JP3991662B2

JP3991662B2 - Liquid injection device

Info

Publication number: JP3991662B2
Application number: JP2001360173A
Authority: JP
Inventors: 秀樹野本
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: JP2003159552A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶基板，ウエハ，磁気ディスク，光ディスク等各種の平板状のワークに対して、現像液、剥離液や、洗浄水等の処理液を噴射させて、このワークに対して所定の処理を行うための液噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＴＦＴ型の液晶ディスプレイは、ＴＦＴ基板とカラーフィルタなり、内部に液晶が封入された液晶セルに電子回路を接続したものから構成されるが、液晶セルを構成するＴＦＴ基板及びカラーフィルタは様々な工程を経て製造される。ＴＦＴ基板にＴＦＴのマトリックス状パターンを形成する工程においては、ガラス基板の表面に金属薄膜を成膜し、次いでこの金属膜の表面に紫外線硬化樹脂からなるフォトレジストを塗布し、このフォトレジストを露光した後に、現像液を供給して現像し、さらにエッチング及びレジスト剥離を行うという処理が行われる。また、成膜工程の前、及びレジスト剥離工程の後には純水を用いて洗浄される。実際に基板の表面にＴＦＴパターンが形成されるには、以上の工程を複数回繰り返すことが必要になる。
【０００３】
前述した工程のうち、フォトレジストの塗布、現像液の供給、レジスト剥離等は、それぞれ処理液を基板の表面に供給することにより行われる。また、洗浄工程における洗浄液も処理液の一種である。処理液の供給方式は、搬送コンベア等で基板を搬送する間に、この基板の上部からシャワリングさせる方式や、基板を高速スピンさせる間に処理液を基板に滴下させて、このスピンによる遠心力で塗り広める方式等がある。
【０００４】
いずれの処理方式を採用するにしろ、処理液の供給装置は１または複数のノズルを配置して、基板の上部位置から処理液を噴射させるようにしている。ノズルには、それを貫通するように噴射通路が形成されており、この噴射通路は給液流路に開口させるようにしている。そして、ポンプ等の送液手段により処理液を給液流路内に供給することによって、ノズルの噴射通路から基板の表面に処理液が噴射させるようにする。ノズルから処理液を噴射させたり、噴射を停止したりするために、ノズルには開閉弁が設けられる。従って、基板がノズルに対面する位置に配置された時に、開閉弁を開いてノズルから処理液を基板に供給し、所定量の処理液が基板に供給されると、開閉弁を閉じて処理液の供給を停止するように制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
基板等からなるワークを液処理するためのノズルに開閉弁を設けた場合には、ワークに供給される処理液は、この開閉弁を通ることになる。ここで、開閉弁は処理液の流路に設けた弁座に離着座する弁体を備える構成としたものであり、常時には弁体を弁座に着座させて流路を閉じた状態に保持するために、弁体に付勢手段としてばねを作用させるようにしている。また、弁体を開く時には、このばねの付勢力に抗して弁体を弁座から離座させることになる。従って、弁体が作動する際に、弁体のガイド部材等と摺動することになり、また弁体が弁座に衝当する等に起因して摩耗粉等が発生する可能性がある。さらに、付勢手段としてのばねが流路内に配置されることから、このばねは処理液と接触することになる。このために、ノズルから噴射される処理液に異物が混入したり、汚損されたりすることがある。さらに、ノズルを複数送液流路に接続する場合には、各々のノズルに開閉弁を装着しなければならないことから、ノズルが複雑かつ大型化する等の問題点もある。
【０００６】
また、基板その他の平板状のワークの表面を液処理する場合には、このワークの処理対象面を上に向けて水平搬送するのが一般的であり、従ってノズルはその噴射口を下方に向けて基板の上部位置に配置され、処理液を下方に向けて噴射させることになる。このために、開閉弁を閉じた時に、ノズルの噴射通路内の処理液が流出し、かつ次に処理液を噴射させるために開閉弁を開いても、噴射通路内に処理液が充満されるまではワークに処理液の供給が行われない。このために、処理液の供給制御における応答性が悪いという問題点もある。さらにまた、開閉弁を閉じた後に、噴射通路の内面にはなお処理液が付着しており、この付着した処理液は時間の経過により下方に流下して、やがては噴射口から垂れ落ちて、液処理が終了した後のワークに再付着して、このワークを汚損するおそれもある。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、基板等のワークに向けて処理液を供給する際における処理液の汚損を防止でき、かつ処理液の供給及び停止を迅速かつ確実に行うことができるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、処理液を流通させる給液流路と、この給液流路の水平方向に延在させた部位に、下方に向けて処理液を噴射する噴射通路を備えた１または複数のノズルと、前記給液流路内に処理液を流通させる送液手段とを備え、前記ノズルの下方に配置した平板状のワークに対して処理液を噴射させる液噴射装置であって、前記給液流路は、その両端が処理液タンクに接続されて、処理液を前記給液流路と処理液タンクとの間で循環させるようになし、前記送液手段は、前記給液流路内の処理液に対して、前記各ノズルの噴射通路に負圧吸引力を発生させて、この噴射通路から処理液を流出させない速度となる流れを生じさせるものであり、前記給液流路の前記各ノズルより下流側の位置に、この液流路内の処理液の流速を前記各ノズルから処理液の噴射が可能な程度に低下させるか、または前記給液流路を遮断させることによって、前記各ノズルの噴射通路から処理液を噴射させる制御弁を設ける構成としたことをその特徴とするものである。
【０００９】
ノズルの処理液の噴射通路には開閉弁を設けない。これにより、給液流路から噴射通路内に処理液を供給する際に処理液が汚損されるのを防止できる。送液手段により給液流路を流れる処理液に流速が与えられる。この処理液の流速を速くすれば、この給液流路内の圧力が低下して、ノズルの噴射通路の接続部が負圧状態になり、所謂サイフォン現象により給液流路側に引き込まれる。一方、送液手段により給液流路内で処理液を圧送させながら、ノズルの下流側で流速を遅くするか、あるいは流れを遮断すると、ノズルの噴射通路内に処理液を送り込むことができ、ノズルから処理液を噴射させることができるようになる。そこで、給液流路におけるノズルの接続位置より下流側の位置に制御弁を配置する。従って、送液手段では、給液流路を開放した状態では、ノズルの噴射通路に対してサイフォン現象による吸引力が作用する流速で処理液を流すようになし、制御弁により給液流路の流れを制御することによって、ノズルから処理液を噴射させたり、噴射を停止させたりすることができる。
【００１０】
制御弁は給液流路におけるノズルを設けた位置より下流側に配置されるが、この制御弁の構成としては、流路を開閉する開閉弁で構成することができ、また流路の流路断面積を全開状態と、絞り状態との２段階に変化させる流量制御弁で構成することもできる。いずれにしろ、ノズルは噴射通路を備えておれば良いことから、その構成をコンパクトにすることができ、給液流路に短いピッチ間隔で多数のノズルを装着することもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の一形態を示す。まず、図１にワークの液処理装置全体の概略構成を示す。ここで、液処理されるワークとしては、平板状のものであれば、四角形、円形、円環状等任意の形状とすることができる。また、液処理はワークを回転させることによって、その表面に噴射させた処理液を遠心力の作用で広めるように構成したものとするが、例えばワークを水平搬送する間に、その上部からシャワリングするようにしても良い。
