KR19980087063A - 레지스트의 현상방법 및 현상장치 - Google Patents

레지스트의 현상방법 및 현상장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레지스트의 현상방법, 특히 레지스트의 현상에 사용되는 현상액의 농도의 제어에 관한 것으로서, 현상의 정밀도·제어성을 악화시키지 않고 현상액의 이용효율을 개선하는 것이 가능한, 레지스트의 현상방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 복수의 기판상에 형성되며 소정 패턴으로 노광된 레지스트막의 각각에 대해서 현상액을 순환시켜 실시시킴으로써 차례로 현상하는 방법이고, 각각의 현상시에 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하고 상기 측정값으로부터 현상액의 pH를 차례로 산출하여 상기 pH값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

레지스트의 현상방법 및 현상장치
본 발명은 레지스트의 현상방법, 특히 레지스트의 현상에 사용되는 현상액 농도의 제어에 관한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 칼라 액티브 매트릭스형 액정표시소자(100)에서는, 어레이 기판(110)과 대향기판(130)이 서로 대향하여 설치되고 그 사이에는 배향막(123,124)을 각각 통하여 액정재료(140)가 유지되고 있다. 어레이 기판(110) 및 대향기판(130)은 각각, 외부면에 편광판(137)을 붙인 유리 기판(111,138)으로 구성되어 있다. 어레이 기판(110)은 박막 트랜지스터(TFT)(118)를 구비하고, 박막 트랜지스터(118)는 비정질 실리콘(a-Si) 반도체층(117), 화소전극(116), 신호선, 보조용량선(113), 주사선 및 박막 트랜지스터(118)에 접속되는 게이트 전극(119)을 갖고 있다. 보조용량선(113)과 게이트 전극(119)은 절연막(114)으로 덮여져 있다. 대향기판(130)은 또한 차광층(135), 칼라필터(136) 및 대향전극(134)을 구비하고 있다.
이상과 같은 칼라 액정표시소자에 사용되는 칼라 필터의 가장 일반적인 것은 무색 투명한 포토 레지스트에 안료를 분산시키는 등 착색한 칼라 레지스트를 기판의 표면에 도포하고, 이것을 노광현상하여 패터닝을 반복함으로써 제조되고 있다.
이와 같은 칼라 레지트스로서 가장 많이 사용되고 있는 것은 아크릴계 라디컬 중합형 레지스트이고, 그 현상에는 알칼리성 현상액이 사용된다. 알칼리성 현상액으로서는 예를 들어 수산화칼슘이나 수산화나트륨 등의 무기 알칼리의 수용액을 사용할 수 있다. 그러나, 상술한 TFT를 사용한 액정표시소자(TFT-LCD)에서는 TFT가 이 알칼리 이온의 불순물을 꺼리므로, 테트라메틸암모늄하이드라이드(TMAH) 등의 유기 알칼리의 수용액이 사용된다.
상기 알칼리계 라디컬 중합형의 레지스트는 광이 조사되지 않는 상태에서는 알칼리 성분과 반응하여 가용성으로 변화하는 화학 구조를 갖고 있고, 광의 조사에 의해 중합반응이 일어나고 불용성이 된다. 따라서, 재현성 좋게 현상을 실시하기 위해서는 현상액의 온도를 일정하게 유지함과 동시에, 현상액 중의 알칼리 성분의 농도를 일정하게 유지할 필요가 있다. 즉, 현상액의 pH를 일정하게 유지하는 것이 필요하다.
최근, TET-LCD의 한층 더 나아간 고휘도화, 저소비 전력화를 위해 개구율을 향상시키는 것이 요망되고 있다. 이것은 칼라필터의 패턴 정밀도가 높아지기를 요구하는 것을 의미한다. 따라서, 현상액의 농도를 보다 좋게 제어할 수 있는 것이 바람직하다.
