(57)【要約】【課題】レジスト液供給量が少量の場合であっても、その供給量を正確に制御することができ、且つ、小型で安価な、レジスト液供給機構を提供する。【解決手段】シリンジ３１１には、レジスト液が収容される。プランジャ移動機構３２４のステッピングモータ３２４ａがプーリ３２４ｂを回転させると、この回転動力が、ベルト３２４ｃを介して、プーリ３２４ｄに伝達される。そして、このプーリ３２４ｄの回転によってねじ軸３２４ｅが回転し、これにより、移動部材３２４ｆが下降する。この移動部材３２４ｆには、プランジャ３１２が固定支持されている。従って、移動部材３２４ｆの下降によってプランジャ３１２が下降して、シリンジ３１１内のレジスト液がノズル２４１から滴下される。ステッピングモータ３２４ａの回転量によってプランジャ３１２の移動量を制御するので、レジスト液の供給量が少量であっても、その供給量を正確に制御できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理基板の表面に所定量の薬液を滴下する製造工程で使用される薬液供給機構であって、
前記薬液を収容する筒状のシリンジ本体と、該シリンジ本体の一方の端部に設けられたプランジャ挿入口と、該シリンジ本体の他方の端部に設けられたノズルとを有するシリンジと、
前記プランジャ挿入口から前記シリンジ本体内に嵌め込まれるプランジャと、
前記プランジャを前記ノズルに近づく方向に所定距離だけ移動させることで、前記所定量の薬液を前記ノズルから吐出させるプランジャ移動機構と、
を備えることを特徴とする薬液供給機構。
【請求項２】
前記プランジャ移動機構は、
前記プランジャを支持する移動部材と、
回転量に応じて前記移動部材を移動させるねじ軸と、
動力源を用いて、前記ねじ軸を回転させる回転動力伝達部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の薬液供給機構。
【請求項３】
前記処理基板の表面に前記薬液を滴下する前に、前記ノズルから吐出されて廃棄された薬液を収容する、溶剤受けを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の薬液供給機構。
【請求項４】
前記ノズルの先端部は、吐出口に近づくほど厚みが薄くなるように形成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の薬液供給機構。
【請求項５】
前記薬液は、半導体製造工程で使用されるレジスト液又はレジスト現像液であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の薬液温度調整機構。
【請求項６】
前記処理基板の径が２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の薬液供給機構。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の薬液供給機構を備えることを特徴とする小型製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理基板の表面に薬液を滴下する薬液供給機構と、この薬液供給機構を用いた小型製造装置とに関する。例えば、本発明は、小型の半導体ウェハを用いた半導体製造プロセスで使用されるレジスト塗布装置やレジスト現像装置等に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来の薬液供給機構について、半導体製造プロセス用のレジスト塗布装置に搭載されたものを例に採って説明する。
【０００３】
従来のレジスト塗布装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００４】
特許文献１に記載されているように、レジスト塗布装置では、スピンチャックに半導体ウェハを固定保持した状態で、このスピンチャックを回転させる。そして、レジスト液をノズルから半導体ウェハ上に滴下することによって、この半導体ウェハの表面にレジスト膜を形成する。
【０００５】
