CN108345184A - 显影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能根据显影液的特性值来精度良好地算出显现碱性的显影液的碱成分、溶解的光致抗蚀剂、吸收的二氧化碳等各成分的浓度，能够将显影液的显影性能维持并管理成最佳状态的显影装置。显影装置具备：显影液调制装置，其将包含显现碱性的显影液的主成分的显影原液与纯水混合而调制浓度被设定好的显影液作为显影新液；显影新液用管路，其输送从显影液调制装置向反复使用的显影液补给的显影新液；显影原液用管路，其输送向反复使用的显影液补给的显影原液；纯水用管路，其输送向反复使用的显影液补给的纯水；显影液管理装置，其以使反复使用的显影液的成分浓度或与成分浓度具有关联的特性值成为规定的管理值或落入规定的管理范围的方式进行管理。

Description

显影装置
技术领域
本发明涉及用于在半导体或液晶面板的电路基板的显影工序等中使光致抗蚀剂膜显影的显影装置。
背景技术
在用于实现半导体或液晶面板等的微细布线加工的光刻法的显影工序中，作为将在基板上制膜后的光致抗蚀剂溶解的药液，使用显现碱性的显影液(以下称作“碱性显影液”)。
在半导体或液晶面板基板的制造工序中，近年来，晶片、玻璃基板的大型化以及布线加工的微细化和高集成化不断发展。在这样的状况下，为了实现大型基板的布线加工的微细化及高集成化，需要进一步高精度地测定碱性显影液的主要成分的浓度来对显影液进行维持管理。
现有的碱性显影液的成分浓度的测定如专利文献1所记载那样，利用的是在碱性显影液的碱成分的浓度(以下称作“碱成分浓度”)与导电率之间能获得良好的直线关系这一原理、以及在溶解于碱性显影液的光致抗蚀剂的浓度(以下称作“溶解光致抗蚀剂浓度”)与吸光度之间能获得良好的直线关系这一原理。
然而，碱性显影液容易吸收空气中的二氧化碳而产生碳酸盐由此发生劣化。另外，碱性显影液会因光致抗蚀剂的溶解而产生光致抗蚀剂盐，导致对显影处理来说有效的碱成分被消耗。因此，反复使用的碱性显影液成为不仅包含碱成分还包含光致抗蚀剂或二氧化碳的多成分系。而且，这些成分分别以不同的作用度而对显影性能产生影响。因而，为了高精度地对显影液的显影性能进行维持管理，需要综合考虑这些成分对显影性能带来的影响来进行显影液管理。
为了解决这样的问题，在专利文献2中公开了如下的显影液调制装置等，该显影液调制装置对显影液的超声波传播速度、导电率及吸光度进行测定，基于碱浓度、碳酸盐浓度及溶解树脂浓度中的超声波传播速度、导电率和吸光度的预先作成的关系(矩阵)来检测显影液的碱浓度、碳酸盐浓度及溶解树脂浓度，并基于测定出的显影液的碱浓度、碳酸盐浓度和溶解树脂浓度、以及能够发挥使CD值(线宽)为固定值这样的溶解能力的碱浓度、碳酸盐浓度和溶解树脂浓度的预先作成的关系，来控制显影液原液的供给以调节碱浓度。
另外，在专利文献3中，公开了如下的碱显影液管理***等，该碱显影液管理***具备：碳酸系盐类浓度测定装置，其对显影液的折射率、导电率、吸光度进行测定，并根据这些测定值来取得显影液中的碳酸系盐类浓度；以及控制部，其对该碳酸系盐类浓度测定装置和显影液中的碳酸系盐类浓度进行控制。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第2561578号公报
专利文献2：日本特开2008-283162号公报
专利文献3：日本特开2011-128455号公报
然而，碱性显影液的超声波传播速度值或折射率值是表示多成分系的碱性显影液的液体整体的性质的特性值。这样的表示液体整体的性质的特性值通常不是仅与该液体中含有的特定的成分的浓度相关的。这样的表示液体整体的性质的特性值通常与该液体中含有的各种成分的浓度分别具有关联性。因此，在根据这样的表示液体整体的性质的特性值的测定值来运算显影液的成分浓度的情况下，若设定某特性值仅与某特定的成分浓度相关(例如存在直线关系)而无视其它成分对该特性值带来的影响，则存在无法以充分的精度算出该特定成分的浓度的问题。
另一方面，在设定显影液的特性值为显影液中含有的各种成分的浓度的函数而根据显影液的特性值的测定值来算出各成分浓度的情况下，在测定出多个特性值之后，需要采用根据这些特性值的测定值来算出各成分浓度的适当的运算方法。然而，适当地选择需要测定的特性值以及找到能够根据特性值的测定值来精度良好地算出各成分浓度的适当的运算方法都是非常困难的。因此，若被测定的特性值和运算方法不适当，则存在无法以充分的精度算出各成分浓度的问题。
进而，在多成分系的液体中，通常某成分的浓度并不会与其它成分的浓度彼此独立。在多成分系的液体中，存在当某成分的浓度变化时其它成分浓度也同时变化这样的相互关系。这样就导致更难进行高精度的成分浓度的算出及高精度的显影液管理。
此外，就显影液所吸收的二氧化碳的浓度(以下称作“吸收二氧化碳浓度”)而言，并不知晓与该吸收二氧化碳浓度之间存在良好的关联性的显影液的适当的特性值，目前难以精度良好地测定吸收二氧化碳浓度。
另外，在专利文献2中，为了检测显影液的成分浓度，需要预先取得显影液的成分浓度与超声波传播速度等特性值的相互关系(矩阵)。然而，这种情况下，若相互关系(矩阵)取值少，则无法精度良好地算出成分浓度。为了精度良好地算出成分浓度，运算所使用的显影液的特性值与成分浓度的相互关系(矩阵)必须要取值足够多。因此，越是要提高成分浓度的算出精度，就越是需要预先准备更多的样本来测定这些样本的成分浓度与显影液的特性值的相互关系。预先准备这样的大量取值的相互关系(矩阵)的工作量非常大，在实现显影液的成分浓度的高精度测定这方面存在问题。因此，在无法高精度地测定显影液的成分浓度的情况下，难以维持所期望的显影性能。
发明内容
发明要解决的课题
本发明为了解决上述各课题而提出。本发明的目的在于提供如下的显影装置，所述显影装置能够根据多成分系的显影液的特性值来高精度地测定显影液的成分浓度，并且无需进行数量庞大的样本的准备或预备测定就能够对显影液的成分浓度进行分析，且能够维持显影的均匀性。
用于解决课题的方案
用于达成上述目的的本发明如下所述。
(1)显影装置具备：显影液调制装置，其将包含显现碱性的显影液的主成分的显影原液与纯水混合，而调制浓度被设定好的所述显影液作为显影新液；显影新液用管路，其输送从所述显影液调制装置向反复使用的所述显影液补给的所述显影新液；显影原液用管路，其输送向所述反复使用的所述显影液补给的所述显影原液；纯水用管路，其输送向所述反复使用的所述显影液补给的纯水；以及显影液管理装置，其以使所述反复使用的所述显影液的成分浓度或与所述成分浓度具有关联的特性值成为规定的管理值或落入规定的管理范围的方式进行管理。
(2)在(1)所述的显影装置的基础上，所述显影液管理装置还具备：测定部，其对与所述反复使用的所述显影液的成分浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的多个特性值进行测定；运算部，其基于由所述测定部测定出的所述多个特性值并利用多变量解析法来算出所述反复使用的所述显影液的成分浓度；以及控制部，其基于从由所述测定部测定的所述多个特性值或由所述运算部算出的所述成分浓度中选择的管理对象项目的测定值或算出值，向设于所述显影新液用管路的控制阀、设于所述显影原液用管路的控制阀以及设于所述纯水用管路的控制阀中的至少任一方发送控制信号。
(3)在(2)所述的显影装置的基础上，所述显影液管理装置的所述测定部具备：第一测定机构，其对与所述反复使用的所述显影液的成分中的至少碱成分的浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的特性值进行测定；以及第二测定机构，其对与所述反复使用的所述显影液的成分中的至少溶解于所述反复使用的所述显影液中的光致抗蚀剂的浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的特性值进行测定。
(4)在(3)所述的显影装置的基础上，所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的碱成分的浓度及光致抗蚀剂的浓度的运算模块，所述显影液管理装置的所述控制部具备：第一控制模块，其以使由所述运算模块算出的碱成分的浓度成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；以及第二控制模块，其以使由所述运算模块算出的光致抗蚀剂的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
(5)在(3)所述的显影装置的基础上，所述显影液管理装置的所述测定部还具备第三测定机构，所述第三测定机构对与所述反复使用的所述显影液的成分中的至少被所述反复使用的所述显影液吸收的二氧化碳的浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的特性值进行测定。
(6)在(5)所述的显影装置的基础上，所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的二氧化碳的浓度的运算模块，所述显影液管理装置的所述控制部具备：第三控制模块，其以使由所述第一测定机构测定的所述反复使用的所述显影液的特性值成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；第四控制模块，其以使由所述第二测定机构测定的所述反复使用的所述显影液的特性值落入规定的管理区域的方式向所述控制阀发送控制信号；以及第五控制模块，其以使由所述运算模块算出的二氧化碳的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
(7)在(5)所述的显影装置的基础上，所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的碱成分的浓度及二氧化碳的浓度的运算模块，所述显影液管理装置的控制部具备：第一控制模块，其以使由所述运算模块算出的碱成分的浓度成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；第四控制模块，其以使由所述第二测定机构测定的所述反复使用的所述显影液的特性值落入规定的管理区域的方式向所述控制阀发送控制信号；以及第五控制模块，其以使由所述运算模块算出的二氧化碳的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
(8)在(5)所述的显影装置的基础上，所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的碱成分的浓度、光致抗蚀剂的浓度及二氧化碳的浓度的运算模块，所述显影液管理装置的所述控制部具备：第一控制模块，其以使由所述运算模块算出的碱成分的浓度成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；第二控制模块，其以使由所述运算模块算出的光致抗蚀剂的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号；以及第五控制模块，其以使由所述运算模块算出的二氧化碳的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
发明效果
根据本发明的显影装置，能够高精度地测定显影液的成分浓度，因此能够维持所期望的显影性能。
另外，根据本发明的显影装置，利用使用了多变量解析法(例如多元回归分析法)的运算方法来算出多成分系的碱性显影液的成分浓度，因此与将测定的特性值和特定的成分浓度设为规定的相关关系(例如直线关系)来算出成分浓度的现有方法相比，即使是根据受到多个显影液成分的影响的特性值也能够精度良好地算出显影液的成分浓度。尤其是，根据本发明，能够测定现有技术难以测定的显影液的吸收二氧化碳浓度。另外，与事先准备多个测定特性值和多个成分浓度的相关关系(矩阵)来用于算出成分浓度的方法相比，在本发明中，也无需准备数量庞大的样本来实施预备测定。
