泵及涂布裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及泵及涂布裝置。提供一種耐久性優(yōu)異、可排出高粘度液體的泵及涂布裝置。泵包括：殼體；撓性部件，與殼體同軸地配置在殼體內(nèi)，收容液體；工作缸部，收容工作流體；柱塞，可相對于工作缸部往返移動地插入于工作缸部，向殼體與撓性部件的間隙供給工作流體而使液體從撓性部件排出；第一密封部件及第二密封部件，配置在工作缸部中的柱塞的插入部，與柱塞滑動接觸。第一密封部件是配置在比第二密封部件更靠柱塞的頂端側(cè)、且具有耐壓功能的密封部件，第二密封部件是具有防漏功能的密封部件。
【專利說明】
栗及涂布裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及栗及涂布裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有將光刻抗蝕劑等藥液(液體)涂布于基板上的藥液供給裝置(例如，參照專利文獻I)。該藥液供給裝置中，使用柱塞方式的栗進行藥液供給。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2008 —128059號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]然而，在上述以往技術(shù)中，未考慮到用栗排出高粘度藥液的情況，栗的耐久性存在問題。因此，希望提供一種能夠排出高粘度液體的新的栗。
[0008]本發(fā)明是鑒于該課題而做出的，其目的在于提供一種耐久性優(yōu)異、能夠排出高粘度液體的栗及涂布裝置。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]按照本發(fā)明的第I方案，提供一種栗，包括:殼體;撓性部件，與所述殼體同軸地配置在所述殼體內(nèi)，收容液體;工作缸部，收容工作流體;柱塞，可相對于所述工作缸部往返移動地插入于所述工作缸部，向所述殼體與所述撓性部件的間隙供給所述工作流體而使所述液體從所述撓性部件排出；第一密封部件及第二密封部件，配置在所述工作缸部中的所述柱塞的插入部，與所述柱塞滑動接觸，所述第一密封部件是配置在比所述第二密封部件更靠所述柱塞的頂端側(cè)、且具有耐壓功能的密封部件，所述第二密封部件是具有防漏功能的密封部件。
[0011 ]根據(jù)第I方案涉及的栗，由于在柱塞頂端側(cè)包括具有耐壓功能的第一密封部件，因此可良好地排出高粘度液體，且耐久性優(yōu)異。另一方面，雖然第一密封部件的耐壓性優(yōu)異，但密封性相對變低。因此，雖然可能從第一密封部件的間隙漏出工作介質(zhì)，但由于在該情況下也包括具有防漏功能的第二密封部件，因此能夠防止發(fā)生從第一密封部件的間隙漏出的工作介質(zhì)漏出到工作缸部的外側(cè)這一問題。
[0012]例如，若第二密封部件配置于柱塞頂端側(cè)，則伴隨柱塞的往返動作而振動的第二密封部件可能使工作介質(zhì)波動。于是，工作介質(zhì)的波動傳遞液體由此可能導致液體的涂膜品質(zhì)降低。在本發(fā)明中，由于第一密封部件配置于柱塞頂端側(cè)，因此可防止工作介質(zhì)波動。
[0013]因而，可提供耐久性優(yōu)異、可排出高粘度液體的栗。
[0014]在上述第I方案中，可以包括檢測從所述第一密封部件和所述柱塞的間隙漏出到所述第二密封部件側(cè)的所述工作流體的量的檢測部。
[0015]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過利用工作介質(zhì)的漏出量的檢測結(jié)果可以容易判斷有無進行維護的必要性。
[0016]在上述第I方案中，可以包括基于所述檢測部的檢測結(jié)果來判定與栗主體相關(guān)的狀態(tài)的判定部。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以可靠地判定有無栗主體的維護必要性。因而，通過適當?shù)貙嵤├醯木S護，能夠防止發(fā)生因維護不良導致栗故障這一問題于未然。
