KR20160047997A

KR20160047997A - 펌프, 펌프 장치 및 액 공급 시스템

Info

Publication number: KR20160047997A
Application number: KR1020150146396A
Authority: KR
Inventors: 타카시 사사; 다이스케 이시마루; 타카히로 오쿠보; 토모유키 유모토; 토모히코 무타
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2016-05-03
Also published as: TW201632266A; JP2016084803A; KR102426267B1; TWI623355B; JP6442377B2

Abstract

액체의 체류를 억제한다. 펌프(100)는, 탄성을 가지고 이송 대상의 액체가 유통하는 튜브(102)와, 튜브(102)의 외측을 덮고, 튜브(102)의 외표면과의 사이의 내부 공간(V)에서 기체를 유지하는 튜브용 하우징(104)과, 내부 공간(V)으로의 기체의 공급과 내부 공간(V)으로부터의 기체의 배출을 행하는 전공 레귤레이터(RE)를 구비한다.

Description

펌프, 펌프 장치 및 액 공급 시스템{PUMP, PUMP DEVICE, AND LIQUID SUPPLY SYSTEM}

본 개시는 펌프, 펌프 장치 및 액 공급 시스템에 관한 것이다.

특허 문헌 1, 2는, 기판(예를 들면, 반도체 기판)의 미세 가공 등을 행함에 있어서, 액 공급 시스템을 이용하여, 노즐로부터 기판의 표면으로 액체를 공급하는 것을 개시하고 있다. 특허 문헌 1에 기재된 액 공급 시스템은, 송액(送液)을 위하여 벨로우즈 펌프를 이용하고 있다. 특허 문헌 2에 기재된 액 공급 시스템은, 송액을 위하여 다이아프램 펌프를 이용하고 있다.

일본특허공개공보 2008-305980호 일본특허공개공보 2012-151197호

벨로우즈 펌프는, 액체를 흡인 및 토출하기 위하여, 주름 형상의 벨로우즈를 가진다. 벨로우즈의 주름부는, 벨로우즈 펌프의 동작 시, 벨로우즈를 구성하는 박막 부재가 접힌다. 이 때문에, 주름부 근방에서 좁은 공간이 발생한다. 다이아프램 펌프는, 액체를 흡인 및 토출하기 위하여, 가요성을 가지는 박막이 본체에 장착되어 있다. 박막은 다이아프램 펌프의 동작 시, 본체에 대하여 근접한다. 이 때문에, 박막과 본체가 접속되는 개소의 근방에서 좁은 공간이 발생한다. 따라서, 이들 좁은 공간에는 액체가 체류하기 쉽다.

액체 중에는, 원래 파티클(미세 입자) 등의 이물이 포함될 수 있다. 이 때문에, 상기의 좁은 공간에 액체가 체류하면, 액체 중의 파티클 농도가 높아진다. 파티클의 농도가 높아진 액체가 노즐로부터 기판으로 토출되면, 다수의 파티클이 기판에 부착되기 때문에, 처리된 기판에 결함이 발생할 수 있다.

따라서, 본 개시는 액체의 체류를 억제하는 것이 가능한 펌프, 펌프 장치 및 액 공급 시스템을 설명한다.

본 개시의 하나의 관점에 따른 펌프는, 탄성을 가지고 이송 대상의 액체가 유통하는 튜브와, 튜브의 외측을 덮고, 튜브의 외표면과의 사이의 내부 공간에서 기체를 유지하는 튜브용 하우징과, 내부 공간으로의 기체의 공급과 내부 공간으로부터의 기체의 배출을 행하는 공급 배출부를 구비한다.

본 개시의 하나의 관점에 따른 펌프에서는, 공급 배출부가 내부 공간에서 기체를 공급 및 배출함으로써, 튜브 주위를 가압 또는 감압하고 있다. 이 때문에, 튜브 주위가 가압되었을 때에는, 튜브가 찌그러져, 튜브 내의 액체가 튜브 밖으로 밀려 나온다. 한편, 튜브 주위가 감압되었을 때에는, 튜브가 팽창되어, 튜브 내에 액체가 충전된다. 벨로우즈 펌프 또는 다이아프램 펌프와 비교하여, 튜브에는, 액체가 체류하기 쉬운 좁은 공간이 적다. 이 때문에, 액체의 체류를 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 액체 중의 파티클 농도가 높아지기 어려워진다. 또한, 본 개시의 하나의 관점에 따른 펌프에서는, 액체의 이송을 위하여 튜브에 대하여 기압을 작용시키고 있다. 이 때문에, 튜브에 대하여 액압을 작용시키는 경우와 비교하여, 구성을 간소화하는 것이 가능해진다.

튜브는, 그 중심축을 따라 연장되고 또한 중심축 측을 향해 오목한 오목홈을 가져도 된다. 이 경우, 오목홈의 근방이 변형되기 쉽게 되어 있으므로, 튜브 주위가 가압 또는 감압되면, 오목홈의 근방이 다른 부분에 앞서 튜브의 직경 방향으로 찌그러지거나 또는 확장된다. 이 때문에, 오목홈을 가지는 튜브에서는, 오목홈의 근방에서 튜브가 그 주위의 기압에 따라 연속적으로 변형되기 쉬워, 튜브가 갑자기 변형되는 것을 억제할 수 있다.

튜브는 튜브용 하우징을 관통하여 연장되어 있고, 튜브 중 오목홈을 가지는 부분은 튜브용 하우징 내에 위치하고 있어도 된다. 튜브가 튜브용 하우징을 관통하고 있지 않은 경우, 튜브용 하우징의 출입구에 튜브와 다른 송액 라인을 접속하기 위한 접속 부재를 필요로 하므로, 접속 부재에 있어서 좁은 공간이 발생할 우려가 있다. 그러나, 튜브가 튜브용 하우징을 관통하여 연장되어 있는 경우에는, 접속 부재를 필요로 하지 않고, 그러한 좁은 공간이 발생하기 어렵다. 따라서, 액체의 체류를 보다 억제하는 것이 가능해진다.

튜브는 3 개의 오목홈을 가지고, 3 개의 오목홈은 각각, 튜브의 둘레 방향에서 대략 동일 간격이 되도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 튜브의 둘레 방향에서, 오목부와 볼록부가 1 개씩 대략 동일 간격으로 배열되어 있다. 이 때문에, 튜브 주위가 가압되면, 튜브의 둘레 방향에서 튜브가 대략 균일하게 찌그러진다. 따라서, 튜브가 국소적으로 크게 변형되어, 튜브에 과잉의 응력이 발생하기 어려워진다. 또한, 튜브가 3 개의 오목홈을 가지고 있으므로, 튜브의 변형량을 확보하면서, 튜브의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 튜브가 3 개의 오목홈을 가지고 있으므로, 튜브 주위의 기압에 따라 튜브가 연속적으로 변형되기 쉬워, 튜브에 갑작스런 큰 변형이 발생되기 어렵다. 따라서, 튜브 상태를 안정되게 제어할 수 있다.

