JPH02243784A - 液管理装置 - 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」 本発明は、例えばプリント配線盤のエツチングレジスト
剥離処理に用いられる剥離液などの処理液の成分や劣化
の度合を一定に維持する液管理装置に関するものである
。

「従来の技術」 従来、プリント配線盤の製造にはエツチングレジストの
除去工程が必須とされ、このエツチングレジスト除去処
理の方法として、過酸化水素と硫酸との混合液（以下剥
離液という）を用いてレジストを溶解させるようにした
いわゆる湿式処理が用いられている。また、前記処理液
を用いない処理方法として、酸素プラズマ等によりレジ
ストを加熱して、気化あるいは燃焼させるいわゆる乾式
処理が知られており、この乾式処理においても、灰化し
たレジスト中の残留重金属の除去、あるいは、残留した
レジストの除去のため、最終工程にて前記湿式処理を行
うのが一般的であった。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記湿式処理に用いられる剥離液は、処理の
繰り返しによって徐々に劣化するから、劣化とともに剥
離が不十分になったり、剥離に要する時間が長くなった
りすることが避けられない。

また、このような剥離液の劣化を確実に知る術がないた
め、処理の確実性、および迅速性を確保すべく剥離液を
必要以上に頻繁に交換せざるを得ず、したがって、剥離
液の消費量か増大してフスアップの原因になるとともに
、廃液として処理すべき剥離液の量も多くなってしまう
という問題かあった。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、例えばレ
ジスト剥離液のような処理液の劣化を確実に検出して、
最少限の交換、補充により剥離性能を発揮し得る液処理
装置を得ることを目的とするものである。

「課題を解決するための手段」 」１記目的を達成するため、本発明は、ワークに対して
所定の処理を行う処理液の性能を一定に維持する液管理
装置において、前記処理液をワークとともに収容する処
理槽と、該処理槽に収容された処理液を必要に応して外
部に排出させる弁と、該処理槽に供給すべき処理液を貯
留する補給装置と、前記処理槽内の処理液を必要に応じ
てサンプリングするサンプリング手段と、サンプリング
された処理液の吸光度を測定する吸光度測定手段と、該
吸光度測定手段を制御して所定時間毎に吸光度を測定さ
せるとともに単位時間当たりの吸光度の変化から前記処
理液の劣化度を測定する劣化度測定手段と、所定量サン
プリングされた処理液に滴定液を供給する滴定液供給手
段と、該供給手段による滴定の終了を検知する滴定終了
検知手段と、該滴定終了検知手段の検知信号と前記滴定
液供給手段の滴定液供給量とから前記処理液の濃度を算
出する濃度算出手段と、前記劣化判定手段および濃度算
出手段から得られた劣化度および濃度のデータにより前
記弁と補給装置とを制御する制御手段とから構成してな
るものである。

「作用」 」１記構成によれば、処理槽中の処理液を必要に応じて
サンプリングするとともに、サンプリングされた処理液
の吸光度の単位時間当たりの変化を算出することができ
る。この吸光度は、処理に伴なる処理液中の溶解物質の
増加、沈殿反応に伴う沈殿物質の増加、溶融イオンの増
加などの要因により増加する傾向があり、また、処理液
の劣化に起因して反応が小さくなるにしたがって変化が
小さくなるから、単位時間当たりの変化の度合から処理
液の劣化を知ることができる。またサンプリングされた
処理液に滴定液を徐々に供給すると滴定の終点ては、酸
化還元電位が急激に変化するから、この酸化還元電位の
変化する際の滴定液の供給量から処理液の濃度を知るこ
とができる。さらに、劣化度および濃度の測定データに
基づいて弁および補給装置を制御することにより、処理
槽内の処理液の劣化度および濃度を目標値に接近させる
ことができる。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

この実施例のレジスト液管理装置は、過酸化水素（Ｈ２
０２）　ト’ｆｆｉ　酸（Ｈ２Ｓ　Ｏ４）とを１対１の
割合で混合してなるレジスト剥離液の管理に用いられる
もので、この剥離液は、処理槽（第２図に示す）に貯留
されている。この処理槽から適宜の周期でサンプリング
された剥離液は、第１図に示すように、フィルタ１を通
過することにより沈殿物、あるいは固形状の異物（例え
ば剥離したレジスト）等が除かれた後、その剥離性能の
劣化検知手段としてのフォトセル２に導かれる。

