JP3126690B2 - レジスト剥離液管理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程や
液晶基板製造工程においてレジストの剥離に用いられる
レジスト剥離液の管理装置、詳しくは、レジスト剥離液
の循環使用における連続自動補給機構、ヒドロキシルア
ミン濃度調整機構、水分濃度調整機構、液面レベル調節
機構又はオーバーフロー機構、及びレジスト剥離で溶出
したレジストの濃縮化に伴う溶解レジスト濃度調整機構
を併せて有するレジスト剥離液管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体や液晶基板の製造工程におけるフ
ォトリソグラフィ工程で使用されるレジスト材料には、
露光によって可溶化するポジ型と、露光によって不溶化
するネガ型とがあり、主としてポジ型が多用されてい
る。ポジ型レジストの代表例として、ナフトキノンジア
ジド系感光剤とアルカリ可溶性樹脂（ノボラック樹脂）
を主成分とするものがある。フォトリソグラフィ工程の
最終段階では、レジストを基板から完全に剥離する工程
が必要である。半導体や液晶基板のレジスト剥離工程に
おいては、酸素プラズマによるドライアッシング工程と
レジスト剥離液による湿式剥離工程の併用が実施されて
いる。酸素プラズマによるドライアッシング工程を経た
基板にはシリコン酸化物やアルミ酸化物が生成してお
り、次の湿式剥離工程ではレジストを剥離するだけでな
く金属酸化物を完全に除去することが必要である。

【０００３】特開平７−２３５４８７号公報には、レジ
スト剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計により検出
してレジスト剥離液を排出するレジスト剥離液排出手段
と、レジスト剥離液の液面レベルを液面レベル計により
検出して有機溶媒とアルカノールアミンとを、又は有機
溶媒とアルカノールアミンとを予め調合したレジスト剥
離新液を補給する第一補給手段と、レジスト剥離液のア
ルカノールアミン濃度を吸光光度計により検出して有機
溶媒及びアルカノールアミンの少なくとも一方を補給す
る第二補給手段とを備えたレジスト剥離液管理装置が記
載されている。また、本出願人は、既に、レジスト剥離
液の溶解レジスト濃度を吸光光度計により検出してレジ
スト剥離液を排出するレジスト剥離液排出手段と、レジ
スト剥離液の液面レベルを液面レベル計により検出して
レジスト剥離原液と純水とを、又はレジスト剥離原液と
純水とを予め調合したレジスト剥離新液を補給する第一
補給手段と、レジスト剥離液の水分濃度を吸光光度計に
より検出して、レジスト剥離原液及び純水の少なくとも
一方を補給する第二補給手段とを備えたレジスト剥離液
管理装置を開発し、特許出願している（特願平８−１９
３００５号）。

【０００４】半導体や液晶基板のレジスト剥離工程にお
いては、上記のように、レジスト剥離液として有機アル
カリや有機溶剤を組み合わせた溶液が主として使用され
ており、また、これに適量の水を添加した溶液も使用さ
れているが、更に適量のヒドロキシルアミンを添加した
溶液が優れた効果を有することが明らかとなった。即
ち、適量のヒドロキシルアミンを含有したレジスト剥離
液は、基板の処理温度を従来の約８０℃から約６５℃以
下、例えば、４０℃前後に低下させることができ基板や
半導体回路を形成する下地メタルへのダメージを減少で
きること、シリコン酸化物やアルミ酸化物などを除去で
きることなどの効果を有する。例えば、ジメチルスルホ
キシド系とヒドロキシルアミンの溶液、Ｎ−メチルピロ
リドン系とヒドロキシルアミンの溶液、アルカノールア
ミンとヒドロキシルアミンの溶液、アルカノールアミン
とグライコールエーテルとヒドロキシルアミンの溶液、
またはこれらに純水や各種添加剤が添加された溶液など
がスプレー方式、カセット方式あるいはディップ方式な
どで使用されている。

【０００５】従来法では、レジスト剥離処理槽へ所定濃
度の一定量のレジスト剥離新液を充填してスタートし、
経験等にもとづく基板処理枚数などを指標として、レジ
スト剥離液が減量しつつ所定劣化濃度域に達したとき、
予め用意した新液と一挙に全量交換するバッチ操業の形
態をとっている。この液交換時期は槽容量や基板の種
類、処理枚数等により一定ではないが、およそ４日間前
後に１回の頻度で行なわれている。レジスト剥離液が劣
化すると、一定の剥離速度が得られず剥離残渣及び金属
酸化物残渣が生じ歩留りの低下を引き起こす。フォトリ
ソグラフィ工程の最終段階であるレジスト剥離工程にて
不良品が発生すると損害額が大きい。

【０００６】ヒドロキシルアミンを含むレジスト剥離液
は、通常３０〜６５℃で使用されている。レジスト剥離
液に使用される成分の沸点は、有機アルカリや有機溶剤
が１６０〜２５０℃程度であり、ヒドロキシルアミンが
約１６０℃であり、水が１００℃である。従って、レジ
スト剥離液は、使用中にレジスト剥離槽の大気シールの
ためのパージ窒素ガスに同伴して低沸点の水分が優先的
に蒸発することで、水分濃度が下降して濃度変動を生じ
る。そのため逐次レジスト剥離性能が低下するが、従来
は水分濃度をリアルタイムで測定することが行なわれ
ず、かつ所定濃度に一定に制御することが行なわれてい
なかった。水分濃度が更に低下すると、引火点を有する
ようになり爆発の危険性が生じる。

【０００７】また、レジスト剥離液は、使用中にレジス
ト剥離槽の大気シールのためのパージ窒素ガスに同伴し
て水の次に低沸点のヒドロキシルアミンが蒸発し、ヒド
ロキシルアミン濃度が下降して濃度変動を生じる。その
ため逐次レジスト剥離性能が低下するが、従来はヒドロ
キシルアミン濃度をリアルタイムで測定することが行な
われず、かつ所定濃度に一定に制御することが行なわれ
ていなかった。

【０００８】さらに、レジスト剥離処理によってレジス
ト剥離液中に溶解したレジストは逐次濃縮し、剥離速度
の低下や剥離残渣の発生などレジスト剥離性能劣化の一
因となっているが、従来は溶解レジスト濃度をリアルタ
イムで測定することが行なわれず、かつ所定濃度に一定
に制御することが行なわれていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、この間の水分
濃度、ヒドロキシルアミン濃度及び溶解レジスト濃度は
経時的に変化して一定でないため、レジストの剥離残渣
や金属酸化物残渣を生じ、液晶基板の高精細寸法の精度
制御が困難で、製品の品質を不安定にし、歩留りを低下
させていた。また液交換時の操業停止（ダウンタイム）
により大幅な稼動率低下をきたし、レジスト剥離液の交
換作業に伴う労務コストが必要であった。

