(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を送給するためのシリンジポンプであって、
前記処理液を吸引する吸引孔と前記処理液を吐出する吐出孔とを有する中空のシリンダと、
前記シリンダの内部空間を、前記吸引孔および前記吐出孔と連通する第１室と前記第１室より前記シリンダの後部側に形成される第２室とに仕切るとともに、前記シリンダの前後方向に貫通された第１の貫通孔を有する仕切部材と、
前記シリンダの後端部に配置されて前記第２室の外壁の一部を構成し、前記シリンダの前後方向に貫通された第２の貫通孔を有する後端部材と、
前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔に挿入され、その先端部が前記第１室の内部に配置されるとともにその後端部が前記シリンダの後端部よりも前記シリンダの外側に配置されるピストンと、
前記シリンダの前後方向に前記ピストンを進退させる駆動部と、
前記第１の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第１のシール部材と、
前記第２の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第２のシール部材と、
前記第２室の内部において前記ピストンの側面に所定の液体を供給する液体供給手段と、
前記第２室から前記所定の液体を排出する液体排出手段と、
前記第２室内において前記所定の液体が供給された前記ピストンの側面に所定の気体を供給する気体供給手段と、
前記第２室から前記所定の気体を排出する気体排出手段と、
を備え、
前記第２室に前記所定の液体が供給された後に、前記第２室に前記所定の気体が供給されることを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンジポンプであって、
前記ピストンは、前記シリンダの内側面と摺接することなく前記シリンダの前後方向に進退し、前記第１室の体積を変化させることにより前記処理液を前記吐出孔から吐出させることを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシリンジポンプであって、
前記液体供給手段は、前記第２室内に前記所定の液体を貯留することにより、前記ピストンの側面に前記所定の液体を供給することを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のシリンジポンプであって、
前記液体供給手段は、前記第２室内に配置される前記ピストンの側面に向けて前記所定の液体を吐出することを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のシリンジポンプであって、
前記所定の液体は、前記処理液の溶媒または前記処理液であることを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載のシリンジポンプであって、
前記シリンダへ吸引される前記処理液の吸引圧を所定値以下に維持する圧力調整部、
を更に備えたことを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項７】
処理液を送給するためのシリンジポンプであって、
前記処理液を吸引する吸引孔と前記処理液を吐出する吐出孔とを有する中空のシリンダと、
前記シリンダの内部空間を、前記吸引孔および前記吐出孔と連通する第１室と前記第１室より前記シリンダの後部側に形成される第２室とに仕切るとともに、前記シリンダの前後方向に貫通された第１の貫通孔を有する仕切部材と、
前記シリンダの後端部に配置されて前記第２室の外壁の一部を構成し、前記シリンダの前後方向に貫通された第２の貫通孔を有する後端部材と、
前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔に挿入され、その先端部が前記第１室の内部に配置されるとともにその後端部が前記シリンダの後端部よりも前記シリンダの外側に配置されるピストンと、
前記シリンダの前後方向に前記ピストンを進退させる駆動部と、
前記第１の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第１のシール部材と、
前記第２の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第２のシール部材と、
前記第２室の内部において前記ピストンの側面に所定の液体を供給する液体供給手段と、
前記第２室から前記所定の液体を排出する液体排出手段と、
を備え、
前記ピストンの側面のうち、少なくとも前記第１のシール部材および前記第２のシール部材と摺接する部分は、プラトー構造表面であることを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項８】
請求項７に記載のシリンジポンプであって、
前記プラトー構造表面のＪＩＳＢ０６０１において規定される負荷長さ率Ｒｍｒ（ｃ）は、最大高さ粗さＲｚの５０％の切断レベルｃにおいてＲｍｒ（ｃ）≧７０％であることを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のシリンジポンプであって、
前記プラトー構造表面のＪＩＳＢ０６０１において規定される算術平均高さＲａおよび最大山高さＲｐは、Ｒａ≦０．０８μｍかつＲｐ≦０．３μｍであることを特徴とするシリンジポンプ。
【請求項１０】
処理液により基板を処理する基板処理装置であって、
請求項１から請求項９までのいずれかに記載のシリンジポンプと、
前記シリンジポンプから吐出された前記処理液を基板の表面に供給する供給手段と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板処理装置であって、
前記液体供給手段の動作のタイミングを設定する設定手段と、
前記設定手段により設定されたタイミングに基づいて、前記液体供給手段を動作させる制御手段と、
