WO2006027909A1 - 薬液供給用ポンプユニット - Google Patents

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WO2006027909A1
WO2006027909A1 PCT/JP2005/013920 JP2005013920W WO2006027909A1 WO 2006027909 A1 WO2006027909 A1 WO 2006027909A1 JP 2005013920 W JP2005013920 W JP 2005013920W WO 2006027909 A1 WO2006027909 A1 WO 2006027909A1
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WO
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pump
discharge
valve
suction
flow path
Prior art date
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PCT/JP2005/013920
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English (en)
French (fr)
Inventor
Katsuya Okumura
Kazuhiro Arakawa
Shigenobu Itoh
Original Assignee
Ckd Corporation
Octec Inc.
Tokyo Electron Limited
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Filing date
Publication date
Application filed by Ckd Corporation, Octec Inc., Tokyo Electron Limited filed Critical Ckd Corporation
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Priority to US11/662,019 priority patent/US20070258837A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/06—Venting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/06—Pumps having fluid drive
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a chemical solution supply pump unit suitable for applying a predetermined amount of a chemical solution such as a photoresist solution to each semiconductor wafer in a chemical solution use step of a semiconductor manufacturing apparatus, for example.
  • a pump and a respective on-off valve required in the vicinity of the pump are individually arranged to draw a chemical solution such as a photoresist solution from a bottle cartridge and apply a predetermined amount to each semiconductor wafer. They were connected by piping.
  • a joint is required every time the pipe is connected, and the space for arranging these pipes and joints has led to an increase in the size of the chemical supply system.
  • treatment tanks chambers for applying chemicals to semiconductor wafers
  • the space of the processing tank is narrow while the pressure is applied. It is not possible to arrange everything from the nozzle that discharges the chemical into the processing tank to the discharge side on-off valve, pump, and eventually the suction side on-off valve.
  • the discharge side opening / closing valve is arranged from the nozzle, and the pump, the suction side opening / closing valve, and the like are collected in a housing provided in the lower stage of the treatment tank.
  • a pump and each on-off valve (input valve and output valve) necessary in the vicinity of the pump are integrally assembled into a unit.
  • the piping between the pump and each on-off valve and the joints that act on it are omitted to reduce the size of the pump unit, and a pump unit can be arranged for each treatment tank.
  • the pipe length and pumping force can be set to the same height difference (lift difference) to the nozzles for each processing tank, making it easy to ensure the same discharge volume in any processing tank. Become.
  • Patent Document 1 JP 2003-49778
  • the present invention provides a chemical solution supply that can reduce the stagnation of bubbles and chemical liquid in the chemical liquid flow path of the unit while unitizing the pump and each on-off valve in the vicinity of the pump to reduce the size.
  • the main purpose is to provide a pump unit.
  • the chemical liquid supply pump unit according to the present invention is configured as follows. That is,
  • a pump having a pump chamber for discharging and inhaling a chemical, a suction-side on-off valve for opening and closing a suction passage for communicating with the pump chamber and for sucking the chemical into the pump chamber, and a communication with the pump chamber And a pump unit for supplying a chemical liquid having a discharge side on-off valve for opening and closing a discharge passage for discharging the chemical liquid.
  • the suction passage and the discharge passage are both substantially straight and arranged on the same straight line, and the pump, the suction side on-off valve, and the discharge side on-off valve are integrally assembled.
  • the suction passage and the discharge passage communicating with the pump chamber are both substantially straight, and the pump and the suction passage are opened and closed so that the suction passage and the discharge passage are on the same straight line.
  • a suction-side on-off valve and a discharge-side on-off valve that opens and closes the discharge passage are assembled together.
  • the pump unit can be arranged in the treatment layer, and the pipe length and height difference (lift difference) on the downstream side of the pump can be made the same for each treatment tank. Is prevented.
  • the suction passage and the discharge passage communicating with the pump chamber are both substantially straight and arranged on the same straight line, it is possible to reduce as much as possible the portion where bubbles and chemical liquid are retained in the chemical flow path of the pump unit.
  • a pump having a pump chamber for discharging and inhaling a chemical, a suction-side on-off valve for opening and closing a suction passage for communicating with the pump chamber and for sucking the chemical into the pump chamber, and a communication with the pump chamber And a pump unit for supplying a chemical liquid having a discharge side on-off valve for opening and closing a discharge passage for discharging the chemical liquid.
  • a suction-side flow path member having a substantially linear internal passage and the suction-side on-off valve integrally assembled, and a discharge having a substantially linear internal passage and the discharge-side on-off valve integrally assembled
  • a side flow path member having a substantially linear internal passage and the suction-side on-off valve integrally assembled
  • the pump In the pump housing, the pump has a substantially linear internal passage that communicates with the internal passage and constitutes the suction passage, and a substantially linear shape that communicates with the internal passage and constitutes the discharge passage.
  • suction-side flow path member and the discharge-side flow path member are integrally assembled with the pump housing so that the suction path and the discharge path are on the same straight line.
  • a suction passage (pump housing) communicated with the pump chamber.
  • the suction passage (internal passage of the suction side flow passage member) and the discharge passage (internal passage of the pump housing and the discharge side flow passage member) are both substantially straight, and the suction passage and the discharge passage are on the same straight line.
  • the suction side flow path member and the discharge side flow path member are integrally assembled with the pump housing.
  • the suction-side on-off valve is integrally provided on the suction-side flow path member
  • the discharge-side on-off valve is integrally provided on the discharge-side flow path member.
  • the piping between the pipe and the joint that works with it, and the pipe between the pump and the discharge side on-off valve and the joint that works with it can be omitted, and the pump unit can be downsized.
  • the pump unit can be arranged in the processing tank, and the piping length and height difference (lift difference) on the downstream side of the pump can be made the same for each processing tank. Is prevented.
  • the suction passage and the discharge passage communicating with the pump chamber are both substantially straight and arranged on the same straight line, the portion where bubbles and chemicals stay in the chemical flow path of the pump unit is reduced as much as possible. be able to. For this reason, it is possible to perform air bubble removal with a small purge amount, and it is possible to reduce the generation of deteriorated chemical liquid.
  • a seal ring for sealing so that the chemical solution in the internal passage does not leak from the gap between the two members.
  • the inner peripheral surface of the seal ring is formed in a shape that is smoothly continuous with the inner peripheral surfaces of the upstream and downstream internal passages of the seal ring.
  • the inner peripheral surface of the seal ring is smoothly continuous with the inner peripheral surface of the internal passage provided in the pump nosing and each flow path member.
  • the smoothly continuous shape is a shape in which no acute-angle depression is formed between the upstream and downstream internal passages of the seal ring, for example, continuous with the inner peripheral surface of the internal passage, and in the thickness direction of the seal ring.
  • the dent gradually becomes deeper radially outward from the passage side toward the center. In this way, the flow of the chemical liquid in the seal ring portion becomes smooth, and the chemical liquid and bubbles can be prevented from staying.
  • the pump housing has a thin flat shape with a diaphragm inside, Both the suction side flow path member and the discharge side flow path member have a rod shape, and are respectively disposed along the flat direction of the pump housing.
  • the suction-side on-off valve and the discharge-side on-off valve are respectively arranged in a direction orthogonal to the suction-side flow path member and the discharge-side flow path member and along the flat direction of the pump housing. I like to talk.
  • the pump (pump nosing) provided with the diaphragm has a thin flat shape along the direction in which the diaphragm spreads. If the rod-like suction side flow path member and the discharge side flow path member are arranged along the flat direction of the pump housing, the flow path member does not protrude in the direction perpendicular to the flat direction or does not protrude greatly. Furthermore, if the suction-side on-off valve and the discharge-side on-off valve are arranged in a direction orthogonal to the suction-side flow path member and the discharge-side flow path member and along the flat direction of the pump housing, the opening / closing is performed. As long as the valve does not protrude in the direction perpendicular to the flat direction or does not protrude greatly, the valve can be configured not to protrude greatly in the flat direction. This makes it possible to reduce the size of the pump unit, including making it thinner.
  • a suck-back valve that draws a predetermined amount of the chemical in the discharge passage is integrally assembled downstream of the discharge-side on-off valve.
  • the suck back valve is a valve that needs to be provided on the downstream side of the discharge-side on-off valve (for example, the most downstream portion of the chemical liquid flow path), and is likely to be disposed in the treatment tank.
  • a suck-back valve integrally with the chemical solution supply pump unit, piping and joints for connecting the suck-back valve can be omitted. Therefore, compared with the case where the suck-back valve is provided individually, the chemical solution supply pump unit can be reduced in size by omitting piping and joints.
