KR101701508B1

KR101701508B1 - 액체 공급 시스템, 액체 공급 방법 및 도포 장치

Info

Publication number: KR101701508B1
Application number: KR1020100045870A
Authority: KR
Inventors: 타다시 후루카와; 아키히코 이가라시
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2017-02-13
Also published as: JP5471281B2; JP2011083737A; TWI523699B; TW201114502A; KR20110043408A; CN102039258A

Abstract

본 발명은 안전성, 경제성 및 생산성이 우수한 도포 장치의 액체 공급 시스템 등을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따른 도포 장치(100)의 도포부(120)에 약액을 공급하기위한 액체 공급 시스템(1)은 약액을 저류하기 위한 버퍼 탱크(3)와, 관로(5-1)와, 버퍼 탱크(3)에 접속되고 버퍼 탱크(3)에 약액을 공급하기 위한 관로(5-2)와, 버퍼 탱크(3)에 접속되고 버퍼 탱크(3)에 가압용의 기체를 공급하기 위한 관로(5-4)와, 버퍼 탱크(3) 및 토출부(13), 도포 노즐(14) 등의 도포부(120)에 접속되고 버퍼 탱크(3)로부터 도포부(120)에 액체를 공급하기 위한 관로(5-5)를 구비하며, 관로(5-1)와 관로(5-2)는 수지제 용기(17)를 착탈 가능하게 접속할 수 있고 관로(5-1)는 접속된 수지제 용기(17)에 기체를 공급하는 것이 가능하다.

Description

액체 공급 시스템, 액체 공급 방법 및 도포 장치{LIQUID SUPPLYING SYSTEM, LIQUID SUPPLYING METHOD AND COATING APPARATUS}

본 발명은 액체 공급 시스템, 액체 공급 방법 및 도포 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 도포 장치의 도포부에 액체 공급을 행하는 액체 공급 시스템, 이를 이용한 액체 공급 방법 및 이를 구비하는 도포 장치에 관한 것이다.

반도체나 액정 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 레지스트나 안료 분산액 등의 약액 공급을 위해, 약액을 수용하기 위한 봉지형의 라이너를 금속 용기 내에 장전하고, 그 라이너 내에 약액을 충전하는 시스템이 널리 사용되고 있다. 이것은 라이너와 외측의 금속 용기의 공극(空隙)에 가압 송액용 기체를 도입하고, 그 압력으로 라이너를 수축시켜 튜브를 통해 약액을 압송하는 것으로, 내용 약액이 라이너로 덮여져 있기 때문에 가압 용기체와 약액면이 직접 접하지 않고, 가압 분위기 하에서 기체가 내용 액체에 침투, 흡수되는 것을 방지할 수 있는 등의 이점이 있다. 이러한 라이너 및 금속 용기의 예가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

상기한 이점은 라디칼 중합을 이용하지 않는 포지티브 레지스트(노볼락 수지와 디아조나프토퀴논 등을 함유하는 것 등)에서 특히 유익하다. 한편, 광중합 개시제 등을 포함하는 네가티브용 포토레지스트 등에서는, 보존 중에 약액 속의 모노머나 올리고머가 열에너지에 의해 라디칼을 발생하여 중합되어 버리기 때문에(암반응(暗反應)), 산소를 포함하는 기체를 용존시키거나 약액 용기의 상부에 레지스트액과 접하는 공기층을 소정 용량 확보하는 것에 의해, 공기중에 포함되는 산소에 의해 발생한 프리라디칼을 불활성화시켜 암반응을 저해함으로써 보존 안정성의 향상을 도모한다.

이 때문에, 공기와의 접촉이 적은 라이너에 대한 밀폐 충전에서는 그러한 효과를 충분히 얻을 수 없어, 라디칼 중합 반응을 이용하는 포토레지스트의 최적의 보존 상태라고는 말할 수 없다.

또한, 운용면에서는, 외장 용기의 청소나 세정, 사용 종료된 라이너나 튜브의 교환에 의해 외장 용기의 재이용이 가능하지만, 외장 용기를 조달하기 위한 초기 도입 비용과 라이너나 튜브의 소모 부재의 교환이나 구입 비용이 발생하며, 또한, 외장 용기의 세정, 운송에 따른 기간 등이 발생하기 때문에 정상적인 운용에는 실제의 용기 사용수보다 많은 예비 재고의 준비도 필요하게 되기 때문에, 경제성의 문제가 있다.

또한, 사용 종료된 라이너나 튜브는 약액의 품질 유지 때문에 재이용이 어려워 폐기물로 되는 경우가 많다. 라이너 등에 부착된 레지스트나 라이너 등에 이용하는 테플론(등록상표) 소재는 리사이클이 어려워, 리사이클 효율이 저하된다.

그래서, 드럼이나 페일캔 등의 금속제 용기에 약액을 넣어 약액 공급에 적용하는 것이 고려된다. 이것은 약액을 넣은 용기 내에 기체를 도입하여 약액을 가압하여, 사이폰 효과에 의해 사이폰 관 등을 통해 약액을 송액하는 것이다. 상기 용기는 금속이기 때문에 리사이클은 용이하다. 그러나, 운송시 등의 내충격이나 외력에 의한 함몰등의 변형, 손상, 내용물의 누설 우려가 있어 취급이 어렵다. 또한, 용기 보호를 위한 곤포 등으로 인하여 폐기물의 량이 증가되어 버린다.

이에 대하여 수지제 용기에 약액을 넣어 동일한 방법으로 약액 공급에 적용하는 경우가 있다. 수지제 용기를 적용하는 약액 공급 시스템에서는, 라이너를 사용하는 타입에 비해서 변동비를 저렴하게 억제할 수 있으며, 크린 사양의 수지제 용기도 시판품으로서 입수가 용이하다. 더욱이 금속제 용기 등과 비교하여 탄성을 갖기 때문에, 낙하 등의 충격에 의한 외부로부터의 손상 방지 측면에서 우수하다. 또한, 수지제 용기를 폴리에틸렌 등으로 제조하면, 사용 종료된 용기의 재료 리사이클이나 열적 리사이클에 의해 환경 부하의 저감이 가능하다.

그런데, 반도체나 액정표시장치의 제조시에는, 이물 등에 의한 수율의 저하를 방지하기 위해서, 약액을 토출 펌프 등의 토출부측으로 송액하는 배관 경로에는 여과 필터가 일반적으로 마련된다. 여과 필터는 응집 입자나 겔 형의 이물 등을 제거하는 것으로, 예컨대, 뎁스(depth)나 멤브레인, 파이버 등의 필터를 플리츠나 디스크형으로 가공한 것이 단일체 또는 병용하여 이용된다(포어 사이즈 O.1∼1Oμm 정도인 것). 또한, 약액 속의 용존 기체에 의해 발생하는 마이크로 버블 같은 미소한 기포를 제거하기 위해서, 탈기 모듈(예컨대, 닛토덴꼬주식회사(nitto denko) 제품인 니트셉(등록상표)등)을 설치하는 경우도 있다.

그러나, 여과 필터 등을 관로에 설치함으로써 압력 손실이 발생하여, 저압 송액시 송액하는 힘이 부족하게 되는 경우가 있다. 그러한 상황에서는 약액을 사이폰 효과에 의해 토출부측으로 송액하기 위해서, 압력 손실 이상의 힘으로 약액을 압출하거나 토출부 등으로 흡인시킬 필요가 있다. 그러나 전자에서는 높은 가압력을 필요로 하고, 후자에서는 배관 경로 내부가 부압 상태로 되기 때문에 약액 속의 용존 기체가 발포하여 마이크로 버블의 발생 원인이 되거나 흡인의 부하에 의해 펌프나 그 모터 부품 등이 열화, 손상되거나 할 우려가 있다.

그 때문에, 송액 배관 경로 내의 압력 손실을 고려하여 적절한 필요 가압력을 약액 용기 내의 약액에 인가하여 사이폰 관 등을 통해 압송함으로써, 흡인시의 부압에 의한 용존 기체의 발포나 펌프 등의 부하를 저감시키는 방법이 취해지는 경우가 있다.

그러나 원하는 시간 내에 필요한 약액 공급량을 얻기 위해서는 그 공급 레이트에 따른 가압력을 약액 용기 내의 약액에 인가할 필요가 있으며, 시간당 약액 공급량이 많은 시스템일수록, 공급 레이트를 향상시키기 위해 보다 높은 가압력을 인가할 필요가 있다.

액정표시장치 등의 제조에 있어서는, 최근의 마더 글래스의 대형화에 동반하여 기판 1장당의 처리에 사용하는 약액량도 증가하고 있으며, 그 때문에 비교적 높은 압력으로 송액하는 경우가 많아지고 있다.

일본특허공개 2008-007153호 공보

전술한 바와 같은 수지제 용기(혹은 드럼, 페일캔 등의 금속성 용기)는 내압 용기가 아니므로 용기 내부 만을 높은 가압력으로 직접 가압하는 것은 곤란하다. 예컨대, 수지제 용기의 경우에는 수지의 특성상, 용기 내부 만을 직접 가압하여 높은 가압 상태를 정상적으로 유지하면, 용기의 팽창 변형에 의해 소성 변형을 발생시키기 쉬우며, 이에 의해 용기가 파손되거나 하는 경우도 있다.

그 때문에, 상기 용기의 외측에 원통형의 내압 외장 용기를 이용하며, 용기의 내부를 가압하여 송액함과 함께 외부로부터도 가압을 행하는 등의 방책이 취해지는 것이 일반적이다.

