[發明專利]顯影液制造裝置及顯影液制造方法

有效

• 申請號: 02103475.3
• 申請日: 2002-02-06
• 公開（公告）號: CN1373393A
• 公開（公告）日: 2002-10-09
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/039
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王以平

技術領域

本發明涉及顯影液制造裝置及顯影液制造方法，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。

背景技術

通常，在具有使電子器件等的進行了精細加工的電子電路的裝置的制造中，光刻工序中使用的光刻膠材料中，有通過曝光可溶解的正型、和通過曝光不溶解的負型兩種。作為一例，在半導體器件、平板顯示器(FPD)基板等的制造中，由于反復進行這樣的光刻過程，所以主要使用正型光刻膠。

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。

發明概述