[发明专利]显影液制造装置及显影液制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及显影液制造装置及显影液制造方法，详细地说，涉及通过管路连接到形成了进行精细加工的电子电路的加工设备上、且在该加工设备中使光刻胶等显影时用的碱系显影液的制造装置、以及该碱系显影液的制造方法。

背景技术

通常，在具有使电子器件等的进行了精细加工的电子电路的装置的制造中，光刻工序中使用的光刻胶材料中，有通过曝光可溶解的正型、和通过曝光不溶解的负型两种。作为一例，在半导体器件、平板显示器(FPD)基板等的制造中，由于反复进行这样的光刻过程，所以主要使用正型光刻胶。

作为正型光刻胶的显影液材料，能举出：由磷酸钠、苛性钠、硅酸钠、或者它们与其它无机碱等的混合物构成的无机碱水溶液。另外，在担心碱金属污染的情况下，可使用不含有金属的胺系列的有机碱水溶液、氢氧化四甲胺(TMAH)水溶液、氢氧化三甲基单乙醇胺(胆碱)水溶液等。后者多半使用2.38％浓度的TMAH水溶液。

另外，由这些材料调制的显影液被大量地用于喷射方式、旋涂方式、或浸渍方式等的显影装置中。

为了在显影工序中对光刻胶用的显影液进行调合，以获得高分辨率、构图的清晰度(锐敏度)、稳定性及高合格率，必须严格地管理显影液的成分及浓度。

特别是近年来伴随构图的高密度化，要求构图宽度的微细化。例如，在半导体基板上要求0.1微米级的线宽，在平板显示器基板上要求1微米级的线宽，在多层印刷基板上要求10微米级的线宽。另外，为了利用低温多晶硅TFT技术，在平板显示器基板上安装半导体电路，已经要求1微米以下的线宽。

与此相应地，为了降低光刻胶的实际灵敏度的偏差，强烈地希望提高显影液浓度的精度。例如，作为显影液浓度的管理范围，要求在规定浓度的±1/1000以内。特别是在TMAH水溶液的情况下，要求在规定浓度的±1/2000(更具体地说，2.380±0.001重量％)以内。

而且，为了消除构图缺陷，要求在1ml显影液中，0.1微米以上的颗粒(微粒子)在10个以下的颗粒非常少的显影液。

另外，近年来由于基板的大型化、批量生产化，显影液的用量越发增加。

这样，在与期望提高显影液浓度的精度、以及无颗粒的同时，强烈地希望能适应大量制造及低成本化。

可是，迄今在半导体器件等的制造厂中，对于调整了显影液的成分及 浓度后再使用，不仅从设备及运转成本方面来看，而且从充分地管理成分及浓度的观点看，都是非常困难的。

因此，在半导体器件等的制造厂(以下称“使用方”)中，不得不使用在专门的显影液制造厂(以下称“供应方”)处调整了成分及浓度的显影液。

在此情况下，在供应方采用这样的方法：用纯水稀释已调合成规定的成分的显影原液，将调整成所希望的浓度的显影液填充在容器中，将这样的调制好的显影液供给使用方。

这时，显影原液的稀释倍率因液体成分、原液浓度、作为显影对象的正型光刻胶等的种类、以及使用目的等的不同而不同，通常为8～40倍左右。因此，供应方调制的显影液的量对应于稀释倍率而大幅度地增大，将该显影液输送到使用方用的容器的准备、往容器中的填充作业、以及输送成本都增大了。其结果，存在这些费用在显影液成本中占了很大比例的问题。

另外，在使用方使用供应方调制的显影液之前，需要与输送及保管相应的期间，存在在该期间显影液劣化的问题。

另外，由于显影液容易吸收空气中的二氧化碳，所以，在使用方即使设置稀释装置，也存在在稀释操作中或稀释后的显影液储存过程中由于吸收二氧化碳而引起浓度变化的问题。这也是举出的在半导体器件制造厂等使用方不进行显影液的稀释的理由之一。

所以，为了谋求解决这些问题，在日本专利第2751849号公报中公开了一种显影液的稀释装置，该显影液的稀释装置备有：装入光刻胶用碱系显影原液和纯水后强制搅拌规定时间的搅拌槽；将该搅拌槽内的混合液的一部分抽出、测定电导率后返回搅拌槽内的电导率测定装置；根据来自电导率测定装置的输出信号，控制供给搅拌槽的光刻胶用碱性系列显影原液或纯水这两者中的某一者的流量控制装置；装入并储存来自搅拌槽的混合液的储存槽；以及用氮气密封搅拌槽和储存槽的氮气密封装置。

该装置能在使用方处混合显影原液和纯水，调制显影液。由此，基本上解决了显影液的成分及浓度的管理问题和显影液的运输成本增加等诸多问题。

发明概述