본 개시의 다른 관점에 따른 펌프 장치는, 상기의 펌프와, 주요부와, 주요부보다 두께가 얇고 또한 주요부로부터 외방을 향해 연장되는 연장부를 가지는 하우징을 구비하고, 주요부는 공급 배출부를 수용하고, 연장부는 튜브 및 튜브용 하우징을 수용한다.

본 개시의 다른 관점에 따른 펌프 장치에서는, 상기의 펌프와 동일한 작용 효과를 나타낸다. 그러나, 2 개의 펌프 장치를 이용할 경우에는, 이들을 조합하여 한 쌍의 펌프 장치 세트를 구성하는 것이 상정된다. 이 때, 2 개의 펌프 장치의 조합 방법에 따라서는, 한 쌍의 펌프 장치 세트가 부피가 커지는 경우가 있다. 그러나, 본 개시의 다른 관점에 따른 펌프 장치에서는, 하우징의 연장부에 튜브 및 튜브용 하우징이 수용되어 있다. 이 때문에, 주요부끼리가 중첩되지 않는 상태에서, 길이가 길어지기 쉽지만 두께가 얇은 연장부끼리를 중첩시킴으로써, 한 쌍의 펌프 장치 세트의 두께를 억제하면서 전체적으로 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.

본 개시의 다른 관점에 따른 액 공급 시스템은, 상기의 펌프와, 펌프와 액원을 접속하는 제 1 송액 라인과, 펌프와 액체가 토출되는 노즐을 접속하는 제 2 송액 라인과, 펌프 내를 연장되는 제 3 송액 라인을 구비하고, 제 3 송액 라인 중 적어도 일부는, 튜브에 의해 구성되어 있다.

본 개시의 다른 관점에 따른 액 공급 시스템에서는, 상기의 펌프와 동일한 작용 효과를 나타낸다.

본 개시의 다른 관점에 따른 액 공급 시스템은, 제 1 송액 라인 상에 배치된 필터와, 제 1 송액 라인 상이며 또한 필터와 액원의 사이에 배치된 어시스트 펌프를 더 구비해도 된다. 제 1 송액 라인 상에 필터가 배치되어 있는 경우, 필터는 펌프의 상류측에 마련되어 있다. 필터의 전후에 있어서는 압력 손실이 발생하므로, 액체의 점도에 따라서는, 펌프의 흡인력이 부족하여 펌프로부터의 토출량이 저하되거나, 액체가 발포될 수 있다. 그러나, 제 1 송액 라인 상이며 또한 필터와 액원의 사이에 어시스트 펌프가 배치되어 있으므로, 어시스트 펌프에 의해 가압된 액체를 하류측의 필터 및 펌프로 보낼 수 있다. 이 때문에, 어시스트 펌프의 하류측에 있어서 액체가 정압이 되기 쉽다. 따라서, 압력 손실에 의해 필터의 하류측에 있어서 액체의 압력이 저하된 경우에서도, 필터의 하류측에 있어서도 액체가 정압이 되기 쉽다. 그 결과, 액체가 중점도 또는 고점도의 경우라도, 액체 중의 이물 등을 필터에 의해 제거하면서, 펌프로부터의 토출량의 저하 및 액체의 발포를 억제하는 것이 가능해진다.

어시스트 펌프 중 액체의 유입구는, 액원 중 액체의 토출구와 일체화되어 있어도 된다. 어시스트 펌프가 동작되면, 어시스트 펌프의 상류측에 있어서 압력이 저하되고, 부압이 발생하여 액체가 발포될 수 있다. 그러나, 이 경우, 어시스트 펌프의 유입구와 액원의 토출구가 일체화되어 양측이 매우 근접하고 있으므로, 부압이 발생할 수 있는 영역이 거의 존재하지 않는다. 따라서, 액체의 발포를 극히 억제하는 것이 가능해진다.

본 개시에 따른 펌프, 펌프 장치 및 액 공급 시스템에 의하면, 액체의 체류를 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 기판 처리 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선 단면도이다.
도 4는 도포 유닛을 나타내는 모식도이다.
도 5는 액 공급 시스템을 나타내는 도이다.
도 6은 펌프의 단면을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 7a는 튜브를 나타내는 측면도이며, 도 7b는 도 7a의 B-B선 단면도이다.
도 8은 펌프 장치를 나타내는 사시도이다.
도 9는 토출 시에 있어서의, 액 공급 시스템의 동작을 설명하기 위한 도이다.
도 10은 튜브가 찌그러진 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 한 쌍의 펌프 장치를 나타내는 사시도이다.
도 12는 다른 예에 따른 액 공급 시스템을 나타내는 도이다.
도 13은 펌프 및 어시스트 펌프의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 14는 다른 예에 따른 어시스트 펌프를 주로 나타내는 단면도이다.

본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명하는데, 이하의 본 실시 형태는, 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 본 발명을 이하의 내용으로 한정하는 취지는 아니다. 설명에서 동일 요소 또는 동일 기능을 가지는 요소에는 동일 부호를 이용하는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다.

[기판 처리 시스템의 구성]

기판 처리 시스템(1)은 도포 현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 구비한다. 노광 장치(3)는 레지스트막의 노광 처리를 행한다. 구체적으로, 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막(감광성 피막)의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다. 에너지선으로서는, 예를 들면 ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저, g선, i선 또는 극단 자외선(EUV : Extreme Ultraviolet)을 들 수 있다.

도포 현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 웨이퍼(W)(기판)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 본 실시 형태에 있어서, 웨이퍼(W)는 원판 형상을 나타내는데, 원형의 일부가 노치되어 있거나, 다각형 등 원형 이외의 형상을 나타내는 웨이퍼를 이용해도 된다. 웨이퍼(W)는, 예를 들면 반도체 기판, 글라스 기판, 마스크 기판, FPD(Flat Panel Display) 기판 그 외의 각종 기판이어도 된다.

도 1 ~ 도 3에 나타나는 바와 같이, 도포 현상 장치(2)는 캐리어 블록(4)과 처리 블록(5)과 인터페이스 블록(6)을 구비한다. 캐리어 블록(4), 처리 블록(5) 및 인터페이스 블록(6)은 수평 방향으로 배열되어 있다.

캐리어 블록(4)은, 캐리어 스테이션(12)과 반입반출부(13)를 가진다. 캐리어 스테이션(12)은 복수의 캐리어(11)를 지지한다. 캐리어(11)는 예를 들면 복수 매의 웨이퍼(W)를 밀봉 상태로 수용하고, 웨이퍼(W)를 출입하기 위한 개폐 도어(미도시)를 측면(11a)측에 가진다(도 3 참조). 캐리어(11)는, 측면(11a)이 반입반출부(13)측에 면하도록, 캐리어 스테이션(12) 상에 착탈 가능하게 설치된다.

반입반출부(13)는 캐리어 스테이션(12)과 처리 블록(5)의 사이에 위치한다. 반입반출부(13)는, 캐리어 스테이션(12) 상의 복수의 캐리어(11)에 각각 대응하는 복수의 개폐 도어(13a)를 가진다. 측면(11a)의 개폐 도어와 개폐 도어(13a)를 동시에 개방함으로써, 캐리어(11) 내와 반입반출부(13) 내가 연통된다. 반입반출부(13)는 전달 암(A1)을 내장하고 있다. 전달 암(A1)은, 캐리어(11)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(5)으로 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(11) 내로 되돌린다.

