JPH08262739A - 現像液調合装置及び現像液の調合方法 - Google Patents

現像液調合装置及び現像液の調合方法

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JPH08262739A
JPH08262739A JP6602795A JP6602795A JPH08262739A JP H08262739 A JPH08262739 A JP H08262739A JP 6602795 A JP6602795 A JP 6602795A JP 6602795 A JP6602795 A JP 6602795A JP H08262739 A JPH08262739 A JP H08262739A
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developing
mixing tank
pure water
tank
solution
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JP6602795A
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Tsutomu Nagase
勉 長瀬
Norikazu Nakagawa
則一 中川
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 現像原液と純水を混合することにより所定濃
度の現像成分を含有する現像液を得る現像液調合装置で
あって、現像原液及び純水を受け入れて混合する手段を
具備した混合槽(1)と、混合槽内の液量を検出するた
めの混合槽用ロードセル(2)と、混合槽内の液の密度
を自動的に測定するための自動液体密度計(3)と、自
動液体密度計からの出力信号と混合槽用ロードセルから
の出力信号に基づいて混合槽内の現像液中の現像成分濃
度を所定濃度に調節する現像成分濃度調節手段(4)
と、所定濃度の現像成分を含有する混合槽内の現像液を
受け入れて貯留する貯槽(5)を備えた現像液調合装
置。 【効果】 現像液の濃度を所定の値に厳密に調合して維
持管理することができ、かつ迅速で省力的な実施が可能
である現像液調合装置及び現像液調合方法を提供するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現像液調合装置及び現
像液の調合方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】LCD(液晶ディスプレイ)やLSI
(大規模集積回路)の製造において要求される微細なパ
ターンを形成するために、いわゆるリソグラフィーが用
いられる。リソグラフィーに用いられるホトレジストに
は、ポジ型及びネガ型があるが、特にポジ型が寸法精度
及び解像度が優れることから、多用されている。ポジ型
レジストの現像液としては、無機又は有機のアルカリ水
溶液が用いられるが、アルカリ金属による汚染を防ぐた
め、有機アルカリ水溶液、特に水酸化テトラメチルアン
モニウム水溶液が好適に用いられ、その使用時の濃度は
約2.4重量%という希薄なものである。ところが、原
液として製造される水酸化テトラメチルアンモニウム水
溶液の濃度は、通常5〜40重量%程度であり、したが
って使用にあたっては、該原液を純水により希釈する必
要がある。ところで、微細なパターンを正確に得るため
には、露光されたレジストを精度良く現像することが重
要であり、そのためには用いられる現像液の組成につい
て、所定の濃度に厳密に管理する必要がある。
【0003】従来、現像液は現像液メーカーで濃度や組
成を正確に管理して調合し、ユーザーであるLSIメー
カーやLCDメーカーに供給されていた。現像液の主要
成分であるアルカリ濃度は前記のとおり約2.4重量%
程度であるが、原液は5〜40重量%程度の水溶液で得
られることを考慮すると、現像液メーカーからユーザー
に対して希釈後の現像液を供給する場合は、現像液メー
カーからユーザーへの輸送のための容器費や輸送費が割
高になるという問題点を有していた。この問題を解消す
るためには、現像液メーカーからユーザーへは原液を供
給し、ユーザー側で原液を希釈して用いればよいことに
なる。しかしながら、希釈後の現像液の濃度は、前記の
