JPH01249162A - レジスト液吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、レジスト液吐出装置に関する。

（従来の技術） 一般に、吐出液駁に精度が要求される工程、例えば半導
体製造における半導体ウェハのレジスト塗布工程におい
ては、ベローズポンプと称される液吐出用ポンプが使用
されている。

このベローズポンプを使用した装置例として、実開昭５
８−１８０６３０．特開昭５９−１００５２４、特開昭
５９−１００５２５、特公昭６１−５０６５８号公報等
にて開示されたものがある。

そして、上記ベローズポンプは一般に次のような動作に
て使用されている。

第２図に示すように、ベローズポンプ（ト）の軸■に連
結したエアーシリンダ（３）に、エアー供給源０）から
供給される圧縮空気をソレノイドバルブ■内を流通させ
スピードコントローラ０を介して流入させる。この時エ
アーシリンダー〇、ベローズポンプ■を引張る方向すな
わちベローズポンプ（１）のベローズ内容積を増加させ
る方向に動作し、その結果逆止弁■を通して容器（ハ）
内のレジスト液（９）をベローズポンプω内に吸引する
。そして、センサー（ｉｏ）が軸■を検出して動作する
位置に停止する。

次に、ソレノイドバルブ０を動作させて圧縮空気の流通
を切換え、スピードコンｌ−ローラ（１１）を介してエ
アーシリンダー（３）を上記と逆に動作させる。この時
；エアーシリンダー（３）は、ベローズポンプ０〕を押
す方向すなわちベローズポンプＯ）のべローズ内容積を
減少させる方向に動作し、その結果逆止弁（１２）を通
してレジスト液（１３）を吐出する。

そして、例えばセンサー（１０）がオフになった時点か
ら制御装置（１３）により所定の吐出量になるまでの時
間を計り、所定の時間になればソレノイド■を当初の状
態に戻し、再びベローズポンプ■でレジスト液（９）を
吸引する。以後、上記動作をくり返す。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の従来装置では、吐出量を時間で制
御する構成のため、エアー供給源のエアー供給圧力が変
動したり、ソレノイドバルブの動作の変化、スピードコ
ントローラ、エアーシリンダーの動作の変化などがある
と、上記時間と吐出量との関係が変動する可能性が大で
あり、吐出量に再現性があるとは言い難い。

本発明は、上述の従来事情に対処してなされたもので、
吐出量が正確で安定したレジスト液吐出装置を提供しよ
うとするものである。

〔発明の構成〕

（ａｌ１題を解決するための手段） すなわち本発明は、ベローズを変位させてベローズ内容
積を増減することによりレジスト液を吸引吐出するベロ
ーズポンプを備えたレジスト液吐出装置において、上記
ベローズ内容積の変位量を検出することにより吐出量を
制御する手段を備えたことを特徴とする。

（作　用） 本発明レジスト液吐出装置では、ベローズポンプのベロ
ーズ内容積の変位量を検出することにより吐出量を制御
する手段を備えているので、従来のように外部条件に変
動があっても、吐出量はその影響を受けない。

（実施例） 以下、本発明レジスト液吐出装置の一実施例を図面を参
照して説明する。

先ず、構成を説明する。

ベローズ（１００）を有したベローズポンプ（１０１）
の吸引口（１０２）は逆止弁（１０３）に配管接続され
ており、この逆止弁（１０３）を介して容器（１０４）
に収容されているレジスト液（１０５）を吸引可能に構
成されている。一方、ベローズポンプ（１０１）の吐出
口（１０６）は逆止弁（１０７）に配管接続されており
、さらにノズル（１０８）が上記逆止弁（１０７）に配
管接続されている。

そして、逆止弁（１０７）を介してノズル（１０８）先
端からレジスト液（１０９）を吐出可能に構成されてい
る。

次に、ベローズポンプ（１０１）の駆動用の軸（１１０
）には、例えば直進動作型のエアーシリンダー（１１１
）が取着されており、　このエアーシリンダー（１１１
）を動作させることにより、上記ベローズポンプ（１０
１）が吸引吐出動作を行う。

