KR20190024669A - 펌프 장치, 처리액 공급 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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준키 니시무라
히로유키 오구라
마사히토 가시야마
도루 몸마
쇼지 기리타
히데토시 사가와
쇼고 요시다
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

챔버에는, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있다. 제2 개구는, 제1 개구 및 제3 개구보다 높은 위치로서, 저류부의 최고 위치에 있다. 기포는, 부력에 의해 제3 개구보다 높은 제2 개구 부근에 모이기 쉬워진다. 또, 챔버는, 저류부의 최고 위치를 향해서 높아질수록, 챔버 내의 횡단면적이 작아지도록 챔버의 상부 내벽에 상(上) 경사면을 갖고 있다. 상 경사면은, 기포를 머물지 못하게, 상 경사면을 따라서 제2 개구에 기포를 안내한다. 따라서, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.

Description

펌프 장치, 처리액 공급 장치 및 기판 처리 장치{PUMPING DEVICE, TREATMENT LIQUID SUPPLY DEVICE AND SUBSTRATE TREATING DEVICE}
본 발명은, 반도체 기판, 액정 표시기용 유리 기판, 포토마스크(photomask)용 유리 기판, 광디스크용 기판 등의 기판에 처리액을 공급하는 펌프 장치, 처리액 공급 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판 처리 장치는, 기판을 수평 자세로 유지하고, 유지된 기판을 회전시키는 유지 회전부와, 유지 회전부에서 유지된 기판 상에 처리액을 토출하기 위한 노즐과, 노즐에 처리액을 이송하는 펌프 장치를 구비하고 있다.
펌프 장치는, 처리액을 수용하는 내부 공간인 저류부 및, 저류부에 접하는 가동 부재를 구비하고, 가동 부재가 변위함으로써 저류부의 용적이 변화하는 챔버와, 가동 부재를 변위시키는 구동 기구를 구비하고 있다(예를 들면, 일본국: 특허공개 2009－049228호 공보 참조). 챔버의 하부에는, 입구가 설치되고, 챔버의 상부에는, 출구가 설치되어 있다. 즉, 챔버 하부의 유입구로부터 처리액을 유입시키고, 챔버 상부의 유출구로부터 유출시키고 있다. 이것은, 처리액에 혼입하는 기포(에어)를 챔버 내로부터 확실히 기포를 빼내기 위해서이다. 챔버 상부의 유출구로부터의 처리액은, 노즐에 이송된다.
또, 일본국: 특허공개 2013－100825호 공보에는, 제1 단계 펌프, 필터, 및 제2 단계 펌프를 구비한 다단식 펌프가 개시되어 있다. 제1 단계 펌프는, 필터를 통해서, 제2 단계 펌프에 액체를 이송하도록 구성되어 있다. 또, 제2 단계 펌프는, 액체를 배출하기 위한 퍼지 밸브를 구비하고 있고, 퍼지 밸브를 통해 배출된 액체는, 제1 단계 펌프에 되돌려진다.
상술한 구성, 즉, 챔버 하부의 유입구로부터 저류부에 처리액을 유입시키고, 챔버 상부의 유출구로부터 저류부 바깥에 처리액을 유출시키는 구성의 경우, 처리액과 함께 기포를 유출구로부터 유출시켜 버려, 기포를 노즐로부터 토출시켜 버릴 가능성이 있다. 기판상에 기포가 섞인 처리액이 노즐로부터 토출되면, 제품 불량을 발생시킬 가능성이 생긴다.
이것을 방지하기 위해서는, 챔버 상부의 유출구로부터 노즐까지의 배관에, 정전 용량 센서 등의 기포를 검지하는 기구를 설치하거나, 혹은 기포를 트랩하는 기구를 설치하거나 하는 것이 필요해진다. 이것은 시스템을 복잡화시킨다. 또, 이러한 복잡화한 구성은, 처리액의 청정도(품질)를 악화시킬 가능성이 있다. 처리액의 청정도를 유지하기 위해서 처리액을 흘리면, 처리액의 사용량이 증가한다. 따라서, 처리액 중의 기포를 챔버의 유출구로부터 송출하는 것을 방지하는 구성이 요구되고 있다. 또, 저류부 내로부터 기포가 배출하기 어려우면, 예를 들면, 기포를 유출구로부터 송출할 가능성이 높아지는 등의 문제가 있다. 그 때문에, 저류부 내에 체류하는 기포를 저류부 내로부터 배출하기 쉬운 구성이 요구되고 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 제1의 목적은, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 한 펌프 장치, 처리액 공급 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. 제2의 목적은, 처리액 중의 기포를 챔버의 특정의 개구로부터 송출하는 것을 방지하는 펌프 장치, 처리액 공급 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 구성을 취한다. 즉, 본 발명에 관한, 처리액을 이송하는 펌프 장치는, 이하의 요소를 포함한다: 처리액을 수용하는 내부 공간인 저류부와, 상기 저류부에 접하는 가동 부재를 구비하고, 상기 가동 부재가 변위함으로써 상기 저류부의 용적이 변화하는 챔버; 상기 가동 부재를 변위시키는 구동부; 상기 챔버는, 상기 저류부에 연통하는 적어도 3개의 개구, 즉, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있으며, 상기 제2 개구는, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구보다 높은 위치로서, 상기 저류부의 가장 높은 위치에 있고, 또한, 상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지도록 상기 챔버의 상부 내벽에 경사면을 구비하며, 상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출한다.
본 발명에 관한 펌프 장치에 의하면, 챔버에는, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있다. 제2 개구는, 제1 개구 및 제3 개구보다 높은 위치로서, 저류부의 가장 높은 위치에 있다. 기포는, 부력에 의해 제3 개구보다 높은 제2 개구 부근에 모이기 쉬워진다. 또, 챔버는, 저류부의 최고 위치를 향해서 높아질수록, 저류부 내의 상부의 횡단면적이 작아지도록 챔버의 상부 내벽에 경사면을 가지고 있다. 경사면은, 기포를 머물지 못하게, 경사면을 따라서 제2 개구에 기포를 안내한다. 따라서, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구는, 상기 저류부의 바닥부에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제1 개구 및 제3 개구를 제2 개구에 대해서 크게 떨어지게 할 수 있다. 그 때문에, 제1 개구 및 제3 개구에, 부력에 의해 상승하는 기포가 가까워지지 않게 하는 효과를 크게 얻을 수 있다. 그 결과, 제2 개구 이외의 개구로부터 기포를 송출할 가능성을 크게 저감시킬 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 챔버의 상기 저류부는, 연직 방향으로 넓어지는 제1 평면, 상기 제1 평면보다 면적이 작고, 또한 상기 제1 평면에 대해서 평행한 제2 평면, 및 상기 제1 평면의 외연과 상기 제2 평면의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면으로 둘러싸인, 중심축이 수평 자세의 뿔대 형상을 나타내고 있고, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구는, 상기 뿔대 형상의 저류부의 바닥부에 있으며, 상기 제2 개구는, 상기 뿔대 형상의 저류부의 가장 높은 위치에 있고, 상기 경사면은, 상기 통 형상의 둘레면의 상부에 해당하는 상기 챔버의 상부 내벽에 의해서 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 제1 평면으로부터 제2 평면을 향하는 제1 횡방향, 및 제1 횡방향에 직교하는 제2 횡방향의 합계 2 방향으로 경사하는 경사면을 용이하게 형성할 수 있다. 또, 가장 높은 위치에 점 형상으로 안내하는 경사면을 용이하게 형성할 수 있다. 또, 가동 부재가 배치되는 제1 평면보다 제2 평면의 면적이 작기 때문에, 챔버를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 제1 개구 및 제3 개구는, 뿔대 형상의 저류부의 바닥부에 있으므로, 제2 개구에 대해서 크게 떨어지게 할 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 가동 부재는, 상기 제1 평면상에 배치된 다이어프램인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 가동 부재로서 다이어프램을 이용한 경우에, 챔버내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 챔버의 상기 저류부는, 연직 방향으로 넓어지는 제1 원형 면, 상기 제1 원형 면보다 면적이 작고, 또한 상기 제1 원형 면에 대해서 평행한 제2 원형 면, 및 상기 제1 원형 면의 외연과 상기 제2 원형 면의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면으로 둘러싸인, 중심축이 수평 자세의 원뿔대 형상을 나타내고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 오각형의 제1 평면의 외연과 오각형의 제2 평면을 연결하어 통 형상의 둘레면을 형성한 것으로 한다. 이 경우, 둘레면에는 5개의 접는 자국이 들어가지만, 본 발명에 의하면, 통 형상의 둘레면에 접는 자국을 부착되지 않도록 매끄럽게 형성할 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 제2 개구는, 상기 챔버의 벽을 안쪽에서 바깥쪽을 향해 기울기 상방으로 연장되어 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제2 개구의 도중, 즉, 챔버의 벽을 안쪽에서 바깥쪽과의 사이에 기포를 머물지 못하게 할 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 챔버의 상기 저류부의 상부는, 중심축이 연직 자세의 뿔체 형상을 나타내고 있고, 상기 제2 개구는, 상기 뿔체 형상의 저류부의 가장 높은 위치에 있으며, 상기 경사면은, 상기 뿔체 형상의 저류부의 뿔체면에 해당하는 상기 챔버의 상부 내벽에 의해서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 경사면은, 기포를 머물지 못하게, 경사면을 따라서 제2 개구에 기포를 안내한다. 따라서, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 가동 부재는, 중심축이 연직 자세로 배치되어 상기 저류부를 둘러싸도록 설치된 탄성을 갖는 튜브 부재이며, 상기 구동부는, 상기 튜브 부재의 몸통부를 변위시킴으로써 상기 저류부의 용적을 변화시키고, 상기 제1 개구 및 제3 개구는 상기 저류부의 바닥부에 형성되어 있으며, 상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 횡단면적이 작아지는 뿔 형상의 경사면을 구비하고, 상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출하는 것이 바람직하다.
