JP4541069B2 - 薬液供給システム - Google Patents

Description

本発明は、ポンプによって薬液を吸入した上で吐出し、その吐出された薬液を滴下させるための薬液供給システムに関するものであり、具体的にはフォトレジスト液等の薬液塗布工程など半導体製造装置の薬液使用工程において用いるのに好適な薬液供給システムに関する。

半導体製造装置の薬液使用工程においては、フォトレジスト液等の薬液を半導体ウェハに所定量ずつ塗布するために、例えば特許文献１のような薬液供給システムが提案されている。この特許文献１の薬液供給システムでは、ポンプに薬液の流路に介在される可撓性チューブと該可撓性チューブの外側に配置される軸方向に弾性変形自在のベローズとが備えられている。ベローズは内径の異なる小型ベローズ部と大型ベローズ部とが軸方向に並んで設けられており、該ベローズと可撓性チューブとの間に形成される空間には非圧縮性媒体が封入されている。そして、ポンプに一体に組み付けられるモータアクチュエータの作動により、小型ベローズ部を伸張、大型ベローズ部を収縮させて非圧縮性媒体を介して可撓性チューブの容積を小さくし、逆に小型ベローズ部を収縮、大型ベローズ部を伸張させて非圧縮性媒体を介して可撓性チューブの容積を大きくして、薬液を吐出又は吸入するようになっている。

しかしながら、モータアクチュエータは高価でしかも構成を複雑化させるばかりか、作動時に発生する熱量が大きく、この熱がポンプにて薬液の供給を受けるべく該ポンプ近傍に配置される半導体ウェハにダメージを与える虞があった。

そこで、上記問題を解消する技術が、例えば特許文献２にて開示されている。この特許文献２の薬液供給システムでは、ポンプに薬液を充填するためのポンプ室と加圧室（作動室）とを仕切るダイアフラムが用いられ、薬液を吐出させるべくポンプ室の容積を小さくするには、ポンプの加圧室にレギュレータからエアを加圧供給してダイアフラムをポンプ室側に変形させる。逆に薬液を吸入させるべくポンプ室の容積を大きくするには、ポンプの加圧室内のエア圧をレギュレータにて下げてダイアフラムを反ポンプ室側に変形させる。この場合、エア圧を単に下げるだけでは、ダイアフラムの反ポンプ室側への変形量（作動量）を充分に確保できないため、ダイアフラムを反ポンプ側に付勢するスプリングをポンプ内に装備させ、該スプリングの付勢力も利用してダイアフラムを反ポンプ室側に変形を促進させている。

しかしながら、上記した特許文献２では発熱量の大きいモータを使用していないため半導体ウェハに熱によるダメージを与える虞がなくなったものの、ダイアフラムを反ポンプ室側に変形させるためのスプリングをポンプ内に装備しているため、ポンプの小型化を図る上で問題となっていた。
特開平１０−６１５５８号公報 特開平１１−３４３９７８号公報

本発明は、作動時にポンプからの発熱を防止し、容積可変部材の反ポンプ室側への作動を行わせる付勢手段を排除して、先端ノズルから薬液を滴下させる吐出ポンプの小型化を実現できる薬液供給システムを提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下では、理解を容易にするため、発明の実施の形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

