專利名稱：堿性加工液、加工液的配制方法及其裝置以及加工液的供給方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及堿性加工液、加工液的配制方法及其裝置以及加工液的供給方法及其裝置，具體說，涉及在基體上涂以光致抗蝕劑、功能膜的有機膜的顯影及加工成型時應(yīng)用的堿性加工液、該加工液的配制方法及其裝置以及在光致抗蝕劑或功能膜的加工中堿性加工液的供給方法及其裝置。
光刻技術(shù)在存儲器、邏輯電路等半導(dǎo)體裝置及液晶裝置的制造中將微細結(jié)構(gòu)向晶片等基體上轉(zhuǎn)寫時被廣泛應(yīng)用，也是制造過程中非常重要的步驟。通常，將光致抗蝕劑的薄膜，如旋涂等涂布在晶片上，用遮光罩進行曝光后，顯影，遮光罩上的圖形被轉(zhuǎn)寫到晶片上。
以上所述的光致抗蝕劑，根據(jù)正用、負用、i線用、KrF受激準分子激光用、ArF受激準分子激光用等有許多種類。根據(jù)材料的不同，又可分為以酚醛清漆樹脂為基質(zhì)材料的重氮苯醌類感光劑被配合的DQN抗蝕劑為代表、還有加入光致酸產(chǎn)生劑的抗蝕劑、化學(xué)增幅型抗蝕劑等許多種。另外，在這種光蝕刻劑(特別是正型)的顯影時，氫氧化四甲銨(TMAH)水溶液、氫氧化鉀水溶液等堿性顯影液被廣泛應(yīng)用。
一般在半導(dǎo)體裝置及液晶裝置制造的光刻工藝中，在曝光(感光)后的光致抗蝕劑上以噴霧方式、バドル方式或浸潤方式涂布堿性顯影液進行顯影。在操作時，顯影液不再使用，就是說新液體使用后完全廢棄，特別在半導(dǎo)體裝置制造業(yè)這種傾向更為明顯。
其理由可舉(1)現(xiàn)在，半導(dǎo)體裝置制造時使用的晶片尺寸主流尺寸為8英寸(直徑200mm)，一塊基體的一次的使用量很少；(2)由于被清洗用水稀釋，堿類濃度有所降低；(3)重復(fù)使用時，顯影液中含有的粒子、金屬離子等的增加、蓄積，可能對下一步的加工產(chǎn)生影響。(4)如前所述，光致抗蝕劑及顯影液的種類很多，相應(yīng)的顯影液管理不一定完善等等。
另一方面，功能膜可舉用于防止液晶顯示元件、半導(dǎo)體電路元件等的劣化及損傷的保護膜、使元件表面光滑的平坦化膜、置于各層之間用于配線間絕緣的層間絕緣膜、將液晶板封入時保持兩個基板間一定間隔的調(diào)距膜、具有液晶定向能的液晶定向膜、半透型及反射型液晶顯示器用的得到正面亮度的光散射性膜、導(dǎo)電性能低的低導(dǎo)電膜等，微鏡頭等光學(xué)元件也是有機功能膜的示例。這些功能膜，根據(jù)其用途，分別具有電絕緣性、平坦性、耐熱性、透明性、耐化學(xué)品性、高機械強度等優(yōu)良的特性。
這些功能膜，一般以堿可溶性有機樹脂為基底，和光致抗蝕劑幾乎同樣大體上分為正型、負型，成型加工時多采用蝕刻法。在此類功能膜的制造中，也將堿性顯影液向曝光(感光)后的功能膜上以噴霧方式、混和方式或浸潤方式進行涂布，通常，其加工液一般不再使用，新液體在使用后全部被丟棄的情況較多。
然而，在向微型化、薄層化發(fā)展的同時，為希望提高生產(chǎn)能力，晶片的大口徑化傾向越來越明顯，預(yù)計，在不遠的將來，由片葉處理的直徑為300mm的硅晶片將成為主流產(chǎn)品。這樣，顯影液及洗凈用水的使用量會增加，材料成本會大幅上升，同時廢液的產(chǎn)生量及處理量也會有增加的趨勢。此處，本發(fā)明人對過去使用顯影液新液進行的光致抗蝕劑的(正型)顯影工藝進行了詳細的研究，得到了以下見解。
通常，涂布于晶片上的光致抗蝕劑，首先進行預(yù)烘以使其固定化，然后按曝光、顯影等進行操作。正型光致抗蝕劑時，曝光部分的官能團變成羧酸等易于與堿反應(yīng)的化學(xué)形態(tài)，曝光部分在堿性顯影液中的溶解速度比未曝光部分明顯增高。將正型光致抗蝕劑涂布在晶片上成膜的金屬薄膜上，進行曝光、顯影形成圖形后，對金屬薄膜進行蝕刻。此時，在顯影時溶解掉的光致抗蝕劑的曝光部分下面的顯露的部分金屬薄膜被蝕刻。
然而，根據(jù)條件的不同，發(fā)現(xiàn)金屬薄膜的一部分會發(fā)生蝕刻不良的情況，這種蝕刻不良一旦發(fā)生，導(dǎo)電性就降低，故降低產(chǎn)品的可靠性，或?qū)щ姴涣紝?dǎo)致廢品的出現(xiàn)，造成成品率降低。另外，隨著半導(dǎo)體裝置、液晶裝置的微型化、薄層化，也擔(dān)心此現(xiàn)象的發(fā)生率有可能會提高，從而造成生產(chǎn)能力的下降。
本發(fā)明人對導(dǎo)致發(fā)生此種不良蝕刻的原因進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，顯影工藝后的烘烤過程或稱硬烘過程以及洗凈工藝中，晶片上殘存的光致抗蝕劑的表層或表面發(fā)生剝離，這些剝離片附著于顯露出來的金屬薄膜上，妨礙蝕刻是造成不良蝕刻的主要原因之一。另外，從這種現(xiàn)象對顯影液的溶解性的影響來說，過去使用新液的顯影方法中，不僅未曝光部分，而且曝光部分的溶解也有不一定進行得十分完全的可能性。由于電路線寬的極微細化，人們期望提高顯影時的溶解性，進一步說，希望提高選擇溶解性。
另外，在功能膜形成和成型加工的時候，也可能會發(fā)生上述光致抗蝕劑顯影時的不良蝕刻等同樣的問題。也就是說，對曝光后的功能膜采用堿性加工液處理時，也會產(chǎn)生與光致抗蝕劑產(chǎn)生的不良蝕刻同樣的、加工不良的可能。
所以，鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種堿性加工液，它可以降低對涂布于基體上的光致抗蝕劑、功能膜的有機膜的顯影加工時用的加工液的使用量及廢液生成量并且對曝光后有機膜的溶解性好，可以防止有機膜的表面剝離等的顯影不良、加工不良等。此外，本發(fā)明的目的還在于提供上述堿性加工液的配制方法及其裝置以及將上述堿性加工液向顯影、加工工藝設(shè)備中供給的方法及其裝置。
為解決上述問題，本發(fā)明人基于上述見解，銳意進取，反復(fù)研究，得出以下結(jié)論。認為正型光致抗蝕劑的未曝光部分的表層對堿性顯影液有耐溶解性，形成難溶化膜，膜部分在顯影工藝后的烘烤過程或洗凈工藝中，在熱或機械力的作用下，與下層發(fā)生剝離，發(fā)生表面剝離現(xiàn)象。另外，堿性顯影液對光致抗蝕劑的滲透性也是左右抗蝕劑的溶解性的主要原因之一，特別是對難溶化膜表面形成的光致抗蝕劑的初期溶解性能有著很大的影響。
另外，這些現(xiàn)象在液晶顯示元件及半導(dǎo)體電路元件用保護膜、平坦化膜、層間絕緣膜、基板間定距膜、液晶定向膜、光散射性膜、低導(dǎo)電率膜、微鏡頭等功能膜的成形、加工中的發(fā)生情況也得到了確認。
本發(fā)明人基于以上見解進行了進一步的研究，完成了此項發(fā)明。
即，本發(fā)明的堿性加工液是在半導(dǎo)體裝置、液晶裝置等的制造中的光致抗蝕劑的顯影加工用的晶片基體上涂布中或在上述的各種有機功能膜的加工成型時使用的堿性加工液，或在對具有感光性的有機膜加工處理時使用的堿性加工液。其特征為，與加工對象的有機膜的同種或不同種的有機膜的第1種成分(有機膜成分)以0.001～2.0質(zhì)量％的濃度溶解。
這樣，本發(fā)明的堿性加工液，作為其構(gòu)成成分，是由含有上述一定濃度的第1種成分(溶解有機膜成分)組成的。含有第1種成分的堿性加工液對于涂在晶片上感光后的有機膜的浸潤性要比過去的使用新液時的浸潤性顯著增高。具體地說，就是顯著減小了有機膜上的堿性加工液的表面張力，故此堿性加工液容易浸入有機膜表面，也就是說，變得容易“親近”。
特別是，即使對上面光致抗蝕劑的例子中的未曝光部分的難溶化膜，堿性加工液(這種場合使用的是堿性顯影液)也具有很高的親和性，能夠促進難溶化膜的溶解。另外，為了進一步提高堿性加工液對有機膜的浸潤性，溶解的第1種成分優(yōu)選與被加工的有機膜屬于同一種類，更優(yōu)選組成相同或略同的，進一步地，希望堿性加工液含有與加工對象同種的基體和/或感光劑的成分。
這里，若溶解的第1種成分的濃度不足0.001質(zhì)量％，堿性加工液對有機膜的浸潤性的提高就不明顯，與先前應(yīng)用的新液相比的優(yōu)越性就體現(xiàn)不出來。另一方面，若第1種成分的濃度超過2.0質(zhì)量％，對殘留下來的作為圖形的有機膜(相當(dāng)于正型的未曝光部分)的邊緣部分的浸蝕(邊緣效應(yīng))就變得十分明顯，之后就會對其下層侵蝕，對成膜后的工藝會產(chǎn)生不良的影響而不優(yōu)選。另外，若第1種成分的濃度超過2.0％，則應(yīng)答濃度的浸透性也很難體現(xiàn)出來。本發(fā)明中堿性加工液中含有成分的濃度規(guī)定為質(zhì)量基準“質(zhì)量％”，實際上與重量基準的“重量％”是等同的。
另外，加工對象的有機膜為光致抗蝕劑時，第1種成分，作為構(gòu)成與顯影對象的光致抗蝕劑同種或不同種的有機膜的第2種成分，濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，優(yōu)選0.01～1.5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.1～1.0質(zhì)量％的濃度。在第2種成分為與構(gòu)成顯影對象的光致抗蝕劑同種或不同種的有機膜的成分時，第2種成分實際上即是光致抗蝕劑的成分。第2種成分也可以不是光致抗蝕劑的成分，如后面敘述的有機膜成分。
這時堿性加工液含有一定濃度的溶解的第2種成分而發(fā)揮堿性顯影液的作用。這種含有溶解第2種成分的堿性加工液，對涂布于晶片上的感光后的光致抗蝕劑的潤濕性，與傳統(tǒng)的使用新液的方法相比，有顯著提高。發(fā)明人認為這是由于光致抗蝕劑上的堿性加工液的表面張力顯著下降，使堿性加工液更容易浸入光致抗蝕劑的表面。