이 예를 도 10에 도시한다. 대형 마더 글래스를 이용한 액정표시장치 등의 제조에서는 도포 공정에 다이코트법이 널리 이용되고 있는데, 이러한 도포 장치 중 하나로서, 왕복 이동 가능한 스테이지 또는 갠트리, 도포 노즐(다이)과, 도포 노즐에 도포하는 약액을 공급하는 약액 공급 시스템을 구비한 것이 있다. 도 10은 그 약액 공급 시스템에 있어서의 예를 설명하는 것이다. 후술하는 도 11도 마찬가지이다.

도 10에 있어서, 31은 수지제 용기, 33은 사이폰관, 35는 내압 외장 용기, 37(37-1, 37-2)은 관로, 39는 밸브, 41은 조절기, 43은 여과 필터, 45는 토출부(토출펌프 등), 47은 도포 노즐이다.

도 10의 예에서는, 수지제 용기(31)를 원통형의 형상을 갖는 내압 외장 용기(35) 내에 밀폐하고, 관로(37-1)를 통해 압축 공기 등의 기체를 약액이 넣어진 수지제 용기(31)의 내부 및 수지제 용기(31)와 내압 외장 용기(35)와의 공극에 도입한다. 또한, 토출부(45)에 의한 흡인을 행한다. 그렇게 하면, 가압에 따른 사이폰 효과 등에 의해, 사이폰 관(33), 관로(37-2)를 통해 수지제 용기(31) 내의 약액이 토출부(45)에 구비된 저액부에 공급되고, 그 체적 변화 등에 따라서 도포 노즐(47)로부터 약액이 토출된다. 수지제 용기(31)는 그 내외(內外)로부터 가압되기 때문에, 가압에 의한 변형이 발생하기 어렵다.

또한, 상기한 바와 같이 수지제 용기(31)를 내압 외장 용기(35)내에 밀폐하는 것이 아니라, 수지제 용기(31)의 외주를 수지제 용기(31)보다도 약간 큰 정도의 가압 프로텍터로 덮고, 수지제 용기(31)의 내부만을 직접 가압한 경우의 수지제 용기(31)의 팽창, 변형을 구속하는 경우가 있다. 이 예를 도시한 것이 도 11이며, 51은 가압 프로텍터이다. 도 11에 있어서, 도 10과 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.

도 11의 예에서는, 관로(37-1)에 의해 압축 공기 등의 기체를 약액이 들어있는 수지제 용기(31)의 내부에 도입한다. 또한, 토출 펌프(45)에 의한 흡인을 행한다. 그렇게 하면, 가압에 따른 사이폰 효과 등에 의해, 사이폰 관(33), 관로(37-2)를 통해 수지제 용기(31) 내의 약액이 토출부(45)에 구비된 저액부에 공급되고, 그 체적 변화 등에 따라서 도포 노즐(47)로부터 약액이 토출된다. 수지제 용기(31)의 가압에 의한 팽창, 변형은 그 외측의 가압 프로텍터(51)에 의해 구속된다.

내압 외장 용기(35)나 가압 프로텍터(51)는 스테인레스 등의 기계 강도가 우수한 재질로 제조되어, 가압시의 용기의 팽창이나 변형을 억제하는데 유효하다.

그러나, 내압 외장 용기(35)의 직경은 내부에 장전하는 수지제 용기(31)의 본체부의 직경 이상의 크기로 하기 때문에(일반적인 겔 용기 등에서도 내경 200∼300 mm 정도 크기의 용기가 필요하다), 생산시의 교환 효율이 보다 높은 대용량의 수지제 용기(31)를 사용하면, 그에 따라 내압 외장 용기(35)의 직경도 커진다.

그 때문에, 예컨대 100 kPa(대기압 기준, 이하 동일) 정도의 높은 압력을 내압 외장 용기(35) 내에 인가하면, 그 덮개부 등에 인가되는 힘은 매우 커진다. 이때, 가압 상태의 내압 외장 용기(35)를 대기압으로 퍼지하는 동작을 행하지 않고서 덮개 등의 단면적이 큰 밀폐부를 개방하면, 가압된 덮개부 등의 부품이나 약액이 비산될 우려가 있어, 안전을 확보하기 위해서는 취급 등에 세심한 주의가 필요하다. 또한, 적절한 안전 기구를 설치함으로써 위험성을 저하시키기도 하고 있지만, 잠재적인 위험성이 남기 때문에, 상정한 것 이외의 사용에서는 작업자의 안전 확보가 곤란하다.

한편, 가압 프로텍터(51)를 이용하여 수지제 용기(31)의 변형을 구속하면서 수지제 용기(31) 내에 직접 가압력을 인가하여 약액을 공급하는 방법에서는 팽창에 의한 소성 변형으로 수지제 용기(31)가 가압 프로텍터(51)와 맞물려 교환 작업시에 수지제 용기(31)를 용이하게 꺼낼 수 없게 되거나, 가압 프로텍터(51)에 밀착되어 있지 않은 부위에 팽창, 변형의 응력이 집중되어 부분적인 찢어짐, 파열, 액누설이나 전도 등의 가능성이 있어 안전 면에서 염려가 있다.

또한, 가압 매체(압축 공기나 압축 질소 등의 기체)에 의한 가압력으로 약액을 압송하는 경우에는, 가압 시간의 경과와 함께 가압 분위기가 약액 속으로 서서히 용해됨으로써, 약액 속의 용존 기체량이 증가한다. 높은 가압력을 인가한 경우에는, 용존 기체량은 보다 많아진다.

관로(37-2) 등의 배관 경로의 오리피스나 이음매 부분 등에서 배관 내경이 급격히 가늘어지는 부위가 있거나 하면, 벤튜리 효과에 의해 유속이 상승함과 함께 배관 경로 내의 압력이 저하되어 캐비테이션에 의해 약액 속에 용존된 기체가 눈에 보이지 않을 정도의 미소한 기포인 마이크로 버블로서 발생한다. 이들은 집합체가 되어 큰 발포로 성장할 우려가 있다.

이러한 기포 혼입에 의한 영향으로는 마이크로 버블에 대해서는 반도체나 액정표시장치의 제조공정에 있어서 도포막의 굴절율이나 막 두께의 균일성을 악화시키고, 이 영향에 의해 가공 품질이 악화되어 수율 등의 생산성이 저하된다.

또한, 기재(基材)에 도포한 레지스트 속에 큰 기포가 남으면 국소적인 표면 장력의 차가 발생하여 막 두께의 균일성의 악화나 외관에 얼룩을 발생시키는 한 가지 원인이 된다. 또한, 도포막 속에 기포가 잔류한 상태로 이것을 감압 건조 공정에 있어서 진공 건조 챔버 내에서 건조시키면, 기포가 팽창, 파열되어 품질을 저하시키는 경우도 있다.

또한, 다이코트법에서는, 약액의 흡인 등에 의해 생긴 토출부(45)의 저액부의 체적 변화를 도포 노즐(47)에 접속되는 배관 내의 약액에 압축력으로서 전달하는 것에 의해 도포 노즐(47) 선단의 슬릿부로부터 그 체적 변화와 압력 변화에 따른 약액이 토출된다. 이 때문에, 도포 노즐(47)로부터의 토출은 흡인 동작에 의해 생기는 체적 변화에 대하여 지연되지 않고 추종할 필요가 있다. 작은 기포가 모여 토출부(45)나 도포 노즐(47)의 슬릿부까지의 배관, 이음매나 간극에서 정체되면, 도포 동작의 개시시의 흡인 동작에 의해서 생긴 체적 변화가 잔류한 기포를 수축시키는 작용을 해서 배관 경로 내의 약액 토출의 압력 상승에 시간(응답 속도)적 지연이 발생하는 요인으로도 된다.

다이코트법에 의한 매엽 방식(sheet type)에서의 도포막 형성 방법은, 이 약액 토출의 시간적 지연이 도포 개시부나 도포 완료부 근방의 두께의 균일성의 악화나 선, 얼룩 등의 품질 저하 요인이 되기 때문에 바람직하지 못하다.

대책으로서 도포 처리 속도를 저하시켜 응답 지연의 영향을 어느 정도 완화시키는 것도 가능하지만, 처리 시간이 길어져 생산성이 저하되어 버릴 뿐만 아니라 복수의 처리중에 약액의 흐름과 함께 기포가 이동, 제거됨으로써 도포액의 응답성에 변동이 생겨, 안정된 균일성(재현성)을 갖는 생산 품질의 유지가 곤란하게 된다.

본 발명은 이상의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 안전성, 경제성 및 생산성이 우수한 액체 공급 시스템 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해서 제1 발명은, 도포 장치의 도포부에 액체를 공급하기 위한 액체 공급 시스템으로서, 액체를 저류하기 위한 저류부와, 제1 유로와, 상기 저류부에 접속되고 상기 저류부에 액체를 공급하기 위한 제2 유로와, 상기 저류부에 접속되고 상기 저류부에 기체를 공급하기 위한 제3 유로와, 상기 저류부 및 상기 도포부에 접속되고 상기 저류부로부터 상기 도포부에 액체를 공급하기 위한 제4 유로를 구비하며, 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로는 소정 용기를 착탈 가능하게 접속할 수 있고 상기 제1 유로는 접속된 상기 소정 용기에 기체를 공급하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템이다.

상기 저류부는 저류부 내부를 대기 개방하기 위한 대기 개방수단을 가지며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유로에는 각 유로를 개폐하기 위한 개폐수단이 설치된다. 또한, 상기 저류부에는 액면의 높이를 검지하기 위한 액면 검지수단이 설치되는 것이 바람직하다.

