブよりなる吐出側遮断弁１４が一体的に組み付けられている。吐出側遮断弁１４は、略四角柱状をなしており、吐出側流路部材１８に対して直交する方向で、かつポンプ１１（ポンプハウジング２１，２２）の扁平方向に沿うように設けられる。ここで、吐出側遮断弁１４は、前記吸入側遮断弁１３と同様に構成され、図３に示すように、コントローラ５０の制御に基づく電空レギュレータ３８の切換動作により、吐出通路１８ａの遮断・開放の切換を行う。すなわち、吐出側遮断弁１４は、図１に示すように、その給排室１４ａが電空レギュレータ３８の切換動作により大気に開放されると、弁体１４ｂがスプリング１４ｃからの付勢力を受けて吐出通路１８ａを遮断し、給排室１４ａに供給源２９から作動エアが供給されると、弁体１４ｂがスプリング１４ｃの付勢力に抗して没入して吐出通路１８ａを開放するように構成されている。なお、弁体１４ｂの近傍部分の吐出通路１８ａは、該弁体１４ｂによる開放又は遮断を確実に行うのに必要な分（通路幅程度）、直角に屈曲されている。そのため、この部分においてもレジスト液Ｒの流れはスムーズであり、流路部材１８内のレジスト液Ｒの流れに大きな影響（抵抗）を与えるものではない。

また、吐出側流路部材１８には、エアオペレイトバルブよりなるサックバック弁１５が吐出側遮断弁１４よりも下流側に該遮断弁１４と並ぶようにして一体的に組み付けられている。サックバック弁１５も同様に略四角柱状をなしており、吐出側流路部材１８に対して直交する方向で、かつポンプ１１（ポンプハウジング２１，２２）の扁平方向に沿うように設けられる。ここで、サックバック弁１５は、図３に示すように、コントローラ５０の制御に基づく電空レギュレータ３９の切換動作により、該弁１５より下流側流路内にあるレジスト液Ｒを上流側に所定量引き込んで、ノズル３５ａからレジスト液Ｒの不意な滴下を防止するものである。すなわち、サックバック弁１５は、図１に示すように、その給排室１５ａが電空レギュレータ３９の切換動作により大気に開放されると、弁体１５ｂがスプリング１５ｃからの付勢力を受けて没入して吐出通路１８ａと連通して設けられている容積拡大室１８ｃの容積を大きくし、該容積拡大室１８ｃにレジスト液Ｒを所定量引き込む。一方、給排室１５ａに供給源２９から作動エアが供給されると、弁体１５ｂがスプリング１５ｃの付勢力に抗して突出して吐出通路１８ａに設けられる容積拡大室１８ｃを小さくするように構成されている。

更に、吐出側流路部材１８には、略直方体形状をなすレギュレータ装置１６が吐出側遮断弁１４及びサックバック弁１５とは反対側に固定されている。すなわち、レギュレータ装置１６は、ポンプ１１の扁平方向に沿うように吐出側流路部材１８に対して設けられる。レギュレータ装置１６は、そのベース部材４１が吐出側流路部材１８に対して固定されている。ベース部材４１には固定台４２が固定されており、該固定台４２には吐出側遮断弁１４及びサックバック弁１５を切り換える各電空レギュレータ３８，３９が固定されている。この固定台４２には、電空レギュレータ３８，３９をカバーするカバー部材４３が取り付けられている。また、固定台４２及びベース部材４１には、各電空レギュレータ３８，３９と連通する連通通路４５，４６がそれぞれ形成され、各連通通路４５，４６は、図示しないが吐出側遮断弁１４及びサックバック弁１５の給排室１４ａ，１５ａにそれぞれ連通している。各電空レギュレータ３８，３９は、コントローラ５０の制御に基づいて吐出側遮断弁１４及びサックバック弁１５の給排室１４ａ，１５ａに作動エアを給排させ、吐出側遮断弁１４及びサックバック弁１５を作動させる。

このように構成されるポンプユニット１０において、レジスト液Ｒの流路となっている吸入側流路部材１７内の吸入通路１７ａと、ポンプ１１内の吸入通路２１ｂ及び吐出通路２１ｃと、吐出側流路部材１８の吐出通路１８ａとを共に直線状とし同一直線Ｌ１上に配置した構造となっている。つまり、このポンプユニット１０は、レジスト液Ｒの流路長さを極力短くしつつ、レジスト液Ｒの流路中においてレジスト液Ｒや気泡が滞留する部分を極力低減する構造となっている。また、シールリング３３，３４においても、レジスト液Ｒや気泡が滞留する部分を極力低減する構造となっている。