為了使堿性加工液對光致抗蝕劑的潤濕性進一步提高，溶解的第2種成分優(yōu)選與顯影對象光致抗蝕劑為同種，更優(yōu)選若為相同或略相同的成分則更好，進一步希望是含有與顯影對象的光致抗蝕劑相同的基體和/或感光劑的成分。
這里，溶解的第2種成分的濃度低于0.001質(zhì)量％時，堿性加工液對光致抗蝕劑的潤濕性不能充分提高，與傳統(tǒng)使用新液相比的優(yōu)勢很難顯現(xiàn)出來。另一方面，若濃度超過2.0質(zhì)量％，則與作為圖形殘留下來的光致抗蝕劑(正型為未曝光部分，負型為曝光部分)上的邊緣部分的浸蝕現(xiàn)象會變得很明顯，進而腐蝕其下層，對之后的成膜過程產(chǎn)生不好的影響而不優(yōu)選。另外，若溶解的第2種成分的濃度超過2.0質(zhì)量％，則應(yīng)答濃度的浸透性也很難體現(xiàn)出來。
或者說，若有機膜是功能膜時，以構(gòu)成與加工對象的功能膜同種或不同種的有機膜的第3種成分(功能膜成分)為第1種成分時，其濃度優(yōu)選0.001～0.5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.3質(zhì)量％，則更為有用。還有第3種成分為與加工對象的功能膜同種或不同種的功能膜的成分時，第3種成分實際上即是功能膜的成分。第3種成分是功能膜成分之外的有機膜如前述的光致抗蝕劑的成分也可以。
這里對本發(fā)明中的“功能膜”作以下說明。功能膜的主成分為感光性有機高分子樹脂，通過堿性加工液的作用加工成為所需要的圖形形狀，之后不進行剝離處理，殘留在基板上作為構(gòu)造部件發(fā)揮所要求的各種各樣的功能，即所謂的永久膜。與此相比，光致抗蝕劑即是作為對基板上的金屬薄膜或金屬氧化膜的腐蝕而得的圖形的抵抗膜而發(fā)揮作用，腐蝕后將抵抗膜通過剝離處理去除，最終不留在基板上，也就是短暫使用的膜。
相關(guān)的功能膜中，正型的可舉堿可溶性有機樹脂(以不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、含有環(huán)氧基的不飽和化合物、烯烴類不飽和化合物的共聚體組成的物質(zhì)、堿可溶性環(huán)狀聚烯烴類樹脂組成的物質(zhì)等)、溶劑、以1，2-重氮醌化合物為感光劑的溶液為原料制成的功能膜。
這種原料溶液涂布于基板上后，進行預(yù)烘使溶劑揮發(fā)，形成正型的感光性涂膜。然后，以特定形狀的遮光罩遮蓋后以紫外線進行曝光，之后采用本發(fā)明的堿性加工液將曝光部分溶解，留下的未曝光部分在基板上進行后烘，即得到具有設(shè)定圖形的功能膜。
還有，負型的功能膜，可舉如用堿可溶性的有機樹脂(以不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、含有環(huán)氧基的不飽和化合物、烯烴類不飽和化合物等的共聚物)、有烯屬不飽和鍵的聚合性化合物、溶劑、對放射線敏感的聚合引發(fā)劑組成的溶液為原料制成的功能膜。
這種原料溶液涂布于基板上后，進行預(yù)烘使溶劑揮發(fā)，形成負型的感光性涂膜。然后，以特定形狀的遮光罩遮蓋后以紫外線進行曝光后，采用本發(fā)明的堿性加工液將未曝光部分溶解。留下的曝光部分在基板上進行后烘，得到具有既定圖形的功能膜。
對于這樣的功能膜，堿性加工液是由上述一定濃度溶解的第3種成分(溶解功能膜成分)組成作為堿類成形、加工液而發(fā)揮作用。含有溶解后的第3種成分的堿性加工液對涂布于晶片上感光后的功能膜的潤濕性，比傳統(tǒng)使用新液的要顯著提高。發(fā)明者認為這是由于光致抗蝕劑上的堿性加工液的表面張力顯著下降，從而使堿性加工液更容易浸入功能膜表面。
為了使堿性加工液對功能膜的潤濕性進一步提高，溶解的第3種成分優(yōu)選與成為加工對象的功能膜為同種類，更優(yōu)選相同或略相同的成分，進一步希望含有與顯影對象的功能膜相同的基體和/或感光劑。
這里，當(dāng)溶解的第3種成分的濃度低于0.001質(zhì)量％時，堿性加工液對功能膜的潤濕性不能充分提高，對傳統(tǒng)使用的新液的優(yōu)勢很難顯現(xiàn)出來。另一方面，若第3種成分濃度超過0.5質(zhì)量％，則對作為圖形殘留下來的功能膜(正型為未曝光部分，負型為曝光部分)上的邊緣部分的浸蝕現(xiàn)象會變得很明顯，導(dǎo)致不能得到期望的圖形而不被優(yōu)選。
另外，堿性加工液中的堿類成分是左右有機膜溶解性的主要因素，更具體地說，堿類成分的濃度為0.05～2.5質(zhì)量％是最適合的。另外，具體應(yīng)用中的最適范圍，應(yīng)根據(jù)作為加工對象的有機膜和/或堿的種類的變化進行相應(yīng)的濃度管理。
進一步地，當(dāng)有機膜為光致抗蝕劑時，堿性加工液中的堿類成分的濃度優(yōu)選0.1～2.5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.1～2.4質(zhì)量％的范圍內(nèi)的值。
具體例子如，在半導(dǎo)體裝置制造中使用的光致抗蝕劑的堿性顯影液，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選為2.2～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％的范圍。另外，液晶裝置制造中使用的光致抗蝕劑(如DQN抗蝕劑)的堿性顯影液，堿類成分的濃度優(yōu)選2.2～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％的范圍。
堿類成分的濃度不足0.1質(zhì)量％時，光致抗蝕劑溶解的速度有可能達不到實用上的要求。與此相對，堿類成分的濃度大于2.5質(zhì)量％時，隨濃度的增大，溶解性的增加變得困難，同時視情況不同，對光致抗蝕劑的溶解性進一步對圖形形狀的控制會變得困難起來。
或者，當(dāng)有機膜為功能膜時，堿性加工液中的堿類成分的濃度優(yōu)選0.05～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選0.08～2.4質(zhì)量％。
具體例子如，適于作為保護膜及調(diào)距膜的負型(甲基)丙烯酸類功能膜使用的堿性加工液，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.05～0.6質(zhì)量％，更優(yōu)選0.08～0.12質(zhì)量％。另外，適于作為保護膜及分隔膜的正型(甲基)丙烯酸類功能膜使用的堿性加工液，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.05～0.6質(zhì)量％，更優(yōu)選0.1～0.3質(zhì)量％。
進而，適于作為保護膜及液晶定向膜的負型(甲基)丙烯酸類功能膜使用的堿性加工液，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.05～0.6質(zhì)量％，更優(yōu)選0.3～0.6質(zhì)量％。更進一步地，適用于微鏡頭的正型環(huán)氧類功能膜使用的堿性加工液，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.5～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選1.0～2.4質(zhì)量％。此外，適用于層間絕緣膜的正型(甲基)丙烯酸類功能膜使用的堿性加工液，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選1.0～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％。
堿類成分的濃度不足0.05質(zhì)量％時，功能膜溶解的速度有可能達不到實用上的要求。與此相對，堿類成分的濃度大于2.4質(zhì)量％時，隨濃度的增大溶解性的增加變得困難，同時視場合不同，對功能膜的溶解性、進一步對圖形形狀的控制變得困難起來。
另外，本發(fā)明中的堿性加工液的配制方法是為了有效地調(diào)整本發(fā)明中的堿性加工液的方法，是配制涂布于基體上的有機膜加工工藝(也可稱為處理工藝)時使用的堿性加工液的方法。其特征在于，調(diào)整堿性加工液中的、而且與構(gòu)成作為加工對象的有機膜同種或不同種有機膜的第1種成分(溶解的有機膜成分)的濃度在0.001～2.0質(zhì)量％范圍內(nèi)，以及使堿性加工液中的堿類成分的濃度在0.05～2.5質(zhì)量％范圍內(nèi)，從而調(diào)節(jié)堿性加工液的溶液性質(zhì)。
具體地說，例如適宜地測定堿性加工液中含有的溶解的第1種成分及堿類成分的濃度，基于實測值及預(yù)先設(shè)定的各濃度值，當(dāng)達不到目標(biāo)設(shè)定值時，添加第1種成分或堿使其溶解，當(dāng)超出目標(biāo)設(shè)定值時，進行稀釋操作，可以隨時地以自動或手動的方式進行，也可以向堿性加工液的溶媒中添加計算量的堿及光致抗蝕劑進行管理。
當(dāng)有機膜為光致抗蝕劑時，優(yōu)選調(diào)節(jié)該堿性加工液的溶液性質(zhì)使第1種成分即堿性加工液中含有的且與構(gòu)成作為顯影對象的光致抗蝕劑同種或不同種有機膜的第2種成分的濃度在0.001～2.0質(zhì)量％范圍內(nèi)，以及使堿性加工液中含有的堿類成分的濃度在0.1～2.5質(zhì)量％范圍內(nèi)。