手段１．被処理基板に薬液を供給する薬液供給システムであって、
薬液（レジスト液Ｒ）が充填されたポンプ室と作動室とを容積可変部材（可撓性膜）で仕切り、その作動室内への作動気体（空気）の供給により前記容積可変部材を駆動して前記ポンプ室の容積を縮小し、かかる容積変化に基づいて前記薬液を吐出する吐出ポンプと、
前記吐出ポンプと先端ノズルとの間に設けられた開閉式の吐出側遮断弁と、
前記作動室に設定圧の前記作動気体を供給する第１の状態と、前記作動室を大気開放する第２の状態とのいずれかに切り換える切換手段（第２切換弁２６）と、
薬液を陽圧にして前記吐出ポンプに供給する薬液供給手段（第１切換弁１７、圧力制御弁１８等）と、
前記吐出ポンプと前記薬液供給手段との間に設けられた開閉式の供給側遮断弁（供給側バルブ１３）と、
前記吐出ポンプから薬液を吐出する時には前記供給側遮断弁を閉位置に、前記吐出側遮断弁を開位置に切り換えるとともに、前記切換手段を第１の状態に切り換え、
前記吐出ポンプに薬液を充填する時には前記供給側遮断弁を開位置に、前記吐出側遮断弁を閉位置に切り換えるとともに、前記切換手段を第２の状態に切り換え、
前記吐出側遮断弁を開位置に切り換えるタイミングは、前記切換手段を第１の状態に切り換えた後であり、
前記吐出側遮断弁を閉位置に切り換えるタイミングは、前記切換手段を第２の状態に切り換える前となるように、前記両遮断弁及び前記切換手段を制御する制御手段（コントローラ２９）と
を備えたことを特徴とする薬液供給システム。

手段１によれば、薬液供給手段により陽圧とされた薬液が吐出ポンプのポンプ室に供給され、当該ポンプ室内に薬液が充填される。このため、薬液充填時に吐出ポンプの容積可変部材をポンプ室の容積が膨張する側へ駆動し薬液吸入動作を行わせるべく、スプリング等を使用するという従来の構成を採用する必要がなくなる。これは、電動機を排除して半導体ウェハ等、薬液の滴下対象に対し熱によるダメージを与える虞がないのは勿論のこと、薬液を吐出して先端ノズルから薬液を滴下させる吐出ポンプそれ自体も一層の小型化を実現できる。

この吐出ポンプの小型化は、次のような点でメリットがある。まず、吐出ポンプの小型化により、吐出ポンプの設置空間をこれまで以上に狭くすることができる。例えば、半導体製造装置の場合、薬液の吐出量の精度を向上させるため、吐出ポンプは半導体ウェハ近傍に配置される。この半導体ウェハを含めた設置空間には最高レベルのクリーン度が要求される。装置のコストを考えるとそのような空間はできるだけ狭くすることが求められるが、手段１では前記設置空間を狭くできる点で、コスト削減に大きく寄与できる。また、吐出ポンプの小型化により、吐出ポンプをこれまで以上に先端ノズルに近づけて設置できる。これにより、先端ノズルと吐出ポンプとを１対とした薬液吐出部を複数設置した場合に、各薬液吐出部で吐出ポンプから先端ノズルまでの配管長や揚程の違いを小さくできる。このため、各薬液吐出部の制御値を均一化しやすく、制御が容易となる。

また、薬液充填の手段としては、作動室を真空引きすることで容積可変部材を作動室側へ駆動してポンプ室の容積を膨張させ、ポンプ自身に薬液吸入動作を行わせることも考えられる。かかる構成によってもポンプにスプリング等を組み込むことは不要となる。しかしながら、作動室を真空引きするという構成は人工的に過酷な状態を作り出すものであるから、それに耐えられる構造が必要になる等、各種の問題発生も考えられる。この点、手段１によれば、単に薬液供給手段を別に設けてそれにより薬液を吐出ポンプに供給するという極めて単純な構成によってスプリング等を不要にし、吐出ポンプを小型化できるというメリットがある。

さらに、フィルタを吐出ポンプと薬液供給容器との間に設けた場合に、作動室を真空引き等して薬液吸入動作を行わせると、ポンプ室内の薬液が負圧となる。すると、フィルタの圧力損失によりフィルタの前後で圧力差が生じ、滴下対象にダメージを与える気泡が発生してしまう。この点、手段１によれば、薬液供給手段から陽圧とされた薬液が吐出ポンプに供給されるため、薬液がフィルタを通過する際の気泡発生を防止できる。

