[发明专利]蚀刻液调合装置及蚀刻液浓度测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体制造工序或平板显示器制造工序(液晶基板制造 工序、有机EL显示器制造工序等)中，利用管路与铝膜(例如铝或铝合 金的薄膜、钼或钼合金的第一薄膜和铝或铝合金的第二薄膜，以下，称为 铝膜)用蚀刻装置连接的蚀刻液调合装置。

背景技术

在液晶基板制造工序等中的铝膜的蚀刻工序中，作为蚀刻液，硝酸和 磷酸的混合水溶液、硝酸和磷酸和醋酸的混合水溶液、硝酸和磷酸和丙二 酸的混合水溶液等以酸为主成分的混酸水溶液以溅射方式或浸渍方式等 来使用。大多使用硝酸和磷酸和醋酸的混合水溶液。例如，可以举出磷酸 浓度为70.0％，醋酸浓度为10.0％，硝酸浓度为4.0％，剩余的水分浓度为 16.0％的水溶液。

液晶基板制造工序的铝膜用蚀刻液为了对应于蚀刻工序，得到最高的 析像力、图案形成的精细、规定的锥角度、稳定性及高成品率，不得不严 格管理其组成及浓度。尤其，伴随近年来的图案形成的高精细化，逐渐要 求图案形成宽度的微细化。对此，还强烈要求了蚀刻液浓度的调合精度的 提高。

另外，蚀刻液的使用量由于液晶显示器的大型化、采用多面所引起的 玻璃基板的大型化、批量生产化，而需要大量的蚀刻液。进而，由于国际 上的液晶显示器的低价竞争，正在强烈要求蚀刻液的成本降低。

为了应对这样的问题，例如，提出了依次切换多个蚀刻槽，用一个测 定系统连续测定药液的浓度或温度而进行管理的药液监视器装置(例如， 参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2003-086565号公报。

但是，以往，在液晶显示器等制造工厂中，在调合及将浓度调节至目 标值的基础上使用蚀刻液的情况不仅从设备及运行成本方面，而且从浓度 测定等技术观点来说，也极其困难。为了验证混合了硝酸的原液、磷酸的 原液、醋酸的原液和纯水的蚀刻液是否成为了规定的组成及浓度，需要测 定各成分的浓度。

然而，不能用内嵌或联机正确地测定蚀刻液的硝酸、磷酸及醋酸的浓 度，不能实时测定调合后的酸浓度。

以往，不知道用于分别定量这样的三种混合酸的良好的测定法。在蚀 刻液厂家中，例如，对一次调合后的蚀刻液进行抽样，用脱机的离子色层 分析仪测定酸浓度，进行补充不足量的原液而调节的二次调合。在其中一 部分中，有利用非水中和滴定法间歇地测定，分批调合浓度的装置，但由 于装置复杂、需要使用滴定试药、产生废液、间歇测定，因此，产生控制 性不良等大量问题。

从而，在液晶显示器等制造工厂(以下，称为“使用侧”)中，不得 不使用由蚀刻液厂家(以下，称为“供给侧”)调节了组成及浓度的蚀刻 液。

在这种情况下，在供给侧采用将混合调节为规定浓度的硝酸的原液、 磷酸的原液、醋酸的原液和纯水，使其成为规定的组成及浓度地调合的蚀 刻液填充于容器中，向使用侧供给的方法。

在供给侧调制的蚀刻液直到在使用侧使用为止，需要与运输及保管相 应的期间，在该期间存在蚀刻液劣化的问题。进而，蚀刻液中的醋酸具有 挥发性，因此，存在醋酸浓度降低，硝酸作为NO_x气体挥发，导致硝酸浓 度降低的问题。

另外，连续调合方式的蚀刻液调合装置不仅在使用侧没有，而且在供 给侧也没有。这是因为，没有连续测定蚀刻液的成分浓度的浓度测定装置。 这些问题也可以作为蚀刻液的调合没有在液晶显示器等制造工厂(使用 侧)进行的大的理由来举出。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供在使用侧，能够由 蚀刻原液精度良好且迅速地调合期望浓度的蚀刻液，并且，能够精度良好 地管理所调合的蚀刻液的组成及浓度的蚀刻液调合装置。

为了实现所述目的，首先，通过实验确认了调合槽的蚀刻液的硝酸浓 度在与如图9所示地将蚀刻液用纯水稀释为规定倍率的液体的电导率之间 具有相关关系的事实。另外，通过实验确认了调合槽的蚀刻液的硝酸浓度 如图10所示地与其吸光度具有相关关系的情况。另外，通过实验确认了 调合槽的蚀刻液的水分浓度如图11所示地与其吸光度具有相关关系的情 况。进而，通过实验确认了蚀刻液的磷酸浓度如图12所示地与其吸光度 具有相关关系的情况。另外，通过实验确认了蚀刻液的磷酸浓度如图13 所示地与其密度具有相关关系的情况。