  • this suck-back valve is also arranged along the flat direction of the pump like the on-off valve in the above configuration, it can contribute to miniaturization (thinning) of the pump unit.
  • At least one of the valves operates by supplying and discharging working air, and at least one electropneumatic regulator that controls the working air is integrated. It is preferable to assemble it.
  • the electropneumatic regulator is integrated into the pump unit so that the chemical liquid is assembled. The number of parts assembled in the supply system can be reduced.
  • this electropneumatic regulator can also contribute to the downsizing (thinning) of the pump unit if it is arranged along the flattening direction of the pump.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a pump unit in a chemical solution supply system.
  • FIG. 2 (a) is a side sectional view of the pump unit, and (b) is an enlarged sectional view of (a).
  • FIG. 3 is a circuit explanatory diagram showing an entire circuit of the chemical solution supply system.
  • FIG. 2 shows the pump unit 10 which is the main part of the system
  • Fig. 3 shows the entire chemical supply system.
  • the pump unit 10 includes a pump 11, an electromagnetic switching valve 12, a suction side shut-off valve 13, a discharge side shut-off valve 14, a suck back valve 15, a regulator device 16, a suction side flow.
  • the passage member 17 and the discharge-side passage member 18 are integrally assembled and unitized.
  • the pump 11 has a thin flat prismatic shape with a substantially square shape when viewed from the front, and has a pair of pump housings 21 and 22.
  • the pump housings 21 and 22 are respectively provided with recessed portions 21a and 22a that are recessed in a substantially circular dome shape at the center of the opposing surfaces.
  • the pump housings 21 and 22 sandwich the periphery of a diaphragm 23 made of a flexible film such as a circular fluorine resin at the periphery of the recessed portions 21a and 22a, and are fixed with eight screws 24. !
  • Diaphragm 23 partitions the space formed by both concave portions 21a and 22a of pump housings 21 and 22, and the space on pump housing 21 side (the left side of diaphragm 23 in FIG.
  • the pump chamber 25 is used as pump chamber 25.
  • the space on the pump housing 22 side (the right side of the diaphragm 23 in FIG. 2) is a working chamber 26.
  • the pump chamber 25 is a space for supplying and discharging resist solution R (see FIG. 3) as a chemical solution
  • the working chamber 26 is a space for supplying and discharging operating air that drives the diaphragm 23.
  • a suction passage 21b that communicates with the pump chamber 25 and extends linearly downward is formed in the pump housing 21 on the pump chamber 25 side.
  • the suction passage 21b communicates with the suction passage 17a of the suction-side flow path member 17.
  • the pump housing 21 has a discharge passage 21c that communicates with the pump chamber 25 and extends linearly upward.
  • the discharge passage 21c communicates with the discharge passage 18a of the discharge side flow passage member 18.
  • the discharge passage 21c is provided on the same straight line L1 as the suction passage 21b.
  • the pump chamber 25 of the present embodiment is very thin in the thickness direction of the diaphragm 23, and is formed in a space, so that the vicinity of the suction passage 21b and the discharge passage 21c communicating with the pump chamber 25 is provided.
  • a supply / discharge passage 22b for supplying and discharging working air into the working chamber 26 is formed.
  • the supply / discharge passage 22 b is connected to an electromagnetic switching valve 12 that is fixed to the pump nosing 22.
  • the electromagnetic switching valve 12 is connected to a supply source 29 via an air supply pipe 28 having an electropneumatic regulator 27 on the way.
  • the exhaust port is opened to the atmosphere, and the pressure of the working air supplied from the supply source 29 to the pump 11 is adjusted by the controller 50 so that the set pressure is constant.
  • the electromagnetic switching valve 12 is switched by the controller 50 according to whether the working chamber 26 is connected to the air supply pipe 28 or released to the atmosphere. By this switching operation, the working air is supplied to and discharged from the working chamber 26.
  • the pump 11 discharge / suction operation is switched.
  • the inside of the working chamber 26 is pressurized and the diaphragm 23 is actuated to the pump chamber 25 side. Filled The resist solution R thus discharged is discharged downstream via the discharge passage 21c.
  • the diaphragm 23 operating on the pump chamber 25 side is operated on the working chamber 26 side to the intermediate position. Then, the resist solution R is introduced into the pump chamber 25 from the upstream side through the suction passage 21b.
  • a suction side flow path member 17 having a rod shape is fixed to the lower center of the pump housings 21 and 22.
  • the suction side flow path member 17 is provided along the flat direction of the pump 11.
  • the suction-side flow path member 17 is formed with a suction passage 17a that extends substantially linearly downward.
  • the suction passage 17a is provided on the same straight line L1 as the suction passage 21b of the pump 11.
  • a housing recess 17b is formed around the suction passage 17a on the surface of the suction side flow path member 17 facing the pump housing 21 and a seal ring 33 is accommodated in the housing recess 17b. Yes.
  • the seal ring 33 is interposed between the suction-side flow path member 17 and the pump nosing 21 and seals the resist solution R in the suction passages 17a and 21b from leaking from the gap between the two members.
  • the seal ring 33 has a shape in which the inner peripheral surface 33a thereof is smoothly continuous with the inner peripheral surfaces of the suction passages 17a and 21b. Continuing from the inner peripheral surfaces of the passages 17a and 21b, the dents gradually deepen radially outward from the passages 17a and 21b toward the center in the thickness direction of the seal ring 33. That is, the flow of the resist solution R in the seal ring 33 is made smooth, and the resist solution R and bubbles are prevented from staying.
  • a generally used circular seal ring O-ring
  • an acute-angle depression is formed between the seal ring and each of the suction passages 17a and 21b.
  • the suction side flow path member 17 is connected to one end of the suction pipe 31 using a joint 19 provided at the tip, and the other end of the suction pipe 31 is connected to the resist bottle 30. It is guided into the filled resist solution R. Note that the inside of the resist bottle 30 is pressurized by a pressure device (not shown).
  • a suction side shut-off valve 13 composed of an air operated valve is integrally assembled with the suction side flow path member 17.
  • the suction-side shut-off valve 13 has a substantially square pillar shape, It is provided in a direction orthogonal to the side flow path member 17 and along the flat direction of the pump 11 (pump housings 21, 22).
  • the suction side shutoff valve 13 switches between shutting off and opening the suction passage 17a by the switching operation of the electropneumatic regulator 32 based on the control of the controller 50. That is, as shown in FIG.
  • a discharge-side flow path member 18 having a rod shape is fixed to the upper center of the pump ring and the udgings 21 and 22.
  • the discharge-side flow path member 18 is provided along the flat direction of the pump 11.
  • the discharge-side flow path member 18 is formed with a discharge passage 18a extending substantially linearly upward.
  • the discharge passage 18a is provided on the same straight line L1 as the discharge passage 21c of the pump 11.
  • an accommodation recess 18b is formed around the discharge passage 18a on the surface of the discharge-side flow path member 18 facing the pumping and the udging 21, and a seal ring 34 is accommodated in the accommodation recess 18b.
  • the seal ring 34 is interposed between the discharge-side flow path member 18 and the pump nosing 21 and seals so that the resist solution R in the discharge passages 18a and 21c does not leak from the gap between the two members.
  • the seal ring 34 has a shape in which the inner peripheral surface 34a thereof is smoothly connected to the inner peripheral surfaces of the discharge passages 18a and 21c, so that the resist solution R and bubbles are generated. It has a structure that prevents detention.
  • the discharge-side flow path member 18 is connected to the other end of the discharge pipe 35 having a nozzle 35a at one end, as shown in FIG. 3, using a joint 20 provided at the tip.
  • the nozzle 35 a is directed downward, and is disposed at a position where the resist liquid scale is dropped at the center position of the semiconductor wafer 37 that is placed on the rotating plate 36 and rotates together with the rotating plate 36.
  • the discharge side flow path member 18 is integrally assembled with a discharge side shut-off valve 14 composed of an air operated valve.
  • the discharge side shut-off valve 14 has a substantially square column shape, and is provided in a direction orthogonal to the discharge side flow path member 18 and along the flat direction of the pump 11 (pump housings 21, 22).
  • the discharge side shut-off valve 14 is configured in the same manner as the suction side shut-off valve 13, and as shown in FIG. 3, the discharge passage 18a is shut off by the switching operation of the electropneumatic regulator 38 based on the control of the controller 50. * Perform opening switching. That is, as shown in FIG.
  • the discharge side shut-off valve 14 receives the urging force from the spring 14c.
