专利名称：显影液制造装置及显影液制造方法
技术领域：
本发明涉及显影液制造装置及显影液制造方法，详细地说，涉及通过管路连接到形成了进行精细加工的电子电路的加工设备上、且在该加工设备中使光刻胶等显影时用的碱系显影液的制造装置、以及该碱系显影液的制造方法。
作为正型光刻胶的显影液材料，能举出由磷酸钠、苛性钠、硅酸钠、或者它们与其它无机碱等的混合物构成的无机碱水溶液。另外，在担心碱金属污染的情况下，可使用不含有金属的胺系列的有机碱水溶液、氢氧化四甲胺(TMAH)水溶液、氢氧化三甲基单乙醇胺(胆碱)水溶液等。后者多半使用2.38％浓度的TMAH水溶液。
另外，由这些材料调制的显影液被大量地用于喷射方式、旋涂方式、或浸渍方式等的显影装置中。
为了在显影工序中对光刻胶用的显影液进行调合，以获得高分辨率、构图的清晰度(锐敏度)、稳定性及高合格率，必须严格地管理显影液的成分及浓度。
特别是近年来伴随构图的高密度化，要求构图宽度的微细化。例如，在半导体基板上要求0.1微米级的线宽，在平板显示器基板上要求1微米级的线宽，在多层印刷基板上要求10微米级的线宽。另外，为了利用低温多晶硅TFT技术，在平板显示器基板上安装半导体电路，已经要求1微米以下的线宽。
与此相应地，为了降低光刻胶的实际灵敏度的偏差，强烈地希望提高显影液浓度的精度。例如，作为显影液浓度的管理范围，要求在规定浓度的±1/1000以内。特别是在TMAH水溶液的情况下，要求在规定浓度的±1/2000(更具体地说，2.380±0.001重量％)以内。
而且，为了消除构图缺陷，要求在1ml显影液中，0.1微米以上的颗粒(微粒子)在10个以下的颗粒非常少的显影液。
另外，近年来由于基板的大型化、批量生产化，显影液的用量越发增加。
这样，在与期望提高显影液浓度的精度、以及无颗粒的同时，强烈地希望能适应大量制造及低成本化。
可是，迄今在半导体器件等的制造厂中，对于调整了显影液的成分及浓度后再使用，不仅从设备及运转成本方面来看，而且从充分地管理成分及浓度的观点看，都是非常困难的。
因此，在半导体器件等的制造厂(以下称“使用方”)中，不得不使用在专门的显影液制造厂(以下称“供应方”)处调整了成分及浓度的显影液。
在此情况下，在供应方采用这样的方法用纯水稀释已调合成规定的成分的显影原液，将调整成所希望的浓度的显影液填充在容器中，将这样的调制好的显影液供给使用方。
这时，显影原液的稀释倍率因液体成分、原液浓度、作为显影对象的正型光刻胶等的种类、以及使用目的等的不同而不同，通常为8～40倍左右。因此，供应方调制的显影液的量对应于稀释倍率而大幅度地增大，将该显影液输送到使用方用的容器的准备、往容器中的填充作业、以及输送成本都增大了。其结果，存在这些费用在显影液成本中占了很大比例的问题。
另外，在使用方使用供应方调制的显影液之前，需要与输送及保管相应的期间，存在在该期间显影液劣化的问题。
另外，由于显影液容易吸收空气中的二氧化碳，所以，在使用方即使设置稀释装置，也存在在稀释操作中或稀释后的显影液储存过程中由于吸收二氧化碳而引起浓度变化的问题。这也是举出的在半导体器件制造厂等使用方不进行显影液的稀释的理由之一。
所以，为了谋求解决这些问题，在日本专利第2751849号公报中公开了一种显影液的稀释装置，该显影液的稀释装置备有装入光刻胶用碱系显影原液和纯水后强制搅拌规定时间的搅拌槽；将该搅拌槽内的混合液的一部分抽出、测定电导率后返回搅拌槽内的电导率测定装置；根据来自电导率测定装置的输出信号，控制供给搅拌槽的光刻胶用碱性系列显影原液或纯水这两者中的某一者的流量控制装置；装入并储存来自搅拌槽的混合液的储存槽；以及用氮气密封搅拌槽和储存槽的氮气密封装置。
该装置能在使用方处混合显影原液和纯水，调制显影液。由此，基本上解决了显影液的成分及浓度的管理问题和显影液的运输成本增加等诸多问题。
本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种使用方能用显影原液高精度且迅速地制造所希望浓度的显影液，与多品种小批量的基板的制造对应，同时能高精度地管理所制造的显影液的成分及浓度的显影液制造装置及显影液制造方法。
