TW201632267A - 液體輸送方法、液體輸送系統及電腦可讀取的記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於能以精簡的構成而進行液體的移送。本發明之液體輸送方法包括：流通步驟，因應將具彈性之軟管的外側加以覆蓋之軟管用框體與軟管的外表面之間的內部空間所填充之氣體的壓力，而使液體流通在軟管內；一取得步驟，取得軟管內所流通之液體的壓力大小作為第一値；另一取得步驟，取得內部空間所填充之氣體的壓力大小作為第二値；計算步驟，計算第一値與第二値之差作為第三値；以及偵測步驟，基於第三値而偵測軟管的狀態。

Description

液體輸送方法、液體輸送系統及電腦可讀取的記錄媒體
本發明係關於液體輸送方法、液體輸送系統及電腦可讀取的記錄媒體。
專利文獻1揭示一種泵。此泵包括筒體、在筒體內配置成同軸狀的軟管、連通於筒體與軟管之間的內部空間之汽缸、配置在汽缸內的活塞、將活塞加以驅動的馬達、將該內部空間內所填充之運作液體的壓力加以測定之壓力感測器。
此泵將軟管內的移送液體加以液體輸送之際，馬達驅動活塞而將壓力施予內部空間內的運作液體。如此一來，軟管經由運作液體而施有壓力。藉此，將軟管內的移送液體噴吐至軟管外。
因為液體係非壓縮性流體，所以運作液體的壓力與自軟管之移送液體的噴吐流量係約略正比。因此，藉由因應壓力感測器所測定出之運作液體的壓力而控制活塞的驅動量，使得自軟管之移送液體的噴吐流量受到控制。 ［先前技術文獻］ 〔專利文獻〕
日本特開2007－154767號公報
〔發明所欲解決之問題〕 專利文獻1所記載的泵使用液體（運作液體）作為用以使軟管運作的運作流體。因此，須要一種構造，用於防止運作液體之漏液。為了將壓力施予運作液體，亦須要活塞、馬達等比較複雜的驅動機構。
所以，本發明係說明一種能以精簡的構成而進行液體的移送之液體輸送方法、液體輸送系統及電腦可讀取的記錄媒體。 〔解決問題之方式〕
本發明之一態樣之液體輸送方法包括：流通步驟，因應將具彈性之軟管的外側加以覆蓋之軟管用框體與軟管的外表面之間的內部空間所填充之氣體的壓力，而使液體流通在軟管內；一取得步驟，取得軟管內所流通之液體的壓力大小作為第一値；另一取得步驟，取得內部空間所填充之氣體的壓力大小作為第二値；計算步驟，計算第一値與第二値之差作為第三値；以及偵測步驟，基於第三値而偵測軟管的狀態。
本發明之一態樣之液體輸送方法之中，將軟管的外側加以覆蓋之軟管用框體與軟管的外表面之間的內部空間填充有氣體。亦即，使用氣體作為用以使軟管運作的運作流體。因此，只要係將氣體供給至內部空間、且將氣體從內部空間排出的機構即可，亦可不使用活塞、馬達等比較複雜的驅動機構。因而，能以精簡的構成進行本發明之一態樣之液體輸送方法所成之液體輸送。
另外，舉例而言，內部空間內的運作氣體係高壓、且由運作氣體將壓力施予軟管的情況下，軟管潰縮變形，並且針對軟管而徑向往外地產生欲回到原本形狀之反作用力。如此一來，因為氣體係壓縮性流體，所以當徑向往外的反作用力產生在軟管，則實質上經由軟管而作用於移送液體的壓力變小。除此之外，具有軟管之變形量越大，則產生在軟管之徑向往外的反作用力越大之傾向。因而，將運作液體的壓力與自軟管之移送液體的流量係約略正比作為前提，則不易以因應運作液體的壓力而控制活塞的驅動量之專利文獻1所記載之泵的方式，而基於運作氣體的壓力掌握軟管的狀態。內部空間內的運作氣體係低壓、且潰縮狀態的軟管欲回到原本形狀而張開之情況亦相同。
於此，從外界施予軟管之運作氣體的壓力與從中央施予軟管之移送液體的壓力之差，相當於實質作用在軟管的壓力。因此，該差越大則軟管的變形量越大，並且產生在軟管之反作用力的大小一併變得越大。著眼於此現象，本發明之一態樣之液體輸送方法基於移送液體的壓力大小（第一値）與運作氣體的壓力大小（第二値）之差（第三値）而偵測軟管的狀態。因此，能使用第三値而適當偵測不易由感應器等機器直接偵測之軟管的狀態。
本發明亦可更包含：排出步驟，將氣體供給至內部空間內或將氣體從內部空間排出，以使第一値成為預定值。於此情況，自軟管之液體的噴吐流量或朝往軟管之液體的填充流量成為預定流量。當噴吐流量係預定流量時，則容易將液體均勻供給至液體供給對象。當填充流量係預定流量時，則因為液體不易過量地填充至軟管，所以能抑制軟管的損壞。
於伴隨自內部空間之氣體的排出而軟管內填充有液體之狀態下，將軟管的狀態加以偵測的步驟亦可於第三値達到預定第一閾値時偵測出朝往軟管內之液體的填充已結束。於此情況，能利用預先求取液體已填充在軟管內之預期狀態下之移送液體的壓力大小與運作氣體的壓力大小之差，而偵測出朝往軟管內之液體的填充已結束。尚且，軟管周圍的壓力越小，則軟管越從潰縮狀態欲回到原本狀態，因此促進朝往軟管內之液體的填充。此外，軟管從潰縮狀態回到原本狀態時，產生在軟管之徑向往外的反作用力變小。該反作用力能基於移送液體的壓力大小與運作氣體的壓力大小之差（第三値）而受到掌握，因此能基於該差而間接掌握朝往軟管內之液體的填充狀態。因而，能利用將軟管內填充有液體、且軟管幾乎係原本形狀時之移送液體的壓力大小與運作氣體的壓力大小之差作為第一閾値預先設定，而將充分份量的液體填充至軟管，並且一併抑制液體過量地填充在軟管內。
本發明亦可更含有：停止步驟，於第三値達到第一閾値時，停止自內部空間之氣體的排出。