手段２．一端が吐出ポンプに接続される薬液供給配管（供給配管１２）の他端を薬液供給容器（レジストボトル１５）の薬液内に配置し、前記薬液供給手段を、前記制御手段からの薬液供給指令（第５指令信号）により、密閉された薬液供給容器内部の薬液上方の空間（上層空間１５ａ）に設定圧の加圧気体（空気）を供給し薬液を陽圧にして送り出す構成としたことを特徴とする上記手段１に記載の薬液供給システム。

手段２によれば、制御手段からの薬液供給開始の指令により、薬液供給容器内部の薬液上方の空間に設定圧の加圧気体が供給され、これにより薬液供給容器から吐出ポンプに薬液が送り出される。このとき、薬液上方の空間内の圧力がそのまま薬液の供給圧力となる。この供給圧力は大気圧に比べて陽圧となっている。かかる構成では、薬液上方の空間の圧力は加圧気体の供給とほぼ同時にその設定圧とされるため、薬液供給の開始指令に対し応答性よく供給圧力を設定圧とできる。また、設定圧の加圧気体を薬液上方の空間に供給すれば供給圧力を一定に維持することができるから、薬液供給のコントロールが容易となる。さらに、薬液供給システムの非動作時には制御手段からの薬液供給指令がなされないことから、薬液供給容器の交換の際に薬液上方の空間が加圧状態から例えば大気開放状態のような非加圧状態となるため、不用意に加圧気体が薬液供給容器から漏れることがない利点もある。

手段３．一端が吐出ポンプに接続される薬液供給配管の他端を薬液供給容器の薬液内に配置し、前記薬液供給手段を、密閉された薬液供給容器内部の薬液上方の空間に設定圧の加圧気体を常時供給し薬液を陽圧にして送り出す構成としたことを特徴とする上記手段１に記載の薬液供給システム。

手段３によれば、薬液供給容器内部の薬液上方の空間に設定圧の加圧気体が常時供給され、これにより薬液供給容器から吐出ポンプに薬液が送り出される。このとき、薬液上方の空間内の圧力がそのまま薬液の供給圧力となる。この供給圧力は大気圧に比べて陽圧となっている。かかる構成では、薬液上方の空間の圧力は加圧気体の供給とほぼ同時にその設定圧とされるため、薬液供給の開始指令に対し応答性よく供給圧力を設定圧とできる。また、設定圧の加圧気体を薬液上方の空間に供給すれば供給圧力を一定に維持することができるから、薬液供給のコントロールが容易となる。このように常時加圧気体を薬液供給容器の薬液上方空間に供給するようにすれば、手段２とは異なり、制御手段による制御負担を低減し得る。但し、この場合には、手動のバルブなどを接続しておき、薬液供給容器の交換の際に当該容器内の空間を大気開放できるようにしておくことが好ましい。

手段４．前記吐出ポンプと前記吐出側遮断弁との間に設けられ、前記吐出ポンプから吐出される薬液の液圧を検知する圧力センサと、
前記切換手段に接続され、前記制御手段からの信号に基づき前記切換手段に供給する圧縮空気を設定圧力に調整する電空レギュレータと、を備え、
前記電空レギュレータは、前記設定圧力と前記圧力センサで検知した液圧との偏差量に従って、前記作動室内の圧縮空気が設定圧力となるよう圧縮空気を調圧することを特徴とする上記手段１に記載の薬液供給システム。
手段５．前記吐出ポンプと前記薬液供給容器との間にフィルタを設けたことを特徴とする上記手段１乃至４のいずれかに記載の薬液供給システム。

手段５のように、前記吐出ポンプと前記薬液供給容器との間にフィルタを設けた場合でも、薬液供給手段によって陽圧とされた薬液が吐出ポンプに供給されるため、薬液がフィルタを通過する際の気泡発生を防止できる。しかも、手段４では、一次側の薬液供給手段により薬液供給する際に薬液に混入した塵などを、吐出ポンプに供給する前に除去することができる。これにより、吐出ポンプ前後の薬液を清浄化できるし、吐出ポンプの設置空間をより一層狭くできる。

以下、発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態では、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について具体化しており、それを図１の回路図に基づいて説明する。