【００１０】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、液晶基板製造工程の大量生産に適
した簡便な従来技術によるライン搬送方式の利点を生か
しながら、また、半導体製造工程においてはシリコンウ
エハーのカセット処理方式の利点を生かしながら、前述
した従来技術の問題点を解消するものである。すなわ
ち、本発明の目的は、所定の成分比をもった原液を用意
しておけば、レジスト剥離液を所定の水分濃度、ヒドロ
キシルアミン濃度及び溶解レジスト濃度に自動制御し、
かつ、レジスト剥離処理槽の液補給に対して適切な管理
を行ない、もってレジスト剥離性能を常時一定化すると
ともに、使用原液量を削減し、安全を確保し、操業停止
時間を大幅に短縮して総合的な製造コストの低減を可能
とすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、レジスト剥離
処理槽のレジスト剥離液中に溶解したレジスト濃度が、
図１１に示すように、その吸光度と密接な関係（高度な
直線関係）にあることを実験により確認したことから、
溶解レジスト濃度を吸光度測定することにより調整、制
御し、レジスト剥離液中の水分濃度が、図７に示すよう
に、その吸光度との間に密接な関係（高度な直線関係）
にあることを実験によって確認したことから、水分濃度
を吸光度測定により調整、制御するようにしたものであ
る。さらに、本発明は、レジスト剥離液中のヒドロキシ
ルアミン濃度が、図８に示すように、その吸光度との間
に密接な関係（高度な直線関係）にあることを実験によ
って確認したことから、ヒドロキシルアミン濃度を吸光
度測定により調整、制御するようにしたものであり、水
分濃度、ヒドロキシルアミン濃度及びレジスト濃度の３
成分の濃度の少なくともいずれかを単独又は同時に管理
するようにしたものである。

【００１２】すなわち、上記の目的を達成するために、
本発明のレジスト剥離液管理装置は、レジスト剥離原
液、ヒドロキシルアミン溶液、純水及び予め調合したレ
ジストヒドロキシルアミン系剥離新液の少なくとも一つ
をレジスト剥離処理槽に供給して液面調節機構により一
定液面レベルに保つ液面調節・液補給手段と、このレジ
スト剥離処理槽内のレジストヒドロキシルアミン系剥離
液のヒドロキシルアミン濃度を吸光光度計により検出し
てレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水
の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補給するヒド
ロキシルアミン濃度検出・液補給手段（以下、第二補給
手段と記す）とを備えたことを特徴としている（図１参
照）。

【００１３】また、本発明のレジスト剥離液管理装置
は、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロキシルアミ
ン系剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計により検出
してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液、純水
及び予め調合したレジストヒドロキシルアミン系剥離新
液の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補給するレ
ジスト濃度検出・液補給手段（以下、第一補給手段と記
す）と、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロキシル
アミン系剥離液のヒドロキシルアミン濃度を吸光光度計
により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン
溶液及び純水の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に
補給する第二補給手段とを備えたことを特徴としている
（図２参照）。

【００１４】また、本発明のレジスト剥離液管理装置
は、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロキシルアミ
ン系剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計により検出
してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液、純水
及び予め調合したレジストヒドロキシルアミン系剥離新
液の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補給する第
一補給手段と、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロ
キシルアミン系剥離液の水分濃度を吸光光度計により検
出してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び
純水の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補給する
水分濃度検出・液補給手段（以下、第三補給手段と記
す）とを備えたことを特徴としている（図３参照）。

【００１５】また、本発明のレジスト剥離液管理装置
は、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロキシルアミ
ン系剥離液のヒドロキシルアミン濃度を吸光光度計によ
り検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液
及び純水の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補給
する第二補給手段と、レジスト剥離処理槽内のレジスト
ヒドロキシルアミン系剥離液の水分濃度を吸光光度計に
より検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶
液及び純水の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補
給する第三補給手段とを備えたことを特徴としている
（図４及び図６参照）。

【００１６】また、本発明のレジスト剥離液管理装置
は、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロキシルアミ
ン系剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計により検出
してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液、純水
及び予め調合したレジストヒドロキシルアミン系剥離新
液の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補給する第
一補給手段と、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロ
キシルアミン系剥離液のヒドロキシルアミン濃度を吸光
光度計により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシル
アミン溶液及び純水の少なくとも一つをレジスト剥離処
理槽に補給する第二補給手段と、レジスト剥離処理槽内
のレジストヒドロキシルアミン系剥離液の水分濃度を吸
光光度計により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシ
ルアミン溶液及び純水の少なくとも一つをレジスト剥離
処理槽に補給する第三補給手段とを備えたことを特徴と
している（図５参照）。

【００１７】レジスト剥離原液としては、例えば、ジメ
チルスルホキシド系原液、Ｎ−メチルピロリドン系原
液、ジグリコール系原液、アルカノールアミンとグライ
コールエーテル系溶剤との混合原液、又はこれらに純水
や各種添加剤が添加された原液などが用いられる。アル
カノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールア
ミン、アミノエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−
Ｎ，Ｎ−ジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノ
ールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、３−アミノ
−１−プロパノールなどを挙げることができる。グライ
コールエーテル系溶剤としては、ブチルジグリコール、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
モノプロピルエーテルなどを挙げることができる。各種
添加剤としては、カテコール、還元剤、金属防食剤、キ
レート剤などを挙げることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実
施の形態に記載されている構成機器の形状、その相対配
置などは、とくに特定的な記載がない限りは、本発明の
範囲をそれらのみに限定するものではなく、単なる説明
例にすぎない。図１は、本発明の実施の第１形態による
レジスト剥離液管理装置を示す系統図である。図中の参
照番号１〜１３は従来の既設のレジスト剥離処理装置を
構成する機器である。すなわち、この従来のレジスト剥
離処理装置は、レジスト剥離液を貯留するレジスト剥離
処理槽１、オーバーフロー槽２、液面レベル計３、レジ
スト剥離室フード４、レジスト剥離液スプレー７、レジ
スト剥離液スプレーへの送液ポンプ８、レジスト剥離液
中の微細粒子等を除去するためのフィルター９、基板を
載置してレジストを剥離しつつ移動するローラーコンベ
ア５、基板６、及びレジスト剥離液の清浄化と撹拌のた
めの循環ポンプ１１、微細粒子除去用フィルター１３、
ならびにＮ₂ ガス、純水等の配管類などからなってい
る。

【００１９】本発明に基づき、上記レジスト剥離処理装
置に付設される機器は、ヒドロキシルアミン濃度を検出
する吸光光度計１５、液排出ポンプ１９、及びレジスト
剥離原液供給缶２０、レジスト剥離原液供給用の流量調
節弁２４、ヒドロキシルアミン溶液供給缶２１、ヒドロ
キシルアミン溶液供給用の流量調節弁２５、レジスト剥
離新液供給缶２２、レジスト剥離新液供給用の流量調節
弁２６、純水供給用の流量調節弁２７と、これら各機器
を接続する配管類及び電気計装類又は空気計装類などで
ある。補給液としては、レジスト剥離原液、ヒドロキシ
ルアミン溶液、レジスト剥離新液及び純水であるが、必
ずしも全て必要というのではなく、レジスト剥離液の組
成、濃度変化の程度、設備条件、運転条件、補給液の入
手条件などにより、最適な補給液及び供給装置が選択さ
れる。なお、後述する図２〜６についても同様である。
ヒドロキシルアミン溶液としては、ヒドロキシルアミン
の水溶液（例えば、５０％水溶液）が用いられるが、ヒ
ドロキシルアミンと他の溶剤との混合液、ヒドロキシル
アミン１００％の液等を用いることも可能である。