그런데, 일반적으로 수용액의 pH의 값은 유리 전극을 사용한 pH계에 의해 측정할 수 있지만, 알칼리성 용액에 대해서는 원리적으로 측정 정밀도가 낮다. 또한, 유리 전극을 알칼리성액에 장시간 담그고 있으면 오차가 점점 커지므로, 수시간 마다 구성이 필요해진다. 이상과 같은 이유로부터 실제의 레지스트의 현상장치에서는, pH를 측정하여 현상액의 알칼리 농도를 컨트롤하는 것은 곤란하므로, pH 대신 현상액의 도전율을 측정하고 이것을 일정하게 유지하는 것이 일반적으로 실시되고 있다.
그렇지만, 도전율이 일정해지도록 현상액 농도를 컨트롤하는 방법으로는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 현상에 의해 레지스트가 현상액 중에 녹아 들어가면, pH의 값이 일정해도 도전율의 값이 변화된다. 반대로 말하면, 도전율을 일정하게 유지하고 있어도 현상을 계속해 감에 따라서, pH의 값은 변동한다.
이 문제는 현상액을 사용하고 버려 항상 신선한 현상액을 사용함으로써 해결하지만, 생산 비용의 점에서 불리해진다. 그래서, 실제로는 현상액의 흡광도를 측정함으로써 현상액 중에 용해된 레지스트의 농도를 모니터하고 현상액 중의 레지스트의 농도를 일정하게 유지하도록 하고 있다. 그리고, 현상액 중의 레지스트 농도가 어떤 값일 때의 현상의 정밀도를 실험에 의해 구하고, 그때의 현상액의 도전율을 일정하게 유지하도록 하고 있다.
따라서, 이 방법에 의하면, 흡광도 즉 현상액 중의 레지스트 농도가 소정의 값에 도달할 때까지는 제어성 좋게 현상을 실시할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 현상액의 이용효율도 양호하다고는 말할 수 없다.
본 발명은 상기 사정하에서 이루어져, 흡광도를 일정하게 하지 않고 도전율을 제어함으로써 현상액의 농도를 최적으로 유지할 수 있고, 그에 의해 현상의 정밀도·제어성을 악화시키지 않고 현상액의 이용효율을 개선하는 것이 가능한 레지스트의 현상방법을 제공하는 데에 있다.
도 1은 칼라 액티브 매트릭스형 액정표시소자의 단면도,
도 2는 처리매수와 현상액의 도전율의 관계를 도시한 특성도,
도 3은 처리매수와 현상액의 흡광도의 관계를 도시한 특성도,
도 4는 처리매수와 현상액의 pH의 관계를 도시한 특성도,
도 5는 현상액의 도전율과 pH값의 관계를 도시한 특성도,
도 6은 도전율과 흡광도의 실측값으로부터 계산된 pH와 도전율의 관계를 도시한 특성도,
도 7은 도전율과 흡광도의 실측값으로부터 계산된 pH와 도전율의 관계를 도시한 특성도,
도 8은 도전율과 흡광도의 실측값으로부터 계산된 pH와 도전율의 관계를 도시한 특성도,
도 9는 현상장치의 블럭 다이어그램, 및
도 10은 조작 플로우차트이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 현상장치 11: 현상액 탱크
12,21,22: 펌프 13: 온도제어유닛
14: 온도 컨트롤러 15: 도전율 측정셀
16: 흡광도 측정셀 17: 연산논리유닛(ALU)
18: 제어 유닛 19: 현상액 용기
20: 농축 현상액 용기
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명(청구항 1)은 복수의 기판상에 형성되고 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막의 각각에 대해서 현상액을 순환시킴으로써 차례로 현상하는 방법이고, 각각의 현상시에 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하고, 이 측정값으로부터 현상액의 pH값 또는 그에 대응하는 값을 차례로 산출하고, 이 pH값 또는 그에 대응하는 값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법을 제공한다.