【００１２】
而して、図１において、１は液処理がなされるワークであり、ワーク１は回転駆動装置２に載置されて、高速スピンさせる間にその表面に処理液が塗布されるようになっている。回転駆動装置２は、図示しないモータにより高速回転させられる回転軸３を有し、この回転軸３の先端には回転テーブル４が取り付けられている。そして、回転テーブル４には、所定数の支持突起５と、ワーク１の各角隅部に相当する位置に位置決め突起６とが立設されている。従って、ワーク１は支持突起５により回転テーブル４から浮いた状態にして装着され、かつ回転時にみだりに移動しないように位置決めされる。
【００１３】
ワーク１の上部位置には、このワーク１に処理液を噴射させる液噴射装置７が設けられている。液噴射装置７は、処理液タンク８と、この処理液タンク８に両端が接続された給液パイプ９とから構成される。給液パイプ９には送液手段としてのポンプ１０が設けられており、このポンプ１０の下流側の位置には複数のノズル１１が接続されている。ここで、給液パイプ９は、少なくともノズル１１が接続されている部分では、水平方向に延在させるようにする。さらに、ノズル１１の接続部より下流側の位置には制御弁としての開閉弁１２が設けられる。給液パイプ９におけるこの開閉弁１２の配設位置より下流側の端部は処理液タンク８に接続されている。さらに、処理液タンク８内には、給液パイプ９の吸い込み口の接続位置にはフィルタ１３が設けられている。
【００１４】
図２にノズル１１の断面構造を示す。内部に処理液が流通する給液流路１４を形成した給液パイプ９には、所定の位置にノズル装着部１５が装着されており、このノズル装着部１５の内面はねじが形成されている。ノズル１１は、このノズル装着部１５に着脱可能に取り付けられるようになっている。ノズル１１は、内部に噴射通路１６を穿設したノズル本体１７と、このノズル本体１７の先端に嵌着されて、噴射口１８を設けた噴射ケーシング１９と、ノズル本体１７と噴射ケーシング１９とを連結すると共に、ノズル１１を給液パイプ９に設けたノズル装着部１５に螺挿されるナット部材２０とから構成される。そして、ノズル本体１７に設けた噴射通路１６は給液パイプ９の給液流路１４に対して直交する方向で下向きとなっている。また、この噴射通路１６と噴射ケーシング１９に設けた噴射口１８との間には処理液チャンバ２１が形成されている。
【００１５】
次に、給液パイプ９において、ノズル１１の下流側に配置した開閉弁１２は図３に示したように構成される。即ち、同図から明らかなように、給液パイプ９には開閉弁１２のバルブケーシング２２が接続されており、このバルブケーシング２２には、給液パイプ９における給液流路１４を上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとに区画形成する区画壁２３が設けられており、またこの区画壁２３には連通孔２４が形成されている。そして、連通孔２４の下流側流路１４Ｂに臨む側が弁座２５となるものであり、この弁座２５にはポペット弁２６が離着座するようになっている。さらに、ポペット弁２６の弁軸２７は、バルブケーシング２２に接続して設けたプランジャ２８に連結されており、このプランジャ２８はソレノイド２９と、復帰ばね３０との作用により、上下方向に往復移動するようになっている。
【００１６】
常時においては、図３に示したように、ポペット弁２６は復帰ばね３０の作用によって弁座２５に離座しており、この状態では給液流路１４における上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとが連通している。そこで、ソレノイド２９を励磁すると、プランジャ２８は復帰ばね３０に抗して下降することになり、その結果ポペット弁２６が弁座２５に着座して、上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとの連通が遮断されることになる。
【００１７】
本実施の形態は以上のように構成されるものであって、ワーク１は真空吸着手段を備えたロボット等、適宜のハンドリング手段によって、回転テーブル４の所定の位置に載置される。そこで、回転軸３を回転駆動することによって、回転テーブル４に支持させたワーク１を回転駆動する。そして、このワーク１が予め設定した回転速度となった時にノズル１１から処理液を噴射させて、ワーク１に処理液を噴射させる。このようにして噴射された処理液は、ワーク１の表面において、回転方向であって、しかも放射方向に向けて塗り広められるようになり、ワーク１の全面に対して均一に塗布することができる。そして、所定量の処理液がワーク１の表面に塗布されると、ノズル１１からの処理液の噴射を停止し、然る後に回転軸３の回転を停止させて、ワーク１は次の工程に搬入される。
【００１８】
前述したように、ワーク１に処理液を噴射させる時にのみ、ノズル１１から処理液を噴射させ、それ以外の時にはノズル１１からの処理液の噴射を停止する。このために、ポンプ１０は常時作動させておく。従って、処理液タンク８から処理液を吸い込んで、給液パイプ９における給液流路１４の内部では上流側から下流側に向けて流れることになる。ここで、給液パイプ９は水平に配置され、ノズル１１はこの給液パイプ９から垂下状態にして装着されている。従って、ノズル１１における噴射通路１６は、給液流路１４に対して直交し、かつ下方に向いている。給液流路１４内を流れる処理液の流速が遅い場合または流れが停止している場合には、ノズル１１から処理液が噴射される。一方、給液流路１４内を流れる処理液の流速を速くすると、この給液流路１４の内部の圧力が低下し、所定の速度を超えると、大気圧より低い状態になる。そうなると、ノズル１１における噴射通路１６の内部から給液流路１４側への逆流が生じることになる。つまり、サイフォン現象によって、噴射通路１６内の処理液が流出しない状態に保持できる。
【００１９】
給液流路１４内を流れる処理液の流速はポンプ１０の吐出流量及び吐出圧に依存する。そこで、開閉弁１２が開いている状態では、給液流路１４内における処理液に、前述したサイフォン現象を生じさせる流速を持たせるようにポンプ１０の吐出流量及び吐出圧を設定する。その結果、開閉弁１２が開いている限り、供給流路１４内を流れる処理液はノズル１１の噴射通路１６には供給されず、ノズル１１は処理液の噴射停止状態に保持される。
【００２０】
ポンプ１０を作動状態に維持し、開閉弁１２を閉じると、給液流路１４内での処理液の流れが停止し、上流側流路１４Ａ内では圧力が上昇する。その結果、処理液は給液流路１４からノズル１１の噴射通路１６内に供給され、その下端部に設けた噴射口１８からワーク１に向けて噴射される。そして、ポンプ１０の吐出圧に基づいた噴射圧でノズル１１からワーク１に向けて処理液が噴射されることになる。この状態から、開閉弁１２を開くと、ワーク１に対する処理液の噴射を停止させることができる。
【００２１】
