JP6736087B2 - Developer concentration monitoring device and developer management device - Google Patents
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Description
半導体や液晶パネルにおける回路基板の現像工程等でフォトレジスト膜を現像するために繰り返し使用される、アルカリ性を示す現像液の濃度監視装置、及び現像液管理装置、に関する。 The present invention relates to a concentration monitoring device for a developing solution exhibiting alkalinity and a developing solution management device which are repeatedly used for developing a photoresist film in a development process of a circuit board in a semiconductor or a liquid crystal panel.
半導体や液晶パネル等における微細配線加工を実現するフォトリソグラフィーの現像工程には、基板の上に製膜されたフォトレジストを溶解する薬液として、アルカリ性を示す現像液(以下、「アルカリ性現像液」という。)が用いられている。 In the development process of photolithography that realizes fine wiring processing in semiconductors, liquid crystal panels, etc., as a chemical solution that dissolves the photoresist formed on the substrate, a developing solution showing alkalinity (hereinafter referred to as “alkaline developing solution”). .) is used.
半導体や液晶パネル基板の製造工程では、近年、ウェハやガラス基板の大型化と配線加工の微細化及び高集積化が進められてきた。このような状況下、大型基板の配線加工の微細化、及び高集積化を実現すべく、アルカリ性現像液の主要成分の濃度をより一層高精度に測定して現像液を維持管理することが必要となってきている。 In the manufacturing process of semiconductors and liquid crystal panel substrates, in recent years, wafers and glass substrates have been increased in size, and wiring processing has been miniaturized and highly integrated. Under such circumstances, it is necessary to measure the concentration of the main components of the alkaline developer with even higher accuracy and maintain the developer in order to realize finer wiring processing and higher integration of large substrates. Is becoming.
従来のアルカリ性現像液の成分濃度の測定は、特許文献1に記載されているように、アルカリ性現像液のアルカリ成分の濃度(以下、「アルカリ成分濃度」という。)と導電率との間に良好な直線関係が得られること、及び、アルカリ性現像液に溶解したフォトレジストの濃度(以下、「溶解フォトレジスト濃度」という。)と吸光度との間に良好な直線関係が得られること、を利用したものであった。
As described in
しかし、アルカリ性現像液は空気中の二酸化炭素を吸収し炭酸塩を生じて劣化しやすい。また、アルカリ性現像液はフォトレジストの溶解によりフォトレジスト塩を生じ、現像処理に有効なアルカリ成分が消費される。そのため、繰返し使用されるアルカリ性現像液は、アルカリ成分ばかりでなく、フォトレジストや二酸化炭素も含む多成分系となっている。そして、それらの成分のそれぞれが異なる寄与度で現像性能に影響を及ぼしている。したがって、現像液の現像性能を高精度に維持管理するためには、これらの成分が現像性能に及ぼす影響をあわせて考慮した現像液管理が必要であった。 However, the alkaline developer absorbs carbon dioxide in the air to form a carbonate, which easily deteriorates. Further, the alkaline developer produces a photoresist salt by dissolution of the photoresist, and the alkaline component effective for the development process is consumed. Therefore, the alkaline developer used repeatedly is a multi-component system containing not only an alkaline component but also photoresist and carbon dioxide. Then, each of these components affects development performance with different contributions. Therefore, in order to maintain and manage the developing performance of the developing solution with high accuracy, it is necessary to manage the developing solution in consideration of the effects of these components on the developing performance.
このような問題を解決すべく、特許文献2には、現像液の超音波伝播速度、導電率及び吸光度を測定して、アルカリ濃度、炭酸塩濃度及び溶解樹脂濃度における超音波伝播速度と導電率と吸光度との予め作成された関係(マトリックス)に基づいて現像液のアルカリ濃度、炭酸塩濃度及び溶解樹脂濃度を検出し、測定された現像液のアルカリ濃度、炭酸塩濃度及び溶解樹脂濃度と、CD値(線幅)が一定の値となるような溶解能を発揮し得るアルカリ濃度と炭酸塩濃度と溶解樹脂濃度との予め作成された関係とに基づき、現像液原液の供給を制御してアルカリ濃度を調節する現像液調製装置、等が開示されている。
In order to solve such a problem, in
また、特許文献3には、現像液の屈折率、導電率、吸光度を測定して、それらの測定値から現像液中の炭酸系塩類濃度を取得する炭酸系塩類濃度測定装置、及び、この炭酸系塩類濃度測定装置と現像液中の炭酸系塩類濃度を制御する制御部とを備えるアルカリ現像液管理システム、等が開示されている。
Further, in
しかし、アルカリ性現像液の超音波伝播速度値や屈折率値は、多成分系であるアルカリ性現像液の液全体の性質を示す特性値である。このような液全体の性質を示す特性値は、一般に、その液に含まれる特定の成分の濃度のみと相関しているわけではない。このような液全体の性質を示す特性値は、通常、その液に含まれる各種成分の濃度のそれぞれに相関を有する。そのため、現像液の成分濃度をこのような液全体の性質を示す特性値の測定値から演算する場合において、ある特性値がある特定の成分濃度のみと相関する(例えば直線関係にある)として他の成分がその特性値に及ぼす影響を無視すると、当該特定成分の濃度を充分な精度をもって算出することができない、という問題があった。 However, the ultrasonic wave propagation velocity value and the refractive index value of the alkaline developing solution are characteristic values indicating the properties of the entire alkaline developing solution which is a multi-component system. The characteristic value indicating the property of the whole liquid is not generally correlated only with the concentration of the specific component contained in the liquid. The characteristic value indicating the property of the whole liquid usually has a correlation with each of the concentrations of various components contained in the liquid. Therefore, when the component concentration of the developing solution is calculated from the measured value of the characteristic value indicating the property of the whole solution, it is considered that a certain characteristic value correlates only with a certain specific component concentration (for example, has a linear relationship). There is a problem that the concentration of the specific component cannot be calculated with sufficient accuracy if the effect of the component on the characteristic value is ignored.
一方、現像液の特性値が現像液に含まれる各種成分の濃度の関数であるとして現像液の特性値の測定値から各成分濃度を算出する場合には、複数の特性値を測定したうえで、これらの特性値の測定値から各成分濃度を算出するための適切な演算手法を採用することが必要である。しかし、測定すべき特性値を適切に選択することと特性値の測定値から各成分濃度を精度よく算出できる適切な演算手法を見出すことは、いずれも非常に困難である。そのため、測定される特性値と演算手法が適切でなければ、各成分濃度を充分な精度をもって算出することができない、という問題があった。 On the other hand, when calculating the concentration of each component from the measured value of the characteristic value of the developing solution assuming that the characteristic value of the developing solution is a function of the concentration of various components contained in the developing solution, after measuring a plurality of characteristic values, It is necessary to adopt an appropriate calculation method for calculating the concentration of each component from the measured values of these characteristic values. However, it is very difficult to properly select the characteristic value to be measured and to find an appropriate calculation method that can accurately calculate the concentration of each component from the measured value of the characteristic value. Therefore, there is a problem that the concentration of each component cannot be calculated with sufficient accuracy unless the measured characteristic value and the calculation method are appropriate.
さらに、多成分系の液体では、一般に、ある成分の濃度は他の成分の濃度と互いに独立ではない。多成分系の液体では、ある成分の濃度が変化すると他の成分濃度も同時に変化するという相互関係がある。このことが、高精度な成分濃度の算出及び高精度な現像液管理をより困難なものとしている。 Moreover, in multi-component liquids, the concentration of one component is generally not independent of the concentration of another component. In a multi-component liquid, there is a mutual relationship that when the concentration of one component changes, the concentration of another component also changes at the same time. This makes highly accurate component concentration calculation and highly accurate developer management difficult.
加えて、現像液に吸収された二酸化炭素の濃度(以下、「吸収二酸化炭素濃度」という。)については、これと良好な相関を示す現像液の適当な特性値が知られておらず、従来は、吸収二酸化炭素濃度を精度よく測定することは困難であった。 In addition, regarding the concentration of carbon dioxide absorbed in the developing solution (hereinafter referred to as "absorbed carbon dioxide concentration"), suitable characteristic values of the developing solution showing a good correlation with this are not known, and It was difficult to accurately measure the absorbed carbon dioxide concentration.
また、特許文献2では、現像液の成分濃度を検出するために、予め現像液の成分濃度と超音波伝播速度などの特性値との相互関係(マトリックス)を取得しておくことが必要である。しかし、この場合、相互関係(マトリックス)が粗いと、成分濃度を精度よく算出することができない。成分濃度を精度よく算出するためには、演算に用いる現像液の特性値と成分濃度との相互関係(マトリックス)が充分稠密でなければならない。そのため、成分濃度の算出精度を高めようとすればするほど、予めより多くのサンプルを準備し、その成分濃度と現像液の特性値との相互関係を測定しておかなければならない。このような稠密な相互関係(マトリックス)を予め用意することは膨大な作業量であり、現像液の成分濃度の高精度測定を実現するうえでの問題となっていた。特に、現像液の濃度の変化を監視することが、現像液を管理する上で重要である。
Further, in
本発明は、上記の諸課題を解決すべくなされたものである。本発明は、多成分系である現像液の特性値から現像液の成分濃度を高精度に測定できるとともに、膨大な数量のサンプルの準備や予備測定を要せずに現像液の成分濃度を分析でき、現像液の濃度を監視できる濃度監視装置を提供すること、及び現像液の成分濃度をより一層精密に管理できる現像液管理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can accurately measure the component concentration of the developer from the characteristic value of the developer which is a multi-component system, and analyzes the component concentration of the developer without requiring preparation of a huge number of samples or preliminary measurement. It is an object of the present invention to provide a concentration monitoring device capable of monitoring the concentration of a developing solution, and to provide a developing solution management device capable of more precisely controlling the concentration of components of the developing solution.
前記目的を達成するための本発明は、以下のとおりである。 The present invention for achieving the above object is as follows.
(1)繰り返し使用される、アルカリ性を示す現像液の成分濃度と相関のある前記現像液の複数の特性値を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、前記演算部により算出された前記成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発する警報手段と、を備える現像液の濃度監視装置。 (1) Based on a plurality of measurement units that are repeatedly used and measure a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity, and the plurality of characteristic values measured by the measurement unit A multi-variate analysis method, an arithmetic unit for calculating the component concentration of the developing solution, and an alarm when at least one of the component concentrations calculated by the arithmetic unit is out of the set control range. A device for monitoring the concentration of the developing solution, comprising:
(2)繰り返し使用される、アルカリ性を示す現像液の成分濃度と相関のある前記現像液の複数の特性値を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、を備え、前記演算部により算出された前記成分濃度が設定された管理範囲を外れたときに警報を発する警報手段を、前記成分濃度ごとに備える、現像液の濃度監視装置。 (2) Based on a plurality of measurement units that are repeatedly used and measure a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity, and the plurality of characteristic values measured by the measurement unit And an alarm unit that issues an alarm when the component concentration calculated by the arithmetic unit is out of the set control range, by a multivariate analysis method. A device for monitoring the concentration of a developer, which is provided for each of the component concentrations.
(3)前記警報手段として、警報信号を発信する外部出力信号端子、警報音を発する警報装置、光を点灯又は点滅させる警告灯、警告を表示する表示装置、及び、接点の開閉を切り替えるリレー端子、のうちの少なくともいずれか一つを備える、(1)又は(2)に記載の現像液の濃度監視装置。 (3) As the alarm means, an external output signal terminal for transmitting an alarm signal, an alarm device for emitting an alarm sound, a warning light for lighting or blinking light, a display device for displaying a warning, and a relay terminal for switching the opening and closing of contacts. The developer concentration monitoring apparatus according to (1) or (2), comprising at least one of the following:
(4)繰り返し使用される、アルカリ性を示す現像液の成分濃度と相関のある前記現像液の複数の特性値を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、前記演算部により算出された前記成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発する警報手段と、前記測定部で測定される前記現像液の複数の特性値及び前記演算部で算出される前記現像液の成分濃度のうちから選択される管理対象項目の測定値又は算出値に基づいて、前記現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁に制御信号を発する制御部と、を備える現像液管理装置。 (4) Based on a plurality of measurement units that are repeatedly used and measure a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity, and the plurality of characteristic values measured by the measurement unit A multi-variate analysis method, an arithmetic unit for calculating the component concentration of the developing solution, and an alarm when at least one of the component concentrations calculated by the arithmetic unit is out of the set control range. An alarm means for emitting a plurality of characteristic values of the developing solution measured by the measuring section, and a measured value or a calculated value of a management target item selected from among the component concentrations of the developing solution calculated by the calculating section. And a control unit for issuing a control signal to a control valve provided in a conduit for feeding a replenisher to be replenished to the developer based on the above.
(5)前記警報手段として、警報信号を発信する外部出力信号端子、警報音を発する警報装置、光を点灯又は点滅させる警告灯、警告を表示する表示装置、及び、接点の開閉を切り替えるリレー端子、のうちの少なくともいずれか一つを備える、(4)に記載の現像液管理装置。 (5) As the alarm means, an external output signal terminal for transmitting an alarm signal, an alarm device for emitting an alarm sound, a warning light for lighting or blinking light, a display device for displaying a warning, and a relay terminal for switching the opening and closing of contacts. The developer management apparatus according to (4), comprising at least one of
(6)繰り返し使用される、アルカリ性を示す現像液の成分濃度と相関のある前記現像液の複数の特性値を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、前記測定部で測定される前記現像液の複数の特性値及び前記演算部で算出される前記現像液の成分濃度のうちから選択される管理対象項目の測定値又は算出値に基づいて、前記現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁に制御信号を発する制御部と、を備え、前記演算部により算出された前記成分濃度が設定された管理範囲を外れたときに警報を発する警報手段を、前記成分濃度ごとに備える、現像液管理装置。 (6) Based on a plurality of measurement units that are repeatedly used and measure a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity, and the plurality of characteristic values measured by the measurement unit A multi-variate analysis method for calculating a component concentration of the developer, a plurality of characteristic values of the developer measured by the measuring unit, and a component concentration of the developer calculated by the calculator. A control unit for issuing a control signal to a control valve provided in a pipe line for feeding a replenisher to be replenished to the developing solution, based on a measured value or a calculated value of a management target item selected from among them. A developing solution management apparatus, comprising alarm means for issuing an alarm when the component concentration calculated by the calculation unit is out of a set control range, for each component concentration.
(7)前記警報手段として、警報信号を発信する外部出力、警報音を発する警報装置、光を点灯又は点滅させる警告灯、警告を表示する表示装置、及び、接点の開閉を切り替えるリレー端子、のうちの少なくともいずれか一つを備える、(6)に記載の現像液管理装置。 (7) As the alarm means, an external output for transmitting an alarm signal, an alarm device for emitting an alarm sound, a warning light for lighting or blinking light, a display device for displaying a warning, and a relay terminal for switching the opening and closing of contacts. The developing solution management apparatus according to (6), which includes at least one of them.
(8)前記成分濃度が、前記現像液のアルカリ成分の濃度及びフォトレジストの濃度であり、前記測定部が、前記現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分の濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第一の測定手段と、前記現像液の成分のうち少なくとも前記現像液に溶解したフォトレジストの濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第二の測定手段と、を備え、前記演算部が、前記現像液のアルカリ成分の濃度及びフォトレジストの濃度を算出する演算ブロックを備える請求項(4)から(7)のいずれか一項に記載の現像液管理装置。 (8) The component concentration is the concentration of the alkaline component of the developing solution and the concentration of the photoresist, and the measuring unit has a characteristic of the developing solution that is correlated with the concentration of at least the alkaline component of the components of the developing solution. A first measuring means for measuring a value, and a second measuring means for measuring a characteristic value of the developing solution having a correlation with at least the concentration of the photoresist dissolved in the developing solution among the components of the developing solution. The developing solution management apparatus according to any one of claims (4) to (7), wherein the computing unit includes a computing block for computing a concentration of an alkaline component of the developing solution and a concentration of a photoresist.
(9)前記成分濃度が、前記現像液のアルカリ成分の濃度、フォトレジストの濃度及び二酸化炭素の濃度であり、前記測定部が、前記現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分の濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第一の測定手段と、前記現像液の成分のうち少なくとも前記現像液に溶解したフォトレジストの濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第二の測定手段と、前記現像液の成分のうち少なくとも前記現像液に吸収された二酸化炭素の濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第三の測定手段と、を備え、前記演算部が、前記現像液のアルカリ成分の濃度、フォトレジストの濃度及び二酸化炭素の濃度を算出する演算ブロックを備える請求項(4)から(7)のいずれか一項に記載の現像液管理装置。 (9) The component concentrations are the concentration of the alkaline component of the developing solution, the concentration of the photoresist, and the concentration of carbon dioxide, and the measuring unit correlates with at least the concentration of the alkaline component among the components of the developing solution. First measuring means for measuring the characteristic value of the developing solution, and second measuring means for measuring the characteristic value of the developing solution which is correlated with at least the concentration of the photoresist dissolved in the developing solution among the components of the developing solution. Measuring means, and a third measuring means for measuring the characteristic value of the developing solution having a correlation with the concentration of carbon dioxide absorbed in at least the developing solution among the components of the developing solution, The developer management device according to any one of claims (4) to (7), further comprising a calculation block for calculating the concentration of the alkaline component, the concentration of the photoresist, and the concentration of carbon dioxide of the developer.
本発明によれば、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)を用いた演算手段により多成分系であるアルカリ性現像液の成分濃度を算出しているので、測定される特性値と特定の成分濃度とが所定の相関関係(例えば、直線関係)にあるとして成分濃度を算出する従来手法と比べ、複数の現像液成分の影響を受けている特性値からでも精度よく現像液の成分濃度を算出することが可能である。特に、本発明によれば、従来は測定することが困難であった現像液の吸収二酸化炭素濃度を測定することができる。また、複数の測定特性値と複数の成分濃度との相関関係(マトリックス)を事前に準備して成分濃度の算出に用いる手法に比べ、本発明では膨大な量のサンプルを準備して予備測定を実施する必要もない。また、現像液の濃度を容易に監視することができる。 According to the present invention, since the component concentration of the alkaline developer which is a multi-component system is calculated by the calculating means using the multivariate analysis method (for example, the multiple regression analysis method), the characteristic value to be measured and the specific value Compared with the conventional method that calculates the component concentration assuming that the component concentration has a predetermined correlation (for example, a linear relationship), the component concentration of the developer can be accurately determined even from the characteristic values affected by the plurality of developer components. It is possible to calculate. In particular, according to the present invention, it is possible to measure the absorbed carbon dioxide concentration of the developer, which has been difficult to measure conventionally. Further, compared to a method of preparing a correlation (matrix) between a plurality of measurement characteristic values and a plurality of component concentrations in advance and using it for the calculation of the component concentration, the present invention prepares a huge amount of samples and conducts a preliminary measurement. There is no need to carry it out. Also, the concentration of the developer can be easily monitored.
