JP3610045B2

JP3610045B2 - 精製現像液製造装置及び精製現像液製造方法

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Publication number: JP3610045B2
Application number: JP2002030022A
Authority: JP
Inventors: 俊元中川; 修小川; 悟森田; 誠菊川; 隆博宝山
Original assignee: Nagase Chemtex Corp; Nagase and Co Ltd
Current assignee: Nagase Chemtex Corp; Nagase and Co Ltd
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP2002324754A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像液製造装置及び現像液製造方法に関し、詳しくは、微細加工が施された電子回路が形成される加工設備に管路を介して接続されており、且つ、該加工設備においてフォトレジスト等を現像する際に用いられるアルカリ系現像液が製造される装置、及び、そのアルカリ系現像液の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子デバイス等の微細加工が施された電子回路を有する装置の製造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る。一例として、半導体デバイス、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）基板等の製造においては、かかるフォトエッチングが繰り返されるため、主としてポジ型レジストが多用される。
【０００３】
ポジ型レジストの現像液材料としては、リン酸ソーダ、力性ソーダ、ケイ酸ソーダ、又は、これらと他の無機アルカリ等との混合物から成る無機アルカリ水溶液が挙げられる。また、アルカリメタルの汚染が心配される場合には、メタルを含まないアミン系の有機アルカリ水溶液、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液、トリメチルモノエタノールアンモニウムハイドロオキサイド（コリン）水溶液等が用いられている。後者のなかでは、２．３８％濃度のＴＭＡＨ水溶液が多く用いられている。また、これらの材料から調製された現像液は、スプレー方式、スピンコーター方式あるいはディップ方式等の現像装置で大量に使用されている。
【０００４】
フォトレジスト用の現像液は、現像工程に合わせて最高の解像力、パターニングの切れ（鋭敏さ）、安定性及び高い歩留まりを得るために、その組成及び濃度は厳密に管理されなければならない。
【０００５】
特に、近年のパターニングの高密度化に伴って、パターニング幅の微細化が要求されている。例えば、半導体基板では０．１μｍレベル、フラットパネルディスプレイ基板では１μｍレベル、多層プリント基板では１０μｍレベルの線幅が要求されるようになってきた。また、低温多結晶シリコンＴＦＴ技術により、フラットパネルディスプレイ基板上に半導体回路を組み込むため１μｍ以下の線幅が要求されるようにもなってきた。
【０００６】
これに伴い、フォトレジストの実効感度のばらつきを小さくするため、現像液濃度の精度向上が強く望まれている。例えば、現像液濃度の管理範囲としては、所定濃度の±１／１０００以内が要求される。殊に、ＴＭＡＨ水溶液の場合、所定濃度の±１／２０００以内（より具体的には、２．３８０±０．００１重量％）が要求される。
【０００７】
さらに、各現像液は、パターニング欠陥を無くすため、現像液１ｍｌ中に０．１μｍ以上のパーティクル（微粒子）が１０個以下といったパーティクルの非常に少ないものが要求される。またさらに、近年、現像液の使用量は、基板の大型化、大量生産化により更に膨大になってきた。
【０００８】
このように、現像液濃度の精度向上、及びパーティクルレスが切望されると共に、大量製造及び低コスト化に対応することが強く望まれている。
【０００９】
しかし、従来においては、現像液は半導体デバイス等の製造工場で、その組成及び濃度を調整した上で用いることは、設備及び運転コストの面のみならず、組成及び濃度を十分に管理する観点から、きわめて困難であった。
【００１０】
このことから、半導体デバイス等の製造工場（以下、「使用側」という。）では、専ら現像液メーカ（以下、「供給側」という。）で組成及び濃度を調整した現像液を使用せざるを得なかった。
【００１１】
この場合、供給側において、所定の組成に調合した現像原液を純水で希釈し、所望の濃度に調整した現像液を容器に充填し、かかる調製済みの現像液を使用側に供給する方法が採られる。
