DE3921564A1

DE3921564A1 - Verfahren zur regelung der konzentration von entwickler- bzw. entschichterloesung fuer leiterplatten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3921564A1
Application number: DE19893921564
Authority: DE
Inventors: Peter Luettgen; Hans Schumacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-01-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Konzentration von in einem Behälter befindlicher, Wasser enthaltender Entschichterlösung oder Entwicklerlösung durch Zugabe von höher konzentrierter Lösung oder Wasser, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Entschichterlösungen und Entwicklerlösungen werden z.B. benötigt bei der Herstellung von Leiterplatten. Solche Leiterplatten, die in den genannten Lösungen entwickelt bzw. entschichtet werden, enthalten Bilayer- bzw. Multilayerinnenlagen. Ein auf mindestens einer Oberfläche aufgebrachter Fotoresist, welcher wässrig/alkalisch verarbeitbar ist, wurde entsprechend der gewünschten Leiterbahnen der Leiterplatten belichtet und muß anschließend zunächst im unbelichteten Bereich und später im belichteten Bereich entfernt werden.

Wässrig/alkalisch verarbeitbare Fotoresiste haben die Eigenschaft, daß sie in alkalischen Medien entwickelt und gestrippt werden können, aber in saurem und alkalischem Ätzmedium beständig sind. Hierbei bedeutet Strippen die Entfernung des belichteten Teils und Entwickeln die Entfernung des nicht belichteten Teils durch dessen Auflösung und Abschwemmung. Es gibt unterschiedliche Resisttypen, von denen der überwiegende Teil organische Bestandteile enthält.

Beim Entwickeln wird der nicht belichtete Teil des Filmes, mit dem die Leiterplatte beschichtet ist, aufgelöst. Als Lösungsmittel wird beim wässrig/alkalisch bearbeitbaren Film oder Resist heute vorwiegend eine Sodalösung (NA₂CO₃ in H₂O) mit einer Konzentration um 1% verwendet. Das Entwickeln erfolgt in einer Maschine bzw. Anlage, die z.B. drei Kammern aufweisen kann, in denen jeweils die durchlaufende Leiterplatte auf jeder mit einem Resist beschichteten Seite mit Entwicklerlösung besprüht wird. Die Entwicklerlösung wird von Pumpen aus einem Behälter gefördert, in der jeweiligen Kammer versprüht und fließt danach wieder in den Behälter zurück. Die genannten Behälter, soweit mehrere vorhanden sind, stehen miteinander in Verbindung. Die beiden Kammern, durch welche die Leiterplatte zunächst hindurchbewegt wird, bilden den Entwicklungsbereich, während die letzte Kammer als Nachspülkammer dient. Alle drei Kammern können die gleiche Länge haben.

Falls die Konzentration der Lösung als nicht mehr ausreichend angesehen wird, wird frische und höher konzentrierte Sodalösung der Lösung im Behälter zugegeben. Üblich ist hier auch das Zudosieren eines Anti schaummittels. Nach der Entwicklung und einem Nachspülvorgang erfolgt das Spülen der Leiterplatten mit Wasser und ggfls. deren Trocknung.

Zum Entwickeln wird eine ca. 10%ige Sodalösung verwendet, welche nach dem ersten Ansetzen der Entwicklerlösung nach Bedarf zusammen mit Wasser dem Entwicklerbad zugegeben wird. Eine gleich große Menge Flüssigkeit fließt an einem Überlauf des Behälters ab, z.B. in eine Abwasseraufbereitung. Die zugegebene Menge an konzentrierter Lösung und Wasser wird jeweils gemessen und kann z.B. im Verhältnis 1 : 10 stehen, so daß sich eine Entwicklerlösung mit einer Konzentration von 1% einstellt. Es ist hier sofort zu erkennen, daß Fehler im Ansatz der konzentrierten Lösung und Fehler in den zugegebenen Mengen an Wasser und Lösung zu unerwünscht großen Schwankungen der Konzentration der Entwicklerlösung führt mit entsprechend nachteiligen Ergebnissen beim Entwickeln des Resists. Der Bedarf ist außerdem nicht sicher zu ermitteln.

