TWI743433B - 泵裝置及基板處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之翻捲式薄膜25具備擠液部41、環狀周緣部43、及使擠液部41與環狀周緣部43連接之折返筒狀部45。折返筒狀部45具有折返而形成之重疊部分47。於收容空間35之容積為49 cc以下之情形時,折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1為擠液部41之寬度WD2之1/20以上1/6以下。若為其範圍內,則藥液容易於折返筒狀部45流動。又,因抑制漩渦所引起之藥液流動之紊亂,故藥液可較順暢地自流入口37流動至流出口39。即,折返筒狀部之液置換性變佳。因此,可防止藥液固化,防止其固化物混入藥液中,而可維持藥液之潔淨度。
Description
本發明係關於一種泵裝置及具備其之基板處理裝置,其用於對半導體基板、液晶顯示裝置及有機EL(electroluminescence:電致發光)顯示裝置等之FPD(Flat Panel Display:平板顯示器)用之基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板、磁碟用基板、陶瓷基板、及太陽電池用基板等之基板輸送供給之藥液。
先前之泵裝置具備:缸體;活塞,其收容於缸體內且往復移動;及翻捲式薄膜,其使用以送出藥液之腔室內之體積增減。翻捲式薄膜之中心部分(擠液部分)安裝於活塞。另一方面,翻捲式薄膜之周緣部安裝於缸體之內壁。隨著活塞之往復移動,翻捲式薄膜變形,藉此使腔室內之體積增減(例如,參照專利文獻1)。
於活塞與缸體之內壁之間,配置有藉由折返翻捲式薄膜之膜而形成之U字狀之折返筒狀部。藉此,因可增加活塞之移動距離,故可輸送更多量之藥液。又,由於翻捲式薄膜之折返筒狀部使得活塞與缸體之內壁之間之間隙較窄,故可與活塞之移動量成比例地變化腔室內之體積。因此,於定量性之方面而言亦較優。
[專利文獻1]日本專利特開2007-23935號公報
然而,此種先前裝置存在以下問題。U字狀之折返筒狀部較窄且深。因此,重疊部分(尤其是折返筒狀部之底之捲動部分)之藥液之流動性較差,即,液置換性較差。因此,若於折返筒狀部卡入經固化之藥液則很難清洗。又,若於折返筒狀部經固化之藥液含入腔室內之藥液中,則有使藥液之潔淨度惡化之虞。
本發明係鑒於上述情形而成者,其目的在於提供可維持藥液之潔淨度之泵裝置及基板處理裝置。
本發明為了達成此種目的,設為如下之構成。
即,本發明之泵裝置之特徵在於具備:收容部,其收容藥液;可動構件,其於上述收容部內往復移動;及翻捲式薄膜,其區劃收容上述收容部內之藥液之收容空間,且上述翻捲式薄膜具有:擠液部,其安裝於上述可動構件之前端部;環狀周緣部,其安裝於上述收容部之內周壁;及折返筒狀部,其使上述擠液部與上述環狀周緣部連接,且具有藉由於較上述環
狀周緣部更為上述可動構件之吸引移動方向上之位置折返而形成之重疊部分;且於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時之上述收容空間之容積為49cc以下,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度為上述擠液部之寬度之1/20以上且1/6以下。
根據本發明之泵裝置,翻捲式薄膜具備擠液部、環狀周緣部、及使擠液部與環狀周緣部連接之折返筒狀部。折返筒狀部具有折返而形成之重疊部分。於收容空間之容積為49cc以下之情形時,折返筒狀部之重疊部分之間隙之寬度為擠液部之寬度之1/20以上1/6以下。若為其範圍內,則藥液容易於折返筒狀部流動。又,因抑制漩渦所引起之藥液流動之紊亂,故可使藥液較順暢地自流入口流動至流出口。即,折返筒狀部之液置換性變佳。因此,可防止藥液固化,防止其固化物混入藥液中,而可維持藥液之潔淨度。
又,本發明之泵裝置之特徵在於具備:收容部,其收容藥液;可動構件,其於上述收容部內往復移動;及翻捲式薄膜,其區劃收容上述收容部內之藥液之收容空間,且上述翻捲式薄膜具有:擠液部,其安裝於上述可動構件之前端部;環狀周緣部,其安裝於上述收容部之內周壁;及折返筒狀部,其使上述擠液部與上述環狀周緣部連接,且具有藉由於較上述環狀周緣部更為上述可動構件之吸引移動方向上之位置折返而形成之重疊部分;且於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時之上述收容空間之容積為0.46cc以上1.5cc以下,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度為上述擠液部之寬度之1/30以上1/5以下。
