專利名稱：藥液供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定量噴出光刻膠等藥液的藥液供給裝置。
技術(shù)背景在半導(dǎo)體晶片或玻璃基板等的表面上，由光刻工序和蝕刻工序制作微細(xì) 電路圖案。在光刻工序中，使用藥液供給裝置將光刻膠等藥液涂覆在晶片或 玻璃基板的表面上，收容在容器內(nèi)的藥液通過泵抽吸并通過過濾器等從噴嘴 涂覆到晶片等被涂覆物上。若雜質(zhì)等粒子也就是微?；旌系酵扛菜幰褐?，則 它們將附著在被涂覆物上，引起圖案缺陷，從而使產(chǎn)品的合格率降低。由于 容器內(nèi)的藥液滯留在泵內(nèi)會(huì)變質(zhì)，則存在變質(zhì)后的藥液變?yōu)槲⒘５那樾?，?而希望噴射藥液的泵沒有藥液滯留。作為將藥液噴出的泵，使用通過能夠自由彈性變形的隔膜或管等分隔膜 將流入藥液的膨脹收縮室和泵室隔開的泵。將間接液也就是非壓縮性介質(zhì)填 充到泵室內(nèi)，通過分隔膜對藥液進(jìn)行加壓，非壓縮性介質(zhì)的加壓方式包括專利文獻(xiàn)1記載的波紋管類型的加壓方式和專利文獻(xiàn)2記載的使用活塞的汽缸方式。專利文獻(xiàn)1日本特開平10-61558號公報(bào)專利文獻(xiàn)2美國專利第5167837號公報(bào)如果通過非壓縮性介質(zhì)使隔膜或管彈性變形，進(jìn)行泵動(dòng)作，則可以防止 藥液滯留在泵的膨脹收縮室內(nèi)，因此能夠防止因藥液滯留而產(chǎn)生微粒，但是 另一方面，非壓縮性介質(zhì)擔(dān)負(fù)決定泵性能的重要任務(wù)。也就是一旦來自外部 的空氣進(jìn)入非壓縮性介質(zhì)內(nèi)，則宏觀上非壓縮性介質(zhì)的非壓縮性喪失，波紋 管或活塞的移動(dòng)不能被如實(shí)地傳送到隔膜或管上，造成波紋管或活塞的移動(dòng)
行程不能與藥液噴出量對應(yīng)，而且在非壓縮性介質(zhì)泄漏的情況下，同樣也會(huì) 造成波紋管等的移動(dòng)行程與藥液噴出量不對應(yīng)，從而不能高精度地噴出藥液。在上述汽缸類型的泵中，通常在汽缸上設(shè)置與活塞的外周面接觸的密封 材料，以對活塞前端面?zhèn)鹊尿?qū)動(dòng)室和活塞基端面?zhèn)鹊耐獠恐g進(jìn)行密封，而 活塞則以密封材料為界在具有非壓縮性介質(zhì)的部分和外部之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因 而，非壓縮性介質(zhì)可以在附著在活塞外周面的狀態(tài)下露出到外部。附著的非 壓縮性介質(zhì)將變?yōu)楸∧?，并進(jìn)入活塞外周面和密封材料之間，因而雖然作 為潤滑劑擔(dān)負(fù)著避免密封材料和活塞外周面直接接觸的任務(wù)，但是，露出到 外部的非壓縮性介質(zhì)的一部分將一點(diǎn)一點(diǎn)地蒸發(fā)或者干燥，從活塞表面消 失，因此非壓縮性介質(zhì)的量將減少。而且， 一旦露出到外部的非壓縮性介質(zhì) 揮發(fā)，則作為潤滑劑發(fā)揮功能的非壓縮性介質(zhì)將在活塞外周面消失，變?yōu)橛?膜截?cái)酄顟B(tài)，因而導(dǎo)致密封材料和活塞外周面直接接觸，加速了密封材料的 磨損。由于一旦為了使由分隔膜隔開的泵室膨脹，將容器內(nèi)的藥液吸入內(nèi)部， 而使活塞后退，則非壓縮性介質(zhì)變?yōu)樨?fù)壓狀態(tài)，因而，有時(shí)外部的周圍空氣 從活塞外周面和汽缸內(nèi)周面之間進(jìn)入非壓縮性介質(zhì)的內(nèi)部。 一旦與活塞外周 面滑動(dòng)接觸的密封材料磨損，密封性能下降，則這種現(xiàn)象變得更加明顯，與 通過活塞將很大負(fù)壓施加在非壓縮性介質(zhì)上的情況相同。與此相比，上述波紋管類型的泵由于不使用與滑動(dòng)面接觸的密封材料， 因而填充了非壓縮性介質(zhì)的泵室和驅(qū)動(dòng)室具有密閉性高的優(yōu)點(diǎn)。但是，波紋 管類型泵與汽缸型相比，施加在非壓縮性介質(zhì)上的壓力小。例如通過過濾器 從噴嘴噴出抗蝕劑時(shí)，因過濾器的流動(dòng)阻力大，所以泵室的壓力變大。在驅(qū) 動(dòng)波紋管時(shí)，非壓縮性介質(zhì)的壓力增高，波紋管存在輕微膨脹收縮的情況， 一旦膨脹收縮，則波紋管的移動(dòng)行程和藥液的噴出量將不能高精度地對應(yīng)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠高精度地噴出藥液的藥液供給裝置。 本發(fā)明的另一目的是提供一種藥液供給裝置，該裝置將膜狀的非壓縮性介質(zhì)附著到對活塞和汽缸之間進(jìn)行密封的密封材料上，以提高密封材料的潤滑性。