伴隨朝往內部空間之氣體的供給而液體自軟管內噴吐的狀態下，將軟管的狀態加以偵測的步驟亦可於第三値達到預定的第二閾値時偵測出自軟管之液體的噴吐已結束。於此情況，能利用預先求取從軟管噴吐有液體之期望狀態下之移送液體的壓力大小與運作氣體的壓力大小之差，而偵測出自軟管之液體的噴吐已結束。尚且，軟管周圍的壓力越大，則軟管越從原本狀態成為潰縮狀態，因此促進來自軟管內之液體的噴吐。此外，軟管從原本狀態成為潰縮狀態時，產生在軟管之徑向往外的反作用力變大。該反作用力能基於移送液體的壓力大小與運作氣體的壓力大小之差（第三値）而受到掌握，因此能基於該差而間接掌握自軟管之液體的噴吐狀態。因而，能利用將軟管完全潰縮時之移送液體的壓力大小與運作氣體的壓力大小之差作為第二閾値預先設定，而噴吐幾乎總量之軟管內的液體，並且能一併抑制運作氣體的壓力過量地施予軟管。
本發明亦可更包含：停止步驟，於第三値達到第二閾値時，停止朝往內部空間之氣體的供給。
第三値未滿第二閾値時，亦可因應第三値而推測自軟管之液體的噴吐量。第三値間接表示伴隨軟管之變形而產生在軟管的反作用力，且自軟管之液體的噴吐量因應該反作用力而變化。因此，能利用計算第三値而得到噴吐量的推測値。
本發明之其它態樣之液體輸送系統包括泵、第一及第二壓力測定部、控制部，其中，泵具有：軟管，具彈性且流通移送對象的液體；軟管用框體，覆蓋軟管的外側，且利用與軟管的外表面之間的內部空間而保持氣體；以及供給排出部，施行朝往內部空間之氣體的供給與自內部空間之氣體的排出。第一壓力測定部將流通在軟管內之液體的壓力大小加以測定，第二壓力測定部將內部空間之氣體的壓力大小加以測定。控制部執行：計算處理，將由第一壓力測定部測定之壓力大小即第一値與由第二壓力測定部測定之壓力大小即第二値之差作為第三値計算；以及偵測處理，基於第三値而偵測軟管的狀態。
本發明之其它態樣之液體輸送系統能與上述方法同樣地藉由精簡的構成而進行液體的移送。
本發明之其它態樣之電腦可讀取的記錄媒體記錄有用以使液體輸送系統執行上述方法的程式。本發明之其它態樣之電腦可讀取的記錄媒體能與上述方法同樣地藉由精簡的構成而進行液體的移送。本說明書之中，電腦可讀取的記錄媒體包含非暫時性的有形媒體（non-transitory computer recording medium）（例如各種主記憶裝置或補助記憶裝置）、傳播訊號（transitory　computer　recording medium）（例如可經由網路而提供的數據訊號）。 〔發明之效果〕
若依據本發明之液體輸送方法、液體輸送系統及電腦可讀取的記錄媒體，則能以精簡的構成而進行液體的移送。
〔實施發明之較佳形態〕 以下參照圖式說明本發明之實施形態，但以下之本實施形態係用以說明本發明之範例，非意圖將本發明限定為以下內容。說明之中，對具有相同元件或相同功能之元件使用相同符號，且省略重複的說明。
〔基板處理系統之構成〕基板處理系統1包括塗布顯影裝置2與曝光裝置3。曝光裝置3施行光阻膜的曝光處理。具體而言，藉由浸液曝光等方法將能量射線照射至光阻膜（感光性覆膜）的曝光對象部分。就能量射線而言，例如列舉ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、g線、i線、極端紫外線（EUV：Extreme Ultraviolet）。
塗布顯影裝置2於曝光裝置3所行之曝光處理前，在晶圓W（基板）的表面施行將光阻膜加以形成的處理，且於曝光處理後施行光阻膜的顯影處理。本實施形態之中，晶圓W呈圓板狀，但亦可使用圓形的一部份缺角、或多角形等呈圓形以外形狀之晶圓。晶圓W亦可係其它各種基板，例如半導體基板、玻璃基板、光罩基板、FPD（Flat Panel Display；平板顯示器）基板。
如圖1～圖3所示，塗布顯影裝置2包括載具區塊4、處理區塊5、介面區塊6。載具區塊4、處理區塊5、及介面區塊6係在水平方向排列。
載具區塊4具有載具台12與搬入搬出部13。載具台12將多個載具11加以支持。載具11例如將多片晶圓W以密封狀態收容、且在側面11a側具有用以將晶圓W取出置入的開閉門（未圖示）（參照圖3）。載具11係以側面11a面向搬入搬出部13側的方式，在載具台12上設置成自由裝卸。
搬入搬出部13位在載具台12與處理區塊5之間。搬入搬出部13具有：多個開閉門13a，分別對應於載具台12上的多個載具11。藉由同時開放側面11a的開閉門與開閉門13a，使載具11內與搬入搬出部13內連通。搬入搬出部13內建有傳遞臂A1。傳遞臂A1從載具11取出晶圓W而交給處理區塊5，且從處理區塊5接取晶圓W而交回載具11內。
處理區塊5具有BCT模組14、COT模組15、TCT模組16、DEV模組17。BCT模組14係下層膜形成模組。COT模組15係光阻膜形成模組。TCT模組16係上層膜形成模組。DEV模組17係顯影處理模組。此等模組係從底面側依DEV模組17、BCT模組14、COT模組15、TCT模組16之順序排列。
BCT模組14係構成為在晶圓W的表面上形成下層膜。BCT模組14內建有多個塗布單元（未圖示）、多個熱處理單元（未圖示）、將晶圓W搬送至此等單元的搬送臂A2。塗布單元係構成為將下層膜形成用塗布液塗布在晶圓W的表面。熱處理單元係構成為例如藉由熱板加熱晶圓W，且將加熱後的晶圓W例如藉由冷卻板加以冷卻而施行熱處理。就BCT模組14之中所施行的熱處理之具體例而言，例舉用以使塗布液硬化而成為下層膜之加熱處理。