[0018]按照本發(fā)明的第2方案，提供一種涂布裝置，包括對被涂布物涂布液體的涂布部和對所述涂布部供給所述液體的液體供給機構(gòu)，其中，作為所述液體供給機構(gòu)而使用上述第I方案的栗。
[0019]根據(jù)第2方案涉及的涂布裝置，由于具備第I方案涉及的栗，因此能夠提供一種能夠長時間將高粘度液體涂布于被涂布物的可靠性高的涂布裝置。
[0020]發(fā)明的效果
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明，耐久性優(yōu)異、能夠排出高粘度液體。
【附圖說明】
[0022]圖1是表示第I實施方式涉及的涂布裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖2是第I實施方式涉及的栗的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖3是表示第I實施方式涉及的栗的要部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0025]圖4是表示第2實施方式涉及的栗的要部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0026]附圖標記的說明
[0027]I…半導體基板(被涂布物)，20，50…栗(液體供給機構(gòu))，22…工作缸部，23…外殼部件(殼體)，24…撓性管(撓性部件)，30a...工作缸孔(柱塞的插入部)，31…活塞(柱塞)，40…前側(cè)密封部件(第一密封部件)，41…后側(cè)密封部件(第二密封部件)，51…檢測部，52...控制部(判定部)，100...涂布裝置。
【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的一實施方式。本實施方式中，以具備栗作為液體供給機構(gòu)的涂布裝置為例進行說明。本實施方式的涂布裝置用于將粘性比較高的光刻抗蝕劑等藥液(液體)涂布于半導體基板(晶圓)上。
[0029]需要說明的是，為了容易理解特征，對于以下的說明中所用的附圖，有時為了便利將作為特征的部分放大表示，各構(gòu)成要素的尺寸比率等不限于與實際相同。
[0030](第丨實施方式)
[0031]圖1是表示本實施方式涉及的涂布裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0032]如圖1所示，涂布裝置100包括:作為液體供給機構(gòu)的栗20；液體供給路11 ；可將液體供給路11閉塞(開閉)的閥12;用于對作為被涂布物的半導體基板I涂布液體的涂布部13 ；保持半導體基板I的工作臺14。
[0033]液體供給路11將栗20與涂布部13之間連接，從栗20側(cè)向涂布部13供給液體。閥12設(shè)于液體供給路11的中途。液體供給路11包括:連接閥12和栗20之間的上游供給路Ila;連接閥12和涂布部13之間的下游供給路lib。作為涂布部13，例如可以例示噴墨頭、狹縫噴頭等。需要說明的是，閥12可以不設(shè)置在液體供給路11的中途。
[0034]圖2是栗20的概略結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示栗20的要部概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0035]如圖2所示，栗20是具有主體部21和工作缸部22的柱塞方式的栗。主體部21包括通過螺栓(未圖示)而相對于工作缸部22固定的外殼部件(殼體)23、和安裝于外殼部件23內(nèi)的撓性管(撓性部件)24。
[0036]外殼部件23包括連接于液體供給路11(上游供給路Ila)的連接部26。在連接部26形成有與撓性管24連通的流體排出口 26a。流體排出口 26a通過液體供給路11將借助工作介質(zhì)35而自撓性管24排出的液體供給到涂布部13側(cè)。
