JPH03242536A - 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ｆ：ｌｌ用分野−ｊ この発明は、吸光度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Ｓ乙る洗浄
液（処理液）は自動、手動を問わず様々な方法で分析、
管理されていた。

具体的には、半導体中ソリコンウェハの製造工程で使用
さ乙るレノスト剥離液（処理液）を分析するに際しては
、該レジスト剥離液の成分である硫酸、過酸化水素を中
和滴定、酸化還元滴定したり、前記レジスト剥離液の吸
光度及びその変化を吸光度計により測定することで、レ
ジスト剥離液の劣化程度を測定していｆ二。

なお、レジスト剥離液は、半導体用シリコンウェハ（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、前記レジスト剥離波の成分
である硫酸、過酸化水素により、前記レジストか分解さ
れることで脱色さ乙るらのである。これによって、レジ
スト詐ｊＭ液の吸光度及び吸光度変化を観察しＲ場合に
、レノストが該剥離液中に存在しているか否か、また、
該レノストが硫酸、過酸化水素によりにより有効に分解
されているか否かか判定されるものである。

「発明か解決しようとする課題 ところで、上記のようなレノスト剥離液の劣化判定法で
は、レノスト剥離液の時間あたりの吸光度変化にのみ基
つき行うものであるが、この吸光度変化か、とＤレヘル
の吸光度において測定されｆ二らのかがＩＩ　：）−１
’、これによって正確な分析かできＧいという問題があ
りｆコ。具体的には、吸光度変化か小さく、これによっ
てレノスト剥離液が劣化していると判定さ乙た場合であ
っても、この吸光度変化η□低いレヘルでなされている
ものであれば、こみレノスト剥離液は活性な状聾てあり
、この１．１にお（ビご新ｆ二を判定基準の提供か求め
られていｆ二。

二Ｊ）ｆ、　ＩＩ、［］　；よ、上記Ｊ）π情に鑑みて
声されｆこちのて；）へて、ＩＩ）　、；■吹５つ絶ン
）値と、吸）Ｌ度の時間に対−ａ−る変化と：：）＋−
：−フ、）パラメータにより、レノスト４（す離洸、）
ぢ化程文を総１′−ｉ的に判定てきろ自動液劣化装、’
ｎ　、、）提供を目的と゛する。

課題を解１央４−る几め、、′）手段 り記、）ｆ−１Ｏ’Ｊを達「戊とるために、本発明で：
よ、処理液の吸光度を一定時間毎に測定する吸光度測定
手段と、前記吸光度に基づき処理液の劣化程度を分析す
る分析手段とを具備し、更に、前記吸光度のピークが予
め設定しに基準となるＩ及光度以上であり、かつ、吸光
度のピークかＳ基準となる吸光度に至るまで時間か予め
設定した基準となる時間以上である場合に、劣化と判定
する劣化判定機能を前記分析手段に設けるようにしてい
る。

作用」 この発明によれ：ｉ、時間に対する吸光度の変化と、吸
光度のピークが、予め設定した基準となる吸光度（絶対
値）以上であるか否かという二つのパラメータにより、
処理液が劣化したか否かを判定するようにしたので、例
え：ｆ、レノスト投入後におし）て処理液７つ吸光度が
低いレヘルて微小に変化し！こ場合に、処理液か劣化し
ｆこという誤りの判定を下ｔこと乃・防止さべる。こＺ
−により精度の高い劣化判定を行うことかできるという
効果か得ら乙る。

一実施例 この発明の一実施例を第１図（Ａ）、第１図（Ｂ）〜第
３図を参照して説明する。

ま４゛、第１図（Δ）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、処
理液が供給される処理液供給経路である。

なお、前記処理液としては、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、過酸化水素等の成分を含有してなるものか挙げられ
る。

前記処理液供給経路ｌ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１１磁弁
５か順次設けられている。

前記フ埼トセル４は、前記経路１によって送られてきた
レノスト剥離液をセル（図示時）内に導き、該レノスト
剥離液に一定波長の光線を照射４−ることにより、当該
レノスト剥離液の吸光度を測定するものであって、その
測定結果である吸光度は測定データ（イ）としてデータ
処理装置Ｍに供給されるようにｔっ；いる。このデータ
処理装置Ｍは、第１図（Ｂ）で示すように制御手段１０
３、入力４段＋０４、出力手段である表示パネル１０５
によって構成されるものである。

