KR20070078699A - Liquid chemical supply system - Google Patents
Liquid chemical supply system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070078699A KR20070078699A KR1020070006410A KR20070006410A KR20070078699A KR 20070078699 A KR20070078699 A KR 20070078699A KR 1020070006410 A KR1020070006410 A KR 1020070006410A KR 20070006410 A KR20070006410 A KR 20070006410A KR 20070078699 A KR20070078699 A KR 20070078699A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chemical liquid
- pump chamber
- pump
- volume
- discharge
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
- F04B43/10—Pumps having fluid drive
- F04B43/113—Pumps having fluid drive the actuating fluid being controlled by at least one valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
- B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/0009—Special features
- F04B43/0081—Special features systems, control, safety measures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
- F04B43/084—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members the tubular member being deformed by stretching or distortion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
- F04B7/02—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the valving being fluid-actuated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/02—Piston parameters
- F04B2201/0201—Position of the piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
도 1은 발명의 실시의 형태의 약액 공급 시스템의 개략을 도시하는 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the outline of the chemical liquid supply system of embodiment of this invention.
도 2는 컨트롤러의 토출 유량의 개요를 도시한 도면이다.2 is a view showing an outline of the discharge flow rate of the controller.
도 3은 펌프 토출 특성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing pump discharge characteristics.
도 4는 기체 혼입시의 피스톤 변위의 상태를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a state of piston displacement when gas is mixed.
도 5는 피스톤 변위량과 실린더 내의 에어 체적과의 관계를 도시한 도면이다.5 is a diagram showing a relationship between the piston displacement amount and the air volume in the cylinder.
도 6은 약액 펌프에 의한 흡인/토출 동작과 에어 혼입 판정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.6 is a timing chart for explaining the suction / discharge operation by the chemical liquid pump and the air mixing determination.
도 7은 두 개의 약액 펌프를 가지는 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다.7 shows a schematic configuration of a system having two chemical liquid pumps.
도 8은 약액 토출 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.8 is a timing chart for explaining the chemical liquid discharge operation.
도 9는 제2 실시의 형태에 있어서 에어 혼입 판정의 개요를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram for explaining an outline of air mixing determination in the second embodiment. FIG.
도 10은 벨로스 길이의 변동량과 펌프실 내의 에어 체적과의 관계를 도시하는 도면이다.It is a figure which shows the relationship between the fluctuation amount of bellows length, and the air volume in a pump chamber.
본 발명은, 2006년 1월 27일에 출원된 일본특허출원 제2006-018504호에 의거한 우선권을 주장하며, 그 출원의 모든 내용은 이 명세서 중에 참조에 의해 원용되고 있다.This invention claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2006-018504 for which it applied on January 27, 2006, and all the content of the application is integrated by reference in this specification.
본 발명은, 약액(藥液) 펌프를 이용하여 약액의 흡인 및 토출(吐出)을 실시하는 약액 공급 시스템에 관한 것이며, 예를 들면 약액 도포 공정 등 반도체 제조 장치의 약액 사용 공정에서 이용하는데 매우 적합한 약액 공급 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 제조 장치의 약액 사용 공정에 있어서는, 약액을 반도체 웨이퍼에 소정량씩 도포하기 위해 약액 펌프가 이용되고 있다. 그 약액 펌프로서, 약액을 충전한 펌프실과 압축 공기를 도입하는 압력 작용실을 벨로스(bellows)나 다이어프램(diaphram) 등의 칸막이 부재로 구분하고, 압력 작용실 내의 에어 압력을 가변 조정하는 것에 의해 칸막이 부재의 위치를 변화시키고 약액의 흡인 및 토출을 행하도록 한 것이 있다.In the chemical liquid use step of the semiconductor manufacturing apparatus, a chemical liquid pump is used to apply the chemical liquid to the semiconductor wafer by a predetermined amount. As the chemical liquid pump, the pump chamber filled with the chemical liquid and the pressure working chamber into which the compressed air is introduced are divided into partition members such as bellows or diaphram, and the partition is made by variably adjusting the air pressure in the pressure working chamber. The position of the member may be changed and suction and discharge of the chemical liquid may be performed.
상기와 같은 약액 펌프를 이용하는 시스템에는, 약액 탱크 등으로 통하는 약액 공급 배관이 설치되어 있고, 이 약액 공급 배관을 통하여 약액 펌프에 약액이 순서대로 공급된다. 그래서, 상기 칸막이 부재의 위치 변화에 따라 약액이 약액 펌프의 펌프실 내로 흡인됨과 동시에, 그 후, 약액 토출 배관으로 토출된다.In the system using the chemical liquid pump as described above, a chemical liquid supply pipe through a chemical liquid tank or the like is provided, and the chemical liquid is sequentially supplied to the chemical liquid pump through the chemical liquid supply pipe. Therefore, the chemical liquid is sucked into the pump chamber of the chemical liquid pump in accordance with the change of the position of the partition member, and then discharged into the chemical liquid discharge piping.
상기 시스템에 있어서, 예를 들면, 약액 공급원인 약액 탱크 내의 약액의 잔 여량이 감소한 경우에는, 약액 공급 배관을 통하여 흐르는 약액에 에어(기체)가 섞이고, 그 에어가 약액 펌프의 펌프실 내로 유입된다. 이 경우, 약액 탱크로의 약액의 보충작업이 행해짐과 동시에, 펌프실 내의 에어 제거 작업이 실행된다. 이것에 관련하여, 약액 탱크에 액면(液面) 검지 센서를 설치하여, 액면 검지 센서에 의해 검지된 액면 레벨에 따라 잔여 약액의 감소를 통지하는 기술이 제안되고 있다(예를 들면, 특개 2000-223393호 공보 참조). In the above system, for example, when the residual amount of the chemical liquid in the chemical liquid tank serving as the chemical liquid supply is reduced, air (gas) is mixed with the chemical liquid flowing through the chemical liquid supply pipe, and the air flows into the pump chamber of the chemical liquid pump. In this case, the operation of replenishing the chemical liquid to the chemical liquid tank is performed, and the air removal operation in the pump chamber is executed. In connection with this, a technique has been proposed in which a liquid level detection sensor is provided in a chemical liquid tank, and a notification of the reduction of the residual chemical liquid in accordance with the liquid level level detected by the liquid level detection sensor has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-A). See 223393).
약액 탱크 내의 약액이 없어진 경우 등, 약액 펌프의 펌프실에 에어가 섞인 경우에는, 예를 들면 약액 펌프의 흡인 및 토출이 반복 실행되어 펌프실 내의 에어 가 제거된다. 그러나, 에어 제거가 완전히 실행되었는지의 확인을 하지 않으면, 펌프실 내에 에어가 남은 채로 약액 펌프가 사용되는 경우에, 원하는 대로 약액이 토출될 수 없게 되는 염려가 발생한다. 특히 약액의 정량 토출을 실시하려고 하는 경우에, 토출량의 정밀도가 저하하는 단점도 발생할 수 있다. 또한, 약액 탱크 내의 약액이 없어지는 경우 이외에도, 펌프실 내에 에어가 섞이는 경우도 상정하며, 펌프실 내의 에어 혼입의 유무를 판정하기 위한 기술이 바람직하다.In the case where air is mixed in the pump chamber of the chemical liquid pump, such as when the chemical liquid in the chemical liquid tank disappears, for example, suction and discharge of the chemical liquid pump are repeatedly performed to remove the air in the pump chamber. However, if it is not confirmed whether the air removal has been completely performed, there is a concern that the chemical liquid cannot be discharged as desired when the chemical liquid pump is used with air remaining in the pump chamber. In particular, in the case where the quantitative discharge of the chemical liquid is to be performed, a disadvantage may occur in that the accuracy of the discharge amount is lowered. In addition to the case where the chemical liquid in the chemical liquid tank disappears, it is also assumed that air is mixed in the pump chamber, and a technique for determining the presence or absence of air mixing in the pump chamber is preferable.
본 발명은, 약액 펌프의 펌프실 내에서의 기체의 혼입을 확실히 검출하고, 더 나아가서는 약액 펌프에 의한 약액의 토출 공급을 매우 적합하게 실행할 수 있는 약액 공급 시스템을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.It is a main object of the present invention to provide a chemical liquid supply system which can reliably detect gas incorporation in a pump chamber of a chemical liquid pump, and furthermore, can discharge the chemical liquid by a chemical liquid pump very suitably.
본 발명의 한 태양인 제1 약액 공급 시스템은, 다음을 포함한다. 즉, 약액 을 충전하기 위한 펌프실과, 상기 펌프실의 용적을 변하게 하는 용적 가변 부재를 가지며, 상기 용적 가변 부재에 의한 상기 펌프실 내의 용적 변화에 근거하여 약액을 흡인 또는 토출하는 약액 펌프와, 상기 용적 가변 부재를 작동시키기 위한 작동 수단과, 상기 용적 가변 부재의 작동량을 검출하는 작동량 검출 수단을 포함한다.A 1st chemical liquid supply system which is one aspect of this invention includes the following. That is, a chemical liquid pump having a pump chamber for filling the chemical liquid, a volume variable member for changing the volume of the pump chamber, and sucking or discharging the chemical liquid based on the volume change in the pump chamber by the volume variable member, and the volume variable member. Actuation means for actuating the member, and actuation amount detecting means for detecting an actuation amount of the variable volume member.
따라서, 상기 펌프실 내로 통하는 약액 출입구를 닫은 상태에서, 상기 작동 수단에 의해 용적 가변 부재의 위치를 변화시키도록 변위 조작을 행하는 변위 조작 수단과, 상기 변위 조작시에 있어서 상기 작동량 검출 수단에 의한 작동량 검출 경과에 근거하여 상기 펌프실 내의 기체의 유무를 판정하는 판정 수단을 포함한다.Therefore, the displacement operation means which performs a displacement operation so as to change the position of a volume variable member by the said operation means in the state which closed the chemical liquid entrance and exit to the pump chamber, and the operation | movement by the said operation amount detection means in the said displacement operation. And determining means for determining the presence or absence of gas in the pump chamber based on the amount detection progress.
제1의 약액 공급 시스템에 의하면, 펌프실 내로 통하는 약액 출입구를 닫은 상태, 즉 펌프실 내를 밀폐로 한 상태에서, 작동 수단에 의해 용적 가변 부재의 위치를 변화시키도록 변위 조작을 실행하며, 그때의 작동량 검출 수단에 의한 작동량 검출 결과에 근거하여 펌프실 내의 기체의 유무가 판정된다.According to the first chemical liquid supplying system, the displacement operation is executed so as to change the position of the variable volume member by the operation means in a state where the chemical liquid entrance to the pump chamber is closed, that is, the pump chamber is closed. The presence or absence of gas in the pump chamber is determined based on the result of the operation amount detection by the amount detecting means.