本発明によれば、多成分系であるアルカリ性現像液の各成分濃度を従来より精度よく測定することができるので、アルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、吸収二酸化炭素濃度を従来のものより一層精度よく制御することが可能である。また、本発明によれば、現像液の導電率値を一定に制御する管理、現像液の吸光度値を一定の吸光度値以下に制御する管理を選択することもできる。 According to the present invention, the concentration of each component of the alkaline developer which is a multi-component system can be measured more accurately than before, so that the concentration of alkaline components, the concentration of dissolved photoresist and the concentration of absorbed carbon dioxide are more accurate than those of conventional ones. It is possible to control it well. Further, according to the present invention, it is also possible to select management for controlling the conductivity value of the developing solution to be constant and management for controlling the absorbance value of the developing solution to be equal to or less than a certain absorbance value.
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態に記載されている装置等の形状、大きさ、寸法比、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない限り、本発明の範囲を図示されているもののみに限定するものではない。単なる説明例として、模式的に図示しているに過ぎない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, the shapes, sizes, dimensional ratios, relative arrangements, etc. of the devices and the like described in these embodiments are only those shown in the scope of the present invention unless otherwise specified. It is not limited. It is merely shown schematically as an example of explanation.
また、以下の説明では、現像液の具体例として、半導体や液晶パネル基板の製造工程で主に使われる2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(以下、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドをTMAHという。)を、適宜用いて説明する。ただし、本発明が適用される現像液はこれに限定されるものではない。本発明の現像液の濃度監視装置や現像液管理装置等が適用できる他の現像液の例として、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどの無機化合物の水溶液や、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)などの有機化合物の水溶液を挙げることができる。 Further, in the following description, as a specific example of the developer, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (hereinafter, tetramethylammonium hydroxide is referred to as TMAH) that is mainly used in the manufacturing process of semiconductors and liquid crystal panel substrates. Will be described as appropriate. However, the developing solution to which the present invention is applied is not limited to this. Examples of other developing solutions to which the developing solution concentration monitoring device and the developing solution management device of the present invention can be applied include aqueous solutions of inorganic compounds such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium phosphate, and sodium silicate, and trimethyl. An aqueous solution of an organic compound such as monoethanol ammonium hydroxide (choline) can be mentioned.
また、多変量解析法(例えば重回帰分析法)は、成分濃度の算出に際し、成分濃度がどのような単位の濃度であるかによらないが、以下の説明では、アルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、吸収二酸化炭素濃度などの成分濃度は、重量百分率濃度(wt%)による濃度である。「溶解フォトレジスト濃度」とは、溶解したフォトレジストをフォトレジストの量として換算した場合の濃度をいい、「吸収二酸化炭素濃度」とは、吸収された二酸化炭素を二酸化炭素の量として換算した場合の濃度をいうものとする。 Further, the multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method) does not depend on the unit concentration of the component concentration when calculating the component concentration, but in the following description, the alkali component concentration, the dissolved photoresist, Concentrations of components such as concentration and absorbed carbon dioxide concentration are concentrations by weight percentage concentration (wt%). "Dissolved photoresist concentration" means the concentration when the dissolved photoresist is converted as the amount of photoresist, and "absorbed carbon dioxide concentration" is when the absorbed carbon dioxide is converted as the amount of carbon dioxide. It means the concentration of.
現像処理プロセスでは、現像液が露光処理後のフォトレジスト膜の不要部分を溶かすことにより、現像が行われる。現像液に溶解したフォトレジストは、現像液のアルカリ成分との間にフォトレジスト塩を生じる。このため、現像液を適切に管理していなければ、現像処理が進行するにつれて、現像液は現像活性を有するアルカリ成分が消費されて劣化し、現像性能が悪化していく。同時に、現像液中には溶解したフォトレジストがアルカリ成分とのフォトレジスト塩として蓄積されていく。 In the developing process, the developing solution dissolves an unnecessary portion of the photoresist film after the exposure process to perform the developing. The photoresist dissolved in the developing solution forms a photoresist salt with the alkaline component of the developing solution. For this reason, unless the developer is properly managed, the alkaline component having the developing activity is consumed and deteriorates as the developing process progresses, and the developing performance deteriorates. At the same time, the dissolved photoresist accumulates in the developer as a photoresist salt with an alkaline component.
現像液に溶解したフォトレジストは、現像液中で界面活性作用を示す。このため、現像液に溶解したフォトレジストは、現像処理に供されるフォトレジスト膜の現像液に対するぬれ性を高め、現像液とフォトレジスト膜とのなじみを良くする。したがって、適度にフォトレジストを含む現像液では、現像液がフォトレジスト膜の微細な凹部内にもよく行き渡るようになり、微細な凹凸を有するフォトレジスト膜の現像処理を良好に実施できる。 The photoresist dissolved in the developing solution exhibits a surface-active effect in the developing solution. For this reason, the photoresist dissolved in the developing solution enhances the wettability of the photoresist film to be subjected to the developing treatment with respect to the developing solution, and improves the compatibility between the developing solution and the photoresist film. Therefore, with a developer containing an appropriate amount of photoresist, the developer is well distributed in the fine recesses of the photoresist film, and the photoresist film having fine irregularities can be well developed.
また、近年の現像処理では、基板が大型化したことに伴い、大量の現像液が繰り返し使用されるようになったため、現像液が空気に曝される機会が増えている。ところが、アルカリ性現像液は、空気に曝されると空気中の二酸化炭素を吸収する。吸収された二酸化炭素は、現像液のアルカリ成分との間に炭酸塩を生じる。このため、現像液を適切に管理していなければ、現像液は現像活性を有するアルカリ成分が吸収された二酸化炭素により消費され減少する。同時に、現像液中には吸収された二酸化炭素がアルカリ成分との炭酸塩として蓄積されていく。 Further, in recent development processing, a large amount of developing solution has been repeatedly used with the increase in size of the substrate, so that the developing solution is increasingly exposed to air. However, the alkaline developer absorbs carbon dioxide in the air when exposed to the air. The absorbed carbon dioxide forms a carbonate with the alkaline component of the developer. For this reason, unless the developer is properly managed, the developer is consumed by the carbon dioxide in which the alkaline component having the developing activity is absorbed and decreases. At the same time, the absorbed carbon dioxide accumulates in the developer as a carbonate with the alkaline component.
現像液中の炭酸塩は、現像液中でアルカリ性を示すため、現像作用を有する。例えば2.38%TMAH水溶液の場合、現像液中に二酸化炭素がおよそ0.4wt%程度以下であれば、現像が可能である。 The carbonate in the developer has a developing action because it exhibits alkalinity in the developer. For example, in the case of a 2.38% TMAH aqueous solution, if carbon dioxide in the developing solution is about 0.4 wt% or less, development is possible.
このように、現像液に溶解されたフォトレジストや吸収された二酸化炭素は、現像処理に不要なものという従来の認識とは異なり、実際には現像液の現像性能に寄与している。そのため、溶解フォトレジストや吸収二酸化炭素を完全に排除するような現像液管理をするのではなく、現像液中にわずかに溶存することを許容しつつ、これらを最適な濃度に維持管理する現像液管理が必要である。 Thus, unlike the conventional recognition that the photoresist dissolved in the developing solution and the absorbed carbon dioxide are unnecessary for the developing process, they actually contribute to the developing performance of the developing solution. Therefore, instead of managing the developing solution to completely eliminate dissolved photoresist and absorbed carbon dioxide, a developing solution that maintains and manages these at an optimum concentration while allowing them to be dissolved slightly in the developing solution Needs management.
また、現像液中に生じたフォトレジスト塩や炭酸塩は、その一部が解離して、フォトレジストイオンや炭酸イオン、炭酸水素イオンなど、多様な遊離イオンを生じる。そして、これらの遊離イオンは、現像液の導電率に様々な寄与率で影響を及ぼしている。 Further, a part of the photoresist salt or carbonate generated in the developer is dissociated to generate various free ions such as photoresist ion, carbonate ion, hydrogen carbonate ion. Then, these free ions influence the conductivity of the developer with various contribution rates.
従来のアルカリ性現像液の成分濃度分析は、現像液のアルカリ成分濃度が現像液の導電率値と良好な直線関係を有すること、及び、現像液の溶解フォトレジスト濃度が現像液の吸光度値と良好な直線関係を有すること、を利用するものであった(以下、これを「従来法」という。)。従来の現像工程で求められていた現像液管理精度は、二酸化炭素の吸収量もまだ多くなかったこともあり、この分析手法で充分実現できていた。 In the conventional alkaline developer component concentration analysis, the alkaline component concentration of the developer has a good linear relationship with the conductivity value of the developer, and the dissolved photoresist concentration of the developer is good with the absorbance value of the developer. It has a linear relationship (hereinafter referred to as "conventional method"). The accuracy of the developer control required in the conventional developing process was sufficiently realized by this analysis method because the absorption amount of carbon dioxide was not yet large.
現像液の導電率値は、現像液中に含まれるイオンなどの荷電粒子数とその電荷量に依存する物性値である。現像液中には、上記のとおり、アルカリ成分のみならず、現像液に溶解したフォトレジストや現像液に吸収された二酸化炭素に由来する各種遊離イオンが存在する。したがって、成分濃度の分析精度を高めるためには、これらの遊離イオンが現像液の導電率値に及ぼす影響をも加味した演算手法を用いることが必要であった。 The conductivity value of the developer is a physical property value that depends on the number of charged particles such as ions contained in the developer and the amount of charge thereof. As described above, in the developing solution, not only the alkaline component but also various free ions derived from the photoresist dissolved in the developing solution and the carbon dioxide absorbed in the developing solution are present. Therefore, in order to improve the analysis accuracy of the component concentration, it was necessary to use a calculation method that also takes into consideration the influence of these free ions on the conductivity value of the developer.
現像液の吸光度値は、その測定波長の光を選択的に吸収する特定の成分の濃度と直線関係を有する物性値である(ランベルト-ベールの法則)。しかし、多成分系においては、測定波長によりその程度が異なるものの、通常、対象成分の吸光スペクトルに他の成分の吸光スペクトルが重なってくる。したがって、成分濃度の分析精度を高めるためには、現像液に溶解したフォトレジストのみならず、他の成分が現像液の吸光度値に及ぼす影響をも加味した演算手法を用いることが必要であった。 The absorbance value of a developing solution is a physical property value having a linear relationship with the concentration of a specific component that selectively absorbs light of the measurement wavelength (Lambert-Beer's law). However, in a multi-component system, although the degree varies depending on the measurement wavelength, the absorption spectrum of the target component usually overlaps with the absorption spectrum of the other component. Therefore, in order to improve the analysis accuracy of the component concentration, it was necessary to use a calculation method that takes into consideration not only the photoresist dissolved in the developer but also the influence of other components on the absorbance value of the developer. ..
これらの点につき、発明者は、鋭意研究を続けた結果、演算手法に多変量解析法(例えば、重回帰分析法)を用いれば、従来法を用いた場合より、精度よく現像液の各成分の濃度を算出できること、及び、従来困難であった吸収二酸化炭素濃度が測定できること、を見出した。また、発明者は、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)により算出した現像液の成分濃度を用いれば、現像液の溶解フォトレジスト濃度や吸収二酸化炭素濃度を良好な状態に維持管理できることを見出した。 With respect to these points, the inventor, as a result of continuing diligent research, has found that when a multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method) is used as a calculation method, each component of the developer is more accurately than when the conventional method is used. It has been found that the concentration of carbon dioxide can be calculated, and the absorbed carbon dioxide concentration, which was difficult in the past, can be measured. Further, the inventor can maintain and manage the dissolved photoresist concentration and the absorbed carbon dioxide concentration of the developer in a good state by using the component concentration of the developer calculated by the multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method). Found.
発明者は、2.38%TMAH水溶液の管理を行う場合を想定して、アルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、吸収二酸化炭素濃度を様々に変化させたTMAH水溶液を模擬現像液サンプルとして調製した。発明者は、これらの模擬現像液サンプルについて測定した各種特性値から、重回帰分析法によりその成分濃度を求める実験を行った。以下に、重回帰分析法による一般的な演算手法を説明し、そのあと、発明者の行った実験に基づいて、重回帰分析法を用いた現像液の成分濃度の演算手法について説明する。 The inventor prepared a TMAH aqueous solution in which the concentration of the alkali component, the concentration of the dissolved photoresist, and the absorbed carbon dioxide concentration were variously changed as a simulated developer sample, assuming the case of controlling the 2.38% TMAH aqueous solution. The inventor conducted an experiment for determining the component concentration of each of the simulated developer samples by a multiple regression analysis method from various characteristic values measured. Hereinafter, a general calculation method by the multiple regression analysis method will be described, and then a calculation method of the component concentration of the developer using the multiple regression analysis method will be described based on an experiment conducted by the inventor.
重回帰分析は校正と予測の二段階からなる。n成分系の重回帰分析において、校正標準溶液をm個用意したとする。i番目の溶液中に存在するj番目の成分の濃度をCijと表す。ここで、i=1〜m、j=1〜nである。m個の標準溶液について、それぞれ、p個の特性値(例えば、ある波長における吸光度とか導電率などの物性値)Aik(k=1〜p)を測定する。濃度データと特性データは、それぞれ、まとめて行列の形(C,A)に表すことができる。 Multiple regression analysis consists of two steps, calibration and prediction. It is assumed that m calibration standard solutions are prepared in the multiple regression analysis of the n-component system. The concentration of the j-th component existing in the i-th solution is represented by C ij . Here, i=1 to m and j=1 to n. For each of the m standard solutions, p characteristic values (for example, physical properties such as absorbance at a certain wavelength or conductivity) A ik (k=1 to p) are measured. The concentration data and the characteristic data can be collectively expressed in the form of a matrix (C, A).
これらの行列を関係づける行列を校正行列といい、ここでは記号S(Skj;k=1〜p、j=1〜n)で表す。 A matrix relating these matrices is called a calibration matrix, and is represented by a symbol S(S kj ; k=1 to p, j=1 to n) here.
既知のCとA(Aの内容は、同質の測定値のみならず異質の測定値が混在しても構わない。例えば、導電率と吸光度と密度。)からSを行列演算により算出するのが校正段階である。この時、p>=n、且つ、m>=npでなければならない。Sの各要素は全て未知数であるから、m>npであることが望ましく、その場合は次のように最小二乗演算を行う。 It is possible to calculate S from a known C and A (the content of A is not limited to the same measurement value but also different measurement values may be mixed. For example, conductivity, absorbance, and density) by matrix calculation. It is a calibration stage. At this time, p>=n and m>=np must be satisfied. Since each element of S is an unknown number, it is desirable that m>np. In that case, the least squares operation is performed as follows.
ここで、上付きのTは転置行列を、上付きの−1は逆行列を意味する。 Here, the superscript T means a transposed matrix, and the superscript -1 means an inverse matrix.
濃度未知の試料液についてp個の特性値を測定し、それらをAu(Auk;k=1〜p)とすれば、それにSを乗じて求めるべき濃度Cu(Cuj;j=1〜n)を得ることができる。 If p characteristic values are measured for a sample liquid of unknown concentration and these are Au (Au k ; k=1 to p), the concentration Cu(Cu j ; j=1 to n to be obtained by multiplying S by it is obtained. ) Can be obtained.
これが予測段階である。 This is the prediction stage.
発明者は、使用済みのアルカリ性現像液(2.38%TMAH水溶液)を、アルカリ成分、溶解フォトレジスト、吸収二酸化炭素の3成分からなる多成分系(n=3)とみなして、当該現像液の特性値として3つの物性値(p=3)、すなわち、現像液の導電率値、特定波長における吸光度値、及び、密度値から、上記重回帰分析法により各成分濃度を算出する実験を行った。発明者は、2.38%TMAH水溶液を現像液の基本組成として、アルカリ成分濃度(TMAH濃度)、溶解フォトレジスト濃度、吸収二酸化炭素濃度を様々に変化させた11個の校正標準溶液を調製した(m=11で、p>=nかつm>npを満たす)。 The inventor considers the used alkaline developer (2.38% TMAH aqueous solution) as a multi-component system (n=3) consisting of three components of an alkali component, a dissolved photoresist, and absorbed carbon dioxide, and considers the developer. From the three physical property values (p=3), that is, the conductivity value of the developer, the absorbance value at a specific wavelength, and the density value, an experiment for calculating the concentration of each component by the above multiple regression analysis method was performed. It was The inventor prepared eleven calibration standard solutions in which the concentration of alkali components (TMAH concentration), the concentration of dissolved photoresist, and the concentration of absorbed carbon dioxide were variously changed using a 2.38% TMAH aqueous solution as a basic composition of the developer. (When m=11, p>=n and m>np are satisfied).
実験は、11個の校正標準溶液について、導電率値、波長λ=560nmにおける吸光度値、及び、密度値を現像液の特性値として測定し、各成分濃度を線形重回帰分析(Multiple Linear Regression − Inverse Least Squares;MLR−ILS)により演算した。 In the experiment, the conductivity value, the absorbance value at the wavelength λ=560 nm, and the density value of the 11 calibration standard solutions were measured as the characteristic values of the developing solution, and the concentration of each component was analyzed by multiple linear regression analysis (Multiple Linear Regression- Inverse Least Squares; MLR-ILS).
測定は、校正標準溶液を25.0℃に温度調整して、行った。温度調整は、25℃付近に温度管理された恒温水槽に校正標準溶液の入ったボトルを長時間浸しておき、ここからサンプリングして、さらに測定直前に温度コントローラにて再度25.0℃にする、という方式である。導電率計は自社製の導電率計を採用した。白金黒処理を施した自社製の導電率フローセルを用いて測定した。導電率計には、別途校正作業により確認された導電率フローセルのセル定数が入力されている。吸光光度計も自社製のものを採用した。波長λ=560nmの光源部と測光部とガラスフローセルとを備える吸光光度計である。密度測定には、U字管フローセルを励振して測定される固有振動数から密度を求める固有振動法を採用した密度計を用いた。測定された導電率値、吸光度値、密度値の単位は、それぞれ、mS/cm、Abs.(Absorbance)、g/cm3である。 The measurement was performed by adjusting the temperature of the calibration standard solution to 25.0°C. To adjust the temperature, immerse the bottle containing the calibration standard solution in a constant temperature water bath whose temperature is controlled at around 25°C for a long time, sample it from here, and bring it back to 25.0°C again with a temperature controller immediately before measurement. , Is the method. As the conductivity meter, we used a self-made conductivity meter. It was measured using an in-house conductivity flow cell that had been subjected to platinum black treatment. The cell constant of the conductivity flow cell, which is separately confirmed by the calibration work, is input to the conductivity meter. The absorptiometer was also manufactured in-house. It is an absorptiometer including a light source unit having a wavelength λ=560 nm, a photometric unit, and a glass flow cell. For the density measurement, a density meter adopting a natural vibration method in which the density is calculated from the natural frequency measured by exciting a U-shaped flow cell is used. The units of the measured conductivity value, absorbance value and density value are mS/cm and Abs. (Absorbance), g/cm 3 .
