[發明專利]顯影液的成分濃度測定裝置及顯影液管理裝置

在審

• 申請號: 201711232431.0
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108344778A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 中川俊元
• 申請（專利權）人: 株式會社平間理化研究所
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01N21/31;G03F7/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王婷

本發明提供根據顯現堿性的顯影液的特性值來精度良好地算出顯影液的堿成分、溶解的光致抗蝕劑、吸收的二氧化碳等各成分的濃度的顯影液的成分濃度測定裝置、以及將顯影液的顯影性能維持并管理成最佳的狀態的顯影液管理裝置。顯影液的成分濃度測定裝置具備：對與反復使用且顯現堿性的顯影液的成分濃度具有關聯的顯影液的多個特性值進行測定的測定部(1)；基于由測定部測定出的多個特性值并利用多變量解析法來算出顯影液的成分濃度的運算部(2)；以及顯示由測定部(1)測定出的所述特性值及由運算部(2)算出的成分濃度中的至少任一方的顯示部(DP)。

技術領域

本發明涉及在半導體或液晶面板的電路基板的顯影工序等中為了使光致抗蝕劑膜顯影而反復使用的顯現堿性的顯影液的成分濃度測定裝置及顯影液管理裝置。

背景技術

在用于實現半導體或液晶面板等的微細布線加工的光刻法的顯影工序中，作為將在基板上制膜后的光致抗蝕劑溶解的藥液，使用顯現堿性的顯影液(以下稱作“堿性顯影液”)。

在半導體或液晶面板基板的制造工序中，近年來，晶片、玻璃基板的大型化以及布線加工的微細化和高集成化不斷發展。在這樣的狀況下，為了實現大型基板的布線加工的微細化及高集成化，需要進一步高精度地測定堿性顯影液的主要成分的濃度來對顯影液進行維持管理。

現有的堿性顯影液的成分濃度的測定如專利文獻1所記載那樣，利用的是在堿性顯影液的堿成分的濃度(以下稱作“堿成分濃度”)與導電率之間能獲得良好的直線關系這一原理、以及在溶解于堿性顯影液的光致抗蝕劑的濃度(以下稱作“溶解光致抗蝕劑濃度”)與吸光度之間能獲得良好的直線關系這一原理。

然而，堿性顯影液容易吸收空氣中的二氧化碳而產生碳酸鹽由此發生劣化。另外，堿性顯影液會因光致抗蝕劑的溶解而產生光致抗蝕劑鹽，導致對顯影處理來說有效的堿成分被消耗。因此，反復使用的堿性顯影液成為不僅包含堿成分還包含光致抗蝕劑或二氧化碳的多成分系。而且，這些成分分別以不同的作用度而對顯影性能產生影響。因而，為了高精度地對顯影液的顯影性能進行維持管理，需要綜合考慮這些成分對顯影性能帶來的影響來進行顯影液管理。

為了解決這樣的問題，在專利文獻2中公開了如下的顯影液調制裝置等，該顯影液調制裝置對顯影液的超聲波傳播速度、導電率及吸光度進行測定，基于堿濃度、碳酸鹽濃度及溶解樹脂濃度中的超聲波傳播速度、導電率和吸光度的預先作成的關系(矩陣)來檢測顯影液的堿濃度、碳酸鹽濃度及溶解樹脂濃度，并基于測定出的顯影液的堿濃度、碳酸鹽濃度和溶解樹脂濃度、以及能夠發揮使CD值(線寬)為固定值這樣的溶解能力的堿濃度、碳酸鹽濃度和溶解樹脂濃度的預先作成的關系，來控制顯影液原液的供給以調節堿濃度。

另外，在專利文獻3中，公開了如下的堿顯影液管理系統等，該堿顯影液管理系統具備：碳酸系鹽類濃度測定裝置，其對顯影液的折射率、導電率、吸光度進行測定，并根據這些測定值來取得顯影液中的碳酸系鹽類濃度；以及控制部，其對該碳酸系鹽類濃度測定裝置和顯影液中的碳酸系鹽類濃度進行控制。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第2561578號公報

專利文獻2：日本特開2008-283162號公報

專利文獻3：日本特開2011-128455號公報

然而，堿性顯影液的超聲波傳播速度值或折射率值是表示多成分系的堿性顯影液的液體整體的性質的特性值。這樣的表示液體整體的性質的特性值通常不是僅與該液體中含有的特定的成分的濃度相關的。這樣的表示液體整體的性質的特性值通常與該液體中含有的各種成分的濃度分別具有關聯性。因此，在根據這樣的表示液體整體的性質的特性值的測定值來運算顯影液的成分濃度的情況下，若設定某特性值僅與某特定的成分濃度相關(例如存在直線關系)而無視其它成分對該特性值帶來的影響，則存在無法以充分的精度算出該特定成分的濃度的問題。