JPH02152544A - 液管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、吸光度を利用して処理液が劣化したか否か
を判定する液管理方法に関するものである。

「従来の技術」 従来より、例えば半導体の製造工程等で用いられる洗浄
液（処理液）は自動、手動を問わず様々な方法で分析、
管理されていた。

具体的には、半導体用シリコンウェハの製造工程で使用
されるレジスト剥離液（処理液）を分析するに際しては
、該レジスト剥離液の成分である硫酸、過酸化水素を中
和滴定、酸化還元滴定するといった手法が採用されてい
た。

また、前記中和滴定、酸化還元滴定における終点検出方
法としては、手分析の場合に呈色剤の色変化、自動分析
の場合に酸化還元電極の電位変化といった手法が採用さ
れていた。

［発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した中和滴定、酸化還元滴定による分析
では、サンプリング時点における処理液の成分を知るこ
とができるが、例えば、被処理物を旭理してから一定時
間後に生じる処理液の変化、つまり経時変化までもを知
ることはできず、これによって、滴定によりサンプリン
グ時に処理液の使用が可能であると判断されたものであ
っても、該滴定後に、被処理物から剥離したレジストと
処理液との反応が進行してゆき、次の使用時において、
実際には処理液の使用ができない（活性が低下してしま
う）といった事態が発生することがあつｔこ。

つまり、上述した不具合に対しては、サンプリング、滴
定による分析方法で対処できず、例えば経験などによっ
て当該不具合に対処しているのが実状であった。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって
、吸光度を用いた処理液の分析法を採用することにより
該処理液の活性度を検出し、これによって、該処理液が
継続して使用可能であるか否かを容易に知るとともに、
該処理液の適切な交換時期を容易に知ることができる液
管理方法の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するために、本発明では、被処理物の
成分が溶解した処理液に一定波長の光線を照射して、該
処理液の吸光度を測定する工程と、この吸光度の単位時
間当たりの変化量を検出する工程と、前記吸光度の変化
量を予め設定しておいた基準値と比較して、前記処理液
が劣化したか否かを検出する工程とから液管理方法を構
成するようにしている。

「作用」 この発明によれば、処理液における吸光度の単位時間当
たりの変化量を検出し、この吸光度の変化量に基づいて
、処理液が劣化したか否かが判定されることより、処理
液の交換時期を容易に知ることができる。

「実施例」 この発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説明す
る。

まず、第１図により液管理装置全体の概略構成を説明す
ると、図において符号ｌで示すものは、レジスト剥離液
（処理液）が貯留される貯留槽である。前記レジスト剥
離液は、半導体用シリコンウェハ（被処理物）の上面に
積層されたレジスト（ノボラック樹脂等）を剥離して溶
解するものであって、具体的には硫酸、過酸化水素等の
成分を含有してなるものである。

また、前記貯留槽ｌの下部には経路２が設けられており
、この経路２の途中にはレジスト剥離液の流通方向Ｘに
沿って、未溶解物等の不純物を除去するフィルタ３、レ
ジスト剥離液を冷却する冷却器４．７オトセル５、オー
バーフローセル６が順次設けられている。

前記フォトセル５は、前記経路２によって送られてきた
レジスト剥離液をセル（図示路）内に導き、該レジスト
剥離液に一定波長の光線を照射することにより、当該レ
ジスト剥離液の吸光度を測定するものであって、その測
定結果である吸光度は測定データ（イ）としてデータ処
理装置Ｍに供給されるようになっている。このデータ処
理装置Ｍは、コンピュータ本体ＭＡ、表示装置ＭＢ、入
出力装置装置ＭＣによって構成されるものであって、前
記検出データ（イ）、及び後述する検出データ（ロ）・
（ハ）を逐次処理するようになっている。

なお、前記フォトセル５を通過するレジスト剥離液は、
剥離されたレジストが溶解することで着色されるように
なっており、このレジスト剥離液の着色度合いが前記検
出データ（イ）として、前記データ処理装置Ｍに供給さ
れるようになっている。