제1 발명의 액체 공급 시스템은 상기 소정 용기를 착탈 가능하게 접속할 수 있는 용기 접속부를 추가로 구비하며, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로는 상기 용기 접속부를 통해 상기 소정 용기를 접속할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용기 접속부는 내주면에 홈부를 가지며, 상기 홈부가 상기 소정 용기의 개구부의 외주면에 마련된 볼록부와 나사 결합됨으로써 상기 용기 접속부와 상기 소정 용기를 접속할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 유로는 상기 소정 용기 내의 압력이 5 kPa 내지 100 kPa의 범위가 되도록, 접속된 상기 소정 용기 내에 기체를 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도포 장치는 반도체장치 또는 액정표시장치의 제조에 이용하는 것으로 할 수 있다.

한편, 도포 장치의 도포부란, 토출 펌프 등의 토출부나 도포 노즐 등 약액을 기판 등에 도포하기 위한 기구를 가리킨다.

상기 구성에 의해, 소정 용기 내의 압력 상태와 저류부 내의 압력 상태를 독립적으로 제어하여, 소정 용기 내에 넣어진 약액 등의 액체를 가압에 의해 송액하여 일단 저류부 내에 충전하고 저류부 내부를 가압하면서 도포 장치의 도포부에 액체를 공급할 수 있다. 즉, 용기 내로부터 도포부에 직접 액체를 송액하지 않고 도포부에 송액할 때에는 저류부 내부를 가압하게 된다. 따라서 저류부에 대한 송액을 위해 용기 내에 인가하는 압력을 예컨대 5 kPa 내지 100 kPa의 범위로 저압으로 할 수 있다. 이 때문에, 용기로서 높은 가압력에 견딜 수 있는 것을 필요로 하지 않고, 약액의 운송 등에 통상적으로 이용되는 수지제 용기 등의 용기를 소정 용기로서 액체 공급 시스템의 유로에 착탈 가능하게 접속하여 그대로 이용할 수 있다. 용기 내의 약액을 다 사용한 후에는, 이것을 분리하여 다른 용기로 교환할 수 있어 경제성이 우수하다. 용기 내에 인가하는 압력을 낮게 억제할 수 있기 때문에 용기의 교환 작업 등을 안전하게 행할 수 있다.

또한, 소정 용기 내부를 저압으로 한 상태에서 저류부에 대한 액체 공급을 행하기 때문에, 액체 속의 용존 기체량이 과도하게 되지 않는다. 따라서 캐비테이션에 의한 마이크로 버블 등의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 이 때문에, 전술한 기포에 의해 품질에 미치는 영향을 억제하고, 또한 도포부로부터의 약액 도포시, 배관내 압력의 상승 지연 시간을 억제하여 초기 토출량의 부족을 줄임으로써 안정된 균일성을 갖는 높은 품질의 제품을 공급하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도포부에 대한 송액시에는, 펌프 등의 토출부에 의한 흡인 동작과 저류부 내의 가압에 의한 약액의 송액을 병용할 수 있기 때문에, 여과 필터 등을 배관 경로에 설치한 경우에도 여과 필터 등에 의한 압력 손실이나 흡인 동작에 따른 부압을 상쇄할 수 있으며, 이것도 기포 발생의 억제로 이어진다. 또한, 흡인 부하에 의해 토출 펌프 등의 토출부나 그 모터 부품 등이 열화, 손상되거나 할 가능성을 저감시킬 수 있다.

또한, 용기 접속부를 통해 유로에 소정 용기를 접속할 수도 있다. 이때, 용기 접속부의 내주면에 있는 홈부가 소정 용기의 개구부의 외주에 마련된 볼록부와 나사 결합됨으로써 소정 용기를 접속하도록 하면 용기 내의 가압시에 용기 접속부에서 기밀성이 발생하여 용기 접속부의 느슨함이나 기체 누설이 발생하기 어렵게 된다. 또한, 용기의 교환시에는 용기 접속부가 느슨하게 되더라도 용기의 볼록부와 용기 접속부의 홈부에 걸리도록 할 수 있기 때문에, 용기나 용기 접속부가 비산되는 일이 없고, 또한 가압 기체가 느슨함에 의해 생긴 간극을 통해 빠져나감으로써 용기 내부를 안전하게 대기압으로 할 수 있다. 따라서 용기의 교환 작업이 더욱 안전하게 된다.

게다가, 센서 등의 액면 검지수단을 이용하여 액면 위치에 따른 약액 공급의 제어를 행할 수 있기 때문에, 저류부 내에는 기체의 층이 항상 존재하는 상태로 할 수 있다. 이에 의해, 액체 속에 용존한 기체는 저류부 내의 기체의 층으로 흘러가서 액체로부터 분리될 수도 있다. 따라서, 도포부에 공급되는 액체 내에 혼입되는 기체의 량을 저감시킬 수 있어, 마이크로 버블 등의 기포의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

따라서, 특히 반도체장치 또는 액정표시장치의 제조에 있어서, 안전성, 경제성 및 생산성이 우수한, 도포 장치의 도포부에 액체를 공급하는 액체 공급 시스템을 제공하할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해서 제2 발명은, 액체를 저류하기 위한 저류부와, 제1 유로와, 상기 저류부에 접속되고, 상기 저류부에 액체를 공급하기 위한 제2 유로와, 상기 저류부에 접속되고 상기 저류부에 기체를 공급하기 위한 제3 유로와, 상기 저류부 및 도포 장치의 도포부에 접속되고 상기 저류부로부터 상기 도포부에 액체를 공급하기 위한 제4 유로를 구비하며, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로는 소정 용기를 착탈 가능하게 접속할 수 있고 상기 제1 유로는 접속된 상기 소정 용기에 기체를 공급하는 것이 가능한 액체 공급 시스템을 이용하여 도포 장치의 도포부에 액체를 공급하기 위한 액체 공급 방법으로서, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로에 접속된 상기 소정 용기 내부를 상기 제1 유로를 통해 공급되는 기체에 의해 가압하여 상기 소정 용기 내의 액체를 상기 제2 유로를 통해 상기 저류부 내에 공급하는 저류부 액체 공급 공정과, 상기 저류부 내부를 상기 제3 유로를 통해 공급되는 기체에 의해 가압하여 상기 저류부내의 액체를 상기 제4 유로를 통해 상기 도포부에 공급하는 도포부 액체 공급 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 방법이다.

상기 구성에 의해, 소정 용기 내의 압력 상태와 저류부 내의 압력 상태를 독립적으로 제어하여, 소정 용기 내에 넣어진 약액 등의 액체를 가압에 의해 송액하여 일단 저류부 내에 충전하고, 저류부 내부를 가압하면서 도포 장치의 도포부에 액체를 공급할 수 있다. 즉, 용기 내로부터 도포부에 직접 액체를 송액하지 않고, 도포부에 송액할 때에는 저류부 내부를 가압하게 된다. 따라서, 저류부에 대한 송액을 위해 용기 내에 인가하는 압력을 저압으로 할 수 있다. 이 때문에, 용기로서 높은 가압력에 견딜 수 있는 것을 필요로 하지 않고 약액의 운송 등에 통상적으로 이용되는 수지제 용기 등의 용기를 소정 용기로서 액체 공급 시스템의 유로에 착탈 가능하게 접속하여 그대로 이용할 수 있다. 용기 내의 약액을 다 사용한 후에는 이것을 분리하여 다른 용기로 교환할 수 있어 경제성이 우수하다. 용기 내에 인가하는 압력을 낮게 억제할 수 있기 때문에, 용기의 교환 작업 등을 안전하게 행할 수 있다.

또한, 소정 용기 내부를 저압으로 한 상태에서 저류부에 대한 액체 공급을 행하기 때문에, 액체 속의 용존 기체량이 과도하게 되지 않는다. 따라서 캐비테이션에 의한 마이크로 버블 등의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 이 때문에, 전술한 기포에 의해 품질에 미치는 영향을 억제하고, 또한 도포부로부터의 약액 도포시에, 배관내 압력의 상승 지연 시간을 억제하여 초기 토출량의 부족을 줄임으로써 안정된 균일성을 갖는 높은 품질의 제품을 공급하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도포부에 대한 송액시에는, 펌프 등의 토출부에 의한 흡인 동작과 저류부 내의 가압에 의한 약액의 송액을 병용할 수 있기 때문에, 여과 필터 등을 배관 경로에 설치한 경우에도 여과 필터 등에 의한 압력 손실이나 흡인 동작에 따른 부압을 상쇄할 수 있으며, 이것도 기포 발생의 억제로 이어진다. 또한, 흡인 부하에 의해 토출 펌프 등의 토출부나 그 모터 부품 등이 열화, 손상되거나 할 가능성을 저감시킬 수 있다.

따라서, 안전성, 경제성 및 생산성이 우수한 도포 장치의 도포부에 액체를 공급하는 액체 공급 방법을 제공할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해서 제3 발명은 제1 발명의 액체 공급 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 장치이다.

상기 구성에 의해, 소정 용기 내의 압력 상태와 저류부 내의 압력 상태를 독립적으로 제어하여, 소정 용기 내에 넣어진 약액 등의 액체를 가압에 의해 송액하여 일단 저류부 내에 충전하고, 저류부 내부를 가압하면서 도포 장치의 도포부에 액체를 공급할 수 있다. 즉, 용기 내로부터 도포부에 직접 액체를 송액하지 않고, 도포부에 송액할 때에는 저류부 내부를 가압하게 된다. 따라서, 저류부에 대한 송액을 위해 용기 내에 인가하는 압력을 예컨대, 5 kPa 내지 100 kPa의 범위로 저압으로 할 수 있다. 이 때문에, 용기로서 높은 가압력에 견딜 수 있는 것을 필요로 하지 않고, 약액의 운송 등에 통상적으로 이용되는 수지제 용기 등의 용기를 소정 용기로서 액체 공급 시스템의 유로에 착탈 가능하게 접속하여 그대로 이용할 수 있다. 용기 내의 약액을 다 사용한 후에는 이것을 분리하여 다른 용기로 교환할 수 있어 경제성이 우수하다. 용기 내에 인가하는 압력을 낮게 억제할 수 있기 때문에, 용기의 교환 작업 등을 안전하게 행할 수 있다.