根據本發明之泵裝置,翻捲式薄膜具備擠液部、環狀周緣部、及使擠液部與環狀周緣部連接之折返筒狀部。折返筒狀部具有折返而形成之重疊部分。於收容空間之容積為0.46cc以上1.5cc以下之情形時,折返筒狀部之重疊部分之間隙之寬度為擠液部之寬度1/30以上1/5以下。若為其範圍內,則藥液容易於折返筒狀部流動。又,因抑制漩渦所引起之藥液流動之紊亂,故可使藥液較順暢地自流入口流動至流出口。即,折返筒狀部之液置換性變佳。因此,可防止藥液固化,防止其固化物混入藥液中,而可維持藥液之潔淨度。
又,於上述泵裝置中,於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時,較佳為上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度大於上述擠液部與對向於上述擠液部之上述收容部之內壁之間隙之寬度。藉此,較擠液部之移動方向之擠液部與收容部之內壁之間隙,藥液更容易於重疊部分之間隙流動。因此,折返筒狀部之液置換性變佳。
又,於上述泵裝置中,上述收容部具備:流入口,其使藥液流入上述收容空間;及流出口,其使藥液自上述收容空間流出;且較佳為上述流入口及上述流出口各自以面向上述折返筒狀部之捲動部側之方式於上述收容部之內周壁傾斜地設置。藉此,藥液可容易地遍佈於折返筒狀部。因此,折返部之液置換性進一步變佳。
又,本發明之基板處理裝置之特徵在於具備:保持部,其保持基
板;噴嘴,其對由上述保持部保持之上述基板噴出藥液;及泵裝置,其對上述噴嘴輸送藥液;且上述泵裝置具備:收容部,其收容藥液;可動構件,其於上述收容部內往復移動;及翻捲式薄膜,其區劃收容上述收容部內之藥液之收容空間,且上述翻捲式薄膜具有:擠液部,其安裝於上述可動構件之前端部;環狀周緣部,其安裝於上述收容部之內周壁;及折返筒狀部,其使上述擠液部與上述環狀周緣部連接,且具有藉由於較上述環狀周緣部更為上述可動構件之吸引移動方向上之位置折返而形成之重疊部分;且於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時之上述收容空間之容積為49cc以下,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度為上述擠液部之寬度之1/20以上1/6以下。
根據本發明之基板處理裝置,泵裝置之翻捲式薄膜具備:擠液部、環狀周緣部、及使擠液部與環狀周緣部連接之折返筒狀部。折返筒狀部具有折返而形成之重疊部分。於收容空間之容積為49cc以下之情形時,折返筒狀部之重疊部分之間隙之寬度為擠液部之寬度之1/20以上1/6以下。若為其範圍內,則藥液容易於折返筒狀部流動。又,因抑制旋渦所引起之藥液流動之紊亂,故藥液較順暢地自流入口流動至流出口。即,折返筒狀部之液置換性變佳。因此,可防止藥液固化,防止其固化物混入藥液中,而可維持藥液之潔淨度。
又,本發明之基板處理裝置之特徵在於具備:保持部,其保持基板;噴嘴,其對由上述保持部保持之上述基板噴出藥液;及泵裝置,其對上述噴嘴輸送藥液;且上述泵裝置具備:收容部,其收容藥液;可動構
件,其於上述收容部內往復移動;及翻捲式薄膜,其區劃收容上述收容部內之藥液之收容空間,且上述翻捲式薄膜具有:擠液部,其安裝於上述可動構件之前端部;環狀周緣部,其安裝於上述收容部之內周壁;及折返筒狀部,其使上述擠液部與上述環狀周緣部連接,且具有藉由於較上述環狀周緣部更為上述可動構件之吸引移動方向上之位置折返而形成之重疊部分;且於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時之上述收容空間之容積為0.46cc以上1.5cc以下,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度為上述擠液部之寬度之1/30以上1/5以下。
根據本發明之泵裝置,泵裝置之翻捲式薄膜具備擠液部、環狀周緣部、及使擠液部與環狀周緣部連接之折返筒狀部。折返筒狀部具有折返而形成之部分。於收容空間之容積為0.46cc以上1.5cc以下之情形時,折返筒狀部之重疊部分之間隙之寬度為擠液部之寬度1/30以上1/5以下。若為其範圍內,則藥液容易於折返筒狀部流動。又,因抑制漩渦所引起之藥液流動之紊亂,故可使藥液較順暢地自流入口流動至流出口。即,折返筒狀部之液置換性變佳。因此,可防止藥液固化,防止其固化物混入藥液中,而可維持藥液之潔淨度。
根據本發明之泵裝置及基板處理裝置,可維持藥液之潔淨度。
1:基板處理裝置
2:噴嘴
3:保持旋轉部
4:旋轉卡盤
5:旋轉驅動部
7:藥液供給源
8A~8D:藥液配管
9:泵裝置
13:制御部
15:操作部
21:腔室