【００２０】レジスト剥離処理槽１に貯留される液量
は、レジスト剥離液スプレー７の所要量を供給できれば
足りるが、工程の安定上からは制御されることが必要で
ある。図１に示すように、通常において、レジスト剥離
処理槽１の液面レベルはオーバーフロー未満の液面レベ
ル計付近の位置で運転される。液面レベル計３は、レジ
スト剥離処理中に液が基板に付着して系外に持ち出され
ることで自然減量することによる液面レベル低下を検出
し、あるいは、レジスト剥離性能が劣化した液を強制排
出したときの液面レベル低下を検出し、レジスト剥離処
理槽１の液量を一定範囲に管理するためのものである。
ここで、レジスト剥離劣化液は排出ポンプ１９を作動さ
せることによりドレン用配管に流下する。なお、劣化液
をドレン用配管を経由せずに直接系外に抜き出す場合も
ある。

【００２１】レジスト剥離原液、例えば、モノエタノー
ルアミン（以下、ＭＥＡと略称する）とブチルジグリコ
ール（以下、ＢＤＧと略称する）の所定濃度混合液を貯
留するレジスト剥離原液供給缶２０は、配管２３からの
Ｎ₂ ガスで１〜２Kgf ／cm²に加圧されており、レジス
ト剥離原液流量調節弁２４の開により圧送される。ヒド
ロキシルアミン溶液を貯留するヒドロキシルアミン溶液
供給缶２１は、配管２３からのＮ₂ ガスで１〜２Kgf ／
cm² に加圧されており、ヒドロキシルアミン溶液流量調
節弁２５の開により圧送される。レジスト剥離新液を貯
留するレジスト剥離新液供給缶２２は、配管２３からの
Ｎ₂ ガスで１〜２Kgf ／cm² に加圧されており、レジス
ト剥離新液流量調節弁２６の開により圧送される。純水
は既設配管からの分岐管に通じており、純水流量調節弁
２７の開により送液される。これらの補給液はそれぞれ
の弁を自動調節して送液され、管路２８で合流して管路
１２に流入し、循環流とともに混合されながらレジスト
剥離処理槽１に入る。なお、これらの補給液を合流させ
ずに、管路１２又はレジスト剥離処理槽１にそれぞれ連
結することも可能である。

【００２２】また、レジスト剥離液スプレー用の管路１
０にオンラインで設置された吸光光度計１５には、管路
１４から試料液が導入されて吸光度が連続測定され、測
定済み液は管路１８から管路１０に戻される。

【００２３】図２は、本発明の実施の第２形態を示す装
置系統図である。本実施形態では、レジスト剥離液スプ
レー用の管路１０にオンラインで設置されたヒドロキシ
ルアミン濃度を検出する吸光光度計１５と溶解レジスト
濃度を検出する吸光光度計１６（例えば、両器は一体構
成）とに、管路１４から試料液が導入されてそれぞれの
吸光度が連続測定され、測定済み液は管路１８から管路
１０に戻される。なお、吸光光度計１５と吸光光度計１
６とを別体として設置することや測定用の循環ポンプを
使用して試料液を吸光光度計１５と吸光光度計１６とに
導入することも可能である。また、図２に示すように、
通常において、レジスト剥離処理槽１の液面レベルはオ
ーバーフローの堰の位置付近で運転される。新鮮な補給
液が補給された場合は、オーバーフロー用の堰から劣化
したレジスト剥離液がオーバーフローして自動排出され
る。なお、排出ポンプ１９は必ずしも必要ではなく、ま
た、排出ポンプ１９の代わりに弁を設けてもよい。他の
構成等は図１の場合と同様である。

【００２４】図３は、本発明の実施の第３形態を示す装
置系統図である。本実施形態では、レジスト剥離液スプ
レー用の管路１０にオンラインで設置された溶解レジス
ト濃度を検出する吸光光度計１６と水分濃度を検出する
吸光光度計１７（例えば、両器は一体構成）とに、管路
１４から試料液が導入されてそれぞれの吸光度が連続測
定され、測定済み液は管路１８から管路１０に戻され
る。また、図３に示すように、通常において、レジスト
剥離処理槽１の液面レベルはオーバーフローの堰の位置
付近で運転される。他の構成等は図１及び図２の場合と
同様である。

【００２５】図４は、本発明の実施の第４形態を示す装
置系統図である。本実施形態では、レジスト剥離液スプ
レー用の管路１０にオンラインで設置されたヒドロキシ
ルアミン濃度を検出する吸光光度計１５と水分濃度を検
出する吸光光度計１７（例えば、両器は一体構成）と
に、管路１４から試料液が導入されてそれぞれの吸光度
が連続測定され、測定済み液は管路１８から管路１０に
戻される。また、図４に示すように、通常において、レ
ジスト剥離処理槽１の液面レベルはオーバーフローの堰
の位置付近で運転される。他の構成等は図１及び図２の
場合と同様である。

【００２６】図５は、本発明の実施の第５形態を示す装
置系統図である。本実施形態では、レジスト剥離液スプ
レー用の管路１０にオンラインで設置されたヒドロキシ
ルアミン濃度を検出する吸光光度計１５、溶解レジスト
濃度を検出する吸光光度計１６及び水分濃度を検出する
吸光光度計１７（例えば、３器は一体構成）に、管路１
４から試料液が導入されてそれぞれの吸光度が連続測定
され、測定済み液は管路１８から管路１０に戻される。
また、図５に示すように、通常において、レジスト剥離
処理槽１の液面レベルはオーバーフローの堰の位置付近
で運転される。他の構成等は図１及び図２の場合と同様
である。

【００２７】図６は、本発明の実施の第６形態を示す装
置系統図である。本実施形態は、カセット処理方式であ
り、図４におけるローラーコンベア５の代わりにローダ
ーによるカセット３３の搬入・搬出を行ない、カセット
３３には基板３４（例えば、半導体製造用のシリコンウ
エハーが２０枚）が配列されている。本実施形態では、
レジスト剥離液スプレー用の管路１０にオンラインで設
置したヒドロキシルアミン濃度を検出する吸光光度計１
５と水分濃度を検出する吸光光度計１７（例えば、両器
は一体構成）とに、管路１４から試料液が導入されてそ
れぞれの吸光度が連続測定され、測定済み液は管路１８
から管路１０に戻される。また、図６に示すように、通
常において、レジスト剥離処理槽１の液面レベルはオー
バーフロー堰の位置付近で運転される。他の構成等は図
４の場合と同様である。