COT模組15係構成為在下層膜上形成熱固性兼感光性的光阻膜。COT模組15內建有多個塗布單元U1、多個熱處理單元U2、將晶圓W搬送至此等單元的搬送臂A3（參照圖2及圖3）。塗布單元U1係構成為將光阻膜形成用處理液（光阻劑）塗布在下層膜之上。熱處理單元U2係構成為例如藉由加熱板加熱晶圓W，且將加熱後的晶圓W例如藉由冷卻板加以冷卻而施行熱處理。就COT模組15之中施行的熱處理之具體例而言，例舉用以使塗布液硬化而成為光阻膜的加熱處理（PAB：Pre Applied Bake）。
TCT模組16係構成為在光阻膜上形成上層膜。TCT模組16內建有多個塗布單元（未圖示）、多個熱處理單元（未圖示）、將晶圓W搬送至此等單元之搬送臂A4。塗布單元係構成為將上層膜形成用塗布液塗布在晶圓W的表面。熱處理單元係構成為例如藉由加熱板加熱晶圓W，且將加熱後的晶圓W例如藉由冷卻板加以冷卻而施行熱處理。就TCT模組16之中施行的熱處理之具體例而言，例舉用以使塗布液硬化而成為光阻膜的加熱處理。
DEV模組17係構成為施行已曝光之光阻膜的顯影處理。DEV模組17內建有多個顯影單元（未圖示）、多個熱處理單元（未圖示）、將晶圓W搬送至單元之搬送臂A5、不經過此等單元而搬送晶圓W之直接搬送臂A6。顯影單元係構成為部分性地去除光阻膜而形成光阻圖案。熱處理單元例如藉由加熱板加熱晶圓W，且將加熱後的晶圓W例如藉由冷卻板加以冷卻而施行熱處理。就DEV模組17之中施行的熱處理的具體例而言，例舉顯影處理前的加熱處理（PEB：Post Exposure Bake）、顯影處理後的加熱處理（PB：Post Bake）等。
處理區塊5內的載具區塊4側設有棚板單元U10（參照圖2及圖3）。棚板單元U10以從底面橫跨至TCT模組16的方式設置，且劃分為在上下方向排列的多個格室。棚板單元U10的附近設有昇降臂A7。昇降臂A7在棚板單元U10的格室之間使晶圓W昇降。
處理區塊5內的介面區塊6側設有棚板單元U11（參照圖2及圖3）。棚板單元U11以從底面橫跨至DEV模組17的上部的方式設置，且劃分為在上下方向排列的多個格室。
介面區塊6內建有傳遞臂A8，且連接於曝光裝置3。傳遞臂A8構成為取出棚板單元U11的晶圓W而交給曝光裝置3，且從曝光裝置3接取晶圓W而交回棚板單元U11。
〔塗布單元之構成〕然後，參照圖4進一步詳細說明塗布單元（塗布裝置）U1。塗布單元U1如圖4所示，包括旋轉固持部20、驅動部30、泵裝置200、控制部50。
旋轉固持部20具有旋轉部21、固持部23。旋轉部21具有往上方突出的軸桿22。旋轉部21例如將電動馬達等作為動力源而使軸桿22旋轉。固持部23設在軸桿22的前端部。在固持部23上配置晶圓W。固持部23例如藉由吸附等而將晶圓W固持為約略水平。亦即，旋轉固持部20於晶圓W的姿態係約略水平之狀態下，使晶圓W繞著相對於晶圓W的表面垂直的軸（旋轉軸）旋轉。本實施形態之中，旋轉軸穿通呈圓形之晶圓W的中心，因此亦為中心軸。本實施形態如圖4所示，旋轉固持部20使晶圓W旋轉成從上方觀察為順時針旋轉。
驅動部30構成為將噴嘴N加以驅動。驅動部30具有導引軌31、滑塊32、臂33。導引軌31在旋轉固持部20（晶圓W）的上方沿水平方向而延伸。滑塊32以能沿導引軌31而往水平方向移動的方式連接於導引軌31。臂33以能在上下方向移動的方式連接於滑塊32。臂33的下端連接有噴嘴N。
驅動部30例如由電動馬達等動力源（未圖示），使滑塊32及臂33移動，且伴隨於此而使噴嘴N移動。俯視下，噴嘴N於塗布液噴吐時，沿晶圓W的徑向而移動在晶圓W的旋轉軸所正交的直線上。
泵裝置200接收來自控制部50的控制信號，將塗布液從液體源（例如後述的液體瓶B）液體輸送至噴嘴N，且自噴嘴N噴吐至晶圓W的表面Wa。詳見後述，泵裝置200、噴嘴N、液體源係液體供給系統40之元件，用以將塗布液供給至目標物（本實施形態為晶圓W）。
噴嘴N朝向晶圓W的表面Wa而往下方開口。塗布液係用以在晶圓W的表面Wa形成塗布膜R（參照圖4）而使用的液體。就塗布液而言，例如列舉用以形成光阻圖案之光阻液、用以形成反射防止膜（例如下層防反射塗（BARC）膜、含矽防反射塗（SiARC）膜）之液體等。當噴吐在晶圓W的表面Wa之處理液乾燥時，則如圖4所示，塗布膜R形成在晶圓W的表面Wa。
控制部50由一個或多個控制用電腦構成，且控制塗布單元U1。控制部50具有：顯示部（未圖示），將控制條件的設定畫面加以顯示；輸入部（未圖示），輸入控制條件；以及讀取部（未圖示），從電腦可讀取的記錄媒體讀取程式。記錄媒體記錄有用以使塗布單元U1執行塗布處理的程式。此程式係由控制部50的讀取部所讀取。就記錄媒體而言，例如亦可係半導體記憶體、光記錄碟、磁性記錄碟、光磁性記錄碟。控制部50因應輸入於輸入部之控制條件與由讀取部所讀取之程式而控制塗布單元U1，使塗布單元U1執行塗布處理。
〔液體供給系統之構成〕參照圖5說明液體供給系統40之構成。液體供給系統40如圖5所示，包括液體瓶B、液體槽T1、T2、泵100、過濾裝置F、配管（液體輸送線）D1～D6、閥V1～V7、壓力感測器（壓力測定部）PS1、PS2、噴嘴N、控制部C。
配管D1的上游端連接於N2 氣體源。配管D1的下游端以位在液體瓶B的上蓋附近之方式連接於液體瓶B的上蓋部分。液體瓶B係作為塗布液的供給源（液體源）而發揮功能。配管D1上設有閥V1。閥V1係氣控閥，利用空氣而使（ON/OFF）活門開閉。
配管D2的上游端以位在液體瓶B的下底附近之方式連接於液體瓶B的上蓋部分。配管D2的下游端以位在靠近液體槽T1的上蓋之方式連接於液體槽T1的上蓋部分。液體槽T1係作為將從液體瓶B排出之塗布液加以暫時貯存的貯存部而發揮功能。
