JP6966265B2 - ポンプ装置、処理液供給装置、基板処理装置、液抜き方法および液置換方法 - Google Patents
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Description
また、第3開口が貯留部の底部に設けられているので、貯留部に収容される液体をより容易に抜くことができる。
本発明に係るポンプ装置によれば、チャンバには、貯留部に連通する少なくとも3つの開口である第1開口、第2開口、第3開口が形成されている。第2開口は、第1開口よりも高い位置にある。第3開口は、第1開口から貯留部内に気体が導入されることにより、貯留部内の液体を排出するために用いられる。第3開口は、3つの開口の中で最も低い位置にあるので、貯留部に収容される液体を容易に抜くことができる。
また、液体を送り出す第2開口は、液体を吸引する第1開口よりも高い位置にある。そのため、通常の液送りの際に、第2開口を通じて貯留部から気泡を除くことができる。
また、上述のポンプ装置において、前記可動部材は、前記貯留部に接するように設けられたダイアフラムであり、前記駆動部は、前記ダイアフラムを変位させる駆動部であることが好ましい。可動部材がダイアフラムである場合において、貯留部に収容される液体をより容易に抜くことができる。
また、液体を送り出す第2開口は、液体を吸引する第1開口よりも高い位置にある。そのため、通常の液送りの際に、第2開口を通じて貯留部から気泡を除くことができる。
また、液体を送り出す第2開口は、液体を吸引する第1開口よりも高い位置にある。そのため、通常の液送りの際に、第2開口を通じて貯留部から気泡を除くことができる。
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(以下適宜、「レジスト液」と呼ぶ)、反射防止膜形成用の薬液、現像液、溶剤や純水(DIW)などのリンス液が用いられる。保持回転部3は、基板Wを略水平姿勢で保持して回転させるものである。
処理液供給装置11は、処理液を濾過するフィルタ23と、ポンプ装置(第1のポンプ装置)25を備えている。ポンプ装置25は、ポンプ本体25Aと開閉弁V2、V3、V4を備えている。なお、図1において、ポンプ装置25は、フィルタ23の下流に設けられているが、フィルタ23の上流に設けられてもよい。
次に、基板処理装置1の動作について説明する。図1において、図示しない基板搬送機構は、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の下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中心の上方の所定位置にノズル2を移動させる。ノズル2を移動させた後、基板Wを回転または回転を停止させた状態で、処理液供給装置11は、処理液容器15から送られた処理液をノズル2に送る。これにより、ノズル2から基板W上に処理液が吐出される。
次に、処理液供給装置11の動作について説明する。チャンバ本体40には、処理液を流入させるための第1開口55Aおよび処理液を流出させるための第2開口55Bに加えて、処理液を排出するための第3開口55Cが設けられている。これにより、処理液供給装置11のチャンバ本体40から処理液を抜きやすくさせている。そのため、処理液供給装置11について、まず、ノズル2へ処理液を送る通常の液送り動作について説明し、続いて、ポンプ装置25の液抜き動作について説明する。なお、開閉弁V1〜V5は、通常閉じているものとする。また、開閉弁V1は、加圧したいときだけ開かれる。
制御部21は、ステップS02の前、すなわち、第1開口55A、貯留部48内、第3開口55Cの順番に気体を送って第3開口55Cから貯留部48内の処理液を抜く前に、ポンプ装置25の第2開口55Bからノズル2までの処理液を抜く(排出する)。すなわち、制御部21は、開閉弁V2,V3を開くと共に、開閉弁V4,V5を閉じ、更に、液体気体供給部7により、第1開口55A、貯留部48内、第2開口55B、配管27C、配管9Bの順番に気体を送って第2開口55Bからノズル2に亘って貯留する処理液を抜く。
制御部21は、第1開口55Aを介して貯留部48内に加圧気体を導入することにより、第3開口55Cを介して貯留部48内の処理液を排出する。すなわち、制御部21は、図5のように、開閉弁V2,V4を開くと共に、開閉弁V3,V5を閉じる。更に、制御部21は、液体気体供給部7により、第1開口55Aから貯留部48内に気体を送って第3開口55Cおよび配管29から液体を抜く。