另外，根据本发明的显影装置，能够与现有技术相比精度良好地测定多成分系的碱性显影液的各成分浓度，因此能够比现有技术更为精度良好地控制碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度、吸收二氧化碳浓度。另外，根据本发明，还能够选择将显影液的导电率值控制为固定的管理、将显影液的吸光度值控制为固定的吸光度值以下的管理。
附图说明
图1是表示根据两个特性值来测定两个成分的成分浓度的情况下的信号流的成分浓度测定方法的流程图。
图2是表示根据三个以上的特性值来测定三个成分以上的成分浓度的情况下的信号流的成分浓度测定方法的流程图。
图3是表示包括与多变量解析法不同的运算方法的情况下的信号流的成分浓度测定方法的流程图。
图4是对显影液的两个成分进行测定的成分浓度测定装置的示意图。
图5是对显影液的三个成分进行测定的成分浓度测定装置的示意图。
图6是运算部具有基于与多变量解析法不同的运算方法进行运算的运算模块的成分浓度测定装置的示意图。
图7是测定部和运算部分体地进行在线测定的情况下的成分浓度测定装置的示意图。
图8是测定机构由主体和探针部构成的情况下的成分浓度测定装置的示意图。
图9是并列地具备测定机构的成分浓度测定装置的示意图。
图10是具备需要药剂添加的测定装置的情况下的成分浓度测定装置的示意图。
图11是实施方式的显影装置的示意图。
图12是用于表示成分浓度测定装置的应用事例的示意图。
图13是利用成分浓度对显影液的两个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。
图14是利用成分浓度对显影液的两个成分中的一方进行管理并利用特性值对两个成分中的另一方进行管理的显影液管理方法的流程图。
图15是利用成分浓度对显影液的三个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。
图16是利用特性值对显影液的三个成分中的一个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它两个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。
图17是利用特性值对显影液的三个成分中的两个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它一个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。
图18是用于说明本发明的显影装置的显影工序的示意图。
图19是对装置外的控制阀进行控制的显影装置的示意图。
图20是具备兼具运算功能和控制功能的运算控制部的显影装置的示意图。
图21是对显影液的两个成分进行管理的显影装置的示意图。
图22是利用成分浓度对显影液的两个成分进行管理的显影装置的示意图。
图23是利用特性值对显影液的三个成分中的两个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它一个成分进行管理的显影装置的示意图。
图24是利用特性值对显影液的三个成分中的一个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它两个成分进行管理的显影装置的示意图。
图25是利用成分浓度对显影液的三个成分进行管理的显影装置的示意图。
附图标号说明
A…成分浓度测定装置、B…显影工序设备、C…补充液贮存部、D…循环搅拌机构、E…显影液管理装置
1…测定部
11…第一测定机构、12…第二测定机构、13…第三测定机构、
11a、12a、13a…测定装置主体、11b、12b、13b…测定探针
14、14a、14b、14c…取样泵、15、15a、15b、15c…取样配管、16、16a、16b、16c…返回配管、17…送液泵、18…送液配管、19…废液配管2…运算部
21…基于多变量解析法进行运算的运算模块、22…基于检量线法进行运算的运算模块
23…运算控制部(例如计算机)
3…控制部
31、32、33…控制模块
4…阀
41～43、48～50…控制阀、44、45…阀、46、47…加压气体用阀
5…信号线
51～53…测定数据用信号线、54…运算数据用信号线、55～57…控制信号用信号线
61…显影液贮存槽、62…溢流槽、63…液面计、64…显影室护罩、65…辊式输送机、66…基板、67…显影液喷淋嘴
71…废液泵、72、74…循环泵、73、75…过滤器
8…流体管路
80…显影液管路、81…显影原液用管路、82…显影新液用管路、83…纯水用管路、84…合流管路、85…循环管路、86…氮气用管路
9…补充液贮存槽、其它
91…显影原液贮存槽、92…显影液调制装置
93…添加试剂。
具体实施方式
以下，适当参照附图，对本发明的优选的实施方式详细进行说明。其中，只要没有特别限定，这些实施方式所记载的装置等的形状、大小、尺寸比、相对配置等就不仅仅限定于用于图示本发明的范围的示例。这些示例仅仅是作为说明例而示意性地进行图示而已。
实施方式的显影装置具备：将包含显现碱性的显影液的主成分的显影原液与纯水混合而调制浓度被设定好的显影液作为显影新液的显影液调制装置；输送从显影液调制装置向反复使用的显影液补给的显影新液的显影新液用管路；输送向反复使用的显影液补给的显影原液的显影原液用管路；输送向反复使用的显影液补给的纯水的纯水用管路；以及以使反复使用的显影液的成分浓度或与成分浓度具有关联的特性值成为规定的管理值或落入规定的管理范围的方式进行管理的显影液管理装置。
对实施方式的显影管理装置所包括的成分浓度测定装置及成分浓度测定方法进行说明。
另外，在以下的说明中，作为显影液的具体例，适当使用了在半导体或液晶面板基板的制造工序中主要使用的2.38wt％四甲基氢氧化铵水溶液(以下，将四甲基氢氧化铵称作TMAH)来进行说明。但是，本发明所能适用的显影液并不限定于此。作为其它显影液的示例，还可以举出氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸钠、硅酸钠等无机化合物的水溶液、或者三甲基单乙醇基氢氧化铵(胆碱)等有机化合物的水溶液。
另外，多变量解析法(例如多元回归分析法)在算出成分浓度时，与成分浓度是何种单位的浓度无关，但在以下的说明中，碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度、吸收二氧化碳浓度等成分浓度是基于重量百分率浓度(wt％)的浓度。“溶解光致抗蚀剂浓度”是指将溶解的光致抗蚀剂换算成光致抗蚀剂的量的情况下的浓度，“吸收二氧化碳浓度”是指将被吸收的二氧化碳换算成二氧化碳的量的情况下的浓度。
在显影处理过程中，显影液将曝光处理后的光致抗蚀剂膜的不需要部分溶解，由此进行显影。溶解于显影液的光致抗蚀剂与显影液的碱成分之间会产生光致抗蚀剂盐。因此，若没有对显影液适当地进行管理，则随着显影处理的进展，显影液中的具有显影活性的碱成分被消耗而发生劣化，显影性能恶化。同时，溶解于显影液中的光致抗蚀剂与碱成分发生反应而以光致抗蚀剂盐的形式不断蓄积。
溶解于显影液的光致抗蚀剂在显影液中显现界面活性作用。因此，溶解于显影液的光致抗蚀剂会提高被用来显影处理的光致抗蚀剂膜的相对于显影液的浸润性，使得显影液与光致抗蚀剂膜的亲和性变好。因而，在适度地含有光致抗蚀剂的显影液中，显影液良好地遍布到光致抗蚀剂膜的微细的凹部内，从而能够良好地实施具有微细的凹凸的光致抗蚀剂膜的显影处理。
另外，在近年的显影处理中，随着基板的大型化，反复使用大量的显影液，因此显影液暴露于空气的机会增加。然而，碱性显影液若暴露于空气则会吸收空气中的二氧化碳。被吸收的二氧化碳与显影液的碱成分之间会产生碳酸盐。因此，若不适当地管理显影液，则显影液中的具有显影活性的碱成分被吸收的二氧化碳消耗而减少。同时，显影液中吸收的二氧化碳与碱成分发生反应而以碳酸盐的形式不断蓄积。
显影液中的碳酸盐在显影液中显现碱性，因此具有显影作用。在例如采用2.38％TMAH水溶液的情况下，若显影液中二氧化碳约为0.4wt％程度以下，则能够进行显影。
这样，不同于“显影液中溶解的光致抗蚀剂或被显影液吸收的二氧化碳对显影处理来说是不需要的”这样的现有认知，实际上，显影液中溶解的光致抗蚀剂或被显影液吸收的二氧化碳是有助于显影液的显影性能的。因此，并非是进行将溶解光致抗蚀剂或吸收二氧化碳完全排除这样的显影液管理，而是需要进行如下的显影液管理，即，允许在显影液中稍微溶存有光致抗蚀剂或二氧化碳并将它们维持管理成最佳的浓度。
另外，在显影液中产生的光致抗蚀剂盐或碳酸盐的一部分发生解离，而产生光致抗蚀剂离子或碳酸离子、碳酸氢离子等多样的游离离子。并且，这些游离离子以各种各样的作用率对显影液的导电率产生影响。
现有的碱性显影液的成分浓度分析是利用了显影液的碱成分浓度与显影液的导电率值具有良好的直线关系这一原理以及显影液的溶解光致抗蚀剂浓度与显影液的吸光度值具有良好的直线关系这一原理(以下称作“现有方法”)。就现有的显影工序所要求的显影液管理精度而言，存在二氧化碳的吸收量尚未变多的情况，利用该分析方法就能充分实现显影液管理精度。
显影液的导电率值是取决于显影液中含有的离子等带电粒子数及其电荷量的物性值。在显影液中，如上所述，不仅存在碱成分，还存在由溶解于显影液的光致抗蚀剂或被显影液吸收的二氧化碳产生的各种游离离子。因而，为了提高成分浓度的分析精度，需要使用将这些游离离子对显影液的导电率值带来的影响也考虑在内的运算方法。
显影液的吸光度值是与选择性地吸收该测定波长的光的特定成分的浓度具有直线关系的物性值(朗伯比尔法则)。但是，在多成分系中，虽然根据测定波长的不同重叠程度会有所不同，但通常其它成分的吸光光谱会与对象成分的吸光光谱重叠。因而，为了提高成分浓度的分析精度，需要使用不仅考虑溶解于显影液的光致抗蚀剂对显影液的吸光度值带来的影响，还将其它成分对显影液的吸光度值带来的影响也考虑在内的运算方法。
基于上述点，发明人不断地进行仔细研究，最终发现：若运算方法使用多变量解析法(例如多元回归分析法)，则与使用现有方法的情况相比，能够精度良好地算出显影液的各成分的浓度，并且，能够测定现有技术难以测定的吸收二氧化碳浓度。另外，发明人发现：若使用利用多变量解析法(例如多元回归分析法)算出的显影液的成分浓度，则能够将显影液的溶解光致抗蚀剂浓度或吸收二氧化碳浓度维持管理成良好的状态。
发明人假设进行2.38％TMAH水溶液的管理的情况，将使碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度、吸收二氧化碳浓度发生各种变化所得的TMAH水溶液调制成为模拟显影液样本。发明人进行了如下实验：根据对这些模拟显影液样本进行测定所得的各种特性值，利用多元回归分析法求解各成分浓度。以下，对基于多元回归分析法的通常的运算方法进行说明，之后，基于发明人所进行的实验，对使用了多元回归分析法的显影液的成分浓度的运算方法进行说明。
多元回归分析由校正和预测两个阶段构成。在n成分系的多元回归分析中，准备m个校正标准溶液。将存在于第i个溶液中的第j个成分的浓度表示为Cij。这里，i＝1～m、j＝1～n。对于m个标准溶液，分别测定p个特性值(例如，某波长下的吸光度或导电率等物性值)Aik(k＝1～p)。浓度数据和特性数据分别能够汇总而以矩阵的形式(C、A)表示。
【式1】
将对这些矩阵建立关系而得到的矩阵称为校正矩阵，在此用符号S(Skj；k＝1～p，j＝1～n)表示。
【式2】
C＝A·S