配管D3的上游端連接於液體槽T1的下底部分。配管D3的下游端連接於噴嘴N。配管D3上從上游側依順序連接有閥V2、過濾裝置F、液體槽T2、閥V3、泵100、壓力感測器PS1、閥V4、及閥V5。
閥V2～V5係與閥V1相同的氣控閥。閥V5亦可具有將自噴嘴N噴吐之塗布液的流量控制為預定大小的功能（流量控制功能）。閥V5亦可具有於自噴嘴N之塗布液的噴吐停止之際將噴嘴N內的塗布液加以抽吸之功能（回吸功能），以使塗布液不滯留在噴嘴N。
過濾裝置F係將去除塗布液所含的微粒等異物之濾器設在框體內者。液體槽T2移除自過濾裝置F的出口排出之塗布液內所殘存的氣泡。詳見後述，泵100抽吸液體槽T2內的塗布液而朝向噴嘴N送出。壓力感測器PS1測定流通在泵100（後述之軟管102）之塗布液的壓力（液壓）。壓力感測器PS1將表示已測定的液壓値之信號傳送至控制部C。
配管D4的上游端連接於過濾裝置F的排氣口。配管D4的下游端接通至系外（系統外）。因此，塗布液通過過濾裝置F之際，自塗布液分離之氣體經由配管D4而排出至系外。配管D4上設有閥V6。閥V6係與閥V1相同的氣控閥。
配管D5的上游端連接於液體槽T2的排氣口。配管D5的下游端係在閥V6的下游側連接於配管D4。因此，液體槽T2之中自塗布液分離之氣體經由配管D5而排出至系外（系統外）。配管D5上設有閥V7。閥V7係與閥V1相同的氣控閥。
配管D6的一端連接於泵100（後述之軟管用框體104）。配管D6的另一端連接於電動氣動調節器（供給排出部）RE。電動氣動調節器RE具有基於來自控制部C的控制信號而進行開閉動作之電磁活門。電動氣動調節器RE因應電磁活門的開啟程度而從空氣源吸入空氣或將空氣排出至外部。藉此，電動氣動調節器RE調節泵100內（後述之內部空間V內）的空氣壓力（氣壓）。配管D6上設有壓力感測器PS2。壓力感測器PS2測定泵100內（後述之內部空間V內）的空氣壓力（氣壓）。壓力感測器PS2將表示已測定的液壓値之信號傳送至控制部C。
控制部C由一個或多個控制用電腦構成，且控制電動氣動調節器RE。控制部C具有：顯示部（未圖示），將控制條件的設定畫面加以顯示；輸入部（未圖示），輸入控制條件；以及讀取部（未圖示），從電腦可讀取的記錄媒體讀取程式。記錄媒體紀錄有用以執行泵100所成之液體輸送處理的程式。此程式由控制部C的讀取部所讀取。就記錄媒體而言，例如亦可係半導體記憶體、光記錄碟、磁性記錄碟、光磁性記錄碟。控制部C因應於輸入部所輸入之控制條件與由讀取部所讀取之程式而控制電動氣動調節器RE，使泵100執行液體輸送處理。
〔泵之構成〕然後，參照圖6及圖7說明泵100之構成。泵100如圖6所示，具有軟管102、軟管用框體104、上述電動氣動調節器RE。
軟管102具有可撓性及彈性。亦即，軟管102具有當從內側或外側給予外力時欲回到原本形狀之性質。軟管102例如亦可由氟素樹脂而構成。軟管102的一端連接於閥V3（參照圖5）。軟管102的另一端連接於壓力感測器PS1（參照同圖）。亦即，軟管102構成配管D3的一部分。軟管102如圖6及圖7所示，包含厚壁部102a與薄壁部102b。
厚壁部102a呈圓筒狀。厚壁部102a的外徑例如亦可係12.7mm左右。厚壁部102a的內徑例如亦可係9.5mm左右。厚壁部102a的壁厚例如亦可係1.6mm左右。
薄壁部102b在一對厚壁部102a之間延伸。亦即，薄壁部102b的兩端部分別連接有厚壁部102a。薄壁部102b的壁厚例如亦可係0.2mm左右。
薄壁部102b如圖7所示，具有凹槽102c。凹槽102c沿軟管102的中心軸（軟管102的延展方向）而延伸。凹槽102c朝向軟管102的中心軸側（軟管102的內側）而凹陷。薄壁部102b（軟管102）亦可具有多個凹槽102c。本實施形態之中，薄壁部102b（軟管102）具有三個凹槽102c。此等三個凹槽102c如圖7（b）所示，以在軟管102的周方向約略相同間隔之方式配置。亦即，本實施形態之薄壁部102b在其周方向，呈凹部與凸部逐個以約略相同間隔排列的形狀。
回到圖6，軟管用框體104呈圓筒狀。軟管用框體104以覆蓋軟管102外側的方式收容軟管102的一部分。軟管用框體104沿軟管102的中心軸（軟管102的延展方向）而與軟管102同軸狀延伸。換言之，軟管102貫穿軟管用框體104而延伸。軟管102的薄壁部102b位在軟管用框體104內。軟管102的外表面與軟管用框體104之間構成有將氣體（空氣）加以保持的內部空間V。軟管用框體104連接有配管D6的一端。藉此，朝往內部空間V之氣體的供給與自內部空間V之氣體的排出係藉由電動氣動調節器RE而施行。
〔泵裝置〕本實施形態之中，構成以上說明之液體供給系統40的一部份元件，以圖5所示的方式構成液體輸送系統60。就構成液體輸送系統60的元件而言，例如含有泵100、過濾裝置F、控制部C、壓力感測器PS1、PS2、液體槽T2、電動氣動調節器RE、閥V2～V4，V6、V7、配管D3的一部分、及配管D4、D5。泵裝置200具有圖8所示之框體202、構成液體輸送系統60之各元件。
框體202如圖8所示，具有主體部202a、細長部202b。主體部202a及細長部202b係構成為一體。主體部202a呈長方體狀。主體部202a包含：一對主面S1，與其它面相比而言面積較大；一對側面S2；以及一對端面S3。主體部202a至少收容泵元件中過濾裝置F、控制部C、壓力感測器PS1、PS2、液體槽T2、及電動氣動調節器RE。