23:可動構件
25:翻捲式薄膜
27:電動馬達
29:轉換機構
31:腔室本體
31A:腔室本體之內壁
31B:腔室本體之內壁
33:引導部
35:收容空間
37(37A,37B):流入口
39(39A,39B):流出口
41:擠液部
43:周緣部
45:折返筒狀部
45A:捲動部
45B:非捲動部
45C:非捲動部
47:重疊部分
47A:間隙
59:凹陷部
61:泵裝置
62:泵裝置
63:去除異物過濾器
63A:入口
63B:出口
63C:通氣孔
65A:連接口
65B:連接口
67:排出配管
69:回送配管
AR1:箭頭
AX:旋轉軸
MR1:區域
MR2:區域
PL1:平面
PL2:平面
RY1:區域
RY2:區域
RY3:區域
SP:背後空間
SD1:流動較快之部分
SD2:流動較慢之部分
V1~V6:開關閥
W:基板
WD1~WD3:寬度
WD3A:寬度
圖1係實施例之基板處理裝置之概略構成圖。
圖2係顯示於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在翻捲式薄膜之擠液部時之實施例之泵裝置之縱剖視圖。
圖3係顯示於吸引移動方向上之預先設定之端位置存在翻捲式薄膜之擠液部時之實施例之泵裝置之縱剖視圖。
圖4(a)係流體解析模型之立體圖,(b)係比例1:20之流體解析模型。
圖5(a)係比例1:10之流體解析模型,(b)係比例1:5之流體解析模型。
圖6係顯示標準尺寸之流體解析結果之表。
圖7係顯示一半尺寸之流體解析結果之表。
圖8係顯示2倍尺寸之流體解析結果之表。
圖9係顯示圖4(a)之流體解析模型之橫剖面即收容空間之圖。
圖10係顯示圖4(a)之流體解析模型(比例1:2)之橫剖面即收容空間之圖。
圖11係顯示圖4(a)之流體解析模型之橫剖面即收容空間之解析資料之一例。
圖12係顯示圖4(a)之流體解析模型之縱剖面即收容空間、流入口及流出口之解析資料之一例。
圖13係顯示流體解析模型之主要之流動之軌跡之解析資料之一例。
圖14係變化例之基板處理裝置之概略構成圖。
以下,參照圖式說明本發明之實施例。圖1係實施例之基板處理裝置之概略構成圖。圖2、圖3係顯示實施例之泵裝置之縱剖視圖。另,圖2係於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在翻捲式薄膜之擠液部時之圖。
又,圖3係於吸引移動方向上之位置存在翻捲式薄膜之擠液部時之圖。
<基板處理裝置1之構成>
參照圖1。基板處理裝置1具備噴嘴2與保持旋轉部3。噴嘴2係對由保持旋轉部3保持之基板W噴出藥液者。藥液例如為抗蝕劑液、抗反射膜形成用之塗佈液、稀釋劑等之溶劑、去離子水(DIW:Deionized Water)等之洗滌液、顯影液、或蝕刻液。
保持旋轉部3係保持基板W,且將所保持之基板W旋轉者。保持旋轉部3具備旋轉卡盤4與旋轉驅動部5。旋轉卡盤4可繞旋轉軸AX旋轉地構成。旋轉卡盤4藉由例如真空吸附基板W之背面而以大致水平姿勢保持基板W。另一方面,旋轉驅動部5進行使旋轉卡盤4繞旋轉軸AX旋轉之驅動。旋轉驅動部5由電動馬達等構成。保持旋轉部3相當於本發明之保持部。
又,基板處理裝置1具備藥液供給源7、藥液配管8A、8B、泵裝置9及開關閥(ON/OFF閥)V1、V2。藥液供給源7係由例如貯存藥液之貯槽或瓶構成。藥液配管8A、8B之一端連接於藥液供給源7,其另一端連接於噴嘴2。
於藥液供給源7與噴嘴2之間之藥液配管8A、8B設置有泵裝置9。泵裝置9係輸送藥液之機構。對泵裝置9之詳細予以後述。於藥液供給源7與泵裝置9之間之藥液配管8A設置有開關閥V1。於泵裝置9與噴嘴2之間之
藥液配管8B,設置有開關閥V2。開關閥V1、V2分別進行藥液之供給及停止其供給。另,於藥液配管8A、8B,亦可設置例如去除異物過濾器、及用於防止滴液之回吸閥之至少一者。
基板處理裝置1具備1個或2個以上之控制部13與操作部15。控制部13具有中央運算處理裝置(CPU:Central Processing Unit)。控制部13控制基板處理裝置1及泵裝置9之各構成。操作部15具備輸入部、顯示部及記憶部。記憶部係由ROM(Read-only Memory:唯讀記憶體)、RAM(Random-Access Memory:隨機存取記憶體)及硬碟等構成。於記憶部記憶有例如基板處理之各種條件。
<泵裝置9之構成>
泵裝置9如圖2、圖3般,具備腔室21、可動構件(或亦稱為活塞)23、翻捲式薄膜25、電動馬達27及轉換機構29。
腔室21係收容藥液者,且具有圓柱狀之空洞。腔室21相當於本發明之收容部。腔室21具備腔室本體31與引導部33。於腔室本體31具備收容空間(或亦稱為泵室)35、流入口37、流出口39及壓力感測器(無圖示)。可動構件23係於腔室21內於X方向往復移動者。可動構件23形成為圓柱狀。