開閉弁１２を開いた時において、給液流路１４内を流れる処理液の流速をあまり速くすると、処理液の噴射停止中に噴射通路１６及び処理液チャンバ２１内の処理液が全て給液流路１４側に吸引されてしまう。そうなると、次の処理液噴射時に噴射通路１６から処理液チャンバ２１内に処理液が満たされた後でなければ、ワーク１に対して噴射できなくなる。要は、処理液の噴射停止時には、噴射口１８から処理液が流出しなければ良いことから、開閉弁１２を開いた時における給液流路１４内を流れる処理液の流速をその内部圧力が僅かに負圧状態となる程度に設定しておく。これによって、噴射口１８からは処理液は流出せず、しかも処理液チャンバ２１及び噴射通路１６の内部には処理液が充満した状態に保持できる。これによって、噴射停止状態から噴射を開始する際に、処理液チャンバ２１内の処理液に対する負圧吸引力が解除される結果、開閉弁１２の切り換えに迅速に応答して、ワーク１への処理液の供給が開始される。つまり、処理液の噴射停止状態から噴射状態への移行時における応答性を高くすることができる。
【００２２】
そして、処理液の噴射状態から、噴射を停止するに当っては、ソレノイド２９を励磁して、ポペット弁２６を弁座２５から離座させて、給液流路１４における上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとを連通させる。そうすると、上流側流路１４Ａ内の処理液が高速で下流側流路１４Ｂに向けて流れることになるので、ノズル１１の噴射通路１６が負圧になり、この噴射通路１６内の処理液は給液流路１４側に吸引される方向の力が作用することになる。その結果、ノズル１１の噴射口１８からの処理液の噴射が停止する。しかも、負圧による吸引力は開閉弁１２が開いている限り続くので、噴射口１８からの液垂れも生じることはない。従って、処理液の噴射を停止させる動作に対する応答性が高くなり、しかもワーク１の回転を停止させて、処理済みのワーク１を搬出し、新たなワーク１が搬出されるまでの間に、液垂れによるワーク１への処理液の再付着等を確実に防止できる。
【００２３】
処理液の噴射及び噴射停止の制御は、給液流路１４に１箇所設けた開閉弁１２により行われ、ノズル１１の装着数に応じた開閉弁を設ける必要がないことから、全体としての液噴射装置の構成が簡略化されるだけでなく、ノズル１１の構造も簡単になり、かつコンパクトに形成できる。従って、給液パイプ９へのノズル１１の装着ピッチ間隔を狭くできるようになり、ワーク１に対する処理液の供給を分散させることによって、より均一な液処理が可能となる。しかも、給液流路１４において、開閉弁１２はノズル１１の装着位置より下流側に配置されているので、ノズル１１から供給される処理液が開閉弁１２を構成する各部により汚損されることはない。また、ポンプ１０の吸い込み口にはフィルタ１３が設けられているので、処理液を循環使用する場合でも、ワーク１に供給される際の処理液には殆ど汚損されることはない。
【００２４】
ところで、開閉弁１２は上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとの間を連通・遮断するためのものであるが、必ずしも流路を完全に遮断する必要はない。開閉弁１２を閉じるのは、上流側流路１４Ａ内に圧力を発生させるためである。そして、ポンプ１０の吐出圧及び吐出流量は、開閉弁１２が開いた時に、ノズル１１における噴射通路１６内の処理液に対してどの程度の吸引力を発揮させるかにより決定される。従って、ノズルから処理液を噴射させるために、開閉弁１２を閉じた時に、上流側流路１４Ａがあまり高い圧力状態となると、ノズル１１から過剰な処理液が噴射される場合もある。この場合には、開閉弁１２により上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとの間を完全に遮断するのではなく、例えば図３における区画壁２３に上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとの間を常時連通させる連通孔を形成しておき、この連通孔の流路断面積を適宜設定することにより、ノズル１１から処理液を噴射させる際に、その噴射流量を適正な状態となるように調整することができる。従って、この場合には上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとの間に設けられるのは開閉弁ではなく、流路全開状態と、絞り状態とに切り換える流量調整弁としての機能を発揮する。
【００２５】
前述したように、開閉弁１２を閉じた時であっても、必ずしも上流側流路１４Ａと下流側流路１４Ｂとを完全に遮断させる必要がないことから、この開閉弁１２の弁座２４の密閉性を高くする必要はない。従って、ゴム等の弾性部材を用いる必要がないことから、耐薬品性に優れた材質のものとすることができる。その結果、液噴射装置で使用される処理液の液種に関係なく使用できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように、処理液が循環する給液流路に、ノズルから処理液を噴射させないように負圧を発生させる速度で給液流路内に処理液を流す送液手段と、ノズルの下流側で処理液の流速を低下させるかまたは停止させることによって、ノズルから処理液の噴射を行わせる制御弁とを設ける構成としたので、基板等のワークに向けて処理液を供給する際における処理液の汚損を防止でき、かつ処理液の供給及び停止を迅速かつ確実に行える等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すワークの液処理装置の概略構成図である。
【図２】ワークに処理液を噴射させるノズルの断面図である。
【図３】ノズルの下流側に設けられる開閉弁の断面図である。
【符号の説明】
１ワーク
４回転テーブル
７液噴射装置
９給液パイプ
１０ポンプ
１１ノズル
１２開閉弁
１４給液流路
１４Ａ上流側流路
１４Ｂ下流側流路
１６噴射通路
２１処理液チャンバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention jets a processing liquid such as a developing solution, a stripping solution, or cleaning water to various plate-shaped workpieces such as a liquid crystal substrate, a wafer, a magnetic disk, and an optical disc, and performs predetermined processing on the workpiece. The present invention relates to a liquid ejecting apparatus for performing the above.
[0002]
[Prior art]
For example, a TFT-type liquid crystal display is composed of a TFT substrate and a color filter, and is composed of an electronic circuit connected to a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed. Various TFT substrates and color filters are included in the liquid crystal cell. It is manufactured through various processes. In the process of forming a TFT matrix pattern on the TFT substrate, a metal thin film is formed on the surface of the glass substrate, and then a photoresist made of an ultraviolet curable resin is applied to the surface of the metal film, and the photoresist is exposed. After that, a developing solution is supplied and developed, and further, etching and resist stripping are performed. In addition, cleaning is performed using pure water before the film forming process and after the resist stripping process. In order to actually form a TFT pattern on the surface of the substrate, it is necessary to repeat the above steps a plurality of times.