根据已知的C和A(就A的内容而言，不仅可以是同质的测定值，也可以是异质的测定值混在一起。例如，导电率、吸光度和密度。)并利用矩阵运算来算出S的阶段为校正阶段。此时，必需是p≥n且m≥np。S的各要素全部为未知数，因此优选m＞np，在该情况下如下那样进行最小二乘运算。
【式3】
s＝(ATA)-1(ATC)
在此，上标的T表示转置矩阵，上标的一1表示逆矩阵。
对于浓度未知的试料液测定p个特性值，如果将它们设为Au(Auk；k＝1～p)，则将其与S相乘能够得到要求出的浓度Cu(Cuj；j＝1～n)。
【式4】
Cu＝Au·S
这是预测阶段。
发明人将使用完的碱性显影液(2.38％TMAH水溶液)视作是由碱成分、溶解光致抗蚀剂及吸收二氧化碳这三个成分构成的多成分系(n＝3)，而进行了根据作为该显影液的特性值的三个物性值(p＝3)、即显影液的导电率值、特定波长下的吸光度值及密度值并利用上述多元回归分析法来算出各成分浓度的实验。发明人以2.38％TMAH水溶液作为显影液的基本组成，调制出使碱成分浓度(TMAH浓度)、溶解光致抗蚀剂浓度、吸收二氧化碳浓度发生各种变化所得的11个校正标准溶液(m＝11，满足p≥n且m＞np)。
实验如下进行：对于11个校正标准溶液，测定导电率值、波长λ＝560nm下的吸光度值及密度值作为显影液的特性值，并利用多元线性回归分析(Multiple LinearRegression-Inverse Least Squares；MLR-ILS)来运算出各成分浓度。
测定通过将校正标准溶液的温度调整为25.0℃来进行。温度调整采用如下方式：将放入有校正标准溶液的瓶子长时间地浸在温度被管理成25℃附近的恒温水槽中，从该瓶子中取样，而且，在马上要进行测定时利用温度控制器再次调为25.0℃。导电率仪采用了本公司制的导电率仪。使用实施了铂黑处理的本公司制的导电率流通池来进行了测定。向导电率仪输入另行利用校正作业而确认了的导电率流通池的电极常数。吸光光度计也采用了本公司制的设备。吸光光度计是具备波长λ＝560nm的光源部、测光部以及玻璃流通池的吸光光度计。密度测定使用了采用固有振动法的密度仪，该固有振动法根据对U字管流通池进行激励而测定的固有振动数来求解密度。测定出的导电率值、吸光度值、密度值的单位分别为mS/cm、Abs.(Absorbance)、g/cm3。
运算基于如下的方法(留一交叉验证法；Leave-O ne-O ut法)来进行：将11个校正标准溶液中的一个当作未知试料而利用剩余的10个校正标准溶液来求解校正矩阵，算出假定的未知试料的浓度并与已知的值(利用其它的准确的分析方法测定出的浓度值或重量调制值)进行比较。
进行了MLR-ILS计算的结果如表1所示。
【表1】
在MLR-ILS计算中，鉴于TMAH水溶液为强碱性而容易吸收二氧化碳从而发生劣化，在运算所使用的浓度矩阵中，使用了利用能准确地分析碱成分浓度或吸收二氧化碳浓度的滴定分析法对校正标准溶液另行进行测定所得的值。其中，关于溶解光致抗蚀剂浓度，使用了重量调制值。
滴定是将盐酸作为滴定试剂的中和滴定。作为滴定装置使用了三菱化学分析技术公司制的自动滴定装置GT-200。
以下，在表2中表示浓度矩阵。
【表2】
此时的校正标准溶液的物性值的测定结果如表3所示。吸光度这一栏表示波长λ＝560nm下的吸光度值(光路长d＝10mm)。
【表3】
校正矩阵如表4所示。
【表4】
0.040187 -0.002869 0.000171
-0.130547 -0.061441 0.300422
432.787314 144.654531 2.02483
表5表示表2的浓度测定值与表1的MLR-ILS计算值的比较。
【表5】
如表5所示，利用多元回归分析法求出的TMAH浓度、溶解光致抗蚀剂浓度、吸收二氧化碳浓度均为与利用滴定分析测定出的TMAH浓度、吸收二氧化碳浓度、以及根据调整重量求出的溶解光致抗蚀剂浓度非常近似的值。
这样，可以理解为，通过测定碱性显影液的导电率、特定波长下的吸光度及密度并使用多变量解析法(例如多元回归分析法)，由此能够测定显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度。
多变量解析法(例如多元回归分析法)对于运算并求解多个成分的浓度是有效的。可以测定显影液的多个特性值a、b、c、…，根据这些特性值的测定值并利用多变量解析法(例如多元回归分析法)来求解成分浓度A、B、C、…。此时，针对每个要求解的成分浓度而言，至少与该成分浓度具有关联的特性值需要至少被测定一个而用于运算。
这里，与成分浓度“具有关联的”显影液的特性值是指，该特性值与该成分浓度有关系，处于特性值根据该成分浓度的变化而改变这样的关系。例如，至少与显影液的成分浓度中的成分浓度A具有关联的显影液的特性值a是指，在利用将成分浓度作为变量的函数来求解特性值a时，变量中的一个至少包含成分浓度A。特性值a可以是仅与成分浓度A相关的函数，但通常成为除了成分浓度A之外还将成分浓度B或C等作为变量的多变量函数，此时，使用多变量解析法(例如多元回归分析法)的意义就很大。
另外，成分浓度是表示该成分相对于整体的相对量的尺度。被反复使用的显影液那样的成分随着时间经过而增减的混合液的成分浓度并不由该成分单独决定，通常成为其它成分的浓度的函数。因此，显影液的特性值与成分浓度的关系大多难以用平面的图表来表示。在这样的情况下，在使用检量线的运算法等中，无法根据显影液的特性值来算出成分浓度。
然而，根据多变量解析法(例如多元回归分析法)，准备一组与要算出的成分浓度具有关联的多个特性值的测定值，并将它们用于运算，算出一组成分浓度。在基于多变量解析法(例如多元回归分析法)来进行的成分浓度测定中，能够获得如下显著效果：即使是根据现有的认知乍一看难以测定的成分浓度，也可以通过测定特性值来测定成分浓度。
如上所述，根据本发明的运算方法，能够基于显影液的特性值(例如，导电率、特定波长下的吸光度及密度)的测定值来算出显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度。根据本发明的运算方法，与现有方法相比，能够高精度地算出各成分浓度。
另外，在本发明中，使用了多变量解析法(例如多元回归分析法)，因此在算出显影液的成分浓度的运算中也可以采用与显影液的特定的成分浓度不呈直线关系的显影液的特性值。
另外，根据本发明，在专利文献2的发明中为了实现高精度测定而需要的非常多的样本的准备以及预先测定是不需要的。(如前述的实验例那样，若为成分数n＝3的显影液，则将要测定的特性值的数设成是p＝3，准备满足m≥np的样本数m(例如m＝11个样本)进行测定就足够。若成分数n＝2，则样本数可以进一步减少)。
进而，由于本发明使用多变量解析法(例如多元回归分析法)，因此能够精度良好地算出现有技术难以测定的显影液的吸收二氧化碳浓度。
接着，参照附图对具体的实施例进行说明。在以下的实施例中，适当使用字母来说明特性值a、b、c、…或成分浓度A、B、C、…等。为了更具体的理解，特性值a、b、c、…分别可以改读作导电率、特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度、密度、...等，成分浓度A、B、C、...分别可以改读作碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度、吸收二氧化碳浓度、...等。
但是，特性值a、b、c设成是导电率、特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度、密度等只不过是根据本发明来算出显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度、吸收二氧化碳浓度等的情况下的最佳的特性值的组合的例示而已，并不局限于此。特性值a、b、c、…可以根据成分浓度A、B、C、…而选择各种组合。作为能够采用的特性值，可以举出例如显影液的导电率、吸光度、超声波传播速度、折射率、密度、滴定终点、pH等。由于显影液中也含有各种各样的添加材料，因此成分浓度除了包含上述三个成分之外，还可以包含添加剂浓度等。
在测定显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度来对显影液进行管理的情况下，作为特性值，优选导电率、特定波长下的吸光度及密度的组合。测定吸光度的特定波长优选采用可见光区域的特定波长，更为优选采用360～600nm的波长区域的特定波长，尤其优选采用波长λ＝480nm或560nm的特定波长。这是因为，在显影液的吸收二氧化碳浓度比较少，显影液的经时变化缓慢时，显影液的导电率与碱成分浓度处于比较良好的直线关系，显影液的特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度与溶解光致抗蚀剂浓度处于比较良好的直线关系。另外，也优选采用导电率、特定波长下的吸光度及超声波传播速度的组合或者导电率、特定波长下的吸光度及折射率的组合等。
图1是表示根据显影液的两个特性值来测定显影液的两个成分的成分浓度的情况下的信号流的本实施方式的成分浓度测定方法的流程图。
在本实施方式的成分浓度运算方法中，首先，在测定显影液的特性值a、b的步骤中，取得各自的测定值am、bm。将取得的测定值am、bm向运算步骤发送。接着，运算步骤接收测定值am、bm，使用它们并利用多变量解析法(例如多元回归分析法)来算出成分浓度A、B。这样，测定出成分浓度A、B。而且，若反复该流程，则能够连续地测定显影液的成分浓度A、B。
图2是表示根据显影液的三个或三个以上的特性值来测定显影液的三个或三个以上的成分的成分浓度的情况下的信号流的本实施方式的成分浓度测定方法的流程图。
在本实施方式的成分浓度运算方法中，首先，在测定显影液的特性值a、b、c、…的步骤中，取得各自的测定值am、bm、cm、…。将取得的测定值am、bm、cm、…向运算步骤发送。接着，运算步骤接收测定值am、bm、cm、…，使用它们并利用多变量解析法(例如多元回归分析法)来算出成分浓度A、B、C、…。这样，测定出成分浓度A、B、C、…。而且，若反复该流程，则能够连续地测定显影液的成分浓度A、B、C、…。
图3是表示根据多个显影液的特性值来测定多个成分浓度的情况下的运算步骤还内含基于与多变量解析法不同的运算方法实现的步骤时的信号流的本实施方式的成分浓度测定方法的流程图。
该实施方式优选适用于将仅与显影液的某成分的浓度P有关系的显影液的特性值p用作测定对象的情况等。更具体而言，可举出如下情况等：根据显影液的导电率值和密度值并利用多变量解析法来算出显影液的碱成分浓度和吸收二氧化碳浓度，将显影液的溶解光致抗蚀剂浓度与特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度之间的直线关系用作检量线来算出显影液的溶解光致抗蚀剂浓度，由此测定这些浓度。
在本实施方式的显影液的成分浓度测定方法中，在测定步骤中，测定将多个成分浓度作为变量的显影液的特性值a、b、…以及仅将成分浓度P作为变量的显影液的特性值p、…，并将它们的测定值am、bm、…、及pm、…向运算步骤发送。
运算步骤包括利用多变量解析法(例如多元回归分析法)来算出成分浓度的步骤以及利用与多变量解析法不同的运算方法(例如检量线法等)来算出成分浓度的步骤。基于这些步骤进行的运算不问先后。也可以同时进行。
在利用多变量解析法(例如多元回归分析法)来算出成分浓度的步骤中，根据在测定步骤中测定出的显影液的特性值a、b、…的测定值并利用多变量解析法(例如多元回归分析法)来算出成分浓度A、B、…。
在利用与多变量解析法不同的运算方法(例如检量线法)来算出成分浓度的步骤中，通过将预先得到的特性值p与成分浓度P的直线关系用作检量线等方式，根据在测定步骤中测定出的显影液的特性值p、…的测定值来算出成分浓度P、…。
