JP6739286B2 - ポンプ装置および基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体基板、液晶表示器用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に処理液を供給するポンプ装置および基板処理装置に関する。
基板処理装置は、保持回転部、ノズル、およびポンプ装置を備えている。保持回転部は、基板を略水平姿勢で保持し、保持した基板を回転させるものである。ノズルは、保持回転部に保持された基板上に処理液を吐出するものである。そして、ポンプ装置は、ノズルに処理液を送るものである。
また、ポンプ装置は、例えば、上流ポンプ、フィルタおよび下流ポンプを備えている（例えば、特許文献１〜３参照）。上流ポンプは、フィルタを通して処理液を下流ポンプに送るものである。下流ポンプは、処理液を吐出するためのものである。上流ポンプおよび下流ポンプは各々、単一の可動部（例えばピストン）と、この可動部と協働する単一のローリングダイヤフラム（回転ダイヤフラム）とを備えている。
特表２００９−５２１６３６号公報 特許第５３６６５５５号公報 特許第５０７９５１６号公報
従来のポンプ装置は、単一の可動部および単一のダイヤフラムによって駆動される。しかしながら、その可動部の移動量およびそのダイヤフラムの変形量は限られている。そのため、液体（例えば処理液）を吸引して送り出しするための所望の体積量が得られない場合がある。可動部の移動量およびダイヤフラムの変形量が限られていても、所望の体積量の液体を吸引して送り出しできる構成が望まれている。
また、吸引して送り出す液体の品質の劣化を抑制できる構成が望まれている。例えば、単一のピストンと協働するローリングダイヤフラムは、深い折り返し部を有するので、長いストロークを実現できる。しかしながら、折り返し部の隙間に入り込んだ液体の流動性が悪くなって液体が滞留してしまう。そのため、液体によっては、滞留した液体が固化して異物となり、液体の品質を劣化させてしまう場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、所望の体積量の液体を吸引して送り出しすることができ、また、液体の品質劣化を抑制できるポンプ装置および基板処理装置を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るポンプ装置は、処理液を濾過するフィルタと、前記フィルタの上流に設けられた上流ポンプと、前記フィルタの下流に設けられた下流ポンプと、を備えたポンプ装置であって、前記上流ポンプおよび前記下流ポンプの各々は、ケーシング内に設けられ、液体を流通させる単一の供給室と、前記ケーシングに設けられて液体を流通させる第１開口部、第２開口部および第３開口部と、前記供給室の内壁に取り付けられて、各々が前記供給室の内壁の一部を構成する２つのローリングダイヤフラムと、前記２つのローリングダイヤフラムを変形させて、前記供給室の容積を交互に増加・減少させる駆動機構と、を備え、前記第２開口部は、前記第３開口部よりも上側で前記供給室に接続されると共に、前記第１開口部は、前記第３開口部よりも下側で前記供給室に接続され、前記ポンプ装置は、前記上流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第１処理液流路と、前記上流ポンプの上側の前記第２開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内の処理液を前記フィルタに送る第２処理液流路と、前記下流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記フィルタから前記下流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第３処理液流路と、前記下流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの前記供給室内の処理液を送り出すための第４処理液流路と、前記下流ポンプの上側の前記第２開口部および前記上流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの上側の前記第２開口部から前記上流ポンプの前記第３開口部に処理液を戻す戻り流路と、を更に備えていることを特徴とするものである。
本発明に係るポンプ装置によれば、駆動機構は、２つのローリングダイヤフラムを変形させて、供給室の容積を交互に増加・減少させる。この際、単一の供給室に対して２つのローリングダイヤフラムが設けられている。これにより、各ローリングダイヤフラムの変形量が限られていても、所望の体積量の液体を吸引して送り出しすることができる。また、２つのローリングダイヤフラムが設けられているので、所望の体積量の液体を吸引して送り出しする際に、各ローリングダイヤフラムの変形量が抑えられる。これにより、短いストロークの（折り返し部が浅い）ローリングダイヤフラムを選択できるので、液体の滞留を抑え、液体の品質劣化を抑制できる。
また、上述のポンプ装置において、前記駆動機構は、前記２つのローリングダイヤフラムを互いに離れる方向に同時に変形させることで、前記供給室の容積を増加させること、および、前記２つのローリングダイヤフラムを互いに近づく方向に同時に変形させることで、前記供給室の容積を減少させることを交互に行うことが好ましい。
また、上述のポンプ装置において、前記２つのローリングダイヤフラムは、前記供給室を挟んで対向して配置されていることが好ましい。これにより、供給室をコンパクトに構成できる。
