顯影液制造裝置及顯影液制造方法制造方法及圖紙

提供顯影液制造裝置及方法，該裝置備有：供給且攪拌顯影原液和純水，調制堿系顯影液的調制槽；測定調制槽內的堿系顯影液的量的第一液量測定裝置；測定調制槽內的堿系顯影液的堿濃度的第一堿濃度測定裝置；根據第一液量測定裝置和第一堿濃度測定裝置的測定值，調整調制槽內的堿系顯影液的量的第一液量控制裝置；以及根據第一液量測定裝置和第一堿濃度測定裝置的測定值，調整供給調制槽的顯影原液的供給量及純水的供給量這兩者中的至少一者的液供給控制裝置。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，詳細地說，涉及通過管路連接到形成了進行精細加工的電子電路的加工設備上、且在該加工設備中使光刻膠等顯影時用的堿系顯影液的制造裝置、以及該堿系顯影液的制造方法。作為正型光刻膠的顯影液材料，能舉出由磷酸鈉、苛性鈉、硅酸鈉、或者它們與其它無機堿等的混合物構成的無機堿水溶液。另外，在擔心堿金屬污染的情況下，可使用不含有金屬的胺系列的有機堿水溶液、氫氧化四甲胺(TMAH)水溶液、氫氧化三甲基單乙醇胺(膽堿)水溶液等。后者多半使用2.38％濃度的TMAH水溶液。另外，由這些材料調制的顯影液被大量地用于噴射方式、旋涂方式、或浸漬方式等的顯影裝置中。為了在顯影工序中對光刻膠用的顯影液進行調合，以獲得高分辨率、構圖的清晰度(銳敏度)、穩定性及高合格率，必須嚴格地管理顯影液的成分及濃度。特別是近年來伴隨構圖的高密度化，要求構圖寬度的微細化。例如，在半導體基板上要求0.1微米級的線寬，在平板顯示器基板上要求1微米級的線寬，在多層印刷基板上要求10微米級的線寬。另外，為了利用低溫多晶硅TFT技術，在平板顯示器基板上安裝半導體電路，已經要求1微米以下的線寬。與此相應地，為了降低光刻膠的實際靈敏度的偏差，強烈地希望提高顯影液濃度的精度。例如，作為顯影液濃度的管理范圍，要求在規定濃度的±1/1000以內。特別是在TMAH水溶液的情況下，要求在規定濃度的±1/2000(更具體地說，2.380±0.001重量％)以內。而且，為了消除構圖缺陷，要求在1ml顯影液中，0.1微米以上的顆粒(微粒子)在10個以下的顆粒非常少的顯影液。另外，近年來由于基板的大型化、批量生產化，顯影液的用量越發增加。這樣，在與期望提高顯影液濃度的精度、以及無顆粒的同時，強烈地希望能適應大量制造及低成本化。可是，迄今在半導體器件等的制造廠中，對于調整了顯影液的成分及濃度后再使用，不僅從設備及運轉成本方面來看，而且從充分地管理成分及濃度的觀點看，都是非常困難的。因此，在半導體器件等的制造廠(以下稱“使用方”)中，不得不使用在專門的顯影液制造廠(以下稱“供應方”)處調整了成分及濃度的顯影液。在此情況下，在供應方采用這樣的方法用純水稀釋已調合成規定的成分的顯影原液，將調整成所希望的濃度的顯影液填充在容器中，將這樣的調制好的顯影液供給使用方。這時，顯影原液的稀釋倍率因液體成分、原液濃度、作為顯影對象的正型光刻膠等的種類、以及使用目的等的不同而不同，通常為8～40倍左右。因此，供應方調制的顯影液的量對應于稀釋倍率而大幅度地增大，將該顯影液輸送到使用方用的容器的準備、往容器中的填充作業、以及輸送成本都增大了。其結果，存在這些費用在顯影液成本中占了很大比例的問題。另外，在使用方使用供應方調制的顯影液之前，需要與輸送及保管相應的期間，存在在該期間顯影液劣化的問題。另外，由于顯影液容易吸收空氣中的二氧化碳，所以，在使用方即使設置稀釋裝置，也存在在稀釋操作中或稀釋后的顯影液儲存過程中由于吸收二氧化碳而引起濃度變化的問題。這也是舉出的在半導體器件制造廠等使用方不進行顯影液的稀釋的理由之一。所以，為了謀求解決這些問題，在日本專利第2751849號公報中公開了一種顯影液的稀釋裝置，該顯影液的稀釋裝置備有裝入光刻膠用堿系顯影原液和純水后強制攪拌規定時間的攪拌槽；將該攪拌槽內的混合液的一部分抽出、測定電導率后返回攪拌槽內的電導率測定裝置；根據來自電導率測定裝置的輸出信號，控制供給攪拌槽的光刻膠用堿性系列顯影原液或純水這兩者中的某一者的流量控制裝置；裝入并儲存來自攪拌槽的混合液的儲存槽；以及用氮氣密封攪拌槽和儲存槽的氮氣密封裝置。該裝置能在使用方處混合顯影原液和純水，調制顯影液。由此，基本上解決了顯影液的成分及濃度的管理問題和顯影液的運輸成本增加等諸多問題。本專利技術正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種使用方能用顯影原液高精度且迅速地制造所希望濃度的顯影液，與多品種小批量的基板的制造對應，同時能高精度地管理所制造的顯影液的成分及濃度的。