細長部202b從主體部202a的側面S2朝向外界直線狀延伸。本實施形態之中，細長部202b的延展方向係沿著一對側面S2的相向方向。但是，細長部202b的延展方向不限於此，亦可係沿著與一對主面S1的相向方向交叉或正交之方向。細長部202b於主面S1的相向方向的厚度小於主體部202a於該相向方向的厚度。細長部202b至少收容泵元件中的泵100。泵100以沿細長部202b的延展方向延伸的方式配置在細長部202b內。
主體部202a的端面S3設有連接部204a～204e。在泵裝置200的外部，連接部204a與位在泵裝置200之上游側的配管（配管D1、D2、配管D3中位在泵裝置200之上游側的部分）連接。位在上游側之該配管構成出將液體瓶B與泵裝置200連接之上游側的液體輸送線（第一液體輸送線）。因此，來自液體槽T1的塗布液，經由連接部204a而導入泵裝置200內。
在泵裝置200的外部，連接部204b與位在泵裝置200之下游側的配管（配管D3中位在泵裝置200之下游側的部分）連接。位在下游側的該配管構成出將泵裝置200與噴嘴N連接之下游側的液體輸送線（第二液體輸送線）。
泵裝置200中延伸在連接部204a與連接部204b之間的配管（配管D3的一部分），構成出延伸在泵裝置200內之液體輸送線（第三液體輸送線）。亦即，連接部204a與連接部204b係在泵裝置200的內部與延伸在泵裝置200內之該液體輸送線連接。該液體輸送線的一部分係由軟管102構成。因此，從泵100噴吐向下游側（噴嘴N側）的塗布液經由連接部204b而排出至泵裝置200外。
在泵裝置200的外部，連接部204c經由未圖示之配管而連接至系外（系統外）。在泵裝置200的內部，連接部204c與配管D4的下游端連接。因此，過濾裝置F內的氣體或液體槽T2內的氣體，經由配管D4、D5、及連接部204c而排出泵裝置200外。
在泵裝置200的外部，連接部204d經由未圖示之配管而與空氣源連接。在泵裝置200的外部，連接部204e經由未圖示之配管而連接至系外（系統外）。在泵裝置200的內部，連接部204d、204e分別經由未圖示之配管而與電動氣動調節器RE連接。因此，來自空氣源的空氣經由連接部204d而導入電動氣動調節器RE內。電動氣動調節器RE內的空氣經由連接部204e而排出至電動氣動調節器RE外（泵裝置200外）。
〔液體供給系統之動作〕然後，說明液體供給系統40之動作。
（1）噴吐動作首先，參照圖9～圖11及圖12（a），說明使塗布液自噴嘴N噴吐之動作（噴吐動作）。軟管102內填充有塗布液之狀態下，控制部C使閥V1～V3、V6、V7封閉，使閥V4、V5開放，並且一併使此電動氣動調節器RE動作而將空氣供給至內部空間V內（參照圖12（a）的流程S11）。藉此，內部空間V內的壓力昇高，位在內部空間V內的軟管102受到氣壓所壓潰，其中尤其薄壁部102b受到氣壓所壓潰。當軟管102（薄壁部102b）受到壓潰時，則如圖10所示，軟管102（薄壁部102b）的凹槽102c彼此靠近或抵接。如此一來，則軟管102（薄壁部102b）內的體積變小，因此軟管102內的塗布液被擠出至開放的閥V4、V5側。於是，當噴嘴N位在晶圓W上時，則塗布液從噴嘴N朝向晶圓W的表面Wa噴吐。
軟管102之噴吐動作之際，控制部C控制電動氣動調節器RE，以使自軟管102之塗布液的噴吐流量約略固定（參照圖12（a）的流程S12）。具體而言，當控制部C從壓力感測器PS1接收値，則以使該接收的値維持預定目標値的方式控制電動氣動調節器RE，並調節內部空間V內的壓力。此時，塗布液從軟管102內排出，隨而軟管102受到壓潰，因此產生在軟管102之往外的反作用力逐漸變大。因而，為了將自軟管102之塗布液的噴吐流量定為約略固定，以因應於反作用力之增加而內部空間V內的氣壓變大的方式，藉由控制部C控制電動氣動調節器RE（參照圖11）。
另外，軟管102周圍的壓力越大，軟管102越從原本狀態成為潰縮狀態，因此促進自軟管102內之塗布液的噴吐。此外，軟管102從原本狀態成為潰縮狀態時，產生在軟管102之徑向往外的反作用力變大。該反作用力能基於內部空間V內之空氣壓的大小（壓力感測器PS2的値）與塗布液之液壓的大小（壓力感測器PS1的値）之差δ1（參照圖11）而加以掌握，因此能基於差δ1而間接掌握自軟管102之塗布液的噴吐狀態。於此，控制部C從壓力感測器PS1、PS2接收各自的値（參照圖12（a）的流程S13）。然後，控制部C由從壓力感測器PS1、PS2各者接收的値計算差δ1（參照同流程S14），且判定差δ1是否係預定閾値以上（參照同流程S15）。控制部C判定出差δ1係預定閾値以上之情況下，控制部C將自軟管102之塗布液的噴吐已結束、且軟管102已過度潰縮之事項偵測作為軟管102的狀態，並且停止電動氣動調節器RE的動作（參照同流程S16）。因此，能利用將軟管102完全潰縮時之塗布液的壓力大小與內部空間V內之空氣壓的壓力大小之差預先設定為閾値，而將軟管102內之幾乎總量的塗布液加以噴吐，並且抑制氣壓過量地施予軟管102。另一方面，控制部C判定出差δ1未滿預定閾値之情況下，回到流程S12。另外，流程S12、S13亦可於軟管102中施行噴吐動作期間的任意時機進行。
