專利名稱：基于近紅外分光計(jì)控制光致抗蝕劑剝離過程的方法和再生光致抗蝕劑剝離劑成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于近紅外(NIR)分光計(jì)控制光致抗蝕劑剝離過程的方法和再生光致抗蝕劑剝離劑成分的方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及自動(dòng)實(shí)時(shí)分析制造半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器的光刻過程使用的剝離劑成分，從而精確、有效控制剝離過程并再生剝離劑同時(shí)降低其所需時(shí)間周期的、基于NIR分光計(jì)的光致抗蝕劑剝離過程控制方法和光致抗蝕劑剝離劑成分再生方法。
在剝離光致抗蝕劑層之后，回收剝離劑，并在下一個(gè)剝離過程重新使用剝離劑。由于重復(fù)使用光致抗蝕劑剝離劑，所以會(huì)將外來(lái)的材料持續(xù)引入剝離劑內(nèi)，并且剝離劑的初始成分會(huì)持續(xù)發(fā)生變化。在初始成分的變化程度超過臨界值時(shí)，如果不對(duì)該成分進(jìn)行調(diào)配，該剝離劑就不能用于剝離用途了。在這種情況下，應(yīng)從剝離劑內(nèi)清除外來(lái)的材料(雜質(zhì))，并重新補(bǔ)充剝離過程消耗的剝離劑成分。也就是說(shuō)，在下一個(gè)剝離過程重新使用剝離劑之前，要再生該剝離劑。
同時(shí)，確定光致抗蝕劑剝離劑是否仍可以用于剝離用途的傳統(tǒng)方法是在剝離過程中觀察在襯底上是否形成污點(diǎn)或污斑，從而識(shí)別剝離劑成分的污染程度和變化程度。然而，利用這種技術(shù)，不能對(duì)剝離劑進(jìn)行適當(dāng)定量分析。也就是說(shuō)，不是要廢棄的剝離劑用于剝離過程導(dǎo)致剝離過程出現(xiàn)故障，就是可以重新使用的剝離劑被廢棄。
在光致抗蝕劑剝離劑的再生過程中，應(yīng)隨時(shí)對(duì)剝離劑成分進(jìn)行分析以再生同樣成分的剝離劑。為了此目的，傳統(tǒng)方法是，用戶自己從再生器中提取采樣，并利用各種分析儀器對(duì)該采樣進(jìn)行分析。然而，該方法需要大量分析時(shí)間和分析工作。此外，在將耗時(shí)分析過程確定的要求成分送到再生器時(shí)，因?yàn)閯冸x過程輸送的剝離劑，再生器會(huì)充滿光致抗蝕劑剝離劑。在這種情況下，應(yīng)該從再生器排出部分光致抗蝕劑剝離劑以對(duì)其提供要求的成分。因此，再生器的運(yùn)行過程是斷續(xù)的，這樣會(huì)提高生產(chǎn)成本、延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間。
此外，如下表1所示，為了對(duì)剝離劑的各種成分進(jìn)行分析，還單獨(dú)需要用于每種成分的分析儀器，為了適于每種分析儀器，還應(yīng)該對(duì)采樣的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行此分析過程至少需要30分鐘。這使得進(jìn)行要求的實(shí)時(shí)分析非常困難。
表1
為了克服這些問題，最近建議利用在線分析設(shè)備對(duì)光致抗蝕劑剝離劑進(jìn)行這種分析。然而，當(dāng)前可用的在線分析設(shè)備充其量只能進(jìn)行自動(dòng)采樣，因此不能進(jìn)行要求的實(shí)時(shí)剝離劑分析。此外，利用當(dāng)前可用的在線分析設(shè)備不能實(shí)時(shí)采集對(duì)在光刻過程使用的剝離劑進(jìn)行處理的信息。因此，需要一種可以對(duì)光致抗蝕劑剝離劑成分進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并根據(jù)分析對(duì)光致抗蝕劑剝離劑進(jìn)行適當(dāng)處理的技術(shù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于控制光致抗蝕劑剝離過程、可以提供再生剝離劑時(shí)或廢棄剝離劑時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值以提高使用該剝離劑的效率并降低設(shè)備生產(chǎn)成本的控制方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于再生光致抗蝕劑剝離劑、可以實(shí)時(shí)分析剝離劑成分并對(duì)要