演算は、11個の校正標準溶液のうち一つを未知試料に見立てて、残り10標準で校正行列を求め、仮定した未知試料の濃度を算出して既知の値(他の正確な分析手法により測定した濃度値や重量調製値)と比べる手法(一個抜き交差確認法;Leave−One−Out法)によるものである。 For the calculation, one of the 11 calibration standard solutions is regarded as an unknown sample, the calibration matrix is obtained with the remaining 10 standards, and the concentration of the assumed unknown sample is calculated to obtain a known value (by another accurate analysis method). This is based on a method (single-out crossing confirmation method; Leave-One-Out method) of comparing the measured concentration value and the weight adjustment value.
MLR−ILS計算を行った結果を表1に示す。 The results of the MLR-ILS calculation are shown in Table 1.
MLR−ILS計算に当たっては、TMAH水溶液が強アルカリ性で二酸化炭素を吸収して劣化しやすいことに鑑み、演算に用いる濃度行列には、アルカリ成分濃度や吸収二酸化炭素濃度を正確に分析できる滴定分析法により校正標準溶液を別途測定した値を用いた。ただし、溶解フォトレジスト濃度に関しては、重量調製値を用いた。 In the MLR-ILS calculation, in view of the fact that the TMAH aqueous solution is strongly alkaline and easily absorbs carbon dioxide and deteriorates, the concentration matrix used for the calculation includes a titration analysis method capable of accurately analyzing the concentration of alkali components and the concentration of absorbed carbon dioxide. The value obtained by separately measuring the calibration standard solution was used. However, regarding the concentration of the dissolved photoresist, the weight adjusted value was used.
滴定は、塩酸を滴定試薬とする中和滴定である。滴定装置として、三菱化学アナリテック社製の自動滴定装置GT−200を使用した。 The titration is a neutralization titration using hydrochloric acid as a titration reagent. As a titrator, an automatic titrator GT-200 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co. was used.
以下、表2に、濃度行列を示す。 The concentration matrix is shown in Table 2 below.
このときの校正標準溶液の物性値の測定結果を表3に示す。吸光度の欄は、波長λ=560nmにおける吸光度値(光路長d=10mm)である。 Table 3 shows the measurement results of the physical property values of the calibration standard solution at this time. The column of absorbance is the absorbance value (optical path length d=10 mm) at the wavelength λ=560 nm.
校正行列を表4に示す。 The calibration matrix is shown in Table 4.
表5に、表2の濃度測定値と表1のMLR−ILS計算値との比較を示す。 Table 5 shows a comparison between the measured concentration values in Table 2 and the calculated MLR-ILS values in Table 1.
表5の通り、重回帰分析法により求められたTMAH濃度、溶解フォトレジスト濃度、吸収二酸化炭素濃度は、いずれも滴定分析により測定したTMAH濃度や吸収二酸化炭素濃度、及び、調整重量から求めた溶解フォトレジスト濃度と、いずれもかなり近似した値となっている。 As shown in Table 5, the TMAH concentration, the dissolved photoresist concentration, and the absorbed carbon dioxide concentration obtained by the multiple regression analysis method are all the TMAH concentration and the absorbed carbon dioxide concentration measured by the titration analysis, and the dissolution obtained from the adjusted weight. The values are very close to the photoresist concentration.
このように、アルカリ性現像液の導電率、特定波長における吸光度、及び、密度を測定して、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)を用いることにより、現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度を測定できることが理解される。 In this way, the conductivity of the alkaline developer, the absorbance at a specific wavelength, and the density are measured, and by using a multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method), the alkaline component concentration of the developer, the dissolution photo It is understood that the resist concentration and the absorbed carbon dioxide concentration can be measured.
多変量解析法(例えば、重回帰分析法)は、複数の成分の濃度を演算して求めるのに有効である。現像液の複数の特性値a、b、c、…を測定して、それらの測定値から多変量解析法(例えば、重回帰分析法)により成分濃度A、B、C、…を求めることができる。この際、求めるべき成分濃度につき、少なくともこの成分濃度と相関のある特性値が、少なくともひとつは測定されて演算に用いられることが必要である。 The multivariate analysis method (for example, the multiple regression analysis method) is effective in calculating and obtaining the concentrations of a plurality of components. It is possible to measure a plurality of characteristic values a, b, c,... Of the developer and obtain the component concentrations A, B, C,... From the measured values by a multivariate analysis method (eg, multiple regression analysis method). it can. At this time, for the component concentration to be obtained, at least one characteristic value having a correlation with this component concentration must be measured and used in the calculation.
ここで、成分濃度と「相関のある」現像液の特性値とは、その特性値がその成分濃度と関係があり、その成分濃度の変化に応じて特性値が変わるような関係にあることをいう。例えば、現像液の成分濃度のうち少なくとも成分濃度Aと相関のある現像液の特性値aとは、特性値aが成分濃度を変数とする関数により求められるときに、変数の一つに少なくとも成分濃度Aを含むことをいう。特性値aが成分濃度Aのみの関数であってもよいが、通常は、成分濃度Aのほかに、成分濃度BやCなどを変数とする多変数関数となっているときに、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)を用いる意義が大きい。 Here, the characteristic value of the developing solution “correlated” with the component concentration means that the characteristic value is related to the component concentration, and that the characteristic value is changed according to the change of the component concentration. Say. For example, the characteristic value a of the developer having a correlation with at least the component concentration A of the component concentration of the developer is one of the variables when the characteristic value a is obtained by a function having the component concentration as a variable. It is meant to include the concentration A. Although the characteristic value a may be a function of only the component concentration A, normally, when the characteristic value a is a multivariable function having the component concentrations B, C, etc. as variables, the multivariate analysis is performed. The significance of using the method (for example, multiple regression analysis method) is great.
また、成分濃度は、全体に対するその成分の相対量を示す尺度である。繰り返し使用される現像液のような経時的に成分が増減する混合液の成分濃度は、その成分単独で決まらず、通常、他の成分の濃度の関数となる。そのため、現像液の特性値と成分濃度の関係は、平面的なグラフで表示することが困難なことが多い。このような場合には、検量線を用いる演算法などでは、現像液の特性値から成分濃度を算出することができない。 The component concentration is a scale showing the relative amount of the component with respect to the whole. The component concentration of a mixed solution in which the components increase and decrease over time, such as a repeatedly used developer, is not determined by the component alone, but is usually a function of the concentrations of other components. Therefore, it is often difficult to display the relationship between the characteristic value of the developer and the component concentration in a planar graph. In such a case, the component concentration cannot be calculated from the characteristic value of the developing solution by a calculation method using a calibration curve or the like.
しかし、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)によれば、算出しようとする成分濃度と相関のある複数の特性値の測定値が一組揃えば、これを演算に用いて、成分濃度が一組算出される。従来の知見では一見すると測定困難な成分濃度であっても、特性値を測定することで成分濃度を測定できる、という顕著な効果を、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)による成分濃度測定では得ることができる。 However, according to the multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method), if one set of measured values of a plurality of characteristic values correlated with the component concentration to be calculated is prepared, it is used for calculation to calculate the component concentration. Is calculated. Even if it is difficult to measure the component concentration at first glance with the conventional knowledge, the remarkable effect that the component concentration can be measured by measuring the characteristic value is obtained by the multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method). It can be obtained by measurement.
以上のとおり、本発明の演算手法によれば、現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度を、現像液の特性値(例えば、導電率、特定波長における吸光度、及び、密度)の測定値に基づいて算出することができる。本発明の演算手法によれば、従来法に比べ、高精度に各成分濃度を算出することができる。 As described above, according to the calculation method of the present invention, the alkaline component concentration of the developing solution, the dissolved photoresist concentration, and the absorbed carbon dioxide concentration, the characteristic value of the developing solution (for example, conductivity, absorbance at a specific wavelength, and , Density) can be calculated based on the measured values. According to the calculation method of the present invention, it is possible to calculate the concentration of each component with higher accuracy than in the conventional method.
また、本発明では多変量解析法(例えば、重回帰分析法)を用いているので、現像液の成分濃度を算出する演算に、現像液の特定の成分濃度と直線関係にない現像液の特性値をも採用することができる。 Further, since the multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method) is used in the present invention, the characteristics of the developer which are not linearly related to the specific component concentration of the developer are used in the calculation for calculating the component concentration of the developer. Values can also be adopted.
また、本発明によれば、特許文献2の発明では必要な、高精度測定を可能とするための非常に多数のサンプルの準備と予備測定が、必要ない。(前述の実験例のとおり、成分数n=3の現像液であれば、測定する特性値の数p=3として、m>=npを満たすサンプル数p(例えばp=11個のサンプル)を準備して測定すれば、十分である。成分数n=2ならばサンプル数はさらに少なくてよい。)
さらに、本発明は多変量解析法(例えば、重回帰分析法)を用いているので、従来は測定が困難であった現像液の吸収二酸化炭素濃度を、精度よく算出することができる。
Further, according to the present invention, preparation and preliminary measurement of a very large number of samples, which are required in the invention of
Furthermore, since the present invention uses a multivariate analysis method (for example, a multiple regression analysis method), it is possible to accurately calculate the absorbed carbon dioxide concentration of the developer, which has been difficult to measure conventionally.
次に、具体的な実施例について、図面を参照しながら説明する。以下の実施例では、特性値a、b、c、…や成分濃度A、B、C、…など、適宜アルファベットを用いて説明する。より具体的な理解のためには、特性値a、b、c、…は、それぞれ、導電率、特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度、密度、…などと、成分濃度A、B、C、…は、それぞれ、アルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、吸収二酸化炭素濃度、…などとして、読み直せば良い。 Next, specific examples will be described with reference to the drawings. In the following examples, the characteristic values a, b, c,... And the component concentrations A, B, C,. For a more specific understanding, the characteristic values a, b, c,... Are the conductivity, the absorbance at a specific wavelength (for example, λ=560 nm), the density,. ,... can be reread as the alkali component concentration, the dissolved photoresist concentration, the absorbed carbon dioxide concentration,.
ただし、特性値a、b、cを導電率、特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度、密度などとしたのは、あくまで本発明により現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、吸収二酸化炭素濃度などを算出する場合の最適な特性値の組み合わせの例示に過ぎず、これに限定するものではない。特性値a、b、c、…は、成分濃度A、B、C、…に応じて、種々の組合せを選択することができる。採用し得る特性値として、例えば、現像液の導電率、吸光度、超音波伝播速度、屈折率、密度、滴定終点、pHなどを挙げることができる。現像液には様々な添加材が含まれていることもあるので、成分濃度には上記三成分の他に添加剤濃度などを含めてもよい。 However, the characteristic values a, b, and c are defined as the conductivity, the absorbance at a specific wavelength (for example, λ=560 nm), the density, and the like. This is merely an example of an optimum combination of characteristic values when calculating the density and the like, and the present invention is not limited to this. Various combinations of the characteristic values a, b, c,... Can be selected according to the component concentrations A, B, C,. The characteristic values that can be adopted include, for example, conductivity of the developing solution, absorbance, ultrasonic wave propagation velocity, refractive index, density, titration end point, pH and the like. Since the developer may contain various additives, the component concentration may include the additive concentration in addition to the above three components.
現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度を測定し現像液を管理する場合には、特性値として、導電率、特定波長における吸光度、密度の組合せが好適である。吸光度を測定する特定波長は、好ましくは可視領域、より好ましくは360〜600nmの波長領域、の特定波長、さらに好ましくは波長λ=480nm又は560nmを採用するのがよい。現像液の吸収二酸化炭素濃度が比較的少なく、その経時変化が緩やかであるときには、現像液の導電率はアルカリ成分濃度と比較的良好な直線関係にあり、現像液の特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度は溶解フォトレジスト濃度と比較的良好な直線関係にあるため、である。他に、導電率、特定波長における吸光度、超音波伝播速度の組合せや、導電率、特定波長における吸光度、屈折率の組合せなども、好ましく採用できる。 When the developer is controlled by measuring the concentration of alkali components, the concentration of dissolved photoresist, and the concentration of absorbed carbon dioxide in the developer, the combination of conductivity, absorbance at a specific wavelength, and density is preferable as the characteristic value. The specific wavelength for measuring the absorbance is preferably a specific wavelength in the visible region, more preferably in the wavelength region of 360 to 600 nm, further preferably λ=480 nm or 560 nm. When the absorbed carbon dioxide concentration of the developer is relatively low and its change with time is gradual, the conductivity of the developer has a relatively good linear relationship with the concentration of the alkali component, and the developer has a specific wavelength (for example, λ=560 nm). This is because the absorbance in () has a relatively good linear relationship with the dissolved photoresist concentration. In addition, a combination of electrical conductivity, absorbance at a specific wavelength, and ultrasonic wave propagation velocity, and a combination of electrical conductivity, absorbance at a specific wavelength, refractive index, and the like can be preferably used.
以下に説明する第一から第三までの実施形態は、本発明の現像液の成分濃度測定方法に関するものである。 The first to third embodiments described below relate to the method for measuring the component concentration of the developer of the present invention.
図1は、現像液の二つの特性値から現像液の二つの成分の成分濃度を測定する場合の信号の流れを示す本実施形態の成分濃度測定方法のフロー図である。 FIG. 1 is a flow chart of a component concentration measuring method according to the present embodiment, which shows a signal flow when the component concentrations of two components of a developing solution are measured from two characteristic values of the developing solution.
本実施形態の成分濃度演算方法では、まず、現像液の特性値a、bを測定するステップにおいて、それぞれの測定値amとbmが取得される。取得された測定値amとbmは、演算ステップに送られる。次に、演算ステップは、測定値amとbmを受け取り、これらを用いて、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)により、成分濃度A、Bを算出する。こうして、成分濃度A、Bが測定される。また、このフローを繰り返せば、現像液の成分濃度A、Bを連続して測定することができる。 The component concentration calculation method of this embodiment, first, the characteristic value a of the developing solution, in the step of measuring the b, each measurement value a m and b m are obtained. The acquired measured values a m and b m are sent to the calculation step. Next, in the calculation step, the measured values a m and b m are received, and using these, the component concentrations A and B are calculated by a multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method). In this way, the component concentrations A and B are measured. Further, by repeating this flow, the component concentrations A and B of the developer can be continuously measured.
図2は、現像液の三つあるいはそれ以上の特性値から現像液の三つあるいはそれ以上の成分の成分濃度を測定する場合の信号の流れを示す本実施形態の成分濃度測定方法のフロー図である。 FIG. 2 is a flow chart of the component concentration measuring method according to the present embodiment, which shows a signal flow when the component concentrations of three or more components of the developing solution are measured from three or more characteristic values of the developing solution. Is.
本実施形態の成分濃度演算方法では、まず、現像液の特性値a、b、c、…を測定するステップにおいて、それぞれの測定値am、bm、cm、…が取得される。取得された測定値am、bm、cm、…は、演算ステップに送られる。次に、演算ステップは、測定値am、bm、cm、…を受け取り、これらを用いて、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)により、成分濃度A、B、C、…を算出する。こうして、成分濃度A、B、C、…が測定される。また、このフローを繰り返せば、現像液の成分濃度A、B、C、…を連続して測定することができる。 The component concentration calculation method of this embodiment, first, the characteristic value a of the developing solution, b, c, ... in the step of measuring the respective measurement value a m, b m, c m , ... is obtained. Acquired measured value a m, b m, c m , ... is sent to the arithmetic step. Next, in the calculation step, the measured values a m , b m , cm ,... Are received, and by using these, the component concentrations A, B, C,... By multivariate analysis method (for example, multiple regression analysis method). To calculate. In this way, the component concentrations A, B, C,... Are measured. Further, by repeating this flow, the component concentrations A, B, C,... Of the developing solution can be continuously measured.
図3は、複数の現像液の特性値から複数の成分濃度を測定する場合における演算ステップが多変量解析法とは異なる演算手法によるステップも内包している場合の、信号の流れを示す本実施形態の成分濃度測定方法のフロー図である。 FIG. 3 shows a signal flow in the case where the calculation step in the case of measuring a plurality of component concentrations from the characteristic values of a plurality of developers also includes a step by a calculation method different from the multivariate analysis method. It is a flowchart of the component concentration measuring method of a form.
この実施形態は、現像液のある成分の濃度Pとのみ関係がある現像液の特性値pを測定対象として採用した場合などに、好適に採用される。より具体的には、現像液のアルカリ成分濃度と吸収二酸化炭素濃度とを、現像液の導電率値と密度値から多変量解析法により算出し、現像液の溶解フォトレジスト濃度を特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度との直線関係を検量線として用いて算出し、測定する場合などが挙げられる。 This embodiment is preferably adopted when the characteristic value p of the developing solution, which is only related to the concentration P of a certain component of the developing solution, is adopted as the measurement target. More specifically, the alkaline component concentration and the absorbed carbon dioxide concentration of the developer are calculated by a multivariate analysis method from the conductivity value and the density value of the developer, and the dissolved photoresist concentration of the developer is set to a specific wavelength (for example, For example, the linear relationship with the absorbance at λ=560 nm) may be used as a calibration curve for calculation and measurement.
本実施態様の現像液の成分濃度測定方法では、測定ステップにおいて、複数の成分濃度を変数とする現像液の特性値a、b、…と、成分濃度Pのみを変数とする現像液の特性値p、…と、が測定され、その測定値am、bm、…、及び、pm、…が演算ステップに送られる。 In the method for measuring the component concentration of the developer according to the present embodiment, in the measuring step, the characteristic values a, b,... Of the developer having a plurality of component concentrations as variables and the characteristic values of the developer having only the component concentration P as a variable. , are measured, and the measured values a m , b m ,... And p m ,... Are sent to the calculation step.
演算ステップは、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)により成分濃度を算出するステップと、多変量解析法とは異なる演算方法(例えば、検量線法など)により成分濃度を算出するステップと、を含む。これらステップによる演算の先後は問わない。同時でもよい。 The calculation step includes a step of calculating the component concentration by a multivariate analysis method (for example, a multiple regression analysis method) and a step of calculating the component concentration by a calculation method different from the multivariate analysis method (for example, a calibration curve method). ,including. It does not matter whether the calculation by these steps is before or after. It may be the same time.
多変量解析法(例えば、重回帰分析法)により成分濃度を算出するステップは、測定ステップで測定された現像液の特性値a、b、…の測定値から、多変量解析法(例えば、重回帰分析法)により成分濃度A、B、…を算出する。 The step of calculating the component concentration by the multivariate analysis method (for example, the multiple regression analysis method) uses the multivariate analysis method (for example, the multiple regression analysis method) from the measured values of the characteristic values a, b,... Of the developer measured in the measurement step. The component concentrations A, B,... Are calculated by the regression analysis method).