ここで、従来のレジスト塗布装置では、レジスト液貯留用のタンクをスピンチャックから離れた場所に配置し、このタンク内のレジスト液をポンプで吸い上げ、配管を用いてノズルに供給することにより、半導体ウェハに滴下していた（特許文献１の図４等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１１４６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の半導体製造工場は、規模が巨大であるため、建設コストや運営コストが非常に高額であった。このような大規模製造システムは、少品種大量生産ではチップの製造単価低減に寄与するが、少量多品種生産の要請に応え難く、市場状況に応じた生産量の調整を困難にすると共に、中小企業の参入を困難にする。これらの問題を解決するためには、小口径ウェハ（例えば、直径２０ｍｍ以下）を用いて低コストで半導体チップを製造できる、小型で安価な半導体製造装置が望まれる。
【０００８】
しかしながら、従来のレジスト塗布装置をそのまま小型化する場合、以下のような欠点が生じる。
（１）直径が２０ｍｍ以下の小口径ウェハを用いた半導体製造プロセスでは、通常、一枚の半導体ウェハに滴下するレジスト液の量は、非常に少量で良い。しかし、上述のようにポンプを用いてレジスト液をノズルに供給する方法では、レジスト液の滴下量を正確に制御することは困難である。
【０００９】
また、上述のようなポンプは高価であると共に、装置が大規模化する原因の１つとなっている。従って、このようなポンプを使用することは、レジスト塗布装置の小型化や低価格化の妨げとなる。
【００１０】
（２）従来のレジスト塗布装置では、タンクとノズルとを長い配管で連結しているため、その配管内でレジスト液の劣化が進行しやすくなってしまう。劣化とは、雰囲気ガスが外部から浸透してくることによるレジスト液の酸化等の品質劣化、配管の内側表面の物質がレジスト液に溶け込むことによる品質劣化、これらのガスや物質がレジスト液と化学反応することによる品質劣化、溶存ガスの遊離による泡の発生等である。レジスト液の劣化は、半導体製品の品質劣化や歩留まり低下等の原因になる。
【００１１】
これに対して、レジスト工程前に、配管内で劣化したレジスト液を全て廃棄することによって、品質劣化等の欠点を解消することも可能である。しかしながら、配管内のレジスト液を全て廃棄する場合、レジスト液の消費量が増大して、上述のような低コスト化の要請に反する。
【００１２】
（３）タンクを交換する場合、半導体製品の十分な品質確保等のためには、配管内のレジスト液も全て新しいものに交換する必要がある。このため、タンク内のレジスト液の交換は、非常に作業負担が大きい。これに対して、大きいタンクに大量のレジスト液を収容することとすれば、タンク交換の頻度を減らして、作業負担を軽減できる。しかしながら、タンクに収容するレジスト液量を増やした場合、そのレジスト液を使い切るまでの期間が長くなって、レジスト液の劣化が進行しやすくなってしまう。
【００１３】
（４）従来のレジスト塗布装置において、配管のレジスト液を交換する際には、半導体製品の十分な品質確保等のために、配管をフラッシュ（配管内のレジスト液を全て廃棄して、この配管内を洗浄すること）することが望ましい。このフラッシュも、レジスト液の消費量を増大させる原因となっている。
【００１４】
（５）また、他の種類の半導体製品の製造プロセスに切り換えるために、使用するレジスト液の種類を変更したい場合もある。このような場合も、配管内のレジスト液の廃棄する必要やフラッシュの必要等が生じて、レジスト液の消費量が無駄に増大したり、作業負担が増大したりする。更には、レジストの種類を変更するために、配管の敷設し直す必要が生じる場合もある。
【００１５】
これに対して、１台のレジスト塗布装置に複数系統のタンクや配管等を設けることも可能であるが、装置構造が複雑になって、レジスト塗布装置の小型化、低コスト化の要請に反する。
【００１６】
このような欠点は、レジスト塗布装置だけで無く、レジスト液以外の薬液を使用する他の半導体製造装置（例えば、レジスト現像装置）にも生じる。更には、このような課題は、例えばサファイア基板やアルミニウム基板等に処理を施して電子デバイスを製造する装置や、光学デバイスを製造する装置等にも生じる。
【００１７】