如以上所说明的那样，成分浓度测定方法包括测定与显影液的成分浓度具有关联的显影液的多个特性值的测定步骤、以及基于测定出的多个特性值并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度的运算步骤。
测定步骤还包括测定特性值a的测定步骤、测定特性值b的测定步骤以及测定特性值c的测定步骤、…等。然而，这些步骤的顺序不问先后。可以同时进行测定。另外，还可以包括温度调整步骤或试剂添加步骤、废液步骤等根据测定方法来说适当的必要步骤。
运算步骤只要包括利用多变量解析法来算出成分浓度的运算步骤即可。也可以包括利用与多变量解析法不同的运算方法(例如检量线法)来算出成分浓度的步骤等。
以下，参照图4至图10对构成本发明的显影装置的显影液管理装置所包括的显影液的成分浓度测定装置进行说明。
图4是测定显影液的两个成分的成分浓度测定装置的示意图。为了便于说明，将显影液的成分浓度测定装置A以与显影工序设备B连接的方式与显影工序设备B一起图示。
首先，对显影工序设备B简单进行说明。
显影工序设备B主要由显影液贮存槽61、溢流槽62、显影室护罩64、辊式输送机65、显影液喷淋嘴67等构成。在显影液贮存槽61中贮存有显影液。显影液通过补充补充液来进行组成管理，在图4中省略了图示。显影液贮存槽61具备液面计63和溢流槽62，对补给补充液而引起的液量的增加进行管理。显影液贮存槽61与显影液喷淋嘴67通过显影液管路80来连接，贮存在显影液贮存槽61内的显影液在设于显影液管路80的循环泵72的作用下经由过滤器73向显影液喷淋嘴67输送。辊式输送机65设置在显影液贮存槽61的上方，用于输送制作有光致抗蚀剂膜的基板66。显影液从显影液喷淋嘴67滴下，由辊式输送机65输送的基板66通过滴下的显影液之中而被显影液浸渗。之后，显影液被显影液贮存槽61回收，而再次贮存。这样，显影液在显影工序中循环而被反复使用。需要说明的是，在小型的玻璃基板的显影室内，有时通过充满氮气等方式来实施防止吸收空气中的二氧化碳这样的处理。需要说明的是，劣化了的显影液通过使废液泵71动作而被废弃(排出)。
接着，对本实施方式的显影液的成分浓度测定装置A进行说明。本实施方式的成分浓度测定装置是对显影液进行取样来测定特性值的方式的成分浓度测定装置。
显影液的成分浓度测定装置A具备测定部1和运算部2，且通过取样配管15及返回配管16而与显影液贮存槽61连接。测定部1和运算部2通过测定数据用信号线51、52来连接。
测定部1具备取样泵14、第一测定机构11及第二测定机构12(有时将第一测定机构11及第二测定机构12称作测定机构)。测定机构11、12与取样泵14的后段串联连接。优选测定部1还具备使取样后的显影液稳定为规定的温度的温度调节机构(未图示)来提高测定精度。此时，优选温度调节机构设置在测定机构的紧前方。取样配管15与测定部1的取样泵14连接，返回配管16与测定机构末端的配管连接。
运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21。基于多变量解析法进行运算的运算模块21通过测定数据用信号线51与测定部1所具备的第一测定机构11连接，并且通过测定数据用信号线52与测定部1所具备的第二测定机构12连接。
接着，对成分浓度测定装置A的测定动作及运算动作进行说明。
由取样泵14从显影液贮存槽61中采取的显影液通过取样配管15而被导向成分浓度测定装置A的测定部1内。之后，在具备温度调节机构的情况下，取样的显影液被向温度调节机构输送，维持成规定的测定温度(例如25℃)而向测定机构11、12输送。在第一测定机构中测定显影液的特性值a，在第二测定机构中测定显影液的特性值b。测定后的显影液通过返回配管16返回到显影液贮存槽61。
通过第一测定机构11测定出的显影液的特性值a的测定值am及通过第二测定机构12测定出的显影液的特性值b的测定值bm分别经由测定数据用信号线51、52向基于多变量解析法进行运算的运算模块21发送。接收到测定值am、bm的运算模块21利用多变量解析法针对这些测定值进行运算，由此算出显影液的成分浓度A及B。这样，通过成分浓度测定装置A测定出显影液的成分浓度A、B。
图5是测定显影液的三个成分的成分浓度测定装置的示意图。显影液的成分浓度测定装置A具备测定部1和运算部2，通过取样配管15及返回配管16而与显影工序设备B(显影液贮存槽61)连接。测定部1具备第一测定机构11、第二测定机构12及第三测定机构13，通过它们来测定显影液的三个特性值。测定出的三个特性值的测定值经由测定数据用信号线51、52、53向运算部2发送，利用多变量解析法来算出显影液的三个成分的成分浓度。测定动作、运算动作以及与图4重复的构件的说明如上所述那样，因而省略。
图6是运算部2具有基于与多变量解析法不同的运算方法进行运算的运算模块的成分浓度测定装置的示意图。例如在存在可利用检量线法等并根据测定出的显影液的物性值来测定显影液的成分浓度这样的显影液的特性值与成分浓度的组的情况下，可以适用。
本实施方式的成分浓度测定装置A具备对显影液的多个特性值进行测定的测定部1、以及根据多个特性值的测定值来算出显影液的成分浓度的运算部2。运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21以及基于多变量解析法以外的运算方法(例如检量线法)进行运算的运算模块22。
在多变量解析法中用于运算的显影液的特性值的测定值在由测定部1测定出来之后，被向运算部2的基于多变量解析法进行运算的运算模块21发送。多变量解析法以外的运算方法(例如检量线法)所使用的显影液的特性值的测定值被向运算模块22发送。通过由运算模块21、22进行运算，由此算出显影液的成分浓度。
需要说明的是，基于多变量解析法以外的运算方法(例如检量线法)进行运算的运算模块22可以是多个。基于多变量解析法进行的运算和基于多变量解析法以外的方法(例如检量线法)进行的运算的顺序不问先后。另外，省略与图4及图5重复的构件等的说明。
图7是测定部1和运算部2分体地构成的成分浓度测定装置的示意图。
在本实施方式的成分浓度测定装置A中，测定部1设置在从显影工序设备B的显影液管路80旁通的管路上，通过测定数据用信号线51～53而与运算部2连接。也可以与显影液管路80或其它管路直接连接。也可以取代取样泵14，而组合使用流量调节阀(未图示)等。
图8是测定显影液的特性值的测定机构11～13分别由测定装置主体11a、12a、13a以及测定探针11b、12b、13b构成的情况下的成分浓度测定装置的示意图。
在本实施方式中，测定机构11～13的测定探针11b～13b浸渍于显影液贮存槽61所贮存的显影液中，由此来测定显影液的特性值。测定出的显影液的特性值经由测定数据用信号线51～53向运算部2发送。由运算部2利用多变量解析法来算出成分浓度，由此测定出显影液的成分浓度。
在图8中，示出了测定部1和运算部2分体地构成的情况，但也可以是测定部1与运算部2一体地构成的成分浓度测定装置。这种情况下，浸渍于显影液中的测定探针与配置在成分浓度测定装置的测定部1内的测定装置主体通过线缆等连接。
图9是将测定部1内的测定机构并列配置的情况下的成分浓度测定装置的示意图。
构成测定部1的各测定机构不局限于串联连接，也可以并联连接。如图9所示，测定机构11～13可以分别独立地具备取样管路15a～15c、取样泵14a～14c及返回配管16a～16c等，也可以通过在中途分支的管路来并联连接。由测定机构11～13测定出的显影液的特性值被向运算部2发送。在运算部2中，利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度。
图10是具备例如自动滴定装置那样的需要药剂添加的测定装置的情况下的成分浓度测定装置的示意图。在图10中，第三测定机构13是需要药剂添加的测定装置。
这种情况下，第三测定机构13除了与取样配管15、取样泵14连接以外，还通过送液配管18与添加试剂93连接。添加试剂由送液泵17采集而被用于测定。测定后的显影液通过废液配管19而被废弃(排出)。此外，测定动作或运算动作等如上所述那样，因而省略。
以上，如图4至图10所示那样，显影液管理装置所包括的成分浓度测定装置具备对与显影液的成分浓度具有关联的显影液的多个特性值进行测定的测定部1、以及根据由测定部1测定出的显影液的多个特性值并利用多变量解析法来测定显影液的成分浓度的运算部2。
本实施方式的成分浓度测定装置A的测定部1可以采用各种各样的实施方式。由于用作测定机构的测定装置具有与该测定装置所采用的测定方式相适的设置或连接的方式，因此本发明的成分浓度测定装置的测定部1根据其测定机构而设置成最佳的结构即可。
在测定部1内设置测定显影液的多个特性值所需的测定机构即可。优选测定部1具备温度调节机构(未图示)。优选根据需要而适当设置取样泵14或送液泵17、废液配管19等，但这些构件都不是测定部1的必要的内部部件。
另外，测定部1和运算部2可以一体也可以分体。测定部1和运算部2只要是以使运算部2能接受由测定部1测定出的显影液的特性值的测定数据的方式相互联络即可。测定部1和运算部2不局限于通过信号线连接的情况，也可以构成为能够通过无线来收发数据。多个测定机构并不需要集中到一个部位来构成测定部1，特定的测定机构也可以是单独分体地设置。
各测定机构不只是采用进行取样来测定的方式，也可以采用直接安装于配管的方式，还可以采用将探针浸渍于液体中的方式。各测定机构可以串联连接，也可以并联连接。可以通过上述各种的组合来构成测定部1。
需要说明的是，本实施方式的测定部1中的显影液的多个特性值的测定的顺序不问先后。图4至图10的附图中的测定部1内的各测定机构的排列以及“第一测定机构”、“第二测定机构”、…等记载中的“第一”、“第二”、…等用语并不限定本发明的测定的顺序。“第一”、“第二”、…等用语只不过是为了便于区分多个测定机构而已。
另外，本实施方式的成分浓度测定装置的运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21即可，也可以另外具有基于多变量解析法以外的方法(例如检量线法)进行运算的运算模块。此时，运算的顺序不问先后。
在本实施方式的成分浓度测定装置中，构成测定部1的各测定机构设置成与其测定方式相适的配置来进行连接，对显影液的多个特性值进行测定，运算部2接收由测定部1测定出的显影液的特性值的测定值，从而利用多变量解析法(包含多变量解析法的运算方法)来算出显影液的成分浓度。
以下，对第一实施方式至第九实施方式涉及的显影装置进行说明。
〔第一实施方式〕
图11是具有包括上述的成分浓度测定装置的显影液管理装置的显影装置的示意图。显影装置具备显影液调制装置92、显影新液用管路82、显影原液用管路81、纯水用管路83及显影液管理装置E。显影装置包括显影工序设备B。需要说明的是，只要能够进行显影，则显影工序设备B并不限定于图11所示的结构。
在本实施方式中，成分浓度测定装置A通过运算数据用信号线54而与对控制阀41～43进行控制的控制部3(控制装置)连接。控制部3(控制装置)通过控制信号用信号线55～57而与各控制阀41～43连接。控制阀41～43分别设置在用于从显影原液贮存槽91及显影液调制装置92输送补充液的显影原液用管路81及显影新液用管路82以及用于输送纯水的纯水用管路83上。在显影原液贮存槽91连接有具有控制阀48的显影原液供给用管路，在显影液调制装置92连接有具有控制阀49的显影原液供给用管路及具有控制阀50的纯水用管路。
显影原液贮存槽91及显影液调制装置92由氮气加压，控制部3(控制装置)对控制阀41～43进行开闭，由此将补充液通过合流管路84而向显影液补给。被补给的补充液在循环泵74的作用下经由循环管路85返回到显影液贮存槽61而被搅拌。补充液的补给动作的方法或原理在后述的显影液管理方法或显影液管理装置的实施例中进行说明。