送到再生器的原材料的數(shù)量和比例進(jìn)行控制從而獲得具有適當(dāng)一致成分要求的光致抗蝕劑剝離劑的再生方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于控制光致抗蝕劑剝離過程的方法和用于再生光致抗蝕劑剝離劑的方法，該方法可以同時(shí)對(duì)制造半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器過程中使用的剝離劑中的各種成分在短時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行分析，從而提高分析效率，實(shí)現(xiàn)快速處理并改善質(zhì)量控制。
利用基于近紅外(NIR)分光計(jì)對(duì)光致抗蝕劑剝離過程進(jìn)行控制的控制方法和用于再生光致抗蝕劑剝離劑的再生方法，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些以及其它目的。
在光致抗蝕劑剝離過程控制方法中，首先利用NIR分光計(jì)分析光致抗蝕劑剝離劑成分。然后，通過將分析成分與基準(zhǔn)成分進(jìn)行比較，確定剝離劑的壽命。如果剝離劑的壽命已經(jīng)結(jié)束，則利用新剝離劑替換該剝離劑。相反，如果該剝離劑壽命還沒有結(jié)束，則將該剝離劑重新用于下一個(gè)光致抗蝕劑剝離過程。
在光致抗蝕劑剝離劑再生過程中，首先，利用NIR分光計(jì)分析再生器內(nèi)的剝離劑成分以調(diào)配該剝離劑成分。然后，通過將分析成分與基準(zhǔn)成分進(jìn)行比較，確定要新提供的成分。將要求的成分送到再生器。
圖4是示出利用氣體色譜分析獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)單乙醇胺的真實(shí)濃度與利用NIR分光計(jì)獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)的單乙醇胺濃度之間的關(guān)系曲線圖；圖5是示出光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)N-甲基吡咯烷酮的真實(shí)濃度與利用NIR分光計(jì)獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)的N-甲基吡咯烷酮濃度之間的關(guān)系曲線圖；圖6是示出利用氣體色譜分析獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)丁基二甘醇二乙醚的真實(shí)濃度與利用NIR分光計(jì)獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)的丁基二甘醇二乙醚濃度之間的關(guān)系曲線圖；圖7是示出利用UV分光計(jì)分析過程獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)光致抗蝕劑的真實(shí)濃度與利用NIR分光計(jì)獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)的光致抗蝕劑濃度之間的關(guān)系曲線圖；以及圖8是示出利用Karl-Fisher滴定器分析過程獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)水的真實(shí)濃度與利用NIR分光計(jì)獲得的光致抗蝕劑剝離劑內(nèi)的水的濃度之間的關(guān)系曲線圖。
在半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器的制造過程中，將光致抗蝕劑剝離劑噴涂到覆蓋了已構(gòu)圖形的光致抗蝕劑層的襯底上，這樣就可以從襯底上剝離光致抗蝕劑層。此時(shí)，將含有剝離光致抗蝕劑的光致抗蝕劑剝離劑收集到位于襯底下方的剝離劑收集箱內(nèi)。當(dāng)收集箱內(nèi)的剝離劑數(shù)量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，利用輸送泵將剝離劑輸送到剝離劑儲(chǔ)存箱內(nèi)。由于剝離劑的每種成分具有其特性光吸收波長(zhǎng)，所以通過利用NIR分光計(jì)在近紅外(NIR)波長(zhǎng)范圍檢測(cè)剝離劑的光吸收，可以實(shí)時(shí)分析剝離劑的成分。