为了解决上述课题，本发明的显影液制造装置，是通过管路连接在形成进行了精细加工的电子电路的加工设备上，制造该加工设备中使用的碱系显影液的制造装置，备有供给且搅拌显影原液和纯水，调制碱系显影液的调制槽；测定上述调制槽内的上述碱系显影液的量的第一液量测定装置；测定上述调制槽内的上述碱系显影液的碱浓度的第一碱浓度测定装置；根据上述第一液量测定装置的测定值和上述第一碱浓度测定装置的测定值，调整上述调制槽内的上述碱系显影液的量的第一液量控制装置；以及 根据上述第一液量测定装置的测定值和上述第一碱浓度测定装置的测定值，调整供给上述调制槽的上述显影原液的供给量及上述纯水的供给量这两者中的至少一者的液供给控制装置。
在这样构成的显影液制造装置中，能在调制槽内用纯水稀释显影原液，调制显影液。这时，实际测量调制槽内的作为显影液成分的碱的浓度，根据测量结果，由第一液量控制装置和液供给控制装置调整液性，以便显影液达到所希望的浓度。因此，能简单且迅速地进行浓度调制，同时能高精度地进行浓度管理。
而且，这样调制成所希望的浓度的显影液能通过管路供给加工设备，所以不需要另外的保管·输送成本。另外，如果包括连接在加工设备上的管路，使显影液调制装置实际上成为隔绝大气的系统，则能抑制显影液吸收大气中的二氧化碳等引起的显影液的劣化。
另外，优选地，备有在上述调制槽和上述加工设备之间设置的、使该碱系显影液的碱浓度正常化的正常化槽。如果这样，可以将不可避免地会产生碱浓度的微小误差的显影液中的碱浓度正常化，进一步提高显影液中的碱浓度的精度。
具体地，正常化槽最好备有测定该正常化槽内的上述碱系显影液的量的第二液量测定装置。
而且，正常化槽最好备有测定该正常化槽内的碱系显影液的碱浓度的第二碱浓度测定装置。
而且，正常化槽最好备有根据第二液量测定装置的测定值和上述第二碱浓度测定装置的测定值，调整上述正常化槽内的上述碱系显影液的量的第二液量控制装置。
另外，最好备有将正常化槽内的碱系显影液循环供给调制槽的循环供给用管路。
更具体地，正常化槽备有搅拌该正常化槽内的碱系显影液的搅拌机构。
更具体地，正常化槽备有过滤该正常化槽内的碱系显影液的过滤机构。
进一步具体地，最好备有将上述碱系显影液从上述调制槽供给上述正常化槽，调整该调制槽中的该碱系显影液的液面高度以及该正常化槽中的该碱系显影液的液面高度的液供给·液面高度控制装置。虽然这些液面高度可调整到任意的高度，但最好能将两者的液面高度调整到大致相同的高度此时，最好上述液供给·液面高度控制装置能从上述调制槽向上述正常化槽自然地输送上述碱系显影液，且具有连接该调制槽及该正常化槽的连通管。
再者，最好备有设置在正常化槽和加工设备之间、储存碱系显影液的储存槽。
此外，最好备有利用潮湿的氮气密封调制槽和正常化槽的潮湿氮气密封装置。
再者，具有多个调制槽是优选的。
也可以调制槽和正常化槽构成一体。
另外，如果备有测定供给加工设备之前的状态下的碱系显影液中含有的微粒子数的微粒子数测定装置，则更加优选。
更优选地，有将碱系显影液中含有的溶解气体除去的溶解气体除去装置。
特别优选地，上述第一液量测定装置测定上述碱系显影液的容积或重量中的至少一种。
或者，第一碱浓度测定装置最好是电导率计、超声波浓度计、液体密度计及自动滴定装置中的至少一种。
同样，第二碱浓度测定装置最好是电导率计、超声波浓度计、液体密度计及自动滴定装置中的至少一种。
更具体地，上述显影原液具有从预定范围的碱浓度中选择的碱浓度。
另外，本发明的显影液制造方法，是制造在形成进行了精细加工的电子电路的加工工序中通过管路供给的碱系显影液的方法，其特征在于包括搅拌显影原液和纯水，调制碱系显影液的工序；测定上述碱系显影液的量的测定工序；测定上述碱系显影液的碱浓度的测定工序；根据上述上述碱系显影液的液量测定值和碱浓度测定值，调整上述碱系显影液的量的工序；以及根据上述上述碱系显影液的液量测定值和碱浓度测定值，调整向上述调制上述碱系显影液的工序供给的上述显影原液的供给量及上述纯水的供给量这两者中的至少一者的工序。
图2是示意性地展示本发明的显影液制造装置的第二实施形态的结构的系统图。
图3是示意性地展示本发明的显影液制造装置的第三实施形态的结构的系统图。