多変量解析法とは異なる演算方法(例えば、検量線法)により成分濃度を算出するステップは、予め得ておいた特性値pと成分濃度Pとの直線関係を検量線として用いるなどして、測定ステップで測定された現像液の特性値p、…の測定値から成分濃度P、…を算出する。 In the step of calculating the component concentration by a calculation method different from the multivariate analysis method (for example, a calibration curve method), the linear relationship between the characteristic value p and the component concentration P obtained in advance is used as a calibration curve, The component concentration P,... Is calculated from the measured values of the characteristic values p,... Of the developer measured in the measurement step.
以上、現像液の成分濃度測定方法は、現像液の成分濃度と相関のある現像液の複数の特性値を測定する測定ステップと、測定された複数の特性値に基づいて多変量解析法により現像液の成分濃度を算出する演算ステップと、を含んでいる。 As described above, the method for measuring the component concentration of the developing solution includes a measuring step for measuring a plurality of characteristic values of the developing solution that correlates with the component concentration of the developing solution, and a multivariate analysis method based on the plurality of measured characteristic values. And a calculation step of calculating the component concentration of the liquid.
測定ステップは、さらに、特性値aを測定する測定ステップ、特性値bを測定する測定ステップ、特性値cを測定する測定ステップ、…などを含む。しかし、これらのステップの順序は問わない。同時に測定されてもよい。また、温度調整ステップや、試薬添加ステップ、廃液ステップ、など、測定手法に応じて適宜必要なステップを含んでいてよい。 The measurement step further includes a measurement step of measuring the characteristic value a, a measurement step of measuring the characteristic value b, a measurement step of measuring the characteristic value c, and so on. However, the order of these steps does not matter. It may be measured at the same time. Further, it may include a necessary step depending on the measuring method, such as a temperature adjusting step, a reagent adding step, a waste liquid step, and the like.
演算ステップは、多変量解析法により成分濃度を算出する演算ステップを含んでいればよい。多変量解析法とは異なる演算方法(例えば検量線法)により成分濃度を算出するステップなどを含んでいてもよい。 The calculation step may include a calculation step of calculating the component concentration by the multivariate analysis method. It may include a step of calculating the component concentration by a calculation method (for example, a calibration curve method) different from the multivariate analysis method.
以下、第一から第七までの実施形態は、本発明の現像液の濃度監視装置に関するものである。 Hereinafter, the first to seventh embodiments relate to a developer concentration monitoring device of the present invention.
〔第一実施形態〕
図4は、現像液の二つの成分を測定する濃度監視装置の模式図である。説明の便宜のために、現像液の濃度監視装置Aは、現像工程設備Bに接続された態様で現像工程設備Bとともに図示している。
[First embodiment]
FIG. 4 is a schematic diagram of a concentration monitoring device that measures two components of the developer. For convenience of explanation, the developing solution concentration monitoring device A is illustrated together with the developing process equipment B in a state of being connected to the developing process equipment B.
まず、現像工程設備Bについて簡単に説明する。 First, the developing process equipment B will be briefly described.
現像工程設備Bは、主に、現像液貯留槽61、オーバーフロー槽62、現像室フード64、ローラーコンベア65、現像液シャワーノズル67などからなる。現像液貯留槽61には現像液が貯留されている。現像液は、補充液が補充されて組成管理されるが、図4では省略した。現像液貯留槽61は、液面計63とオーバーフロー槽62を備え、補充液を補給することによる液量の増加を管理している。現像液貯留槽61と現像液シャワーノズル67とは、現像液管路80により接続され、現像液貯留槽61内に貯留された現像液が現像液管路80に設けられた循環ポンプ72によりフィルター73を介して現像液シャワーノズル67に送液される。ローラーコンベア65は、現像液貯留槽61の上方に備えられ、フォトレジスト膜の製膜された基板66を搬送する。現像液は現像液シャワーノズル67から滴下され、ローラーコンベア65により搬送される基板66は滴下される現像液の中を通過することで現像液に浸される。その後、現像液は、現像液貯留槽61に回収され、再び貯留される。このように、現像液は、現像工程で循環して繰り返し使用される。なお、小型のガラス基板における現像室内は、窒素ガスを充満させるなどにより、空気中の二酸化炭素を吸収しないような処理が施される場合もある。なお、劣化した現像液は廃液ポンプ71を作動することにより廃液(ドレン)される。
The developing process facility B mainly includes a developing
次に、本実施形態の現像液の濃度監視装置Aについて説明する。本実施形態の濃度監視装置は、現像液をサンプリングして特性値を測定する方式の濃度監視装置である。 Next, the developer concentration monitor A of the present embodiment will be described. The concentration monitoring device of the present embodiment is a concentration monitoring device of a type in which a developer is sampled to measure a characteristic value.
現像液の濃度監視装置Aは、測定部1と演算部2とを備えており、サンプリング配管15及び戻り配管16により現像液貯留槽61と接続されている。測定部1と演算部2とは測定データ用信号線51、52により接続されている。
The developer concentration monitoring device A includes a measuring
測定部1は、サンプリングポンプ14と、第一の測定手段11及び第二の測定手段12と、を備えている(第一の測定手段11及び第二の測定手段12を測定手段と称する場合がある)。測定手段11、12は、サンプリングポンプ14の後段に直列に接続される。測定部1は、さらに、測定精度を高めるために、サンプリングした現像液を所定の温度に安定させる温度調節手段(図示せず)を備えていることが望ましい。この際、温度調節手段は、測定手段の直前に設けられていることが好ましい。サンプリング配管15は、測定部1のサンプリングポンプ14に接続されており、戻り配管16は、測定手段末端の配管と接続されている。
The measuring
演算部2は、多変量解析法による演算ブロック21を含んでいる。多変量解析法による演算ブロック21は、測定データ用信号線51により測定部1に備えられた第一の測定手段11と、測定データ用信号線52により測定部1に備えられた第二の測定手段12と、接続されている。
The
次に、濃度監視装置Aの測定動作、及び、演算動作について説明する。 Next, the measurement operation and the calculation operation of the concentration monitoring device A will be described.
サンプリングポンプ14によって現像液貯留槽61から採液された現像液は、サンプリング配管15を通って濃度監視装置Aの測定部1内に導かれる。その後、温度調節手段を備えている場合は、サンプリングされた現像液は温度調節手段に送液され、所定の測定温度(例えば25℃)に維持されて、測定手段11、12に送液される。第一の測定手段では現像液の特性値aが測定され、第二の測定手段では現像液の特性値bが測定される。測定後の現像液は、戻り配管16を通って、現像液貯留槽61に戻される。
The developer collected from the
第一の測定手段11により測定された現像液の特性値aの測定値am、及び、第二の測定手段12により測定された現像液の特性値bの測定値bmは、それぞれ、測定データ用信号線51、52を介して、多変量解析法による演算ブロック21に送られる。測定値am、bmを受信した演算ブロック21は、これらの測定値を多変量解析法により演算して現像液の成分濃度A及びBを算出する。こうして、濃度監視装置Aにより現像液の成分濃度A、Bが測定される。
The measured value a m of the characteristic value a of the developing solution measured by the first measuring means 11 and the measured value b m of the characteristic value b of the developing solution measured by the second measuring means 12 are measured respectively. It is sent to the
実施形態の濃度監視装置Aは、警報手段WDを備える。警報手段WDは、演算部2により算出された成分濃度(例えば、A又はB))のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発することができる。
The concentration monitoring device A of the embodiment includes an alarm means WD. The alarm means WD can issue an alarm when at least one of the component concentrations (for example, A or B) calculated by the
例えば、演算部2に管理範囲を予め記憶し、演算部2により成分濃度が管理範囲外かを判断させる。演算部2から警報手段にその情報を伝送し、情報に基づいて警報手段WDに警報を発するようにできる。
For example, the calculation range is stored in advance in the
また、警報手段WDに管理範囲を予め記憶し、演算部2から成分濃度の情報を受け取り、警報手段WDにより成分濃度が管理範囲の内かを判断させる。この判断に基づいて、警報手段WDに警報を発するようにできる。
Further, the alarm means WD stores the management range in advance, receives information on the component concentration from the
警報手段WDが警報を発することができる限り、管理範囲の記憶手段、及び判断手段は、特に限定されない。 As long as the warning means WD can issue a warning, the management range storage means and the judgment means are not particularly limited.
警報手段WDとして、好ましくは、警報信号を発信する外部出力信号端子、警報音を発する警報装置、光を点灯又は点滅させる警告灯、警告を表示する表示装置、及び、接点の開閉を切り替えるリレー端子、のうちの少なくともいずれか一つを備える。 As the alarm means WD, preferably, an external output signal terminal for transmitting an alarm signal, an alarm device for emitting an alarm sound, a warning light for turning on or blinking light, a display device for displaying an alarm, and a relay terminal for switching between opening and closing of contacts. , At least one of the above.
警報手段WDが警報信号を発信する外部出力信号端子である場合、外部出力信号端子は図示しない装置に接続されている。装置は外部出力信号端子から警報信号を受けると、所定の動作を行うことができる。例えば、濃度監視装置を含むシステムであれば、システムを停止させることができる。 When the alarm means WD is an external output signal terminal for transmitting an alarm signal, the external output signal terminal is connected to a device (not shown). When the device receives the alarm signal from the external output signal terminal, the device can perform a predetermined operation. For example, if the system includes a concentration monitoring device, the system can be stopped.
警報手段WDが警報音を発する警報装置、又は光を点灯又は点滅させる警告灯である場合、濃度監視装置の近くにいる作業者に注意喚起することができる。作業者は濃度監視装置の状態を確認し、適切な対応を行うことができる。 When the warning means WD is a warning device that emits a warning sound or a warning light that lights or blinks light, it is possible to call attention to an operator near the concentration monitoring device. The operator can check the state of the concentration monitoring device and take appropriate measures.
警報手段WDが警告を表示する表示装置である場合、同様に作業者に注意喚起することができる。また、表示装置が演算部2と電気的に有線、又は無線で接続されている場合、濃度監視装置から離れた作業者に対しても注意喚起することができる。
When the warning means WD is a display device that displays a warning, the operator can be similarly alerted. Further, when the display device is electrically connected to the
警報手段WDが接点の開閉を切り替えるリレー端子である場合、リレー端子に接続されている装置のONとOFFとを切替えることができ、装置に所定の動作を行なわせることができる。 When the alarm means WD is a relay terminal for switching the opening and closing of the contact, the device connected to the relay terminal can be turned on and off, and the device can be caused to perform a predetermined operation.
また、警報手段WDを、成分濃度ごとに備えることもできる。成分濃度ごとに警報手段WDを備えることにより、警報手段WDから発信される警報からどの成分濃度に対する警報であるかを知ることが可能となる。 Further, the alarm means WD can be provided for each component concentration. By providing the alarm means WD for each component concentration, it becomes possible to know which component concentration the alarm is from the alarm transmitted from the alarm means WD.
〔第二実施形態〕
図5は、現像液の三つの成分を測定する濃度監視装置の模式図である。現像液の濃度監視装置Aは、測定部1と演算部2とを備えており、サンプリング配管15及び戻り配管16により現像工程設備B(現像液貯留槽61)と接続されている。測定部1は、第一の測定手段11、第二の測定手段12、及び、第三の測定手段13を備えており、これらにより、現像液の三つの特性値が測定される。測定された三つの特性値の測定値は、測定データ用信号線51、52、53を介して、演算部2に送られて、多変量解析法により、現像液の三つの成分の成分濃度が算出される。測定動作、演算動作、図4と重複する部材の説明は、第一実施形態と同様であるので、省略する。
[Second embodiment]
FIG. 5 is a schematic diagram of a concentration monitoring device that measures three components of the developer. The developing solution concentration monitoring device A includes a
実施形態の濃度監視装置Aは警報手段WDを備える。警報手段WDは、演算部2により算出された成分濃度(例えば、A、B、又はC)のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発することができる。
The concentration monitoring device A of the embodiment includes an alarm means WD. The alarm unit WD can issue an alarm when at least one of the component concentrations (for example, A, B, or C) calculated by the
〔第三実施形態〕
図6は、演算部2に多変量解析法とは異なる演算手法による演算ブロックを有する濃度監視装置の模式図である。例えば検量線法などにより、測定された現像液の物性値から現像液の成分濃度を測定できる現像液の特性値と成分濃度の組がある場合に、適用される。
[Third embodiment]
FIG. 6 is a schematic diagram of a concentration monitoring device having a calculation block in the
本実施形態の濃度監視装置Aは、現像液の複数の特性値を測定する測定部1と、その測定値から現像液の成分濃度を算出する演算部2とを備えている。演算部2は、多変量解析法による演算ブロック21と、多変量解析法以外の演算手法(例えば検量線法)による演算ブロック22と、を含んでいる。
The concentration monitoring apparatus A of the present embodiment includes a measuring
多変量解析法で演算に用いられる現像液の特性値の測定値は、測定部1で測定されたのち、演算部2の多変量解析法による演算ブロック21に送られる。多変量解析法以外の演算手法(例えば検量線法)に用いられる現像液の特性値の測定値は、演算ブロック22に送られる。演算ブロック21、22で演算が行われることにより、現像液の成分濃度が算出される。
The measured value of the characteristic value of the developer used for the calculation by the multivariate analysis method is measured by the measuring
なお、多変量解析法以外の演算手法(例えば検量線法)による演算ブロック22は、複数あってもよい。多変量解析法による演算とそれ以外の手法(例えば検量線法)による演算とについて、その演算の順序は問わない。その他、第一、第二実施形態と重複する部材等の説明は、省略する。 Note that there may be a plurality of calculation blocks 22 using a calculation method other than the multivariate analysis method (for example, a calibration curve method). Regarding the calculation by the multivariate analysis method and the calculation by other methods (for example, the calibration curve method), the calculation order does not matter. In addition, description of members and the like that overlap with those of the first and second embodiments is omitted.
実施形態の濃度監視装置Aは警報手段WDを備える。警報手段WDは、多変量解析法による演算ブロック21により算出された成分濃度、又は多変量解析法以外の演算手法(例えば検量線法)による演算ブロック22により算出された成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発することができる。
The concentration monitoring device A of the embodiment includes an alarm means WD. The alarm means WD includes at least one of the component concentration calculated by the
〔第四実施形態〕
図7は、測定部1と演算部2とが別体で構成された濃度監視装置の模式図である。濃度監視装置は、警報手段WDを備え、演算部2により算出された成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発することができる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a schematic diagram of a concentration monitoring device in which the
本実施形態の濃度監視装置Aにおいては、測定部1は現像工程設備Bの現像液管路80からバイパスされた管路に備えられ、演算部2と測定データ用信号線51〜53で接続されている。現像液管路80やその他の管路に直接接続されていてもよい。サンプリングポンプ14の代わりに、流量調節弁(図示せず)などを組み合わせて用いてもよい。
In the concentration monitoring apparatus A of the present embodiment, the measuring
〔第五実施形態〕
図8は、現像液の特性値を測定する測定手段11〜13が、それぞれ測定装置本体11a、12a、13aと、測定プローブ11b、12b、13bと、により構成されている場合の濃度監視装置の模式図である。濃度監視装置は、警報手段WDを備え、演算部2により算出された成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発することができる。
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 shows a concentration monitoring device in the case where the measuring means 11 to 13 for measuring the characteristic value of the developing solution are composed of the measuring
本実施形態では、測定手段11〜13の測定プローブ11b〜13bが、現像液貯留槽61に貯留された現像液に浸漬されることによって、現像液の特性値が測定される。測定された現像液の特性値は、測定データ用信号線51〜53を介して演算部2へと送られる。演算部2で成分濃度が多変量解析法により算出されることにより、現像液の成分濃度が測定される。
In this embodiment, the characteristic values of the developing solution are measured by immersing the measuring probes 11b to 13b of the measuring means 11 to 13 in the developing solution stored in the developing
図8では、測定部1と演算部2とが別体で構成されている場合を示したが、一体で構成された濃度監視装置であってもよい。この場合は、現像液中に浸漬された測定プローブと濃度監視装置の測定部1内に配置された測定装置本体とがケーブル等で接続される。
Although FIG. 8 shows the case where the
〔第六実施形態〕
図9は、測定部1内の測定手段を並列に配置して備える場合の濃度監視装置の模式図である。濃度監視装置は、警報手段WDを備え、演算部2により算出された成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発することができる。
[Sixth embodiment]
FIG. 9 is a schematic diagram of a concentration monitoring device in which the measuring means in the measuring
測定部1を構成する各測定手段は、直列に接続される場合に限らず、並列に接続されていてもよい。図9のように、測定手段11〜13が、それぞれ独立に、サンプリング管路15a〜15c、サンプリングポンプ14a〜14c、戻り配管16a〜16cなどを備えていてもよいし、途中で分岐した管路により並列に接続されるのでもよい。測定手段11〜13により測定された現像液の特性値は、演算部2に送られる。演算部2では、多変量解析法により、現像液の成分濃度を算出する。
The respective measuring means constituting the measuring
〔第七実施形態〕
図10は、例えば自動滴定装置のように、薬剤添加を要する測定装置を備えた場合の濃度監視装置の模式図である。図10では、第三の測定手段13が、薬剤添加の必要な測定装置である。濃度監視装置は、警報手段WDを備え、演算部2により算出された成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発することができる。
[Seventh embodiment]
FIG. 10 is a schematic diagram of a concentration monitoring device including a measuring device that requires addition of a drug, such as an automatic titrator. In FIG. 10, the third measuring means 13 is a measuring device that requires addition of a drug. The concentration monitoring device includes an alarm unit WD and can issue an alarm when at least one of the component concentrations calculated by the
この場合、第三の測定手段13は、サンプリング配管15、サンプリングポンプ14と接続されているほか、送液配管18により添加試薬93と接続される。添加試薬は、送液ポンプにより採液されて測定に供される。測定後の現像液は、廃液配管19により廃液(ドレン)される。その他、測定動作や演算動作などは、他の実施例と同様であり、省略する。
In this case, the third measuring means 13 is connected to the
以上、第一から第七までの実施形態に示した通り、本発明の濃度監視装置は、現像液の成分濃度と相関のある現像液の複数の特性値を測定する測定部1と、測定部1により測定された現像液の複数の特性値に基づいて多変量解析法により現像液の成分濃度を測定する演算部2と、を備える。
As described above in the first to seventh embodiments, the concentration monitoring device of the present invention includes a measuring
本実施形態の濃度監視装置Aの測定部1は、種々の実施形態をとり得る。測定手段に用いる測定装置にはその測定装置の採用する測定方式に応じて適した設置や接続の仕方があるので、本発明の濃度監視装置の測定部1は、その測定手段に応じて最適な構成とすればよい。
The measuring
測定部1内には、現像液の複数の特性値を測定するために必要となる測定手段が備えられていればよい。温度調節手段(図示せず)を備えていることが望ましい。サンプリングポンプ14や、送液ポンプ17、廃液配管19などは、必要に応じて、適宜備えられていることが望ましいが、いずれも測定部1の内部部品として必須というわけではない。
It suffices that the measuring
また、測定部1と演算部2とは、一体であっても別体であってもよい。測定部1と演算部2とは、測定部1で測定された現像液の特性値の測定データを演算部2が受け取ることができるように、相互に連絡していればよい。測定部1と演算部2とは、信号線により接続されている場合に限らず、無線でデータを送受信できるように構成されている場合でもよい。複数の測定手段が一つの場所にまとめられて測定部1を構成している必要もなく、特定の測定手段が一つだけ別体で備え付けられているのでもよい。
The
各測定手段は、サンプリングして測定する方式のみならず、配管に直接取り付ける方式でも、プローブを液中に浸漬する方式でもよい。各測定手段が直列に接続されていても、並列に接続されていてもよい。これら各種の組合せにより測定部1が構成されていてよい。
Each measuring means is not limited to the method of sampling and measuring, but may be the method of directly attaching to the pipe or the method of immersing the probe in the liquid. Each measuring means may be connected in series or in parallel. The
なお、本実施形態の測定部1における現像液の複数の特性値の測定は、その順序を問わない。図4から図10までの図面における測定部1内の各測定手段の配列、及び、「第一の測定手段」、「第二の測定手段」、…等の記載における「第一の」、「第二の」、…などの文言は、本発明における測定の順番を限定するものではない。「第一の」、「第二の」、…などの文言は、複数ある測定手段のそれぞれを区別するための便宜に過ぎない。
It should be noted that the measurement of the plurality of characteristic values of the developer in the measuring
また、本実施形態の濃度監視装置の演算部2は、多変量解析法による演算ブロック21を含んでいれば、多変量解析法以外の手法(例えば検量線法)による演算ブロックを別途有していてもよい。この際、演算の順序は問わない。
Further, if the
本実施形態の濃度監視装置では、測定部1を構成する各測定手段が、その測定方式に適した配置に設置され接続されて、現像液の複数の特性値を測定し、演算部2が測定部1で測定された現像液の特性値の測定値を受け取ることにより、多変量解析法(を含む演算手法)により現像液の成分濃度が算出される。
In the concentration monitoring device of the present embodiment, the respective measuring means constituting the measuring
以下、第八実施形態及び第九実施形態において、本実施形態の濃度監視装置の応用例について説明する。本実施形態の濃度監視装置は、一つの部品として、各種の装置やシステムに応用し得る。 Hereinafter, in the eighth embodiment and the ninth embodiment, application examples of the concentration monitoring device of the present embodiment will be described. The concentration monitoring device of this embodiment can be applied to various devices and systems as one component.