本發(fā)明的藥液供給裝置的特征在于，該裝置包括泵，該泵設(shè)置有用于 將與液體流入口和流出口連通的泵室和驅(qū)動(dòng)室隔開且可自由彈性變形的分 隔膜；汽缸，該汽缸內(nèi)安裝有用于向所述驅(qū)動(dòng)室供給或從所述驅(qū)動(dòng)室排出非 壓縮性介質(zhì)的可以自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于使所述 活塞在直線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)并通過所述非壓縮性介質(zhì)使所述泵室膨脹收縮；以 及隔膜，該隔膜可以自由彈性變形，且設(shè)置在所述活塞和所述汽缸之間，所 述隔膜在與所述活塞的外周面和所述汽缸的內(nèi)周面的滑動(dòng)部分相連的同時(shí) 形成封入有非壓縮性介質(zhì)的密封空間。本發(fā)明的藥液供給裝置的特征在于，該裝置具有介質(zhì)給排部，所述介質(zhì) 給排部形成有膨脹收縮室，所述膨脹收縮室與所述密封空間連通，在所述活 塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著所述密封空間的容積變化，使非壓縮性介質(zhì)流入或被排 出。本發(fā)明的藥液供給裝置的特征在于，該裝置包括在具有構(gòu)成所述泵的泵 殼和所述汽缸的合體部件上通過所述分隔膜隔開的泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室、形成在所述 汽缸上的活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室、和將所述泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室和活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室連通的連通 孔。本發(fā)明的藥液供給裝置的特征在于，所述隔膜的中央部安裝在所述活塞 的突出部上，所述隔膜的外周部安裝在所述汽缸上，在所述活塞的突出部的 外側(cè)形成所述密封空間。本發(fā)明的藥液供給裝置的特征在于，所述分隔膜是管。本發(fā)明的藥液供給裝置的特征在于，所述分隔膜是隔膜。該藥液供給裝置的特征還在于，通過安裝在所述汽缸上的泵殼將所述分 隔膜安裝在所述汽缸上，通過所述分隔膜將所述泵室和所述驅(qū)動(dòng)室隔開。根據(jù)本發(fā)明，利用活塞使填充有非壓縮性介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)室膨脹收縮，通過 非壓縮性介質(zhì)使泵室膨脹收縮，因而，與利用波紋管對非壓縮性介質(zhì)加壓的 情況相比，能夠?qū)⒏叩膲毫κ┘釉诜菈嚎s性介質(zhì)上。從而，在泵室膨脹收 縮時(shí)，即使將高流通阻力施加在泵室上，也能供給藥液。通過設(shè)置在活塞和汽缸之間的隔膜，形成與活塞外周面和汽缸內(nèi)周面的 滑動(dòng)部分相連的密封空間，將非壓縮性介質(zhì)封入到該密封空間內(nèi)。由于用于 形成這種密封空間的隔膜不具有滑動(dòng)部分，因而，在通過活塞對驅(qū)動(dòng)室進(jìn)行 加壓時(shí)，如果內(nèi)部的非壓縮性介質(zhì)從活塞和汽缸的滑動(dòng)部分泄漏，則該非壓 縮性介質(zhì)將流入到密封空間內(nèi)，因此能夠防止非壓縮性介質(zhì)泄漏到裝置的外 部。從而由于活塞外周面和汽缸內(nèi)周面之間的滑動(dòng)部分與密封空間連通，因 而，以對活塞和汽缸之間進(jìn)行密封的密封材料為界，非壓縮性介質(zhì)附著并殘 留在密封材料的軸向兩側(cè)，因而非壓縮性介質(zhì)薄膜狀地附著在密封材料上， 可以提高密封材料的潤滑性，防止密封材料的磨損。沿使驅(qū)動(dòng)室膨脹的方向?qū)钊M(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如果因驅(qū)動(dòng)室的壓力比外部壓 力低，而使得密封空間內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)室內(nèi)，那么由于空氣等壓 縮性流體不會(huì)混入密封空間內(nèi)，因而，能夠使活塞的移動(dòng)行程和泵室的變形 量高精度地對應(yīng)，從而能夠高精度地從泵噴出藥液。由于利用隔膜形成了通過滑動(dòng)部分與驅(qū)動(dòng)室相連的密封空間，因此即使 設(shè)置在活塞和汽缸的滑動(dòng)部分上的密封材料因長年使用而磨損，也能防止氣 體混入驅(qū)動(dòng)室內(nèi)，從而能夠?qū)⒚芊獠牧系母鼡Q時(shí)間和維修時(shí)間設(shè)定得很長， 同時(shí)能夠提高藥液供給裝置的耐久性。