Legt man eine auszuentwickelnde Bildbreite von 500 mm der zu ent wickelnden Leiterplatten und einen Füllfaktor von 80% zugrunde, ergibt sich ein Durchsatz durch die Anlage von 0,4 m²/beschichtete Seite und Minute. Dies ergibt einen Stundenwert von 48 m² bei Bilayern bei einer Durchlaufgeschwindigkeit der Leiterplatten von 1 m/min. Hierfür wurde ein auszuentwickelnder Prozentsatz der Gesamtfläche von 30% bei Bilayern angenommen. Bei Multilayern geht man von einem auszuent wickelnden Prozentsatz in Höhe von 70% der Gesamtfläche aus. Daraus resultiert eine auszuentwicklende Fläche bei Bilayern von 16 m²/h und bei Multilayern von ca. 34 m²/h. Bei einer zulässigen Beladung der Entwicklerlösung von 0,1 m² Resist/Liter ergibt sich deren Verbrauch von 160 l/h bei Bilayern und 340 l/h bei Multilayern. Die Dicke der Beschichtung des Fotoresist beträgt ca. 40µm. Anhand dieser Zahlen wird die Größenordnung einer gewerblichen Anlage zur Entwicklung von Leiterplatten deutlich.

Beim Entschichten, auch als Strippen bezeichnet, von wässrig/alkalisch verarbeitbarem Fotoresist, d.h. beim Behandeln der Leiterplatten mit wässrig alkalischen Medien, erfolgt ein Anquellen des belichteten Teils des Resists und gleichzeitig ein Aufheben der Haftung des Resists an der Kupferoberfläche der auf der Leiterplatte befindlichen Leiterbahnen. Danach muß das abgelöste Resist von der Oberfläche der Leiterplatte abgeschwemmt werden. Dies ist am leichtesten mit Resisten zu realisieren, die sich beim Strippen nicht in großen Fladen sondern in kleinen Partikeln ablösen.

Als Strippmedium wird bevorzugt eine 1,5 bis 3%ige Kalilauge (KOH in H₂O) verwendet. Mit gleichem Erfolg kann auch - bevorzugt in etwas höherer Konzentration - Natronlauge (NaOH in H₂O) verwendet werden. Die Wasserführung und Chemikaliendosierung erfolgt analog der Entwicklermaschine z.B. mit einer 48%igen KOH-Lösung als konzen trierte Lösung. Das zur Verdünnung der KOH-Lösung erforderliche Wasser wird vorzugsweise einer Wasserspülkammer entnommen, in der der abgelöste Resist unter Zufuhr von Frischwasser aus der Entschichter lösung ausgefiltert wurde.

Wichtig für die Herstellung von Leiterplatten hoher Qualität ist das einwandfreie Arbeiten der Entwickler- bzw. Entschichtermaschinen. Hierfür ist das Einhalten der Konzentration der Entwickler- bzw. Entschichterlösung in engen Grenzen von entscheidender Bedeutung. Diese Grenzen liegen beispielsweise für die Entwicklerlösung bei einer Temperatur von ca. 30°C zwischen 0,9 und 1,1% und bei der Entschichterlösung bei einer Temperatur von ca. 50°C zwischen 2% und 3%. Mit steigender Resistbelastung der Entwickler- bzw. Entschichter lösung nehmen die vorgenannten Konzentrationen ab und die Entwick lungs- bzw. Entschichtungsgeschwindigkeit wird kleiner, so daß Qualitäts einbußen die Folge sein können. Qualitätseinbußen ergeben sich beispielsweise bei Unterätzung der Leiterbahnen und unscharfen Konturen sowie mangelnder Maßhaltigkeit des Leiterbildes. Weiterhin kann eine zu geringe Konzentration des Entschichterbades eine Verschleppung von Resistpartikeln in die anschließende Schwarz- bzw. Braunoxidationslinie bewirken, wodurch der "Chemismus" dieser Linien empfindlich gestört wird. Bei dem Fotoresist handelt es sich um eine verhältnismäßig komplexe Matrix, die gebildet wird aus einem organischen Polymer, einem Monomer und einem fotoaktiven Polymeri sationsinitiator. Als weitere Materialien liegen Weichmacher, Farbstof fe, Haftvermittler und diverse Zuschlagsstoffe vor, welche wichtige Eigenschaften bei der Verarbeitung des Resists erzeugen.

