KR20130102184A - 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법 및 농도 조절 장치 - Google Patents

포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법 및 농도 조절 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 더 상세하게는 TFT LCD 또는 반도체 공정 중 포토레지스트(Photoresist)를 포함한 현상액의 실효 농도를 실시간으로 산출하여 조절하기 위한 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법 및 그 방법이 적용되는 농도 조절 장치에 관한 것으로, 현상액 원액 공급관; 현상액 탱크에 표준 농도 현상액을 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 표준 농도 현상액 공급관; 현상액 탱크 내의 현상액을 펌프로 배출하여 전도도와 초음파 속도를 측정하여 탄산염의 농도를 산출할 수 있는 농도계와, 흡광도(ABS)를 측정할 수 있는 탁도계를 경유하게 한 후 다시 현상액 탱크에 복귀시키는 현상액 순환관; 상기 현상액 순환관의 농도계에서 측정한 전도도 및 초음파 속도와, 상기 탁도계에서 측정한 흡광도(ABS)를 기초로 현상액의 실시간 농도를 산출하고, 이 현상액 산출 농도와 표준 농도간의 오차를 이용하여 현상액 농도가 표준농도에 수렴하도록 상기 초순수 공급관의 오토밸브, 현상액 원액 공급관의 오토밸브, 또는 표준 농도 현산액 공급관의 오토밸브를 개폐제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법 및 농도 조절 장치{CONCENTRATION COMPUTING METHOD AND CONCENTRATION CONTROL SYSTEM FOR DEVELOPER INCLUDING PHOTORESIST}
본 발명은 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법 및 농도 조절 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 TFT LCD 또는 반도체 공정 중 포토레지스트(Photoresist)를 포함한 현상액의 실효 농도를 실시간으로 산출하여 조절하기 위한 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법 및 그 방법이 적용되는 농도 조절 장치에 관한 것이다.
액정기판 생산공정에서 알카리용액(테트라메틸암모늄아이드로옥사이드)인 TMAH를 사용하고 있으며 이 알카리 용액은 현상프로세스에서 포토레지스트를 용해하는 용도로 사용된다.
실제 현상공정에서 현상액 사용방식은 스프레이 방식 또는 딥핑방식을 사용하며 기판이 대형화 되면서 포토레지스트 농도, 탄산염 농도가 중요시 되고 있다.
두가지 방식 모두 대기와 접촉하는 부분이 있는 경우가 대부분이기 때문에 현상액은 사용중에 대기와 접촉을 하게 된다. 현상액이 대기와 접촉할 경우 대기중에 이산화탄소(CO2) 가스를 흡수하여 탄산염(CO3)이 발생되게 되는데 발생된 염은 TMAH 실제 농도를 저하시킨다.
농도가 저하된 TMAH는 포토레지스트의 용해 성능이 저하되어 기판 선폭이 굵어지는 결과를 가져오기 때문에 일정한 기판의 선폭을 관리하기 위해서는 현상액에 용해된 포토레지스트의 농도 와 탄산염 농도를 측정하여 변화된 현상액농도를 관리하는 시스템들이 개발되고 있다.
현상액 농도를 조절하기 위하여서는 실시간으로 현상액의 농도를 측정할 수 있어야 하는 데, 현상액에 포토레지스트나 탄산염이 포함될 경우 TMAH의 농도는 중화적정법에 의하여 측정하는 것 이외에 적절한 방법이 없다. 그러나, 중화적정법을 사용하여 TMAH 농도를 측정할 경우, 측정시간이 지나치게 많이 소요되어 실시간의 현상액의 농도를 제어하기 어려운 단점이 있다.