【００１２】
このとき、現像原液の希釈倍率は、液組成及び原液濃度、現像対象であるポジ型レジスト等の種類、使用目的等によって種々異なり、通常は８〜４０倍程度である。よって、供給側で調製した現像液の量は希釈倍率に応じて大幅に増大し、この現像液を使用側へ運搬するための容器の準備、容器への充填作業並びに運搬コストが膨大となってしまう。その結果、これらの費用が現像液コストのうち相当な割合を占めてしまうといった問題があった。
【００１３】
また、供給側で調製した現像液が使用側で使用されるまでには運搬及び保管に相応の期間を要し、この間に現像液が劣化するという問題点もあった。さらに、現像液が空気中の炭酸ガスを吸収し易いため、使用側に希釈装置を設置しても、希釈操作中や希釈された現像液の貯留中に炭酸ガスの吸収による濃度変化が生じてしまうといった問題もあった。これも、現像液の希釈が半導体デバイス製造工場等の使用側で行われなかった理由の一つに挙げられる、
【００１４】
ところで、これら問題の解決を図るべく、日本国特許第２７５１８４９号公報には、フォトレジスト用アルカリ系現像原液と純水とを受け入れて所定時間強制攪拌する攪拌槽と、その攪拌槽内の混合液の一部を抜き出しその導電率を測定したのち攪拌槽内に戻す導電率測定手段と、導電率測定手段からの出力信号に基づいて攪拌槽に供給されるフォトレジスト用アルカリ系現像原液又は純水のいずれか一方の流量を制御する制御手段と、攪拌槽からの混合液を受け入れて貯留する貯留槽と、攪拌槽及び貯留槽を窒素ガスでシールする窒素ガスシール手段とを備える現像液の希釈装置が開示されている。そして、この装置は、使用側において現像原液と純水とを混合し、現像液を調製することを可能にするものである。
【００１５】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし、本発明者らは、微細化・薄層化が進む半導体デバイス等の電子回路基板の製造からの要求に照らして上記従来の装置について詳細に検討を行ったところ、得られる現像液中のアルカリ濃度の精度及びパーティルク濃度は必ずしも満足のいくものではなく、更なる高精度及びパーティクルレスといった品質の向上が熱望されていることが明らかとなった。
【００１６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、使用側において、現像原液から所望濃度の現像液を精度よく且つ迅速に製造することができると共に、製造された現像液の組成及び濃度を精度よく管理することが可能な精製現像液製造装置及び精製現像液製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による精製現像液製造装置は、微細加工が施された電子回路が形成される加工設備に管路を介して接続されており、その加工設備で用いられるアルカリ系現像液が製造される装置であって、現像原液と純水とが供給され且つ攪拌されてアルカリ系現像液が調製される調製槽と、調製槽内のアルカリ系現像液のアルカリ濃度を測定する第一アルカリ濃度測定手段と、第一アルカリ濃度測定手段による測定値に基づいて、調製槽への現像原液の供給量及び純水の供給量のうち少なくともいずれか一方を調整する液供給制御手段と、調製槽からのアルカリ系現像液が供給され且つそのアルカリ系現像液のアルカリ濃度を平準化する平準化槽と、アルカリ系現像液を調製槽から平準化槽へ送給し、調製槽におけるアルカリ系現像液の液面レベル、及び平準化槽におけるアルカリ系現像液の液面レベルを調整する液送給・液面レベル制御手段とを備え、液送給・液面レベル制御手段は、アルカリ系現像液が調製槽から平準化槽へ自然送液され、且つ、調製槽及び平準化槽に接続された連通管を有するものである。
【００１８】
このように構成された現像液製造装置においては、調製槽内で現像原液が純水で希釈され現像液が調製される。このとき、調製槽内の現像液成分であるアルカリの濃度が実測され、これらに基づいて、液供給制御手段によって現像液が所望の濃度となるように液性が調整される。よって、簡易且つ迅速な濃度調製が行われると共に、濃度管理を精度よく実施できる。
【００１９】
また、調製槽で得られるアルカリ現像液は、不可避的に生じ得るアルカリ濃度の僅かな誤差を有する傾向にある。これに対し、本発明では、調製槽内のアルカリ現像液が平準化槽に移送され、平準化槽においてアルカリ濃度が平準化される。これにより、現像液中のアルカリ濃度の精度が一層高められる。
【００２０】
そして、このように所望濃度に調製された現像液が、管路を介して加工設備に供給され得るので、別途の保管・輸送コストが不要となる。更に、加工設備に接続した管路を含めて、現像液調製装置を実質的な大気封止系とすれば、現像液が大気中の炭酸ガス等を吸収することに起因する現像液の劣化が抑止され得る。