とおり、所定の濃度に厳密に調合して維持管理する必要
があり、かつ工業的実施の観点からは、迅速で省力的な
実施が可能であることも要求される。かかる状況におい
て、現像液の濃度を所定の値に厳密に調合して維持管理
することができ、かつ迅速で省力的な実施が可能である
現像液調合装置及び現像液調合方法は実現されていなか
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、現像液の濃度を所定の
値に厳密に調合して維持管理することができ、かつ迅速
で省力的な実施が可能である現像液調合装置及び現像液
調合方法を提供する点に存する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明に到達した。
【0006】すなわち、本発明のうち、一の発明は、現
像原液と純水を混合することにより所定濃度の現像成分
を含有する現像液を得る現像液調合装置であって、現像
原液及び純水を受け入れて混合する手段を具備した混合
槽(1)と、混合槽内の液量を検出するための混合槽用
ロードセル(2)と、混合槽内の液の密度を自動的に測
定するための自動液体密度計(3)と、自動液体密度計
からの出力信号と混合槽用ロードセルからの出力信号に
基づいて混合槽内の現像液中の現像成分濃度を所定濃度
に調節する現像成分濃度調節手段(4)と、所定濃度の
現像成分を含有する混合槽内の現像液を受け入れて貯留
する貯槽(5)を備えた現像液調合装置に係るものであ
る。
【0007】また、本発明のうち、他の発明は、現像原
液と純水を混合することにより所定濃度の現像成分を含
有する現像液を得る現像液の調合方法において、上記の
装置を用い、現像原液及び純水を混合槽(1)に受け入
れて混合し、該混合槽内の液の密度を自動液体密度計
(3)により測定し、現像成分濃度調節手段(4)によ
り所定濃度の現像成分を含有する現像液を混合槽に得、
該現像液を貯槽(5)へ供給して貯留する現像液の調合
方法に係るものである。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に用いられる現像液は、特に制限は
ないが、具体例としては無機又は有機のアルカリ水溶液
をあげることができる。近年のLSIの微細化を実現し
得るという観点からは、金属類の含有量の非常に少ない
有機アルカリ水溶液が好適であり、なかでも水酸化テト
ラメチルアンモニウム水溶液が特に好ましい。なお、現
像原液は、通常5〜40重量%の現像成分を含有する水
溶液として得られる。そして、本発明により、かかる現
像原液を純水で希釈することにより、約2.4重量%程
度の所定の濃度に厳密に調整された現像液が得られるの
である。
【0010】本発明において用いられる純水としては、
金属イオンの含有量が数ppb以下のものが好ましく、
金属イオンの含有量が0.1ppb以下のいわゆる超純
水が更に好ましい。
【0011】本発明においては、現像原液及び純水を受
け入れて混合する手段を具備した混合槽(1)が用いら
れる。具体例としては、現像原液受入れ口、純水受入れ
口及び攪拌装置を有する混合槽をあげることができる。
攪拌方法としては、混合槽の内部に設置された攪拌機を
用いる方法、混合槽内の液の一部をポンプにより抜き出
して再度混合槽に循環する方法、該循環方法の循環ライ
ンにラインミキサーを設置する方法などをあげることが
できる。更に、現像原液及び純水を混合槽に受け入れる
前に、ラインミキサーなどの混合装置で混合し、その後
該混合物を混合槽に受け入れてもよく、この方法は混合
槽内の液の濃度がより迅速に均一になるという観点か
ら、好ましい方法である。
【0012】本発明においては、混合槽内の液量を検出
するための混合槽用ロードセル(2)が用いられる。該
ロードセルはその測定値を出力信号として発信できる機
能を有するものが必要である。
【0013】本発明においては、混合槽内の液の密度を
自動的に測定するため、自動液体密度計(3)が用いら
れる。自動液体密度計としては、特に限定することなく
用いられ、要するに測定対象である現像成分の密度を正
確に測定でき、かつその測定値を出力信号として発信で
きる機能を備えているものであればよく、市販のものの
うちから選んで使用することができるが、たとえば振動
式自動液体密度計が好適に使用される。なお、混合槽内