圖1是顯示作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的藥液供給裝置的剖面圖；圖2是沿圖1中線A-A的剖面圖；圖3是顯示作為本發(fā)明另一實(shí)施方式的藥液供給裝置的剖面圖； 圖4是顯示作為本發(fā)明另一實(shí)施方式的藥液供給裝置的剖面圖。 附圖標(biāo)記ll泵殼、 12汽缸、 13合體部件、 14空間、15柔性管(分隔膜)、 16泵室、 17泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室、 20泵、21液體流入口、 22液體流出口、 23供給側(cè)流路、24排出側(cè)流路、 25藥液罐、 27涂覆噴嘴、 30汽缸孔、31活塞、 33活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室、 35非壓縮性介質(zhì)、49電機(jī)(驅(qū)動(dòng)裝置)、 61隔膜、 62密封空間、 68連通孔、71隔膜、 72膨脹收縮室、 81泵殼、 82隔膜、 83驅(qū)動(dòng)室。
具體實(shí)施方式
下面將根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，在這些附圖中，使 用相同的附圖標(biāo)記表示具有相同功能的部件。圖1是顯示作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式的藥液供給裝置10a的剖面圖， 圖2是沿圖1中線A-A的剖面圖。該藥液供給裝置10a具有將泵殼11的一 部分和汽缸12的一部分合為一體的合體部件13。泵殼11和汽缸12彼此平 行。由彈性材料形成并沿徑向可自由膨脹收縮的柔性管15作為泵部件安裝 在泵殼11的圓筒狀的空間14內(nèi)。由泵殼11和柔性管15構(gòu)成泵20。由該柔 性管15將空間14分隔為內(nèi)部的泵室16和外部的泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17。柔性管15 作為分隔膜。轉(zhuǎn)接部18、 19安裝在柔性管15的兩端部上，與泵室16連通的液體流 入口 21形成在轉(zhuǎn)接部18上，同時(shí)與供給側(cè)流路23相連，與泵室16連通的 液體流出口 22形成在另一轉(zhuǎn)接部19上，同時(shí)與排出側(cè)流路24相連。供給 側(cè)流路23與用于儲(chǔ)藏抗蝕劑液等藥液的藥液罐25相連，排出側(cè)流路24通 過過濾器26與涂覆噴嘴27相連。柔性管15由含氟樹脂即四氟乙烯全氟垸基乙烯醚共聚體(PFA)形成， 轉(zhuǎn)接部18、 19也同樣由PFA形成。由PFA形成的上述部件不與光刻膠反應(yīng)。 但是根據(jù)藥液的種類，并不局限于PFA，只要是彈性變形材料即可，可以使 用其它樹脂材料或橡膠材料等柔性材料作為柔性管15和轉(zhuǎn)接部18、 19的原 材料。在供給側(cè)流路23上設(shè)置有用于對該流路進(jìn)行開閉的供給側(cè)開閉閥28， 在排出側(cè)流路24上設(shè)置有用于對該流路進(jìn)行開閉的排出側(cè)開閉閥29。作為 這些開閉閥28、 29，可以使用由電信號控制的電磁閥或由空氣壓力控制的操 作閥，而且還可以使用單向閥也就是止回閥?；钊?1可以沿軸向往復(fù)自由移動(dòng)地組裝在形成于汽缸12上的帶底的汽 缸孔30內(nèi)，在活塞31的前端面和汽缸孔30的底面32之間形成有活塞側(cè)驅(qū) 動(dòng)室33，活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33通過形成在合體部件13上的連通孔34連通到泵 側(cè)驅(qū)動(dòng)室17。作為非壓縮性介質(zhì)35的液體被封入到活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33與泵側(cè) 驅(qū)動(dòng)室17內(nèi)?；钊麄?cè)驅(qū)動(dòng)室33與泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35通過 連通孔34連通。因而，如果使活塞31朝向底面32前進(jìn)移動(dòng)，則活塞側(cè)驅(qū) 動(dòng)室33收縮，該活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35流入泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17 內(nèi)，柔性管15的內(nèi)部泵室16收縮。另一方面，如果使活塞31向后退方向 移動(dòng)，則活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33膨脹，泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35流入 活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)，泵室16膨脹。具有柔性管15和泵殼11的泵20， 一旦汽缸12內(nèi)的活塞31往復(fù)移動(dòng)， 則通過封入到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)室17、 33內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35的移動(dòng)，可使泵室16