[0003]
Among the steps described above, the application of the photoresist, the supply of the developing solution, the resist peeling, etc. are performed by supplying the processing solution to the surface of the substrate, respectively. The cleaning liquid in the cleaning process is also a kind of processing liquid. The processing liquid supply method includes a method of showering from the top of the substrate while the substrate is transported by a transfer conveyor or the like. There is a method to spread with.
[0004]
Regardless of which processing method is employed, one or a plurality of nozzles are disposed in the processing liquid supply apparatus so that the processing liquid is ejected from the upper position of the substrate. An injection passage is formed in the nozzle so as to penetrate the nozzle, and this injection passage is opened to the liquid supply passage. Then, the processing liquid is supplied to the surface of the substrate from the injection passage of the nozzle by supplying the processing liquid into the liquid supply flow path by liquid supply means such as a pump. In order to inject the processing liquid from the nozzle or stop the injection, the nozzle is provided with an on-off valve. Therefore, when the substrate is disposed at a position facing the nozzle, the on-off valve is opened to supply the processing liquid from the nozzle to the substrate. When a predetermined amount of processing liquid is supplied to the substrate, the on-off valve is closed to close the processing liquid. It is controlled to stop the supply of.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When an opening / closing valve is provided in a nozzle for liquid processing a workpiece made of a substrate or the like, the processing liquid supplied to the workpiece passes through the opening / closing valve. Here, the on-off valve is configured to include a valve body that is separated from and seated on a valve seat provided in the flow path of the processing liquid, and the valve body is normally seated on the valve seat and the flow path is kept closed. In order to do this, a spring is applied to the valve body as a biasing means. When the valve body is opened, the valve body is separated from the valve seat against the biasing force of the spring. Therefore, when the valve element is operated, it slides with the guide member of the valve element, and there is a possibility that abrasion powder or the like is generated due to the valve element hitting the valve seat. Further, since the spring as the biasing means is disposed in the flow path, this spring comes into contact with the processing liquid. For this reason, foreign substances may be mixed in or contaminated in the processing liquid ejected from the nozzle. Further, when the nozzles are connected to a plurality of liquid supply passages, there is a problem that the nozzles are complicated and large because an on-off valve must be attached to each nozzle.