具體地說，例如適宜地測定堿性加工液中含有的溶解的第2種成分及堿類成分的濃度，基于實測值及預(yù)先設(shè)定的各濃度值，當(dāng)不夠目標(biāo)設(shè)定值時，添加第2種成分或堿使其溶解，當(dāng)超出目標(biāo)設(shè)定值時，進行稀釋操作，可以隨時地以自動或手動的方式進行。也可以向堿性加工液的溶媒中添加計算量的堿及第2種成分進行計量管理。
或者，當(dāng)有機膜為功能膜時，優(yōu)選對堿性加工液的溶液性質(zhì)進行調(diào)節(jié)，使第1種成分即堿性加工液中含有的且與構(gòu)成作為顯影對象的功能膜同種或不同種有機膜的第2種成分的濃度在0.001～0.5質(zhì)量％范圍內(nèi)，以及使堿性加工液中含有的堿類成分的濃度在0.05～2.4質(zhì)量％范圍內(nèi)。
具體地說，例如適宜地測定堿性加工液中含有的溶解的第3種成分及堿類成分的濃度，基于實測值及預(yù)先設(shè)定的各濃度值，當(dāng)不夠目標(biāo)設(shè)定值時，添加第3種成分或堿使其溶解，當(dāng)超出目標(biāo)設(shè)定值時，進行稀釋操作，可以隨時地以自動或手動的方式進行，還可以向堿性加工液的溶媒中添加計算量的堿及第3種成分進行管理。
另外，本發(fā)明中堿性加工液的供給方法，是將本發(fā)明配制的堿性加工液向涂布于基體上的有機膜的加工過程中供給的方法。其特征為，具備(1)接受含有與構(gòu)成有機膜的同種或不同種有機膜的第1種成分(有機膜成分)的使用后的液體的接受工藝，(2)對使用后的液體中含有的第1種成分(溶解有機膜成分)及堿類成分的濃度進行測定的濃度測定工藝，(3)基于第1種成分及堿類成分的濃度實測值，為了使用后的液體中含有的第1種成分的濃度在0.001～2.0質(zhì)量％的范圍內(nèi)，并且為了使用后的液體中所含的堿性成分的濃度在0.05～2.5質(zhì)量％范圍內(nèi)，對該使用后的液體的溶液性質(zhì)進行調(diào)整得到再生液的調(diào)整工藝，(4)將再生液向加工工藝輸送的輸送工藝。還有，在接受工藝中收集到的使用后的液體作為輸送工藝中的輸送對象在加工工藝中使用，也可以在其他設(shè)備的加工工藝中使用。
接受工藝收集到的使用后的液體，如有機膜加工中使用的被溶解或分散的第1種成分的加工液，通常被洗凈用水稀釋，堿類成分的濃度比初期要低。在濃度測定工藝中，對這樣的使用后的液體中含有的第1種成分及堿類成分的濃度進行測定。然后在調(diào)整工藝中將這些實測值，與預(yù)先設(shè)定的濃度值進行比較，不足的時候，根據(jù)差異的大小補充第1種成分和/或堿，另一方面，過剩時將對其進行稀釋。這時，若能使?jié)舛葴y定工藝與調(diào)節(jié)工藝同時連續(xù)進行，對濃度進行反饋式的控制則是理想的。進一步地，將溶解的第1種成分及堿類成分的濃度調(diào)節(jié)在上述的濃度范圍內(nèi)，作為再生液輸送給有機膜加工工藝。
當(dāng)有機膜為光致抗蝕劑時，為了使第1種成分即堿性加工液含有的并且作為加工中顯影對象的光致抗蝕劑同種的或不同種的有機膜的第2種成分的濃度在0.001～2.0質(zhì)量％范圍內(nèi)，以及使堿性加工液中含有的堿類成分的濃度在0.1～2.5質(zhì)量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選對堿性加工液的溶液性質(zhì)進行調(diào)整。然后將含有上述濃度范圍內(nèi)的第2種成分及堿類成分的再生液向光致抗蝕劑的顯影工藝中輸送。
或者，當(dāng)有機膜為功能膜時，為了使作為第1種成分的堿性加工液含有的并且作為加工中顯影對象的功能膜同種的或不同種的有機膜的第3種成分的濃度在0.001～0.5質(zhì)量％范圍內(nèi)，以及使堿性加工液中含有的堿類成分的濃度在0.05～2.4質(zhì)量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選對堿性加工液的溶液性質(zhì)進行調(diào)整。然后將含有上述濃度范圍內(nèi)的第3種成分及堿類成分的再生液向功能膜的顯影工藝中輸送。
進而，優(yōu)選具備前處理工藝(5)，即具有在接受工藝與調(diào)整工藝之間的對使用后的液體進行過濾的過濾工藝步驟、除去使用后的液體中殘留的第1種成分(或第2種成分、第3種成分)的殘留成分去除工藝步驟，以及除去使用后的液體中殘留的金屬成分的金屬成分去除工藝步驟中的至少一項的前處理工藝。
有機膜加工工藝中的使用的使用后的液體中，第1種成分以分散狀態(tài)、溶解狀態(tài)、有時以殘渣狀態(tài)等形態(tài)殘留下來，還可能含有在輸送工藝的輸送過程中溶解進來的金屬離子。在半導(dǎo)體裝置、液晶裝置等的元件制造及微加工工藝時，為了防止上述成分的混入，希望能夠進行過濾工藝及金屬成分去除工藝。還有，使用后的液體中溶解的第1種成分超出上述的濃度范圍的上限值即2.0質(zhì)量％的情況，此時，若能先進行調(diào)節(jié)工藝，以除去一定量的第1種成分和全部的殘留成分較好。
進一步地，在過濾步驟中，使用后的液體通過交叉流動過濾分為過濾液與非過濾液，在調(diào)節(jié)工藝中優(yōu)選將非過濾液加入使用后的液體中的非過濾液添加步驟。這里的“過濾液”，是指過濾過程中透過過濾手段的成分的總稱，實際上主要由液體成份組成；而“非過濾液”，是指過濾過程中未透過過濾手段的成分的總稱，換句話說，即表示使用后的液體中的“過濾液”以外的部分，實際上主要由液體成份組成，但有時隨著使用后的液體性狀的不同，也可能含有過濾殘渣等固形物。
對于在過濾步驟中使用的過濾方法，雖無特殊限定，但考慮到與半導(dǎo)體裝置、液晶裝置等的元件制造等要求相適應(yīng)的堿性加工液的清潔度、澄清度、粒子濃度等相適應(yīng)的過濾精度(粒子或分子量大小)，最好進行交叉流動過濾。此時，使用后的液體被過濾分為含有分級尺寸(過濾尺寸)以上的物質(zhì)的非過濾液和含有不足分級尺寸的物質(zhì)的過濾液。
非過濾液含有分級尺寸以上的第1種成分即有機膜成分或第2種成分或第3種成分，將其在非過濾液添加步驟中加入到使用后的液體時，需對使用后的液體中溶解的第1～第3種成分的濃度進行調(diào)整然后再流動使用。在調(diào)整工藝中，不必采取別的方法補充新的第1～第3種成分。另外，在過濾步驟中，若對過濾尺寸進行合適的設(shè)定，也能充分降低非過濾液中金屬離子的濃度，故在調(diào)整工藝的濃度調(diào)整中使用。
進而，若能在調(diào)整工藝和供給工藝之間，具備進行從再生液中除去微粒成分的微粒成分除去步驟的后處理工藝(6)，則可以抑制加工工藝中微粒的混入，具有更好的效果。
還有，本發(fā)明中的加工液調(diào)整裝置，是對涂布于基體上的有機膜的加工中使用的堿性加工液進行調(diào)整的裝置。為了使堿性加工液中含有的且與構(gòu)成有機膜同種或不同種的有機膜的第1種成分(溶解有機膜成分)的濃度調(diào)整為0.001～2.0質(zhì)量％，且使堿性加工液中含有的堿類成分的濃度調(diào)整為0.05～2.5質(zhì)量％，具備可對堿性加工液的溶液性質(zhì)進行調(diào)整的調(diào)整部分。
進一步地，當(dāng)有機膜為光致抗蝕劑時，優(yōu)選調(diào)整部分調(diào)整堿性加工液的溶液性質(zhì)，使上述堿性加工液的第1種成分，即作為加工工藝中顯影對象的光致抗蝕劑同種或不同種的有機膜的第2種成分的濃度0.001～2.0質(zhì)量％范圍內(nèi)，并且使堿性加工液含有的堿類成分的濃度在0.1～2.5質(zhì)量％范圍內(nèi)。
或者，當(dāng)有機膜為功能膜時，調(diào)整部分對堿性加工液的溶液性質(zhì)進行調(diào)整，使作為上述的第1種成分的堿性加工液含有的且構(gòu)成與加工工藝中顯影對象的功能膜同種或不同種的有機膜的第3種成分的濃度優(yōu)選在0.001～0.5質(zhì)量％范圍內(nèi)，并且使堿性加工液含有的堿類成分的濃度優(yōu)選0.05～2.4質(zhì)量％范圍內(nèi)。
還有，本發(fā)明中的堿性顯影液供給裝置，是向涂布于基體上的有機膜的加工中供給堿性加工液的裝置。具備(a)供給含有構(gòu)成與有機膜同種或不同種的有機膜的第1種成分(溶解后的有機膜成分)的使用后的液體的接受部分、(b)對使用后的液體中含有的第1種成分及堿類成分的濃度進行測定的濃度測定部分、(c)基于第1種成分及堿類成分濃度的實測值，為了將使用后的液體中第1種成分的濃度調(diào)節(jié)為0.001～2.0質(zhì)量％的范圍內(nèi)，且將使用后的液體中堿類成分的濃度調(diào)節(jié)為0.05～2.5質(zhì)量％的范圍內(nèi)，從而對使用后的液體的溶液性質(zhì)進行調(diào)整得到再生液的調(diào)整部分、(d)將再生液向加工部分輸送的輸送部分。
進而，當(dāng)有機膜為光致抗蝕劑時，接受部分是接受含有構(gòu)成與光致抗蝕劑同種或不同種的有機膜的第2種成分的加工液作為使用后的液體的部分；濃度測定部分是測定使用后的液體中含有的第2種成分及堿類成分的濃度的部分；調(diào)整部分是基于第2種成分及堿類成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)使用后的液體的液體性質(zhì)，從而使得使用后的液全中所含的第2種成分的濃度在0.001～2.0質(zhì)量％的范圍內(nèi)，且使用后的液體中堿類成分的濃度為0.1～2.5質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
