KR20170096578A - 펌프 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

펌프 장치 및 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

펌프 장치는, 상류 펌프, 필터, 하류 펌프의 순서대로 처리액 유로에 개재하여 설치되어 있다. 하류 펌프의 입구는, 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 필터의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있다. 즉, 하류 펌프는, 상류 펌프 및 필터보다 높은 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 아래에서 위를 향해 처리액을 흘려보낼 수 있다. 만일 처리액 중에 기포가 발생해도, 그 기포는 부력에 의해 처리액 유로 내를 아래에서 위를 향해 이동하여 하류 측에 모을 수 있으므로, 처리액 유로 내로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.

Description

펌프 장치 및 기판 처리 장치{PUMPING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 기판, 액정 표시기용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판, 광디스크용 기판 등의 기판을 처리하기 위한 처리액을 보내는 펌프 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판 처리 장치는, 유지 회전부, 노즐, 및 펌프 장치를 구비하고 있다(예를 들면, 일본국 특허제5451515호 공보 참조). 유지 회전부는, 기판을 대략 수평 자세로 유지하고, 유지한 기판을 회전시키는 것이다. 노즐은, 유지 회전부에 지지된 기판에 대해서 처리액을 토출하는 것이다. 펌프 장치는, 노즐에 처리액을 보내는 것이다.
또, 펌프 장치(100)는, 도 1과 같이, 상류 펌프(101)와, 하류 펌프(102)와, 그들 사이의 처리액 배관(103)에 개재하여 설치된 필터(104)를 구비하고 있다. 상류 펌프(101)와 하류 펌프(102)는, 서로 횡방향으로 늘어서서 배치되어 있다(예를 들면, 일본국 특허제5366555호 공보, 일본국 특허제5079516호 공보 및 미국특허제6251293호 참조). 또한, 도 1의 화살표 AR은, 상하(수직) 방향을 나타낸다.
그러나, 도 1과 같이, 상류 펌프(101)와 하류 펌프(102)가 서로 횡방향으로 늘어서서 배치되어 있는 경우, 처리액에 포함되는 기포(기체)가 펌프 장치(100)로부터 빠지기 어렵다. 또, 예를 들면, 도 1에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 처리액 배관(103)이 하향이 되는 부분(BB)에서도, 기포가 빠지기 어렵다. 기포가 빠지기 어려우면, 예를 들면, 기판 처리 중에, 기판 상에 기포를 포함하는 처리액이 공급되는 경우가 있지만, 이것은 바람직하지 않다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 처리액의 공급 경로에 있어서, 기포를 빼기 쉽게 한 펌프 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 구성을 취한다.
즉, 본 발명에 따른, 처리액을 보내는 펌프 장치는, 이하의 요소를 포함한다: 처리액을 유통시키는 처리액 유로에 개재하여 설치된 필터; 상기 필터의 상류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 상류 펌프; 상기 필터의 하류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 하류 펌프; 상기 하류 펌프의 입구는, 상기 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 상기 필터의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있다.
본 발명에 따른 펌프 장치에 의하면, 상류 펌프, 필터, 하류 펌프는, 그 순서대로 처리액 유로에 개재하여 설치되어 있다. 하류 펌프의 입구는, 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 필터의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있다. 즉, 하류 펌프는, 상류 펌프 및 필터보다 높은 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 아래에서 위를 향해 처리액을 흘려보낼 수 있다. 만일 처리액 중에 기포가 발생해도, 그 기포는 부력에 의해 처리액 유로 내를 아래에서 위를 향해 이동하여 하류측에 모을 수 있으므로, 처리액 유로 내로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
또, 상술의 펌프 장치에 있어서, 상기 처리액 유로는, 상기 필터의 출구로부터 수평 방향 및 상방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연장되지만, 하방향으로 연장되지 않고 상기 하류 펌프의 입구에 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 필터와 하류 펌프의 사이에서, 기포가 머물기 어렵다. 이로 인해, 처리액 유로 내로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
또, 상술의 펌프 장치에 있어서, 상기 하류 펌프는, 상기 처리액 유로가 접속되는 공급 출구를 갖고 있고, 상기 공급 출구는, 상기 하류 펌프의 펌프 내 유로의 상단보다 낮은 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 처리액에 포함되는 기포가 상단 부근으로 상승하므로, 펌프 내 유로의 상단보다 낮은 위치에 배치되는 공급 출구로부터 기포가 흘러나오는 것을 방지할 수 있다.
또, 상술의 펌프 장치에 있어서, 상기 필터는, 기포를 배출하는 벤트부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 처리액의 공급 경로의 도중에, 처리액에 포함되는 기포를 배출할 수 있다.