を更に備えたことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトレジスト液等の処理液を送給するためのシリンジポンプ、および、当該シリンジポンプにより処理液を送給しつつ基板の表面に処理液を塗布する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示装置用ガラス基板、半導体ウエハ、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルタ用基板等の各種基板の製造工程において、基板の表面にフォトレジスト液等の処理液を供給する基板処理装置が知られている。このような基板処理装置は、処理液を送給するためのポンプを備えている。ポンプとしては、シリンジポンプ（ピストンポンプ）、ベローズポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、あるいはチューブポンプ等が使用されるが、中でもシリンジポンプは吐出応答性や定流量性に優れており、基板処理装置において多く使用されている。
【０００３】
シリンジポンプを備えた従来の基板処理装置については、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４６２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているように、シリンジポンプはシリンダとピストンとを有しており、シリンダ内においてピストンを進退させることによりシリンダ内の処理液を下流側へ送給する。しかしながら、このようなシリンジポンプでは、ピストンを後退させた（引いた）ときにピストンの側面に付着した処理液がピストンとともにシリンダの外部に露出して硬化してしまう場合があった。そして、再びピストンを前進させた（押した）ときには、処理液の硬化により発生したパーティクルがシリンダ内の処理液中に混入してしまう場合があった。シリンダとピストンとの摺接部分にはシール部材が設けられているが、ピストンの側面に付着した処理液がピストンとともに外部に露出することを完全に防止することは困難であった。
【０００６】
また、シリンジポンプにおいては、シリンダ内におけるピストンの進退運動を円滑に行うために、また、シリンダとピストンとの間に設けられたシール部材の摩耗劣化を防止するために、ピストンとシール部材との間の潤滑性を常に維持することが要求される。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、シリンジポンプおよびシリンジポンプを用いた基板処理装置において、ピストンの側面に付着した処理液やパーティクルを除去し、かつ、ピストンとシール部材との間の潤滑性を維持することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、処理液を送給するためのシリンジポンプであって、前記処理液を吸引する吸引孔と前記処理液を吐出する吐出孔とを有する中空のシリンダと、前記シリンダの内部空間を、前記吸引孔および前記吐出孔と連通する第１室と前記第１室より前記シリンダの後部側に形成される第２室とに仕切るとともに、前記シリンダの前後方向に貫通された第１の貫通孔を有する仕切部材と、前記シリンダの後端部に配置されて前記第２室の外壁の一部を構成し、前記シリンダの前後方向に貫通された第２の貫通孔を有する後端部材と、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔に挿入され、その先端部が前記第１室の内部に配置されるとともにその後端部が前記シリンダの後端部よりも前記シリンダの外側に配置されるピストンと、前記シリンダの前後方向に前記ピストンを進退させる駆動部と、前記第１の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第１のシール部材と、前記第２の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第２のシール部材と、前記第２室の内部において前記ピストンの側面に所定の液体を供給する液体供給手段と、前記第２室から前記所定の液体を排出する液体排出手段と、前記第２室内において前記所定の液体が供給された前記ピストンの側面に所定の気体を供給する気体供給手段と、前記第２室から前記所定の気体を排出する気体排出手段と、を備え、前記第２室に前記所定の液体が供給された後に、前記第２室に前記所定の気体が供給されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のシリンジポンプであって、前記ピストンは、前記シリンダの内側面と摺接することなく前記シリンダの前後方向に進退し、前記第１室の体積を変化させることにより前記処理液を前記吐出孔から吐出させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のシリンジポンプであって、前記液体供給手段は、前記第２室内に前記所定の液体を貯留することにより、前記ピストンの側面に前記所定の液体を供給することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のシリンジポンプであって、前記液体供給手段は、前記第２室内に配置される前記ピストンの側面に向けて前記所定の液体を吐出することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のシリンジポンプであって、前記所定の液体は、前記処理液の溶媒または前記処理液であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載のシリンジポンプであって、前記シリンダへ吸引される前記処理液の吸引圧を所定値以下に維持する圧力調整部、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に係る発明は、処理液を送給するためのシリンジポンプであって、前記処理液を吸引する吸引孔と前記処理液を吐出する吐出孔とを有する中空のシリンダと、前記シリンダの内部空間を、前記吸引孔および前記吐出孔と連通する第１室と前記第１室より前記シリンダの後部側に形成される第２室とに仕切るとともに、前記シリンダの前後方向に貫通された第１の貫通孔を有する仕切部材と、前記シリンダの後端部に配置されて前記第２室の外壁の一部を構成し、前記シリンダの前