처리 블록(5)은 BCT 모듈(14)과 COT 모듈(15)과 TCT 모듈(16)과 DEV 모듈(17)을 가진다. BCT 모듈(14)은 하층막 형성 모듈이다. COT 모듈(15)은 레지스트막 형성 모듈이다. TCT 모듈(16)은 상층막 형성 모듈이다. DEV 모듈(17)은 현상 처리 모듈이다. 이들 모듈은, 바닥면측으로부터 DEV 모듈(17), BCT 모듈(14), COT 모듈(15), TCT 모듈(16)의 순으로 배열되어 있다.

BCT 모듈(14)은, 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 구성되어 있다. BCT 모듈(14)은, 복수의 도포 유닛(미도시)과, 복수의 열 처리 유닛(미도시)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A2)을 내장하고 있다. 도포 유닛은, 하층막 형성용의 도포액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포하도록 구성되어 있다. 열 처리 유닛은, 예를 들면 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 예를 들면 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행하도록 구성되어 있다. BCT 모듈(14)에서 행해지는 열 처리의 구체적인 예로서는, 도포액을 경화시켜 하층막으로 하기 위한 가열 처리를 들 수 있다.

COT 모듈(15)은, 하층막 상에 열경화성 또한 감광성의 레지스트막을 형성하도록 구성되어 있다. COT 모듈(15)은 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열 처리 유닛(U2)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A3)을 내장하고 있다(도 2 및 도 3 참조). 도포 유닛(U1)은, 레지스트막 형성용의 처리액(레지스트제)을 하층막 상에 도포하도록 구성되어 있다. 열 처리 유닛(U2)은, 예를 들면 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 예를 들면 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행하도록 구성되어 있다. COT 모듈(15)에서 행해지는 열 처리의 구체적인 예로서는, 도포액을 경화시켜 레지스트막으로 하기 위한 가열 처리(PAB : Pre Applied Bake)를 들 수 있다.

TCT 모듈(16)은 레지스트막 상에 상층막을 형성하도록 구성되어 있다. TCT 모듈(16)은 복수의 도포 유닛(미도시)과, 복수의 열 처리 유닛(미도시)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A4)을 내장하고 있다. 도포 유닛은 상층막 형성용의 도포액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포하도록 구성되어 있다. 열 처리 유닛은, 예를 들면 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 예를 들면 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행하도록 구성되어 있다. TCT 모듈(16)에서 행해지는 열 처리의 구체적인 예로서는, 도포액을 경화시켜 상층막으로 하기 위한 가열 처리를 들 수 있다.

DEV 모듈(17)은, 노광된 레지스트막의 현상 처리를 행하도록 구성되어 있다. DEV 모듈(17)은, 복수의 현상 유닛(미도시)과, 복수의 열 처리 유닛(미도시)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A5)과, 이들 유닛을 거치지 않고 웨이퍼(W)를 반송하는 직접 반송 암(A6)을 내장하고 있다. 현상 유닛은, 레지스트막을 부분적으로 제거하여 레지스트 패턴을 형성하도록 구성되어 있다. 열 처리 유닛은, 예를 들면 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 예를 들면 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행한다. DEV 모듈(17)에서 행해지는 열 처리의 구체적인 예로서는, 현상 처리 전의 가열 처리(PEB : Post Exposure Bake), 현상 처리 후의 가열 처리(PB : Post Bake) 등을 들 수 있다.

처리 블록(5) 내에 있어서의 캐리어 블록(4)측에는 선반 유닛(U10)이 마련되어 있다(도 2 및 도 3 참조). 선반 유닛(U10)은, 바닥면으로부터 TCT 모듈(16)에 이르도록 마련되어 있고, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛(U10)의 근방에는 승강 암(A7)이 마련되어 있다. 승강 암(A7)은 선반 유닛(U10)의 셀끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다.

처리 블록(5) 내에 있어서의 인터페이스 블록(6)측에는 선반 유닛(U11)이 마련되어 있다(도 2 및 도 3 참조). 선반 유닛(U11)은 바닥면으로부터 DEV 모듈(17)의 상부에 이르도록 마련되어 있고, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다.

인터페이스 블록(6)은, 전달 암(A8)을 내장하고 있고, 노광 장치(3)에 접속된다. 전달 암(A8)은, 선반 유닛(U11)의 웨이퍼(W)를 취출하여 노광 장치(3)로 전달하고, 노광 장치(3)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛(U11)으로 되돌리도록 구성되어 있다.

[도포 유닛의 구성]

이어서, 도 4를 참조하여, 도포 유닛(도포 장치)(U1)에 대하여 더 상세하게 설명한다. 도포 유닛(U1)은, 도 4에 나타나는 바와 같이, 회전 유지부(20)와 구동부(30)와 펌프 장치(200)와 제어부(50)를 구비한다.

회전 유지부(20)는 회전부(21)와 유지부(23)를 가진다. 회전부(21)는 상방으로 돌출된 샤프트(22)를 가진다. 회전부(21)는, 예를 들면 전동 모터 등을 동력원으로서 샤프트(22)를 회전시킨다. 유지부(23)는 샤프트(22)의 선단부에 마련되어 있다. 유지부(23) 상에는 웨이퍼(W)가 배치된다. 유지부(23)는 예를 들면 흡착 등에 의해 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 유지한다. 즉, 회전 유지부(20)는, 웨이퍼(W)가 대략 수평인 상태에서, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 수직인 축(회전축) 둘레로 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 본 실시 형태에서는, 회전축은, 원형 형상을 나타내는 웨이퍼(W)의 중심을 통과하고 있으므로, 중심축이기도 하다. 본 실시 형태에서는, 도 4에 나타나는 바와 같이, 회전 유지부(20)는 상방에서 봤을 때 시계 방향으로 웨이퍼(W)를 회전시킨다.

구동부(30)는 노즐(N)을 구동하도록 구성되어 있다. 구동부(30)는 가이드 레일(31)과 슬라이드 블록(32)과 암(33)을 가진다. 가이드 레일(31)은, 회전 유지부(20)(웨이퍼(W))의 상방에 있어서 수평 방향을 따라 연장되어 있다. 슬라이드 블록(32)은, 가이드 레일(31)을 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 되도록, 가이드 레일(31)에 접속되어 있다. 암(33)은 상하 방향으로 이동 가능하게 되도록, 슬라이드 블록(32)에 접속되어 있다. 암(33)의 하단에는 노즐(N)이 접속되어 있다.

구동부(30)는, 예를 들면 전동 모터 등의 동력원(도시하지 않음)에 의해, 슬라이드 블록(32) 및 암(33)을 이동시키고, 이에 수반하여 노즐(N)을 이동시킨다. 평면에서 봤을 때, 노즐(N)은, 도포액의 토출 시에 있어서, 웨이퍼(W)의 회전축에 직교하는 직선 상을 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라 이동한다.

