[发明专利]显影液的浓度调节方法、调制装置和显影液

说明书

技术领域

本发明涉及显影液的浓度调节方法、调制装置和显影液。具体而言，本发明涉及调节在液晶基板、印刷电路板等的制造工序中的光致抗蚀剂显影处理中所使用的碱性显影液的碱浓度的方法，即，调节碱浓度至最佳浓度、使得能够维持一定的显影速度并能够进行更高品质的显影处理的显影液浓度调节方法，以及适合于该浓度调节方法实施的显影液调制装置，和利用上述的浓度调节方法和调制装置所得到的显影液。

背景技术

在液晶基板、印刷电路板等的制造工程中的光致抗蚀剂显影处理中，作为显影液，使用以氢氧化四甲铵(TMAH)等为主要成分的碱性水溶液。最近，伴随基板尺寸的大型化和制造工艺的进步，大量地使用这样的碱性显影液。从降低制造成本等观点来考虑，可以将已用过的碱性显影液加以回收，经再生后向显影工序供给。然而，随着显影液的反复使用，因其在显影处理停止等期间与光致抗蚀剂中的酸反应并与空气中的二氧化碳或氧反应而使碱浓度降低。由此，在显影处理中，抗蚀剂图案的尺寸精度和未曝光部分的膜厚精度均降低。因此，管理碱浓度而使其保持一定至关重要。

关于显影液的浓度管理，例如，已公开一种“显影液管理装置”，该装置用于管理在光致抗蚀剂显影中使用的碱系显影液，向该显影装置循环供给显影液，并且，同时管理所循环的显影液的碱浓度和显影液中的溶解树脂浓度这两者，能够防止显影性能的恶化。在该显影液管理装置中，利用吸光度计检测显影液中的溶解树脂浓度，并利用电导率计检测显影液的碱浓度，然后，或者排出装置内的显影液且补充显影液的原液和纯水，或者补充新调制的显影液，使得碱浓度、溶解树脂浓度和装置内的显影液的液位保持为一定。

专利文献1：日本专利第2561578号公报

然而，在基板的制造中，虽然管理显影液的碱浓度和显影液中的溶解树脂浓度而使其保持为一定，但是在进行显影处理和蚀刻处理的情况下，仍会发生一种所谓光掩膜或基板上所形成的电路等的图案的线宽变动的现象。实际上，如果再循环地使用显影液，则存在一种由显影处理在基板上形成的电路等的光致抗蚀剂图案的线宽(CD值)逐渐偏离基准值(设计值)的倾向。即，在显影处理中，在反复进行处理的过程中，显影速度产生变动，换言之，针对光致抗蚀剂的溶解速度产生变动，所得到的抗蚀剂图案的尺寸精度逐渐地降低。其结果是，对通过蚀刻在基板上形成的图案的线宽产生影响。因此，期望一种在管理显影液的供给时不会导致显影速度变动的有改进的管理方法。

发明内容

本发明是鉴于上述的实际情况而提出的技术方案，其目的在于提供一种显影液的浓度调节方法，该方法用于调节在液晶基板、印刷电路板等的制造工序中的光致抗蚀剂显影处理中使用的碱性显影液的碱浓度，能够维持一定的显影速度，并能够进行更高品质的显影处理。另外，本发明的其它目的在于提供一种显影液的调制装置，该装置能够使用从光致抗蚀剂显影工序中回收的碱性的已用过显影液，调制出能够进行更高品质显影处理的显影液。再者，本发明的其它目的在于提供一种显影液，该显影液是使用上述的浓度调节方法和调制装置且有效地利用已用过显影液而得到的碱性显影液，能够进行高品质的显影处理。

本发明人为了解决上述课题进行了各种研究，结果确认：虽然维持显影液的碱浓度为基准浓度并管理溶解树脂浓度，但是主要因吸收空气中的二氧化碳而在显影液中生成的碳酸盐抵消了显影液的溶解能力，使显影液的溶解速度降低。而且，关于碳酸盐对显影液的溶解能力的影响，着眼于CD值与显影液中的碳酸盐浓度的关系，进行了研究，结果得知：显影液的溶解能力，因碳酸盐浓度的上升而以一定的趋势降低，而并不怎么受溶解树脂浓度变化的影响。而且发现：如果以伴随显影液中的碳酸盐浓度的上升、按照特定的关系提高碱浓度的方式进行浓度调节，则能够维持显影液针对光致抗蚀剂的溶解能力为一定。由此完成了本发明。

即，本发明的第一方面是一种显影液的浓度调节方法，用于调节在光致抗蚀剂显影处理中使用的碱性显影液的碱浓度，其特征在于：测定显影液的碱浓度和显影液中的碳酸盐浓度，按照能够发挥使显影处理后获得的CD值成为一定的值这样的溶解能力的碱浓度与碳酸盐浓度的预先制定的关系，调节碱浓度。