JPH02223686A - 精密液体ディスペンサー - Google Patents

精密液体ディスペンサー

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JPH02223686A
JPH02223686A JP1344994A JP34499489A JPH02223686A JP H02223686 A JPH02223686 A JP H02223686A JP 1344994 A JP1344994 A JP 1344994A JP 34499489 A JP34499489 A JP 34499489A JP H02223686 A JPH02223686 A JP H02223686A
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    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
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    • F04B43/067—Pumps having fluid drive the fluid being actuated directly by a piston
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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/12—Flow or pressure control devices or systems, e.g. valves, gas pressure control, level control in storage containers
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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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】 半導体装置や各種録音媒体の製造では、工程中材料の表
面に液体量を制御しつつ塗布する必要がある。通常は、
主軸の周囲を回転しているウェハー又はディスクに液体
を付与することによりこれを行っており、回転運動が液
体をディスクやウェハーの表面に均一に流着するのを助
けている。このような場合に製品の均一化の鍵をにぎる
のは、付与される液体の量と時間の関数としての出力液
流の流速とが正確に制御されかつ再現可能であるか否か
である。
１９８７年３月１日発行の米国特許第４，８９０，６２
１号は、一体的なフィルターのついた空気操作膜ポンプ
とポンプ本体に一体的にとりつけられた空気操作バルブ
を開示している。
１９８４年１１月２０日発行の米国特許第４，４８３，
６８５号は外部フィルターを利用するベローズ形ポンプ
の一例を教示しているが、ここではポンプから液体を排
出するのに加圧空気でベローズを圧搾している。
前述のように、被覆される表面の液体を均一にすること
、及び製品の均一化のためには、ポンプの１サイクル当
りの出力量と時間の関数としての出力速度が重要である
。
駆動力として空気又はその他の気体を使用すると、圧縮
性があるため、１サイクル当りの量や時間の関数として
ディスペンサーから出される流速の正確な制御が難しい
。
本発明によれば、精密液体ディスペンサーはダイアプラ
ム形容積形ポンプと、選択的にポンプのダイアフラムを
変形させるための容積形液圧駆動力源と、ステッピング
モータと、ステッピングモータの出力を液圧システムの
入力にポジティブに接続するための手段と、ステッピン
グモータを駆動するための制御された駆動力源とから成
る。
空気圧に比較すると、ポンプ膜の液圧制御は、出力量と
時間の関数としての流速をより正確かつ再現性高く制御
できる。またステッピングモータと制御された駆動源を
使うことにより出力量と時間の関数としての出力流速の
制御と液体ディスペンサーの高速サイクルが可能になる
。
本発明にかかる液体ディスペンサーは通常、他社メーカ
ーの加工処理システムに組み込まれる０−Ｅ−Ｍ・製品
として供給される。半導体加工の典型的工程においては
、正と負のフォトレジスト等の比較的粘度の高い反応物
質がディスペンサーの運転１サイクルあたりの量が最低
１ｃｃ以下から最大ｔ５ｃｃ５ｃｃどの範囲で記載され
る。ある種の媒体の被覆の場合は、８０ｃｃ程の量が１
秒当り０．２ｃｃからｚ、ｏｃｃ以上の速度で記載され
る。ディスチャージの１サイクル当りの出力速度は、所
望の製品被覆を行うため時間により変わることもある。
たとえば、ディスチャージの速度はサイクル毎に制御し
て、流れのプラスのカットオフは液体の引き戻しにより
行う。
ディスペンサーアセンブリーは、とりつけ脚１８Ｇをも
つフレーム１００より成る。モータとりつけ台１０１は
図示のごとくフレームにとりつけられている。可逆ステ
ッピングモータ１０２は取付具１０３により取付板１０
１にとりつけられている。
止めねじ（図示せず）をプラス方向に回転させて、止め
ねじシャフト１２０をモータシャフト１１８にとりつけ
る。ねじシャフト１２０の外側のねじ条が継手部材１２
１内側のねじ条と螺合する。
螺合するねじ条は、継手１２０の２方向の直線運動を正
確に制御できるように、精密に合致されている。継手部
材１２！は本体１０４中の貫通開口部１０５を通ってお
り、ピストン１０フにとりつけられている。それ故、ピ
ストン１０７は、継手１２１の直線運動に従って動く。
密封の為のリング１０８は、孔ｌＯＢ中でピストン１０
７が上下運動をする際に、液圧液が漏出するのを防ぐ。
液圧液を最初にダイアフラム１１１とピストン１０７と
の間の室１０Ｂに入れる時には、室の中の空気はすべて
排気孔１６０から抜いておく。それ故、液圧システムは
、システム中に捕捉された空気を排気する以外閉鎖され
ている。
筒状のディスペンサー本体１０９は、対峙する第一と第
二の面１９０．　１９１をもつ。ディスペンサー孔１１
Ｇが本体１０９の面１９１に形成されていて、出力オリ
フィス１１７により面１９０に連結されている。ダイア
フラム１１１が面１９１で孔１１０を覆っており、本体
１０４中の凹部中にはめこまれている密封Ｏ型リング１
２７をこえて延在している。ねじ条をきったボルト１８
１が本体１０Ｂ中の通路を通り本体１０４中のねじ条と
螺合している。ダイアフラム１１１は、二つの本体１０
４と１０９との間で圧縮により保持される。密封０型リ
ング１２７と１２８は、ディスペンスするべき液体と液
圧用液とがそれぞれ漏出しないように防止している。
ソレノイド弁アセンブリー！２５は、ディスペンサー制
御ロジック１５Ｇからの信号の制御の下に選択的に弁入
力ポート１１５を弁入力／出カポ−）　１１Ｂへ連結す
るか、あるいは入力／出力水−ト１１Ｂを弁出力ポート
！１２と連結する。制御ロジック１５Ｇからの弁制御信
号は、可逆ステッピングモータ１０２の制御信号と時間
的に整合されている。弁アセンブリー１２５は、ソレノ
イドで操作する二つの独立した弁から成っても、または
上述の流路となる一つの２位３ポートφソレノイド弁か
ら成ってもよい。入力ポート１１５から入力／出力水−
）　１１Ｂへと続く通路は、流体源１１３から孔１１０
へと記載される液体を入れるために利用される。またポ
ー）１１Ｂから出カポ−）　１１２へと続く通路は、デ
ィスペンサーから出力フィルター１２３へ液体を通すた
めに利用される。
ディスペンサー運転の１サイクルは次の機能より成る：
ポート１１Ｇと１１２との間の通路を閉じポート１１５
からポート１１Ｇへ通ずる通路を開くようにソレノイド
１２５を運転すること。ピストン１０７を下向きに引い
てダイアフラム１１１の下側から液圧をぬき、源１１３
から導管１１４、ポート！！５、弁１２５中の通路、ポ
ート！１Ｇ、導管１８２、ボー　）　１１７を経由して
孔１１０へ流体を入れるようにモータ１０２を運転する
こと。ポート１１Ｂと１１２との間の通路を開きポート
１１５と１１８との間の通路を閉じるようにソレノイド
１２５を操作すること：ピストン１０７を上向きに駆動
しダイアフラム１１１を変形させて室１１０から出力導
管１２４へ液体を排出するようにモータ１０２を運転す
ること：所定の流体量が記載された後、ピストン１０７
を少し下向きに駆動して流体を導管１２４へと再び戻し
て製品へ液が流れる事故を防ぐようにモータ１０２を運
転すること二辺上のサイクルを繰り返すこと。
運転サイクルごとに、液源１１３からシステムに導入さ
れる液体の量と記載される量とは等しい。上記のサイク
ルに、正規の量が記載されて製品に付与される前に、少
量の液体を試験的に記載するプレ・ディスペンス運転を
含むこともできる。この場合、モータ１０２を駆動して
ピストン１０７をわずかに上向きに動かし瞬間的に停止
させて、導管１２４から記載される液体の通路に製品が
置かれるようにすればよい。
１サイクル中に記載される液体の量は、ピストン１０７
の縦方向の動きにより決定され、ピストン１０７の縦方
向の動きはディスペンサー制御ロジック！５０°から通
信路１５１を経由してモータ１０２へと送信されるパル
スの数に直接関係する。
製造時において、ディスペンサーを較正して、記載され
る所定の量とそこからの流出パターンに必要なモータ制
御信号を決定すればよい。オペレータが手動人力１５４
を行って、たとえば、ディスペンサー運転の１サイクル
中に記載される液体量やディスペンサー運転エサイクル
中に記載される液体の時間の関数としての流速等の、デ
ィスペンサー運転のパラメータを規定することもできる
。デイスプレィ１２５は、オペレータのために選択した
パラメータと他のシステムデータをデイスプレィする。
上記において、本発明は一つの好ましい実施例について
説明されたが、本分野の専門家なられかるように、本発
明の精神と範囲を逸脱することな〈実施に際して多くの
変形会修正を行うことが可能である。
４、
【図面の簡単な説明】
図面は１枚であり、 本出願人の発明にかかる 液体ディスペンサーを特徴する 特許出願代理人