가동 부재로서 튜브 부재가 이용된다. 튜브 부재는, 중심축이 연직 자세로 배치되어 저류부를 둘러싸도록 설치되고 탄성을 갖는다. 제1 개구 및 제3 개구는 저류부의 바닥부에 형성되어 있고, 제2 개구는 뿔체 형상의 저류부의 가장 높은 위치에 있다. 또, 챔버는, 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지는 뿔체면 형상의 경사면을 구비하고 있다. 경사면은, 기포를 머물지 못하게, 경사면을 따라서 제2 개구에 기포를 안내한다. 따라서, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
또, 상술한 펌프 장치에 있어서, 상기 제1 개구와 상기 제3 개구는, 상기 가동 부재의 변위에 연동시켜 유체의 유통이 제어됨으로써, 상기 제1 개구를 통해 상기 저류부 내에 처리액을 흡인하고, 상기 제3 개구를 통해 상기 저류부 내의 처리액을 송출하는 것에 이용되는 것이 바람직하다. 즉, 처리액은, 제1 개구로부터 저류부에 흡인되어 제3 개구로부터 저류부 바깥으로 송출된다. 제2 개구는, 제1 개구 및 제3 개구보다 높은 위치로서, 저류부의 가장 높은 위치에 있다. 기포는, 부력에 의해 제3 개구보다 높은 제2 개구 부근에 모이기 쉬워진다. 그 때문에, 처리액 중의 기포를 챔버의 제3 개구로부터 송출하는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 관한, 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치는, 이하의 요소를 포함한다: 처리액을 여과하는 필터; 상기 필터의 하류측에 설치되어 상기 필터로 여과된 처리액을 도입하여 송출하는 하류측 펌프 장치; 상기 하류측 펌프 장치의 구동 제어 및 처리액의 유통 제어를 행하는 제어부; 상기 하류측 펌프 장치는, 처리액을 수용하는 내부 공간인 저류부와, 상기 저류부에 접하는 가동 부재를 구비하고, 상기 가동 부재가 변위함으로써 상기 저류부의 용적이 변화하는 챔버와, 상기 가동 부재를 변위시키는 구동부를 구비하며, 상기 챔버는, 상기 저류부에 연통하는 적어도 3개의 개구, 즉, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있고, 상기 제2 개구는, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구보다 높은 위치로서, 상기 저류부의 가장 높은 위치에 있으며, 또한, 상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지도록 상기 챔버의 상부 내벽에 경사면을 구비하고, 상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출하는 것이며, 상기 제어부는, 상기 하류측 펌프 장치의 상기 가동 부재의 변위에 연동시켜 상기 제1 개구, 상기 제2 개구, 상기 제3 개구에 있어서의 처리액의 유통을 제어함으로써, 하류측 펌프 장치는, 상기 필터로 여과된 처리액을 상기 제1 개구를 통해 흡인하고, 계속해서, 흡인한 처리액을 송출하는 과정의 초기에, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 상기 제2 개구를 통해 배출하며, 그 후, 상기 저류부 내의 나머지 처리액을 제3 개구를 통해 송출한다.
본 발명에 관한 처리액 공급 장치에 의하면, 챔버에는, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있다. 제2 개구는, 제1 개구 및 제3 개구보다 높은 위치로서, 저류부의 가장 높은 위치에 있다. 기포는, 부력에 의해 제3 개구보다 높은 제2 개구 부근에 모이기 쉬워진다. 또, 챔버는, 저류부의 최고 위치를 향해서 높아질수록, 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지도록 챔버의 상부 내벽에 경사면을 갖고 있다. 경사면은, 기포를 머물지 못하게, 경사면을 따라서 제2 개구에 기포를 안내한다. 따라서, 처리액 중의 기포를 챔버의 제3 개구로부터 송출하는 것을 방지하면서, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
또, 제어부는, 하류측 펌프 장치의 가동 부재의 변위에 연동시켜 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구에 있어서의 처리액의 유통을 제어한다. 이 제어에 의해, 하류측 펌프는, 필터로 여과된 처리액을, 제1 개구를 통해 흡인하고, 계속해서, 흡인한 처리액을 송출하는 과정의 초기에, 경사면을 따라서 안내된 처리액 중의 기포를, 제2 개구를 통해 배출하며, 그 후, 저류부 내의 나머지 처리액을, 제3 개구를 통해 송출하고 있다. 이것에 의해, 처리액을 제3 개구로부터 저류부 바깥으로 송출하기 전에, 처리액 중의 기포를 제2 개구로부터 배출할 수 있다. 또, 처리액 중의 기포는 경사면에 의해서 제2 개구에 안내되므로, 기포를 배출하기 위한 가동 부재의 변위량을 억제할 수 있다. 그 때문에, 제3 개구로부터 송출하는 처리액량을 증가할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 기판 처리 장치는, 상술한 처리액 공급 장치와, 상기 처리액 공급 장치의 상기 제3 개구에 접속하는 유로의 말단에 설치된 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 관한 기판 처리 장치에 의하면, 처리액 중의 기포를 챔버의 제3 개구로부터 송출하고, 노즐로부터 기포를 토출하는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 관한, 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치는, 이하의 요소를 포함한다: 처리액을 여과하는 필터; 상기 필터의 상류 측에 설치되어 상기 필터에 처리액을 이송하는 상류측 펌프 장치; 상기 필터의 하류 측에 설치되어 상기 필터로 여과된 처리액을 도입하여 송출하는 하류측 펌프 장치; 상기 상류측 및 하류측 펌프 장치의 구동 제어 및 처리액의 유통 제어를 행하는 제어부; 상기 상류측 펌프 장치와 상기 하류측 펌프 장치는, 각각이, 처리액을 수용하는 내부 공간인 저류부와, 상기 저류부에 접하는 가동 부재를 구비하고, 상기 가동 부재가 변위함으로써 상기 저류부의 용적이 변화하는 챔버와, 상기 가동 부재를 변위시키는 구동부를 구비하며, 상기 챔버는, 상기 저류부에 연통하는 적어도 3개의 개구, 즉, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있고, 상기 제2 개구는, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구보다 높은 위치로서, 상기 저류부의 가장 높은 위치에 있으며, 또한, 상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지도록 상기 챔버의 상부 내벽에 경사면을 구비하고, 상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출하는 것이며, 상기 제어부는, 상기 상류측 펌프 장치 및 상기 하류측 펌프 장치의 상기 가동 부재의 변위에 연동시켜, 상기 상류측 펌프 장치 및 상기 하류측 펌프 장치의 상기 제1 개구, 상기 제2 개구, 상기 제3 개구에 있어서의 처리액의 유통을 제어함으로써, 상기 상류측 펌프 장치는, 처리액을 상기 제1 개구를 통해 흡인하고, 계속해서, 흡인한 처리액을, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포와 함께 상기 제2 개구를 통해 필터에 송출하며, 상기 하류측 펌프 장치는, 상기 필터로 여과된 처리액을 상기 제1 개구를 통해 흡인하고, 계속해서, 흡인한 처리액을 송출하는 과정의 초기에, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 상기 제2 개구를 통해 배출하며, 그 후, 상기 저류부 내의 나머지 처리액을 제3 개구를 통해 송출하고, 상기 하류측 펌프 장치의 상기 제2 개구로부터 배출된 기포를 포함하는 처리액은, 상기 상류측 펌프 장치의 상기 제3 개구를 통해 상기 상류측 펌프 장치에 되돌려진다.
본 발명에 관한 처리액 공급 장치에 의하면, 챔버에는, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있다. 제2 개구는, 제1 개구 및 제3 개구보다 높은 위치로서, 저류부의 가장 높은 위치에 있다. 기포는, 부력에 의해 제3 개구보다 높은 제2 개구 부근에 모이기 쉬워진다. 또, 챔버는, 저류부의 최고 위치를 향해서 높아질수록, 챔버 내의 횡단면적이 작아지도록 챔버의 상부 내벽에 경사면을 갖고 있다. 경사면은, 기포를 머물지 못하게, 경사면을 따라서 제2 개구에 기포를 안내한다. 따라서, 처리액 중의 기포를 챔버의 제3 개구로부터 송출하는 것을 방지하면서, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
또, 하류측 펌프 장치에 있어서, 처리액을 제3 개구로부터 저류부 바깥으로 송출하기 전에, 처리액 중의 기포를 제2 개구로부터 배출할 수 있다. 또, 하류측 펌프 장치에 있어서, 처리액 중의 기포는 경사면에 의해서 제2 개구에 안내되므로, 기포를 배출하기 위한 가동 부재의 변위량을 억제할 수 있다. 그 때문에, 제3 개구로부터 송출하는 처리액량을 증가할 수 있다. 또, 상류측 펌프 장치에 있어서, 처리액 중의 기포는 경사면에 의해서 제2 개구에 안내되므로, 제2 개구로부터 기포를 제거하는 필터에 기포를 이송하기 쉽게 할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 기판 처리 장치는, 상술한 처리액 공급 장치와, 상기 처리액 공급 장치의 상기 하류측 펌프 장치의 상기 제3 개구에 접속하는 유로의 말단에 설치된 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 관한 기판 처리 장치에 의하면, 처리액 중의 기포를 챔버의 제3 개구로부터 송출하여, 노즐로부터 기포를 토출하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 관한 펌프 장치, 처리액 공급 장치 및 기판 처리 장치에 의하면, 챔버 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
발명을 설명하기 위해서 현재의 적합하다고 생각되는 몇 개의 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 대로의 구성 및 방법으로 한정되는 것은 아닌 것을 이해해주기 바란다.
도 1은, 실시예 1에 관한 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 펌프 본체의 종단면도이다.
도 3은, 다이어프램측에서 본 챔버 본체를 나타내는 사시도이다.
도 4a, 도 4b는, 챔버 본체의 내부 및 제2 개구의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a, 도 5b는, 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 실시예 2에 관한 처리액 공급 장치의 개략 구성도이다.
도 7a∼도 7e는, 실시예 2에 관한 처리액 공급 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 챔버 본체의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 챔버 본체의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 10은, 챔버 본체의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11은, 챔버 본체의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 12a는, 펌프의 변형예를 나타내는 도면이고, 도 12b는, 도 12a 중의 화살표 AR3에서 본 제1 개구 및 제3 개구의 배치를 나타내는 도면이다.
도 13a는, 선 형상의 최고 위치를 포함하는 제2 개구를 설명하기 위한 도면이고, 도 13b는, 면 형상의 최고 위치를 포함하는 제2 개구를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는, 펌프 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.
[실시예 1]
이하, 도면을 참조해 본 발명의 실시예 1을 설명한다.