また、エアーシリンダー（１１１）のエアー供給口Ａ（
１１２）はベローズポンプ（１１１）の吸引速度を調整
するためのスピードコントローラ（１１３）に、エアー
供給口Ｂ　（１１４）はベローズポンプ（１０１）の吐
出速度を調整するためのスピードコントローラ（１１５
）にそれぞれ接続されている。なおこのスピードコント
ローラＡ（１１３）、　Ｂ（１１５）はソレノイドバル
ブ（１１６）に配管接続されており、エアー供給源（１
１７）から供給される圧縮空気の流通を上記ソレノイド
バルブ（１１６）によって切換えることにより１例えば
常時はベローズポンプ（１０１）が吸引状態にありソレ
ノイドバルブ（１１６）が動作時には吐出状態になるよ
うに構成されている。

また、吐出量制御手段としてベローズポンプ（１０１）
の軸（１１０）の一端部には、光を透過する複数の穴例
えばスリット（１１ｇ）が所定間隔、形状に設けられた
帯板状のスリット板（１１９）が取着されている。そし
て、このスリット板（１１９）の中間付近には、上記ス
リット（１１８）を検出するセンサー例えば透過型の光
センサ−Ａ　（１２０）が配置され、またベローズポン
プ（１０１）が吸引状態のときのスリット板（１１９）
先端位置付近にもこのスリット板（１１９）の有無を検
出する透過型の光センサ−Ｂ（１２１）が配置されてい
る。

そして、例えば上記光センサ−Ｂ　（１２１）がスリッ
ト板（１１９）を検出した位置を原点とし、スリット板
（１１９）が吐出状態となって移動する際に通過するス
リット（１１８）を透過型の光センサ−Ａ　（１２０）
で検出し、計数制御部（１２２）によって上記通過した
スリット（１１８）数を計数する。

このスリット（１１８）数と軸（１１０）の移動距離は
比例するので、このスリット（１１８）数とベローズ（
１００）の内容積の変位量は比例関係にある。

上記スリット（１１８）の計数値が所定の数値に達する
とソレノイドバルブ（１１６）の動作を復帰して、ベロ
ーズポンプ（１０１）を吐出状態から吸引状態に切換え
可能に構成されている。上記のように吐出量を制御する
手段が設けられている。

次に、動作について説明する。

先ず、ソレノイドバルブ（１１６）にエアー供給源（１
１７）から圧縮空気を供給し、　この圧縮空気をスピー
ドコントローラＡ　（１１３）によって流量調整してエ
アーシリンダー（１１１）のエアー供給口Ａ　（１１２
）に供給する。エアーシリンダー（１１１）は動作して
ベローズ（１００）の内容積が増加する方向、第１図に
おいて下方向に軸（１１０）を移動させる。

この時、ベローズ（１００）の内容積は増加しようとし
、吐出口（１０６）側の逆止弁（１０７）は閉状態、吸
引口（１０２）側の逆止弁（１０３）は開状態になるの
で、吸引口（１０２）側の逆止弁（１０３）を介して容
器（１０４）に収容されているレジスト液（１０５）を
ベローズポンプ（１０１）内に吸引する。なお、この時
点でベローズポンプ（１０１）内にはレジスト液（１０
５）が満杯になっているものとする。

軸（１１０）とスリット板（１１９）は、定められたス
トローク分だけエアーシリンダー（１１１）によって下
方向に移動して停止する。ここで、光センサ−Ｂ（１２
１）でスリット板（１１９）を検出し、ここを原点すな
わち吐出の原点位置と共に、スリット（１１，９）計数
の０点とする。