また、本発明に係る基板処理装置は、基板に対して液体を吐出するノズルと、前記ノズルに対して液体を送るポンプ装置と、を備え、前記ポンプ装置は、処理液を濾過するフィルタと、前記フィルタの上流に設けられた上流ポンプと、前記フィルタの下流に設けられた下流ポンプと、を備え、前記上流ポンプおよび前記下流ポンプの各々は、ケーシング内に設けられ、液体を流通させる単一の供給室と、前記ケーシングに設けられて液体を流通させる第１開口部、第２開口部および第３開口部と、前記供給室の内壁に取り付けられて、各々が前記供給室の内壁の一部を構成する２つのローリングダイヤフラムと、前記２つのローリングダイヤフラムを変形させて、前記供給室の容積を交互に増加・減少させる駆動機構と、を備え、前記第２開口部は、前記第３開口部よりも上側で前記供給室に接続されると共に、前記第１開口部は、前記第３開口部よりも下側で前記供給室に接続され、前記ポンプ装置は、前記上流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第１処理液流路と、前記上流ポンプの上側の前記第２開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内の処理液を前記フィルタに送る第２処理液流路と、前記下流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記フィルタから前記下流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第３処理液流路と、前記下流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの前記供給室内の処理液を送り出すための第４処理液流路と、前記下流ポンプの上側の前記第２開口部および前記上流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの上側の前記第２開口部から前記上流ポンプの前記第３開口部に処理液を戻す戻り流路と、を更に備えていることを特徴とするものである。
本発明に係る基板処理装置によれば、ノズルに対して液体を送るポンプ装置を備えている。ポンプ装置の駆動機構は、２つのローリングダイヤフラムを変形させて、供給室の容積を交互に増加・減少させる。この際、単一の供給室に対して２つのローリングダイヤフラムが設けられている。これにより、各ローリングダイヤフラムの変形量が限られていても、所望の体積量の液体を吸引して送り出しすることができる。また、２つのローリングダイヤフラムが設けられているので、所望の体積量の液体を吸引して送り出しする際に、各ローリングダイヤフラムの変形量が抑えられる。これにより、短いストロークの（折り返し部が浅い）ローリングダイヤフラムを選択できるので、液体の滞留を抑え、液体の品質劣化を抑制できる。
本発明に係るポンプ装置および基板処理装置によれば、所望の体積量の液体を吸引して送り出しすることができ、また、液体の品質劣化を抑制できる。
実施例１に係る基板処理装置の概略構成図である。 ポンプ装置とその高さ関係を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施例１に係る上流ポンプの構成および動作を説明するための縦断面図である。 （ａ）は、上流ポンプの横断面図であり、（ｂ）は、下流ポンプの横断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、ダイヤフラムの一例を示す断面図である。 従来のダイヤフラムを説明するための断面図である。 実施例２に係る上流ポンプの構成を説明するための縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施例２の上流ポンプの動作を説明するための横断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、変形例に係る上流ポンプの構成および動作を示す縦断面図である。 変形例に係る上流ポンプの構成を説明するための横断面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係る基板処理装置１の概略構成図である。図２は、ポンプ装置１３とその高さ関係を示す図である。
＜基板処理装置１の構成＞
図１を参照する。基板処理装置１は、ノズル２と保持回転部３とを備えている。ノズル２は、基板Ｗに対して処理液を吐出するものである。処理液は、例えば、フォトレジスト液、反射防止膜形成用の薬液、現像液、あるいは、溶剤または純水（ＤＩＷ）などのリンス液が用いられる。保持回転部３は、略水平姿勢で基板Ｗを保持し、保持した基板Ｗを回転させるものである。
保持回転部３は、スピンチャック４と回転駆動部５とを備えている。スピンチャック４は、回転軸ＡＸ周りに回転可能に設けられ、基板Ｗを保持する。スピンチャック４は、例えば、基板Ｗの裏面を真空吸着することで基板Ｗを保持する。回転駆動部５は、スピンチャック４を回転軸ＡＸ周りに回転させる駆動を行う。回転駆動部５は、例えば電動モータで構成されている。
また、基板処理装置１は、処理液供給源７、処理液配管９、トラップタンク１１、ポンプ装置１３を備えている。処理液供給源７は、例えば、処理液を貯留するタンクで構成されている。処理液供給源７からの処理液は、処理液配管９を通じてノズル２に送られる。処理液配管９（９ａ，９ｂ）には、処理液供給源７側から順番にトラップタンク１１、ポンプ装置１３が介在して設けられている。
トラップタンク１１は、一時的に処理液を貯留して処理液供給源７の処理液の残量を検知するものである。トラップタンク１１には、光学式の残量検知センサ（図示しない）が設けられている。また、トラップタンク１１には、ドレイン１５が設けられている。ドレイン１５は、気泡または気泡を含む処理液を排出するための廃液ラインである。なお、ドレイン１５には、図示しない開閉弁が介在して設けられている。