도 1은, 실시예 1과 관련되는 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
＜기판 처리 장치(1)의 구성＞
도 1을 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, 포토레지스트(photoresist)액, 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, 스핀 지퍼(4)로 회전 구동부(5)를 구비하고 있다. 스핀 지퍼(4)는, 회전축(AX) 둘레에 회전 가능하게 기판(W)을 유지한다. 스핀 지퍼(4)는, 예를 들면, 기판(W)의 이면을 진공 흡착한다. 회전 구동부(5)는, 스핀 지퍼(4)를 회전축(AX) 둘레에 회전시키는 구동을 행한다. 회전 구동부(5)는, 전동 모터 등으로 구성되어 있다.
기판 처리 장치(1)는, 처리액 용기(7), 배관(9A, 9B), 펌프 장치(P) 및 처리액 공급 장치(11)를 구비하고 있다. 처리액 용기(예를 들면, 보틀)(7)는, 처리액을 수용하는 것이다. 처리액 용기(7)에는, 배관(9A)이 접속되어 있다. 배관(9A)에는, 펌프 장치(P)가 설치되어 있다. 펌프 장치(P)는, 처리액 용기(7)로부터 처리액 공급 장치(11)에 배관(9A)을 통해서 처리액을 이송하는 것이다. 펌프 장치(P)는, 예를 들면, 처리액 용기(7)에 질소 가스 등의 불활성 가스를 이송하고, 이송된 불활성 가스에 의해서, 처리액 용기(7)로부터 배관(9A)에 처리액을 밀어내는 것이어도 된다.
또, 기판 처리 장치(1)는, 제어부(21)와 조작부(22)를 구비하고 있다. 제어부(21)는, 중앙 연산 처리 장치(CPU)를 구비하고 있다. 제어부(21)는, 후술하는 하류측 펌프 장치(25), 처리액 공급 장치(11) 및 기판 처리 장치(1)의 각 구성을 제어한다. 예를 들면, 제어부(21)는, 후술하는 개폐 밸브(V1∼V4), 및 전동 모터(M1)를 제어한다. 조작부(22)는, 표시부, 기억부 및 입력부를 구비하고 있다. 표시부는, 예를 들면 액정 모니터로 구성되어 있다. 기억부는, ROM(Read-only Memory), RAM(Random-Access Memory), 및 하드 디스크의 어느 것을 적어도 구비하고 있다. 입력부는, 키보드, 마우스, 및 각종 버튼의 적어도 어느 것을 구비하고 있다. 기억부에는, 기판 처리의 각종 조건 등 및 동작 프로그램이 기억되어 있다.
＜처리액 공급 장치(11)의 구성＞
처리액 공급 장치(11)는, 필터(23)와 하류측 펌프 장치(25)를 구비하고 있다. 하류측 펌프 장치(25)는, 펌프 본체(25A)와 개폐 밸브(V1, V2, V3)를 구비하고 있다.
처리액 공급 장치(11)에서는, 처리액은, 배관(27A∼27C)을 흐른다. 처리액을 여과하는 필터(23)는, 배관(27A, 27B)의 사이에 설치되어 있다. 하류측 펌프 장치(25)(펌프 본체(25A))는, 배관(27B, 27C)의 사이에 설치되어 있다. 배관(27B)에는, 개폐 밸브(V1)가 설치되고, 배관(27C)에는, 개폐 밸브(V2)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(V1)는, 배관(27B)에 처리액을 흘리고, 또, 처리액의 흐름을 정지시킨다. 마찬가지로, 개폐 밸브(V2)는, 배관(27C)에 처리액을 흘리고, 또, 처리액의 흐름을 정지시킨다. 또한, 하류측 펌프 장치(25)에는, 배출 배관(29)이 접속되어 있다. 배출 배관(29)에는, 개폐 밸브(V3)가 설치되어 있다.
필터(23)는, 처리액 공급 장치(11)에 대해서 탈착이 자유롭고, 교환 가능하게 구성되어 있다. 필터(23)의 상면(23A)에는, 입구(유입구)(23B), 출구(유출구)(23C) 및 벤트(vent)부(23D)가 설치되어 있다. 입구(23B)에는, 배관(27A)이 접속되어 있고, 출구(23C)에는, 배관(27B)이 접속되어 있다. 벤트부(23D)에는, 기포를 배출하는 배출 배관(30)이 접속되어 있다. 배출 배관(30)에는, 개폐 밸브(V4)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(V1~V4)는, 예를 들면 통상 닫혀 있는 노말 클로즈(normal close)식으로 구성되어 있다. 벤트부(23D)는, 필터(23) 내의 기포 등을 배출하기 위한 출구이다. 필터(23)는, 처리액을 실제로 여과하는 필터 본체(23E)를 구비하고 있다. 필터 본체(23E)는, 처리액 중의 기포 등의 불순물을 제거한다. 벤트부(23D)는, 필터 본체(23E)를 통과하기 전의 기포 또는 기포를 포함하는 처리액 등을 배출한다.
도 2는, 펌프 본체(25A)의 종단면도이다. 도 3은, 다이어프램(43)측으로부터 본 챔버 본체(40)를 나타내는 사시도이다. 펌프 본체(25A)는, 전동 모터(M1)(이하 「모터(M1)」라고 칭한다)와 챔버(33)를 구비하고 있다. 모터(M1)는, 예를 들면 스텝 모터가 이용된다. 구체적으로는, 도 2와 같이, 모터(M1)는, 자계를 내주 측에 발생시키는 고정자(35)와, 고정자(35)의 내주 측에 회전 가능하게 배치되어 고정자(35)에 의해 회전되는 통 형상의 회전자(36)와, 회전자(36)의 속이 빈 부분에 나선 결합되어 회전자(36)의 회전에 의해, 회전자(36)에 대해서 진퇴 구동되는 샤프트(나사축)(37)를 구비하고 있다.
모터(M1)에는, 챔버(33)가 부착되어 있다. 챔버(33)는, 가이드부(39)와 처리액을 수용하는 챔버 본체(40)를 구비하고 있다. 챔버(33)는, 후술하는 다이어프램(43)이 변위함으로써 저류부(48)의 용적이 변화한다. 가이드부(39)는, 가이드 핀(41)이 삽입 통과되어 있다. 가이드 핀(41)의 일단은, 샤프트(37)에 연결된다. 또, 가이드 핀(41)의 타단은, 챔버 본체(40) 측에 설치된 다이어프램(43)의 두꺼운 부분(43A)에 연결된다. 가이드부(39)에는, 샤프트(37) 둘레로 회전시키지 않고, 가이드 핀(41)을 도 2의 화살표(AR1)의 좌우 방향으로 안내하는 안내 구멍(45)이 설치되어 있다. 즉, 회전자(36)의 나사와 샤프트(37)의 나사는, 서로 맞물려 있다. 회전자(36)의 회전이 샤프트(37)에 전해지면, 샤프트(37)와 연결되는 가이드 핀(41)은, 안내 구멍(45)에 의해서 샤프트(37) 둘레로 회전하지 않고, 화살표(AR1)의 좌우 방향으로 안내된다.
챔버 본체측의 가이드부(39)에는, 다이어프램(43)의 중앙에 위치하는 두꺼운 부분(43A)과, 가이드 핀(41)의 타단을 수용하는 오목부(47)가 형성되어 있다. 다이어프램(43)은, 저류부(48)에 접하도록 설치되어 있다. 다이어프램(43)은, 그 얇은 부분(43B)의 외연이 가이드부(39)와 챔버 본체(40)의 이음면에서 사이에 끼워지도록 고정되어 있다. 즉, 다이어프램(43)의 얇은 부분(43B)의 외연이 오목부(47) 또는 챔버 본체(40)의 내벽에 부착되어 있어, 챔버 본체(40)의 내벽의 일부를 구성한다. 다이어프램(43)은, 저류부(48)(챔버 본체(40) 내)와 가이드 핀(41)측의 공간(SP1)을 격리한다. 다이어프램(43)은, 수지제이며, 예를 들면, PTFE(폴리테트라 플루오로 에틸렌: polytetrafluoroethylene)로 구성되어 있다. 또한, 두꺼운 부분(43A)은, 화살표(AR1)를 축으로 한 원기둥 형상으로 형성되어 있다.
챔버 본체(40)에는, 오목부(47) 측에 설치된 저류부(48)가 설치되어 있다. 저류부(48)는, 도 2, 도 3과 같이, 원뿔대 형상으로 형성되어 있다. 그 원뿔대는, 중심축(CT)(도 4a 참조)이 수평 자세로 배치되어 있다. 저류부(48)는, 챔버 본체(40)의 내부 공간이며, 처리액을 수용한다. 챔버 본체(40)의 내부, 즉 저류부(48)는, 제1 원형 면(49A), 제2 원형 면(49B)(도 4a 참조) 및 통 형상의 둘레면(50)으로 둘러싸여 구성되어 있다.
제1 원형 면(49A)은, 원형의 평면으로 형성되어 있고 연직 방향으로 넓어지고 있다. 제1 원형 면(49A)은, 저류부(48)와 오목부(47)의 경계면에 형성되어 있고, 개구 부분이다. 그 때문에, 다이어프램(43)의 두꺼운 부분(43A)은, 제1 원형 면(49A)를 횡단해 저류부(48)에 진입한다. 또한, 제1 원형 면(49A)은, 오목부(47)의 내주 면보다 약간 직경이 크다.
제2 원형 면(수직면)(49B)은, 원형의 평면으로 형성되어 있고, 챔버 본체(40)의 내벽을 따라서 형성되어 있다. 제2 원형 면(49B)은, 제1 원형 면(49A)보다 직경이 작고, 또한 제1 원형 면(49A)과 평행이다. 제2 원형 면(49B)은, 제1 원형 면(49A)을 사이에 두고 오목부(47)의 반대 측에 설치되어 있다. 제2 원형 면(49B)은, 샤프트(37)의 축방향(수평 방향)에 대해서 직교하고 있다. 제2 원형 면(49B)에 대응하는 챔버 본체(40)의 내벽에는, 도 2와 같이, 저류부(48)와 외부를 연통하는 검사 개구부(51)가 형성되어 있다. 검사 개구부(51)에는, 저류부(48) 내의 압력을 측정하는 압력 센서(53)가 부착되어 있다.