요컨대, 약액은 비압축성 유체인데 반하여, 기체는 압축성 유체이다. 그 때문에, 펌프실 내에 약액만이 존재하고 있으면, 펌프실 밀폐 상태에서 용적 가변 부재의 변위 조작이 행해져도, 펌프실 내의 용적이 변화하지 않는다(용적 가변 부재는 작동하지 않는다). 이에 반해, 펌프실 내에 기체가 혼입하여 있으면, 펌프실 밀폐 상태에서 용적 가변 부재의 변위 조작이 실행되면, 기체의 압축 또는 팽창분만큼 펌프실 내의 용적이 변화한다(용적 가변 부재가 작동한다). 따라서, 작동량 검출 수단에 의한 작동량 검출 결과에 근거하여, 펌프실 내의 기체의 유무를 판정하는 것이 가능하다. 그 결과, 약액 펌프의 펌프실 내에서의 기체의 혼입을 확실 하게 검출하며, 나아가서는 약액 펌프에 의한 약액의 토출 공급을 매우 적합하게 실행하는 것도 가능하게 된다.In short, the chemical is an incompressible fluid, while the gas is a compressible fluid. Therefore, if only the chemical liquid exists in the pump chamber, the volume in the pump chamber does not change even if the displacement operation of the volume variable member is performed in the pump chamber closed state (the volume variable member does not operate). On the other hand, if gas is mixed in the pump chamber, when displacement operation of the volume variable member is performed in the pump chamber closed state, the volume in the pump chamber changes by the compressed or expanded portion of the gas (the volume variable member operates). Therefore, it is possible to determine the presence or absence of gas in the pump chamber based on the operation amount detection result by the operation amount detection means. As a result, mixing of gas in the pump chamber of the chemical liquid pump can be reliably detected, and furthermore, it is possible to perform discharge supply of the chemical liquid by the chemical liquid pump very suitably.
예를 들면, 펌프실 내에서의 기체 혼입 후에 그 기체의 배출 작업(에어 제거 작업 등)이 실시되는 경우에, 기체가 완전히 배출되었는지를 확실히 판단하는 것도 가능하게 된다.For example, when the gas discharge operation (air removal operation or the like) is performed after gas mixing in the pump chamber, it is also possible to reliably determine whether the gas has been completely discharged.
본 발명의 다른 태양인 제2의 약액 공급 시스템은, 다음을 포함한다. 즉, 약액을 충전하기 위한 펌프실과, 상기 펌프실의 용적을 변화시킬 수 있는 용적 가변 부재와, 상기 용적 가변 부재를 소정 방향으로 가세하는 가세 수단을 가지며, 상기 가세 수단의 가세력에 대항하여 상기 용적 가변 부재를 작동시키고, 그 작동에 수반하여 상기 펌프실의 용적 변화에 근거해서 흡인 또는 토출하는 약액 펌프와, 상기 용적 가변 부재를 작동시키기 위한 작동 수단과, 상기 용적 가변 부재의 작동량을 검출하는 작동량 검출 수단을 포함한다.The 2nd chemical liquid supply system which is another aspect of this invention contains the following. That is, it has a pump chamber for filling a chemical liquid, a volume variable member capable of changing the volume of the pump chamber, and a biasing means for biasing the volume variable member in a predetermined direction, and the volume against the biasing force of the biasing means. An operation to operate the variable member and to detect or operate the chemical liquid pump for sucking or discharging based on the change in volume of the pump chamber, the operation means for operating the variable volume member, and the operation amount of the variable volume member Quantity detection means.
따라서, 상기 펌프실로 통하는 약액 흡인구를 연 상태에서, 상기 가세 수단의 가세력에 대항하여 상기 작동 수단에 의한 용적 가변 부재의 변위 조작을 행하고, 그 후, 상기 펌프실을 밀폐함과 동시에 상기 작동 수단에 의한 용적 가변 부재의 변위 조작을 해제하는 변위 조작 수단과, 상기 변위 조작 수단에 의하여 용적 가변 부재의 변위 조작이 해제된 후, 상기 작동량 검출 수단에 의한 조작량 검출 결과에 근거하여 상기 펌프실 내의 기체의 유무를 판정하는 판정 수단을 포함한다.Therefore, in the state where the chemical liquid suction port leading to the pump chamber is opened, the displacement operation of the variable volume member by the operating means is performed against the force of the biasing means, after which the pump chamber is sealed and at the same time the operating means Displacement operation means for releasing the displacement operation of the variable volume member by means of, and after displacement operation of the variable volume member is released by the displacement operation means, the gas in the pump chamber based on the operation amount detection result by the operation amount detection means. And determining means for determining the presence or absence of a.
제2의 약액 공급 시스템에 의하면, 펌프실 내로 통하는 약액 흡인구를 연 상태에서, 가세 수단의 가세력에 대항하여 작동 수단에 의한 용적 가변 부재의 변위 조작을 실행하고, 그 후, 펌프실이 밀폐됨과 동시에 작동 수단에 의한 용적 가변 부재의 변위 조작이 해제된다. 이때, 용적 가변 부재의 변위 조작의 해제상태 하에서는, 가세 수단은 원래의 상태로 복귀하려고 하는 힘이 작용한다. 따라서, 그 용적 가변 부재의 변위 조작 해제 후에 있어서, 작동량 검출 수단에 의한 작동량 검출 결과에 근거하여 펌프실 내의 기체의 유무가 판정된다.According to the second chemical liquid supply system, in a state where the chemical liquid suction port leading into the pump chamber is opened, displacement operation of the variable volume member by the operating means is performed against the force of the biasing means, and then the pump chamber is sealed and Displacement operation of the variable volume member by the operating means is released. At this time, under the release state of the displacement operation of the volume-variable member, the force to which the biasing means tries to return to an original state acts. Therefore, after the displacement operation cancellation of the volume variable member, the presence or absence of the gas in a pump chamber is determined based on the operation amount detection result by an operation amount detection means.
상기 약액 펌프가, 상기 용적 가변 부재에 의해 상기 펌프실에서 구분되는 압력 작용실을 가지며, 상기 압력 작용실 내의 기체 압력이 상기 작동 수단으로 조정되는 것에 의해 상기 용적 가변 부재가 작동하는 구성으로 하는 것도 좋다.The chemical liquid pump may have a pressure working chamber which is divided in the pump chamber by the variable volume member, and the volume variable member may be operated by adjusting the gas pressure in the pressure working chamber by the operating means. .
이 경우, 상기 변위 조작 수단은, 상기 작동 수단에 의해 압력 작용실 내의 기체 압력을 조정하는 것으로 상기 용적 가변 부재의 변위 조작을 실행하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the displacement operation means performs the displacement operation of the variable volume member by adjusting the gas pressure in the pressure working chamber by the operation means.
이 구성에서는, 압력 작용실로 공급되는 기체의 압력이 작동 수단에 의해 조정되어 용적 가변 부재의 변위 조작을 실행하게 되어 있어서, 그 변위 조작에 수반하여 용적 가변 부재가 작동한다. 따라서, 상기 제1 또는 제2 약액 공급 시스템과 같이 용적 가변 부재의 변위 조작을 실행하는 경우에는, 작동 수단에 의하여 압력 작용실 내의 기체 압력의 조정이 행해진다.In this configuration, the pressure of the gas supplied to the pressure working chamber is adjusted by the operating means to perform the displacement operation of the volume variable member, so that the volume variable member operates in conjunction with the displacement operation. Therefore, when performing displacement operation of the volume variable member like the said 1st or 2nd chemical liquid supply system, adjustment of the gas pressure in a pressure working chamber is performed by an operation means.
또한, 상기 약액 펌프에 의한 약액의 흡인 또는 토출시에 있어서 상기 용적 가변 부재의 목표 작동량을 설정함과 동시에, 상기 작동량 검출 수단에 의한 검출 결과에서 요구한 실제의 작동량이 상기 목표 작동량에 일치하도록 상기 작동 수단의 작동 상태를 피드백 제어하는 피드백 제어 수단을 포함하는 것도 바람직하다.Further, at the time of sucking or discharging the chemical liquid by the chemical liquid pump, a target operation amount of the variable volume member is set, and the actual operation amount required by the detection result by the operation amount detection means is determined to the target operation amount. It is also preferable to include feedback control means for feedback control of the operating state of the actuation means to coincide.
이 경우, 약액 펌프에 의한 약액의 흡인 또는 토출시에는, 용적 가변 부재의 목표 작동량과 실제의 작동량이 일치하도록 작동량 피드백 제어가 실시된다. 여기서, 용적 가변 부재의 작동량과 펌프실 내의 용적 변화는 일반적으로 상관 관계를 가지기 때문에, 상기와 같은 작동량 피드백 제어를 실행하는 것으로, 실질적으로는 펌프실 내의 용적 변화가 원하는 대로 제어할 수 있게 된다. 이것에 의해, 약액의 흡인 유량 또는 토출 유량을 원하는 유량으로 매우 정밀하게 제어하는 것이 가능해진다. In this case, at the time of suction or discharge of the chemical liquid by the chemical liquid pump, the operation amount feedback control is performed so that the target operation amount of the volume variable member and the actual operation amount coincide. Here, since the operation amount of the variable-volume member and the volume change in the pump chamber generally have a correlation, by performing the operation amount feedback control as described above, the volume change in the pump chamber can be substantially controlled as desired. As a result, the suction flow rate or the discharge flow rate of the chemical liquid can be controlled very precisely at a desired flow rate.
또한 이 경우, 작동량 피드백 제어를 실행하는데 있어서는, 작동량 검출 수단은 불가결한 구성 요소이다. 그때, 작동량 검출 수단의 검출 결과를 이용하여 펌프실 내의 기체 유무를 판정하는 구성으로 하고 있으면, 기체 유무의 판정을 실행하기 위한 신규의 센서 등을 필요로 하지 않는다. 따라서, 구성의 간소화를 도모하는데 바람직하다고 할 수 있다.In this case, the operation amount detection means is an essential component in performing the operation amount feedback control. In that case, if it is set as the structure which determines the presence or absence of gas in a pump chamber using the detection result of an operation amount detection means, a new sensor etc. for performing determination of a gas presence are not needed. Therefore, it can be said that it is preferable in order to simplify structure.
