JP6401580B2 - Analysis apparatus and analysis method - Google Patents
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Description
本発明は、分析装置、及び、分析方法に関する。 The present invention relates to an analysis apparatus and an analysis method.
従来より、分析対象液を気泡分離器で気泡を相対的に多く含む液と気泡を相対的に少なく含む液の2つに分離し、気泡を相対的に少なく含む液に対して所望の分析を行ったのちに、気泡を相対的に多く含む液と合流させる分析方法・装置が知られている。 Conventionally, an analysis target liquid is separated into two liquids containing a relatively large amount of bubbles and a liquid containing a relatively small amount of bubbles by a bubble separator, and a desired analysis is performed on a liquid containing a relatively small amount of bubbles. Analytical methods / apparatuses are known that merge with a liquid containing a relatively large amount of bubbles after being performed.
しかしながら、従来の方法では、分析結果におけるノイズの影響が十分に除去できなかった。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、測定精度をより向上できる分析装置及び分析方法を提供することを目的とする。 However, the conventional method cannot sufficiently remove the influence of noise in the analysis result. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an analysis apparatus and an analysis method that can further improve measurement accuracy.
本発明に係る続分析装置は、流入する液体を、気泡の量が相対的に少ない第1液、及び、気泡の量が相対的に多い第2液に分離する気泡分離器、
前記気泡分離器で分離された前記第1液を分析する分析器、
前記気泡分離器で分離された前記第2液を滴下する滴下器、
前記分析器から排出された第1液及び前記滴下器から排出された第2液を合流させる合流部、を備える。
The secondary analysis apparatus according to the present invention includes a bubble separator that separates an inflowing liquid into a first liquid having a relatively small amount of bubbles and a second liquid having a relatively large amount of bubbles,
An analyzer for analyzing the first liquid separated by the bubble separator;
A dropping device for dropping the second liquid separated by the bubble separator;
A merging unit that merges the first liquid discharged from the analyzer and the second liquid discharged from the dropping unit;
本発明に係る分析方法は、液体を気泡の量が相対的に少ない第1液、及び、気泡の量が相対的に多い第2液に分離する工程、
前記第1液を分析する工程、
前記第2液を滴下する工程、及び、
滴下後の第2液を、分析後の第1液と合流させる工程、を備える。
The analysis method according to the present invention includes a step of separating a liquid into a first liquid having a relatively small amount of bubbles and a second liquid having a relatively large amount of bubbles,
Analyzing the first liquid;
Dropping the second liquid; and
A step of joining the second liquid after dropping with the first liquid after analysis.
これらの発明によれば、脱泡された液体が分析されるので、気泡による分析の誤差を低減できる。また、第1液から分離された第2液が滴下された後に再び第1液と合流するので、第2液が第1液と異なる別の電流路を形成しないので、第2液により形成される電流路が分析結果に与える影響を抑制できる。 According to these inventions, since the defoamed liquid is analyzed, errors in analysis due to bubbles can be reduced. In addition, since the second liquid separated from the first liquid is added again after the second liquid is dropped, the second liquid does not form another current path different from the first liquid, and thus is formed by the second liquid. The influence of the current path on the analysis result can be suppressed.
ここで、前記気泡分離器は、上向き筒、下向き筒、及び、水平筒を有するT字管であることができ、前記液体が前記水平筒から流入し、前記第1液が前記下向き筒から排出され、前記第2液が前記上向き筒から排出されることができる。これによれば、簡易な構成で効率よく気泡の除去ができる。 Here, the bubble separator may be a T-shaped tube having an upward tube, a downward tube, and a horizontal tube, the liquid flows in from the horizontal tube, and the first liquid is discharged from the downward tube. Then, the second liquid can be discharged from the upward cylinder. According to this, bubbles can be efficiently removed with a simple configuration.
また、前記分析器は、前記液体中を流れる電流を計測するセンサを含むことができる。これによれば、特に分析結果の精度が向上する。 The analyzer may include a sensor that measures a current flowing in the liquid. According to this, the accuracy of the analysis result is particularly improved.
本発明によれば、測定精度をより向上できる分析装置、及び、分析方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the analyzer which can improve a measurement precision more and the analysis method are provided.
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の1実施形態に係る分析装置100のフロー図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart of an
この分析装置100は、現像液利用システムSからサンプリングした現像液を分析し、現像液利用システムSに戻す。
The
現像液利用システムSは、現像部S1、現像液回収部S2、及び、現像液再生部S3を有する。現像部S1は、現像液再生部S3から供給される現像液、例えば、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)水溶液により、レジストを溶解し、所望の形状のレジストを得る。 The developer utilization system S includes a developing unit S1, a developer collecting unit S2, and a developer regenerating unit S3. The developing section S1 dissolves the resist with a developer supplied from the developer regeneration section S3, for example, a TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution, and obtains a resist having a desired shape.