또, 상술의 펌프 장치에 있어서, 상기 하류 펌프와, 상류 펌프 또는 이보다 전단의 사이에는, 상기 하류 펌프의 리턴 출구로부터 상기 상류 펌프 또는 이보다 전단에 처리액을 되돌리기 위한 리턴 유로가 접속되어 있고, 상기 리턴 출구는, 상기 공급 출구보다 높은 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 하류 펌프의 리턴 출구로부터 기포를 상류 펌프 또는 이보다 전단에 되돌릴 수 있다. 즉, 상류 펌프, 필터 및 하류 펌프의 사이에서 처리액을 순환시킬 수 있다. 그 때문에, 하류 펌프에 보내진 기포를 포함하는 처리액을 상류 펌프에 되돌리고, 다시 필터에 처리액을 통과시켜, 기포를 없앨 수 있다.
또, 상술의 펌프 장치에 있어서, 상기 리턴 출구는, 또한, 상기 하류 펌프의 펌프 내 유로의 상단과 접하는 높이에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 하류 펌프의 리턴 출구가, 펌프 내 유로의 상단과 접하는 높이에 배치되어 있으므로, 펌프 내 유로의 상단 부근으로 상승하여 모인 처리액에 포함되는 기포를, 리턴 유로에 보낼 수 있다.
또, 상술의 펌프 장치에 있어서, 상기 상류 펌프의 출구는, 상기 상류 펌프의 입구보다 높은 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상류 펌프 내의 기포가 빠지기 쉬워진다.
또, 상술의 펌프 장치에 있어서, 상기 필터의 입구는, 상기 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 필터는, 상류 펌프보다 높은 위치에 배치되므로, 상류 펌프로부터 필터에 기포가 빠지기 쉬워진다. 그 때문에, 처리액 유로의 도중에 기포가 머무는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 발명에 따른, 기판을 처리하는 기판 처리 장치는, 이하의 요소를 포함한다: 상기 기판에 대해서 처리액을 토출하는 노즐; 상기 노즐에 처리액을 보내는 펌프 장치; 상기 펌프 장치는, 처리액을 유통시키는 처리액 유로에 개재하여 설치된 필터와, 상기 필터의 상류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 상류 펌프와, 상기 필터의 하류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 하류 펌프를 구비하고, 상기 하류 펌프의 입구는, 상기 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 상기 필터의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 펌프 장치는, 상류 펌프, 필터, 하류 펌프의 순서대로 처리액 유로에 개재하여 설치되어 있다. 하류 펌프의 입구는, 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 필터의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있다. 즉, 하류 펌프는, 상류 펌프 및 필터보다 높은 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 아래에서 위를 향해 처리액을 흘려보낼 수 있다. 만일 처리액 중에 기포가 발생해도, 그 기포는 부력에 의해 처리액 유로 내를 아래에서 위를 향해 이동하여 하류측에 모을 수 있으므로, 처리액 유로 내로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
본 발명에 따른 펌프 장치 및 기판 처리 장치에 의하면, 아래에서 위를 향해 처리액을 흘려보낼 수 있고, 공급 경로의 도중에 기포가 머무는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 처리액의 공급 경로에 있어서, 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
※발명을 설명하기 위해 현재 적합하다고 생각되는 몇 개의 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 바와 같은 구성 및 방책으로 한정되는 것은 아님을 이해하기 바란다.
도 1은, 종래의 펌프 장치와 이 장치의 과제를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 3은, 펌프 장치의 높이 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는, 펌프 장치의 개폐 밸브 등의 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 2는, 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
＜기판 처리 장치의 구성＞
도 2를 참조한다. 기판 처리 장치(1)는, 노즐(2)과 유지 회전부(3)를 구비하고 있다. 노즐(2)은, 기판(W)에 대해서 처리액을 토출하는 것이다. 처리액은, 예를 들면, 포토레지스트액, 반사 방지막 형성용의 약액, 현상액, 용제나 순수(DIW) 등의 린스액이 이용된다. 유지 회전부(3)는, 기판(W)을 대략 수평 자세로 유지하여 회전시키는 것이다.
유지 회전부(3)는, 스핀척(4)과 회전 구동부(5)를 구비하고 있다. 스핀척(4)은, 회전축(AX) 둘레로 회전 가능하게 기판(W)을 유지한다. 스핀척(4)은, 예를 들면, 기판(W)의 이면을 진공 흡착함으로써 기판(W)을 대략 수평 자세로 유지한다. 한편, 회전 구동부(5)는, 스핀척(4)을 회전축(AX) 둘레로 회전시키는 구동을 행한다. 회전 구동부(5)는, 전동 모터 등으로 구성되어 있다.
또, 기판 처리 장치(1)는, 처리액 공급원(7), 처리액 배관(9), 트랩 탱크(11), 펌프 장치(13)를 구비하고 있다. 처리액 공급원(7)은, 예를 들면, 처리액을 저류하는 탱크로 구성되어 있다. 처리액 공급원(7)으로부터의 처리액은, 처리액 배관(9)을 통해 노즐(2)에 보내진다. 처리액 배관(9)에는, 처리액 공급원(7) 측으로부터 순서대로, 트랩 탱크(11), 펌프 장치(13)가 개재하여 설치되어 있다.