図３に示すように、コントローラ５０は、ポンプ１１に供給する作動エアが設定圧となるように電空レギュレータ２７を制御すると共に、ポンプ１１の切換動作を行う電磁切換弁１２や吸入側遮断弁１３を切換動作させる電空レギュレータ３２、吐出側遮断弁１４及びサックバック弁１５を作動させる電空レギュレータ３８，３９を制御し、薬液供給システムの一連の動作を制御している。

すなわち、薬液供給システムの動作を開始する指令が生じると、コントローラ５０は、先ず、電空レギュレータ３２を制御して吸入側遮断弁１３を切り換え、吸入通路１７ａを遮断状態とする。これにより、ポンプ１１とレジストボトル３０とが遮断された状態となる。また、コントローラ５０は、電磁切換弁１２を切り換え、設定圧に調整された作動エアをポンプ１１内の作動室２６に供給する。これによりダイアフラム２３がポンプ室２５側に作動しようとし、ポンプ室２５内に充填されたレジスト液Ｒを加圧する。なお、システムの初期動作時等、ポンプ室２５内にレジスト液Ｒが充填されていない場合はポンプ室２５内を加圧する。このとき、ポンプ１１下流側の吐出側遮断弁１４により吐出通路１８ａが遮断状態となっており、レジスト液Ｒは吐出されない。

次いで、コントローラ５０は、電空レギュレータ３８を制御して吐出側遮断弁１４を切り換え吐出通路１８ａを開放すると共に、電空レギュレータ３９を制御してサックバック弁１５によるレジスト液Ｒの引き込みを解除する。このとき、ダイアフラム２３によりポンプ室２５のレジスト液Ｒが加圧されているので、ポンプ１１からレジスト液Ｒが吐出され、そのレジスト液Ｒが吐出通路１８ａを介して吐出配管３５先端のノズル３５ａから半導体ウェハ３７上に一定量滴下される。

次いで、コントローラ５０は、電空レギュレータ３８を制御して吐出側遮断弁１４を切り換え、吐出通路１８ａを遮断する。これにより、ノズル３５ａからのレジスト液Ｒの吐出が停止される。また、コントローラ５０は、電空レギュレータ３９を制御してサックバック弁１５による所定量のレジスト液Ｒの引き込みを行い、ノズル３５ａからレジスト液Ｒの不意な滴下を防止する。

次いで、コントローラ５０は、電空レギュレータ３２を制御して吸入側遮断弁１３を切り換え、吸入通路１７ａを開放する。これにより、ポンプ１１とレジストボトル３０とが連通された状態となる。また、コントローラ５０は、電磁切換弁１２を切り換え、作動室２６を大気に開放させる。すると、作動室２６内の作動エアが大気に排出されてダイアフラム２３が復帰する。この場合、レジストボトル３０内は加圧されているので、このダイアフラム２３の復帰動作に基づいて、レジスト液Ｒがポンプ室２５内に導入され充填される。これ以降においては、コントローラ５０は上記動作を繰り返し、次々と搬送されてくる各半導体ウェハ３７上にレジスト液Ｒを一定量ずつ滴下するようになっている。

次に、このような本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。

本実施の形態のポンプユニット１０は、ポンプ室２５と連通する吸入通路１７ａ，２１ｂ及び吐出通路１８ａ，２１ｃが同一直線Ｌ１上となるように、ポンプ１１（ポンプハウジング２１，２２）に対して吸入側流路部材１７と吐出側流路部材１８とが一体的に組み付けられて構成される。つまり、吸入側流路部材１７には吸入側遮断弁１３が一体的に設けられ、吐出側流路部材１８には吐出側遮断弁１４が一体的に設けられているので、ポンプ１１と吸入側遮断弁１３との間の配管及びそれにかかる継手や、ポンプ１１と吐出側遮断弁１４との間の配管及びそれにかかる継手を省略でき、ポンプユニット１０が小型化される。そのため、仕様によって処理槽に配置させる場合、ポンプユニット１０の小型化はその処理槽への配置を可能とし、これにより処理槽毎にポンプ１１後の配管長さや高低差（揚程差）が同様となり吐出量等に差が生じることが防止される。

また、ポンプ室２５と連通する吸入通路１７ａ，２１ｂ及び吐出通路１８ａ，２１ｃが共に略直線状とされて同一直線Ｌ１上に配置されるので、ポンプユニット１０の薬液流路中に気泡や薬液が滞留する部分を極力低減することができる。従って、薬液流路中における気泡や薬液の滞留を低減できるため、少ないパージ量で気泡抜きを良好に行うことができ、薬液の長期間の滞留が低減されることで劣化した薬液の生成を低減することができる。