Es ist bekannt, die Konzentration einer Sodalösung beim Entwick lungsprozeß für reinwässrig/alkalisch zu verarbeitende Fotoresisttypen durch Titration mit Säuren (Alkalimetrie) zu bestimmen. Ebenfalls bekannt ist die Bestimmung der Konzentration von Lösungen durch Messung des pH-Wertes. Das gilt sowohl für die Entwickler- als auch für die Entschichterlösungen. Beide bekannte Methoden, nämlich die Titration wie auch die Messung des pH-Wertes sind aber unbefriedigend und zeigen folgende Schwächen:
die Titration ist eine Stichprobenprüfung und daher nicht für die laufende Überwachung eines Bades geeignet,
eine Regelung der Konzentration des Bades durch Titration ist nur mit einem sehr großen apparativen Aufwand zu verwirklichen,
bei der Titration ist das Risiko Meßfehler zu begehen sehr groß,
die Messung des pH-Wertes ist bei alkalischen Systemen aufwendig und schwierig, da Kalibrierung und Wartung der hierzu geeigneten Elektroden in kurzen Zeitabständen erfolgen muß und damit den Arbeitsprozeß unterbricht. Zu Erwähnen ist auch der sogenannte "Alkalifehler", worunter man bei pH-Werten um 12 eine zu kleine Anzeige durch die pH-Elektrode erhält und daher nur eine sehr ungenaue Bestimmung der Konzentration einer Lösung vornehmen kann, schließlich ist eine Regelung und Steuerung der Konzentration über die pH-Wert-Messung wenig geeignet, da die Sensitivität dieser Methode zu gering ist. Darunter versteht man, daß sich der pH-Wert mit der Änderung der Konzentration einer Lösung nur sehr wenig ändert, d.h. eine große Änderung der Konzentration hat nur eine verhältnismäßig geringe Änderung des pH-Wertes zur Folge.

Schließlich ist es auch bekannt, den Grad der Verunreinigung einer Lösung und somit auch die einhergehende Abnahme der Konzentration durch den Einsatz eines Trübungsmessers zu bestimmen. Die dabei erreichten Ergebnisse sind gut, allerdings sind sie nicht verwendbar, wenn unterschiedliche Resiste in ein und derselben Maschine entwickelt werden.

In der betrieblichen Praxis sieht es deshalb so aus, daß die Entwickler- bzw. Entschichterlösung zwar durch Frischlösung regeneriert wird. Dies geschieht jedoch, ohne exakte und reproduzierbare Konzentrationen einhalten zu können. Die Beurteilung der gleichbleibenden Konzen tration eines Bades erfolgt nur subjektiv und überwiegend empirisch und ist somit stark von der Erfahrung des Bedienungspersonals der Maschinen abhängig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, mit welchem bzw. welche die Konzentration von Entwickler- bzw. Entschich terlösung ausreichend genau geregelt werden kann. Dabei soll ein Verfahren angegeben werden, welches mit wenigen und einfachen Mitteln verwirklicht werden kann.