본 발명의 제1과제는 현상공정에서 발생된 포토레지스트 농도와 탄산염 농도의 영향을 고려하여 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2과제는 현상프로세스 진행시 기판에 도포된 현상액을 다시 공급탱크로 회수하여 현상액의 폐수를 획기적으로 줄일 수 있고, 회수된 현상액에 대하여 직접적인 농도관리가 가능하기 때문에 현상프로세스에서 대량으로 사용되는 현상액 사용량을 대폭 절감할 수 있는 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 조절 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 제1과제는 포토레지스트(PR:Photoresist)를 표준농도(2.38%-52.58%)현상액에 용해시키되, 일정 속도로 용해량을 늘려나가면서 탁도계에 의하여 흡광도(ABS:Absorbency)를 측정하고, 측정된 매 흡광도(ABS)에서 현상액의 농도차(ΔC1)를 중화적정법에 의하여 실측 확인하여 흡광도(ABS)와 현상액 농도오차(ΔC1)간의 상관함수를 구하는 단계(101); 표준농도현상액을 대기와 접촉시켜 현상액에 탄산염 발생을 유도하면서, 전도도와 초음파 속도를 측정하여 탄산염의 농도를 산출할 수 있는 농도계로 탄산염 농도(C-CO3)를 구하고 매 산출 탄산염 농도에서 현상액의 농도오차(ΔC2)를 중화적정법에 의하여 실측 확인하여 탄산염 농도(C-CO3)와 현상액 농도오차(ΔC2)간의 상관함수를 구하는 단계(102); 현상액을 샘플링하여, 탁도계로 샘플링한 현상액의 흡광도(ABS)를 실측하고, 농도계로 샘플링한 현상액의 전도도 및 초음파 속도를 실측하여 탄산염 농도를 산출한 후, 실측 흡광도(ABS)와, 탄산염 산출 농도와, 상기 101단계에서 구한 흡광도(ABS)와 현상액 농도오차(ΔC1)간의 상관함수와, 상기 102단계에서 구한 탄산염 농도(C-CO3)와 현상액 농도오차(ΔC2)간의 상관함수와, 현상액 표준 농도를 이용하여 샘플링한 현상액의 현상액 산출 농도를 계산하는 단계;를 포함하는 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법에 의하여 해결된다.
상술한 본 발명의 제2과제는 현상액 재생시스템 및 현상기에 연결된 현상액 탱크;
현상액 탱크에 초순수를 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 초순수 공급관;
현상액 탱크에 현상액 원액(25%)을 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 현상액 원액 공급관;
현상액 탱크에 표준 농도 현상액을 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 표준 농도 현상액 공급관;
현상액 탱크 내의 현상액을 펌프로 배출하여 전도도와 초음파 속도를 측정하여 탄산염의 농도를 산출할 수 있는 농도계와, 흡광도(ABS)를 측정할 수 있는 탁도계를 경유하게 한 후 다시 현상액 탱크에 복귀시키는 현상액 순환관;
상기 현상액 순환관의 농도계에서 측정한 전도도 및 초음파 속도와, 상기 탁도계에서 측정한 흡광도(ABS)를 기초로 현상액의 실시간 농도를 산출하고, 이 현상액 산출 농도와 표준 농도간의 오차를 이용하여 현상액 농도가 표준농도에 수렴하도록 상기 초순수 공급관의 오토밸브, 현상액 원액 공급관의 오토밸브, 또는 표준 농도 현산액 공급관의 오토밸브를 개폐제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 조절 장치에 의하여 해결된다.
PR 측정은 현상액의 흡광도를 측정하여 ABS로 수치화 하였으며, 탄산염 수치는 현상프로세스에서 현상액을 대기에 노출시켜 측정된 도전율, 초음파 속도를 기준으로 하여 탄산염에 발생으로 인한 TMAH 실제농도 변화값을 측정하였으며 발생된 탄산염 수치(C2)를 일정양으로 관리하면 일정한 선폭의 현상결과를 얻을 수 있다.
현 농도관리 시스템을 현상 프로세스에 적용하여 실제 농도를 중화분석 하였을 경우 ±0.008%이내로 관리되었으며, 기판 선폭을 광학 C/D 측정 결과 탄산염과 포토레지스트 농도의 변화시에도 일정한 선폭의 결과를 얻을 수 있었다.
도 1은 본 발명에 따른 현상액 농도 조절 장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 5는 현상액 농도와 흡광도와 탄산염 농도의 상관 관계를 예시적으로 보여주는 도표이다.
TFT LCD ,반도체 공정 중 포토레지스트를 포함한 현상액의 실효농도를 실시간으로 측정하여 관리하는 장치를 제공한다. 현상프로세스를 진행하면 포토레지스트를 포함하여 탄산염이 발생되며 현상에 사용된 현상액은 농도가 저하되게 되고 저하된 현상액을 폐수할 경우 후처리 용량 증가 및 새로운 현상액 사용으로 인하여 비용이 상승하게 된다. 본 발명은 현상액 사용후 변화된 TMAH 농도를 측정하여 재이용가능 하도록 관리하는 장치이다.