次に、処理液供給装置61の動作について説明する。まず、処理液を供給する通常の液送り動作を簡単に説明し、続いて、液抜き動作を説明する。
図8(a)に示す準備完了工程から説明する。吸引工程、濾過工程、パージ工程および吐出工程などによって、図8(a)のように、第1のポンプ装置25の第1チャンバ本体40内(貯留部48)および第2のポンプ装置63の第2チャンバ本体65内(第2貯留部74)に処理液が吸引された状態にする。なお、図8(a)において、開閉弁V11〜V16は閉じている。
図8(b)は、吐出工程を示している。第2のポンプ装置63は、第2ガイドピン72を左方向に前進させる。この際、開閉弁V16が開かれ、開閉弁V11〜V15が閉じられる。これにより、第2のポンプ装置63の第2チャンバ本体65内に吸引された処理液は、ノズル2に送られ、ノズル2から処理液が吐出される。
図8(c)は、濾過工程を示している。図8(b)において、第1のポンプ装置25のチャンバ本体40内には、処理液が吸引されている。この処理液を、フィルタ23を通じて、第2のポンプ装置63の第2チャンバ本体65に吸引させる。すなわち、第1のポンプ装置25は、ガイドピン41を左方向に前進させると共に、第2のポンプ装置63は、第2ガイドピン72を右方向に後退させる。この際、開閉弁V12,V13が開かれ、開閉弁V11,V14〜V16が閉じられる。
図8(d)は、パージ工程を示している。第2のポンプ装置63は、第2ガイドピン72を左方向に少し前進させる。この際、開閉弁V11,V14が開かれ、開閉弁V12、V13、V15、V16が閉じられる。これらにより、第2チャンバ本体65に存在する気泡を含む処理液を、戻り配管76を通じて、第1のポンプ装置25のチャンバ本体40内に戻すことができる。チャンバ本体40に戻された気泡は、濾過工程の際に、フィルタ23で取り除かれる。
図8(e)は、吸引工程を示している。第1のポンプ装置25は、ガイドピン41を右方向に後退させる。この際、開閉弁V11が開かれ、開閉弁V12〜V16が閉じられる。これにより、第1のポンプ装置25のチャンバ本体40内に処理液が吸引される。また、図8(a)の準備完了工程のようになり、ステップT01〜T05は、繰り返し実行される。
図9において、制御部21は、開閉弁V11,V14,V16を開くと共に(開状態)、開閉弁V12,V13,V15を閉じる(閉状態)。この状態で、制御部21は、加圧気体を配管75Aと第1開口55Aを経て第1のポンプ装置25の貯留部48に送り込むことにより、貯留部48内の処理液を第3開口55Cと配管76を経て第2のポンプ装置63へ排出する。さらに、制御部21は、第1のポンプ装置25から配管76を経て送られてきた加圧空気を第2のポンプ装置63の第2貯留部74に送り込み、そして、第2のポンプ装置63の第2貯留部74内の液体を第3開口71Cと配管75Dを経て排出する。
図10において、制御部21は、開閉弁V11〜V13およびV16を開くと共に(開状態)、開閉弁V14,V15を閉じる(閉状態)。この状態で、制御部21は、加圧気体を配管75Aと第1開口55Aを経て第1のポンプ装置25の貯留部48に送り込む。さらに、制御部21は、第1のポンプ装置25の第2開口55Bから配管75Bを経てフィルタ23へ送り、フィルタ23から配管75Cと第2のポンプ装置63の第1開口71Aを経て第2のポンプ装置63の第2貯留部74に送り込む。そして、制御部21は、第2のポンプ装置63の貯留部74内の処理液を第3開口71Cと配管75Dを経て排出する。
実施例1のステップS01,S02の液抜き動作を行い、貯留部48等からレジスト液Aを抜く。実施例2の場合は、ステップS11,S12の液抜き動作を実施する。
処理液供給装置11の内部、例えば貯留部48に第1開口55Aからレジスト液Aと異なる置換液を投入する。置換液は、例えば、OK73シンナー(東京応化工業株式会社製)、PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル:propylene glycol monomethyl ether)、またはPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:propylene glycol monomethyl ether acetate)が用いられる。洗浄液は、レジスト液A,Bに対して強く反応する。そのため、処理液供給装置11の内部に置換液を流してレジスト液Aまたは後述する洗浄液をリンスする。