트랩 탱크(11)는, 일시적으로 처리액을 저류하여 처리액 공급원(7)의 처리액의 잔량을 검지하는 것이다. 트랩 탱크(11)에는, 광학식의 잔량 검지 센서(도시 생략)가 설치되어 있다. 또, 트랩 탱크(11)에는, 드레인(15)이 설치되어 있다. 드레인(15)은, 기포 또는 기포를 포함하는 처리액을 배출하기 위한 폐액 라인이다. 또한, 드레인(15)에는, 도시하지 않은 개폐 밸브가 개재하여 설치되어 있다.
펌프 장치(13)는, 노즐(2)에 처리액을 보내는 것이다. 펌프 장치(13) 내에서는, 처리액은 처리액 유로(17a~17d)를 흐른다. 펌프 장치(13)는, 후술하는 개폐 밸브(V6)에 의해, 처리액의 공급 및 그 정지를 행한다. 펌프 장치(13)의 상세는, 후술한다.
또, 기판 처리 장치(1)는, 제어부(19)와 조작부(21)를 구비하고 있다. 제어부(19)는, 중앙연산 처리 장치(CPU) 등으로 구성되어 있다. 제어부(19)는, 기판 처리 장치(1)의 각 구성을 제어한다. 조작부(21)는, 표시부, 기억부 및 입력부 등으로 구성되어 있다. 표시부는, 액정 모니터 등으로 구성되어 있다. 기억부는, ROM(Read-only Memory), RAM(Random-Access Memory), 및 하드 디스크 등으로 구성되어 있다. 입력부는, 키보드, 마우스, 및 각종 버튼 등으로 구성되어 있다. 기억부에는, 기판 처리의 각종 조건 등이 기억되어 있다.
＜펌프 장치의 구성＞
다음에, 도 3을 참조하여, 펌프 장치(13)에 대해 설명한다. 도 3은, 펌프 장치(13)의 높이 관계를 나타내는 도면이다. 화살표 AR은, 상하 방향을 나타내고 있다. 펌프 장치(13)는, 필터(23), 상류 펌프(필 펌프라고도 불린다)(25), 및 하류 펌프(디스펜스 펌프라고도 불린다)(27)를 구비하고 있다. 펌프 장치(13)는, 아래에서 위로 처리액을 흘려보내도록 구성되어 있다.
필터(23)는, 처리액을 유통시키는 처리액 유로(17b, 17c)에 개재하여 설치되어 있다. 상류 펌프(25)는, 필터(23)의 상류에서 처리액 유로(17a, 17b)에 개재하여 설치되어 있다. 그리고, 하류 펌프(27)는, 필터(23)의 하류에서 처리액 유로(17c, 17d)에 개재하여 설치되어 있다. 즉, 필터(23)는, 상류 펌프(25)와 하류 펌프(27)의 사이에 끼워져 있다.
상류 펌프(25) 및 하류 펌프(27)는, 개폐 밸브(V1~V6)의 동작과 조합하여 처리액을 보내고 있다. 처리액 유로(17a)에는, 개폐 밸브(V1)가 개재하여 설치되어 있다. 처리액 유로(17b)에는, 개폐 밸브(V2)가 개재하여 설치되어 있다. 처리액 유로(17c)에는, 개폐 밸브(V3)가 개재하여 설치되어 있다. 후술하는 배출 유로(29)에는, 개폐 밸브(V4)가 개재하여 설치되어 있다. 후술하는 리턴 유로(31)에는, 개폐 밸브(V5)가 개재하여 설치되어 있다. 처리액 유로(17d)에는, 개폐 밸브(V6)가 개재하여 설치되어 있다. 또한, 개폐 밸브(V1~V6)는, 노멀 클로즈식으로 한정되지 않고, 기존의 밸브로 구성된다.
우선, 상류 펌프(25)에 대해 설명한다. 상류 펌프(25)는, 처리액을 보내는 것이다. 상류 펌프(25)는, 하우징(25a), 상류 펌프 내 유로(25b), 다이어프램(25c), 피스톤(25d), 및 전동 모터(25e)를 구비하고 있다.
다이어프램(25c)의 중앙부는, 피스톤(25d)에 고정되고 있는 한편, 다이어프램(25c)의 외연부는, 하우징(25a)의 내벽에 고정되어 있다. 도 3에 있어서, 상류 펌프 내 유로(25b)를 흐르는 처리액은, 다이어프램(25c)보다 우측으로 흐르지 않도록 되어 있다(후술하는 다이어프램(27c)도 마찬가지이다). 피스톤(25d)은, 도 3의 횡방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되어 있다. 피스톤(25d)은, 전동 모터(25e)에 의해 구동된다. 전동 모터(25e)에서 발생시킨 회전은, 예를 들면, 나사축이나 너트 등의 변환 기구에 의해, 피스톤(25d)의 횡방향의 직선 이동으로 변환된다. 피스톤(25d)의 횡방향의 직선 이동에 의해, 다이어프램(25c)은, 실선이나 2점 쇄선과 같이 변형한다. 그 때문에, 상류 펌프 내 유로(25b) 내에 처리액이 흡인되고, 또, 상류 펌프 내 유로(25b)로부터 처리액이 내보내진다. 또한, 전동 모터(25e)는, 예를 들면 스테핑 모터로 구성된다.