この薬液供給システムは薬液を吐出するための吐出ポンプ１１を備えている。吐出ポンプ１１はその内部構造を図示しないものの、その内部には空間が形成されている。その内部空間は容積可変部材を構成するダイアフラム等の可撓性膜により、空気圧が作用する作動室と薬液が満たされるポンプ室とに区画されている。そして、ポンプ室の容積が膨張し薬液を充満した状態で作動室内の空気圧を制御することにより可撓性膜をポンプ室側に変化させる（ポンプ室の容積を圧縮する）と、ポンプ室から薬液が吐出される。

吐出ポンプ１１の薬液供給側に設けられた図示しない供給ポートには、供給配管１２の一端が接続されている。供給配管１２のもう一端は供給側バルブ１３及びフィルタ１４を介してレジストボトル１５の薬液としてのレジスト液Ｒ内に導かれている。レジストボトル１５は薬液供給容器をなす。供給側バルブ１３は開位置と閉位置とに単純に切り換えられる安価なエアオペレイトバルブであり、供給側遮断弁を構成する。また、前記フィルタ１４はレジスト液Ｒが供給配管１２を通過する際に塵などを除去するものである。

レジストボトル１５内には加圧配管１６の一端が挿入され、その一端はレジスト液Ｒ上方の空間（上層空間）１５ａ内に配置されている。このレジストボトル１５内の上層空間１５ａは密閉された状態とされている。加圧配管１６の他端には２位置３ポート型の電磁切換弁である第１切換弁１７が接続されている。第１切換弁１７の残る２ポートのうち一方は大気に開放され、もう一方は圧力制御弁１８を介して空気源１９と接続されている。そして、第１切換弁１７が備える電磁ソレノイドのＯＦＦ時には加圧配管１６内が大気に開放される。他方、電磁ソレノイドのＯＮ時には加圧配管１６が圧力制御弁１８を介して空気源１９に連通される。前記空気源１９からはコンプレッサ等によって圧縮された空気が供給され、その圧縮空気を圧力制御弁１８によって設定された圧力とした上で当該設定圧の圧縮空気が第１切換弁１７に供給されている。従って、第１切換弁１７の電磁ソレノイドがＯＮにされると、レジストボトル１５内の上層空間１５ａに圧力制御弁１８により設定圧とされた圧縮空気が供給される。なお、薬液供給手段は前記第１切換弁１７、圧力制御弁１８等により構成されている。

吐出ポンプ１１の薬液吐出側に設けられた図示しない吐出ポートには、吐出配管２１の一端が接続されている。吐出配管２１のもう一端は先端ノズルとされている。先端ノズルは、下方に指向されるとともに、回転板４６上に載置された半導体ウェハ４７の中心位置にレジスト液Ｒが滴下されるように配置されている。そして、先端ノズルに至る吐出配管２１の途中には吐出側遮断弁２２が介在されている。吐出側遮断弁２２は前述したエアオペレイトバルブである。

以上より、レジストボトル１５内のレジスト液Ｒは、供給配管１２、吐出ポンプ１１内のポンプ室及び吐出配管２１を介して、吐出配管２１の先端ノズルに至る流路に沿って導かれるようになっている。なお、レジスト液Ｒの吐出量の精度を向上させるためには、吐出配管２１を短くすることが好ましい。従って、吐出ポンプ１１及び吐出側遮断弁２２は、半導体ウェハ４９を載置する回転板４８の近傍位置に配置されている。

前記吐出ポンプ１１には作動室に連通する図示しない給排ポートが設けられ、その給排ポートにはエア配管２５が接続されている。エア配管２５には２位置３ポート型の電磁切換弁である第２切換弁２６が接続されている。この第２切換弁２６は切換手段を構成している。第２切換弁２６の残る２ポートのうち一方は大気に開放され、もう一方は電空レギュレータ２７を介して空気源２８と接続されている。そして、第２切換弁２６が備える電磁ソレノイドのＯＦＦ時にはエア配管２５内が大気に開放され、電磁ソレノイドのＯＮ時にはエア配管２５が電空レギュレータ２７を介して空気源２８に連通される。従って、第２切換弁２６の電磁ソレノイドがＯＦＦにされると作動室が大気に開放される。一方、第２切換弁２６の電磁ソレノイドがＯＮにされると、作動室には電空レギュレータ２７によって設定圧とされた圧縮空気が供給される。