翻捲式薄膜25係區劃腔室21內之藥液之收容空間35者。即,收容空間35係由腔室本體31之內壁31A、31B(包含具圓弧度之角部)、翻捲式薄膜25包圍之空間。翻捲式薄膜25因可動構件23之移動而變形。若翻
捲式薄膜25變形,則收容空間35之體積變化。
翻捲式薄膜25具備擠液部41、周緣部43及折返筒狀部45。翻捲式薄膜25係由例如PTFE(聚四氟乙烯:polytetrafluoroethylene)等之氟樹脂形成。擠液部41安裝於可動構件23之前端部。因此,擠液部41與可動構件23成為一體地移動。周緣部43為環狀。周緣部43安裝於腔室21之如圓筒內面之內周壁(內壁)31B。具體而言,如圖2般,周緣部43係由腔室本體31與引導部33夾持而安裝。
折返筒狀部45係筒狀之膜。折返筒狀部45使擠液部41與環狀之周緣部43連接。藉此,收容於收容空間35之藥液不會進入引導部33之背後空間SP。即,翻捲式薄膜25遮斷收容空間35與背後空間SP。又,折返筒狀部45於較周緣部43更為可動構件23之吸引移動方向(圖2之右方向)之位置折返。藉由將折返筒狀部45折返而形成重疊部分47。折返筒狀部45為U字狀。U字之底配置為較周緣部43更為圖2之右方向。折返筒狀部45具有間隙且折返。
另,折返筒狀部45具備捲動部45A、擠液部41側之非捲動部45B、及周緣部43側之非捲動部45C。於圖2中,若可動構件23於吸引移動方向(圖2之右方向)移動,則捲動部45A如圖3般,於擠液部41側之非捲動部45B之區域移動。即,若可動構件23移動,則捲動部45A之位置以捲動部45A滾動之方式移動。藉此,擠液部41側之非捲動部45B變短,周緣部43側之非捲動部45C變長。
於本發明中,折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1相對於擠液部41之寬度WD2具有以下之關係。即,折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1(或捲動部45A之直徑)為擠液部41之寬度之1/20以上1/6以下。於該情形時,於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在擠液部41時之收容空間35之容積為大於0cc且49cc以下(參照圖6~圖8)。
又,折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1亦可為上述擠液部之寬度之1/30以上1/5以下。於該情形時,於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時,上述收容空間之容積為0.46cc以上1.5cc以下(參照圖7)。關於重疊部分47之間隙47A之寬度WD1與擠液部41之寬度WD2之關係之詳細予以後述。
電動馬達27係由脈衝馬達、或具有編碼器之伺服馬達構成。轉換機構29將自電動馬達27獲得之旋轉轉換為左右方向(X方向)之直線移動。轉換機構29具備例如螺桿軸、內螺紋及引導部。
<基板處理裝置1及泵裝置9之動作>
接著,對基板處理裝置1及泵裝置9之動作進行說明。參照圖1。無圖示之搬送機構於保持旋轉部3之旋轉卡盤4上搬送基板W。旋轉卡盤4藉由吸附基板W之背面而保持基板W。旋轉驅動部5使由旋轉卡盤4保持之基板W旋轉。噴嘴2藉由無圖示之移動機構,於基板W之上方移動。另,2個開
關閥V1、V2關閉(OFF狀態)。
泵裝置9自藥液供給源7吸入藥液並輸送至噴嘴2。具體地說明泵裝置9之動作。打開開關閥V1(ON狀態),關閉開關閥V2(OFF狀態)。其後,驅動電動馬達27,轉換機構29將電動馬達27之旋轉轉換為直線移動。藉此,可動構件23於吸引移動方向(圖2之右方向)移動,且翻捲式薄膜25之擠液部41亦於吸引移動方向移動。若擠液部41向吸引移動方向移動,則腔室21內之收容空間35之體積增加。因此,經由藥液配管8A、開關閥V1及流入口37,將藥液自藥液供給源7輸送至腔室21內之收容空間35。
於使藥液吸引至收容空間35後,關閉開關閥V1(OFF狀態),打開開關閥V2(ON狀態)。其後,藉由電動馬達27及轉換機構29,可動構件23及擠液部41向擠出移動方向(圖2之左方向)移動。藉此,腔室21內之收容空間35之體積減少。因此,經由流出口39、藥液配管8B及開關閥V2,將藥液自收容空間35輸送至噴嘴2。輸送至噴嘴2之藥液自噴嘴2朝基板W上噴出。
另,如上所述,藉由操作2個開關閥V1、V2與泵裝置9,將預先設定之量之藥液自噴嘴2噴出至基板W上。於噴出藥液後,關閉2個開關閥V1、V2(OFF狀態)。