【００２１】
また、本装置においては、連通管によって、調製槽及び平準化槽のそれぞれの液面レベルが、水頭圧力差によって略同レベルに調整されると共に、その際に、液流の乱れや異物の混入を有効に抑えることが可能となる。
【００２２】
具体的には、平準化槽が、その平準化槽内のアルカリ系現像液のアルカリ濃度を測定する第二アルカリ濃度測定手段を備えるものであると好ましい。
【００２３】
より具体的には、平準化槽が、その平準化槽内のアルカリ系現像液を攪拌する攪拌機構を備えるものである。
【００２４】
更に具体的には、平準化槽が、その平準化槽内のアルカリ系現像液を濾過する濾過機構を備えるものである。
【００２５】
さらに、平準化槽内のアルカリ系現像液を調製槽に還流送給する還流送給用管路を備えることが望ましい。
【００２６】
またさらに、平準化槽と加工設備との間に設置されており、アルカリ系現像液が貯留される貯留槽を備えても好ましい。
【００２７】
さらにまた、調製槽を複数有するものであっても有用である。
【００２８】
或いは、調製槽と平準化槽とが一体に構成されていても構わない。
【００２９】
加えて、調製槽及び平準化槽を湿り窒素ガスでシールする湿り窒素ガスシール手段を備えると好適である。
【００３０】
より好ましくは、アルカリ系現像液に含まれる溶存ガスを除去する溶存ガス除去手段を備えるものである。
【００３１】
また、加工設備に供給される前の状態におけるアルカリ系現像液に含まれる微粒子数を測定する微粒子数測定手段を備えると更に有用である。
【００３２】
特に好ましくは、第一アルカリ濃度測定手段が、導電率計、超音波濃度計、液体密度計及び自動滴定装置のうち少なくともいずれか一種であることが望ましい。
【００３３】
同様に、第二アルカリ濃度測定手段が、導電率計、超音波濃度計、液体密度計及び自動滴定装置のうち少なくともいずれか一種であることが望ましい。
【００３４】
また、本発明による精製現像液製造方法は、微細加工の施された電子回路を形成する加工工程に管路を介して供給されるアルカリ系現像液を製造する方法であって、現像原液と純水とを攪拌して調整槽内でアルカリ系現像液を調製する工程と、アルカリ系現像液のアルカリ濃度を測定する工程と、アルカリ系現像液のアルカリ濃度測定値に基づいて、アルカリ系現像液を調製する工程への現像原液の供給量及び純水の供給量のうち少なくともいずれか一方を調整する工程と、アルカリ系現像液を調整する工程で得られたアルカリ系現像液のアルカリ濃度を平準化槽内で平準化する工程と、アルカリ系現像液を調整する工程におけるアルカリ系現像液の液面レベル及びアルカリ系現像液を平準化する工程におけるアルカリ系現像液の液面レベルを、前記調整槽及び前記平準化槽に接続された連通管を介して前記調整槽から前記平準化槽へアルカリ系現像液を自然送液することにより調整する工程とを備えることを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００３６】
図１は、本発明による現像液製造装置の第１実施形態の構成を模式的に示す系統図である。精製現像液製造装置１００は、現像原液が貯留される現像原液タンク１０１及び純水供給系が接続された調製槽１０５、及び、この調製槽１０５に連設された平準化槽１０８を備えるものである。現像原液タンク１０１には、現像原液が貯留されており、図示しない液面計の指示値に基づいて、流量調節弁を有する管路１０９を通して現像原液タンク１０１内に現像原液が補給されるようになっている。
【００３７】
また、現像原液タンク１０１には、流量調節弁１２３及びポンプ１１１を有する管路１１０が接続されており、この管路１１０は、ラインミキサ１０４を有し且つ純水供給系に連結された純水供給配管１０２におけるラインミキサ１０４よりも上流側に接続されている。現像原液タンク１０１内の現像原液は、管路１１０からポンプ１１１の運転により、流量調節弁１２２及びポンプ１１２を有する純水供給配管１０２内で、ポンプ１１２の運転によって供給される純水と合流し、ラインミキサ１０４によって更に混合されたのち、調製槽１０５に送給される。
【００３８】
さらに、純水供給配管１０２からは、流量調節弁１２１及びポンプを有し且つ調製槽１０５に接続された純水供給配管１０３が分岐しており、純水を単独で調製槽１０５内へ供給できるようにされている。
【００３９】
ここで、本発明で用いられる現像原液としては、例えば、リン酸ソーダ、力性ソーダ、ケイ酸ソーダ、又は、これらと他の無機アルカリ等との混合物から成る無機アルカリ水溶液が挙げられる。また、アルカリメタルの汚染が心配される場合には、メタルを含まないアミン系の有権アルカリ水溶液、ＴＭＡＨ水溶液、コリン水溶液等が有用である。
【００４０】