这样，本实施方式的成分浓度测定装置通过与设置在用于输送向显影液补给的补充液的管路上的控制阀以及对这些控制阀进行控制的控制装置进行组合，由此能够作为显影液管理装置的一个部件而被利用。
需要说明的是，补充液是指例如显影液的原液、新液、再生液等。有时包含纯水。原液是指碱成分浓度浓的未使用的显影液(例如20～25％TMAH水溶液)。新液是指碱成分浓度为与显影工序中使用的浓度相同的浓度的未使用的显影液(例如2.38％TMAH水溶液)。再生液是指从使用完的显影液中除去不需要物质而被再次利用的显影液。上述液体作为补充液的用途或效果是有所不同的。例如，原液是用于提高碱成分浓度的补充液，会降低溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度。新液是用于维持碱成分浓度或者缓慢地增减碱成分浓度、降低溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度的补充液。纯水是用于降低各成分浓度的补充液。在以下的实施例的说明中也同样。
另外，在图11中，图示了显影原液从显影原液贮存槽91经由显影原液用管路81来供给并且显影新液从显影液调制装置92经由显影新液用管路82来供给、纯水经由纯水用管路83来供给的情况，但并不限定于此。
补充液贮存于补充液贮存部C的显影原液贮存槽91及显影液调制装置92。显影原液贮存槽91及显影液调制装置92上连接有具备加压气体用阀46、47的氮气用管路86，显影原液贮存槽91及显影液调制装置92被经由该管路供给的氮气加压。另外，在显影原液贮存槽91及显影液调制装置92上分别连接有显影原液用管路81及显影新液用管路82，经由常开状态的阀44、45来输送补充液(显影原液及显影新液)。在显影原液用管路81及显影新液用管路82以及纯水用管路83上设置有控制阀41～43，控制阀41～43由控制部3来控制开闭。通过控制阀进行动作，由此将贮存于显影原液贮存槽91及显影液调制装置92的补充液压力输送，并且输送纯水。之后，补充液经由合流管路84与循环搅拌机构D合流，向显影液贮存槽61补给并被搅拌。
若因补给而使贮存于显影液原液贮存槽91、显影液调制装置92的显影液新液贮存槽内的补充液减少，则其内压下降而导致供给量变得不稳定，因此根据补充液的减少而适当打开加压气体用阀46、47来供给氮气，以维持确保显影液原液贮存槽91、显影液调制装置92的显影液新液贮存槽的内压。在显影液原液贮存槽91变空时，关闭阀44，更换为充满了显影液原液的新的显影液原液贮存槽，或者将另行供应的显影液原液再次填充到空的显影液原液贮存槽91中。显影液调制装置92中的显影液新液贮存槽利用显影液新液调制装置92来自动地重新调整并补充因供给而减少的显影液新液的量，因此不会变空。
在图11中，示出了显影液调制装置92由氮加压而从显影液调制装置92压力输送显影新液的方式，但并不限定于此。在显影装置中，有时以显影工序设备B位于高层阶且显影液调制装置92位于低层阶的方式分阶进行设置。这种情况下，来自显影液调制装置92的显影新液的输送多由送液泵来实现。在以下所说明的图18至图25中也同样。
实施方式的显影装置具有上述的显影液管理装置E，因此能够根据多成分系的显影液的特性值来高精度地测定显影液的成分浓度，并且无需进行数量庞大的样本的准备或预备测定就能够对显影液的成分浓度进行分析，且能够维持显影的均匀性。
图12是用于表示成分浓度测定装置的应用示例的示意图。本实施方式的成分浓度测定装置通过与显示装置DP组合而能够作为显影液的成分浓度监视器或成分浓度监视装置来利用。此外，本实施方式的成分浓度测定装置通过与警告灯WL或警报装置WT组合而能够应用于显影液的浓度异常警报装置等。实施方式的成分浓度测定装置能够作为部件而应用于各种装置或***。
以下，图13至图17涉及实施方式的显影装置所使用的显影液管理装置的显影液管理方法。
显影液管理方法包括对与碱性显影液的成分浓度具有关联的显影液的多个特性值进行测定的测定步骤、根据测定出的多个特性值并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度的运算步骤、以及基于测定出的显影液的特性值或算出的显影液的成分浓度中的任一方来向显影液补给补充液的补给步骤。测定步骤及运算步骤与前述的显影液的成分浓度测定方法中的测定步骤及运算步骤同样，因此在以下的图13至图17的实施方式中，省略重复说明。
另外，在以下的说明中，“规定的管理值”是指凭借经验或实验等预先知晓的、显影液发挥最佳的液体性能时的特性值或成分浓度值。即，例如是指形成在显影后的基板上的线宽或剩余膜厚这样的表示显影液的显影性能的指标的数值成为最优选的状态时的特性值或成分浓度值，是预先知晓的值。“规定的管理区域”也是指这样的管理值的范围。在显影液管理装置的说明中也同样。
图13是利用成分浓度对显影液的两个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。本实施方式的显影液管理方法优选适用于如下情况等：在被管理成二氧化碳的吸收少的碱性显影液中，以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值并且溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值以下的方式对显影液进行管理。
在本实施方式中，将成分浓度A管理为规定的管理值A0并且将成分浓度B管理为规定的管理值B0以下。成分浓度A例如为碱成分浓度，成分浓度B例如为溶解光致抗蚀剂浓度。
在测定步骤中测定显影液的特性值a、b，并将它们的测定值am、bm向运算步骤发送。在运算步骤中，根据测定值am、bm并利用多变量解析法来测定显影液的成分浓度A、B。将通过运算步骤算出的成分浓度A、B向补给步骤发送。
补给步骤包括调整成分浓度A的步骤以及调整成分浓度B的步骤。
首先，在调整成分浓度A的步骤中，判断成分浓度A大于其管理值A0还是小于其管理值A0。在大于管理值A0时，将以稀释成分浓度A的方式发挥作用的补充液(例如显影液新液或纯水等)向显影液补给。在小于管理值A0时，将以增加成分浓度A的方式发挥作用的补充液(例如显影液原液或新液等)向显影液补给。在成分浓度A与其管理值A0相同时，不补给补充液。
在调整成分浓度B的步骤中，判断成分浓度B是否大于其管理值B0。在大于其管理值B0时，将以稀释成分浓度B的方式发挥作用的补充液(例如优选不会改变碱成分浓度的显影液新液)向显影液补给。在小于管理值B0时，不补给补充液。
图14是利用成分浓度对显影液的两个成分中的一方进行管理并利用特性值对两个成分中的另一方进行管理的情况下的显影液管理方法的流程图。本实施方式的显影液管理方法优选适用于如下情况等：在被管理成二氧化碳的吸收少的碱性显影液中，以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值并且使显影液的特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度成为规定的管理值以下的方式对显影液进行管理。
在本实施方式中，将成分浓度A管理为规定的管理值A0并且将显影液的特性值b的测定值bm管理为规定的管理值b0以下。成分浓度A例如为碱成分浓度，特性值b例如为特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度。
在测定步骤中测定显影液的特性值a、b，并将它们的测定值am、bm向运算步骤发送。在运算步骤中，根据测定值am、bm并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度A。将通过运算步骤算出的成分浓度A和通过测定步骤测定出的特性值b的测定值bm向补给步骤发送。
补给步骤包括调整成分浓度A的步骤和调整特性值b的步骤。调整成分浓度A的步骤与图13的情况同样，因此省略其说明。
在调整特性值b的步骤中，判断其测定值bm是否大于其管理值b0。在大于管理值b0时，将以稀释成分浓度B的方式发挥作用的补充液(例如优选不会改变碱成分浓度的显影液新液)向显影液补给。在小于管理值b0时，不补给补充液。
在特性值b与成分浓度B具有单调增加的相关关系时，通过将特性值b管理为其管理值b0以下，而将成分浓度B管理为其管理值B0以下。在特性值b与成分浓度B具有单调减少的相关关系时，若将判断的大小关系颠倒来进行动作，则同样能够将成分浓度B管理为其管理值B0以下。
图15是利用成分浓度对显影液的三个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。本实施方式的显影液管理方法优选适用于例如将显影液的碱成分浓度管理为规定的管理值、将溶解光致抗蚀剂浓度管理为规定的管理值以下并且将吸收二氧化碳浓度管理为规定的管理值以下的情况等。
在补给步骤中，将成分浓度A管理为规定的管理值A0，将成分浓度B管理为规定的管理值B0以下，将成分浓度C管理为规定的管理值C0以下。成分浓度A例如为碱成分浓度，成分浓度B例如为溶解光致抗蚀剂浓度，成分浓度C例如为吸收二氧化碳浓度。
在测定步骤中测定显影液的特性值a、b、c、…，将它们的测定值am、bm、cm、…向运算步骤发送。在运算步骤中，根据测定值am、bm、cm、…并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度A、B、C、…。将通过运算步骤算出的成分浓度A、B、C、…向补给步骤发送。
补给步骤包括调整成分浓度A的步骤、调整成分浓度B的步骤以及调整成分浓度C的步骤。
首先，在调整成分浓度A的步骤中，判断成分浓度A大于其管理值A0还是小于其管理值A0。在大于管理值A0时，将以稀释成分浓度A的方式发挥作用的补充液(例如显影液新液或纯水等)向显影液补给。在小于管理值A0时，将以增加成分浓度A的方式发挥作用的补充液(例如显影液原液或新液等)向显影液补给。在成分浓度A与其管理值A0相同时，不补给补充液。
在调整成分浓度B的步骤中，判断成分浓度B是否大于其管理值B0。在大于管理值B0时，将以稀释成分浓度B的方式发挥作用的补充液(优选例如不会改变碱成分浓度的显影液新液)向显影液补给。在小于管理值B0时，不补给补充液。
在调整成分浓度C的步骤中，判断成分浓度C是否大于其管理值C0。在大于管理值C0时，将以稀释成分浓度C的方式发挥作用的补充液(优选例如不会改变碱成分浓度的显影液新液)向显影液补给。在小于管理值C0时，不补给补充液。
图16是利用特性值对显影液的三个成分中的一个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它两个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。本实施方式的显影液管理方法优选适用于以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值、使显影液的特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度成为规定的管理值以下并且使显影液的吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值以下的方式对显影液进行管理的情况等。
在本实施方式中，将成分浓度A管理为规定的管理值A0，将显影液的特性值b的测定值bm管理为规定的管理值b0以下，将成分浓度C管理为规定的管理值C0以下。成分浓度A例如为碱成分浓度，特性值b例如为特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度，成分浓度C例如为吸收二氧化碳浓度。