噴出藥液後,噴嘴2自基板W之上方退避至基板W外。保持旋轉部3停止所保持之基板W之旋轉,其後,解除基板W之保持。無圖示之搬送機
構使保持旋轉部3上之基板W移動至其他裝置、載置部或載具等。
<關於重疊部分47之間隙>
翻捲式薄膜25之折返筒狀部45具有深U字狀之槽,且重疊部分47之間隙47A較窄。因此,折返筒狀部45之液置換性較差。因此,若藥液(例如抗蝕劑液)固化,則不僅難以清洗固化之藥液,且固化物亦會使藥液之潔淨度惡化,導致出現顆粒。
因此,為了求出如圖2所示之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1與擠液部41之寬度WD2之最佳之比例,故進行流體解析。於流體解析中,使寬度WD1與寬度WD2之比例變化。首先,對流體解析之模型進行說明。圖4(a)、圖4(b)、圖5(a)及圖5(b)係為了進行流體解析而將圖2所示之腔室21與翻捲式薄膜25等簡化者。
圖4(a)係流體解析模型之立體圖。如圖4(a)之箭頭所示,液體(藥液)自流入口37流入收容空間35,於收容空間35內移動之後,液體自流出口39流出。圖4(b)、圖5(a)及圖5(b)係以圖4(a)之平面PL1所示之縱剖面之解析模型。平面PL1通過腔室21之水平方向之大致中央。平面PL2通過腔室21之垂直方向之大致中央。
圖4(b)、圖5(a)及圖5(b)為將圖2所示之擠液部41推到底之狀態,即,於擠出移動方向(圖2之左方向)上之預先設定之端位置存在擠液部41時之狀態。於將擠液部41推到底之狀態下,折返筒狀部45之U字狀之槽變
最深。實際上,於泵裝置9之動作中,可動構件23等移動。然而,於流體解析中,於U字狀之槽變最深之狀態下,不使可動構件23等移動而使其等固定。
首先,準備6種寬度WD2與寬度WD1之比例(形狀比例或比率)。6種比例為1:30、1:20、1:10、1:6、1:5、及1:2。另,圖4(b)係比例1:20之流體解析模型。圖5(a)係比例1:10之流體解析模型。圖5(b)係比例1:5之流體解析模型。又,於例如後述之標準尺寸中,寬度WD1、WD2以外之尺寸使用相同尺寸。
接著,圖6~圖8係流體解析結果。圖6係標準尺寸之流體解析結果。標準尺寸係與圖2所示之泵裝置9所採用之尺寸大致相同之尺寸。容積為將擠液部41推到底之狀態時之容積(體積),且包含流入口37及流出口39之體積。
流入至流入口37之液體之流量(cc/秒(sec))為3.0cc/秒以下(大於0cc/秒)。於流體解析中,準備3種流量。3種流量為0.4cc/秒、1.0cc/秒、及2.0cc/秒。
圖7顯示一半尺寸之流體解析結果。圖8顯示2倍尺寸之流體解析結果。例如,於標準尺寸之擠液部41之寬度WD2為例如規定值PD(mm)之情形時,一半尺寸之擠液部41之寬度WD2為規定值PD/2(mm)。又,2倍尺寸之擠液部41之寬度WD2為規定值PD×2(mm)。即,一半尺寸之各尺寸為標準尺寸之1/2倍(一
半)。2倍尺寸之各尺寸為標準尺寸之2倍。
<標準尺寸之流體解析結果>
對圖6所示之標準尺寸之流體解析結果進行說明。標準尺寸之容積(切斷擠液部41之狀態時之容積)為3.65cc~12cc。另,將擠液部41拉到底之狀態時之容積約為25cc。圖9係顯示圖4(a)所示之流體解析模型之平面PL2之橫剖面即收容空間35之圖。
於比例1:30之情形時,相較於圖9之區域RY1,於區域RY2、RY3中液體較容易流動。若於區域RY1中液體不易流動,則液置換性惡化。又,於比例1:30之情形時,流量越增加(例如流量1.0cc/秒、2.0cc/秒),則於圖9所示之區域RY1中液體越容易流動(速度(mm/秒)較大),但於流動較快之部分與流動較慢之部分之流動間產生不均。又,相較於區域RY1,於區域RY2、區域RY3中液體較容易流動之傾向不變。因此,判定為「×(差)」。
若為比例1:20,則相較於圖9所示之區域RY1、RY3,於角部之區域RY2中液體較容易流動。然而,相較於區域RY3,於區域RY1中液體較容易流動。若於區域RY1中液體易於流動,則折返筒狀部45之液置換性變佳。又,與比例1:30相比,於區域RY1中,液體均等地流動。因此,判定為「○(佳)」。又,於比例1:10與比例1:6下,相較於圖9所示之區域RY3,於區域RY1、RY2中液體較容易流動。又,於區域RY1與區域RY2中,液體均等地流動。因此,判定為「○(佳)」。
較比例1:5率先說明比例1:2。於比例1:2之情形時,液體形成漩渦而流動。進而,如圖10般,於漩渦中產生不均。即,於區域RY1、RY2中,產生漩渦之流動較快之部分SD1、與漩渦(或未形成漩渦)之流動較慢之部分SD2。如比例1:20~比例1:6(或比例1:20~後述之比例1:5)般,較佳為區域RY1、RY2中之液體均等地流動。因此,比例1:2之判定為「×(差)」。另,如為漩渦中產生不均之比例1:2之情形,液體未以相對最短距離自流入口37流動至流出口39,導致液體之流動於圖9之橫剖面方向產生較大紊亂。