다른 매우 적합한 구성으로서, 상기 펌프실 내의 기체의 유무 판정시에, 상기 작동량 검출 수단에 의한 작동량 검출 결과에 근거하여 상기 펌프실 내의 기체량(에어 체적)을 추정하도록 하여도 좋다.As another very suitable configuration, when determining the presence or absence of gas in the pump chamber, the gas amount (air volume) in the pump chamber may be estimated based on the operation amount detection result by the operating amount detecting means.
약액 펌프의 펌프실 내에 기체가 혼입된 경우, 그 기체량에 따라서 용적 가변 부재의 작동량이 변하고, 기체량이 많은 만큼 용적 가변 부재의 작동량이 크게 된다. 이때, 기체량과 용적 가변 부재의 작동량에는 상관이 있는 것으로 생각할 수 있다. 따라서, 이 구성에 의하면, 펌프실 내의 기체량을 적정하게 요구하는 것이 가능하다.When gas is mixed in the pump chamber of the chemical liquid pump, the operating amount of the variable volume member changes according to the amount of gas, and the larger the amount of gas, the larger the operating amount of the variable volume member. At this time, it can be considered that there is a correlation between the amount of gas and the operation amount of the volume variable member. Therefore, according to this configuration, it is possible to appropriately request the amount of gas in the pump chamber.
또한, 저류용기(貯留容器)(약액 탱크 등) 내에 저류(貯留)된 약액을 약액 배관을 통하여 상기 약액 펌프에 공급하도록 하여도 좋다.The chemical liquid stored in the storage container (chemical liquid tank or the like) may be supplied to the chemical liquid pump through the chemical liquid pipe.
이 경우, 상기 펌프실 내의 기체의 유무 판정시에, 상기 작동량 검출 수단에 의한 작동량 검출 결과에 근거하여, 상기 저류용기 내에 저류된 약액이 소정량 이하로 된 것을 판정하는 것이 바람직하다.In this case, at the time of determining the presence or absence of gas in the pump chamber, it is preferable to determine that the chemical liquid stored in the storage container has become a predetermined amount or less based on the operation amount detection result by the operation amount detection means.
저류용기 내에 저류된 약액이 감소하면, 그것에 수반하여 약액 배관을 통하여 약액 펌프의 펌프실 내로 기체(에어)가 유입된다. 이와 같은 경우에 있어서, 상기와 같이 펌프실 내의 기체의 유무가 확실히 판정가능하면, 저류용기 내의 약액이 소정량 이하로 된 것(약액 제로(zero) 상태도 포함)이 용이하게 판정가능하다.When the chemical liquid stored in the storage container decreases, gas (air) flows into the pump chamber of the chemical liquid pump along with the chemical liquid pipe. In such a case, if the presence or absence of gas in the pump chamber can be reliably determined as described above, it can be easily determined that the chemical liquid in the storage container is below a predetermined amount (including the chemical liquid zero state).
이때, 펌프실 내의 기체량(추정치)이 규정량 이상으로 된 경우에, 저류용기 내의 약액이 소정량 이하로 되었다고 판정하면 좋다. 또는, 반복 실행하는 약액의 흡인 또는 토출 과정에 있어서, 기체량(추정치)이 점차 증가해 온 경우에, 저류용기 내의 약액이 소정치 이하로 되었다고 판정해도 좋다.At this time, when the gas amount (estimated value) in the pump chamber becomes more than the prescribed amount, it is good to determine that the chemical liquid in the storage container is less than or equal to the predetermined amount. Alternatively, when the gas amount (estimated value) has gradually increased in the suction or discharge process of the chemical liquid repeatedly executed, it may be determined that the chemical liquid in the storage container has become a predetermined value or less.
그런데, 약액 공급 시스템은, 상기 펌프실 내를 하나만 포함하는 것도, 복수 개 포함하는 것도 가능하다.By the way, the chemical | medical solution supply system can also include only one inside of the said pump chamber, and can also contain several.
따라서, 단일의 상기 펌프실을 포함하는 경우는, 이 펌프실 내에 있어서 약액의 흡인 및 토출을 교대로 반복 실행하게 하고, 복수의 상기 펌프실을 포함하는 경우는, 이들 복수의 펌프실을 소정 순서로 이용하여 흡인 작동 및 토출 작동을 행하도록 하는 것도 좋다.Therefore, when the single pump chamber is included, suction and discharge of the chemical liquid are alternately repeatedly performed in the pump chamber, and when the pump chamber is included, the plurality of pump chambers are used in a predetermined order for suction. It is also good to perform the operation and the discharge operation.
이들의 경우, 상기 판정 수단은, 각 펌프실의 약액의 흡인 완료 후에 있어 다음 약액 토출을 행하기까지의 사이, 또는 토출 완료 후에 있어 다음 약액 흡인을 행하기까지의 사이에, 상기 펌프실 내의 기체의 유무를 판정하는 것이 바람직하다.In these cases, the determination means is the presence or absence of gas in the pump chamber until after the completion of the suction of the chemical liquid in each pump chamber, or until the next chemical liquid suction is performed after the completion of the discharge. It is desirable to determine.
이들의 구성에서는, 약액 펌프에 의한 약액의 흡인 행정 및 토출 행정의 도중에, 펌프실 내의 기체의 유무가 확실히 판정가능하다. 이것에 의해, 예기하지 않는 타이밍(timing)에서 펌프실 내로 기체가 혼입한다고 해도, 그것을 적시에 판정할 수 있다.In these configurations, the presence or absence of gas in the pump chamber can be reliably determined during the suction and discharge strokes of the chemical liquid by the chemical liquid pump. As a result, even if gas enters the pump chamber at an unexpected timing, it can be timely determined.
또한, 동일한 펌프실에 의해 약액의 흡인 및 토출이 교대로 반복되는 약액 펌프의 경우, 단일의 약액 펌프를 이용한 시스템에서는, 약액의 토출이 간헐적으로 실행되게 된다. 이때, 복수의 펌프실을 소정 순서로 이용하여 흡인 동작 및 토출 동작을 실행하는 것에 의해, 약액의 토출을 중단하지 않고 연속적으로 실시하는 것이 가능하게 된다.Further, in the case of the chemical liquid pump in which the suction and discharge of the chemical liquid are alternately repeated by the same pump chamber, in the system using a single chemical liquid pump, the chemical liquid is discharged intermittently. At this time, the suction operation and the discharge operation are performed by using the plurality of pump chambers in a predetermined order, whereby the discharge of the chemical liquid can be performed continuously without interruption.
따라서, 상기 용적 가변 부재에 의한 펌프실 내의 용적 변화 동작을, 약액 토출시보다도 약액 흡인시의 쪽을 먼저 하는 것이 더욱 바람직하다.Therefore, it is more preferable that the volume change operation in the pump chamber by the volume varying member be performed first at the time of chemical liquid suction than at the time of chemical liquid discharge.
이 구성에 의하면, 약액 흡인시에 있어서, 용적 가변 부재에 의한 펌프실의 용적 변화 동작이 먼저 실행된다. 그 때문에, 약액 흡인 후의 남은 시간(다음의 약액 흡인까지의 남은 시간)을 이용하여, 펌프실 내의 기체의 유무를 판정하는 것이 가능하다. 이때, 펌프실 내의 용적 변화 속도는, 약액 흡인시 또는 토출시의 약액 유량과 서로 관련하는 것이고, 약액 흡인시의 약액 유량은 비교적 러프한(rough) 정도로 좋아지는 것에 반해, 약액 토출시의 약액 유량은 높은 정도로 제어되는 것이 요구된다. 이때, 상기와 같은 약액 흡인시의 있어서의 펌프실 내의 용적 변화 동작을 약액 토출시보다도 먼저 한 구성은, 그것과는 역의 구성(약액 토출시의 펌프실 내의 용적 변화 동작을 약액 흡인시보다도 먼저 한 구성)에 비하여, 약액 토출시의 약액 유량을 높은 정도로 제어하는데 있어서 매우 적합한 구성이라고 할 수 있다.According to this structure, the volume change operation | movement of the pump chamber by a volume variable member is performed first at the time of chemical liquid suction. Therefore, it is possible to determine the presence or absence of the gas in the pump chamber by using the remaining time after the chemical liquid suction (the remaining time until the next chemical liquid suction). At this time, the volume change rate in the pump chamber is correlated with the flow rate of the chemical liquid at the time of chemical liquid suction or discharge, and the chemical liquid flow rate at the time of chemical liquid suction improves to a relatively rough degree, whereas the chemical liquid flow rate at the time of chemical liquid discharge is high. To be controlled to a degree. At this time, the structure which performed the volume change operation | movement in the pump chamber at the time of chemical liquid suction as above before the chemical liquid discharge is the reverse structure (the structure which performed the volume change operation in the pump chamber at the time of chemical liquid discharge before the chemical liquid suction). Compared with)), it can be said that it is a structure suitable for controlling the chemical liquid flow rate at the time of chemical liquid discharge to a high degree.
다른 적합한 구성으로서, 상기 판정 수단에 의해 상기 펌프실 내로 기체가 들어오고 있다고 판정되는 경우에, 이를 통지하는 수단을 구비하여도 좋다.As another suitable structure, when it is determined by the said determination means that gas enters into the said pump chamber, you may be provided with a means for notifying this.
이 구성에 의하면, 펌프실 내에 기체가 들어가 있다고 판정되는 경우에, 이것이 통지되기 때문에, 작업자는 펌프실 내에 기체가 혼입된 것을 조기에 알 수 있다. 따라서, 예를 들면 약액 공급원(약액 탱크 내)의 약액이 없어진 경우에, 약액의 보충을 재빨리 행하는 것이 가능하다.According to this structure, when it is determined that gas enters in a pump chamber, since this is notified, an operator can know early that gas was mixed in a pump chamber. Therefore, for example, when the chemical liquid from the chemical liquid supply source (in the chemical liquid tank) is lost, it is possible to quickly replenish the chemical liquid.
예로서 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 조합하면 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 다음의 명세서에서 명확하게 될 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following specification when taken in conjunction with the accompanying drawings which illustrate, by way of example, preferred embodiments of the invention.
(제1 실시의 형태)(1st embodiment)
이하, 본 발명을 구체화한 제1의 실시의 형태를 도면에 따라 설명한다. 본 실시의 형태는, 반도체 장치 등의 제조 라인에 있어 사용되는 약액 공급 시스템에 관하여 구체화한 것이고, 상기 시스템의 기본적 구성을 도 1에 근거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Embodiment which actualized this invention is described according to drawing. This embodiment is specific about the chemical liquid supply system used in manufacturing lines, such as a semiconductor device, and the basic structure of the said system is demonstrated based on FIG.
