JP2003005386A - 非水系レジスト剥離液管理装置及び非水系レジスト剥離液管理方法 - Google Patents
非水系レジスト剥離液管理装置及び非水系レジスト剥離液管理方法Info
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Abstract
分濃度とが所定の濃度となるように自動制御し、レジス
ト剥離処理槽の液補給に対して適切な管理を行い、レジ
スト剥離性能を常時一定化すること、及びレジスト剥離
液の使用液量を削減し、操業停止時間を短縮して総合的
な製造コストを低減すること。 【解決手段】 調整槽(1)内の非水系レジスト剥離液
に由来する劣化成分の濃度を測定する劣化成分濃度測定
手段(16)と、非水系レジスト剥離原液、非水系レジ
スト剥離再生液、又は予め調合された非水系レジスト剥
離新液の少なくとも一つを調整槽に供給する液供給手段
(24、25、26、27)と、測定された劣化成分の
濃度に基づいて、調整槽に供給される液量を制御する液
供給量制御手段(31)とを備える。
Description
においてレジストの剥離に用いられる非水系レジスト剥
離液の管理装置及び管理方法に関する。
プレイ基板の製造工程におけるフォトリソグラフィ工程
で使用されるレジスト材料には、露光によって可溶化す
るポジ型と、露光によって不溶化するネガ型とがあり、
主としてポジ型が多用されている。ポジ型レジストの代
表例として、ナフトキノンジアジド系感光剤とアルカリ
可溶性樹脂(ノボラック樹脂)を主成分とするものがあ
る。フォトリソグラフィ工程の最終段階では、レジスト
を基板から完全に剥離する工程が必要である。半導体や
フラットパネルディスプレイ基板のレジスト剥離工程に
おいては、酸素プラズマによるドライアッシング工程と
レジスト剥離液による湿式剥離工程の併用が実施されて
いる。酸素プラズマによるドライアッシング工程を経た
基板にはシリコン酸化物やアルミ酸化物が生成してお
り、次の湿式剥離工程ではレジストを剥離するだけでな
く金属酸化物を完全に除去することが必要である。
スト剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計により検出
してレジスト剥離液を排出するレジスト剥離液排出手段
と、レジスト剥離液の液面レベルを液面レベル計により
検出して有機溶媒とアルカノールアミンとを、又は有機
溶媒とアルカノールアミンとを予め調合したレジスト剥
離新液を補給する第一補給手段と、レジスト剥離液のア
ルカノールアミン濃度を吸光光度計により検出して有機
溶媒及びアルカノールアミンの少なくとも一方を補給す
る第二補給手段とを備えたレジスト剥離液管理装置が記
載されている。
は、レジスト剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計に
より検出してレジスト剥離液を排出するレジスト剥離液
排出手段と、レジスト剥離液の液面レベルを液面レベル
計により検出してレジスト剥離原液と純水とを、又はレ
ジスト剥離原液と純水とを予め調合したレジスト剥離新
液を補給する第一補給手段と、レジスト剥離液の水分濃
度を吸光光度計により検出して、レジスト剥離原液及び
純水の少なくとも一方を補給する第二補給手段とを備え
たレジスト剥離液管理装置が記載されている。
のレジスト剥離工程においては、レジスト剥離液として
有機溶媒溶液、有機アルカリ溶液、有機溶媒と有機アル
カリの混合溶液などが使用されている。例えば、ジメチ
ルスルホキシド系の溶液、N−メチルピロリドン系の溶
液、グライコールエーテルとアルカノールアミン系の混
合溶液などがスプレー方式あるいはディップ方式などで
使用されている。
技術では、レジスト剥離処理槽へ所定濃度の一定量のレ
ジスト剥離新液を充填してスタートし、経験等にもとづ
く基板処理枚数などを指標として、レジスト剥離液が減
量しつつ所定劣化濃度域に達したとき、予め用意した新
液と一挙に全量交換するバッチ操業の形態をとってい
る。この液交換時期は槽容量や基板の種類、処理枚数等
により一定ではないが、およそ4日間前後に1回の頻度
で行なわれている。レジスト剥離液が劣化すると、一定