また、本発明において用いられる純水は、アルカリ系現像液を必要とする電子回路基板の製造工場等において使用される純水であればよい。かかる製造工場等においては、多量の純水を必要とすることから純水製造装置は必置とされる傾向にある。従って、本発明において必要なアルカリ系現像液の製造用の純水は、供給側において比較的容易に入手し得る。また、アルカリ系現像液には、必要に応じて添加剤を適宜添加してもよい。このような添加剤としては、例えば、界面活性剤等が挙げられる。さらに、添加剤を添加する場合には、添加剤タンクを設けてもよい。
【００４１】
一方、調製槽１０５は、攪拌手段１２６（攪拌機構）を備えると共に、液供給制御手段１０７を有する制御系に接続されたアルカリ濃度測定手段１０６（第一アルカリ濃度測定手段）を有している。
【００４２】
攪拌手段１２６は、ラインミキサ１０４から送られてきた現像原液及び純水の混合液を強制的に攪拌するためのものである。ここで、混合液の攪拌方法としては、例えば、攪拌翼による攪拌、調製槽１０５内の混合液を循環させる循環攪拌が挙げられる。更には、循環攪拌の際に、循環液を再び調製槽１０５内に吐出するためのノズルの吐出方向を、混合液が調製槽１０５の内周方向に回転するように配置すれば、噴流回転攪拌を行うことができる。攪拌手段１２６は、このようないずれかの攪拌方法を実現できるものである。
【００４３】
また、アルカリ濃度測定手段１０６は、調製槽１０５内のアルカリ系現像液のアルカリ濃度を実測・管理するためのものである。アルカリ濃度測定手段１０６としては、例えば、導電率計、超音波濃度計、液体密度計、又は自動滴定装置等が挙げられる。これらは、いずれが採用されてもよいが、なかでも、導電率計を用いることが好ましい。この場合、予め設定された基準温度におけるアルカリ系現像液の導電率とアルカリ系現像液の濃度との関係及び基準温度付近におけるアルカリ系現像液の導電率の温度係数を求めておけば、所望濃度の現像液を精度よく且つ簡便に製造することが可能となる。
【００４４】
なお、アルカリ濃度測定手段１０６は、図１に示す如く調製槽１０５の外部に設けられてもよく、調製槽１０５内のアルカリ系現像液のアルカリ濃度を直接測定することができるように、その電極部が調製槽１０５内に配置されるように設けられても好ましい。
【００４５】
さらに、液供給制御手段１０７は、アルカリ濃度測定手段１０６からの実測信号に基づいて調製槽１０５に供給される現像原液及び純水のうち少なくともいずれか一方の供給量を制御するものである。具体的には、最初のアルカリ系現像液の調製時、アルカリ系現像液が使用されて減少した際のアルカリ系現像液の再調製時において、調製槽１０５に供給すべき現像原液及び純水のうち少なくともいずれか一方の供給量を制御するものである。また、液供給制御手段１０７は、流量調節弁１２１，１２２，１２３に接続されている。
【００４６】
他方、平準化槽１０８は、流量調節弁が設けられた管路１１３、及び、管路１１８に接続され流量調節弁１２４を有する管路１１５（還流送給用管路）を介して調製槽１０５に接続されると共に、管路１１８によって加工設備に接続されている。この管路１１８は、ポンプ１２０、フィルタ１２９（濾過機構）、微粒子数測定手段１１９、流量調節弁１２８及び溶存ガス除去手段１２５を有するものである。また、流量調節弁１２４，１２８は、上述した液供給制御手段１０７に接続されている。
【００４７】
管路１１８におけるポンプ１２０の後段に設けられたフィルタ１２９は、アルカリ系現像液に混入した微粒子（パーティクル）成分を除去するためのものである。すなわち、平準化槽１０８から送給されるアルカリ系現像液には、ポンプ１２０の駆動や配管系に起因する微粒子、現像原液に由来する微粒子、装置系外からのダスト（無機物質又は有機物質）に起因する微粒子等が混入する可能性がある。
【００４８】
このようなアルカリ系現像液中の微粒子は、加工設備における電子回路基板等の現像時に現像不具合の原因となり得る。こうなると、パターニング欠陥等が生じるおそれがある。よって、電子回路基板の現像工程に用いられるようなアルカリ系現像液に対しては、通常、アルカリ系現像液１ｍｌ中に０．１μｍ以上のパーティクルが１０個以下という制限（管理値）が要求される。したがって、フィルタ１２９の濾材としては、かかる基準を担保し得る濾過能を有するものが適宜選択され、例えば、織布・不織布及び濾過膜が挙げられる。
【００４９】
さらに、フィルタ１２９の後段に設けられた微粒子数測定手段１１９は、アルカリ系現像液に含まれる微粒子数を測定するためのものである。上記の如く、平準化槽１０８から送給されるアルカリ系現像液に含まれる微粒子の大部分は、フィルタ１２９によって除去され得る。微粒子数測定手段１１９は、こうして濾過されたアルカリ系現像液中の微粒子濃度が管理値を満たすか否かを判断するためのものである。
【００５０】