本発明の課題は、薬液供給量が少量の場合であっても、その供給量を正確に制御することができる薬液供給機構及びこれを用いた小型製造装置を、安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明は、処理基板の表面に所定量の薬液を滴下する製造工程で使用される薬液供給機構であって、前記薬液を収容する筒状のシリンジ本体と、該シリンジ本体の一方の端部に設けられたプランジャ挿入口と、該シリンジ本体の他方の端部に設けられたノズルとを有するシリンジと、前記プランジャ挿入口から前記シリンジ本体内に嵌め込まれるプランジャと、前記プランジャを前記ノズルに近づく方向に所定距離だけ移動させることで、前記所定量の薬液を前記ノズルから吐出させるプランジャ移動機構とを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加え、前記プランジャ移動機構が、前記プランジャを支持する移動部材と、回転量に応じて前記移動部材を移動させるねじ軸と、動力源を用いて、前記ねじ軸を回転させる回転動力伝達部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記処理基板の表面に前記薬液を滴下する前に、前記ノズルから吐出されて廃棄された薬液を収容する、溶剤受けを更に備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成に加え、前記ノズルの先端部は、吐出口に近づくほど厚みが薄くなるように形成されたことを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成に加え、前記薬液が、半導体製造工程で使用されるレジスト液又はレジスト現像液であることを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかの構成に加え、前記処理基板の径が２０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の薬液供給機構を備える小型製造装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１の発明によれば、シリンジから吐出される薬液の量を、プランジャ移動機構がプランジャを移動させる距離で制御することができるので、薬液の吐出量が少量の場合であっても、この吐出量の正確な制御が可能である。
【００２６】
更に、請求項１の発明によれば、プランジャ移動機構でプランジャを移動させることによって、シリンジ本体に収容された薬液を吐出するので、小型化や低価格化が容易である。
【００２７】
また、薬液を収容するシリンジ本体にノズルを設けたので、薬液の通路が非常に短く、従って、この通路での薬液の劣化（酸化、通路の内側表面の物質の溶け込み、化学反応、泡の発生等）が生じ難い。また、薬液の劣化等のために、この通路内の薬液を廃棄するとしても、その廃棄量は非常に少量でよい。
【００２８】
請求項２の発明によれば、ねじ軸の回転量によってプランジャの移動距離を制御できるので、薬液の吐出量を正確に制御することが容易である。
【００２９】
請求項３の発明によれば、処理基板の表面に薬液を滴下する前に、薬液の一部を溶剤受けに廃棄することができるので、酸化等で劣化した薬液の使用を容易に防止できる。
【００３０】
請求項４の発明によれば、ノズルの先端部を、吐出口に近づくほど薄厚になるように形成したので、このノズルの先端部に薬液が付着し難くなり、従って、薬液の吐出量を、安定して正確に制御することができる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、レジスト液又はレジスト現像液の供給機構に本発明を適用することにより、レジスト塗布工程やレジスト現像工程を正確且つ安価に行うことができる。
【００３２】
請求項６の発明によれば、処理基板の径を２０ｍｍ以下とすることにより、薬液供給機構の小型化が容易になる。
【００３３】