在测定步骤中测定显影液的特性值a、b、c，并将它们的测定值am、bm、cm向运算步骤发送。在运算步骤中，根据测定值am、bm、cm并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度A、B、C。将通过运算步骤算出的成分浓度A、C以及通过测定步骤测定出的特性值b的测定值bm向补给步骤发送。
补给步骤包括调整成分浓度A的步骤、调整特性值b的步骤以及调整成分浓度C的步骤。调整成分浓度A的步骤以及调整成分浓度C的步骤与图15同样，因此省略说明。
在调整特性值b的步骤中，判断其测定值bm是否大于其管理值b0。在大于管理值b0时，将以稀释成分浓度B的方式发挥作用的补充液(优选例如不会改变碱成分浓度的显影液新液)向显影液补给。在小于管理值b0时，不补给补充液。
在特性值b与成分浓度B具有单调增加的相关关系时，通过将特性值b管理为其管理值b0以下，而将成分浓度B管理为其管理值B0以下。在特性值b与成分浓度B具有单调减少的相关关系时，若使判断的大小关系颠倒(即bm<b0)来进行动作，则同样能够将成分浓度B管理为其管理值B0以下。
图17是利用特性值对显影液的三个成分中的两个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它一个成分进行管理的显影液管理方法的流程图。本实施方式的显影液管理方法优选适用于以使显影液的导电率成为规定的管理值、使显影液的特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度成为规定的管理值以下并且使显影液的吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值以下的方式对显影液进行管理的情况等。
在本实施方式中，将显影液的特性值a的测定值am管理为规定的管理值a0，将显影液的特性值b的测定值bm管理为规定的管理值b0以下，将成分浓度C管理为规定的管理值C0以下。特性值a例如为导电率，特性值b例如为特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度，成分浓度C例如为吸收二氧化碳浓度。
在测定步骤中测定显影液的特性值a、b、c，并将它们的测定值am、bm、cm向运算步骤发送。在运算步骤中，根据测定值am、bm、cm并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度A、B、C。将通过测定步骤测定出的特性值a的测定值am、特性值b的测定值bm以及通过运算步骤算出的成分浓度C向补给步骤发送。
补给步骤包括调整特性值a的步骤、调整特性值b的步骤以及调整成分浓度C的步骤。调整特性值b的步骤以及调整成分浓度C的步骤与图16同样，因此省略说明。
在调整特性值a的步骤中，判断其测定值am是否大于其管理值a0。在大于管理值a0时，将以稀释成分浓度A的方式发挥作用的补充液(例如显影液原液或新液)向显影液补给。在小于管理值a0时，将以增加成分浓度A的方式发挥作用的补充液(例如显影液新液或纯水)向显影液补给。在与管理值a0相同时，不补给补充液。
在特性值a与成分浓度A具有单调增加的相关关系时，通过将特性值a维持为其管理值a0，而将成分浓度A管理为其管理值A0。在特性值a与成分浓度A具有单调减少的相关关系时，若使判断的大小关系颠倒来进行动作，则同样能够将成分浓度A管理为其管理值A0。
以上，图13至图17所示的显影液管理方法包括对与显影液的成分浓度具有关联的显影液的多个特性值进行测定的测定步骤、基于测定出的多个特性值并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度的运算步骤、基于从测定的显影液的多个特性值及算出的显影液的成分浓度中选择的管理对象项目的测定值或算出值来向显影液补充补充液的补给步骤。
测定步骤还包括测定特性值a的测定步骤、测定特性值b的测定步骤以及测定特性值c的测定步骤、…等。然而，这些步骤的顺序不问先后。可以同时进行测定。另外，还可以包括温度调整步骤或试剂添加步骤、废液步骤等根据测定方法来说适当的必要步骤。
运算步骤只要包括利用多变量解析法来算出成分浓度的运算步骤即可。还可以包括利用与多变量解析法不同的运算方法(例如检量线法)来算出成分浓度的步骤等。
补给步骤包括调整成分浓度A的步骤、调整成分浓度B的步骤、调整成分浓度C的步骤、…，在这些步骤中，将管理对象项目(显影液的特性值或成分浓度中的任一方)作为控制量，以使控制量成为规定的管理值或者成为规定的管理值以下或落入规定的管理区域内的方式，向显影液补给补充液。这些步骤的顺序并不限定于附图所示的顺序。
另外，控制的方式可以采用使控制量与目标值一致的控制所使用的各种控制方法。尤其是优选比例控制(P控制)(Proportional Control)、积分控制(I控制)(IntegralControl)、微分控制(D控制)(Differential Control)以及将它们组合而成的控制(PI控制等)(Proportional-Integral Contro1)。更优选适用PID控制(Proportional-Integral-Differential Control)。
在上述图13至图17的实施方式中，通过反复进行测定步骤、运算步骤、补给步骤，由此将显影液的成分浓度A维持成其管理值A0，将显影液的成分浓度B管理为其管理值B0以下，将成分浓度C管理为其管理值C0以下。因而，通过实施方式的显影液管理方法，显影装置能够维持最佳的显影性能并实现所期望的线宽或剩余膜厚。
以下，参照图18至图25对第二实施方式至第九实施方式的显影装置进行说明。
本实施方式的显影装置的显影液管理装置E具备对与碱性显影液的成分浓度具有关联的显影液的多个特性值进行测定的测定部1、根据由测定部1测定出的多个特性值并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度的运算部2、以及基于由测定部1测定出的显影液的特性值或由运算部2算出的显影液的成分浓度向控制阀41～43发送控制信号的控制部3，其中，控制阀41～43设置在用于输送向显影液补给的补充液的管路上。本发明的显影液管理装置的测定部1及运算部2与前述的显影液的成分浓度测定装置中的测定部1、运算部2同样，因此在以下的第二实施方式至第九实施方式中，省略重复的说明。
〔第二实施方式〕
图18是用于说明本发明的显影装置的示意图。在图18中，作为本发明的显影装置的结构例，而图示出具备显影液管理装置E、显影工序设备B、补充液贮存部C、循环搅拌机构D等的结构。
本实施方式的显影液管理装置E具备：具备对显影液的多个特性值进行测定的多个测定机构11～13的测定部1；包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21的运算部2；以及将显影液的特性值或成分浓度中的任一方作为控制量，以使控制量成为规定的管理值或落入规定的管理区域内的方式进行控制的控制部3。另外，本实施方式的显影液管理装置具备与控制部3连接而被控制的控制阀41～43。
显影液管理装置E通过取样配管15而与显影液贮存槽61连接。由取样泵14采取的显影液通过取样配管15而被导向测定部1内。在测定部1内，各测定机构11～13对显影液的特性值进行测定。测定后的显影液通过返回配管16而返回到显影液贮存槽61。
运算部2接收一组由测定部1测定出的显影液的多个特性值的测定值。运算部2根据接收到的一组测定值并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度。
测定动作、运算动作的详细情况与前述的显影液的成分浓度测定装置相同，因此省略说明，以下，对控制动作进行说明。
显影液管理装置E与输送向显影液补给的补充液的显影原液用管路81、显影新液用管路82及纯水用管路83连接(补充液也包括纯水在内)。各管路81～83在显影液管理装置E内与由控制部3来控制动作的控制阀41～43连接。
控制部3从测定部1接收显影液的特性值的测定值，从运算部2接收算出的成分浓度。控制部3将接收到的显影液的特性值或成分浓度作为控制量，根据该控制量来对控制阀41～43发送控制信号。控制例如以使该控制量成为规定的管理值或者落入规定的管理区域内的方式进行。
控制部3具备控制模块。例如，若显影液管理装置E对显影液的三个成分浓度A、B、C进行管理，则控制部3具备用于控制成分浓度A的控制模块31、用于控制成分浓度B的控制模块32以及用于控制成分浓度C的控制模块33。若要管理的成分浓度为两个，控制模块可以为两个，另外，若要管理的成分浓度多于三个，则相应地具备同样的控制模块。这样，控制部3能够对控制阀41～43发送需要的控制信号。
在控制阀41～43例如为接收“打开”信号的期间打开的控制阀、且为预先进行了流量调节以在打开时能够输送规定的流量的开闭控制阀的情况下，控制部3通过在规定的时间内向设置在输送用于补给的补充液的管路上的控制阀发送“打开”信号，由此能够将显影液管理所需的补充液以需要的量向显影液补给。
控制阀的控制动作并不局限于该例。在控制阀是根据开闭切换信号来切换阀的打开状态和关闭状态的阀的情况下，控制部3以规定的时间间隔向控制阀发送脉冲的开闭切换信号，由此将需要的补充液以需要的量向显影液补给。
另外，控制阀41～43可以是能够控制阀的开度的阀，也可以是单纯的流量调整阀(针阀)与开闭控制阀的组合。控制阀41～43可以是电磁阀，也可以是气压操作阀(气动阀)。
控制阀41～43基于控制部3发送的控制信号来动作，由此将显影液管理所需量的补充液向显影液补给。控制部3基于根据接收到的控制量(显影液的特性值或成分浓度)而求解的补充液的种类及需要的补给量，向要进行控制的控制阀发送控制信号以输送需要的补给量。
这样，通过本实施方式的显影液管理装置，能够基于测定出的显影液的特性值或算出的显影液的成分浓度，以使该特性值或成分浓度成为规定的管理值或者落入规定的管理区域内的方式对显影液进行维持管理。
更具体而言，在显影装置中，能够进行如下的显影液管理。但是，以下例举的显影液管理仅是例示，本发明并不限定于此。
第一，是以使反复使用的碱性显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度成为各自规定的管理值的方式向显影液补给补充液的显影液管理。例如，根据本发明的显影液管理装置，能够将2.38％TMAH水溶液的碱成分浓度优选管理为2.375～2.390(wt％)的范围内的规定的管理值，更优选管理为2.380(wt％)，将溶解光致抗蚀剂浓度优选管理为0.40(wt％)以下的规定的管理值，更优选管理为0.15(wt％)，将吸收二氧化碳浓度优选管理为0.40(wt％)以下的规定的管理值，更优选管理为0.25(wt％)。
第二，是以使反复使用的碱性显影液的碱成分浓度成为规定的管理值且使溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度成为各自的规定的管理值以下的方式向显影液补给补充液的显影液管理。例如，根据本发明的显影液管理装置，能够将2.38％TMAH水溶液的碱成分浓度优选管理为2.375～2.390(wt％)的范围内的规定的管理值，更优选管理为2.380(wt％)，将溶解光致抗蚀剂浓度优选管理为0.40(wt％)以下，将吸收二氧化碳浓度优选管理为0.40(wt％)以下。
第三，是以使反复使用的碱性显影液的碱成分浓度、特定波长下的吸光度及吸收二氧化碳浓度成为各自的规定的管理值的方式向显影液补给补充液的显影液管理。例如，根据本发明的显影液管理装置，能够将2.38％TMAH水溶液的碱成分浓度优选管理为2.375～2.390(wt％)的范围内的规定的管理值，更优选管理为2.380(wt％)，将波长λ＝560nm下的吸光度(吸收池光路长d＝10mm)优选管理为1.30(Abs.)以下的规定的管理值，更优选管理为0.50(Abs.)，将吸收二氧化碳浓度优选管理为0.40(wt％)以下的规定的管理值，更优选管理为0.25(wt％)。