なお、データ処理装置Ｍの制御手段１０３による検出デ
ータ（イ）の処理内容については後述する第３図のフロ
ーチャートを参、照して詳細に述べる。

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ＩＯ及び経路
６・７を通して処理槽（図示時）に、経路６・８を通し
てドレンタンク９にそ乙ぞれ案内する、（ニ）処理液中
の硫酸、過酸化水素濃度を測定する際に、点線で示す位
置に切り換え、前記Ｘ線、″）位置に配置されている間
にループ１０に一時貯留されｆコ処理液を、純水供給系
ＩＩ（後述する）を通して送ろれ几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：よ、そこつ内部に貯留される処
理液の量か予め設定さｎている、つまり定量のｆ二のに
用いるら二）である。

まｆ−１，１７ｊ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ドレンタンク９に案内するｆ
こめ二′）三方電磁弁Ｉ２、前記経路６の途中に１没ｒ
ｆ嵩ｚ−、７二らのｊまポンプｊ３、前記経路８の途中
に設けらしｆ二ものは、処理液のＰ　Ｈを測定するＰＨ
電極Ｉ４である。

まｆ二、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、ｌブｊ７
、ポンプ１８と、分岐した経路１９に設は占乙て、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
により構成されるらのである。ナｊ３、こ、）リリーフ
弁２０により排出されｆ二純水は、前記ドレンタンク９
に案内される。

５、ｒｒｌｊ記・レープｊＯに一時貯留されＩコ後、純
欠により押し出ｃ　’！−ｂ　ｊ二処理液は、経路２１
〜２３と該経路２１〜２３こつ分岐部に設計：０）ｌ−
、ｊ：三方電磁弁２１とにより、反応セル２５・２６に
選択的に案内される、 まｊ二、６１ｊ記反ＬＣセル２５・２６には、前記経路
２２・２３によζ）供給されｆこ処理液に対して、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とが設は与れている。

前記試薬供給系２７〜２９は、フラスコ２７Ａ〜２９Ａ
に貯留され几試薬を、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ｆ二場合におけろ処理液の
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てき
るようになっている。

つまり、酸化還元電位か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（この滴下量を
示すデータは、滴定ポンプ２７Ｂ〜２９Ｂから後述する
制御手段＋０３にｊおりされている）かＳ、前記処理液
の硫酸、過酸化水素濃度がそれぞれ算出されるようにな
っている。

なお、前記フラスコ２７　Ａ〜２９□八に貯留される試
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戒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、測定が終了する
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
中には、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３９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、に記構成において、第１図（Ａ）に符号１００で
示す範囲の構成をサンプリング手段とし、符号＋０１で
示す範囲の構成を滴定手段とし、符号１０２で示す範囲
の構成を排出手段とする。

次に、第１図（Ｂ）に符号１０３て示す制御手段の制御
内容について、第２図の時間に対する吸光度の変化を示
すグラフ、第３図のフローチャートを参μｑして説明す
る。

第２図にの〜■て示すようＪこ一定量のレノストを時間
をおいて連続して投入した場合に、投入直後、吸光度が
それぞれ上昇するが、やがて処理液の成分である硫酸、
過酸化水素により前記レノストが分解され、こ乙によっ
て吸光度が低下するようになる。しかしながら、この吸
光度の低下の度合は、処理液の劣化程度により異なり、
この劣化程度を第３図に示すフローチャートにより判断
するものである。

ここで、第２図を参照して、＄〜■て示す各投入につい
て個別？こ説明すると、■で示す最ｙＪＪのレジスト投
入では、処理液か十分に活性であり、吸定度及グ吸七度
の時間に対する変化Ｎもそれ程大きくないか、■・■で
示すレノスト投入て：よ、時的に吸光度し、吸光度の時
間に対する変化量ら大きくなる。しかし、前Ｓ己■・■
で１よ、レジスト投入から所定時間後に、上界した吸光
度は一定しヘル以下にまで低下しており、処理液は未ｆ
コ劣化していＣいことか判る。

こ乙に対して、■て示すレノストの投入て：よ投人後、
吸光間は上昇するがその後、該吸光度はあまり低下せず
、更に、■て示すレノスト投入では、投入後に上昇しｆ
二吸光度は全く低下せず、処理液；よ完全に劣化り、た
ことを表している。

ここで、の〜りにより生じた吸光度のピークの各ピーク
値をａ１〜ａ、とし、各ピーク値ａ１〜ａ５か、予め設
定した基準となる吸光度ａ。にまでに至る時間をそれぞ
れｔ、〜ｔ５とすると、１．．１゜については具体的な
数値が決定されるが、１．については、ａｏを越えてい
ないため基準値ａ。にまて達せず、まｆこ、ｔ＋、ｔｓ
については吸光度が基準値ａ。にまて降下せず、よって
その値（［ｔ４．ｔ５）を検出することかできない。