또한, 본 발명(청구항 2)은 복수의 기판상에 형성되고 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막의 각각에 대해서 알칼리성 현상액을 순환시켜 실시함으로써 차례로 현상하는 방법으로, 각각의 현상시, 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하고 이 측정값으로부터 하기 수학식 1에 나타낸 값을 차례로 구하며, 이 값을 소정의 범위내에 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법을 제공한다.
(ρ는 현상액의 도전율, Ab는 현상액의 흡광도, A와 B는 각각 정수를 나타낸다.)
또한, 본 발명(청구항 3)은 복수의 기판상에 형성되고 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막의 각각에 대해서 알칼리성 현상액을 순환시켜 실시함으로써 차례로 현상하는 방법이며, 상기 기판의 각각에는 복수 종류의 레지스트막이 차례로 형성됨과 동시에 차례로 현상이 이루어지고, 각각의 현상시에 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하고 이 측정값으로부터 하기 수학식 2에 나타낸 값을 차례로 구하고, 이 값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법을 제공한다.
(ρ는 현상액의 도전율, Abi는 각 레지스트에 따라서 정해진 파장에서의 현상액의 흡광도, Bi는 Abi에 대응하는 정수, A는 정수, Ci는 사용하는 레지스트의 종류에 대응하는 정수, n은 사용하는 레지스트 종류의 수 이하의 자연수를 나타낸다.)
또한, 본 발명(청구항 4)은 복수의 기판상의 형성되고, 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막 각각에 대해, 알칼리성 현상액을 순환시켜 실시함으로써 차례로 현상하는 방법이고, 상기 기판의 각각에는 복수 종류의 레지스트막이 차례로 형성됨과 동시에, 차례로 현상이 실시되고 각각 현상시에 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하며, 이 측정값으로부터 하기 수학식 3에 나타낸 값을 차례로 구하고, 이 값을 소정의 범위내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법을 제공한다.
(ρ는 현상액의 도전율, Ab는 현상액 중에 용해한 레지스트에 의한 현상액의 흡광도의 변화가 각 레지스트에 대해서 거의 동일해지는 광의 파장에서의 현상액의 흡광도, A와 B는 각각 정수를 나타낸다.)
본 발명의 방법에서는 흡광도를 측정하는 광의 파장으로서 적외 또는 자외 영역의 파장, 또는 적외 또는 자외 영역에 가까운 가시광을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 사용하는 레지스트의 고유 흡수파장을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 특히, 복수의 다른 색의 레지스트를 사용하는 경우, 가시광 영역의 파장을 사용하면 다른 레지스트간에서의 흡광도의 값의 구별이 가지 않으므로, 상기 파장 영역을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 방법에서는 pH값의 제어는 현상액 중에 용매 또는 새로운 현상액을 추가함으로써 실시할 수 있다. 현상액이 수용액인 경우 용매는 물이다. 이 경우, pH값 또는 수학식 1, 수학식 2 또는 수학식 3에 나타낸 값의 제어는, 산출된 값이 초기값으로부터 ±10%의 범위를 벗어나지 않도록 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에 사용되는 현상액은 레지스트를 현상하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 상술한 수학식은 특히 알칼리성 현상액을 사용하는 경우에 적용된다. 알칼리성 현상액으로서는 테트라메틸암모늄하이드라이드, 메틸피페리딘, 트리메틸아민 등을 들 수 있다.
본 발명의 방법에 사용되는 레지스트로서는 상품명: OFPR-800(東京應化工業 株式會社 제조)나 상품명:CR-2000(후지한토일렉트로닉테크놀로지 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다. 특히, 안료가 분산된 칼라 레지스트를 사용한 경우에는 현상에 의해 칼라필터, 특히 액정표시장치에 사용되는 칼라필터를 얻을 수 있다.