[0006]
In addition, when liquid-treating the surface of a substrate or other flat workpiece, it is common to carry the workpiece horizontally with the surface to be treated facing upward, so the nozzle is directed downward. Therefore, the processing liquid is sprayed downwardly at the upper position of the substrate. Therefore, when the on-off valve is closed, the processing liquid in the nozzle injection passage flows out, and even if the on-off valve is opened to inject the processing liquid next, the processing liquid is filled in the injection passage. Until then, the processing liquid is not supplied to the workpiece. For this reason, there is also a problem that the responsiveness in the supply control of the processing liquid is poor. Furthermore, after closing the on-off valve, the treatment liquid is still attached to the inner surface of the injection passage, and the attached treatment liquid flows down over time and eventually drops from the injection port. There is also a possibility that the workpiece is reattached to the workpiece after the liquid treatment is finished, and the workpiece is soiled.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent contamination of the processing liquid when supplying the processing liquid toward a workpiece such as a substrate, and supply of the processing liquid. And to make it possible to stop quickly and reliably.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a liquid supply channel through which a processing liquid is circulated, and an injection for injecting the processing liquid downward into a portion extending in the horizontal direction of the liquid supply channel. A liquid that includes one or a plurality of nozzles provided with a passage and liquid feeding means for circulating the processing liquid in the liquid supply flow path, and ejects the processing liquid onto a flat workpiece disposed below the nozzle. The liquid supply channel is an injection device, and both ends of the liquid supply channel are connected to a processing liquid tank so as to circulate the processing liquid between the liquid supply channel and the processing liquid tank. Is to generate a negative pressure suction force in the injection passage of each nozzle with respect to the processing liquid in the liquid supply flow path, and to generate a flow at a speed that does not allow the processing liquid to flow out of the injection passage. The processing in the liquid flow path is positioned downstream of the nozzles of the liquid supply flow path. Or decreasing the flow rate of the liquid to the extent injection capable of the treatment liquid from the respective nozzles, or by interrupting the liquid supply passage, it is provided with a control valve for ejecting the treatment liquid from jetting passage of each nozzle It is characterized by that.
[0009]
An on-off valve is not provided in the injection passage of the treatment liquid of the nozzle. Thereby, it is possible to prevent the processing liquid from being contaminated when the processing liquid is supplied from the liquid supply flow path into the ejection passage. A flow rate is given to the processing liquid flowing through the liquid supply flow path by the liquid feeding means. If the flow rate of the processing liquid is increased, the pressure in the liquid supply flow path is reduced, and the connection portion of the nozzle injection passage is brought into a negative pressure state, and is drawn to the liquid supply flow path side by a so-called siphon phenomenon. On the other hand, if the flow rate is slowed down on the downstream side of the nozzle or the flow is interrupted while pumping the processing liquid in the liquid supply flow path by the liquid feeding means, the processing liquid can be sent into the nozzle ejection passage, The processing liquid can be ejected from the nozzle. Therefore, a control valve is disposed at a position downstream of the nozzle connection position in the liquid supply flow path. Therefore, in the liquid feeding means, in a state where the liquid supply passage is opened, the treatment liquid is allowed to flow at a flow velocity at which suction force due to siphon action acts on the nozzle injection passage, and the control valve controls the liquid supply passage. By controlling the flow, the treatment liquid can be ejected from the nozzle or the ejection can be stopped.
[0010]
The control valve is disposed downstream of the position where the nozzle is provided in the liquid supply flow path. The control valve can be configured by an open / close valve that opens and closes the flow path. It can also be configured by a flow rate control valve that changes the cross-sectional area in two stages of a fully open state and a throttle state. In any case, since the nozzle only needs to be provided with the injection passage, the configuration can be made compact, and a large number of nozzles can be attached to the liquid supply channel at short pitch intervals.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a schematic configuration of the entire workpiece liquid processing apparatus. Here, as a workpiece to be liquid-treated, any shape such as a quadrangle, a circle, and an annular shape can be used as long as it is a flat plate. In addition, the liquid treatment is configured to spread the treatment liquid sprayed on the surface by rotating the work by the action of centrifugal force. For example, while the work is being transported horizontally, You may make it do.
[0012]
Thus, in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a workpiece to be subjected to a liquid treatment, and the workpiece 1 is placed on the rotation driving device 2 so that the treatment liquid is applied to the surface during high speed spinning. Yes. The rotary drive device 2 has a rotary shaft 3 that is rotated at a high speed by a motor (not shown), and a rotary table 4 is attached to the tip of the rotary shaft 3. The rotary table 4 is provided with a predetermined number of support protrusions 5 and positioning protrusions 6 at positions corresponding to the corners of the work 1. Accordingly, the work 1 is mounted in a state of being lifted from the rotary table 4 by the support protrusion 5 and is positioned so as not to move unnecessarily during rotation.