〔第八実施形態〕
図11は、本実施形態の濃度監視装置を用いた現像液管理装置の模式図である。濃度監視装置は警報手段WDを備える。
[Eighth Embodiment]
FIG. 11 is a schematic diagram of a developing solution management device using the concentration monitoring device of this embodiment. The concentration monitoring device comprises an alarm means WD.
本実施形態においては、濃度監視装置Aは、制御弁41〜43を制御する制御部3(制御装置)と演算データ用信号線54により接続されている。制御部3(制御装置)は、制御信号用信号線55〜57により、各制御弁41〜43と接続されている。制御弁41〜43は、それぞれ、補充液貯留槽91、92から補充液を送液するための補充液用管路81、82、及び、純水を送液するための純水用管路83、に設けられている。
In the present embodiment, the concentration monitoring device A is connected to the control unit 3 (control device) that controls the
補充液貯留槽91、92は、窒素ガスで加圧されており、制御部3(制御装置)が制御弁41〜43を開閉することにより、補充液が合流管路84を通って現像液に補給される。補給される補充液は、循環ポンプ74により循環管路85を経由して現像液貯留槽61に戻され、攪拌される。補充液の補給動作の方法やメカニズムは、後述の現像液管理方法や現像液管理装置の実施例において説明する。
The
このように、本実施形態の濃度監視装置は、現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁、及び、これらを制御する制御装置、と組み合わせることにより、現像液管理装置の一部品として利用することができる。 As described above, the concentration monitoring apparatus according to the present embodiment is combined with the control valve provided in the pipeline for feeding the replenisher solution to be replenished with the developer solution, and the control apparatus for controlling these, thereby developing the developer solution. It can be used as a part of the management device.
なお、補充液とは、例えば、現像液の原液、新液、再生液などのことをいう。純水を含める場合もある。原液とは、アルカリ成分濃度の濃厚な未使用の現像液(例えば20〜25%TMAH水溶液)である。新液とは、アルカリ成分濃度が現像工程で使用される濃度と同じ濃度で未使用の現像液(例えば2.38%TMAH水溶液)である。再生液とは、使用済みの現像液から不要物を除去して再利用可能にした現像液である。これらは、補充液としての用途や効果が異なる。例えば、原液は、アルカリ成分濃度を高めるための補充液で、溶解フォトレジスト濃度及び吸収二酸化炭素濃度を下げる。新液は、アルカリ成分濃度を維持あるいは緩やかに増減し、溶解フォトレジスト濃度及び吸収二酸化炭素濃度を下げるための補充液である。純水は、各成分濃度を下げるための補充液である。以下の実施例の説明においても、同様である。 Note that the replenishing solution means, for example, a stock solution of a developing solution, a new solution, a regenerating solution, or the like. Pure water may be included. The undiluted solution is an unused developing solution (for example, 20 to 25% TMAH aqueous solution) having a high alkaline component concentration. The new solution is an unused developing solution (for example, 2.38% TMAH aqueous solution) having the same concentration of the alkaline component as that used in the developing step. The regenerating solution is a developing solution that is made reusable by removing unnecessary substances from the used developing solution. These have different uses and effects as replenishers. For example, the undiluted solution is a replenisher for increasing the concentration of alkaline components, and reduces the concentration of dissolved photoresist and the concentration of absorbed carbon dioxide. The new liquid is a replenishing liquid for maintaining or gently increasing/decreasing the concentration of the alkaline component to reduce the dissolved photoresist concentration and the absorbed carbon dioxide concentration. Pure water is a replenisher for reducing the concentration of each component. The same applies to the following description of the embodiments.
また、図11において、補充液は補充液貯留槽91、92から補充液用管路81、82を介して供給され、純水は純水用管路83を介して供給される場合を図示したが、これに限定されない。補充液は、補充液貯留槽91、92などから調合槽(図示せず)に送られ、そこで所定の濃度に調製されてから、現像液貯留槽61に送液される場合もある。この場合には、制御弁は調合槽から現像液貯留槽61に送液される管路の途中に備えられる。現像液貯留槽61に純水を直接供給しないこともあり、このときには純水用管路83や制御弁43は存在しない。以下の実施例の説明及び以下の図面においても、同様である。
Further, in FIG. 11, the case where the replenishing liquid is supplied from the replenishing
補充液は、補充液貯留部Cの補充液貯留槽91、92に貯留されている。補充液貯留槽91、92は、加圧ガス用バルブ46、47を備えた窒素ガス用管路86が接続されており、この管路を介して供給される窒素ガスにより加圧されている。また、補充液貯留槽91、92にはそれぞれに補充液用管路81、82が接続され、通常開いた状態のバルブ44、45を介して補充液が送液される。補充液用管路81、82及び純水用管路83には制御弁41〜43が備えられており、制御弁41〜43は制御部3により開閉制御される。制御弁が動作することにより、補充液貯留槽91、92に貯留されていた補充液が圧送され、また、純水が送液される。その後、補充液は合流管路84を経て、循環攪拌機構Dと合流し、現像液貯留槽61に補給され攪拌される。
The replenisher is stored in the
補給により補充液貯留槽91、92内に貯留された補充液が減少すると、その内圧が下がって供給量が不安定となるため、補充液の減少に応じて加圧ガス用バルブ46、47を適宜開いて窒素ガスを供給し、補充液貯留槽91、92の内圧が保たれるように維持される。補充液貯留槽91、92が空になったときは、バルブ44、45を閉じて、補充液を満たした新しい補充液貯留槽と交換するか、または、別途調達した補充液を空になった補充液貯留槽91、92に再び充填する。
When the replenishing liquid stored in the replenishing
〔第九実施形態〕
本実施形態の濃度監視装置は、表示装置DPと組み合わせて、現像液の成分濃度モニターや濃度監視装置として利用できる。また、表示装置DPと警報手段WDとを兼用することもできる。図12は、本発明の濃度監視装置の応用事例を示すための模式図である。このように本発明の濃度監視装置は、部品として、各種の装置やシステムに応用し得る。
[Ninth Embodiment]
The concentration monitoring device of the present embodiment can be used as a component concentration monitor or concentration monitoring device of a developer in combination with the display device DP. Further, the display device DP and the alarm means WD can be used together. FIG. 12 is a schematic view showing an application example of the concentration monitoring device of the present invention. As described above, the concentration monitoring device of the present invention can be applied to various devices and systems as a component.
以下、図13から図17までは、実施形態の現像液管理方法に関するものである。 Hereinafter, FIGS. 13 to 17 relate to the developing solution management method of the embodiment.
本発明の現像液管理方法は、アルカリ性現像液の成分濃度と相関のある現像液の複数の特性値を測定する測定ステップと、測定された複数の特性値から多変量解析法により現像液の成分濃度を算出する演算ステップと、測定された現像液の特性値又は算出された現像液の成分濃度のいずれかに基づいて現像液に補充液を補給する補給ステップと、を含んでいる。測定ステップ及び演算ステップは、前述した現像液の成分濃度測定方法における測定ステップ、演算ステップと同様であるので、以下の図13から図17までの実施形態では、その重複する説明を省略する。 The developing solution management method of the present invention comprises a measuring step of measuring a plurality of characteristic values of the developing solution which are correlated with the component concentration of the alkaline developing solution, and a component of the developing solution by a multivariate analysis method from the measured plurality of characteristic values. It includes a calculation step of calculating the concentration and a replenishment step of replenishing the replenisher with the developer based on either the measured characteristic value of the developer or the calculated component concentration of the developer. Since the measurement step and the calculation step are the same as the measurement step and the calculation step in the above-described method for measuring the component concentration of the developing solution, the duplicated description thereof will be omitted in the embodiments of FIGS. 13 to 17 below.
また、以下の説明において、「所定の管理値」とは、現像液が最適な液性能を発揮するときの特性値又は成分濃度値として、経験的に、あるいは、実験などにより、予め知られている特性値又は成分濃度値である。すなわち、例えば現像後の基板に形成された線幅や残膜厚といった、現像液の現像性能の指標となる数値が、もっとも好ましい状態となるような特性値又は成分濃度値として、予め知られている値のことをいう。「所定の管理領域」も、このような管理値の範囲のことである。現像液管理装置の説明においても、同様である。 In addition, in the following description, the "predetermined control value" is known in advance as a characteristic value or a component concentration value when the developer exhibits optimum liquid performance, empirically, or through experiments. Is the characteristic value or component concentration value. That is, a numerical value that is an index of the developing performance of the developing solution such as a line width and a residual film thickness formed on the substrate after development is known in advance as a characteristic value or a component concentration value that provides the most preferable state. It refers to the existing value. The “predetermined management area” is also a range of such management values. The same applies to the description of the developing solution management apparatus.
図13は、現像液の二つの成分を成分濃度により管理する現像液管理方法のフロー図である。本実施形態の現像液管理方法は、二酸化炭素の吸収が少ないように管理されているアルカリ性現像液において、現像液のアルカリ成分濃度が所定の管理値となるように、及び、溶解フォトレジスト濃度が所定の管理値以下となるように、現像液を管理する場合などに、好ましく適用される。 FIG. 13 is a flow chart of a developing solution management method for managing two components of the developing solution according to the component concentrations. The developing solution management method of the present embodiment, in an alkaline developing solution which is managed so as to absorb less carbon dioxide, so that the concentration of the alkaline component of the developing solution becomes a predetermined control value, and the dissolved photoresist concentration is It is preferably applied when controlling the developing solution so that the value becomes a predetermined control value or less.
本実施形態では、成分濃度Aを所定の管理値A0に、成分濃度Bを所定の管理値B0以下に管理するものとする。成分濃度Aは例えばアルカリ成分濃度、成分濃度Bは例えば溶解フォトレジスト濃度である。 In this embodiment, the component concentration A is controlled to a predetermined control value A 0 , and the component concentration B is controlled to a predetermined control value B 0 or less. The component concentration A is, for example, an alkaline component concentration, and the component concentration B is, for example, a dissolved photoresist concentration.
測定ステップで現像液の特性値a、bが測定され、その測定値am、bmが演算ステップに送られる。演算ステップでは、測定値am、bmから多変量解析法により現像液の成分濃度A、Bが測定される。演算ステップにより算出された成分濃度A、Bは、補給ステップに送られる。 Characteristic value a of the developer in the measurement step, b is measured, the measured value a m, b m are sent to the arithmetic step. In the calculation step, the component concentrations A and B of the developer are measured from the measured values a m and b m by the multivariate analysis method. The component concentrations A and B calculated in the calculation step are sent to the replenishment step.
補給ステップは、成分濃度Aを調整するステップ、及び、成分濃度Bを調整するステップを含む。 The replenishment step includes a step of adjusting the component concentration A and a step of adjusting the component concentration B.
まず、成分濃度Aを調整するステップでは、成分濃度Aがその管理値A0より大きいか、あるいは、小さいかを判断する。大きい時は、成分濃度Aを薄めるように働く補充液(例えば現像液新液や純水など)を現像液に補給する。小さい時は、成分濃度Aを濃くするように働く補充液(例えば、現像液原液や新液など)を現像液に補給する。成分濃度Aがその管理値A0と同じである時は、何もしない。 First, in the step of adjusting the component concentration A, it is determined whether the component concentration A is larger or smaller than the control value A 0 . When it is larger, a replenisher (for example, a new developer or pure water) that works to dilute the component concentration A is replenished to the developer. When it is small, a replenisher (for example, a developer undiluted solution or a new solution) that works to increase the component concentration A is replenished to the developer. When the component concentration A is the same as the control value A 0 , nothing is done.
成分濃度Bを調整するステップでは、成分濃度Bがその管理値B0より大きいか否かを判断する。大きい時は、成分濃度Bを薄めるように働く補充液(例えば、現像液新液がアルカリ成分濃度を変えないので好ましい)を現像液に補給する。小さい時は、何もしない。 In the step of adjusting the component concentration B, it is determined whether the component concentration B is larger than the control value B 0 . When it is larger, a replenisher that works to dilute the component concentration B (for example, a new developer is preferable because it does not change the alkaline component concentration) is replenished to the developer. When I'm small, I don't do anything.
図14は、現像液の二つの成分の一方を成分濃度により、他方を特性値により管理する場合の現像液管理方法のフロー図である。本実施形態の現像液管理方法は、二酸化炭素の吸収が少ないように管理されているアルカリ性現像液において、現像液のアルカリ成分濃度が所定の管理値となるように、及び、現像液の特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度が所定の管理値以下となるように、現像液を管理する場合などに、好ましく適用される。 FIG. 14 is a flow chart of a developing solution management method in which one of the two components of the developing solution is managed by the component concentration and the other is managed by the characteristic value. The developing solution management method of the present embodiment is an alkaline developing solution which is managed so that the absorption of carbon dioxide is small, so that the concentration of the alkaline component of the developing solution becomes a predetermined management value, and the specific wavelength of the developing solution. It is preferably applied when the developing solution is managed such that the absorbance at (for example, λ=560 nm) is below a predetermined control value.
本実施形態では、成分濃度Aを所定の管理値A0に、現像液の特性値bの測定値bmを所定の管理値b0以下に管理するものとする。成分濃度Aは例えばアルカリ成分濃度、特性値bは例えば特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度である。 In this embodiment, the component concentration A is controlled to a predetermined control value A 0 , and the measured value b m of the characteristic value b of the developer is controlled to a predetermined control value b 0 or less. The component concentration A is, for example, the concentration of an alkaline component, and the characteristic value b is, for example, the absorbance at a specific wavelength (for example, λ=560 nm).
測定ステップで現像液の特性値a、bが測定され、その測定値am、bmが演算ステップに送られる。演算ステップでは、測定値am、bmから多変量解析法により現像液の成分濃度A、Bが測定される。演算ステップにより算出された成分濃度Aと、測定ステップにより測定された特性値bの測定値bmは、補給ステップに送られる。 Characteristic value a of the developer in the measurement step, b is measured, the measured value a m, b m are sent to the arithmetic step. In the calculation step, the component concentrations A and B of the developer are measured from the measured values a m and b m by the multivariate analysis method. The component concentration A calculated in the calculation step and the measured value b m of the characteristic value b measured in the measurement step are sent to the replenishment step.
補給ステップは、成分濃度Aを調整するステップと特性値bを調整するステップとを含む。成分濃度Aを調整するステップは、図13の場合と同様であるので、その説明を省略する。 The replenishment step includes a step of adjusting the component concentration A and a step of adjusting the characteristic value b. Since the step of adjusting the component concentration A is the same as that in the case of FIG. 13, its description is omitted.
特性値bを調整するステップでは、その測定値bmがその管理値b0と比較して大きいか否かを判断する。大きい時は、成分濃度Bを薄めるように働く補充液(例えば、現像液新液がアルカリ成分濃度を変えないので好ましい)を現像液に補給する。小さい時は、何もしない。 In the step of adjusting the characteristic value b, it is determined whether or not the measured value b m is larger than the control value b 0 . When it is larger, a replenisher that works to dilute the component concentration B (for example, a new developer is preferable because it does not change the alkaline component concentration) is replenished to the developer. When I'm small, I don't do anything.
特性値bと成分濃度Bとが単調増加の相関関係を有するときには、特性値bがその管理値b0以下に管理されることにより、成分濃度Bがその管理値B0以下になるように管理されることになる。特性値bと成分濃度Bとが単調減少の相関関係を有するときには、判断の大小関係を反転させて動作させれば、同様に、成分濃度Bがその管理値B0以下になるように管理できる。 When the characteristic value b and the component concentration B have a monotonically increasing correlation, the characteristic value b is controlled to be less than or equal to the control value b 0 , so that the component concentration B is less than or equal to the control value B 0. Will be done. When the characteristic value b and the component concentration B have a monotonically decreasing correlation, the component concentration B can be managed so as to be equal to or less than the control value B 0 by operating by reversing the magnitude relationship of the determination. ..
図15は、現像液の三つの成分を成分濃度により管理する現像液管理方法のフロー図である。本実施形態の現像液管理方法は、例えば、現像液のアルカリ成分濃度を所定の管理値に、溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値以下に、及び、吸収二酸化炭素濃度を所定の管理値以下に管理する場合などに、好ましく適用される。 FIG. 15 is a flow chart of a developing solution management method for managing the three components of the developing solution according to the component concentrations. The developing solution management method of the present embodiment, for example, the alkaline component concentration of the developing solution to a predetermined management value, the dissolved photoresist concentration to a predetermined management value or less, and the absorbed carbon dioxide concentration to a predetermined management value or less. It is preferably applied when managing.