或者，當(dāng)有機膜為功能膜時，接受部分是接受含有構(gòu)成與功能膜同種或不同種的有機膜的第3種成分的加工液作為使用后的液體的部分；濃度測定部分是測定使用后的液體中含有的第3種成分及堿類成分的濃度的部分；調(diào)整部分是基于第3種成分及堿類成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)使用后的液體的性質(zhì)，從而將使用后的液體中第3種成分的濃度調(diào)節(jié)在0.001～0.5質(zhì)量％的范圍內(nèi)，且將使用后的液體中堿類成分的濃度調(diào)節(jié)在0.05～2.4質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
具體地說，具備(e)在受入部分和調(diào)節(jié)部分之間，使用后的液體過濾后的過濾部分，使用后的液體中殘留的第1種成分(或第2種成分、第3種成分)除去后的殘留成分除去部分以及使用后的液體中含有的金屬成分除去后的金屬成分除去部分之中的至少一項的前處理部分更好。
進一步地，過濾部分是將使用后的液體通過交叉流動過濾分為過濾液與非過濾液的部分，若具備(f)連接于過濾部分及調(diào)節(jié)部分之后，并具有將非過濾部分從過濾部分移送到調(diào)節(jié)部分的非過濾液移送部分，則更優(yōu)選，進而，若(g)具備設(shè)置于調(diào)節(jié)部分與供給部分之間，將再生液中含有的微粒成分去除的微粒成分去除部分則更優(yōu)選。
在此基礎(chǔ)上，若能有(h)連接于調(diào)節(jié)部分之后，將再生液從調(diào)節(jié)部分依靠水的壓力差自然移送走，而使再生液中含有的第1種成分(或第2種成分、第3種成分)及堿類成分的濃度均一化的均一化部分也是很有用的。通過它，將作為堿性加工液的再生液連續(xù)地向有機膜加工部分輸送的工藝變得容易一些。并且與批處理輸送方式相比，輸送的再生液中的第1種成分(或第2種成分、第3種成分)及堿類成分的濃度也能維持得更穩(wěn)定。
圖2表示采用本發(fā)明的顯影液供給裝置的優(yōu)選實施方式的步驟示意流程圖。
圖3表示光致抗蝕劑溶解實驗中未曝光部分光致抗蝕劑的膜厚度對顯影時間的變化圖。
圖4表示表面張力(平均值)對溶解的光致抗蝕劑濃度變化情況的示意圖。
圖5表示表面張力(平均值)對溶解的光致抗蝕劑濃度變化情況的示意圖。
圖6表示表面張力(平均值)對溶解的光致抗蝕劑濃度變化情況的示意圖。
最佳實施方式以下，對本發(fā)明的實施方式作詳細的說明。本發(fā)明的堿性加工液用于半導(dǎo)體裝置、液晶裝置等元件制造及微加工的光刻法工藝中涂布于基體上的有機膜的加工處理，特別是用于光刻膜的顯影或功能膜的加工中。構(gòu)成與作為加工對象的有機膜同種或不同種有機膜的第1種成分(有機膜成分)，以0.001～2.0質(zhì)量％的濃度溶解而形成的加工液。
<第1種實施方式>
本實施方式適用于有機膜為光致抗蝕劑時的一種方式。本方式中，堿性加工液作為光致抗蝕劑的堿性顯影液而發(fā)揮作用。堿性顯影液(堿性加工液)中含有的作為溶解的有機膜成分即溶解的光致抗蝕劑的成分(溶解的第2種成分)沒有特別的限定，與顯影對象的光致抗蝕劑相同或不同的成分均可以，希望其與作為顯影對象的光致抗蝕劑的親和性要好。由此觀點，優(yōu)選與顯影對象的光致抗蝕劑同類，比如，含有相同的基質(zhì)樹脂，更優(yōu)選感光劑的成分也為同種類的，若能與其有相同或大致相同的組成則會更好。
作為這樣的光致抗蝕劑劑的具體例，可舉如酚醛清漆樹脂、丙烯酰酸類樹脂等的基質(zhì)材料中含有重氮醌，特別是重氮萘醌類的感光劑。近年來，這些物質(zhì)多用于在半導(dǎo)體裝置以及液晶裝置制造中的光刻法。
進而，在相關(guān)的適用范圍內(nèi)，可以根據(jù)加工對象的光致抗蝕劑和/或堿的種類的變化進行相應(yīng)的適宜濃度管理。例如，針對半導(dǎo)體裝置制造中使用的光致抗蝕劑的堿性顯影液的堿類成分(如TMAH)優(yōu)選2.2～2.4質(zhì)量％(更具體地講，為2.375～2.385質(zhì)量％)，更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％(更具體地講，為2.377～2.383質(zhì)量％)。
另外，在液晶裝置制造中用的光致抗蝕劑(如DQN抗蝕劑)用堿性顯影液，堿成分優(yōu)選2.2～2.4質(zhì)量％(更具體的為2.370～2.390質(zhì)量％)，更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％(更具體的為2.375～2.385質(zhì)量％)。
接下來，參照圖示，對本發(fā)明中加工液的配制方法及其裝置以及加工液的供給方法及其裝置進行說明。同一要素以同一符號來表示，不再重復(fù)說明。上下左右的關(guān)系如未作特別說明，則如圖中所示的位置關(guān)系。畫面的尺寸比例亦不限于圖示的比率。


圖1是本發(fā)明的加工液供給裝置優(yōu)選實施方式構(gòu)成的模式圖。顯影液供給裝置100(加工液供給裝置；兼加工液調(diào)節(jié)裝置)與半導(dǎo)體制造設(shè)備200的顯影處理裝置210(加工部分)通過配管L1及配管L2(輸送部分)相連接。本發(fā)明的堿性加工液在顯影處理裝置210中循環(huán)供給。這個顯影液供給裝置100通過配管L1接于接受槽1(接受部分)的后段，并與前處理部分20、調(diào)整槽5及水準化槽6(水準化部分)相連，最后段的水準化槽6中有微粒除去器7(微粒除去部分)與配管L2(輸送部分)相連接。
接受槽1中有攪拌機M，顯影處理裝置210中光致抗蝕劑顯影使用的使用后的液體W通過配管L1導(dǎo)入到接受槽中。其后段配置的前處理部分20由接受槽1上按順序配置的配管L3-L5組成的過濾器2、殘留光致抗蝕劑除去器3及金屬離子除去器4等構(gòu)成。
過濾器2(過濾部分)中設(shè)置了單一或多個濾膜組成的膜分離組件21或其多段單元，對由受入槽1輸送來的使用后的液體W進行過濾處理。膜分離組件21中使用的膜的種類沒有特別的限制，可以用如精密濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納米濾膜(NF)、反滲透膜(RO)等。
這些濾膜，使用時根據(jù)精密度的要求不同進行選取，若為在半導(dǎo)體制造設(shè)備200中使用，可進行交叉流動高性能過濾的(交叉流動過濾)膜優(yōu)選MF膜、UF膜、NF膜、RO膜等，從過濾性能、過濾速度及簡便性綜合來看，優(yōu)選UF膜或NF膜。另外，膜的形狀也沒有特別的限制，如平膜狀、中空絲狀等均可以使用。
另外，殘留光致抗蝕劑除去器3(殘留光致抗蝕劑除去部分)與過濾器2同樣設(shè)置了單一或多個濾膜組成的膜分離組件31或其多段單元，對由膜分離組件21通過配管輸送過來的透過成分(采用UF膜、NF膜等進行交叉流動過濾時的透過液。以下均記為“透過液”)，再次進行膜過濾。對于膜分離組件31使用的膜的種類沒有特別的限制，但應(yīng)比構(gòu)成過濾器2的膜分離組件21的膜的過濾精度要高(如孔徑要比膜分離組件21膜孔徑要小)。
例如，膜分離組件21使用MF膜時，膜分離組件31希望使用UF膜、NF膜或RO膜等。同樣地，若前者使用UF膜時，后者應(yīng)使用NF膜或RO膜；或者，前者使用NF膜時，后者應(yīng)使用RO膜。另外，兩者使用同樣的濾膜也可以，只要提高上述的膜分離組件31的膜過濾精度即可。
進一步地，接受槽1、過濾器2及殘留光致抗蝕劑除去器3分別通過配管L6與排水裝置10相連。通過以上設(shè)備，受入槽1產(chǎn)生的多余殘液、來自過濾器2及殘留光致抗蝕劑除去器3的非透過液作為廢液通過排水裝置10被排放出去。另外，來自過濾器2的非透過液的一部分通過裝有流量調(diào)節(jié)閥門V4的配管L7(非透過液移送部分)移送到調(diào)節(jié)槽5。
調(diào)節(jié)槽5通過配管L8與金屬離子除去器4相連接，內(nèi)部裝有攪拌器M。另外，槽外設(shè)置有安裝了濃度計51、52的循環(huán)配管L9。通過配管L10與調(diào)節(jié)槽5相連接的均一化槽6，可自然地輸送通過調(diào)節(jié)槽5調(diào)整后的后述再生液Ws，槽外設(shè)置有安裝了濃度計61、62的循環(huán)配管L11。
濃度計51用于檢測調(diào)節(jié)槽5內(nèi)的使用后的液體中含有的溶解的光致抗蝕劑成分的濃度，可采用吸光光度計、折光率計、粘度計、超聲波濃度計、液體密度計、自動滴定裝置等各種各樣的計量檢測儀器。這里，如本申請人等的日本專利第2561578號公報中公開的，堿性顯影液中溶解的樹脂濃度與吸光度具有密切的相關(guān)關(guān)系，可理解用吸光光度計法對溶解的光致抗蝕劑成分的濃度進行高精度的測定。
另一方面，濃度計52用于檢測調(diào)節(jié)槽5內(nèi)的使用后的液體W中含有的堿類成分的濃度，可采用電導(dǎo)儀、超聲波濃度計、液體密度計、自動滴定裝置、采用電磁誘導(dǎo)線圈的位相差濃度計等各種各樣的計量檢測儀器。如，上述的日本專利第2561578號公報中顯示，堿類顯影溶液中的堿濃度與導(dǎo)電率有高相關(guān)性，可理解用電導(dǎo)儀對溶解的光致抗蝕劑成分的濃度進行高精度的測定。如此，濃度計51、52構(gòu)成了濃度測定部分。
濃度計61、62分別用于檢測均一化槽6內(nèi)溶解于再生液Ws內(nèi)的光致抗蝕劑成分及堿類成分的濃度?？刹捎门c濃度計51、52同樣的計量檢測儀器。