再者,於比例1:5下,如比例1:2般之漩渦中產生不均之情形受到抑制。比例1:5與比例1:20~比例1:6同樣地,於區域RY1、RY2中液體較均等地流動。然而,於流入口37附近橫剖面方向之漩渦之影響較大。包含比例1:2之情形在內,因漩渦會攪動液體,故可能讓人認為為液置換性。液體被攪動而返回至初始位置之情形,應不可謂之為液置換性佳。比例1:5與比例1:6相比受漩渦之影響較大。因此,判定為「×(差)」。即,比例1:6與比例1:5相比受漩渦之影響較小。另,漩渦之影響係藉由觀察者觀察後述之圖13之主要之流動之軌跡而判定。
此處,於圖11~圖13顯示解析資料之一例。圖11係顯示圖4(a)之流體解析模型中之平面PL2之橫剖面即收容空間35之解析資料之一例。圖12係顯示圖4(a)之流體解析模型中之平面PL2之縱剖面即收容空間35之解析資料之一例。圖13係顯示液體自流入口37流往流出口39時之流體解析模
型之主要之流動軌跡(流跡線)之解析資料之一例。
圖11~圖13係標準尺寸、流量0.4cc/秒(sec)、及比例1:6之情形之解析資料。於圖11、圖12中,顯示顏色越濃流速(mm/秒)越快。圖13為便於圖示,顯示與圖11、圖12不同之濃淡。又,於圖11中,相較於區域RY3,於區域RY1、RY2中液體較容易流動。又,於區域RY1與角部之區域RY2中,液體均等地流動。於圖13中,顯示如由圓圈包圍之區域MR1、區域MR2所示般,相較於圖11之區域RY3,於區域RY1、RY2中液體較容易流動。又,如箭頭AR1所示,於流入口37附近相對較不易產生漩渦。又,於比例1:6中,如圖13般,於流入口37附近雖產生漩渦,但液體未產生較大紊亂而以相對最短路徑順暢地自流入口37流往流出口39。
另,流入至流入口37之液體之流量越大,則液置換性越佳。又,流量2.0cc/秒與一般之流量相比為較大之設定值。因此,認為於流量3.0cc/秒之情形為與流量2.0cc/秒之結果相同之結果。
<一半尺寸之流體解析結果>
對圖7所示之一半尺寸之流體解析結果進行說明。一半尺寸之容積(將擠液部41推到底之狀態時之容積)較小,為0.46cc~1.5cc。由此,與標準尺寸相比,液體容易流動。因此,於一半尺寸(0.46cc~1.5cc)之比例1:30之情形時,相較於圖9之區域RY1,於區域RY2、RY3中液體較容易流動,但液體亦以較快之流動行經於區域RY1。又,於區域RY1中液體相對較均等地流動。因此,於一半尺寸之解析結果中,對比例1:30之判定
為「○(佳)」。
比例1:20~比例1:6之判定結果與標準尺寸之說明相同故省略。一半尺寸之比例1:2與標準尺寸之情形同樣地,液體於區域RY1、RY2中形成漩渦而流動。又,如圖10般,於漩渦中產生不均。即,於區域RY1、RY2中,產生漩渦之流動較快之部分SD1、與漩渦(或未成漩渦)之流動較慢之部分SD2。因此,流入口37至流出口39之流跡線未依循形狀而通過相對最短距離,而產生較大之紊亂。因此,與標準尺寸之情形同樣地,判定為「×(差)」。
於一半尺寸之比例1:5時,於區域RY1、RY2中液體相對較均等地流動。又,一半尺寸之比例1:5時,液體相對較為依循形狀而流動,流跡線之紊亂較少。因此,判定為「○(佳)」。另,即使使流量變化為0.4cc/秒、流量1.0cc/秒、及流量2.0cc/秒,比例1:30~比例1:2之結果亦為相同之結果。
另,因標準尺寸之比例1:30之解析結果為「×(差)」,故推測於一半尺寸之解析結果中,於重疊部分47之間隙47A之寬度WD1不足擠液部41之寬度WD2之1/30之情形時為「×」。
<2倍尺寸之流體解析結果>
對圖8所示之2倍尺寸之流體解析結果進行說明。2倍尺寸之容積(將擠液部41推到底之狀態時之容積)較大,為29cc~95cc。本發明因以容積
之尺寸大於0cc且約50cc(49cc)以下者設為對象,故比例1:6~比例1:2(容積64cc~95cc)不列入評估之對象。
因2倍尺寸之容積較大,故與標準尺寸之情形相比,液體較難以流動。即,有於各位置之速度(mm/秒)變慢之傾向。於比例1:30之情形,相較於圖9所示之區域RY1,於區域RY2、RY3中液體較容易流動。因此,與標準尺寸之情形同樣地,判定為「×(差)」。