膨脹收縮，通過與泵室16的膨脹收縮連動(dòng)地開閉供給側(cè)開閉閥28和排出側(cè) 開閉閥29，可將藥液罐25內(nèi)的藥液供給到涂覆噴嘴27。由于構(gòu)成泵20的 泵殼11與汽缸12形成為一體并與汽缸12毗鄰設(shè)置，且連通孔34形成在泵 殼11和汽缸12形成為一體的合體部件13上，因而，可實(shí)現(xiàn)藥液供給裝置 的小型化。但是，泵殼11和汽缸12也可以分體形成，并由具有連通孔的軟 管或管道對它們進(jìn)行連接。圖2是沿圖1中線A-A的剖面圖。作為泵部件的柔性管15除了嵌合在 轉(zhuǎn)接部18、 19內(nèi)的部分之外，橫截面為長圓形，且具有平坦部和圓弧狀部。 如圖1所示， 一旦活塞31大致處于前進(jìn)極限位置，則柔性管15如圖2中實(shí) 線所示那樣，平坦部相互接近地收縮變形。另一方面， 一旦活塞31處于后 退極限位置，則如圖2中點(diǎn)劃線所示那樣，膨脹變形為平坦部相互平行的長 圓形。但是柔性管15的橫截面形狀并不局限于長圓形，也可以為其它形狀。由于活塞31往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，因而一端安裝有支持板41且另一端安裝有 導(dǎo)向板42的驅(qū)動(dòng)殼40通過軸套43安裝在汽缸12上。圓頭螺桿46的基端 部可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在通過軸承支撐物44固定于支持板41內(nèi)側(cè)的軸承45 上。圓頭螺桿46與通過軸套48固定在支持板41的外側(cè)并作為驅(qū)動(dòng)裝置的 電機(jī)49的主軸相連，由電機(jī)49驅(qū)動(dòng)圓頭螺桿46向正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)套管51連接在活塞31的后端上，驅(qū)動(dòng)套管51包括一體設(shè)置有外 螺紋部52的端壁部和與端壁部一體形成的圓筒部，外螺紋部52螺紋結(jié)合在 活塞31上。圓頭螺桿46同軸地組裝在驅(qū)動(dòng)套管51的內(nèi)部。與圓頭螺桿46 螺紋結(jié)合的螺母53由螺母支撐物54固定在驅(qū)動(dòng)套管51的開口端部上。螺 母53具有螺紋結(jié)合在螺母支撐物54上的凸緣55。螺母53由凸緣55固定在 螺母支撐物54上。 一旦由電機(jī)49驅(qū)動(dòng)圓頭螺桿46轉(zhuǎn)動(dòng)，則驅(qū)動(dòng)套管51通 過螺母53沿軸向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。將導(dǎo)向環(huán)56安裝在圓頭螺桿46的前端部 上，從而在圓頭螺桿46轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓頭螺桿46不會(huì)傾斜。當(dāng)由電機(jī)49通過
驅(qū)動(dòng)套管51對活塞31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，為了對驅(qū)動(dòng)套管51的軸向移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo) 向，在螺母支撐物54上設(shè)置有沿著安裝在驅(qū)動(dòng)殼40內(nèi)的導(dǎo)軌57滑動(dòng)的滑 塊58。為了對活塞31和汽缸12之間進(jìn)行密封，在汽缸12上形成有環(huán)狀槽， 密封材料59安裝在該環(huán)狀槽內(nèi)，往復(fù)移動(dòng)的活塞31的外周面與密封材料59 滑動(dòng)接觸。在汽缸12上，在汽缸孔30的開口部側(cè)形成有凹部60?？勺杂蓮?性變形的隔膜61設(shè)置在汽缸12和活塞31的突出端之間，從而覆蓋凹部60。 由汽缸12和隔膜61形成封入有非壓縮性介質(zhì)35的密封空間62。隔膜61具有固定在形成于汽缸12的開口端部上的環(huán)狀槽63內(nèi)的環(huán)狀 部64、夾持在活塞31的突出部和驅(qū)動(dòng)套管51之間的環(huán)狀部65、以及位于 環(huán)狀部64和環(huán)狀部65之間的彈性變形部66。隔膜61由橡膠材料、樹脂材 料或金屬材料等彈性變形部件形成。