更に、吸入側流路部材１７の先端部を地側に向け、吐出側流路部材１８を天側に向け、薬液流路が天地方向に向くようにポンプユニット１０を取り付けると、気泡抜きを行う際、薬液流路中の気泡が自然に吐出側に向かうため、気泡抜きをより良好に行うことが可能となる。従って、本実施の形態のポンプユニット１０はこのように取り付けることが望ましい。

また本実施の形態では、シールリング３３，３４の内周面３３ａ，３４ａは、該シールリング３３，３４前後の通路１７ａ，２１ｂ，１８ａ，２１ｃの内周面と滑らかに連続する形状（前後の通路１７ａ，２１ｂ，１８ａ，２１ｃの内周面から中央部に向かうほど次第に径方向外側に凹となる形状）に形成されている。これにより、シールリング３３，３４と前後の通路１７ａ，２１ｂ，１８ａ，２１ｃとの間で鋭角の窪みが生じないため、シールリング３３，３４の部分におけるレジスト液Ｒの流れがスムーズとなり、レジスト液Ｒや気泡が滞留するのを防止することができる。

また本実施の形態では、薄型な扁平形状をなすポンプ１１（ポンプハウジング２１，２２）の扁平方向に沿って棒状の吸入側流路部材１７及び吐出側流路部材１８が配置され、更に流路部材１７，１８に対して直交する方向で、かつポンプハウジング２１，２２の扁平方向に沿って吸入側遮断弁１３及び吐出側遮断弁１４が配置されている。従って、このようなポンプハウジング２１，２２の扁平方向に沿って棒状の流路部材１７，１８を配置すれば、該流路部材１７，１８が扁平方向と直交する方向に本形態では突出しない。更に、このような流路部材１７，１８に対して直交する方向で、かつポンプハウジング２１，２２の扁平方向に沿って遮断弁１３，１４を配置すれば、該開閉弁１３，１４が扁平方向と直交する方向に本形態では突出しないばかりか、扁平方向においても大きく突出しない。これにより、ポンプユニット１０の薄型化を含めた小型化を図ることができる。

また、サックバック弁１５や電空レギュレータ３８，３９についてもポンプ１１の扁平方向に沿うように配置しているので、これによってもポンプユニット１０の小型化（薄型化）が図られている。

また本実施の形態では、サックバック弁１５は吐出側遮断弁１４の下流側（薬液流路の最下流部）に設ける必要のある弁であり、処理槽内に配置する可能性が高いため、このようなサックバック弁１５を吐出側流路部材１８に一体的に組み付けたことにより、サックバック弁１５を接続するための配管や継手を省略できる。そのため、サックバック弁１５を個別に設ける場合と比べて、配管や継手等の省略分、ポンプユニット１０の小型化を図ることができる。

また本実施の形態では、吐出側遮断弁１４及びサックバック弁１５を動作させるための作動エアを制御する電空レギュレータ３８，３９をポンプユニット１０近傍に配置するスペースがある場合など、その電空レギュレータ３８，３９をポンプユニット１０に一体的に組み付けたので、薬液供給システムに組み付ける部品点数を少なくすることができる。

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。

上記実施の形態では、ダイアフラム２３を用いたポンプ１１であったが、これ以外、例えばチューブやベローズを用いたポンプであっても良い。

上記実施の形態では、吸入側流路部材１７と吐出側流路部材１８とをポンプ１１に一体的に組み付けるようにしたが、ポンプ１１に対して吸入側流路部材１７及び吐出側流路部材１８に相当する部分を一体形成しても良い。

上記実施の形態では、電空レギュレータ３８，３９を吐出側流路部材１８に一体的に組み付けたが、別に設けても良い。逆に、吸入側遮断弁１３を動作させる電空レギュレータ３２を例えば吸入側流路部材１７に一体的に組み付けても良い。

上記実施の形態では、遮断弁１３，１４及びサックバック弁１５を作動エアにより動作するエアオペレイトバルブで構成したが、電磁駆動式のバルブやモータ駆動式のバルブなどで構成しても良い。

上記実施の形態の遮断弁１４に代えて、開閉速度が若干緩やかとなるように調整可能な開閉弁を用いても良い。

上記実施の形態では、サックバック弁１５を用いたが、サックバック弁１５を省略しても良い。

上記実施の形態において、電磁切換弁１２は作動室２６を給気配管２８に接続するか大気開放するかのいずれかに切換動作されるものであったが、大気開放するポートを負圧発生源に接続しても良い。このように負圧を用いることにより、ポンプ１１のレジスト液Ｒの吸入時にダイアフラム２３の吸引力が増すので、上記実施の形態のようにレジストボトル３０内の加圧を取り止めることが可能になる。