ここで、フィルタ１２９を通過しても所定の管理値を上回る微粒子を含むアルカリ系現像液は、管路１１５を通して平準化槽１０８に返送され、管路１１８を経てフィルタ１２９によって再び濾過される。これにより、アルカリ系現像液中の微粒子濃度を確実に一定値以下に抑えることができる。
【００５１】
またさらに、流量調節弁１２８の後段に設置された溶存ガス除去手段１２５は、アルカリ系現像液中に含まれる溶存気体（ガス）を加工設備の前段において除去するためのものである。アルカリ系現像液には、一般に酸素ガス、窒素ガス等の気体が溶存し得る。これらの気体がアルカリ系現像液に溶存していると、アルカリ系現像液を電子回路基板の製造工程で使用する際に気泡を発生し、現像液の現像機能が低下してしまう傾向にある。よって、溶存ガス除去手段１２５によって、かかる溶存気体（ガス）を除去することが好ましい。
【００５２】
ここで、溶存ガス除去手段１２５としては、アルカリ系現像液に溶存する気体を除去することができるものであれば、特に制限されず、例えば、減圧効果により液中の溶存ガスを気化させて除去する装置、気液分離膜を用いた脱ガス装置等が挙げられる。
【００５３】
また、平準化槽１０８には、アルカリ濃度測定手段１０６と同等のアルカリ濃度測定手段１１４（第二アルカリ濃度測定手段）が設置されている。アルカリ濃度測定手段１１４は、上述した液供給制御手段１０７に接続されている。さらに、平準化槽１０８は、管路１１０及び純水供給配管１０２から分岐し且つ流量調節弁及びポンプを有する管路を介して、それぞれ現像原液タンク１０１及び純水供給系に接続されている。
【００５４】
またさらに、調製槽１０５及び平準化槽１０８には、窒素ガス及び純水が供給される湿り窒素ガスシール手段１１６が管路１１７を介して接続されている。同様に、現像原液タンク１０１も、管路１１７からの分岐管によって湿り窒素ガスシール手段１１６に接続されている。
【００５５】
前述したようにアルカリ系現像液が外気（大気）と接触すると、空気中の酸素ガス、炭酸ガス等を吸収し又はそれらと反応し、その性質（液性）が劣化し得る。他方、乾燥窒素ガスは、アルカリ系現像液とは実質的に反応しない。しかし、乾燥窒素ガスとアルカリ系現像液が接触すると、アルカリ系現像液中の水分が蒸発し、液中アルカリ濃度の上昇を招いてしまう。
【００５６】
これに対し、湿潤な窒素ガスが得られる湿り窒素ガスシール手段１１６に接続された調製槽１０５及び平準化槽１０８の内部は、管路１１７を介して湿り窒素ガスによって封止（シール）されるので、上述したようなアルカリ系現像液の液性劣化やアルカリ濃度上昇が有効に防止される。また、現像原液タンク１０１も同様に湿り窒素ガスによって封止されるので、現像原液の液性劣化やアルカリ濃度上昇が有効に防止される。ここで、湿り窒素ガスの具体的な条件としては、例えば、その圧力を１００〜２００ｍｍＡｑ程度に維持することが挙げられる。
【００５７】
このように構成された精製現像液製造装置１００を用いた本発明による精製現像液製造方法の一例について以下に説明する。まず、調製槽１０５が空の建浴時においては、図示しない液面計が‘空’であることを検出する。その後、その液面計からの指示信号によりポンプ１１１及びポンプ１１２を稼動させ、調製槽１０５に現像原液及び純水から成る混合液を送給する。次いで、この混合液を攪拌手段１２６により攪拌し、その状態でのアルカリ濃度を略均一化させる。それと共に、混合液のアルカリ濃度をアルカリ濃度測定手段１０６によって測定する。
【００５８】
このアルカリ濃度の測定値信号は、アルカリ濃度測定手段１０６から出力され、液供給制御手段１０７へ入力される。液供給制御手段１０７は、この測定信号に基づいて、所望濃度のアルカリ系現像液を調製するために調製槽１０５に供給すべき現像原液及び／又は純水の供給量を算出する演算を行う。
【００５９】
次いで、この算出結果を示す信号が、液供給制御手段１０７から流量調節弁１２１，１２２，１２３の少なくともいずれか一つに送信され、その指示に応じて所定の流量調節弁が所定の開度で一定時間開放される。これにより、現像原液及び純水のうち少なくともいずれか一方の所定量が調製槽１０５に供給され、所望濃度のアルカリ系現像液が調製される。
【００６０】
このようにして、連続方式或いはバッチ方式によって調製槽１０５でアルカリ系現像液が調製される。次に、このアルカリ系現像液を、管路１１３を通して平準化槽１０８へ送給する。調製槽１０５で調製されたアルカリ系現像液は、アルカリ濃度測定手段１０６によってそのアルカリ濃度が管理されているが、調製時毎に不可避的に所望濃度に対する多少の誤差を生じ得る。平準化槽１０８は、この誤差を可能な限り最小化してアルカリ濃度の一層精確な管理を行うためのものである。
【００６１】