도 1의 약액 공급 시스템에서는, 약액의 흡인 및 토출을 행하기 위한 약액 펌프(10)를 포함하고 있다. 약액 펌프(10)에 있어서, 펌프 하우징(11) 내에는 용적 가변 부재로서의 벨로스(bellow)식 칸막이 부재(12)가 수용되는 것이고, 이 벨로스식 칸막이 부재(12)에 의하여 펌프실(13)과 압력 작용실(14)이 구획형성되어 있다. 벨로스식 칸막이 부재(12)는, 축 방향으로 신축자재(伸縮自在)의 벨로스(15)와, 상기 벨로스(15)의 한 말단(도면의 아랫부분)에 설치된 칸막이 판(16)을 가지고 있고, 벨로스(15)의 다른 말단(도면의 윗부분)이 환상의 고정판(17)에 고정되어 있다. 벨로스(15)의 신축에 의해 칸막이 판(16)이 이동하고, 펌프실(13)과 압력 작용실(14)의 용적이 각각 변화한다. 이 경우, 펌프실(13)과 압력 작용실(14)의 합계 용적은, 벨로스(15)의 신축에 관계없이 불변이기 때문에, 예를 들면 펌프실(13)의 용적 증가량은 압력 작용실(14)의 용적 감소량에 상당하다(물론 증감이 역의 경우도 같은 양상이다).The chemical liquid supply system of FIG. 1 includes a chemical
펌프 하우징(11)에는, 펌프실(13)에 연통하는 흡인 포트(18)와 토출 포트(19)가 형성되어 있고, 흡인 포트(18)에 흡인 배관(1)이 접속되며, 토출 포트(19)에 토출 배관(11)이 접속되어 있다. 흡인 배관(21)에는 흡인측 개폐밸브인 흡인 밸브(23)가 설치되어 있고, 흡인 밸브(23)는 전자 밸브(24)의 통전(通電) 상태에 따라 개폐된다. 또한 토출 배관(22)에는 토출측 개폐밸브인 토출 밸브(25)가 설치되어 있고, 토출 밸브(25)는 전자 밸브(26)의 통전 상태에 따라 개폐된다. 예를 들면, 흡인 밸브(23) 및 토출 밸브(25)는, 에어 압력에 의해 개폐조작되는 에어 오퍼레이티드 밸브(air operated valve)로 구성되는 것이고, 전자 밸브(24, 26)의 통전 상태에 따라 각 밸브(23, 25)에 작용하는 에어 압력이 조절되며, 그것에 수반하여 각 밸브(23, 25)가 개폐된다.In the
흡인 배관(21)은, 펌프실(13)로 향하여 약액을 공급하기 위한 약액 공급 통로를 구성하는 것이고, 도시하지 않은 약액 탱크(약액 저류용기) 내에 저류된 약액, 또는 공장의 약액 배관에서 공급되는 약액이 흡인 배관(21)을 통하여 펌프실(13)에 공급된다. 이것에 의해, 펌프실(13) 내로 약액이 충전된다. 또한, 토출 배관(22)은, 펌프실(13) 내에 충전된 약액을 배출하기 위한 약액 배출 통로를 구성하고 있고, 펌프실(13)에서 배출되는 약액이 토출 배관(22)을 통하여 약액 토출 노즐(미도시)에 공급된다. 약액 토출 노즐은, 아래 방향으로 지향됨과 동시에, 회전판 등의 위에 재치(載置)된 반도체 웨이퍼의 중심 위치에 약액을 적하(滴下)하도록 배치되는 것이고, 약액 토출 노즐에서 반도체 웨이퍼 위로 적량의 약액을 적하하는 것으로, 웨이퍼 표면에의 약액의 도포 작업이 행해지게 되어 있다.The
마찬가지로 펌프 하우징(11)에는, 압력 작용실(14)에 연통하는 배급 포트(27)가 형성되어 있고, 이 배급 포트(27)에 전공(電空) 레귤레이터(28)가 접속되어 있다. 전공 레귤레이터(28)는, 압력 작용실(14) 내의 에어 압력을 조정하기 위한 에어 압력 조정 수단을 구성하는 것이고, 내장된 전자식 전환 밸브의 전환 조작에 의해, 압력 작용실(14)에 압축 에어를 공급하는 압축 에어 공급 상태와, 같은 압력 작용실(14) 내의 압축 에어를 외부로 배출하는 대기 개방 상태가 전환되게 되어 있다. Similarly, a
펌프 하우징(11)에는 케이스 본체(31)가 조립되어 있고, 펌프 하우징(11)에 형성된 관통공(貫通孔, 32)에는 케이스 본체(31) 측에 돌출하도록 한 가늘고 긴 원주상의 로드(rod, 33)가 접동가능하게 삽통(揷通)되어 있다. 즉, 로드(33)는, 한 말단이 압력 작용실(14) 내에서 돌출하며, 다른 말단은 케이스 본체(31)로 둘러싸인 내부공간에서 돌출하고 있다. 로드(33)의 압력 작용실(14) 측의 단부에는 벨로스식 칸막이 부재(12)의 칸막이 판(16)이 결합되어 있고, 칸막이 판(16)의 이동(즉 벨로스(15)의 신축동작)에 수반하여 로드(33)가 도면의 상하 방향으로 왕복 이송한다. A case
또한, 로드(33)의 케이스 본체(31) 측의 단부에는 스프링 베어링 판(34)이 연결되어 있고, 이 스프링 베어링 판(34)과 펌프 하우징(11)의 외벽면과의 사이에는 압축 코일 스프링(35)이 개재(介在)되어 있다. 로드(33)는, 압축 코일 스프링(35)의 가세력에 의해 항상 도면의 상방으로 가세되어 있다. 압축 코일 스프링(35)은, 압력 작용실(14) 내의 에어 압력과는 상반하는 방향으로 벨로스식 칸막이 부재(12)를 가세하기 위한 가세 수단에 상당하다.Moreover, the
상기 구성에 의해, 압력 작용실(14) 내에 압축 에어가 도입되지 않은 상태(대기 개방 상태)에서는, 압축 코일 스프링(35)의 가세력에 의해 벨로스식 칸막이 부재(12)의 벨로스(15)가 수축 상태로 되며, 펌프실(13) 내의 용적이 증가한다. 이때, 흡인밸브(23)를 열고, 토출 밸브(25)를 닫는 것에 의해, 흡인 배관(21)을 통하여 펌프실(13) 내에 약액이 흡인된다. 또한, 압축 에어 공급 상태에서는, 도시하지 않은 공압원(空壓源)에서 공급되는 압축 에어가 전공 레귤레이터(28)와 배급 포트(27)를 통하여 압력 작용실(14) 내로 도입되며, 압력 작용실(14) 내의 에어 압력과 압축 코일 스프링(35)의 가세력과의 균형에 따라서 벨로스(15)가 신장되어 펌프실(13) 내의 용적이 감소한다. 이때, 흡인 밸브(23)를 닫고, 토출 밸브(25)를 여는 것에 의해, 케이스 본체(31) 내에 충전되어 있는 약액이 토출 배관(22)을 통하여 배출된다.With the above configuration, in the state where the compressed air is not introduced into the pressure action chamber 14 (atmospheric open state), the
케이스 본체(31) 내에는, 로드(33)의 이동량(즉 벨로스(15)의 신축량)을 검출하기 위한 위치 검출기(36)가 설치되어 있다. 또한 도 1에 있어, 부호 37은 로드(33)를 왕복 이송 가능하게 유지하기 위한 선형(linear) 베어링이며, 부호 38은 압력 작용실(14)에서의 에어 누출을 방지하기 위한 축 실(seal)이다.In the case
컨트롤러(controller, 40)는, CPU나 각종 메모리 등으로 된 마이크로 컴퓨터를 주체로 구성하는 전차 제어 장치이고, 약액 펌프(10)에 의한 약액의 흡인 및 토출의 상태를 제어한다. 컨트롤러(40)에는, 본 시스템 전체를 통괄하여 관리하는 관리 컴퓨터(미도시)에서 흡인/토출 신호, 흡인 속도 지령 및 토출 유량 지령이 입력됨과 동시에, 위치 검출기(36)에서 위치검출신호가 입력된다. 따라서, 컨트롤러(40)는, 때마다 입력되는 신호에 근거하여 전자 밸브(24, 26)를 통전 또는 비통전의 상태로서 흡인 밸브(23)와 토출 밸브(25)의 개폐상태를 제어하는 한편, 전공 레귤레이터(28)에 대하여 제어 지령치(에어 압력 지령치)를 산출하여 상기 지령치에 의한 전공 레귤레이터(28)의 상태를 제어한다. 이때 특히, 컨트롤러(40)는, 약액의 흡인시 및 토출시에 있어 벨로스(15)의 신축에 수반한 칸막이 판(16)(로드(33))의 이동 속도가 목표의 이동 속도가 되도록 전공 레귤레이터(28)의 상태를 피드백 제어한다. 게다가, 컨트롤러(40)는, 위치 검출기(36)의 위치 검출 신호에 근거하여 토출 유량치를 산출하고, 상기 산출치를 관리 컴퓨터 등으로 출력한다.The
다음으로, 컨트롤러(40)에 있어서 토출 유량 제어의 개요를 도 2를 이용하여 설명한다.Next, the outline | summary of discharge flow volume control in the
컨트롤러(40)는, 흡인 속도 지령에 근거하여 약액 흡인시의 칸막이 판(16)의 이동 속도를 산출함과 동시에, 토출 유량 지령에 근거하여 약액 토출시의 칸막이 판(16)의 이동 속도를 산출한다. 여기서, 약액 토출시의 이동 속도의 산출시에는, 이동 속도와 토출 유량과의 관계를 표시하는 펌프 토출 특성에 근거하여 이동 속도를 산출한다. 구체적으로는, 칸막이 판(16)의 이동량과 약액 펌프(10)의 토출은 도 3에 도시한 관계에 있다. 도 3에 의하면, 칸막이 판(16)의 이동량에 대하여 펌프 토출량이 선형으로 되며, 이 관계를 이용하여 칸막이 판(16)의 이동속도가 산출된다.The
여기서, 토출 유량을 Q, 벨로스 유효 면적을 A, 칸막이 판(16)의 이동 거리를 X, 칸막이 판(16)의 이동 시간을 t로서, 펌프 토출 특성을 수식화하면, 그 특성은 Here, if the discharge flow rate is Q, the bellows effective area is A, the moving distance of the
Q=A*X/tQ = A * X / t
로서 나타난다. 상기 수식에 있어 「X/t」가 칸막이 판(16)의 이동 속도에 상당하며, 상기 식으로도 이동 속도 산출이 가능하게 된다.Appears as In the above formula, "X / t" corresponds to the moving speed of the
또한, 컨트롤러(40)는, 흡인/토출 신호에 근거하여 흡인시의 이동속도와 토출시의 이동 속도의 어느 쪽이든 선택한다. 이때 선택된 이동속도가, 칸막이 판(16)의 목표 이동 속도에 상당하다. 따라서, 칸막이 판(16)의 목표 이동 속도와 칸막이 판(16)의 실제의 이동 속도(실이동속도)와의 편차에 근거하여 에어 압력 지령치를 산출함과 동시에, 그 에어 압력 지령치에 근거하여 전공 레귤레이터(18)의 구동을 제어한다.In addition, the
한편, 컨트롤러(40)는, 약액 펌프(10)에 설계된 위치 검출기(36)의 검출 결과에 근거하여 칸막이 판(16)의 실제의 이동 속도(실이동속도)를 산출한다. 이 실이동속도의 산출치는, 전공 레귤레이터(28)의 피드백 제어에 이용되는 것 외, 때마다의 토출 유량의 연산에 이용된다. 토출 유량 연산에 관하여, 컨트롤러(40)는, 전술한 펌프 토출 특성(예를 들면 도 3의 관계)을 이용하여 칸막이 판(16)의 실이동속도를 토출 유량으로 변환하며, 그 결과를 토출 유량 산출치로서 관리 컴퓨터 등으로 출력한다.On the other hand, the
그런데, 상기 구성의 약액 공급 시스템에 있어서, 흡인 배관(21)을 통하여 흐르는 약액에 기체가 섞이면, 그 기체가 약액 펌프(10)의 펌프실(13) 내로 유입된다. 이와 같은 경우, 펌프실(13) 내에 기체가 혼입하는 것으로, 약액의 토출량에 오차가 발생하며 토출량 제어 정도가 저하될 염려가 발생한다. 또한, 약액 공급원인 약액 탱크 내의 약액이 감소한 경우, 또는 약액이 없어진 경우에 상기와 같이 펌프실(13) 내에 기체가 혼입된다. 그래서 본 실시의 형태에서는, 약액 펌프(10)의 펌프실(13) 내로 기체가 혼입된 것을, 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력과 위치 검출기(36)의 검출 결과에 근거하여 판정하는 수법에 관하여 제안한다.By the way, in the chemical | medical solution supply system of the said structure, when gas mixes with the chemical liquid which flows through the