上記実施の形態では、作動エア（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ても良い。

上記実施の形態では、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３７を前提としたためである。従って、薬液及び該薬液の滴下対象はそれ以外のものでも良い。

薬液供給システム中、ポンプユニットを示す正断面図である。 （ａ）はポンプユニットの側断面図、（ｂ）は（ａ）の拡大断面図である。 薬液供給システムの全体回路を示す回路説明図である。

符号の説明

１１…ポンプ、１３…吸入側遮断弁（吸入側開閉弁）、１４…吐出側遮断弁（吐出側開閉弁）、１５…サックバック弁、１７…吸入側流路部材、１７ａ…吸入通路、１８…吐出側流路部材、１８ａ…吐出通路、２１，２２…ポンプハウジング、２１ｂ…吸入通路、２１ｃ…吐出通路、２５…ポンプ室、３３，３４…シールリング、３３ａ，３４ａ…内周面、Ｌ１…直線、Ｒ…レジスト液。

Claims (3)

1. 薬液の吐出吸入を行うポンプ室を有するポンプと、前記ポンプ室と連通して該ポンプ室に前記薬液を吸入する吸入通路の開閉を行うための吸入側開閉弁と、前記ポンプ室と連通して該ポンプ室から前記薬液を吐出する吐出通路の開閉を行うための吐出側開閉弁とを有する薬液供給用ポンプユニットであって、
   略直線状の内部通路を有し前記吸入側開閉弁を一体的に組み付けてなる吸入側流路部材と、略直線状の内部通路を有し前記吐出側開閉弁を一体的に組み付けてなる吐出側流路部材とを備えると共に、
   前記ポンプは、そのポンプハウジング内に、前記吸入側流路部材の内部通路と連通して前記吸入通路を構成する略直線状の内部通路と、前記吐出側流路部材の内部通路と連通して前記吐出通路を構成する略直線状の内部通路とを備えるものであり、
   前記吸入通路及び前記吐出通路が同一直線上となるように、前記ポンプハウジングに対して前記吸入側流路部材と前記吐出側流路部材とが一体的に組み付けられ、
   前記ポンプハウジングは、内部に前記ポンプ室の一部を構成して可撓性膜よりなるダイアフラムを備え、前記ダイアフラムの厚み方向において薄型な扁平形状をなしており、
   前記吸入側流路部材及び前記吐出側流路部材は、共に棒状をなしており、前記ポンプハウジングの扁平方向に沿ってそれぞれ配置され、
   前記吸入側開閉弁及び前記吐出側開閉弁は、前記吸入側流路部材及び前記吐出側流路部材に対して直交する方向で、かつ前記ポンプハウジングの扁平方向に沿うようにそれぞれ配置され、前記ポンプハウジングの扁平方向で前記直線に対して直交する方向にそれぞれ動作する弁体を有し、前記弁体の動作を制御して前記開閉を行い、
   前記吐出側開閉弁の下流側に、前記吐出通路内の前記薬液を所定量引き込むサックバック弁が一体的に組み付けられ、
   前記吐出側開閉弁は、二つの吐出流路が連通し、前記連通の一方を遮断する弁体が格納されている吐出側遮断弁内の流路である弁内流路を有し、前記弁体によって連通が遮断される側の吐出流路に前記サックバック弁が接続され、前記弁体によって連通が遮断されない側の吐出流路に前記ポンプ室が接続され、
   前記吸入側開閉弁は、二つの吸入流路が連通し、前記連通の一方を遮断する弁体が格納されている吸入側遮断弁内の流路である弁内流路を有し、前記弁体によって連通が遮断されない側の吸入流路に前記ポンプ室が接続されていることを特徴とする薬液供給用ポンプユニット。
2. 前記ポンプハウジングと前記各流路部材との間には、両部材間の隙間から前記通路内の薬液が漏れ出さないようにシールするシールリングが介在されるものであって、
   前記シールリングの内周面は、前記シールリングの前後の前記通路の内周面から中央部に向かうほど次第に径方向外側に凹となる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薬液供給用ポンプユニット。
3. 前記各弁の少なくとも１個は作動エアを給排させることにより動作するものであり、その作動エアを制御する電空レギュレータの少なくとも１個を一体的に組み付けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の薬液供給用ポンプユニット。

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