图4是示意性地展示图3所示的一体化的调制槽及正常化槽的外形的斜视图。
图5是示意性地展示本发明的显影液制造装置的第四实施形态的结构的系统图。
实施发明的优选方式下面，详细说明本发明的实施形态。另外，同一要素标以同一符号，并省略重复的说明。而且，只要不特别断开，位置关系就基于图中所示的位置关系。而且，图中的尺寸比例不限于图示的比例。
如上所述，
图1是示意性地展示本发明的显影液制造装置的第一实施形态的结构的系统图。
显影液制造装置100备有储存显影原液的显影原液罐101、和连接纯水供给系统的调制槽105。显影原液储存在显影原液罐101中，根据图中未示出的液面计的指示值，通过具有流量调节阀的管路110向显影原液罐101内补充显影原液。
另外，具有流量调节阀303及泵112的管路111连接在显影原液罐101上，该管路111连接在具有管路搅拌器104且连接到纯水供给系统上的纯水供给配管102上，而且比管路搅拌器104更靠近上游一侧。通过泵112的运转，显影原液罐101内的显影原液从管路111进入具有流量调节阀302及泵113的纯水供给配管102，在纯水供给配管102内与通过泵113的运转而供给的纯水合流，利用管路搅拌器104再混合后被供到调制槽105。
另外，具有流量调节阀301及泵、且连接在调制槽105上的纯水供给配管103从纯水供给配管102分支，能将纯水单独地供给调制槽105内。
这里，作为本发明中使用的显影原液，能举出例如由磷酸钠、苛性钠、硅酸钠、或者它们与其他无机碱等的混合物构成的无机碱水溶液。另外，在担心碱金属污染的情况下，可以用不含有金属的胺系列的有机碱水溶液、TMAH水溶液、胆碱水溶液等。
另一方面，本发明中用的纯水，使用需要碱系显影液的电子电路基板的制造厂等中使用的纯水即可。在这样的制造厂等中，由于需要大量的纯水，所以必然要设置纯水制造装置。因此，在供应方能比较容易地获得本发明中需要的碱系显影液的制造用的纯水。
另外，在碱系显影液中，根据需要，也可以适当地添加添加剂。作为这样的添加剂，可举出例如表面活性剂等。另外，在添加添加剂的情况下，也可以设置添加剂罐。
另一方面，调制槽105备有搅拌装置116(搅拌机构)，同时，具有连接在具有液量控制装置108(第一液量控制装置)和液供给控制装置109的控制系统上的液量测定装置106(第一液量测定装置)和碱浓度测定装置107(第一碱浓度测定装置)。
搅拌装置116用来强制地搅拌从管路搅拌器104送来的显影原液及纯水的混合液。这里，作为混合液的搅拌方法，可举出例如，利用搅拌叶片进行的搅拌、使调制槽105内的混合液循环进行的搅拌。另外，循环搅拌时，如果配置成使循环液再次喷射到调制槽105内用的喷嘴的喷出方向，以使混合液沿调制槽105的内周方向旋转，则能进行喷流旋转搅拌。搅拌装置116能实现上述的某种搅拌方法。
另外，液量测定装置106是用来测定·管理调制槽105内的碱系显影液的液量的装置。液量的测定可以通过测定，例如，上述碱系显影液的容积或重量中的至少一种来进行。
此处的“液量的管理”指进行调制槽105内的碱系显影液被使用而减少时的减少量的管理、和把碱系显影液强制地减少到预定量时的强制减少量的管理(与下面所述的正常化槽202中的“液量的管理”相同)。
另外，碱浓度测定装置107是用来测定·管理调制槽105内的碱系显影液的碱浓度的装置。作为碱浓度测定装置107，可举出例如，电导率计、超声波浓度计、液体密度计、或自动滴定装置等。
虽然采用这些装置中的哪一种都可以，但最好采用电导率计。在此情况下，如果求得预先设定的基准温度下的碱系显影液的电导率和碱系显影液的浓度的关系、以及基准温度附近的碱系显影液的电导率的温度系数，则能高精度且简便地制造所希望的浓度的显影液。
另外，如图1所示，碱浓度测定装置107也可以设置在调制槽105的外部，但其电极部最好设置在调制槽105内，以便能直接测定调制槽105内的碱系显影液的碱浓度。
另外，液量控制装置108是根据来自液量测定装置106和碱浓度测定装置107的测定信号，进行预定的运算，并根据该运算结果把调制槽105的显影液控制到预定量。