ポンプ装置１３は、ノズル２に対して処理液を送るものである。ポンプ装置１３内では、処理液は、処理液流路１７ａ〜１７ｄを流れる。ポンプ装置１３は、後述する開閉弁Ｖ６の動作により、処理液の供給およびその停止を行う。ポンプ装置１３の詳細は、後述する。
また、基板処理装置１は、制御部１９と操作部２１とを備えている。制御部１９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。制御部１９は、ポンプ装置１３を含む基板処理装置１の各構成を制御する。操作部２１は、表示部、記憶部および入力部等を備えている。表示部は、例えば液晶モニタで構成されている。記憶部は、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、およびハードディスク等の少なくとも１つで構成されている。入力部は、キーボード、マウス、および各種ボタン等の少なくとも１つで構成されている。記憶部には、基板処理の各種条件および基板処理装置１の制御に必要な動作プログラム等が記憶されている。
＜ポンプ装置１３の構成＞
次に、図２を参照して、ポンプ装置１３について説明する。ポンプ装置１３は、フィルタ２３、上流ポンプ（フィルポンプとも呼ばれる）２５および下流ポンプ（ディスペンスポンプとも呼ばれる）２７を備えている。上流ポンプ２５は、フィルタ２３を通して処理液を下流ポンプ２７に送るものである。下流ポンプ２７は、処理液を吐出するためのものである。
フィルタ２３は、処理液を流通させる処理液流路１７ｂ，１７ｃに介在して設けられている。上流ポンプ２５は、フィルタ２３の上流であって処理液流路１７ａ，１７ｂに介在して設けられている。下流ポンプ２７は、フィルタ２３の下流であって処理液流路１７ｃ，１７ｄに介在して設けられている。
処理液流路１７ａには、開閉弁Ｖ１が介在して設けられている。処理液流路１７ｂには、開閉弁Ｖ２が介在して設けられている。処理液流路１７ｃには、開閉弁Ｖ３が介在して設けられている。後述する排出流路６１には、開閉弁Ｖ４が介在して設けられている。後述する戻り流路６２には、開閉弁Ｖ５が介在して設けられている。処理液流路１７ｄには、開閉弁Ｖ６が介在して設けられている。なお、開閉弁Ｖ１〜Ｖ６は、ノーマルクローズ式に限定されず、既知の弁で構成される。
上流ポンプ２５は、単一の供給室３３ｇに対して、２つのピストン３５，３６および２つのダイヤフラム３７，３８を備えている。下流ポンプ２７は、単一の供給室７３ｇに対して、２つのピストン７５，７６および２つのダイヤフラム７７，７８を備えている。フィルタ２３、上流ポンプ２５および下流ポンプ２７の構成の詳細を順番に説明する。
〔フィルタ２３の構成〕
まず、フィルタ２３について説明する。フィルタ２３は、ポンプ装置１３に対して着脱自在で、交換可能である。フィルタ２３は、その上面２３ａに、入口２３ｂ、出口２３ｃおよびベント部２３ｄを備えている。入口２３ｂには、処理液流路１７ｂが接続されている。出口２３ｃには、処理液流路１７ｃが接続されている。ベント部２３ｄには、気泡を排出する排出流路６１が接続されている。ベント部２３ｄは、フィルタ２３内の気泡を排出するための出口である。これにより、処理液の供給経路の途中で、気泡を排出することができる。なお、ベント部２３ｄは、気泡を処理液ごと排出してもよい。また、フィルタ２３は、フィルタ本体２３ｅを備えている。フィルタ本体２３ｅは、フィルタ２３内において処理液を実際に濾過するものである。
〔上流ポンプ２５の構成〕
次に、上流ポンプ２５について説明する。上流ポンプ２５は、図２、図３（ａ）、図３（ｂ）のように、ケーシング（シリンダ）３１、上流ポンプ内流路３３、２つのピストン（可動部）３５，３６、および２つのダイヤフラム３７，３８を備えている。
上流ポンプ内流路３３は、入口３３ａ、出口３３ｂ、戻り入口３３ｃ、入口側流路３３ｄ、出口側流路３３ｅ、戻り入口側流路３３ｆ（図４（ａ）参照）および供給室３３ｇを備えている。なお、図４（ａ）は、上から見た上流ポンプ２５の横断面図である。処理液は、入口３３ａまたは戻り入口３３ｃから上流ポンプ２５内に吸引されて出口３３ｂから上流ポンプ２５外に送り出される。供給室３３ｇは、処理液を流通させるものである。供給室３３ｇの内壁には、圧力を計測する圧力センサ２９が設けられている。圧力センサ２９は、図４（ａ）の位置に代えて、例えば処理液流路１７ｂに設けられてもよい。戻り入口３３ｃには、戻り流路６２が接続されている。なお、図２において、図示の便宜上、戻り流路６２は、第２ピストン３６等に重ねて示す。戻り流路６２は、第２ピストン３６等を貫通していない。また、図４（ａ）は、上から見た上流ポンプ２５の横断面図である。
２つのピストン３５，３６は、円柱状で構成され、供給室３３ｇの容積を変化させるために、各々、往復移動する。図３（ａ）のように、２つのピストン３５，３６の各々には、フレキシブルなダイヤフラム３７，３８が設けられている。すなわち、第１ピストン３５には、第１ダイヤフラム３７が設けられ、第２ピストン３６には、第２ダイヤフラム３８が設けられている。２つのダイヤフラム３７，３８（または２つのピストン３５，３６）は、供給室３３ｇを挟んで対向して配置されている。これにより、従来の単一のダイヤフラムの面積が大きくなって供給室３３ｇが大きくなることを抑制し、供給室３３ｇをよりコンパクトに構成できる。
２つのダイヤフラム３７，３８は、供給室３３ｇの内壁に取り付けられて、各々が供給室３３ｇの内壁の一部を構成する。具体的には、第１ダイヤフラム３７の周縁部ＰＥは、供給室３３ｇ（ケーシング３１）の内壁に固定されており、第１ダイヤフラム３７の中心部ＣＴは、第１ピストン３５に固定されている。同様に、第２ダイヤフラム３８の周縁部ＰＥは、供給室３３ｇの内壁に固定されており、第２ダイヤフラム３８の中心部ＣＴは、第１ピストン３５に固定されている。また、第１ダイヤフラム３７は、供給室３３ｇと第１ピストン３５の裏面側の空間ＳＰ１とを隔離する。第２ダイヤフラム３８は、供給室３３ｇと第２ピストン３６の裏面側の空間ＳＰ２とを隔離する。