통 형상의 둘레면(50)은, 제1 원형 면(49A)의 외연과 제2 원형 면(49B)의 외연을 연결하고 있다. 본 실시예에서는, 둘레면(50)은, 상 경사면(50A)과 하 경사면(50B)을 갖는다. 상 경사면(50A)은, 둘레면(50) 중, 도 4a에 나타내는 중심축(CT)보다 위의 부분이다. 즉, 상 경사면(50A)은, 통 형상의 둘레면(50)의 상부에 해당하는 챔버(33)(챔버 본체(40))의 상부 내벽에 의해서 형성되어 있는 것이다. 한편, 하 경사면(50B)은, 둘레면(50) 중, 중심축(CT)보다 아래의 부분이다. 또한, 본 발명의 경사면은, 상 경사면(50A)에 상당한다.
챔버 본체(40)에는, 도 2, 도 3과 같이, 저류부(48)에 연통하는 3개의 개구, 즉, 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 및 제3 개구(55C)가 설치되어 있다. 후술하는 설명으로부터 명확하게 되는 바와 같이, 실시예 1에 있어서, 제1 개구(55A)는 저류부(48)에 처리액을 도입하기 위한 유입구로서 작용한다. 제2 개구(55B)는 저류부(48) 내의 기포를 포함하는 처리액을 배출하기 위한 배출구로서 작용한다. 제3 개구(55C)는 저류부(48) 내의 처리액을 노즐(2)에 송출하기 위한 유출구로서 작용한다.
통 형상의 둘레면(50)의 하부(하 경사면(50B))에는, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)가 설치되어 있다. 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)는, 다이어프램(43)측으로부터 본 경우에, 저류부(48)의 중심축(중심부)(CT)(도 4a 참조)보다 하방으로서, 저류부(48)의 세로 방향의 중심선(VL)을 사이에 두고 좌우 대칭인 위치 관계로 형성되어 있다. 즉, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)는, 저류부(48)(챔버 본체(40)내)의 바닥부(거의 최저 위치)에 배치되어 있다. 또, 통 형상의 둘레면(50)의 상부(상 경사면(50A))에는, 제2 개구(55B)가 설치되어 있다. 제2 개구(55B)는, 다이어프램(43)측으로부터 본 경우에, 저류부(48)의 중심축(CT)보다 상방으로서, 저류부(48)의 연직 방향의 중심선(VL) 상의 위치에 형성되어 있다. 즉, 제2 개구(55B)는, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 또한, 제2 개구(55B)는, 원뿔대 형상의 저류부(48)(챔버 본체(40) 내)의 가장 높은 위치(최고 위치)(TP)에 배치되어 있다. 또, 제2 개구(55B)는, 저류부(48)의 최고 위치(TP)를 포함하도록 배치되어 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 개구(55A)와 제3 개구(55C)는, 다이어프램(43)의 변위에 연동시켜 유체의 유통이 제어부(21)에 의해 제어됨으로써, 제1 개구(55A)를 통해 저류부(48) 내에 액체를 흡인하고, 제3 개구(55C)를 통해 저류부(48) 내의 처리액을 송출하도록 이용된다.
저류부(48)는, 원뿔대 형상으로 형성되어 있다. 그 때문에, 챔버 본체(40)는, 저류부(48)의 최고 위치(TP)를 향해서 높아질수록 횡단면적이 작아지도록 챔버 본체(40)의 상부(상측)의 내벽에 상 경사면(50A)을 갖고 있다. 이것에 의해, 기포를 제2 개구(55B)로 유도하여, 저류부(48)에 기포를 머물지 못하게 하고 있다.
또, 도 2와 같이, 제1 개구(55A), 제2 개구(55B) 및 제3 개구(55C)는, 둘레면(50)의 면에 직교하여 연장하도록 챔버 본체(40)에 형성되어 있다. 제2 개구(55B)는, 챔버(33)(챔버 본체(40))의 벽을 안쪽에서 바깥쪽을 향해 기울기 상방으로 연장되어 구성되어 있다. 이것에 의해, 제2 개구(55B)의 도중, 즉, 챔버(33)의 벽을 안쪽에서 바깥쪽과의 사이에 기포를 머물지 못하게 할 수 있다. 또, 제2 개구(55B)가 기울기 상방으로 연장되어 구성되어 있음으로써, 도 2의 좌측에서 배관을 제2 개구(55B)에 접속하기 쉽다. 그 결과, 처리액 공급 장치(11)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 제2 개구(55B)는, 챔버(33)의 벽을 수평 방향 또는 아래쪽 방향으로 연장되어 구성하고 있지 않으면 된다. 또, 제2 개구(55B)는, 바로 위쪽으로 연장하도록 구성되어도 된다.
배관(27B)은, 도 1과 같이, 제1 개구(55A)에 접속되어 있다. 배출 배관(29)은, 제2 개구(55B)에 접속되어 있다. 배관(27C)은, 제3 개구(55C)에 접속되어 있다. 또한, 도 2에 있어서, 도시의 형편상, 제3 개구(55C)는, 제1 개구(55A)와 겹치므로, 「55A(55C)」로 나타내고 있다. 또, 노즐(2)은, 제3 개구(55C)에 접속하는 배관(유로)(27C, 9B)의 말단에 설치되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서, 배관(27B)은 제3 개구(55C)에 접속되고, 배관(27C)은 제1 개구(55A)에 접속되어도 된다. 즉, 2개의 배관(27B, 27C)은 반대로 접속되어도 된다.
또한, 구동 기구(57)는, 저류부(48)의 용적을 변화시키기 위해서, 다이어프램(43)을 변위시킨다. 구동 기구(57)는, 모터(M1), 샤프트(37), 가이드부(39), 가이드 핀(41), 안내 구멍(45) 및 오목부(47)를 구비하고 있다. 또한, 예를 들면, 다이어프램(43)(두꺼운 부분(43A))을 저류부(48)에 진입시킴으로써, 저류부(48)의 용적이 감소한다. 다이어프램(43)(두꺼운 부분(43A))을 오목부(47)에 후퇴시킴으로써, 오목부(47)에 있어서의 다이어프램(43)과 저류부(48) 사이의 공간에 의해서, 저류부(48)의 용적이 증가한다. 또, 구동 기구(57)는, 본 발명의 구동부에 상당한다.
＜기판 처리 장치(1)의 동작＞
다음에, 기판 처리 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 도 1에 있어서, 도시하지 않은 기판 반송 기구는, 유지 회전부(3) 상에 기판(W)을 반송한다. 유지 회전부(3)는, 기판(W)의 하면을 흡착하여 유지한다. 그 후, 도시하지 않은 노즐 이동 기구는, 기판(W) 외의 대기 위치로부터 기판(W) 중심의 상방의 소정 위치에 노즐(2)을 이동시킨다. 노즐(2)을 이동시킨 후, 기판(W)을 회전 또는 회전을 정지시킨 상태로, 처리액 공급 장치(11)는, 처리액 용기(7)로부터 이송된 처리액을 노즐(2)에 이송한다. 이것에 의해, 노즐(2)로부터 기판(W) 상에 처리액이 토출된다. 또한, 펌프 장치(P)는, 처리액 용기(7)로부터 처리액 공급 장치(11)에 배관(9A)을 통해서 처리액을 이송하고 있다. 처리액의 토출 시에 기판(W)의 회전이 정지하고 있는 경우는, 기판(W)을 회전시켜, 처리액을 기판(W) 상에 확산한다.
노즐(2)로부터 처리액을 토출하고, 기판 처리가 종료한 후, 노즐 이동 기구는, 기판(W) 상방의 소정 위치로부터 대기 위치에 노즐(2)을 되돌린다. 그리고, 유지 회전부(3)는, 기판(W)의 회전이 정지한 상태로 기판(W)의 유지를 해제한다. 기판 반송 기구는, 유지 회전부(3)로부터 기판(W)을 반송한다.
＜처리액 공급 장치(11)의 동작＞
다음에, 처리액 공급 장치(11)의 동작에 대해 설명한다. 처리액 용기(7)로부터의 처리액은, 펌프 장치(P)에 의해서, 배관(9A, 27A)을 통해, 필터(23)의 입구(23B)에 이송된다. 필터(23)의 입구(23B)에 이송된 처리액은, 필터 본체(23E)에서 기포 등의 불순물이 제거된 후, 출구(23C), 배관(27B)의 순서로 이송된다. 즉, 개폐 밸브(V1)까지 처리액이 이송되고 있는 상태이다.
[단계 S01] 흡인
처리액 공급 장치(11)는, 챔버 본체(40) 내, 즉 저류부(48)에 처리액을 흡인한다. 제어부(21)는, 개폐 밸브(V2∼V4)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V1)를 개방한 상태로, 모터(M1)를 구동하여 샤프트(37) 및 가이드 핀(41)을 모터(M1)측(도 2에 있어서의 우측 방향)으로 후퇴시킨다. 이것에 의해, 다이어프램(43)의 두꺼운 부분(43A)이 오목부(47)에 수용되어 퇴피된 상태가 된다. 이 동작에 의해, 처리액이 저류부(48)에 흡인된다.
[단계 S02] 기포의 배출(퍼지)
단계 S01의 처리액을 흡인한 후, 처리액 공급 장치(11)는, 챔버 본체(40)에 설치된 제2 개구(55B)로부터 기포를 배출한다. 제어부(21)는, 개폐 밸브(V1, V2, V4)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V3)를 개방한 상태로, 모터(M1)를 구동하여 샤프트(37) 및 가이드 핀(41)을 챔버 본체(40)측(도 2에 있어서의 좌측 방향)으로 조금 전진시킨다. 이때, 후술하는 단계 S03의 토출 동작의 가이드 핀(41) 등의 이동량보다 작은 이동량으로, 가이드 핀(41) 등을 전진시킨다.
여기에서, 저류부(48)의 처리액에 기포가 혼입한 경우에 대해 설명한다. 저류부(48)의 처리액에 기포가 혼입하면, 기포는 부력에 의해 상승한다. 처리액 중의 기포는, 상 경사면(50A)을 따라서 제2 개구(55B)로 안내된다. 구체적으로 설명한다. 저류부(48)는, 세로 방향에 따른 제1 원형 면(49A)과, 제1 원형 면(49A)보다 직경이 작고, 또한 제1 원형 면(49A)에 대해 평행한 제2 원형 면(49B)과, 제1 원형 면(49A)의 외연과 제2 원형 면(49B)의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면(50)(상 경사면(50A), 하 경사면(50B))으로 둘러싸여 구성되어 있다.