補給ステップは、成分濃度Aを所定の管理値A0に、成分濃度Bを所定の管理値B0以下に、成分濃度Cを所定の管理値C0以下に管理するものとする。成分濃度Aは例えばアルカリ成分濃度、成分濃度Bは例えば溶解フォトレジスト濃度、成分濃度Cは例えば吸収二酸化炭素濃度である。 In the replenishment step, the component concentration A is controlled to a predetermined control value A 0 , the component concentration B is controlled to a predetermined control value B 0 or less, and the component concentration C is controlled to a predetermined control value C 0 or less. The component concentration A is, for example, an alkaline component concentration, the component concentration B is, for example, a dissolved photoresist concentration, and the component concentration C is, for example, an absorbed carbon dioxide concentration.
測定ステップで現像液の特性値a、b、c、…が測定され、その測定値am、bm、cm、…が演算ステップに送られる。演算ステップでは、測定値am、bm、cm、…から多変量解析法により現像液の成分濃度A、B、C、…が測定される。演算ステップにより算出された成分濃度A、B、C、…は、補給ステップに送られる。 Characteristic value a of the developer in the measurement step, b, c, ... is measured, the measured value a m, b m, c m , ... is sent to the calculating step. The calculating step, the measurement value am, b m, c m, component concentration A of the developer from ... by multivariate analysis, B, C, ... are measured. The component concentrations A, B, C,... Calculated in the calculation step are sent to the replenishment step.
補給ステップは、成分濃度Aを調整するステップ、成分濃度Bを調整するステップ、及び、成分濃度Cを調整するステップを含む。 The replenishment step includes a step of adjusting the component concentration A, a step of adjusting the component concentration B, and a step of adjusting the component concentration C.
まず、成分濃度Aを調整するステップでは、成分濃度Aがその管理値A0より大きいか、あるいは、小さいかを判断する。大きい時は、成分濃度Aを薄めるように働く補充液(例えば現像液新液や純水など)を現像液に補給する。小さい時は、成分濃度Aを濃くするように働く補充液(例えば現像液原液や新液など)を現像液に補給する。成分濃度Aがその管理値A0と同じである時は、何もしない。 First, in the step of adjusting the component concentration A, it is determined whether the component concentration A is larger or smaller than the control value A 0 . When it is larger, a replenisher (for example, a new developer or pure water) that works to dilute the component concentration A is replenished to the developer. When it is small, a replenisher (for example, a developer undiluted solution or a new solution) that works to increase the component concentration A is replenished to the developer. When the component concentration A is the same as the control value A 0 , nothing is done.
成分濃度Bを調整するステップでは、成分濃度Bがその管理値B0より大きいか否かを判断する。大きい時は、成分濃度Bを薄めるように働く補充液(例えば現像液新液がアルカリ成分濃度を変えないので好ましい)を現像液に補給する。小さい時は、何もしない。 In the step of adjusting the component concentration B, it is determined whether the component concentration B is larger than the control value B 0 . When it is larger, a replenisher that works so as to dilute the component concentration B (for example, a new developer is preferable because it does not change the alkaline component concentration) is replenished to the developer. When I'm small, I don't do anything.
成分濃度Cを調整するステップでは、成分濃度Cがその管理値C0より大きいか否かを判断する。大きい時は、成分濃度Cを薄めるように働く補充液(例えば、現像液新液がアルカリ成分濃度を変えないので好ましい)を現像液に補給する。小さい時は、何もしない。 In the step of adjusting the component concentration C, it is determined whether the component concentration C is larger than the control value C 0 . When it is larger, a replenisher that works to dilute the component concentration C (for example, a new developer is preferable because it does not change the alkaline component concentration) is replenished to the developer. When I'm small, I don't do anything.
図16は、現像液の三つの成分のうち一つを特性値により、他の二つを成分濃度により管理する現像液管理方法のフロー図である。本実施形態の現像液管理方法は、現像液のアルカリ成分濃度が所定の管理値となるように、現像液の特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度が所定の管理値以下となるように、及び、現像液の吸収二酸化炭素濃度が所定の管理値以下となるように、現像液を管理する場合などに、好ましく適用される。 FIG. 16 is a flow chart of a developing solution management method in which one of the three components of the developing solution is managed by the characteristic value and the other two are managed by the component concentration. In the developing solution management method of the present embodiment, the absorbance at a specific wavelength of the developing solution (for example, λ=560 nm) becomes equal to or less than a predetermined management value so that the concentration of the alkaline component of the developer becomes a predetermined management value. Further, it is preferably applied when controlling the developing solution such that the absorbed carbon dioxide concentration of the developing solution becomes a predetermined control value or less.
本実施形態では、成分濃度Aを所定の管理値A0に、現像液の特性値bの測定値bmを所定の管理値b0以下に、成分濃度Cを所定の管理値C0以下に管理するものとする。成分濃度Aは例えばアルカリ成分濃度、特性値bは例えば特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度、成分濃度Cは例えば吸収二酸化炭素濃度である。 In this embodiment, the component concentration A is set to a predetermined management value A 0 , the measured value b m of the developer characteristic value b is set to a predetermined management value b 0 or less, and the component concentration C is set to a predetermined management value C 0 or less. Shall be managed. The component concentration A is, for example, the alkali component concentration, the characteristic value b is, for example, the absorbance at a specific wavelength (for example, λ=560 nm), and the component concentration C is, for example, the absorbed carbon dioxide concentration.
測定ステップで現像液の特性値a、b、cが測定され、その測定値am、bm、cmが演算ステップに送られる。演算ステップでは、測定値am、bm、cmから多変量解析法により現像液の成分濃度A、B、Cが測定される。演算ステップにより算出された成分濃度A、C、及び、測定ステップで測定された特性値bの測定値bmは、補給ステップに送られる。 Characteristic value a of the developer in the measurement step, b, c are measured, the measured value a m, b m, c m is sent to the calculating step. In the calculation step, the component concentrations A, B and C of the developing solution are measured from the measured values a m , b m and cm by the multivariate analysis method. The component concentrations A and C calculated in the calculation step and the measured value b m of the characteristic value b measured in the measurement step are sent to the replenishment step.
補給ステップは、成分濃度Aを調整するステップ、特性値bを調整するステップ、及び、成分濃度Cを調整するステップを含む。成分濃度Aを調整するステップ、及び、成分濃度Cを調整するステップは、図15と同様であるので、その説明を省略する。 The replenishment step includes a step of adjusting the component concentration A, a step of adjusting the characteristic value b, and a step of adjusting the component concentration C. Since the step of adjusting the component concentration A and the step of adjusting the component concentration C are the same as those in FIG. 15, the description thereof will be omitted.
特性値bを調整するステップでは、その測定値bmがその管理値b0と比較して大きいか否かを判断する。大きい時は、成分濃度Bを薄めるように働く補充液(例えば、現像液新液がアルカリ成分濃度を変えないので好ましい)を現像液に補給する。小さい時は、何もしない。 In the step of adjusting the characteristic value b, it is determined whether or not the measured value b m is larger than the control value b 0 . When it is larger, a replenisher that works to dilute the component concentration B (for example, a new developer is preferable because it does not change the alkaline component concentration) is replenished to the developer. When I'm small, I don't do anything.
特性値bと成分濃度Bとが単調増加の相関関係を有するときには、特性値bがその管理値b0以下に管理されることにより、成分濃度Bがその管理値B0以下になるように管理されることになる。特性値bと成分濃度Bとが単調減少の相関関係を有するときには、判断の大小関係を反転させて(すなわちbm<b0)動作させれば、同様に、成分濃度Bがその管理値B0以下になるように管理できる。 When the characteristic value b and the component concentration B have a monotonically increasing correlation, the characteristic value b is controlled to be less than or equal to the control value b 0 , so that the component concentration B is less than or equal to the control value B 0. Will be done. When the characteristic value b and the component concentration B have a monotonically decreasing correlation, by inverting the magnitude relation of the determination (that is, b m <b 0 ), the component concentration B is similarly changed to the control value B. It can be managed to be 0 or less.
図17は、現像液の三つの成分のうち二つを特性値により、他の一つを成分濃度により管理する現像液管理方法のフロー図である。本実施形態の現像液管理方法は、現像液の導電率が所定の管理値となるように、現像液の特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度が所定の管理値以下となるように、及び、現像液の吸収二酸化炭素濃度が所定の管理値以下となるように、現像液を管理する場合などに、好ましく適用される。 FIG. 17 is a flow chart of a developing solution management method in which two out of the three components of the developing solution are managed by the characteristic value and the other one is managed by the component concentration. The developing solution management method of this embodiment is such that the conductivity of the developing solution has a predetermined management value, the absorbance of the developing solution at a specific wavelength (for example, λ=560 nm) is not more than a predetermined management value, and It is preferably applied when the developing solution is controlled such that the absorbed carbon dioxide concentration of the developing solution is below a predetermined control value.
本実施形態では、現像液の特性値aの測定値amを所定の管理値a0に、現像液の特性値bの測定値bmを所定の管理値b0以下に、成分濃度Cを所定の管理値C0以下に管理するものとする。特性値aは例えば導電率、特性値bは例えば特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度、成分濃度Cは例えば吸収二酸化炭素濃度である。 In the present embodiment, the measurement value a m of the characteristic value a of the developer to a predetermined control value a 0, the measured value bm characteristic value b of the developer to a predetermined control value b 0 or less, a predetermined component concentration C The control value C 0 shall be less than or equal to C 0 . The characteristic value a is, for example, the conductivity, the characteristic value b is, for example, the absorbance at a specific wavelength (for example, λ=560 nm), and the component concentration C is, for example, the absorbed carbon dioxide concentration.
測定ステップで現像液の特性値a、b、cが測定され、その測定値am、bm、cmが演算ステップに送られる。演算ステップでは、測定値am、bm、cmから多変量解析法により現像液の成分濃度A、B、Cが測定される。測定ステップで測定された特性値aの測定値am、bの測定値bm、及び、演算ステップにより算出された成分濃度Cは、補給ステップに送られる。 Characteristic value a of the developer in the measurement step, b, c are measured, the measured value a m, b m, c m is sent to the calculating step. In the calculation step, the component concentrations A, B and C of the developing solution are measured from the measured values a m , b m and cm by the multivariate analysis method. The measured value a m of the characteristic value a measured in the measurement step, the measured value b m of b, and the component concentration C calculated in the calculation step are sent to the replenishment step.
補給ステップは、特性値aを調整するステップ、特性値bを調整するステップ、及び、成分濃度Cを調整するステップを含む。特性値bを調整するステップ、及び、成分濃度Cを調整するステップは、図16と同様であるので、その説明を省略する。 The replenishment step includes a step of adjusting the characteristic value a, a step of adjusting the characteristic value b, and a step of adjusting the component concentration C. Since the step of adjusting the characteristic value b and the step of adjusting the component concentration C are the same as those in FIG. 16, the description thereof will be omitted.
特性値aを調整するステップでは、その測定値amがその管理値a0と比較して大きいか小さいかを判断する。大きい時は、成分濃度Aを薄めるように働く補充液(例えば現像液原液又は新液)を現像液に補給する。小さい時は、成分濃度Aを濃くするように働く補充液(例えば現像液新液又は純水)を現像液に補給する。同じであるときには、何もしない。 In the step of adjusting the characteristic value a, the measured value a m to determine whether large or small compared to its control value a 0. When it is larger, a replenisher solution (for example, a developing solution stock solution or a new solution) that works to dilute the component concentration A is supplied to the developing solution. When it is small, a replenisher (for example, a new developer or pure water) that works to increase the component concentration A is replenished to the developer. If they are the same, do nothing.
特性値aと成分濃度Aとが単調増加の相関関係を有するときには、特性値aがその管理値a0に維持されることにより、成分濃度Aがその管理値A0になるように管理されることになる。特性値aと成分濃度Aとが単調減少の相関関係を有するときには、判断の大小関係を反転させて動作させれば、同様に、成分濃度Aがその管理値A0になるように管理できる。 When the characteristic value a and the component concentration A have a monotonically increasing correlation, the characteristic value a is maintained at the control value a 0 so that the component concentration A becomes the control value A 0. It will be. When the characteristic value a and the component concentration A have a monotonically decreasing correlation, by reversing the magnitude relationship of the determination to operate, the component concentration A can be managed so that it becomes the control value A 0 .
以上、図13から図17に示した現像液管理方法は、現像液の成分濃度と相関のある現像液の複数の特性値を測定する測定ステップと、測定された複数の特性値に基づいて多変量解析法により現像液の成分濃度を算出する演算ステップと、測定される現像液の複数の特性値及び算出される現像液の成分濃度のうちから選択される管理対象項目の測定値又は算出値に基づいて現像液に補充液を補充する補給ステップと、を含んでいる。 As described above, the developing solution management method shown in FIGS. 13 to 17 is based on the measurement step of measuring a plurality of characteristic values of the developing solution having a correlation with the component concentration of the developing solution and the plurality of measured characteristic values. Calculation step for calculating the component concentration of the developing solution by the variable analysis method, and the measured value or calculated value of the management target item selected from a plurality of characteristic values of the measured developing solution and the calculated component concentration of the developing solution. And a replenishing step of replenishing the developing solution with a replenishing solution.
測定ステップは、さらに、特性値aを測定する測定ステップ、特性値bを測定する測定ステップ、特性値cを測定する測定ステップ、…などを含む。しかし、これらのステップの順序は問わない。同時に測定されてもよい。また、温度調整ステップや、試薬添加ステップ、廃液ステップ、など、測定手法に応じて適宜必要なステップを含んでいてよい。 The measurement step further includes a measurement step of measuring the characteristic value a, a measurement step of measuring the characteristic value b, a measurement step of measuring the characteristic value c, and so on. However, the order of these steps does not matter. It may be measured at the same time. Further, it may include a necessary step depending on the measuring method, such as a temperature adjusting step, a reagent adding step, a waste liquid step, and the like.
演算ステップは、多変量解析法により成分濃度を算出する演算ステップを含んでいればよい。多変量解析法とは異なる演算方法(例えば検量線法)により成分濃度を算出するステップなどを含んでいてもよい。 The calculation step may include a calculation step of calculating the component concentration by the multivariate analysis method. It may include a step of calculating the component concentration by a calculation method (for example, a calibration curve method) different from the multivariate analysis method.
補給ステップは、管理対象項目(現像液の特性値又は成分濃度のいずれか)を制御量として、これを所定の管理値となるように、又は、所定の管理値以下あるいは管理領域内となるように、現像液に補充液を補給する、成分濃度Aを調整するステップ、成分濃度Bを調整するステップ、成分濃度Cを調整するステップ、…を含んでいる。その順番は図面に示した順番に限定されない。 In the replenishment step, the control target item (either the characteristic value of the developing solution or the component concentration) is used as a control amount, and this is set to a predetermined control value, or below the predetermined control value or within the control area. Includes a step of replenishing the replenisher with the developing solution, a step of adjusting the component concentration A, a step of adjusting the component concentration B, a step of adjusting the component concentration C, and so on. The order is not limited to the order shown in the drawings.
また、制御の方式は、制御量を目標値に合わせる制御に用いられる各種の制御方法を採用し得る。特に、比例制御(P制御)、積分制御(I制御)、微分制御(D制御)、及び、これらを組み合わせた制御(PI制御など)が好ましい。より好ましくは、PID制御が適している。 Further, as the control method, various control methods used for controlling the control amount to match the target value can be adopted. In particular, proportional control (P control), integral control (I control), differential control (D control), and control (PI control etc.) combining these are preferable. More preferably, PID control is suitable.
上記図13から図17の実施形態において、測定ステップ、演算ステップ、補給ステップを繰り返すことにより、現像液の成分濃度Aはその管理値A0に維持され、現像液の成分濃度Bはその管理値B0以下に、成分濃度Cはその管理値C0以下に管理される。したがって、本発明の現像液管理方法により、最適な現像性能を維持することができ、所望の線幅や残膜厚を実現することができる。 In the embodiment of FIGS. 13 to 17, by repeating the measurement step, the calculation step, and the replenishment step, the component concentration A of the developing solution is maintained at its control value A 0, and the component concentration B of the developing solution is set at its control value A 0. The component concentration C is controlled to B 0 or less and the control value C 0 or less. Therefore, the developing solution management method of the present invention can maintain the optimum developing performance and realize the desired line width and residual film thickness.
以下、第十から第十七までの実施形態は、本発明の現像液管理装置に関するものである。 Hereinafter, the tenth to seventeenth embodiments relate to the developer management apparatus of the present invention.
本実施形態の現像液管理装置は、アルカリ性現像液の成分濃度と相関のある現像液の複数の特性値を測定する測定部1と、測定部1で測定された複数の特性値から多変量解析法により現像液の成分濃度を算出する演算部2と、測定部1で測定された現像液の特性値又は演算部2で算出された現像液の成分濃度に基づいて現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁41〜43に制御信号を発する制御部3と、を備えている。本発明の現像液管理装置の測定部1及び演算部2は、前述した現像液の濃度監視装置における測定部1、演算部2と同様であるので、以下の第十から第十七までの実施形態では、その重複する説明を省略する。
The developing solution management apparatus according to the present embodiment is configured to measure a plurality of characteristic values of a developing solution having a correlation with a component concentration of an alkaline developing solution, and a multivariate analysis based on the plurality of characteristic values measured by the measuring
〔第十実施形態〕
図18は、本発明の現像液管理装置の説明をするための現像工程の模式図である。本発明の現像液管理装置Eが、現像工程設備B、補充液貯留部C、循環攪拌機構Dなどとともに図示されている。
[Tenth Embodiment]
FIG. 18 is a schematic diagram of a developing process for explaining the developing solution management apparatus of the present invention. A developing solution management apparatus E of the present invention is shown together with a developing process facility B, a replenisher storage section C, a circulation stirring mechanism D, and the like.
本実施形態の現像液管理装置Eは、現像液の複数の特性値を測定する複数の測定手段11〜13を備えた測定部1と、多変量解析法による演算ブロック21を含む演算部2と、現像液の特性値又は成分濃度のいずれか一方を制御量としてこれを所定の管理値あるいは管理領域内となるように制御する制御部3と、警報手段WDと、を備えている。また、本実施形態の現像液管理装置は、制御部3と接続されて制御される制御弁41〜43を備えている。
The developing solution management apparatus E of this embodiment includes a
現像液管理装置Eは、サンプリング配管15により現像液貯留槽61と接続される。サンプリングポンプ14によりサンプリングされた現像液は、サンプリング配管15を通って測定部1内に導かれる。測定部1内では、各測定手段11〜13が現像液の特性値を測定する。測定後の現像液は、戻り配管16を通って、現像液貯留槽61に戻される。
The developer management device E is connected to the
演算部2は、測定部1で測定された現像液の複数の特性値の測定値を一組受信する。演算部2は、受信した一組の測定値から多変量解析法により、現像液の成分濃度を算出する。
The
測定動作、演算動作の詳細は、前述の現像液の濃度監視装置と同様であるので省略し、以下、制御動作について説明する。 The details of the measurement operation and the calculation operation are the same as those of the above-described developer concentration monitoring device, and therefore will be omitted, and the control operation will be described below.