基于NIR分光計(jì)的分析技術(shù)是最近開發(fā)的一種實(shí)時(shí)分析技術(shù)。在二十世紀(jì)七十年代后半葉，在加拿大和美國(guó)公認(rèn)一種利用NIR分光計(jì)測(cè)量小麥內(nèi)的含水量和蛋白質(zhì)含量的技術(shù)。從那時(shí)開始，NIR分光計(jì)已經(jīng)用于化學(xué)領(lǐng)域、藥學(xué)領(lǐng)域或石油化工廠運(yùn)行自動(dòng)化領(lǐng)域。存在各種技術(shù)，例如在烯烴聚合過程中，通過利用NIR分光計(jì)分析烯烴內(nèi)的烴的含量來(lái)控制烯烴產(chǎn)量的技術(shù)(第Hei2-28293號(hào)日本未決專利申請(qǐng))，實(shí)時(shí)測(cè)量糧食中的成分的技術(shù)(第5,751,421號(hào)美國(guó)專利)，實(shí)時(shí)測(cè)量碳?xì)浠衔锏漠悩?gòu)體數(shù)量的技術(shù)(第5,717,209號(hào)美國(guó)專利)以及實(shí)時(shí)分析碳?xì)浠衔飪?nèi)的芳香族化合物含量的技術(shù)(第5,145,785美國(guó)專利)。
根據(jù)本發(fā)明的NIR分光計(jì)采用的NIR射線是波長(zhǎng)約為700-2500nm的光，優(yōu)選的頻率為4,000-12,000cm-1(約830-2500nm)的光，該波長(zhǎng)位于12,000-25,000cm-1可見光射線與400-4,000cm-1中紅外射線之間的中間范圍。因此，NIR射線的能量低于可見光射線的能量，但是高于中紅外射線的能量。NIR射線的能量與諸如-CH、-OH和-NH官能團(tuán)的分子振動(dòng)能的綜合頻帶和泛頻帶的能量對(duì)應(yīng)。在綜合頻帶和泛頻帶吸收NIR射線明顯弱時(shí)，根據(jù)吸收強(qiáng)度變化而引起的NIR射線吸收的變化比中紅外吸收頻譜的變化小1/10-1/1000。因此，在應(yīng)用NIR射線情況下，可以直接分析采樣的成分，而無(wú)需進(jìn)行稀釋。此外，由于多個(gè)泛頻帶與綜合頻帶重疊，并且因?yàn)闅滏I或分子作用引起光吸收，所以可以同時(shí)對(duì)采樣的各種成分進(jìn)行定量分析。為了定量分析多成分采樣，對(duì)采樣輻射作為多成分特性的NIR波長(zhǎng)射線。然后，監(jiān)測(cè)吸收峰，并參考顯示成分的濃度與光吸收關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線獲得每種成分的濃度。如果相應(yīng)成分的光吸收峰重疊，則可以進(jìn)行多次回歸分析以分析每種成分的作用。因此，即使同時(shí)分析幾種成分，仍可以在1分鐘甚或更短時(shí)間內(nèi)利用NIR分光計(jì)快速進(jìn)行分析。
為了利用NIR分光計(jì)實(shí)時(shí)分析光致抗蝕劑剝離劑的成分，可以采用各種技術(shù)。例如，通過將檢測(cè)探針浸入光致抗蝕劑剝離劑儲(chǔ)存箱或浸入從光致抗蝕劑剝離劑儲(chǔ)存箱取出的采樣內(nèi)，并且通過檢測(cè)剝離劑儲(chǔ)存箱中的采樣的光吸收，測(cè)量采樣的NIR射線吸收。另一方面，通過使光致抗蝕劑剝離劑采樣流入流動(dòng)池，并通過檢測(cè)流動(dòng)池的光吸收，測(cè)量采樣的NIR射線吸收。
在采用檢測(cè)探針的技術(shù)中，具有光纜的探針浸入剝離劑，然后分析作為剝離劑的相應(yīng)成分特性的光吸收。因此，可以檢測(cè)光致抗蝕劑剝離劑成分的變化以及在剝離劑內(nèi)分解的光致抗蝕劑的濃度變化。由于探針具有NIR輻射和檢測(cè)部分，所以該探針可以實(shí)時(shí)測(cè)量各成分在其特性波長(zhǎng)的光吸收。
在采用流動(dòng)池的技術(shù)中，流動(dòng)池具有采樣部分，該采樣部分被成型在再生器上或光致抗蝕劑剝離劑儲(chǔ)存箱上，用于從再生器或光致抗蝕劑剝離劑儲(chǔ)存箱內(nèi)采樣光致抗蝕劑剝離劑，然后利用NIR分光計(jì)分析剝離劑采樣的光吸收，從而檢測(cè)剝離劑的成分。在本發(fā)明中，為了利用NIR分光計(jì)實(shí)時(shí)分析剝離劑的成分，可以根據(jù)光致抗蝕劑剝離劑的溫度、其內(nèi)的外來(lái)材料數(shù)量等，選擇性地將這兩種技術(shù)用于半導(dǎo)體裝置和液晶顯示器的剝離過程。