2倍尺寸之比例1:20與標準尺寸之情形同樣地,相較於圖9所示之區域RY1、RY2,於角部之區域RY2中液體較容易流動。然而,相較於區域RY3,於區域RY1中液體較容易流動。又,與比例1:30相比,於區域RY1中,液體較容易均等地流動。因此,與標準尺寸之情形同樣地,判定為「○(佳)」。2倍尺寸之比例1:10與標準尺寸之情形同樣地,相較於圖9所示之區域RY3,於區域RY1、RY2中液體較容易流動。又,於區域RY1與區域RY2中,液體均等地流動。因此,與標準尺寸之情形同樣地,較為「○(佳)」。
根據本發明之泵裝置,翻捲式薄膜25具備擠液部41、環狀周緣部43、及使擠液部41與環狀周緣部43連接之折返筒狀部45。折返筒狀部45具有折返而形成之重疊部分47。於收容空間35之容積為49cc以下之情形時,折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1為擠液部41之寬度WD2之1/20以上1/6以下。若為其範圍內,則藥液容易於折返筒狀部45流動。又,因抑制由於漩渦導致藥液流動之紊亂,故藥液較順暢地自流入
口37流動至流出口39。即,折返筒狀部之液置換性變佳。因此,可防止藥液固化,且防止其固化物混入藥液中,可維持藥液之潔淨度。
又,翻捲式薄膜25具備擠液部41、環狀周緣部43、及使擠液部41與環狀周緣部43連接之折返筒狀部45。折返筒狀部45具有折返而形成之重疊部分47。於收容空間35之容積為0.46cc以上1.5cc以下之情形(一半尺寸)時,折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1為擠液部41之寬度WD2之1/30以上1/5以下。若為其範圍內,則藥液容易於折返筒狀部45流動。又,因抑制由於漩渦導致藥液流動之紊亂,故藥液較順暢地自流入口37流動至流出口39。即,折返筒狀部之液置換性變佳。因此,可防止藥液固化,且防止其固化物混入藥液中,可維持藥液之潔淨度。
又,腔室21具備:流入口37,其使藥液流入收容空間35;及流出口39,其使藥液自收容空間39流出。流入口37及流出口39各自以面向折返筒狀部45之捲動部45A側之方式於腔室21之內周壁31B傾斜設置。藉此,藥液可容易地遍佈於折返筒狀部45。因此,折返部45之液置換性更佳。
本發明並非限定於上述實施形態,可如下述般變化實施。
(1)於上述之實施例中,顯示於折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1與擠液部41之寬度WD2之比例下,液置換性較佳之條件。自該點而言,亦可顯示於寬度WD1與圖2所示之寬度WD3之關係下,液置換性較佳之條件。
於圖2中,於在擠出移動方向上之預先設定之端位置存在擠液部41時(押斷擠液部41之狀態時),重疊部分47之間隙47A之寬度WD1大於擠液部41與對向於擠液部41之腔室本體31之內壁(對向內壁)31A之間隙之寬度WD3。例如,於圖4(b)之比例1:20之解析模型中,寬度WD1、寬度WD2與寬度WD3之比例為1:20:約0.88。即,於比例1:20中,寬度WD1大於寬度WD3。
由此,相較於擠液部41與對向於擠液部41之腔室本體31之內壁31A之間隙,於重疊部分47之間隙47A中藥液較容易流動。因此,折返筒狀部45之液置換性變佳。
另,於圖2之兩點鏈線所示之凹陷部59設置於與擠液部41對向之內壁31A之情形時,寬度WD1並非與凹陷部分之寬度WD3A比較,而與寬度WD3比較。又,端位置可於圖2之左右方向(X方向)調整。通常之泵動作係於擠出方向上之端位置與吸引移動方向上之端位置之間進行。
(2)於上述之實施例及變化例(1)中,圖1所示之基板處理裝置1具備1個泵裝置9。亦可取代該泵裝置9,而如圖14般,基板處理裝置1可具備2個泵裝置61、62。藉此,於2個泵裝置61、62之各者中,可提高液置換性。
如圖14般,於藥液配管8A、8B之間,設置有藥液配管8C、8D。於2
個藥液配管8D、8B之間,設置有用於對噴嘴2輸送藥液之下游泵裝置62。於2個藥液配管8A、8C之間,設置有用於對下游泵裝置62輸送藥液之上游泵裝置61。於下游泵裝置62與上游泵裝置61之間之2個藥液配管8C、8D,設置有去除異物過濾器63。
上游泵裝置61及下游泵裝置62分別具備3個連接口(流入口37A、37B、流出口39A、39B、及連接口65A、65B)。此外,上游泵裝置61及下游泵裝置62各自具備與實施例之泵裝置9同樣之構成,例如腔室21、可動構件23、及翻捲式薄膜25。又,例如,折返筒狀部45之重疊部分47之間隙47A之寬度WD1構成為擠液部41之寬度之1/20以上1/6以下。於該情形時,於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在擠液部41時之收容空間35之容積為大於0cc且49cc以下(參照圖6~圖8)。