現像液管理装置Eは、現像液に補給される補充液を送液する管路81〜83と接続される(純水も含めて補充液とする)。各管路81〜83は、現像液管理装置E内で制御部3によりその動作を制御される制御弁41〜43と接続される。
The developing solution management device E is connected to the
制御部3は、測定部1からは現像液の特性値の測定値を、演算部2からは算出された成分濃度を、受信する。制御部3は、受信した現像液の特性値又は成分濃度を制御量として、この制御量に基づいて、制御弁41〜43に対して制御信号を発する。制御は、例えば、その制御量が所定の管理値となるように、又は、所定の管理領域内となるように、行われる。
The
制御部3は、制御ブロックを備える。例えば、現像液管理装置Eが現像液の三つの成分濃度A、B、Cを管理するものであれば、制御部3は、成分濃度Aを制御するための制御ブロック31、成分濃度Bを制御するための制御ブロック32、成分濃度Cを制御するための制御ブロック33を備える。管理する成分濃度が二つであれば、制御ブロックは二つでよく、また、管理する成分濃度が三つより多ければそれに応じて同様の制御ブロックをさらに備える。このようにして、制御部3は制御弁41〜43に必要な制御信号を発することができる。
The
制御弁41〜43が、例えば、“開”信号を受信している間開く制御弁であって、弁開時に所定の流量を送液できるように予め流量調節された開閉制御弁である場合には、制御部3が、補給すべき補充液を送液する管路に設けられた制御弁に、“開”信号を所定の時間にわたって送ることにより、現像液管理に必要な補充液が必要な量だけ現像液に補給される。
When the
制御弁の制御動作は、この例に限らない。制御弁が開閉切り替え信号により弁の開状態と閉状態とを切り替えるものである場合には、制御部3がパルス的な開閉切り替え信号を制御弁に所定の時間間隔で送ることにより、必要な補充液が必要な量だけ現像液に補給される。
The control operation of the control valve is not limited to this example. When the control valve switches the open state and the closed state of the valve according to the open/close switching signal, the
さらに、制御弁41〜43は、弁の開度を制御できるものであってもよいし、単なる流量調整弁(ニードルバルブ)と開閉制御弁との組み合わせであってもよい。制御弁41〜43は、電磁弁でもよいし、空気圧操作弁(エアオペレートバルブ)であってもよい。
Further, the
制御弁41〜43が制御部3の発した制御信号に基づいて動作することにより、現像液管理に必要な量の補充液が現像液に補給される。制御部3は、受信した制御量(現像液の特性値又は成分濃度)から求められる補充液の種類とその必要となる補給量に基づいて、必要な補給量が送液されるように、制御すべき制御弁に制御信号を発する。
By operating the
このようにして、本実施形態の現像液管理装置により、測定された現像液の特性値又は算出された現像液の成分濃度に基づいて、これらが所定の管理値となるように、又は、所定の管理領域内となるように、現像液を維持管理することができる。 In this way, the developing solution management apparatus according to the present embodiment uses the measured characteristic values of the developing solution or the calculated component concentrations of the developing solution so that these values become predetermined control values, or It is possible to maintain and manage the developing solution so that it is within the control area.
より具体的には、次のような現像液管理が可能となる。ただし、以下に挙げる現像液管理は、例示であり、これに限定されるものではない。 More specifically, the following developer management is possible. However, the following developer management is an example and is not limited to this.
第一に、繰り返し使用されるアルカリ性現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度が、それぞれについての所定の管理値となるように、現像液に補充液を補給する現像液管理である。例えば、本発明の現像液管理装置によれば、2.38%TMAH水溶液のアルカリ成分濃度を、好ましくは2.375〜2.390(wt%)の範囲内の所定の管理値、より好ましくは2.380(wt%)に、溶解フォトレジスト濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下の所定の管理値、より好ましくは0.15(wt%)に、吸収二酸化炭素濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下の所定の管理値、より好ましくは0.25(wt%)に、管理することができる。 First, development in which a replenisher is replenished to the developer so that the alkaline component concentration, the dissolved photoresist concentration, and the absorbed carbon dioxide concentration of the repeatedly used alkaline developer have predetermined control values for each. Liquid management. For example, according to the developer management apparatus of the present invention, the alkali component concentration of the 2.38% TMAH aqueous solution is preferably a predetermined control value within the range of 2.375 to 2.390 (wt %), and more preferably 2.380 (wt%), dissolved photoresist concentration, preferably a predetermined control value of 0.40 (wt%) or less, more preferably 0.15 (wt%), absorbed carbon dioxide concentration, Can be controlled to a predetermined control value of 0.40 (wt%) or less, and more preferably to 0.25 (wt%).
第二に、繰り返し使用されるアルカリ性現像液のアルカリ成分濃度が所定の管理値となるように、溶解フォトレジスト濃度及び吸収二酸化炭素濃度がそれぞれについての所定の管理値以下となるように、現像液に補充液を補給する現像液管理である。例えば、本発明の現像液管理装置によれば、2.38%TMAH水溶液のアルカリ成分濃度を、好ましくは2.375〜2.390(wt%)の範囲内の所定の管理値、より好ましくは2.380(wt%)に、溶解フォトレジスト濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下となるように、吸収二酸化炭素濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下となるように、管理することができる。 Secondly, in order to keep the alkaline component concentration of the repeatedly used alkaline developer at a predetermined control value, the dissolved photoresist concentration and the absorbed carbon dioxide concentration should be below a predetermined control value for each developer. It is a developer management that replenishes the replenisher. For example, according to the developer management apparatus of the present invention, the alkali component concentration of the 2.38% TMAH aqueous solution is preferably a predetermined control value within the range of 2.375 to 2.390 (wt %), and more preferably 2.380 (wt%) so that the dissolved photoresist concentration is preferably 0.40 (wt%) or less, and the absorbed carbon dioxide concentration is preferably 0.40 (wt%) or less Can be managed.
第三に、繰り返し使用されるアルカリ性現像液のアルカリ成分濃度、特定波長における吸光度、及び、吸収二酸化炭素濃度が、それぞれについての所定の管理値となるように、現像液に補充液を補給する現像液管理である。例えば、本発明の現像液管理装置によれば、2.38%TMAH水溶液のアルカリ成分濃度を、好ましくは2.375〜2.390(wt%)の範囲内の所定の管理値、より好ましくは2.380(wt%)に、波長λ=560nmにおける吸光度(セル光路長d=10mm)を、好ましくは1.30(Abs.)以下の所定の管理値、より好ましくは0.50(Abs.)に、吸収二酸化炭素濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下の所定の管理値、より好ましくは0.25(wt%)に、管理することができる。 Thirdly, development in which the replenisher is replenished so that the alkaline component concentration of the repeatedly used alkaline developer, the absorbance at a specific wavelength, and the absorbed carbon dioxide concentration have predetermined control values for each. Liquid management. For example, according to the developer management apparatus of the present invention, the alkali component concentration of the 2.38% TMAH aqueous solution is preferably a predetermined control value within the range of 2.375 to 2.390 (wt %), and more preferably 2.380 (wt %), the absorbance at the wavelength λ=560 nm (cell optical path length d=10 mm), a predetermined control value of preferably 1.30 (Abs.) or less, more preferably 0.50 (Abs. ), the absorbed carbon dioxide concentration can be controlled to a predetermined control value of preferably 0.40 (wt%) or less, and more preferably to 0.25 (wt%).
第四に、繰り返し使用されるアルカリ性現像液のアルカリ成分濃度が所定の管理となるように、特定波長における吸光度が所定の管理領域内となるように、吸収二酸化炭素濃度が所定の管理値以下となるように、現像液に補充液を補給する現像液管理である。例えば、本発明の現像液管理装置によれば、2.38%TMAH水溶液のアルカリ成分濃度を、好ましくは2.375〜2.390(wt%)の範囲内の所定の管理値、より好ましくは2.380(wt%)に、波長λ=560nmにおける吸光度(セル光路長d=10mm)を、好ましくは1.30(Abs.)以下、より好ましくは0.65(Abs.)以下となるように、吸収二酸化炭素濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下となるように、管理することができる。 Fourth, so that the alkaline component concentration of the repeatedly used alkaline developer is a predetermined control, so that the absorbance at a specific wavelength is within a predetermined control region, the absorbed carbon dioxide concentration is below a predetermined control value. As described above, the developer is managed by replenishing the replenisher with the developer. For example, according to the developer management apparatus of the present invention, the alkali component concentration of the 2.38% TMAH aqueous solution is preferably a predetermined control value within the range of 2.375 to 2.390 (wt %), and more preferably The absorbance at a wavelength λ=560 nm (cell optical path length d=10 mm) of 2.380 (wt %) is preferably 1.30 (Abs.) or less, more preferably 0.65 (Abs.) or less. In addition, the absorbed carbon dioxide concentration can be controlled so as to be preferably 0.40 (wt%) or less.
第五に、繰り返し使用されるアルカリ性現像液の導電率、特定波長における吸光度、及び、吸収二酸化炭素濃度が、それぞれにおける所定の管理値となるように、現像液に補充液を補給する現像液管理である。例えば、本発明の現像液管理装置によれば、2.38%TMAH水溶液の導電率を、好ましくは54.47〜54.75(mS/cm)の範囲内の所定の管理値、より好ましくは54.58(mS/cm)に、波長λ=560nmにおける吸光度(セル光路長d=10mm)を、好ましくは1.3(Abs.)以下の所定の管理値、より好ましくは0.50(Abs.)に、吸収二酸化炭素濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下の所定の管理値、より好ましくは0.25(wt%)に、管理することができる。 Fifth, the developer management that replenishes the replenisher with the conductivity, the absorbance at a specific wavelength, and the absorbed carbon dioxide concentration of the repeatedly used alkaline developer have predetermined control values for each. Is. For example, according to the developer management apparatus of the present invention, the conductivity of the 2.38% TMAH aqueous solution is preferably a predetermined control value within the range of 54.47 to 54.75 (mS/cm), more preferably At 54.58 (mS/cm), the absorbance at the wavelength λ=560 nm (cell optical path length d=10 mm) is set to a predetermined control value of preferably 1.3 (Abs.) or less, more preferably 0.50 (Abs). .), the absorbed carbon dioxide concentration can be controlled to a predetermined control value of preferably 0.40 (wt%) or less, and more preferably to 0.25 (wt%).
第六に、繰り返し使用されるアルカリ性現像液の導電率が所定の管理値となるように、特定波長における吸光度が所定の管理領域内となるように、吸収二酸化炭素濃度が所定の管理値以下となるように、現像液に補充液を補給する現像液管理である。例えば、本発明の現像液管理装置によれば、2.38%TMAH水溶液の導電率を、好ましくは54.47〜54.75(mS/cm)の範囲内の所定の管理値、より好ましくは54.58(mS/cm)に、波長λ=560nmにおける吸光度(セル光路長d=10mm)を、好ましくは1.30(Abs.)以下、より好ましくは0.65(Abs.)以下となるように、吸収二酸化炭素濃度を、好ましくは0.40(wt%)以下となるように、管理することができる。 Sixth, so that the conductivity of the alkaline developer used repeatedly has a predetermined control value, the absorbance at a specific wavelength is within a predetermined control region, and the absorbed carbon dioxide concentration is not more than a predetermined control value. As described above, the developer is managed by replenishing the replenisher with the developer. For example, according to the developer management apparatus of the present invention, the conductivity of the 2.38% TMAH aqueous solution is preferably a predetermined control value within the range of 54.47 to 54.75 (mS/cm), more preferably At 54.58 (mS/cm), the absorbance at the wavelength λ=560 nm (cell optical path length d=10 mm) is preferably 1.30 (Abs.) or less, more preferably 0.65 (Abs.) or less. Thus, the absorbed carbon dioxide concentration can be controlled so as to be preferably 0.40 (wt%) or less.
よって、本実施形態の現像液管理装置によれば、従来のものに比べて、現像液の各成分濃度又は各特性値を所定の管理値又は管理領域内に精度よく管理できるので、現像液を最適な現像性能に維持することができ、所望の線幅や残膜厚を実現することができる。また、警報手段WDは、演算部2により算出された成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発する。
Therefore, according to the developing solution management apparatus of the present embodiment, compared to the conventional one, each component concentration or each characteristic value of the developing solution can be managed more accurately within a predetermined management value or management area. It is possible to maintain the optimum developing performance and to realize a desired line width and residual film thickness. Further, the alarm means WD issues an alarm when at least one of the component concentrations calculated by the
〔第十一実施形態〕
図19は、現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁41〜43が、本実施形態の現像液管理装置の外部にある実施形態の現像液管理装置を説明するための模式図である。
[Eleventh Embodiment]
FIG. 19 illustrates the developing solution management apparatus of the embodiment in which the
本実施形態の現像液管理装置Eは、現像液の複数の特性値を測定する複数の測定手段を備えた測定部1と、多変量解析法による演算ブロック21を含む演算部2と、現像液の特性値又は成分濃度のいずれか一方を制御量としてこれを所定の管理値あるいは管理領域内となるように補充液の補給管路に設けられた制御弁41〜43に制御信号を発する制御部3と、警報手段WDと、を備えている。
The developing solution management apparatus E of the present embodiment includes a
本実施形態では、制御部3により制御される制御弁41〜43は、現像液管理装置Eの内部部品ではない。現像液管理装置Eとは別体として、補充液が送液される管路に設けられている。現像液管理装置Eは、補充液が送液されるこれらの管路とは接続されない。
In this embodiment, the
その他の構成、動作などは、第十実施形態と同様であるので、省略する。 The other configurations and operations are the same as those in the tenth embodiment, and will be omitted.
〔第十二実施形態〕
図20は、演算機能と制御機能とを併せ持つ演算制御部23を備えた現像液管理装置Eの模式図である。
[Twelfth Embodiment]
FIG. 20 is a schematic diagram of a developing solution management apparatus E including an
本発明の現像液管理装置Eは、演算部2と制御部3とが別体の装置として構成されている場合に限らない。演算機能と制御機能とを併せ持つ一体の演算制御部23として構成されていてもよい。演算制御部23としては、例えば、コンピュータなどの多機能装置が挙げられる。現像液管理装置Eは警報手段WDを備えている。
The developer management apparatus E of the present invention is not limited to the case where the
コンピュータは、入出力機能、送受信機能、演算機能、制御機能、表示機能など、非常に多様な機能を備えている。したがって、本発明の現像液管理装置Eの演算機能、制御機能を、コンピュータにより実現できる。演算制御部23が測定部1及び制御弁41〜43と接続されていればよい。このとき、多変量解析法により測定された現像液の特性値から成分濃度を算出する演算処理プログラムと、制御量(現像液の特性値又は成分濃度)が所定の管理値となるように、又は、所定の管理領域内となるように、制御弁41〜43に対して制御信号を発する制御プログラムとが、コンピュータに実装されていれば、現像液を所定の状態に維持管理できる。
Computers have a wide variety of functions such as input/output functions, transmission/reception functions, arithmetic functions, control functions, and display functions. Therefore, the calculation function and the control function of the developing solution management apparatus E of the present invention can be realized by a computer. It suffices that the arithmetic and
その他の構成、動作などは、第十実施形態と同様であるので、省略する。 The other configurations and operations are the same as those in the tenth embodiment, and will be omitted.
〔第十三実施形態〕
図21は、現像液の二つの成分を管理する現像液管理装置の模式図である。本実施形態の現像液管理装置Eは、二酸化炭素の吸収が少ないように管理されたアルカリ性現像液のアルカリ成分濃度と溶解フォトレジスト濃度を管理する場合などに、好ましく適用される。
[Thirteenth Embodiment]
FIG. 21 is a schematic diagram of a developing solution management device that manages two components of the developing solution. The developing solution management apparatus E of the present embodiment is preferably applied when controlling the concentration of the alkaline component and the concentration of the dissolved photoresist in the alkaline developing solution which is controlled so that the absorption of carbon dioxide is small.
第一の測定手段11が、現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば、導電率を測定する導電率計)であり、第二の測定手段12が、現像液の成分のうち少なくとも溶解フォトレジスト濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば、波長λ=560nmにおける吸光度を測定する吸光光度計)であるとすれば、演算部2が多変量解析法による演算ブロック21を含むので、多変量解析法により測定された現像液の特性値から現像液のアルカリ成分濃度及び溶解フォトレジスト濃度を算出することができる。
The first measuring means 11 is a measuring means (for example, a conductivity meter for measuring conductivity) for measuring a characteristic value of the developer having a correlation with at least an alkali component concentration of the components of the developer, It is assumed that the measuring means 12 is a measuring means (for example, an absorptiometer for measuring an absorbance at a wavelength λ=560 nm) which measures at least the characteristic value of the developing solution which is correlated with at least the dissolved photoresist concentration among the components of the developing solution. For example, since the
そうすると、制御ブロック31が現像液の導電率又はアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック32が現像液の特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度又は溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理領域内となるように制御バルブに制御信号を発する制御ブロックであるときには、制御部3は測定された現像液の特性値と算出された現像液の成分濃度とを受信できるように測定部1及び演算部2と接続されているので、本実施態様の現像液管理装置Eにより、現像液のアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように、溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理領域内となるように、現像液を維持管理できる。
Then, the
その他の詳細は、他の実施形態と同様であるので、省略する。 The other details are the same as those of the other embodiments, and thus will be omitted.
〔第十四実施形態〕
図22は、現像液の二つの成分を成分濃度により管理する現像液管理装置の模式図である。本実施形態の現像液管理装置は、二酸化炭素を吸収しないように管理されたアルカリ性現像液のアルカリ成分濃度と溶解フォトレジスト濃度を管理濃度値に管理する場合などに、好ましく適用される。
[Fourteenth embodiment]
FIG. 22 is a schematic diagram of a developing solution management device that manages two components of the developing solution based on the component concentrations. The developing solution management apparatus of the present embodiment is preferably applied when controlling the concentration of alkali components and the concentration of dissolved photoresist in an alkaline developing solution controlled so as not to absorb carbon dioxide to control concentration values.