（2）補充動作其次，參照圖13、圖14及圖12（b），說明將塗布液補充至軟管102內的動作（補充動作）。軟管102內係空蕩狀態或軟管102內未充分填充塗布液的狀態下，控制部C使閥V1～V3開放且使閥V4～V7封閉，並且一併使電動氣動調節器RE動作而將空氣從內部空間V內排出（參照圖12（b）的流程S21）。具體而言，控制部C藉由電動氣動調節器RE而調節內部空間V內的氣壓，以使內部空間V內之氣壓的大小變得小於產生在軟管102之往外的反作用力的大小，亦即壓力感測器PS2顯示負値。來自N2 氣體源的N2 氣體經由配管D1而流入液體瓶B，液體瓶B內的塗布液經由配管D2而被移送至液體槽T1內。液體槽T1內的塗布液流通在過濾裝置F後，更進一步被移送至液體槽T2內。而且，液體槽T2內的塗布液供給至軟管102內。
軟管102之補充動作之際，控制部C控制電動氣動調節器RE，以使朝往軟管102之塗布液的補充流量成為約略固定（參照圖12（b）的流程S22）。具體而言，當控制部C從壓力感測器PS1接收値，則以使該接收的値維持預定目標値的方式控制電動氣動調節器RE，並調節內部空間V內的壓力。此時，塗布液供給至軟管102內，隨而軟管102回到原本形狀，因此產生在軟管102之往外的反作用力逐漸變小（參照圖14）。因而，為了將朝往軟管102之塗布液的補充流量定為約略固定，以因應反作用力之減少而內部空間V內的氣壓變小的方式，藉由控制部C而控制電動氣動調節器RE（參照同圖）。
另外，軟管102周圍的壓力變得越小，軟管102越從潰縮狀態回到原本狀態，因此促進朝往軟管102內之塗布液的填充。此外，軟管102欲從潰縮狀態回到原本狀態時，產生在軟管102之徑向往外的反作用力變小。該反作用力能基於軟管102內之塗布液的液壓（壓力感測器PS1的値）與內部空間V內的氣壓（壓力感測器PS2的値）之差δ2（參照同圖）而加以掌握，因此能基於差δ2而間接掌握朝往軟管102內之塗布液的填充狀態。於此，控制部C從壓力感測器PS1、PS2接收各自的値（參照圖12（b）的流程S23）。然後，控制部C由從壓力感測器PS1、PS2各者接收的値計算差δ2（參照同流程S24），且判定差δ2是否係預定閾値以上（參照同流程S25）。控制部C判定出差δ2係預定閾値以上之情況下，控制部C將軟管102的狀態偵測為軟管102內充分填充有塗布液，並且停止電動氣動調節器RE的動作（參照同流程S26）。因此，能利用將軟管102內填充有塗布液且軟管102幾乎係原本形狀時之塗布液的壓力大小與內部空間V內的空氣壓的大小之差預先設定為閾値，而將充分量之塗布液填充在軟管102，並且抑制塗布液過量地填充在軟管102內。另一方面，控制部C判定出差δ2未滿預定閾値之情況下，回到流程S22。另外，流程S22、S23亦可於軟管102中之施行補充動作期間的任意時機進行。
（3）排出動作其次，參照圖15說明從軟管102內排出塗布液之動作（排出動作）。排出動作將軟管102內的塗布液排出至上游側，此點與噴吐動作相異，但於其它點係與噴吐動作共通。排出動作亦可例如於軟管102內的塗布液混入有氣泡之情況施行。
軟管102內填充有塗布液之狀態下，控制部C使閥V3、V7開放且使閥V1、V2、V4～V6閉塞，並且一併藉由電動氣動調節器RE而將空氣供給至內部空間V內。藉此，內部空間V內的壓力昇高，位在內部空間V內的軟管102因氣壓而受到壓潰，其中尤其薄壁部102b受到氣壓所壓潰。當軟管102（薄壁部102b）受到壓潰時，軟管102（薄壁部102b）的凹槽102c彼此靠近或抵接（參照圖10）。如此一來，則軟管102（薄壁部102b）內的體積變小，因此軟管102內的塗布液被擠出至已開放的閥V3側。於是，塗布液回到液體槽T2。因為閥V7已開放，所以塗布液混入有氣泡之情況下，氣體經由配管D4、D5而排出至系外（系統外）。
排出動作之際亦與施行噴吐動作之情況相同，亦能以自軟管102之塗布液的排出流量係約略固定的方式控制。排出動作之際亦與施行噴吐動作之情況相同，亦能於差δ1（參照圖11）係預定閾値以上之情況下，偵測出軟管102的狀態係過度潰縮，並且停止電動氣動調節器RE的動作。
〔作用〕如同以上之本實施形態之中，電動氣動調節器RE在內部空間V供給及排出氣體，藉以將軟管102周圍加壓或減壓。因此，軟管102周圍受到加壓時，軟管102潰縮，而將軟管102內的塗布液（液體）擠出至軟管102外。另一方面，軟管102周圍受到減壓時，軟管102膨脹，將塗布液填充在軟管102內。與伸縮泵或隔膜泵相較，軟管102之中塗布液容易滯流的狹窄空間少。因此，能抑制塗布液之滯留。因而，塗布液中的微粒濃度不易昇高。除此之外，本實施形態之中，為了塗布液之移送而使氣壓作用於軟管102。因此，與使液壓作用於軟管102之情況相較，能使構成精簡化。
本實施形態之中，軟管102具有沿其中心軸延伸且朝向中心軸側凹陷的凹槽102c。因此，凹槽102c的存在使軟管102中凹槽102c附近容易變形。因而，當軟管102周圍受到加壓或減壓，則凹槽102c的附近領先其它部分而往軟管102的徑向潰縮或張開。如上所述，具有凹槽102c之軟管102在凹槽102c的附近軟管102容易因應其周圍的氣壓而連續變形，能抑制軟管102突然變形。
另外，軟管102未貫穿軟管用框體104之情況下，軟管用框體104的出入口須要用以連接軟管102與其它液體輸送線之連接構件。因此，會有在連接構件之中產生狹窄空間之疑慮。然而，本實施形態之中，軟管102貫穿軟管用框體104而延伸，並且軟管102的薄壁部102b位在軟管用框體104內。因此，不須要如同上述之連接構件，且在軟管用框體104的內外邊界不產生軟管102的接縫，因此軟管102及軟管102所至少構成出一部分的液體輸送線不易生成狹窄空間。因而，能進一步抑制塗布液的滯留。