後方向に貫通された第２の貫通孔を有する後端部材と、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔に挿入され、その先端部が前記第１室の内部に配置されるとともにその後端部が前記シリンダの後端部よりも前記シリンダの外側に配置されるピストンと、前記シリンダの前後方向に前記ピストンを進退させる駆動部と、前記第１の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第１のシール部材と、前記第２の貫通孔の内側面と前記ピストンの側面との間を摺接自在にシールする第２のシール部材と、前記第２室の内部において前記ピストンの側面に所定の液体を供給する液体供給手段と、前記第２室から前記所定の液体を排出する液体排出手段と、を備え、前記ピストンの側面のうち、少なくとも前記第１のシール部材および前記第２のシール部材と摺接する部分は、プラトー構造表面であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載のシリンジポンプであって、前記プラトー構造表面のＪＩＳＢ０６０１において規定される負荷長さ率Ｒｍｒ（ｃ）は、最大高さ粗さＲｚの５０％の切断レベルｃにおいてＲｍｒ（ｃ）≧７０％であることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項７または請求項８に記載のシリンジポンプであって、前記プラトー構造表面のＪＩＳＢ０６０１において規定される算術平均高さＲａおよび最大山高さＲｐは、Ｒａ≦０．０８μｍかつＲｐ≦０．３μｍであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、処理液により基板を処理する基板処理装置であって、請求項１から請求項９までのいずれかに記載のシリンジポンプと、前記シリンジポンプから吐出された前記処理液を基板の表面に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の基板処理装置であって、前記液体供給手段の動作のタイミングを設定する設定手段と、前記設定手段により設定されたタイミングに基づいて、前記液体供給手段を動作させる制御手段と、を更に備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１〜請求項６、請求項１０、および請求項１１に記載の発明によれば、シリンジポンプは、シリンダの後部側に形成される第２室の内部においてピストンの側面に所定の液体を供給する液体供給手段と、第２室から所定の液体を排出する液体排出手段とを備える。このため、ピストンの側面に付着した処理液やパーティクルは、所定の液体により洗い流されて除去される。また、第２室に供給された所定の液体は第１のシール部材、第２のシール部材、およびピストンの表面に付着し、潤滑剤として機能する。したがって、第１のシール部材および第２のシール部材とピストンとの間の潤滑性が維持される。
【００２０】
特に、請求項２に記載の発明によれば、ピストンは、シリンダの内側面と摺接することなくシリンダの前後方向に進退し、第１室の体積を変化させることにより処理液を吐出孔から吐出させる。このため、シリンダの内側面とピストンの外側面とを長距離にわたって高い加工精度に維持する必要はない。したがって、シリンジポンプの加工が容易化するとともに、容量の大きなシリンジポンプも容易に製造することができる。
【００２１】
特に、請求項３に記載の発明によれば、液体供給手段は、第２室内に所定の液体を貯留することにより、ピストンの側面に所定の液体を供給する。このため、所定の液体はピストンの側面に確実に供給され、ピストンの側面に付着した処理液やパーティクルは良好に除去される。
【００２２】
特に、請求項４に記載の発明によれば、液体供給手段は、第２室内に配置されるピストンの側面に向けて所定の液体を吐出する。このため、所定の液体はピストンの側面に直接的に供給され、ピストンの側面に付着した処理液やパーティクルは良好に除去される。
【００２３】
特に、請求項５に記載の発明によれば、所定の液体は、処理液の溶媒または処理液である。このため、所定の液体が第１室の処理液中に混入したとしても、第１室の処理液に対して悪影響を及ぼす恐れがない。
【００２４】
また、請求項１〜請求項６、請求項１０、および請求項１１に記載の発明によれば、第２室内において所定の液体が供給されたピストンの側面に所定の気体を供給する気体供給手段と、第２室から所定の気体を排出する気体排出手段と、を更に備える。このため、余分な液体はシリンダの外部へ強制的に排出され、余分な液体が第２室から第１室へ進入する恐れが低減する。
【００２５】
また、請求項７〜請求項１１に記載の発明によれば、ピストンの側面のうち、少なくとも第１のシール部材および第２のシール部材と摺接する部分は、プラトー構造表面である。このため、ピストンの側面が第１のシール部材および第２のシール部材を損傷させる恐れが低減し、第１のシール部材および第２のシール部材の摩耗劣化が防止される。また、所定の液体はピストンの側面に良好に保持されるため、第１のシール部材および第２のシール部材とピストンとの間の潤滑性が更に向上する。
【００２６】
特に、請求項８に記載の発明によれば、ピストンの側面のうちプラトー構造表面となる部分のＪＩＳＢ０６０１において規定される負荷長さ率Ｒｍｒ（ｃ）は、最大高さ粗さＲｚの５０％の切断レベルｃにおいてＲｍｒ（ｃ）≧７０％である。すなわち、ピストンの側面はより顕著にプラトー構造の特性を有する。このため、第１のシール部材および第２のシール部材の摩耗劣化はより良好に防止され、第１のシール部材および第２のシール部材とピストンとの間の潤滑性は更に向上する。
【００２７】
特に、請求項９に記載の発明によれば、ピストンの側面のうちプラトー構造表面となる部分のＪＩＳＢ０６０１において規定される算術平均高さＲａおよび最大山高さＲｐは、Ｒａ≦０．０８μｍかつＲｐ≦０．３μｍである。このため、ピストンの側面において山部がより平坦化され、第１のシール部材や第２のシール部材の摩耗劣化がより良好に防止される。