  • the discharge passage 18a is shut off, and when the operating air is supplied to the supply / discharge chamber 14a from the supply source 29, the valve body 14b is immersed against the urging force of the spring 14c to open the discharge passage 18a.
  • the discharge passage 18a in the vicinity of the valve body 14b is bent at a right angle by an amount necessary to reliably open or shut off the valve body 14b (about the passage width). Even in this portion, the flow of the resist solution R is smooth and does not have a great influence (resistance) on the flow of the resist solution R in the flow path member 18.
  • a suck-back valve 15 made of an air operated valve is integrally assembled to the discharge-side flow path member 18 so as to be aligned with the shut-off valve 14 downstream of the discharge-side shut-off valve 14. ing.
  • the suck-back valve 15 has a substantially quadrangular prism shape, and is provided in a direction orthogonal to the discharge-side flow path member 18 and along the flat direction of the pump 11 (pump housings 21 and 22).
  • the suck-back valve 15 causes the resist liquid R in the downstream flow path to flow upstream from the valve 15 by the switching operation of the electropneumatic regulator 39 based on the control of the controller 50.
  • the resist solution R is prevented from dripping from the nozzle 35a. That is, as shown in FIG. 1, when the supply / discharge chamber 15a is opened to the atmosphere by the switching operation of the electropneumatic regulator 39, the valve body 15b receives the urging force from the spring 15c. The volume of the volume expansion chamber 18c provided so as to be immersed and communicated with the discharge passage 18a is increased, and a predetermined amount of the resist solution R is drawn into the volume expansion chamber 18c. On the other hand, when operating air is supplied from the supply source 29 to the supply / discharge chamber 15a, the valve body 15b protrudes against the urging force of the spring 15c to reduce the volume expansion chamber 18c provided in the discharge passage 18a. Has been.
  • a regulator device 16 having a substantially rectangular parallelepiped shape is fixed to the discharge side flow path member 18 on the side opposite to the discharge side shut-off valve 14 and the suck back valve 15. That is, the regulator device 16 is provided to the discharge-side flow path member 18 along the flat direction of the pump 11.
  • the base member 41 is fixed to the discharge-side flow path member 18.
  • a fixed base 42 is fixed to the base member 41, and electropneumatic regulators 38 and 39 for switching the discharge side shut-off valve 14 and suck back valve 15 are fixed to the fixed base 42.
  • a cover member 43 that covers the electropneumatic regulators 38 and 39 is attached to the fixed base 42.
  • the fixed base 42 and the base member 41 are formed with communication passages 45 and 46 communicating with the electropneumatic regulators 38 and 39, respectively.
  • the suck-back valve 15 communicates with the supply / discharge chambers 14a and 15a, respectively.
  • the electropneumatic regulators 38 and 39 supply and discharge operating air to the supply / discharge chambers 14a and 15a of the discharge side shut-off valve 14 and suck back valve 15 based on the control of the controller 50, respectively, and the discharge side shut off valve 14 and suck back valve. Operate 15.
  • the suction passage 17a in the suction-side flow passage member 17 that is the flow path of the resist solution R, the suction passage 21b in the pump 11, and the discharge passage 2 lc And the discharge passage 18a of the discharge-side flow path member 18 are both linear and arranged on the same straight line L1. That is, the pump unit 10 has a structure that minimizes the portion of the resist solution R where the resist solution R and bubbles stay in the resist solution R while minimizing the length of the resist solution R.
  • the seal rings 33 and 34 also have a structure in which the portion where the resist solution R and bubbles stay is reduced as much as possible.
  • the controller 50 controls the electropneumatic regulator 27 so that the working air supplied to the pump 11 becomes a set pressure, and also performs an electromagnetic switching valve 12 that performs a switching operation of the pump 11 and an intake valve. It controls the electropneumatic regulator 32 that switches the side shut-off valve 13, the electropneumatic regulators 38 and 39 that actuate the discharge side shut-off valve 14 and the suck back valve 15, and controls the series of operations of the chemical supply system. .
  • the controller 50 when a command to start the operation of the chemical solution supply system is generated, the controller 50 first controls the electropneumatic regulator 32 to switch the suction side shut-off valve 13 so that the suction passage 17a is shut off. As a result, the pump 11 and the resist bottle 30 are shut off. Further, the controller 50 switches the electromagnetic switching valve 12 and supplies the working air adjusted to the set pressure to the working chamber 26 in the pump 11. As a result, the diaphragm 23 tries to operate on the pump chamber 25 side, and the resist solution R filled in the pump chamber 25 is pressurized. If the resist solution R is not filled in the pump chamber 25 during the initial operation of the system, the pressure in the pump chamber 25 is increased. At this time, the discharge passage 18a is blocked by the discharge side shut-off valve 14 downstream of the pump 11, and the resist solution R is not discharged.
  • the controller 50 controls the electropneumatic regulator 38 to switch the discharge side shut-off valve 14 to open the discharge passage 18a, and also controls the electropneumatic regulator 39 to control the resist solution R by the suck back valve 15. Release the pull-in.
  • the resist solution R in the pump chamber 25 is pressurized by the diaphragm 23, the resist solution R is discharged from the pump 11, and the resist solution R is discharged from the nozzle 35a at the tip of the discharge pipe 35 through the discharge passage 18a. A predetermined amount is dropped on the semiconductor wafer 37.
  • the controller 50 controls the electropneumatic regulator 38 to switch the discharge side shut-off valve 14 and shut off the discharge passage 18a. Thereby, the discharge of the resist solution R from the nozzle 35a is stopped.
  • the controller 50 controls the electropneumatic regulator 39 to draw a predetermined amount of the resist solution R by the suck back valve 15, and prevents the resist solution R from dripping unexpectedly from the nozzle 35a.
  • the controller 50 controls the electropneumatic regulator 32 to switch the suction side shut-off valve 13 and open the suction passage 17a.
  • the pump 11 and the resist bottle 30 are in communication with each other.
  • the controller 50 switches the electromagnetic switching valve 12 to open the working chamber 26 open.
  • the working air in the working chamber 26 is discharged to the atmosphere, and the diaphragm 23 returns.
  • the controller 50 repeats the above operation, and drops a predetermined amount of the resist solution R onto each semiconductor wafer 37 that is successively transferred.
  • the pump unit 10 of the present embodiment is configured so that the suction passages 17a, 21b and the discharge passages 18a, 21c communicating with the pump chamber 25 are on the same straight line L1. 21 and 22), the suction side flow path member 17 and the discharge side flow path member 18 are integrally assembled.
  • the suction side shutoff valve 13 is provided in the suction side flow path member 17
  • the discharge side shutoff valve 14 is provided in the discharge side flow path member 18, the pump 1 1
  • the piping between the suction side shut-off valve 13 and the joint acting on it and the piping between the pump 11 and the discharge side shut-off valve 14 and the joint acting on it can be omitted, and the pump unit 10 can be downsized. Therefore, the pump unit 10 can be arranged in the processing tank, the pipe length and height difference (lift difference) on the downstream side of the pump 11 can be made the same for each processing tank, and there is a difference in the discharge amount. Is prevented.
  • suction passages 17a, 21b and the discharge passages 18a, 21c communicating with the pump chamber 25 are both substantially straight and arranged on the same straight line L1, air bubbles are present in the chemical flow path of the pump unit 10. And the portion where the chemical solution stays can be reduced as much as possible. Therefore, it is possible to remove bubbles with a small purge amount, and to reduce the deterioration of the chemical solution.
  • the inner peripheral surfaces 33a, 34a of the seal rings 33, 34 are smoothly continuous with the inner peripheral surfaces of the passages 17a, 21b, 18a, 21c (of the seal rings 33, 34, respectively).
  • the recesses are formed so that the dents are gradually deepened radially outward as they are directed from the passages 17a, 21b, 18a, 21c toward the center.
  • there is no sharp depression between the seal rings 33, 34 and the passages 17a, 21b, 18a, 21c so that the flow of the resist solution R in the seal rings 33, 34 becomes smooth, and the resist solution R or It is possible to prevent bubbles from staying.
  • the rod-like suction side flow path member 17 and the discharge side flow path member 18 are arranged along the flat direction of the pump 11 (pump nosing 21, 2 2) having a thin flat shape. Further, a suction side shut-off valve 13 and a discharge side shut-off valve 14 are arranged in a direction orthogonal to the flow path members 17 and 18 and along the flat direction of the pump housings 21 and 22. In this way, rod-shaped flow path members 17, 18 are arranged along the flat direction of the pump housings 21, 22. Then, the flow path members 17 and 18 do not protrude in the direction orthogonal to the flat direction.