第四，是以使反复使用的碱性显影液的碱成分浓度成为规定的管理值、使特定波长下的吸光度落入规定的管理区域内并使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值以下的方式向显影液补给补充液的显影液管理。例如，根据本发明的显影液管理装置，能够将2.38％TMAH水溶液的碱成分浓度优选管理为2.375～2.390(wt％)的范围内的规定的管理值，更优选管理为2.380(wt％)，将波长λ＝560nm下的吸光度(吸收池光路长d＝10mm)优选管理为1.30(Abs.)以下，更优选管理为0.65(Abs.)以下，将吸收二氧化碳浓度优选管理为0.40(wt％)以下。
第五，是以使反复使用的碱性显影液的导电率、特定波长下的吸光度及吸收二氧化碳浓度成为各自的规定的管理值的方式向显影液补给补充液的显影液管理。例如，根据本发明的显影液管理装置，将2.38％TMAH水溶液的导电率优选管理为54.47～54.75(mS/cm)的范围内的规定的管理值，更优选管理为54.58(mS/cm)，将波长λ＝560nm下的吸光度(吸收池光路长d＝10mm)优选管理为1.3(Abs.)以下的规定的管理值，更优选管理为0.50(Abs.)，将吸收二氧化碳浓度优选管理为0.40(wt％)以下的规定的管理值，更优选管理为0.25(wt％)。
第六，是以使反复使用的碱性显影液的导电率成为规定的管理值、使特定波长下的吸光度落入规定的管理区域内并使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值以下的方式向显影液补给补充液的显影液管理。例如，根据本发明的显影液管理装置，将2.38％TMAH水溶液的导电率优选管理为54.47～54.75(mS/cm)的范围内的规定的管理值，更优选管理为54.58(mS/cm)，将波长λ＝560nm下的吸光度(吸收池光路长d＝10mm)优选管理为1.30(Abs.)以下，更优选管理为0.65(Abs.)以下，将吸收二氧化碳浓度优选管理为0.40(wt％)以下。
由此，根据本实施方式的包括显影液管理装置的显影装置，与现有技术相比，能够精度良好地将显影液的各成分浓度或各特性值管理为规定的管理值或者管理到规定的管理区域内，因此能够将显影液维持为最佳的显影性能，能够实现所期望的线宽或剩余膜厚。
〔第三实施方式〕
图19是用于说明设置在输送向显影液补给的补充液的管路上的控制阀41～43位于显影液管理装置的外部的实施方式的显影装置的示意图。
本实施方式的显影液管理装置E具备：具备对显影液的多个特性值进行测定的多个测定机构的测定部1；包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21的运算部2；以及将显影液的特性值或成分浓度中的任一方作为控制量，以使该控制量成为规定的管理值或者落入规定的管理区域内的方式向设置在补充液的补给管路上的控制阀41～43发送控制信号的控制部3。
在本实施方式中，由控制部3控制的控制阀41～43不是显影液管理装置E的内部部件。与显影液管理装置E分体而设置在输送补充液的管路上。显影液管理装置E不与输送补充液的上述管路连接。
其它结构、动作等与第二实施方式同样，因此省略说明。
〔第四实施方式〕
图20是包括显影液管理装置E的显影装置的示意图，其中，显影液管理装置E具备兼具运算功能和控制功能的运算控制部23。
各实施方式的显影液管理装置E并不局限于运算部2与控制部3作为不同体的装置而构成的情况。也可以作为兼具运算功能和控制功能的一体的运算控制部23而构成。作为运算控制部23，例如可以举出计算机等多功能装置。
计算机具备输入输出功能、收发功能、运算功能、控制功能、显示功能等非常多样的功能。因而，能够通过计算机来实现各实施方式的显影液管理装置E的运算功能、控制功能。运算控制部23与测定部1及控制阀41～43连接即可。此时，只要在计算机中安装利用多变量解析法并根据测定出的显影液的特性值来算出成分浓度的运算处理程序、以及以使控制量(显影液的特性值或成分浓度)成为规定的管理值或者落入规定的管理区域内的方式对控制阀41～43发送控制信号的控制程序，则能够将显影液维持管理成规定的状态，能够维持显影的均匀性。
其它结构、动作等与第二实施方式同样，因此省略说明。
〔第五实施方式〕
图21是包括对显影液的两个成分进行管理的显影液管理装置的显影装置的示意图。本实施方式的显影液管理装置E优选适用于对被管理成二氧化碳的吸收少这样的碱性显影液的碱成分浓度和溶解光致抗蚀剂浓度进行管理的情况等。
若第一测定机构11是对与显影液的成分中的至少碱成分浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定导电率的导电率仪)，第二测定机构12是对与显影液的成分中的至少溶解光致抗蚀剂浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定波长λ＝560nm下的吸光度的吸光光度计)，则由于运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21，因此能够利用多变量解析法并根据测定出的显影液的特性值来算出显影液的碱成分浓度及溶解光致抗蚀剂浓度。
这样，当控制模块31是以使显影液的导电率或碱成分浓度成为规定的管理值的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块32是以使显影液的特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度或溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或者落入规定的管理区域内的方式向控制阀发送控制信号的控制模块时，由于控制部3以能够接收测定出的显影液的特性值和算出的显影液的成分浓度的方式与测定部1及运算部2连接，因此根据本实施方式的显影液管理装置E，能够以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值且使溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或落入规定的管理区域内的方式，对显影液进行维持管理并维持显影的均匀性。
其它详细情况与其它实施方式同样，因此省略说明。
〔第六实施方式〕
图22是包括利用成分浓度对显影液的两个成分进行管理的显影液管理装置的显影装置的示意图。本实施方式的显影液管理装置优选适用于将被管理成不吸收二氧化碳这样的碱性显影液的碱成分浓度和溶解光致抗蚀剂浓度管理为管理浓度值的情况等。
若第一测定机构11是对与显影液的成分中的至少碱成分浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定导电率的导电率仪)，第二测定机构12是对与显影液的成分中的至少溶解光致抗蚀剂浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定λ＝560nm下的吸光度的吸光光度计)，则由于运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21，因此能够利用多变量解析法并根据测定出的显影液的特性值来算出显影液的碱成分浓度及溶解光致抗蚀剂浓度。
这样，当控制模块31是以使碱成分浓度成为规定的管理值的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块32以使溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式向控制阀发送控制信号的控制模块时，由于控制部3以能够接收算出的显影液的成分浓度的方式与运算部2连接，因此根据本实施方式的显影液管理装置E，能够以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值并使溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式，对显影液进行维持管理并维持显影的均匀性。
其它详细情况与其它实施方式同样，因此省略说明，
〔第七实施方式〕
图23是包括利用特性值对显影液的三个成分中的两个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它一个成分进行管理的显影液管理装置的显影装置的示意图。本实施方式的显影液管理装置优选适用于利用导电率对碱性显影液的碱成分浓度进行管理、利用特定波长(例如λ＝560nm)下的吸光度对溶解光致抗蚀剂浓度进行管理并利用浓度对吸收二氧化碳浓度进行管理的情况等。
若第一测定机构11是对与显影液的成分中的至少碱成分浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定导电率的导电率仪)，第二测定机构12是对与显影液的成分中的至少溶解光致抗蚀剂浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定λ＝560nm下的吸光度的吸光光度计)，第三测定机构是对与显影液的成分中的至少吸收二氧化碳浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定密度的密度仪)，则由于运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21，因此能够利用多变量解析法并根据测定出的显影液的特性值来算出显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度。
这样，当控制模块31是以使显影液的导电率成为规定的管理值的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块32是以使显影液的特性波长(例如λ＝560nm)下的吸光度成为规定的管理值或落入规定的管理区域内的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块33是以使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式向控制阀发送控制信号的控制模块时，由于控制部3以能够接收测定出的显影液的特性值的方式与测定部1连接，并以能够接收算出的显影液的成分浓度的方式与运算部2连接，因此根据本实施方式的显影液管理装置E，能够以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值、使溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下并使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式，对显影液进行维持管理。
其它详细情况与其它实施方式同样，因此省略说明，
〔第八实施方式〕
图24是包括利用特性值对显影液的三个成分中的一个成分进行管理并利用成分浓度对三个成分中的其它两个成分进行管理的显影液管理装置的显影装置的示意图。本实施方式的显影液管理装置优选适用于利用浓度对碱性显影液的碱成分浓度和吸收二氧化碳浓度进行管理并利用特定波长(例如，λ＝560nm)下的吸光度对溶解光致抗蚀剂浓度进行管理的情况等。