為了解決上述課題，本專利技術的顯影液制造裝置，是通過管路連接在形成進行了精細加工的電子電路的加工設備上，制造該加工設備中使用的堿系顯影液的制造裝置，備有供給且攪拌顯影原液和純水，調制堿系顯影液的調制槽；測定上述調制槽內的上述堿系顯影液的量的第一液量測定裝置；測定上述調制槽內的上述堿系顯影液的堿濃度的第一堿濃度測定裝置；根據上述第一液量測定裝置的測定值和上述第一堿濃度測定裝置的測定值，調整上述調制槽內的上述堿系顯影液的量的第一液量控制裝置；以及 根據上述第一液量測定裝置的測定值和上述第一堿濃度測定裝置的測定值，調整供給上述調制槽的上述顯影原液的供給量及上述純水的供給量這兩者中的至少一者的液供給控制裝置。在這樣構成的顯影液制造裝置中，能在調制槽內用純水稀釋顯影原液，調制顯影液。這時，實際測量調制槽內的作為顯影液成分的堿的濃度，根據測量結果，由第一液量控制裝置和液供給控制裝置調整液性，以便顯影液達到所希望的濃度。因此，能簡單且迅速地進行濃度調制，同時能高精度地進行濃度管理。而且，這樣調制成所希望的濃度的顯影液能通過管路供給加工設備，所以不需要另外的保管·輸送成本。另外，如果包括連接在加工設備上的管路，使顯影液調制裝置實際上成為隔絕大氣的系統，則能抑制顯影液吸收大氣中的二氧化碳等引起的顯影液的劣化。另外，優選地，備有在上述調制槽和上述加工設備之間設置的、使該堿系顯影液的堿濃度正常化的正常化槽。如果這樣，可以將不可避免地會產生堿濃度的微小誤差的顯影液中的堿濃度正常化，進一步提高顯影液中的堿濃度的精度。具體地，正常化槽最好備有測定該正常化槽內的上述堿系顯影液的量的第二液量測定裝置。而且，正常化槽最好備有測定該正常化槽內的堿系顯影液的堿濃度的第二堿濃度測定裝置。而且，正常化槽最好備有根據第二液量測定裝置的測定值和上述第二堿濃度測定裝置的測定值，調整上述正常化槽內的上述堿系顯影液的量的第二液量控制裝置。另外，最好備有將正常化槽內的堿系顯影液循環供給調制槽的循環供給用管路。更具體地，正常化槽備有攪拌該正常化槽內的堿系顯影液的攪拌機構。更具體地，正常化槽備有過濾該正常化槽內的堿系顯影液的過濾機構。進一步具體地，最好備有將上述堿系顯影液從上述調制槽供給上述正常化槽，調整該調制槽中的該堿系顯影液的液面高度以及該正常化槽中的該堿系顯影液的液面高度的液供給·液面高度控制裝置。雖然這些液面高度可調整到任意的高度，但最好能將兩者的液面高度調整到大致相同的高度此時，最好上述液供給·液面高度控制裝置能從上述調制槽向上述正常化槽自然地輸送上述堿系顯影液，且具有連接該調制槽及該正常化槽的連通管。再者，最好備有設置在正常化槽和加工設備之間、儲存堿系顯影液的儲存槽。此外，最好備有利用潮濕的氮氣密封調制槽和正常化槽的潮濕氮氣密封裝置。再者，具有多個調制槽是優選的。也可以調制槽和正常化槽構成一體。另外，如果備有測定供給加工設備之前的狀態下的堿系顯影液中含有的微粒子數的微粒子數測定裝置，則更加優選。更優選地，有將堿系顯影液中含有的溶解氣體除去的溶解氣體除去裝置。特別優選地，上述第一液量測定裝置測定上述堿系顯影液的容積或重量中的至少一種。或者，第一堿濃度測定裝置最好是電導率計、超本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種顯影液制造裝置，通過管路連接到形成進行了精細加工的電子電路的加工設備上，制造該加工設備中使用的堿系顯影液，其特征在于該裝置備有： 供給且攪拌顯影原液和純水，調制上述堿系顯影液的調制槽； 測定上述調制槽內的上述堿系顯影液的量的第一液量測定裝置； 測定上述調制槽內的上述堿系顯影液的堿濃度的第一堿濃度測定裝置； 根據上述第一液量測定裝置的測定值和上述第一堿濃度測定裝置的測定值，調整上述調制槽內的上述堿系顯影液的量的第一液量控制裝置；以及 根據上述第一液量測定裝置的測定值和上述第一堿濃度測定裝置的測定值，調整供給上述調制槽的上述顯影原液的供給量及上述純水的供給量這兩者中的至少一者的液供給控制裝置。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：中川俊元，菊川誠，小川修，森田悟，寶山隆博，
申請(專利權)人：長瀨產業株式會社，株式會社平間理化研究所，長瀨CMS科學技術株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]