Diese Aufgabe wird verfahrenstechnisch nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei vorgegebener Temperatur der Lösung im Behälter die elektrische Leitfähigkeit der Lösung gemessen und in Abhängigkeit vom Meßwert höher konzentrierte Lösung und/oder Wasser zugegeben wird, bis sich ein Meßwert in einem gewünschten Bereich einstellt. Die elektrische Leitfähigkeit einer solchen hier verwendeten Lösung ist ein direkter Maßstab für die Konzentration der Lösung bei einer bestimmten Temperatur. Der Leitfähigkeitsmessung muß also eine bestimmte Temperatur zugrunde gelegt werden. Kann die Temperatur der zu messenden Lösung nicht konstant gehalten werden, so muß zusätzlich die Temperaturveränderung der Lösung überwacht und bei der Leitfähig keitsmessung ständig mit berücksichtigt werden. Ist eine bestimmte Konzentration der Lösung gewünscht, so kann deren Leitfähigkeit bei einer Temperatur, bei der die Lösung üblicherweise verwendet wird, gemessen werden. Diese Messung kann nun kontinuierlich durchgeführt werden und es kann bei Abweichungen der Leitfähigkeit von der Soll größe im Sinne der Abweichung entweder konzentrierte Lösung oder Wasser oder auch beispielsweise zur Auffüllung des Bades konzentrierte Lösung zusammen mit Wasser beigegeben werden. Diese Zugabe erfolgt solange, bis die Sollgröße der Leitfähigkeit wieder erreicht ist. Eine solche Regelung kann sehr empfindlich gestaltet werden, so daß die gewünschte Lösungskonzentration recht genau eingehalten werden kann. Bei den hier angesprochenen Entwicklerbädern wird z.B. eine 1%ige Lösung angestrebt und eine Schwankung in den Grenzen von 0,9% bis 1,1% toleriert. Die Einhaltung dieser Grenzen ist mit dem erfindungs gemäßen Verfahren problemlos möglich. Mit den Mitteln des Standes der Technik hingegen können diese Grenzen nicht eingehalten werden, so daß es bei Überschreitung dieser Grenzen stets zur Ausschußherstellung oder zur Herstellung von reparaturbedürftigen Leiterplatten kommt.

Es ist zwar bekannt, Konzentrationen von Säuren oder Laugen durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit zu bestimmen. Eine solche Messung ist jedoch nur bei reinen Lösungen oder bei Lösungen mit exakt hinsichtlich Menge und Zusammensetzung bekannten Bestandteilen möglich. Reine Lösungen verhalten sich linear. Verunreinigte Lösungen verhalten sich in der Regel nicht linear, so daß bei Verunreinigungen der Lösung an sich die Leitfähigkeitsmessung nicht mehr angewendet werden kann. Beim anmeldungsgemäßen Verfahren hingegen wurde festgestellt, daß die durch die jeweilige Lösung aufgelöste und dann in der Lösung enthaltene Substanz die Linearität der Leitfähigkeitsmessung im für die Konzentrationsbestimmung relevanten Bereich überraschenderweise nicht beeinträchtigt.

Da die Lösungskonzentration geregelt werden soll, kommt es nicht nur darauf an, daß die Konzentration einer Lösung mittels Leitfähigkeits messung an irgendeinem beliebigen Punkt gemessen werden kann, sondern es kommt auch darauf an, daß Konzentrationsänderungen entsprechend deutliche Änderungen der Leitfähigkeit zur Folge haben, damit ein Meßergebnis ausreichend sicher bestimmbar ist. Dies ist bei dem bekannten Verfahren der pH-Wert-Messung nicht der Fall. Hier ist die Änderung des pH-Wertes über der Konzentration vergleichsweise gering und damit undeutlich. Die mit der Erfindung vorgeschlagene Leitfähigkeitsmessung zeigt jedoch eine deutliche und zudem noch vorteilhafterweise linieare Veränderung der Leitfähigkeit schon bei sehr geringen Änderungen der Lösungskonzentration, so daß eine sich einstellende Änderung der Lösungskonzentration sehr schnell und ausreichend sicher bestimmt werden kann. Hierdurch gelingt es im erwünschten Rahmen die benötigte Lösungskonzentration konstant zu halten, wodurch als Folge die Fertigung eines Produktes von hoher und gleichbleibender Qualität erreicht wird. Das Verfahren ist für die Anwendung in Durchlaufanlagen und auch in Chargenanlagen in gleichem Maße gut geeignet. Darüber hinaus bietet sich die Möglichkeit einen Schreiber an die Meßwerterfassung der elektrischen Leitfähigkeit anzuschließen und auf diese Weise den jeweiligen Zustand der verwendeten Lösung ständig zu kontrollieren und zu dokumentieren, wodurch den Abnehmern ein zuverlässiger Qualitätsnachweis vorgelegt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist noch darin zu sehen, daß nunmehr die zuzugebende höher konzentrierte Lösung in ihrer Konzentration nicht mehr genau angesetzt werden muß damit das Mischungsverhältnis von zugegebenem Wasser und Lösung zur Erreichung der gewünschten Konzentration in der angewendeten Lösung erreicht wird. Vielmehr ist der Zustand der konzentrierten Lösung gleichgültig, solange nur die Lösungskonzentration höher ist als die erwünschte Lösungskonzentration in dem die Werkstücke behandelnden Bad. Ein fehlerhafter Ansatz der konzentrierten Lösung führt damit nicht mehr zur Ausschußproduktion.