具体地，例如，在调制电子电路基板的显影工序中使用的碱系显影液和根据需要而使用的不同浓度的碱系显影液时，基于来自液量测定装置106的输出信号和碱浓度测定装置107的输出信号计算为了使碱系显影液成为所希望的浓度所必需的调制槽105内的碱系显影液的减少量。由此基于该计算值使调制槽105内的碱系显影液减少。
此时，从调制槽105排出的碱系显影液，可以通过与调制槽105和加工设备相连的管路114送到使用该浓度的碱系显影液的电子电路基板的显影工序中，也可以通过具有流量调节阀305且与调制槽105相连的排出用管路115排到装置外。另外，如果考虑对环境的影响，最好是送给加工设备中的显影工序。
另一方面，液供给控制装置109是根据来自液量测定装置106和碱浓度测定装置107的实际测定信号，控制供应到调制槽105的显影原液及纯水这两者中的至少一者的供给量的装置。
具体地说，是在调制最初的碱系显影液时，在碱系显影液被使用而减少时进行碱系显影液的再调制时，或者通过液量控制装置108强制地减少碱系显影液后的碱浓度不同的碱系显影液的调制时，控制应供应到调制槽105的显影原液及纯水这两者中的至少一者的供给量的装置。
以下，说明使用这样构成的显影液制造装置100的根据本发明的显影液制造方法的一例。
首先，在调制槽105为空槽时，液量测定装置106检测到“空”。然后，根据来自液量测定装置106的指示信号，使泵112及泵113工作，将由显影原液及纯水构成的混合液供应到调制槽105。然后，利用搅拌装置116搅拌该混合液，使该状态的碱浓度大致均匀。此间，利用液量测定装置106测定调制槽105内的混合液的液量。与此同时，利用碱浓度测定装置107测定混合液的碱浓度。
这些测定值信号分别从液量测定装置106和碱浓度测定装置107输出，输入到液供给控制装置109中。液供给控制装置109根据这些测定信号进行运算，算出为了调制所希望的浓度的碱系显影液而应该供应到调制槽105的显影原液及/或纯水的供给量。
然后，表示该计算结果的信号从液供给控制装置109发送到流量调节阀301、302、303中的至少一个，预定的流量调节阀根据该指示，以预定的开度持续开放一定时间。由此，显影原液及纯水两者中的至少一者的预定量被供给到调制槽105，能调制所希望的浓度的碱系显影液。
另外，作为另一个例子，下面说明调制与现存的碱系显影液浓度不同的碱系显影液的方法。此时，例如，预先向液供给控制装置109输入所希望的碱浓度。由此，首先，用液量测定装置106进行调制槽105内现存的碱系显影液的液量测定，用碱浓度测定装置107进行现存的碱系显影液的浓度测定。
分别从液量测量装置106和碱浓度测定装置107输出这些测定值信号，并输入到液量控制装置108。液量控制装置108基于这些测定值信号，计算为了调制所希望的浓度的碱系显影液应被减少的现存的碱系显影液的液量(即，从调制槽105应排出的液量)。
然后，表示该计算结果的信号从液量控制装置108送到流量调节阀304和/或流量调节阀305，根据该指示使预定的流量调节阀以预定的开度开放一定时间，由此，从调制槽105排出预定量的现存的碱系显影液，减少调制槽105内的液量。
之后，为了调制预先输入设定的所期望的浓度的碱系显影液，根据来自液供给控制装置109的输出信号以预定开度将流量调节阀301、302、303中的至少任一个开放一预定时间，向调制槽105供应显影原液和/或纯水。由此得到与现存的碱系显影液浓度不同的所希望浓度的碱系显影液。
而且，下面以上述后者，即调制与现存的碱系显影液的浓度不同的碱系显影液的场合为例，说明使用液量控制装置108和液供给控制装置109的更具体的控制机构。此处，以现存的碱系显影液的碱浓度为3％，把它调制碱浓度为2％的碱系显影液的场合为例进行说明。
首先，用液量测定装置106测定调制槽105内的浓度3％的碱系显影液的液量。与此同时，用碱浓度测定装置107测定碱系显影液的碱浓度(即3％)。
把这些测定侧信号分别从液量测定装置106和碱浓度测定装置107送到液量控制装置108。液量控制装置108基于这些测定值计算出为了调制浓度2％的碱系显影液所必需的浓度3％的碱系显影液的减少量。然后把与计算结果即算出的减少量对应的指示信号从液量控制装置108输出。由此，从调制槽105排出其内的浓度3％的碱系显影液的预定量(此时，为现存量的1/3)。