요컨대, 약액은 비압축성 유체인 것에 대하여, 기체는 압축성이다. 그 때문에, 펌프실(13) 내가 약액으로 가득차고, 또한 같은 펌프실(13)의 출입구가 함께 폐쇄된 상태(흡인 밸브(23) 및 토출 밸브(25)가 함께 닫힌 상태)에서는, 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력이 증가 또는 감소하여도 벨로스(15)는 신축하지 않아 서, 위치 검출기(36)에 의해 검출된 벨로스 신축량(벨로스 길이)는 불변한다. 이에 대해, 펌프실(13) 내로 기체가 혼입된 경우에는, 마찬가지로 펌프실(13)의 출입구가 함께 폐쇄된 상태(흡인 밸브(23) 및 토출 밸브(25)가 함께 닫힌 상태)에 있어서, 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력이 증가 또는 감소하면 거기에 맞추어 벨로스(15)가 신축하며, 그것이 위치 검출기(36)에 의해 검출된다.In short, the gas is compressible while the chemical liquid is an incompressible fluid. Therefore, in the state where the
그 기초원리를 도 4에 의해 설명한다. 또한 도 4에 있어서, (a)는 밀폐공간인 실린더(S) 내가 체적비로 「액체:기체=1:0」으로 된 경우를, (b)는 실린더(S) 내가 체적비로 「액체:기체=1:1」으로 된 경우를, (c)는 실린더(S) 내가 체적비로 「액체:기체=0:1」으로 된 경우를, 각각 도시하고 있다. 따라서, 피스톤(P)에 도면의 아래 방향의 힘(F1)을 인가한 때의 피스톤(P)의 변위량(ΔX)을 도시하고 있다.The basic principle is explained with reference to FIG. 4, (a) shows the case where the cylinder S which is a closed space becomes "liquid: gas = 1: 0" by volume ratio, and (b) shows the liquid / gas = inside the cylinder S by volume ratio. (C) shows the case where the inside of the cylinder S is "liquid: gas = 1: 1" by volume ratio, respectively. Therefore, the displacement amount (DELTA) X of the piston P at the time of applying the force F1 of the downward direction of the figure to the piston P is shown.
도 4의 (a)의 경우, 실린더(S) 내의 액체만이 들어있고, 피스톤(P)에 힘(F1)을 인가하여도 피스톤(P)은 위치가 변하지 않는다(ΔX=0). 이에 반해, (b), (c)의 경우에는, 피스톤(P)에 힘(F1)을 인가하는 것에 수반하여, 실린더(S) 내의 기체의 팽창분에 상당하는 변위량(ΔX)만큼 피스톤(P)이 위치가 변한다. 이 경우, 피스톤(P)이 위치가 변할지에 의해, 실린더(S) 내의 기체의 유무가 판정가능하다.In the case of FIG. 4A, only the liquid in the cylinder S is contained, and even if the force F1 is applied to the piston P, the position of the piston P does not change (ΔX = 0). In contrast, in the case of (b) and (c), the piston P is applied by the displacement amount ΔX corresponding to the expansion of the gas in the cylinder S, with the application of the force F1 to the piston P. This position changes. In this case, the presence or absence of the gas in the cylinder S can be determined by whether the position of the piston P changes.
여기서, 피스톤(P)의 변위량(ΔX)는 실린더(S) 내의 기체량(에어 체적)에 대응하는 것이 되고, 일반적으로 도 5에 도시하는 관계가 성립한다. 도 5에 의하면, 변위량(ΔX)이 알려지면, 실린더(S) 내의 기체량(에어 체적)을 알 수 있다. 도 5의 관계는, 기체 상태 방정식(PV=nRT)에 근거하여 요구된다.Here, the displacement amount ΔX of the piston P corresponds to the gas amount (air volume) in the cylinder S, and generally, the relationship shown in FIG. 5 is established. According to FIG. 5, when displacement amount (DELTA) X is known, the gas amount (air volume) in cylinder S can be known. The relationship in FIG. 5 is required based on the gas state equation (PV = nRT).
도 1의 시스템 구성에 있어서는, 도 6에 도시한 듯이 약액의 흡인 및 토출에 맞춘 에어 혼입의 판정이 실행된다. 도 6에 있어서,(a)는 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력의 변화( 즉, 압력 작용실(14) 내의 압력 변화)를, (b), (c)는 약액 펌프(10)에 있어서 벨로스 수축의 상태를, (d)는 흡인 밸브(23)의 개폐상태를, (e)는 토출 밸브(25)의 개폐 상태를, 각각 도시하고 있다. 또한, (b), (c) 중, (b)는 펌프실(13) 내에의 에어 혼입이 발생하지 않는 경우를, (c)는 에어 혼입이 발생한 경우를 도시한다. 본 예에서는, 컨트롤러(40)에 있어, 약액 펌프(10)에 의한 약액의 흡인 행정(行程)(도 6의 t1~t2)과 토출 행정(도 6의 t3~t4)과의 사이에서 에어 혼입 판정이 실행되도록 되어 있다.In the system configuration of FIG. 1, determination of air mixing in accordance with suction and discharge of the chemical liquid is performed as shown in FIG. 6. In FIG. 6, (a) shows the change of the air pressure (that is, the pressure change in the pressure chamber 14) by the electro-
도 6에 있어서, 우선 타이밍(t1)에서는, 흡인 밸브(23)= 개방, 토출 밸브(25)= 폐쇄로 되며, 그 상태에서 전공 레귤레이터(28)에 의해 에어 압력이 서서히 감소한다. 그것에 수반하여 벨로스(15)가 수축하고, 흡인 배관(21)을 통하여 펌프실(13) 내에 약액이 흡인된다. 따라서, 타이밍(t2)에서 흡인 밸브(23)가 폐쇄된다.In Fig. 6, first, at the timing t1, the
타이밍(t2)에서는, 펌프실(13) 내에서의 약액 흡인이 완료되고, 또한 같은 펌프실(13)이 밀폐된 상태로 된다. 이 상태에서, 잇따라 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력의 저감이 행해진다. 또한 여기서는, 타이밍(t2)에 있어서 에어 압력을 단계적으로 감압 쪽으로 변화시키고 있다. 이때, 펌프실(13) 내에 에어가 혼입되어 있지 않다면, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼, 벨로스(15)가 수축하는 것은 아니다. 이에 반해, 펌프실(13) 내에 에어가 혼입되어 있으면, 도 6의 (c)에 도시된 처럼, 에어 압력 변화에 따라 벨로스(15)가 수축한다(도 6의 A). 이 벨로스(15)의 수축이 위치 검출기(36)에 의해 검출된 것으로, 에어 혼입이 판정가능하다. 에어 혼입이 발생한 것으로 판정된 경우에는, 에어 혼입을 통지하기 위한 통지 신호가 컨트롤러(40)에서 경고 장치 등으로 출력된다.At timing t2, the chemical liquid suction in the
이때 특히, 컨트롤러(40)는, 위치 검출기(36)의 검출결과에 근거하여 에어 혼입의 정도(즉, 펌프실(13) 내의 에어 체적)를 추정한다. 따라서, 추정된 에어 체적이 소정 이상인 경우에 경고를 한다. 또한, 컨트롤러(40)는, 추정된 에어 체적과 소정의 액체의 감소 판정치와를 비교하며, 에어 체적이 액체 감소 판정치로 된 경우에, 약액 공급원(약액 탱크)의 약액이 없어진 것으로 판정하여도 좋다. 그 외, 약액 흡인시마다 행해지는 에어 혼입 판정으로 에어 혼입 발생이 소정회 반복되어 판정된 경우, 또는 에어 체적이 증가 경향에 있는 경우(에어 체적이 점점 증가해 온 경우)에, 경고나 액체 감소 판정을 행하도록 하여도 좋다.At this time, in particular, the
따라서 그 후, 타이밍(t3)에서는, 토출 밸브(25)가 개방되며, 그 상태에서 전공 레귤레이터(28)에 의해 에어 압력이 서서히 증가한다. 그것에 수반하여 벨로스(15)가 신장하며, 펌프실(13) 내의 약액이 토출 배관(22) 측에서 토출된다. 그 후, 타이밍(t4)에서 토출 밸브(25)가 폐쇄된다. 이하, 상기의 타이밍(t1~t4)과 같은 동작이 반복 행해진다.Therefore, after that, at the timing t3, the
현실의 약액 공급 시스템으로서는 약액 펌프(10)를 복수 설치하고 있고, 각 펌프(10)가 교대로 토출 동작과 공급 동작을 반복 실시하는 것에 의하여, 연속적인 약액 공급 동작이 실현가능한 것으로 되어 있다. 도 7에는, 두 개의 약액 펌 프(10a, 10b)를 가지는 시스템에 관한 개략 구성을 도시한다. 도 7에 도시한 두 개의 약액 펌프(10a, 10b)는 모두 상기 도 1에서 설명한 약액 펌프(10)와 동일한 형태의 구성을 가지는 것이며, 각 펌프의 구성 부재에 관하여는 동일한 부호를 붙임과 동시에 그 설명을 생략한다. 또한, 각 약액 펌프(10a, 10b)의 흡인 배관(21)은 공통의 흡인구(약액 탱크 또는 공장의 약액 배관)에 접촉됨과 동시에, 토출 배관(22)은 공통의 토출구(약액 토출 노즐)에 접촉되어 있다.In the actual chemical liquid supply system, a plurality of chemical liquid pumps 10 are provided, and the continuous chemical liquid supply operation can be realized by alternately repeating the ejection operation and the supply operation. 7 shows a schematic configuration of a system having two chemical liquid pumps 10a and 10b. The two chemical liquid pumps 10a and 10b shown in FIG. 7 all have the same configuration as the