の現像液は、混合槽又は混合槽の回りに設置された循環
ラインから所望量抜き出し、自動液体密度計へ供給する
のがよい。
【0014】本発明においては、自動液体密度計からの
出力信号と混合槽用ロードセルからの出力信号に基づい
て混合槽内の現像液中の現像成分濃度を所定濃度に調節
する現像成分濃度調節手段(4)が用いられる。なお、
該手段の好適な具体例については後記する。
【0015】本発明においては、所定濃度の現像成分を
含有する混合槽内の現像液を受け入れて貯留する貯槽
(5)が用いられる。該貯槽については、特に制限はな
い。
【0016】なお、本発明の装置の接液部分は、不純物
である金属の混入を防ぐため、テフロンなどのフッ素樹
脂やポリオレフィン系の樹脂などの樹脂材料又は該樹脂
でコーティングされた材料を用いることが好ましい。
【0017】本発明のうち現像液の調合方法に係る発明
は、現像原液と純水を混合することにより所定濃度の現
像成分を含有する現像液を得る現像液の調合方法におい
て、請求項1記載の装置を用い、現像原液及び純水を混
合槽(1)に受け入れて混合し、該混合槽内の液の密度
を自動液体密度計(3)により測定し、現像成分濃度調
節手段(4)により所定濃度の現像成分を含有する現像
液を混合槽に得、該現像液を貯槽(5)へ供給して貯留
する現像液の調合方法である。
【0018】次に、本発明の好適な具体例について説明
する。
【0019】本発明の好適な具体例のひとつとして、現
像成分濃度調節手段(4)が、自動液体密度計からの出
力信号と混合槽用ロードセルからの出力信号に基づいて
求められる混合槽へ追加して供給すべき所定量の現像原
液を計量貯留するためのロードセル付現像原液計量貯槽
(6)及び上記信号に基づいて求められる混合槽へ追加
して供給すべき所定量の純水を計量貯留するためのロー
ドセル付純水計量貯槽(7)からなるもの(図1)をあ
げることができる。
【0020】具体的な使用法は次のとおりである。ま
ず、純水を混合槽へ投入し、その量を混合槽に設置され
たロードセルにて計量する。次に、現像原液を混合槽へ
投入し、その量を混合槽に設置されたロードセルにて計
量する。次に、混合槽に設置されたポンプを運転するこ
とにより混合槽内の液を十分に混合する。次に、混合槽
に設置された自動液体密度計により混合槽内の液体の密
度を測定し、予め求めておいた現像液の密度と現像液中
の現像成分の濃度の関係を用い、追加して混合槽へ供給
すべき純水又は現像原液の量を自動演算機構により求め
る。次に、該追加して供給すべき純水又は現像原液をロ
ードセル付純水計量貯槽又はロードセル付現像原液計量
貯槽へ供給する。この際、各計量貯槽に設置されたロー
ドセルにより、純水又は現像原液の量を正確に測定して
貯留する。なお、この目的のため、各計量貯槽に設置さ
れたロードセルは混合槽に設置されたロードセルよりも
小容量でかつ高精度のものを用いる。次に、上記貯留さ
れた純水又は現像原液を混合槽へ移送する。次に、混合
槽に設置されたポンプを運転することにより混合槽内の
液を十分に混合する。次に、混合槽に設置された自動液
体密度計により混合槽内の液体の密度を測定し所定の現
像成分濃度の現像液が得られていることを確認する。
【0021】なお、上記の方法は、極めて高精度下にお
いて所定の現像成分濃度を含有する現像液を得ることが
できるという観点から、特に優れた方法である。
【0022】更に、本発明の好適な他の具体例として、
現像成分濃度調節手段(4)が、現像原液の混合槽への
供給配管上に設けられた現像原液自動流量調節装置
(8)及び純水の混合槽への供給配管上に設けられた純
水自動流量調節装置(9)からなるもの(図2)をあげ
ることができる。そして、この装置を用いる方法として
は、現像原液及び純水を混合槽に受け入れて混合し、該
混合槽内の液の密度を自動液体密度計により測定し、自
動液体密度計からの出力信号及びロードセルからの出力
信号を現像原液自動流量調節装置(8)及び/又は純水
自動流量調節装置(9)に入力させて現像原液及び/又
は純水の混合槽への供給流量を調節することにより所定
濃度の現像成分を含有する現像液を混合槽に得、該現像
液を貯槽へ供給して貯留する方法をあげることができ
る。
【0023】自動流量調節手段としては、特に制限はな
く、要するに自動液体密度計及びロードセルからの出力
信号として得られる混合槽中の現像液の重量と、現像液