請求項７の発明によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の薬液供給機構を用いることにより、製造装置の小型化や低価格化が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態１に係る小型製造装置の全体構成を示す概念的斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るレジスト塗布装置の構成を示す概念的平面図である。
【図３】実施の形態１に係る温度調整機構の構成を示す断面図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１について、本発明を小型半導体ウェハ用のレジスト塗布装置に適用した場合を例に採って説明する。
【００３６】
図１は、この実施の形態１に係る小型半導体製造装置の全体構成を概念的に示す斜視図である。
【００３７】
図１から解るように、この実施の形態１に係る小型半導体製造装置１００（本発明の「小型製造装置」に相当する）は、処理室としてのレジスト塗布装置１１０と、装置前室１２０とを収容する。レジスト塗布装置１１０と装置前室１２０とは、分離可能に構成されている。
【００３８】
レジスト塗布装置１１０は、図示しないウェハ搬送口を介して装置前室１２０から半導体ウェハ（図示せず）を受け取る。そして、この半導体ウェハに対して、レジスト膜形成処理を行う。レジスト塗布装置１１０についての詳細な説明は、後述する。この実施の形態１では、半導体ウェハとして、径が２０ｍｍ以下（例えば１２．５±０．２ｍｍ）の小径のものを使用する。
【００３９】
一方、装置前室１２０は、ウェハ搬送容器（図示せず）に収容された半導体ウェハを取り出して、レジスト塗布装置１１０に搬送するための部屋である。装置前室１２０の天板１２０ａには、ウェハ搬送容器を載置するための容器載置台１２１と、載置されたウェハ搬送容器を上方から押圧固定する押さえレバー１２２と、小型半導体製造装置１００の操作を行うための操作釦１４１等を有する操作パネル１２４が設けられている。また、装置前室１２０は、ウェハ搬送容器から下方に取り出した半導体ウェハをレジスト塗布装置１１０に搬入するための搬送ロボット（図示せず）を備えている。
【００４０】
図２は、レジスト塗布装置１１０の構成を概念的に示す平面図である。図２に示したように、この実施の形態１では、１台のレジスト塗布装置１１０（例えば筐体の水平断面の一辺が３０ｃｍ）の内部に、搬送ユニット２１０、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理ユニット２２０、スピンコーターユニット２３０、レジストノズルユニット２４０、ＥＢＲ（Ｅｄｇｅ  Ｂｅａｄ  Ｒｅｍｏｖａｌ）ノズルユニット２５０、ベーク処理ユニット２６０等が収容されている。
【００４１】
搬送ユニット２１０は、半導体ウェハを上述の搬送ロボット（図示せず）から受け取って、ＨＭＤＳ処理ユニット２２０、スピンコーターユニット２３０、ベーク処理ユニット２６０に順次搬送する。搬送ユニット２１０の本体部２１１は、一対のハンド部２１２ａ，２１２ｂを備えている。ハンド部２１２ａ，２１２ｂの先端部分には、円弧状のウェハ載置部２１３ａ，２１３ｂが、互いに対向するように形成されている。半導体ウェハは、これらウェハ載置部２１２ａ，２１２ｂに外縁部が当接するように、載置される。ハンド部２１２ａ，２１２ｂは、互いに遠ざかる方向に開いたり、互いに近づく方向に閉じたりすることができる。図２は、ハンド部２１２ａ，２１２ｂが閉じた状態である。搬送ユニット２１０は、図示しない機構により、本体部２１１を回転させることができると共に、ハンド部２１２ａ，２１２ｂを伸縮させることができる。
【００４２】
ＨＭＤＳ処理ユニット２２０は、ＨＭＤＳ処理（すなわち、レジスト膜と半導体ウェハとの密着性を向上させるために、半導体ウェハ表面のＯ−Ｈ基をＨＭＤＳで置換する処理）を行うための機構である。ＨＭＤＳ処理ユニット２２０は、ホットプレート２２１と、例えば４本の載置ピン２２２ａ〜２２２ｄとを備えている。載置ピン２２２ａ〜２２２ｄは、このホットプレート２２１の外縁部の内側に略均等に配置されている。これら載置ピン２２２ａ〜２２２ｄは、図示しない昇降機構によって昇降させることができ、最下降したときにはホットプレート２２１内に収容される。