另外，顯影液供給裝置100還配備了溶液供給裝置8及控制裝置9。溶液供給裝置8由通過分別裝有流量調(diào)節(jié)閥門V1-V3的配管L21-L23與調(diào)節(jié)槽5相連的純水供給系統(tǒng)81、顯影液原液供給系統(tǒng)82及顯影液新液供給系統(tǒng)83組成。純水供給系統(tǒng)81有對離子濃度、微粒濃度進行適宜管理的即所謂的純水或超純水貯留及生成裝置(圖中未示)。
另一方面，在顯影液原液供給系統(tǒng)82中保存著例如調(diào)整堿類成分的濃度在20質(zhì)量％左右的TMAH溶液；顯影液新液供給系統(tǒng)83中保存著將預(yù)先配制好的顯影液原液稀釋到一定濃度得到的顯影液新液，如保存著將TMAH溶液中堿類成分的濃度調(diào)整到2.38質(zhì)量％的溶液。
還有，控制裝置9是將CPU、MPU等運算部件92連接界面91、93得到的。界面91是輸入的界面，連接著濃度計51、52、61、62。由這些濃度計取得的溶解的光致抗蝕劑的成分及堿類成分的濃度檢測信號通過界面91輸入運算部件92。另一方面，界面93為輸出的界面，連接流量調(diào)節(jié)閥門V1-V4，由運算部件92得到的閥門開閉量、開閉時間或時刻的控制信號分別顯示于不同的閥門上。調(diào)節(jié)部分由控制裝置9、調(diào)節(jié)槽5及加工液供給系統(tǒng)8構(gòu)成。
進一步地，在連接均一化槽6和顯影處理裝置210的配管L2上設(shè)置微粒除去器7，采用的具體除去手段并未作特殊限定，因微粒為微粒子成分，若能采用膜過濾等過濾手段，則處理過程就會簡便且效果良好。
針對采用以上構(gòu)成的顯影液供給裝置100的本發(fā)明的加工液調(diào)節(jié)方法及加工液供給方法的一個例子予以說明。圖2是由本發(fā)明得到的加工液供給方法的合適的實施方式的大致的順序的流程圖。并且，在以下各處理步驟中，應(yīng)根據(jù)需要進行適當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)節(jié)。
首先，從處理開始，半導(dǎo)體制造設(shè)備200的顯影處理裝置210通過配管L1，將顯影使用的使用后的液體W引入接受槽1(步驟S1，接受工藝)。其次，在接受槽1中用攪拌機M將使用后的液體W充分攪拌混合，通過配管L3導(dǎo)入過濾器2，流過膜分離組件21進行膜過濾(步驟S2，過濾步驟)。然后，在將過濾液由配管L4送入殘留光致抗蝕劑除去器3的同時，將非過濾液的一部分按后述通過配管L7供給調(diào)整槽5。殘存的非過濾液通過配管L6送入廢液排放系統(tǒng)10。
殘留光致抗蝕劑除去器3中，通過膜過濾將溶解于使用后的液體W中的殘留光致抗蝕劑除去(步驟S3，殘留成分除去步驟)。除去殘留光致抗蝕劑的透過液通過配管L5導(dǎo)入金屬成分去除器4，將使用后的液體W中的金屬離子除去(步驟S4，金屬離子除去步驟)。如此，步驟S2～S4構(gòu)成了前處理工藝。
接下來，將去除金屬離子的使用后的液體W供給調(diào)整槽5。在調(diào)整槽5中，在將使用后的液體W用攪拌機M攪拌的同時，通過循環(huán)配管L9將其一部分進行循環(huán)。同時，用濃度計51、52測定使用后的液體W中溶解的光致抗蝕劑成分及堿類成分的濃度(步驟S51，濃度測定工藝)。對濃度計51、52分別用吸光光度計及導(dǎo)電率計的情況進行詳細說明。首先通過循環(huán)配管L9的使用后的液體流過濃度計51、52時，隨吸光度的變化產(chǎn)生吸光度檢測信號，隨導(dǎo)電率的變化產(chǎn)生導(dǎo)電率檢測信號，連續(xù)或不連續(xù)地輸出到控制裝置9。
運算部分92預(yù)先存入或記憶了與這些檢測信號相對應(yīng)的溶解的光致抗蝕劑成分的濃度及堿類成分濃度的相關(guān)數(shù)據(jù)。由實測的檢測信號強度求出調(diào)整槽5內(nèi)溶解的光致抗蝕劑成分的濃度及堿類成分的濃度的實測值(以下，稱“濃度實測值”)。另外，在運算部92中，預(yù)先輸入或使其記憶溶解的光致抗蝕劑成分濃度和堿成分濃度的目標(biāo)設(shè)定值。運算部分92可以求出設(shè)定的濃度值(以下稱“濃度設(shè)定值”)與濃度實測值的差大小。
在本例中，溶解的光致抗蝕劑成分的濃度設(shè)定值為0.001～2.0質(zhì)量％，優(yōu)選0.01-1.5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.1-1.0質(zhì)量％。堿類成分的濃度設(shè)定值優(yōu)選為0.1～2.5質(zhì)量％。
溶解的光致抗蝕劑成分的濃度實測值低于濃度設(shè)定值時，從控制裝置9會輸出如向流量調(diào)節(jié)閥門V4發(fā)出一定時間的閥門開啟信號，向調(diào)整槽5中供給光致抗蝕劑(非過濾液添加步驟)。當(dāng)溶解的光致抗蝕劑成分的濃度實測值高于濃度設(shè)定值時，向流量調(diào)節(jié)閥門V3發(fā)出一定時間的閥門開啟信號，向調(diào)整槽5中供給新液。
同樣，當(dāng)堿類成分的濃度實測值低于濃度設(shè)定值時，控制裝置9會進行如向流量調(diào)節(jié)閥門V2發(fā)出一定時間的閥門開啟信號，向調(diào)整槽5中供給顯影液的原液。當(dāng)堿類成分的濃度的濃度實測值高于濃度設(shè)定值時，向流量調(diào)節(jié)閥門V1發(fā)出一定時間的閥門開啟信號，向調(diào)整槽5中供給純水。
然后，將添加了純水等的使用后的液體W用攪拌機M充分混合，同時連續(xù)或不連續(xù)地測定溶解的光致抗蝕劑成分的濃度及堿成分的濃度。然后，根據(jù)濃度實測值和濃度設(shè)定值的差是否為規(guī)定的值，或者以上述的濃度范圍為濃度設(shè)定值時，繼續(xù)對使用后的液體W中溶解的光致抗蝕劑成分的濃度及堿類成分的濃度進行調(diào)整(步驟S54)，直至該濃度實測值落于該濃度范圍(步驟S52)。以上步驟S52-54構(gòu)成了調(diào)整工藝。
其次，將濃度調(diào)整后的使用后的液體W作為再生液Ws移送入均一化槽6。再生液Ws通過配管L10自然送液。即由調(diào)整槽5向均一化槽6，只要配管L10未被攔截，則送液會對應(yīng)于兩者的水壓差連續(xù)進行。均一化槽6發(fā)揮著作為溶解的光致抗蝕劑成分的濃度及堿類成分的濃度標(biāo)準化后的再生液Ws的緩沖槽的作用。
還有，也可以通過濃度計61、62測定均一化槽6內(nèi)的再生液Ws溶解的光致抗蝕劑成分的濃度及堿類成分的濃度。雖調(diào)整槽5和均一化槽6內(nèi)的液體的性質(zhì)原則上應(yīng)該一致，但由于受兩者的設(shè)置條件或送液的設(shè)定時間等而發(fā)生若干變化時，可以將濃度計61、62測定的濃度實測值向控制裝置9輸出。這些濃度實測值對調(diào)整槽5內(nèi)的溶液性質(zhì)調(diào)整進行反饋從而實施控制。通過濃度計61、62進行的測定，通常沒有連續(xù)實施的必要，若不必進行相應(yīng)的濃度調(diào)整，則不設(shè)置濃度計61、62也沒有關(guān)系。
然后，通過配管L2將再生液Ws移送入微粒去除器7，進行除去微粒的操作(步驟S7，微粒去除步驟，后處理工藝)。然后將除去微粒的再生液Ws的必需量通過配管L2送入顯影處理裝置210(輸送工藝)，堿性顯影液的供給處理結(jié)束。
通過這樣構(gòu)成的顯影液供給裝置100及使用其的加工液供給方法，因送入顯影處理裝置210的堿性顯影液的再生液含有濃度為0.001～2.0質(zhì)量％的溶解的光致抗蝕劑成分，提高了對涂布于晶片等基體上曝光后的光致抗蝕劑的滲透性及潤濕性。溶解的光致抗蝕劑成分的濃度不足0.001質(zhì)量％時，對光致抗蝕劑的滲透性不充分，另一方面，若濃度超過2.0質(zhì)量％，對作為圖形殘留下來的光致抗蝕劑(正型則相當(dāng)于未曝光部分)上的邊緣部分的浸蝕(邊緣效應(yīng))會變得很明顯。
所以通過調(diào)節(jié)溶解的光致抗蝕劑成分的濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，可得到充分的滲透性，就是說顯影時對光致抗蝕劑的“親近”程度得到了改善，同時，還抑制了對圖形形狀控制低下的現(xiàn)象。進而，造成對未曝光部分光致抗蝕劑表層的浸透、溶解，抑制難溶化層的生成及其剝離現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且，可以防止對顯影后的后工藝的處理的不良影響。其結(jié)果是充分防止了被推測為難溶化層剝離引起的下層浸蝕不良現(xiàn)象的發(fā)生，可以抑制半導(dǎo)體裝置及液晶裝置的產(chǎn)率低下的狀況。
另外，若溶解的光致抗蝕劑成分的濃度超過2.0質(zhì)量％，則浸透性隨濃度的變化的傾向就難以體現(xiàn)。所以，將濃度控制在2.0質(zhì)量％以下，可以抑制過度使用溶解的光致抗蝕劑成分，也可以減少操作時間和成本。
進一步地，再生液中含有的堿類成分濃度優(yōu)選0.1～2.5質(zhì)量％，可在實用中得到充分的光致抗蝕劑的溶解速度。堿類成分的濃度超過2.5質(zhì)量％時，則隨濃度增大難以體現(xiàn)溶解性的增加，同時有時對光致抗蝕劑的溶解性和圖形形狀的控制也變得更難。以前面出現(xiàn)的TMAH作為堿類物質(zhì)使用時，TMAH原液的濃度一般為20質(zhì)量％左右。濃度更高則溶液性質(zhì)的調(diào)整變得困難。
