JPH03269348A - 自動液管理装置 - 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」 この発明は、有効成分濃度の測定結果を利用して処理液
が劣化したか否かを判定する自動液管理装置に関するも
のである。

「従来の技術」 従来より、例えば半導体の製造工程等で用いられる洗浄
液（処理液）は自動、手動を問わず様々な方性で分析、
管理されていた。

具体的には、半導体用シリコンウェハの製造工程で使用
されるレジスト剥離液（処理液）を分析するに際しては
、レジスト剥離液の単位時間あたりの吸光度変化を測定
することて、レジスト剥離液の劣化程度を測定していた
（例えば、特開昭６３−１８９４９６に示される技術で
は、レジスト剥離液の流れを作り、この流れの中に該レ
ジスト剥離液により分解される有機剤を投入し、更に、
この有機剤を投入した位置から下流側の位置において吸
光度変化を測定することにより、該レジスト剥離液の劣
化状態を判定するようにしている）。

なお、レジスト剥離液は、半導体用／リコンウエハ（被
処理物）の上面に積層されたレジスト（ノボラック樹脂
等）により着色され、また、前記レジスト剥離液の有効
成分である硫酸、過酸化水素により、前記レジストが分
解されることで脱色されるものである。これによって、
レジスト剥離液の吸光度及び吸光度変化を観察した場合
に、レジストが該剥離ｌ夜中に存在しているか否か、ま
た、該レジストが硫酸、過酸化水素により有効に分解さ
れているか否かが判定されるものである。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記のようなレジスト剥離液の劣化判定法で
は、レジスト剥離液の時間あたりの吸光度変化が小さい
場合に、該レジスト剥離液に有効成分が十分に存在し、
該レジスト剥離液か活性な状態であるとの検出がなされ
るものであるが、逆に、該レジスト剥離液内の有効成分
が不足している場合にも該レジスト剥離液の時間あたり
の吸光度変化は小さくなる。

つまり、有効成分か不足するとレジスト剥離液にレジス
トを分解する能力かなくなり、該レジスト剥離液の色が
透明にならず、これによって該レジスト剥離液か劣化し
ているにも拘わらず、吸光度の変化量か小さいばかりに
劣化していない（つまり活性である）との判定が下され
、そのまま該レジスト剥離液による誤った劣化検知が続
行されるという問題か起こる場合かある。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって
、レジスト剥離液が劣化したか否を該レジスト剥離液の
有効成分を直接測定することにより判定させるようにし
、更に、この判定結果に基づき、レジスト剥離液の吸光
度の変化量を測定させるようにして高い精度の劣化判定
を行わせるとともに、有効成分の濃度に基づきレジスト
剥離液が劣化しているとの判定がされた場合に、該レジ
スＩ・剥離液の吸光度自体を判定せず、該吸光度に基づ
く誤った判定がなされることを未然に防止した自動液劣
化装置の提供を目的とする。

「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するために、本発明では、処理槽から
処理液を取り込むサンプリング手段と、該サンプリング
手段によりサンプリングされた処理を夜の吸光度を検出
する吸光度検出手段と、該サンプリング手段によりサン
プリングされた処理液に対して試薬を滴下する滴定手段
と、該滴定手段からの試薬の滴下量に基づき前記処理液
の濃度を算出するとともに、前記吸光度検出手段より検
出された吸光度に基づき単位時間毎の吸光度変化を算出
し、これら算出結果に基づき、処理液の劣化状態を判定
する制御手段とを具備し、更に、前記制御手段に、前記
濃度が予め設定した基準となる濃度を越えない場合に、
前記吸光度に基つく劣化判定の処理を省略し、前記濃度
が予め設定した基準となる濃度を越えた場合に、吸光度
測定手段からの吸光度を示す検出データを基にして処理
液の劣化判定を行う劣化判定機能を設けるようにしてい
る。