半導体ウェハをホットプレート２２１上に載置する為には、まず、ハンド部２１２ａ，２１２ｂが閉じた状態で、ウェハ載置部２１３ａ，２１３ｂ上に半導体ウェハを載置し、搬送ユニット２１０の本体部２１１を、ホットプレート２２１に対向する位置まで回転させ、更に、ハンド部２１２ａ，２１２ｂをホットプレート２２１上まで前進させる。そして、載置ピン２２２ａ〜２２２ｄを上昇させて半導体ウェハを下方から持ち上げることで、ハンド部２１２ａ，２１２ｂから離間させる。続いて、このハンド部２１２ａ，２１２ｂを開いて、後退させる。その後、ホットプレート２２１内に収容される位置まで、載置ピン２２２ａ〜２２２ｄを下降させることにより、ホットプレート２２１上に半導体ウェハが載置される。
【００４３】
スピンコーターユニット２３０は、半導体ウェハに対するレジスト膜の形成や、ＥＢＲ処理、裏面洗浄処理等を行うための機構である。スピンコーターユニット２３０は、半導体ウェハを保持して回転させるための、載置部２３１を備えている。
【００４４】
レジストノズルユニット２４０は、レジスト膜形成工程において、回転する半導体ウェハに、レジスト液を塗布するための機構である。レジスト塗布工程を行っていないとき（すなわち、待機時）、レジストノズルユニット２４０のノズル２４１は、溶剤受け２４２の上方で待機している。そして、レジスト液を供給する際、レジストノズルユニット２４０は、アーム２４３を回転させることにより、ノズル２４１を、載置部２３１に載置された半導体ウェハ（図示せず）の中心部上方まで移動させて、この半導体ウェハ上にレジスト液を滴下する。レジストノズルユニット２４０の詳細な構造については、図３及び図４を用いて後述する。
【００４５】
ＥＢＲノズルユニット２５０は、ＥＢＲ工程（すなわち、半導体ウェハの周縁部に形成されたレジスト膜を除去する工程）において、半導体ウェハの周縁部にレジスト溶解液を供給するための機構である。ＥＢＲ工程に際して、ＥＢＲノズルユニット２５０は、ノズル２５１を、溶剤受け２５２の上方から、載置部２３１に載置された半導体ウェハの周縁部上方まで回転移動させて、レジスト溶解液を滴下する。
【００４６】
ベーク処理ユニット２６０は、レジスト膜を固化するために半導体ウェハを加熱する機構である。ベーク処理ユニット２６０は、ホットプレート２６１と、例えば４本の載置ピン２６２ａ〜２６２ｄとを備えている。載置ピン２６２ａ〜２６２ｄは、このホットプレート２６１の外縁部の内側に略均等に配置されており、図示しない昇降機構によって昇降させることができる。半導体ウェハをホットプレート２６１上に載置する際の手順は、ＨＭＤＳ処理ユニット２２０の場合と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
図３は、レジストノズルユニット２４０の構成を示す側面図である。また、図４は、図３に符号Ａで示した部分の拡大図である。
【００４８】
図３に示したように、この実施の形態１に係るレジストノズルユニット２４０は、レジスト液収容器３１０を備えている。このレジスト液収容器３１０は、シリンジ部３１１と、プランジャ部３１２と、上述のノズル２４１とを備えている。
【００４９】
シリンジ部３１１は、筒状のシリンジ本体３１１ａを備えている。このシリンジ本体３１１ａには、レジスト液が収容される。シリンジ本体３１１ａの上側端部には、このシリンジ部３１１と略同じ内径のプランジャ挿入口３１１ｂが設けられている。一方、シリンジ部３１１の下側端部には、注出口３１１ｃが突出形成されている。
【００５０】
プランジャ部３１２は、シリンジ部３１１に設けられたプランジャ挿入口３１１ｂの内径と略同一の外径を有しており、このプランジャ挿入口３１１ｂからシリンジ本体３１１ａ内に挿入される。また、プランジャ部３１２は、その下端部外周面とシリンジ本体３１１ａの内周面との気密性を保つために、ガスケット等を備えていても良い。
【００５１】
ノズル２４１は、シリンジ部３１１の注出口３１１ｃに嵌め込まれる。図４に示したように、このノズル２４１の先端部２４１ａは、先端に近づくほど厚みが薄くなるように形成されている。なお、この実施の形態１では、ノズル２４１を注出口３１１ｃに嵌め込む構成としたが、これらを一体に形成すること（すなわち、注出口３１１ｃを、そのままノズルとして使用できるように構成すること）も可能である。