中の現像成分濃度と目的とする現像成分所定濃度との偏
差に応じて現像原液及び/又は純水の混合槽への供給液
量を調節する機能を有するものであればよい。かかる機
能を有するシステムは、通常の設計方法に従い、市販の
ユニットを適当に組み合わせて作成することができる。
なお、現像原液及び純水の混合槽への供給ラインに、各
流量を検出し、該流量を出力できる機能を有する流量検
出装置を設け、上記の重量、偏差及び該流量の値に基づ
いて、現像原液及び/又は純水の混合槽への供給流量を
調節することにより、極めて精密で迅速な自動調合が可
能となる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例1 図1の装置を用いた。なお、混合槽の容量は1m3
し、混合槽及び貯槽の内部、攪拌機の接液部、ポンプの
接液部は全てテフロン製とし、循環ラインや供給ライン
等配管は全てテフロン製とした。
【0025】まず、純水(約0.8m3 )を混合槽へ投
入した。次に、現像原液(水酸化テトラメチルアンモニ
ウムの約15重量%水溶液)(約0.8m3 )を混合槽
へ投入した。次に、混合槽に設置されたポンプを運転す
ることにより混合槽内の液を十分に混合した。この時点
において、混合槽内の液体の重量を混合槽用ロードセル
にて正確に測定した(810kg)。次に、混合槽に設
置された自動液体密度計により混合槽内の液体の密度を
測定し、予め求めておいた現像液の密度と現像液中の現
像成分の濃度の関係を用い、該現像成分の濃度として
2.410重量%を得た。更に、上記混合槽用ロードセ
ルの値と混合槽内液体の現像成分の濃度から、追加して
混合槽へ供給すべき純水の量を自動演算機構により求め
た。次に、該追加して供給すべき純水又は現像原液をロ
ードセル付純水計量貯槽又はロードセル付現像原液計量
貯槽へ供給した。この際、計量貯槽に設置されたロード
セルにより、純水の量を正確に測定して貯留した。次
に、上記貯留された純水を混合槽へ移送した。次に、混
合槽に設置されたポンプを運転することにより混合槽内
の液を十分に混合した。次に、混合槽に設置された自動
液体密度計により混合槽内の液体の密度を測定し、混合
槽内の現像液の現像成分濃度は2.382重量%である
ことを確認した。なお、目標濃度は0.380重量%で
あり、調合誤差は僅か0.08%であった。かつ、最初
の液供給から所定濃度の現像液約0.8m 3 が調合され
るまでに要した時間は2.0時間であり、この間の操作
は全て自動化されており、省力化の点においても極めて
優れた方法であることが確認された。
【0026】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、現
像液の濃度を所定の値に厳密に調合して維持管理するこ
とができ、かつ迅速で省力的な実施が可能である現像液
調合装置及び現像液調合方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体例を示す系統図である。
【図2】本発明の具体例を示す系統図である。
【符号の説明】
1 混合槽 2 混合槽用ロードセル 3 自動液体密度計 5 貯槽 6 ロードセル付現像原液計量貯槽 7 ロードセル付純水計量貯槽 8 現像原液自動流量調節装置 9 純水自動流量調節装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像原液と純水を混合することにより所
    定濃度の現像成分を含有する現像液を得る現像液調合装
    置であって、現像原液及び純水を受け入れて混合する手
    段を具備した混合槽(1)と、混合槽内の液量を検出す
    るための混合槽用ロードセル(2)と、混合槽内の液の
    密度を自動的に測定するための自動液体密度計(3)
    と、自動液体密度計からの出力信号と混合槽用ロードセ
    ルからの出力信号に基づいて混合槽内の現像液中の現像
    成分濃度を所定濃度に調節する現像成分濃度調節手段
    (4)と、所定濃度の現像成分を含有する混合槽内の現
    像液を受け入れて貯留する貯槽(5)を備えた現像液調
    合装置。
  2. 【請求項2】 現像原液が水酸化テトラメチルアンモニ
    ウムの水溶液である請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 現像成分濃度調節手段(4)が、自動液