図３（ａ）において、駆動機構４０は、２つのピストン３５，３６を移動させて、２つのダイヤフラム３７，３８を変形する。これにより、供給室３３ｇの容積を交互に増加および減少させる。なお、増加および減少の動作は各々、複数段階（例えば２段階）であってもよい。駆動機構４０は、電動モータ（以下適宜「モータ」と呼ぶ）Ｍ１、第１シャフト４１、４つのプーリ４３〜４６、２つのベルト４９，５０、２つのナット５３，５４、２つのネジ軸５７，５８、２つのピストン３５，３６およびベアリングＢＥを備えている。モータＭ１は、例えばサーボモータまたはステッピングモータで構成される。なお、２つのピストン３５，３６は、駆動機構４０に含まれていなくてもよい。
モータＭ１の出力軸Ｍ１Ａは、第１シャフト４１と連結する。第１シャフト４１には、第１プーリ４３と第２プーリ４４が固定されている。第１プーリ４３と第３プーリ４５は、第１ベルト４９が掛け渡されている。第２プーリ４４と第４プーリ４６は、第２ベルト５０が掛け渡されている。第３プーリ４５には、第１ナット５３が固定されている。第４プーリ４６には、第２ナット５４が固定されている。
第１ナット５３は、第１ネジ軸５７とかみ合うように構成されている。第１ネジ軸５７の一端は、第１ピストン３５に固定されている。第２ナット５４は、第２ネジ軸５８とかみ合うように構成されている。第２ネジ軸５８の一端は、第２ピストン３６に固定されている。２つのネジ軸５７，５８は各々、図示しないガイド部によって軸周りに回転せず、軸方向に直線移動可能にガイドされている。ベアリングＢＥは、第１シャフト４１等を回転可能に支持している。
ここで、駆動機構４０の動作について説明する。モータＭ１を回転駆動させる。この回転駆動により、第１シャフト４１、第１プーリ４３および第２プーリ４４が回転する。第１プーリ４３の回転は、第１ベルト４９により、第３プーリ４５および第１ナット５３に伝達される。一方、第２プーリ４４の回転は、第２ベルト５０により、第４プーリ４６および第２ナット５４に伝達される。
第１ナット５３と第１ネジ軸５７とがかみ合っているので、第１ナット５３の回転は、第１ネジ軸５７の直線移動に変換される。これにより、第１ピストン３５が直線移動する。一方、第２ナット５４と第２ネジ軸５８とがかみ合っているので、第２ナット５４の回転は、第２ネジ軸５８の直線移動に変換される。これにより、第２ピストン３６が直線移動する。
図３（ａ）を参照する。モータＭ１を所定の方向に回転駆動させると、２つのダイヤフラム３７，３８が互いに離れる（引く）方向に同時に変形する。これにより、供給室３３ｇの容積が増加する。なお、所定の方向への回転は、以下、正回転とする。図３（ｂ）を参照する。モータＭ１を所定の方向と逆方向に回転駆動させると、２つのダイヤフラム３７，３８が互いに近づく（押す）方向に同時に変形する。これにより、供給室３３ｇの容積が減少する。なお、所定の方向と逆方向への回転は、以下、逆回転とする。
次に、２つのダイヤフラム３７，３８について説明する。図５（ａ）、図５（ｂ）は、ダイヤフラム３７（３８）の一例を示す図である。２つのダイヤフラム３７，３８は各々、例えばローリングダイヤフラムで構成される。図５（ａ）は、シルクハット形のダイヤフラムであるローリングダイヤフラムである。このローリングダイヤフラムを上流ポンプ２５に取り付けると、図３（ａ）等のように、Ｕ字の折り返し部が形成される。ローリングダイヤフラムは、ピストン３５，３６の移動と共に、Ｕ字の折り返し部の曲部（図６の符号ＣＰ参照）が転がるように移動する。この曲部の移動の際に、例えば、第１ダイヤフラム３７は、第１ピストン３５の側面から離れてケーシング３１の内壁に接触し始め、あるいは、ケーシング３１の内壁から離れて第１ピストン３５の側面に接触し始める。図５（ｂ）のダイヤフラムは、取り付けていない状態で、Ｕ字の折り返し部Ｕが予め形成されたものである。本実施例において、図５（ａ）のダイヤフラムのように、Ｕ字の折り返し部の曲部が転がるように移動すれば、図５（ｂ）のダイヤフラムもローリングダイヤフラムに含まれるものとする。
図３（ａ）に示す上流ポンプ２５において、ダイヤフラム３７，３８は各々、ローリングダイヤフラムで構成されている。所望の体積量の液体を吸引して送り出しする際に、２つのダイヤフラム３７，３８が設けられているので、各ダイヤフラム３７，３８の変形量が抑えられる。そのため、ローリングダイヤフラム３７，３８の折り返し部Ｕが浅いものを選択することができるので、液体の滞留を抑え、液体の品質劣化を抑制できる。
〔下流ポンプ２７の構成〕
次に、下流ポンプ２７について説明する。下流ポンプ２７は、上流ポンプ２５と略同じ構成である。そのため、重複する構成の説明は、一部省略する。下流ポンプ２７は、図２のように、ケーシング（シリンダ）７１、下流ポンプ内流路７３、２つのピストン７５，７６、および２つのダイヤフラム７７，７８を備えている。なお、図２において、図示の便宜上、処理液流路１７ｄは、第４ピストン７６等に重ねて示す。処理液流路１７ｄは、第２ピストン７６等を貫通していない。
下流ポンプ内流路７３は、入口７３ａ、供給出口７３ｂ、入口側流路７３ｄ、出口側流路７３ｅ（図４（ｂ）参照）、供給室７３ｇ、戻り出口７３ｈおよび戻り出口側流路７３ｋを備えている。戻り出口７３ｈには、戻り流路６２が接続されている。なお、図４（ｂ）は、上から見た下流ポンプ２７の横断面図である。供給室３３ｇの内壁には、圧力を計測する圧力センサ３９が設けられている。圧力センサ３９は、図４（ｂ）の位置に代えて、例えば処理液流路１７ｄに設けられてもよい。