  • shutoff valves 13 and 14 are arranged in a direction perpendicular to the flow path members 17 and 18 and along the flat direction of the pump housings 21 and 22, the on-off valves 13 and 14 are flattened. In addition to not projecting in the direction perpendicular to the direction, it can be configured such that it does not project significantly in the flat direction! As a result, the pump unit 10 can be reduced in size including a reduction in thickness.
  • the pump unit 10 can also be reduced in size (thinned). Is planned.
  • the suck back valve 15 is a valve that needs to be provided on the downstream side of the discharge-side shutoff valve 14 (the most downstream portion of the chemical liquid flow path), and is likely to be disposed in the treatment tank.
  • the suck-back valve 15 is integrally assembled with the discharge-side flow path member 18, so that piping and joints for connecting the suck-back valve 15 can be omitted. For this reason, compared with the case where the suck-back valve 15 is provided individually, the pump unit 10 can be reduced in size by omitting piping and joints.
  • the electropneumatic regulators 38 and 39 for controlling the operating air for operating the discharge side shut-off valve 14 and the suck back valve 15 are arranged in the vicinity of the pump unit 10, etc. Since the electropneumatic regulators 38 and 39 are integrally assembled to the pump unit 10, the number of parts to be assembled to the chemical solution supply system can be reduced.
  • the force that was the pump 11 using the diaphragm 23 may be a pump using a tube or bellows, for example.
  • suction side flow path member 17 and the discharge side flow path member 18 are integrally assembled to the pump 11, but the suction side flow path member 17 and the discharge side flow path member 18 are combined.
  • a portion corresponding to the above may be integrally formed with the pump 11.
  • the electropneumatic regulators 38, 39 may be provided for each force integrally assembled with the discharge-side flow path member 18.
  • the electropneumatic valve that operates the suction side shutoff valve 13 For example, the regulator 32 may be integrally assembled with the suction-side flow path member 17.
  • shut-off valves 13, 14 and the suck back valve 15 are composed of force S composed of an air operated valve operated by operating air, an electromagnetically driven valve, a motor driven valve, etc. OK!
  • shut-off valve 14 of the above-described embodiment an open / close valve that can be adjusted so that the opening / closing speed becomes slightly gentle may be used.
  • the force suck back valve 15 using the suck back valve 15 may be omitted.
  • the electromagnetic switching valve 12 is switched to either the working chamber 26 connected to the air supply pipe 28 or opened to the atmosphere. May be connected to a negative pressure generating source.
  • the negative pressure By using the negative pressure in this way, the suction force of the diaphragm 23 increases when the resist liquid R of the pump 11 is sucked, so that the pressurization in the resist bottle 30 can be stopped as in the above embodiment. .
  • the force shown in the example in which the resist solution R is used as the chemical solution is used as the chemical solution. This is because the target for dropping the chemical solution is based on the semiconductor wafer 37. Therefore, the chemical solution and the target for dropping the chemical solution may be other than that.

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Abstract

　ポンプやポンプ前後の各開閉弁をユニット化して小型化を図りつつ、ユニットの薬液流路中において気泡や薬液の滞留を低減することができる薬液供給用ポンプユニットを提供する。 　ポンプユニット１０は、ポンプ１１（ポンプハウジング２１，２２）に対して、吸入側遮断弁１３を一体的に設けられる吸入側流路部材１７と、吐出側遮断弁１４を一体的に設けられる吐出側流路部材１８とが一体的に組み付けられており、ポンプ室２５と連通する吸入通路１７ａ，２１ｂ及び吐出通路１８ａ，２１ｃが同一直線Ｌ１上となっている。

Description

明 細 書
薬液供給用ポンプユニット
技術分野
[0001] 本発明は、例えば半導体製造装置の薬液使用工程において、フォトレジスト液等の 薬液を各半導体ウェハに所定量ずつ塗布するのに好適な薬液供給用ポンプユニット に関する。
背景技術
[0002] 薬液供給システムにおいては、フォトレジスト液等の薬液をボトルカゝら汲み上げて各 半導体ウェハに所定量ずつ塗布するために、従来、ポンプやポンプ近傍に必要な各 開閉弁を個別に配置し、それらを配管により接続していた。し力しながら、このような システム構成では、配管にて接続する毎に継手が必要になり、これら配管や継手を 配置するスペースが薬液供給システムの大型化を招 、て ヽた。