【００２８】次に、図１〜６に示す実施形態による装置
の制御系統について説明する。液面レベル計３とレジス
ト剥離処理槽１の液面レベル、吸光光度計１５とレジス
ト剥離液のヒドロキシルアミン濃度、吸光光度計１６と
レジスト剥離液の溶解レジスト濃度、吸光光度計１７と
レジスト剥離液の水分濃度は、本質的にはそれぞれ独立
機能として作用するが、本発明においては、これらの二
つ以上を相互の補完的な関連において機能させることを
特徴としている。また、はじめに製品基板の品質管理上
で必要なレジスト剥離液のヒドロキシルアミン濃度の目
標値、レジスト剥離液の水分濃度の目標値、溶解レジス
ト濃度の濃縮限界値などは、操業実績又は計算に基づき
予め各制御器に設定しておかねばならない。

【００２９】以下、レジスト剥離液としてＭＥＡとＢＤ
Ｇとヒドロキシルアミンと純水を混合した溶液を使用し
た実施例について説明する。通常、約６５℃の一定液温
に保持されたレジスト剥離液の水分濃度は、主としてパ
ージＮ₂ ガスに同伴して水分が蒸発することにより、基
板処理枚数の増加とともに減少するので、レジスト剥離
液のレジスト剥離性能が劣化してくる。このため、水分
濃度は所定の目標値、例えば２４．０±１．０％に管理
する必要がある。従来は、経験からの基板処理枚数との
相関あるいは化学分析等によって、レジスト剥離液劣化
の程度を判定していたが、迅速かつ正確な把握が困難で
あった。

【００３０】本発明者は、レジスト剥離液の水分濃度と
吸光度との関係を実験により検討し、吸光度の測定波長
は、近赤外線領域の９５０nmから１０１０nmの範囲が適
切であり、９７６nm付近が感度が大きく特に良好であっ
た。なお、測定波長は、近赤外線領域から選択され、剥
離液とレジストの種類や濃度に応じて使い分けられる。
図７に示す如く、測定波長λ＝９７６nmにおける吸光度
と水分濃度とは高度な直線関係にあり、吸光度を検出す
ることにより水分濃度が正確に測定できることを確認し
た。図３、４、５、６に示すように、管路１０にオンラ
インで設置された吸光光度計１７（吸光光度計１５又は
／及び吸光光度計１６と一体又は別体、なお、単独の場
合もある）は、測定誤差を最小限とするための諸補償機
能と吸光度制御器３２を備えている。管路１０から導入
された試料液の吸光度測定値を、吸光度制御器３２に入
力して、その値が目標値になるように、出力信号により
レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の
少なくとも一つを、流量調節弁２４、２５、２７により
それぞれ自動制御して、水分濃度を目標値に調整するま
で補給する。

【００３１】また、レジスト剥離液のヒドロキシルアミ
ン濃度は、水分の次に沸点が低いので、水分と共沸的に
蒸発することにより減少するので、レジスト剥離液のレ
ジスト剥離性能が劣化してくる。このため、ヒドロキシ
ルアミン濃度は所定の目標値、例えば６．０±１．０％
に管理する必要がある。従来は、経験からの基板処理枚
数との相関あるいは化学分析等によって、レジスト剥離
液劣化の程度を判定していたが、迅速かつ正確な把握が
困難であった。

【００３２】本発明者は、レジスト剥離液のヒドロキシ
ルアミン濃度と吸光度との関係を実験により検討し、吸
光度の測定波長は、近赤外線領域の１０５０nmから１０
９０nmの範囲が適切であり、他の成分の影響が小さい１
０７４nm付近が感度が大きく特に良好であった。なお、
測定波長は、近赤外線領域から選択され、剥離液とレジ
ストの種類や濃度に応じて使い分けられる。図８に示す
如く、測定波長λ＝１０７４nmにおける吸光度とヒドロ
キシルアミン濃度とは高度な直線関係にあり、吸光度を
検出することによりヒドロキシルアミン濃度が正確に測
定できることを確認した。図１、２、４、５、６に示す
ように、管路１０にオンラインで設置された吸光光度計
１５は、測定誤差を最小限とするための諸補償機能と吸
光度制御器３０を備えている。管路１０から導入された
試料液の吸光度測定値を、吸光度制御器３０に入力し
て、その値が目標値になるように、出力信号によりレジ
スト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少な
くとも一つを、流量調節弁２４、２５、２７によりそれ
ぞれ自動制御して、ヒドロキシルアミン濃度を目標値に
調整するまで補給する。

【００３３】レジスト剥離性能の劣化は上述の水分濃度
とヒドロキシルアミン濃度によるほか、溶解レジスト濃
度も関与している。基板処理用のレジスト剥離液は、送
液ポンプ８によりレジスト剥離処理槽１から取り出さ
れ、レジスト剥離液スプレー７を経て循環使用されるた
め、溶解物質がレジスト剥離液中に漸次濃縮してくる。
その主な溶解物質はレジストであり、図９に操業例とし
て示すように、基板処理枚数の増加により濃縮されてお
り、結果的にレジスト剥離性能を著しく劣化させてい
る。従来は、この濃度変化をリアルタイムで測定するこ
とが行なわれておらず、かつ、レジスト剥離性能を一定
値で管理することが行なわれていなかった。なお、図９
は、レジスト剥離液として、ＭＥＡ、ＢＤＧ、ヒドロキ
シルアミン及び純水からなるものを用いた場合のグラフ
である。すなわち、基板の処理枚数を劣化指標としたり
しているが、基板の形状やレジストの膜厚やレジスト剥
離パターンが一定でないため、基板種類毎の溶解レジス
ト量も異なってくるので、処理枚数を判定要因とするこ
とには無理がある。

【００３４】本発明者は、レジスト剥離液中のレジスト
濃縮による汚染状態の研究から、レジスト濃度を吸光度
との関係において測定することに着目し、実験により図
１０及び図１１に示すような結果を得た。図１１に見る
如く、溶解レジスト濃度と吸光度とは水分濃度などの影
響なしに高度な直線関係にあり、基板処理枚数によらな
い、溶解レジスト濃度自体によるレジスト剥離性能限界
値が判定可能となった。溶解レジスト濃度の妥当な測定
波長としてはλ＝５６０nmを使用した。なお、測定波長
は、可視光線領域の４００nmから近赤外線領域の８００
nmの範囲から選択され、レジストの種類や濃度に応じて
使い分けられる。

【００３５】図２、３、５に示すように、管路１０にオ
ンラインで設置された吸光光度計１６は、測定誤差を最
小限とするための諸補償機能と吸光度制御器３１を備え
ている。吸光光度計１６が、レジスト剥離液の溶解レジ
スト濃度を連続測定して劣化限界値を超えたことを検出
し、吸光度制御器３１の出力信号によりレジスト剥離原
液、ヒドロキシルアミン溶液、純水及び予め調合したレ
ジスト剥離新液の少なくとも一つを、流量調節弁２４、
２５、２６、２７によりそれぞれ自動制御して、溶解レ
ジスト濃度を目標値に調整するまで補給する。その結
果、新鮮な補給液が補給され、溶解レジスト濃度は劣化
限界値に希釈されることでレジスト剥離性能が回復す
る。