次に、計数制御部（１２２）によりソレノイドバルブ（
１１６）を動作させてエアーシリンダー（１１１）に供
給する圧縮空気の流れを切換え、スピードコントローラ
Ｂ　（１１５）を介してエアー供給口Ｂ　（１１４）に
供給する。エアーシリンダー（１１１）はベローズ（１
００）の内容積が減少する方向、第１図において上方向
に軸（１１０）を移動するように動作する。

同時に、スリット板（１１９）も上方向に移動するので
光センサ−Ａ　（１２０）で通過するスリット（１１８
）を検出し計数制御部（１２２）で計数する。

この時、ベローズ（ｉｏｏ）の内容積は減少しようとし
、吸引口（１０２）側の逆止弁（１０３）は閉状態、吐
出口（１０６）側の逆止弁（１０７）は開状態になるの
で、吐出口（１０６）側の逆止弁（１０７）を介してノ
ズル（１０８）先端からレジスト液（１０９）を吐出す
る。

計数制御部（１２２）で計数していたスリット（１１８
）の計数値が予め設定された値に達する、すなわちベロ
ーズポンプ（１０１）によるレジスト液（１００）の吐
出量が設定量に達すると、上記計数制御部（１２２）に
よりソレノイドバルブ（１１６）の動作を復帰させて吐
出を終え、上記した動作により再び吸引状態になる。

したがって、スリット（１１８）数を計数することによ
り、つまりベローズ（１００）内容積の変位量を検出す
ることによりレジスト液（１０９）の吐出量を制御する
ことができる。

例えば、ベローズポンプ（１０１）のベローズ（１００
）内径を２０ｍ＋φ、スリット板（１１９）のスリット
（１１８）の間隔を０．５ｍｍとすると、スリット（１
１８）の計数値が１０でベローズ（１００）が５ｍｍ縮
むので約１．５７ｃｃ、計数値が２０で約３．１４ｃｃ
というようにスリット（１１８）の計数値に比例した量
だけ吐出させることができる。しかも、ベローズ（１０
０）の内容量の変位を直接検出することにより吐出量を
制御することができるので、従来の時間制御による場合
のように、エアー供給圧力の変位、ソレノイドバルブ、
エアーシリンダーの動作変化等の影響を受けることはな
い。

なお、上記実施例ではスリット板として帯板状のスリッ
ト板（１１９）を使用したものについて説明したが、他
の形状例えば分解能を上げるために円板状のものを使用
して直線運動を回転運動に変換する機構（図示せず）に
より上記円板状のスリット板（図示せず）を回転させて
スリットを検出するように構成してもよい。

さらに、センサーＡ（１２０）、Ｂ　（１２１）として
透過型の光センサーを使用したが１反射型の光センサー
を使用してもよい。

上述のように本発明レジスト液吐出装置は、吐出量が正
確で安定しているので、上記説明のレジスト液を吐出す
る場合には半導体製造における半導体ウェハのレジスト
塗布工程のスピンコーターや、医薬品、食料品等の製造
に際し使用される高精度の液吐出装置として適用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

一ヒ述したように本発明レジスト液吐出装置によれば、
吐出量が正確で安定してレジスト液を吐出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明レジスト液吐出装置の一実施例を示す構
成図、第２図は従来例を示す図である。 １００・・・ベローズ、１０１・・・ベロースホンフ。 １０３、１０７・・・逆止弁、　１１０・・・軸、１１
１・・・エアーシリンダー、 １１６・・・ソレノイドバルブ、 １１８・・・スリット、　　　１１９・・・スリット板
、１２０・・・センサーＡ、　　１２１・・・センサー
Ｂ、１２２・・・計数制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ベローズを変位させてベローズ内容積を増減すること
   によりレジスト液を吸引吐出するベローズポンプを備え
   たレジスト液吐出装置において、上記ベローズ内容積の
   変位量を検出することにより吐出量を制御する手段を備
   えたことを特徴とするレジスト液吐出装置。