포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법은, 포토레지스트(PR:Photoresist)를 표준농도(2.38%-52.58%)현상액에 용해시키되, 일정 속도로 용해량을 늘려나가면서 탁도계에 의하여 흡광도(ABS:Absorbency)를 측정하고, 측정된 매 흡광도(ABS)에서 현상액의 농도차(ΔC1)를 중화적정법에 의하여 실측 확인하여 흡광도(ABS)와 현상액 농도오차(ΔC1)간의 상관함수를 구하는 단계(101); 표준농도현상액을 대기와 접촉시켜 현상액에 탄산염 발생을 유도하면서, 전도도와 초음파 속도를 측정하여 탄산염의 농도를 산출할 수 있는 농도계로 탄산염 농도(C-CO3)를 구하고 매 산출 탄산염 농도에서 현상액의 농도오차(ΔC2)를 중화적정법에 의하여 실측 확인하여 탄산염 농도(C-CO3)와 현상액 농도오차(ΔC2)간의 상관함수를 구하는 단계(102); 현상액을 샘플링하여, 탁도계로 샘플링한 현상액의 흡광도(ABS)를 실측하고, 농도계로 샘플링한 현상액의 전도도 및 초음파 속도를 실측하여 탄산염 농도를 산출한 후, 실측 흡광도(ABS)와, 탄산염 산출 농도와, 상기 101단계에서 구한 흡광도(ABS)와 현상액 농도오차(ΔC1)간의 상관함수와, 상기 102단계에서 구한 탄산염 농도(C-CO3)와 현상액 농도오차(ΔC2)간의 상관함수와, 현상액 표준 농도를 이용하여 샘플링한 현상액의 현상액 산출 농도를 계산하는 단계;를 포함한다.
이렇게 계산한 현상액 산출 농도는 현상액에 용해되어 있는 포토레이지스트(PR)에 의한 농도 오차와 탄산염에 의하여 농도 오차를 모두 반영한 현상액 농도이므로, 이 현상액 산출 농도(C'-TMAH)는 현상액 실측 농도(C-TMAH) 대신에 현상액의 농도를 자동 조절하는 데 사용할 수 있다.
포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 조절 장치는 현상액 재생시스템 및 현상기에 연결된 현상액 탱크; 현상액 탱크에 초순수를 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 초순수 공급관; 현상액 탱크에 현상액 원액(25%)을 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 현상액 원액 공급관; 현상액 탱크에 표준 농도 현상액을 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 표준 농도 현상액 공급관; 현상액 탱크 내의 현상액을 펌프로 배출하여 전도도와 초음파 속도를 측정하여 탄산염의 농도를 산출할 수 있는 농도계와, 흡광도(ABS)를 측정할 수 있는 탁도계를 경유하게 한 후 다시 현상액 탱크에 복귀시키는 현상액 순환관; 상기 현상액 순환관의 농도계에서 측정한 전도도 및 초음파 속도와, 상기 탁도계에서 측정한 흡광도(ABS)를 기초로 현상액의 실시간 농도를 산출하고, 이 현상액 산출 농도와 표준 농도간의 오차를 이용하여 현상액 농도가 표준농도에 수렴하도록 상기 초순수 공급관의 오토밸브, 현상액 원액 공급관의 오토밸브, 또는 표준 농도 현산액 공급관의 오토밸브를 개폐제어하는 제어부;를 포함한다.
현상액의 알카리(TMAH) 농도가 높을 경우 초순수 공급관의 오토밸브(S6)를 열어 초순수(DIW)를 공급한다. 현상액의 알카리(TMAH) 농도가 낮을 경우 현상액 원액 공급관의 오토밸브(P10)를 열어 고농도 알카리(TMAH)를 공급한다.
상기 제어부는 농도계에서 산출한 탄산염 농도가 일정수준이상으로 초과하면 표준 농도 현상액 오토밸브(S8)를 열어, 탄산염이 포함되지 않은 표준 농도 현상액을 주입함으로써, 탄산염 농도를 실시간으로 일정수준 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어부는 탁도계(6)에서 실측한 ABS가 일정수준이상으로 초과하면 표준 농도 현상액 오토밸브(S8)를 열어 포토레지스트가 포함되지 않은 표준 농도 현상액을 주입함으로써, 현상액의 ABS를 실시간으로 일정수준 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
상기 농도계 직전에는 유량계(4a)를 마련하고, 상기 펌프(2a, 2b)는 인버터 펌프를 사용하여, 농도계에 유입되는 현상액 유량이 일정한 유속 및 유량이 유지되도록 하면 농도계에 유입되는 현상액의 농도 헌팅(hunting)을 막을 수 있다.
상기 초순수 공급관은 초순수 탱크에 연결되고, 상기 현상액 원액 공급관 및 표준 농도 현상액 공급관은 CCSS(Central Chemical Supply System)에 연결된다.