【００３６】図１に示すように、液面レベル計３は、液
面レベル制御器２９に接続されており（液面レベル制御
器２９は、図１のみに図示しているが、図２〜６にも取
り付けられている）、レジスト剥離液が基板に付着して
後工程に持ち出されることで自然減量することによる液
面レベル低下を検出し、液面レベル制御器２９の出力信
号によりレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液、
純水及び予め調合したレジスト剥離新液の少なくとも一
つを、流量調節弁２４、２５、２６、２７によりそれぞ
れ自動制御して、液面レベルを回復させる。その結果、
新鮮な補給液が補給され、溶解レジスト濃度が希釈され
ることでレジスト剥離性能が回復する。

【００３７】ここで、図１に示す実施の第１形態の装置
が意図した制御系統の機能的関連について述べる。本実
施形態は、主として、レジスト剥離液の水分濃度が小さ
い剥離液を使用する場合、または、レジスト剥離処理に
おいてヒドロキシルアミン濃度の管理が重要な場合など
に適用される。

【００３８】レジスト剥離処理槽１が空の建浴時におい
ては、液面レベル計３が空であることを検出して、液面
レベル制御器２９の出力信号によりレジスト剥離原液、
ヒドロキシルアミン溶液、純水及び予め調合したレジス
ト剥離新液の少なくとも一つを、流量調節弁２４、２
５、２６、２７によりそれぞれ自動制御して送液し、液
面レベルを設定位置にする。通常は、液面レベル制御器
２９の出力信号により予め調合したレジスト剥離新液が
送液される。なお、液面レベル制御器２９の出力信号に
より、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び
純水をレジスト剥離新液とほぼ同等の濃度となるように
適正な流量比において、流量調節弁２４、２５、２７に
より弁開度を調節して送液してもよい。

【００３９】ついで、吸光光度計１５が建浴レジスト剥
離液の吸光度を連続測定して、吸光度制御器３０の出力
信号により、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶
液及び純水の少なくとも一つが適正な微少流量におい
て、流量調節弁２４、２５及び２７の少なくとも一つに
より弁開度を調節して送液され、目標値のヒドロキシル
アミン濃度になるよう自動制御される。

【００４０】次にレジスト剥離処理が開始されると、水
分濃度の下降、ヒドロキシルアミン濃度の下降、基板の
持ち出しによる液の減量及び溶解レジスト濃縮が進行す
る。ヒドロキシルアミン濃度下降の場合は、吸光光度計
１５がレジスト剥離液の吸光度を連続測定して、吸光度
制御器３０の出力信号により、ヒドロキシルアミン溶液
が適正な微少流量において流量調節弁２５により弁開度
を調節して送液され、目標値のヒドロキシルアミン濃度
になるよう自動制御される。また、ヒドロキシルアミン
濃度下降の場合は水分濃度も下降するので、吸光度制御
器３０の出力信号により、純水が適正な微少流量におい
て流量調節弁２７により弁開度を調節して送液され、所
定範囲の水分濃度になるような自動制御機構を付加して
も良い。

【００４１】基板の持ち出しによる液の減量の場合は、
液面レベル計３が下降した液面レベルを検出して、液面
レベル制御器２９の出力信号により予め調合したレジス
ト剥離新液が流量調節弁２６から送液される。なお、レ
ジスト剥離新液を送液する代わりに、液面レベル制御器
２９の出力信号により、レジスト剥離原液、ヒドロキシ
ルアミン溶液及び純水を所定の調合濃度となるように適
正な流量比において、流量調節弁２４、２５、２７によ
り弁開度を調節して送液しても良い。

【００４２】次に、図２に示す実施の第２形態の装置が
意図した制御系統の機能的関連について述べる。本実施
形態は、主として、レジスト剥離液の水分濃度が小さい
剥離液を使用する場合、または、レジスト剥離処理にお
いてヒドロキシルアミン濃度の管理が重要な場合などに
適用される。レジスト剥離処理槽１が空の建浴時におい
ては、例えば、手動操作により、レジスト剥離原液、ヒ
ドロキシルアミン溶液、純水及び予め調合したレジスト
剥離新液の少なくとも一つを、流量調節弁２４、２５、
２６、２７によりそれぞれ送液し、液面レベルを所定位
置にする。通常は、手動操作により予め調合したレジス
ト剥離新液が送液される。なお、レジスト剥離原液、ヒ
ドロキシルアミン溶液及び純水をレジスト剥離新液とほ
ぼ同等の濃度となるように適正な流量比において、流量
調節弁２４、２５、２７により弁開度を調節して送液し
てもよい。ついで、吸光光度計１５が建浴レジスト剥離
液の吸光度を連続測定して、吸光度制御器３０の出力信
号により、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液
及び純水の少なくとも一つが適正な微少流量において、
流量調節弁２４、２５及び２７の少なくとも一つにより
弁開度を調節して送液され、目標値のヒドロキシルアミ
ン濃度になるよう自動制御される。

【００４３】レジスト剥離処理に伴い、水分濃度の下
降、ヒドロキシルアミン濃度の下降、基板の持ち出しに
よる液の減量及び溶解レジスト濃縮が進行する。ヒドロ
キシルアミン濃度下降の場合は、吸光光度計１５がレジ
スト剥離液の吸光度を連続測定して、吸光度制御器３０
の出力信号により、ヒドロキシルアミン溶液が適正な微
少流量において流量調節弁２５により弁開度を調節して
送液され、目標値のヒドロキシルアミン濃度になるよう
自動制御される。また、ヒドロキシルアミン濃度下降の
場合は水分濃度も下降するので、吸光度制御器３０の出
力信号により、純水が適正な微少流量において流量調節
弁２７により弁開度を調節して送液され、所定範囲の水
分濃度になるような自動制御機構を付加しても良い。

【００４４】溶解レジスト濃度が濃縮されて劣化限界値
に達した場合は、吸光光度計１６がレジスト剥離液の溶
解レジスト濃度を連続測定して劣化限界値を超えたこと
を検出し、吸光度制御器３１の出力信号により予め調合
したレジスト剥離新液が流量調節弁２６から送液され
る。なお、レジスト剥離新液を送液する代わりに、吸光
度制御器３１の出力信号により、レジスト剥離原液、ヒ
ドロキシルアミン溶液及び純水を所定の調合濃度となる
ように適正な流量比において、流量調節弁２４、２５、
２７により弁開度を調節して送液しても良い。その結
果、新鮮な補給液が補給され、溶解レジスト濃度は劣化
限界値に希釈されることでレジスト剥離性能が回復す
る。液面レベルは、オーバーフロー用の堰の位置付近に
あり、補給液が補給されたときは、オーバーフロー用の
堰から劣化したレジスト剥離液がオーバーフローする。
基板の持ち出しによる液の減量の場合は、液面レベルは
オーバーフロー用の堰の位置より若干低下する。