본 발명(청구항 7)은 또한, 복수의 기판상에 형성되고, 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막에 대해, 현상액을 순환시킴으로써 차례로 현상하는 장치이고, 각각의 현상시에, 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하는 수단, 이 측정값으로부터 현상액의 pH값 또는 그에 대응하는 값을 차례로 산출하는 수단, 이 pH값 또는 그에 대응하는 값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상장치를 제공한다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 현상액의 도전율과 흡광도의 측정값으로부터 현상액의 pH값 또는 그에 대응하는 값을 산출할 수 있다. 이 때문에, 도전율과 흡광도의 측정값을 모니터함으로써 pH값 또는 그에 대응하는 값을 제어하는 것이 가능해진다. 따라서, 현상액 중에 용해하고 있는 레지스트의 농도가 변화해도, 현상액의 pH를 도전율에 의해 관리할 수 있다. 그 결과, 현상의 제어성을 악화시키지 않고, 현상액의 이용효율을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명의 여러가지 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.
(실시형태 1)
본 발명자는 기판 상에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 현상한 경우의 처리 매수와, 도전율, 흡광도 및 pH와의 관계를 조사하기 위해, 다음과 같은 실험을 실시했다.
즉, 유리 기판상에, 청색 안료를 분산시킨 아크릴계의 네가형 레지스트(상품명:CB-2000, 후지한토일렉트로닉테크놀로지 가부시키가이샤 제조)를 막 두께 2㎛로 도포한 다수의 시료에 대해서 소정의 패턴의 노광을 실시한 후, 테트라메틸암모늄하이드라이드(TMAH)의 수용액으로 이루어진 현상액을 사용하고, 현상액을 순환시켜 현상처리를 실시했다. 이 때, 각 현상처리 마다 현상액의 도전율을 측정하고, 처리매수와 현상액의 도전율과의 관계를 구한 바, 도 2에 도시한 결과를 얻었다.
동일하게, 각 현상처리마다, 현상액의 흡광도 및 pH를 측정하고, 처리 매수와 현상액의 흡광도 및 pH의 관계를 구한 바, 도 3 및 도 4에 도시한 결과를 얻었다.
또한, 최초로 어느 농도(0.06wt%)에 현상액 농도를 조정하고 그대로의 상태에서 74장째까지 현상을 실시하고, 75장째의 기판을 현상하기 전에 TMAH를 보급하여, 현상액의 도전율을 거의 최초의 도전율에 가까운 값이 되도록 하여, 그 이후의 현상을 실시했다. 즉, 초기 pH11.9에서 pH11.35가 된 시점에서 TMAH를 보급했다.
도 2∼도 4에 도시한 결과로부터 현상액의 도전율 및 pH는 처리 매수의 증가와 함께 하강하고, 새로운 현상액의 보급에 의해 급격하게 상승하고 있지만, 현상액의 흡광도는 처리매수의 증가와 함께 증가를 계속하고, 새로운 현상액의 보급에 의해서도, 큰 하강을 나타내고 있지 않은 것을 알 수 있다.
다음에, 도 2 및 도 4에 도시한 결과로부터, 현상액의 도전율과 pH값을 플롯한 바, 도 5에 도시한 그래프를 얻었다. 이 그래프로부터 TMAH를 보급한 후의 도전율은 초기값 보다도 약간 높아지고 있음에도 불구하고, pH의 값은 초기값으로 돌아가고 있지 않을 것을 알 수 있다. 이것은 현상액 중에 용해한 레지스트의 영향에 의한 것이다. 이와 같이, 현상액 중의 레지스트 농도가 다르면, 도전율이 동일한 값이어도, pH의 값은 다르다.
다음에, 하기 수학식 4를 가정하고, 실험 데이터로부터 최소 자승법에 의해 정수 A,B,C를 구하고, 이 수학식을 사용하여 도전율과 흡광도의 실측값으로부터 pH를 계산한 결과를 도 5의 그래프에 겹쳐서 플롯한 것이 도 6이다. 도 6으로부터, 실측값과 계산값은 거의 일치하고 있는 것을 알 수 있다.
