[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(photo resistor)等药液的药液供给装置。

背景技术

半导体晶片以及液晶用玻璃基板等的表面需要通过影印平板印刷工序以及刻蚀工序形成细微电路图案。在影印平板印刷工序中为了在晶片以及玻璃基板表面涂抹光刻胶等药液，需要使用药液供给装置，容器内收容的药液被泵吸上来，经过过滤器等从喷嘴喷涂到晶片等被涂抹物上。专利文献1公示了用于供给晶片光刻胶的处理液供给装置，专利文献2公示了向液晶用玻璃基板供给光刻胶的涂布装置。

在上述药液供给装置中，如果喷涂药液中混有杂质等粒子，即，混有微粒时，这些粒子将附着在被喷涂物上，引起图案缺陷，降低产品合格率。如果容器内药液滞留在泵内，就会变质，变质的药液容易变成微粒，因此要求喷出的药液不能滞留在泵内。

作为喷出药液的泵，一般采用能够自由弹性形变的隔膜或管道(tube)等隔离膜来隔开流入药液的泵室和使泵室膨胀收缩的驱动室的泵。在驱动室内填充间接液，即非压缩性介质，通过隔离膜对药液加压，非压缩性介质的加压方式，有专利文献3公示的风箱型和专利文献4公示的使用活塞的汽缸型。

【专利文献1】特开2000-12449号公报

【专利文献2】特开2004-50026号公报

【专利文献3】特开平10-61558号公报

【专利文献4】美国专利第5167837号公报

通过非压缩性介质使隔膜或管道产生弹性形变，在泵工作时可以防止药液滞留在泵的膨胀收缩室内，从而能够防止药液滞留引起的产生微粒的现象，但是另一方面，非压缩性介质将担负决定泵性能的重要作用。即，如果从外部有空气混入非压缩性介质中，严重时会使非压缩性介质失去非压缩性，无法将风箱或活塞的移动完全传递给隔膜或管道，造成风箱或活塞的移动量和药液的喷出量不匹配。此外，如果非压缩性介质泄漏，同样会造成风箱等的移动量和药液喷出量不匹配，无法以高精度喷出药液。

上述专利文献4公示的汽缸型泵，一般是在汽缸上设置与活塞外表面接触的密封材料，从而密封活塞前端面的驱动室和活塞基端面外部之间的空间，而活塞则以密封材料为界在存在非压缩性介质的部分和外部之间往返运动。因此，非压缩性介质可以在附着在活塞外表面的状态漏出外部。附着的非压缩性介质将成为薄膜状，进入外表面和密封材料之间，所以虽然可以避免密封材料和活塞外表面之间的直接接触，起到润滑剂作用，但是漏出外部的非压缩性介质的一部分将一点点蒸发或干燥，从活塞表面流失，从而减少非压缩性介质的量。此外，如果漏到外部的非压缩性介质挥发，在活塞外表面起润滑剂作用的非压缩性介质将消失，成为失去油膜状态，使密封材料与活塞外表面接触，加快密封材料的磨损。

使活塞后退，另被隔离膜隔开的驱动室膨胀，将容器内的药液吸入泵室内部时，非压缩性介质将处于负压状态，所以外部周围空气有可能从活塞外表面和汽缸内表面之间混入驱动室内的非压缩性介质内部。如果与活塞外表面滑动接触的密封材料磨损使其密封性能下降，这种现象将更加显著，当活塞造成对非压缩性介质的负压较大时也会出现相同现象。

与此相比，上述风箱型泵没有使用与滑动面接触的密封材料，因此填充了非压缩性介质的驱动室以及对药液加压的泵室具有很好的密闭性。但是，风箱型与汽缸型相比，对非压缩性介质施加的压力要小。例如，通过过滤器从喷嘴喷出抗蚀剂时，由于过滤器的流通阻力较大，需要泵室提供较大的压力。因此，驱动风箱时，驱动室内的非压缩性介质的压力将变得很高，风箱只会沿径向少量膨胀，膨胀后风箱的移动量和药液的喷出量无法精确对应。

从提高泵的喷出压力角度考虑，上述汽缸型泵更加适合，但是当密封材料的损耗加剧时，驱动室内的非压缩性介质将泄漏到外部。因此，必须定期更换密封材料。即使对于不使用密封材料，将活塞外表面和汽缸内表面之间间隙做的比较狭窄，从而防止驱动室内非压缩性介质泄漏的药液喷出泵来说，当活塞和汽缸之间的滑动面磨损加剧时，驱动室内非压缩性介质同样会泄漏到外部，从而需要更换活塞或汽缸。

因此，如果能够从外部检测驱动室内的非压缩性介质是否从活塞和汽缸的滑动面泄漏，就可以判断密封材料或活塞等的更换时期。

发明内容

本发明目的是提供能够监测驱动室内非压缩性介质是否从活塞和汽缸之间泄漏的药液供给装置。

本发明另一个目的是提供能够根据驱动室内非压缩性介质的泄漏量判断寿命的药液供给装置。