[0003] また、複数の半導体ウェハに薬液を同時に塗布するために、一般的には、処理槽（ 半導体ウェハに薬液を塗布する部屋)が上下方向に複数段積み重ねられて設けられ ている。し力しながら処理槽の空間は狭ぐ処理槽内に薬液を吐出するノズルから吐 出側開閉弁、ポンプ、ひいては吸入側開閉弁までの全てを配置することができない。 処理槽内にはノズルから吐出側開閉弁が配置される程度で、ポンプや吸入側開閉 弁等は処理槽の下段に設けられる収容部に集められている。そのため、ポンプよりも 下流側の配管長さや高低差 (揚程差)が処理槽毎に異なり、圧力損失が異なってし まう。これは処理槽毎の薬液の吐出量等に差を生じさせる要因となるため、いずれの 処理槽においても同様な吐出量を確保する設定が難しかった。
[0004] そこで、例えば特許文献 1にて開示されて!ヽる薬液供給システムでは、ポンプ及び ポンプ近傍に必要な各開閉弁 (入力バルブ及び出力バルブ)を一体的に組み付け てユニット化している。つまり、ポンプと各開閉弁との間の配管やそれに力かる継手を 省略してポンプユニットとして小型化し、処理槽毎にポンプユニットを配置可能として いる。これにより、配管長さやポンプ力もノズルまでの高低差 (揚程差)を処理槽毎で 同様にできるので、いずれの処理槽においても同様な吐出量を確保するのが容易と なる。
[0005] ところで、空になったボトル力 新たに薬液の充填されたボトルに交換した直後など 、薬液流路中に気泡が混入する場合がある。この気泡は薬液の定量吐出の妨げとな るため、薬液流路から気泡を抜く必要があり、この場合、所定量の薬液をノズルから パージ (放出）する気泡抜きが行われる。
[0006] ところが、フォトレジスト液等の薬液は高価であり、薬液のパージ量をできるだけ少 なくして気泡抜きさせる必要がある。し力しながら、特許文献 1のポンプユニットでは、 入力ポートにおける薬液の導入方向と出力ポートにおける薬液の吐出方向とが 90° 異なる方向をそれぞれ向いており、しかも入力ポートから出力ポートまでのポンプュ ニット内の薬液流路が複雑に屈曲している。つまり、薬液流路中に気泡が滞留する 部分が生じるため、少ないパージ量では気泡抜きを良好に行えず、パージ量が多く なるという問題があった。また、このように気泡が滞留する部分は薬液が滞留する部 分でもあり、この部分で長期間滞留により薬液を劣化させてしまう問題もあった。 特許文献 1 :特開 2003— 49778号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、ポンプやポンプ近傍の各開閉弁をユニットィ匕して小型化を図りつつ、ュ ニットの薬液流路中にぉ 、て気泡や薬液の滞留を低減することができる薬液供給用 ポンプユニットを提供することを主たる目的とするものである。 課題を解決するための手段
[0008] 本発明に係る薬液供給用ポンプユニットを次のように構成した。すなわち、
薬液の吐出吸入を行うポンプ室を有するポンプと、前記ポンプ室と連通して該ポン プ室に前記薬液を吸入する吸入通路の開閉を行うための吸入側開閉弁と、前記ボン プ室と連通して該ポンプ室力 前記薬液を吐出する吐出通路の開閉を行うための吐 出側開閉弁とを有する薬液供給用ポンプユニットであって、
前記吸入通路及び前記吐出通路を共に略直線状として同一直線上に配置し、前 記ポンプ、前記吸入側開閉弁及び前記吐出側開閉弁を一体的に組み付けた構成と した。 [0009] この薬液供給用ポンプユニットでは、ポンプ室と連通する吸入通路及び吐出通路 が共に略直線状とされ、吸入通路及び吐出通路が同一直線上となるように、ポンプ、 吸入通路を開閉する吸入側開閉弁及び吐出通路を開閉する吐出側開閉弁が一体 的に組み付けられている。このように、ポンプ、吸入側開閉弁、及び吐出側開閉弁を 一体的に組み付けることにより、ポンプと吸入側開閉弁との間の配管及びそれにかか る継手や、ポンプと吐出側開閉弁との間の配管及びそれに力かる継手を省略でき、 ポンプユニットが小型化される。これにより、ポンプユニットを処理層内に配置すること が可能となり、処理槽毎にポンプよりも下流側の配管長さや高低差 (揚程差)を同様 にできるため、吐出量等に差が生じることが防止される。また、ポンプ室と連通する吸 入通路及び吐出通路が共に略直線状とされて同一直線上に配置されるので、ボン プユニットの薬液流路中に気泡や薬液が滞留する部分を極力低減することができる
。このため、少ないパージ量で気泡抜きを良好に行うことができ、薬液の劣化を低減 することができる。
[0010] また、上記薬液供給用ポンプユニットの具体例として、
薬液の吐出吸入を行うポンプ室を有するポンプと、前記ポンプ室と連通して該ポン プ室に前記薬液を吸入する吸入通路の開閉を行うための吸入側開閉弁と、前記ボン プ室と連通して該ポンプ室力 前記薬液を吐出する吐出通路の開閉を行うための吐 出側開閉弁とを有する薬液供給用ポンプユニットであって、
略直線状の内部通路を有し前記吸入側開閉弁を一体的に組み付けてなる吸入側 流路部材と、略直線状の内部通路を有し前記吐出側開閉弁を一体的に組み付けて なる吐出側流路部材とを備えると共に、
前記ポンプは、そのポンプハウジング内に、前記内部通路と連通して前記吸入通 路を構成する略直線状の内部通路と、前記内部通路と連通して前記吐出通路を構 成する略直線状の内部通路とを備えるものであり、
前記吸入通路及び前記吐出通路が同一直線上となるように、前記ポンプハウジン グに対して前記吸入側流路部材と前記吐出側流路部材とを一体的に組み付けたも のが挙げられる。
[0011] この薬液供給用ポンプユニットでは、ポンプ室と連通する吸入通路（ポンプハウジン グと吸入側流路部材の内部通路)及び吐出通路 (ポンプハウジングと吐出側流路部 材の内部通路）が共に略直線状とされ、吸入通路及び吐出通路が同一直線上となる ように、ポンプハウジングに対して吸入側流路部材と吐出側流路部材とが一体的に 組み付けられている。つまり、吸入側流路部材には吸入側開閉弁が一体的に設けら れ、吐出側流路部材には吐出側開閉弁が一体的に設けられているので、ポンプと吸 入側開閉弁との間の配管及びそれに力かる継手や、ポンプと吐出側開閉弁との間の 配管及びそれに力かる継手を省略でき、ポンプユニットが小型化される。これにより、 ポンプユニットを処理槽内に配置することが可能となり、処理槽毎にポンプよりも下流 側の配管長さや高低差 (揚程差)を同様にできるため、吐出量等に差が生じることが 防止される。また、ポンプ室と連通する吸入通路及び吐出通路が共に略直線状とさ れて同一直線上に配置されるので、ポンプユニットの薬液流路中に気泡や薬液が滞 留する部分を極力低減することができる。このため、少ないパージ量で気泡抜きを良 好に行うことができ、劣化した薬液の生成を低減することができる。
[0012] 上記具体例として示した薬液供給用ポンプユニットは、
前記ポンプハウジングと前記各流路部材との間には、両部材間の隙間から前記内 部通路内の薬液が漏れ出さないようにシールするシールリングが介在されるものであ つて、
前記シールリングの内周面は、該シールリングの上流側及び下流側の内部通路の 内周面と滑らかに連続する形状に形成されて 、ることが好ま U、。
[0013] この構成では、シールリングの内周面は、ポンプノヽゥジングと各流路部材とに備えら れた内部通路の内周面と滑らかに連続する。ここで、滑らかに連続する形状とは、シ ールリングの上流側及び下流側の内部通路との間で鋭角の窪みが生じない形状、 例えば内部通路の内周面と連続し、シールリングの厚み方向において通路側から中 央部に向かうほど、次第に径方向外側に凹みが深くなる形状である。このようにすれ ば、シールリングの部分における薬液の流れがスムーズとなり、薬液や気泡が滞留す るのを防止することができる。
[0014] また、前記ポンプハウジングは、内部にダイアフラムを備えた薄型な扁平形状をなし ており、 前記吸入側流路部材及び前記吐出側流路部材は、共に棒状をなしており、前記ポ ンプハウジングの扁平方向に沿ってそれぞれ配置され、
前記吸入側開閉弁及び前記吐出側開閉弁は、前記吸入側流路部材及び前記吐 出側流路部材に対して直交する方向で、かつ前記ポンプハウジングの扁平方向に 沿うようにそれぞれ配置されて ヽることが好ま 、。
[0015] この構成では、ダイァフラムを備えるポンプ (ポンプノヽウジング）はそのダイァフラム の広がる方向に沿って薄型な扁平形状をなして 、る。このようなポンプハウジングの 扁平方向に沿って棒状の吸入側流路部材及び吐出側流路部材を配置すれば、該 流路部材が扁平方向と直交する方向に突出しない、若しくは大きく突出しない。更に 、このような吸入側流路部材及び吐出側流路部材に対して直交する方向で、かつポ ンプハウジングの扁平方向に沿って吸入側開閉弁及び吐出側開閉弁を配置すれば 、該開閉弁が扁平方向と直交する方向に突出しない、若しくは大きく突出しないばか りか、扁平方向においても大きく突出しない構成とすることができる。これにより、ボン プユニットの薄型化を含めた小型化を図ることができる。
[0016] 上記のいずれの構成においても、前記吐出側開閉弁の下流側に、前記吐出通路 内の前記薬液を所定量引き込むサックバック弁を一体的に組み付けることが好まし 、
[0017] サックバック弁は吐出側開閉弁の下流側 (例えば、薬液流路の最下流部）に設ける 必要のある弁であり、処理槽内に配置する可能性が高い。このようなサックバック弁を 薬液供給用ポンプユニットに一体的に組み付けることにより、サックバック弁を接続す るための配管や継手を省略できる。したがって、サックバック弁を個別に設ける場合と 比べて、配管や継手等の省略分、薬液供給用ポンプユニットの小型化を図ることが できる。因みに、このサックバック弁も、前記構成における開閉弁のようにポンプの扁 平方向に沿って配置すれば、ポンプユニットの小型化 (薄型化）に貢献することがで きる。