また、このデータ処理装置Ｍによる検出データ（イ）の
処理内容については後述する第２図のフローチャートを
参照して詳細に述べる。

前記オーバーフローセル６は、前記経路２を流通したレ
ジスト剥離液を貯留するものであって、その側部には、
タンク７、排出ポンプ８が途中に設けられて、前記オー
バーフローセル６から溢れたレジスト剥離液を元の貯留
槽ｌに戻すだめの経路９が接続されている。

次に、前記レジスト剥離液の硫酸及び過酸化水素の濃度
を測定するための測定装置について説明する。

第１図に符号ｌＯで示すものは、前記オーバー７０−セ
ル６内のレジスト剥離液を一定量採取するためのサンプ
リングビユレットである。このサンプリングビユレット
１０は、水平に設けられたシリンダ機構１０Ａと垂直に
設けられたシリンダ機１１１０Ｂとによって水平方向、
垂直方向に移動可能に構成されたものであって、このサ
ンプリングビュレット１０によって一定量採取されたレ
ジスト剥離液は分析セル１１内に滴下されるようになっ
ている（このサンプリングビユレット１０が移動する様
子は実線と点線とで示されている）。

なお、前記サンプリングビユレット１ｏは定量精密ポン
プ等で代用しても良い。

また、前記分析セル１１の近傍には、前記サンプリング
ビユレットｌＯにより採取されて、分析セル１１内に貯
留されたレジスト剥離液に対して各種試薬を投入するた
めの滴下装置１２が設けられている。

この滴下装置１２は、容器１３・１４に貯留されたアル
カリ標準液及び過マンガン酸カリウム溶液等の酸化還元
反応を起こす標準液をそれぞれ一定量吸い上げて分析セ
ル１１内にそれぞれ滴下するためのビユレット１５・１
６が一対設けられたものであり、これら標準液と前記分
析セル１１内のレジスト剥離液とが反応するようになっ
ている。

なお、前アルカリ標準液としては、ＩＮ〜０．ＩＮの水
酸化ナトリウム溶液等が適当である。

一方、前記分析セルｌｌ内には酸化還元電極１７が設け
られている。

この酸化還元電極１７は、前記標準液を滴下した場合に
おけるレジスト剥離液の酸化還元電位を検出するもので
あって、この酸化還元電位の変化からレジスト剥離液の
硫酸、過酸化水素濃度が算出できるようになっている。

つまり、前記酸化還元電極１７の電位変化は検出データ
（ロ）として、また、前記滴下装置１２によって滴下さ
れた標準液の滴下量は検出データ（ハ）として、それぞ
れデータ処理装置Ｍに供給され、更に、このデータ処理
装置Ｍでは、これら検出データ（ロ）及び（ハ）に基づ
き、酸化還元電位が飛躍した点を反応の終点として、こ
の反応の終点における標準液の滴下量から、前記レジス
ト剥離液の硫酸、過酸化水素濃度をそれぞれ算出するよ
うになっている。

一方、前記分析セル１１の下部には、該分析セル１１内
のレジスト剥離液を排出するための経路１８が設けられ
ている。この経路１８は、その途中に排出ポンプ１９及
び弁２０が設けられたものであって、前記サンプリング
ビユレット１０及び滴下装置１２による一連の滴定処理
が終了する毎に、分析セルｌｌ内の溶液を排出するよう
になっている。

次に、上記データ処理装置Ｍの検出データ（イ）処理工
程について、第２図の７０−チャートを参照して順に説
明する。なお、このフローチャートでは、検出データ（
ロ）・（ハ）による硫酸、過酸化水素の成分分析とは別
に、検出データ（イ）に基づき貯留槽ｌ内のレジスト剥
離液の活性度を測定して、当該レジスト剥離液の継続し
た使用が可能であるか否かの判定を行う工程が示されて
いる。また、このフローチャートにおいて示すステップ
ｎは、第２図のＳＰｎに対応する。

〈ステップｌ〉 電源をＯＮさせることによって本フローをスタートさせ
る。

〈ステップ２〉 半導体用シリコンウェハ（以下、ウェハという）を貯留
槽ｌ内に投入して、ウェハ上のレジストを除去する処理
を行う。

〈ステップ３〉 検出データ（イ）に基づき、ウェハを投入して３分経過
後の吸光度を測定する。

くステップ４〉 検出データ（イ）に基づき、ウェハを投入して１０分経
過後の吸光度を測定する。

〈ステ７プ５〉 前記ステップ３において測定した吸光度から、前記ステ
ップ４Ｊこおいて測定した吸光度を差し引した値を７で
割って、１分（単位時間）当たりの吸光度の変化量（こ
の変化量をＡとする）を計算する。