貯留部48内の洗浄のために、第1開口55Aから貯留部48内に置換液が入った状態で洗浄液を投入する。洗浄液は、例えば、NMP(Nメチル−2−ピロリドン:N-methyl-2-pyrrolidone)、γ−ブチルラクトン(gamma-Butyrolactone)、またはアセトンなどが用いられる。
第1開口55Aから貯留部48内に洗浄液が入った状態で置換液を投入する。洗浄液容器を置換液容器に置き換える。そして、開閉弁V1を開いて、気体供給源17からの気体を置換液容器に送る。そして、処理液供給装置11は、吸引および送り出しの動作を繰り返すことで、配管9Aからノズル2までの間の洗浄液を置換液に置き換える。なお、排出配管29,30および配管76内に置換液を送ってもよい。
貯留部48内に置換液が入った状態で第1開口55Aから貯留部48にレジスト液Bを投入する。置換液容器を、レジスト液Bが入った処理液容器15に交換する。そして、開閉弁V1を開いて、気体供給源17からの気体を処理液容器15に送る。そして、処理液供給装置11は、吸引および送り出しの動作を繰り返すことで、配管9Aからノズル2までの間の置換液をレジスト液Bに置き換える。
2 … ノズル
7 … 液体気体供給部
9A,9B,27A〜27C,29 … 配管
11,61 … 処理液供給装置
21 … 制御部
25 … ポンプ装置(第1のポンプ装置)
25A … ポンプ本体(第1のポンプ本体)
40 … チャンバ本体(第1のチャンバ本体)
43,73 … ダイアフラム
48 … 貯留部
55A,71A … 第1開口
55B,71B … 第2開口
55C,71C … 第3開口
57 … 駆動機構
63 … 第2のポンプ装置
63A … 第2のポンプ本体
65 … 第2チャンバ本体
67 … 第2駆動機構
74 … 第2貯留部
75A〜75D,76 … 配管
M1,M2 … 電動モータ
V1〜V5,V11〜V16 … 開閉弁
Claims (15)
- 液体を収容する内部空間である貯留部と、前記貯留部に接するローリングダイアフラムとを備え、前記ローリングダイアフラムが変位することにより前記貯留部の容積が変化するチャンバであって、前記貯留部を有するチャンバ本体と、前記ローリングダイアフラムの中央に位置する肉厚部を収容する凹部を有するガイド部を備え、前記ローリングダイアフラムを介在させて、前記チャンバ本体と前記ガイド部とを突き合わせることにより形成されている前記チャンバと、
前記ローリングダイアフラムを変位させる駆動部とを備え、
前記チャンバは、前記貯留部に連通する少なくとも3つの開口、即ち、第1開口、第2開口、第3開口が形成されており、
前記第2開口は、前記第1開口よりも高い位置にあり、
前記第3開口は、前記3つの開口の中で最も低い位置にあり、
前記3つの開口の中で任意の2つの開口は、前記ローリングダイアフラムの変位に連動させて液体の流通が制御されることにより、前記貯留部内への液体の吸引と前記貯留部からの液体の送り出しである通常の液送りに用いられ、
前記チャンバの前記貯留部は、鉛直面と、前記鉛直面よりも大径の円とを結ぶ傾斜面を有する円錐台状に形成され、
前記第3開口は、前記貯留部の底部でかつ、前記傾斜面の下部傾斜面に設けられ、
前記ローリングダイアフラムの外縁部は、前記円側の前記チャンバ本体の突き合わせ面と前記ガイド部の突き合わせ面で挟まれるように固定され、
前記凹部の内周面は、前記貯留部の前記円よりも小径となるように構成され、
前記第3開口は、他の2つの開口の中で少なくともいずれか1つの開口から前記貯留部内に気体が導入されることにより、前記貯留部内の液体を排出するために用いられることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項1に記載のポンプ装置において、
前記第1開口と第3開口は、同じ高さ位置に設けられていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項1または請求項2に記載のポンプ装置において、
前記第1開口と前記第3開口は、前記ローリングダイアフラムの変位に連動させて流体の流通が制御されることにより、前記第1開口を介して前記貯留部内に液体を吸引し、前記第3開口を介して前記貯留部内の液体を送り出す通常の液送りに用いられ、