このフォトセル２は、透光性を持った管であって、その
両側には投光器２ａと受光器２ｂとか設けられて、フォ
トセル２内を流れる流体の吸光度が測定されるようにな
っている。すなわち、投光器２ａから一定の強さの光線
を照射した場合に受光器２ｂに測定される光線のレベル
により吸光度が検出されるようになっている。またフォ
トセル２の下流にはオーバーフローセル３が設けられて
、ここに一定量の剥離液を貯留するようになっている。

マタオーバーフローセル３の上部に設けられたオーバー
フロー配管３ａからは、余剰の剥離液がオーバーフロー
させられ、さらに、オーバーフローした剥離液は、リタ
ーンポンプ４によって前記処理槽（第１図において図示
略）へ送り返されるようになっている。またオーバーフ
ロー配管３ａとリターンポンプ４との間には３方電磁弁
５が設けられて、前記剥離液の行き先を劣化状態に応じ
て処理槽へ、または系外へ切り替えるようになつ。

ている。なお符号６はオーバーフローセル３内のＰ　Ｈ
濃度を測定するセンサである。なおここで、オーバーフ
ローセル３内にセンサ６に代工て、処理液の汚染（含有
されるＫＣＩの流出）を防ぐべく、第１図符号６”で示
すように、配管５ａ内に同様のセンサを設けることも有
効である。そしてこの位置に設けられたセンサ６゛は、
三方電磁弁５の切替により配管５ａに送り込まれた液を
トレンに排出しようとする場合に、そのＰ　Ｈの測定の
機能を果すことができる。

符号７は剥離液のサンプリング手段としてのサンプリン
グビユレットであって、このサンプリングビユレット７
は、真空配管７ａを介して供給される真空圧により、前
記オーバーフローセル３内の剥離液を必要に応じて吸引
し、分析セル８Ａ・８Ｂへ送り込むようになっている。

なお、この実施例では、過酸化水素および硫酸の分析を
並列的に行うべく、それぞれ別個の分析セルを設けたが
、一つの分析セルを共用してもよいのはもちろんである
。またサンプリングの手段は、上記サンプリングビユレ
ットに限定されるものではなく、密閉系からのサンプリ
ングが可能な他の手段、例えばポンプを用いた吸引も可
能である。

前記分析セル８Ａ・８Ｂ内における分析に用いられる液
は、薬液槽９Ａ・９Ｂ・９Ｃ・９Ｄにそれぞれ貯留され
、滴定液の供給手段としての滴定ビユレットＩＯＡ・Ｉ
ＯＢによってそれぞれ吸引されて、あるいは、送液ポン
プＩＩＡ・１１Ｂによって前記分析セル８Ａ・８Ｂに送
り込まれるようになっている。さらに、符号１２はノズ
ルてあって、これらのノズル１２は、前記滴定ビユレッ
ト１０Ａ・ＩＯＢおよび送液ポンプ１１Ａ・１１Ｂから
各分析セル８Ａ・８Ｂへそれぞれ分析液を送り込むよう
になっている。

なお、前記薬液槽９Ａ〜９Ｄの内、滴定ビユレット１０
Ａ−１０Ｂを用いて薬液か取り出されるものには、それ
ぞれ、滴定用の薬液、すなわち、Ｈ２Ｏ２の滴定に用い
られる過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）溶液、およ
び、Ｈ２ＳＯ４の滴定に用いられる水酸化す）　ＩＪウ
ム（ＮａＯＨ）溶液が収容されている。また送液ポンプ
ＩＩＡ・ＩＩＢを用いて薬液が取り出されるものには、
それぞれ、ＰＨ調整剤としての硫酸、あるいは、純水が
収容されている。

一方、前記分析セル８Ａ・８Ｂには、滴定終了検出手段
としてのＯＲＰ？ｌｌ極１３Ａ・１３Ｂかそれぞれ設け
られており、これらのＯＲＰ電極１３Ａ・１３Ｂは、そ
れぞれ、分析セル８Ａ・８Ｂにおける滴定終了時の酸化
還元電位の変化を検知するようになっている。なお、符
号１４．　Ａ・１４Ｂは排液ポンプ、１５Ａ・１５Ｂは
弁であって、これらの動作により、分析セル８Ａ・８Ｂ
内の排液（分析後の液体）を排除することができるよう
になっている。

また上記分析装置に設けられる各セル（液体が貯留され
る箇所）には、液面計を設けることにより、液のあぶれ
を防止することが望ましい。さらに、分析セル８Ａ・８
Ｂには、反応を促進すべく撹拌装置を設けることが望ま
しい。