도 7에 있어서, 좌측의 약액 펌프(10a)는 벨로스(15)가 수축 상태에 있고, 이와 같은 상태에서는, 그 후 벨로스(15)가 신장하는 것에 의해 펌프실(13) 내에 충전된 약액의 토출이 행해진다. 또한, 우측의 약액 펌프(10b)는 벨로스(15)가 신장 상태에 있고, 이와 같은 상태에서는, 그 후 벨로스(15)가 수축하는 것에 의해 펌프실(13)에의 약액 흡인이 행해진다.In Fig. 7, the
컨트롤러(40)는, 두 개의 약액 펌프(10a, 10b)를 제어 대상으로서, 전술했던 대로 때마다 입력된 신호에 근거하여 흡인 밸브(23)와 토출 밸브(25)의 개폐 상태를 제어하는 한편, 각 전공 레귤레이터(28)에 대한 제어지령치(에어 압력 지령치)를 산출하여 상기 지령치에 의해 전공 레귤레이터(28)의 상태를 제어한다. 또한, 컨트롤러(40)는, 전술한 에어 혼입 판정 기능을 가지는 것이고, 각 약액 펌프(10a, 10b)에 설치된 위치 검출기(36)의 검출 결과에 따라서 펌프마다 에어 혼입 판정을 실행한다.The
도 8은, 본 약액 공급 시스템의 약액 토출 동작을 설명하기 위한 타임 차트이다. 도 8에 있어서는, 두 개의 약액 펌프(10a, 10b)가 교대로 흡인 동작과 토출 동작을 반복하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼에 대하여 연속적인 약액 공급이 실현된다. 또한 도 8의 설명에서는 편의상, 일방의 약액 펌프(10)를 펌프(A), 타방의 약액 펌프(10)를 펌프(B)로 함과 동시에, 흡인 밸브 및 토출 밸브에도 (A), (B)를 붙여 구별한다.8 is a time chart for explaining the chemical liquid discharge operation of the chemical liquid supply system. In Fig. 8, the two chemical liquid pumps 10a and 10b alternately repeat the suction operation and the discharge operation to realize continuous chemical liquid supply to the semiconductor wafer. In the description of FIG. 8, for convenience, one
이제, 타이밍(a) 이전은, 펌프(A)가 도 7의 약액 펌프(10a)의 상태, 펌프(B)가 도 7의 약액 펌프(10b)의 상태에 있고, 흡인 밸브 및 토출 밸브는 모두 폐쇄되어 있다. 따라서 타이밍(a) 이하, 스타트 신호의 발생에 수반하여 펌프에서의 약액 흡인 및 토출이 행해진다.Now, before timing a, the pump A is in the state of the chemical liquid pump 10a of FIG. 7, the pump B is in the state of the chemical liquid pump 10b of FIG. 7, and both the suction valve and the discharge valve are It is closed. Therefore, the chemical liquid suction and discharge in the pump are performed at or below timing a with the generation of the start signal.
즉, 펌프(A) 측에서는, 타이밍(a)에서 토출 밸브(A)가 개방된 후, 전공 레귤레이더(28)에 의한 에어 압력 상승에 수반하여 벨로스(15)가 신장하고, 약액 토출이 행해진다(타이밍 (b~g)). 또한, 펌프(A)에서의 약액 토출에 병행하여, 펌프(B) 측에서는, 타이밍(c~d)에서 흡인 밸브(B)가 개방되어 약액의 흡인이 행해진다.That is, on the pump A side, after the discharge valve A is opened at timing a, the
따라서, 펌프(B)에 있어서, 약액의 흡인 완료 후에는, 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력의 일시적인 감압 처리가 행해지고(타이밍 (d~e)), 그 에어 압력의 감압에 대한 펌프 움직임에 따라서 에어 혼입의 유무가 판정된다. 이때, 에어 압력의 감압에 따라서 벨로스의 신축이 발생하면, 그것이 위치 검출기(36)에 의해 검출되며, 펌프실(13) 내에서의 에어 혼입이 있다고 판정된다.Therefore, in the pump B, after the suction of the chemical liquid is completed, the temporary pressure reduction process of the air pressure by the electro-
그 후, 타이밍(f)에서 토출 밸브(B)가 개방된다. 타이밍(g)에서는, 펌프(B) 측에서 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력 상승에 수반하여 벨로스(15)가 신장하고, 약액 토출이 행해진다(타이밍 (g~i)). 펌프(A)에서 약액의 흡인이 완료하는 타이밍(h)에서는, 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력의 일시적인 감압처리가 행해진다. 따라서, 상기와 같이, 에어 압력의 감압에 따른 펌프 움직임에 따라서 에어 혼입의 유무가 판정된다.Thereafter, the discharge valve B is opened at the timing f. At timing g, the
이후, 펌프(A), (B)에서 교대로 흡인/토출 동작이 행해지고, 약액 토출 노즐의 선단부에서는 연속적으로 약액이 토출된다. 상기 일련의 행정에 의하면, 펌프(A)에 의한 약액의 토출 기간(TA)과, 펌프(B)에 의한 약액 토출 기간(TB)가 연속하여 설정되고, 중단되지 않고 약액이 연속 토출된다. 또한 약액의 토출 속도가 일정하게 제어되는 것에서, 각 토출 기간(TA, TB)가 동일하게 되고, 약액의 안정 공급이 가능하게 된다.Thereafter, suction / discharge operations are alternately performed at the pumps A and B, and the chemical liquid is continuously discharged from the tip of the chemical liquid discharge nozzle. According to the series of steps described above, the discharge period TA of the chemical liquid by the pump A and the chemical liquid discharge period TB by the pump B are set continuously, and the chemical liquid is continuously discharged without being interrupted. In addition, since the discharge speed of the chemical liquid is controlled to be constant, the respective discharge periods TA and TB become the same, and stable supply of the chemical liquid can be performed.
여기서, 각 펌프(A), (B)의 약액의 흡인 속도와 토출 속도를 비교하면, 흡인 속도 쪽이 더 크게 되어 있다. 즉, 펌프실(13) 내에서의 약액 흡인에 필요로 하는 시간은, 약액의 토출에 필요로 하는 시간보다도 짧다. 그런데, 약액의 흡인/토출 동작이 반복되는 때에, 약액 흡인을 빨리 끝내, 그 약액 흡인 후의 남은 시간(다음의 약액 흡인까지의 남은 시간)을 이용하여, 펌프실(13) 내의 에어 혼입 판정을 하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 상기와 같이 약액의 흡인/토출 동작의 도중에 에어 혼입 판정을 행하면서도, 펌프(A), (B)의 각 토출 기간(TA, TB)을 동일하게 하는 것도 가능하게 된다.Here, when the suction speed and discharge speed of the chemical liquids of the pumps A and B are compared, the suction speed is larger. That is, the time required for the chemical liquid suction in the
또한, 약액 흡인시의 약액 유량은 비교적 러프한(rough) 정도이면 좋은 것에 반하여, 약액 토출시의 약액 유량은 높은 정도로 제어되는 것이 요구된다. 이때, 상기와 같이 약액의 흡인 속도의 쪽을 크게 한 구성은, 그것과는 역의 구성(약액의 토출 속도의 쪽이 크게 한 구성)에 비하여, 약액 토출시의 약액 유량을 높은 정도로 제어하는 것으로 매우 적합한 구성이라고 할 수 있다.In addition, the chemical liquid flow rate at the time of chemical liquid aspiration should be relatively rough, whereas the chemical liquid flow rate at the time of chemical liquid discharge is required to be controlled to a high degree. At this time, the structure which enlarged the suction speed of a chemical liquid as mentioned above controls the chemical liquid flow rate at the time of chemical liquid discharge to a high degree compared with the structure (structure which the discharge rate of chemical liquid was larger) on the contrary. It is a very suitable configuration.
이상 상술한 본 실시의 형태에 의하면, 이하의 우수한 효과가 얻어진다.According to the present embodiment described above, the following excellent effects can be obtained.