くステップ６〉〜くステップ７〉 ステップ５で求めた吸光度の変化量Ａを、コンピュータ
装置Ｍに予め設定しておいた定数Ｃ（基準値）と比較し
、その結果、吸光度の変化量Ａが定数Ｃ以上である場合
（ＹＥＳである場合）にはステップ２に戻り、また、吸
光度の変化量Ａが定数Ｃ未満である場合（ＮＯである場
合）には次のステップ８に進む。

ステップ７の判断を第３図を参照して説明すると、この
ステップ７では、黒丸で示すように吸光度の変化量Ａが
大きい場合には、前記レジスト剥離液中の硫酸、過酸化
水素が十分に残存しており、これら酸がウェハ上のレジ
ストを溶解させて、当該レジスト剥離液に活性があると
判断し、また、白丸で示すように吸光度の変化量Ａが小
さい場合には、前記レジスト剥離液中の硫酸、過酸化水
素の量が少なく、これら酸とレジストとの円滑に反応が
進まず、これによって、当該レジスト剥離液の活性が低
下したと判断している。

なお、前記コンピュータ装置ＭＡに予め設定した定数Ｃ
としては、例えば０．０５　が適当である（実験の結果
による）。

くステップ８〉 前記レジスト剥離液の活性がなくなり、当該レジスト剥
離液が交換の時期に来ていることを、表示装置ＭＢに表
示する。

くステップ９〉 貯留槽ｌ内のレジスト剥離液を排出して、新たなレジス
ト剥離液に交換するための液交換システム（図示略）を
作動させる。なお、この液交換システムは別途設けても
良い外、前述した経路２を一部利用しても良い。

〈ステップ１０） 前記液交換システムの作動が完了して、貯留槽ｌ内のレ
ジスト剥離液が交換されたか否かを判断し、ＮＯの場合
にステップ９に戻り、また、ＹＥＳの場合にステップ２
に戻って、再度、処理液によりウェハ上のレジストを剥
離する処理を行う。

以上、詳細に説明したようにこの液管理装置によれば、
ステ／プローステップ７で示したように、吸光度の変化
量Ａを、コンピュータ装置Ｍに予め設定しておいた定数
Ｃと比較して、該吸光度の変化量Ａが定数Ｃ以上である
か否かによって、貯留槽ｌ内のレジスト剥離液に活性が
有るか否かの判定を行うようにしたので、活性がある限
り貯留槽ｌ内のレジスト剥離液を繰り返し使用すること
ができるとともに、該レジスト剥離液の適切な交換時期
を容易に知ることができるという効果が得られる。

「発明の効果Ｊ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、処理液
における吸光度の単位時間当たりの変化量を検出し、こ
の吸光度の変化量に基づいて、処理液が劣化したことを
検出することができるので、例えば、処理液によって被
処理物を処理した際に、吸光度の単位時間当たりの変化
量が小となったか否かを判断することで、前記処理液が
劣化したか否かの判定を行うことができ、これによって
、該処理液の適切な交換時期を知ることができ、該レジ
スト剥離液の能力を最大限に利用することができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すものであって
、第１図は本発明を適用した液管理装置の一例を示す概
略構成図、第２図は前記液管理装置による具体的な処理
液劣化法を示すフローチャート、第３図は吸光度の時間
当たりの変化を示すグラフである。 ５・・・・・・７オトセル、Ｍ・・・・・・データ処理
装置。 （イ）・・・・・・吸光度を示す検出データ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理物の成分が溶解した処理液に一定波長の光線を照
   射して、該処理液の吸光度を測定する工程と、この吸光
   度の単位時間当たりの変化量を検出する工程と、前記吸
   光度の変化量を予め設定しておいた基準値と比較して、
   前記処理液が劣化したか否かを検出する工程とからなる
   液管理方法。