또한, 소정 용기 내부를 저압으로 한 상태에서 저류부에 대한 액체 공급을 행하기 때문에, 액체 속의 용존 기체량이 과도하게 되지 않는다. 따라서, 캐비테이션에 의한 마이크로 버블 등의 기포의 발생을 억제할 수 있다. 이 때문에, 전술한 기포에 의해 품질에 미치는 영향을 억제하고, 또한 도포부로부터의 약액 도포시에 배관내 압력의 상승 지연 시간을 억제하여 초기 토출량의 부족을 줄임으로써 안정된 균일성을 갖는 높은 품질의 제품을 공급하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도포부에 대한 송액시에는 펌프 등의 토출부에 의한 흡인 동작과 저류부 내의 가압에 의한 약액의 송액을 병용할 수 있기 때문에, 여과 필터 등을 배관 경로에 설치한 경우에도, 여과 필터 등에 의한 압력 손실이나 흡인 동작에 따른 부압을 상쇄할 수 있으며, 이것도 기포 발생의 억제로 이어진다. 또한, 흡인 부하에 의해 토출 펌프 등의 토출부나 그 모터 부품 등이 열화, 손상되거나 할 가능성을 저감시킬 수 있다.

또한, 용기 접속부를 통해 유로에 소정 용기를 접속할 수도 있다. 이때, 용기 접속부의 내주면에 있는 홈부가 소정 용기의 개구부의 외주에 마련된 볼록부와 나사 결합됨으로써 소정 용기를 접속하도록 하면, 용기 내의 가압시에 용기 접속부에서 기밀성이 발생하여 용기 접속부의 느슨함이나 기체 누설이 발생하지 않게 된다. 또한, 용기의 교환시에는 용기 접속부가 느슨하게 되더라도 용기의 볼록부와 용기 접속부의 홈부에 걸리도록 할 수 있기 때문에, 용기나 용기 접속부가 비산되지 않고, 또한 가압 기체가 느슨함에 의해 생긴 간극을 통해 빠져나감으로써 용기 내부를 안전하게 대기압으로 할 수 있다. 따라서 용기의 교환 작업이 더욱 안전하게 된다.

게다가, 센서 등의 액면 검지수단을 이용하여 액면 위치에 따른 약액 공급의 제어를 행할 수 있기 때문에, 저류부 내에는 기체의 층이 항상 존재하는 상태로 할 수 있다. 이에 의해, 액체 속에 용존한 기체는 저류부 내의 기체의 층으로 흘러가서 액체로부터 분리될 수도 있다. 따라서, 도포부에 공급되는 액체 내에 혼입되는 기체의 량을 저감시킬 수 있어 마이크로 버블 등의 기포의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

따라서, 안전성, 경제성 및 생산성이 우수한 도포 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 의해, 안전성, 경제성 및 생산성이 우수한 액체 공급 시스템 등을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 액체 공급 시스템의 실시형태를 도시하는 도면이다.
도 2는 액체 공급 시스템에 있어서의 액체 공급 방법의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 3은 액체 공급 시스템에 있어서의 액체 공급 방법의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 4는 액체 공급 시스템에 있어서의 액체 공급 방법의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 5는 액체 공급 시스템에 있어서의 액체 공급 방법의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 6은 액체 공급 시스템에 있어서의 액체 공급 방법의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 액체 공급 시스템의 별도의 실시형태를 도시하는 도면이다.
도 8은 어태치먼트의 예를 도시하는 도면이다.
도 9는 도포 장치의 구성의 예를 도시하는 도면이다.
도 10은 내압 외장 용기의 예를 도시하는 도면이다.
도 11은 가압 프로텍터의 예를 도시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 액체 공급 시스템 등의 실시형태를 설명한다. 우선, 도 1과 도 9를 참조하여 본 실시형태의 액체 공급 시스템를 설명한다.

본 실시형태의 액체 공급 시스템(1)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 액정표시장치나 반도체장치의 제조에 이용하는 도포 장치(100)의 일부로서 설치된다. 도포 장치(100)는 액체 공급 시스템(1) 외에, 제어부(110), 도포부(120), 기판 유지부(130) 등을 구비한다.

제어부(110)는 CPU(Central Processing Unit) 등에 의해 구성되며, 액체 공급 시스템(1)이나 도포부(120), 기판 유지부(130)의 동작을 제어한다.

도포부(120)는 예컨대, 저액부를 구비한 펌프 등의 토출부나 도포 노즐(다이)등, 및 이들을 구동하는 구동 기구를 포함하며, 기판 상에 레지스트 등의 약액을 실제로 도포한다.

기판 유지부(130)는 예컨대, 기판을 얹어 유지하며 왕복 이동 가능한 스테이지등 및 이것을 구동하는 구동기구를 포함한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 액체 공급 시스템(1)은 버퍼 탱크(3)(저류부)와, 관로(5)(유로), 밸브(7)(개폐수단), 조절기(9) 등을 가지며, 수지제 용기(17)(소정 용기) 내의 레지스트, 안료 분산액 등의 약액(액체)을 토출부(13), 도포 노즐(14)(도포부(120))측으로 공급한다. 밸브(7)나 조절기(9), 토출부(13) 등의 동작은 제어부(110)에 의해 제어할 수 있다.

버퍼 탱크(3)는 100 kPa 이상의 고압 기체(압축 기체나 압축 질소 등)의 공급상태에서도 변형에 대한 강도가 우수한 재질과 구조로 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 적어도 200 kPa의 가압 상태에 대해서도 기체나 약액의 누설이나 변형이 없고, 항구적으로 내압 성능을 유지할 수 있는 용기 설계로 이루어지는 것이 바람직하다. 단, 이것들이 구체적인 버퍼 탱크의 재질이나 형상을 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 버퍼 탱크(3)의 재질로는 SUS304의 스테인리스강이나 알루미늄 등의 금속을 이용할 수 있으며, 내용 약액이 금속을 부식시키는 성질을 갖거나 가공성을 중시할 때에는 내압성을 만족하는 조건에 따라 불소 수지나 MC 나일론(등록상표) 등을 소재로서 이용할 수 있다. 또한, 내약품성을 부여하기 위해서 내면을 수지 코팅이나 도금 처리하여도 좋다.

또한, 버퍼 탱크(3)에는 탱크 내부의 약액의 액면 높이를 검지하는 액면 검지수단으로서 센서(4)를 설치하는 것이 바람직하다. 버퍼 탱크(3) 내의 상부에는 항상 소정 용량 이상의 공기층이 존재하는 상태로 해 두기 위해서, 액면 높이가 미리 결정된 상한 위치 이상으로 되지 않도록, 예컨대 센서(4)가 소정의(상한 위치 이하의) 액면 높이를 검지함으로써, 관로에 설치된 밸브의 개폐 제어가 행해져 약액 공급의 차단 등이 행해지도록 하는 것이 바람직하다. 센서(4)는 예컨대 정전용량식 센서나 압력 센서, 플로트 센서, 초음파식 변위 센서 등을 이용할 수 있다.

관로(5)(5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5)는 기체의 공급 혹은 대기 개방을 위한 기체가 유통 가능한 관로(5-1, 5-3, 5-4)와, 약액을 공급하기 위한 액체가 유통 가능한 관로(5-2, 5-5)를 포함하는 기체 또는 액체의 유로이다. 그 재질, 형상 등은 이러한 관로로서 통상적으로 이용되는 것을 사용할 수 있다.

관로(5-1)(제1 유로)는 급기부(도시되지 않음)로부터 연장되어 수지제 용기(17)에 접속된다. 관로(5-1)는 수지제 용기(17) 내를 가압하기 위해 수지제 용기(17) 내에 급기부로부터 기체를 공급하기 위한 배관 경로이다.

관로(5-2)(제2 유로)는 수지제 용기(17)와 버퍼 탱크(3)에 접속된다. 관로(5-2)는 수지제 용기(17) 내부를 가압함에 따라 사이폰 효과에 의해 수지제 용기(17) 내의 약액을 버퍼 탱크(3)에 공급하기 위한 배관 경로이다.

관로(5-3)는 외부와 버퍼 탱크(3)를 접속시키며 버퍼 탱크(3)를 대기 개방하여 버퍼 탱크(3) 내를 대기압으로 하기 위한 배관 경로이다.

관로(5-4)(제3 유로)는 관로(5-1)로부터 분기되어 버퍼 탱크(3)에 접속된다. 관로(5-4)는 급기부와 버퍼 탱크(3)를 접속시키며 버퍼 탱크(3) 내를 가압하기 위해 버퍼 탱크(3) 내에 급기부로부터 기체를 공급하기 위한 배관 경로이다.

관로(5-5)(제4 유로)는 버퍼 탱크(3)와 토출부(13)(도포부(120))에 접속된다. 관로(5-5)는 버퍼 탱크(3)로부터 토출부(13), 도포 노즐(14) 등의 도포부(120)에 약액을 공급하기 위한 배관 경로이다.

밸브(7)(7-1, 7-2, 7-3, 7-4, 7-5)는 관로(5) 내의 액체나 기체의 흐름을 개방하거나 차단하거나 하는 개폐수단이며, 그 구조 등은 특별히 한정되지 않고, 이미 알려진 여러 가지를 사용할 수 있다. 또한, 각종 조건에 의해 필요에 따라 제어부(110)가 에어 오퍼레이션 밸브 등으로 이들 밸브의 개폐를 자동적으로 제어하도록 할 수 있다. 또한, 오퍼레이터 등이 매뉴얼 조작에 의해 이들 밸브를 개폐하도록 하여도 좋다.