상기 수학식에서 현상액의 도전율과 흡광도의 실측값으로부터 계산한 pH값이 일정해지도록, 즉 A·log(ρ)+B·Ab가 일정해지도록 현상액 농도를 제어하여 현상을 실시한 바, 안정된 패턴 크기의 레지스트 패턴이 얻어지고, 현상액 중의 레지스트 농도가 변화해도 양호한 현상결과가 얻어졌다.
(실시형태 2)
알칼리계 네가형 칼라 레지스트(상품명: CR-2000, CG-2000, CB-2000, 모두 후지한토일렉트로닉테크놀로지 가부시키가이샤 제조)를 사용하여, 유리 기판에 막 두께 2㎛가 되도록 도포, 노광하고 다음에 TMAH의 수용액으로 이루어진 현상액을 순환시켜서 현상처리를 실시하고, 이 공정을 각색마다 차례로 반복했다.
또한, 최초로 어느 농도(0.06wt%)에 현상액 농도를 조정하고, 그대로의 상태에서 74장째까지 현상을 실시하며, 75장째의 기판을 현상하기 전에 TMAH를 보급하고 현상액의 도전율을 거의 최초의 도전율에 가까운 값이 되도록 하며, 그 이후의 현상을 실시했다.
이 때, 각 현상처리마다 현상액의 도전율과 pH값을 실측하고, 그 값을 플롯한 것이 도 7의 그래프이다. 이 그래프에 하기 수학식 5를 가정하고, 정수 A,B,C를 구하여 그 A,B,C의 값을 사용하여 도전율과 흡광도의 실측값으로부터 계산한 pH의 값을 중복하여 플롯했다. 여기에서, 흡광도를 측정한 파장은 적색 레지스트는 450㎚, 녹색 레지스트는 630㎚, 청색 레지스트에 대해서는 760㎚이다.
(ρ는 현상액의 도전율, Abi는 각 레지스트에 맞추어 정해진 파장에서의 현상액의 흡광도, Bi는 Abi에 대응하는 정수, A는 정수, n은 사용하는 레지스트 종류의 수 이하의 자연수를 나타낸다.)
도 7로부터, 계산으로 구해진 pH의 값은 실측값과 잘 일치하고 있는 것을 알 수 있다. 이 도전율과 흡광도로부터 계산한 pH값이 일정해지도록 현상액 농도를 조정하고 칼라 레지스트를 현상한 바, 현상후의 패턴 크기가 일정한 양호한 칼라 레지스트 패턴이 얻어졌다. 이와 같이, 다른 레지스트를 동일한 현상액에서 처리하는 것이 가능하다.
(실시형태 3)
아크릴계의 네가형 칼라 레지스트(상품명:CR-2000, CG-2000, CB-2000, 모두 후지한토일렉트로닉테크놀로지 가부시키가이샤 제조)를 사용하고, 유리 기판에 막 두께 2㎛가 되도록 도포, 노광하고 다음에 TMAH의 수용액으로 이루어진 현상액을 순환시켜 현상처리를 실시하며, 이들 공정을 각 색마다 차례로 반복했다.
또한, 최초로 어떤 농도(0.06wt%)로 현상액 농도를 조정하여, 그대로의 상태에서 74장째까지 현상을 실시하고, 75장째의 기판을 현상하기 전에 TMAH를 보급하여, 현상액의 도전율을 거의 최초의 도전율에 가까운 값이 되도록 하고, 그 이후의 현상을 실시했다.
이 때, 각 현상처리마다 현상액의 도전율과 pH값을 실측하고 그 값을 플롯한 것이 도 7의 그래프이다. 이 그래프에 하기 수학식 6을 가정하여, 정수 A,B,C를 구하고, 그 A,B,C의 값을 사용하여 도전율과 흡광도의 실측값으로부터 계산한 pH의 값을 거듭 플롯했다.