Zur Durchführung der Leitfähigkeitsmessung kann in einer Kreislauf strömung Lösung aus dem Behälter entnommen und durch eine durch strömbare Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle und von dort wieder in den Behälter zurückgeführt werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich etwa in mittlerer Höhe des Behälters ein Rohr mit einer Pumpe anzubringen und das zweite Ende des Rohres wieder in den Behälter zurückzuführen. Im Rohr kann dann die Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle angeordnet sein. Es ist dies eine günstige, aber keineswegs die einzige Lösung. Ebenso ist es denkbar die Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle in den Behälter einzutauchen und in der zu messenden Lösung hin und her zu bewegen oder zu drehen, so daß ständig die zu messende Lösung die Meßzelle durchströmt. Ebenso ist es vorteilhaft die Leitfähigkeitsmessung konti nuierlich durchzuführen. Gleichwohl kann es ausreichend sein, eine kontinuierliche Messung nur über einen kurzen Zeitraum durchzuführen, dem sich ein mehr oder weniger langer Zeitraum ohne Messung anschließt, bevor erneut eine kurze kontinuierliche Messung durchgeführt wird. Die zuletzt beschriebene intervallartige Messung kann insbesondere dann angewendet werden, wenn die Änderung der Verschmutzung der zu messenden Lösung zuverlässig beurteilt werden kann.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung der Konzentration von Wasser enthaltender Entschichterlösung oder Ent wicklerlösung weist mindestens einen Behälter für die Lösung sowie eine absperrbare Frischwasserzuführung auf. Eine solche Vorrichtung wird in erfindungsgemäßer Weise verbessert durch eine Durchflußleitfähigkeits meßzelle sowie durch Mittel zur Hindurchführung von mindestens Teilmengen der Lösung durch die Meßzelle, einen über eine Dosier einrichtung mit mindestens einem Behälter verbundenen oder verbind baren Vorratsbehälter mit höher konzentrierter Lösung und durch einen Meßumformer, der mindestens mit der Meßzelle und der Dosiereinrich tung verbunden ist zur meßwertabhängigen Zudosierung von Lösung aus dem Vorratsbehälter.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 5 bis 10 enthalten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung eines Ablaufschemas die

Fig. 1 eine Maschine zum Entwicklen und

Fig. 2 eine Maschine zum Entschichten von Leiterplatten, welche mit einem wässrig/alkalisch-verarbeitbarem Fotoresist beschich tet wurden.

Dabei wird angenommen, daß die Beschichtung auf den beiden Seiten der Leiterplatten erfolgt ist.

Das Entwicklerbad der Fig. 1 besteht aus den drei Kammern 1, 2, 3, denen jeweils ein Behälter 4, 5 und 6 zugeordnet ist, in dem sich die Entwicklerlösung befindet. Durch die drei Kammern 1, 2 und 3 wird eine Leiterplatte 7 bzw. ein Band von Leiterplatten 7 nacheinander in der Laufrichtung 8 hindurchbewegt. Dabei liegt die Leiterplatte 7 auf einer Rollenbahn 9 auf.

In jedem der Behälter 4, 5 und 6 befindet sich eine Pumpe 10, 11 und 12, welche die Entwicklerlösung aus dem Bad hebt und in jeweils einen jeder der Kammern 1, 2 und 3 zugeordneten Düsenstock 13, 14, 15 fördert, wo die Entwicklerlösung auf beide Seiten der Leiterplatte 7 gesprüht wird. Die ablaufende Entwicklerlösung fließt über die Stutzen 16, 17 und 18 in den jeweiligen Behälter 4, 5 und 6 zurück. Der Überlauf der Behälter 4, 5 und 6 wird über eine gemeinsame Leitung 19 der Abwasseraufbereitung (nicht gezeigt) zugeführt.