[0013]
A liquid ejecting apparatus 7 that ejects the processing liquid onto the work 1 is provided at an upper position of the work 1. The liquid ejecting apparatus 7 includes a processing liquid tank 8 and a liquid supply pipe 9 having both ends connected to the processing liquid tank 8. The liquid supply pipe 9 is provided with a pump 10 as a liquid feeding means, and a plurality of nozzles 11 are connected to a position downstream of the pump 10. Here, the liquid supply pipe 9 extends in the horizontal direction at least in a portion where the nozzle 11 is connected. Further, an on-off valve 12 as a control valve is provided at a position downstream of the connection portion of the nozzle 11. The end of the liquid supply pipe 9 on the downstream side of the position where the on-off valve 12 is disposed is connected to the processing liquid tank 8. Further, a filter 13 is provided in the processing liquid tank 8 at the connection position of the suction port of the liquid supply pipe 9.
[0014]
FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the nozzle 11. A nozzle mounting portion 15 is mounted at a predetermined position in the liquid supply pipe 9 in which the liquid supply flow path 14 in which the processing liquid flows is formed, and a screw is formed on the inner surface of the nozzle mounting portion 15. . The nozzle 11 is detachably attached to the nozzle mounting portion 15. The nozzle 11 includes a nozzle main body 17 having an injection passage 16 formed therein, an injection casing 19 fitted to the tip of the nozzle main body 17 and provided with an injection port 18, and the nozzle main body 17 and the injection casing 19. In addition to being connected, the nozzle 11 is constituted by a nut member 20 screwed into a nozzle mounting portion 15 provided in the liquid supply pipe 9. The injection passage 16 provided in the nozzle body 17 is directed downward in a direction orthogonal to the liquid supply passage 14 of the liquid supply pipe 9. A processing liquid chamber 21 is formed between the injection passage 16 and an injection port 18 provided in the injection casing 19.
[0015]
Next, in the liquid supply pipe 9, the on-off valve 12 arranged on the downstream side of the nozzle 11 is configured as shown in FIG. That is, as is apparent from the figure, the valve casing 22 of the on-off valve 12 is connected to the liquid supply pipe 9, and the liquid supply flow path 14 in the liquid supply pipe 9 is connected to the valve casing 22 on the upstream side. A partition wall 23 that is partitioned into the passage 14A and the downstream flow path 14B is provided, and a communication hole 24 is formed in the partition wall 23. The side facing the downstream flow path 14B of the communication hole 24 is a valve seat 25, and a poppet valve 26 is seated on and off from the valve seat 25. Further, the valve shaft 27 of the poppet valve 26 is connected to a plunger 28 connected to the valve casing 22, and this plunger 28 reciprocates in the vertical direction by the action of a solenoid 29 and a return spring 30. It is like that.
[0016]
Normally, as shown in FIG. 3, the poppet valve 26 is separated from the valve seat 25 by the action of the return spring 30, and in this state, the upstream flow path 14 </ b> A and the downstream flow path in the liquid supply flow path 14. The path 14B communicates. Therefore, when the solenoid 29 is excited, the plunger 28 descends against the return spring 30. As a result, the poppet valve 26 is seated on the valve seat 25, and the upstream flow path 14A and the downstream flow path 14B Will be cut off.
[0017]
The present embodiment is configured as described above, and the workpiece 1 is placed at a predetermined position on the rotary table 4 by appropriate handling means such as a robot provided with vacuum suction means. Therefore, the work 1 supported by the rotary table 4 is rotationally driven by rotationally driving the rotary shaft 3. And when this workpiece | work 1 becomes the preset rotational speed, a process liquid is injected from the nozzle 11, and a process liquid is injected to the workpiece | work 1. FIG. The treatment liquid sprayed in this manner is spread on the surface of the work 1 in the rotational direction and in the radial direction, and can be uniformly applied to the entire surface of the work 1. . Then, when a predetermined amount of the processing liquid is applied to the surface of the workpiece 1, the injection of the processing liquid from the nozzle 11 is stopped, and then the rotation of the rotary shaft 3 is stopped, and the workpiece 1 is moved to the next step. It is brought in.
[0018]
As described above, the treatment liquid is ejected from the nozzle 11 only when the treatment liquid is ejected onto the workpiece 1, and the ejection of the treatment liquid from the nozzle 11 is stopped at other times. For this purpose, the pump 10 is always operated. Accordingly, the processing liquid is sucked from the processing liquid tank 8 and flows from the upstream side toward the downstream side in the liquid supply flow path 14 in the liquid supply pipe 9. Here, the liquid supply pipe 9 is disposed horizontally, and the nozzle 11 is mounted in a suspended state from the liquid supply pipe 9. Accordingly, the injection passage 16 in the nozzle 11 is orthogonal to the liquid supply flow path 14 and faces downward. When the flow rate of the processing liquid flowing in the liquid supply channel 14 is slow or when the flow is stopped, the processing liquid is ejected from the nozzle 11. On the other hand, when the flow rate of the processing liquid flowing in the liquid supply flow path 14 is increased, the pressure inside the liquid supply flow path 14 is decreased, and when the predetermined speed is exceeded, the pressure is lower than the atmospheric pressure. In this case, a back flow from the inside of the injection passage 16 in the nozzle 11 toward the liquid supply flow path 14 occurs. In other words, the processing liquid in the ejection passage 16 can be kept from flowing out by the siphon phenomenon.