【００４５】次に、図３に示す実施の第３形態の装置が
意図した制御系統の機能的関連について述べる。本実施
形態は、主として、レジスト剥離液の水分濃度が大きい
剥離液を使用する場合、又はレジスト剥離処理において
水分濃度の管理が重要な場合などに適用される。レジス
ト剥離処理槽１が空の建浴時においては、例えば、手動
操作により、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶
液、純水及び予め調合したレジスト剥離新液の少なくと
も一つを、流量調節弁２４、２５、２６、２７によりそ
れぞれ送液し、液面レベルを所定位置にする。通常は、
手動操作により予め調合したレジスト剥離新液が送液さ
れる。なお、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶
液及び純水をレジスト剥離新液とほぼ同等の濃度となる
ように適正な流量比において、流量調節弁２４、２５、
２７により弁開度を調節して送液してもよい。ついで、
吸光光度計１７が建浴レジスト剥離液の吸光度を連続測
定して、吸光度制御器３２の出力信号により、レジスト
剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少なくと
も一つが適正な微少流量において、流量調節弁２４、２
５及び２７の少なくとも一つにより弁開度を調節して送
液され、目標値の水分濃度になるよう自動制御される。

【００４６】レジスト剥離処理に伴い、水分濃度の下
降、ヒドロキシルアミン濃度の下降、基板の持ち出しに
よる液の減量及び溶解レジスト濃縮が進行する。水分濃
度下降の場合は、吸光光度計１７がレジスト剥離液の吸
光度を連続測定して、吸光度制御器３２の出力信号によ
り、純水が適正な微少流量において流量調節弁２７によ
り弁開度を調節して送液され、目標値の水分濃度になる
よう自動制御される。また、水分濃度下降の場合はヒド
ロキシルアミン濃度も下降するので、吸光度制御器３２
の出力信号により、ヒドロキシルアミン溶液が適正な微
少流量において流量調節弁２５により弁開度を調節して
送液され、所定範囲のヒドロキシルアミン濃度になるよ
うな自動制御機構を付加しても良い。

【００４７】溶解レジスト濃度が濃縮されて劣化限界値
に達した場合は、吸光光度計１６がレジスト剥離液の溶
解レジスト濃度を連続測定して劣化限界値を超えたこと
を検出し、吸光度制御器３１の出力信号により予め調合
したレジスト剥離新液が流量調節弁２６から送液され
る。なお、レジスト剥離新液を送液する代わりに、吸光
度制御器３１の出力信号により、レジスト剥離原液、ヒ
ドロキシルアミン溶液及び純水を所定の調合濃度となる
ように適正な流量比において、流量調節弁２４、２５、
２７により弁開度を調節して送液しても良い。その結
果、新鮮な補給液が補給され、溶解レジスト濃度は劣化
限界値に希釈されることでレジスト剥離性能が回復す
る。液面レベルは、オーバーフロー用の堰の位置付近に
あり、補給液が補給されたときは、オーバーフロー用の
堰から劣化したレジスト剥離液がオーバーフローする。
基板の持ち出しによる液の減量の場合は、液面レベルは
オーバーフロー用の堰の位置より若干低下する。

【００４８】次に、図４に示す実施の第４形態の装置が
意図した制御系統の機能的関連について述べる。本実施
形態は、主として、レジストの溶け込み量の小さい基板
を処理する場合、又は補給液量が大きく溶解レジスト濃
度が上昇しない場合などに適用される。レジスト剥離処
理槽１が空の建浴時においては、例えば、手動操作によ
り、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液、純水
及び予め調合したレジスト剥離新液の少なくとも一つ
を、流量調節弁２４、２５、２６、２７によりそれぞれ
送液し、液面レベルを所定位置にする。通常は、手動操
作により予め調合したレジスト剥離新液が送液される。
なお、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び
純水をレジスト剥離新液とほぼ同等の濃度となるように
適正な流量比において、流量調節弁２４、２５、２７に
より弁開度を調節して送液してもよい。ついで、吸光光
度計１５が建浴レジスト剥離液の吸光度を連続測定し
て、吸光度制御器３０の出力信号により、レジスト剥離
原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少なくとも一
つが適正な微少流量において、流量調節弁２４、２５及
び２７の少なくとも一つにより弁開度を調節して送液さ
れ、目標値のヒドロキシルアミン濃度になるよう自動制
御される。また、吸光光度計１７が建浴レジスト剥離液
の吸光度を連続測定して、吸光度制御器３２の出力信号
により、レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及
び純水の少なくとも一つが適正な微少流量において、流
量調節弁２４、２５及び２７の少なくとも一つにより弁
開度を調節して送液され、目標値の水分濃度になるよう
自動制御される。

【００４９】レジスト剥離処理に伴い、水分濃度の下
降、ヒドロキシルアミン濃度の下降、基板の持ち出しに
よる液の減量及び溶解レジスト濃縮が進行する。水分濃
度下降の場合は、吸光光度計１７がレジスト剥離液の吸
光度を連続測定して、吸光度制御器３２の出力信号によ
り、純水が適正な微少流量において流量調節弁２７によ
り弁開度を調節して送液され、目標値の水分濃度になる
よう自動制御される。ヒドロキシルアミン濃度下降の場
合は、吸光光度計１５がレジスト剥離液の吸光度を連続
測定して、吸光度制御器３０の出力信号により、ヒドロ
キシルアミン溶液が適正な微少流量において流量調節弁
２５により弁開度を調節して送液され、目標値のヒドロ
キシルアミン濃度になるよう自動制御される。

【００５０】次に、図５に示す実施の第５形態の装置が
意図した制御系統の機能的関連について述べる。本実施
形態は、主として、水分濃度、ヒドロキシルアミン濃度
及び溶解レジスト濃度のいずれもが重要な管理項目の場
合などに適用される。レジスト剥離処理槽１が空の建浴
時においては、例えば、手動操作により、レジスト剥離
原液、ヒドロキシルアミン溶液、純水及び予め調合した
レジスト剥離新液の少なくとも一つを、流量調節弁２
４、２５、２６、２７によりそれぞれ送液し、液面レベ
ルを所定位置にする。通常は、手動操作により予め調合
したレジスト剥離新液が送液される。なお、レジスト剥
離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水をレジスト剥
離新液とほぼ同等の濃度となるように適正な流量比にお
いて、流量調節弁２４、２５、２７により弁開度を調節
して送液してもよい。ついで、吸光光度計１５が建浴レ
ジスト剥離液の吸光度を連続測定して、吸光度制御器３
０の出力信号により、レジスト剥離原液、ヒドロキシル
アミン溶液及び純水の少なくとも一つが適正な微少流量
において、流量調節弁２４、２５及び２７の少なくとも
一つにより弁開度を調節して送液され、目標値のヒドロ
キシルアミン濃度になるよう自動制御される。また、吸
光光度計１７が建浴レジスト剥離液の吸光度を連続測定
して、吸光度制御器３２の出力信号により、レジスト剥
離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少なくとも
一つが適正な微少流量において、流量調節弁２４、２５
及び２７の少なくとも一つにより弁開度を調節して送液
され、目標値の水分濃度になるよう自動制御される。