前記供給側バルブ１３、第１切換弁１７、第２切換弁２６、電空レギュレータ２７及び吐出側遮断弁２２は、マイクロコンピュータ等を備えたコントローラ２９に接続されている。コントローラ２９によって制御手段が構成されている。そして、第１切換弁１７及び第２切換弁２６はコントローラ２９からの信号によってその電磁ソレノイドがＯＮ／ＯＦＦされる。また、供給側バルブ１３及び吐出側遮断弁２２は、コントローラ２９によって個別にＯＮ／ＯＦＦされることにより、その開閉状態が制御される。さらに、電空レギュレータ２７にはコントローラ２９から圧縮空気の圧力を設定する信号が送られる。

次に、薬液供給システムの動作シーケンスを図２に示すタイムチャートに基づいて説明する。

図２において、コントローラ２９からの第１指令信号によって空気源２８の圧縮空気が電空レギュレータ２７によって設定された圧力とされ、その設定圧の圧縮空気が第２切換弁２６に供給されている。この状態で、先ずｔ１のタイミングでコントローラ２９からの第２指令信号がＯＦＦレベルとされると、供給側バルブ１３が閉位置に切り換えられる。これにより、供給配管１２が供給側バルブ１３の位置で閉鎖される。それと同時に、ｔ１のタイミングではコントローラ２９からの第５指令信号がＯＦＦレベルとされ、第１切換弁１７が閉位置に切り換えられる。すると、レジストボトル１５内の上層空間１５ａへの加圧が停止される。これにより、吐出ポンプ１１のポンプ室内にレジスト液Ｒが充満された状態で、レジスト液Ｒの供給が停止される。なお、レジスト液Ｒの供給、充填については後述する。

また、ｔ１のタイミングでは、コントローラ２９からの第４指令信号により第２切換弁２６の電磁ソレノイドがＯＮとされて第２切換弁２６が開位置に切り換えられる。すると、第２切換弁２６に供給されていた設定圧の圧縮空気が作動室に流入する。これにより、作動室内の圧力によって可撓性膜はポンプ室を押圧することになるため、作動室の圧力がそのままポンプ室に充填されているレジスト液Ｒの吐出圧力となる。

次いで、ｔ１から保留時間として設定された時間Ｔ１が経過したｔ２のタイミングでコントローラ２９からの第３指令信号がＯＮレベルとされると、吐出側遮断弁２２が開位置に切り換えられる。これにより、吐出配管２１が開放され、ポンプ室内の圧力に基づいて吐出配管２１の先端ノズルからレジスト液Ｒが滴下される。

ｔ２のタイミングでレジスト液Ｒの滴下が開始された後、予め任意に設定された滴下時間が経過したｔ３のタイミングでは、コントローラ２９からの第３指令信号がＯＦＦレベルとされ、吐出側遮断弁２２が閉位置に切り換えられる。これにより、吐出配管１７が閉鎖され、レジスト液Ｒの滴下動作が終了する。

次いで、ｔ３から時間Ｔ２が経過したｔ４のタイミングでコントローラ２９からの第４指令信号がＯＦＦレベルとされると、第２切換弁２６が閉位置に切り換えられる。これにより、作動室が大気に開放される。なお、時間Ｔ２だけ間隔を設けたのは、滴下動作の終了とレジスト液Ｒ充填とを同時に行うと、吐出ポンプ１１から吐出圧力が急激に低下することに伴って生じる滴下終了時の液切れ不良等の問題を回避するためである。