[0037]撓性管24由在徑向可膨脹收縮的彈性部件構(gòu)成。撓性管24以與外殼部件23之間產(chǎn)生間隙的方式收容于該外殼部件23內(nèi)。該間隙構(gòu)成通過流入工作介質(zhì)35而使撓性管24膨脹收縮的主體側(cè)驅(qū)動室25。撓性管24的內(nèi)部收容抗蝕劑液等藥液。需要說明的是，撓性管24可以是通過從未圖示的藥液罐隨時供給藥液而在內(nèi)部收容藥液的結(jié)構(gòu)。
[0038]撓性管24由例如作為氟樹脂的四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)形成。連接部26也同樣由PFA形成。由PFA形成的這些部件不與光刻抗蝕劑液反應(yīng)。但是，根據(jù)藥液種類的不同，不限于PFA，只要是彈性變形的材料，可以將其他樹脂材料、橡膠材料等撓性材料用作為撓性管24的原料。連接部26也可以同樣將其他樹脂材料、金屬材料用作為原料。
[0039]工作缸部22包括:工作缸體30;在軸向上可自由往返移動地相對于形成于工作缸體30的工作缸孔(柱塞的插入部)30a組裝的活塞(柱塞)31。工作缸部22具有用于使活塞31往返運動的驅(qū)動裝置32。
[0040]工作缸部22在活塞31的頂端面與工作缸孔30a的底面30b之間形成有活塞側(cè)的驅(qū)動室33。工作缸部22通過形成于工作缸體30的連通孔34使工作缸側(cè)驅(qū)動室33連通于主體部21側(cè)的主體側(cè)驅(qū)動室25。
[0041 ]在主體側(cè)驅(qū)動室25及工作缸側(cè)驅(qū)動室33封入有驅(qū)動用的工作介質(zhì)35。工作介質(zhì)35例如由非壓縮性介質(zhì)構(gòu)成。驅(qū)動室25、33內(nèi)的工作介質(zhì)35經(jīng)由連通孔34而連通。
[0042]在本實施方式中，工作缸部22在工作缸體30與活塞31之間具有前側(cè)密封部件(第一密封部件)40和后側(cè)密封部件(第二密封部件)41。
[0043]前側(cè)密封部件40及后側(cè)密封部件41組裝到工作缸體30與活塞31之間。具體而言，前側(cè)密封部件40及后側(cè)密封部件41通過組裝到工作缸孔30a的內(nèi)周面而與活塞31的外周面滑動接觸。
[0044]前側(cè)密封部件40由配置在比后側(cè)密封部件41更靠活塞31的頂端側(cè)并具有耐壓功能的環(huán)狀的密封部件構(gòu)成。后側(cè)密封部件41由具有防漏功能的環(huán)狀的密封部件構(gòu)成。
[0045]后側(cè)密封部件41例如由橡膠等硬度低的材料構(gòu)成，例如具有0.5?1.0MPa左右的耐壓性。另一方面，前側(cè)密封部件40由比后側(cè)密封部件41高很多、例如具有20MPa左右的耐壓性的樹脂材料構(gòu)成。
[0046]基于這樣的構(gòu)成，栗20若使活塞31向工作缸孔30a的底面30b前進移動，則使工作缸側(cè)驅(qū)動室33收縮。此時，工作缸側(cè)驅(qū)動室33內(nèi)的工作介質(zhì)35流入主體側(cè)驅(qū)動室25內(nèi)。撓性管24被工作介質(zhì)35擠壓而收縮。由此，撓性管24的內(nèi)部收容的液體從流體排出口 26a向液體供給路11 (上游供給路11 a)排出。
[0047]另一方面，若使活塞31向后退方向移動，則工作缸側(cè)驅(qū)動室33膨脹，從而該主體側(cè)驅(qū)動室25內(nèi)的工作介質(zhì)35流入工作缸側(cè)驅(qū)動室33內(nèi)，工作介質(zhì)35對撓性管24的擠壓被解除。
[0048]基于這樣的構(gòu)成，若栗20的工作缸孔30a內(nèi)的活塞31往返移動，則通過封入于驅(qū)動室25、33內(nèi)的工作介質(zhì)35的移動而主體側(cè)驅(qū)動室25發(fā)生膨脹收縮，與該主體側(cè)驅(qū)動室25的膨脹收縮聯(lián)動而閥12開閉動作，由此能夠經(jīng)由液體供給路11將藥液供給到涂布部13。