「作用」 この発明によれば、濃度が予め設定した基準となる濃度
を越えたく活性な状態の）場合に、吸光度測定手段から
出力された処理液の吸光度を示す検出データを基にして
処理液の劣化判定を行い、また、濃度値が予め設定した
基準となる濃度を越えない（劣化な状態の）場合に、前
記吸光度に基づく劣化判定の処理を行わせない機能が設
けられているので、従来のように、該レジスト剥離液力
劣化しているにも拘わらず、吸光度の変化量が小さいば
かりに処理液が活性であるとの誤った判定が下されるこ
とが防止される。

「実施例」 この発明の一実施例を第１図（Ａ）、第１図（Ｂ）〜第
２図を参照して説明する。

まず、第■図（Ａ）により自動液管理装置全体の概略構
成を説明すると、図において符号ｌて示すものは、図示
しない処理槽から処理液としてのレジスト剥離液か供給
される処理液供給経路である。

なお、前記処理液には、半導体用シリコンウェハ上のレ
ジスト（ノホラソク樹脂等）を剥離して溶解する硫酸、
過酸化水素等の有効成分が含有されている。

前記処理液供給経路１の途中には処理液の流通方向Ｘに
沿って、処理液を冷却する冷却器２、未溶解物等の不純
物を除去するフィルタ３、フォトセル４、六方電磁弁５
か順次設けられている。

前記フォトセル４は、前記経路１によって送られてきた
レジスト剥離液をセル（図示略）内に導き、該レジスト
剥離液に一定波長の光線を照射することにより、当該レ
ジスト剥離波の吸光度を測定するものである。

なお、前記フォトセル４において検出された吸光度は、
検出データ（イ）として後述するデータ処理装置Ｍの制
御手段■００に出力されている。

また、前記六方電磁弁５は、（−）通常は実線で示すよ
うに配置されており、前記処理液をループ１０及び経路
６・７を通じて処理槽（図示略）に、経路６・８を通じ
てドレンタンク９にそれぞれ案内する、に）処理液中の
硫酸、過酸化水素濃度を測定する際に、点線て示す位置
に切り換え、前記実線の位置に配置されている間にルー
プ１０に一時貯留された処理液を、純水供給系１．１　
（後述する）を通じて送られた純水により押し出し、反
応セル（後述する）に案内する。

なお、前記ループ１０は、その内部に貯留される処理液
の量か予め設定されている、つまり定量のために用いる
ものである。

また、前記経路６〜８の分岐部に設けられたものは、特
に汚れた処理液をトレンタンク９に案内するための三方
電磁弁１２、前記経路６の途中に設けられたものはポン
プ１３、前記経路８の途中に設けられたものは、処理液
のＰＨを測定するＰＨ電極１４である。

また、前記純水供給系１１は、純水の供給経路１５に沿
って設けられた三方電磁弁１６、中間トラップ１７、ポ
ンプ■８と、分岐した経路１９に設けられて、該純水の
供給圧力を一定値以下に保持するリリーフ弁２０とによ
り構成されるものである。なお、このリリーフ弁２０に
より排出された純水は、前記ドレンタンク９に案内され
る。

一方、前記ループ１０に一時貯留された後、純水により
押し出された処理液は、経路２１〜２３と該経路２１〜
２３の分岐部に設けられた三方電磁弁２４とにより、反
応セル２５・２６に選択的に案内される。

また、前記反応セル２５・２６には、前記経路２２・２
３により供給された処理液に対して、試薬を供給する試
薬供給系２７〜２９と、前記反応セル２５・２６内の溶
液の酸化還元電位を測定する酸化還元電極３０・３１と
が設けられている。

前記試薬供給系２７〜２９は、フラスコ２７Ａ〜２９Ａ
に貯留された試薬を、滴定ポンプ２７Ｂ〜２９Ｂにより
経路２７Ｃ〜２９Ｃを経由させて、前記反応セル２５・
２６に少量ずつ供給するものであり、前記酸化還元電極
３０・３１は、試薬を滴下した場合における処理液の酸
化還元電位を検出するものであって、この酸化還元電位
の変化から処理液の硫酸、過酸化水素濃度が算出できる
ようになっている。