이 경우의 흡광도의 값은, 자외선에 가까운 가시광인 파장 400㎚의 광에 대한 값을 사용했다. 사용한 3색의 칼라 레지스트의 파장 400㎚의 광에 대한 흡광도는 적색, 녹색, 청색 각각 0.85, 0.80, 0.95로 거의 동일하다.
도 8에서부터 계산으로 구한 pH의 값은 실측값과 잘 일치하고 있는 것을 알 수 있다. 이 도전율과 흡광도로부터 계산한 pH값이 일정해지도록 현상액 농도를 조정하여 칼라 레지스트의 패턴을 현상한 바, 현상후의 패턴 크기가 일정한 양호한 현상 결과가 얻어졌다.
도 9는 상술한 포토레지스트막의 현상방법을 실시하는 현상장치의 블럭 다이어그램이다. 현상장치(10)는 현상액 탱크(11), 펌프(12), 온도제어유닛(13), 도전율 측정셀(15) 및 흡광도 측정셀(16)을 구비하고 있다. 포토레지스트막은 패터닝 공정에서 현상탱크(11) 중에서 현상된다. 현상액은 펌프(12), 제어유닛(13) 및 측정셀(15,16)을 통하여 순환하고 있다. 현상장치(10)는 또한, 온도 컨트롤러(14), 연산논리 유닛(ALU)(17), 제어유닛(18), 현상액 용기(19), 농축 현상액 용기(20), 및 상기 용기(19,20)에 각각 연이어 접하는 펌프(21,22)를 구비하고 있다. 온도 제어 유닛(13)과 온도 컨트롤러(14)는 공지의 온도제어 컴퍼넌트, 예를 들어, 전열기와 서모스탯 제어기를 사용할 수 있다. 측정셀(15,16)에 대해서도 마켓에서 판매되고 있는 종래 제품을 사용할 수 있고, 예를 들어 일본국 도쿄도의 堀場製作所 제조의 도전도 측정셀 모델 DS-15 및 일본국 교토시의 島津製作所 제조의 흡광도 측정셀을 사용할 수 있다.
펌프(12)는 현상액을 순환시킨다. 온도제어유닛(13)은 온도 컨트롤러(14)의 지시에 따라서 현상액의 온도를 소정의 범위로 유지한다. 셀(15,16)은 각각 현상액의 도전율과 흡광도를 측정한다. ALU(17)는 셀(15,16)의 측정 데이터를 수학식 4, 수학식 5 또는 수학식 6에 기초하여 pH값을 계산하고, 그 계산결과를 제어 유닛(18)에 부여한다. 제어 유닛(18)은 계산된 데이터에 기초하여 현상액의 pH값을 일정하게 하기 위해, 또는 소정의 범위로 하기 위해, 조작자에 의해 설정되는 pH 제어값 범위 및 흡광도의 상한값을 기억하고, 펌프(21,22)에 구동조작 지시를 내린다. pH값은 현상액의 도전율 및/또는 흡광도에 의해 제어된다. 즉, 흡광도는 현상액을 용기(19)에서 탱크(11)에 펌프(21)를 통하여 공급함으로써 조정된다. 용기(19)의 현상액은 0.06wt%의 TMHA 수용액이다. 상기 현상액이 펌프(21)를 통하여 탱크(11)에 가해지면, 흡광도는 저하된다. 포토레지스트 현상 공정을 반복하며, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 탱크(11)의 현상액의 포토레지스트량이 증가하므로, 흡광도가 증가한다. pH값이 그 제어값 범위와 동등하거나 또는 그 이하인 경우, 제어 유닛(18)의 지시에 따라서, 농축 현상액이 용기(20)로부터 펌프(22)를 통하여 탱크(11)에 가해진다. 용기(20)의 농축 현상액은 예를 들어 2.5wt%의 TMHA 수용액이다. pH값이, pH 제어값 이상인 경우에는, 농축 현상액은 더해지지 않고, 조작은 측정 공정으로 되돌아 간다. 이와 같이 하여 pH값이 소정의 범위가 되도록 조정된다.