펌프 장치(200)는, 제어부(50)로부터의 제어 신호를 받아, 도포액을 액원(예를 들면, 후술하는 액 보틀(B) 또는 액 탱크(T1))으로부터 노즐(N)로 송액하고, 노즐(N)로부터 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 토출시킨다. 상세하게는 후술하는데, 펌프 장치(200), 노즐(N) 및 액원은 도포액을 목적물(본 실시 형태에서는 웨이퍼(W))로 공급하기 위한 액 공급 시스템(40)의 한 요소이다.

노즐(N)은 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 향해 하방으로 개구되어 있다. 도포액은, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 도포막(R)(도 4 참조)을 형성하기 위하여 이용되는 액이다. 도포액으로서는, 예를 들면 레지스트 패턴을 형성하기 위한 레지스트액 또는 반사 방지막(예를 들면, 하층 반사 방지 코팅(BARC)막, 실리콘 함유 반사 방지 코팅(SiARC)막)을 형성하기 위한 액 등을 들 수 있다. 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 토출된 처리액이 건조되면, 도 4에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 도포막(R)이 형성된다.

제어부(50)는 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성되고, 도포 유닛(U1)을 제어한다. 제어부(50)는, 제어 조건의 설정 화면을 표시하는 표시부(도시하지 않음)와, 제어 조건을 입력하는 입력부(도시하지 않음)와, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로부터 프로그램을 판독하는 판독부(도시하지 않음)를 가진다. 기록 매체는, 도포 유닛(U1)에 도포 처리를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 이 프로그램이 제어부(50)의 판독부에 의해 판독된다. 기록 매체로서는, 예를 들면, 반도체 메모리, 광기록 디스크, 자기 기록 디스크, 광자기 기록 디스크여도 된다. 제어부(50)는, 입력부에 입력된 제어 조건과, 판독부에 의해 판독된 프로그램에 따라 도포 유닛(U1)을 제어하고, 도포 처리를 도포 유닛(U1)에 실행시킨다.

[액 공급 시스템의 구성]

액 공급 시스템(40)의 구성에 대하여, 도 5를 참조하여 설명한다. 액 공급 시스템(40)은, 도 5에 나타나는 바와 같이, 액 보틀(B)과 액 탱크(T1, T2)와 펌프(100)와 필터 장치(F)와 배관(송액 라인)(D1 ~ D6)과 밸브(V1 ~ V7)와 압력 센서(압력 측정부)(PS1, PS2)와 노즐(N)과 제어부(C)를 구비한다.

배관(D1)의 상류단은, N₂ 가스원에 접속되어 있다. 배관(D1)의 하류단은, 액 보틀(B)의 윗덮개 근방에 위치하도록, 액 보틀(B)의 윗덮개 부분에 접속되어 있다. 액 보틀(B)은, 도포액을 노즐(N)로 공급하기 위한 공급원(액원)으로서 기능한다. 배관(D1) 상에는 밸브(V1)가 마련되어 있다. 밸브(V1)는 공기를 이용하여 밸브를 개폐(온 / 오프)시키는 에어 오퍼레이트 밸브이다.

배관(D2)의 상류단은, 액 보틀(B)의 아래 바닥 근방에 위치하도록, 액 보틀(B)의 윗덮개 부분에 접속되어 있다. 배관(D2)의 하류단은, 액 탱크(T1)의 윗덮개쪽에 위치하도록, 액 탱크(T1)의 윗덮개 부분에 접속되어 있다. 액 탱크(T1)는, 액 보틀(B)로부터 배출된 도포액을 일시적으로 저류하는 저류부로서 기능하고, 또한 도포액을 노즐(N)로 공급하기 위한 공급원(액원)으로서도 기능한다.

배관(D3)의 상류단은 액 탱크(T1) 아래 바닥 부분에 접속되어 있다. 배관(D3)의 하류단은 노즐(N)에 접속되어 있다. 배관(D3) 상에는, 상류측으로부터 차례로 밸브(V2), 필터 장치(F), 액 탱크(T2), 밸브(V3), 펌프(100), 압력 센서(PS1), 밸브(V4) 및 밸브(V5)가 마련되어 있다.

밸브(V2 ~ V5)는 밸브(V1)와 동일한 에어 오퍼레이트 밸브이다. 밸브(V5)는, 노즐(N)로부터 토출되는 도포액의 유량을 소정의 크기로 제어하는 기능(유량 제어 기능)을 가지고 있어도 된다. 밸브(V5)는, 노즐(N)로부터의 도포액의 토출을 정지시킬 시, 노즐(N)에 도포액이 체류하지 않도록 노즐(N) 내의 도포액을 흡인하는 기능(석백 기능)을 가지고 있어도 된다.

필터 장치(F)는, 도포액에 포함되는 파티클 등의 이물을 제거하는 필터가 하우징 내에 마련된 것이다. 액 탱크(T2)는, 필터 장치(F)의 출구로부터 배출된 도포액 내에 잔존하는 기포를 제거한다. 펌프(100)는 상세하게는 후술하는데, 액 탱크(T2) 내의 도포액을 흡인하여 노즐(N)을 향해 보낸다. 압력 센서(PS1)는, 펌프(100)(후술하는 튜브(102))를 유통하는 도포액의 압력(액압)을 측정한다. 압력 센서(PS1)는, 측정한 액압의 값을 나타내는 신호를 제어부(C)로 송신한다.

배관(D4)의 상류단은 필터 장치(F)의 배기구에 접속되어 있다. 배관(D4)의 하류단은 계외(시스템 외)에 연결되어 있다. 이 때문에, 도포액이 필터 장치(F)를 통과할 시 도포액으로부터 분리된 기체는, 배관(D4)을 통하여 계외로 배출된다. 배관(D4) 상에는 밸브(V6)가 마련되어 있다. 밸브(V6)는 밸브(V1)와 동일한 에어 오퍼레이트 밸브이다.

배관(D5)의 상류단은 액 탱크(T2)의 배기구에 접속되어 있다. 배관(D5)의 하류단은 밸브(V6)의 하류측에서 배관(D4)에 접속되어 있다. 이 때문에, 액 탱크(T2)에서 도포액으로부터 분리된 기체는, 배관(D5)을 통하여 계외(시스템 외)로 배출된다. 배관(D5) 상에는 밸브(V7)가 마련되어 있다. 밸브(V7)는 밸브(V1)와 동일한 에어 오퍼레이트 밸브이다.

배관(D6)의 일단은 펌프(100)(후술하는 튜브용 하우징(104))에 접속되어 있다. 배관(D6)의 타단은 전공 레귤레이터(공급 배출부)(RE)에 접속되어 있다. 전공 레귤레이터(RE)는 제어부(C)로부터의 제어 신호에 기초하여 개폐 동작하는 전자 밸브를 가지고 있다. 전공 레귤레이터(RE)는 전자 밸브의 개방도에 따라, 공기원으로부터 공기를 흡입하고 또는 외부로 공기를 배출한다. 이에 의해, 전공 레귤레이터(RE)는, 펌프(100) 내(후술하는 내부 공간(V) 내)에 있어서의 공기의 압력(기압)을 조절한다. 배관(D6) 상에는 압력 센서(PS2)가 마련되어 있다. 압력 센서(PS2)는 펌프(100) 내(후술하는 내부 공간(V) 내)에 있어서의 공기의 압력(기압)을 측정한다. 압력 센서(PS2)는 측정한 기압의 값을 나타내는 신호를 제어부(C)로 송신한다.