然后，用液量测定手段106测定调制槽105内残存的浓度3％的碱系显影液的液量(减少后的液量)。与此同时，用碱浓度测定装置107再次测定碱系显影液的碱浓度(即3％)。
把这些测定信号输入到液供给控制手段109，计算出为了调制浓度2％的碱系显影液所必需的、向调制槽105供应的显影原液和/或纯水中的至少一个的量。基于该计算量根据来自液供给控制装置109的指示信号向调制槽105提供显影原液和/或纯水，得到所希望浓度即浓度2％的碱系显影液。另外，本例中，向调制槽105供给至少与上述的浓度3％的碱系显影液的减少量同等数量的纯水。另外，此时，最好用液量测定装置106和碱浓度测定装置107基本上连续地测定碱系显影液的液量和碱浓度。
由此调制的碱系显影液通过具有泵212和流量调节阀304且与调制槽105和加工设备相连的管路114从调制槽105送到加工设备中的加工工序。
作为碱系显影液的浓度的管理范围，例如要求在预定浓度的±1/1000以内。特别是在前面所说的TMAH的情况下，有要求在±1/2000以内(2.380±0.001重量％)的倾向。
本发明的显影液制造装置100通过实施上述浓度调制，能充分地实现要求极其严格的上述的浓度管理。另外，由于通过由控制系统进行的自动控制来进行浓度调整用的运算/控制，所以能花费时间少、迅速地进行碱系显影液的浓度调整。
而且，由于能够实施上述的浓度调制，可以在现有加工设备的使用方一侧简便地制造所要求的各种浓度的碱系显影液。因此，可以灵活弹性地与多品种小批量的半导体器件等的电子电路基板的制造相对应。
另外，在管路114的泵212的后段上设置作为过滤机构的过滤器213。从调制槽105送来的碱系显影液中，有可能混入来自泵212的驱动或配管系统的微粒子、来自显影原液的微粒子、以及来自装置系统以外的粉尘(无机物质或有机物质)。过滤器213正是用来除去混入碱系显影液中的微粒子(颗粒)成分的。
碱系显影液中的微粒子有可能成为加工设备中的电子电路基板等显影时显影不良的原因。如果显影不良，则有可能产生构图缺陷等。因此，通常对电子电路基板的显影工序中使用的碱系显影液，要求在1ml的碱系显影液中将0.1微米以上的颗粒限制在10个以下(管理值)。因此，作为过滤器213的过滤材料，适当地选择能保证这样的基准的具有过滤能力的材料，可举出例如纺织布、无纺布及过滤膜。
另外，在管路114的过滤器213的后段上设置用来测定碱系显影液中含有的微粒子数的微粒子数测定装置211。如上所述，从调制槽105送来的的碱系显影液中含有的微粒子的大部分能被过滤器213除去。微粒子数测定装置211用来判断经过这样过滤的碱系显影液中的微粒子浓度是否满足管理值。
这里，即使通过过滤器213仍含有超过规定的管理值的微粒子的碱系显影液通过其它管路115返回调制槽105，经过管路114再次被过滤器213过滤。由此，能可靠地将碱系显影液中的微粒子浓度抑制在一定值以下。另外，在管路114的后段上设置溶解气体除去装置214。一般地，氧气、氮气等气体溶解在碱系显影液中。如果这些气体溶解在碱系显影液中，则在电子电路基板的制造工序中使用碱系显影液时会产生气泡，显影液的显影功能有下降的倾向。因此，在显影液制造装置100中，最好利用溶解气体除去装置214将这样的溶解气体除去。
这里，作为溶解气体除去装置214只要是能将溶解在碱系显影液中的气体除去的装置就可以，不特别限定，例如，可举出利用减压效应使液体中的溶解气体气化而除去的装置、使用气液分离膜的脱气装置等。
另外，供给氮气及纯水的潮湿氮气密封装置209通过管路210连接在调制槽105上。同样，显影原液罐101也通过来自管路210的分支管连接在潮湿氮气密封装置209上。
如上所述，如果碱系显影液接触外界气体(大气)，则吸收空气中的氧气、二氧化碳等，或与它们反应，使其性质(液性)劣化。另一方面，干燥氮气基于上不与碱系显影液反应。可是，如果干燥氮气与碱系显影液接触，则碱系显影液中的水分蒸发，导致液体中碱浓度上升。
与此不同，在与能获得湿润的氮气的潮湿氮气密封装置209连接的调制槽105的内部，由于通过管路210利用潮湿氮气进行密封，所以能有效地防止上述的碱系显影液的液性劣化和碱浓度上升。另外，由于显影原液罐101也同样利用潮湿氮气进行密封，所以能有效地防止显影原液的液性劣化和碱浓度上升。