[0049]然而，從在工作缸側(cè)驅(qū)動室33內(nèi)變?yōu)楦邏旱墓ぷ鹘橘|(zhì)35，對配置于活塞31的頂端側(cè)的前側(cè)密封部件40作用壓力。在本實施方式中，由于前側(cè)密封部件40具有耐壓功能，因此能夠抑制因該前側(cè)密封部件40的磨損、劣化導致的密封性的劣化速度。
[0050]此外，通常，具有耐壓功能的前側(cè)密封部件40在與活塞31滑動接觸時，由于相對于活塞表面形狀的追隨性低，因此密封功能相對變低。因此，工作介質(zhì)35的一部分在前側(cè)密封部件40與工作缸孔30a的間隙傳播而向工作缸孔30a的外側(cè)方向漏出。
[0051 ]與此相對，本實施方式的栗20由于在工作介質(zhì)35漏出的方向包括具有防漏功能的后側(cè)密封部件41，因此在前側(cè)密封部件40與工作缸孔30a的間隙傳播而向工作缸孔30a的外側(cè)方向漏出的工作介質(zhì)35被后側(cè)密封部件41密封，能夠防止向工作缸孔30a的外側(cè)漏出。
[0052]在此，在將前側(cè)密封部件40及后側(cè)密封部件41的配置位置替換的情況下，即將具有防漏功能的密封部件配置于活塞31的頂端側(cè)、將具有耐壓功能的密封部件配置于同活塞31的頂端相反一側(cè)的情況下，在活塞31往返動作時，具有防漏功能的密封部件因耐壓性低而會振動。于是，在具有防漏功能的密封部件產(chǎn)生的振動傳遞到工作介質(zhì)35，由此可能使該工作介質(zhì)35波動。
[0053]若波動的工作介質(zhì)35被供給到主體側(cè)驅(qū)動室25，則波動也傳遞到被工作介質(zhì)35擠壓的撓性管24內(nèi)的藥液，涂布部13涂布到半導體基板I上的藥液的涂膜表面出現(xiàn)波紋而使涂膜的品質(zhì)大幅降低。
[0054]為了消除發(fā)生這樣的問題，在本實施方式的栗20中，如上所述采用如下構(gòu)造:將具有耐壓功能的密封部件配置于活塞頂端側(cè)、將用于密封漏出的工作介質(zhì)35的具有防漏功能的密封部件配置于柱塞基部側(cè)，因此如上所述能夠防止工作介質(zhì)35波動。因此，不會出現(xiàn)因工作介質(zhì)35的波動導致的藥液的涂膜品質(zhì)的降低。
[0055]如以上所述，根據(jù)本實施方式涉及的栗20，在活塞頂端側(cè)包括具有耐壓功能的前側(cè)密封部件40，因此能夠?qū)⒏哒扯鹊乃幰毫己玫嘏懦?，能夠長時間發(fā)揮優(yōu)異的密封性。
[0056]此外，在本實施方式中，通過將前側(cè)密封部件40及后側(cè)密封部件41組合，由此能夠由前側(cè)密封部件40發(fā)揮耐壓功能、同時由后側(cè)密封部件41防止工作介質(zhì)35向工作缸外部的漏出。
[0057]而且，通過從活塞頂端側(cè)依次配置前側(cè)密封部件40及后側(cè)密封部件41，由此能夠抑制在工作介質(zhì)35產(chǎn)生的波動。
[0058]因此，根據(jù)本實施方式的涂布裝置100，由于具有耐久性優(yōu)異、可排出高粘度液體的上述栗20，因此可提供能長時間將高粘度藥液涂布于半導體基板I的可靠性高的裝置。
[0059](第2實施方式)
[0060]接著，說明第2實施方式涉及的栗的結(jié)構(gòu)。圖4是表示本實施方式涉及的栗的要部概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。需要說明的是，對于與第I實施方式相同的結(jié)構(gòu)及部件標注相同符號，省略或簡化其說明。
[0061 ]如圖4所示，本實施方式的栗50包括:可檢測工作介質(zhì)35的檢測部51;控制栗50的各構(gòu)成部件的驅(qū)動的控制部52。檢測部51用于檢測漏出到前側(cè)密封部件40與后側(cè)密封部件41之間的工作介質(zhì)35的量?？刂撇?2基于檢測部51的檢測結(jié)果，作為與栗主體相關(guān)的信息，判定例如關(guān)于栗的維護的必要性的可否等。