즉, 도 4a, 도 4b와 같이, 챔버 본체(40)는, 저류부(48)의 최고 위치(TP)를 향해서 높아질수록 저류부(48)의 상부의 횡단면적이 작아지도록, 챔버 본체(40)의 상부 내벽에 상 경사면(50A)을 갖는다. 예를 들면, 도 4a, 도 4b에 있어서, 횡단면적(SA1∼SA3)은, SA1＜SA2＜SA3의 관계에 있고, 최고 위치(TP)를 향해서 높아질수록, 횡단면적이 작아지고 있다. 한편, 제2 개구(55B)는, 저류부(48)의 최고 위치(TP)를 포함하도록 배치되어 있다. 여기에서, 제2 개구(55B)의 외연 상에 최고 위치(TP)가 배치되는 경우도, 「최고 위치(TP)를 포함한다」에 해당한다. 따라서, 처리액에 혼입하는 기포는, 상 경사면(50A)에 의해서 안내되면서, 부력이나 처리액의 흐름에 의해서 상승한다. 그 때문에, 제2 개구(55B)에 모이기 쉽게 되어 있다.
예를 들면, 챔버 본체(40)의 상부 내벽에 경사면이 없는 경우는, 도 5a와 같이, 저류부의 구석에서 기포(B1)가 머물러 버릴 가능성이 있고, 또, 수평인 면(FL)(상부 내벽)에서 기포(B2)가 머물러 버릴 가능성이 있다. 또, 도 5b와 같이, 경사면(150A)이 존재해도, 제2 개구(155)가 저류부의 최고 위치를 포함하지 않으면, 즉, 수평인 면(FL)이 존재하면, 경사면(150A)과 수평인 면(FL)의 경계에서 기포(B3)가 머물러 버릴 가능성이 있다. 그 때문에, 경사면(150A)의 안내가 불충분하고, 수평인 면(FL)에서 기포(B4)가 머물러 버릴 가능성이 있다.
[단계 S03] 토출(송출)
단계 S02의 기포를 배출한 후, 제어부(21)는, 개폐 밸브(V1, V3, V4)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V2)를 개방한 상태로, 모터(M1)를 구동하여 샤프트(37) 및 가이드 핀(41)을 챔버 본체(40)측(도 2에 있어서의 좌측 방향)으로 더욱 전진시킨다. 이것에 의해, 다이어프램(43)의 두꺼운 부분(43A)가 제2 원형 면(49B)에 가까운 위치에까지 전진한 상태가 된다. 이 동작에 의해, 저류부(48)에 저류되어 있던 처리액이 송출된다. 그리고, 하류측 펌프 장치(25)로부터 송출된 처리액은, 배관(27C), 배관(9B), 노즐(2)의 순서로 이송된다. 노즐(2)로부터 처리액이 토출된다.
또한, 여기에서, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)의 배치의 효과에 대해 설명한다. 도 3, 도 4a와 같이, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)는, 다이어프램(43)측으로부터 본 경우에, 저류부(48)의 중심축(CT)보다 하방으로서, 저류부(48)의 세로 방향의 중심선(VL)을 사이에 두고 좌우 대칭인 위치 관계로 형성되어 있다. 즉, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)는, 저류부(48)(챔버 본체(40) 내)의 바닥부(거의 최저 위치)에 배치되어 있다.
제3 개구(55C)의 배치에 의해, 제2 개구(55B)로부터 크게 떨어지게 할 수 있다. 그 때문에, 부력에 의해 상승하는 기포가 가까워지기 어려운 효과를 크게 얻을 수 있다. 그 결과, 제3 개구(55C)로부터 기포를 송출할 가능성을 더욱 저감시킬 수 있다. 또, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)의 어느 한쪽이 바닥부(거의 최저 위치)에 배치되어 있음으로써, 저류부(48)에 흡인한 처리액이 저류부(48)의 바닥부 부근에서 머물러 버리는 것을 억제할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 챔버(33)에는, 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 제3 개구(55C)가 형성되어 있다. 제2 개구(55B)는, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)보다 높은 위치로서, 저류부(48)의 가장 높은 위치에 있다. 기포는, 부력에 의해 제3 개구(55C)보다 높은 제2 개구(55B) 부근에 모이기 쉬워진다. 또, 챔버(33)는, 저류부(48)의 최고 위치(TP)를 향해서 높아질수록, 챔버(33) 내의 저류부(48) 내의 상부의 횡단면적(SA1∼SA3)(도 4a, 도 4b 참조)이 작아지도록 챔버(33)의 상부 내벽에 상 경사면(50A)을 갖고 있다. 상 경사면(50A)은, 기포를 머물지 못하게, 상 경사면(50A)을 따라서 제2 개구(55B)로 기포를 안내한다. 따라서, 처리액 중의 기포를 챔버(33)의 제3 개구(55C)로부터 송출하는 것을 방지하면서, 챔버(33) 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다.
또, 저류부(48)(챔버 본체(40)의 내부)는, 세로 방향으로 넓어지는 제1 원형 면(49A), 제1 원형 면(49A)보다 직경이 작고, 또한 제1 원형 면(49A)에 대해서 평행한 제2 원형 면(49B) 및, 제1 원형 면(49A)의 외연과 제2 원형 면(49B)의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면(50)(상 경사면(50A), 하 경사면(50B))으로 둘러싸여 구성되어 있다. 다이어프램(43)은, 제1 원형 면(49A)과 접하도록, 제1 원형 면(49A)을 사이에 두고 제2 원형 면(49B)의 반대 측에 배치되어 있다.
이것에 의해, 제1 원형 면(49A)으로부터 제2 원형 면(49B)을 향하는 제1 횡방향(도 4b의 부호 SA1∼부호 SA3이 붙여진 일점 쇄선 참조), 및 제1 횡방향에 직교하는 제2 횡방향(도 4a의 부호 SA1∼부호 SA3이 붙여진 일점 쇄선 참조)의 합계 2 방향으로 경사하는 상 경사면(50A)을 용이하게 형성할 수 있다. 또, 점 형상의 최고 위치(TP)로 안내하는 상 경사면(50A)을 용이하게 형성할 수 있다. 또, 다이어프램(43)이 배치되는 제1 원형 면(49A)보다 제2 원형 면(49B)의 면적이 작기 때문에, 챔버(33)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)는, 원뿔대 형상의 저류부(48)의 바닥부에 있으므로, 제2 개구(55B)에 대해서 크게 떨어지게 할 수 있다. 이것에 의해, 더욱이, 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)에, 부력에 의해 상승하는 기포가 가까워지지 않게 하는 효과를 크게 얻을 수 있다. 그 때문에, 제2 개구(55B) 이외의 예를 들면 제3 개구(55C)로부터 기포를 송출할 가능성을 크게 저감시킬 수 있다.
또, 예를 들면, 오각형의 제1 평면의 외연과 오각형의 제2 평면을 연결하여 통 형상의 둘레면을 형성한 것으로 한다. 이 경우, 둘레면에는 5개의 접은 자국이 들어가지만, 본 실시예에 의하면, 통 형상의 둘레면(50)에 접은 자국을 붙지 않도록 매끄러운 둘레면(50)을 형성할 수 있다. 또, 후술하는 도 8, 도 10, 도 11보다 가공이 용이하다. 또한, 본 실시예에서는, 저류부(48)는, 원뿔대 형상으로 형성되어 있지만, 원뿔 형상 또는 각뿔 형상이어도 된다.
또, 제어부(21)는, 하류측 펌프 장치(25)의 다이어프램(43)의 변위에 연동시켜 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 제3 개구(55C)에 있어서의 처리액의 유통을 제어한다. 이 제어에 의해, 하류측 펌프 장치(25)는, 필터(23)로 여과된 처리액을 제1 개구(55A)를 통해 흡인하고, 계속해서, 흡인한 처리액을 송출하는 과정의 초기에, 상 경사면(50A)을 따라서 안내된 처리액 중의 기포를, 제2 개구(55B)를 통해 배출한다. 그 후, 그 제어에 의해, 저류부(48) 내의 나머지 처리액을, 제3 개구(55C)를 통해 송출한다.
이것에 의해, 처리액을 제3 개구(55C)로부터 저류부(48) 바깥으로 송출하기 전에, 처리액 중의 기포를 제2 개구(55B)로부터 배출할 수 있다. 또, 처리액 중의 기포는 상 경사면(50A)에 의해서 제2 개구(55B)로 안내되므로, 기포를 배출하기 위한 다이어프램(43)의 변위량을 억제할 수 있다. 그 때문에, 제3 개구(55C)로부터 송출하는 처리액량을 증가시킬 수 있다.
[실시예 2]
다음에, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 2를 설명한다. 또한, 실시예 1과 중복하는 설명은 생략한다. 실시예 1의 처리액 공급 장치(11)는, 단일의 하류측 펌프 장치(25)를 구비하고 있었다. 이 점, 실시예 2의 처리액 공급 장치(71)는, 하류측 펌프 장치(25)에 덧붙여서, 상류측 펌프 장치(73)를 더 구비하고 있다.
도 6은, 실시예 2에 관한 처리액 공급 장치(71)의 개략 구성도이다. 처리액 공급 장치(71)는, 상류측 펌프 장치(73), 필터(23) 및 하류측 펌프 장치(25)를 구비하고 있다. 상류측 펌프 장치(73)는, 필터(23)의 상류에 설치되어 있고, 하류측 펌프 장치(25)는, 필터(23)의 하류에 설치되어 있다.
하류측 펌프 장치(25)는, 실시예 1 및 도 6과 같이, 펌프 본체(25A)와 개폐 밸브(V13, V14, V16)를 구비하고 있다. 펌프 본체(25A)는, 챔버 본체(40), 다이어프램(43), 구동 기구(57), 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 제3 개구(55C) 및 압력 센서(53)를 구비하고 있다. 챔버 본체(40)의 저류부(48)는, 그 내부 공간에 처리액을 수용한다. 개폐 밸브(V13)는, 제1 개구(55A)에 접속하는 배관(85C)에 설치되어 있다. 개폐 밸브(V14)는, 제2 개구(55B)에 접속하는 배관(86)에 설치되어 있다. 개폐 밸브(V16)는, 제3 개구(55C)에 접속하는 배관(85D)에 설치되어 있다. 구동 기구(57)는, 저류부(48)의 용적을 변화시키기 위해서, 다이어프램(43)을 변위시킨다. 구동 기구(57)는, 도 2와 같이, 모터(M1), 샤프트(37), 가이드부(39), 가이드 핀(41), 안내 구멍(45) 및 오목부(47)를 구비하고 있다. 하류측 펌프 장치(25)의 상세는, 실시예 1대로이다.