圖1是示出采用NIR分光計(jì)的光致抗蝕劑層剝離過程控制系統(tǒng)的例子的方框圖。該控制系統(tǒng)包括分析系統(tǒng)100，該分析系統(tǒng)100包括溫度控制和外來(lái)材料清除單元30、流動(dòng)池或探針40、復(fù)用系統(tǒng)50、具有NIR輻射燈、單色儀和檢測(cè)器的NIR分光計(jì)60以及輸出單元70。鹵鎢燈可以用作NIR輻射燈，AOTS(聲光可調(diào)掃描)、FT(傅里葉變換)或單色儀的光柵，以及銦鎵砷(InGaAs)或PbS檢測(cè)器用作檢測(cè)器。
在運(yùn)行過程中，通過快速回路20將光致抗蝕劑剝離劑采樣從儲(chǔ)存箱10輸送到溫度控制和外來(lái)材料清除單元30。溫度控制和外來(lái)材料清除單元30將采樣控制到室溫，并從采樣中清除外來(lái)材料。然后，將采樣輸送到流動(dòng)池或探針40以進(jìn)行NIR吸收分析。由于NIR分光計(jì)60根據(jù)采樣的溫度產(chǎn)生不同分析結(jié)果，所以應(yīng)該將采樣溫度調(diào)節(jié)到與用于使校準(zhǔn)曲線顯示濃度與吸收之間關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)采樣的溫度相同。利用其NIR輻射燈、單色儀以及檢測(cè)器，NIR分光計(jì)60測(cè)量流動(dòng)池或探針40內(nèi)采樣的吸收頻譜。利用輸出單元70輸出分析結(jié)果。通過回收系統(tǒng)80，將用于進(jìn)行分析的采樣輸送到光致抗蝕劑剝離劑儲(chǔ)存箱10。如圖1所示，優(yōu)選地設(shè)置復(fù)用系統(tǒng)50以在一個(gè)NIR分光計(jì)60用于分析多個(gè)生產(chǎn)線輸出的幾個(gè)采樣時(shí)，變更利用分光計(jì)60分析的流動(dòng)池或探針40。在這種情況下，對(duì)分析系統(tǒng)100設(shè)置多個(gè)與相應(yīng)生產(chǎn)線相連的快速回路20和流動(dòng)池或探針40，因此可以利用一個(gè)分光計(jì)60對(duì)多條生產(chǎn)線輸出的采樣進(jìn)行分析。
為了定量分析剝離劑和其內(nèi)分解的光致抗蝕劑含量的成分，應(yīng)該事先獲得示出每種成分的濃度與吸收之間關(guān)系的校準(zhǔn)曲線。通過在改變成分濃度時(shí)，同時(shí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)光致抗蝕劑剝離劑采樣成分的光吸收，獲得校準(zhǔn)曲線。然后，通過將檢測(cè)的吸收與校準(zhǔn)曲線的吸收進(jìn)行比較，可以確定采樣成分的濃度，從而識(shí)別采樣的成分。將分析的成分與基準(zhǔn)成分進(jìn)行比較以確定是再生還是重新使用光致抗蝕劑剝離劑，換句話說(shuō)，確定該光致抗蝕劑剝離劑是否仍可以使用。
如果剝離劑中和在其內(nèi)分解的光致抗蝕劑含量中的每種成分的數(shù)量不超過基準(zhǔn)值，也就是說(shuō)，如果光致抗蝕劑剝離劑的壽命還沒有結(jié)束，則運(yùn)行單獨(dú)輸送泵以將剝離劑輸送到下一個(gè)光致抗蝕劑剝離過程。相反，如果當(dāng)前光致抗蝕劑剝離劑的壽命已經(jīng)結(jié)束，則將新剝離劑導(dǎo)入下一個(gè)光致抗蝕劑層剝離過程，并將當(dāng)前光致抗蝕劑剝離劑輸送到再生器以再生剝離劑，或者廢棄當(dāng)前光致抗蝕劑剝離劑。
這樣，就可以與生產(chǎn)線同步，利用在線NIR分光計(jì)以預(yù)定時(shí)間間隔自動(dòng)分析剝離劑成分，因此可以建立剝離劑成分的歷史記錄，并可以在剝離過程中定量地確定剝離劑狀態(tài)。這樣就可以精確有效使用剝離劑了。
現(xiàn)在，將參考圖2解釋利用NIR分光計(jì)再生光致抗蝕劑剝離劑的方法。圖2是示出采用NIR分光計(jì)的再生光致抗蝕劑剝離劑系統(tǒng)的方框圖。該再生系統(tǒng)包括與光致抗蝕劑層剝離過程控制系統(tǒng)使用的分析系統(tǒng)相同的分析系統(tǒng)100。
利用NIR分光計(jì)再生光致抗蝕劑剝離劑的方法的原理與光致抗蝕劑層剝離過程控制系統(tǒng)的原理相同。利用包括NIR分光計(jì)60的分析系統(tǒng)100對(duì)再生器110內(nèi)的剝離劑成分進(jìn)行分析。用于分析成分的NIR分光計(jì)的波長(zhǎng)范圍最好為700-2500nm。將分析的剝離劑成分與基準(zhǔn)成分進(jìn)行比較，并通過比較標(biāo)識(shí)要新提供的成分。根據(jù)標(biāo)識(shí)結(jié)果，閥120和130打開以將要求的成分送到再生器110。再生器110可以在低壓、高壓或中壓下運(yùn)行。這樣，在收到所要求的成分后，以這樣的方式再生光致抗蝕劑剝離劑，即該光致抗蝕劑剝離劑與初始光致抗蝕劑剝離劑的成分相同。然后，將再生的光致抗蝕劑剝離劑再送到光致抗蝕劑剝離過程。