若第一测定机构11是对与显影液的成分中的至少碱成分浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定导电率的导电率仪)，第二测定机构12是对与显影液的成分中的至少溶解光致抗蚀剂浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定λ＝560nm下的吸光度的吸光光度计)，第三测定机构是对与显影液的成分中的至少吸收二氧化碳浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定密度的密度仪)，则由于运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21，因此能够利用多变量解析法并根据测定出的显影液的特性值来算出显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度。
这样，在控制模块31是以使碱成分浓度成为规定的管理值的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块32是以使显影液的特性波长(例如，λ＝560nm)下的吸光度成为规定的管理值或落入规定的管理区域内的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块33是以使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式向控制阀发送控制信号的控制模块时，由于控制部3以能够接收测定出的显影液的特性值的方式与测定部1连接，并以能够接收算出的显影液的成分浓度的方式与运算部2连接，因此根据本实施方式的显影液管理装置E，能够以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值、使溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下并使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式，对显影液进行维持管理。
其它详细情况与其它实施方式同样，因此省略说明，
〔第九实施方式〕
图25是包括利用成分浓度对显影液的三个成分进行管理的显影液管理装置的显影装置的示意图。本实施方式的显影液管理装置优选适用于利用浓度对碱性显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度进行管理的情况等。
若第一测定机构11是对与显影液的成分中的至少碱成分浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定导电率的导电率仪)，第二测定机构12是对与显影液的成分中的至少溶解光致抗蚀剂浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定λ＝560nm下的吸光度的吸光光度计)，第三测定机构是对与显影液的成分中的至少吸收二氧化碳浓度具有关联的显影液的特性值进行测定的测定机构(例如，测定密度的密度仪)，则由于运算部2包括基于多变量解析法进行运算的运算模块21，因此能够利用多变量解析法并根据测定出的显影液的特性值来算出显影液的碱成分浓度、溶解光致抗蚀剂浓度及吸收二氧化碳浓度。
这样，在控制模块31是以使碱成分浓度成为规定的管理值的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块32是以使溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式向控制阀发送控制信号的控制模块，控制模块33是以使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式向控制阀发送控制信号的控制模块时，由于控制部3以能够接收算出的显影液的成分浓度的方式与运算部2连接，因此根据本实施方式的显影液管理装置E，能够以使显影液的碱成分浓度成为规定的管理值、使溶解光致抗蚀剂浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下并使吸收二氧化碳浓度成为规定的管理值或规定的管理值以下的方式，对显影液进行维持管理。
其它详细情况与其它实施方式同样，因此省略说明，
以上，如第一实施方式至第九实施方式所示那样，本实施方式的显影装置所包括的显影液管理装置具备：对与碱性显影液的成分浓度具有关联的显影液的多个特性值进行测定的测定部1；根据由测定部1测定出的多个特性值并利用多变量解析法来算出显影液的成分浓度的运算部2；以及基于由测定部1测定出的显影液的特性值或由运算部2算出的显影液的成分浓度向控制阀41～43发送控制信号的控制部3，控制阀41～43设置在用于输送向显影液补给的补充液的管路上。
本实施方式的显影液管理装置中的测定部1及运算部2与显影液的浓度测定装置中的测定部1及运算部2同样，可以采取各种方式。
本实施方式的显影液管理装置中的控制部3不需要作为与运算部2分体的装置而设置，也可以作为兼具控制功能和运算功能的一体的装置(例如计算机)而安装。另外，如图11所示，控制部3也可以与测定部1或运算部2分体地构成。控制部3只要以能够接收成为控制量的由测定部1测定出的特性值或由运算部2算出的成分浓度的方式与测定部1或运算部2相互联络即可。这样，能够基于接收到的特性值或成分浓度来发送必要的控制信号。
用于输送补充液的管路可以与本实施方式的显影液管理装置E连接，也可以不连接。控制阀也可以不是显影液管理装置E的内部部件。控制阀只要以能受控制部3的控制信号控制的方式与控制部3联络即可，也可以设置在显影液管理装置E的外部。
如上所述，根据本发明的包括显影液管理装置的显影装置，能够将显影液的各成分浓度或各特性值管理为规定的管理值或管理到规定的管理范围内。因而，根据本发明的显影液管理装置，能够维持最佳的显影性能，能够实现所期望的线宽或剩余膜厚。
根据本发明的包括显影液管理装置的显影装置，能够将显影液的各成分浓度精度良好地控制为规定的状态，因此能够将显影液的显影性能更进一步精度良好地维持管理成为固定。因而，能够期待如下效果：对光致抗蚀剂进行显影时的显影速度稳定化为固定，基于显影处理实现的线宽或剩余膜厚得以固定化，产生品质得以提高，并且有助于实现更进一步的微细化及高集成化。
根据本发明的包括显影液管理装置的显影装置，显影液能自动地始终维持成最佳的显影性能，因此能够期待如下效果：提高产品成品率，并且不需要显影液的更换作业，有助于运行成本或废液成本的降低。

Claims (8)

1.一种显影装置，其中，
所述显影装置具备：
显影液调制装置，其将包含显现碱性的显影液的主成分的显影原液与纯水混合，而调制浓度被设定好的所述显影液作为显影新液；
显影新液用管路，其输送从所述显影液调制装置向反复使用的所述显影液补给的所述显影新液；
显影原液用管路，其输送向所述反复使用的所述显影液补给的所述显影原液；
纯水用管路，其输送向所述反复使用的所述显影液补给的纯水；以及
显影液管理装置，其以使所述反复使用的所述显影液的成分浓度或与所述成分浓度具有关联的特性值成为规定的管理值或落入规定的管理范围的方式进行管理。
2.根据权利要求1所述的显影装置，其中，
所述显影液管理装置还具备：
测定部，其对与所述反复使用的所述显影液的成分浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的多个特性值进行测定；
运算部，其基于由所述测定部测定出的所述多个特性值并利用多变量解析法来算出所述反复使用的所述显影液的成分浓度；以及
控制部，其基于从由所述测定部测定的所述多个特性值或由所述运算部算出的所述成分浓度中选择的管理对象项目的测定值或算出值，向设于所述显影新液用管路的控制阀、设于所述显影原液用管路的控制阀以及设于所述纯水用管路的控制阀中的至少任一方发送控制信号。
3.根据权利要求2所述的显影装置，其中，
所述显影液管理装置的所述测定部具备：
第一测定机构，其对与所述反复使用的所述显影液的成分中的至少碱成分的浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的特性值进行测定；以及
第二测定机构，其对与所述反复使用的所述显影液的成分中的至少溶解于所述反复使用的所述显影液中的光致抗蚀剂的浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的特性值进行测定。
4.根据权利要求3所述的显影装置，其中，
所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的碱成分的浓度及光致抗蚀剂的浓度的运算模块，
所述显影液管理装置的所述控制部具备：
第一控制模块，其以使由所述运算模块算出的碱成分的浓度成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；以及
第二控制模块，其以使由所述运算模块算出的光致抗蚀剂的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
5.根据权利要求3所述的显影装置，其中，
所述显影液管理装置的所述测定部还具备第三测定机构，所述第三测定机构对与所述反复使用的所述显影液的成分中的至少被所述反复使用的所述显影液吸收的二氧化碳的浓度具有关联的所述反复使用的所述显影液的特性值进行测定。
6.根据权利要求5所述的显影装置，其中，
所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的二氧化碳的浓度的运算模块，
所述显影液管理装置的所述控制部具备：
第三控制模块，其以使由所述第一测定机构测定的所述反复使用的所述显影液的特性值成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；
第四控制模块，其以使由所述第二测定机构测定的所述反复使用的所述显影液的特性值落入规定的管理区域的方式向所述控制阀发送控制信号；以及
第五控制模块，其以使由所述运算模块算出的二氧化碳的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
7.根据权利要求5所述的显影装置，其中，
所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的碱成分的浓度及二氧化碳的浓度的运算模块，
所述显影液管理装置的控制部具备：
第一控制模块，其以使由所述运算模块算出的碱成分的浓度成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；
第四控制模块，其以使由所述第二测定机构测定的所述反复使用的所述显影液的特性值落入规定的管理区域的方式向所述控制阀发送控制信号；以及
第五控制模块，其以使由所述运算模块算出的二氧化碳的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
8.根据权利要求5所述的显影装置，其中，
所述显影液管理装置的所述运算部具备算出所述反复使用的所述显影液的碱成分的浓度、光致抗蚀剂的浓度及二氧化碳的浓度的运算模块，
所述显影液管理装置的所述控制部具备：
第一控制模块，其以使由所述运算模块算出的碱成分的浓度成为规定的管理值的方式向所述控制阀发送控制信号；
第二控制模块，其以使由所述运算模块算出的光致抗蚀剂的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号；以及
第五控制模块，其以使由所述运算模块算出的二氧化碳的浓度成为规定的管理值以下的方式向所述控制阀发送控制信号。
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