상류측 펌프 장치(73)의 구성은, 도 2에 나타내는 하류측 펌프 장치(25)와 기본적으로 같다. 즉, 상류측 펌프 장치(73)는, 도 6과 같이, 펌프 본체(73A)와 개폐 밸브(V11, V12, V14)를 구비하고 있다. 펌프 본체(73A)는, 전동 모터(M2)(이하, 「모터(M2)」라고 칭한다), 챔버 본체(75), 구동 기구(76), 압력 센서(77), 제1 개구(78A), 제2 개구(78B), 제3 개구(78C)를 구비하고 있다. 개폐 밸브(V11)는, 제1 개구(78A)에 접속하는 배관(85A)에 설치되어 있다. 개폐 밸브(V12)는, 제2 개구(78B)에 접속하는 배관(85B)에 설치되어 있다. 개폐 밸브(V14)는, 제3 개구(78C)에 접속하는 배관(86)에 설치되어 있다. 또한, 개폐 밸브(V14)는, 상류측 펌프 장치(73)와 하류측 펌프 장치(25)에서 겸용되고 있다. 챔버 본체(75)의 저류부(80)는, 그 내부 공간에 처리액을 수용한다. 구동 기구(76)는, 저류부(80)의 용적을 변화시키기 위해서, 다이어프램(83)을 변위시킨다.
구동 기구(76)는, 도 2, 도 6과 같이, 모터(M2), 상류 샤프트(37), 상류 가이드부(39), 가이드 핀(81), 상류 안내 구멍(45) 및 상류 오목부(47)를 구비하고 있다. 또한, 모터(M2), 가이드 핀(81) 및 다이어프램(83) 이외는, 하류측 펌프 장치(25)와 같은 부호로 나타낸다. 가이드 핀(81)은, 화살표(AR1)와 같이 좌우 방향으로 안내된다. 다이어프램(83)은, 두꺼운 부분(83A)와 얇은 부분(83B)를 갖는다. 다이어프램(83)의 중앙에 위치하는 두꺼운 부분(83A)은, 가이드 핀(81)으로 연결한다. 다이어프램(83)의 얇은 부분(83B)의 외연이 상류 가이드부(39) 또는 상류의 챔버 본체(75)의 내벽 또는 상류 오목부(47)에 부착되어 있고, 다이어프램(83)은, 상류의 챔버 본체(75)의 내벽의 일부를 구성한다. 다이어프램(83)은, 저류부(80)와 가이드 핀(81)측의 공간(SP2)을 격리한다. 모터(M2)에 의한 회전은, 도시하지 않은 로터, 상류 샤프트(37) 및 상류 안내 구멍(45) 등에 의해서 직선 이동으로 변환된다.
도 6과 같이, 상류의 챔버 본체(75)에는, 제1 개구(78A), 제2 개구(78B) 및 제3 개구(78C)가 설치되어 있다. 제3 개구(78C)는, 하류측 펌프 장치(25)로부터 되돌려진 처리액을 유입시키는 개구이다. 제1 개구(78A) 및 제3 개구(78C)는, 챔버 본체(75) 내, 원뿔대 형상의 저류부(80)의 바닥부(거의 최저 위치)에 배치되어 있다. 제2 개구(78B)는, 제2 개구(55B)와 마찬가지로, 제1 개구(78A) 및 제3 개구(78C)보다 높은 위치에서 또한, 저류부(80)의 최고 위치(TP)에 배치되어 있다. 또, 제2 개구(78B)는, 최고 위치(TP)를 포함하도록 배치되어 있다.
처리액 공급 장치(71)에서는, 배관(85A∼85D), 및 배관(86)을 처리액이 흐른다. 배관(85A)은, 도 1에 나타내는 배관(9A)과 상류측 펌프 장치(73)의 제1 개구(78A)를 접속한다. 배관(85B)은, 상류측 펌프 장치(73)의 제2 개구(78B)와 필터(23)의 입구(23B)를 접속한다. 배관(85C)은, 필터(23)의 출구(23C)와 하류측 펌프 장치(25)의 제1 개구(55A)를 접속한다. 배관(85D)는, 하류측 펌프 장치(25)의 제3 개구(55C)와 도 1에 나타내는 배관(9B)을 접속한다. 노즐(2)은, 하류측 펌프 장치(25)의 제3 개구(55C)에 접속하는 배관(85D, 9B)의 말단에 설치되어 있다. 귀환 배관(86)은, 하류측 펌프 장치(25)의 제2 개구(55B)와 상류측 펌프 장치(73)의 제3 개구(78C)를 접속한다.
배관(85A)에는 개폐 밸브(V11)가 설치되어 있다. 배관(85B)에는 개폐 밸브(V12)가 설치되어 있다. 배관(85C)에는 개폐 밸브(V13)가 설치되어 있다. 배관(85D)에는 개폐 밸브(V16)가 설치되어 있다. 배출 배관(30)에는 개폐 밸브(V15)가 설치되어 있다. 배관(86)에는 개폐 밸브(V14)가 설치되어 있다. 또한, 도 6은, 이해의 용이를 위해, 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 제3 개구(55C)의 위치를 도 2와 다른 형태로 표시하고 있다. 실제로는, 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 제3 개구(55C)의 위치는, 도 2, 도 3 등과 같이 구성되어 있다. 이 점, 도 1, 도 7도 마찬가지이다.
＜처리액 공급 장치(71)의 동작＞
다음에, 처리액 공급 장치(71)의 동작에 대해 설명한다. 도 7a∼도 7e는, 처리액 공급 장치(71)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[단계 T01] 준비 완료(Ready)
도 7a에 나타내는 준비 완료 공정으로부터 설명한다. 흡인 공정, 여과 공정, 퍼지 공정 및 토출 공정 등에 의해, 도 7a와 같이, 제어부(21)는, 상류측 펌프 장치(73)의 챔버 본체(75) 내 및 하류측 펌프 장치(25)의 챔버 본체(40) 내에 처리액이 흡인된 상태로 한다. 또한, 도 7a에 있어서, 개폐 밸브(V11∼V16)는 폐쇄하고 있다.
[단계 T02] 토출
도 7b는, 토출 공정을 나타내고 있다. 제어부(21)는, 개폐 밸브(V11∼V15)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V16)를 개방한 상태로, 하류측 펌프 장치(25)의 가이드 핀(41)을 좌측 방향에 전진시킨다. 이것에 의해, 하류측 펌프 장치(25)의 챔버 본체(40)에 흡인된 처리액은, 노즐(2)에 이송되어 노즐(2)로부터 처리액이 토출된다.
[단계 T03] 여과
도 7c는, 여과 공정을 나타내고 있다. 도 7b에 있어서, 상류측 펌프 장치(73)의 챔버 본체(75) 내에는, 처리액이 흡인되고 있다. 이 처리액을, 필터(23)를 통해서, 하류측 펌프 장치(25)의 챔버 본체(40)에 흡인시킨다. 즉, 제어부(21)는, 개폐 밸브(V11, V14∼V16)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V12, V13)를 개방한 상태로, 상류측 펌프 장치(73)의 가이드 핀(81)을 좌측 방향으로 전진시킴과 동시에, 하류측 펌프 장치(25)의 가이드 핀(41)을 우측 방향으로 후퇴시킨다. 이것에 의해, 상류측 펌프 장치(73)의 챔버 본체(75) 내의 처리액은, 필터(23)로 기포 등의 불순물이 제거되어, 하류측 펌프 장치(25)의 챔버 본체(40)에 이송된다.
[단계 T04] 퍼지
도 7d는, 퍼지 공정을 나타내고 있다. 제어부(21)는, 개폐 밸브(V12, V13, V15, V16)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V11, V14)를 개방한 상태로, 하류측 펌프 장치(25)의 가이드 핀(41)을 좌측 방향으로 조금 전진시킨다. 이것에 의해, 실시예 1과 같이, 제2 개구(55B)에 모인 기포를 처리액과 함께 귀환 배관(86)을 통해서, 상류측 펌프 장치(73)의 챔버 본체(75) 내에 되돌릴 수 있다. 챔버 본체(75)에 되돌려진 기포는, 다음 번 이후의 여과 공정 시에, 필터(23)로 제거된다.
[단계 T05] 흡인
도 7e는, 흡인 공정을 나타내고 있다. 제어부(21)는, 개폐 밸브(V12∼V16)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V11)를 개방한 상태로, 상류측 펌프 장치(73)의 가이드 핀(81)을 우측 방향으로 후퇴시킨다. 이것에 의해, 상류측 펌프 장치(73)의 챔버 본체(75) 내에 처리액이 흡인된다. 또, 도 7a의 준비 완료 공정과 같이 되어, 단계 T01∼T05는, 반복 실행된다.