以上のように構成された分析装置にあっては、下記の処
理により剥離液の劣化の度合、および、濃度を分析する
ことかできる。

◎劣化の分析 前記剥離液を一定の時間間隔でフォトセル２に送り込み
、フォトセル２を通る剥離液の吸光度を受光器２ａの受
光レベルとして検知させるとともに、この受光器２ａの
出力信号を分析用コンピュータ（図示路）によって一定
時間毎にサンプリングし、この分析用コンピュータにお
いて吸光度の一定時間当たりの変化の度合を基準値と比
較し、基準値より低い値の変化が生じた場合に劣化が大
きいと判断することができる。

◎濃度の分析 オーバーフローセル３に導入されたレジスト剥離液を分
析セル８Ａまたは８Ｂ　（、測定すべき剥離液の種類に
より選択する）に所定量送り込み、さらに、薬液槽９Ｃ
または９Ｄに貯留された薬液（測定すべき液種により選
択する）を送液ポンプ１１Ａ・ＩＩＢによって所定量供
給した後、薬液槽９Ａまたは９Ｂに貯留された滴定液（
測定すべき液種により選択する）を滴定ビユレットＩＯ
ＡまたはＩＯＢによって徐々に加えることにより滴定が
行われる。

そして、ＯＲＰ電極１３Ａまたは１３Ｂによって滴定の
終了が検出されるまでに滴定ビユレット１０Ａまたは１
０Ｂから滴下された滴定液の量についてのデータを、分
析用コンピュータ（図示路）にて所定に算定式に基づい
て演算処理することにより、剥離液の成分濃度を検知す
ることかできる。

以上のように構成された液管理システムは、第３図のフ
ローチャートにしたがって制御される。

なお、フローチャートにおけるＳｎは、ｎ番目のステッ
プを示すものとする。

ステップ１ 第１図に示す分析装置系へ試料としてのレジスト剥離液
を送り込むと、ステップ２〜５の劣化検知処理、および
、ステップ１０〜１６の濃度分析処理へ進む。

ステップ２ 分析用コンピュータを受光器２ｂの出力レベルから、試
料投入後の時刻αにおける吸光度Ａを求める。

ステップ３ 同じく受光器２ｂの出力レベルから、時刻βにおける吸
光度Ｂを求める。

ステップ４ すなわち、所定時間内の吸光度の変化の度合が基準値Ｃ
を上回るか否かを判断し、変化の度合が基準値より大き
い場合には前記ステップ２へ戻って測定を繰り返し、基
準値より小さい場合にはステップ５へ進む。

ステップ５ 液が劣化した旨を示す警報（例えばブザー、電光表示な
どを駆動する信号、あるいは、液の交換、補給を行うべ
く弁などを駆動する信号）を出力する。

ステップ１０ 前記吸光度の測定にともない、フォトセル２を通過した
試料液（過酸化水素）がオーバーフローセル３に送り込
まれ、このオーバーフローセル３に貯留された試料液が
、サンプリングビユレット７によって所定量吸引され、
一方の分析セル８Ａに送り込まれる。なお、この実施例
では、分析セル８Ａを過酸化水素の滴定に用いるものと
する。

ステップ１１ 分析セル８Ａに薬液槽９ＣよりＰ　Ｈ調整剤としての硫
酸を供給するとともに、滴定ビューｙ　ｈ　１０Ａによ
り、滴定液である過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ，）
を送り込み、ＯＲＰ電極１３Ａに検出される電位に基づ
いて滴定の終了を判定するとともに、滴定終了までに供
給された滴定液の量のデータを分析用コンピュータに供
給する。

ステップ１２ 前記滴定液の量についてのデータに基ついて分析用コン
ピュータがレジスト剥離液の濃度を算出する。

ステップ１３ 前記ステップ１０と同様に、サンプリングビユレット７
を用いて所定量の試料液（硫酸）を分析セル８Ｂに送り
込む。

ステップ１４ 前記ステップ１１と同様に、分析セル８Ｂに薬液槽９Ｄ
より純水を供給するとともに、滴定ビュレフトＩＯＢに
より滴定液（ＮａＯＨ）を送り込み、ＯＲＰ電極１３Ｂ
に検出される電位に基ついて滴定の終了を判定し、滴定
終了まてに供給された滴定液の量のデータを分析用コン
ピュータに供給する。