這里，如圖1所示的半導(dǎo)體裝置制造中光致抗蝕劑的顯影使用的情況下，再生液中的堿類成分(例如TMAH)的濃度優(yōu)選2.2～2.4質(zhì)量％，濃度更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％。這樣做的優(yōu)點是，未曝光部分對特定尺寸的線寬和膜厚形成的圖形具有極好的再現(xiàn)性并且實用性好。
還有，液晶裝置制造中光致抗蝕劑(例如DQN抗蝕劑)的顯影時，再生液中的堿類成分的濃度優(yōu)選2.2～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％。這樣未曝光部分對尺寸的線寬和膜厚形成的圖形也具有極好的再現(xiàn)性并且實用性好。
在顯影液供給裝置100中，一次顯影使用的使用后的液體得到的再生液作為本發(fā)明的堿性顯影液供給顯影處理裝置210，故與傳統(tǒng)的新液使用后完全廢棄的方式相比，廢液的產(chǎn)生量可以顯著降低。進而，在溶解光致抗蝕劑成分的濃度調(diào)整中，因使用前處理工藝中由過濾器2得到的非透過液，謀求對溶解的光致抗蝕劑成分的有效利用并且進一步降低廢液的產(chǎn)生是可能的。
進一步地，因為測定調(diào)整槽5內(nèi)使用后的液體W中溶解光致抗蝕劑成分的濃度和堿類成分的濃度，基于其實測值進行溶液性質(zhì)的調(diào)整，可以實現(xiàn)對濃度的準確度和精度很好的控制。這時，若對濃度進行連續(xù)或不連續(xù)的調(diào)整，則可更確實且穩(wěn)定地將溶解光致抗蝕劑成分的濃度和堿類成分的濃度保持在一定的數(shù)值或一定的濃度范圍內(nèi)。進而，通過使用均一化槽6，提供均一化槽6內(nèi)的濃度實測值，用于調(diào)整槽5內(nèi)溶液的濃度調(diào)整，能夠確實地向顯影處理裝置210供給穩(wěn)定的再生液。
<第2種實施方式>
本實施方式中的有機膜為功能膜。在本方式中，堿性加工液作為各種功能膜的成形加工液而發(fā)揮作用。作為成形加工液(堿性加工液)中有機膜成分的溶解的功能膜成分(溶解的第3種成分)，沒有特定的限制，可以與作為加工對象的功能膜同種，也可以不是同種，希望其與作為顯影對象的光致抗蝕劑的親和性要好。由此觀點，優(yōu)選與顯影對象的光致抗蝕劑同類的，比如，含有相同的基體樹脂，更優(yōu)選感光劑的成分為同種的，最優(yōu)選與其有相同或大致相同的組成的。
如前所述，相關(guān)的功能膜以感光性有機高分子樹脂為主成分，通過堿性加工液加工為所希望的圖形的形狀，然后不用進行剝離處理，作為構(gòu)造部件殘留于基體上發(fā)揮要求的各種功能，也可稱為永久膜。一般采用堿可溶性的有機樹脂為基質(zhì)，與光致抗蝕劑同樣也大致分為正型和負型，其成型加工多采用石印技術(shù)。
正型的功能膜，如用堿可溶性有機樹脂(以不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、含有環(huán)氧基的不飽和化合物、烯烴類不飽和化合物的共聚體組成的物質(zhì)、堿可溶性環(huán)狀聚烯烴類樹脂組成的物質(zhì)等)、溶劑、以1，2-重氮醌化合物為感光劑的溶液為原料制成的膜。另一方面，負型的功能膜，如用堿可溶性有機樹脂(不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、含有環(huán)氧基的不飽和化合物、烯烴類不飽和化合物等的共聚物組成的物質(zhì)、有烯屬不飽合鍵的聚合性化合物、溶劑、對放射線敏感的聚合引發(fā)劑組成的溶液為原料制成的膜。
另一方面，功能膜按使用用途，可舉如用于防止液晶顯示元件、半導(dǎo)體電路元件的劣化及損傷的保護膜、使元件表面光滑的平坦化膜、置于各層之間用于配線間絕緣的層間絕緣膜、將液晶板封裝時保持二基板間間隔的調(diào)距膜、具有液晶定向能的液晶定向膜、半透型及反射型液晶顯示器用的增加正面亮度的光散射性膜、導(dǎo)電性能低的低導(dǎo)電膜等，微鏡頭等光學(xué)元件也是有機功能膜的示例。這些功能膜，根據(jù)其用途不同，分別具有電絕緣性、光滑性、耐熱性、透明性、耐化學(xué)品性、高機械強度等優(yōu)良的特性。
這里，本方式中對堿性加工液中堿類成分未作特別的限制，如堿金屬的氫氧化物、取代或未取代的氫氧化銨等，其中優(yōu)選氫氧化四甲銨(TMAH)、氫氧化鉀。進而，含有堿類成分的濃度優(yōu)選0.05～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選0.08～2.4質(zhì)量％。還有，堿性加工液中含有的溶解的功能膜成分(溶解的第3種成分)的濃度設(shè)定值優(yōu)選0.001～0.5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.01～0.3質(zhì)量％。
進一步地，適宜范圍隨加工對象的功能膜和/或堿的種類，可以進行對堿類成分適宜的濃度管理。舉例說，最適用于做保護膜及調(diào)距膜用的負型(甲基)丙烯酸類功能膜的堿性加工液中，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.05～0.6質(zhì)量％，更優(yōu)選0.08～0.12質(zhì)量％。另外，適用于作保護膜或?qū)娱g絕緣膜及調(diào)距膜用的正型(甲基)丙烯酸類功能膜的堿性加工液中，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.05～0.6質(zhì)量％，更優(yōu)選0.1～0.3質(zhì)量％。
近而，適用于作保護膜及液晶定向膜用的負型(甲基)丙烯酸類功能膜的堿性加工液中，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.05～0.6質(zhì)量％，更優(yōu)選0.3～0.6質(zhì)量％。進一步地，適用于做微鏡頭的正型環(huán)氧類功能膜的堿性加工液中，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選0.5～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選1.0～2.4質(zhì)量％。還有適用于作層間絕緣膜的負型(甲基)丙烯酸類功能膜的堿性加工液中，堿類成分(如TMAH)的濃度優(yōu)選1.0～2.4質(zhì)量％，更優(yōu)選2.3～2.4質(zhì)量％。
還有，作為本方式中適宜的本發(fā)明的加工液配制方法及其裝置和加工液供給方法及其裝置，除“光致抗蝕劑”及“顯影”分別換成“功能膜”及各種功能膜的“成型、加工”、按各種功能膜使用上述堿性加工液替代堿性顯影液外，加工液調(diào)整裝置及加工液供給裝置以及使用其的加工液調(diào)整方法及加工液供給方法均與顯影液供給裝置100的構(gòu)成相同。
本方式中，因堿性加工液的再生液含有溶解功能膜成分的濃度為0.001～0.5質(zhì)量％，提高了對涂布于基體上曝光后的功能膜的浸透性及潤濕性。溶解功能膜成分的濃度不足0.001質(zhì)量％時，對功能膜的浸透性不充分，另一方面，當(dāng)濃度超過0.5質(zhì)量％時，對殘留下來作為圖形的功能膜上面的浸蝕很顯著，得不到期望的圖形形狀。
所以可通過調(diào)節(jié)溶解的功能膜成分的濃度為0.001～0.5質(zhì)量％，得到充分的滲透性，就是說，成形、加工時對功能膜的“親近”程度得到了改善，同時，還抑制了對圖形形狀控制的低下現(xiàn)象。進而，造成對殘存的未曝光部分或曝光部分功能膜表層的浸透、溶解，抑制難溶化層的生成及其剝離現(xiàn)象的產(chǎn)生。其結(jié)果是充分地防止了被推測為難溶化層剝離引起的浸蝕不良現(xiàn)象的發(fā)生，可以抑制具有功能膜的構(gòu)造體收率低下的狀況。
另外，若溶解的功能膜成分的濃度超過0.5質(zhì)量％，則浸透性隨濃度的變化的傾向就難以體現(xiàn)。所以，將濃度控制在0.5質(zhì)量％以下，可以抑制過度使用溶解的功能膜成分，也可以減少操作時間和成本。
進一步地，再生液中含有的堿類成分濃度優(yōu)選0.05～2.4質(zhì)量％，可在實用中得到足夠的功能膜的溶解速度。堿類成分的濃度超過2.4質(zhì)量％時，則隨濃度增大難于提高溶解性，同時有時對功能膜的溶解性和圖形形狀的控制也變得更難。以前面出現(xiàn)的TMAH作為堿類物質(zhì)使用時，TMAH原液的濃度一般為20質(zhì)量％左右。濃度更高則溶液性質(zhì)的調(diào)整會變得困難。
還有，可以將由一次加工使用的使用后的液體得到的再生液作為本發(fā)明的堿性顯影液供給加工處理裝置，與傳統(tǒng)使用新液后完全廢棄的方式相比，廢液的產(chǎn)生量可以顯著降低。進而，在溶解功能膜成分的濃度調(diào)整中，因使用前處理工藝中由過濾器2得到的非透過液，可謀求對溶解的功能膜成分的有效利用并且可以進一步降低廢液的產(chǎn)生。
進一步地，測定調(diào)整槽5內(nèi)使用后的液體W中溶解的功能膜成分的濃度和堿類成分的濃度，基于其實測值進行溶液性質(zhì)的調(diào)整，可以實現(xiàn)對濃度的準確度和精度的很好的控制。這時，若對濃度進行連續(xù)或不連續(xù)的調(diào)整，則可更確實且穩(wěn)定地將溶解光致抗蝕劑成分的濃度和堿類成分的濃度保持在一定的數(shù)值或一定的濃度范圍內(nèi)。進而，通過使用均一化槽6，提供均一化槽6內(nèi)的濃度實測值，用于調(diào)整槽5內(nèi)溶液的濃度調(diào)整，能夠確實地向加工處理裝置供給穩(wěn)定的再生液。