２つのピストン７５，７６は、円柱状で構成され、供給室７３ｇの容積を変化させるために、各々、往復移動する。図２のように、２つのピストン７５，７６の各々には、フレキシブルなダイヤフラム７７，７８が設けられている。すなわち、第３ピストン７５には、第３ダイヤフラム７７が設けられ、第４ピストン７６には、第４ダイヤフラム７８が設けられている。２つのピストン７５，７６および２つのダイヤフラム７７，７８は、図２のように、対向して配置されている。
２つのダイヤフラム７７，７８は、供給室７３ｇの内壁に取り付けられて、各々が供給室７３ｇの内壁の一部を構成する。具体的には、第３ダイヤフラム７７の周縁部ＰＥは、供給室７３ｇ（ケーシング７１）の内壁に固定されており、第３ダイヤフラム７７の中心部ＣＴは、第３ピストン７５に固定されている。同様に、第４ダイヤフラム７８の周縁部ＰＥは、供給室７３ｇの内壁に固定されており、第４ダイヤフラム７８の中心部ＣＴは、第３ピストン７５に固定されている。また、図４（ｂ）のように、第３ダイヤフラム７７は、供給室７３ｇと第３ピストン７５の裏面側の空間ＳＰ３とを隔離する。第４ダイヤフラム７８は、供給室７３ｇと第４ピストン７６の裏面側の空間ＳＰ４とを隔離する。
図２において、駆動機構８０は、２つのピストン７５，７６を移動させて、２つのダイヤフラム７７，７８を変形する。これにより、供給室７３ｇの容積を交互に増加および減少させる。駆動機構８０は、上流ポンプ２５の駆動機構４０の構成と同じであり、その説明を省略する。モータＭ２は、例えばサーボモータ、またはステッピングモータで構成される。なお、駆動機構８０において、モータＭ２以外は同じ符号で示される。
なお、ポンプ装置１３は、下から上に処理液を流すように構成されている。これにより、ポンプ装置１３において、処理液に含まれる気泡が留まりにくい構成となっている。例えば、フィルタ２３の入口２３ｂは、上流ポンプ２５の出口３３ｂよりも高い位置に配置されている。また、下流ポンプ２７の入口７３ａは、フィルタ２３の出口２３ｃよりも高い位置に配置されている。一方、下流ポンプ２７の戻り出口７３ｈは、供給出口７３ｂよりも高い位置に配置されているので、下流ポンプ２７の戻り出口７３ｈから気泡を上流ポンプ２５に戻すことができる。
＜基板処理装置１の動作＞
次に、基板処理装置１の動作について説明する。図示しない基板搬送機構は、図１に示す保持回転部３上に基板Ｗを搬送する。保持回転部３は、基板Ｗの裏面を吸着して保持する。その後、図示しないノズル移動機構は、基板Ｗ外の待機位置から基板Ｗ上方の予め定められた吐出位置にノズル２を移動させる。
ノズル２を移動させた後、基板Ｗを回転または停止させた状態で、制御部１９は、ポンプ装置１３の動作と共に、開閉弁Ｖ６を開く。これにより、基板Ｗに対してノズル２から処理液を吐出する。処理液供給源７中の処理液は、処理液配管９を通じてノズル２に送られる。その途中で、トラップタンク１１およびポンプ装置１３を通過する。基板処理が終了した後、ノズル移動機構は、基板Ｗ上方の吐出位置から基板Ｗ外の待機位置にノズル２を戻す。そして、保持回転部３は、基板Ｗの回転が停止した状態で、基板Ｗの保持を解除する。基板搬送機構は、保持回転部３上から基板Ｗを搬送する。
次に、図２を参照してポンプ装置１３の動作を説明する。
〔ステップＳ０１〕
ステップＳ０１において、駆動機構４０は、２つのダイヤフラム３７，３８を互いに離れる方向に同時に変形させることで、供給室３３ｇの容積を増加させる。すなわち、第１ピストン３５を移動させることで第１ダイヤフラム３７を変形させる。これにより、供給室３３ｇの容積を増加させる。これと同時に、第２ピストン３６を移動させることで第２ダイヤフラム３８を変形させる。これにより、供給室３３ｇの容積を増加させる。
また、ステップＳ０１において、開閉弁Ｖ１は開かれ（ＯＮ）、開閉弁Ｖ２〜Ｖ６は閉じられている（ＯＦＦ）。これにより、図２に示す処理液流路１７ａから上流ポンプ内流路３３に、入口３３ａを通じて処理液を吸引する。なお、ステップＳ０１において、下流ポンプ２７のモータＭ２は、回転を停止する。
〔ステップＳ０２〕
ステップＳ０２において、駆動機構４０は、２つのダイヤフラム３７，３８を互いに近づく方向に同時に変形させることで、供給室３３ｇの容積を減少させる。
また、ステップＳ０２において、開閉弁Ｖ２，Ｖ３は開かれ、開閉弁Ｖ１，Ｖ４〜Ｖ６は閉じられる。これらの動作により、上流ポンプ内流路３３から処理液流路１７ｂに、出口３３ｂを通じて処理液を送り出す。処理液流路１７ｂに送られた処理液は、フィルタ２３の入口２３ｂ、フィルタ本体２３ｅ、出口２３ｃに順番に送られて、処理液流路１７ｃに送られる。フィルタ本体２３ｅでは、気泡等の不純物が取り除かれる。処理液流路１７ｃに送られた処理液は、下流ポンプ２７の入口７３ａを通じて、下流ポンプ内流路７３に送られる。
また、ステップＳ０２において、下流ポンプ２７のモータＭ２は、正回転の駆動を行う。これにより、下流ポンプ２７の駆動機構８０は、２つのダイヤフラム７７，７８を互いに離れる方向に同時に変形させることで、供給室７３ｇの容積を増加させる。処理液流路１７ｃから下流ポンプ内流路７３に、入口７３ａを通じて処理液を吸引する。
〔ステップＳ０３〕
ステップＳ０３において、引き続き、上流ポンプ２５から下流ポンプ２７に処理液が送られる。すなわち、更に、上流ポンプ２５の駆動機構４０は、２つのダイヤフラム３７，３８を互いに近づく方向に同時に変形させる。また、ステップＳ０３において、開閉弁Ｖ２，Ｖ３が開かれ、開閉弁Ｖ１，Ｖ４〜Ｖ６は閉じられる。なお、ステップＳ０３において、下流ポンプ２７のモータＭ２は、回転を停止する。
〔ステップＳ０４〕