ｔ４のタイミングでは、コントローラ２９からの第２指令信号及び第５指令信号もＯＮレベルとされる。第２指令信号がＯＮレベルとされると、供給側バルブ１３が開位置に切り換えられ、供給配管１２が開放される。また、第５指令信号がＯＮレベルとされると、第１切換弁１７が開位置に切り換えられる。すると、第１切換弁１７に供給されていた設定圧の圧縮空気がレジストボトル１５内の上層空間１５ａに供給される。当該上層空間１５ａは密閉されているため、圧縮空気が供給されることにより、その上層空間１５ａ内の圧力が大気圧から圧縮空気の設定圧となり、それがレジスト液Ｒを加圧する。そして、上層空間１５ａの圧力がそのまま供給配管１２内のレジスト液Ｒの供給圧力となる。この供給圧力は大気圧に比べて陽圧となっている。そして、供給配管１２は開放されているから、この供給圧力でレジスト液Ｒがフィルタ１４により塵などが除去されながら、吐出ポンプ１１のポンプ室に供給、充填される。このような加圧圧送によってポンプ室にレジスト液Ｒが充填されるため、吐出ポンプ１１自身に薬液吸入機構を設ける必要がない。したがって、吐出ポンプ１１それ自体の小型化を実現できる。

その後、ｔ５のタイミングでは、コントローラ２９からの第５指令信号がＯＦＦレベルとされ、第１切換弁１７が閉位置に切り換えられ、レジスト液Ｒの供給、充填が停止される。また、ｔ５のタイミングでは、先に説明したｔ１の場合と同様の動作が実行され、以降それらの動作（ｔ１〜ｔ４の動作）が繰り返されることになる。

ここで、吐出ポンプ１１のポンプ室にレジスト液Ｒが加圧圧送されて供給、充填される場合の供給圧力の設定について簡単に説明する。この供給圧力は前述した通り、圧力制御弁１８によって設定される圧縮空気の圧力設定を反映する。一般に、吐出ポンプ１１はレジストボトル１５の設置位置よりも高い位置に設置される。その場合には、供給圧力の設定には揚程ｈ（図１参照）を考慮する必要がある。また、供給配管１２の途中に介在するフィルタ１４を通過する際の抵抗、吐出ポンプ１１の種類によっては可撓性膜を作動室側へ変形させる力を考慮する必要がある。これらを考慮して供給圧力が設定される。

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

レジストボトル１５の上層空間１５ａに圧縮空気を供給することで吐出ポンプ１１のポンプ室内に陽圧とされた薬液を加圧圧送することにより、ポンプ室内にレジスト液Ｒが充填される。このため、吐出ポンプ１１の可撓性膜を作動室側へ駆動してレジスト液Ｒの吸入動作を行わせるべく、スプリング等を使用するという従来の構成を採用する必要がなくなる。これは、電動機を排除して熱によるダメージを半導体ウェハ１９に与える虞がないのは勿論のこと、吐出ポンプ１１それ自体をより一層小型化できる。

この吐出ポンプ１１の小型化により、吐出ポンプ１１の設置空間をこれまで以上に狭くできる。半導体製造装置の場合、前述した通り、レジスト液Ｒの吐出量の精度向上させるため、半導体ウェハ４９を載置する回転板４８の近傍に吐出ポンプ１１が配置される。この回転板４８を含めた設置空間には最高レベルのクリーン度が要求される。装置のコストを考えるとそのような空間はできるだけ狭くすることが求められるが、前述の設置空間を狭くできる点で、コスト削減に大きく寄与できる。また、吐出ポンプ１１の小型化により、吐出ポンプ１１をこれまで以上に先端ノズルに近づけて設置できるようになる。これにより、先端ノズルと吐出ポンプ１１とを１対とした薬液吐出部を複数設置した場合に、各薬液吐出部で吐出ポンプ１１から先端ノズルまでの配管長や揚程の違いを小さくできる。このため、各薬液吐出部の制御値を均一化しやすく、レジスト液Ｒ滴下の制御が容易となる。