[0062]在本實施方式中，檢測部51以與活塞31的外周面滑動接觸的方式，配置在保持前側(cè)密封部件40及后側(cè)密封部件41的密封保持部42的內(nèi)壁面上所形成的凹部43。凹部43作為收容漏出到前側(cè)密封部件40與后側(cè)密封部件41之間的工作介質(zhì)35的緩沖部發(fā)揮作用。
[0063]密封保持部42的內(nèi)壁面構(gòu)成工作缸孔30a的一部分。凹部43沿著密封保持部件42的內(nèi)壁面的周向形成。需要說明的是，凹部43可以在密封保持部件42的內(nèi)壁面的周向的整個區(qū)域范圍形成。
[0064]在本實施方式的栗50中，也是通過利用后側(cè)密封部件41將在前側(cè)密封部件40與工作缸孔30a的間隙傳播而向工作缸孔30a的外側(cè)方向漏出的工作介質(zhì)35密封，由此來防止向工作缸部22外側(cè)的漏出。
[0065]然而，若漏出到前側(cè)密封部件40與工作缸孔30a的間隙的工作介質(zhì)35超過規(guī)定量，則超出后側(cè)密封部件41的密封性能，工作介質(zhì)35漏出到工作缸部22的外側(cè)，最糟糕時可能導致栗50故障。因此，為了防患栗50故障于未然，希望是在漏出了規(guī)定量的工作介質(zhì)35的時機進行栗50的維護作業(yè)。
[0066]與此相對，在本實施方式的栗50中，基于來自檢測部51的檢測結(jié)果，控制部52可以判定前側(cè)密封部件40與工作缸孔30a的間隙中的工作介質(zhì)35的漏出量。由此，控制部52在工作介質(zhì)35的漏出量達到規(guī)定值時，能夠簡單且確實地判定有無栗50的維護必要性。例如，控制部52在判定為需要進行栗50的維護時，只要通知未圖示的警告、或在未圖示的顯示部進行需要維護這一內(nèi)容的顯示即可。由此，能使操作者容易識別栗50的維護時期，適當?shù)貙嵤┚S護，由此能夠防止因維護不良導致發(fā)生栗50故障這一問題于未然。
[0067]本發(fā)明不限于上述的實施方式，在不違反從權(quán)利要求書和說明書整體讀取到的發(fā)明要旨或思想的范圍內(nèi)可適當變更。例如，在上述實施方式中，舉出了作為向涂布部13供給光刻抗蝕劑(液體)的供給機構(gòu)而應(yīng)用本發(fā)明的栗的情況為例，但供給的液體的種類不限于光刻抗蝕劑，只要是需要壓力輸送粘性較高的液體，可以應(yīng)用于各種情況。即，本發(fā)明的栗與液體的種類無關(guān)，只要作為壓力輸送高粘性液體材料的液體供給機構(gòu)，可以適用任何。
【主權(quán)項】
1.一種栗，包括: 殼體； 撓性部件，與所述殼體同軸地配置在所述殼體內(nèi)，收容液體； 工作缸部，收容工作流體； 柱塞，可相對于所述工作缸部往返移動地插入于所述工作缸部，向所述殼體與所述撓性部件的間隙供給所述工作流體而使所述液體從所述撓性部件排出； 第一密封部件及第二密封部件，配置在所述工作缸部中的所述柱塞的插入部，與所述柱塞滑動接觸， 所述第一密封部件是配置在比所述第二密封部件更靠所述柱塞的頂端側(cè)、且具有耐壓功能的密封部件， 所述第二密封部件是具有防漏功能的密封部件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗，其特征在于， 包括檢測部，其檢測從所述第一密封部件與所述柱塞的間隙漏出到所述第二密封部件側(cè)的所述工作流體的量。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的栗，其特征在于， 包括判定部，其基于所述檢測部的檢測結(jié)果，判定與栗主體相關(guān)的狀態(tài)。4.一種涂布裝置，包括對被涂布物涂布液體的涂布部和對所述涂布部供給所述液體的液體供給機構(gòu)，其特征在于，作為所述液體供給機構(gòu)而使用權(quán)利要求1?3中任一項所述的栗O
【文檔編號】B05C11/10GK105840470SQ201610022038
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】近藤士朗
【申請人】東京應(yīng)化工業(yè)株式會社