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）膜タイプ容積形液体ポンプと、 ポンプの入力／出力ポートと、 該液体ポンプの膜を選択的に変形させるための液体駆動
    システムと、 該液圧システムを制御する手段と、 記載するべき液体の源へ入力／出力ポートを選択的に連
    結し、該入力／出力ポートを該ディスペンサー出力ポー
    トへ選択的に連結するための弁手段と、 該弁手段を該液圧システムを制御するための該手段と整
    合して制御するための手段とから成ることを特徴とする
    、 精密液体ディスペンサー。
  2. （２）該液圧システムがピストンと、該膜と該ピストン
    とに連絡している液圧液を収納する室とから成り、 該液圧システム制御用手段が、可逆ステッピングモータ
    と、該モータの出力動作を該ピストンへ連結して該ピス
    トンの２方向直線運動を伝動するための手段と、該モー
    タ制御用の電気信号源とから成ることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項に記載の精密液体ディスペンサー
    。
  3. （３）該ディスペンサーが、さらに、ディスペンサー運
    転の１サイクル中に記載するべき量を規定するための手
    動入力手段をも含むことを特徴とする、 特許請求の範囲第２項に記載の精密液体ディスペンサー
    。
  4. （４）該ディスペンサーが、さらに、ディスペンサーの
    １サイクルに記載さるべき時間の関数としての液体の流
    速を規定する手動入力手段をも含むことを特徴とする、 特許請求の範囲第２項に記載の精密液体ディスペンサー
    。
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