Die Behälter 4, 5 und 6 sind untereinander über die Zwischenleitungen 21 und 22 und die Rückführleitung 20 miteinander verbunden, in der eine Pumpe 23 sitzt, welche die Entwicklerlösung ständig umwälzt.

Frische Sodalösung mit einer Konzentration von z.B. 10% wird dem Bade über den Anschluß 24 zugeführt, der zunächst in einem Behälter 25 mündet, welcher ein Rührwerk 26 aufweist. Aus dem Behälter 25 wird die frische Lösung von einer Pumpe 27 in eine Ringleitung 29 gedrückt, die beim Rücklauf 28 wieder im Behälter 25 mündet. Von der Ringleitung 29 zweigen zwei Anschlüsse 30 und 31 ab, die jeweils mit einem Magnet ventil 32 und 33 verschließbar sind. An die Anschlüsse 30 und 31 schließt sich hinter den Magnetventilen 32 und 33 jeweils ein Mündungsrohr 34 und 35 an und führt in Laufrichtung 8 gesehen zu dem ersten Behälter 4 und zu dem letzten Behälter 6. An der Mündung der Mündungsrohre 34 und 35 selbst ist jeweils noch eine Drossel 36 und 37, beispielsweise in Form einer Lochblende, angeordnet.

In jedes der Mündungsrohre 34 und 35 mündet aber auch noch hinter den Magnetventilen 32 und 33 eine Wasserleitung 38 und 39, welche von der Leitung 40 abgezweigt ist. Die Leitung 40 ist ebenfalls von einem Magnetventil 41 verschlossen und in ihr wird Spülwasser dem Bade zugeführt, welches beim Abspülen der Leiterplatten 7 mit Wasser hinter der letzten Kammer 3 anfällt.

Während die Kammern 1 und 2 die eigentliche Entwicklung der Leiterplatte 7 bewirken, dient die Kammer 3 im wesentlichen dazu, die entwickelten Leiterplatten 7 mit Entwicklerlösung nachzusprühen. Die Länge der drei Kammern 1, 2 und 3 kann jeweils gleich sein. Kammer und Behälter bilden mit den zugehörigen Pumpen und Anschlüssen jeweils ein Modul. Die gesamte Einrichtung kann auch durchgehend, also in nichtmodularer Bauweise, ausgeführt sein.

Von der Umwälzleitung 20 ist ein Bypass 42 abgezweigt und über drei Ventile 43, 44 und 45 gesichert, von denen das Ventil 45 unmittelbar in der Leitung 20 selbst liegt. Zwischen den Ventilen 43 und 44 ist eine Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle 46 z.B. vom Typ CDPt der Firma CON- DUCTA GmbH & Co. Dieselstraße 24, 7016 Gerlingen b. Stuttgart, angeordnet. Durch entsprechende Öffnungsstellung der Ventile 34, 44 und 45 wird die Menge der über den Bypass 42 abgeleiteten Entwickler lösung der zulässigen Durchflußmenge der Durchflußleitfähigkeitsmeß zelle 46 angepaßt. Die Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle 46 muß in regelmäßigen Abständen von beispielsweise 24 h mit klarem Wasser gespült werden.

Die Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle 46 ist über eine elektrische Leitung 47 mit einem Meßwertumformer 48 verbunden, welcher den Meßwert der Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle 46 in ein elektrisches Signal umwandelt. Dieses Signal wird über einen Ausgang 49 und zugehörige Abzweigungen 50 zu den Magnetventilen 32, 33 und 41 geleitet, die somit vom Meßwertumformer 48 angesteuert werden. Das Ansteuern erfolgt in der Weise, daß beim Absinken der Konzentration der Entwicklerlösung unter einen bestimmten Sollwertbereich, die Magnetventile 32 und 33 öffnen und frische Lösung aus der Ringleitung 29 in die Becken 4 und 6 fließen lassen. Sobald eine vorbestimmte Teilmenge an frischer Lösung in das Bad geflossen ist, was als Konzentrationserhöhung von der Durchflußleit fähigkeitsmeßzelle 46 sofort festgestellt wird, schließen die Magnetven tile 32 und 33 wieder und das Magnetventil 41 öffnet. Über die Abzweigungen 38 und 39 fließt sodann Spülwasser in das Bad mindestens um diese Rohrleitungen zu spülen um Kristallablagerungen zu vermei den. Die Regelung ist sehr schnell und feinfühlig und erlaubt das Einhalten der Sollkonzentration des Entwicklerbades in engen Grenzen. Aus einem Behälter 51 über einer Pumpe 52 und Leitung 53 kann Antischaummittel und sonstige Zusätze in das Bad eingespeist werden.