[0018] さらに、上記のいずれの構成においても、前記各弁の少なくとも 1個は作動エアを 給排させることにより動作するものであり、その作動エアを制御する電空レギユレータ の少なくとも 1個を一体的に組み付けることが好ま 、。 [0019] 例えば、前記各弁を動作させる作動エアを制御する電空レギユレータを薬液供給 用ポンプユニット近傍に配置するスペースがある場合、その電空レギユレータをボン プユニットに一体的に組み付けることで、薬液供給システムに組み付ける部品点数を 少なくすることができる。因みに、この電空レギユレータも、ポンプの扁平方向に沿つ て配置すれば、ポンプユニットの小型化 (薄型化）に貢献することができる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]薬液供給システム中、ポンプユニットを示す正断面図である。
[図 2] (a)はポンプユニットの側断面図、（b)は（a)の拡大断面図である。
[図 3]薬液供給システムの全体回路を示す回路説明図である。
符号の説明
[0021] 11 · · ·ポンプ、 13· · ·吸入側遮断弁（吸入側開閉弁）、 14· · ·吐出側遮断弁（吐出側開 閉弁）、 15· · ·サックバック弁、 17· · ·吸入側流路部材、 17a…吸入通路、 18· · ·吐出側 流路部材、 18a…吐出通路、 21, 22· · ·ポンプハウジング、 21b…吸入通路、 21c" - 吐出通路、 25· · ·ポンプ室、 33, 34· · ·シールリング、 33a, 34a…内周面、 L1…直線 、 R…レジスト液。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明を半導体装置等の製造ラインにて使用される薬液供給システムのポ ンプユニットに具体ィ匕した一実施の形態を図面に従って説明する。なお、図 1及び図
2はシステムの主要部であるポンプユニット 10を示し、図 3は薬液供給システム全体 を示す。
[0023] 図 1及び図 2に示すように、ポンプユニット 10は、ポンプ 11、電磁切換弁 12、吸入 側遮断弁 13、吐出側遮断弁 14、サックバック弁 15、レギユレータ装置 16、吸入側流 路部材 17及び吐出側流路部材 18を一体的に組み付けてユニットィ匕している。
[0024] ポンプ 11は、正面視略正方形の薄型な扁平の角柱状をなしており、一対のポンプ ハウジング 21, 22を有している。各ポンプハウジング 21, 22には、それぞれ対向す る面の中央に略円形ドーム状に凹設される凹設部 21a, 22aが形成されている。ボン プハウジング 21, 22は、凹設部 21a, 22aの周縁で円形のフッ素榭脂などの可撓性 膜よりなるダイアフラム 23の周縁を挟持し、互 、が 8個のネジ 24により固定されて!、る [0025] ダイアフラム 23は、ポンプハウジング 21, 22の両凹設部 21a, 22aにて形成される 空間を仕切っており、ポンプハウジング 21側（図 2においてダイアフラム 23の左側）の 空間をポンプ室 25とし、ポンプハウジング 22側（図 2においてダイアフラム 23の右側 )の空間を作動室 26としている。ポンプ室 25は薬液としてのレジスト液 R (図 3参照）を 給排するための空間であり、作動室 26はダイアフラム 23を駆動する作動エアを給排 するための空間である。
[0026] ポンプ室 25側のポンプハウジング 21には、ポンプ室 25と連通して下方に直線状に 延びる吸入通路 21bが形成されている。吸入通路 21bは、吸入側流路部材 17の吸 入通路 17aと連通する。また、このポンプハウジング 21には、ポンプ室 25と連通して 上方に直線状に延びる吐出通路 21cが形成されている。吐出通路 21cは、吐出側流 路部材 18の吐出通路 18aと連通する。また、この吐出通路 21cは、吸入通路 21bと 同一直線 L1上に設けられている。なお、本実施の形態のポンプ室 25はダイアフラム 23の厚み方向にお!ヽて薄 、空間で形成されるので、このようなポンプ室 25と連通す る吸入通路 21b及び吐出通路 21cの近傍部分が接続に必要な分だけ (通路幅程度 )、直角に屈曲されて ヽる（図 2参照）。この部分でのレジスト液 Rの流れはスムーズで あり、ポンプ 11内のレジスト液 Rの流れに大きな影響 (抵抗）を与えるものではない。
[0027] 作動室 26側のポンプハウジング 22には、該作動室 26内に作動エアを給排する給 排通路 22bが形成されている。給排通路 22bは、ポンプノヽウジング 22に固定される 電磁切換弁 12に接続されている。ここで、電磁切換弁 12は、図 3に示すように、途中 に電空レギユレータ 27を有する給気配管 28を介して供給源 29に接続されている。 電空レギユレータ 27は、排気ポートが大気開放されるものであり、供給源 29からボン プ 11に供給する作動エアの圧力が設定圧一定となるようにコントローラ 50にて調整 されている。そして、電磁切換弁 12はコントローラ 50により作動室 26を給気配管 28 に接続するか大気開放するかの ヽずれかに切換動作され、この切換動作により作動 室 26に作動エアが給排され、ポンプ 11の吐出 ·吸入動作が切り換えられる。
[0028] つまり、電磁切換弁 12の動作により作動室 26に作動エアが供給されると、作動室 2 6内が加圧されてダイアフラム 23がポンプ室 25側に作動し、ポンプ室 25内に充填さ れたレジスト液 Rが吐出通路 21cを介して下流側に吐出される。一方、電磁切換弁 1 2の動作により作動室 26内の作動エアが大気中に排出されると、ポンプ室 25側に作 動していたダイアフラム 23が作動室 26側の作動して中間位置に復帰し、上流側から 吸入通路 21bを介してポンプ室 25内にレジスト液 Rが導入される。
[0029] ポンプハウジング 21, 22の下部中央には、棒状をなす吸入側流路部材 17が固定 されている。吸入側流路部材 17は、ポンプ 11の扁平方向に沿うように設けられる。吸 入側流路部材 17には、下方に略直線状に延びる吸入通路 17aが形成されている。 この吸入通路 17aは、前記ポンプ 11の吸入通路 21bと同一直線 L1上に設けられて いる。また、吸入側流路部材 17のポンプノヽウジング 21との対向面には、吸入通路 17 a周りに収容凹部 17bが形成されており、該収容凹部 17bには、シールリング 33が収 容されている。シールリング 33は、吸入側流路部材 17とポンプノヽウジング 21との間 に介在され、両部材間の隙間から吸入通路 17a, 21b内のレジスト液 Rが漏れ出さな いようにシールする。
[0030] また、シールリング 33は、その内周面 33aが各吸入通路 17a, 21bの内周面と滑ら かに連続する形状をなしており、具体的にはその内周面 33aが各吸入通路 17a, 21 bの内周面と連続し、シールリング 33の厚み方向において通路 17a, 21b側から中央 部に向かうほど、次第に径方向外側に凹みが深くなる形状をなしている。つまり、シ ールリング 33の部分におけるレジスト液 Rの流れをスムーズとし、レジスト液 Rや気泡 が滞留するのが防止されている。因みに、一般的に用いられる断面円形状のシール リング (Oリング）を用いた場合では、該シールリングと各吸入通路 17a, 21bとの間で 鋭角の窪みが生じて該通路 17a, 21bの内周面と滑らかに繋がらない形状となるた め、これがレジスト液 Rや気泡が滞留する部分となり、好ましくない。そして、吸入側流 路部材 17は、先端部に設けられる継手 19を用いて、図 3に示すように、吸入配管 31 の一端と接続され、該吸入配管 31のもう一端は、レジストボトル 30に充填されている レジスト液 R内に導かれている。なお、レジストボトル 30内は図示しない加圧装置によ り加圧されている。
[0031] また、吸入側流路部材 17には、エアオペレイトバルブよりなる吸入側遮断弁 13が 一体的に組み付けられている。吸入側遮断弁 13は、略四角柱状をなしており、吸入 側流路部材 17に対して直交する方向で、かつポンプ 11 (ポンプハウジング 21, 22) の扁平方向に沿うように設けられる。ここで、吸入側遮断弁 13は、図 3に示すように、 コントローラ 50の制御に基づく電空レギユレータ 32の切換動作により、吸入通路 17a の遮断 '開放の切換を行う。すなわち、吸入側遮断弁 13は、図 1に示すように、その 給排室 13aが電空レギユレータ 32の切換動作により大気に開放されると、弁体 13b がスプリング 13cからの付勢力を受けて吸入通路 17aを遮断し、給排室 13aに供給 源 29から作動エアが供給されると、弁体 13bがスプリング 13cの付勢力に抗して没入 して吸入通路 17aを開放するように構成されている。なお、弁体 13bの近傍部分の吸 入通路 17aは、該弁体 13bによる開放又は遮断を確実に行うのに必要な分だけ (通 路幅程度）、直角に屈曲されている。この部分においてもレジスト液 Rの流れはスムー ズであり、流路部材 17内のレジスト液 Rの流れに大きな影響 (抵抗)を与えるものでは ない。