제어부(C)는 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성되고, 전공 레귤레이터(RE)를 제어한다. 제어부(C)는, 제어 조건의 설정 화면을 표시하는 표시부(도시하지 않음)와, 제어 조건을 입력하는 입력부(도시하지 않음)와, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로부터 프로그램을 판독하는 판독부(도시하지 않음)를 가진다. 기록 매체는 펌프(100)에 의한 송액 처리를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 이 프로그램이 제어부(C)의 판독부에 의해 판독된다. 기록 매체로서는, 예를 들면 반도체 메모리, 광기록 디스크, 자기 기록 디스크, 광자기 기록 디스크여도 된다. 제어부(C)는 입력부에 입력된 제어 조건과, 판독부에 의해 판독된 프로그램에 따라 전공 레귤레이터(RE)를 제어하고, 송액 처리를 펌프(100)에 실행시킨다.

[펌프의 구성]

이어서, 도 6 ~ 도 7b를 참조하여, 펌프(100)의 구성을 설명한다. 펌프(100)는, 도 6에 나타나는 바와 같이, 튜브(102)와 튜브용 하우징(104)과 상술한 전공 레귤레이터(RE)를 가진다.

튜브(102)는 가요성(可撓性) 및 탄성을 가지고 있다. 즉, 튜브(102)는 내측 또는 외측으로부터 외력이 부여되면, 본래의 형상으로 되돌아오려고 하는 성질을 가진다. 튜브(102)는, 예를 들면 불소 수지에 의해 구성되어 있어도 된다. 튜브(102)의 일단은 밸브(V3)에 접속되어 있다(도 5 참조). 튜브(102)의 타단은 압력 센서(PS1)에 접속되어 있다(도 5 참조). 즉, 튜브(102)는 배관(D3)의 일부를 구성하고 있다. 튜브(102)는, 도 6 ~ 도 7b에 나타나는 바와 같이, 두꺼운 부분(102a)과, 얇은 부분(102b)을 포함한다.

두꺼운 부분(102a)은 원통 형상을 나타내고 있다. 두꺼운 부분(102a)의 외경은 예를 들면 12.7 mm 정도여도 된다. 두꺼운 부분(102a)의 내경은 예를 들면 9.5 mm 정도여도 된다. 두꺼운 부분(102a)의 벽 두께는 예를 들면 1.6 mm 정도여도 된다.

얇은 부분(102b)은 한 쌍의 두꺼운 부분(102a)의 사이에서 연장되어 있다. 즉, 얇은 부분(102b)의 양 단부에는 각각, 두꺼운 부분(102a)이 접속되어 있다. 얇은 부분(102b)의 벽 두께는 예를 들면 0.2 mm 정도여도 된다.

얇은 부분(102b)은, 도 7a 및 도 7b에 나타나는 바와 같이 오목홈(102c)을 가지고 있다. 오목홈(102c)은 튜브(102)의 중심축(튜브(102)의 연장 방향)을 따라 연장되어 있다. 오목홈(102c)은, 튜브(102)의 중심축측(튜브(102)의 내측)을 향해 오목하다. 얇은 부분(102b)(튜브(102))은 오목홈(102c)을 복수 가지고 있어도 된다. 본 실시 형태에서는, 얇은 부분(102b)(튜브(102))은, 3 개의 오목홈(102c)을 가지고 있다. 이들 3 개의 오목홈(102c)은, 도 7b에 나타나는 바와 같이 튜브(102)의 둘레 방향에서 대략 동일 간격이 되도록 배치되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 얇은 부분(102b)은, 그 둘레 방향에서, 오목부와 볼록부가 1 개씩 대략 동일 간격으로 배열된 형상을 나타내고 있다.

도 6으로 돌아와, 튜브용 하우징(104)은 원통 형상을 나타내고 있다. 튜브용 하우징(104)은 튜브(102)의 외측을 덮도록 튜브(102)의 일부를 수용하고 있다. 튜브용 하우징(104)은, 튜브(102)의 중심축(튜브(102)의 연장 방향)을 따라, 튜브(102)와 동축 형상으로 연장되어 있다. 다시 말하면, 튜브(102)는, 튜브용 하우징(104)을 관통하여 연장되어 있다. 튜브(102)의 얇은 부분(102b)은 튜브용 하우징(104) 내에 위치하고 있다. 튜브(102)의 외표면과 튜브용 하우징(104)의 사이에는, 기체(공기)가 유지되는 내부 공간(V)이 구성되어 있다. 튜브용 하우징(104)에는 배관(D6)의 일단이 접속되어 있다. 이에 의해, 내부 공간(V)으로의 기체의 공급과 내부 공간(V)으로부터의 기체의 배출이, 전공 레귤레이터(RE)에 의해 행해진다.

[펌프 장치]

본 실시 형태에 있어서, 이상에서 설명한 액 공급 시스템(40)을 구성하는 일부의 요소는, 도 5에 나타나는 바와 같이, 송액 시스템(60)을 구성하고 있다. 송액 시스템(60)을 구성하는 요소로서는, 예를 들면 펌프(100), 필터 장치(F), 제어부(C), 압력 센서(PS1, PS2), 액 탱크(T2), 전공 레귤레이터(RE), 밸브(V2 ~ V4, V6, V7), 배관(D3)의 일부 및 배관(D4, D5)이 포함된다. 펌프 장치(200)는 도 8에 나타나는 하우징(202)과 송액 시스템(60)을 구성하는 각 요소를 가진다.

하우징(202)은, 도 8에 나타나는 바와 같이, 주요부(202a)와, 연장부(202b)를 가진다. 주요부(202a) 및 연장부(202b)는 일체적으로 구성되어 있다. 주요부(202a)는 직육면체 형상을 나타내고 있다. 주요부(202a)는 다른 면보다 비교적 면적이 큰 한 쌍의 주면(S1)과, 한 쌍의 측면(S2)과, 한 쌍의 단면(端面)(S3)을 포함한다. 주요부(202a)는 송액 시스템(60)을 구성하는 요소 중, 적어도 필터 장치(F), 제어부(C), 압력 센서(PS1, PS2), 액 탱크(T2) 및 전공 레귤레이터(RE)를 수용하고 있다.

연장부(202b)는 주요부(202a)의 측면(S2)으로부터 외방을 향해 직선 형상으로 연장되어 있다. 연장부(202b)의 연장 방향은, 본 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 측면(S2)의 대향 방향을 따르고 있다. 단, 연장부(202b)의 연장 방향은 이에 한정되지 않고, 한 쌍의 주면(S1)의 대향 방향에 교차 또는 직교하는 방향을 따르고 있어도 된다. 주면(S1)의 대향 방향에서의 연장부(202b)의 두께는, 당해 대향 방향에서의 주요부(202a)의 두께보다 작다. 연장부(202b)는 송액 시스템(60)을 구성하는 요소 중 적어도 펌프(100)를 수용하고 있다. 펌프(100)는, 연장부(202b)의 연장 방향을 따라 연장되도록 연장부(202b) 내에 배치되어 있다.