Aufbau und Wirkungsweise des Entschichterbades nach Fig. 2 sind ähnlich der vorstehenden Beschreibung des Entwicklerbades nach Fig. 1. Anstelle der drei Behälter ist ein einziger Behälter 54 unterhalb der gleichartig aufgebauten Kammern 55 angeordnet. Aus dem Behälter 54 wird von einer Pumpe 56 die Entschichterlösung des Bades entnommen und über die Leitung 57 in den Düsenstock 58 der Kammer 59 gedrückt. Aus den Kammern 55 fließt die Entschichterlösung auf eine trichter förmige Filtereinrichtung 60, die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 61 des Entschichterbades angeordnet ist. Die aus den Kammern 55 austretende Entschichterlösung 62 ist mit den Fladen und Partikeln des von der Leiterplatte 7 abgelösten Fotoresists beladen.

Auf der Filtereinrichtung 60 erfolgt die Trennung der Flüssigkeit 63 der Entschichterlösung von den Partikeln und Fladen des Fotoresists. Während die Flüssigkeit 63 durch die Filtereinrichtung 60 durchtritt und in das Becken 54 zurückkehrt, sammeln sich die abgelösten Partikel und Fladen in einer Vertiefung 64 in der Mitte der Filtereinrichtung 60. Dort wird der Sumpf von einer Pumpe 65 abgezogen und in eine Wasserspül kammer 66 gefördert. An einem Einbau 67 der Wasserspülkammer 66 wird mit Hilfe von Frischwasser 68 das Resist 69 vom Sumpf geschieden. Über eine Leitung 70 fließt eine stark verdünnte Entschichterlösung in das Bad zurück. Damit ist der Kreislauf der umlaufenden Entschichter lösung geschlossen.

Neben dem Kreislauf der Entschichterlösung gibt es den Kreislauf der hochkonzentrierten frischen Lösung. Dieser beginnt beim Versorgungs behälter 71, wo frische 48%ige Kalilauge (KOH) vorgehalten wird. Daran schließt sich der aus den beiden Rohrleitungen 72 und 73 bestehende Kreislauf an, welcher seinen Anfang und sein Ende im Versorgungsbe hälter 71 hat. Magnetventile 74 und 75 sind dazu vorgesehen, auf Befehl eine Teilmenge an frischer Entschichterlösung in das Bad einzuspeisen. Der Befehl kommt vom Meßwertumformer 48, für den die Durchflußleit fähigkeitsmeßzelle 76 die jeweilige Konzentration des Bades mißt. Das Ansteuern der Magnetventile 74 und 75 erfolgt über die Leitung 77. Auch beim Entschichterbad befindet sich am Ausgang der beiden Magnetven tile 74 und 75 jeweils eine Drosselstelle 78. Der Überschuß an Ent schichterlösung verläßt das Bad über die Leitung 19, welche zur Abwasseraufbereitung (nicht gezeigt) führt.