밸브(7-1)(V1)는 관로(5-1)에, 밸브(7-3)(V3)는 관로(5-3)에, 밸브(7-4)(V4)는 관로(5-4)에 설치되며, 각각 그 개폐에 의해 대응하는 관로(5)를 통해 흐르는 기체의 흐름을 조정한다.

또한, 밸브(7-3)는 그 개폐에 의해 관로(5-3)를 통한 기체의 유통을 제어하며, 버퍼 탱크(3) 내의 대기 개방(및 차단)을 행하는 대기 개방수단으로서의 역할을 수행한다. 단, 버퍼 탱크(3) 내를 대기 개방하는 기구는 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 버퍼 탱크(3)의 외면이 직접 대기와 접하고 있으면, 버퍼 탱크(3)의 일부를 개폐하는 것만으로도 대기 개방수단으로서의 역할을 수행할 수 있다.

또한, 밸브(7-2)(V2)는 관로(5-2)에 설치되고 밸브(7-5)(V5)는 관로(5-5)에 설치되며 각각 그 개폐에 의해 대응하는 관로(5)를 통해 흐르는 약액의 흐름을 조정한다.

또한, 특별히 도시하지는 않지만, 상기한 버퍼 탱크(3)에는, 탱크 내의 약액을 회수하기 위한 관로나 버퍼 탱크(3) 내를 세정하기 위한 용제를 주입하는 관로가 접속되어 있어도 좋고, 각 관로에는 그 개폐에 의해 관로 내의 액체의 흐름을 제어하기 위한 밸브가 설치되어도 좋다.

조절기(9)(9-1, 9-2, 9-3)는 수지제 용기(17) 또는 버퍼 탱크(3) 내의 기체에 의한 가압력이 임의의 일정 압력치가 되도록 급기부로부터 공급되는 기체의 압력을 조절하여 유지하기 위한 압력 조절 수단이다. 밸브(7)와 마찬가지로 그 제어는 각종 조건에 의해 제어부(110)가 자동적으로 행하도록 할 수 있지만 오퍼레이터 등이 매뉴얼 조작에 의해 행하는 것이어도 좋다.

조절기(9-1)(REG1)는 관로(5-1)에 있어서 관로(5-4)와의 분기 부분보다도 급기부측에 설치되어 수지제 용기(17) 또는 버퍼 탱크(3)에 공급되는 기체의 압력을 조절한다.

조절기(9-2)(REG2)는 관로(5-1)에 있어서 관로(5-4)와의 분기부보다 수지제 용기(17)측에 설치되어 수지제 용기(17)에 공급되는 기체의 압력을 조절한다.

조절기(9-3)(REG3)는 관로(5-4)에 설치되어 버퍼 탱크(3)에 공급되는 기체의 압력을 조절한다.

관로(5-5)에는 여과 필터(11)가 설치된다. 여과 필터(11)는, 전술한 바와 같이, 응집 입자나 겔형의 이물 등을 제거하는 것으로, 예컨대 뎁스나 멤브레인, 파이버 등의 필터를 플리츠나 디스크형으로 가공한 것이 단일체 또는 병용하여 이용된다(포어 사이즈 O.1∼1O ㎛ 정도인 것). 또한, 전술한 바와 같은 탈기 모듈을 추가로 설치할 수도 있다.

토출부(13)는 관로(5-5)에 접속된다. 토출부(13)는 예컨대 토출 펌프나 디스펜서 등이며, 도포 노즐(14)에 공급하는 약액을 저류하는 저액부(도시되지 않음)를 구비한다. 토출부(13)는 저액부에 약액을 흡인하여 저액부의 체적 변화에 따른 량의 약액을 도포 노즐(14)에 보낸다.

도포 노즐(14)은 다이헤드나 실린지 바늘 등이며 토출부(13)와 유로를 통해 접속한다. 도포 노즐(14)은 토출부(13)로부터 공급된 약액을 슬릿 등의 개구부를 통해 기재(基材) 상에 도포한다.

토출부(13) 및 도포 노즐(14)은 도포 장치(100)의 도포부(120)로서 기능하며, 반도체나 액정표시장치의 제조에 있어서의 도포 공정에 있어서 기판 상에 대한 약액의 도포를 실제로 행한다.

수지제 용기(17)는 레지스트나 안료 분산액 등의 약액을 저장하는 용기이며 가압에 의한 변형이 작은 것을 이용한다. 구체적으로는, 내부에 50 kPa의 기체 가압을 계속 인가한 환경하에 있어서, 초기로부터 12시간 후, 변형에 의한 용기 체적 변화량을 5% 이하로 억제할 수 있는 용기를 이용한다. 이 때문에, 적합하게는 굽힘 탄성율이 500 MPa 이상인 수지를 재질로 한 수지제 용기인 것이 바람직하다. 단, 이것은 수지제 용기(17)의 재질이나 형상을 한정하는 것은 아니며, 예컨대 폴리에틸렌이나 불소수지를 재질로서 이용할 수 있다.

한편, 약액은 수지제의 용기에 저장된 상태로 레지스트 제조업자 등에 의해 운송이 행해져 공급되는 경우가 많지만, 그 때의 용기는, 운송시의 안전 때문에 상기한 강도를 만족하는 경우가 많다. 즉, 운송에 이용한 약액 용기를 그대로 본 액체 공급 시스템(1)에 적용할 수 있으며, 그 경우, 액체 공급 시스템(1)을 위한 특별한 용기를 이용하거나 할 필요가 없어 경제성 면에서 유리하다.

한편, 상기한 조건을 만족한다면, 용기의 재질은 수지로 한정되지 않으며, 수지제 용기(17) 대신에 금속 등의 용기를 이용하는 것도 가능하다. 단, 전술한 바와 같이, 수지제 용기(17)를 이용하는 것은, 수지가 갖는 탄성에 의해, 낙하 등의 충격에 의한 외부로부터의 손상을 방지한다는 면에서 우수하다. 또한, 수지제 용기를 폴리에틸렌 등으로 제조하면, 사용 종료된 용기의 재료 리사이클이나 열적 리사이클에 의해 환경 부하의 저감이 가능하다는 점에서도 유리하다.

수지제 용기(17)는 어태치먼트(15)(용기 접속부)를 통해 관로(5-1)와 관로(5-2)에 착탈 가능하게 접속한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 수지제 용기(17)의 상부의 개구부(24)(주입구)의 측면 외주면에는 외주를 따라서 나선형으로 연속하고 개구부(24)의 평면 외측방향으로 돌출되는 볼록부(25)가 마련되어 있다. 어태치먼트(15)의 내주면에는 이 볼록부(25)에 대응하는 나선형으로 연속하는 홈부(27)가 마련되어 있다. 이들을 맞물리게 하여 어태치먼트(15)에 수지제 용기(17)의 상부의 개구부(24)를 부착 고정할 수 있다. 부착시에는, 수지제 용기(17)와 어태치먼트(15)를 상대적으로 회전시켜 볼록부(25)와 홈부(27)를 나사 결합시킴으로써 수지제 용기(17)의 상부의 개구부(24)를 어태치먼트(15)에 부착시킨다.

어태치먼트(15)는 내압성을 가지며 또한 수지제 용기(17)의 재질보다도 압력에 의한 변형이 적은 재질을 이용하는 것이 바람직하고, 예컨대 알루미늄이나 SUS304의 스테인리스강 등의 금속을 재질로서, 혹은 내약품성이 필요한 부위에는 테플론(등록상표) 등의 재질을 이것에 조합하여 제조하는 것이 바람직하지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다.

약액 공급시, 수지제 용기(17)의 내부가 직접 가압되면, 수지제 용기(17)는 내측으로부터 약간 팽창한다. 이때 수지제 용기(17)의 개구부(24) 외주면의 볼록부(25)가 변형 강도가 높은 어태치먼트(15)의 홈부(27)를 내측으로부터 등방(等方)으로 눌러 서로 맞물림으로써 기밀성이 향상되기 때문에 어태치먼트(15)의 느슨함이나 이것에 의한 기체의 누설이 발생하기 어렵게 된다.

또한, 어태치먼트(15)의 느슨함이 발생하여도 수지제 용기(17)의 볼록부(25)와 어태치먼트(15)의 홈부(27)에 의해 걸리게 할 수 있기 때문에, 볼록부(25)가 홈부(27)에 의해 걸려 어태치먼트(15)가 비산되지 않으며, 또한 가압용의 기체가 느슨함에 의해 생긴 간극을 통해 빠져나감으로써 수지제 용기(17) 내를 안전하게 대기압으로 할 수 있다.

게다가, 어태치먼트(15)의 단면적은 수지제 용기(17)의 상부의 개구부(24)(몸통부에 비해 직경이 축소되어 있다)의 단면적 정도로 억제할 수 있기 때문에, 어태치먼트(15)에 인가되는 힘은 수지제 용기(17)의 몸통부의 직경 이상의 크기로 되는 전술한 내압 외장 용기의 덮개부에 비해 작고 안전한 작업 환경을 제공할 수 있다.

예컨대, 원통형의 내압 외장 용기(스테인레스 베슬(vessel)등)의 덮개의 직경이 300 mm라고 하면, 그 내부를 100 kPa으로 가압했을 때 덮개부 전체에 걸리는 힘은 약 7065 N/㎡이 된다.

한편, 수지제 용기(17)의 주입구에 부착되는 어태치먼트(15)의 직경은 80 mm 정도로 할 수 있다. 이때 수지제 용기(17)의 내부를 10 kPa으로 가압하면(후술하지만, 액체 공급 시스템(1)에서는 수지제 용기(17)의 내부를 저압으로 할 수 있다), 어태치먼트(15)에 걸리는 힘은 약 50.24 N/㎡로서 1/100이하의 크기로 되어 안전성이 보다 향상됨을 알 수 있다.