또, 상류 펌프(25)는, 입구(25g), 리턴 입구(25h), 및 출구(25j)를 구비하고 있다. 입구(25g)에는, 처리액 유로(17a)가 접속된다. 처리액 유로(17a)로 보내진 처리액은, 입구(25g)를 통해서 상류 펌프 내 유로(25b)에 유입된다. 리턴 입구(25h)에는, 후술하는 리턴 유로(31)가 접속된다. 리턴 유로(31)로 보내진 처리액은, 리턴 입구(25h)를 통해서, 상류 펌프 내 유로(25b)에 유입된다. 그리고, 출구(25j)에는, 처리액 유로(17b)가 접속된다. 상류 펌프 내 유로(25b)에서 보내진 처리액은, 출구(25j)를 통해 처리액 유로(17b)에 보내진다.
도 3에 있어서, 입구(25g)는, 상류 펌프 내 유로(25b)의 하면에 설치되어 있고, 출구(25j)는, 상류 펌프 내 유로(25b)의 상면에 설치되어 있다. 이 점, 입구(25g) 및 출구(25j)는, 상류 펌프 내 유로(25b)의 측면(예를 들면 리턴 입구(25h)가 설치되어 있는 측면)에 설치되어 있어도 된다. 또, 리턴 입구(25h)는, 상류 펌프 내 유로(25b)의 측면에 설치되어 있지만, 상류 펌프 내 유로(25b)의 하면에 설치되어 있어도 된다.
또, 상류 펌프(25)의 출구(25j)는, 입구(25g) 및 리턴 입구(25h)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 상류 펌프(25) 내의 기포가 빠지기 쉬워진다. 즉, 상류 펌프(25)의 출구(25j)에 기포를 이동하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 입구(25g)와 리턴 입구(25h)는, 같은 높이에 배치되어도 된다.
다음에, 필터(23)에 대해 설명한다. 필터(23)는, 펌프 장치(13)에 대해서 착탈 가능하고, 교환 가능하다. 필터(23)는, 그 상면(23a)에, 입구(23b), 출구(23c) 및 벤트부(23d)를 구비하고 있다. 입구(23b)에는, 처리액 유로(17b)가 접속되어 있다. 출구(23c)에는, 처리액 유로(17c)가 접속되어 있다. 벤트부(23d)에는, 기포를 배출하는 배출 유로(29)가 접속되어 있다. 벤트부(23d)는, 필터(23) 내의 기포를 배출하기 위한 출구이다. 이로 인해, 처리액의 공급 경로의 도중에, 기포를 배출할 수 있다. 또한, 벤트부(23d)는, 기포를 처리액마다 배출해도 된다.
또, 필터(23)의 입구(23b)는, 상류 펌프(25)의 출구(25j)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 필터(23)의 입구(23b)는, 필터(23)의 상면(23a)에 설치되어 있으므로, 처리액 유로(17b)가 도중에 하향이 된다. 이 하향이 되는 부분에서는, 기포가 머물기 쉽다. 그러나, 필터(23)는, 상류 펌프(25)보다 높은 위치에 배치되므로, 상류 펌프(25)로부터 필터(23)로 기포가 비교적 빠지기 쉬워진다. 그 때문에, 처리액 유로(17b)의 도중에 기포가 머무는 것을 억제할 수 있다.
또, 필터(23)는, 필터 본체(23e)를 구비하고 있다. 필터 본체(23e)는, 필터(23) 내에 있어서 처리액을 실제로 여과하는 것이다.
다음에, 하류 펌프(27)에 대해 설명한다. 하류 펌프(27)는, 상류 펌프(25)와 마찬가지로, 처리액을 보내는 것이다. 하류 펌프(27)는, 하우징(27a), 하류 펌프 내 유로(27b), 다이어프램(27c), 피스톤(27d), 및 전동 모터(27e)를 구비하고 있다. 하류 펌프 내 유로(27b)는, 본 발명의 펌프 내 유로에 상당한다.
다이어프램(27c)의 중앙부는, 피스톤(27d)에 고정되어 있는 한편, 다이어프램(27c)의 외연부는, 하우징(27a)의 내벽에 고정되어 있다. 피스톤(27d)은, 도 3의 횡방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되어 있다. 피스톤(27d)은, 전동 모터(27e)에 의해 구동된다. 전동 모터(27e)에서 발생시킨 회전은, 예를 들면, 나사축이나 너트 등의 변환 기구에 의해, 피스톤(27d)의 횡방향의 직선 이동으로 변환된다. 피스톤(27d)의 횡방향의 직선 이동에 의해, 다이어프램(27c)은, 실선이나 2점 쇄선과 같이 변형한다. 그 때문에, 하류 펌프 내 유로(27b) 내에 처리액이 흡인되고, 또, 하류 펌프 내 유로(27b)로부터 처리액이 내보내진다. 또한, 전동 모터(27e)는, 서보 모터로 구성된다. 전동 모터(25e, 27e)는, 그 외의 전동 모터여도 된다.