这里，作为潮湿氮气的具体条件，例如可举出将其压力维持在100～200mmAq左右。
这样地，由于能防止显影原液及调制时碱系显影液的液性劣化和碱浓度的变化，能在与大气隔绝的状态下通过管路114将碱浓度已正常化了的碱系显影液输送给加工设备，所以能在必要时供给处于极其良好的管理状态下的碱系显影液。
如上所述，图2是示意性地展示本发明的显影液制造装置的第二实施形态的结构的系统图。在显影液制造装置200中，除了在调制槽105和后段，即电子电路的加工设备和调制槽105之间，具有用来使碱系显影液的碱浓度正常化的正常化槽202以外，与图1所示的显影液制造装置100具有基本相同的结构。
正常化槽202通过设有流量调节阀307的管路201、以及通过连接在管路114上的管路205(循环供给用管路)，连接在调制槽105上，同时通过管路114连接在加工设备上。正常化槽202通过上述的管路210与潮湿氮气密封装置209连接。而且，正常化槽202与设置有流量调节阀306的排出用管路115相连。
而且，在正常化槽202中设有与液量测定装置106同样的液量测定装置203(第二液量测定装置)、和与碱浓度测定装置107同样的碱浓度测定装置204(第二碱浓度测定装置)。液量测定装置203和碱浓度测定装置204连接在具有与液量控制装置108同样的控制功能的液量控制装置207上。该液量控制装置207与液量控制装置108和液供给控制装置109相连。
另外，正常化槽202通过从管路111及纯水供给配管102分支出来的、且具有流量调节阀及泵的管路，分别连接在显影原液罐101及纯水供给系统上。
这样构成的显影液制造装置200中，能以连续方式或间歇方式首先在调制槽105中调制碱系显影液。调制后的碱系显影液虽然利用碱浓度测定装置107管理其碱浓度，但每次调制时不可避免地会产生相对于所希望的浓度的误差。正常化槽202就是用来使该误差尽可能地最小化的装置。
具体地，碱系显影液从调制槽105送到正常化槽202，用液量测定装置203测定·管理正常化槽202内的碱系显影液的液量。液量的测定可以通过测定，例如，上述碱系显影液的容积或重量中的至少一种来进行。
另外，正常化槽202内的碱系显影液的液量虽然可以通过调制槽105中的液量测定装置203测定·管理，但为了更精确地实现浓度管理，用正常化槽202内的碱浓度测定装置204进行更好。
这样地，在由碱浓度测定装置214测定的结果超过正常化槽202内的碱系显影液的碱浓度所希望的浓度和误差的允许值的不同情况下，正常化槽202内的碱系显影液通过管路205返回输送给调制槽105。这样，返回输送给调制槽105的碱系显影液在调制槽105中，再次将碱浓度调制成所希望的值，通过管路201再输送给正常化槽202。
另外，在正常化槽202中，液量控制装置207根据来自液量测定装置203和碱浓度测定装置204的实际测定信号，进行碱系显影液的液量控制。此时，正常化槽202中的碱系显影液的液量控制与上述的调制槽105中的情况实质上相同，所以，为了避免重复，在此省略详细说明。
伴随液量控制从正常化槽202排出的碱系显影液，可以与在图1所示的显影液制造装置100中一样地，通过管路114送给加工设备的显影工序，也可以通过管路105排到装置外，或者也可以通过管路205循环送给调制槽105。如果考虑对环境的影响，最好送给加工设备或调制槽105。循环送给调制槽105的碱系显影液与上述同样地在调制槽105内进行浓度调整后，再次送给正常化槽202。
另外，来自液量测定装置203和碱浓度测定装置204的测定信号也被送到液量控制装置108和液量控制装置供给109。由此，即使遇到了某种故障而发生了调制槽105的功能丧失的情况，在正常化槽202中也能进行与调制槽105相同的浓度调整。此时，正常化槽202中的碱系显影液的浓度调整与上述的调制槽105中的测定·管理实质上相同，所以，为了避免重复，在此省略详细说明。