상기 표준 농도 현상액 공급관에는 표준 농도 현상액과 선택적으로 현상 재생액을 공급할 수 있는 현상 재생액 공급관을 더 마련할 수 있다. 현상 재생액은 탄산염의 농도가 일정수준을 초과하거나 포토레지스트의 농도가 일정수준을 넘어갈 때 표준 농도 현상액을 대신하여 주입된다. 상기 현상 재생액 공급관에는 오토밸브가 마련되고, 상기 제어부는 표준 농도 현상액 공급관의 오토밸브와 상기 현상 재생액 공급관의 오토밸브를 항상 택일적으로 개폐한다. 이때 상기 현상 재생액 공급관을 상기 현상액 재생시스템(DRS:Developer Recycling System)에 연결된다.
상기 표준 농도 현상액 공급관에는 상기 현상액 순환관에 마련된 탁도계의 현상액 유입구에 표준 농도 현상액을 유입시킬 수 있는 표준 농도 현상액 분지관을 더 마련하여, 표준 농도 현상액으로 탁도계를 주기적으로 세척하는 것이 바람직하다.
상기 현상액 순환관에는 현상액을 상기 농도계 및 탁도계에 투입하기 전에 현상액으로부터 기포를 제거하는 기포제거필터를 더 마련하고, 상기 기포제거필터에는 진공펌프를 연결하여 기포를 제거하는 것이 바람직하다. 진공펌프에서 제거된 기포는 대기로 배출된다.
현상액의 도전율, 초음파, PR 탁도를 측정하여 먼저 PR 변화에 따른 농도를 측정한 후 생성된 Data로 실농도(C1)를 측정한다.
PR 측정은 현상액의 흡광도를 측정하여 ABS로 수치화 하였으며, 탄산염 수치는 현상프로세스에서 현상액을 대기에 노출시켜 측정된 도전율, 초음파 속도를 기준으로 하여 탄산염에 발생으로 인한 TMAH 실제농도 변화값을 측정하였으며 발생된 탄산염 수치(C2)를 일정양으로 관리하면 일정한 선폭의 현상결과를 얻을 수 있다.
(포토레지스트에 의한 농도에 따른 오차 생성) 현상액 농도관리 방법을 위해서는 현상액의 포토레지스트와 탄산염이 포함되지 않은 현상액의 도전율과 초음파속도의 상관관계를 기본하여 하여 순수한 현상액의 농도(C1)를 기본으로 하고 포토레지스트를 용해시켜 흡광도를 측정하여 현상액의 포토레지스트 농도에 의한 오차를 산출한다. 현상액에 포토레지스트가 용해되었을 경우 포토레지스트에 의한 C1 오차는 중화적정법을 통해 확인하였으며 포토레지스트에 의한 중화적정값 오차는 크지 않았다.
(탄산염 농도 산출) 위에서 얻은 현상액과 포토레지스트의 용해량(ABS)의 관계를 염두하여 두고, 현상액을 대기와 접촉시켜 현상액에 탄산염 발생을 유도한다.
이때 탄산염 발생량은 대기와의 접촉시간과 비례하며 농도계의 도전율, 초음파속도의 변화값이 측정되었으며 변화된 측정값을 연산하여 탄산염 농도(C2)를 산출하였다.
청구1,2항에서와 같이 현상액에 포토레지스트가 용해되었을 경우와 현상액에 탄산염이 발생된 경우에 현상액 농도가 낮아지는 결과를 얻을 수 있었다.
(현상액의 농도 변화를 현상액 순수한 현상액 농도, 탄산염 농도, 포토레지스트 용해량으로 측정) 도 2와 도 3의 상관관계를 분석하면 현상액의 농도가 변할 때 도전율, 초음파속도, 흡광도 변화값을 구할수 있었으며 측정된 데이터를 대입하여 현상액의 농도변화를 C1, C2, ABS로 측정할 수 있었다.
(TMAH원액, 초순수, 표준 농도 현상액으로 현상액 농도 관리)현상액 농도관리를 위해서는 현상프로세스에서 관리하는 농도보다 높은 알카리용액, 초순수, 표준 농도 현상액이며, 원액과 초순수는 현상액 농도(C1)을 직접관리 하기 위한 것이다.