[0032] ポンプノ、ウジング 21, 22の上部中央には、棒状をなす吐出側流路部材 18が固定 されている。吐出側流路部材 18は、ポンプ 11の扁平方向に沿うように設けられる。吐 出側流路部材 18には、上方に略直線状に延びる吐出通路 18aが形成されている。 この吐出通路 18aは、前記ポンプ 11の吐出通路 21cと同一直線 L1上に設けられて いる。また、吐出側流路部材 18のポンプノ、ウジング 21との対向面には、吐出通路 18 a周りに収容凹部 18bが形成されており、該収容凹部 18bには、シールリング 34が収 容されている。シールリング 34は、吐出側流路部材 18とポンプノヽウジング 21との間 に介在され、両部材間の隙間から吐出通路 18a, 21c内のレジスト液 Rが漏れ出さな いようにシールする。
[0033] また、シールリング 34は、前記シールリング 33と同様に、その内周面 34aが各吐出 通路 18a, 21cの内周面と滑らかに繋がる形状をなしており、レジスト液 Rや気泡が滞 留するのを防止する構造になっている。そして、吐出側流路部材 18は、先端部に設 けられる継手 20を用いて、図 3に示すように、一端にノズル 35aを有する吐出配管 35 のもう一端と接続される。ノズル 35aは、下方に指向されるとともに、回転板 36上に載 置されて該回転板 36とともに回転する半導体ウェハ 37の中心位置にレジスト液尺が 滴下される位置に配置されている。 [0034] また、吐出側流路部材 18には、エアオペレイトバルブよりなる吐出側遮断弁 14が 一体的に組み付けられている。吐出側遮断弁 14は、略四角柱状をなしており、吐出 側流路部材 18に対して直交する方向で、かつポンプ 11 (ポンプハウジング 21, 22) の扁平方向に沿うように設けられる。ここで、吐出側遮断弁 14は、前記吸入側遮断 弁 13と同様に構成され、図 3に示すように、コントローラ 50の制御に基づく電空レギ ユレータ 38の切換動作により、吐出通路 18aの遮断 *開放の切換を行う。すなわち、 吐出側遮断弁 14は、図 1に示すように、その給排室 14aが電空レギユレータ 38の切 換動作により大気に開放されると、弁体 14bがスプリング 14cからの付勢力を受けて 吐出通路 18aを遮断し、給排室 14aに供給源 29から作動エアが供給されると、弁体 14bがスプリング 14cの付勢力に抗して没入して吐出通路 18aを開放するように構成 されている。なお、弁体 14bの近傍部分の吐出通路 18aは、該弁体 14bによる開放 又は遮断を確実に行うのに必要な分だけ (通路幅程度）、直角に屈曲されている。こ の部分においてもレジスト液 Rの流れはスムーズであり、流路部材 18内のレジスト液 Rの流れに大きな影響 (抵抗)を与えるものではな 、。
[0035] また、吐出側流路部材 18には、エアオペレイトバルブよりなるサックバック弁 15が吐 出側遮断弁 14よりも下流側に該遮断弁 14と並ぶようにして一体的に組み付けられて いる。サックバック弁 15も同様に略四角柱状をなしており、吐出側流路部材 18に対し て直交する方向で、かつポンプ 11 (ポンプハウジング 21, 22)の扁平方向に沿うよう に設けられる。ここで、サックバック弁 15は、図 3に示すように、コントローラ 50の制御 に基づく電空レギユレータ 39の切換動作により、該弁 15より下流側流路内にあるレ ジスト液 Rを上流側に所定量引き込んで、ノズル 35aからレジスト液 Rの不意な滴下を 防止するものである。すなわち、サックバック弁 15は、図 1に示すように、その給排室 15aが電空レギユレータ 39の切換動作により大気に開放されると、弁体 15bがスプリ ング 15cからの付勢力を受けて没入して吐出通路 18aと連通して設けられている容 積拡大室 18cの容積を大きくし、該容積拡大室 18cにレジスト液 Rを所定量引き込む 。一方、給排室 15aに供給源 29から作動エアが供給されると、弁体 15bがスプリング 15cの付勢力に抗して突出して吐出通路 18aに設けられる容積拡大室 18cを小さく するように構成されている。 [0036] 更に、吐出側流路部材 18には、略直方体形状をなすレギユレータ装置 16が吐出 側遮断弁 14及びサックバック弁 15とは反対側に固定されている。すなわち、レギユレ ータ装置 16は、ポンプ 11の扁平方向に沿うように吐出側流路部材 18に対して設け られる。レギユレータ装置 16は、そのベース部材 41が吐出側流路部材 18に対して 固定されている。ベース部材 41には固定台 42が固定されており、該固定台 42には 吐出側遮断弁 14及びサックバック弁 15を切り換える各電空レギユレータ 38, 39が固 定されている。この固定台 42には、電空レギユレータ 38, 39をカバーするカバー部 材 43が取り付けられている。また、固定台 42及びベース部材 41には、各電空レギュ レータ 38, 39と連通する連通通路 45, 46がそれぞれ形成され、各連通通路 45, 46 は、図示しないが吐出側遮断弁 14及びサックバック弁 15の給排室 14a, 15aにそれ ぞれ連通している。各電空レギユレータ 38, 39は、コントローラ 50の制御に基づいて 吐出側遮断弁 14及びサックバック弁 15の給排室 14a, 15aに作動エアを給排させ、 吐出側遮断弁 14及びサックバック弁 15を作動させる。
[0037] このように構成されるポンプユニット 10において、レジスト液 Rの流路となっている吸 入側流路部材 17内の吸入通路 17aと、ポンプ 11内の吸入通路 21b及び吐出通路 2 lcと、吐出側流路部材 18の吐出通路 18aとを共に直線状とし同一直線 L1上に配置 した構造となっている。つまり、このポンプユニット 10は、レジスト液 Rの流路長さを極 力短くしつつ、レジスト液 Rの流路中においてレジスト液 Rや気泡が滞留する部分を 極力低減する構造となっている。また、シールリング 33, 34においても、レジスト液 R や気泡が滞留する部分を極力低減する構造となって ヽる。
[0038] 図 3に示すように、コントローラ 50は、ポンプ 11に供給する作動エアが設定圧となる ように電空レギユレータ 27を制御すると共に、ポンプ 11の切換動作を行う電磁切換 弁 12や吸入側遮断弁 13を切換動作させる電空レギユレータ 32、吐出側遮断弁 14 及びサックバック弁 15を作動させる電空レギユレータ 38, 39を制御し、薬液供給シス テムの一連の動作を制御して 、る。
[0039] すなわち、薬液供給システムの動作を開始する指令が生じると、コントローラ 50は、 先ず、電空レギユレータ 32を制御して吸入側遮断弁 13を切り換え、吸入通路 17aを 遮断状態とする。これにより、ポンプ 11とレジストボトル 30とが遮断された状態となる。 また、コントローラ 50は、電磁切換弁 12を切り換え、設定圧に調整された作動エアを ポンプ 11内の作動室 26に供給する。これによりダイアフラム 23がポンプ室 25側に作 動しょうとし、ポンプ室 25内に充填されたレジスト液 Rを加圧する。なお、システムの 初期動作時等、ポンプ室 25内にレジスト液 Rが充填されていない場合はポンプ室 25 内を加圧する。このとき、ポンプ 11下流側の吐出側遮断弁 14により吐出通路 18aが 遮断状態となっており、レジスト液 Rは吐出されない。
[0040] 次いで、コントローラ 50は、電空レギユレータ 38を制御して吐出側遮断弁 14を切り 換え吐出通路 18aを開放すると共に、電空レギユレータ 39を制御してサックバック弁 15によるレジスト液 Rの引き込みを解除する。このとき、ダイアフラム 23によりポンプ室 25のレジスト液 Rが加圧されているので、ポンプ 11からレジスト液 Rが吐出され、その レジスト液 Rが吐出通路 18aを介して吐出配管 35先端のノズル 35aから半導体ウェハ 37上に一定量滴下される。
[0041] 次いで、コントローラ 50は、電空レギユレータ 38を制御して吐出側遮断弁 14を切り 換え、吐出通路 18aを遮断する。これにより、ノズル 35aからのレジスト液 Rの吐出が 停止される。また、コントローラ 50は、電空レギユレータ 39を制御してサックバック弁 1 5による所定量のレジスト液 Rの引き込みを行い、ノズル 35aからレジスト液 Rの不意 な滴下を防止する。
[0042] 次いで、コントローラ 50は、電空レギユレータ 32を制御して吸入側遮断弁 13を切り 換え、吸入通路 17aを開放する。これにより、ポンプ 11とレジストボトル 30とが連通さ れた状態となる。また、コントローラ 50は、電磁切換弁 12を切り換え、作動室 26を大 気に開放させる。すると、作動室 26内の作動エアが大気に排出されてダイアフラム 2 3が復帰する。この場合、レジストボトル 30内は加圧されているので、このダイアフラム 23の復帰動作に基づいて、レジスト液 Rがポンプ室 25内に導入され充填される。こ れ以降においては、コントローラ 50は上記動作を繰り返し、次々と搬送されてくる各 半導体ウェハ 37上にレジスト液 Rを一定量ずつ滴下するようになっている。
[0043] 次に、このような本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
[0044] 本実施の形態のポンプユニット 10は、ポンプ室 25と連通する吸入通路 17a, 21b 及び吐出通路 18a, 21cが同一直線 L1上となるように、ポンプ 11 (ポンプハウジング 21 , 22)に対して吸入側流路部材 17と吐出側流路部材 18とが一体的に組み付けら れている。つまり、吸入側流路部材 17には吸入側遮断弁 13がー体的に設けられ、 吐出側流路部材 18には吐出側遮断弁 14がー体的に設けられているので、ポンプ 1 1と吸入側遮断弁 13との間の配管及びそれに力かる継手や、ポンプ 11と吐出側遮 断弁 14との間の配管及びそれに力かる継手を省略でき、ポンプユニット 10が小型化 される。そのため、ポンプユニット 10の処理槽内への配置が可能となり、処理槽毎に ポンプ 11よりも下流側の配管長さや高低差 (揚程差)を同様にでき、吐出量等に差が 生じることが防止される。