또한, 기포를 모으기 쉽게 하기 위해서, 예를 들면, 다이어프램(27c)보다 높은 위치에 처리액을 담는 공간(SP)이 설치되어도 된다.
또, 하류 펌프(27)는, 입구(27g), 공급 출구(27j), 및 리턴 출구(27k)를 구비하고 있다. 입구(27g)에는, 처리액 유로(17c)가 접속된다. 처리액 유로(17c)에서 보내진 처리액은, 입구(27g)를 통해 하류 펌프 내 유로(27b)에 유입된다.
하류 펌프(27)의 입구(27g)는, 상류 펌프(25)의 출구(25j)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 또, 입구(27g)는, 필터(23)의 출구(23c)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 즉, 하류 펌프(27)는, 상류 펌프(25) 및 필터(23)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 아래에서 위를 향해 처리액을 흘려보낼 수 있고, 공급 경로의 도중에 처리액이 머무는 것을 억제할 수 있다. 또한, 처리액 유로(17c)는, 필터(23)의 출구(23c)로부터 수평 방향 및 상방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연장되지만, 하방향으로 연장되지 않고 하류 펌프(27)의 입구(27g)에 접속되어 있다. 이로 인해, 처리액의 처리액 유로(17c)에 있어서, 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
공급 출구(27j)에는, 처리액 유로(17d)가 접속되어 있다. 처리액 유로(17d)도, 공급 출구(27j)로부터 수평 방향 및 상방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연장되지만, 하방향으로 연장되지 않고 처리액 배관(9)(도 2 참조)과 접속한다. 또, 공급 출구(27j)는, 하류 펌프 내 유로(27b)의 상단(또는 상면)(UP)보다 낮은 위치에 배치되어 있다. 즉, 공급 출구(27j)는, 하류 펌프 내 유로(27b)의 상단(UP)으로부터 떨어진 낮은 위치에 배치되어 있다. 도 3에서는, 공급 출구(27j)는, 하류 펌프 내 유로(27b)의 측면에 설치되어 있다. 이로 인해, 처리액에 포함되는 기포가 상단(UP) 부근으로 상승하므로, 하류 펌프 내 유로(27b)의 상단(UP)보다 낮은 위치에 배치되는 공급 출구(27j)로부터 기포가 흘러나오는 것을 방지할 수 있다.
리턴 출구(27k)는, 리턴 유로(31)와 접속되어 있다. 즉, 하류 펌프(27)와 상류 펌프(25)의 사이에는, 하류 펌프(27)의 리턴 출구(27k)로부터 상류 펌프(25)에 처리액을 되돌리기 위한 리턴 유로(31)가 접속되어 있다. 리턴 출구(27k)는, 공급 출구(27j)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 하류 펌프(27)의 리턴 출구(27k)로부터 기포를 상류 펌프(25)로 되돌릴 수 있다. 즉, 상류 펌프(25), 필터(23) 및 하류 펌프(27)의 사이에서 처리액을 순환시킬 수 있다. 그 때문에, 하류 펌프(27)에 보내진 기포를 포함하는 처리액을 상류 펌프(25)에 되돌리고, 다시 필터(23)에 처리액을 통과시켜, 기포를 없앨 수 있다.
또, 리턴 출구(27k)는, 하류 펌프(27)의 하류 펌프 내 유로(27b)의 상단(또는 상면)(UP)에 배치되어 있다. 이로 인해, 하류 펌프 내 유로(27b)의 상단(UP) 부근으로 상승하여 모인 처리액에 포함되는 기포를, 리턴 유로(31)에 보낼 수 있다. 또한, 도 3에서는, 리턴 출구(27k)는, 하류 펌프 내 유로(27b)의 상단(UP)에 설치되어 있지만, 리턴 출구(27k)는, 공급 출구(27j)가 설치되는, 하류 펌프 내 유로(27b)의 측면에 설치되어도 된다. 이 경우, 리턴 출구(27k)는, 상단(UP)과 접하는 높이(상단(UP)과 거의 같은 높이)에 배치되어도 된다.
또, 리턴 출구(27k)는, 입구(27g)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 하류 펌프(27)에 있어서, 리턴 출구(27k)에 기포를 보내기 쉽게 할 수 있다.
전동 모터(27e)에 의해 다이어프램(27c)을 이동시킨다. 이로 인해, 하류 펌프 내 유로(27b)에서 보내진 처리액은, 공급 출구(27j)를 통해 처리액 유로(17d)에 보내지고, 또는, 리턴 출구(27k)를 통해 리턴 유로(31)에 보내진다.