更に、前記第3開口は、前記第1開口を介して前記貯留部内に気体を導入することにより、前記第3開口を介して前記貯留部内の液体を排出するために用いられることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項3に記載のポンプ装置において、
前記第2開口は、前記貯留部内の上部に集まった気泡を、前記第2開口を介して排出するために用いられることを特徴とするポンプ装置。 - 液体を収容する内部空間である貯留部と、前記貯留部に接する可動部材とを備え、前記可動部材が変位することにより前記貯留部の容積が変化するチャンバと、
前記可動部材を変位させる駆動部とを備え、
前記チャンバは、前記貯留部に連通する少なくとも3つの開口、即ち、第1開口、第2開口、第3開口が形成されており、
前記第2開口は、前記第1開口よりも高い位置にあり、
前記第3開口は、前記3つの開口の中で最も低い位置にあり、
前記3つの開口の中で前記第1開口と前記第2開口は、前記可動部材の変位に連動させて液体の流通が制御されることにより、前記第1開口を介して前記貯留部内に液体を吸引し、前記第2開口を介して前記貯留部内の液体を送り出す通常の液送りに用いられ、
前記第3開口は、前記第1開口を介して前記貯留部内に気体を導入することにより、前記第3開口を介して前記貯留部内の液体を排出するために用いられることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項5に記載のポンプ装置において、
前記可動部材は、前記貯留部に接するように設けられたダイアフラムであり、
前記駆動部は、前記ダイアフラムを変位させる駆動部であることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項5に記載のポンプ装置において、
前記可動部材は、前記貯留部を取り囲むように設けられた弾性を有するチューブ部材であり、
前記駆動部は、前記チューブ部材の胴部が変位することにより前記貯留部の容積を変化させる駆動部であることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載のポンプ装置と、
前記ポンプ装置の前記第1開口に接続する流路に設けられ、液体である処理液をろ過するフィルタとを備えたことを特徴とする処理液供給装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のポンプ装置と、
前記ポンプ装置の前記第1開口に接続する流路に設けられ、処理液をろ過するフィルタと、
前記ポンプ装置の前記第2開口または前記第3開口に接続する流路の末端に設けられたノズルと
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 処理液をろ過するフィルタと、前記フィルタの上流側に設けられて前記フィルタに処理液を送り込む第1のポンプ装置と、前記フィルタの下流側に設けられて前記フィルタでろ過された処理液を取り込んで送り出す第2のポンプ装置と、前記第1および第2のポンプ装置の駆動制御および処理液の流通制御を行う制御部とを備えた処理液供給装置であって、
前記第1のポンプ装置と前記第2のポンプ装置は、それぞれが、
液体を収容する内部空間である貯留部と、前記貯留部に接する可動部材とを備え、前記可動部材が変位することにより前記貯留部の容積が変化するチャンバと、
前記可動部材を変位させる駆動部とを備え、
前記チャンバは、前記貯留部に連通する少なくとも3つの開口、即ち、第1開口、第2開口、第3開口が形成されており、
前記第2開口は、前記第1開口よりも高い位置にあり、
前記第3開口は、前記3つの開口の中で最も低い位置にあり、
そして、
前記第1のポンプ装置の第1開口は、第1開閉弁が設けられた第1流路が接続されており、
前記第1のポンプ装置の第2開口は、第2開閉弁が設けられた第2流路によって前記フィルタの流入口に接続されており、
前記フィルタの流出口は、第3開閉弁が設けられた第3流路によって前記第2のポンプ装置の第1開口に接続されおり、
前記第2のポンプ装置の第2開口は、第4開閉弁が設けられた第4流路によって前記第1のポンプ装置の第3開口に接続されており、
前記第2のポンプ装置の第3開口は、第5開閉弁が設けられた第5流路が接続されており、
前記制御部は、処理液を供給する通常の液送り動作の場合に、
前記第1および第2のポンプ装置の前記可動部材の変位に連動させて前記第1から第5開閉弁を開閉制御することにより、