また、レジスト液Ｒ充填の手段としては、作動室を真空引きすることで可撓性膜を作動室側へ駆動してポンプ室の容積を膨張させ、ポンプ自身に薬液吸入動作を行わせることも考えられる。かかる構成によっても吐出ポンプ１１にスプリング等を組み込むことは不要となる。しかしながら、作動室を真空引きするという構成は人工的に過酷な状態を作り出すものであるから、それに耐えられる構造が必要になる等、各種の問題発生も考えられる。この点、本実施の形態によれば、単に加圧圧送の手段を別に設けてそれによりレジスト液Ｒを吐出ポンプ１１に供給するという極めて単純な構成によってスプリング等を不要にし、吐出ポンプ１１を小型化できるというメリットがある。

さらに、作動室を真空引き等してレジスト液Ｒの吸入動作を行わせると、ポンプ室内のレジスト液Ｒが負圧となる。すると、フィルタ１４の圧力損失によりフィルタ１４の前後で圧力差が生じ、半導体ウェハ４７にダメージを与える気泡が発生してしまう。この点、本実施の形態によれば、陽圧とされたレジスト液Ｒが吐出ポンプ１１に供給されるため、レジスト液Ｒがフィルタ１４を通過する際に気泡が発生することを防止できる。

また、コントローラ２９からの第５指令信号がＯＮレベルとされると、レジストボトル１５の上層空間１５ａに設定圧の圧縮空気が供給され、これにより吐出ポンプ１１にレジスト液Ｒが送り出される。このとき、上層空間１５ａ内の圧力がそのままレジスト液Ｒの供給圧力となる。この供給圧力は大気圧に比べて陽圧となっている。かかる構成では、上層空間１５ａの圧力は圧縮空気の供給とほぼ同時にその設定圧とされるため、指令信号に対し応答性よく供給圧力を設定圧とできる。また、設定圧の圧縮空気を上層空間１５ａに供給すれば供給圧力を一定に維持することができるから、レジスト液Ｒ供給のコントロールが容易となる。

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。

すなわち、上記実施の形態では、作動室２２へ供給される圧縮性媒体として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ることが可能である。

また、薬液としてレジスト液Ｒを用いた例を示したが、これは薬液の滴下対象が半導体ウェハ１９を前提としたためである。従って、薬液及び当該薬液の滴下対象はそれ以外のものでもよい。

また、吐出ポンプ１１のポンプ室と作動室とを可撓性膜で区画した例を示したが、他にベローズを用いて区画したポンプを採用してもよい。

また、吐出ポンプ１１と吐出側遮断弁２０との間に圧力センサを設けて吐出ポンプ１１から吐出されるレジスト液Ｒの液圧を検知し、その圧力センサからの信号を電空レギュレータ２７にフィードバックして圧縮空気の設定圧力を調整するようにしてもよい。この場合、電空レギュレータ２７は、コントローラ２９からの第１指令信号に基づく圧縮空気の設定圧力（吐出圧力と同等）と圧力センサからの液圧信号の偏差量にしたがって作動室内の圧力が設定圧力となるよう圧縮空気を調圧する。これにより、圧縮空気を設定圧力（吐出圧力と同等）に調整するのに作動室の圧力変化に伴い駆動する可撓性膜の張力を考慮するという必要がなくなり、吐出圧力の制御を容易に行うことができる。

また、上記実施の形態ではレジストボトル１５の上層空間１５ａを加圧する加圧圧送によって吐出ポンプ１１のポンプ室にレジスト液Ｒを供給、充填するようにしたが、これに代えて、モータ等のアクチュエータを利用した一次側ポンプを用いてレジスト液Ｒを供給するようにしてもよい。かかる構成によっても吐出ポンプ１１の小型化、発泡改善という効果は得られる。もっとも、かかるポンプは駆動信号を受けてから吐出圧力を設定圧力とするまでのタイムラグが大きく、また、一次側ポンプの吐出圧力（供給圧力）を一定に維持するためのコントロールが困難という問題もある。このような観点からすれば、上記実施の形態の加圧圧送による供給が好ましいといえる。