【００２８】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、基板処理装置は、請求項１から請求項９までのいずれかに記載のシリンジポンプと、シリンジポンプから吐出された処理液を基板の表面に供給する供給手段と、を備える。このため、基板処理装置の処理液供給動作において極めて重要な役割を果たすシリンジポンプにおいてパーティクルの発生を防止することができ、また、シリンジポンプの潤滑性を維持することができる。
【００２９】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、基板処理装置は、液体供給手段の動作のタイミングを設定する設定手段と、設定手段により設定されたタイミングに基づいて、液体供給手段を動作させる制御手段と、を更に備える。このため、基板の処理状態に応じて、液体供給のタイミングを最適なタイミングに設定し、当該タイミングに基づいて所定の液体を自動的に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
＜１．基板処理装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の構成を示した斜視図である。この基板処理装置１は、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板（以下、単に「基板」という）９０を被処理基板としており、基板９０の表面を選択的にエッチングするフォトリソグラフィ工程において、基板９０の表面に処理液としてのフォトレジスト液（以下、単に「レジスト液」と称す）を塗布するための装置である。図１に示したように、基板処理装置１は、主として本体部２と制御部６とを備えている。
【００３２】
本体部２は、基板９０を載置して保持するためのステージ３を備えている。ステージ３は、直方体形状を有する一体の石材により構成され、その上面には、平坦かつ水平に加工された保持面３０が形成されている。保持面３０には、多数の真空吸着口（図示省略）が分布形成されている。保持面３０上に載置された基板９０は、真空吸着口からの吸着力によって引き付けられることにより、保持面３０上に安定して保持される。
【００３３】
また、保持面３０には昇降自在な複数のリフトピンＬＰが互いに所定の間隔をおいて配置されている。リフトピンＬＰには駆動部が接続されており、駆動部を動作させると、リフトピンＬＰは上下に昇降移動する。これにより、リフトピンＬＰ上に載置された基板９０は水平姿勢のまま上下に昇降移動する。また、保持面３０上において基板９０が保持される領域を挟んだ両側部には、一対の走行レール３１が平行かつ水平に敷設されている。走行レール３１は、下記の架橋部４と連結され、架橋部４の移動を走行レール３１の敷設方向へ案内する役割を果たす。
【００３４】
ステージ３の上方には、架橋部４が設けられている。架橋部４は、ノズル支持部４０と、ノズル支持部４０の両端を支持する昇降機構４３，４４とを有している。ノズル支持部４０は、カーボンファイバ補強樹脂を骨材として構成され、走行レール３１の敷設方向と垂直な方向に略水平に掛け渡されている。ノズル支持部４０には、スリットノズル４１とギャップセンサ４２とが取り付けられている。スリットノズル４１は、基板９０の表面を走査しつつ下方に向けてレジスト液を吐出することにより、基板９０の表面（より正確には、基板９０の表面のうち周囲の所定幅の領域を除いた領域）にレジスト液を塗布する機能を有する。スリットノズル４１は、後述する供給機構７（図２参照）と接続されており、供給機構から供給されるレジスト液を基板９０の表面に塗布する。塗布されたレジスト液は、基板９０の表面においてレジスト膜を形成する。また、ギャップセンサ４２は、スリットノズル４１の近傍に取り付けられている。ギャップセンサ４２は、下方の存在物（基板９０の表面やレジスト膜の表面）との間の距離を計測する機能を有する。
【００３５】
昇降機構４３，４４は、ノズル支持部４０の両端部に連結されている。昇降機構４３，４４は、ＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａおよび図示しないボールネジを含む駆動部を有している。昇降機構４３，４４は、駆動部を動作させることにより、ノズル支持部４４の両端部に昇降駆動力を与え、ノズル支持部４４を水平姿勢のまま昇降移動させる。また、左右の昇降機構４３，４４は、それぞれ独立に動作することにより、スリットノズル４１の水平姿勢を調整することもできる。昇降機構４３，４４の下部には、上記の走行レール３１に対応する一対の走行部が設けられている。走行部は、走行レール３１に沿って走行し、基板９０の上方において架橋部４を水平に移動させる。
【００３６】
また、走行レール３１および架橋部４の外側には、一対のリニアモータ５０，５１と、一対のリニアエンコーダ５２，５３とが設けられている。リニアモータ５０，５１は、ステージ３の側面に固設された固定子５０ａ，５１ａと架橋部４の側部に固設された移動子５０ｂ，５１ｂとを有している。リニアモータ５０，５１は、固定子５０ａ，５１ａと移動子５０ｂ，５１ｂとの間で発生する駆動力により、走行レール３１に沿った方向に架橋部４を移動させる。一方、リニアエンコーダ５２，５３は、固定子５０ａ，５１ａに沿って固設されたスケール部と、移動子５０ｂ，５１ｂの更に外側に固設された検出子とを有している。リニアエンコーダ５２，５３は、スケール部に対する検出子の相対位置を計測することにより、架橋部４の位置を検出する。
【００３７】
ステージ３上の保持面３０の走行レール３１に挟まれた領域の一部には、開口３２が形成されている。開口３２の下方の本体部２の内部には、待機ポット、ノズル洗浄機構、およびプリ塗布機構が設けられている。これらの機構は、基板９０に対するレジスト液の塗布処理に先立って予め行われるレジスト液供給処理、エア抜き処理、プリディスペンス処理等の予備処理において使用される。
【００３８】