ステップＳ０４において、下流ポンプ２７の戻り出口７３ｈから処理液が送り出される。この際、戻り出口７３ｈ付近に集まった気泡も送り出される。下流ポンプ２７のモータＭ２は、所定量で逆回転する。すなわち、下流ポンプ２７の駆動機構８０は、２つのダイヤフラム７７，７８を互いに近づく方向に同時に変形させることで、供給室７３ｇの容積を減少させる。また、ステップＳ０４において、開閉弁Ｖ５とＶ１は開かれ、開閉弁Ｖ２〜Ｖ４，Ｖ６は閉じられる。戻り出口７３ｈから送り出された処理液は順番に、戻り流路６２、上流ポンプ２５の戻り入口３３ｃを通り、上流ポンプ内流路３３に戻される。なお、上流ポンプ２５に戻された処理液は、その後の動作により、再びフィルタ２３に送られて、気泡が取り除かれる。
〔ステップＳ０５〕
ステップＳ０５において、引き続き、下流ポンプ２７の戻り出口７３ｈから処理液が送り出される。この際、開閉弁Ｖ５とＶ１は開かれ、開閉弁Ｖ２〜Ｖ４，Ｖ６は閉じられる。一方、下流ポンプ２７のモータＭ２は、回転を停止する。
〔ステップＳ０６〕
ステップＳ０６において、下流ポンプ２７から供給出口７３ｂを通じて処理液を送り出す。下流ポンプ２７のモータＭ２は、更に、逆回転する。これにより、更に、下流ポンプ２７の駆動機構８０は、２つのダイヤフラム７７，７８を互いに近づく方向に同時に変形させる。また、ステップＳ０６において、開閉弁Ｖ６は開かれ、開閉弁Ｖ１〜Ｖ５は閉じられる。下流ポンプ２７から送り出された処理液は、処理液配管９ｂを通じ、図１に示すノズル２から吐出される。
ステップＳ０６の後は、ステップＳ０１に戻り、ステップＳ０１〜Ｓ０６が繰り返される。なお、一連の基板処理が終了した時点等、任意のタイミングで排出流路６１を通じて気泡を含む処理液を排出して、フィルタ２３の気泡抜きをすればよい。かかるフィルタ２３の気泡抜きの際には、開閉弁Ｖ２，Ｖ４が開かれ、開閉弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６が閉じられる。
本実施例によれば、例えば上流ポンプ２５の駆動機構４０は、２つのダイヤフラム３７，３８を互いに離れる方向に同時に変形させることで、供給室３３ｇの容積を増加させること、および、２つのダイヤフラム３７，３８を互いに近づく方向に同時に変形させることで、供給室３３ｇの容積を減少させることを交互に行う。この際、単一の供給室３３ｇに対して２つのダイヤフラム３７，３８が設けられている。これにより、各ダイヤフラム３７，３８の変形量が限られていても、所望の体積量の液体を吸引して送り出しすることができる。
また、図６のように、従来の単一のピストン１３５と協働するものとして、ローリングダイヤフラムが用いられているとする。ローリングダイヤフラムは、深いＵ字の折り返し部Ｕを有するので、長いストロークを実現できる。しかしながら、長いストロークを実現するためには、深い折り返し部Ｕが必要である。折り返し部Ｕは深いほど、折り返し部Ｕの隙間に入り込んだ液体の流動が悪くなって液体が滞留してしまう。そのため、液体によっては、滞留した液体が固化してゴミとなり、液体の品質を劣化させてしまう場合がある。しかしながら、２つのダイヤフラム（ローリングダイヤフラム）３７，３８が設けられているので、所望の体積量の液体を吸引して送り出しする際に、各ダイヤフラム３７，３８の変形量が抑えられる。これにより、短いストロークのダイヤフラム３７，３８を選択できるので、液体の滞留を抑え、液体の品質劣化を抑制できる。
また、２つのダイヤフラム３７，３８のいずれか一方を変形させない場合、変形させないダイヤフラムの例えば溝部または折り返し部で液体が滞留するおそれがある。しかしながら、２つのダイヤフラム３７，３８を同時に変形させるので、液体が流動し、液体の滞留が抑えられる。
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複する説明は省略する。
実施例１では、処理液の吸引および送り出しの動作を行うために、例えば上流ポンプ２５であれば、２つのピストン３５，３６を移動させることで２つのダイヤフラム３７，３８を変形させていた。この点、実施例２では、２つのピストン３５，３６を移動させることで単一のフレキシブルなチューブ（チューブフラム）８３を変形させる。
図７は、実施例２に係る上流ポンプ２５の縦断面図である。上流ポンプ２５は、ケーシング３１、上流ポンプ内流路３３、チューブ８３および２つのピストン８５，８６を備えている。上流ポンプ内流路３３は、実施例１と同様に、入口３３ａ、出口３３ｂ、戻り入口３３ｃ、入口側流路３３ｄ、出口側流路３３ｅ、戻り入口側流路３３ｆおよび供給室３３ｇを備えている。
チューブ８３は、フレキシブルであり、チューブ８３の内壁は、処理液の流れを妨げる蛇腹のような溝や凹凸がなく表面が滑らかである。チューブ８３は、供給室３３ｇの内壁に取り付けられて、供給室３３ｇの内壁の一部を構成する。なお、チューブ８３は、供給室３３ｇの全部を構成してもよい。２つのピストン８５，８６は、チューブ８３を潰しやすくするために先端が細くなっている。また、２つのピストン８５，８６は、チューブ８３（供給室３３ｇ）を挟み込むように対向して配置されている。
駆動機構４０は、チューブ８３を対向する２方向から挟んで変形させて、供給室３３ｇの容積を交互に増加および減少させる。具体的には、駆動機構４０は、図８（ａ）の矢印ＡＲ３のように、チューブ８３を対向する２方向から挟んでチューブ８３を広げるように同時に変形させることで、供給室３３ｇの容積を増加させる。すなわち、駆動機構４０は、２つのピストン８５，８６を互いに離れる方向に同時に移動させることでチューブ８３を変形させる（広げる）。これにより、供給室３３ｇの容積を増加させる。また、駆動機構４０は、図８（ｂ）の矢印ＡＲ４のように、チューブ８３を対向する２方向から挟んでチューブ８３を潰すように同時に変形させることで、供給室３３ｇの容積を減少させる。すなわち、駆動機構４０は、２つのピストン８５，８６を互いに近づく方向に同時に移動させることでチューブ８３を変形させる（チューブ８３を潰す）。これにより、供給室３３ｇの容積を減少させる。なお、下流ポンプ２７も本実施例の上流ポンプ２５と同様に構成されている。