具体的には、アルカリ濃度測定手段１１４による測定の結果、平準化槽１０８内のアルカリ系現像液のアルカリ濃度が所望濃度と誤差の許容量を超えて異なる場合、平準化槽１０８内のアルカリ系現像液は、管路１１５を通して調製槽１０５に還流送給される。こうして調製槽１０５に還流送給されたアルカリ系現像液は、調製槽１０５において、再度、アルカリ濃度が所望値に調整され、管路１１３を通して平準化槽１０８に再送給される。
【００６２】
アルカリ系現像液の濃度の管理範囲としては、例えば、所定濃度の±１／１０００以内が要求される。特に、先述のＴＭＡＨ水溶液の場合には、所定濃度の±１／２０００以内（２．３８０±０．００１重量％）が要求される傾向にある。
【００６３】
或いは、平準化槽１０８において、調製槽１０５と同等の濃度調整を行ってもよい。具体的には、アルカリ濃度測定手段１１４からの測定信号が液供給制御手段１０７に送出され、この測定値信号の基づいて実測されたアルカリ濃度と所望濃度との差異を算出し、調製槽１０５に供給すべき現像原液及び／又は純水の供給量を算出する演算を行う。次いで、この算出結果を示す信号に基づいて、所定の流量調節弁が所定の開度で一定時間開放される。これにより、現像原液及び純水のうち少なくともいずれか一方の所定量が平準化槽１０８に供給され、アルカリ濃度の平準化が行われる。これにより、調製槽１０５の機能が何らかのトラブルに見舞われて喪失するような事態が生じても、平準化槽１０８において調製槽１０５と同等の濃度調整を行うことができる。
【００６４】
なお、平準化槽１０８には、攪拌手段１２６と同様な攪拌手段（第二攪拌手段）を設けても好ましい。こうすれば、平準化槽１０８内のアルカリ系現像液のアルカリ濃度をより速やかに平準化することができる。アルカリ系現像液の攪拌方法としては、前述した調製槽１０５内における混合液に対するのと同様な手法、つまり、撹絆翼による攪拌、平準化槽１０８内のアルカリ系現像液を循環させる循環攪拌、又は、循環攪拌の際に循環液を再び平準化槽１０８内に吐出するためのノズル１２７の吐出方向が、アルカリ系現像液が平準化槽１０８の内周方向に回転する力を加えられるように配置される噴流回転攪拌が挙げられる。これらは適宜選択して採用することができ、アルカリ系現像液の発泡等を考慮すれば、循環攪拌又は噴流回転攪拌を用いることが好ましい。
【００６５】
次に、アルカリ濃度が平準化されたアルカリ系現像液を、管路１１８へ流通させる。アルカリ系現像液は、この間に、フィルタ１２９により微粒子成分が十分に除去され、微粒子数測定手段１１９によってパーティクル濃度が適正値を満たすように監視される。そして、溶存ガス除去手段１２５によって、含有気体が除去された後、精製現像液として加工設備へ送給される。なお、この際、平準化槽１０８におけるアルカリ濃度の平準化を考慮すると、循環濾過が好ましい。
【００６６】
こうしてアルカリ系現像液が加工設備へ送られると、平準化槽１０８内の液量が減少する。そのアルカリ系現像液の減少量を補い、平準化槽１０８内の液量を略一定に保つために、調製槽１０５からは新たにアルカリ濃度の調製されたアルカリ系現像液が管路１１３を通して平準化槽１０８へ送給される。これにより、調製槽１０５及び平準化槽１０８の液面レベルが略一定に保たれる。つまり、管路１１３は、液送給・液面レベル制御手段として機能し得る。
【００６７】
ここで、この液送給・液面レベル制御手段としては、アルカリ系現像液が調製槽１０５においてバッチ式で調製される場合には、例えば、調製槽１０５から平準化槽１０８へアルカリ系現像液を送給する管路１１３に図示しないポンプのような液を強制的に送給する手段を設けたものが挙げられる。
【００６８】
一方、アルカリ系現像液が調製槽１０５において連続式で調製される場合には、上記バッチ式の場合と同様にポンプ等の液を強制的に送給する手段を有する管路、又は、調製槽１０５から平準化槽１０８にアルカリ系現像液を自然送液する連通管等を挙げることができる。ここで、「連通管」とは、調製槽１０５と平準化槽１０８との間を、ポンプ等の機械的手段を備えることなく単に連通する管路である。この意味において、図示の管路１１３は、液送給・液面レベル制御手段としての連通管を構成する。
【００６９】
このような連通管を用いると、平準化槽１０８内のアルカリ系現像液が減少すれば、調製槽１０５と平準化槽１０８との水頭圧力差によって調製槽１０５内のアルカリ系現像液が自然に平準化槽１０８に送給され、調製槽１０５と平準化槽１０８との液面が略一定に保たれる。
【００７０】
また、ポンプ等を用いて調製槽１０５からアルカリ系現像液を強制的に平準化槽１０８へ送給する際に液流の乱れによる発泡及びポンプ駆動により発生するダスト等の異物混入といった問題が生じることが予想される場合には、このような連通管を用いることが好ましい。
【００７１】
このように構成された精製現像液製造装置１００、及びそれを用いた精製現像液製造方法によれば、要求が極めて厳しい上記のような濃度管理を十分に実現することができる。また、濃度調整のための演算／制御は、制御系による自動制御によって行われるため、時間的なロスが少なく、アルカリ系現像液の迅速な濃度調整が可能となる。