주요부(202a)의 단면(S3)에는 접속부(204a ~ 204e)가 마련되어 있다. 접속부(204a)는 펌프 장치(200)의 외부에서, 펌프 장치(200)의 상류측에 위치하는 배관(배관(D1, D2) 및 배관(D3) 중 펌프 장치(200)의 상류측에 위치하는 부분)과 접속되어 있다. 상류측에 위치하는 당해 배관은, 액 보틀(B)과 펌프 장치(200)를 접속하는 상류측의 송액 라인(제 1 송액 라인)을 구성하고 있다. 이 때문에, 액 탱크(T1)로부터의 도포액은, 접속부(204a)를 거쳐 펌프 장치(200) 내로 도입된다.

접속부(204b)는 펌프 장치(200)의 외부에서, 펌프 장치(200)의 하류측에 위치하는 배관(배관(D3) 중 펌프 장치(200)의 하류측에 위치하는 부분)과 접속되어 있다. 하류측에 위치하는 당해 배관은, 펌프 장치(200)와 노즐(N)을 접속하는 하류측의 송액 라인(제 2 송액 라인)을 구성하고 있다.

펌프 장치(200) 중 접속부(204a)와 접속부(204b)의 사이에서 연장되는 배관(배관(D3)의 일부)은, 펌프 장치(200) 내에서 연장되는 송액 라인(제 3 송액 라인)을 구성하고 있다. 즉, 접속부(204a)와 접속부(204b)는, 펌프 장치(200)의 내부에서, 펌프 장치(200) 내에서 연장되는 당해 송액 라인과 접속되어 있다. 당해 송액 라인의 일부는 튜브(102)에 의해 구성되어 있다. 이 때문에, 펌프(100)로부터 하류측(노즐(N)측)으로 토출된 도포액은, 접속부(204b)를 거쳐 펌프 장치(200) 밖으로 배출된다.

접속부(204c)는 펌프 장치(200)의 외부에서, 도시하지 않은 배관을 개재하여 계외(시스템 외)와 접속되어 있다. 접속부(204c)는 펌프 장치(200)의 내부에서, 배관(D4)의 하류단과 접속되어 있다. 이 때문에, 필터 장치(F) 내의 기체 또는 액 탱크(T2) 내의 기체는, 배관(D4, D5) 및 접속부(204c)를 거쳐 펌프 장치(200) 밖으로 배출된다.

접속부(204d)는 펌프 장치(200)의 외부에서, 도시하지 않은 배관을 개재하여 공기원과 접속되어 있다. 접속부(204e)는 펌프 장치(200)의 외부에서, 도시하지 않은 배관을 개재하여 계외(시스템 외)와 접속되어 있다. 접속부(204d, 204e)는 각각, 펌프 장치(200)의 내부에서, 도시하지 않은 배관을 개재하여 전공 레귤레이터(RE)와 접속되어 있다. 이 때문에, 공기원으로부터의 공기는, 접속부(204d)를 거쳐 전공 레귤레이터(RE) 내로 도입된다. 전공 레귤레이터(RE) 내의 공기는, 접속부(204e)를 거쳐 전공 레귤레이터(RE) 밖(펌프 장치(200) 밖)으로 배출된다.

[액 공급 시스템의 동작]

이어서, 도 9 및 도 10을 참조하여, 액 공급 시스템(40)의 동작(도포액을 노즐(N)로부터 토출시키는 토출 동작)에 대하여 설명한다. 튜브(102) 내에 도포액이 충전되어 있는 상태에서, 제어부(C)는 밸브(V1 ~ V3, V6, V7)를 폐쇄시키고, 밸브(V4, V5)를 개방시키며, 또한 전공 레귤레이터(RE)에 의해 내부 공간(V) 내로 공기를 공급시킨다. 이에 의해, 내부 공간(V) 내의 압력이 높아지고, 내부 공간(V) 내에 위치하는 튜브(102) 중 특히 얇은 부분(102b)이 기압에 의해 눌린다. 튜브(102)(얇은 부분(102b))가 눌리면, 도 10에 나타나는 바와 같이, 튜브(102)(얇은 부분(102b))의 오목홈(102c)끼리 근접 또는 접촉한다. 그러면, 튜브(102)(얇은 부분(102b)) 내의 체적이 작아지므로, 튜브(102) 내의 도포액은, 개방되어 있는 밸브(V4, V5)측으로 밀려 나온다. 그 결과, 노즐(N)이 웨이퍼(W) 상에 위치하고 있으면, 도포액이 노즐(N)로부터 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 향해 토출된다.

[작용]

이상과 같은 본 실시 형태에서는, 전공 레귤레이터(RE)가 내부 공간(V)에 기체를 공급 및 배출함으로써, 튜브(102) 주위를 가압 또는 감압하고 있다. 이 때문에, 튜브(102) 주위가 가압되었을 때에는, 튜브(102)가 찌그러져, 튜브(102) 내의 도포액(액체)이 튜브(102) 밖으로 밀려 나온다. 한편, 튜브(102) 주위가 감압되었을 때에는, 튜브(102)가 팽창되어, 튜브(102) 내에 도포액이 충전된다. 벨로우즈 펌프 또는 다이아프램 펌프와 비교하여, 튜브(102)에는, 도포액이 체류하기 쉬운 좁은 공간이 적다. 이 때문에, 도포액의 체류를 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 도포액 중의 파티클 농도가 높아지기 어려워진다. 또한 본 실시 형태에서는, 도포액의 이송을 위하여 튜브(102)에 대하여 기압을 작용시키고 있다. 이 때문에, 튜브(102)에 대하여 액압을 작용시키는 경우와 비교하여, 구성을 간소화하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에서는, 튜브(102)는, 그 중심축을 따라 연장되고, 또한 중심축 측을 향해 오목한 오목홈(102c)을 가지고 있다. 이 때문에, 오목홈(102c)의 존재에 의해, 튜브(102) 중 오목홈(102c)의 근방이 변형되기 쉽게 되어 있다. 따라서, 튜브(102) 주위가 가압 또는 감압되면, 오목홈(102c)의 근방이 다른 부분에 앞서 튜브(102)의 직경 방향으로 찌그러지거나 또는 확장된다. 이와 같이, 오목홈(102c)을 가지는 튜브(102)에서는, 오목홈(102c)의 근방에서 튜브(102)가 그 주위의 기압에 따라 연속적으로 변형되기 쉬워, 튜브(102)가 갑자기 변형되는 것을 억제할 수 있다.