＜기판 처리 장치의 동작＞
다음에, 기판 처리 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 도 2에 있어서, 도시하지 않은 기판 반송 기구는, 유지 회전부(3) 상에 기판(W)을 반송한다. 유지 회전부(3)는, 기판(W)의 이면을 흡착하여 유지한다. 그리고, 도시하지 않은 노즐 반송 기구는, 기판(W) 외의 대기 위치로부터 기판(W) 상방의 소정의 토출 위치로 노즐(2)을 이동시킨다.
노즐(2)을 이동시킨 후, 제어부(19)는, 개폐 밸브(V6)를 열어, 기판(W)에 대해서 노즐(2)로부터 처리액을 토출한다. 또한, 제어부(19)는, 처리 조건에 기초하여, 기판(W)의 회전 및 처리액의 토출을 행한다. 처리액 공급원(7)의 처리액은, 처리액 배관(9)을 통해서, 노즐(2)에 처리액이 보내진다. 그 도중, 트랩 탱크(11), 펌프 장치(13)의 순서대로 처리액이 보내진다. 그리고, 기판(W)에 대해서 노즐(2)로부터 처리액이 토출된다. 기판 처리가 종료한 후, 노즐 이동 기구는, 기판(W) 상방의 토출 위치로부터 대기 위치로 노즐(2)을 이동시킨다. 그 후, 유지 회전부(3)는, 기판(W)의 회전을 정지한 상태로, 기판(W)의 유지를 해제한다. 기판 반송 기구는, 유지 회전부(3) 상의 기판(W)을 다음의 장치 등으로 이동시킨다.
다음에, 펌프 장치(13)의 동작에 대해 설명한다. 펌프 장치(13)는, 도 3과 같이, 아래에서 위로 처리액을 흘려보내도록 구성된다. 이로 인해, 처리액에 기포가 포함되어도, 공급 경로의 도중에 기포가 머물기 어렵고, 기포를 배출하기 쉬운 구성으로 되어 있다. 도 4는, 펌프 장치(13)의 개폐 밸브 등의 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4의 단계 S01에 있어서, 도 3의 우측으로 다이어프램(25c)을 이동시킨다. 이때, 개폐 밸브(V1)는 열리고(ON), 개폐 밸브(V2, V5) 등은 닫혀 있다(OFF). 이로 인해, 처리액 유로(17a)로부터 상류 펌프 내 유로(25b)에, 입구(25g)를 통해서 처리액을 흡인한다.
단계 S02에 있어서, 도 3의 좌측으로 다이어프램(25c)을 이동시킨다. 이때, 개폐 밸브(V2, V3)는 열리고, 개폐 밸브(V1, V4~V6)는 닫힌다. 상류 펌프 내 유로(25b)로부터 처리액 유로(17b)에, 출구(25j)를 통해서 처리액을 내보낸다. 처리액 유로(17b)에 보내진 처리액은, 필터(23)의 입구(23b), 필터 본체(23e), 출구(23c)에 순서대로 보내져, 처리액 유로(17c)에 보내진다. 필터 본체(23e)에서는, 기포 등의 불순물이 제거된다. 처리액 유로(17c)에 보내진 처리액은, 하류 펌프(27)의 입구(27g)를 통해서, 하류 펌프 내 유로(27b)에 보내진다. 단계 S02에 있어서, 하류 펌프(27)의 전동 모터(27e)는, 역회전하고, 도 3의 우측으로 다이어프램(27c)을 이동시킨다.
단계 S03에서는, 계속해서, 상류 펌프(25)로부터 하류 펌프(27)에 처리액이 보내진다. 또, 단계 S03에 있어서, 개폐 밸브(V4)가 열린다. 그 때문에, 벤트부(23d)를 통해, 배출 유로(29)에 처리액이 흐른다. 배출 유로(29)에 흐르는 처리액은, 필터 본체(23e)를 통과하기 전의 처리액이다. 그 때문에, 기포를 포함하는 처리액은, 기포와 함께 처리액마다 배출 유로(29)에 배출된다. 또한, 단계 S03에 있어서, 하류 펌프(27)의 전동 모터(27e)는, 회전을 정지한다.
단계 S04에 있어서, 하류 펌프(27)의 리턴 출구(27k)로부터 처리액이 내보내진다. 이때, 상단(UP) 부근에 모인 기포도 내보내진다. 하류 펌프(27)의 전동 모터(27e)는, 소정량으로 정회전하여, 도 3의 좌측으로 다이어프램(27c)을 이동시킨다. 이때, 개폐 밸브(V5)는 열리고, 그 외의 개폐 밸브(V1~V4, V6)는 닫힌다. 리턴 출구(27k)로부터 내보내진 처리액은 순서대로, 리턴 유로(31), 상류 펌프(25)의 리턴 입구(25h)를 통과하고, 상류 펌프 내 유로(25b)에 되돌려진다. 또한, 상류 펌프(25)에 되돌려진 처리액은, 그 후의 동작에 의해, 다시 필터(23)에 보내져, 기포가 제거된다.