該藥液供給裝置10a利用活塞31對活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33進(jìn)行加壓，從活塞 側(cè)驅(qū)動(dòng)室33將非壓縮性介質(zhì)35供給到泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17，因而，能夠提高泵側(cè) 驅(qū)動(dòng)室17的壓力?；钊麄?cè)驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35由密封材料59密 封，但是一旦利用活塞31對活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33加壓，則附著在活塞31的外 周面上的非壓縮性介質(zhì)35將因活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33的壓力而原封不動(dòng)地通過密 封材料59從汽缸12的開口端泄漏到外部。但是，附著并泄漏到外部的非壓 縮性介質(zhì)35將被收集成為密封空間62內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35，使其不會(huì)泄漏 到裝置的外部。隔膜61由于不具有滑動(dòng)部分，因此能夠防止從汽缸孔30泄 漏的非壓縮性介質(zhì)35從密封空間62飛散到外部。當(dāng)使活塞31后退移動(dòng)，增大活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33的容積時(shí)，活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室 33和泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35將變?yōu)樨?fù)壓狀態(tài)，由于利用隔膜 61從外部遮擋活塞31的突出端部，因此即使封入到密封空間62內(nèi)的非壓縮 性介質(zhì)35逆流進(jìn)入活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)，外部空氣也不會(huì)混入活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)。而且，由于活塞31和汽缸12之間的滑動(dòng)部分與密封的密封空間62相 連，因而，能夠減少通過密封材料59和活塞表面之間的微細(xì)間隙泄漏到外 部和從外部進(jìn)入內(nèi)部的非壓縮性介質(zhì)35的量，而且由于與氣體相比，液體 也就是非壓縮性介質(zhì)35的分子量大，因而，難以通過密封材料59和活塞表 面之間的微細(xì)間隙。因而，在活塞31后退移動(dòng)時(shí)，從密封空間62進(jìn)入活塞 側(cè)驅(qū)動(dòng)室33和泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35的量與用氣體充滿密封 空間62的情況相比要少，因此能夠長期維持噴出精度。而且，以對活塞31和汽缸12之間進(jìn)行密封的密封材料59為界，非壓 縮性介質(zhì)35附著并殘留在軸向兩側(cè)，因而非壓縮性介質(zhì)35薄膜狀地附著在 密封材料59上，可以提高密封材料59的潤滑性，防止密封材料59的磨損， 因此能夠提高密封材料59的耐久性，延長裝置的使用壽命。此外，即使密封材料59因長年使用而磨損且密封性下降，也能防止空 氣混入活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)，能夠使活塞31的往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程和從柔性管15 內(nèi)噴出的藥液量高精度地對應(yīng)。因而，在將光刻膠涂覆在半導(dǎo)體晶片上時(shí)， 能夠從涂覆噴嘴27高精度地噴出恒定量的光刻膠。圖3是顯示作為本發(fā)明另一實(shí)施方式的藥液供給裝置的剖面圖。在該藥 液供給裝置10b中，在汽缸12的側(cè)面形成有凹部67，該凹部67通過連通孔 68與隔膜61和活塞31之間的密封空間62連通。凹部67通過密封空間62 和連通孔68與活塞31的外周面連通。由橡膠等形成的可自由彈性變形的隔 膜71安裝在凹部67內(nèi)，由凹部67和隔膜71形成體積可變的膨脹收縮室72， 將非壓縮性介質(zhì)35封入到膨脹收縮室72的內(nèi)部，汽缸12中形成有凹部67 的部分成為介質(zhì)給排部73。隔膜71由與隔膜61相同的橡膠材料等形成，并 由固定在汽缸12上的蓋部74固定在介質(zhì)給排部73上，隔膜71在蓋部74 的內(nèi)側(cè)空間可自由彈性變形，在蓋部74上形成有通氣孔75。