도 10은 도전율 및 흡광도 측정셀(15,16), ALU(17) 및 제어 유닛(18)에 의해 실행되는 조작 플로우 차트이다. 스텝(31)에서는 조작자에 의해 pH제어값 및 흡광도의 상한값이 제어 유닛(18)에 설정된다. 스텝(32)에서는 도전율 및 흡광도 측정셀(15,16)이 펌프(12) 및 온도제어유닛(13)을 통하여 탱크(11)로부터 공급되는 현상액을 측정한다. 측정 데이터는 ALU(17)를 통하여 제어유닛(18)에 주어진다. 스텝(33)에서, 제어유닛(18)은 측정 흡광도가 상한값을 초과했는지의 여부를 체크한다. 전자가 후자와 동일한가, 또는 그 이상이면 스텝(34)에서 제어 유닛(18)이 펌프(21)에 현상액(0.06wt% TMHA 수용액)을 용기(19)로부터 탱크(11)에 넣어지도록 지시한다. 에어 유닛(18)은 끊임 없이 ALU(17)를 통하여 셀(16)에 의해 측정된 흡광도 데이터가 부여되고, 반복하여 그 데이터를 체크한다. 스텝(35)에서 측정된 흡광도 데이터가 상한값 이하인 경우에는 ALU(17)는 측정된 도전율 및 흡광도 데이터에 기초하여 pH값을 계산한다. 스텝(36)에서, 제어유닛(18)은 또한 pH 제어값 이상인지의 여부를 체크한다. 전자가 후자와 동등하거나 또는 그 이상인 경우에는, 스텝(37)에서 용기(20)로부터 탱크(11)에 농축 현상액(2.5%TMHA 수용액)을 공급할 펌프(22)를 구동한다. 그리고, 스텝(32) 내지 스텝(36)이 반복된다. pH 계산값이 pH 제어값을 넘으면, 조작은 직접 측정 스텝(32)으로 되돌아간다. 이와 같이 하여 탱크(11)에서의 현상액의 pH가 일정한 범위로 유지된다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 현상액의 도전율과 흡광도의 측정값으로부터 현상액의 pH값 또는 그에 대응하는 값을 산출할 수 있다. 이 때문에, 도전율과 흡광도의 측정값을 모니터함으로써, pH값을 제어하는 것이 가능해진다. 따라서, 현상액 중에 용해되어 있는 레지스트의 농도가 변화되어도, 현상액의 pH를 도전율에 의해 관리할 수 있다. 그 결과, 현상액 농도 변화에 의한 패턴 크기의 변동을 방지할 수 있으므로, 현상의 정밀도를 떨어뜨리지 않고 현상액의 이용효율을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명을 액정표시소자의 칼라필터의 제작에 이용하는 것은 개구율을 개선한 액정표시소자의 실현에 유효하다.

Claims (10)

  1. 복수의 기판상에 형성된 소정의 패턴에 노광된 레지스트막의 각각에 대하여 현상액을 순환시킴으로써 차례로 현상하는 방법으로, 각각의 현상시 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하며, 상기 측정값으로부터 현상액의 pH값 또는 그에 대응하는 값을 차례로 산출하고 상기 pH값 또는 그에 대응하는 값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트 현상방법.
  2. 복수의 기판상에 형성되고 소정의 패턴에 노광된 레지스트막의 각각에 대해서 알칼리성 현상액을 순환시킴으로써 차례로 현상하는 방법으로, 각각의 현상시 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하고 상기 측정값으로부터 수학식 1에서 도시한 값을 차례로 구하며, 상기 값을 소정의 범위내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법.
    (수학식 1)
    A·log(ρ)+B·Ab
    (ρ는 현상액의 도전율, Ab는 현상액의 흡광도, A와 B는 각각 정수를 나타낸다.)