【００５２】
小口径ウェハ（例えば直径２０ｍｍ以下）を用いる半導体製造装置では、一枚の半導体ウェハに滴下するレジスト液の量も、少量である。このため、ノズル２４１の吐出口２４１ｂは、非常に小径に形成される。本発明者の検討によれば、例えば内径０．５６ｍｍのノズル２４１を用いて２滴程度のレジスト液を滴下すれば、レジスト膜を形成することができる。このような小径のノズル２４１を使用する場合、その先端部２４１ａにレジスト液が付着すると、吐出口２４１ｂの開口面積が狭くなる等して、吐出量を正確に制御できなくなるおそれがある。これに対して、この実施の形態１では、ノズル２４１の先端部２４１ａを、先端に近づくほど薄厚に形成して、レジスト液を付着し難くした。これにより、ノズル２４１の十分な強度を損なうこと無しに、レジスト液吐出量の正確な制御を維持することができる。
【００５３】
溶剤受け２４２は、ノズル２４１が待機位置（すなわち、レジスト塗布工程が行われていないときの位置）にあるときに、このノズル２４１から垂れ落ちるレジスト液Ｒを収容するための容器である。また、この溶剤受け２４２には、レジスト塗布工程の前に、ノズル２４１の先端部分に貯留されたレジスト液Ｒが廃棄される。これにより、ノズル２４１の先端部分のレジスト液Ｒが酸化等によって劣化していた場合でも、半導体製品の品質や歩留まり等を悪化させるおそれが小さくなる。この溶剤受け２４２は、ノズル２４１を挿入する挿入部２４２ａと、垂れ落ちたレジスト液Ｒを受けるカップ部２４２ｂと、このカップ部２４２ｂが受けたレジスト液Ｒを廃液容器（図示せず）に収容するための廃液管２４２ｃとを備えている。
【００５４】
図３において、収容器支持部３２０は、支持部本体３２１と、シリンジ支持具３２２と、プランジャ支持具３２３と、プランジャ移動機構３２４とを備えている。
【００５５】
シリンジ支持具３２２は、支持部本体３２１に固定されると共に、レジスト液収容器３１０のシリンジ部３１１を、ネジ３２２ａを用いて締め付けることにより、取り外し自在に固定支持している。
【００５６】
プランジャ支持具３２３は、プランジャ移動機構３２４の移動部材３２４ｆ（後述）に固定されると共に、レジスト液収容器３１０のプランジャ部３１２をネジ３２３ａを用いて締め付けることにより、取り外し自在に固定支持している。
【００５７】
プランジャ移動機構３２４は、プランジャ支持具３２３を昇降させることによって、レジスト液収容器３１０のプランジャ部３１２を昇降させる。このプランジャ移動機構３２４において、ステッピングモータ３２４ａがプーリ３２４ｂを回転させると、この回転動力が、ベルト３２４ｃを介して、プーリ３２４ｄに伝達される。そして、このプーリ３２４ｄの回転により、ねじ軸３２４ｅが回転し、これにより、移動部材３２４ｆが昇降する。上述のように、この移動部材３２４ｆには、プランジャ支持具３２３が固定支持されている。従って、移動部材３２４ｆが下降すると、プランジャ支持具３２３が昇降し、これによって、プランジャ部３１２が昇降する。
【００５８】
図３に示したように、この収容器支持部３２０は、アーム２４３（上述）に固定支持されている。このアーム２４３は、アーム駆動部３３０によって、昇降及び回転する。
【００５９】
上述のように、この実施の形態１では、シリンジ部３１１及びプランジャ部３１２を、収容器支持部３２０が、取り外し自在に支持している。このため、レジスト液収容器３１０は、簡単な作業のみで、交換することが可能である。従って、この実施の形態１では、レジスト液収容容器３１０のレジスト液を使い尽くしたときや、レジスト液が劣化したとき、レジスト液の種類を切り換えたいとき等には、新しいレジスト液収容器３１０と交換するだけでよい。これにより、従来のレジスト塗布装置で必要であった、レジスト液をタンクに充填する作業や、配管内の劣化したレジスト液を新しいものに交換する作業、配管のフラッシュ（上述）等が不要となって、作業負担を軽減することができる。ここで、小型半導体製造装置１００の場合、１個のレジスト液収容器３１０のコストは非常に安価であるため、このレジスト液収容器３１０を使い捨てにしても、コストの増大は僅かである。また、レジスト液の種類を切り換えたい場合には、使い切っていないレジスト液収容容器３１０を、適切な環境下で保存して再使用することも可能である。