단계 S05에 있어서, 계속해서, 하류 펌프(27)의 리턴 출구(27k)로부터 처리액이 내보내진다. 이때, 개폐 밸브(V5)는, 열린 상태다. 한편, 하류 펌프(27)의 전동 모터(27e)는, 회전을 정지한다.
단계 S06에 있어서, 하류 펌프(27)로부터 공급 출구(27j)를 통해 처리액을 내보낸다. 하류 펌프(27)의 전동 모터(27e)는, 또한, 정회전하고, 도 3의 좌측으로 다이어프램(27c)을 이동시킨다. 이때, 개폐 밸브(V6)는 열리고, 그 외의 개폐 밸브(V1~V5)는 닫힌다. 하류 펌프(27)로부터 내보내진 처리액은, 처리액 배관(9b)을 통해서 도 2에 나타내는 노즐(2)로부터 토출된다.
단계 S06의 이후는, 단계 S01로 되돌아가고, 단계 S01~S06이 반복된다.
본 실시예에 의하면, 펌프 장치(13)는, 상류 펌프(25), 필터(23), 하류 펌프(27)의 순서대로 처리액 유로(17a~17d)에 개재하여 설치되어 있다. 하류 펌프(27)의 입구(27g)는, 상류 펌프(25)의 출구(25j)보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 필터(23)의 출구(23c)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 즉, 하류 펌프(27)는, 상류 펌프(25) 및 필터(23)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 아래에서 위를 향해 처리액을 흘려보낼 수 있다. 만일 처리액 중에 기포가 발생해도, 그 기포는 부력에 의해서 처리액 유로(17b, 17c) 내를 아래에서 위를 향해 이동하여 하류 측에 모을 수 있으므로, 처리액 유로(17b, 17c) 내로부터 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다. 그 때문에, 처리액의 공급 경로에 있어서, 기포를 빼기 쉽게 할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.
(1)상술한 실시예에서는, 리턴 유로(31)의 일단은, 하류 펌프(27)의 리턴 출구(27k)에 접속되어 있었다. 또, 리턴 유로(31)의 타단은, 상류 펌프(25)의 리턴 입구(25h)에 접속되어 있었다. 이 점, 리턴 유로(31)의 타단은, 상류 펌프(25)보다 전단(상류)에 접속되어 있어도 된다. 예를 들면, 처리액 유로(17a), 처리액 배관(9a) 및 트랩 탱크(11) 중 어느 하나에 접속되어 있어도 된다. 트랩 탱크(11)에 접속되는 경우는, 드레인(15)을 통해, 기포를 배출할 수 있다.
(2)상술한 실시예 및 변형예(1)에서는, 펌프 장치(13)는, 도 4와 같이, 동작했지만, 그 동작으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 상류 펌프(25) 및 하류 펌프(27)는, 처리액이 역류하지 않도록, 역지 밸브를 구비하여, 하기와 같이 동작해도 된다.
구체적으로 설명한다. 펌프 장치(13)에 있어서, 예를 들면, 상류 펌프(25)의 입구(25g), 리턴 입구(25h), 및 출구(25j)에는 각각, 처리액이 역류하지 않도록, 역지 밸브가 설치되어 있다. 또, 하류 펌프(27)의 입구(27g), 공급 출구(27j), 및 리턴 출구(27k)에는 각각, 역지 밸브가 설치되어 있다.
처리액 공급원(7)으로부터 노즐(2)에 처리액을 보내는 경우, 우선, 개폐 밸브(V1~V3)가 열리고, 개폐 밸브(V4~V6)가 닫힌다. 이때, 상류 펌프(25)의 전동 모터(25e) 및 하류 펌프(27)의 전동 모터(27e)를 가동하고 있고, 다이어프램(25c, 27c)은 왕복 이동하고 있다. 그리고, 이 상태로부터 개폐 밸브(V6)를 열면, 노즐(2)을 향해 처리액이 흐른다.
상류 펌프(25), 필터(23) 및 하류 펌프(27)에서 처리액을 순환시키는 경우, 개폐 밸브(V2, V3, V5)는 열리고, 개폐 밸브(V1, V4, V6)는 닫힌다. 이로 인해, 하류 펌프 내 유로(27b)로부터 순서대로, 리턴 출구(27k), 리턴 유로(31), 리턴 입구(25h)를 통과하고, 상류 펌프 내 유로(25b)로 처리액이 되돌려진다. 이 순환 동작에 있어서, 상류 펌프(25)와 하류 펌프(27) 사이의 처리액을 내보내는 압력의 조정도 행해진다.
