[发明专利]显影液的成分浓度测定装置及显影液管理装置

说明书

本发明提供根据显现碱性的显影液的特性值来精度良好地算出显影液的碱成分、溶解的光致抗蚀剂、吸收的二氧化碳等各成分的浓度的显影液的成分浓度测定装置、以及将显影液的显影性能维持并管理成最佳的状态的显影液管理装置。显影液的成分浓度测定装置具备：对与反复使用且显现碱性的显影液的成分浓度具有关联的显影液的多个特性值进行测定的测定部(1)；基于由测定部测定出的多个特性值并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度的运算部(2)；以及显示由测定部(1)测定出的所述特性值及由运算部(2)算出的成分浓度中的至少任一方的显示部(DP)。

技术领域

本发明涉及在半导体或液晶面板的电路基板的显影工序等中为了使光致抗蚀剂膜显影而反复使用的显现碱性的显影液的成分浓度测定装置及显影液管理装置。

背景技术

在用于实现半导体或液晶面板等的微细布线加工的光刻法的显影工序中，作为将在基板上制膜后的光致抗蚀剂溶解的药液，使用显现碱性的显影液(以下称作“碱性显影液”)。

在半导体或液晶面板基板的制造工序中，近年来，晶片、玻璃基板的大型化以及布线加工的微细化和高集成化不断发展。在这样的状况下，为了实现大型基板的布线加工的微细化及高集成化，需要进一步高精度地测定碱性显影液的主要成分的浓度来对显影液进行维持管理。

现有的碱性显影液的成分浓度的测定如专利文献1所记载那样，利用的是在碱性显影液的碱成分的浓度(以下称作“碱成分浓度”)与导电率之间能获得良好的直线关系这一原理、以及在溶解于碱性显影液的光致抗蚀剂的浓度(以下称作“溶解光致抗蚀剂浓度”)与吸光度之间能获得良好的直线关系这一原理。

然而，碱性显影液容易吸收空气中的二氧化碳而产生碳酸盐由此发生劣化。另外，碱性显影液会因光致抗蚀剂的溶解而产生光致抗蚀剂盐，导致对显影处理来说有效的碱成分被消耗。因此，反复使用的碱性显影液成为不仅包含碱成分还包含光致抗蚀剂或二氧化碳的多成分系。而且，这些成分分别以不同的作用度而对显影性能产生影响。因而，为了高精度地对显影液的显影性能进行维持管理，需要综合考虑这些成分对显影性能带来的影响来进行显影液管理。

为了解决这样的问题，在专利文献2中公开了如下的显影液调制装置等，该显影液调制装置对显影液的超声波传播速度、导电率及吸光度进行测定，基于碱浓度、碳酸盐浓度及溶解树脂浓度中的超声波传播速度、导电率和吸光度的预先作成的关系(矩阵)来检测显影液的碱浓度、碳酸盐浓度及溶解树脂浓度，并基于测定出的显影液的碱浓度、碳酸盐浓度和溶解树脂浓度、以及能够发挥使CD值(线宽)为固定值这样的溶解能力的碱浓度、碳酸盐浓度和溶解树脂浓度的预先作成的关系，来控制显影液原液的供给以调节碱浓度。

另外，在专利文献3中，公开了如下的碱显影液管理系统等，该碱显影液管理系统具备：碳酸系盐类浓度测定装置，其对显影液的折射率、导电率、吸光度进行测定，并根据这些测定值来取得显影液中的碳酸系盐类浓度；以及控制部，其对该碳酸系盐类浓度测定装置和显影液中的碳酸系盐类浓度进行控制。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2561578号公报

专利文献2：日本特开2008-283162号公报

专利文献3：日本特开2011-128455号公报

然而，碱性显影液的超声波传播速度值或折射率值是表示多成分系的碱性显影液的液体整体的性质的特性值。这样的表示液体整体的性质的特性值通常不是仅与该液体中含有的特定的成分的浓度相关的。这样的表示液体整体的性质的特性值通常与该液体中含有的各种成分的浓度分别具有关联性。因此，在根据这样的表示液体整体的性质的特性值的测定值来运算显影液的成分浓度的情况下，若设定某特性值仅与某特定的成分浓度相关(例如存在直线关系)而无视其它成分对该特性值带来的影响，则存在无法以充分的精度算出该特定成分的浓度的问题。