[0045] また、ポンプ室 25と連通する吸入通路 17a, 21b及び吐出通路 18a, 21cが共に略 直線状とされて同一直線 L1上に配置されるので、ポンプユニット 10の薬液流路中に 気泡や薬液が滞留する部分を極力低減することができる。したがって、少ないパージ 量で気泡抜きを良好に行うことができ、薬液の劣化を低減することができる。
[0046] 更に、吸入側流路部材 17の先端部を地側に向け、吐出側流路部材 18を天側に向 け、薬液流路が天地方向に向くようにポンプユニット 10を取り付けると、薬液流路中 の気泡が自然に吐出側に向力 ため、気泡抜きをより良好に行うことが可能となる。し たがって、本実施の形態のポンプユニット 10はこのように取り付けることが望ましい。
[0047] また本実施の形態では、シールリング 33, 34の内周面 33a, 34aはそれぞれ、通路 17a, 21b, 18a, 21cの内周面と滑らかに連続する形状（シールリング 33, 34のそ れぞれの厚み方向において通路 17a, 21b, 18a, 21c側から中央部に向力うほど、 次第に径方向外側に凹みが深くなる形状）に形成されている。これにより、シールリン グ 33, 34と通路 17a, 21b, 18a, 21cとの間で鋭角の窪みが生じないため、シール リング 33, 34の部分におけるレジスト液 Rの流れがスムーズとなり、レジスト液 Rや気 泡が滞留するのを防止することができる。
[0048] また本実施の形態では、薄型な扁平形状をなすポンプ 11 (ポンプノヽウジング 21, 2 2)の扁平方向に沿って棒状の吸入側流路部材 17及び吐出側流路部材 18が配置さ れ、更に流路部材 17, 18に対して直交する方向で、かつポンプハウジング 21, 22 の扁平方向に沿って吸入側遮断弁 13及び吐出側遮断弁 14が配置されている。この ようにポンプハウジング 21, 22の扁平方向に沿って棒状の流路部材 17, 18を配置 すれば、該流路部材 17, 18が扁平方向と直交する方向に突出しない。また、このよ うな流路部材 17, 18に対して直交する方向で、かつポンプハウジング 21, 22の扁平 方向に沿って遮断弁 13, 14を配置すれば、該開閉弁 13, 14が扁平方向と直交する 方向に突出しないばかりか、扁平方向にお!、ても大きく突出しな 、構成とすることが できる。これにより、ポンプユニット 10の薄型化を含めた小型化を図ることができる。
[0049] また、サックバック弁 15ゃ電空レギユレータ 38, 39についてもポンプ 11の扁平方 向に沿うように配置して 、るので、これによつてもポンプユニット 10の小型化 (薄型化 )が図られている。
[0050] またサックバック弁 15は吐出側遮断弁 14の下流側 (薬液流路の最下流部）に設け る必要のある弁であり、処理槽内に配置する可能性が高い。本実施の形態では、サ ックバック弁 15を吐出側流路部材 18に一体的に組み付けたことにより、サックバック 弁 15を接続するための配管や継手を省略できる。このため、サックバック弁 15を個別 に設ける場合と比べて、配管や継手等の省略分、ポンプユニット 10の小型化を図る ことができる。
[0051] また本実施の形態では、吐出側遮断弁 14及びサックバック弁 15を動作させるため の作動エアを制御する電空レギユレータ 38, 39をポンプユニット 10近傍に配置する スペースがある場合など、その電空レギユレータ 38, 39をポンプユニット 10に一体的 に組み付けたので、薬液供給システムに組み付ける部品点数を少なくすることができ る。
[0052] なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施 しても良い。
[0053] 上記実施の形態では、ダイアフラム 23を用いたポンプ 11であった力 これ以外、例 えばチューブやべローズを用いたポンプであっても良 、。
[0054] 上記実施の形態では、吸入側流路部材 17と吐出側流路部材 18とをポンプ 11に一 体的に組み付けるようにしたが、吸入側流路部材 17及び吐出側流路部材 18に相当 する部分をポンプ 11に対して一体形成しても良 、。
[0055] 上記実施の形態では、電空レギユレータ 38, 39を吐出側流路部材 18に一体的に 組み付けた力 別に設けても良い。あるいは、吸入側遮断弁 13を動作させる電空レ ギユレータ 32を例えば吸入側流路部材 17に一体的に組み付けても良い。
[0056] 上記実施の形態では、遮断弁 13, 14及びサックバック弁 15を作動エアにより動作 するエアオペレイトバルブで構成した力 S、電磁駆動式のバルブやモータ駆動式のバ ルブなどで構成しても良!、。
[0057] 上記実施の形態の遮断弁 14に代えて、開閉速度が若干緩やかとなるように調整可 能な開閉弁を用いても良い。
[0058] 上記実施の形態では、サックバック弁 15を用いた力 サックバック弁 15を省略して も良い。
[0059] 上記実施の形態において、電磁切換弁 12は作動室 26を給気配管 28に接続する か大気開放するかの 、ずれかに切換動作されるものであつたが、大気開放するポー トを負圧発生源に接続しても良い。このように負圧を用いることにより、ポンプ 11のレ ジスト液 Rの吸入時にダイアフラム 23の吸引力が増すので、上記実施の形態のように レジストボトル 30内の加圧を取り止めることが可能になる。
[0060] 上記実施の形態では、作動エア (空気)を例に挙げて説明したが、空気以外にも窒 素等の他の気体を用いても良い。
[0061] 上記実施の形態では、薬液としてレジスト液 Rを用いた例を示した力 これは薬液の 滴下対象が半導体ウェハ 37を前提としたためである。したがって、薬液及び該薬液 の滴下対象はそれ以外のものでも良い。

Claims

請求の範囲
[1] 薬液の吐出吸入を行うポンプ室を有するポンプと、前記ポンプ室と連通して該ポン プ室に前記薬液を吸入する吸入通路の開閉を行うための吸入側開閉弁と、前記ボン プ室と連通して該ポンプ室力 前記薬液を吐出する吐出通路の開閉を行うための吐 出側開閉弁とを有する薬液供給用ポンプユニットであって、
前記吸入通路及び前記吐出通路を共に略直線状として同一直線上に配置し、前 記ポンプ、前記吸入側開閉弁及び前記吐出側開閉弁を一体的に組み付けたことを 特徴とする薬液供給用ポンプユニット。
[2] 薬液の吐出吸入を行うポンプ室を有するポンプと、前記ポンプ室と連通して該ポン プ室に前記薬液を吸入する吸入通路の開閉を行うための吸入側開閉弁と、前記ボン プ室と連通して該ポンプ室力 前記薬液を吐出する吐出通路の開閉を行うための吐 出側開閉弁とを有する薬液供給用ポンプユニットであって、
略直線状の内部通路を有し前記吸入側開閉弁を一体的に組み付けてなる吸入側 流路部材と、略直線状の内部通路を有し前記吐出側開閉弁を一体的に組み付けて なる吐出側流路部材とを備えると共に、
前記ポンプは、そのポンプハウジング内に、前記吸入側流路部材の内部通路と連 通して前記吸入通路を構成する略直線状の内部通路と、前記吐出側流路部材の内 部通路と連通して前記吐出通路を構成する略直線状の内部通路とを備えるものであ り、
前記吸入通路及び前記吐出通路が同一直線上となるように、前記ポンプハウジン グに対して前記吸入側流路部材と前記吐出側流路部材とを一体的に組み付けたこ とを特徴とする薬液供給用ポンプユニット。
[3] 前記ポンプハウジングと前記各流路部材との間には、両部材間の隙間から前記内 部通路内の薬液が漏れ出さないようにシールするシールリングが介在されるものであ つて、
前記シールリングの内周面は、該シールリングの上流側及び下流側の内部通路の 内周面と滑らかに連続する形状に形成されていることを特徴とする請求項 2に記載の 薬液供給用ポンプユニット。
[4] 前記ポンプハウジングは、内部に前記ポンプ室の一部を構成するダイアフラムを備 えた薄型な扁平形状をなしており、
前記吸入側流路部材及び前記吐出側流路部材は、共に棒状をなしており、前記ポ ンプハウジングの扁平方向に沿ってそれぞれ配置され、
前記吸入側開閉弁及び前記吐出側開閉弁は、前記吸入側流路部材及び前記吐 出側流路部材に対して直交する方向で、かつ前記ポンプハウジングの扁平方向に 沿うようにそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項 2又は 3に記載の薬液供 給用ポンプユニット。
[5] 前記吐出側開閉弁の下流側に、前記吐出通路内の前記薬液を所定量引き込むサ ックバック弁を一体的に組み付けたことを特徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載 の薬液供給用ポンプユニット。
[6] 前記各弁の少なくとも 1個は作動エアを給排させることにより動作するものであり、そ の作動エアを制御する電空レギユレータの少なくとも 1個を一体的に組み付けたこと を特徴とする請求項 1〜5のいずれかに記載の薬液供給用ポンプユニット。
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