[0019]
The flow rate of the processing liquid flowing in the liquid supply flow path 14 depends on the discharge flow rate and discharge pressure of the pump 10. Therefore, in a state where the on-off valve 12 is open, the discharge flow rate and the discharge pressure of the pump 10 are set so that the processing liquid in the liquid supply flow path 14 has a flow velocity that causes the aforementioned siphon phenomenon. As a result, as long as the on-off valve 12 is open, the processing liquid flowing in the supply flow path 14 is not supplied to the injection passage 16 of the nozzle 11, and the nozzle 11 is held in the processing liquid injection stop state.
[0020]
When the pump 10 is maintained in the operating state and the on-off valve 12 is closed, the flow of the processing liquid in the liquid supply flow path 14 stops and the pressure rises in the upstream flow path 14A. As a result, the processing liquid is supplied from the liquid supply flow path 14 into the injection passage 16 of the nozzle 11 and is injected toward the workpiece 1 from the injection port 18 provided at the lower end portion thereof. Then, the processing liquid is ejected from the nozzle 11 toward the workpiece 1 at an ejection pressure based on the discharge pressure of the pump 10. If the on-off valve 12 is opened from this state, the injection of the processing liquid to the workpiece 1 can be stopped.
[0021]
When the on-off valve 12 is opened, if the flow rate of the processing liquid flowing in the liquid supply passage 14 is made too high, all of the processing liquid in the injection passage 16 and the processing liquid chamber 21 flows while the processing liquid is stopped. It will be attracted to the path 14 side. In this case, it is impossible to inject the workpiece 1 after the processing liquid is filled into the processing liquid chamber 21 from the injection passage 16 at the time of the next processing liquid injection. The point is that when the processing liquid injection is stopped, the processing liquid does not have to flow out from the injection port 18, so that the flow rate of the processing liquid flowing in the liquid supply flow path 14 when the on-off valve 12 is opened is the internal pressure of the processing liquid. It is set to such an extent that a slight negative pressure is obtained. As a result, the processing liquid does not flow out from the injection port 18, and the processing liquid chamber 21 and the injection passage 16 can be held in a state where the processing liquid is filled. As a result, when the injection is started from the injection stop state, the negative pressure suction force for the processing liquid in the processing liquid chamber 21 is released. As a result, the processing to the workpiece 1 is quickly responded to the switching of the on-off valve 12. Supply of liquid is started. That is, the responsiveness at the time of transition from the process liquid injection stop state to the injection state can be increased.
[0022]
Then, when stopping the injection from the processing liquid injection state, the solenoid 29 is energized, the poppet valve 26 is separated from the valve seat 25, and the upstream flow path 14 </ b> A in the liquid supply flow path 14 is separated. The downstream flow path 14B is communicated. Then, since the processing liquid in the upstream flow path 14A flows toward the downstream flow path 14B at a high speed, the injection passage 16 of the nozzle 11 becomes negative pressure, and the processing liquid in the injection passage 16 is supplied. A force in the direction of suction is applied to the liquid flow path 14 side. As a result, the injection of the processing liquid from the injection port 18 of the nozzle 11 stops. In addition, since the suction force due to the negative pressure continues as long as the on-off valve 12 is open, liquid dripping from the injection port 18 does not occur. Accordingly, the responsiveness to the operation of stopping the injection of the processing liquid is increased, and the rotation of the workpiece 1 is stopped, the processed workpiece 1 is unloaded, and the new workpiece 1 is unloaded. Reattachment of the processing liquid to the workpiece 1 due to dripping can be reliably prevented.
[0023]
Control of the injection and stop of the treatment liquid is performed by the on-off valve 12 provided in one place in the liquid supply flow path 14, and it is not necessary to provide an on-off valve corresponding to the number of nozzles 11 attached. Not only the configuration of the injection device is simplified, but also the structure of the nozzle 11 is simplified and can be formed compactly. Accordingly, the mounting pitch interval of the nozzles 11 to the liquid supply pipe 9 can be narrowed, and by distributing the supply of the processing liquid to the workpiece 1, more uniform liquid processing can be performed. Moreover, in the liquid supply flow path 14, the on-off valve 12 is disposed on the downstream side from the mounting position of the nozzle 11, so that the processing liquid supplied from the nozzle 11 is not contaminated by each part constituting the on-off valve 12. Absent. Further, since the filter 13 is provided at the suction port of the pump 10, even when the processing liquid is circulated and used, the processing liquid supplied to the workpiece 1 is hardly contaminated.
[0024]
By the way, the on-off valve 12 is for communicating / blocking between the upstream channel 14A and the downstream channel 14B, but it is not always necessary to completely block the channel. The reason for closing the on-off valve 12 is to generate pressure in the upstream flow path 14A. The discharge pressure and discharge flow rate of the pump 10 are determined by how much suction force is exerted on the processing liquid in the injection passage 16 in the nozzle 11 when the on-off valve 12 is opened. Accordingly, when the on-off valve 12 is closed in order to inject the processing liquid from the nozzle, if the upstream flow path 14A becomes too high in pressure, excessive processing liquid may be injected from the nozzle 11 in some cases. In this case, the upstream channel 14A and the downstream channel 14B are not completely blocked by the on-off valve 12, but the upstream channel 14A and the downstream channel are formed on the partition wall 23 in FIG. 3, for example. By forming a communication hole that always communicates with 14B, and setting the flow path cross-sectional area of this communication hole as appropriate, when the processing liquid is injected from the nozzle 11, the injection flow rate is set to an appropriate state. Can be adjusted. Therefore, in this case, it is not the on-off valve that is provided between the upstream flow path 14A and the downstream flow path 14B, but it functions as a flow rate adjustment valve that switches between the fully open state of the flow path and the throttle state. .