약액 펌프(10)에 있어서, 펌프실(13) 내를 밀폐상태로서 전공 레귤레이터(28)에 의해 에어 압력을 변화시키고, 그때의 벨로스 신장량(벨로스 길이의 변화)에 근거하여 에어 혼입을 판정하도록 하기 때문에, 펌프실(13) 내에서 에어가 혼입된 경우에 그 에어 혼입을 확실히 검출하는 것이 가능하다. 에어 혼입의 검출 결과에 의하면, 약액 탱크에서 약액이 없어진 것도 판정할 수 있다. 이때, 에어 혼입 후에 에어 제거 작업이 행해진 경우에, 기체가 완전히 배출되었는지를 확실히 판단하는 것도 가능하게 된다. 그런데, 약액 펌프(10)에 의한 약액의 토출 공급을 매우 적합하게 행하는 것이 가능하도록 된다. In the
약액의 흡인 또는 토출시에 있어서, 벨로스식 칸막이 부재(12)를 구성하는 칸막이 판(16)의 이동 속도를 피드백 제어하는 구성 (즉, 작동량 피드백 제어를 실시하는 구성)으로 했기 때문에, 펌프실(13)의 용적 변화가 원하는 것으로 제어될 수 있게 된다. 이것에 의해, 약액의 흡인 유량 또는 토출 유량을 소정으로 하는 유량으로 높은 정도로 제어하는 것이 가능하게 된다. At the time of suction or discharge of the chemical liquid, the pump chamber (for the operation amount feedback control) was configured to feedback control the moving speed of the
이 경우, 작동량 피드백 제어하는 데에는, 위치 검출기(36)는 불가결한 구성요소이다. 이때, 위치 검출기(36)의 검출 결과를 이용하여 펌프실(13) 내의 에어 혼입을 판정하는 상기 구성에서는, 에어 혼입 판정을 행하기 위해 신규한 센서 등이 필요한 것은 아니다. 그런데, 구성의 간소화를 도모하는데에 바람직하다고 할 수 있다. 예를 들면, 약액 탱크 내의 액체면 레벨을 검출하는 액면 검출 센서 등을 이용하며, 상기 센서의 검출 결과에서 액체 감소를 판정하는 종래 기술도 존재하지만, 본 실시의 형태의 구성에서는, 액면 검출 센서를 필요로 하지 않아 구성이 간소화될 수 있다. In this case, the
약액 펌프(10)는, 전공 레귤레이터(28)에 의해 조정되는 에어 압력을 구동원으로 하여 약액의 흡인 또는 토출을 행한다. 이 때문에, 전동 모터에 의한 유량 제어를 행하는 전동식 시스템과는 다르고, 열에 의한 폐해가 생길 우려가 없고, 온도 관리를 필요로 하는 약액이라도 매우 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 전동식 엑츄에이터의 구성에 비교하여, 펌프 구동계의 구성의 간소화를 도모하는 것도 가능하다.The
두 개의 약액 펌프(10)를 이용하여, 이들 각 펌프(10)를 교대로 흡인 동작 및 토출 동작시키는 구성으로 하기 때문에, 약액의 토출을 감소시키지 않고 연속적으로 실시하는 것도 가능하게 된다. 또한, 기술한 것처럼 벨로스식 칸막이 부재(12) (칸막이 판(16))의 이동 속도를 피드백 제어하는 구성으로 하기 때문에, 각 펌프에서의 약액 토출에 필요한 시간을 매회 일정하게 하는 것도 가능하기 때문에, 약액의 안정한 공급이 가능하게된다.By using two chemical liquid pumps 10, the
약액 펌프(10)에 의해 연속 토출을 행하는 경우에, 약액의 흡인 완료 후이며 다음 약액 토출을 행하기까지의 사이에 에어 혼입을 판정하도록 하기 때문에, 예기하지 않은 타이밍에 펌프실(13) 내에 에어가 혼입했다고 해도, 그것을 적시에 판정할 수 있다.In the case where continuous discharge is performed by the
약액 펌프(10)에 있어서, 약액의 흡인 속도를 토출 속도보다 크게 하고, 약액 흡인 후의 남은 시간(다음의 약액 흡인까지의 남은 시간)을 이용하여 에어 혼입을 판정하도록 하기 위해, 양호한 약액 토출 정도를 유지하면서, 에어 혼입 판정을 적정하게 행할 수 있도록 된다.In the
약액 펌프(10)에 있어서, 약액 흡인 속도를 토출 속도보다도 크게 하며, 약액 흡인 속도 후의 남은 시간(다음의 약액 흡인까지의 남은 시간)을 이용하여 에어 혼입 판정하도록 하기 때문에, 양호한 약액 토출 정도를 유지하면서, 에어 혼입 판정을 적정하게 행하는 것이 가능하게 된다.In the
(제2 실시의 형태)(2nd embodiment)
상기 실시의 형태에서는, 약액 펌프(10)에 있어서, 펌프실(13) 내를 밀폐상태로 하여 전공 레귤레이터(28)에 의해 에어 압력을 변화시키고, 이때의 벨로스 신축량에 근거하여 에어 혼입을 판정하였지만, 본 제2 실시의 형태에서는, 에어 혼입 판정에 관한 상기 수법을 변경한다. 즉, 본 실시의 형태에서는, 우선 흡인 밸브(23)를 개방하여 흡인을 가능하게 한 후, 전공 레귤레이터(28)의 에어 압력을 제어하며, 압축 코일 스프링(35)의 가세력에 대항하여 벨로스식 칸막이 부재(12)의 위치를 변화시킨다. 다음으로, 펌프실(13)을 밀폐상태로 하고, 그 상태에서 전공 레귤레이터(28)의 에어 압력 제어 상태를 해제한다. 따라서, 그때의 벨로스 길이의 변화에 근거하여 에어 혼입을 판정한다.In the above embodiment, in the
본 실시의 형태에 있어서 에어 혼입 판정의 개요를 도 9를 이용하여 보다 구 체적으로 설명한다. 또한 여기서는, 펌프실(13) 내에서의 에어 혼입이 생기는 경우를 상정하여 설명한다.In this embodiment, the outline | summary of air mixing determination is demonstrated more concretely using FIG. In addition, the case where air mixing in the
우선 도 9(a)에 도시한 대로, 흡인 밸브(23) = 개방, 토출 밸브(25) = 폐쇄로 된 상태에서, 벨로스 길이가 소정의 길이(X)로 되도록 전공 레귤레이터(28)의 에어 압력(Pin)을 제어한다. 이때, 에어 압력(Pin)의 상승에 수반하여, 압축 코일 스프링(35)의 가세력에 대항하여 벨로스식 칸막이 부재(12)의 위치가 변한다(도시의 예에서는 벨로스(15)가 신장하고 있다).First, as shown in Fig. 9A, in the state where the
다음으로, 도 9(b)에 도시한 대로, 흡인 밸브(23)와 토출 밸브(25)를 함께 폐쇄하고 펌프실(13)을 밀폐상태로 하며, 그 상태에서 전공 레귤레이터(28)의 에어 압력(Pin)을 0으로 한다. 그러면, 압축 코일 스프링(35)에는, 원 상태(무부하(無負荷) 상태)로 복귀하려고 하는 힘이 작용한다. 그런데, 벨로스식 칸막이 부재(12)에는, 압축 코일 스프링(35)의 스프링 힘(F2)이 도면의 아래 방향으로 작용하며, 그 스프링 힘(F2)에 의하여 펌프실(13) 내의 혼입 에어가 팽창한다. 이것에 의해, 펌프실(13) 내의 용적이 증가하고, 벨로스 길이가 ΔX만큼 변동한다. 이 벨로스 길이의 변화를 위치 검출기(36)로 검출하는 것에 의해, 에어 혼입을 판정할 수 있다. 또한, 펌프실(13) 내에 에어가 혼입되지 않은 경우에는, 전공 레귤레이터(28)의 에어 압력(Pin)을 0으로 한 후에도 펌프실(13) 내의 용적이 변하는 것은 아니다(ΔX = 0 이 된다).Next, as shown in FIG.9 (b), the
본 실시의 형태의 경우, 벨로스 길이의 변동량(ΔX)은 압축 코일 스프링(35)의 스프링 특성에 의존한 것이 되고, 그 변동량과 에어 체적은 도 10에 도시한 관 계로 된다. 도 10을 이용한 것에 의해, 벨로스 길이의 변동량(ΔX)을 알면, 펌프실(13) 내의 에어 체적을 알 수 있다.In the case of this embodiment, the fluctuation amount ΔX of the bellows length depends on the spring characteristics of the
이상 제2 실시의 형태에 의하면, 상기 제1 실시의 형태와 같이, 펌프실(13) 내에 에어가 혼입된 경우에 그 에어 혼입을 확실하게 검출할 수 있다. 그런데, 약액 펌프(10)에 의한 약액의 토출 공급을 매우 적절하게 행하게 할 수 있도록 된다. According to the second embodiment described above, when air is mixed in the
또한, 본 발명은 상기 실시의 형태의 기재 내용에 한정하지 않고, 예로서 다음과 같이 실시하여도 좋다.In addition, this invention is not limited to description content of the said embodiment, You may implement as follows as an example.
상기 실시의 형태에서는, 약액 펌프(10)에 의해 연속 토출을 행하는 경우에, 약액의 흡인 완료 후이며 다음 약액 토출을 행하기까지의 사이에 에어 혼입을 판정하는 구성으로 하지만(도 6 참조), 이것을 변경하여, 약액의 토출 완료 후이며 다음 약액 흡인을 행하기까지의 사이에 에어 혼입을 판정하도록 하여도 좋다. 즉, 약액의 흡인 완료 후에 에어 혼입 판정을 한 구성으로 대신하고, 약액의 흡인 개시 전에 에어 혼입 판정을 행하는 구성으로 한다.In the above embodiment, when the continuous discharge is performed by the
상기 실시의 형태에서는, 약액 펌프(10)에 있어서 약액의 흡인/토출 동작이 반복될 때마다, 매회 에어 혼입을 판정하는 구성으로 하지만, 소정회의 흡인/토출동작이 행해지는 때에 에어 혼입을 판정하도록 하여도 좋다. 또한, 작업자 등에 의한 입력 지시에 따라 에어 혼입을 판정하도록 하여도 좋다.In the above embodiment, whenever the suction / discharge operation of the chemical liquid is repeated in the
상기 실시의 형태에서는, 에어 혼입을 판정할 때, 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력을 단계적으로 감압 측으로 변화시켰지만, 이것을 대신하여, 같은 에어 압력을 단계적으로 증압 측으로 변화시켜도 좋다. 또한, 에어 혼입 판정시에, 전공 레귤레이터(28)에 의한 에어 압력을 감압 측 또는 증압 측으로 서서히 변화시키도록 하여도 좋다.In the above embodiment, when the air mixing is determined, the air pressure by the electro-
상기 실시의 형태에서는, 압력 작용실(14) 내의 에어 압력을 감압할 때, 전공 레귤레이터(28)를 대기 개방 상태로 하지만, 예를 들면, 전공 레귤레이터(28)에 진공원을 접속하고, 그 진공원의 작동에 의해 압력 작용실(14) 내를 부압(負壓)으로 하는 것도 가능하다. 이러한 에어 압력의 조작에 의하여 벨로스 등의 동작량을 임의로 제어할 수 있다. 이 경우, 케이스 본채(31) 내에 설치된 압축 코일 스프링(35)을 없애는 것이 가능하게 된다.In the said embodiment, when the air pressure in the
상기 실시의 형태에서는, 약액 펌프(10)로서, 펌프실(13)과 압력 작용실(14)을 벨로스식 칸막이 부재(12)에 의해 구분하고, 압력 작용실(14) 내의 에어 압력에 따라서 벨로스식 칸막이 부재(12)를 작동시켜서 약액의 흡인 및 토출을 행하게 하는 구성을 채용하였지만, 이것과는 다른 구성의 약액 펌프를 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 용적 가변 부재로서, 벨로스식 칸막이 부재(12)에 대신하여, 다이어프램 막을 이용하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 용적 가변 부재를 전동식의 피스톤 부재로 하며, 상기 모터 등의 구동에 의해 피스톤 위치를 조정하도록 하여도 좋다.In the above embodiment, as the
상기 실시의 형태에서는, 복수의 약액 펌프를 구비하는 약액 공급 시스템의 구체예로서, 복수 개의 약액 펌프를 조립하여 각 펌프 간을 배관 등에 의해 접속하는 구성으로 하였지만, 그들 복수의 약액 펌프가 일체화된 펌프 유닛을 채용하도록 하여도 좋다. 이것에 의해, 배관 등의 삭감이나 공간 절약화를 도모하는 것도 가 능하다.In the above embodiment, as a specific example of a chemical liquid supply system including a plurality of chemical liquid pumps, a plurality of chemical liquid pumps are assembled and connected between the respective pumps by piping or the like, but the pumps in which the plurality of chemical liquid pumps are integrated A unit may be employed. Thereby, it is also possible to reduce piping and the like and to save space.