還有，本發(fā)明并不限于上述的方式，還可以，例如，不將使用后的液體W再生使用，而將溶解于原液或新液中的光致抗蝕劑的溶解的光致抗蝕劑成分進行濃度調(diào)整作為堿性顯影液(由本發(fā)明得到的堿性加工液)使用。還有，作為殘留光致抗蝕劑去除器3，替代膜分離組件31，用如電透析部分、電解部分、離子交換部分、蒸發(fā)濃縮部分也可以，從縮小設(shè)備規(guī)模及抑制堿類成分的分解的觀點考慮，采用膜過濾的優(yōu)點較多。
進而，期望濃度計51、52具有溫度補償功能，或者控制裝置9具有對濃度測定值的溫度補償功能，如基于溫度測定值對檢測信號強度進行補償也可。進一步地，將本發(fā)明的加工液調(diào)整裝置組合到顯影處理裝置210里，也可在顯影處理工藝中進行加工液的調(diào)整。此情況下，前述日本特許第2561578號公報中記載的顯影液管理裝置可為一例。而且，作為界面91、93的替代，使用具有輸入輸出功能的界面也可以，也可以代替控制裝置9的自動控制，采用手動方式。
另外，雖希望設(shè)置前處理部分20、后處理部分及均一化槽6，但如上述，若不使用使用后的液體W，或即使使用使用后的液體W，但根據(jù)其清澄度也可以不進行設(shè)置。進而，作為前處理和后處理，也可以將使用后的液體W或再生液Ws含有的溶解的氣體除去。更進一步地，為了計算出溶解的光致抗蝕劑成分濃度和堿類成分濃度，進行調(diào)整槽5或均一化槽6內(nèi)的液體量的測定，在各槽5、6中也可設(shè)置液面計、容積計或重量計。
進一步地，雖使用后的液體W的再生可以實施多次，但考慮到熱變化、自然氧化等導(dǎo)致的顯影液劣化，可以再生一定次數(shù)或一定時間后，換為新的加工液。例如，可采用計算顯影處理裝置210所處理的基體的片數(shù)，當(dāng)?shù)竭_設(shè)定處理片數(shù)時，換為新的加工液的方法。本發(fā)明中，像這樣使用新的加工液時，也應(yīng)將溶解的光致抗蝕劑成分的濃度調(diào)節(jié)為上述的濃度范圍。
另外，采用與半導(dǎo)體制造設(shè)備200不同的設(shè)備時，也可以將在顯影等加工處理中使用的使用后的液體供給接受槽1。此時，可將其他設(shè)備使用后的堿性加工液供給到半導(dǎo)體制造設(shè)備200的顯影處理裝置210進行再利用。還有，也可以將此處使用的堿性加工液用于半導(dǎo)體制造設(shè)備200或其他設(shè)備。還有，以上的代替例，也適用于以有機膜為功能膜進行加工處理的情況。
<實施例>
以下，對關(guān)于本發(fā)明的實施例進行說明，本發(fā)明并不限于以下實施例。
圖3表示在光致抗蝕劑溶解試驗中的未曝光部分的光致抗蝕劑膜厚對顯影時間的變化圖。C1和C2分別表示用實施例1和比較例1的堿性加工液時的結(jié)果。從結(jié)果可知，本試驗中，顯影時間≤70秒鐘左右時，實施例1的堿性加工液曲線對未曝光部分的光致抗蝕劑的溶解性(膜減少量)比比較例1高。另外，70秒鐘后，發(fā)現(xiàn)實施例1和比較例1的堿性加工液的溶解性有逆轉(zhuǎn)的傾向。即，可判斷實施例1在對未曝光部分的光致抗蝕劑表層顯影初期的溶解性上好。
另外，確認了對顯影中的未曝光部分的DRM分析波長，實施例1的堿性加工液的情況下的第一波的強度變化比較顯著，顯影60秒時，2枚樣品殘膜率(殘存膜厚對初期膜厚的比例)的平均值，實施例1為95.3％，比較例1為96.2％。從此結(jié)果可判斷，實施例1對未曝光部分的光致抗蝕劑表層的膜厚變化比比較例1快。
詳細的作用機制還有不清楚的部分，推斷一個原因為，實施例1的堿性加工液與比較例1的現(xiàn)有產(chǎn)品相比，對光致抗蝕劑的表面活性高，提高了與光致抗蝕劑表層的“親合性”，這樣，促進表層的溶解。但作用并不限于此。
表1 由以上結(jié)果可知，新液中添加溶解光致抗蝕劑成分的濃度在0.001質(zhì)量％數(shù)量級以上時，表面張力驟然減小。由于表面張力下降，故潤濕性提高，對未曝光部分表層的“親合性”提高，認為是一重要原因。另外，堿成分濃度約2.38質(zhì)量％的試驗條件下，溶解的光致抗蝕劑成分濃度超過0.1質(zhì)量％時，表面張力下降鈍化，超過數(shù)個質(zhì)量％時，推測表面張力的下降傾向趨于飽和。
將按實施例3調(diào)節(jié)的多種溶解的光致抗蝕劑成分濃度的堿性加工液和比較例2的堿性加工液(溶解光致抗蝕劑成分濃度為0％)用自動表面張力測定計(協(xié)和界面科學(xué)社制；CBVP-A3)，分別測定表面張力各5次。測定結(jié)果(只有平均值)如表2所示。圖6是表面張力(平均值)對溶解光致抗蝕劑成分濃度的變化圖。
表2 由以上結(jié)果可知，堿成分濃度在0.4質(zhì)量％的試驗條件下，從溶解光致抗蝕劑成分的濃度在0.3質(zhì)量％前后開始，表面張力的下降鈍化，預(yù)測其下降趨勢漸漸地達到飽和。
以上說明，本發(fā)明的堿性加工液用在基體上涂布有機膜的顯影、成形加工的加工處理時，能減少使用量和廢液產(chǎn)生量，對曝光后的有機膜溶解性好，同時，可充分防止加工處理后的有機膜表面剝離。另外，按本發(fā)明的加工液調(diào)節(jié)方法及其裝置以及加工液供給方法及其裝置，能有效調(diào)節(jié)這種優(yōu)良的本發(fā)明堿性加工液，還能為有機膜的加工處理提供有效的堿性加工液。
權(quán)利要求
1.一種堿性加工液，用于在基體上涂布的感光性有機膜的加工，其特征在于，構(gòu)成與作為加工對象的有機膜相同或相異的有機膜的第1種成分的溶解濃度為0.001～2.0質(zhì)量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性加工液，其特征在于，有機膜是光致抗蝕劑時，作為第1種成分，構(gòu)成與加工的顯影對象光致抗蝕劑相同或相異的有機膜的第2種成分的溶解濃度為0.001～2.0質(zhì)量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性加工液，其特征在于，前述有機膜是功能膜時，作為第1種成分，構(gòu)成與加工對象的功能膜相同或相異種類有機膜的第3種成分的溶解濃度為0.001～0.5質(zhì)量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性加工液，其特征在于，堿成分的濃度為0.05～2.5質(zhì)量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿性加工液，其特征在于，堿成分的濃度為0.1～2.5質(zhì)量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堿性加工液，其特征在于，堿成分的濃度為0.05～2.4質(zhì)量％。
7.一種加工液調(diào)節(jié)方法，用于調(diào)整在基體上涂布的有機膜的加工過程中所使用的堿性加工液，其特征在于，調(diào)節(jié)該堿性加工液的液性，使構(gòu)成與堿性加工液中含有的、并且與成為加工對象的有機膜相同或相異種類有機膜的第1種成分的濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，以及，使該堿性加工液中含有的堿成分的濃度為0.05～2.5質(zhì)量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加工液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，有機膜是光致抗蝕劑時，調(diào)節(jié)該堿類加工液的液性，從而，作為第1種成分，前述堿性加工液中含有的、并且構(gòu)成與加工的顯影對象光致抗蝕劑相同或相異種類有機膜的第2種成分的濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，以及，使該堿性加工液中含有的堿成分的濃度為0.1～2.5質(zhì)量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加工液的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，前述有機膜是功能膜時，調(diào)節(jié)該堿類加工液的液性，作為第1種成分，前述堿性加工液中含有的、并且構(gòu)成與成為加工對象的前述功能膜相同或相異種類有機膜的第3種成分的濃度為0.001～0.5質(zhì)量％，以及，使該堿性加工液中含有的堿成分的濃度為0.05～2.4質(zhì)量％。