【００６０】
なお、この実施の形態１では、ネジ３２２ａ，３２３ａを用いてシリンジ部３１１及びプランジャ部３１２を取り外し自在に支持しているが、他の方法（例えば、シリンジ支持具３２２を及びプランジャ支持具３２３にホルダを設けて、シリンジ部３１１及びプランジャ部３１２を嵌め込む方式）で支持することとしてもよい。
【００６１】
続いて、この実施の形態１に係るレジストノズルユニット２４０の動作について、詳細に説明する。
【００６２】
レジスト塗布工程を行うときには、まず、スピンコーターユニット２３０の載置部２３１（図２参照）に、半導体ウェハが載置される。
【００６３】
そして、プランジャ移動機構３２４が、レジスト液収容器３１０のプランジャ部３１２を下降させることにより、ノズル２４１の先端部分のレジスト液Ｒが、溶剤受け２４２に廃棄される。この廃棄により、上述のように、この先端部分のレジスト液Ｒが酸化等によって劣化していた場合の、半導体製品の品質悪化等が防止される。廃棄されるレジスト液Ｒの量は、例えば０．０２ｃｃ程度或いはそれ以下である。
【００６４】
続いて、プランジャ移動機構３２４は、移動部材３２４ｆを用いて、このプランジャ部３１２を僅かに上昇させる。ノズル２４１の移動前にプランジャ部３１２を僅かに上昇させることにより、このノズル２４１の先端部分に雰囲気ガスを注入して、レジスト液収容器３１０を移動させる際に、ノズル２４１からレジスト液Ｒが垂れ落ちることを防止できる。
【００６５】
その後、アーム駆動部３３０が、アーム２４３を上昇させることによって、ノズル２４１を挿入部２４２ａの上方まで移動させ、更に、アーム２４３を回転させることによって、ノズル２４１を半導体ウェハの中央部上方まで移動させる。
【００６６】
次に、ステッピングモータ３２４ａを駆動してプーリ３２４ｂを回転させると、上述のようにして移動部材３２４ｆが下降して、プランジャ部３１２が下降する（すなわち、プランジャ部３１２が、ノズル２４１に近づく方向に移動する）。これにより、シリンジ部３１１内のレジスト液が、ノズル２４１から半導体ウェハに滴下される。このとき、プランジャ部３１２の下降量は、レジスト塗布工程１回分のレジスト液が、注出口３１１ｃから注出されるような値に、設定されている。
【００６７】
周知のように、ステッピングモータ３２４ａは、入力した電圧パルスの個数によって、回転量が制御される。このため、この実施の形態１では、プランジャ部３１２の下降量を正確に制御でき、従って、レジスト液の注出量を正確に制御できる。例えば、ノズル２４１の先端部の内径を小さくした場合（針状のノズルを使用する場合等）には、ステッピングモータ３２４ａに例えば３００個の電圧パルスを入力することで、１滴（例えば０．００１ｃｃ）のレジスト液Ｒを滴下させることができる。この場合、液滴の分解能は、０．００１ｃｃ／３００パルス、すなわち０．００００３ｃｃ／パルスである。また、例えばプランジャ部３１２を１ｍｍ下降させたときのレジスト液滴下量が０．２ｃｃの場合、このプランジャ部３１２の位置の分解能は、約０．０００１７ｍｍ／パルス、すなわち１７０ｎｍ／パルスである。
【００６８】
レジスト塗布工程が終了すると、アーム駆動部３３０がアーム２４３を回転させることによって、ノズル２４１が待機位置、すなわち溶剤受け２４２（図２参照）の上方まで戻る。
【００６９】
次に、この実施の形態１の効果について説明する。
【００７０】
レジスト液Ｒをノズルから滴下する場合に、１滴の液量を正確に制御しようとすると、この１滴の液量の１００分の１程度の分解能が望まれる。例えば、１滴の液量を０．０３ｃｃとする場合、レジスト液量を、０．０００３ｃｃ程度の分解能で制御できることが望まれる。しかしながら、ポンプやバルブシステムを用いたレジスト液供給機構（上記特許文献１参照）では、このような高い分解能を得ることはできない。また、ポンプ用モータとしても、レジスト液Ｒの供給と停止との繰り返しを高精度に制御できるものは、知られていない。更には、ポンプは、通常、金属で形成されるので、レジスト液を汚染しやすいという欠点が生じる。加えて、モータは大きな摩擦を伴うので、微粒子が発生してレジスト液を汚染しやすいという欠点も生じる。