現像液回収部S2は、現像に使用した現像液を回収して貯留する。現像液再生部S3は、精密フィルタ処理等によって、現像液中の溶解レジストを除去し、濃度調整を行って、現像液を再生する。 The developer recovery unit S2 recovers and stores the developer used for development. The developer regeneration unit S3 removes the dissolved resist in the developer by precision filter processing or the like, adjusts the concentration, and regenerates the developer.
分析装置100は、主として、気泡分離器10、分析器20、滴下器30、及び、合流部40、を備える。
The
気泡分離器10は、現像液利用システムSの現像液再生部S3から供給される現像液を、相対的に気泡の少ない第1液、及び、相対的に気泡の多い第2液に分離する。第1液は、分析器20に、第2液は滴下器30に供給される。
The
具体的には、本実施形態の気泡分離器10は、上向き筒10C、下向き筒10B、及び、水平筒10Aを有するT字管である。水平筒10Aには、現像液再生部S3がポンプPを有するラインL0により接続されている。下向き筒10Bには、分析器20及び合流部40を経由して現像液再生部S3に戻るラインL1が接続されている。上向き筒10Cには、バルブV1及び滴下器30を有するラインL2が接続され、このラインL2は合流部40に接続されている。現像液再生部S3から水平筒10Aに供給される現像液は、下向き筒10Bから排出される第1液と、上向き筒10Cから排出される第2液とに分離される。
Specifically, the
各筒の内径は特に限定されないが、例えば、水平筒10Aの内径は6.0mm〜22.2mmとすることができる。また、下向き筒10B及び上向き筒10Cの内径は、6.0mm〜22.2mmとすることができる。
The inner diameter of each cylinder is not particularly limited. For example, the inner diameter of the
分析器20は、第1液中のTMAH濃度を測定する。具体的には、分析器20は、現像液の導電率を測定する導電率計(センサ)20Sと、測定された導電率及び予め定められた導電率−TMAH濃度の対応関係に基づいて濃度を取得するコンピュータ部20Cと、を有する。
The
導電率計20Sの形式は特に限定されない。例えば、図2の(a)に示すように、電磁誘導型の導電率計は、液が供給される容器V中に配置された巻線W1を有するトロイダルコイルC1、トロイダルコイルC1の巻線W1に交流電流を印加する電源PS1、トロイダルコイルC1により液に与えられる誘導電流iを検出するための巻線W2を有するトロイダルコイルC2、巻線W2に誘導される電圧を検出する検出器Dを備える。交流二電極型の導電率計は、図2の(b)に示すように、容器V中に配置された一対の電極E1、E2、これらの電極間に交流電圧を印加する電源PS1、これらの電極間に流れる電流を検出する検出器Dを有する。
The form of the
図1に戻って、滴下器30は、第2液を滴下する。図3に示すように、滴下器30は、容器32、及び、滴下管34を主として備える。容器32は、斜面部32S、及び、貯留部32R、及び、滴下管挿入部32Cを有する。滴下管挿入部32Cは、斜面部32Sの上方に形成されている。
Returning to FIG. 1, the dropping
滴下管挿入部32Cには、シール材36を介して、滴下管34が挿入されている。滴下管34の内側端は、斜面部32Sに面しつつ、斜面部32Sから離間されている。滴下管34の外側端は、ラインL2を介して気泡分離器10と接続されている。
A dripping
滴下管34の内径は、第2液を滴下できれば特に限定されないが、例えば、8.0〜22.2mmとすることができる。また、滴下管34と斜面部32Sとの距離も、第2液が滴下できる距離が確保されていれば良く、例えば、滴下管34の下端と斜面部32Sとの間の鉛直方向における最短距離は、10mm〜15mmとすることができる。
The inner diameter of the dripping
貯留部32Rは、斜面部32Sに滴下された現像液を貯留できるように、斜面部32Sの下端に接続されている。
The
斜面部32Sの傾斜の角度も、滴下された現像液を貯留部32Rに流下できる角度であれば良く、例えば、斜面部32Sの表面と水平面とのなす角度θは、1〜90°とすることができる。90°の場合には、斜面部32Sが存在せず、貯留部32Rに直接滴下されることになる。
The angle of inclination of the
滴下管34において、滴下管34、斜面部32Sは、ガラス、樹脂等の電気絶縁材料であることが好ましいが、金属材料でも実施は可能である。
In the dripping
滴下速度は、液が連続的に流下せずに滴下できる範囲であれば良く、例えば、30〜120滴/分とすることができる。 The dropping speed may be in a range where the liquid can be dropped without continuously flowing down, and can be, for example, 30 to 120 drops / min.