另外，最好在正常化槽202中设置与搅拌装置116同样的搅拌装置(第二搅拌装置)。如果这样做，则能更迅速地使正常化槽202内的碱系显影液的碱浓度正常化。作为碱系显影液的搅拌方法，可采用与上述的调制槽105内的混合液相同的方法，但如果考虑到碱系显影液的发泡等，则最好采用循环搅拌或喷流旋转搅拌。
另外，在正常化槽202中使碱浓度被正常化、并送到加工设备的碱系显影液虽然用过滤器213将微粒子成分充分地除去，但在显影液制造装置200中，如果考虑正常化槽108中的碱浓度的正常化，最好进行循环过滤。
而且，在显影液制造装置200中，最好具有把碱系显影液从调制槽105输送给正常化槽202、且使调制槽105及正常化槽108的液面高度能保持大致一定的液供给·液面高度控制装置。
在正常化槽202中碱浓度被正常化了的碱系显影液通过管路114被输送给加工设备，从而正常化槽202内的液量减少。为了补充该碱系显影液的减少量，使正常化槽202内的液量保持大致一定，从调制槽105提供新调制了碱浓度的碱系显影液。
在调制槽105中间歇式地调制碱系显影液的情况下，作为该液供给·液面高度控制装置，例如可举出在将碱系显影液从调制槽105输送给正常化槽202的管路201中设置的、但图中未示出的泵之类的强制地输送液体的装置。
另一方面，在调制槽105中连续式地调制碱系显影液的情况下，与上述中间歇式的情况相同，可举出具有泵等强制地输送液体的装置的管路，或者，从调制槽105将碱系显影液自然地输送给正常化槽202的连通管等。这里，所谓“连通管”指不备有泵等机械装置而简单地使调制槽105和正常化槽202之间连通的管路。这意味着，管路201具有作为液供给·液面高度控制装置的功能。
如果使用这样的连通管，则如果正常化槽202内的碱系显影液减少，就利用调制槽105和正常化槽202之间的水位差，调制槽105内的碱系显影液自然地输送到正常化槽202，调制槽105和正常化槽202的液面保持大致一致。
另外，用泵等将碱系显影液从调制槽105强制地输送给正常化槽202时，预料会发生由液流的紊乱引起的发泡及由泵的驱动而发生的粉尘等异物混入的问题的情况下，最好使用这样的连通管。
而且，显影液制造装置200还最好备有配置在正常化槽108和加工设备之间的图中未示出的储存槽。这样的储存槽用来储存从正常化槽202供给的碱系显影液，通过具有泵等供液装置的管路或上述的连通管连接在正常化槽202上。
如果备有这样的储存槽，则能使在正常化槽202中正常化了的碱系显影液的碱浓度更均匀。因此，能进一步提高供给加工设备的碱系显影液的碱浓度的调整精度。另外，由于能增加调制了的碱系显影液的储存量，所以能随时适应电子电路等的加工设备中的碱系显影液的使用量的大幅度增加。另外，不仅如此，而且在调制槽105及/或正常化槽202的保养(维护)时，不停止加工设备的运转。
另外，也可以备有多个调制槽105。在调制槽105中调制的碱系显影液虽然由碱浓度测定装置106将其碱浓度管理在适当的范围内，但如前面所述，每次调制时相对于所希望的浓度会多少产生些误差。
与此不同，如果将在多个调制槽105中调制的碱系显影液一次输送给正常化槽202，则能在正常化槽202内消除在各个调制槽105中产生的碱浓度的误差的离散，能迅速地使碱浓度平均化。另外，由于多重化，所以当例如多个调制槽105中的某一个由于出现故障或进行检查等而不能工作时，其他调制槽进行工作，具有能不中断地继续进行碱系显影液的制造的优点。
如上所述，图3是示意性地展示本发明的显影液制造装置的第三实施形态的结构的系统图。除了调制槽105及正常化槽202构成一体以外，显影液制造装置300具有与图2所示的显影液制造装置200同样的功能。另外，如前面所述，图4是示意性地展示这样的一体化的调制槽105及正常化槽202的外形的斜视图。如该图所示，两者都呈圆筒状，调制槽105同轴状地配置在正常化槽202内部，呈所谓的双重圆筒结构。
利用这样的一体结构，不会妨碍碱系显影液的优良的制造·管理功能，带有加工设备的显影液制造装置300能小型化，能适应近年来特殊要求高的加工设备总体的小型化。
如上所述，图5是示意性地展示本发明的显影液制造装置的第四实施形态的结构的系统图。在显影液制造装置400中，除了配置通过具有流量调节阀和泵的独立的管路连接到调制槽105和正常化槽202的显影原液罐401以外，与图2所示的显影液制造装置200具有基本相同的结构。显影原液罐401提供与显影原液罐101提供的显影原液1浓度不同的显影原液2。