つまり、酸化還元電位が飛躍した点を反応の終点として
、この反応の終点における試薬の滴下量（このときの滴
下量を示すデータは、検出データ（ロ）として滴定ポン
プ２７Ｂ〜２９Ｂから後述するデータ処理装置Ｍの制御
手段１００に出力されている）から、前記処理ｌ夜の有
効成分である硫酸、過酸化水素の濃度がそれぞれ算出さ
れるようになっている。なお、制御手段１００による検
出データ（イ）・（ロ）の処理内容については第２図の
フローチャートを参照して後で述べる。

また、前記フラスコ２７Ａ〜２９Ａに貯留される試薬と
しては、水酸化ナトリウム等のアルカリ標準液、過マン
ガン酸カリウム溶岐等の酸化還元反応を起こす標準液、
硫酸等の酸性標準液等が適当である。

一方、反応セル２５・２６の下部には、副定か終了する
毎に該反応セル２５・２６内の処理液を排出するための
経路３２〜３４が設けられ、これら経路３２〜３４の途
中に（Ｊ、フィルタ３５・３６、反応セル２５・２６か
らの溶液の排出動作を行うための三方電磁弁３７・３８
、排液ポンプ３つが順次設けられている。そして、前記
経路３２〜３４を通じて排出された溶液は、前述したド
レンタンク９内に送られるようになっている。

なお、第１図（Ａ）に示す系統図において、−点鎖線で
示す範囲のものは滴定手段１０３である。

次に、第１図（Ｂ）に示すデータ処理装置Ｍについて説
明すると、このデータ処理装置Ｍは、制御手段１００、
人力手段１０１、出力手段である表示パネル１０２によ
って構成されるものである。

前記制御手段１００は、第２図に示すフローチャートに
示すように、滴定手段１０３から取り込んだ当量点を示
す滴下量を示す検出データ（ロ）に基づき、有効成分濃
度の観点から処理液の劣化検知を行い、その結果、活性
であるとの判定がなされた場合に、フォトセル４から取
り込んだ吸光度を示す検出データ（イ）を基にして、吸
光度変化の観点から処理液の劣化判定を行わせるもので
ある（これら処理は、制御手段１００が有する劣化判定
機能による）。

また、前記制御手段１００の図示しない記憶部には、基
準となる有効成分濃度（ａｏ）が設定されるようになっ
ており、この有効成分濃度（ａｏ）を、滴下量を示す検
出データ（ロ）に基づき算出された処理液の有効成分濃
度（ａ）が越えたか否かにより、吸光度に基づく処理液
の劣化判定を行うものである。

次に、第２図のフローチャートを参照して、前記制御手
段１００の制御内容について説明する。

なお、以下の説明において示すステップＮは、第２図の
ｒｓＰｎＪに対応する。

〈ステップ１〉 開始 〈ステップ２〉 基準となる有効成分濃度（ａｏ）を設定する。

〈ステップ３〉 吸光度を示す検出データ（イ）を一定時間毎に取り込み
、時間に対する吸光度の変化量を測定する（この測定結
果はステップ６において使用する）。

〈ステップ４〉 １ 検出データ（ロ）に基づき、サンプリングされた一定量
の処理液に対して滴下された試薬の滴下量（この滴下量
は、酸化還元電位が飛躍した点である反応の終点を示す
ものである）から、処理液の有効成分濃度（ａ）を算出
する。

〈ステップ５〉 前記ステップ２で設定した基準となる処理液の有効成分
濃度（ａｏ）と、前記ステップ４で算出した処理液の有
効成分濃度（ａ）とを比較し、前記有効成分濃度（ａ）
が基準となる有効成分濃度（ａ　ｏ）より大きい場合に
ステップ６に進み、小さい場合にステップ７に進む。

つまり、処理液の有効成分が十分にあり活性であると判
定された場合にステップ６に進み、処理液の有効成分が
不足し劣化していると判定された場合にステップ７に進
む。

このことを第３図（Ａ）を参照して説明すると、処理液
の有効成分濃度（ａ）が基準となる有効成分濃度（ａｏ
）より大きい「Ａ」の領域では吸光度変化に基づく劣化
判定を行うようにし、また、処理２ 肢の有効成分濃度（ａ）が基準となる有効成分濃度（ａ
ｏ）より小さい「Ｂ」の領域では吸光度変化に基つく劣
化判定を省略させるようにしている。