貯留部32Rの下端には、ラインL2が接続されている。
A line L2 is connected to the lower end of the
図1に戻って、合流部40は、ラインL1において、分析器20の下流側に設けられている。合流部40は、滴下器30から排出されてラインL2を介して供給される現像液を、ラインL1を流れる現像液と合流させる。合流部の形態に制限はない。
Returning to FIG. 1, the
続いて、このような分析装置100を用いた現像液の分析方法について説明する。
Next, a developer analysis method using such an
まず、ポンプPによりラインL0を介して現像液再生部S3から現像液を気泡分離器10に供給する。ラインL0を流れる現像液中には気泡が含まれる。気泡分離器10において現像液が下向きの第1液及び上向きの第2液に分岐するに当たり、現像液中の気泡はその浮力により上向きの第2液に多く含まれることになる。したがって、第1液は第2液に比べて気泡の量が相対的に少なくなる。このようにして、気泡の量が低減された第1液は、ラインL1を介して分析器20に供給され、分析器20は現像液の導電率を連続的に測定し、得られた導電率に基づいて、TMAHの濃度を連続的に取得する。第1液は、その後、ラインL1を介して現像液再生部S3に戻る。
First, the developer is supplied from the developer regenerating unit S3 to the
一方、第2液は、ラインL2を介して滴下器30に供給され、滴下管34から滴下される。滴下された現像液は、ラインL2を介して合流部40で、ラインL1に合流する。
On the other hand, the second liquid is supplied to the dropping
ラインL2を流れる第2液の流量は、バルブV1により調節できる。滴下器30で現像液が連続的に流下せずに滴下する範囲であれば、ラインL2を流れる第2液の流量は適宜調節できる。第2液の流量は、第1液の流量よりも少なくすることが通常である。
The flow rate of the second liquid flowing through the line L2 can be adjusted by the valve V1. The flow rate of the second liquid flowing through the line L2 can be adjusted as appropriate as long as the developer does not continuously flow down with the dropping
本実施形態によれば、気泡分離器10で脱泡された液体が分析器20で分析されるので、気泡による分析誤差を低減できる。また、気泡分離器10で第1液と分離された第2液が、滴下器30を経由して第1液と合流するので、気泡分離器10から合流部40までの間で第2液が電気的に絶縁される、すなわち、第2液が電流路を形成しない。したがって、気泡分離器10と合流部40との間に、ラインL1及びラインL2の電流経路が並列に存在することによって導電率計に引き起こされる誤差が抑制される。特に、2つの電流路があると、電気的ループによるノイズが生じる場合がある。さらに、気泡分離器10において生じた第2液を、ラインL1に合流させているので、現像液の無駄や、廃液処理などのコストも低減される。
According to the present embodiment, since the liquid degassed by the
本発明は、上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では、対象となる液体として現像液を採用しているが、滴下できる液体であればあらゆる液に適用可能である。特に、導電性を有する液体、例えば、水溶液が好ましい。液体の例は、レジスト剥離液、現像液、エッチング液等である。これらの液は、酸又はアルカリ成分を含む水溶液であることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the developer is used as the target liquid. However, the liquid can be applied to any liquid as long as it can be dropped. In particular, a liquid having conductivity, for example, an aqueous solution is preferable. Examples of the liquid are a resist stripping solution, a developing solution, an etching solution, and the like. These liquids can be aqueous solutions containing acid or alkali components.
また、上記実施形態では、導電率計を有しTMAHの濃度を測定する分析器20を採用しているが、液体中を流れる電流を測定するセンサを有する分析器であれば種々の分析器を採用することができる。例えば、導電率計を有しかつTMAH以外の他の濃度や特性を取得する分析計でも良いし、導電率計以外のセンサ、例えば、誘電率計等を有する分析器でもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、分析計の分析間隔も特に限定されず、分析間隔が数秒程度の連続的な分析でもよく、一日一回等の間欠的な分析でも良い。 Also, the analysis interval of the analyzer is not particularly limited, and the analysis interval may be continuous analysis of about several seconds, or intermittent analysis such as once a day.
また、上記実施形態では、斜面部及び滴下管を有する滴下器を採用しているが、液体を滴下して、液の導電路を分断して前記絶縁できる機構であればこれに限定されない。例えば、斜面部を有さなくても良いし、例えば、滴下管に代えて噴霧ノズルを採用して、霧状の液を滴下しても良い。 Moreover, in the said embodiment, although the dripping device which has a slope part and a dripping pipe is employ | adopted, it will not be limited to this as long as it is the mechanism which can dripping a liquid and can divide the conductive path of a liquid and can insulate. For example, it is not necessary to have a slope part, for example, it may replace with a dripping pipe | tube and may employ | adopt a spray nozzle and may drip mist-like liquid.