前記第1のポンプ装置は、前記第1流路と前記第1のポンプ装置の第1開口を経て処理液を吸引し、さらに、前記第1のポンプ装置の第2開口と前記第2流路を経て処理液を前記フィルタに送り、
そして、前記第2のポンプ装置は、前記フィルタでろ過された処理液を前記第3流路と前記第2のポンプ装置の第1開口を経て吸引し、さらに、吸引した処理液の一部を前記第2のポンプ装置の第2開口と前記第4流路を経て前記第1のポンプ装置の前記第3開口に戻すと共に、吸引した処理液の残部を前記第2のポンプ装置の第3開口と前記第5流路を経て送り出し、
さらに、
前記制御部は、前記第1および第2のポンプ装置から液体を排出する場合は、前記第1開閉弁、前記第2開閉弁、前記第3開閉弁、前記第4開閉弁、前記第5開閉弁を操作して、
気体を前記第1流路と前記第1のポンプ装置の第1開口を経て前記第1のポンプ装置の貯留部に送り込むことにより、前記第1のポンプ装置の貯留部内の液体を前記第1のポンプ装置の第3開口と前記第4流路を経て前記第2のポンプ装置へ排出し、
さらに、前記第1のポンプ装置から前記第4流路を経て送られてきた気体を前記第2のポンプ装置の貯留部に送り込み、そして、前記第2のポンプ装置の貯留部内の液体を前記第2のポンプ装置の第3開口と前記第5流路を経て排出することを特徴とする処理液供給装置。 - 請求項10に記載の処理液供給装置において、
前記制御部は、前記第1および第2のポンプ装置から処理液を排出する前、または排出した後に、前記第1開閉弁、前記第2開閉弁、前記第3開閉弁、前記第4開閉弁、前記第5開閉弁を操作して、
気体を前記第1流路と前記第1のポンプ装置の第1開口を経て前記第1のポンプ装置の貯留部に送り込み、さらに、前記第1のポンプ装置の第2開口から前記第2流路を経て前記フィルタへ送り、前記フィルタから前記第3流路と前記第2のポンプ装置の第1開口を経て前記第2のポンプ装置の貯留部に送り込み、そして、前記第2のポンプ装置の貯留部内の液体を前記第2のポンプ装置の第3開口と前記第5流路を経て排出することを特徴とする処理液供給装置。 - 請求項10または請求項11に記載の処理液供給装置と、
前記第2のポンプ装置の第3開口に接続する前記第5流路の末端に設けられたノズルと、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 液体を収容する内部空間である貯留部と、前記貯留部に接する可動部材とを備え、前記可動部材が変位することにより前記貯留部の容積が変化するチャンバと、前記可動部材を変位させる駆動部とを備えた処理液供給装置の液抜き方法において、
前記可動部材の変位に連動させて液体の流通を制御することにより、前記チャンバに形成された前記貯留部に連通する少なくとも3つの開口、即ち、第1開口、前記第1開口よりも高い位置にある第2開口、前記3つの開口の中で最も低い位置にある第3開口、の中で前記第1開口と前記第2開口を用いて、前記第1開口を介して前記貯留部内に液体を吸引し、前記第2開口を介して前記貯留部内の液体を送り出す通常の液送り工程と、
前記第1開口を介して前記貯留部内に気体が導入されることにより、前記第3開口を介して前記貯留部内の液体を排出する液体排出工程と、
を備えていることを特徴とする液抜き方法。 - 液体を収容する内部空間である貯留部と、前記貯留部に接する可動部材とを備え、前記可動部材が変位することにより前記貯留部の容積が変化するチャンバと、前記可動部材を変位させる駆動部とを備えた処理液供給装置の液置換方法において、
前記可動部材の変位に連動させて液体の流通を制御することにより、前記チャンバに形成された前記貯留部に連通する少なくとも3つの開口、即ち、第1開口、前記第1開口よりも高い位置にある第2開口、前記3つの開口の中で最も低い位置にある第3開口、の中で前記第1開口と前記第2開口を用いて、前記第1開口を介して前記貯留部内に液体を吸引し、前記第2開口を介して前記貯留部内の液体を送り出す通常の液送り工程と、
前記第1開口を介して前記貯留部内に気体が導入されることにより、前記第3開口を介して前記貯留部内の液体を排出する液体排出工程と、
前記3つの開口の中で任意の1つの開口から前記貯留部に前記液体と異なる第2液体を投入する第2液体投入工程と、
を備えていることを特徴とする液置換方法。 - 請求項14に記載の液置換方法において、
前記第2液体は、洗浄液であることを特徴とする液置換方法。
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