の剥離速度が得られず剥離残渣及び金属酸化物残渣が生
じ歩留りの低下を引き起こす。フォトリソグラフィ工程
の最終段階であるレジスト剥離工程にて不良品が発生す
ると損害額が大きい。
水系溶液は、通常70〜90℃で使用されている。レジ
スト剥離液に使用される成分の沸点は、有機溶媒では1
90〜240℃であり、アルカノールアミンが160〜
190℃程度(例えば、モノエタノールアミンでは17
1℃)である。従って、レジスト剥離溶液は、使用中に
レジスト剥離処理槽から出る大量の排気ガスに伴って低
沸点のモノエタノールアミン(以下、「MEA」とい
う。)が優先的に蒸発し、MEA濃度が低下し、濃度変
動を生じる。
ストの酸との反応、空気中の炭酸ガスを吸収して劣化生
成物を生成する反応、及び分解によって劣化を生じる。
さらに、MEAが空気中の酸素ガスを吸収して酸化によ
り劣化生成物(オキサミド)を生成して劣化を生じる。
このオキサミドの濃度が高くなると結晶が析出するた
め、逐次活性なMEA濃度が低下していく。しかし、従
来は、活性MEA濃度をリアルタイムで測定することは
行われておらず、また、活性MEA濃度が一定となるよ
うな制御も行われていなかった。
剥離液中に溶解したレジストは逐次濃縮し、レジスト剥
離性能劣化の一因となっている。そして、レジスト剥離
処理装置内から大量の排気を行っているため、排気量に
応じて大量の空気が吸引される。すなわち、劣化成分と
しては、溶解レジスト、アルカリであるMEAが溶解レ
ジストの酸との中和反応による生成物、空気中の炭酸ガ
スを吸収して生成する劣化生成物、MEAが空気中の酸
素ガスを吸収して酸化により生成する劣化生成物および
その他の副生成物が挙げられる。しかし、従来は、これ
らの劣化成分による劣化成分濃度をリアルタイムで測定
することが行われておらず、また、劣化成分濃度が一定
となるような制御も行われていなかった。
時的に変化し、一定でないため、レジストの剥離残渣や
金属酸化物残渣を生じ、あるいは劣化成分の薄膜残りが
発生し、フラットパネルディスプレイ基板の高精細寸法
の精度制御が困難となり、製品の品質が不安定となり、
歩留まりが低下していた。また、液交換時の操業停止
(ダウンタイム)により大幅な稼働率低下を来たし、レ
ジスト剥離液の交換作業に伴う労務コストが必要であっ
た。
たものであり、レジスト剥離液に対してMEA濃度と劣
化成分濃度とが所定の濃度となるように自動制御し、レ
ジスト剥離処理槽の液補給に対して適切な管理を行い、
レジスト剥離性能を常時一定化すること、及びレジスト
剥離液の使用液量を削減し、操業停止時間を短縮して総
合的な製造コストを低減することができるレジスト剥離
液管理装置を提供することを目的とする。
ジスト剥離液管理装置の発明は、レジスト剥離設備で使
用される非水系レジスト剥離液を調整槽内で管理する非
水系レジスト剥離液管理装置であって、調整槽内の非水
系レジスト剥離液に由来する劣化成分の濃度を測定する
劣化成分濃度測定手段と、非水系レジスト剥離原液、非
水系レジスト剥離再生液、又は予め調合された非水系レ
ジスト剥離新液の少なくとも一つを調整槽に供給する液
供給手段と、測定された劣化成分の濃度に基づいて、調
整槽に供給される液量を制御する液供給量制御手段とを
備える構成を採る。
例えば、空気中の酸素や炭酸ガスなどと反応し、多種の
酸、その塩、酸化物などを生成することによって劣化す
ることを発見した。本発明では、調整槽内の非水系レジ
スト剥離液に由来する劣化成分の濃度を測定し、測定さ
れた劣化成分の濃度に基づいて、調整槽に供給される液
量を制御する。これにより、非水系レジスト剥離液のM
EA濃度及び劣化成分濃度を所望の目標値に維持するこ
とができると共に、安定した液面レベルにおいて長時間
の連続操業が可能となる。
水系レジスト剥離液管理装置において、劣化成分濃度測
定手段は、調整槽内の非水系レジスト剥離液の構成成分
及び/又は該構成成分の分解生成物と、酸素又は二酸化
炭素を含有してなる気体中の該酸素及び/又は該二酸化
炭素との反応により生じた又は潜在的に生起し得る可能
性のある化学種又は化学成分の濃度を測定する構成を採
る。
により、非水系レジスト剥離液の劣化の程度を測定する
ことが可能となる。本発明者らの認識によれば、上記の
劣化成分としては、例えば、非水系レジスト剥離液の構
成成分等から生成される有機酸、その酸化物、その塩、
或いは窒素系有機物(例えば、アミン類等)が含まれて
いる場合に、上記の酸又は酸化物とそのアミン類等との
縮合反応生成物が挙げられる。
項2記載の非水系レジスト剥離液管理装置において、劣
化成分濃度測定手段は、調整槽内の非水系レジスト剥離
液の粘度を測定する粘度計若しくは導電率を測定する導
電率計の少なくとも一方を備える構成を採る。
スト剥離液中に溶解した劣化成分濃度は、その粘度若し
くは導電率と相関関係(高度な直線関係)にあることを
実験により確認した。本発明では、調整槽内の非水系レ
ジスト剥離液の粘度若しくは導電率を測定することによ
り、劣化成分濃度を把握する。これにより、非水系レジ
スト剥離液の劣化の程度を測定することが可能となる。
方法の発明は、レジスト剥離設備で使用される非水系レ
ジスト剥離液を調整槽内で管理する非水系レジスト剥離
液管理方法であって、調整槽内の非水系レジスト剥離液
に由来する劣化成分の濃度を測定する劣化成分濃度測定
ステップと、非水系レジスト剥離原液、非水系レジスト
剥離再生液、又は予め調合された非水系レジスト剥離新
液の少なくとも一つを調整槽に供給する液供給ステップ
と、測定された劣化成分の濃度に基づいて、調整槽に供
給される液量を制御する液供給量制御ステップとを含む
構成を採る。
離液に由来する劣化成分の濃度を測定し、測定された劣
化成分の濃度に基づいて、調整槽に供給される液量を制
御する。これにより、非水系レジスト剥離液のMEA濃
度及び劣化成分濃度を所望の目標値に維持することがで
きると共に、安定した液面レベルにおいて長時間の連続
操業が可能となる。
水系レジスト剥離液管理方法において、劣化成分濃度測
定ステップでは、調整槽内の非水系レジスト剥離液の構
成成分及び/又は該構成成分の分解生成物と、酸素又は
二酸化炭素を含有してなる気体中の該酸素及び/又は該
二酸化炭素との反応により生じた又は潜在的に生起し得
る可能性のある化学種又は化学成分の濃度を測定する構
成を採る。
により、非水系レジスト剥離液の劣化の程度を測定する
ことが可能となる。
項5記載の非水系レジスト剥離液管理方法において、劣
化成分濃度測定ステップでは、調整槽内の非水系レジス
ト剥離液の粘度若しくは導電率の少なくとも一方を測定
するステップを含む構成を採る。
スト剥離液中に溶解した劣化成分濃度は、その粘度若し
くは導電率と相関関係(高度な直線関係)にあることを
実験により確認した。本発明では、調整槽内の非水系レ
ジスト剥離液の粘度若しくは導電率を測定することによ
り、劣化成分濃度を把握する。これにより、非水系レジ
スト剥離液の劣化の程度を測定することが可能となる。
離液が、例えば、空気中の酸素や炭酸ガスなどと反応
し、多種の酸、その塩、酸化物などを生成することによ
って劣化することを発見した。本発明において、非水系
レジスト剥離液の劣化成分とは、調整槽内の非水系レジ
スト剥離液の構成成分及び/又は該構成成分の分解生成
物と、酸素又は二酸化炭素を含有してなる気体中の該酸
素及び/又は該二酸化炭素との反応により生じた又は潜
在的に生起し得る可能性のある化学種又は化学成分を示
す。
分としては、例えば、非水系レジスト剥離液の構成成分
等から生成される有機酸、その酸化物、その塩、或いは
窒素系有機物(例えば、アミン類等)が含まれている場
合に、上記の酸又は酸化物とそのアミン類等との縮合反
応生成物が挙げられる。具体的には、分子中にアルデヒ
ド基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等を有する
もの、さらに具体的には、反応の最終生成物としての
N,Nビス(2−ヒドロキシエチル)オキサミド等のオ
キサミド類を例示することができる。本発明者らは、こ
のオキサミドは、水には溶解するが、IPA(イソプロ
ピルアルコール)中では析出しやすく、また、高温の剥
離液中では溶解していても、冷却されると析出し、さら
に、BDG(ブチルジグリコール:以下、「BDG」と
いう。)やMEA(モノエタノールアミン:以下、「M
EA」という。)が消費されることを認識している。ま
た、配管等の詰まりを引き起こす原因となることも認め
られている。
て説明する。BDGは、化学式1で表される。
て加水分解されて、エチレングリコールとエチレングリ
コールモノブチルエーテルが生成される(化学式)。
エチレングリコールモノブチルエーテルは、さらに加水
分解されてエチレングリコールとブチルアルコールとが
生成される(化学式)。
ールアルデヒドが生成される(化学式)。
てグリオキザール(化学式)とグリコール酸(化学式
)とに分解されてグリオキシル酸(化学式)が生成
され、さらに、シュウ酸(化学式)が生成される。
式)と反応すると、水が取れてN,N−ビス(2−ヒ
ドロキシエチル)オキサミド(化学式(10))が生成され
る。
のレジスト剥離液中に溶解した劣化成分濃度は、図5に
示すように、その粘度と相関関係(高度な直線関係)に
あることを実験により確認した。これにより、本発明で
は、劣化成分濃度の粘度を測定することにより調整・制
御する。さらに、本発明者らは、レジスト剥離処理槽の
レジスト剥離液中に溶解した劣化成分濃度は、図7に示
すように、その導電率と相関関係(高度な直線関係)に
あることを実験により確認した。これにより、本発明で
は、劣化成分濃度の導電率を測定することにより調整・
制御する。
MEA濃度が、図2に示すように、その吸光度との間に
相関関係(高度な直線関係)にあることを実験によって
確認した。これにより、本発明では、MEA濃度を吸光
度測定により調整・制御する。
チルスルホキシド系原液、N−メチルピロリドン系原
液、ジグリコール系原液、アルカノールアミンとグライ
コールエーテル系溶剤との混合原液、又はこれらに各種
添加剤が添加された原液などが用いられる。アルカノー
ルアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルエ
タノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、
アミノエチルエタノールアミン、N−メチル−N,N−
ジエタノールアミン、N,N−ジブチルエタノールアミ
ン、N−メチルエタノールアミン、3−アミノ−1−プ
ロパノールなどを挙げることができる。グライコールエ
ーテル系溶剤としては、ブチルジグリコール、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロ
ピルエーテルなどを挙げることができる。各種添加剤と
しては、カテコール、還元剤、金属防食剤、キレート剤
などを挙げることができる。
の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態
に記載されている構成機器の形状、その相対配置など
は、とくに特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を
それらのみに限定するものではなく、単なる説明例にす
ぎない。図1は、本発明の実施の形態に係るレジスト剥
離液管理装置を示す図である。図中の参照番号1〜13
は従来の既設のレジスト剥離処理装置を構成する機器で
ある。すなわち、この従来のレジスト剥離処理装置は、
レジスト剥離液を貯留するレジスト剥離処理槽1、オー
バーフロー槽2、液面レベル計3、レジスト剥離室フー
ド4、レジスト剥離液スプレー7、レジスト剥離液スプ
レーへの送液ポンプ8、レジスト剥離液中の微細粒子等
を除去するためのフィルター9、基板を載置してレジス
トを剥離しつつ移動するローラーコンベア5、基板6、
及びレジスト剥離液の清浄化と撹拌のための循環ポンプ
11、微細粒子除去用フィルター13、ならびにMEA
等の配管類などからなっている。
置に付設される機器は、吸光光度計15、劣化成分濃度
測定手段としての分析計16、液排出ポンプ19、及び
レジスト剥離原液供給缶20、レジスト剥離原液供給用
の流量調節弁24、MEA原液(MEAを主成分とし、
有機溶媒を混合した溶液も含む)供給缶21、MEA供
給用の流量調節弁25、レジスト剥離新液供給缶22、
レジスト剥離新液流量調節弁26、これら各機器を接続
する配管類及び電気計装類又は空気計装類などである。
補給液としては、レジスト剥離原液、MEA原液、レジ
スト剥離再生液及びレジスト剥離新液であるが、必ずし
も全て必要というのではなく、レジスト剥離液の組成、
濃度変化の程度、設備条件、運転条件、補給液の入手条
件などにより、最適な補給液及び供給装置が選択され
る。なお、レジスト剥離再生液は、使用済みのレジスト
剥離液が、例えば、蒸留再生法又は膜分離再生法により
再生されたものである。膜分離再生法では、例えば、N
F膜を用いて剥離液の再生が行われる。
は、レジスト剥離液スプレー7の所要量を供給できれば
足りるが、工程の安定上からは制御されることが必要で
ある。液面レベル計3は、レジスト剥離処理中に液が基
板に付着して系外に持ち出されることで自然減量するこ
とによる液面レベル低下を検出し、あるいは、レジスト
剥離性能が劣化した液を強制排出したときの液面レベル
低下を検出し、レジスト剥離処理槽1の液量を一定範囲
に管理する。ここで、レジスト剥離劣化液は排出ポンプ
19を作動させることによりドレン用配管に流下する。
なお、劣化液をドレン用配管を経由せずに直接系外に抜
き出す場合もある。
ルジグリコール:沸点は、230.6℃。)のレジスト
剥離原液供給缶20は、配管23からのN2ガスで1〜
2Kgf/cm2に加圧されており、レジスト剥離原液
流量調節弁24が開放されることにより圧送される。ま
た、MEAのMEA原液供給缶21は、配管23からの
N2ガスで1〜2Kgf/cm2に加圧されており、ME
A流量調整弁25が開放されることにより圧送される。
レジスト剥離新液を貯留するレジスト剥離新液供給缶2
2は、配管23からのN2ガスで1〜2Kgf/cm2に
加圧されており、レジスト剥離新液流量調節弁26が開
放されることにより圧送される。
管に通じており、レジスト剥離再生液流量調節弁27が
開放されることにより送液される。このレジスト剥離再
生液は、使用済みの非水系レジスト剥離液が、例えば、
蒸留再生法又は膜分離再生法により再生されたものであ
る。膜分離再生法では、例えば、NF膜を用いて剥離液
の再生が行われる。
して送液され、管路28で合流して管路12に流入し、
循環流とともに混合されながらレジスト剥離処理槽1に
入る。なお、これらの補給液を合流させずに、管路12
又はレジスト剥離処理槽1にそれぞれ連結することも可
能である。
0には、液の吸光度を測定する吸光光度計15と液の粘
度を測定する分析計16(例えば、これらは一体構成と
する)とがオンラインで設置される。吸光光度計15及
び分析計16に管路14から試料液が導入されて吸光度
と粘度とが連続測定され、測定済み液は管路18から管
路10に戻される。なお、吸光光度計15及び分析計1
6を別体として設置すること、及び測定用の循環ポンプ
を使用して試料液を吸光光度計15及び分析計16に導
入することが可能である。また、プローブ型の吸光光度
計やプローブ型の分析計をレジスト剥離処理槽1に直付
けして設置することも可能である。
ト剥離液管理装置の制御系統について説明する。液面レ
ベル計3とレジスト剥離処理槽1の液面レベル、吸光光
度計15とレジスト剥離液のMEA濃度、及び分析計1
6とレジスト剥離液の劣化成分濃度は、本質的にはそれ
ぞれ独立機能として作用するが、本発明においては、こ
れらを相互の補完的な関連において機能させることを特
徴としている。また、はじめに製品基板の品質管理上で
必要なレジスト剥離液のMEA濃度の目標値、劣化成分
濃度の劣化限界値などは、操業実績又は計算に基づき予
め各制御器に設定しておく。
Gの混合溶液を使用した実施例について説明する。通
常、約80℃の一定液温に保持されたレジスト剥離液の
MEA濃度は、主として大量の排気ガスに同伴して低沸
点のMEAが優先的に蒸発することにより、基板処理枚
数の増加とともに減少するので、レジスト剥離液のレジ
スト剥離性能が劣化してくる。このため、MEA濃度は
所定の目標値、例えば、39.0±1.0%に管理する
必要がある。従来は、経験からの基板処理枚数との相関
あるいは化学分析等によって、レジスト剥離液劣化の程
度を判定していたが、迅速かつ正確な把握が困難であっ
た。
度と吸光度との関係を実験により検討し、図2に示すよ
うに、MEA濃度は、測定波長λ=1048nmの吸光
度とは劣化成分などの影響なく高度な直線関係にあり、
正確に測定できることを確認した。管路10にオンライ
ンで設置された吸光光度計15は、測定誤差を最小限と
するための諸補償機能と吸光度制御器30を備えてい
る。管路10から導入した試料液の吸光度測定値は、吸
光度制御器30に入力され、その値が目標値となるよう
に、出力信号により流量調節弁24、25、26、27
をそれぞれ自動制御して、MEA濃度を目標値に調整す
るまで補給する。
度によるほか、劣化成分濃度も関与している。基板処理
用のレジスト剥離液は、送液ポンプ8によりレジスト剥
離処理槽1から取り出され、レジスト剥離液スプレー7
を経て循環使用されるため、溶解物質がレジスト剥離液
中に漸次濃縮してくる。その主な溶解物質はレジスト、
及びN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)オキサミド
等であり、図3に操業例として示すように、基板処理枚
数の増加により濃縮されており、結果的にレジスト剥離
性能を著しく劣化させている。従来は、この濃度変化を
リアルタイムで測定することが行なわれておらず、か
つ、レジスト剥離性能を一定値で管理することが行なわ
れていなかった。すなわち、従来は、基板の処理枚数を
劣化指標としているが、基板の形状やレジストの膜厚や
レジスト剥離パターンが一定でないため、基板種類毎の
溶解レジスト量も異なってくるので、処理枚数を判定要
因とすることには無理がある。
ト濃縮による汚染状態の研究から、劣化成分濃度を粘度
との関係において測定することに着目し、実験により図
4及び図5に示すような結果を得た。図5に見る如く、
劣化成分濃度と粘度とはMEA濃度などの影響なしに高
度な直線関係にある。これにより、基板処理枚数によら
ず、劣化成分濃度自体によるレジスト剥離性能限界値が
判定可能となった。従って、管路10に吸光光度計15
と一体又は別体で設置した分析計16が、レジスト剥離
液の劣化成分濃度を連続的に測定して劣化限界値を超え
たことを検出し、分析計制御器31の出力信号により、
新鮮なレジスト剥離液がレジスト剥離処理槽1に補給さ
れ、劣化成分濃度は劣化限界値に希釈されることでレジ
スト剥離性能が回復する。なお、劣化成分濃度の測定
は、非水系レジスト剥離液の測定温度を一定に保って行
う。
のレジスト濃縮による汚染状態の研究から、劣化成分濃
度を導電率との関係において測定することに着目し、実
験により図6及び図7に示すような結果を得た。図7に
見る如く、劣化成分濃度と導電率とはMEA濃度などの
影響なしに高度な直線関係にある。これにより、基板処
理枚数によらず、劣化成分濃度自体によるレジスト剥離
性能限界値が判定可能となった。従って、管路10に吸
光光度計15と一体又は別体で設置した分析計16が、
レジスト剥離液の劣化成分濃度を連続的に測定して劣化
限界値を超えたことを検出し、分析計制御器31の出力
信号により、新鮮なレジスト剥離液がレジスト剥離処理
槽1に補給され、劣化成分濃度は劣化限界値に希釈され
ることでレジスト剥離性能が回復する。なお、劣化成分
濃度の測定は、非水系レジスト剥離液の測定温度を一定
に保って行う。
スト剥離液管理装置が意図した制御系統の機能的関連に
ついて述べる。レジスト剥離処理槽1が空の建浴時にお
いては、液面レベル計3が空であることを検出して、液
面レベル制御器29の出力信号により、各補給液が適正
な流量比において、流量調節弁24、25、26、27
により弁開度を調節して送液される。次に、吸光光度計
15が建浴レジスト剥離液の吸光度を連続測定して、吸
光度制御器30の出力信号により、各液が適正な微少流
量において、流量調節弁24、25、26及び27の少
なくとも一つにより弁開度を調節して送液され、目標値
のMEA濃度になるよう自動制御される。
EA濃度の下降、基板の持ち出しによる液の減量及び溶
解レジストを含む劣化成分濃度の上昇が進行する。ME
A濃度下降の場合は、吸光光度計15がレジスト剥離液
の吸光度を連続測定して、吸光度制御器30の出力信号
により、MEAが適正な微少流量において流量調節弁2
5により弁開度を調節して送液され、目標値のMEA濃
度になるよう自動制御される。基板の持ち出しによる液
の減量の場合は、液面レベル計3が下降した液面レベル
を検出して、液面レベル制御器29の出力信号により、
各液が適正な流量比において、流量調整弁24、25、
26及び27の少なくとも一つにより弁開度を調節して
送液される。
した場合は、分析計16がレジスト剥離液の劣化成分濃
度を連続測定して劣化限界値を超えたことを検出し、分
析計制御器31の出力信号により各補給液が適正な流量
比において流量調節弁24、25、26及び27の少な
くとも一つにより弁開度を調節して送液される。レジス
ト剥離処理槽1には、新鮮なレジスト剥離液が補給され
るので、劣化成分は劣化限界値に希釈されることでレジ
スト剥離性能が回復する。液面レベル計3より上部に
は、通常ではオーバーフローしない位置にオーバーフロ
ー用の堰が設けられてあるが、若干オーバーフローする
ことがあっても良い。
とによって、総合的にレジスト剥離性能の回復、連続操
業、及びレジスト剥離液使用量の削減を容易に実現する
ことができることを実験により確認している。
法の操業パターンの効果の比較を図8〜図11に示す。
従来法では、図8に示すようにスタート時のMEA濃度
が、例えば40.0wt%で、その濃度が時間の経過につ
れて下降し、例えば30.0wt%(化学分析値)に達し
たときに液交換を行なっていた。この場合、MEA濃度
の経時変化は鋸歯状になり、その濃度に変化幅が生じる
ので、レジスト剥離性能が一定しなかった。これに対
し、本発明の装置によれば、図9に示すようにMEA濃
度は時間が経過しても、例えば39.0±1.0wt%で
一定であり、レジスト剥離性能が安定するとともに、液
交換作業の必要もなくなる。
に、スタート時から劣化成分濃度が時間の経過とともに
増加し、この濃度がレジスト剥離性能を低下させる領域
値に達して液交換を行っていた。この場合、図10に示
すように、劣化成分濃度の経時変化は鋸歯状態となり、
劣化成分濃度の変化幅が生じるので、レジスト剥離性能
が一定しなかった。これに対し、本発明に係る装置によ
れば、図11に示すように、劣化成分濃度は、ある時間
の経過後は一定となるため、レジスト剥離性能が安定化
すると共に、液交換作業の必要も無くなる。
スト剥離液としてBDGとMEAとの混合溶液を使用し
たが、本発明は、これらに限定されず、他の有機溶媒と
MEAとの混合溶液を使用することも可能である。
離設備に対して適用する例を示したが、複数のレジスト
剥離設備で使用された非水系レジスト剥離液を調整槽に
受け入れて管理する形態を採ることも可能である。ま
た、調整槽は一つには限られず、複数の調整槽を設け、
各調整槽内の液に対する管理を行うことも可能である。
また、劣化成分濃度を測定するための分析計として、粘
度計および導電率計のみでなく、pH計、超音波濃度
計、液体密度計、屈折率計、及び自動滴定装置等を用い
ることも可能である。
スト剥離液管理装置によれば、レジスト剥離液のMEA
濃度及び劣化成分濃度を常時監視して所望の目標値に制
御し、かつ、安定した液面レベルにおいて長時間の連続
操業が可能となる。また、レジスト剥離液品質を一定に
制御することができるので、レジスト剥離性能も安定化
する。このため、液使用量の大幅な削減、歩留まりの向
上、操業停止時間の減少、及び労務コストの低減を図る
ことが可能となる。
ジスト剥離液管理装置は、レジスト剥離設備で使用され
る非水系レジスト剥離液を調整槽内で管理する非水系レ
ジスト剥離液管理装置であって、調整槽内の非水系レジ
スト剥離液に由来する劣化成分の濃度を測定する劣化成
分濃度測定手段と、非水系レジスト剥離原液、非水系レ
ジスト剥離再生液、又は予め調合された非水系レジスト
剥離新液の少なくとも一つを調整槽に供給する液供給手
段と、測定された劣化成分の濃度に基づいて、調整槽に
供給される液量を制御する液供給量制御手段とを備える
構成を採る。
例えば、空気中の酸素や炭酸ガスなどと反応し、多種の
酸、その塩、酸化物などを生成することによって劣化す
ることを発見した。本発明では、調整槽内の非水系レジ
スト剥離液に由来する劣化成分の濃度を測定し、測定さ
れた劣化成分の濃度に基づいて、調整槽に供給される液
量を制御する。これにより、非水系レジスト剥離液のM
EA濃度及び劣化成分濃度を所望の目標値に維持するこ
とができると共に、安定した液面レベルにおいて長時間
の連続操業が可能となる。
装置を示す図である。
る。
を示すグラフである。
ラフである。
る。
グラフである。
ある。
関係を示すグラフである。
濃度と操業時間との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
成分濃度と操業時間との関係を示すグラフである。
液面レベル計、4…レジスト剥離室フード、5…ローラ
ーコンベア、6…基板、7…レジスト剥離液スプレー、
8…送液ポンプ、9…フィルター、10…管路、11…
循環ポンプ、12…管路、13…微細粒子除去用フィル
ター、14…管路、15…吸光光度計、16…分析計、
18…管路、19…液排出ポンプ、20…レジスト剥離
原液供給缶、21…MEA原液供給缶、22…レジスト
剥離新液供給缶、23…配管、24…レジスト剥離原液
流量調節弁、25…MEA流量調整弁、26…レジスト
剥離新液流量調節弁、27…レジスト剥離再生液流量調
節弁、28…管路、29…液面レベル制御器、30…吸
光度制御器、31…分析計制御器。
Claims (6)
- 【請求項1】 レジスト剥離設備で使用される非水系レ
ジスト剥離液を調整槽内で管理する非水系レジスト剥離
液管理装置であって、 前記調整槽内の非水系レジスト剥離液に由来する劣化成
分の濃度を測定する劣化成分濃度測定手段と、 非水系レジスト剥離原液、非水系レジスト剥離再生液、
又は予め調合された非水系レジスト剥離新液の少なくと
も一つを前記調整槽に供給する液供給手段と、 前記測定された劣化成分の濃度に基づいて、前記調整槽
に供給される液量を制御する液供給量制御手段とを備え
ることを特徴とする非水系レジスト剥離液管理装置。 - 【請求項2】 前記劣化成分濃度測定手段は、前記調整
槽内の前記非水系レジスト剥離液の構成成分及び/又は
該構成成分の分解生成物と、酸素又は二酸化炭素を含有
してなる気体中の該酸素及び/又は該二酸化炭素との反
応により生じた又は潜在的に生起し得る可能性のある化
学種又は化学成分の濃度を測定することを特徴とする請
求項1記載の非水系レジスト剥離液管理装置。 - 【請求項3】 前記劣化成分濃度測定手段は、前記調整
槽内の非水系レジスト剥離液の粘度を測定する粘度計若
しくは導電率を測定する導電率計の少なくとも一方を備
えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の非水
系レジスト剥離液管理装置。 - 【請求項4】 レジスト剥離設備で使用される非水系レ
ジスト剥離液を調整槽内で管理する非水系レジスト剥離
液管理方法であって、 前記調整槽内の非水系レジスト剥離液に由来する劣化成
分の濃度を測定する劣化成分濃度測定ステップと、 非水系レジスト剥離原液、非水系レジスト剥離再生液、
又は予め調合された非水系レジスト剥離新液の少なくと
も一つを前記調整槽に供給する液供給ステップと、 前記測定された劣化成分の濃度に基づいて、前記調整槽
に供給される液量を制御する液供給量制御ステップとを
含むことを特徴とする非水系レジスト剥離液管理方法。 - 【請求項5】 前記劣化成分濃度測定ステップでは、前
記調整槽内の前記非水系レジスト剥離液の構成成分及び
/又は該構成成分の分解生成物と、酸素又は二酸化炭素
を含有してなる気体中の該酸素及び/又は該二酸化炭素
との反応により生じた又は潜在的に生起し得る可能性の
ある化学種又は化学成分の濃度を測定することを特徴と
する請求項4記載の非水系レジスト剥離液管理方法。 - 【請求項6】 前記劣化成分濃度測定ステップでは、前
記調整槽内の非水系レジスト剥離液の粘度若しくは導電
率の少なくとも一方を測定するステップを含むことを特
徴とする請求項4又は請求項5記載の非水系レジスト剥
離液管理方法。
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