本實施形態之中，軟管102具有三個凹槽102c，且三個凹槽102c各者在軟管102的周方向配置為約略相同間隔。因此，當軟管102周圍受到加壓，則在軟管102的周方向使軟管102約略均勻地潰縮。因而，軟管102不易局部大幅變形而在軟管102產生過量應力。此外，軟管102具有三個凹槽102c，因此能確保軟管102的變形量，並達成軟管102的小型化。另外，當軟管102的凹槽102c係二個以下，則具有加壓軟管102周圍之際軟管102的壁彼此會整體上抵接，且液體輸送流量的控制變困難的傾向。當軟管102的凹槽102c係四個以上，則軟管102不易潰縮，因此為了解決此事而有軟管102大型化之傾向。
本實施形態之中，將軟管102的外側加以覆蓋之軟管用框體104與軟管102的外表面之間的內部空間V填充有空氣（氣體）。亦即，使用空氣作為用以使軟管102運作的運作流體。因此，只要係將空氣供給至內部空間V，且從內部空間V排出空氣之機構即可，亦可不使用活塞或馬達等比較複雜的驅動機構。因而，能以精簡的構成進行塗布液的液體輸送。
另外，舉例而言，內部空間V內的運作氣體係高壓、且由運作氣體將壓力施予軟管102之情況下，軟管102潰縮變形，並且針對軟管102而徑向往外地產生欲回到原本形狀之反作用力。如此一來，因為空氣係壓縮性流體，所以當徑向往外的反作用力產生在軟管102，則實質上經由軟管102而作用在移送液體的壓力變小。除此之外，具有軟管102的變形量越大，則產生在軟管102之徑向往外的反作用力越大之傾向。因而，運作氣體的壓力與移送液體的流量之間無正比，因此不易基於運作氣體的壓力而掌握軟管102的狀態。內部空間V內的運作氣體係低壓、且潰縮狀態之軟管102欲回到原本形狀而張開之情況亦相同。
於此，從外界施予軟管102之運作氣體的壓力與從中央施予軟管102之移送液體的壓力之差，相當於實質作用在軟管102的壓力。因此，該差越大則軟管102的變形量越大，並且產生在軟管102之反作用力的大小一併變得越大。著眼於此現象，本實施形態基於移送液體的壓力大小與運作氣體的壓力大小之差δ1、δ2，而偵測軟管102的狀態。因此，能使用差δ1、δ2而適當偵測出不易由感測器等機器直接偵測之軟管102的狀態。
本實施形態將氣體供給至內部空間V內或將氣體從內部空間V排出，以使壓力感測器PS1的値維持預定目標値（約略固定的値）。此情況下，自軟管102之塗布液的噴吐流量或朝往軟管102之塗布液的填充流量係約略固定。當噴吐流量係約略固定時，則容易對晶圓W的表面Wa均勻供給塗布液。當填充流量係約略固定，則不易有大量的塗布液忽然填充至軟管102，因此能抑制軟管102的損壞。
〔其它實施形態〕以上，已詳細說明本發明的實施形態，但亦可在本發明的主旨範圍內將各種變形增添至上述實施形態。舉例而言，亦可將二個泵裝置200組合作為一組泵裝置套組（set）而利用。此時，視二個泵裝置的組合方式，有時會有一組泵裝置套組顯得佔空間之情況。於此，如圖16所示，亦可於二個泵裝置200的主體部202a彼此不重疊的狀態下，將一泵裝置200的細長部202b與其它泵裝置的細長部202b重疊而構成為一組泵裝置套組。此情況下，雖然有過長的疑慮但厚度薄的細長部202b彼此重疊。因此，能抑制一組泵裝置套組的厚度並且就整體而言達成小型化。
另外，內部空間V內的壓力越昇高、軟管102越受到壓潰，則自軟管102之塗布液的噴吐量越變大。同樣地，內部空間V內的壓力越昇高、軟管102越受到壓潰，則軟管102越欲回到原本形狀，因此產生在軟管102之徑向往外的反作用力的大小越變大。因此，差δ1未滿預定閾値之情況（軟管102完全潰縮前的狀態之情況）下，如圖17所示，反作用力與噴吐量之間，存有當一者增加時則另一者亦增加之正相關性。因而，亦可藉由預先以實驗求出反作用力與噴吐量之間的關係，而基於差δ1的値推測從軟管102噴吐之塗布液的噴吐量。再者，亦可基於時間的經過所伴隨之噴吐量的變化（反作用力的變化），而基於差δ1的値推測從軟管102噴吐之塗布液的噴吐流量。亦即，能基於差δ1而將噴吐量或噴吐流量加以偵測而作為軟管102的一個狀態。在當初存在於軟管102內之塗布液的量已知之情況下，能基於差δ1而將軟管102內之中塗布液的殘量加以偵測而作為軟管102的一個狀態。
本實施形態之中，於噴吐動作、補充動作、及排出動作各動作，以壓力感測器PS1的値係約略固定的方式設定目標値，但亦可使用與時間一起變化的預定目標値。或者，亦可不施行如此控制。此等情況亦能基於差δ1、δ2而偵測軟管102的狀態。
本實施形態之中，於噴吐動作之際，已將軟管102完全潰縮時之塗布液的壓力大小與內部空間V內的空氣壓的壓力大小之差預先設定為閾値，但亦可將軟管102完全潰縮前之該差設定為閾値。此情況下，亦能偵測出自軟管102的預定量之液體噴吐已結束。
本實施形態之中，補充動作之際，已將軟管102幾乎係原本狀態時之塗布液的壓力大小與內部空間V內的空氣壓的壓力大小之差預先設定為閾値，但只要能抑制塗布液過量地填充在軟管102內，亦可將軟管102係其它狀態時之該差設定為閾値。此情況下，亦能偵測出軟管102內的預定量之液體填充已結束。
本實施形態藉由電動氣動調節器RE而將空氣供給至內部空間V內，但只要係氣體亦可使用空氣以外者（例如化學上反應性低的惰性氣體或氮）。
本實施形態係將本發明應用於具有COT模組15之塗布單元U1，但亦可將本發明應用於塗布單元U1以外者。
控制部50亦可兼為控制部C，控制部C亦可兼為控制部50。
1‧‧‧基板處理系統
2‧‧‧塗布顯影裝置