(표준 농도 현상액에 의한 탄산염 농도 관리)탄산염 관리를 위하여 표준 농도 현상액을 사용하는데 본 발명에서 사용되는 농도관리 시스템은 현상프로세스 진행시 별도의 폐수가 필요 없기 때문에 탄산염은 공급탱크에 누적되게 된다. 누적된 탄산염 농도가 어느정도 진해지면 현상성능에 저하가 발생되기 때문에 탄산염이 포함되지 않은 표준 농도 현상액을 주입하여 현상액에 포함된 탄산염 농도가 너무 높아지지 않도록 관리한다.
본 발명 시스템은 현상프로세스 진행시 기판에 도포된 현상액을 다시 공급탱크로 회수하여 현상액의 폐수를 획기적으로 줄일 수 있는 관리장치이며 회수된 현상액에 대하여 직접적인 농도관리가 가능하기 때문에 현상프로세스에서 대량으로 사용되는 현상액 사용량을 대폭 절감할 수 있는 시스템이다.
현상탱크(1)
현상탱크는 현상프로세스에 공급되는 현상액을 집수하여 저장하는 수조로 구성되어 있으며 현상액의 온도관리와 현상액의 용량을 관리한다.
펌프(2a, 2b)
현상액 샘플링을 위하여 현상탱크로부터 농도조절 장치로 현상액을 순환하는 펌프이다. 2b는 예비용이다.
기포제거필터(3)
현상탱크로부터 샘플링된 현상액 내부에 기포를 제거하는 필터로 도전율과 초음파측정에 있어 기포에 대한 오차를 방지하기 위한 필터이다.
유량계(4a ~ 4d)
농도계로 공급되는 현상액의 유량을 측정하는 위한 부품.
농도계(5)
도전율과 초음파속도로 현상액의 농도를 측정하여 측정된 농도값을 중앙처리장치(PLC)로 출력하는 부품.
탁도계(6)
현상액에 포함된 포토레지스트의 흡광도를 측정하여 제어부로 출력하는 부품.
진공펌프(7)
기포제거 필터에 진공을 조성하여 주는 역할을 하며 기포제거 필터를 보조하는 역할 을 하는 부품.
초순수 오토밸브(S6)
현상탱크에 알카리 농도가 높을 경우 초순수를 공급하기 위한 부품.
고농도 알카리 오토밸브(S7)
현상태크에 알카리 농도가 낮을 경우 고농도 알카리를 공급하기 위한 부품.
현상액 오토밸브(S8)
현상탱크에 현상액(표준 농도 현상액)을 공급하기 위한 부품.
현상액 오토밸브(S9)
현상탱크에 재사용되는 현상액을 공급하기 위한 부품.
현 농도관리 시스템을 현상 프로세스에 적용하여 실제 농도를 중화분석 하였을 경우 ±0.008%이내로 관리되었으며, 기판 선폭을 광학 C/D 측정 결과 탄산염과 포토레지스트 농도의 변화시에도 일정한 선폭의 결과를 얻을 수 있었다.
1 : 현상액 탱크 2a, 2b : 순환펌프
3 : 기포제거필터 5 : 농도계
6 : 탁도계 7 : 진공펌프
S1 ~ S9 : 오토밸브 V1 : 매뉴얼 다이어프램 밸브
P 1 ~

Claims (4)

  1. 포토레지스트(PR:Photoresist)를 표준농도현상액에 용해시키되, 일정 속도로 용해량을 늘려나가면서 탁도계에 의하여 흡광도(ABS)를 측정하고, 측정된 매 흡광도(ABS)에서 현상액의 농도차(ΔC1)를 중화적정법에 의하여 실측 확인하여 흡광도(ABS)와 현상액 농도오차(ΔC1)간의 상관함수를 구하는 단계(101);
    표준농도현상액을 대기와 접촉시켜 현상액에 탄산염 발생을 유도하면서, 전도도와 초음파 속도를 측정하여 탄산염의 농도를 산출할 수 있는 농도계로 탄산염 농도(C-CO3)를 구하고 매 산출 탄산염 농도에서 현상액의 농도오차(ΔC2)를 중화적정법에 의하여 실측 확인하여 탄산염 농도(C-CO3)와 현상액 농도오차(ΔC2)간의 상관함수를 구하는 단계(102);
    현상액을 샘플링하여, 탁도계로 샘플링한 현상액의 흡광도(ABS)를 실측하고, 농도계로 샘플링한 현상액의 전도도 및 초음파 속도를 실측하여 탄산염 농도(C-CO3)를 산출한 후, 실측 흡광도(ABS)와, 탄산염 산출 농도(C-CO3)와, 상기 101단계에서 구한 흡광도(ABS)와 현상액 농도오차(ΔC1)간의 상관함수와, 상기 102단계에서 구한 탄산염 농도(C-CO3)와 현상액 농도오차(ΔC2)간의 상관함수와, 현상액 표준 농도를 이용하여 샘플링한 현상액의 현상액 산출 농도를 계산하는 단계;를 포함하는 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 산출 방법.