【００７２】
さらに、上述した調製槽１０５及び平準化槽１０８における濃度調整を実施できるので、要求される濃度のアルカリ系現像液を加工設備が設けられた使用側において簡便に且つ従来に比してより精度よく製造することが可能となる。
【００７３】
またさらに、現像原液及び調製時のアルカリ系現像液の液性劣化やアルカリ濃度変動が防止され、アルカリ濃度が平準化されたアルカリ系現像液が管路１１８を通して大気から封止された状態で加工設備に送給されるので、極めて良好な管理状態にあるアルカリ系現像液を必要の都度供給することが可能となる。
【００７４】
図２は、本発明による精製現像液製造装置の第２実施形態の構成を模式的に示す系統図である。精製現像液製造装置２００は、調製槽１０５及び平準化槽１０８が一体に構成されていること以外は、図１に示す精製現像液製造装置１００と同等の機能を奏するように構成されたものである。さらに、図３は、かかる一体化された調製槽１０５及び平準化槽１０８の外形を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、両者は共に円筒状を成しており、調製槽１０５が平準化槽１０８の内部に同軸状に配置されたいわゆる二重円筒構造が構成されている。
【００７５】
かかる一体構成により、アルカリ系現像液の高度な製造・管理機能を阻害することなく、加工設備の付帯設備たる精製現像液製造装置２００の小型化が可能となり、近年、殊に要求が高まっている加工設備全体の小型化に対応することができる。
【００７６】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、精製現像液製造装置１００，２００が、平準化槽１０８と加工設備との間に配置された図示しない貯留槽を備えても好適である。かかる貯留槽は、平準化槽１０８から送給されるアルカリ系現像液を貯留するためのものであり、ポンプ等の送液手段を有する管路又は上述したような連通管を介して平準化槽１０８に接続される。
【００７７】
このような貯留槽を備えると、平準化槽１０８において平準化されたアルカリ系現像液のアルカリ濃度を、より一層均一化することが可能となる。よって、加工設備へ送給されるアルカリ系現像液のアルカリ濃度の調整精度をより一層向上できる。また、調製済みのアルカリ系現像液の貯留量を増大できるので、電子回路等の加工設備におけるアルカリ系現像液の使用量の大幅な増加に即時に対応することができる。また、それのみならず、調製槽１０５及び／又は平準化槽１０８の保守（メンテナンス）時において、加工設備を停止することなく稼動させることが可能となる。
【００７８】
また、調製槽１０５を複数備えてもよい。調製槽１０５において調製されるアルカリ系現像液は、アルカリ濃度測定手段１０６によってそのアルカリ濃度が適正範囲に管理されるが、先述の如く、調製毎に所望濃度に対して多少の誤差が生じ得る。
【００７９】
これに対し、複数の調製槽１０５で調製されたアルカリ系現像液を一度に平準化槽１０８に送給すれば、各々の調製槽１０５で生じたアルカリ濃度の誤差によるばらつきが、平準化槽１０８内で打ち消され、アルカリ濃度を速やかに平均化することができる。また、多重化により、例えば、複数の調製槽１０５のうちのいずれかが、故障、点検等のために稼動できなくなった場合にも、他の調製槽１０５が稼動することでアルカリ系現像液の製造を中断することなく継続できる利点がある。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の精製現像液製造装置及び精製現像液製造方法によれば、電子回路基板等の加工設備のような使用側において、現像原液から所望濃度の現像液を非常に精度よく且つ迅速に製造することができると共に、製造された現像液の組成及び濃度を極めて精度よく管理することが可能となる。また、近年の市場の要求に伴う高精度に管理されたアルカリ系現像液を、その加工設備及び製造工程に迅速に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による現像液製造装置の第１実施形態の構成を模式的に示す系統図である。
【図２】本発明による現像液製造装置の第２実施形態の構成を模式的に示す系統図である。
【図３】図２に示す一体化された調製槽及び平準化槽の外形を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１００，２００…精製現像液製造装置、１０１…現像原液タンク、１０５…調製槽、１０６…アルカリ濃度測定手段（第一アルカリ濃度測定手段）、１０７…液供給制御手段、１０８…平準化槽、１１４…アルカリ濃度測定手段（第二アルカリ濃度測定手段）、１１６…窒素ガスシール手段、１１８…管路、１１９…微粒子数測定手段、１２５…溶存ガス除去手段、１２６…攪拌手段（攪拌機構）、１２９…フィルタ（濾過機構）。