第一の測定手段11が、現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば導電率を測定する導電率計)であり、第二の測定手段12が、現像液の成分のうち少なくとも溶解フォトレジスト濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えばλ=560nmにおける吸光度を測定する吸光光度計)であるとすれば、演算部2が多変量解析法による演算ブロック21を含むので、多変量解析法により測定された現像液の特性値から現像液のアルカリ成分濃度及び溶解フォトレジスト濃度を算出することができる。
The first measuring means 11 is a measuring means (for example, a conductivity meter for measuring conductivity) for measuring a characteristic value of the developer having a correlation with at least an alkali component concentration among the components of the developer, and the second measurement If the
そうすると、制御ブロック31がアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック32が溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであるとすれば、制御部3は算出された現像液の成分濃度を受信できるように演算部2と接続されているので、本実施態様の現像液管理装置Eにより、現像液のアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように、溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように、現像液を維持管理できる。
Then, the
その他の詳細は、他の実施形態と同様であるので、省略する。 The other details are the same as those of the other embodiments, and thus will be omitted.
〔第十五実施形態〕
図23は、現像液の三つの成分のうち二つを特性値により、他の一つを成分濃度により管理する現像液管理装置の模式図である。本実施形態の現像液管理装置は、アルカリ性現像液のアルカリ成分濃度を導電率により、溶解フォトレジスト濃度を特定波長(例えばλ=560nm)における吸光度により管理し、吸収二酸化炭素濃度を濃度により管理する場合などに、好ましく適用される。
[Fifteenth embodiment]
FIG. 23 is a schematic diagram of a developing solution management device that manages two of the three components of the developing solution by characteristic values and the other one by component concentration. The developing solution management apparatus of the present embodiment manages the concentration of the alkaline component of the alkaline developing solution by the conductivity, the concentration of the dissolved photoresist by the absorbance at a specific wavelength (for example, λ=560 nm), and the concentration of the absorbed carbon dioxide by the concentration. It is preferably applied in some cases.
第一の測定手段11が、現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば、導電率を測定する導電率計)であり、第二の測定手段12が、現像液の成分のうち少なくとも溶解フォトレジスト濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば、λ=560nmにおける吸光度を測定する吸光光度計)であり、第三の測定手段が、現像液の成分のうち少なくとも吸収二酸化炭素濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば、密度を測定する密度計)であるとすれば、演算部2が多変量解析法による演算ブロック21を含むので、多変量解析法により測定された現像液の特性値から現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度を算出することができる。
The first measuring means 11 is a measuring means (for example, a conductivity meter for measuring conductivity) for measuring a characteristic value of the developer having a correlation with at least an alkali component concentration of the components of the developer, The measuring means 12 is a measuring means (for example, an absorptiometer for measuring the absorbance at λ=560 nm) for measuring the characteristic value of the developing solution which is correlated with at least the dissolved photoresist concentration among the components of the developing solution. If the measuring means is a measuring means (for example, a densitometer for measuring density) that measures the characteristic value of the developing solution that has a correlation with at least the absorbed carbon dioxide concentration among the components of the developing solution, the
そうすると、制御ブロック31が現像液の導電率を所定の管理値となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック32が現像液の特性波長(例えばλ=560nm)における吸光度を所定の管理値あるいは管理領域内となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック33が吸収二酸化炭素濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであるときには、制御部3は、測定された現像液の特性値を受信できるように測定部1と接続され、算出された現像液の成分濃度を受信できるように演算部2と接続されているので、本実施態様の現像液管理装置Eにより、現像液のアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように、溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように、及び、吸収二酸化炭素濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように、現像液を維持管理できる。
Then, the
その他の詳細は、他の実施形態と同様であるので、省略する。 The other details are the same as those of the other embodiments, and thus will be omitted.
〔第十六実施形態〕
図24は、現像液の三つの成分のうち一つを特性値により、他の二つを成分濃度により管理する現像液管理装置の模式図である。本実施形態の現像液管理装置は、アルカリ性現像液のアルカリ成分濃度と吸収二酸化炭素濃度を濃度により管理し、溶解フォトレジスト濃度を特定波長(例えば、λ=560nm)における吸光度により管理する場合などに、好ましく適用される。
[Sixteenth Embodiment]
FIG. 24 is a schematic diagram of a developing solution management device that manages one of the three components of the developing solution by the characteristic value and the other two by the component concentration. The developing solution management apparatus of the present embodiment manages the concentration of the alkaline component and the absorbed carbon dioxide concentration of the alkaline developing solution based on the concentration, and the solution photoresist concentration based on the absorbance at a specific wavelength (for example, λ=560 nm). , Preferably applied.
第一の測定手段11が、現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば、導電率を測定する導電率計)であり、第二の測定手段12が、現像液の成分のうち少なくとも溶解フォトレジスト濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば、λ=560nmにおける吸光度を測定する吸光光度計)であり、第三の測定手段が、現像液の成分のうち少なくとも吸収二酸化炭素濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば密度を測定する密度計)であるとすれば、演算部2が多変量解析法による演算ブロック21を含むので、多変量解析法により測定された現像液の特性値から現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度を算出することができる。
The first measuring means 11 is a measuring means (for example, a conductivity meter for measuring conductivity) for measuring a characteristic value of the developer having a correlation with at least an alkali component concentration of the components of the developer, The measuring means 12 is a measuring means (for example, an absorptiometer for measuring the absorbance at λ=560 nm) for measuring the characteristic value of the developing solution which is correlated with at least the dissolved photoresist concentration among the components of the developing solution. If the measuring means is a measuring means (for example, a densitometer for measuring density) that measures at least the characteristic value of the developing solution that correlates with at least the absorbed carbon dioxide concentration among the components of the developing solution, then the
そうすると、制御ブロック31がアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように制御バルブに制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック32が現像液の特性波長(例えば、λ=560nm)における吸光度を所定の管理値あるいは管理領域内となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック33が吸収二酸化炭素濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであるときには、制御部3は、測定された現像液の特性値を受信できるように測定部1と接続され、算出された現像液の成分濃度を受信できるように演算部2と接続されているので、本実施態様の現像液管理装置Eにより、現像液のアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように、溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように、及び、吸収二酸化炭素濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように、現像液を維持管理できる。
Then, the
その他の詳細は、他の実施形態と同様であるので、省略する。 The other details are the same as those of the other embodiments, and thus will be omitted.
〔第十七実施形態〕
図25は、現像液の三つの成分を成分濃度により管理する現像液管理装置の模式図である。本実施形態の現像液管理装置は、アルカリ性現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度を濃度により管理する場合などに、好ましく適用される。
[Seventeenth Embodiment]
FIG. 25 is a schematic diagram of a developing solution management device that manages the three components of the developing solution based on the component concentrations. The developing solution management apparatus of the present embodiment is preferably applied to the case where the concentration of the alkaline component of the alkaline developing solution, the concentration of the dissolved photoresist, and the concentration of absorbed carbon dioxide are controlled by the concentration.
第一の測定手段11が、現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば導電率を測定する導電率計)であり、第二の測定手段12が、現像液の成分のうち少なくとも溶解フォトレジスト濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えばλ=560nmにおける吸光度を測定する吸光光度計)であり、第三の測定手段が、現像液の成分のうち少なくとも吸収二酸化炭素濃度と相関のある現像液の特性値を測定する測定手段(例えば密度を測定する密度計)であるとすれば、演算部2が多変量解析法による演算ブロック21を含むので、多変量解析法により測定された現像液の特性値から現像液のアルカリ成分濃度、溶解フォトレジスト濃度、及び、吸収二酸化炭素濃度を算出することができる。
The first measuring means 11 is a measuring means (for example, a conductivity meter for measuring conductivity) for measuring a characteristic value of the developer having a correlation with at least an alkali component concentration among the components of the developer, and the second measurement The
そうすると、制御ブロック31がアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック32が容器フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであり、制御ブロック33が吸収二酸化炭素濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように制御弁に制御信号を発する制御ブロックであるときには、制御部3は算出された現像液の成分濃度を受信できるように演算部2と接続されているので、本実施態様の現像液管理装置Eにより、現像液のアルカリ成分濃度を所定の管理値となるように、溶解フォトレジスト濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように、及び、吸収二酸化炭素濃度を所定の管理値あるいは管理値以下となるように、現像液を維持管理できる。
Then, the
その他の詳細は、他の実施形態と同様であるので、省略する。 The other details are the same as those of the other embodiments, and thus will be omitted.
以上、第十から第十七までの実施形態に示した通り、本実施形態の現像液管理装置はアルカリ性現像液の成分濃度と相関のある現像液の複数の特性値を測定する測定部1と、測定部1で測定された複数の特性値から多変量解析法により現像液の成分濃度を算出する演算部2と、測定部1で測定された現像液の特性値又は演算部2で算出された現像液の成分濃度に基づいて現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁41〜43に制御信号を発する制御部3と、を備えている。
As described above, as shown in the tenth to seventeenth embodiments, the developing solution management apparatus according to the present embodiment includes the measuring
本実施形態の現像液管理装置における測定部1及び演算部2は、現像液の濃度監視装置における測定部1及び演算部2と同様に、種々の態様をとることができる。
The measuring
本実施形態の現像液管理装置における制御部3は、演算部2と別体の装置として備えられている必要はなく、一体の装置(例えばコンピュータ)の制御機能と演算機能として実装されていてもよい。また、図11のように、制御部3が測定部1や演算部2とは別体で構成されていてもよい。制御部3は、制御量となっている測定部1により測定された特性値又は演算部2により算出された成分濃度を受け取ることができるように、測定部1や演算部2と相互に連絡していればよい。そうすれば、受信した特性値や成分濃度に基づいて、必要な制御信号を発することができる。
The
補充液を送液するための管路についても、本実施形態の現像液管理装置Eに接続されてもよいし、接続されなくてもよい。制御弁も、現像液管理装置Eの内部部品でなくてもよい。制御部3の制御信号により制御されるように制御部3と連絡していれば、現像液管理装置Eの外部に備えられていてもよい。
The pipeline for feeding the replenisher may or may not be connected to the developing solution management device E of this embodiment. The control valve also need not be an internal component of the developer management apparatus E. It may be provided outside the developer management apparatus E as long as it is in communication with the
以上のとおり、本発明の現像液管理装置によれば、現像液の各成分濃度又は各特性値を所定の管理値又は管理範囲内に管理することができる。したがって、本発明の現像液管理装置により、最適な現像性能を維持することができ、所望の線幅や残膜厚を実現すること
ができる。
As described above, according to the developing solution management apparatus of the present invention, each component concentration or each characteristic value of the developing solution can be managed within a predetermined management value or management range. Therefore, with the developing solution management apparatus of the present invention, it is possible to maintain the optimum developing performance and realize a desired line width and residual film thickness.
本発明の現像液管理装置によれば、現像液の各成分濃度が所定の状態に精度よく制御されるので、現像液の現像性能がより一層精度よく一定となるように維持管理できる。したがって、フォトレジストを現像する際の現像速度が一定に安定化し、現像処理による線幅や残膜厚が一定化され、製品品質が向上するとともに、より一層の微細化、及び高集積化の実現に寄与するものと期待される。 According to the developing solution management apparatus of the present invention, since the concentration of each component of the developing solution is accurately controlled to a predetermined state, it is possible to maintain and manage the developing performance of the developing solution so as to be more accurately constant. Therefore, the development speed at the time of developing the photoresist is constantly stabilized, the line width and the remaining film thickness due to the development processing are made constant, the product quality is improved, and further miniaturization and high integration are realized. Is expected to contribute to.
本発明の現像液管理装置によれば、現像液が自動で常時最適な現像性能に維持されるため、製品歩留まりを向上させるとともに、現像液の交換作業が不要となり、ランニングコストや廃液コストの低減に寄与するものと期待される。 According to the developing solution management apparatus of the present invention, the developing solution is automatically and constantly maintained at the optimum developing performance, so that the product yield is improved, and the replacement work of the developing solution is unnecessary, and the running cost and the waste solution cost are reduced. Is expected to contribute to.
A…濃度監視装置、B…現像工程設備、C…補充液貯留部、D…循環攪拌機構、E…現像液管理装置
1…測定部
11…第一の測定手段、12…第二の測定手段、13…第三の測定手段、
11a、12a、13a…測定装置本体、11b、12b、13b…測定プローブ
14、14a、14b、14c…サンプリングポンプ、15、15a、15b、15c…サンプリング配管、16、16a、16b、16c…戻り配管、17…送液ポンプ、18…送液配管、19…廃液配管
2…演算部
21…多変量解析法による演算ブロック、22…検量線法による演算ブロック
23…演算制御部(例えばコンピュータ)
3…制御部
31、32、33…制御ブロック
4…バルブ
41〜43…制御弁、44、45…バルブ、46、47…加圧ガス用バルブ
5…信号線
51〜53…測定データ用信号線、54…演算データ用信号線、55〜57…制御信号用信号線
6…現像設備
61…現像液貯留槽、62…オーバーフロー槽、63…液面計、64…現像室フード、65…ローラーコンベア、66…基板、67…現像液シャワーノズル
7…現像設備
71…廃液ポンプ、72、74…循環ポンプ、73、75…フィルター
8…流体管路
80…現像液管路、81、82…補充液(現像原液、及び/又は新液)用管路、83…純水用管路、84…合流管路、85…循環管路、86…窒素ガス用管路
9…補充液貯留槽、その他
91、92…補充液(現像原液、及び/又は新液)貯留槽
93…添加試薬
WD…警報手段
A... Concentration monitoring device, B... Development process equipment, C... Replenisher storage part, D... Circulating stirring mechanism, E...
11a, 12a, 13a... Measuring device main body, 11b, 12b, 13b... Measuring
3...
Claims (9)
前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、
前記演算部により算出された前記成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発する警報手段と、
を備える現像液の濃度監視装置。 Repeatedly used, a measuring unit for measuring a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity,
Based on the plurality of characteristic values measured by the measurement unit, by a multivariate analysis method, a calculation unit for calculating the component concentration of the developer,
An alarm unit that issues an alarm when at least one of the component concentrations calculated by the calculation unit is out of the set control range,
A developing solution concentration monitoring device.
前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、を備え、
前記演算部により算出された前記成分濃度が設定された管理範囲を外れたときに警報を発する警報手段を、前記成分濃度ごとに備える、
現像液の濃度監視装置。 Repeatedly used, a measuring unit for measuring a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity,
Based on the plurality of characteristic values measured by the measuring unit, by a multivariate analysis method, a calculation unit for calculating the component concentration of the developer, and,
An alarm unit for issuing an alarm when the component concentration calculated by the calculation unit is out of the set control range is provided for each of the component concentrations.
Developer concentration monitoring device.
前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、
前記演算部により算出された前記成分濃度のうちの少なくともいずれか一つが設定された管理範囲を外れたときに、警報を発する警報手段と、
前記測定部で測定される前記現像液の複数の特性値及び前記演算部で算出される前記現像液の成分濃度のうちから選択される管理対象項目の測定値又は算出値に基づいて、前記現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁に制御信号を発する制御部と、
を備える現像液管理装置。 Repeatedly used, a measuring unit for measuring a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity,
Based on the plurality of characteristic values measured by the measurement unit, by a multivariate analysis method, a calculation unit for calculating the component concentration of the developer,
An alarm unit that issues an alarm when at least one of the component concentrations calculated by the calculation unit is out of the set control range,
Based on a measured value or a calculated value of a managed item selected from a plurality of characteristic values of the developing solution measured by the measuring section and a component concentration of the developing solution calculated by the computing section, A control unit for issuing a control signal to a control valve provided in a conduit for feeding a replenisher liquid to be replenished to the liquid;
A developing solution management device.
前記測定部により測定された前記複数の特性値に基づいて、多変量解析法により、前記現像液の成分濃度を算出する演算部と、
前記測定部で測定される前記現像液の複数の特性値及び前記演算部で算出される前記現像液の成分濃度のうちから選択される管理対象項目の測定値又は算出値に基づいて、前記現像液に補給される補充液を送液する管路に設けられた制御弁に制御信号を発する制御部と、を備え、
前記演算部により算出された前記成分濃度が設定された管理範囲を外れたときに警報を発する警報手段を、前記成分濃度ごとに備える、
現像液管理装置。 Repeatedly used, a measuring unit for measuring a plurality of characteristic values of the developer having a correlation with the component concentration of the developer exhibiting alkalinity,
Based on the plurality of characteristic values measured by the measurement unit, by a multivariate analysis method, a calculation unit for calculating the component concentration of the developer,
Based on a measured value or a calculated value of a managed item selected from a plurality of characteristic values of the developing solution measured by the measuring section and a component concentration of the developing solution calculated by the computing section, And a control unit for issuing a control signal to a control valve provided in a pipe for feeding a replenisher to be replenished to the liquid,
An alarm unit for issuing an alarm when the component concentration calculated by the calculation unit is out of the set control range is provided for each of the component concentrations.
Developer management device.
前記測定部が、
前記現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分の濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第一の測定手段と、
前記現像液の成分のうち少なくとも前記現像液に溶解したフォトレジストの濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第二の測定手段と、を備え、
前記演算部が、前記現像液のアルカリ成分の濃度及びフォトレジストの濃度を算出する演算ブロックを備える請求項4から7のいずれか一項に記載の現像液管理装置。 The component concentration is the concentration of the alkaline component of the developer and the concentration of the photoresist,
The measurement unit,
First measuring means for measuring a characteristic value of the developer having a correlation with the concentration of at least an alkaline component among the components of the developer,
Of the components of the developer, at least a second measuring means for measuring a characteristic value of the developer that is correlated with the concentration of the photoresist dissolved in the developer,
The developer management device according to claim 4, wherein the calculation unit includes a calculation block that calculates a concentration of an alkaline component of the developer and a concentration of a photoresist.
前記測定部が、
前記現像液の成分のうち少なくともアルカリ成分の濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第一の測定手段と、
前記現像液の成分のうち少なくとも前記現像液に溶解したフォトレジストの濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第二の測定手段と、
前記現像液の成分のうち少なくとも前記現像液に吸収された二酸化炭素の濃度と相関のある前記現像液の特性値を測定する第三の測定手段と、を備え、
前記演算部が、前記現像液のアルカリ成分の濃度、フォトレジストの濃度及び二酸化炭素の濃度を算出する演算ブロックを備える請求項4から7のいずれか一項に記載の現像液管理装置。 The component concentration is the concentration of the alkaline component of the developer, the concentration of the photoresist and the concentration of carbon dioxide,
The measurement unit,
First measuring means for measuring a characteristic value of the developer having a correlation with the concentration of at least an alkaline component among the components of the developer,
Second measuring means for measuring the characteristic value of the developer having a correlation with the concentration of the photoresist dissolved in the developer at least among the components of the developer,
Of the components of the developer, at least a third measuring means for measuring a characteristic value of the developer that is correlated with the concentration of carbon dioxide absorbed in the developer,
The developer management device according to claim 4, wherein the calculation unit includes a calculation block that calculates a concentration of an alkaline component, a concentration of a photoresist, and a concentration of carbon dioxide of the developer.
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