연속 토출의 경우는, 토출 공정과 흡인 공정이 동시에 행해진다. 이 경우, 예를 들면, 토출 및 흡인 공정(단계 T02＋T05), 여과 공정(단계 T03), 퍼지(단계 T04)가 이 순서로 반복된다. 또한, 필터(23)의 벤트부(23D)로부터 기포를 배출하는 경우는, 제어부(21)는, 개폐 밸브(V11, V13, V14, V16)를 폐쇄하고 개폐 밸브(V12, V15)를 개방한 상태로, 상류측 펌프 장치(73)의 가이드 핀(81)을 좌측 방향으로 전진시킨다. 이것에 의해, 필터 본체(23E)를 통과하기 전의 기포 등의 불순물을, 배출 배관(30)을 통해서 배출할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 처리액 공급 장치(71)는, 필터(23)를 사이에 두고 2개의 펌프(상류측 펌프 장치(73) 및 하류측 펌프 장치(25))를 구비하고, 귀환 배관(86)을 통해서 하류측 펌프 장치(25)로부터 상류측 펌프 장치(73)에 처리액 및 기포를 되돌릴 수 있다. 이러한 구성에 있어서도, 하류측 펌프 장치(25)에 대해서, 실시예 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또, 제어부(21)는, 상류측 펌프 장치(73) 및 하류측 펌프 장치(25)의 다이어프램(43, 83)의 변위에 연동시켜, 상류측 펌프 장치(73) 및 하류측 펌프 장치(25)의 제1 개구(78A, 55A), 제2 개구(78B, 55B), 제3 개구(78C, 55C)에 있어서의 처리액의 유통을 제어한다. 이 제어에 의해, 상류측 펌프 장치(73)는, 제1 개구(78A)를 통해 처리액을 흡인하고, 계속해서, 흡인한 처리액을 상 경사면(50A)을 따라서 안내된 처리액 중의 기포와 함께 제2 개구(78B)를 통해 필터(23)에 송출한다. 또한, 하류측 펌프 장치(25)는, 필터(23)로 여과된 처리액을 제1 개구(55A)를 통해 흡인하고, 계속해서, 흡인한 처리액을 송출하는 과정의 초기에, 상 경사면(50A)을 따라서 안내된 처리액 중의 기포를 제2 개구(55B)를 통해 배출한다. 그 후, 저류부(48) 내의 나머지 처리액을 제3 개구(55C)를 통해 송출한다. 하류측 펌프 장치(25)의 제2 개구(55B)로부터 배출된 기포를 포함하는 처리액은, 상류측 펌프 장치(73)의 제3 개구(78C)를 통해 상류측 펌프 장치(73)에 되돌려진다.
이것에 의해, 하류측 펌프 장치(25)에 있어서, 처리액을 제3 개구(55C)로부터 저류부(48) 바깥으로 송출하기 전에, 처리액 중의 기포를 제2 개구(55B)로부터 배출할 수 있다. 또, 하류측 펌프 장치(25)에 있어서, 처리액 중의 기포는 상 경사면(50A)에 의해서 제2 개구(55B)에 안내되므로, 기포를 배출하기 위한 다이어프램(43)의 변위량을 억제할 수 있다. 그 때문에, 제3 개구(55C)로부터 송출하는 처리액량을 증가할 수 있다. 또, 상류측 펌프 장치(73)에 있어서, 처리액 중의 기포는 상 경사면(50A)(도 3, 도 4a, 도 4b 참조)에 의해서 제2 개구(78B)에 안내되므로, 제2 개구(78B)로부터 기포를 제거하는 필터(23)에 기포를 이송하기 쉽게 할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.
(1) 상술한 실시예 1에서는, 도 1과 같이, 챔버 본체(40)에 설치된 제2 개구(55B)로부터 배출 배관(29)를 통해서 처리액과 함께 기포를 배출하고 있었다. 배출 배관(29)은, 필터(23)의 상류에 되돌려도 된다. 예를 들면, 펌프(P)와 필터(23)의 사이에 설치되는, 도시하지 않은 트랩 탱크에 되돌려도 된다. 이 경우, 트랩 탱크 또는 필터(23)로 기포를 제거하고, 기포와 함께 제2 개구(55B)로부터 배출한 처리액을 재차, 하류측 펌프 장치(25)에 이송해도 된다.
(2) 상술한 각 실시예 및 변형예 (1)에서는, 저류부(48, 80)(챔버 본체(40, 75) 내)는, 원뿔대 형상으로 형성되어 있었다. 이 점, 제2 개구(55B)가 저류부(48, 80)의 최고 위치(TP)를 포함하도록, 저류부(48, 80)는, 각뿔대 형상으로 형성되어도 된다. 도 8은, 각뿔대 형상의 저류부(90)의 일례를 나타내는 도면이다. 저류부(90)(챔버 본체(40, 75)의 내부)는, 세로 방향을 따른 제1 오각형면(정오각형의 면)(91A)과 제1 오각형면(91A)보다 면적이 작고, 또한 제1 오각형면(91A)에 대해서 평행한 제2 오각형면(정오각형의 면)(91B)와, 제1 오각형면(91A)의 외연과 제2 오각형면(91B)의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면(92)으로 둘러싸여 구성되어 있다. 또한, 제1 오각형면(91A)은, 개구 부분이다. 또, 제1 오각형면(91A) 및 제2 오각형면(91B)은, 정오각형이 아니어도 된다. 또한, 본 발명의 뿔대는, 원뿔대와 각뿔대를 포함하는 것이다.
(3) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 도 9의 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제1 원형 면(49A)의 외연과 제2 원형 면(49B)의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면(50)의 단면이 직선이었다. 이 점, 도 9의 실선과 같이, 둘레면(50)의 단면은, 저류부(48, 80)로부터 챔버 본체(40, 75) 바깥을 향하는 방향으로 오목하게 되도록 호(弧) 형상의 곡선이어도 된다.
(4) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 예를 들면 도 2에 나타내는 저류부(48(80))에 있어서, 압력 센서(53)측의 제2 원형 면(49B)은, 제1 원형 면(49A)보다 직경이 작아지도록 구성되어 있었다. 이 점, 도 10과 같이, 제2 원형 면(49B)은, 제1 원형 면(49A)보다 직경이 커지도록 구성되어 있어도 된다.
(5) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 예를 들면 도 2에 나타내는 저류부(48(80))와 같이, 원뿔대로 형성되어 있었다. 이 점, 저류부(95)는, 도 11과 같이, 제1 원형 면(49A)을 사이에 두고 2개의 원뿔대로 형성되어 있어도 된다. 즉, 저류부(95)는, 제1 원형 면(49A)과, 제2 원형 면(49B)과, 제3 원형 면(49C)과, 제1 원형 면(49A)의 외연과 제2 원형 면(49B)의 외연과 제3 원형 면(49C)의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면(94)으로 둘러싸여 구성되어 있다. 제3 원형 면(49C)은, 제1 원형 면(49A)보다 직경이 작고, 제1 원형 면(49A)에 대해서 평행이며, 또한, 제1 원형 면(49A)을 사이에 두고 제2 원형 면(49B)의 반대 측에 배치되어 있다. 그리고, 제2 개구(55B)는, 저류부(48, 80)의 최고 위치를 포함하도록 배치되어 있다. 또한, 제3 원형 면(49C)은, 개구 부분이다. 이러한 저류부(95)를 갖는 챔버 본체(40, 75)는, 화살표(AR2)의 위치에서 분할하도록 2개의 부재로 구성되어 있어도 된다.
(6) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 예를 들면 도 2에 나타내는 하류측 펌프 장치(25)(상류측 펌프 장치(73))와 같이, 가이드 핀(41(81)) 등이 좌우 방향으로 이동하고 있었다. 이 점, 도 12a와 같이, 가이드 핀(41(81)) 등이 상하 방향으로 이동해도 된다. 이 경우, 챔버 본체(96)의 상부에 설치된 원뿔면 형상 또는 각뿔면 형상의 경사면(97)의 최고 위치, 즉 저류부(98)의 최고 위치에 제2 개구(55B)가 배치된다. 또, 그 최고 위치를 포함하도록 제2 개구(55B)가 배치된다. 도 12b는, 도 12a에 나타내는 화살표(AR3)로부터 본 챔버 본체(96)의 바닥부에 배치된 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)를 나타내고 있다. 또한, 본 발명의 뿔체면은, 원뿔면과 각뿔면을 포함하는 것이다.
(7) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에 있어서, 도 13a와 같이, 저류부(101)의 최고 위치(TP)가 선 형상인 경우, 혹은, 도 13b와 같이, 저류부(102)의 최고 위치(TP)가 면 형상인 경우가 있다고 한다. 이 경우, 제2 개구(55B)는, 그들 선 형상 또는 면 형상의 최고 위치(TP)를 포함하도록 형성되어도 된다. 즉, 제2 개구(55B)는, 도 13a, 도 13b에 각각 나타내는 이점 쇄선과 같이, 슬릿 형상의 개구로 형성되어도 된다.
(8) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 처리액 공급 장치(11, 71)는, 노즐(2) 및 배관(9B)을 구비하고 있지 않지만, 처리액 공급 장치(11, 71)는, 노즐(2), 배관(9A, 9B), 펌프 장치(P) 및 처리액 용기(7) 중의 적어도 어느 것을 구비해도 된다.
(9) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 도 2와 같이, 다이어프램(43)은, 롤링 다이어프램이 이용되고 있었지만, 평판 형상의 플랫 다이어프램 등의 그 외의 다이어프램이어도 된다.
(10) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 기판(W)을 유지하는 유지 회전부(3)는, 유지한 기판(W)을 회전시켰다. 기판(W)의 회전이 불필요한 경우, 유지 회전부(3)는, 기판(W)을 회전시키지 않아도 된다. 또한, 유지 회전부(3)는, 본 발명의 기판 유지부에 상당한다.
(11) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에서는, 하류측 펌프 장치(25)는, 3개의 개구(제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 제3 개구(55C))를 구비하고 있었다. 이 점, 하류측 펌프 장치(25)는, 또한, 하나 또는 2개 이상의 개구를 구비하고 있어도 된다. 상류측 펌프 장치(73)도 마찬가지이다.
(12) 상술한 각 실시예 및 변형예에 있어서의 챔버 본체(40, 75)와 다이어프램(43, 83)과의 조합을 대신하여, 도 14에 나타내는 탄성을 갖는 튜브 부재(114)를 이용해도 된다. 이 변형예에 대해 설명한다. 펌프 장치(110)는, 펌프 본체(110A), 개폐 밸브(V1∼V3)를 구비하고 있다. 펌프 본체(110A)는, 챔버 본체(112), 튜브 부재(114), 구동 기구(116), 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 제3 개구(55C)를 구비하고 있다. 또한, 개폐 밸브(V1∼V3), 제1 개구(55A), 제2 개구(55B), 및 제3 개구(55C)는, 실시예 1의 하류측 펌프 장치(25)와 같은 부호로 나타내고 있다.