Bei der Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle 76 handelt es sich z.B. um ein Erzeugnis der vorgenannten Firma mit der Typenbezeichenung LXR 1-ATC, 0-200 ms, K=10, 220 V-50 Hz, Ausgang 0-20 m A.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1 Kammer
2 Kammer
3 Kammer
4 Behälter
5 Behälter
6 Behälter
7 Leiterplatte
8 Laufrichtung
9 Rollenbahn
10 Pumpe
11 Pumpe
12 Pumpe
13 Düsenstock
14 Düsenstock
15 Düsenstock
16 Stutzen
17 Stutzen
18 Stutzen
19 (Abwasseraufbereitung)
20 Rohrleitung
21 Rohrleitung
22 Rohrleitung
23 Pumpe
24 Anschluß für frische Sodalösung
25 Vorratsbehälter
26 Rührwerk
27 Pumpe
28 Rücklauf
29 Ringleitung
30 Anschluß
31 Anschluß
32 Magnetventil
33 Magnetventil
34 Mündungsrohr
35 Mündungsrohr
36 Drossel
37 Drossel
38 Wasserleitung
39 Wasserleitung
40 Leitung (Spülwasser)
41 Magnetventil
42 Bypaß
43 Ventil
44 Ventil
45 Ventil
46 Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle
47 elektrische Leitung
48 Meßwertumformer
49 Ausgang
50 Abzweigung
51 Behälter
52 Pumpe
53 Leitung
54 Behälter
55 Kammern
56 Pumpe
57 Rohrleitung
58 Düsenstock
59 letzte Kammer
60 Filtereinrichtung
61 Flüssigkeitsspiegel
62 austretende Entschichterlösung
63 Flüssigkeit
64 Vertiefung
65 Pumpe
66 Wasserspülkammer
67 Einbau
68 Frischwasser
69 Resist
70 Leitung
71 Vorratsbehälter
72 Rohrleitung
73 Rohrleitung
74 Magnetventil
75 Magnetventil
76 Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle
77 Leitung
78 Drosselstelle

Claims

1. Verfahren zur Regelung der Konzentration von in einem Behälter befindlicher Wasser enthaltender Entschichterlösung oder Entwickler lösung durch Zugabe von höher konzentrierter Lösung oder Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebener Temperatur der Lösung im Behälter (4, 5, 6, 54) die elektrische Leitfähigkeit der Lösung gemessen und in Abhängigkeit vom Meßwert höher konzen trierte Lösung und/oder Wasser zugegeben wird, bis sich ein Meßwert in einem gewünschten Bereich einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kreislaufströmung Lösung aus dem Behälter (4, 5, 6, 54) entnommen und durch eine durchströmbare Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle (46, 76) und von dort in den Behälter (4, 5, 6, 54) zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die elektrische Leitfähigkeit der Lösung kontinuierlich gemessen wird.

4. Vorrichtung zur Regelung der Konzentration von Wasser enthaltender Entschichterlösung oder Entwicklerlösung mit mindestens einem Behälter für die Lösung sowie einer absperrbaren Frischwasserzu führung, gekennzeichnet durch eine Durchflußleitfähigkeitsmeßzelle (46, 76) sowie durch Mittel zur Hindurchführung von mindestens Teilmengen der Lösung durch die Meßzelle (46, 76), einem über eine Dosiereinrichtung mit mindestens einem Behälter (4, 5, 6, 54) verbundenen oder verbindbaren Vorratsbehälter (25, 71) mit höher konzentrierter Lösung und durch einen Meßwertumformer (48), der mindestens mit der Meßzelle (46, 76) und der Dosiereinrichtung verbunden ist zur meßwertabhängigen Zudosierung von Lösung aus dem Vorratsbehälter (25, 71).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Hindurchführung von Lösung durch die Meßzelle (46, 76) als eine Umwälzpumpe (23, 56) aufweisende Rohrleitung (20, 57), die die Meßzelle (46, 76) enthält, ausgebildet ist, wobei mindestens der Anfang der Rohrleitung (20, 57) mit dem Behälter (6, 54) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rohrleitung (20, 57) eine Bypassleitung (42) aufweist, in der die Meßzelle (46, 76) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Flußrichtung mindestens vor der Meßzelle (46, 76) eine Einrichtung (44) zur Begrenzung der Menge der pro Zeiteinheit durch die Meßzelle (46, 76) strömenden Lösung vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens ein gemeinsames Mündungsrohr (34, 35) für die Einspeisung von frischer Lösung und Wasser in den Behälter (4, 5, 6, 54) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Austrittsende des Mündungsrohres (34, 35) eine Drossel (36, 37, 38, 78) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Behälter (4, 5, 6) vorgesehen sind, die über Rohrleitungen (21, 22) miteinander verbunden sind.