本実施例によれば、駆動機構４０は、チューブ８３を２方向から変形させて、供給室３３ｇの容積を交互に増加・減少させる。この際、チューブ８３を２方向から変形させる。これにより、各方向による変形量が限られていても、所望の体積量の液体を吸引して送り出しすることができる。また、供給室３３ｇの内壁の一部はチューブ８３で構成されているので、液体の滞留を抑え、液体の品質劣化を抑制できる。
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上述した実施例１では、ダイヤフラム３７，３８，７７，７８は、ローリングダイヤフラムで構成されていた。しかしながら、他のダイヤフラムであってもよい。ダイヤフラム３７，３８，７７，７８は、例えば、フラットダイヤフラム、溝付ダイヤフラム、皿形ダイヤフラムおよび波形ダイヤフラムで構成されていてもよい。波形ダイヤフラムは、同心円状の複数の溝が形成されたものである。図９（ａ）、図９（ｂ）は、ダイヤフラムとしてフラットダイヤフラム８７，８８を用いた上流ポンプ２５を示す図である。下流ポンプ２７も上流ポンプ２５と同様に構成されている。図９（ａ）は、２つのピストン３５，３６を離れる方向に共に移動させた状態を示す。図９（ｂ）は、２つのピストン３５，３６を近づく方向に共に移動させた状態を示す。
（２）上述した各実施例および変形例（１）では、例えば、図２の上流ポンプ２５のように、２つのピストン３５，３６および２つのダイヤフラム３７，３８は、供給室３３ｇを挟んで対向して配置されていた。この点、２つのピストン３５，３６および２つのダイヤフラム３７，３８は、供給室３３ｇの周りを取り巻くように配置されていてもよい。例えば２つのピストン３５，３６および２つのダイヤフラム３７，３８は、２つのピストン３５，３６の移動方向Ｄ１，Ｄ２が互いに直交するように配置されていてもよい。図１０は、上から見た上流ポンプ２５の横断面図である。図１０では、第１のピストン３５の移動方向Ｄ１は、第２のピストン３６の移動方向Ｄ２と９０°で交わっている。この場合、２つのピストン３５，３６は、干渉しないように構成されている。なお、実施例２の場合は、チューブ８３を対向する２方向（１８０°）から変形させていたが、２方向は、図１０の移動方向Ｄ１，Ｄ２のように、９０°であってもよい。
また、図１０に示す駆動機構９０は、３つの傘歯車９１〜９３を備えている。モータＭ３を回転駆動させると、モータＭ３の出力軸Ｍ３Ａと連結された第２シャフト９５、および第２シャフト９５に固定された第１の傘歯車９１が回転する。第１の傘歯車９１が回転すると、第１の傘歯車９１と各々かみ合う第２傘歯車９２および第３傘歯車９３が回転する。第２傘歯車９２は、第１ナット５３に固定され、第３傘歯車９３は、第２ナット５４に固定される。
そのため、第２傘歯車９２および第１ナット５３が一体となって回転すると、第１ナット５３と第１ネジ軸５７とがかみ合うので、第１ネジ軸５７および第１ピストン３５が移動する。同様に、第３傘歯車９３および第２ナット５４が一体となって回転すると、第２ナット５４と第２ネジ軸５８とがかみ合うので、第２ネジ軸５８および第２ピストン３６が移動する。モータＭ３を正回転させると、２つのピストン３５，３６は、互いに離れる方向に移動する。モータＭ３を逆回転させると、２つのピストン３５，３６は、互いに近づく方向に移動する。下流ポンプ２７も上流ポンプ２５と同様に構成されている。
（３）上述した各実施例および変形例（１）では、駆動機構４０，８０は、モータＭの回転駆動を伝達する伝達部として、プーリとベルトと備えていた。この点、回転駆動４０，８０は、伝達部として複数のボールネジおよびギアを備えていてもよい。
（４）上述した各実施例および各変形例では、例えば駆動機構４０は、２つのダイヤフラム３７，３８を同時に変形させるために、単一のモータＭ１を備えていた。この点、駆動機構４０は、２つのモータＭ１を備えてもよい。すなわち、２つのピストン３５，３６の各々に、モータＭ１が設けられる。一方のモータＭ１は、第１のピストン３５を移動させ、他方のモータＭ１は、第２のピストン３６を移動させる。また、２つのモータＭ１は、図３（ａ）、図３（ｂ）のように、２つのピストン３５，３６を互いに離れる方向および近づく方向に同時に移動させる。また、２つのモータＭ１は、２つのピストン３５，３６を個別に移動させてもよい。なお、一方のピストンの動作タイミングをずらせば、２つのダイヤフラム３７，３８を同時に変形させる期間が減少し、送り出される流体の脈動が軽減される。
（５）上述した各実施例および各変形例では、例えば２つのピストン３５，３６は、モータＭ１の回転駆動により移動する。この点、２つのピストン３５，３６は、気体を流入および流出させることで、移動してもよい。また、２つのピストン３５，３６は、ソレノイドにより移動してもよい。
（６）上述した各実施例および各変形例では、ポンプ装置１３は、上流ポンプ２５および下流ポンプ２７（２つのポンプ）を備えている。この点、ポンプ装置１３は、単一のポンプであってもよい。また、ポンプ装置１３において、上流ポンプ２５および下流ポンプ２７のいずれか一方は、従来の単一のピストンを備えたポンプであってもよい。
（７）上述した各実施例および各変形例では、上流ポンプ２５および下流ポンプ２７は、処理液に含まれる気泡を抜きやすくするために、上下方向に配置されていたが、これに限られない。例えば、上流ポンプ２５は、下流ポンプ２７よりも高い位置に配置されていてもよい。また、上流ポンプ２５および下流ポンプ２７は、左右に配置されていてもよい。