또한, 어태치먼트(15)는 적어도 1개 이상의 가압 포트(22)와 송액 포트(23)를 가지며, 가압 포트(22)는 관로(5-1)에, 송액 포트(23)는 관로(5-2)에 각각 착탈 가능하게 접속한다.

가압 포트(22)는, 한쪽 단부에서 관로(5-1)에 접속되어 어태치먼트(15)를 수지제 용기(17) 방향으로 관통하는 유로이며 관로(5-1)와 수지제 용기(17) 내부를 도통하게 접속시킨다.

송액 포트(23)는 한쪽 단부에서 관로(5-2)에 접속되어 어태치먼트(15)를 수지제 용기(17) 방향으로 관통하는 유로이며 관로(5-2)와 수지제 용기(17) 내부를 도통하게 접속시킨다. 또한, 다른 쪽 단부는 사이폰 관(19)으로 되어 있다. 사이폰 관(19)은 수지제 용기(17)의 하부까지 연장되는 관체이다.

이어서, 도 2 내지 도 6을 이용하여, 본 실시형태의 액체 공급 시스템(1)에 있어서의 액체 공급 방법의 흐름을 설명한다.

액체 공급 시스템(1)에 있어서 액체 공급을 행할 때에는, 관로(5-1)와 가압 포트(22), 관로(5-2)와 송액 포트(23)를 접속하여 관로(5-1)와 관로(5-2)에 미리 부착한 어태치먼트(15)에 수지제 용기(17)의 상부의 개구부(24)를 전술한 바와 같이 부착한다. 또는, 어태치먼트(15)에 수지제 용기(17)를 부착하고, 또한 어태치먼트(15)를 관로(5-1)와 관로(5-2)에 부착한다.

계속해서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 관로(5-1) 등을 통해 수지제 용기(17) 내에 가압용의 기체(압축 공기나 압축 질소 등)를 공급하여, 약액이 저장된 수지제 용기(17) 내를 가압한다. 이때, 밸브(7-1)는 열려 있다. 본 실시형태에서는, 그 가압력은 조절기(9-1)와 조절기(9-2)에 의해 10 kPa 정도로 조절 유지되어 있다. 또한, 밸브(7-4)를 폐쇄함과 함께 밸브(7-3)를 개방하여, 버퍼 탱크(3) 내를 대기압으로 한다. 또한, 밸브(7-5)를 폐쇄함과 함께 밸브(7-2)를 개방하여 버퍼 탱크(3) 내에 약액을 충전 가능한 상태로 해 둔다. 단, 버퍼 탱크(3) 내는 수지제 용기(17) 내보다도 낮은 압력 상태이면 좋으며, 이것에 한하여 대기압보다 높은 압력 상태이어도 상관없다.

그렇게 하면, 수지제 용기(17) 내부(10 kPa)와 버퍼 탱크(3) 내부(대기압)의 차압에 따른 사이폰 효과에 의해 수지제 용기(17) 내의 약액이 관로(5-2) 등을 통해 버퍼 탱크(3) 내에 공급되어, 도 3에 도시하는 바와 같이 버퍼 탱크(3) 내부에 약액이 충전된다. 수지제 용기(17) 내부는 저압 상태로 되기 때문에 약액 속에 용존하는 기체량이 과도하게 되지 않는다.

한편, 대기압 환경 하에서, 밀봉한 수지제 용기(17) 내부에 100 kPa를 넘는 가압력이 장시간에 걸쳐 정상적으로 가해지면 시간 경과에 따라서 팽창이 생겨 액누설이나 파열, 전도의 우려가 있어 작업자의 안전성 확보 등이 염려된다. 따라서, 본 실시형태의 액체 공급 시스템(1)에서는, 안전 확보를 위해 수지제 용기(17) 내부의 기체에 의한 가압력을 5 kPa 내지 100 kPa 범위로 한다. 또한, 안전성을 더욱 확실하게 할 경우에는 가압력을 5 kPa 내지 50 kPa의 범위로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 단, 수지제 용기(17)의 강도에 의해, 혹은 수지제 용기(17) 대신에 다른 용기를 이용한 경우 등에는, 액누설이나 파열, 전도의 우려가 없고 작업자의 안전성 확보 등이 보증되는 한, 인가할 수 있는 가압력이 변화되는 경우도 있다.

여기서, 21은 기액(氣液) 분리면으로서 약액의 상부 액면이다. 약액의 공급시에는 수지제 용기(17)측의 관로 등을 통해 약액에 기포가 혼입될 가능성도 있지만, 이와 같이, 버퍼 탱크(3)에는 약액에 혼입되는 기포와 약액을 분리하여 제거하기 위한 기액 분리면(21)을 마련한다. 즉 약액의 상부는 버퍼 탱크(3)의 상면에 도달하지 않고 항상 공기 등의 기체로 채워진 공간이 소정 용량 이상 확보되도록 한다. 이에 의해, 기포가 기액 분리면(21)까지 올라가서 상부의 기체 속으로 배출됨으로써 약액으로부터 분리된다.

이 때문에, 버퍼 탱크(3)에는 전술한 센서(4)를 설치하는 것이 바람직하다. 그리고 버퍼 탱크(3) 내의 상부에 항상 소정 용량 이상의 공기층이 존재하는 상태로 하기 위해서, 기액 분리면(21)이 미리 결정한 상한 위치 이상이 되지 않도록, 센서(4)가 적절한 소정의(상한 위치 이하의) 기액 분리면(21)의 높이를 검지함으로써 밸브의 개폐 제어 등에 의해 약액 공급의 차단 등이 행해지도록 해 두는 것이 바람직하다.

한편, 버퍼 탱크(3) 단일체에서의 기액 분리 능력이 불충분한 경우는 관로 등에 별도의 기액 분리 용기나 탈기 모듈 등의 기포 제거 기구를 추가하여도 좋다.

또한, 버퍼 탱크(3) 내에서 보다 효율적으로 탈기하는 예로서, 예컨대 원통형 버퍼 탱크(3)의 평면의 내벽 접선 방향 또는 내벽에 대하여 경사 방향으로 관로(5-2)를 통해 공급되는 약액을 흘려 보내기 위한 관통공을 버퍼 탱크(3)에 마련하고, 그 관통공을 통해 버퍼 탱크(3)의 내벽 접선 방향 또는 내벽에 대하여 경사 방향으로 약액이 토출되도록 하여도 좋다. 이때, 버퍼 탱크(3) 내에 약액의 선회류가 발생하여 소용돌이 효과가 생기고, 이에 의해 버퍼 탱크(3)의 내벽 방향으로 밀도가 높은 액체가, 평면 중앙 방향으로 밀도가 낮은 기체가 각각 이동한다. 기체는 버퍼 탱크(3)의 평면 중앙부로부터 기액 분리면(21)까지 이동한다. 이와 같이 하여, 기액 분리성을 향상시키는 것도 가능하다.

또한, 공급하는 약액량이나 유속이 부족하여 상기와 같은 탈기를 위한 충분한 선회류를 얻을 수 없는 경우에는, 마그네틱 스트러나 교반 스크류 등의 선회 날개를 버퍼 탱크(3) 내에 설치하고, 이에 의해 강제적으로 약액의 선회류를 부여하여도 좋다. 이때, 선회 날개의 형상을 예컨대 상부를 향하여 넓어지는 것 같은 형상으로 하면, 상방향의 기액 분리면(21)을 향하는 싸이클론형의 선회류가 발생하기 때문에 적합하다.

또한, 선회류에 의해 버퍼 탱크(3)의 평면 중앙 방향으로 이동하는 기포를 수집하여 상방의 기액 분리면(21)으로 유도하여 기체 속으로 배출하기 위해서, 내부에 기포를 모아 포집하기 위한 구멍부를 측면에 갖는 관체인 집포관(集泡管)를 설치하여도 좋다. 집포관의 내부에서는 기포가 모여 큰 기포로 되어 상측으로의 이동이 촉진된다.

상기한 센서(4)에서, 액면 높이(기액 분리면(21))가 소정의 위치에 도달한 것을 검지하면, 도 4에 도시하는 바와 같이 밸브(7-2)를 폐쇄하여 관로(5-2)를 통한 액체 공급을 차단한다. 또한, 밸브(7-3)를 폐쇄하여 대기 차단하는 한편, 밸브(7-4)를 개방하여, 가압용의 기체(압축 공기나 압축 질소 등)를 버퍼 탱크(3) 내에 공급함으로써 토출부(13)(도포부(120))에 송액하는 데 필요한 버퍼 탱크(3) 내의 가압을 행한다. 한편, 이때 밸브(7-5)는 폐쇄된 상태이다.

이 가압력은 토출부(13)에 의한 약액 흡인시에 차압을 발생시키지 않고 여과 필터(11) 등에 의한 관로(5-5)에서의 압력 손실이나 토출부(13)의 약액 흡인 동작에 따른 부압을 상쇄할 수 있을 정도인 약액 압송에 필요한 가압력이다. 액체 공급 시스템(1)에 있어서는, 버퍼 탱크(3) 내부에 10 kPa 내지 200 kPa 정도의 범위 내에서 필요한 압력을 인가하는 것으로 하지만, 이것으로 한정되지는 않으며, 버퍼 탱크(3)의 강도 등에 의해 필요에 따라서 인가할 수 있는 가압력은 변화된다.