  2. 현상액 재생시스템 및 현상기에 연결된 현상액 탱크;
    현상액 탱크에 초순수를 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 초순수 공급관;
    현상액 탱크에 현상액 원액(25%)을 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 현상액 원액 공급관;
    현상액 탱크에 표준 농도 현상액을 공급하고 유로에는 유량계와 오토밸브가 마련된 표준 농도 현상액 공급관;
    현상액 탱크 내의 현상액을 펌프로 배출하여 전도도와 초음파 속도를 측정하여 탄산염의 농도를 산출할 수 있는 농도계와, 흡광도(ABS)를 측정할 수 있는 탁도계를 경유하게 한 후 다시 현상액 탱크에 복귀시키는 현상액 순환관;
    상기 현상액 순환관의 농도계에서 측정한 전도도 및 초음파 속도와, 상기 탁도계에서 측정한 흡광도(ABS)를 기초로 현상액의 실시간 농도를 산출하고, 이 현상액 산출 농도와 표준 농도간의 오차를 이용하여 현상액 농도가 표준농도에 수렴하도록 상기 상기 초순수 공급관의 오토밸브, 현상액 원액 공급관의 오토밸브, 또는 표준 농도 현산액 공급관의 오토밸브를 개폐제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 조절 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 항에 기재된 현상액의 농도 산출 방법에 의하여 현상액의 실시간 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 조절 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 표준 농도 현상액 공급관에는, 오토밸브의 개폐에 의하여 표준 농도 현상액과 선택적으로 현상 재생액을 상기 현상액 탱크에 공급할 수 있는 현상 재생액 공급관을 더 마련한 것을 특징으로 포토레지스트를 포함한 현상액의 농도 조절 장치.






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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104458610A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 华南理工大学 一种超声辅助测定水溶性食品级羧甲基纤维素钠取代度的方法
CN106371296A (zh) * 2015-07-22 2017-02-01 株式会社平间理化研究所 显影液成分浓度测定方法及装置、显影液管理方法及装置
KR101723981B1 (ko) * 2016-06-21 2017-04-07 (주)세미로드 슬러리 용액의 농도 측정 및 조절장치
CN106596840A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 深圳市华星光电技术有限公司 显影液碱液浓度测量方法及调节方法
JP2018120895A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 株式会社平間理化研究所 現像装置
KR20210001410A (ko) * 2019-06-28 2021-01-06 홍석진 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2839280B2 (ja) * 1989-03-15 1998-12-16 松下電器産業株式会社 着色フォトレジストの現像装置
JP3795627B2 (ja) 1997-05-15 2006-07-12 東芝電子エンジニアリング株式会社 レジストの現像方法
JP2005249818A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Nishimura Yasuji フォトレジスト用現像液管理方法、管理装置
CN103852978B (zh) * 2006-11-30 2019-03-22 三菱化学工程株式会社 显影液的浓度调节方法、调制装置和显影液

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104458610A (zh) * 2014-11-27 2015-03-25 华南理工大学 一种超声辅助测定水溶性食品级羧甲基纤维素钠取代度的方法
CN106371296A (zh) * 2015-07-22 2017-02-01 株式会社平间理化研究所 显影液成分浓度测定方法及装置、显影液管理方法及装置
KR101723981B1 (ko) * 2016-06-21 2017-04-07 (주)세미로드 슬러리 용액의 농도 측정 및 조절장치
WO2017222268A1 (ko) * 2016-06-21 2017-12-28 (주)세미로드 슬러리 용액의 농도 측정 및 조절장치
CN109313128A (zh) * 2016-06-21 2019-02-05 势弥径有限公司 浆料溶液的浓度测定及调节装置
CN106596840A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 深圳市华星光电技术有限公司 显影液碱液浓度测量方法及调节方法
CN106596840B (zh) * 2016-12-15 2019-01-22 深圳市华星光电技术有限公司 显影液碱液浓度测量方法及调节方法
JP2018120895A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 株式会社平間理化研究所 現像装置
KR20210001410A (ko) * 2019-06-28 2021-01-06 홍석진 다중 농도 측정 장치를 구비한 현상액 농도 관리 장치

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