藥液配管8A連接於上游泵裝置61之流入口37A。藥液配管8C之一端連接於上游泵裝置61之流出口39A,藥液配管8C之另一端連接於去除異物過濾器63之入口63A。藥液配管8D之一端連接於去除異物過濾器63之出口63B,藥液配管8D之另一端連接於下游泵裝置62之流入口37B。另,去除異物過濾器63之出口63B將由去除異物過濾器63去除異物後之藥液送出。又,於去除異物過濾器63之通氣孔63C,連接有排出氣泡及藥液等之排出配管67。
藥液配管8B連接於下游泵裝置62之連接口65B。下游泵裝置62之流出口39B與上游泵裝置61之連接口65A藉由回送配管69而連接。回送配管
69係將藥液自下游泵裝置62回送至上游泵裝置61者。
於藥液配管8A設置有開關閥V1。於藥液配管8B設置有開關閥V2。於藥液配管8C設置有開關閥V3。於藥液配管8D設置有開關閥V4。於排出配管67設置有開關閥V5。於回送配管69設置有開關閥V6。控制部13操作上游泵裝置61、下游泵裝置62、及開關閥V1~V6,將藥液自圖1所示之藥液供給源7輸送至藥液噴嘴2。
9‧‧‧泵裝置
21‧‧‧腔室
23‧‧‧可動構件
25‧‧‧翻捲式薄膜
27‧‧‧電動馬達
29‧‧‧轉換機構
31‧‧‧腔室本體
31A‧‧‧腔室本體之內壁
31B‧‧‧腔室本體之內壁
33‧‧‧引導部
35‧‧‧收容空間
37‧‧‧流入口
39‧‧‧流出口
41‧‧‧擠液部
43‧‧‧環狀周緣部
45‧‧‧折返筒狀部
45A‧‧‧捲動部
45B‧‧‧非捲動部
45C‧‧‧非捲動部
47‧‧‧重疊部分
47A‧‧‧間隙
59‧‧‧凹陷部
SP‧‧‧背後空間
WD1~WD3‧‧‧寬度
WD3A‧‧‧寬度
Claims (5)
- 一種泵裝置,其特徵在於具備:收容部,其收容藥液;可動構件,其於上述收容部內往復移動;及翻捲式薄膜,其區劃收容上述收容部內之藥液之收容空間,且上述翻捲式薄膜具有:擠液部,其安裝於上述可動構件之前端部;環狀周緣部,其安裝於上述收容部之內周壁;及折返筒狀部,其使上述擠液部與上述環狀周緣部連接,且具有藉由於較上述環狀周緣部更為上述可動構件之吸引移動方向上之位置折返而形成之重疊部分;且於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時之上述收容空間之容積為49cc以下,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度為上述擠液部之寬度之1/20以上1/6以下,於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度大於上述擠液部與對向於上述擠液部之上述收容部之內壁之間隙之寬度,上述收容部具備:流入口,其使藥液流入上述收容空間;及流出口,其使藥液自上述收容空間流出,上述流入口及上述流出口各自以面向上述折返筒狀部之捲動部側之方式於上述收容部之內周壁傾斜設置。
- 一種泵裝置,其特徵在於具備: 收容部,其收容藥液;可動構件,其於上述收容部內往復移動;及翻捲式薄膜,其區劃收容上述收容部內之藥液之收容空間,且上述翻捲式薄膜具有:擠液部,其安裝於上述可動構件之前端部;環狀周緣部,其安裝於上述收容部之內周壁;及折返筒狀部,其使上述擠液部與上述環狀周緣部連接,且具有藉由於較上述環狀周緣部更為上述可動構件之吸引移動方向上之位置折返而形成之重疊部分;且於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時之上述收容空間之容積為0.46cc以上1.5cc以下,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度為上述擠液部之寬度之1/30以上1/5以下,於擠出移動方向上之預先設定之端位置存在上述擠液部時,上述折返筒狀部之上述重疊部分之間隙之寬度大於上述擠液部與對向於上述擠液部之上述收容部之內壁之間隙之寬度,上述收容部具備:流入口,其使藥液流入上述收容空間;及流出口,其使藥液自上述收容空間流出,上述流入口及上述流出口各自以面向上述折返筒狀部之捲動部側之方式於上述收容部之內周壁傾斜設置。
- 如請求項1或2之泵裝置,其中,上述可動構件於上述收容部內在橫方向往復移動;且上述流入口設置於上述收容部之內周壁之下表面,並且上述流出口設置於上述收容部之內周壁之上表面。
- 如請求項1或2之泵裝置,其中,上述翻捲式薄膜係由樹脂形成。
- 一種基板處理裝置,其特徵在於具備:保持旋轉部,其保持基板;噴嘴,其對由上述保持旋轉部保持之上述基板噴出藥液;及泵裝置,其係如請求項1或2之泵裝置,用於對上述噴嘴輸送藥液。
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