10.一種加工液的供給方法，用于向基體上涂布的有機膜的加工過程供給堿性加工液，其特征在于，包括接受工藝、濃度測定工藝、調(diào)節(jié)工藝和輸送工藝，其中，接受工藝接受含有構(gòu)成與前述有機膜相同或相異種類有機膜的第1種成分的使用后的液體；濃度測定工藝測定前述使用后的液體中的第1種成分和堿成分的濃度；調(diào)節(jié)工藝基于前述第1種成分以及前述堿成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)前述使用后的液體的液性，從而使得使用后的液體中的第1種成分濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，且使用后的液體中的堿成分濃度為0.05～2.5質(zhì)量％，得到再生液；輸送工藝將前述再生液向前述加工過程輸送。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工液供給方法，其特征在于，前述有機膜是光致抗蝕劑時，前述接受工藝中，接受作為前述使用后的液體的、含有構(gòu)成與前述光致抗蝕劑相同或相異種類有機膜的第2種成分的液體；前述濃度測定工藝中，測定前述使用后的液體中的第2種成分和堿成分的濃度；前述調(diào)節(jié)工藝中，基于前述第2種成分和前述堿成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)該使用完液的液性，使前述使用后的液體中第2種成分的濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，且使該使用后的液體中堿成分的濃度為0.1～2.5質(zhì)量％，從而得到再生液。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工液供給方法，其特征在于，前述有機膜是功能膜時，前述接受工藝中，接受作為使用后的液體的、含有構(gòu)成與前述功能膜相同或相異種類有機膜的第3種成分的液體；前述濃度測定工藝中，測定前述使用后的液體中的第3種成分和堿成分的濃度；前述調(diào)節(jié)工藝中，基于前述第3種成分的濃度和前述堿成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)該使用完液的液性，使前述使用后的液體中第3種成分的濃度為0.001～0.5質(zhì)量％，且該使用后的液體中堿成分的濃度為0.05～2.4質(zhì)量％，從而得到再生液。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工液供給方法，其特征在于，在前述接受工藝和前述調(diào)節(jié)工藝之間，設(shè)有前處理工藝，所述前處理工藝包括過濾前述使用后的液體的過濾步驟、除去前述使用后的液體中殘留的第1種成分的殘留成分除去步驟以及除去前述使用后的液體中的金屬成分的金屬成分除去步驟中至少一個步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的加工液供給方法，其特征在于，在前述過濾步驟中，通過交叉流動過濾前述使用后的液體，分為透過液和非透過液，前述調(diào)節(jié)工藝有將前述非透過液添加到前述使用后的液體中的非透過液添加步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加工液供給方法，其特征在于，在前述調(diào)節(jié)工藝和前述輸送工藝之間設(shè)有包括從前述再生液中除去微粒成分的微粒除去步驟的后處理工藝。
16.加工液調(diào)節(jié)裝置，用于對基體上涂布的有機膜加工時使用的堿性加工液進行調(diào)節(jié)，其特征在于，具備調(diào)節(jié)堿性加工液液性的調(diào)節(jié)部分，從而使前述堿性加工液中含有的、并且構(gòu)成與前述有機膜相同或相異種類有機膜的第1種成分的濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，且堿性加工液中含有的堿成分的濃度為0.05～2.5質(zhì)量％。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加工液調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，當(dāng)前述有機膜是光致抗蝕劑時，前述調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)該堿類加工液液性，從而，作為第1種成分，前述堿性加工液中含有的、并且構(gòu)成與作為前述加工的顯影對象光致抗蝕劑相同或相異種類有機膜的第2種成分的濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，且堿性加工液中含有的堿成分的濃度在0.1～2.5質(zhì)量％。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加工液調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，當(dāng)前述有機膜是功能膜時，前述調(diào)節(jié)部分調(diào)節(jié)該堿類加工液液性，從而，作為第1種成分，前述堿性加工液中含有的、并且構(gòu)成與作為前述加工對象的功能膜相同或相異種類有機膜的第3種成分的濃度為0.001～0.5質(zhì)量％，且堿性加工液中含有的堿成分的濃度在0.05～2.4質(zhì)量％。
19.加工液供給裝置，用于向基體上涂布的有機膜的加工部分提供堿性加工液，其特征在于，具有接受部分、濃度測定部分、調(diào)節(jié)部分和輸送部分，其中，接受部分接受含有構(gòu)成與前述有機膜相同或相異種類有機膜的第1種成分(溶解有機膜成分)的使用后的液體；濃度測定部分測定前述使用后的液體中含有的第1種成分和堿成分的濃度；調(diào)節(jié)部分基于前述第1種成分以及前述堿成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)該使用完液的液性，從而使前述使用后的液體中的第1種成分濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，且該使用后的液體中的堿成分濃度為0.05～2.5質(zhì)量％，從而得到再生液；輸送部分將前述再生液向前述加工部分輸送。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加工液供給裝置，其特征在于，前述有機膜是光致抗蝕劑時，前述接受部分是，接受作為前述使用后的液體的、含有構(gòu)成與前述光致抗蝕劑同種或異種的有機膜的第2種成分的液體；前述濃度測定部分測定前述使用后的液體中含有的前述第2種成分和堿成分的濃度；前述調(diào)節(jié)部分基于前述第2種成分和前述堿成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)該使用完液的液性，從而使前述使用完液中第2種成分的濃度為0.001～2.0質(zhì)量％，且該使用后的液體中的堿成分濃度為0.1～2.5質(zhì)量％。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加工液供給裝置，其特征在于，前述有機膜是功能膜時，前述接受部分接受作為前述使用后的液體的、含有構(gòu)成與前述功能膜同種或異種的有機膜的第3種成分的液體；前述濃度測定部分測定前述使用后的液體中含有的第3種成分和堿成分的濃度；前述調(diào)節(jié)部分基于前述第3種成分的濃度和前述堿成分的濃度實測值，調(diào)節(jié)該使用完液的液性，從而使前述使用后的液體中第3種成分的濃度為0.001～0.5質(zhì)量％，且使該使用后的液體中堿成分的濃度為0.05～2.4質(zhì)量％。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加工液供給裝置，其特征在于，在前述接受部分和前述調(diào)整部分之間設(shè)有前處理部分，所述前處理部分包括過濾前述使用后的液體的過濾部分、除去前述使用后的液體中殘留的前述第1種成分的殘留成分除去部分、以及除去前述使用后的液體中殘留的金屬成分的金屬成分除去部分中的至少一個部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加工液供給裝置，其特征在于，前述過濾部分利用交叉流動過濾將前述使用完液分為透過液和非透過液，前述過濾部分和調(diào)節(jié)部分相連接，并且，設(shè)有將前述非透過液從該過濾部分輸送到該調(diào)節(jié)部分的非透過液輸送部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加工液供給裝置，其特征在于，前述調(diào)節(jié)部分和前述輸送部分之間設(shè)有包括除去前述再生液中的微粒成分的微粒除去部分的后處理部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的加工液供給裝置，其特征在于，與前述調(diào)節(jié)部分相連接設(shè)有均一化部分，將前述再生液在水位差壓差的作用下從前述調(diào)整部分自然移送，使該再生液中含有的前述第1種成分和堿成分的濃度均衡化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種堿性加工液及其供給裝置等，其能減少加工處理時的液體使用量和廢液生成量，對曝光后的光致抗蝕劑等有機膜的溶解性好。本發(fā)明的顯影液供給裝置的組成如下顯影處理裝置通過配管與接受槽連接，在接受槽后段連續(xù)設(shè)計了過濾器等的前處理部分、調(diào)整槽以及均一化槽等。另外，調(diào)整槽中，溶液供給系統(tǒng)和控制裝置相連接，利用濃度計得到的實測值，調(diào)節(jié)使用后的液體中溶解的光致抗蝕劑成分和堿成分的濃度為一定值。將得到的再生液通過配管輸送到顯影處理裝置中。
文檔編號G03F7/30GK1402087SQ02130318
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月16日
發(fā)明者中川俊元, 片桐優(yōu)子, 小川修, 森田悟, 菊川誠, 寶山隆博 申請人:株式會社平間理化研究所, 長瀨產(chǎn)業(yè)株式會社, 長瀨Cms科學(xué)技術(shù)株式會社