Claims

微細加工が施された電子回路が形成される加工設備に管路を介して接続されており、該加工設備で用いられるアルカリ系現像液が製造される装置であって、
現像原液と純水とが供給され且つ攪拌されて前記アルカリ系現像液が調製される調製槽と、
前記調製槽内の前記アルカリ系現像液のアルカリ濃度を測定する第一アルカリ濃度測定手段と、
前記第一アルカリ濃度測定手段による測定値に基づいて、前記調製槽への前記現像原液の供給量及び前記純水の供給量のうち少なくともいずれか一方を調整する液供給制御手段と、
前記調製槽からのアルカリ系現像液が供給され、該アルカリ系現像液のアルカリ濃度を平準化する平準化槽と、
前記アルカリ系現像液を前記調製槽から前記平準化槽へ送給し、該調製槽における該アルカリ系現像液の液面レベル、及び該平準化槽における該アルカリ系現像液の液面レベルを調整する液送給・液面レベル制御手段と、
を備え、
前記液送給・液面レベル制御手段は、前記アルカリ系現像液が前記調製槽から前記平準化槽へ自然送液され、且つ、該調製槽及び該平準化槽に接続された連通管を有するものである精製現像液製造装置。
前記平準化槽が、該平準化槽内の前記アルカリ系現像液のアルカリ濃度を測定する第二アルカリ濃度測定手段を備えるものである、請求項１に記載の精製現像液製造装置。
前記平準化槽が、該平準化槽内の前記アルカリ系現像液を攪拌する攪拌機構を備えるものである、請求項１又は２のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記平準化槽が、該平準化槽内の前記アルカリ系現像液を濾過する濾過機構を備えるものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記平準化槽内の前記アルカリ系現像液を前記調製槽に還流送給する還流送給用管路を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記平準化槽と前記加工設備との間に設置されており、前記アルカリ系現像液が貯留される貯留槽を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記調製槽を複数有するものである請求項１〜６のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記調製槽と前記平準化槽とが一体に構成されたものである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記調製槽及び前記平準化槽を湿り窒素ガスでシールする湿り窒素ガスシール手段を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記アルカリ系現像液に含まれる溶存ガスを除去する溶存ガス除去手段を備える、請求項１〜 9のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記加工設備に供給される前の状態における前記アルカリ系現像液に含まれる微粒子数を測定する、微粒子数測定手段を備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記第一アルカリ濃度測定手段が、導電率計、超音波濃度計、液体密度計及び自動滴定装置のうち少なくともいずれか一種である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
前記第二アルカリ濃度測定手段が、導電率計、超音波濃度計、液体密度計及び自動滴定装置のうち少なくともいずれか一種である、請求項２〜１２のいずれか一項に記載の精製現像液製造装置。
微細加工の施された電子回路を形成する加工工程に管路を介して供給されるアルカリ系現像液を製造する方法であって、
現像原液と純水とを攪拌して前記アルカリ系現像液を調整槽内で調製する工程と、
前記アルカリ系現像液のアルカリ濃度を測定する工程と、
前記アルカリ系現像液のアルカリ濃度測定値に基づいて、前記アルカリ系現像液を調製する工程への前記現像原液の供給量及び前記純水の供給量のうち少なくともいずれか一方を調整する工程と、
前記アルカリ系現像液を調整する工程で得られたアルカリ系現像液のアルカリ濃度を平準化槽内で平準化する工程と、
前記アルカリ系現像液を調整する工程における調整槽内のアルカリ系現像液の液面レベル、及び、前記アルカリ系現像液を平準化する工程における平準化槽内のアルカリ系現像液の液面レベルを、前記調整槽及び前記平準化槽に接続された連通管を介して前記調整槽から前記平準化槽へアルカリ系現像液を自然送液することにより調整する工程と、
を備える精製現像液製造方法。