制御部６は、プログラムに従って各種データを処理するための演算部６０と、プログラムや各種データを保存するための記憶部６１とを内部に備える。具体的には、演算部６０はＣＰＵやＭＰＵにより構成され、記憶部６１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、磁気ディスク装置等により構成される。記憶部６１には、例えば、後述するシリンジポンプ８内に洗浄液や置換ガスを供給するタイミングに関する情報が格納されている。制御部６の前面には、オペレータからの操作入力を受け付けるための操作部６２と各種の情報を表示するための表示部６３とが設けられている。具体的には、操作部６２は複数のスイッチ類（キーボードやマウス等を含む）により構成され、表示部６３は液晶ディスプレイやＣＲＴにより構成される。オペレータは、操作部６２を操作することにより、例えば、記憶部６１に格納されている上記タイミングの情報を任意に設定することができる。なお、表示部６３をタッチパネル式のディスプレイにより構成し、表示部６３が操作部６２の機能も兼ね備えるように構成してもよい。
【００３９】
図２は、上記のステージ３およびスリットノズル４１の側断面図である。図２には、基板処理装置１の各部の電気的または機構的接続構成も模式的に示されている。制御部６は、ギャップセンサ４２、昇降機構４３，４４、リニアモータ５０，５１、リニアエンコーダ５２，５３、および供給機構７と電気的に接続されている。制御部６は、ギャップセンサ４２やリニアエンコーダ５２，５３から送信される計測値を受信し、また、昇降機構４３，４４、リニアモータ５０、供給機構７の動作を制御する。例えば、制御部６は、ギャップセンサ４２から受信する計測値に基づいて昇降機構４３，４４の動作を制御することにより、基板９０とスリットノズル４１との間の距離を調節する。また、制御部６は、リニアエンコーダ５２，５３から受信する計測値に基づいてリニアモータ５０の動作を制御することにより、ステージ３上におけるスリットノズル４１の走査動作を行う。また、制御部６は、供給機構７の動作を制御することにより、スリットノズル４１から基板９０の表面にレジスト液を吐出する。
【００４０】
＜２．供給機構の構成＞
図３は、供給機構７の具体的な構成を示した図である。図３に示したように、供給機構７は、トラップタンク７１、配管７２ａ〜７２ｈ、開閉弁７３ａ〜７３ｄ、圧力調整部７４、フィルタ７５、およびシリンジポンプ８を備えている。開閉弁７３ａ〜７３ｄ、圧力調整部７４、およびシリンジポンプ８の駆動機構８６は、制御部６と電気的に接続されており、制御部６がこれらの動作を制御することにより、スリットノズル４１に対するレジスト液の供給動作が実現される。
【００４１】
トラップタンク７１は、レジスト液供給源７０から配管７２ａを介して供給されるレジスト液を一時的に貯留する。トラップタンク７１内にレジスト液が貯留されると、レジスト液中の気泡は液面へ浮上し、トラップタンク７１の上部に抜ける。そして、トラップタンク７１の上部に溜まった気体成分は、配管７２ｂを介して外部へ排出される。これにより、レジスト液中の気泡が除去される。
【００４２】
シリンジポンプ８は、トラップタンク７１に貯留されたレジスト液を吸引し、吸引されたレジスト液をスリットノズル４１へ向けて吐出するための吐出ポンプである。シリンジポンプ８は、中空のシリンダ８１と、シリンダ８１の内部において進退運動を行うピストン（プランジャー）８２とを備えている。シリンダ８１の内部は、仕切部材８３によって前方室８４と後方室８５とに仕切られており、トラップタンク７１から吸引されるレジスト液は前方室８４内に充填される。ピストン８２は、仕切部材８３を貫通してシリンダ８１の前後方向に挿設されている。ピストン８２の後端部は駆動機構８６と接続されており、駆動機構８６から受ける駆動力により、ピストン８２はシリンダ８１の前後方向に進退する。
【００４３】
シリンジポンプ８の前方室８４とトラップタンク７１との間は配管７２ｃにより接続されている。そして、配管７２ｃの経路途中には開閉弁７３ａが介挿されている。また、シリンジポンプ８の前方室８４とスリットノズル４１との間は配管７２ｄにより接続されている。そして、配管７２ｄの経路途中には開閉弁７３ｂが介挿されている。したがって、開閉弁７３ｂを閉鎖するとともに開閉弁７３ａを開放し、ピストン８２を後退させる（引く）と、トラップタンク７１内に貯留されたレジスト液が配管７２ｃを経由して前方室８４内に吸引される。そして、開閉弁７３ａを閉鎖するとともに開閉弁７３ｂを開放し、ピストン８２を前進させる（押す）と、前方室８４内に充填されたレジスト液が配管７２ｄを経由してスリットノズル４１へ送給される。スリットノズル４１は、送給されたレジスト液を基板９０の表面に塗布する。
【００４４】
一方、シリンダ８１の後方室８５には、配管７２ｅが接続されている。配管７２ｅの上流側は配管７２ｆと配管７２ｇとに分岐し、配管７２ｆの上流側には、洗浄液を供給するための洗浄液供給源７６が接続されている。したがって、配管７２ｆ上に設けられた開閉弁７３ｃを開放すると、洗浄液供給源７６から配管７２ｆおよび配管７２ｅを通って後方室８５内へ、洗浄液が供給される。また、配管７２ｇの上流側には、置換ガスを供給するための置換ガス供給源７７が接続されている。したがって、配管７２ｇ上に設けられた開閉弁７３ｄを開放すると、置換ガス供給源７７から配管７２ｇおよび配管７２ｅを通って後方室８５内へ、置換ガスが供給される。開閉弁７３ｃおよび開閉弁７３ｄは、洗浄液および置換ガスの供給を切り替えるための切り替え手段として機能する。
【００４５】
後方室８５内に供給された洗浄液や置換ガスは、配管７２ｈを経由してシリンダの外部へ排出される。なお、上記の洗浄液としては、例えば、レジスト液の溶媒成分であり潤滑剤としての機能も有するアセトン、ＰＥＧＭＥＡ、ＰＥＧＭＥ等の有機溶剤が使用される。また、上記の置換ガスとしては、例えば、窒素ガス等の不活性ガスやＣＤＡ（クリーンドライエアー）が使用される。
【００４６】
トラップタンク７１とシリンダ８１とを結ぶ配管７２ｃには、圧力調整部７４が接続されている。圧力調整部７４は、トラップタンク７１からシリンダ８１へ吸引されるレジスト液の吸引圧を所定値以下に維持し、それにより、レジスト液中に気泡が発生することを防止する。また、シリンジポンプ８とスリットノズル４１とを結ぶ配管７２ｄには、フィルタ７５が介挿されている。フィルタ７５は、シリンジポンプ８から吐出されるレジスト液中に存在する不純物（パーティクルや気泡など）を除去し、レジスト液を清浄化する。
【００４７】