なお、ｎ’Ｊ　３己ｔｔ、ｔ３ｒこついてｊニーｔ、＜
ｔ、ｊの関係にあり、投入かぁ・○と投入回数が多くべ
ろ毎に、劣化か進みＬの値か大きくなる傾向にあ／８５ 以−ヒ・）よ；ｌｔ背景に基つく、処理液の劣化判定２
Ｈ準ｉＤ　ａ　ｄについて以下３（−）・（ニ）にまと
めると、 （−）吸光度のピークａｎが、予め設定した基準となる
吸光度ａ。以上であること、 （ニ）吸光度のピークａｎから、基準となる吸光度ａ０
に至るまで時間が、予め設定した基準となる時間ｔ。以
上であることを条件に劣化と判断するものである。これ
によって、■・■に示すレノスト投入後の吸光度変化の
パターンを想定でき、吸光度の低下時間が一定時間ｔ。

を越えるときに、劣化したとみなすものである。

上記劣化判定基ｉ１％（−）（ニ）を用いた、処理液の
劣化判定フローを第３図を参照して説明する。なお、こ
の劣化判定フローは制御手段１０３の劣化判定機能を表
すものである。

なお、以下の説明において示すステップＸは、第３図の
ｒｓＰｎｊに対応する。

〈ステップｌ〉 開始。

〈ステップ２〉 基準となる吸光度ａ。、及び吸光度のピークａｎから前
記吸光度ａ。に至るまでの時間を基準時間ｔ０として設
定する。

〈ステップ３〉 フォトセル４から、吸光度ａを示す測定データ（イ）を
一定時間毎に取り込む。

〈ステップ４〉 測定データ（イ）により取り込んだ吸光度ａの時間に対
する変化量から、吸光度ａのピーク値ａゎが、ステップ
２において設定した、基準となる吸光度ａ０以上となっ
たか否かを判定し、ＹＥＳの場合にステップ５に進み、
Ｎｏの場合にステップ３に戻る。

〈ステップ５〉 測定データ（イ）により一定時間毎に取り込んだ吸光度
ａに基つき、吸光度のピークａ。から前記基準となる吸
光度ａ。に至るまでの時間ｔｎを求め、この時間し、か
、ステップ２に↓５いて設定した基準時間ｔ。以上とな
っｆこか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステシブ６に進
み、また、Ｎｏの場合にステップ３に戻る。

〈ステップ６〉 吸光ｉａのピーク値ａ。が基準となる吸光度ａ。

以上であり、かつ、該吸光度のピークａ７か占基準とな
る吸光度１ｌＬｏに至るまでの時間ｔｎが基準時間ｔ。

以上である場合に、劣化と判定し、次のステップ７に進
む。

くステップ７〉 表示パネル１０５に対して処理液か劣化していることを
示す報知信号（ロ）を出力する。

〈ステップ８ 終了。

以上説明したように、本実施例に示す自動液管理装置に
よれば、（−）吸光度ａのピーク値ａｎが基準となる吸
光１ａ。以上か否か、（ニ）吸光度のピークａｎかＳ基
準となる吸光度ａ。に至るまでの時間ｔｎが基準時間ｔ
。以上か否かという二つのパラメータにより、処理液が
劣化したか否かを判定するようにしたので、例えば、レ
ノスト投入後において処理液の吸光度が低いレベルで微
小な変化をした場合（■のレジスト投入の場合）に、処
理液が劣化したとＬｌう（誤りの）判定を下すことがな
く、これによりＭＵの高い劣化判定を行うことかできる
という効果が得シ）イする。

発明の効果」 以上詳細Ｉこ説明しｆコように、本発明によれば、時間
に対する吸光度の変化と、吸光度のピークか、予め設定
した基準となる吸光度（絶対値）以上であるか否かとい
う二つのパラメータにより、処理液か劣化したか否かを
判定するようにしたので、精度の高い劣化判定を行うこ
とかできるという効果が得与れる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜第３図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図はレジストの投入と時間にχ・すする吸光５文
の変化とを示すグラフ、第３図は制御装置の制御内容を
示すフローチャートである。 ・１　・・フォトセル（吸光！測定手段）１０３　　・
制御手段（分析手段）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 処理液の吸光度を一定時間毎に測定する吸光度測定手段
   と、前記吸光度に基づき処理液の劣化程度を分析する分
   析手段とを具備してなり、 前記吸光度のピークが予め設定した基準となる吸光度以
   上であり、かつ、吸光度のピークから基準となる吸光度
   に至るまで時間が予め設定した基準となる時間以上であ
   る場合に劣化と判定する劣化判定機能を前記分析手段に
   設けたことを特徴とする自動液管理装置。