[0025]
As described above, even when the on-off valve 12 is closed, it is not always necessary to completely shut off the upstream flow path 14A and the downstream flow path 14B. There is no need to increase the sealing performance. Therefore, since it is not necessary to use an elastic member such as rubber, it can be made of a material excellent in chemical resistance. As a result, it can be used regardless of the type of processing liquid used in the liquid ejecting apparatus.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a liquid feeding means for causing the processing liquid to flow into the liquid supply flow path at a speed that generates a negative pressure so as not to eject the processing liquid from the nozzle to the liquid supply flow path through which the processing liquid circulates. Since the flow rate of the processing liquid is decreased or stopped at the downstream side of the nozzle, and the control valve for ejecting the processing liquid from the nozzle is provided, the processing liquid is supplied toward the workpiece such as the substrate. In this case, the processing liquid can be prevented from being polluted, and the processing liquid can be supplied and stopped quickly and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a workpiece liquid processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle that injects a processing liquid onto a workpiece.
FIG. 3 is a sectional view of an on-off valve provided on the downstream side of the nozzle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work 4 Rotary table 7 Liquid injection apparatus 9 Liquid supply pipe 10 Pump 11 Nozzle 12 On-off valve 14 Liquid supply flow path 14A Upstream flow path 14B Downstream flow path 16 Injection path 21 Processing liquid chamber

Claims

処理液を流通させる給液流路と、この給液流路の水平方向に延在させた部位に、下方に向けて処理液を噴射する噴射通路を備えた１または複数のノズルと、前記給液流路内に処理液を流通させる送液手段とを備え、前記ノズルの下方に配置した平板状のワークに対して処理液を噴射させる液噴射装置において、
前記給液流路は、その両端が処理液タンクに接続されて、処理液を前記給液流路と処理液タンクとの間で循環させるようになし、
前記送液手段は、前記給液流路内の処理液に対して、前記各ノズルの噴射通路に負圧吸引力を発生させて、この噴射通路から処理液を流出させない速度となる流れを生じさせるものであり、
前記給液流路の前記各ノズルより下流側の位置に、この液流路内の処理液の流速を前記各ノズルから処理液の噴射が可能な程度に低下させるか、または前記給液流路を遮断させることによって、前記各ノズルの噴射通路から処理液を噴射させる制御弁を設ける
構成としたことを特徴とする液噴射装置。A liquid supply passage through which the treatment liquid is circulated; one or a plurality of nozzles each having an injection passage for injecting the treatment liquid downward in a portion extending in the horizontal direction of the liquid supply passage; In a liquid ejecting apparatus that includes a liquid feeding unit that circulates the processing liquid in the liquid flow path, and that ejects the processing liquid onto a flat plate-like workpiece disposed below the nozzle,
The liquid supply flow path has both ends connected to a processing liquid tank so as to circulate the processing liquid between the liquid supply flow path and the processing liquid tank,
The liquid feeding means generates a negative pressure suction force in the injection passage of each nozzle for the processing liquid in the liquid supply flow path, and generates a flow at a speed that does not allow the processing liquid to flow out from the injection passage. It is what
The flow rate of the processing liquid in the liquid flow path is lowered to a position downstream of the nozzles of the liquid supply flow path to such an extent that the processing liquid can be ejected from the nozzles, or the liquid supply flow path A control valve for injecting the processing liquid from the injection passage of each nozzle is provided by blocking
A liquid ejecting apparatus having the structure.

前記送液手段は、前記各ノズルの噴射通路に対して、この噴射通路から処理液が流出せず、しかも処理液がこの噴射通路内に充満した状態に保持される負圧が発生するように、前記給液流路内の処理液の流速が設定されていることを特徴とする請求項１記載の液噴射装置。The liquid feeding means generates a negative pressure with respect to the injection passages of the nozzles so that the processing liquid does not flow out of the injection passages and the processing liquid is filled in the injection passages. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein a flow rate of the processing liquid in the liquid supply flow path is set.

前記給液流路の両端を処理液タンクに接続し、前記送液手段をポンプで構成し、前記下流側の位置に配置される前記制御弁は、流路を開閉する開閉弁で構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の液噴射装置。Both ends of the liquid supply flow path are connected to a processing liquid tank, the liquid feeding means is configured by a pump, and the control valve disposed at the downstream position is configured by an open / close valve that opens and closes the flow path. liquid jetting apparatus according to claim 1 or claim 2 wherein.

前記給液流路の両端を処理液タンクに接続し、前記送液手段をポンプで構成し、前記下流側の位置に配置される前記制御弁は、流路断面積を全開状態と絞り状態とに変化させる流量制御弁で構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の液噴射装置。Both ends of the liquid supply flow path are connected to a processing liquid tank, the liquid feeding means is constituted by a pump, and the control valve disposed at the downstream position has a flow path cross-sectional area in a fully open state and a throttle state. it is constituted by a flow rate control valve for changing the liquid jetting apparatus according to claim 1 or claim 2 wherein.