図４は、上記のシリンジポンプ８の構成をより詳細に示した図である。図４を参照しつつ、シリンジポンプ８の構成について更に説明する。シリンジポンプ８のシリンダ８１は、ＳＵＳ等のステンレスにより構成され、略円筒形状の外形を有する。シリンダ８１の内部空間は、仕切部材８３により前方室８４と後方室８５とに仕切られている。前方室８４に面するシリンダ８１の側面には、吸引孔８１ａが形成されている。吸引孔８１ａには上記の配管７２ｃが接続されており、トラップタンク７１（図３参照）から吸引されるレジスト液は、吸引孔８１ａから前方室８４内へ導入される。また、シリンダ８１の前端部（図４におけるシリンダ８１の上面）には、吐出孔８１ｂが形成されている。吐出孔８１ｂには上記の配管７２ｄが接続されており、シリンダ８１から吐出されるレジスト液は、吐出孔８１ｂを介して配管７２ｄへ送出される。すなわち、前方室８４は、処理液としてのレジスト液を充填するための空間となっている。
【００４８】
また、シリンダ８１の後端部（図４におけるシリンダ８１の底面）には、シリンダ８１の後端部を封止するための後端部材８７が取り付けられている。後端部材８７は、仕切部材８３とともに後方室８５の外壁を構成し、仕切部材８３、後端部材８７、およびシリンダ８１の側面により包囲された空間が後方室８５となる。仕切部材８３および後端部材８７には、それぞれシリンダ８１の前後方向に貫通する貫通孔８３ａ，８７ａが形成され、貫通孔８３ａ，８７ａにはピストン８２が挿通されている。
【００４９】
ピストン８２の後端部は、駆動機構８６と接続されている。駆動機構８６は、モータ８６ａ、ボールネジ８６ｂ、ナット部８６ｃ、ガイド部８６ｄ、および連結部材８６ｅを有している。駆動機構８６は、モータ８６ａにより生成された駆動力によりボールネジ８６ｂを回転させ、ボールネジに螺合されたナット部８６ｃをガイド部８６ｄに沿ってシリンダ８１の前後方向に移動させる。連結部材８６ｅを介してナット部８６ｃと連結されたピストン８２は、ナット部８６ｃの移動に伴って進退運動を行う。
【００５０】
仕切部材８３の貫通孔８３ａの内周面には、第１シール部材８３ｂが取り付けられている。第１シール部材８３ｂは、摺動性や耐摩耗性に優れた樹脂材料により構成され、仕切部材８３の貫通孔８３ａの内周面とピストン８２の外周面との間を摺動自在にシールする。また、後端部材８７の貫通孔８７ａの内周面には、第２シール部材８７ｂが取り付けられている。第２シール部材８７ｂも、摺動性や耐摩耗性に優れた樹脂材料により構成され、後端部材８７の貫通孔８７ａの内周面とピストン８２の外周面との間を摺動自在にシールする。シール部材８３ｂ，８７ｂを構成する材料としては、具体的には、ＰＥＥＫ系、Ｎｙ系、ＰＯＭ系、ＵＨＭＷ−ＨＤＰＥ系、ポリエチレンテレフタラート系、ポリイミド系等の樹脂材料を使用することができる。
【００５１】
後方室８５に面するシリンダ８１の側面には、導入孔８１ｃが形成されている。導入孔８１ｃには上記の配管７２ｅが接続されており、洗浄液供給源７６から供給される洗浄液や、置換ガス供給源７７から供給される置換ガスは、導入孔８１ｃから後方室８５内に導入される。また、後方室８５に面するシリンダ８１の側面のうち、導入孔８１ｃとピストン８２を挟んで反対側の面の導入孔８１ｃよりも低い位置には、排出孔８１ｄが形成されている。排出孔８１ｄには上記の配管７２ｈが接続されており、後方室８５内の液体や気体は、排出孔８１ｄから配管７２ｈへ排出される。
【００５２】
後方室８５内に洗浄液が供給されると、洗浄液は、後方室８５内に貯留されるとともに、後方室８５内に配置されたピストン８２付近において液流を形成する。このため、ピストン８２の側面に付着したレジスト液やパーティクルは、洗浄液によって洗い流され、ピストン８２の側面から除去される。したがって、ピストン８２の側面に付着したレジスト液が後端部材８７よりも後方側に露出して硬化してしまうことは防止される。また、ピストン８２の側面に付着したパーティクルが仕切部材８３よりも前方側に進入して前方室８４内のレジスト液中に混入してしまうことも防止される。
【００５３】
後方室８５内に供給された洗浄液の一部は、第１シール部材８３ｂ、第２シール部材８７ｂ、およびピストン８２の表面に付着し、潤滑剤として機能する。このため、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂとピストン８２との間の潤滑性は維持され、ピストン８２の進退動作は円滑に行われる。
【００５４】
後方室８５に洗浄液が供給された後、開閉弁７３ｃ（図３参照）を閉鎖するとともに開閉弁７３ｄ（図３参照）を開放すると、洗浄液の供給が停止され、置換ガスが後方室８５内に供給される。後方室８５内に置換ガスが供給されると、置換ガスは、後方室８５内の余分な液体を排出孔８１ｄ側へ強制的に押し出して排出する。このため、余分な洗浄液が仕切部材８３よりも前方側に進入して前方室８４内のレジスト液中に混入してしまうことが防止される。置換ガス供給後のピストン８２の側面は、潤滑剤として適当な量の洗浄液のみが薄く付着した状態となる。
【００５５】
図５は、ピストン８２の側面付近の断面形状を単純化して示した図である。図５に示したように、ピストン８２の側面は、高い山部が削られて平坦部８２ａとなり、深い谷部８２ｂが残るように加工された、いわゆる「プラトー構造表面」となっている。このため、ピストン８２の側面が第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂを損傷させる恐れが低減し、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂの摩耗劣化が防止される。また、谷部８２ｂに洗浄液が入り込むことにより、ピストン８２の側面に洗浄液が良好に保持される。したがって、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂとピストン８２との間の潤滑性が良好に維持される。
【００５６】
ピストン８２の側面は、具体的には、ＪＩＳＢ０６０１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）において規定される負荷長さ率Ｒｍｒ（ｃ）が、最大高さ粗さＲｚの５０％の切断レベルｃにおいてＲｍｒ（ｃ）≧７０％となるように加工されたものであることが望ましい。このようなピストン８２の側面は、より顕著にプラトー構造の特性を有することとなる。したがって、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂの摩耗劣化はより良好に防止され、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂとピストン８２との間の潤滑性はより良好に維持される。