상기 소정의 가압력을 버퍼 탱크(3) 내의 약액에 인가한 후, 도 5에 도시하는 바와 같이, 밸브(7-5)를 개방함과 함께 토출부(13)에 의한 약액의 흡인을 행하고 토출부(13)의 저액부에 대한 약액의 충전을 행하여 도포 노즐(14)을 통해 기재 상에 약액을 도포한다.

관로(5-5)에 설치한 여과 필터(11) 등에 의해 관로(5-5)에서는 압력 손실이 발생한다. 또한, 토출부(13)에 의한 흡인 동작에 따라 저액부 부압이 발생하여 흡인 부하로 된다. 또한, 압력 손실이 높은 여과 필터(11) 등과의 사이의 유로 내에도 차압이 발생하며, 관로(5-5)의 내부나 저액부 내에서의 캐비테이션에 의해 약액 속에 잔류한 용존 기체가 발포할 우려가 있다.

그러나, 본 액체 공급 시스템(1)에서는, 토출부(13)에 의한 약액 흡인을 행함과 함께, 버퍼 탱크(3) 내를 가압하여 여과 필터(11) 등에서 발생하는 압력 손실이나 부압을 상쇄할 수 있을 정도의 가압력을 인가하여 송액을 어시스트하기 때문에, 상기와 같은 관로(5-5)나 저액부 내에서의 발포를 방지할 수 있다. 또한, 흡인시에 토출 펌프의 모터 등 토출부(13))에 대한 지나친 부하로 인해 부품이 열화, 손상되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 버퍼 탱크(3) 내의 어시스트 가압에 의해 저액부에 약간의 잔압이 발생하여, 도포 개시시에 약액이 오버슈트되거나 도포 노즐(14) 등으로부터 약액이 새거나 하는(가능성이 있는) 경우에는, 본 도포 처리 전에 프리디스펜스 동작을 행함으로써 도포부(120)(저액부로부터 도포 노즐(14)의 개구부까지의 유로 등)를 대기압으로 복귀시키거나, 혹은 밸브(7-3)를 개방하여 버퍼 탱크(3) 내부를 대기 개방한 다음에 밸브(7-5)를 개방하는 것에 의해 저액부 내의 잔압을 제거하여 도포부(120)를 대기압과 동등하게 맞출 수 있다.

또한, 버퍼 탱크(3) 내로의 약액 공급과 버퍼 탱크(3)로부터 도포부(120)로의 약액 공급을 동시에 행하는 것도 가능하다. 이 경우, 기액 분리면(21)이 소정의 위치에 도달하면, 밸브(7-2)를 개방한 채로 버퍼 탱크(3) 내의 가압 및 버퍼 탱크(3)로부터 토출부(13), 도포 노즐(14) 등의 도포부(120)로의 약액 공급을 행하게 된다.

이때, 약액과 분리된 기포가 약액과 함께 관로(5-5)에 빨려 들어가거나, 혹은 기체를 충분하게 분리하기 전의 약액이 관로(5-5)에 빨려 들여가거나 하는(가능성이 있는) 경우에는, 우선 약액을 버퍼 탱크(3) 내에 공급한 후, 기체가 분리되어 기포가 상측으로 배출됨으로써 기액 분리가 완료되는 데 필요한 시간 간격을 둔 후에 밸브(7-5)를 개방하여 관로(5-5)를 통해 도포부로의 약액 공급을 행하면 좋다. 약액의 점도나 약액에 첨가되어 있는 계면활성제의 영향으로 소포성(消泡性)이 다른 경우도 있으며, 이때의 대기 시간은 특별히 규정되지는 않는다.

이상의 조작에 의해, 수지제 용기(17)의 내부를 저압으로 가압한 상태로 하고 약액 속에의 기체의 용존량을 억제하며, 또한, 버퍼 탱크(3) 내에서는 약액으로부터 기포를 분리하여 도포부(120)에는 액체만을 선택적으로 공급한다. 또한 버퍼 탱크(3) 내의 어시스트 가압에 의해, 여과 필터(11) 등에서 발생하는 압력 손실이나 흡인 동작에 따른 부압을 상쇄하여 도포부(120)로 약액을 공급할 수 있다. 이에 의해, 전술한 기포에 의해 품질에 미치는 영향을 억제할 수 있다. 또한, 토출부(13)에 의한 도포 노즐(14)로부터의 약액 토출시, 배관내 압력의 상승 지연 시간의 억제나 그것에 동반되는 초기 토출량의 부족을 줄임으로써 안정된 균일성을 갖는 높은 품질의 제품을 공급하는 것이 가능하게 된다.

한편, 펌프(13)에 의해 저액부에 대한 충전이 완료되면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 밸브(7-4)와 밸브(7-5)를 폐쇄하고, 그 후 밸브(7-3)를 개방하여 버퍼 탱크(3) 내를 대기 개방한다. 밸브(7-3)보다 먼저 밸브(7-5)를 폐쇄하는 것은 대기 개방시에 버퍼 탱크(3) 내로 약액이 역류하는 것을 방지하기 위함이다.

밸브(7-2)를 개방하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 다시 수지제 용기(17) 내와 버퍼 탱크(3) 내의 차압에 따른 사이폰 효과에 의해 수지제 용기(17) 내부의 약액이 사이폰 관(19), 송액 포트(23), 관로(5-2)를 통해 버퍼 탱크(3) 내로 압송되어 버퍼 탱크(3) 내에 약액이 충전된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 액체 공급 시스템(1)은 수지제 용기(17)와 버퍼 탱크(3)의 내부를 독립된 압력 상태로 분리하여 제어할 수 있다. 이에 의해, 수지제 용기(17)에 대한 낮은 가압력(예컨대, 5 kPa∼100 kPa의 범위)를 유지하면서, 버퍼 탱크(3) 내부를 대기압으로 한 다음에 관로(5-2)의 밸브(7-2)를 개방함으로써 버퍼 탱크(3)에 사이폰 효과에 의해 약액 공급을 행할 수 있다.

따라서, 수지제 용기(17)를 내압 외장 용기나 가압 프로텍터와 병용하여 이용하거나, 혹은 특별히 높은 강도를 갖는 것을 사용할 필요가 없고 수지제 용기(17)로서 운송시 등에 통상적으로 이용되는 수지제 용기를 단독으로 사용할 수 있기 때문에, 설비비의 삭감이나 안전장치기구의 간략화로 이어져 경제성이 향상된다. 또한, 약액 용기 내의 잔류액을 소비했을 때의 용기 교환이나 청소 등의 작업성도 향상되어 효율적인 운용이 가능하게 된다. 더욱이 리사이클 면에서도 적합하다. 또한, 용기 내에 인가하는 압력을 낮게 억제하기 때문에, 용기의 교환 작업 등을 안전하게 행할 수 있다.

또한, 수지제 용기(17) 내를 저압으로 한 상태에서 버퍼 탱크(3)에 대한 액체 공급을 행하기 때문에, 약액 속의 용존 기체량이 과도하게 되지 않는다. 따라서, 관로(5-5)나 저액부 내에서의 발포를 억제할 수 있다. 또한, 버퍼 탱크(3) 내의 약액을 도포부(120)에 공급할 때에는, 여과 필터(11) 등에서 발생하는 압력 손실 등을 상쇄할 정도의 약한 가압력을 인가하여 토출 펌프(실린지, 튜브 다이어프램, 다이어프램 등) 등의 토출부(13)에 의한 약액의 흡인 동작을 어시스트하기 때문에, 여과 필터(11) 등을 관로(5-5)에 설치한 경우에도, 여과 필터(11) 등에 의한 압력 손실이나 흡인 동작에 따른 부압을 상쇄하며, 이것은 관로(5-5)나 저액부 내에서의 발포의 억제로 이어진다.

이에 의해, 전술한 기포에 의해 품질에 미치는 영향을 억제할 수 있다. 또한, 도포 개시시의 압력 상승 시간이 기포에 의해 지연되는 것을 해소할 수 있어, 안정적인 약액의 송액에 의한 정밀하고 균일한 도포 처리가 가능하게 된다. 따라서, 안정된 균일성을 갖는 높은 품질을 유지하는 것이 용이하게 되어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 흡인시에 토출 펌프의 모터 등의 토출부(13)에 대한 지나친 부하로 인해 부품이 열화, 손상되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 액체 공급 시스템(1)에 있어서는, 수지제 용기(17) 내를 직접 가압하지만, 그 때에 관로(5-1) 및 관로(5-2)와 수지제 용기(17)를 어태치먼트(15)를 통해 접속한다. 수지제 용기(17)는 그 개구부(24)(주입구)의 외주면의 볼록부(25)와 볼록부(25)에 대응하도록 마련된 어태치먼트(15)의 내주부의 홈부(27)를 나사 결합시킴으로써, 어태치먼트(15)에 부착된다. 따라서, 가압에 의해 수지제 용기(17)가 약간 팽창한 경우에는, 그 개구부(24)의 외주면의 볼록부(25)가 어태치먼트(15)의 홈부(27)와 맞물리기 때문에 기밀성이 높아지고 느슨함이나 누설 위험성은 낮아진다.

또한, 용기의 교환시 등에, 어태치먼트(15)의 느슨함이 발생하여도 수지제 용기(17)의 볼록부(25)와 어태치먼트(15)의 홈부(27)에 의해 걸리게 할 수 있기 때문에, 볼록부(25)가 홈부(27)에 의해 걸려 어태치먼트(15)가 비산되지 않으며, 또한 가압용의 기체가 느슨함에 의해 생긴 간극을 통해 빠져나감으로써 수지제 용기(17) 내부를 안전하게 대기압으로 할 수 있다. 더욱이, 어태치먼트(15)의 단면적은 수지제 용기(17)의 개구부(24) 정도로 작게 할 수 있으며, 이에 의해 어태치먼트(15)에 걸리는 힘은 작아진다. 따라서, 더욱 안전한 작업 환경을 제공하는 것이 가능하게 된다.