分析系統(tǒng)100可以連接到控制器(未示出)，該控制器控制閥120和130，以使它們可以根據(jù)分析結(jié)果自動(dòng)提供所要求的成分。在光致抗蝕劑層剝離過程中，還以同樣方式應(yīng)用過程自動(dòng)化?？梢岳肗IR分光計(jì)分析的剝離劑成分包括諸如2-氨基-1-乙醇、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、4-氨基-1-丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、單乙醇胺、異丙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、與乙二胺的環(huán)氧乙烷結(jié)合的亞烷基多胺、哌啶、芐基胺、羥胺、2-甲基氨基乙醇等的有機(jī)胺化合物，諸如苯并三唑(BT)、甲苯基三唑(TT)、羧基苯并三唑(CBT)、1-羥基苯并三唑(HBT)、硝基苯并三唑(NBT)等的三唑化合物。利用NIR分光計(jì)可以分析的剝離劑成分的另一些例子包括N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲亞砜(DMSO)、醋酸卡必醇、甲氧基乙酰氧基丙烷、N，N-二乙基乙酰胺(DEAc)、N，N-二丙基乙酰胺(DPAc)、N，N-二甲基丙酰胺、N，N-二乙基丁酰胺、N-甲基-N-乙基丙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、1，3-二甲基四氫嘧啶酮、環(huán)丁砜、二甲基-2-哌啶酮、γ-丁內(nèi)酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇二烷基醚、兒茶酚、糖類、氫氧化季銨、山梨醇、氟化銨、帶有2個(gè)或3個(gè)羥基的酚化合物、烷基苯磺酸鹽、環(huán)氧乙烷的聚烷撐多胺加成產(chǎn)物、磺酸鹽、水等，但是并不局限于此。
所提供的以下例子僅用于詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。在這些例子中，百分比和混合比表示重量百分比和重量比。例子1至5具有以下所列用于液晶顯示器制造過程的成分(1)至(4)的光致抗蝕劑剝離劑以及具有用于半導(dǎo)體裝置制造過程的成分(5)的光致抗蝕劑剝離劑用于圖1所示光致抗蝕劑剝離過程控制系統(tǒng)，并在該控制系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)分析該光致抗蝕劑剝離劑的成分。在光致抗蝕劑剝離劑成分的各種濃度下，進(jìn)行此分析過程。將該分析結(jié)果與利用采用各種分析儀器的傳統(tǒng)分析方法獲得的分析結(jié)果進(jìn)行比較。也就是說(shuō)，為了對(duì)基于NIR分光計(jì)對(duì)剝離過程進(jìn)行分析的適當(dāng)性進(jìn)行評(píng)估，在幾個(gè)月時(shí)間內(nèi)，對(duì)利用NIR分光計(jì)獲得的光致抗蝕劑剝離劑分析結(jié)果與利用傳統(tǒng)分析系統(tǒng)獲得的光致抗蝕劑剝離劑分析結(jié)果進(jìn)行比較。對(duì)于具有成分(1)至(4)的光致抗蝕劑剝離劑，比較結(jié)果列于表2，對(duì)于具有成分(5)的光致抗蝕劑剝離劑，比較結(jié)果列于表3。
(1)單乙醇胺、丁基乙二醇二乙醚、N-甲基吡咯烷酮、光致抗蝕劑和水(2)單乙醇胺、丁基乙二醇二乙醚、光致抗蝕劑和水(3)單乙醇胺、二甲亞砜、光致抗蝕劑和水(4)異丙醇胺、二甲亞砜、光致抗蝕劑和水(5)單乙醇胺、兒茶酚、二甲亞砜、卡必醇、光致抗蝕劑和水表2
表3
從表2和表3中可以看出，所測(cè)量的本發(fā)明NIR分析系統(tǒng)與傳統(tǒng)分析系統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)顯示達(dá)到0.999，標(biāo)準(zhǔn)偏差最大約為0.18。也就是說(shuō)，本發(fā)明系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)產(chǎn)生大致相同的分析結(jié)果，并且NIR分光計(jì)可以精確地對(duì)少量光致抗蝕劑進(jìn)行分析。