그런데, 튜브(102)가 튜브용 하우징(104)을 관통하고 있지 않은 경우, 튜브용 하우징(104)의 출입구에 튜브(102)와 다른 송액 라인을 접속하기 위한 접속 부재를 필요로 한다. 이 때문에, 접속 부재에 있어서 좁은 공간이 생길 우려가 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 튜브(102)가 튜브용 하우징(104)을 관통하여 연장되어 있고, 또한 튜브(102)의 얇은 부분(102b)이 튜브용 하우징(104) 내에 위치하고 있다. 이 때문에, 상기와 같은 접속 부재를 필요로 하지 않고, 튜브용 하우징(104)의 내외의 경계에서 튜브(102)에 이음새 등이 생기지 않으므로, 튜브(102) 및 튜브(102)가 적어도 일부를 구성하고 있는 송액 라인에서 좁은 공간이 생기기 어렵다. 따라서, 도포액의 체류를 보다 억제하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에서는, 튜브(102)는 3 개의 오목홈(102c)을 가지고, 3 개의 오목홈(102c)은 각각, 튜브(102)의 둘레 방향에서 대략 동일 간격이 되도록 배치되어 있다. 이 때문에, 튜브(102) 주위가 가압되면, 튜브(102)의 둘레 방향에서 튜브(102)가 대략 균일하게 찌그러진다. 따라서, 튜브(102)가 국소적으로 크게 변형되어, 튜브(102)에 과잉의 응력이 발생하기 어려워진다. 또한, 튜브(102)가 3 개의 오목홈(102c)을 가지고 있으므로, 튜브(102)의 변형량을 확보하면서, 튜브(102)의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 튜브(102)의 오목홈(102c)이 2 개 이하이면, 튜브(102) 주위가 가압되었을 때, 튜브(102)의 벽끼리 전체적으로 접촉하여, 송액 유량의 제어가 곤란해지는 경향이 있다. 튜브(102)의 오목홈(102c)이 4 개 이상이면, 튜브(102)가 찌그러지기 어려워지므로, 이를 해소하기 위하여 튜브(102)가 대형화되는 경향이 있다.

본 실시 형태에서는, 튜브(102)의 외측을 덮는 튜브용 하우징(104)과 튜브(102)의 외표면과의 사이의 내부 공간(V)에 공기(기체)가 충전되어 있다. 즉, 튜브(102)를 작동시키기 위한 작동 유체로서 공기를 이용하고 있다. 이 때문에, 내부 공간(V)으로 공기를 공급하고, 내부 공간(V)으로부터 공기를 배출하는 기구가 있으면 되고, 피스톤 또는 모터 등의 비교적 번잡한 구동 기구를 이용하지 않아도 된다. 따라서, 간소한 구성으로 도포액의 송액이 가능해진다.

[다른 실시 형태]

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하는데, 본 발명의 요지의 범위 내에서 다양한 변형을 상기의 실시 형태에 더해도 된다. 예를 들면, 2 개의 펌프 장치(200)를 조합하여 한 쌍의 펌프 장치 세트로서 이용해도 된다. 이 때, 2 개의 펌프 장치의 조합 방법에 따라서는, 한 쌍의 펌프 장치 세트의 부피가 커지는 경우가 있다. 따라서, 도 11에 나타나는 바와 같이, 2 개의 펌프 장치(200)의 주요부(202a)끼리 중첩되지 않는 상태에서, 하나의 펌프 장치(200)의 연장부(202b)와 다른 펌프 장치의 연장부(202b)를 중첩하여, 한 쌍의 펌프 장치 세트를 구성해도 된다. 이 경우, 길이가 길어지기 쉽지만 두께가 얇은 연장부(202b)끼리 중첩된다. 이 때문에, 한 쌍의 펌프 장치 세트의 두께를 억제하면서 전체적으로 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에서는, 전공 레귤레이터(RE)에 의해 내부 공간(V) 내로 공기를 공급하고 있었지만, 기체이면 공기 이외(예를 들면, 화학적으로 반응성이 낮은 불활성 기체 또는 질소)를 이용해도 된다.

본 실시 형태에서는, COT 모듈(15)이 가지는 도포 유닛(U1)에 본 발명을 적용했지만, 도포 유닛(U1) 이외에 본 발명을 적용해도 된다.

제어부(50)가 제어부(C)를 겸하고 있어도 되고, 제어부(C)가 제어부(50)를 겸하고 있어도 된다.

배관(D3) 상이며, 액원(액 보틀(B) 또는 액 탱크(T1))과 필터 장치(F)의 사이에 어시스트 펌프(300)가 배치되어 있어도 된다. 도 12에 나타나는 액 공급 시스템(40)은, 액 보틀(B)의 하류측에 위치하는 액 탱크(T1)를 구비하고 있으므로, 어시스트 펌프(300)는 액 탱크(T1)의 하류측에 위치하고 있지만, 액 공급 시스템(40)이 액 탱크(T1)를 구비하고 있지 않은 경우에는, 어시스트 펌프(300)는 액 보틀(B)의 하류측에 위치하고 있어도 된다.

어시스트 펌프(300)는 펌프부(302)와 밸브부(304)를 가진다. 펌프부(302)는, 예를 들면 도 12에 나타나는 바와 같이 다이아프램 펌프를 이용해도 되고, 본 실시 형태에 따른 펌프(100)를 이용해도 되고, 다른 종류의 펌프를 이용해도 된다. 펌프부(302)가 다이아프램 펌프인 경우, 공기원으로부터 공기가 도입됨으로써 다이아프램(DP)이 펌프실(302a) 내의 측벽 쪽으로 눌려져, 펌프실의 용적이 작아지고, 펌프실(302a) 내의 액체가 외부로 토출된다. 한편, 진공원에 의해 공기가 흡인됨으로써 다이아프램(DP)이 펌프실(302a) 내의 측벽으로부터 멀어지고, 펌프실의 용적이 커져, 펌프실(302a) 내로 액체가 흡인된다. 밸브부(304)는, 밸브(V1)와 동일한 에어 오퍼레이트 밸브이다.

이어서, 펌프(100) 및 어시스트 펌프(300)의 동작 타이밍에 대하여, 도 13을 참조하여 설명한다. 먼저, 시각(TI1)에 있어서, 밸브(V3)가 폐쇄된 상태에서(도 13의 (b) 참조), 내부 공간(V) 내가 정압으로 설정된다(도 13의 (a) 참조). 이에 의해, 시각(TI1)에서 시각(TI2)의 사이에, 전공 레귤레이터(RE)에 의해 내부 공간(V) 내에 공기가 공급되고, 펌프(100)로부터 도포액이 토출된다. 이 때, 어시스트 펌프(300)에 있어서는, 밸브부(304)가 개방된 상태에서(도 13의(d) 참조), 펌프부(302)(펌프실(302a) 내)의 압력이 부압으로 설정되고(도 13의 (c) 참조), 펌프부(302) 내에 도포액이 보충된다.