此外，只要能 夠吸收膨脹收縮室72的膨脹收縮的體積變化，并不局限于隔膜，也可以使用波紋管。在圖3所示藥液供給裝置中， 一旦活塞31往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則通過該往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，密封空間62的體積變化，隨著該體積變化，膨脹收縮室72內(nèi)的體積變 化。也就是一旦活塞從圖3所示位置向圖中下方移動(dòng)，則由于密封空間62 的體積增大，所以來自膨脹收縮室72的非壓縮性介質(zhì)35流入密封空間62 內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償，從而適應(yīng)該體積的增加。從而膨脹收縮室72收縮。另一方面， 如果活塞31逆向移動(dòng)，密封空間62的體積減少，密封空間62的非壓縮性 介質(zhì)35被排出到膨脹收縮室72內(nèi)，膨脹收縮室72膨脹。另外，也可以將 介質(zhì)給排部73與汽缸12分開設(shè)置，在此情況下，通過具有連通孔68的軟 管等將汽缸12的一部分和介質(zhì)給排部73的一部分連接。圖4是顯示作為本發(fā)明另一實(shí)施方式的藥液供給裝置的剖面圖。在該藥 液供給裝置10c中，泵殼81安裝在汽缸12的端面上，泵殼81由PFA形成， 供給側(cè)流路23和排出側(cè)流路24設(shè)置為一體。但是，供給側(cè)流路23和排出 側(cè)流路24也可以分體設(shè)置，并分別安裝在泵殼81上。由聚四氟乙烯(PTFE)等彈性材料形成的隔膜82作為泵部件安裝在泵 殼81和汽缸12之間，由泵殼81和隔膜82構(gòu)成泵20。由隔膜82將泵殼81 和汽缸12之間的空間分隔為泵室16和驅(qū)動(dòng)室83，隔膜82作為分隔膜。在圖4所示藥液供給裝置10c中，由隔膜82分隔的驅(qū)動(dòng)室83具有上述 實(shí)施方式中泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17和活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33的功能，因此藥液供給裝置10c 能夠比藥液供給裝置10a、 10b小型化。即使在藥液供給裝置10b和10c中也與藥液供給裝置10a相同，能夠增 大泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17的壓力，而且即使增大壓力，非壓縮性介質(zhì)35也不會(huì)泄漏 到裝置的外部。而且由于隔膜61沒有滑動(dòng)部分，因此能夠防止從汽缸孔30 泄漏的非壓縮性介質(zhì)35從密封空間62飛散到外部。
而且在使活塞31后退移動(dòng)，增大活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33的容積時(shí)，即使活塞 側(cè)驅(qū)動(dòng)室33和泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室17內(nèi)的非壓縮性介質(zhì)35變?yōu)樨?fù)壓狀態(tài)，外部空 氣也不會(huì)混入活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)?；钊?1和汽缸12之間的滑動(dòng)部分與密 閉的密封空間62相連，因而，能夠減少通過密封材料59和活塞表面之間的 微小間隙而泄漏到外部和從外部進(jìn)入內(nèi)部的非壓縮性介質(zhì)35的量。以對活塞31和汽缸12之間進(jìn)行密封的密封材料59為界，非壓縮性介 質(zhì)35附著并殘留在密封材料59的軸向兩側(cè)上，因而變?yōu)楸∧畹姆菈嚎s性 介質(zhì)35附著在密封材料59上，能夠提高密封材料59的潤滑性，防止密封 材料59的磨損，從而提高密封材料59的耐久性，延長裝置的使用壽命。即 使密封材料59因長年使用而磨損且密封性下降，也能防止空氣混入活塞側(cè) 驅(qū)動(dòng)室33內(nèi)。此外，能夠使活塞31的往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程和從泵室16內(nèi)噴出的藥液量高精 度地對應(yīng)。因而，在將光刻膠涂覆在半導(dǎo)體晶片上時(shí)，能夠從涂覆噴嘴27 高精度地噴出恒定量的光刻膠。在圖4所示藥液供給裝置10c中也可以設(shè)置通過如圖3所示的隔膜71 可以進(jìn)行體積變化的膨脹收縮室72。在圖3和4所示藥液供給裝置10b、 10c中，省略了藥液罐25和涂覆噴 嘴27等，但是上述藥液供給裝置能夠?qū)⑺幰和扛苍诎雽?dǎo)體晶片等被涂覆物 上。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在不脫離其實(shí)質(zhì)精神的范圍內(nèi)，能夠 進(jìn)行各種變更。例如活塞31由電機(jī)49進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但是作為驅(qū)動(dòng)裝置，并不 局限于電機(jī)49，也可以使用氣壓缸等其它驅(qū)動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