필터(23)로부터 기포를 배출하는 경우, 개폐 밸브(V4)가 열린다. 이때, 예를 들면, 개폐 밸브(V1, V2)는 열리고, 개폐 밸브(V3, V5, V6)는 닫힌다. 또한, 전동 모터(25e)를 가동시킴으로써, 필터(23) 내로부터 벤트부(23d) 및 배출 유로(29)를 통과하여 처리액과 함께 기포가 배출된다.
(3)상술한 실시예 및 각 변형예에서는, 상류 펌프(25) 및 하류 펌프(27)는, 다이어프램식으로 구성되지만, 그 외의 기존의 형식으로 구성되어도 된다. 예를 들면, 상류 펌프(25) 및 하류 펌프(27)는, 피스톤식으로 구성되어도 된다. 이 경우, 예를 들면, 하류 펌프(27)에 있어서, 피스톤(27d)은, 예를 들면, O링(도시 생략)을 개재시켜, 하우징(27a)의 내벽을 따라서 슬라이드하도록 구성되어도 된다. 상류 펌프(25)도 마찬가지이다.
(4)상술한 실시예 및 각 변형예에 있어서, 상류 펌프(25)의 하우징(25a), 하류 펌프(27)의 하우징(27a), 및 처리액 유로(17a~17d) 등을 같은 블록에 형성하지 않고, 배치의 자유도를 향상시키기 위해, 개별의 블록에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 처리액 유로(17a~17d)는, 배관이어도 된다. 또, 각 블록은, 예를 들면 PFA(퍼플루오로알콕시알칸) 등의 불소 수지로 구성되어도 된다.
(5)상술한 실시예 및 각 변형예에서는, 기판(W)을 유지하여, 노즐(2)에 대해서 기판(W)을 이동시키는 유지 이동부로서, 유지 회전부(3)를 예시했다. 유지 이동부는, 기판(W)의 표면을 따른 1차원 또는 2차원 방향으로 기판(W)을 이동시키는 것이어도 된다.
(6)상술한 실시예 및 각 변형예에서는, 필터(23)는, 그 상면(23a)에, 입구(23b), 출구(23c) 및 벤트부(23d)를 구비하고 있었다. 예를 들면, 입구(23b)는, 필터(23)의 측면 등에 설치되어도 된다. 이로 인해, 도 3에 나타내는 처리액 유로(17b)가 입구(23b) 부근에서 하향이 되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 하향이 됨으로써, 기포가 빠지기 어려워지는 것을 억제할 수 있다. 이 경우, 처리액 유로(17b)는, 상류 펌프(25)의 출구(25j)로부터 수평 방향 및 상방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연장되지만, 하방향으로 연장되지 않고 필터(23)의 입구(23b)에 접속된다.
※본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 일탈하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으며, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아닌, 부가된 클레임을 참조해야 한다.

Claims (9)

  1. 처리액을 보내는 펌프 장치로서,
    처리액을 유통시키는 처리액 유로에 개재하여 설치된 필터;
    상기 필터의 상류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 상류 펌프;
    상기 필터의 하류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 하류 펌프;
    를 포함하고,
    상기 하류 펌프의 입구는, 상기 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 상기 필터의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있는, 펌프 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리액 유로는, 상기 필터의 출구로부터 수평 방향 및 상방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연장되지만, 하방향으로 연장되지 않고 상기 하류 펌프의 입구에 접속되어 있는, 펌프 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 하류 펌프는, 상기 처리액 유로가 접속되는 공급 출구를 갖고 있고,
    상기 공급 출구는, 상기 하류 펌프의 펌프 내 유로의 상단보다 낮은 위치에 배치되어 있는, 펌프 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 필터는, 기포를 배출하는 벤트부를 구비하고 있는, 펌프 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하류 펌프와, 상기 상류 펌프 또는 이보다 전단의 사이에는, 상기 하류 펌프의 리턴 출구로부터 상기 상류 펌프 또는 이보다 전단에 처리액을 되돌리기 위한 리턴 유로가 접속되어 있고,
    상기 리턴 출구는, 공급 출구보다 높은 위치에 배치되어 있는, 펌프 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 리턴 출구는, 또한, 상기 하류 펌프의 펌프 내 유로의 상단과 접하는 높이에 배치되어 있는, 펌프 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 상류 펌프의 출구는, 상기 상류 펌프의 입구보다 높은 위치에 배치되어 있는, 펌프 장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 필터의 입구는, 상기 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있는, 펌프 장치
  9. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    상기 기판에 대해서 처리액을 토출하는 노즐;
    상기 노즐에 처리액을 보내는 펌프 장치;
    를 포함하고,
    상기 펌프 장치는, 처리액을 유통시키는 처리액 유로에 개재하여 설치된 필터와,
    상기 필터의 상류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 상류 펌프와,
    상기 필터의 하류에서 상기 처리액 유로에 개재하여 설치된 하류 펌프를 구비하고,
    상기 하류 펌프의 입구는, 상기 상류 펌프의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있음과 더불어, 상기 필터의 출구보다 높은 위치에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
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