  3. 복수의 기판상에 형성되고 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막의 각각에 대해서 알칼리성 현상액을 순환시킴으로써 차례로 현상하는 방법으로, 상기 기판의 각각에는 복수 종류의 레지스트막이 차례로 형성됨과 동시에 차례로 현상이 실시되며, 각각의 현상시, 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하여, 상기 측정값으로부터 하기 수학식 2에서 도시한 값을 차례로 구하고, 상기 값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법
    (수학식 2)
    (수학식 중, ρ는 현상액의 도전율, Abi는 각 레지스트에 따라서 정해진 파장에서의 현상액의 흡광도, Bi은 Abi에 대응하는 정수, A는 정수, Ci는 사용하는 레지스트의 종류에 대응하는 정수, n은 사용하는 레지스트의 종류의 수 이하의 자연수를 나타낸다.)
  4. 복수의 기판상에 형성되고 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막의 각각에 대해서, 알칼리성 현상액을 순환시킴으로써 차례로 현상하는 방법으로, 상기 기판의 각각에는 복수 종류의 레지스트막이 차례로 형성됨과 동시에 차례로 현상이 실시되고 각각의 현상시, 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하며, 상기 측정값으로부터 하기 수학식 3에서 나타낸 값을 차례로 구하고 상기 값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법.
    (수학식 3)
    A·log(ρ)+B·Ab
    (수학식 중, ρ는현상액의 도전율, Ab는 현상액 중에 용해된 레지스트에 의한 현상액의 흡광도의 변화가, 각 레지스트 대해서 거의 동일해지는 광의 파장에서의 현상액의 흡광도, A와 B는 각각 정수를 나타낸다.)
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    흡광도를 측정하는 광의 파장으로서 적외 또는 자외 영역의 파장, 또는 적외 또는 자외 영역에 가까운 가시광을 사용하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법.
  6. 상기 pH값 또는 수학식 1, 수학식 2 또는 수학식 3에 나타낸 값의 제어는 현상액 중에 용매 또는 새로운 현상액을 추가함으로써 실시되는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법.
  7. 복수의 기판 상에 형성되고, 소정의 패턴으로 노광된 레지스트막에 대해서, 현상액을 순환시켜 실시함으로써 차례로 현상하는 장치로서, 각각의 현상시, 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하는 수단, 상기 측정값으로부터 현상액의 pH를 차례로 산출하는 수단, 상기 pH값을 소정의 범위내로 유지하도록 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레지스트는 착색된 칼라 레지스트이고, 현상에 의해 칼라 필터가 얻어지는 것을 특징으로 하는 레지스트의 현상방법.
  9. 복수의 기판 상에 형성되고 소정의 패턴으로 노광된 칼라 레지스트막의 각각에 대해서, 현상액을 순환시켜 실시하여 차례로 현상함으로써 얻은 칼라 필터로서, 각각의 현상시, 현상액 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하고, 상기 측정값으로부터 현상액의 pH값 또는 그에 대응하는 값을 차례로 산출하고 상기 pH값 또는 그에 대응하는 값을 소정의 범위내로 유지하도록 제어한 것을 특징으로 하는 칼라필터.
  10. 전극 및 칼라필터를 갖는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향하여 배치되고 대향면에 전극을 갖는 제 2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판 간에 배치된 액정층을 구비하는 액정표시장치로서 상기 칼라 필터는 복수의 제 1 기판 상에 형성되며, 소정 패턴으로 노광된 칼라 레지스트막 각각에 대해서, 현상액을 순환시켜 실시하여 차례로 현상함으로써 형성되고, 각각의 현상시, 현상액의 도전율 및 흡광도를 측정 및 모니터하며, 상기 측정값으로부터 현상액의 pH값 또는 그에 대응하는 값을 차례로 산출하고, 상기 pH값 또는 그에 대응하는 값을 소정의 범위 내로 유지하도록 제어한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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