ステップ１５ 前記滴定液の量についてのデータに基づいて分析用コン
ピュータがレジスト剥離液の濃度を算出する。

ステップ１６ サンシュラされた濃度データを出力する。

以」二のように、分析用コンピュータは、吸光度の測定
値に基づいて劣化度を判定する劣化度測定手段として機
能するとともに、滴定液の量に基づいて濃度を算出する
濃度算出手段として機能する。

このようにして得られた濃度および劣化の分析データは
、第２図に示すようなシステムの制御に適用される。

符号１６は剥離処理を行う処理槽である。この処理槽１
６に貯留されたは剥離液は、分析装置１７の分析部１７
ａを経由して循環される一方、必要に応じて廃液処理装
置１８に送られて所定の処理を受けた後、系外へ排出さ
れる。また、処理槽１６から廃液処理装置１８に向かう
管路には、３方切替弁１９か設けられており、この３方
切替弁１９は、前記分析装置１７の分析部（分析用コン
ピュータ）１７ｂの制御により動作し、必要に応じて前
記処理槽１６からの排出液を回収再生装置２０を介して
補給装置２１に送り込むようになっている。さらに、こ
の補給装置２１は、前記分析装置１７の制御部１７ｂの
制御により動作して、貯留された処理液を処理槽１６へ
戻すことができるようになっている。すなわち、濃度お
よび劣化度についての測定結果に応じて、前記制御部１
７ｂに３方切替弁１９を切替動作させ、さらに、補給装
置２１から処理槽１６へ戻す処理液の量を制御すること
により、処理槽１６内のレジスト剥離液の濃度を一定に
維持するとともに、劣化を一定範囲に抑制してレジスト
剥離を確実にすることができる。

なお、本発明の技術は、上記実施例のレジスト剥離液の
管理システムのみならず、種々の化学処理プロセスにも
適用することかできるのはもちろんである。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、処理槽
中の処理液を必要に応じてサンプリングして、吸光度を
測定するとともに、滴定を行うことができ、測定された
吸光度のデータと、滴定終了が判定された時点の滴定液
の供給量のデータとから、処理液の劣化の度合および濃
度を検知し、この検知結果に応じて弁および補給装置を
制御することにより、処理槽内の処理液の劣化度および
濃度を目標値に接近させることができ、したがって、処
理液を過剰に交換し、あるいは、補給することな（所定
の処理能力を発揮させて、処理液の消費量および廃液の
発生量を最小限に抑制することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は分析系
の配管系統図、第２図はレジスト剥離系の配管系統図、
第３図は液管理処理のフローチャートである。 ２・・・・・フォトセル、２ａ・・・・・・投光器、２
ｂ　・受光器、３・・・・・オーバーフローセル、７・
・・・サンプリングビユレット、８Ａ・８Ｂ・　・分析
セル、９Ａ〜９Ｄ・・・・・・薬液槽、ＩＯＡ・ＩＯＢ
　　・・滴定ビユレット、１３Ａ−１３Ｂ・・・・・・
ＯＲＰ電極、１６・・・・処理槽、１７・・・・・・分
析装置、１７ａ・・・・分析部、１７ｂ・・・・・制御
部、１８・・・・・・廃液処理装置、１９・・・・・３
方切替弁、２１・・補給装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ワークに対して所定の処理を行う処理液の性能を一定
   に維持する液管理装置において、前記処理液をワークと
   ともに収容する処理槽と、該処理槽に収容された処理液
   を必要に応じて外部に排出させる弁と、該処理槽に供給
   すべき処理液を貯留する補給装置と、前記処理槽内の処
   理液を必要に応じてサンプリングするサンプリング手段
   と、サンプリングされた処理液の吸光度を測定する吸光
   度測定手段と、該吸光度測定手段を制御して所定時間毎
   に吸光度を測定させるとともに単位時間当たりの吸光度
   の変化から前記処理液の劣化度を測定する劣化度測定手
   段と、所定量サンプリングされた処理液に滴定液を供給
   する滴定液供給手段と、該供給手段による滴定の終了を
   検知する滴定終了検知手段と、該滴定終了検知手段の検
   知信号と前記滴定液供給手段の滴定液供給量とから前記
   処理液の濃度を算出する濃度算出手段と、前記劣化判定
   手段および濃度算出手段から得られた劣化度および濃度
   のデータにより前記弁と補給装置とを制御する制御手段
   とからなることを特徴とする液管理装置。