【００５７】
また、ピストン８２の側面は、ＪＩＳＢ０６０１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）において規定される算術平均高さＲａおよび最大山高さＲｐが、Ｒａ≦０．０８μｍかつＲｐ≦０．３μｍとなるように加工されているものであれば、より望ましい。このようなピストン８２の側面は、高い山部がより平坦に削られたプラトー構造表面となっている。したがって、第１のシール部材８３ｂや第２シール部材８７ｂの摩耗劣化が更に良好に防止される。また、ＪＩＳＢ０６０１（対応国際規格：ＩＳＯ４２８７）において規定される最大高さ粗さＲｚや最大谷深さＲｖを用いてピストンの側面の性状を更に限定するならば、ピストン８２の側面は、Ｒｚ≦１．３μｍ，Ｒｖ≦１．０μｍとなるように加工されていることが望ましい。
【００５８】
図４に戻り、ピストン８２は、シリンダ８１の内側面に直接摺接するものではなく、仕切部材８３に形成された貫通孔８３ａおよび後端部材８７に形成された貫通孔８７ａの内側面と摺接しつつ進退する。そして、前方室８４の体積を変化させることによりレジスト液を吐出孔８１ｂから吐出させる。このため、シリンダ８１の内側面とピストン８２の側面とを、長距離にわたって高い加工精度に維持する必要はない。したがって、シリンジポンプ８の加工が容易化するとともに、容量の大きなシリンジポンプ８も容易に製造することができる。
【００５９】
＜３．基板処理装置の動作＞
続いて、上記の基板処理装置１において基板９０の処理を行うときの動作について、上記の各図及び図６のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下に説明する処理動作は、制御部６が上記のリフトピンＬＰの駆動部、ギャップセンサ４２、昇降機構４３，４４、リニアモータ５０，５１、リニアエンコーダ５２，５３、開閉弁７３ａ〜７３ｄ、圧力調整部７４、駆動機構８６等を制御することにより進行する。
【００６０】
基板処理装置１において基板９０の処理を行うときには、まず、開閉弁７３ｄが閉鎖されるとともに開閉弁７３ｃが開放され、シリンジポンプ８の後方室８５内に洗浄液が供給される（ステップＳ１）。洗浄液は、後方室８５内においてピストン８２付近に液流を形成し、ピストン８２の側面に付着したレジスト液やパーティクルを洗い流す。ピストン８２の側面から除去されたレジスト液やパーティクルは、洗浄液とともに排出孔８１ｄから排出される。洗浄液の供給は、予め記憶部６１に設定された所定の時間継続される。
【００６１】
続いて、開閉弁７３ｃが閉鎖されるとともに開閉弁７３ｄが開放され、シリンジポンプ８の後方室８５内に置換ガスが供給される（ステップＳ２）。置換ガスは、後方室８５内の液体を排出孔８１ｄ側へ強制的に押し出し、余分な洗浄液を後方室８５から排出する。これにより、洗浄液が仕切部材８３よりも前方側に進入して前方室８４内のレジスト液中に混入してしまうことを防止する。ピストン８２の側面は、潤滑剤として適当な量の洗浄液のみが付着した状態となる。置換ガスの供給は、予め記憶部６１に設定された所定の時間継続される。
【００６２】
その後、オペレータまたは所定の搬送機構により基板９０が搬送され、ステージ３の保持面３０上に突出して待機する複数のリフトピンＬＰ上に基板９０が載置される。そして、複数のリフトピンＬＰが下降することにより、基板９０が保持面３０上に載置される（ステップＳ３）。基板９０は、真空吸着口の吸着力によって保持面３０に引き付けられ、保持面３０上に安定して保持される。
【００６３】
基板９０が保持面３０上に載置されると、昇降機構４３，４４は、ギャップセンサ４２の計測値に基づいてスリットノズル４１の姿勢および高さを調整する（ステップＳ４）。一方、供給機構７においては、開閉弁７３ｂが閉鎖されるとともに開閉弁７３ａが開放される。そして、シリンジポンプ８は、駆動機構８６を動作させることによりピストン８２を後退させ、トラップタンク７１内のレジスト液を吸引して前方室８４内に充填する（ステップＳ５）。このとき、ピストン８２の後部は後端部材８７の後方側まで引き出され、シリンダ８１の外部に露出することとなる。しかしながら、ピストン８２の側面のうち外部に露出する部分については、後方室８５内において洗浄されており、レジスト液は付着していない。したがって、レジスト液がシリンダ８１の外部に露出して硬化してしまうことはない。
【００６４】
その後、リニアモータ５０，５１は、リニアエンコーダ５２，５３の計測値に基づいて架橋部４を移動させる。また、供給機構７においては、開閉弁７３ａが閉鎖されるとともに開閉弁７３ｂが開放され、シリンジポンプ８は、駆動機構８６によりピストン８２を前進させる。これにより、スリットノズル４１は基板９０の上方を走査しつつ、基板９０の表面にレジスト液を塗布する（ステップＳ６）。このとき、ピストン８２の前部は仕切部材８３の前方側まで押し込まれ、前方室８４内に進入することとなる。しかしながら、ピストン８２の側面のうち前方室８４内に進入する部分については、後方室８５内において洗浄されており、パーティクルは付着していない。したがって、前方室８４内のレジスト液中にパーティクルが混入してしまうことはない。
【００６５】
基板９０に対するレジスト液の塗布が終了すると、リニアモータ５０，５１は架橋部７を待機位置に帰還させる。そして、複数のリフトピンＬＰが上昇することにより、基板９０が保持面３０から引き離される。その後、オペレータまたは所定の搬送機構により基板９０がリフトピンＬＰ上から取り除かれ、基板処理装置１の外部へ搬出される（ステップＳ７）。以上をもって、基板処理装置１における基板９０の処理が終了する。
【００６６】
