[发明专利]药液供给装置

说明书

技术领域

本发明涉及定量喷出光刻胶等药液的药液供给装置。

背景技术

在半导体晶片或玻璃基板等的表面上，由光刻工序和蚀刻工序制作微细电路图案。在光刻工序中，使用药液供给装置将光刻胶等药液涂覆在晶片或玻璃基板的表面上，收容在容器内的药液通过泵抽吸并通过过滤器等从喷嘴涂覆到晶片等被涂覆物上。若杂质等粒子也就是微粒混合到涂覆药液中，则它们将附着在被涂覆物上，引起图案缺陷，从而使产品的合格率降低。由于容器内的药液滞留在泵内会变质，则存在变质后的药液变为微粒的情形，因而希望喷射药液的泵没有药液滞留。

作为将药液喷出的泵，使用通过能够自由弹性变形的隔膜或管等分隔膜将流入药液的膨胀收缩室和泵室隔开的泵。将间接液也就是非压缩性介质填充到泵室内，通过分隔膜对药液进行加压，非压缩性介质的加压方式包括专利文献1记载的波纹管类型的加压方式和专利文献2记载的使用活塞的汽缸方式。

【专利文献1】日本特开平10-61558号公报

【专利文献2】美国专利第5167837号公报

如果通过非压缩性介质使隔膜或管弹性变形，进行泵动作，则可以防止药液滞留在泵的膨胀收缩室内，因此能够防止因药液滞留而产生微粒，但是另一方面，非压缩性介质担负决定泵性能的重要任务。也就是一旦来自外部的空气进入非压缩性介质内，则宏观上非压缩性介质的非压缩性丧失，波纹管或活塞的移动不能被如实地传送到隔膜或管上，造成波纹管或活塞的移动行程不能与药液喷出量对应，而且在非压缩性介质泄漏的情况下，同样也会造成波纹管等的移动行程与药液喷出量不对应，从而不能高精度地喷出药液。

在上述汽缸类型的泵中，通常在汽缸上设置与活塞的外周面接触的密封材料，以对活塞前端面侧的驱动室和活塞基端面侧的外部之间进行密封，而活塞则以密封材料为界在具有非压缩性介质的部分和外部之间往复运动。因而，非压缩性介质可以在附着在活塞外周面的状态下露出到外部。附着的非压缩性介质将变为薄膜状，并进入活塞外周面和密封材料之间，因而虽然作为润滑剂担负着避免密封材料和活塞外周面直接接触的任务，但是，露出到外部的非压缩性介质的一部分将一点一点地蒸发或者干燥，从活塞表面消失，因此非压缩性介质的量将减少。而且，一旦露出到外部的非压缩性介质挥发，则作为润滑剂发挥功能的非压缩性介质将在活塞外周面消失，变为油膜截断状态，因而导致密封材料和活塞外周面直接接触，加速了密封材料的磨损。

由于一旦为了使由分隔膜隔开的泵室膨胀，将容器内的药液吸入内部，而使活塞后退，则非压缩性介质变为负压状态，因而，有时外部的周围空气从活塞外周面和汽缸内周面之间进入非压缩性介质的内部。一旦与活塞外周面滑动接触的密封材料磨损，密封性能下降，则这种现象变得更加明显，与通过活塞将很大负压施加在非压缩性介质上的情况相同。

与此相比，上述波纹管类型的泵由于不使用与滑动面接触的密封材料，因而填充了非压缩性介质的泵室和驱动室具有密闭性高的优点。但是，波纹管类型泵与汽缸型相比，施加在非压缩性介质上的压力小。例如通过过滤器从喷嘴喷出抗蚀剂时，因过滤器的流动阻力大，所以泵室的压力变大。在驱动波纹管时，非压缩性介质的压力增高，波纹管存在轻微膨胀收缩的情况，一旦膨胀收缩，则波纹管的移动行程和药液的喷出量将不能高精度地对应。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够高精度地喷出药液的药液供给装置。

本发明的另一目的是提供一种药液供给装置，该装置将膜状的非压缩性介质附着到对活塞和汽缸之间进行密封的密封材料上，以提高密封材料的润滑性。

本发明的药液供给装置的特征在于，该装置包括：泵，该泵设置有用于将与液体流入口和流出口连通的泵室和驱动室隔开且可自由弹性变形的分隔膜；汽缸，该汽缸内安装有用于向所述驱动室供给或从所述驱动室排出非压缩性介质的可以自由往复运动的活塞；驱动装置，该驱动装置用于使所述活塞在直线方向往复运动并通过所述非压缩性介质使所述泵室膨胀收缩；以及隔膜，该隔膜可以自由弹性变形，且设置在所述活塞和所述汽缸之间，所述隔膜在与所述活塞的外周面和所述汽缸的内周面的滑动部分相连的同时形成封入有非压缩性介质的密封空间。

本发明的药液供给装置的特征在于，该装置具有介质给排部，所述介质给排部形成有膨胀收缩室，所述膨胀收缩室与所述密封空间连通，在所述活塞往复运动时，随着所述密封空间的容积变化，使非压缩性介质流入或被排出。