【００５１】レジスト剥離処理に伴い、水分濃度の下
降、ヒドロキシルアミン濃度の下降、基板の持ち出しに
よる液の減量及び溶解レジスト濃縮が進行する。水分濃
度下降の場合は、吸光光度計１７がレジスト剥離液の吸
光度を連続測定して、吸光度制御器３２の出力信号によ
り、純水が適正な微少流量において流量調節弁２７によ
り弁開度を調節して送液され、目標値の水分濃度になる
よう自動制御される。ヒドロキシルアミン濃度下降の場
合は、吸光光度計１５がレジスト剥離液の吸光度を連続
測定して、吸光度制御器３０の出力信号により、ヒドロ
キシルアミン溶 液が適正な微少流量において流量調節
弁２５により弁開度を調節して送液され、目標値のヒド
ロキシルアミン濃度になるよう自動制御される。

【００５２】溶解レジスト濃度が濃縮されて劣化限界値
に達した場合は、吸光光度計１６がレジスト剥離液の溶
解レジスト濃度を連続測定して劣化限界値を超えたこと
を検出し、吸光度制御器３１の出力信号により予め調合
したレジスト剥離新液が流量調節弁２６から送液され
る。なお、レジスト剥離新液を送液する代わりに、吸光
度制御器３１の出力信号により、レジスト剥離原液、ヒ
ドロキシルアミン溶液及び純水を所定の調合濃度となる
ように適正な流量比において、流量調節弁２４、２５、
２７により弁開度を調節して送液しても良い。その結
果、新鮮な補給液が補給され、溶解レジスト濃度は劣化
限界値に希釈されることでレジスト剥離性能が回復す
る。液面レベルは、オーバーフロー用の堰の位置付近に
あり、補給液が補給されたときは、オーバーフロー用の
堰から劣化したレジスト剥離液がオーバーフローする。
基板の持ち出しによる液の減量の場合は、液面レベルは
オーバーフロー用の堰の位置より若干低下する。

【００５３】次に、図６に示す実施の第６形態の装置に
ついて述べる。本実施形態は、主として、一般的にレジ
ストの溶け込み量の小さいシリコンウエハーをカセット
に配列して処理する場合などに適用される。その制御系
統の機能的関連については、図４の場合と同様である。
本発明者は、以上のように各制御機能に基づく結果を相
互補完的な関連で運用することによって、総合的にレジ
スト剥離性能の回復、連続操業、及びレジスト剥離液使
用量の削減を容易に実現することができることを実験に
より確認した。

【００５４】次に、概念的理解のために、本発明と従来
法の操業パターンの効果の比較を図１２〜図１７に示
す。従来法では、図１２に示すようにスタート時の水分
濃度が、例えば２５．０wt％で、その濃度が時間の経過
につれて下降して、例えば１０．０wt％（化学分析値）
に達したときに液交換を行なっていた。この場合、水分
濃度の経時変化は鋸歯状になり、その濃度に変化幅が生
じるので、レジスト剥離性能が一定しなかった。しか
し、本発明の装置を用いれば、図１３に示すように水分
濃度は時間が経過しても、例えば２４．０±１．０wt％
で一定であり、レジスト剥離性能が安定するとともに、
液交換作業の必要もなくなる。

【００５５】また、従来法では、図１４に示すようにス
タート時のヒドロキシルアミン濃度が、例えば７．０wt
％で、その濃度が時間の経過につれて下降して、例えば
２．０wt％（化学分析値）に達したときに液交換を行な
っていた。この場合、ヒドロキシルアミン濃度の経時変
化は鋸歯状になり、その濃度に変化幅が生じるので、レ
ジスト剥離性能が一定しなかった。しかし、本発明の装
置を用いれば、図１５に示すようにヒドロキシルアミン
濃度は時間が経過しても、例えば６．０±１．０wt％で
一定であり、レジスト剥離性能が安定するとともに、液
交換作業の必要もなくなる。

【００５６】さらに、従来法では、図１６に示すよう
に、スタート時から溶解レジスト濃度が時間の経過とと
もに増加し、この濃度がレジスト剥離性能を低下させる
領域値に達して液交換を行なっていた。この場合、図１
６に示すように、溶解レジスト濃度の経時変化は鋸歯状
になり、溶解レジスト濃度の変化幅が生じるので、レジ
スト剥離性能が一定しなかった。しかし、本発明の装置
を用いれば、図１７に示すように、溶解レジスト濃度は
ある時間の経過後は一定となり、従って、レジスト剥離
性能が安定するとともに、液交換作業の必要もなくな
る。なお、以上において、本発明は、レジスト剥離液と
してＭＥＡ、ＢＤＧ、ヒドロキシルアミン及び純水の溶
液を使用した場合に限らず、レジスト剥離液として有機
アルカリとヒドロキシルアミンと純水の溶液、有機溶剤
とヒドロキシルアミンと純水の溶液、有機アルカリと有
機溶剤とヒドロキシルアミンと純水の溶液、有機アルカ
リと有機溶剤とヒドロキシルアミンと純水と添加剤の溶
液、あるいはこれらの溶液において、純水がほとんど含
まれない溶液を使用した場合などにも適用できる。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成されている
ので、つぎのような効果を奏する。 （１） 本発明を、半導体や液晶基板のレジスト剥離工
程に適用することにより、レジストヒドロキシルアミン
系剥離液の水分濃度、ヒドロキシルアミン濃度及び溶解
レジスト濃度を、リアルタイムで連続的に監視すること
ができ、所定濃度に一定に精度よく制御することができ
る。そのため、基板のレジスト剥離性能も安定化して製
品の歩留りが大幅に向上する。また、レジストヒドロキ
シルアミン系剥離液が、通常の使用状態では引火点を有
しないという安全性を確保しながら、安定した液面レベ
ルにおいて長時間の連続操業を可能にする。 （２） 安価なレジスト剥離液を使用してその品質を一
定に制御すること及び連続操業が可能になることによ
り、液交換のダウンタイムと無駄な廃棄が無くなり、液
使用量と剥離液コストの大幅削減、稼動率の向上による
生産性の大幅な向上、無人化による労務コストの低減な
ど総合的効果も達成できる。 （３） ヒドロキシルアミン濃度が所定の値に制御され
るので、基板に付着しているシリコン酸化物やアルミ酸
化物などを確実に除去することができる。そのため、剥
離残渣及び金属酸化物残渣が発生せず、不良品がほとん
ど発生しない。 （４） 従来の有機アルカリと有機溶媒とを組み合わせ
たレジスト剥離液を用いる場合は、基板の処理温度とし
て８０℃前後を必要としたが、本発明の装置において
は、適量のヒドロキシルアミンが含まれるので、基板の
処理温度を４０℃前後に低下させることができる。その
ため、基板や半導体回路を形成する下地メタルへのダメ
ージを減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態によるレジスト剥離液
管理装置の系統図である。