펌프(100)로부터의 도포액의 토출이 완료되면, 이어서, 시각(TI2)이 되면, 밸브(V3)가 개방된 상태에서(도 13의 (b) 참조), 내부 공간(V) 내가 부압으로 설정된다(도 13의 (a) 참조). 이에 의해, 시각(TI2)에서 시각(TI3)의 사이에, 전공 레귤레이터(RE)에 의해 내부 공간(V)으로부터 공기가 배출되고, 펌프(100)에 의한 도포액의 흡인이 행해진다. 이 때, 어시스트 펌프(300)에 있어서는, 밸브부(304)가 폐쇄된 상태에서(도 13의 (d) 참조), 펌프부(302)(펌프실(302a) 내)의 압력이 정압으로 설정되고(도 13의 (c) 참조), 펌프부(302)로부터 도포액이 토출된다.

도 12에 나타나는 예에서는, 필터 장치(F)가, 펌프(100)의 상류측에 마련되어 있다. 필터 장치(F)의 전후(일차측과 이차측)에 있어서 압력 손실이 발생하므로, 도포액(액체)의 점도에 따라서는, 펌프(100)의 흡인력이 부족하여 펌프(100)로부터의 토출량이 저하되거나 도포액이 발포될 수 있다. 그러나, 도 12에 나타나는 예에서는, 배관(D3) 상이며 또한 액 탱크(T1)와 필터 장치(F)의 사이에 어시스트 펌프(300)가 배치되어 있으므로, 어시스트 펌프(300)에 의해 가압된 도포액을 하류측의 필터 장치(F) 및 펌프(100)로 보낼 수 있다. 이 때문에, 어시스트 펌프(300)의 하류측에 있어서 도포액이 정압이 되기 쉽다. 따라서, 압력 손실에 의해 필터 장치(F)의 하류측에 있어서 도포액의 압력이 저하된 경우에서도, 필터 장치(F)의 하류측에 있어서도 도포액이 정압이 되기 쉽다. 그 결과, 액체가 중점도(예를 들면 100 cP 이상) 또는 고점도(예를 들면, 300 cP 이상)의 경우라도, 도포액 중의 이물 등을 필터 장치(F)에 의해 제거하면서, 펌프(100)로부터의 토출량의 저하 및 도포액의 발포를 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 펌프(100)(노즐(N))로부터 토출되는 도포액의 양을 매우 고정밀도로 컨트롤할 수 있으므로, 도포막의 막 두께의 정밀도가 요구되는 도포액(레지스트 패턴을 형성하기 위한 레지스트액 등)을 취급하는 경우에 특히 유용하다.

또한, 어시스트 펌프(300)를 이용할 경우, 어시스트 펌프(300)의 하류측에 있어서 도포액의 발포가 억제되므로, 액 공급 시스템(40)(송액 시스템(60))은, 액 탱크(T2)를 가지지 않아도 된다.

어시스트 펌프(300)는 필터 장치(F)보다 액원쪽에 위치하고 있어도 된다. 구체적으로는, 액원과 어시스트 펌프(300)의 사이의 관로 길이(도포액의 이동 거리)가, 어시스트 펌프(300)와 필터 장치(F)의 사이의 관로 길이(도포액의 이동 거리)보다 짧아도 된다. 도 14에 나타나는 바와 같이, 어시스트 펌프(300) 중 도포액의 유입구(300a)가, 액원(액 보틀(B) 또는 액 탱크(T1)) 중 도포액의 토출구(400)와 일체화되어 있어도 된다. 액 공급 시스템(40)이 액 탱크(T1)를 구비하고 있는 경우에는, 어시스트 펌프(300)의 상류측 바로 옆에 위치하는 액 탱크(T1)가 어시스트 펌프(300)의 액원이 되므로, 어시스트 펌프(300)와 액 탱크(T1)가 일체화되어 있어도 된다. 예를 들면, 어시스트 펌프(300)와 액 탱크(T1)의 외벽면끼리 직접 접하고 있어도 된다. 액 공급 시스템(40)이 액 탱크(T1)를 구비하고 있지 않은 경우에는, 어시스트 펌프(300)의 상류측 바로 옆에 위치하는 액 보틀(B)이 어시스트 펌프(300)의 액원이 되므로, 어시스트 펌프(300)와 액 보틀(B)이 일체화되어 있어도 된다. 예를 들면, 어시스트 펌프(300)와 액 보틀(B)의 외벽면끼리 직접 접하고 있어도 된다. 도 14에 나타나는 예에서는 어시스트 펌프(300)와 액원이 직접 접촉하고 있지만, 어시스트 펌프(300)와 액원의 사이에 다른 부재가 개재되어 전체적으로 일체가 되어 있어도 된다.

1 : 기판 처리 시스템
2 : 도포 현상 장치
40 : 액 공급 시스템
60 : 송액 시스템
100 : 펌프
102 : 튜브
102a : 두꺼운 부분
102b : 얇은 부분
102c : 오목홈
104 : 튜브용 하우징
200 : 펌프 장치
202 : 하우징
202a : 주요부
202b : 연장부
300 : 어시스트 펌프
C : 제어부
D1 ~ D7 : 배관(송액 라인)
PS1, PS2 : 압력 센서(압력 측정부)
RE : 전공 레귤레이터(공급 배출부)
U1 : 도포 유닛
V : 내부 공간

Claims

탄성을 가지고 이송 대상의 액체가 유통하는 튜브와,
상기 튜브의 외측을 덮고, 상기 튜브의 외표면과의 사이의 내부 공간에서 기체를 유지하는 튜브용 하우징과,
상기 내부 공간으로의 기체의 공급과 상기 내부 공간으로부터의 기체의 배출을 행하는 공급 배출부를 구비하는 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 튜브는, 그 중심축을 따라 연장되고 또한 상기 중심축 측을 향해 오목한 오목홈을 가지는 펌프.
제 2 항에 있어서,
상기 튜브는 상기 튜브용 하우징을 관통하여 연장되어 있고,
상기 튜브 중 상기 오목홈을 가지는 부분은 상기 튜브용 하우징 내에 위치하고 있는 펌프.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 튜브는 3 개의 상기 오목홈을 가지고,
3 개의 상기 오목홈은 각각, 상기 튜브의 둘레 방향에서 대략 동일 간격이 되도록 배치되어 있는 펌프.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 펌프와,
주요부와, 상기 주요부보다 두께가 얇고 또한 상기 주요부로부터 외방을 향해 연장되는 연장부를 가지는 하우징을 구비하고,
상기 주요부는 상기 공급 배출부를 수용하고,
상기 연장부는 상기 튜브 및 상기 튜브용 하우징을 수용하는 펌프 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 펌프와,
상기 펌프와 액원을 접속하는 제 1 송액 라인과,
상기 펌프와 액체가 토출되는 노즐을 접속하는 제 2 송액 라인과,
상기 펌프 내를 연장하는 제 3 송액 라인을 구비하고,
상기 제 3 송액 라인 중 적어도 일부는, 상기 튜브에 의해 구성되어 있는 액 공급 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 송액 라인 상에 배치된 필터와,
상기 제 1 송액 라인 상이며 또한 상기 필터와 상기 액원의 사이에 배치된 어시스트 펌프를 더 구비하는 액 공급 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 어시스트 펌프 중 액체의 유입구는, 상기 액원 중 액체의 토출구와 일체화되어 있는 액 공급 시스템.