（８）上述した各実施例および各変形例では、上流ポンプ２５および下流ポンプ２７は、２つのピストンを備えていたが、例えば３つ以上のピストンを備えてもよい。すなわち、上流ポンプ２５および下流ポンプ２７は、２つ以上（複数）のピストンを備えていてもよい。なお、この場合、実施例１では、２つ以上のダイヤフラムを変形させ、実施例２では、チューブ８３を２方向以上から変形させる。
１ … 基板処理装置
２ … ノズル
１３ … ポンプ装置
２５ … 上流ポンプ
２７ … 下流ポンプ
３３ｇ，７３ｇ … 供給室
３５，３６，７５，７６，８５，８６ … ピストン
３７，３８，７７，７８，８７，８８ … ダイヤフラム
４０，８０，９０ … 駆動機構
８３ … チューブ

Claims (4)

  1. 処理液を濾過するフィルタと、
    前記フィルタの上流に設けられた上流ポンプと、
    前記フィルタの下流に設けられた下流ポンプと、を備えたポンプ装置であって、
    前記上流ポンプおよび前記下流ポンプの各々は、
    ケーシング内に設けられ、液体を流通させる単一の供給室と、
    前記ケーシングに設けられて液体を流通させる第１開口部、第２開口部および第３開口部と、
    前記供給室の内壁に取り付けられて、各々が前記供給室の内壁の一部を構成する２つのローリングダイヤフラムと、
    前記２つのローリングダイヤフラムを変形させて、前記供給室の容積を交互に増加・減少させる駆動機構と、を備え、
    前記第２開口部は、前記第３開口部よりも上側で前記供給室に接続されると共に、
    前記第１開口部は、前記第３開口部よりも下側で前記供給室に接続され、
    前記ポンプ装置は、
    前記上流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第１処理液流路と、
    前記上流ポンプの上側の前記第２開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内の処理液を前記フィルタに送る第２処理液流路と、
    前記下流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記フィルタから前記下流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第３処理液流路と、
    前記下流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの前記供給室内の処理液を送り出すための第４処理液流路と、
    前記下流ポンプの上側の前記第２開口部および前記上流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの上側の前記第２開口部から前記上流ポンプの前記第３開口部に処理液を戻す戻り流路と、を更に備えていることを特徴とするポンプ装置。
  2. 請求項１に記載のポンプ装置において、
    前記駆動機構は、前記２つのローリングダイヤフラムを互いに離れる方向に同時に変形させることで、前記供給室の容積を増加させること、および、前記２つのローリングダイヤフラムを互いに近づく方向に同時に変形させることで、前記供給室の容積を減少させることを交互に行うことを特徴とするポンプ装置。
  3. 請求項１または２に記載のポンプ装置において、
    前記２つのローリングダイヤフラムは、前記供給室を挟んで対向して配置されていることを特徴とするポンプ装置。
  4. 基板に対して液体を吐出するノズルと、
    前記ノズルに対して液体を送るポンプ装置と、を備え、
    前記ポンプ装置は、
    処理液を濾過するフィルタと、
    前記フィルタの上流に設けられた上流ポンプと、
    前記フィルタの下流に設けられた下流ポンプと、を備え、
    前記上流ポンプおよび前記下流ポンプの各々は、
    ケーシング内に設けられ、液体を流通させる単一の供給室と、
    前記ケーシングに設けられて液体を流通させる第１開口部、第２開口部および第３開口部と、
    前記供給室の内壁に取り付けられて、各々が前記供給室の内壁の一部を構成する２つのローリングダイヤフラムと、
    前記２つのローリングダイヤフラムを変形させて、前記供給室の容積を交互に増加・減少させる駆動機構と、を備え、
    前記第２開口部は、前記第３開口部よりも上側で前記供給室に接続されると共に、
    前記第１開口部は、前記第３開口部よりも下側で前記供給室に接続され、
    前記ポンプ装置は、
    前記上流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第１処理液流路と、
    前記上流ポンプの上側の前記第２開口部に接続され、前記上流ポンプの前記供給室内の処理液を前記フィルタに送る第２処理液流路と、
    前記下流ポンプの下側の前記第１開口部に接続され、前記フィルタから前記下流ポンプの前記供給室内に処理液を送る第３処理液流路と、
    前記下流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの前記供給室内の処理液を送り出すための第４処理液流路と、
    前記下流ポンプの上側の前記第２開口部および前記上流ポンプの前記第３開口部に接続され、前記下流ポンプの上側の前記第２開口部から前記上流ポンプの前記第３開口部に処理液を戻す戻り流路と、を更に備えていることを特徴とする基板処理装置。
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