以上のように、この基板処理装置１のシリンジポンプ８は、シリンダ８１の後部側に形成された後方室８５内においてピストン８２の側面に洗浄液を供給する。このため、ピストン８２の側面に付着したレジスト液やパーティクルは洗浄液によって洗い流され、ピストン８２の側面から除去される。したがって、ピストン８２の側面に付着したレジスト液が後端部材８７よりも後方側に露出して硬化してしまうことは防止される。また、ピストン８２の側面に付着したパーティクルが仕切部材８３よりも前方側に進入して前方室８４内のレジスト液中に混入してしまうことも防止される。
【００６７】
また、後方室８５内に供給された洗浄液の一部は、第１シール部材８３ｂ、第２シール部材８７ｂ、およびピストン８２の表面に付着し、潤滑剤として機能する。このため、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂとピストン８２との間の潤滑性は維持され、ピストン８２の進退動作は円滑に行われる。
【００６８】
また、シリンジポンプ８は、シリンダ８１内の仕切部材８３および後端部材８７に形成された貫通孔８３ａ，８７ａの内側面と摺接しつつ進退し、前方室８４の体積を変化させることによりレジスト液を吐出孔８１ｂから吐出させる。このため、シリンダ８１の内側面とピストン８２とが直接摺接することはなく、シリンダ８１の内側面とピストン８２の側面とを長距離にわたって高い加工精度に維持する必要はない。したがって、シリンジポンプ８の加工が容易化するとともに、容量の大きなシリンジポンプ８も容易に製造することができる。
【００６９】
また、シリンジポンプ８は、後方室８５内に洗浄液を貯留しつつ、後方室８５内に配置されたピストン８２付近において液流を形成する。このため、洗浄液はピストン８２の側面に確実に供給され、ピストン８２の側面に付着したレジスト液やパーティクルは良好に除去される。
【００７０】
また、シリンジポンプ８は、レジスト液の溶媒成分となる液体を洗浄液として使用している。このため、洗浄液が前方室８４内のレジスト液中に混入したとしても、前方室８４内のレジスト液に対して悪影響を及ぼす恐れはない。
【００７１】
また、シリンジポンプ８の後方室８５内には、洗浄液が供給された後、置換ガスが供給される。このため、余分な洗浄液はシリンダ８１の外部へ強制的に排出され、仕切部材８３よりも前方に余分な洗浄液が進入してしまう恐れが低減する。
【００７２】
また、ピストン８２の側面は、プラトー構造表面となるように加工されている。このため、ピストン８２の側面が第１シール部材８３ｂや第２シール部材８７ｂを損傷させる恐れが低減し、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂの摩耗劣化が防止される。また、ピストン８２の側面に洗浄液が良好に保持されるため、第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂとピストン８２との間の潤滑性が良好に維持される。
【００７３】
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、シリンジポンプ８は、図７に示したような構成であってもよい。図７のシリンジポンプ８は、後方室８５に洗浄液を導入するための導入孔８１ｃに噴霧部８８が取り付けられている。噴霧部８８は、後方室８５内のピストン８２の側面に向けられている。このため、洗浄液供給源７６から供給される洗浄液は、後方室８５内のピストン８２の側面に向けて、霧状に吐出される。これにより、ピストン８２の側面には直接的に洗浄液が供給され、ピストン８２の側面に付着したレジスト液やパーティクルは良好に除去される。
【００７４】
また、上記の例では、レジスト液の溶媒成分となる液体を洗浄液として使用したが、レジスト液自体を洗浄液として使用してもよい。このようにすれば、洗浄液が前方室８４内のレジスト液中に混入したとしても、前方室８４内のレジスト液の成分構成比率が変化することはない。
【００７５】
また、上記の例では、１枚の基板９０の処理を開始したときに、洗浄液の供給（ステップＳ１）と置換ガスの供給（ステップＳ２）とを行ったが、これらの供給のタイミングは諸条件に応じて変更することができる。例えば、１ロットや所定枚数の基板９０を処理するごとに洗浄液の供給と置換ガスの供給とを行うようにしてもよい。このように、洗浄液や置換ガスの供給を限定的なタイミングで行うことにより、洗浄液や置換ガスの消費量は節約される。
【００７６】
また、上記の例では、ピストン８２の側面全体がプラトー構造表面となるように加工されていたが、ピストン８２の側面は、少なくとも第１シール部材８３ｂおよび第２シール部材８７ｂと摺接する部分がプラトー構造表面となるようにに加工されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示した斜視図である。
【図２】ステージおよびスリットノズルの側断面図である。
【図３】供給機構の構成を示した図である。
【図４】シリンジポンプの構成を詳細に示した図である。
【図５】ピストンの側面付近の断面形状を単純化して示した図である。
【図６】基板処理装置１における基板処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】変形例に係るシリンジポンプの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    基板処理装置
２    本体部
３    ステージ
４    架橋部
６    制御部
７    供給機構
８    シリンジポンプ
３０    保持面
４１    スリットノズル
６１    記憶部
６２    操作部
７１    トラップタンク
７３ａ〜７３ｄ    開閉弁
７６    洗浄液供給源
７７    置換ガス供給源
８１    シリンダ
８１ａ    吸引孔
８１ｂ    吐出孔
８１ｃ    導入孔
８１ｄ    排出孔
８２    ピストン
８３    仕切部材
８３ａ，８７ａ    貫通孔
８３ｂ，８７ｂ    シール部材
８４    前方室
８５    後方室
８６    駆動機構
８７    後端部材
８８    噴霧部
９０    基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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