圖3是示出波長(zhǎng)范圍為900-1700nm的光致抗蝕劑剝離劑(1)的光吸收頻譜例子的曲線圖。圖4至圖8示出利用氣體色譜、UV分光光度計(jì)以及Karl-Fisher滴定器獲得的光致抗蝕劑剝離劑成分(單乙醇胺、N-甲基吡咯烷酮、丁基乙二醇二乙醚和水)的真實(shí)濃度與利用NIR分光計(jì)獲得的濃度之間的關(guān)系曲線圖。從這些曲線圖中可以看出，利用NIR分光計(jì)獲得的濃度與利用傳統(tǒng)分析儀器確定的真實(shí)濃度具有良好的相關(guān)性。
如上所述，本發(fā)明的基于NIR分光計(jì)的剝離過程控制方法和光致抗蝕劑剝離劑的再生方法可以對(duì)制造半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器的光致抗蝕劑剝離過程使用的剝離劑成分進(jìn)行精確分析。因此，可以定量分析處理過程中剝離劑的狀態(tài)，從而有效控制光致抗蝕劑剝離過程。不僅如此，利用本發(fā)明的方法，能夠可靠地再生光致抗蝕劑層剝離過程使用的剝離劑，同時(shí)可以降低原材料的消耗量。此外，還可以實(shí)時(shí)確定光致抗蝕劑剝離劑是否仍可以在生產(chǎn)線上繼續(xù)使用，因此可以顯著提高生產(chǎn)率。
盡管參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員明白，在不脫離本發(fā)明所附權(quán)利要求的精神及范圍內(nèi)，可以對(duì)其做各種修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種控制光致抗蝕劑剝離過程的方法，該方法包括下列步驟利用近紅外分光計(jì)，對(duì)制造半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器的光致抗蝕劑層剝離過程使用的剝離劑成分進(jìn)行分析；通過將分析的成分與基準(zhǔn)成分進(jìn)行比較，確定是否還可以使用該光剝離劑；以及如果該剝離劑不能使用了，則利用新剝離劑替換該剝離劑，或者如果該剝離劑還可以使用，則將該剝離劑用于下一個(gè)光致抗蝕劑剝離過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的剝離劑包括從由2-氨基-1-乙醇、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、4-氨基-1-丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、單乙醇胺、異丙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、與乙二胺的環(huán)氧乙烷結(jié)合的亞烷基多胺、哌啶、芐基胺、羥胺以及2-甲基胺基乙醇組成的組中選擇的一種或多種有機(jī)胺化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述剝離劑包括從由苯并三唑(BT)、甲苯基三唑(TT)、羧基苯并三唑(CBT)、1-羥基苯并三唑(HBT)以及硝基苯并三唑(NBT)組成的組中選擇的一種或多種三唑化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的剝離劑包括從由N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲亞砜(DMSO)、醋酸卡必醇、甲氧基乙酰氧基丙烷、N，N-二乙基乙酰胺(DEAc)、N，N-二丙基乙酰胺(DPAc)、N，N-二甲基丙酰胺、N，N-二乙基丁酰胺、N-甲基-N-乙基丙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、1，3-二甲基四氫嘧啶酮、環(huán)丁砜、二甲基-2-哌啶酮、γ-丁內(nèi)酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇二烷基醚、兒茶酚、糖類、氫氧化季銨、山梨醇、氟化銨、帶有2個(gè)或3個(gè)羥基的酚化合物、烷基苯磺酸鹽、環(huán)氧乙烷的聚烷撐多胺加成產(chǎn)物、磺酸鹽、水組成的組中選擇的一種或多種化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中近紅外分光計(jì)包括輻射波長(zhǎng)范圍為700-2500nm的射線的光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中近紅外分光計(jì)包括至少一個(gè)探針，將該探針浸入光致抗蝕劑剝離劑儲(chǔ)存箱內(nèi)以檢測(cè)剝離劑的光吸收。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中近紅外分光計(jì)在含有從光致抗蝕劑剝離劑儲(chǔ)存箱輸送的剝離劑的至少一個(gè)流動(dòng)池中測(cè)量光吸收。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由控制器自動(dòng)執(zhí)行利用新剝離劑替換該剝離劑或者將該剝離劑用于下一個(gè)光致抗蝕劑剝離過程的步驟。