    体密度計からの出力信号と混合槽用ロードセルからの出
    力信号に基づいて求められる混合槽へ追加して供給すべ
    き所定量の現像原液を計量貯留するためのロードセル付
    現像原液計量貯槽(6)及び上記信号に基づいて求めら
    れる混合槽へ追加して供給すべき所定量の純水を計量貯
    留するためのロードセル付純水計量貯槽(7)からなる
    請求項1記載の装置。
  4. 【請求項4】 現像成分濃度調節手段(4)が、現像原
    液の混合槽への供給配管上に設けられた現像原液自動流
    量調節装置(8)及び純水の混合槽への供給配管上に設
    けられた純水自動流量調節装置(9)からなる請求項1
    記載の装置。
  5. 【請求項5】 現像原液と純水を混合することにより所
    定濃度の現像成分を含有する現像液を得る現像液の調合
    方法において、請求項1記載の装置を用い、現像原液及
    び純水を混合槽(1)に受け入れて混合し、該混合槽内
    の液の密度を自動液体密度計(3)により測定し、現像
    成分濃度調節手段(4)により所定濃度の現像成分を含
    有する現像液を混合槽に得、該現像液を貯槽(5)へ供
    給して貯留する現像液の調合方法。
  6. 【請求項6】 現像原液が水酸化テトラメチルアンモニ
    ウムの水溶液である請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 現像原液と純水を混合することにより所
    定濃度の現像成分を含有する現像液を得る現像液の調合
    方法において、請求項3記載の装置を用い、現像原液及
    び純水を混合槽に受け入れて混合し、該混合槽内の液の
    密度を自動液体密度計により測定し、自動液体密度計か
    らの出力信号及びロードセルからの出力信号に基づいて
    混合槽に追加して供給すべき現像原液又は純水の量を求
    め、該求められた所定量の現像原液又は純水をロードセ
    ル付現像原液計量貯槽(6)又はロードセル付純水計量
    貯槽(7)に計量貯留し、該貯留された所定量の現像原
    液又は水を混合槽へ供給することにより所定濃度の現像
    成分を含有する現像液を混合槽に得、該現像液を貯槽へ
    供給して貯留する請求項5記載の現像液の調合方法。
  8. 【請求項8】 現像原液と純水を混合することにより所
    定濃度の現像成分を含有する現像液を得る現像液の調合
    方法において、請求項4記載の装置を用い、現像原液及
    び純水を混合槽に受け入れて混合し、該混合槽内の液の
    密度を自動液体密度計により測定し、自動液体密度計か
    らの出力信号及びロードセルからの出力信号を現像原液
    自動流量調節装置(8)及び/又は純水自動流量調節装
    置(9)に入力させて現像原液及び/又は純水の混合槽
    への供給流量を調節することにより所定濃度の現像成分
    を含有する現像液を混合槽に得、該現像液を貯槽へ供給
    して貯留する請求項5記載の現像液の調合方法。
JP6602795A 1995-03-24 1995-03-24 現像液調合装置及び現像液の調合方法 Pending JPH08262739A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11197484A (ja) * 1998-01-08 1999-07-27 Nippon Aqua Kk 薬液調製装置および薬液調製方法
JP2002329657A (ja) * 2001-05-01 2002-11-15 Tokyo Electron Ltd 処理液の濃度を変更する方法及び処理液供給装置
KR100704195B1 (ko) * 2005-09-26 2007-04-06 주식회사 케이씨텍 케미컬 공급장치 및 그 제어방법
JP2018120896A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 株式会社平間理化研究所 現像液の二酸化炭素濃度表示装置、及び現像液管理装置

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