3‧‧‧曝光裝置
4‧‧‧載具區塊
5‧‧‧處理區塊
6‧‧‧介面區塊
11‧‧‧載具
11a‧‧‧側面
12‧‧‧載具台
13‧‧‧搬入搬出部
13a‧‧‧開閉門
14‧‧‧BCT模組
15‧‧‧COT模組
16‧‧‧TCT模組
17‧‧‧DEV模組
20‧‧‧旋轉固持部
21‧‧‧旋轉部
22‧‧‧軸桿
23‧‧‧固持部
30‧‧‧驅動部
31‧‧‧導引軌
32‧‧‧滑塊
33‧‧‧臂
40‧‧‧液體供給系統
50‧‧‧控制部
60‧‧‧液體輸送系統
100‧‧‧泵
102‧‧‧軟管
102a‧‧‧厚壁部
102b‧‧‧薄壁部
102c‧‧‧凹槽
104‧‧‧軟管用框體
200‧‧‧泵裝置
202‧‧‧框體
202a‧‧‧主體部
202b‧‧‧細長部
204a~e‧‧‧連接部
A1～A8‧‧‧傳遞臂
B‧‧‧液體瓶
C‧‧‧控制部
D1～D7‧‧‧配管（液體輸送線）
F‧‧‧過濾裝置
N‧‧‧噴嘴
S1‧‧‧主面
S2‧‧‧側面
S3‧‧‧端面
T1～T2‧‧‧液體槽
V1～V7‧‧‧閥
PS1、PS2‧‧‧壓力感測器（壓力測定部）
R‧‧‧塗布膜
RE‧‧‧電動氣動調節器（供給排出部）
U1‧‧‧塗布單元
U2‧‧‧熱處理單元
U10～U11‧‧‧棚板單元
V‧‧‧內部空間
W‧‧‧晶圓
Wa‧‧‧表面
［圖1］係顯示基板處理系統之立體圖。［圖2］係圖1的II－II線剖面圖。［圖3］係圖2的III－III線剖面圖。［圖4］係表示塗布單元之模式圖。［圖5］表示液體供給系統。［圖6］概略性顯示泵的剖面。［圖7］（a）係顯示軟管的側視圖，圖7（b）係圖7（a）的B－B線剖面圖。［圖8］係顯示泵裝置之立體圖。［圖9］係用以說明液體輸送時之液體供給系統的動作。［圖10］係顯示軟管的潰縮狀態之剖面圖。［圖11］係隨著時間顯示噴吐動作時之液壓的大小與軟管周圍的氣壓的大小之關係。［圖12］（a）係用以說明噴吐動作時之動作之流程圖，圖12（b）係用以說明補充動作時之動作之流程圖。［圖13］係用以說明補充動作時之液體供給系統的動作。［圖14］係隨著時間顯示補充動作時之液壓的大小與軟管周圍的氣壓的大小之關係。［圖15］係用以說明排液時之液體供給系統的動作。［圖16］係顯示一組泵裝置之立體圖。［圖17］係表示自軟管之液體的噴吐量與產生在軟管的反作用力之關係。
40‧‧‧液體供給系統
60‧‧‧液體輸送系統
100‧‧‧泵
B‧‧‧液體瓶
C‧‧‧控制部
D1~D6‧‧‧配管(液體輸送線)
F‧‧‧過濾裝置
N‧‧‧噴嘴
T1~T2‧‧‧液體槽
V1~V7‧‧‧閥
PS1、PS2‧‧‧壓力感測器(壓力測定部)
RE‧‧‧電動氣動調節器(供給排出部)

Claims (9)

  1. 一種液體輸送方法，包括以下步驟： 流通步驟，因應覆蓋於具彈性之軟管的外側之軟管用框體與該軟管的外表面之間的內部空間所填充之氣體的壓力，而使液體流通在該軟管內； 一取得步驟，取得流通在該軟管內之液體的壓力大小作為第一値； 另一取得步驟，取得該內部空間所填充之氣體的壓力大小作為第二値； 計算步驟，計算該第一値與該第二値之差作為第三値；以及 偵測步驟，基於該第三値而偵測該軟管的狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體輸送方法，其中，更包括： 排出步驟，將氣體供給至該內部空間內或將氣體從該內部空間排出，以使該第一値成為預定值。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液體輸送方法，其中， 在伴隨著自該內部空間之氣體的排出而於該軟管內填充有液體之狀態下，該偵測步驟於該第三値達到預定第一閾値時偵測出朝往該軟管內之液體的填充已結束。
  4. 如申請專利範圍第3項之液體輸送方法，其中，更包括： 停止步驟，於該第三値達到該第一閾値時，停止自該內部空間之氣體的排出。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液體輸送方法，其中， 於伴隨朝往該內部空間之氣體的供給而從該軟管內噴吐液體之狀態下，該偵測步驟於該第三値達到預定第二閾値時偵測出自該軟管之液體的噴吐已結束。
  6. 如申請專利範圍第5項之液體輸送方法，其中，更包括： 停止步驟，該第三値達到該第二閾値時，停止朝往該內部空間之氣體的供給。
  7. 如申請專利範圍第5項之液體輸送方法，其中， 於該第三値未滿該第二閾値時，因應該第三値而推測自該軟管之液體的噴吐量。
  8. 一種液體輸送系統，包括泵、第一及第二壓力測定部及控制部，其中， 該泵具有： 軟管，具彈性，且於其內流通移送對象之液體； 軟管用框體，覆蓋於該軟管的外側，且在此軟管用框體與該軟管的外表面之間的內部空間保持著氣體；以及 供給排出部，施行朝向該內部空間之氣體的供給與自該內部空間之氣體的排出； 且該第一壓力測定部測定流通在該軟管內的液體之壓力大小， 該第二壓力測定部測定該內部空間的氣體之壓力大小， 該控制部執行以下處理： 計算處理，計算由該第一壓力測定部所測定之壓力大小即第一値與由該第二壓力測定部測定之壓力大小即第二値之差値作為第三値；以及 偵測處理，基於該第三値而偵測該軟管的狀態。
  9. 一種電腦可讀取的記錄媒體，記錄有程式，此程式係用以執行如申請專利範圍第1或2項之液體輸送方法。
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