【００７１】
一方、シリンジ部３１１とプランジャ部３１２とを有するレジスト液収容器３１０を使用する場合であって、人間の手でプランジャ部３１２をシリンジ部３１１に押し込むことでレジスト液を滴下させる場合、１滴の液量の分解能は、０．１ｃｃ程度又はそれ以下である。この分解能は、人間が手で制御する際の精度や、シリンジ部３１１に印刷された目盛の単位等によって決まる。また、手動で制御する場合は、分解能に個人差があり、更には、同一人物であっても常に同一の分解能を保障することはできない。このため、従来のシリンジは、プランジャを用いて使用１回分の薬液のみを吸入し、その後、このプランジャを押し込むことで全ての薬液を吐出するといった使用方法には適しているものの、多数回分の薬液を収容しておいて所定量ずつ吐出するといった使用方法には適していない。
【００７２】
これに対して、この実施の形態１によれば、シリンジ３１１から吐出されるレジスト液の量を、プランジャ移動機構３２４がプランジャ３１２を移動させる距離で制御することができるので、レジスト液の吐出量が少量の場合であっても、この吐出量の正確な制御が可能である。加えて、このプランジャ３１２の移動距離を、ステッピングモータ３２４ａがねじ軸３２４ｅを回転させる量で制御しているので、レジスト液の吐出量を非常に正確に制御することが非常に容易となる。更に、このような機構によれば、レジスト液供給機構の小型化や低価格化が容易である。
【００７３】
また、この実施の形態１によれば、溶剤受け２４２を設けて、処理基板の表面にレジスト液Ｒを滴下する前に、ノズル２４１の先端部２４１ａに貯留されたレジスト液Ｒの一部を溶剤受けに廃棄することとしたので、酸化等で劣化した薬液の使用を防止できる。
【００７４】
加えて、この実施の形態１によれば、ノズル２４１の先端部２４１ａを、吐出口２４１ｂに近づくほど薄厚になるように形成したので、この吐出口２４１ｂにレジスト液が付着し難くなり、従って、レジスト液の吐出量を、安定して正確に制御することができる。
【００７５】
この実施の形態１によれば、径が２０ｍｍ以下の半導体ウェハを使用する小型の半導体製造装置１００を、安価に提供することができる。
【００７６】
なお、この実施の形態１では、本発明をレジスト塗布装置に適用した場合を例に採って説明したが、例えばレジスト現像装置等、他の半導体製造装置にも適用することができ、更には、半導体製造装置以外の製造装置にも適用することができる。
【００７７】
また、半導体ウェハを用いる製造装置だけでなく、他の種類の基板（例えばサファイア基板等の絶縁性基板や、アルミニウム基板等の導電性基板）や、非円盤形状（例えば矩形）の処理基板からデバイスを製造する製造装置にも適用することができる。
【００７８】
加えて、この実施の形態１では、本発明を小型製造装置に適用した場合を例に採って説明したが、例えば８インチや１２インチ等の大径半導体ウェハを使用する半導体製造装置等、大型の製造装置にも使用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１００  小型半導体製造装置
１１０  処理室（レジスト塗布装置）
１２０  装置前室
１２１  容器載置台
１２２  押さえレバー
１２４  操作パネル
２１０  搬送ユニット
２２０  ＨＭＤＳ処理ユニット
２３０  スピンコーターユニット
２４０  レジストノズルユニット
２４１  ノズル
２４１ａ  先端部
２４１ｂ  吐出口
２４２  溶剤受け
２４３  アーム
２５０  ＥＢＲノズルユニット
２６０  ベーク処理ユニット
３１０  レジスト液収容器
３１１  シリンジ部
３１１ａ  シリンジ本体
３１１ｂ  プランジャ挿入口
３１１ｃ  注出口
３１２  プランジャ部
３２０  収容器支持部
３２２  シリンジ支持具
３２３  プランジャ支持具
３２４  プランジャ移動機構
３２４ａ  ステッピングモータ
３２４ｂ，３２４ｄ  プーリ
３２４ｃ  ベルト
３２４ｅ  ねじ軸
３２４ｆ  移動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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