본 발명은, 약액 펌프의 펌프실 내에서의 기체의 혼입을 확실히 검출하고, 약액 펌프에 의한 약액의 토출 공급을 매우 적합하게 실행할 수 있다.The present invention reliably detects gas mixture in the pump chamber of the chemical liquid pump, and can discharge and supply the chemical liquid by the chemical liquid pump very suitably.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006018504A JP4694377B2 (en) | 2006-01-27 | 2006-01-27 | Chemical supply system |
JPJP-P-2006-00018504 | 2006-01-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070078699A true KR20070078699A (en) | 2007-08-01 |
Family
ID=38322269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070006410A KR20070078699A (en) | 2006-01-27 | 2007-01-22 | Liquid chemical supply system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070177998A1 (en) |
JP (1) | JP4694377B2 (en) |
KR (1) | KR20070078699A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200460399Y1 (en) * | 2007-11-30 | 2012-05-24 | 주식회사 케이씨텍 | Syringe Pump |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110223581A1 (en) * | 2008-12-19 | 2011-09-15 | Stobbe Tech A/S | Electronically controlled diaphragm pump |
SE534535C2 (en) * | 2008-12-29 | 2011-09-27 | Alfa Laval Corp Ab | Pump device with two pump units, use and method for controlling one |
WO2011104547A2 (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | Artemis Intelligent Power Limited | Fluid-working machine valve timing |
JP5342489B2 (en) * | 2010-03-30 | 2013-11-13 | Ckd株式会社 | Chemical supply system |
JP5451515B2 (en) * | 2010-05-06 | 2014-03-26 | 東京エレクトロン株式会社 | Chemical supply system, substrate processing apparatus including the same, and coating and developing system including the substrate processing apparatus |
JP5779324B2 (en) * | 2010-07-06 | 2015-09-16 | Ckd株式会社 | Chemical supply system |
JP5740902B2 (en) * | 2010-10-19 | 2015-07-01 | 日産自動車株式会社 | Coating apparatus and viscous fluid supply method |
JP2014005755A (en) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Seiko Epson Corp | Liquid feeding pump and circulating device |
JP5439579B2 (en) | 2012-02-27 | 2014-03-12 | 東京エレクトロン株式会社 | Liquid processing apparatus and liquid processing method |
WO2013164951A1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | 株式会社村田製作所 | Solution delivery device |
US20140056724A1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Diaphragm metering pump having a degassing system |
KR101517214B1 (en) * | 2013-08-19 | 2015-05-18 | 주식회사 지엔테크 | Adhesive supply device |
WO2015031884A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Flow Control Llc. | High viscosity portion pump |
US9605664B2 (en) * | 2014-01-07 | 2017-03-28 | Ingersoll-Rand Company | Pneumatic piston pump metering and dispense control |
EP3137768B1 (en) * | 2014-04-30 | 2020-10-14 | Anthony George Hurter | Supercritical water used fuel oil purification apparatus and process |
US9988887B2 (en) * | 2014-05-08 | 2018-06-05 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Metal bellows equalizer capacity monitoring system |
WO2016021350A1 (en) | 2014-08-08 | 2016-02-11 | 日本ピラー工業株式会社 | Bellows pump device |
JP6371207B2 (en) * | 2014-12-05 | 2018-08-08 | 日本ピラー工業株式会社 | Bellows pump device |
US10121685B2 (en) * | 2015-03-31 | 2018-11-06 | Tokyo Electron Limited | Treatment solution supply method, non-transitory computer-readable storage medium, and treatment solution supply apparatus |
JP6622144B2 (en) * | 2015-06-11 | 2019-12-18 | Ckd株式会社 | Liquid supply system and method for controlling liquid supply system |
US10302077B2 (en) * | 2015-06-11 | 2019-05-28 | Ckd Corporation | Liquid supply system and method for controlling liquid supply system |
JP6626322B2 (en) * | 2015-11-27 | 2019-12-25 | Ckd株式会社 | Pneumatic drive device and control method thereof |
KR101948178B1 (en) | 2016-12-02 | 2019-02-15 | 주식회사 엔씨에스 | Method for supplying chemical solution |
CN107797201B (en) * | 2017-10-17 | 2020-08-11 | 嘉兴晟源工业设计有限公司 | Optical cable factice spraying device |
US11466676B2 (en) * | 2018-07-17 | 2022-10-11 | Autoquip, Inc. | Control arrangement and method for operating diaphragm pump systems |
US11294406B2 (en) * | 2018-09-05 | 2022-04-05 | Natural Gas Solutions North America, Llc | Determining diaphragm life on a pressure regulator |
RU2685353C1 (en) * | 2018-10-02 | 2019-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "ТОРЕГ" | Pump unit |
WO2023179865A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | Transitions Optical, Ltd. | Dispense system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5106272A (en) * | 1990-10-10 | 1992-04-21 | Schwing America, Inc. | Sludge flow measuring system |
US4543044A (en) * | 1983-11-09 | 1985-09-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Constant-flow-rate dual-unit pump |
DE3408331C2 (en) * | 1984-03-07 | 1986-06-12 | Fresenius AG, 6380 Bad Homburg | Pumping arrangement for medical purposes |
JPH09253564A (en) * | 1996-03-19 | 1997-09-30 | Fujitsu Ltd | Resist applying device and resist applying method |
JP3384295B2 (en) * | 1997-09-18 | 2003-03-10 | 日産自動車株式会社 | Inspection method of anti-lock brake system |
US6053361A (en) * | 1998-08-31 | 2000-04-25 | Sealed Air Corporation (U.S.) | Out-of-fluid detector for reciprocating pumps |
JP3764280B2 (en) * | 1998-09-22 | 2006-04-05 | シーケーディ株式会社 | Chemical supply system |
JP3628895B2 (en) * | 1999-01-28 | 2005-03-16 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Treatment liquid supply device |
US6302653B1 (en) * | 1999-07-20 | 2001-10-16 | Deka Products Limited Partnership | Methods and systems for detecting the presence of a gas in a pump and preventing a gas from being pumped from a pump |
JP3955185B2 (en) * | 2000-05-10 | 2007-08-08 | 株式会社共立 | Reciprocating pump |
US6375432B1 (en) * | 2000-12-20 | 2002-04-23 | Schwing America, Inc. | Pipeline air pocket detection system |
JP4902067B2 (en) * | 2001-08-07 | 2012-03-21 | シーケーディ株式会社 | Liquid supply device |
US7238164B2 (en) * | 2002-07-19 | 2007-07-03 | Baxter International Inc. | Systems, methods and apparatuses for pumping cassette-based therapies |
-
2006
- 2006-01-27 JP JP2006018504A patent/JP4694377B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-01-19 US US11/655,081 patent/US20070177998A1/en not_active Abandoned
- 2007-01-22 KR KR1020070006410A patent/KR20070078699A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200460399Y1 (en) * | 2007-11-30 | 2012-05-24 | 주식회사 케이씨텍 | Syringe Pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070177998A1 (en) | 2007-08-02 |
JP4694377B2 (en) | 2011-06-08 |
JP2007198272A (en) | 2007-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20070078699A (en) | Liquid chemical supply system | |
JP3619032B2 (en) | Vacuum pressure control valve | |
KR100754342B1 (en) | Method and apparatus for dispensing fluids | |
KR101211365B1 (en) | The System For Supplying Liquid Having Multiple Pressure Detectors | |
US8636477B2 (en) | Chemical supply system | |
US20080302427A1 (en) | Vacuum pressure control system | |
JP2006316711A (en) | Chemical liquid supply system and chemical liquid supply pump | |
KR20080047287A (en) | Liquid chemical supply system and liquid chemical supply control device | |
US20120273071A1 (en) | Application apparatus | |
WO2016021350A1 (en) | Bellows pump device | |
JP6367645B2 (en) | Bellows pump device | |
WO2016103768A1 (en) | Bellows pump apparatus | |
US10309428B2 (en) | Method for controlling gas-pressure-driven apparatus and gas-pressure-driven apparatus | |
JP6353732B2 (en) | Bellows pump device | |
KR101312378B1 (en) | Vacuum pressure control apparatus | |
JP4768244B2 (en) | Chemical liquid supply system and chemical liquid supply pump | |
KR101763121B1 (en) | An Improved Device for Pressing Chemical Liquids, and A Feeding Apparatus of Chemical Liquids Having the Same | |
JP4658248B2 (en) | Chemical supply system | |
CN114375369B (en) | Bellows pump device | |
US20240044325A1 (en) | Bellows pump device | |
JP7120899B2 (en) | Bellows pump device | |
JP3777311B2 (en) | Vacuum pressure control valve | |
JP2007154733A (en) | Liquid supply system | |
JPS6219280A (en) | Device for discharging viscous material | |
JPH0771366A (en) | Liquid supply amount stabilizing device, liquid supply device and multiple liquid mixing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |