JP2005164396A - Washing liquid concentration measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶生産工程等で用いられて好適な洗浄液濃度測定装置に関する。 The present invention relates to a cleaning liquid concentration measuring apparatus suitable for use in a liquid crystal production process or the like.
液晶生産工程では、特許文献1に記載の如く、液晶の表面に塗布したフェノール樹脂等のレジストを、洗浄剤としてのTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)を溶解させた洗浄液で洗浄するための洗浄装置が用いられている。
特許文献1の如くの洗浄装置では、経済面及び環境保全面から、洗浄液をリサイクルすることが好ましいが、洗浄液には使用の経過によってレジストが混入したり、TMAHが空気中の二酸化炭素と反応して炭酸塩を生成し、洗浄液の劣化を生ずる。
In the cleaning apparatus as in
従って、洗浄装置では、洗浄液のリサイクルに際し、洗浄液に混入するに至ったレジスト、炭酸塩を取除くとともに、新規TMAHを補填してTMAH濃度を一定に制御する必要がある。このためには、洗浄液中のTMAH濃度、レジスト濃度を、更に必要によっては炭酸塩濃度を、それぞれ正確にリアルタイムで計測することが必要になる。 Therefore, in the cleaning apparatus, when the cleaning liquid is recycled, it is necessary to remove the resist and carbonate that have been mixed into the cleaning liquid and to supplement the new TMAH to control the TMAH concentration constant. For this purpose, it is necessary to accurately measure the TMAH concentration and the resist concentration in the cleaning liquid and, if necessary, the carbonate concentration in real time.
本発明の課題は、洗浄液中の洗浄剤と被洗浄物質の濃度を正確に計測することにある。 An object of the present invention is to accurately measure the concentration of a cleaning agent and a substance to be cleaned in a cleaning liquid.
本発明の他の課題は、洗浄液中の洗浄剤と被洗浄物質と洗浄剤反応物質の濃度正確に計測することにある。 Another object of the present invention is to accurately measure the concentration of a cleaning agent, a substance to be cleaned, and a cleaning agent reactive substance in a cleaning liquid.
請求項1の発明は、溶媒に溶解された少なくとも洗浄剤と被洗浄物質を含む複数(n)の溶質の各濃度(D1…Dn)を測定する洗浄液濃度測定装置であって、被測定溶液に超音波を送波する超音波送波器と、被測定溶液中を伝播した超音波を受波する超音波受波器と、超音波の伝播時間と伝播距離から伝播速度(V)を演算する速度演算部と、被測定溶液の温度(T)を検出する温度検出器と、各溶質の濃度及び被測定溶液の温度により上記伝播速度とはそれぞれ独立に影響を受ける(n−1)種類の特定物性量(α1…αn-1)であり、且つ各溶質の濃度及び被測定溶液の温度により互いに独立に影響を受ける(n−1)種類の特定物性量(α1…αn-1)を検出する特定物性量検出器と、被測定溶液の温度(T)、上記特定物性量(α1…αn-1)と超音波の伝播速度(V)と各溶質の濃度(D1…Dn)との関係を示す関数D1=F1(V,T,α1…αn-1)…Dn=Fn(V,T,α1…αn-1)を予め記憶している記憶部と、前記温度検出器の出力(T)と特定物性量検出器の出力(α1…αn-1)と速度演算部の出力(V)から、前記関数に基づいて各溶質の濃度(D1…Dn)を演算する濃度演算部と、濃度演算部の演算結果を出力する出力装置とを有してなるようにしたものである。
The invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記複数の溶質が洗浄剤と洗浄物質であるようにしたものである。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the plurality of solutes are a cleaning agent and a cleaning substance.
請求項3の発明は、請求項2の発明において更に、前記洗浄剤が水酸化テトラメチルアンモニウムであり、被洗浄物質がレジストであり、前記特定物性量が吸光度であるようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the cleaning agent is tetramethylammonium hydroxide, the substance to be cleaned is a resist, and the specific physical property amount is absorbance.
請求項4の発明は、請求項1の発明において更に、前記複数の溶質が洗浄剤と被洗浄物質と洗浄剤反応物質であるようにしたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the plurality of solutes are a cleaning agent, a substance to be cleaned, and a cleaning agent reactive substance.
請求項5の発明は、請求項4の発明において更に、前記洗浄剤が水酸化テトラメチルアンモニウムであり、被洗浄物質がレジストであり、洗浄剤反応物質が炭酸塩であり、前記特定物性量が吸光度と導電率であるようにしたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the cleaning agent is tetramethylammonium hydroxide, the cleaning target material is a resist, the cleaning agent reactive material is carbonate, and the specific physical property amount is Absorbance and conductivity.
被測定溶液としての洗浄液中の少なくとも洗浄剤(例えばTMAH)と被洗浄物質(例えばレジスト)を含み、更に必要によっては洗浄剤反応物質(例えば炭酸塩)を含む、各種多成分溶液毎に、該溶液の温度(T)と、吸光度(A)もしくは導電率(σ)等の、特定物性量(α1…αn-1)と、超音波の伝播速度(V)と、各溶質の濃度(D1…Dn)との関係を示す関数D1=F1(V,T,α1…αn-1)…Dn=Fn(V,T,α1…αn-1)が予め定められ記憶部に記憶される。しかして、温度検出器、特定物性量検出器にて被測定溶液の温度(T)、特定物性量(α1…αn-1)を検出するとともに、速度演算部にて超音波の伝播速度(V)を演算し、それら検出結果と演算結果を前述の関数に代入処理することにより、各溶質の濃度(D1…Dn)を確実かつ容易に測定できる。
For each of various multi-component solutions containing at least a cleaning agent (for example, TMAH) and a cleaning target material (for example, resist) in a cleaning solution as a solution to be measured, and further including a cleaning agent reactant (for example, carbonate) as necessary. Solution temperature (T), specific physical properties (α 1 ... Α n-1 ) such as absorbance (A) or conductivity (σ), ultrasonic propagation velocity (V), and concentration of each solute ( D 1 ... D n) function showing the relationship between D 1 = F 1 (V, T,
図1は洗浄装置を示す模式図、図2は洗浄液濃度測定装置を示すブロック図、3はセンサを示す正面図、図4は超音波の送受波状態を示す波形図、図5は洗浄液濃度測定装置の作動を示す流れ図、図6は洗浄液濃度測定装置の演算原理を示す線図である。 1 is a schematic diagram showing a cleaning device, FIG. 2 is a block diagram showing a cleaning liquid concentration measuring device, 3 is a front view showing a sensor, FIG. 4 is a waveform diagram showing a state of ultrasonic wave transmission and reception, and FIG. 5 is a cleaning liquid concentration measurement. FIG. 6 is a flowchart showing the operation principle of the cleaning liquid concentration measuring device.
洗浄装置100は、図1に示す如く、液晶の表面に塗布したフェノール樹脂等のレジストを、洗浄剤としてのTMAHを溶解させた洗浄液で洗浄する。洗浄装置100は、循環タンク101の洗浄液を洗浄ヘッド101Aから液晶の表面に吐出する。洗浄装置100は、再生ユニット110と供給ユニット120を付帯して備える。再生ユニット110は、循環タンク101から排出される洗浄液を受ける排液タンク111を有し、排液タンク111の洗浄液をポンプ112により、レジスト除去装置113経由で再生タンク114に送り、洗浄液中に混入した被洗浄物質としてのレジストをレジスト除去装置113で除去する。供給ユニット120は、再生タンク114からポンプ115により送られる洗浄液を受ける供給タンク121を有し、供給タンク121の洗浄液を循環タンク101に供給する。
As shown in FIG. 1, the
洗浄装置100の再生ユニット110は、再生タンク114の洗浄液中の洗浄剤としてのTMAHの濃度D1、被洗浄物質としてのレジストの濃度D2、TMAHが空気中の二酸化炭素と反応した洗浄剤反応物質としての炭酸塩の濃度D3を計測するための洗浄液濃度測定装置10を備える。供給ユニット120では、洗浄液濃度測定装置10の計測結果に応じて、供給タンク121の洗浄液に新規TMAH(NEW TMAH)を補填し、供給タンク121〜循環タンク101のTMAH濃度を一定に制御する。尚、供給ユニット120は、循環タンク101の洗浄液濃度(D1、D2、D3)をモニタするため、洗浄液濃度測定装置10と同様の洗浄液濃度測定装置10Aを備える。
The
以下、洗浄液濃度測定装置10の構成について説明する。
洗浄液濃度測定装置10は、溶媒に少なくともTMAHとレジンを含み、更に本実施例では炭酸塩を含む、複数(n)の溶質を溶解してなる多成分溶液における各溶質の濃度を測定するものであり、演算装置11(図2参照)と、センサ12(図3参照)とを有してなり、演算装置11には表示器13を付帯的に備えている。
Hereinafter, the configuration of the cleaning liquid
The cleaning liquid
センサ12は被測定溶液1に投入されて用いられる。
センサ12は、超音波送波器と超音波受波器を兼ねる超音波送受波器(振動子)14と反射板15とを備える。超音波送受波器14から被測定溶液1に送出された超音波は、被測定溶液1を伝播するとともに反射板15で反射されて超音波送受波器14により受信される。
The
The
また、センサ12は、サーミスタからなる温度検出器16を備え、被測定溶液1の温度(T)を検出する。
The
更に、センサ12は、被測定溶液1に溶解されている各溶質の濃度及び被測定溶液の温度(T)により上記伝播速度(V)とはそれぞれ独立に影響を受ける(n−1)種類の特定物性量(α1…αn-1)であり、かつ各溶質の濃度及び被測定溶液の温度により互いに独立に影響を受ける(n−1)種類の特定物性量(α1…αn-1)を検出する特定物性量検出器を備える。被測定溶液1が例えば3つの溶質を溶解してなるもの(例えばTMAHとレジストと炭酸塩の水溶液)であれば、センサ12は、2種類の特定物性量、例えば吸光度Aを検出する吸光度検出器17Aと、導電率σを検出する導電率検出器17Bを備える。
Further, the
演算装置11はシングアラウンド部18、温度計測部19、特定物性量計測部の一例としての吸光度検出器20Aと導電率計測部20B、入出力部21、CPU22、ROM23、RAM24を備える。
The
超音波送受波器14の検出量はシングアラウンド部18、入出力部21を経てCPU22に転送され、速度演算部としてのCPU22にて超音波の伝播速度(V)が演算され、演算された速度データ(V)はRAM24に格納される。シングアラウンド方式は超音波バーストを送信し反射波を受信してからτ0秒後に再度送信し、その反射波を受信してからτ0秒後に送信を行なうというくり返しを行なって超音波の伝播速度(V)を測定する方式である。図4のAは送信波、Bは受信波である。任意の送信時点から(k+1)回の送信が行なわれるまでの時間をt(図4のC参照)とし、演算によって得られたP=t/kをデータPとすれば、伝播速度Vは次式で与えられる。
V=2L0/(P−τ0)
The detected amount of the
V = 2L 0 / (P−τ 0 )
ここで、L0は超音波送受波器14と反射板15との距離である。τ0、L0はτ0設定部25、L0設定部26にて初期設定される。
Here, L 0 is the distance between the
温度検出器16が検出した被測定溶液1の温度データ(T)は温度計測部19、A/D変換部27、入出力部21を経てRAM24に格納される。
The temperature data (T) of the
吸光度検出器17Aが検出した被測定溶液1の吸光度データ(A)は吸光度計測部20A、A/D変換部28A、入出力部21を経てRAM24に格納される。
Absorbance data (A) of the
導電率検出器17Bが検出した被測定溶液1の導電率データ(σ)は導電率計測部20B、A/D変換部28B、入出力部21を経てRAM24に格納される。
The conductivity data (σ) of the
演算装置11のROM23は、本発明の記憶部を構成し、被測定溶液1の温度(T)、前述の特定物性量(α1…αn-1)と超音波の伝播速度(V)と各溶質の濃度(D1…Dn)との関係を示す下記の関数を記憶している。
The
D1=F1(V,T,α1…αn-1) …(1)
Dn=Fn(V,T,α1…αn-1) …(2)
D 1 = F 1 (V, T, α 1 ... Α n-1 ) (1)
D n = F n (V, T, α 1 ... Α n−1 ) (2)
以下、TMAHの濃度D1(D1・1、D1・2)、レジストの濃度D2、炭酸塩の濃度D3の演算手順について説明する。 Hereinafter, the calculation procedure of the TMAH concentration D 1 (D 1 · 1 , D 1 · 2 ), the resist concentration D 2 , and the carbonate concentration D 3 will be described.
(A)TMAHの濃度D1・1とレジスト濃度D2
被測定溶液1が2つの溶質TMAH、レジストを溶解してなるものであり、特定物性量として吸光度Aを選定する場合には、洗浄液中における炭酸塩の影響を考慮しないTMAHの濃度D1・1と、レジストの濃度D2は以下の如くになる。
(A) TMAH concentration D 1 · 1 and resist concentration D 2
When the
D1・1=F1(V,T,A) …(3)
D2=F2(V,T,A) …(4)
D 1 · 1 = F 1 (V, T, A) (3)
D 2 = F 2 (V, T, A) (4)
上記関数は多次多項式にて表わすことができ、TMAHとレジストの2成分を溶質とする水溶液について、未知の定数C(1)〜C(44)を含む多次多項式を設定すれば例えば以下の如くになる。ここで、多次多項式を何次の項まで利用するかは濃度測定の要求精度にて定められる。 The above function can be expressed by a multi-order polynomial. For example, if a multi-degree polynomial including unknown constants C (1) to C (44) is set for an aqueous solution having two components of TMAH and resist as solutes, for example, It becomes like this. Here, to what order the multi-order polynomial is used is determined by the required accuracy of concentration measurement.
D1・1=C(29)*X1+C(30) …(5)
X1=(B(1)+C(28)*(B(1)2+B(2)*B(3))1/2)/B(3)
B(1)=C(1)+C(2)*T+C(3)*T2+C(4)*T3+C(5)*T4+V*(C(6)+C(7)*T+C(8)*T2)+A*(C(9)+C(10)*T+C(11)*T2)
B(2)=C(12)+C(13)*T+C(14)*T2+C(15)*T3+C(16)*T4+V*(C(17)+C(18)*T+C(19)*T2)+A*(C(20)+C(21)*T+C(22)*T2)
B(3)=C(23)+C(24)*T+C(25)*T2+C(26)*T3+C(27)*T4
D2=C(31)*Y1+C(32) …(6)
Y1=(X1*(C(33)+C(34)*T+C(35)*T2)+C(36)+C(37)*T+C(38)*T2+V)/(X1*(C(39)+C(40)*T+C(41)*T2)+C(42)+C(43)*T+C(44)*T2)
D 1 · 1 = C (29) * X 1 + C (30) (5)
X 1 = (B (1) + C (28) * (B (1) 2 + B (2) * B (3)) 1/2 ) / B (3)
B (1) = C (1) + C (2) * T + C (3) * T 2 + C (4) * T 3 + C (5) * T 4 + V * (C (6) + C (7) * T + C (8 ) * T 2 ) + A * (C (9) + C (10) * T + C (11) * T 2 )
B (2) = C (12) + C (13) * T + C (14) * T 2 + C (15) * T 3 + C (16) * T 4 + V * (C (17) + C (18) * T + C (19 ) * T 2 ) + A * (C (20) + C (21) * T + C (22) * T 2 )
B (3) = C (23) + C (24) * T + C (25) * T 2 + C (26) * T 3 + C (27) * T 4
D 2 = C (31) * Y 1 + C (32) (6)
Y 1 = (X 1 * (C (33) + C (34) * T + C (35) * T 2 ) + C (36) + C (37) * T + C (38) * T 2 + V) / (X 1 * (C (39) + C (40) * T + C (41) * T 2 ) + C (42) + C (43) * T + C (44) * T 2 )
上記多次多項式の定数C(1)〜C(44)は以下の如くして決定される。即ち、TMAHとレジストの2成分を溶質とする溶液において、TMAHの濃度(D1・1)0〜3.00%、レジストの濃度(D2)0.00〜0.50%、温度(T)20〜30℃の組合せにつき、表1の如く、溶液中の超音波の伝播速度Vと吸光度Aを測定する。上記温度(T)、速度(V)、吸光度(A)の測定は後述するように、本発明の測定装置10を用いて行なうことができる。
The constants C (1) to C (44) of the multi-order polynomial are determined as follows. That is, in a solution containing two components of TMAH and resist, the TMAH concentration (D 1 · 1 ) is 0 to 3.00%, the resist concentration (D 2 ) is 0.00 to 0.50%, and the temperature (T) is 20 to 30 ° C. As shown in Table 1, the ultrasonic wave propagation velocity V and absorbance A in the solution are measured for each combination. The measurement of the temperature (T), speed (V), and absorbance (A) can be performed using the measuring
表1に示したD1・1、D2、T、V、Aの組合せを少なくとも44組用意し、各組をデータを前記(5)、(6)式に代入して、定数C(1)〜C(44)を未知数とする44元連立方程式を解くことにより、表2に示すように各定数C(1)〜C(44)を決定することができる。この定数C(i)をROMライタにて演算装置11のROM23に記憶させることとなる。尚、ROMライタは各D1・1、D2、T、V、Aから各定数C(i)を算出し検算し(上記C(i)の算出に用いないD1・1、D2、T、V、Aによる)各C(i)が適正な場合にのみROM23に記憶させる。
Prepare at least 44 combinations of D 1 · 1 , D 2 , T, V, A shown in Table 1, and assign the data to the equations (5) and (6) for each set to obtain a constant C (1 The constants C (1) to C (44) can be determined as shown in Table 2 by solving the 44-ary simultaneous equations having unknown numbers of) to C (44). This constant C (i) is stored in the
(B)TMAHの補正濃度D1・2と炭酸塩の濃度D3
被測定溶液1に、例えば炭酸塩が混入すると音速が変化するから、TMAHの濃度D1・1を補正する必要がある。尚、レジストの濃度D2は炭酸塩に影響されなくて吸光度以外の物性量に影響しないから、補正の必要がない。被測定溶液1が3つの溶質TMAH、レジスト、炭酸塩を溶解してなるものであり、特定物性量として導電率σを選定する場合には、TMAHの濃度D1・2と炭酸塩の濃度D3は以下の如くなる。
(B) TMAH correction concentration D 1 · 2 and carbonate concentration D 3
For example, when carbonate is mixed in the
D1・2=F3(D1・1,T, σ) …(7)
D3 =F4(D1・1,T, σ) …(8)
D 1 · 2 = F 3 (D 1 · 1 , T, σ) (7)
D 3 = F 4 (D 1 · 1 , T, σ) (8)
上記関数は多次多項式にて表わすことができ、TMAHとレジストと炭酸塩の3成分を溶質とする水溶液について、未知の定数G(1)〜G(44)を含む多次多項式を設定すれば例えば以下の如くになる。ここで、多次多項式を何次の項まで利用するかは濃度測定の要求精度にて定められる。 The above function can be expressed by a multi-order polynomial, and for an aqueous solution having three components of TMAH, resist and carbonate as solutes, a multi-order polynomial including unknown constants G (1) to G (44) is set. For example: Here, to what order the multi-order polynomial is used is determined by the required accuracy of concentration measurement.
D1・2=G(29)*X2+G(30) …(9)
X2=(H(1)+G(28)*(H(1)2+H(2)*H(3))1/2)/H(3)
H(1)=G(1)+G(2)*T+G(3)*T2+G(4)*T3+G(5)*T4+V*(G(6)+G(7)*T+G(8)*T2)+σ*(G(9)+G(10)*T+G(11)*T2)
H(2)=G(12)+G(13)*T+G(14)*T2+G(15)*T3+G(16)*T4+V*(G(17)+G(18)*T+G(19)*T2)+σ*(G(20)+G(21)*T+G(22)*T2)
H(3)=G(23)+G(24)*T+G(25)*T2+G(26)*T3+G(27)*T4
D3=G(31)*Y2+G(32) …(10)
Y2=(X2*(G(33)+G(34)*T+G(35)*T2)+G(36)+G(37)*T+G(38)*T2+V)/(X2*(G(39)+G(40)*T+G(41)*T2)+G(42)+G(43)*T+G(44)*T2)
D 1 ・ 2 = G (29) * X 2 + G (30) (9)
X 2 = (H (1) + G (28) * (H (1) 2 + H (2) * H (3)) 1/2 ) / H (3)
H (1) = G (1) + G (2) * T + G (3) * T 2 + G (4) * T 3 + G (5) * T 4 + V * (G (6) + G (7) * T + G (8 ) * T 2 ) + σ * (G (9) + G (10) * T + G (11) * T 2 )
H (2) = G (12) + G (13) * T + G (14) * T 2 + G (15) * T 3 + G (16) * T 4 + V * (G (17) + G (18) * T + G (19 ) * T 2 ) + σ * (G (20) + G (21) * T + G (22) * T 2 )
H (3) = G (23) + G (24) * T + G (25) * T 2 + G (26) * T 3 + G (27) * T 4
D 3 = G (31) * Y 2 + G (32) (10)
Y 2 = (X 2 * (G (33) + G (34) * T + G (35) * T 2 ) + G (36) + G (37) * T + G (38) * T 2 + V) / (X 2 * (G (39) + G (40) * T + G (41) * T 2 ) + G (42) + G (43) * T + G (44) * T 2 )
上記多次多項式の定数G(1)〜G(44)は以下の如くして決定される。即ち、TMAHとレジストの炭酸塩の3成分を溶質とする溶液において、レジストの濃度(D2)は既に式(6)で求められているから、TMAHの濃度(D1・2)と炭酸塩濃度(D3)を求めるために、TMAHの濃度(D1・2)0〜3.00%、炭酸塩の濃度(D3)0〜9999ppm、レジストの濃度(D2)0.00〜0.50%、温度(T)20〜30℃の組合せにつき、超音波の伝播速度Vと導電率σを測定する。上記温度(T)、速度(V)、導電率(σ)の測定は後述するように、本発明の測定装置10を用いて行なうことができる。
The constants G (1) to G (44) of the multi-order polynomial are determined as follows. That is, in a solution containing three components of TMAH and resist carbonate as a solute, since the resist concentration (D 2 ) has already been obtained by equation (6), the TMAH concentration (D 1 · 2 ) and carbonate In order to obtain the concentration (D 3 ), the TMAH concentration (D 1 · 2 ) 0 to 3.00%, the carbonate concentration (D 3 ) 0 to 9999 ppm, the resist concentration (D 2 ) 0.00 to 0.50%, the temperature ( T) The ultrasonic propagation velocity V and conductivity σ are measured for a combination of 20 to 30 ° C. The temperature (T), speed (V), and conductivity (σ) can be measured using the measuring
D1・2、D3、D1・1、T、σの組合せを少なくとも44組用意し、各組のデータを前記(9)、(10)式に代入して、定数G(1)〜G(44)を未知数とする44元連立方程式を解くことにより、各定数G(1)〜G(44)を決定することができる。この定数G(i)をROMライタにて演算装置11のROM23に記憶させることとなる。尚、ROMライタは各D1・2、D3、D1・1、T、σから各定数G(i)を算出し検算し、各G(i)が適正な場合にのみ、前述の各G(i)とともにROM23に記憶させる。
Prepare at least 44 combinations of D 1 · 2 , D 3 , D 1 · 1 , T, and σ, and substitute the data of each set into the equations (9) and (10) to obtain constants G (1) ˜ Each constant G (1) to G (44) can be determined by solving a 44-ary simultaneous equation with G (44) as an unknown. This constant G (i) is stored in the
しかして、本発明の濃度演算部としてのCPU22は、3つの溶質TMAHとレジストと炭酸塩が溶解されてなる溶液(洗浄液)の濃度を以下の如くして演算する。即ち、CPU22は、超音波送受波器14の検出量に基づいて演算された超音波の伝播速度(V)、温度検出器16が検出した温度(T)、吸光度検出器17Aが検出した吸光度(A)のそれぞれを、前述の(1)、(2)式具体的には例えば(5)、(6)式に代入することにより、TMAHの濃度D1・1とレジストの濃度D2を演算する(図6(A)参照)。同様に温度(T)、導電率検出器17Bが検出した導電率(σ)のそれぞれを、前述の例えば(9)、(10)式に代入することにより、TMAHの補正濃度D1・2と炭酸塩の濃度D3を演算する(図6(B)参照)。
Therefore, the
演算装置11はファンクション設定部29を備えている。ファンクション設定部29は、演算装置11の動作を設定するものであり、(1)超音波の伝播速度Vのみを測定表示するモード、(2)温度Tのみを測定表示するモード、(3)特定物性量(α1…αn-1)例えば吸光度A、導電率σのみを測定表示するモード、(4)濃度D1、D2、D3を演算表示するモードを設定する。ファンクション設定部29の設定にて得られる測定結果、演算結果は、表示器13に表示され、或いは出力部30からデジタル出力又はアナログ出力として外部に取り出される。表示器13と出力部30は本発明の出力装置を構成し、これらの出力は洗浄装置100の洗浄剤(TMAH)濃度制御情報等として利用できる。
The
以下、上記濃度測定装置10によりTMAHとレジストと炭酸塩の3成分を溶質とする水溶液(洗浄液)の濃度を測定する手順について説明する(図5参照)。演算装置11のτ0設定部25、L0設定部26にて前述のτ0、L0を設定するとともに、ファンクション設定部29をいずれかの測定/演算モードに設定する。
Hereinafter, a procedure for measuring the concentration of an aqueous solution (cleaning solution) containing three components of TMAH, resist, and carbonate as a solute by the
(1)音速演算モードにては、音速処理サブルーチンが作動し、被測定溶液1(洗浄液)における超音波の伝播速度(V)が前述の如くして演算され出力される。 (1) In the sound velocity calculation mode, the sound velocity processing subroutine is activated, and the ultrasonic wave propagation velocity (V) in the solution to be measured 1 (cleaning solution) is calculated and output as described above.
(2)温度測定モードにては、温度処理サブルーチンが作動し、被測定溶液1の温度(T)が前述の如くして測定され出力される。
(2) In the temperature measurement mode, the temperature processing subroutine operates, and the temperature (T) of the
(3)吸光度測定モードにては、吸光度処理サブルーチンが作動し、被測定溶液1の吸光度(A)が前述の如くして測定され出力される。
(3) In the absorbance measurement mode, the absorbance processing subroutine operates, and the absorbance (A) of the
(4)導電率測定モードにては、導電率処理サブルーチンが作動し、被測定溶液1の導電率(σ)が前述の如くして測定され出力される。
(4) In the conductivity measurement mode, the conductivity processing subroutine operates, and the conductivity (σ) of the
(5)濃度演算モードにては、上記(1)〜(4)の各サブルーチンにて得られたデータが利用され、前述の如くROM23に記憶されている関数からTMAHの濃度D1(D1・2)、レジストの濃度D2、炭酸塩の濃度D3が演算され出力される。
(5) In the concentration calculation mode, the data obtained in each of the subroutines (1) to (4) is used, and the TMAH concentration D 1 (D 1) is calculated from the function stored in the
尚、本発明では、洗浄液における超音波の伝播速度Vと、洗浄液の温度Tと、吸光度Aと、導電率σのそれぞれを、下記(11)〜(13)式に代入することにより、洗浄液の溶質であるTMAHの濃度D1、レジストの濃度D2、炭酸塩の濃度D3を演算することもできる。 In the present invention, the ultrasonic wave propagation velocity V, the temperature T of the cleaning liquid, the absorbance A, and the conductivity σ are substituted into the following formulas (11) to (13), respectively. It is also possible to calculate the concentration D 1 of TMAH, which is a solute, the concentration D 2 of resist, and the concentration D 3 of carbonate.
D1=F1(V,T,A,σ) …(11)
D2=F2(V,T,A,σ) …(12)
D3=F3(V,T,A,σ) …(13)
D 1 = F 1 (V, T, A, σ) (11)
D 2 = F 2 (V, T, A, σ) (12)
D 3 = F 3 (V, T, A, σ) (13)
本発明の実施において、洗浄剤はTMAHに限定されないし、被洗浄物質はレジンに限定されない。 In the practice of the present invention, the cleaning agent is not limited to TMAH, and the substance to be cleaned is not limited to resin.
本発明の実施に用いられる特定物性量としては、密度、pH、光の屈折率、放射線の減衰率、超音波の使用周波数、被測定溶液に対する第3の溶質添加量等を広く採用できる。 As specific physical property amounts used in the practice of the present invention, the density, pH, refractive index of light, attenuation factor of radiation, use frequency of ultrasonic waves, third solute addition amount to the solution to be measured, etc. can be widely adopted.
本発明によれば、洗浄液中の洗浄剤と被洗浄物質の濃度、洗浄剤と被洗浄物質と洗浄剤反応物質の濃度を、リアルタイムで正確に計測できるので、液晶生産工程、半導体生産工程等の工業プロセスにおいて広く適用できる。 According to the present invention, the concentration of the cleaning agent and the substance to be cleaned in the cleaning liquid, and the concentration of the cleaning agent, the substance to be cleaned and the cleaning agent reaction substance can be accurately measured in real time, so that the liquid crystal production process, the semiconductor production process, etc. Widely applicable in industrial process.
10 洗浄液濃度測定装置
11 演算装置
13 表示器
14 超音波送受波器
16 温度検出器
17A 吸光度検出器
17B 導電率検出器
22 CPU(速度演算部、濃度演算部)
23 ROM(記憶部)
30 出力部
DESCRIPTION OF
23 ROM (storage unit)
30 Output section
Claims (5)
前記特定物性量が吸光度である請求項2に記載の洗浄液濃度測定装置。 The cleaning agent is tetramethylammonium hydroxide, the substance to be cleaned is a resist,
The cleaning liquid concentration measurement apparatus according to claim 2, wherein the specific physical property amount is absorbance.
前記特定物性量が吸光度と導電率である請求項4に記載の洗浄液濃度測定装置。 The cleaning agent is tetramethylammonium hydroxide, the cleaning material is a resist, and the cleaning material is a carbonate;
The cleaning liquid concentration measuring apparatus according to claim 4, wherein the specific physical property amounts are absorbance and conductivity.
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