9.一種再生光致抗蝕劑剝離劑的方法，該方法包括下列步驟利用近紅外分光計(jì)分析再生器內(nèi)剝離劑的成分以調(diào)配剝離劑成分；通過對(duì)分析成分與基準(zhǔn)成分進(jìn)行比較，確定要新提供的剝離劑的成分；以及將所要求的成分送到再生器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述剝離劑包括從由2-氨基-1-乙醇、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、4-氨基-1-丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、單乙醇胺、異丙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、與乙二胺的環(huán)氧乙烷結(jié)合的亞烷基多胺、哌啶、芐基胺、羥胺以及2-甲基胺基乙醇組成的組中選擇的一種或多種有機(jī)胺化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述剝離劑包括從由苯并三唑(BT)、甲苯基三唑(TT)、羧基苯并三唑(CBT)、1-羥基苯并三唑(HBT)以及硝基苯并三唑(NBT)組成的組中選擇的一種或多種三唑化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述剝離劑包括從由N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲亞砜(DMSO)、醋酸卡必醇、甲氧基乙酰氧基丙烷、N，N-二乙基乙酰胺(DEAc)、N，N-二丙基乙酰胺(DPAc)、N，N-二甲基丙酰胺、N，N-二乙基丁酰胺、N-甲基-N-乙基丙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、1，3-二甲基四氫嘧啶酮、環(huán)丁砜、二甲基-2-哌啶酮、γ-丁內(nèi)酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單丙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇二烷基醚、兒茶酚、糖類、氫氧化季銨、山梨醇、氟化銨、帶有2個(gè)或3個(gè)羥基的酚化合物、烷基苯磺酸鹽、環(huán)氧乙烷的聚烷撐多胺加成產(chǎn)物、磺酸鹽、水組成的組中選擇的一種或多種化合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中近紅外分光計(jì)包括輻射波長(zhǎng)范圍為700-2500nm的射線的光源。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中根據(jù)分析的剝離劑成分，控制器自動(dòng)執(zhí)行將所要求的成分送到再生器的步驟。
全文摘要
在對(duì)制造半導(dǎo)體裝置或液晶顯示器的光致抗蝕劑剝離過程進(jìn)行控制的控制方法中，首先利用NIR分光計(jì)對(duì)光致抗蝕劑層剝離過程中使用的剝離劑成分進(jìn)行分析。然后，通過將分析的成分與基準(zhǔn)成分進(jìn)行比較，確定剝離劑的狀態(tài)。如果剝離劑的壽命已經(jīng)結(jié)束，則利用新剝離劑替換該剝離劑。相反，如果該剝離劑的壽命還沒有結(jié)束，則將該剝離劑輸送到下一個(gè)光致抗蝕劑剝離過程。還可以將該分析技術(shù)以同樣方式應(yīng)用于光致抗蝕劑剝離劑再生過程。
文檔編號(hào)G03F7/42GK1439120SQ01811689
公開日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2001年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月30日
發(fā)明者樸美仙, 金鐘民, 樸兌濬, 姜哲佑, 任潤(rùn)吉 申請(qǐng)人:東進(jìn)半導(dǎo)體化學(xué)株式會(huì)社