また、気液分離器も、T字管に限定されない。例えば、サイクロン式、又は、容器の回転により液体を回転運動させて液体に遠心力を作用させ、回転軸に対して外側に気泡が多い液を、回転軸に対して内側に気泡が少ない液を分離する装置などを使用出来る。 Further, the gas-liquid separator is not limited to the T-shaped tube. For example, a cyclone type or a liquid is rotated by rotating the container to apply a centrifugal force to the liquid, and a liquid with many bubbles on the outside with respect to the rotation axis and a liquid with few bubbles on the inside with respect to the rotation axis. A separation device can be used.
また、ラインL0の供給源も、現像液再生部に限定されず、あらゆる供給源とすることができる。 Further, the supply source of the line L0 is not limited to the developer regeneration section, and any supply source can be used.
また、分析装置は、分析計20内に供給される液体の温度を一定範囲に維持する温度調整部を有することもできる。
The analyzer can also include a temperature adjustment unit that maintains the temperature of the liquid supplied into the
また、合流部40の位置も分析器20の後であれば良く、例えば、現像液再生部S3等の現像液利用システムSを合流部としても良い。
Moreover, the position of the
(実施例)
図1に示すシステム及び分析装置を用いて、現像液(2.38wt%TMAH水溶液)のTMAH濃度の測定を行った。導電率計有する分析器を用い、予め定められたキャリブレーションデータにより、導電率のデータをTMAH濃度に換算した。
(Example)
The TMAH concentration of the developer (2.38 wt% TMAH aqueous solution) was measured using the system and analyzer shown in FIG. Using an analyzer having a conductivity meter, the conductivity data was converted to TMAH concentration using predetermined calibration data.
滴下器の滴下管の内径は8mm、滴下速度は約60滴/分、斜面部の角度θは7°とした。気泡分離器の各筒の内径は、いずれも8mmとした。現像液利用システムSとしては、実際の現像装置を用いた。現像液利用システムS内で現像を行わずに、所定の濃度の現像液を分析装置内でのみ循環させたため、現像液の濃度は変動しない。 The inner diameter of the dropping tube of the dropping device was 8 mm, the dropping speed was about 60 drops / minute, and the angle θ of the slope was 7 °. The inner diameter of each cylinder of the bubble separator was 8 mm. As the developer utilization system S, an actual developing device was used. Since the developer having a predetermined concentration is circulated only in the analyzer without performing development in the developer utilizing system S, the concentration of the developer does not vary.
(比較例)
滴下器30を利用せず、上向き筒10Cから排出された現像液をラインL2を介してそのまま合流部40に供給する以外は実施例と同様にした。
(Comparative example)
The same procedure as in the example was performed except that the developer discharged from the
実施例及び比較例の結果をそれぞれ、図4、図5に示す。比較例ではノイズが確認されたが、実施例ではノイズは確認されなかった。 The results of Examples and Comparative Examples are shown in FIGS. 4 and 5, respectively. Noise was confirmed in the comparative example, but no noise was confirmed in the example.
10…気泡分離器、10A…水平筒、10B…下向き筒、10C…上向き筒、20…分析器、30…滴下器、40…合流部、100…分析装置。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記気泡分離器で分離された前記第1液を分析する分析器、
前記気泡分離器で分離された前記第2液を滴下する滴下器、
前記分析器から排出された第1液及び前記滴下器から排出された第2液を合流させる合流部、を備え、
前記分析器は、前記液体中を流れる電流を測定するセンサを含む、分析装置。 A bubble separator that separates an inflowing liquid into a first liquid having a relatively small amount of bubbles and a second liquid having a relatively large amount of bubbles;
An analyzer for analyzing the first liquid separated by the bubble separator;
A dropping device for dropping the second liquid separated by the bubble separator;
E Bei confluence unit, for combining the second liquid discharged from the first fluid and the dropper discharged from the analyzer,
The analyzer includes an sensor that measures a current flowing in the liquid .
前記第1液を分析する工程、
前記第2液を滴下する工程、及び、
滴下後の第2液を、分析後の第1液と合流させる工程、を備え、
前記分析は前記第1液中を流れる電流を測定することを含む、分析方法。 Separating the liquid into a first liquid having a relatively small amount of bubbles and a second liquid having a relatively large amount of bubbles;
Analyzing the first liquid;
Dropping the second liquid; and
The second solution after dropping, the step of merging the first liquid after analysis, Bei give a,
The analysis method includes measuring an electric current flowing through the first liquid .
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