또한, 버퍼 탱크(3) 내에는 센서(4)를 설치하며, 이에 의해 액면 위치에 따른 약액 공급의 제어를 행하여 버퍼 탱크(3) 내에는 항상 기체층이 일정 용량 존재하는 상태로 할 수 있다. 따라서, 관로(5-2) 등을 통해 약액 속에 혼입된 기체에 의한 기포를 부상시켜 기액 분리면(21)으로부터 배출시킴으로써 약액과 분리할 수 있다. 이에 의해, 기포가 토출부(13), 도포 노즐(14) 등의 도포부(120)측의 관로(5-5) 내에 혼입되는 것을 억제할 수 있으며, 이것은 마이크로 버블 등의 기포의 발생을 억제하는 것으로 이어진다.

더욱이, 지나친 압력이 토출부(13)의 저액부의 약액에 축적되지 않고, 또한 본 도포 처리 전에 프리디스펜스 동작을 행하거나, 밸브(7-5)와 밸브(7-3)를 개방하는 것에 의해 저액부 내의 잔압을 제거하여 대기압과 동등하게 맞춤으로써 도포 전에 도포 노즐(14) 내부의 약액이 압출되거나 토출 개시 시에 오버슈트되는 것을 억제할 수도 있다.

본 발명의 액체 공급 시스템의 별도의 실시형태에 대하여, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7에 있어서, 도 1과 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

본 실시형태의 액체 공급 시스템(30)에 있어서, 관로(5-6)(제1 유로)는 급기부(도시되지 않음)로부터 연장되어 수지제 용기(17)에 접속한다. 관로(5-6)는 수지제 용기(17) 내부를 가압하기 위해 수지제 용기(17) 내에 급기부로부터 기체를 공급한다.

또한, 관로(5-7)(제3 유로)는 급기부(도시되지 않음)로부터 연장되어 버퍼 탱크(3)에 접속한다. 관로(5-7)는 버퍼 탱크(3) 내부를 가압하기 위해 버퍼 탱크(3) 내에 급기부로부터 기체를 공급한다.

즉, 본 실시형태에서는, 버퍼 탱크(3)에 가압용 기체를 공급하는 관로(관로(5-7))는 수지제 용기(17)에 가압용 기체를 공급하는 관로(관로(5-6))로부터 분기되지 않으며, 이들은 독립적으로 급기부와 접속되도록 배관된다. 관로(5-6) 중간에 밸브(7-1)와 조절기(9-2)가, 관로(5-7) 중간에 밸브(7-4)와 조절기(9-3)가 각각 설치되어, 수지제 용기(17)와 버퍼 탱크(3) 내의 가압 상태가 독립적으로 제어된다.

이 경우에도, 상기한 것과 동일한 방법, 순서로 토출부(13), 도포 노즐(14) 등의 도포부(120)에 약액을 공급하여 도포를 행할 수 있으며, 그때의 효과도 상기한 것과 동일하다. 즉, 관로나 밸브, 조절기의 배치 등은 수지제 용기(17) 내에 기체를 도입하고(저압으로) 가압하여 버퍼 탱크(3)내와의 차압에 의해 약액을 버퍼 탱크(3) 내로 공급한 후, 버퍼 탱크(3) 내에 기체를 도입하고 소정의 가압력을 버퍼 탱크(3) 내의 약액에 인가하면서(토출부(13)에 의한 약액 흡인 동작과 병용하여) 약액을 도포부(120)에 송액할 수 있는 한에는, 실시형태에서 나타낸 것으로 한정되지는 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 안전성, 경제성 및 생산성이 우수한 액체 공급 시스템 등을 제공할 수 있다.

또한, 본 액체 공급 시스템(1)의 적용범위로 하는 것이 바람직한 약액은 1∼100 mPa·s정도, 적합하게는 1∼10 mPa 정도의 점도를 갖는 액체이며, 뉴튼 유체인 것이 더욱 바람직하다. 이들은 다이코트법에 의한 매엽식 도포 처리에 적합한 약액의 물성이기 때문이지만, 틱소트로피성 등을 갖는 비뉴튼 유체의 약액이라도 적용할 수 있다.

다른 관점에서, 적용범위로 하는 것이 바람직한 약액은, 주된 용매로서 PGMEA, PGME, EEP, MBA, EDM, DMDG, 초산부틸, 젖산에틸 등을 사용하고 있는 약액이며, 구체적인 용도의 예로서는 반도체나 액정표시장치의 제조에 있어서의 반도체용 포토리소그래피, 액티브 매트릭스 소자, 배선 형성용 포토리소그래피, 컬러필터 형성용 포토리소그래피 등의 공정을 들 수 있으며, 예컨대, 컬러필터 형성용 포토리소그래피 공정인 경우, 차광용 블랙매트릭스 형성, 착색용 RGBY 또는 CMY 컬러화소 형성, White 층이나 산란층의 형성, 배향규제용 돌기 형성, 포토스페이서 형성, 오버코트레이어 형성 등이 있다.

또한, 약액의 도포를 행하는 피도포 기재로는 실리콘 웨이퍼, 글래스, 금속, 플라스틱, 필름 등이 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명에 관한 액체 공급 시스템 등의 적합한 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 그러한 예로 한정되지 않는다. 당업자라면, 본원에서 개시한 기술적 사상의 범위에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명백하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.

1: 액체 공급 시스템 3: 버퍼 탱크
4: 센서 5(5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5): 관로
7(7-1, 7-2, 7-3, 7-4, 7-5): 밸브 9(9-1, 9-2, 9-3): 조절기
11: 여과 필터 13: 펌프
14: 도포 노즐 15: 어태치먼트
17: 수지제 용기 19: 사이폰 관
21: 기액 분리면 22: 가압 포트
23: 송액 포트 25: 볼록부
27: 홈부 100: 도포 장치
120: 도포부

Claims

도포 장치의 도포부에 액체를 공급하기 위한 액체 공급 시스템으로서,
액체를 저류하기 위한 저류부;
제1 유로;
상기 저류부에 접속되고 상기 저류부에 액체를 공급하기 위한 제2 유로;
상기 저류부에 접속되고 상기 저류부에 기체를 공급하기 위한 제3 유로;및
상기 저류부 및 상기 도포부에 접속되고 상기 저류부로부터 상기 도포부에 액체를 공급하기 위한 제4 유로를 포함하며,
상기 제1 유로, 상기 제2 유로는 소정 용기를 착탈 가능하게 접속할 수 있고 상기 제1 유로는 접속된 상기 소정 용기에 기체를 공급하는 것이 가능하고,
상기 제4 유로에는 상기 저류부의 액체를 흡인하는 상기 도포부의 토출부가 접속되며,
상기 제4 유로에는 필터가 마련되고,
상기 제3 유로를 통해서 공급되는 기체에 의해 상기 저류부의 내부를 가압하는 동시에, 상기 토출부에 의해 상기 저류부 액체를 흡인할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저류부는 저류부 내부를 대기(大氣)개방하기 위한 대기 개방수단을 포함하며,
상기 제1, 제2, 제3, 제4 유로에는 각 유로를 개폐하기 위한 개폐수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저류부는 액면의 높이를 검지하기 위한 액면 검지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기 소정 용기를 착탈 가능하게 접속할 수 있는 용기 접속부를 추가로 포함하며,
상기 제1 유로, 상기 제2 유로는 상기 용기 접속부를 통해 상기 소정 용기를 접속할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템.
제4항에 있어서,
상기 용기 접속부는 내주면에 홈부를 가지며, 상기 홈부가 상기 소정 용기의 개구부의 외주면에 마련된 볼록부와 나사 결합됨으로써 상기 용기 접속부와 상기 소정 용기를 접속할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로는 상기 소정 용기 내의 압력이 5 kPa 내지 100 kPa의 범위가 되도록, 접속된 상기 소정 용기 내에 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기 도포 장치는 반도체장치 또는 액정표시장치의 제조에 이용하는 것인 것을 특징으로 하는 액체 공급 시스템.
액체를 저류하기 위한 저류부; 제1 유로; 상기 저류부에 접속되고 상기 저류부에 액체를 공급하기 위한 제2 유로; 상기 저류부에 접속되고 상기 저류부에 기체를 공급하기 위한 제3 유로;및 상기 저류부 및 도포 장치의 도포부에 접속되고 상기 저류부로부터 상기 도포부에 액체를 공급하기 위한 제4 유로를 포함하며, 상기 제1 유로와 상기 제2 유로는 소정 용기를 착탈 가능하게 접속할 수 있고 상기 제1 유로는 접속된 상기 소정 용기에 기체를 공급하는 것이 가능하며, 상기 제4 유로에는 상기 저류부의 액체를 흡인하는 상기 도포부의 토출부가 접속되고, 상기 제4 유로에 필터가 마련되는 액체 공급 시스템을 이용하여 도포 장치의 도포부에 액체를 공급하기 위한 액체 공급 방법으로서,
상기 제1 유로와 상기 제2 유로에 접속된 상기 소정 용기 내부를 상기 제1 유로를 통해 공급되는 기체에 의해 가압하여 상기 소정 용기 내의 액체를 상기 제2 유로를 통해 상기 저류부 내에 공급하는 저류부의 액체 공급 공정;및
상기 저류부의 내부를 상기 제3 유로를 통해 공급되는 기체에 의해 가압하는 동시에, 상기 토출부에 의해 상기 저류부의 액체를 흡인함에 따라서, 상기 저류부 내의 액체를 상기 제4 유로를 통해 상기 도포부에 공급하는 도포부 액체 공급 공정,
을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 액체 공급 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.