【図２】本発明の実施の第２形態によるレジスト剥離液
管理装置の系統図である。

【図３】本発明の実施の第３形態によるレジスト剥離液
管理装置の系統図である。

【図４】本発明の実施の第４形態によるレジスト剥離液
管理装置の系統図である。

【図５】本発明の実施の第５形態によるレジスト剥離液
管理装置の系統図である。

【図６】本発明の実施の第６形態によるレジスト剥離液
管理装置の系統図である。

【図７】本発明に係わるレジスト剥離液の水分濃度と吸
光度との関係を示すグラフである。

【図８】本発明に係わるレジスト剥離液のヒドロキシル
アミン濃度と吸光度との関係を示すグラフである。

【図９】本発明におけるレジスト剥離液を用いた場合の
レジスト剥離処理枚数と溶解レジスト濃度との関係を示
す操業例のグラフである。

【図１０】本発明に係わるレジスト剥離処理枚数と溶解
レジスト濃度測定用の吸光度との関係を示すグラフであ
る。

【図１１】本発明に係わるレジスト剥離液の溶解レジス
ト濃度と吸光度との関係を示すグラフである。

【図１２】従来法における水分濃度と操業時間との関係
を示すグラフである。

【図１３】本発明の装置を用いた場合における水分濃度
と操業時間との関係を示すグラフである。

【図１４】従来法におけるヒドロキシルアミン濃度と操
業時間との関係を示すグラフである。

【図１５】本発明の装置を用いた場合におけるヒドロキ
シルアミン濃度と操業時間との関係を示すグラフであ
る。

【図１６】従来法における溶解レジスト濃度と操業時間
との関係を示すグラフである。

【図１７】本発明の装置を用いた場合における溶解レジ
スト濃度と操業時間との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ レジスト剥離処理槽 ３ 液面レベル計 ５ ローラーコンベア ６ 基板 ７ レジスト剥離液スプレー ８ 送液ポンプ １１ 循環ポンプ １５ 吸光光度計 １６ 吸光光度計 １７ 吸光光度計 １９ 排出ポンプ ２０ レジスト剥離原液供給缶 ２１ ヒドロキシルアミン溶液供給缶 ２２ レジスト剥離新液供給缶 ２４ 原液流量調節弁 ２５ ヒドロキシルアミン溶液流量調節弁 ２６ 新液流量調節弁 ２７ 純水流量調節弁 ２９ 液面レベル制御器 ３０ 吸光度制御器 ３１ 吸光度制御器 ３２ 吸光度制御器 ３３ カセット ３４ 基板（シリコンウエハー）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 修 東京都中央区日本橋小舟町５番１号 長 瀬産業株式会社内 (72)発明者 西嶋 佳孝 兵庫県龍野市龍野町中井236 ナガセ電 子化学株式会社 兵庫工場内 (72)発明者 宝山 隆博 兵庫県龍野市龍野町中井236 ナガセ電 子化学株式会社 兵庫工場内 (56)参考文献 特開 平７−235487（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−325404（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−96911（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−54442（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22261（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 7/42 H01L 21/306 H01L 21/027

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン
   溶液、純水及び予め調合したレジストヒドロキシルアミ
   ン系剥離新液の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に
   供給して液面調節機構により一定液面レベルに保つ液面
   調節・液補給手段と、このレジスト剥離処理槽内のレジ
   ストヒドロキシルアミン系剥離液のヒドロキシルアミン
   濃度を吸光光度計により検出してレジスト剥離原液、ヒ
   ドロキシルアミン溶液及び純水の少なくとも一つをレジ
   スト剥離処理槽に補給するヒドロキシルアミン濃度検出
   ・液補給手段とを備えたことを特徴とするレジスト剥離
   液管理装置。
2. 【請求項２】 レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロ
   キシルアミン系剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計
   により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン
   溶液、純水及び予め調合したレジストヒドロキシルアミ
   ン系剥離新液の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に
   補給するレジスト濃度検出・液補給手段と、レジスト剥
   離処理槽内のレジストヒドロキシルアミン系剥離液のヒ
   ドロキシルアミン濃度を吸光光度計により検出してレジ
   スト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少な
   くとも一つをレジスト剥離処理槽に補給するヒドロキシ
   ルアミン濃度検出・液補給手段とを備えたことを特徴と
   するレジスト剥離液管理装置。
3. 【請求項３】 レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロ
   キシルアミン系剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計
   により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン
   溶液、純水及び予め調合したレジストヒドロキシルアミ
   ン系剥離新液の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に
   補給するレジスト濃度検出・液補給手段と、レジスト剥
   離処理槽内のレジストヒドロキシルアミン系剥離液の水
   分濃度を吸光光度計により検出してレジスト剥離原液、
   ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少なくとも一つをレ
   ジスト剥離処理槽に補給する水分濃度検出・液補給手段
   とを備えたことを特徴とするレジスト剥離液管理装置。
4. 【請求項４】 レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロ
   キシルアミン系剥離液のヒドロキシルアミン濃度を吸光
   光度計により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシル
   アミン溶液及び純水の少なくとも一つをレジスト剥離処
   理槽に補給するヒドロキシルアミン濃度検出・液補給手
   段と、レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロキシルア
   ミン系剥離液の水分濃度を吸光光度計により検出してレ
   ジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少
   なくとも一つをレジスト剥離処理槽に補給する水分濃度
   検出・液補給手段とを備えたことを特徴とするレジスト
   剥離液管理装置。
5. 【請求項５】 レジスト剥離処理槽内のレジストヒドロ
   キシルアミン系剥離液の溶解レジスト濃度を吸光光度計
   により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキシルアミン
   溶液、純水及び予め調合したレジストヒドロキシルアミ
   ン系剥離新液の少なくとも一つをレジスト剥離処理槽に
   補給するレジスト濃度検出・液補給手段と、レジスト剥
   離処理槽内のレジストヒドロキシルアミン系剥離液のヒ
   ドロキシルアミン濃度を吸光光度計により検出してレジ
   スト剥離原液、ヒドロキシルアミン溶液及び純水の少な
   くとも一つをレジスト剥離処理槽に補給するヒドロキシ
   ルアミン濃度検出・液補給手段と、レジスト剥離処理槽
   内のレジストヒドロキシルアミン系剥離液の水分濃度を
   吸光光度計により検出してレジスト剥離原液、ヒドロキ
   シルアミン溶液及び純水の少なくとも一つをレジスト剥
   離処理槽に補給する水分濃度検出・液補給手段とを備え
   たことを特徴とするレジスト剥離液管理装置。