〈ステップ６〉 前記ステップ３で測定した単位時間当たりの吸光度の変
化に基づき、処理液が劣化してきている（吸光度の変化
か大きい）か、処理液が十分に活性な状態である（吸光
度の変化が小さい）かを判定する（第３図（Ｂ）を参照
のこと）。

くステップ７〉 前記ステップ６で得られた判定結果を出力手段である表
示パネル１０２に出力する。

また、前記ステップ５において、処理液の有効成分が不
足しているとの判定がなされた場合にはステップ６を経
由しないので、特に、吸光度に基づく処理液の劣化判定
は行わず、ステップ３で得た時間に対する吸光度の変化
量を示すデータのみを表示パネル１０２に出力する。

〈ステップ８〉 終了 以上詳細に説明したように、本実施例に示す自動ｌ夜管
理装置によれば、有効成分濃度（ａ、）が予め設定した
基準となる有効成分濃度（ａｏ）を越えている場合に、
処理液が活性な状態であると判定しくステップ５のＹＥ
Ｓ）、更に、吸光度を示す検出データ（イ）を基にして
処理液の劣化判定を行い、また、有効成分濃度（ａｏ）
が予め設定した基準となる有効成分濃度（ａ、）を越え
ない場合に、処理液が劣化な状態であると判定して（ス
テップ５のＮＯ）、前記吸光度に基づく劣化判定の処理
を行わせない劣化判定機能が設けられているので、従来
のように、該処理液が劣化しているにも拘わらず、吸光
度の時間に対する変化量が小さいばかりに該処理液が活
性であるとの誤った判定が下されることが防止され、一
方、吸光度の変化量の検出のみにより劣化状態を判定さ
せるようにした従来の判定法と比較して、該処理液の劣
化判定を正確に行うことができ、信頼性の高い検出を行
うことができる効果が得られる。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、本発明によれば、従来のよ
うに、処理液が劣化しているにも拘わらず、吸光度の変
化量が小さいばかりに該処理液が活性であるとの誤った
判定が下されることが防止され、一方、吸光度の変化量
の検出のみにより劣化状態を判定させるようにした従来
の判定法と比較して、該処理液の劣化判定を正確に行う
ことができ、信頼性の高い検出を行うことができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜第３図（Ｂ）は本発明の一実施例を示す
ものであって、第１図（Ａ）は自動液管理装置の全体概
略構成図、第１図（Ｂ）は自動液管理装置の制御装置を
示す図、第２図は制御装置の制御内容を示すフローチャ
ート、第３図（Ａ）は有効成分濃度の変化を示すグラフ
、第３図（Ｂ）は吸光度の変化を示すグラフである。 サンプリング手段・・・〔処理液供給経路ｌ、六方電磁
弁５、経路６、ルー ５ プ■０、ポンプ１３〕、 ４　・フォトセル（吸光度測定手段）、１００・・・制
御手段、１０３・・・滴定手段。 ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　処理槽から処理液を取り込むサンプリング手段と、該
   サンプリング手段によりサンプリングされた処理液の吸
   光度を検出する吸光度検出手段と、該サンプリング手段
   によりサンプリングされた処理液に対して試薬を滴下す
   る滴定手段と、 該滴定手段からの試薬の滴下量に基づき前記処理液の濃
   度を算出するとともに、前記吸光度検出手段より検出さ
   れた吸光度に基づき単位時間毎の吸光度変化を算出し、
   これら算出結果に基づき、処理液の劣化状態を判定する
   制御手段とを具備してなり、 前記制御手段には、前記濃度が予め設定した基準となる
   濃度を越えない場合に、前記吸光度に基づく劣化判定の
   処理を省略し、前記濃度が予め設定した基準となる濃度
   を越えた場合に、吸光度測定手段からの吸光度を示す検
   出データを基にして処理液の劣化判定を行う劣化判定機
   能が設けられていることを特徴とする自動液管理装置。