また、第１切換弁１７及び圧力制御弁１８を、手動バルブ（手動で上層空間１５ａを大気開放状態に切り換えるためのもの）及び固定レギュレータ等に置換した構成とし、常時レジストボトル１５の上層空間１５ａを加圧してもよい。このようにすれば、上記実施の形態の場合に比べて制御負担を低減できる利点がある。

薬液供給システムの全体回路を示す回路説明図である。 薬液供給システムの動作シーケンスを示すタイムチャートである。

符号の説明

１１…吐出ポンプ、１２…薬液供給配管としての供給配管、１３…供給側遮断弁としての供給側バルブ、１５…薬液供給容器としてのレジストボトル１５、１７…薬液供給手段を構成する第１切換弁、１８…薬液供給手段を構成する圧力制御弁、２２…吐出側遮断弁、２６…切換手段としての第２切換弁、２９…制御手段としてのコントローラ。

Claims (5)

1. 被処理基板に薬液を供給する薬液供給システムであって、
   薬液が充填されたポンプ室と作動室とを容積可変部材で仕切り、その作動室内への作動気体の供給により前記容積可変部材を駆動して前記ポンプ室の容積を縮小し、かかる容積変化に基づいて前記薬液を吐出する吐出ポンプと、
   前記吐出ポンプと先端ノズルとの間に設けられた開閉式の吐出側遮断弁と、
   前記作動室に設定圧の前記作動気体を供給する第１の状態と、前記作動室を大気開放する第２の状態とのいずれかに切り換える切換手段と、
   薬液を陽圧にして前記吐出ポンプに供給する薬液供給手段と、
   前記吐出ポンプと前記薬液供給手段との間に設けられた開閉式の供給側遮断弁と、
   前記吐出ポンプから薬液を吐出する時には前記供給側遮断弁を閉位置に、前記吐出側遮断弁を開位置に切り換えるとともに、前記切換手段を第１の状態に切り換え、
   前記吐出ポンプに薬液を充填する時には前記供給側遮断弁を開位置に、前記吐出側遮断弁を閉位置に切り換えるとともに、前記切換手段を第２の状態に切り換え、
   前記吐出側遮断弁を開位置に切り換えるタイミングは、前記切換手段を第１の状態に切り換えた後であり、
   前記吐出側遮断弁を閉位置に切り換えるタイミングは、前記切換手段を第２の状態に切り換える前となるように、前記両遮断弁及び前記切換手段を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする薬液供給システム。
2. 一端が吐出ポンプに接続される薬液供給配管の他端を薬液供給容器の薬液内に配置し、前記薬液供給手段を、前記制御手段からの薬液供給指令により、密閉された薬液供給容器内部の薬液上方の空間に設定圧の加圧気体を供給し薬液を陽圧にして送り出す構成としたことを特徴とする請求項１に記載の薬液供給システム。
3. 一端が吐出ポンプに接続される薬液供給配管の他端を薬液供給容器の薬液内に配置し、前記薬液供給手段を、密閉された薬液供給容器内部の薬液上方の空間に設定圧の加圧気体を常時供給し薬液を陽圧にして送り出す構成としたことを特徴とする請求項１に記載の薬液供給システム。
4. 前記吐出ポンプと前記吐出側遮断弁との間に設けられ、前記吐出ポンプから吐出される薬液の液圧を検知する圧力センサと、
   前記切換手段に接続され、前記制御手段からの信号に基づき前記切換手段に供給する圧縮空気を設定圧力に調整する電空レギュレータと、を備え、
   前記電空レギュレータは、前記設定圧力と前記圧力センサで検知した液圧との偏差量に従って、前記作動室内の圧縮空気が設定圧力となるよう圧縮空気を調圧することを特徴とする請求項１に記載の薬液供給システム。
5. 前記吐出ポンプと前記薬液供給容器との間にフィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の薬液供給システム。

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