1、一種藥液供給裝置，其特征在于，該裝置包括泵，該泵設(shè)置有用于將與液體流入口和流出口連通的泵室和驅(qū)動(dòng)室隔開且可自由彈性變形的分隔膜；汽缸，該汽缸安裝有用于向所述驅(qū)動(dòng)室供給或從所述驅(qū)動(dòng)室排出非壓縮性介質(zhì)的能夠自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞；驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于使所述活塞在直線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過所述非壓縮性介質(zhì)使所述泵室膨脹收縮；以及隔膜，該隔膜能夠自由彈性變形，且設(shè)置在所述活塞和所述汽缸之間，所述隔膜在與所述活塞的外周面和所述汽缸的內(nèi)周面的滑動(dòng)部分相連的同時(shí)形成封入有非壓縮性介質(zhì)的密封空間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥液供給裝置，其特征在于，該裝置具有介 質(zhì)給排部，所述介質(zhì)給排部形成有膨脹收縮室，所述膨脹收縮室與所述密封 空間連通，在所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著所述密封空間容積的變化，使非壓 縮性介質(zhì)流入或被排出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的藥液供給裝置，其特征在于，該裝置包 括在具有構(gòu)成所述泵的泵殼和所述汽缸的合體部件上通過所述分隔膜隔開 的泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室、形成在所述汽缸上的活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室、和將所述泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室和 活塞側(cè)驅(qū)動(dòng)室連通的連通孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的藥液供給裝置，其特征在于， 所述隔膜的中央部安裝在所述活塞的突出部上，所述隔膜的外周部安裝在所 述汽缸上，在所述活塞的突出部的外側(cè)形成所述密封空間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的藥液供給裝置，其特征在于， 所述分隔膜是管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的藥液供給裝置，其特征在于，所述分隔膜是隔膜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的藥液供給裝置，其特征在于，通過安裝在所 述汽缸上的泵殼將所述分隔膜安裝在所述汽缸上，通過所述分隔膜將所述泵 室和所述驅(qū)動(dòng)室隔開。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠高精度地噴出藥液的藥液供給裝置。藥液供給裝置用于將藥液罐(25)內(nèi)的藥液從涂覆噴嘴(27)內(nèi)噴出。藥液供給裝置具有將泵殼(11)和汽缸(12)結(jié)合為一體的合體部件(13)。泵部件即柔性管(15)設(shè)置在泵殼(11)上，其內(nèi)部形成為泵室(16)，外部形成為泵側(cè)驅(qū)動(dòng)室(17)。活塞(31)組裝在汽缸(12)內(nèi)。當(dāng)活塞(31)通過電機(jī)(49)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵室(16)膨脹收縮。活塞(31)和汽缸(12)之間的空間由隔膜(61)覆蓋。隔膜(61)的內(nèi)部形成為密封空間(62)。從而，從活塞(31)和汽缸(12)之間泄漏的非壓縮性介質(zhì)將進(jìn)入到密封空間(62)內(nèi)，而不會(huì)泄漏到外部。
文檔編號F04B43/10GK101165348SQ200710146330
公開日2008年4月23日 申請日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者矢島丈夫 申請人:株式會(huì)社小金井