튜브 부재(114)는, 중심축(CT)이 연직 자세로 배치되어, 저류부(118)(챔버 본체(112) 내)를 둘러싸도록 설치되어 있다. 또, 튜브 부재(114)는, 저류부(118)에 접하도록 설치되어 있다. 구동 기구(116)는, 튜브 부재(114)의 몸통부가 변위함으로써 저류부(118)의 용적을 변화시킨다. 제1 개구(55A) 및 제3 개구(55C)는 저류부(118)의 바닥부에 형성되어 있다. 제2 개구(55B)는 저류부(118)의 천정부, 즉, 가장 높은 위치에 형성되어 있다. 챔버(챔버 본체(112))는, 저류부(118)의 최고 위치를 향해서 높아질수록 저류부(118)의 횡단면적이 작아지는 원뿔 형상 또는 각뿔 형상의 경사면(120)을 구비하고 있다. 제2 개구(55B)는, 경사면(120)을 따라서 안내된 처리액 중의 기포를 배출한다.
이러한 구성에 의하면, 처리액 중의 기포를 챔버(33)의 제3 개구(55C)로부터 송출하는 것을 방지하면서, 경사면(120)은, 기포를 머물지 못하게, 경사면(120)을 따라서 제2 개구(55B)에 기포를 안내한다. 따라서, 챔버(33) 내로부터 기포를 배출하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 구동 기구(116)는, 모터(M1) 등으로 구동하지 않고, 수압이나 공기압을 이용해 튜브 부재(114)를 변형시키는 것이어도 된다. 또, 제2 개구(55B)는, 최고 위치를 포함하도록 형성된다.
(13) 상술한 각 실시예 및 각 변형예에 있어서, 도 2와 같이, 챔버(33)는, 중심축(CT)(도 4a 참조)이 수평 자세의 원뿔대 형상의 저류부(48)와, 다이어프램(43)과, 구동 기구(57)를 구비하고 있다. 다이어프램(43)과 구동 기구(57)를 대신하여, 도 14의 튜브 부재와 구동 기구를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 튜브 부재의 양단의 개구 중, 제1 단의 개구는, 챔버 본체(40)의 제1 원형 면(49A)과 접하도록 설치되고, 제2 단의 개구는, 폐색된다. 그리고, 구동 기구가 그 튜브 부재의 몸통부를 변위시킴으로써, 저류부(48)의 용적을 변화시켜도 된다.
본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 일탈하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있고, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아니라, 부가된 클레임을 참조해야 한다.

Claims (13)

  1. 처리액을 이송하는 펌프 장치로서:
    처리액을 수용하는 내부 공간인 저류부와, 상기 저류부에 접하는 가동 부재를 구비하고, 상기 가동 부재가 변위함으로써 상기 저류부의 용적이 변화하는 챔버;
    상기 가동 부재를 변위시키는 구동부를 포함하며;
    상기 챔버는, 상기 저류부에 연통하는 적어도 3개의 개구, 즉, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있고,
    상기 제2 개구는, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구보다 높은 위치로서, 상기 저류부의 가장 높은 위치에 있으며,
    또한, 상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지도록 상기 챔버의 상부 내벽에 경사면을 구비하고, 상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출하는, 펌프 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 개구 및 상기 제3 개구는, 상기 저류부의 바닥부에 있는, 펌프 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 챔버의 상기 저류부는, 연직 방향으로 넓어지는 제1 평면, 상기 제1 평면보다 면적이 작고, 또한 상기 제1 평면에 대해서 평행한 제2 평면, 및 상기 제1 평면의 외연과 상기 제2 평면의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면으로 둘러싸인, 중심축이 수평 자세의 뿔대 형상을 나타내고 있으며,
    상기 제1 개구 및 상기 제3 개구는, 상기 뿔대 형상의 저류부의 바닥부에 있고,
    상기 제2 개구는, 상기 뿔대 형상의 저류부의 가장 높은 위치에 있으며,
    상기 경사면은, 상기 통 형상의 둘레면의 상부에 해당하는 상기 챔버의 상부 내벽에 의해 형성되어 있는, 펌프 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가동 부재는, 상기 제1 평면상에 배치된 다이어프램인, 펌프 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 챔버의 상기 저류부는, 연직 방향으로 넓어지는 제1 원형 면, 상기 제1 원형 면보다 면적이 작고, 또한 상기 제1 원형 면에 대해서 평행한 제2 원형 면, 및 상기 제1 원형 면의 외연과 상기 제2 원형 면의 외연을 연결하는 통 형상의 둘레면으로 둘러싸인, 중심축이 수평 자세의 원뿔대 형상을 나타내고 있는, 펌프 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 개구는, 상기 챔버의 벽을 안쪽에서 바깥쪽을 향해 비스듬하게 위쪽으로 연장되어 구성되어 있는, 펌프 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 챔버의 상기 저류부의 상부는, 중심축이 연직 자세의 뿔체 형상을 나타내고 있고,
    상기 제2 개구는, 상기 뿔체 형상의 저류부의 가장 높은 위치에 있으며,
    상기 경사면은, 상기 뿔체 형상의 저류부의 뿔체면에 해당하는 상기 챔버의 상부 내벽에 의해 형성되어 있는, 펌프 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 가동 부재는, 중심축이 연직 자세로 배치되며, 상기 저류부를 둘러싸도록 설치된 탄성을 갖는 튜브 부재이고,
    상기 구동부는, 상기 튜브 부재의 몸통부를 변위시킴으로써 상기 저류부의 용적을 변화시키며,
    상기 제1 개구 및 상기 제3 개구는 상기 저류부의 바닥부에 형성되어 있고,
    상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지는 뿔체면 형상의 경사면을 구비하며,
    상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출하는, 펌프 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 개구 및 상기 제3 개구는, 상기 가동 부재의 변위에 연동시켜 유체의 유통이 제어됨으로써, 상기 제1 개구를 통해 상기 저류부 내에 처리액을 흡인하고, 상기 제3 개구를 통해 상기 저류부 내의 처리액을 송출하는 것에 이용되는, 펌프 장치.
  10. 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치로서:
    처리액을 여과하는 필터;
    상기 필터의 하류측에 설치되어 상기 필터에서 여과된 처리액을 도입하여 송출하는 하류측 펌프 장치;
    상기 하류측 펌프 장치의 구동 제어 및 처리액의 유통 제어를 행하는 제어부를 포함하고；
    상기 하류측 펌프 장치는,
    처리액을 수용하는 내부 공간인 저류부와, 상기 저류부에 접하는 가동 부재를 구비하며, 상기 가동 부재가 변위함으로써 상기 저류부의 용적이 변화하는 챔버와,
    상기 가동 부재를 변위시키는 구동부를 구비하고,
    상기 챔버는, 상기 저류부에 연통하는 적어도 3개의 개구, 즉, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되어 있으며,
    상기 제2 개구는, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구보다 높은 위치로서, 상기 저류부의 가장 높은 위치에 있고,
    또한, 상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지도록 상기 챔버의 상부 내벽에 경사면을 구비하며,
    상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출하는 것이고,
    상기 제어부는,
    상기 하류측 펌프 장치의 상기 가동 부재의 변위에 연동시켜 상기 제1 개구, 상기 제2 개구, 상기 제3 개구에서의 처리액의 유통을 제어함으로써,
    하류측 펌프 장치는,
    상기 필터에서 여과된 처리액을 상기 제1 개구를 통해 흡인하며,
    계속해서, 흡인한 처리액을 송출하는 과정의 초기에, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 상기 제2 개구를 통해 배출하고,
    그 후, 상기 저류부 내의 나머지 처리액을 제3 개구를 통해 송출하는, 처리액 공급 장치.
  11. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서:
    청구항 10에 기재된 처리액 공급 장치;
    상기 처리액 공급 장치의 상기 제3 개구에 접속하는 유로의 말단에 설치된 노즐을 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치로서:
    처리액을 여과하는 필터;
    상기 필터의 상류측에 설치되어 상기 필터에 처리액을 이송하는 상류측 펌프 장치;
    상기 필터의 하류측에 설치되어 상기 필터에서 여과된 처리액을 도입하여 송출하는 하류측 펌프 장치;
    상기 상류측 및 하류측 펌프 장치의 구동 제어 및 처리액의 유통 제어를 행하는 제어부를 포함하고;
    상기 상류측 펌프 장치와 상기 하류측 펌프 장치는, 각각이,
    처리액을 수용하는 내부 공간인 저류부와, 상기 저류부에 접하는 가동 부재를 구비하며, 상기 가동 부재가 변위함으로써 상기 저류부의 용적이 변화하는 챔버와,
    상기 가동 부재를 변위시키는 구동부를 구비하고,
    상기 챔버는, 상기 저류부에 연통하는 적어도 3개의 개구, 즉, 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구가 형성되고 있으며,
    상기 제2 개구는, 상기 제1 개구 및 상기 제3 개구보다 높은 위치로서, 상기 저류부의 가장 높은 위치에 있고,
    또한, 상기 챔버는, 상기 저류부의 가장 높은 위치를 향해서 높아질수록 상기 저류부의 상부의 횡단면적이 작아지도록 상기 챔버의 상부 내벽에 경사면을 구비하고,
    상기 제2 개구는, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 배출하는 것이며,
    상기 제어부는,
    상기 상류측 펌프 장치 및 상기 하류측 펌프 장치의 상기 가동 부재의 변위에 연동시켜, 상기 상류측 펌프 장치 및 상기 하류측 펌프 장치의 상기 제1 개구, 상기 제2 개구, 상기 제3 개구에서의 처리액의 유통을 제어함으로써,
    상기 상류측 펌프 장치는,
    처리액을 상기 제1 개구를 통해 흡인하고,
    계속해서, 흡인한 처리액을, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포와 함께 상기 제2 개구를 통해 필터에 송출하며,
    상기 하류측 펌프 장치는,
    상기 필터에서 여과된 처리액을 상기 제1 개구를 통해 흡인하고,
    계속해서, 흡인한 처리액을 송출하는 과정의 초기에, 상기 경사면을 따라서 안내된 상기 처리액 중의 기포를 상기 제2 개구를 통해 배출하며,
    그 후, 상기 저류부 내의 나머지 처리액을 제3 개구를 통해 송출하고,
    상기 하류측 펌프 장치의 상기 제2 개구로부터 배출된 기포를 포함하는 처리액은, 상기 상류측 펌프 장치의 상기 제3 개구를 통해 상기 상류측 펌프 장치에 되돌려지는, 처리액 공급 장치.
  13. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서:
    청구항 12에 기재된 처리액 공급 장치；
    상기 처리액 공급 장치의 상기 하류측 펌프 장치의 상기 제3 개구에 접속하는 유로의 말단에 설치된 노즐을 포함하는 기판 처리 장치.
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