一般地，通常使用的显影原液，碱浓度在15～30％左右的范围内。但在电子电路基板等的加工设备中使用的碱系显影液的碱浓度为0.05～2.5％。例如，在以TMAH作为碱系显影液的碱成分时，主要使用碱浓度为2.38％的显影液。
此时，在具有上述结构的显影液制造装置400中，例如，如果显影原液罐401的显影原液2采用调整到在加工设备中使用的碱系显影液的碱浓度附近(例如，TMAH溶液时为2.38％)的溶液，则可以精度更高地且更迅速地调制所期望浓度的碱系显影液。另外，对于显影原液1和显影原液2中的任一个的采用，都可以基于废液量削减等的考虑而适当选择。另外，根据加工设备的制造批量，调制碱浓度十分不同的碱系显影液时，把分别针对各碱系显影液的被要求的碱浓度附近的显影原液存贮在显影原液罐101、104中，可以适当地切换使用。即，根据本发明的显影液制造装置和方法中采用的显影原液1、2具有从预定范围的碱浓度中选择的任意的碱浓度。
另外，上述的显影液制造装置100、200、300、400可以设置成更迅速地与多品种小批量的电子电路基板等的制造相对应，使使用各种碱浓度的碱系显影液的多个加工设备分别邻接的方式或一体地设置的方式。另外，还可以在显影液制造100、200、300、400的前段上设置上述日本专利第2751849号中记载的显影液的稀释装置等的其它装置。通过设置这样的稀释装置，可以简便地调制供应到显影原液罐401的显影原液2。
而且，并不非要独立设置液量控制装置108、207和液供给控制装置109，也可以使用具有这些多个功能的控制装置。
如上所述，如果采用本发明的显影液制造装置及显影液制造方法，则能在电子电路基板等的加工设备的使用方，精度非常高且迅速地用显影原液制造所希望的浓度的显影液，与多品种小批量的电子电路基板的制造充分地对应，同时能对所制造的显影液的成分及浓度进行精度极高的管理。
另外，由于这样，在使用方处用来保存在显影原液的稀释装置或供应侧预先调制的浓度不同的各种碱系显影液的罐等的设备就不需要了。而且，可以把应近年来市场要求的多品种小批量的电子电路基板等的制造中使用的高精度管理的各种碱系显影液迅速地供应到其加工设备和制造工序。
而且，可以实现作为加工设备的附带设备的小型化。而且，可以广泛地设置碱系显影液的碱浓度的范围(动态范围)。而且，可以减少碱系显影液的废液量，由此，可以减轻对环境的负担，且更加削减成本。
权利要求
1.一种显影液制造装置，通过管路连接到形成进行了精细加工的电子电路的加工设备上，制造该加工设备中使用的碱系显影液，其特征在于该装置备有供给且搅拌显影原液和纯水，调制上述碱系显影液的调制槽；测定上述调制槽内的上述碱系显影液的量的第一液量测定装置；测定上述调制槽内的上述碱系显影液的碱浓度的第一碱浓度测定装置；根据上述第一液量测定装置的测定值和上述第一碱浓度测定装置的测定值，调整上述调制槽内的上述碱系显影液的量的第一液量控制装置；以及根据上述第一液量测定装置的测定值和上述第一碱浓度测定装置的测定值，调整供给上述调制槽的上述显影原液的供给量及上述纯水的供给量这两者中的至少一者的液供给控制装置。
2.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于备有在上述调制槽和上述加工设备之间设置的、使该碱系显影液的碱浓度正常化的正常化槽。
3.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于上述正常化槽备有测定该正常化槽内的上述碱系显影液的量的第二液量测定装置。
4.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于上述正常化槽备有测定该正常化槽内的上述碱系显影液的碱浓度的第二碱浓度测定装置。
5.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于上述正常化槽备有根据第二液量测定装置的测定值和上述第二碱浓度测定装置的测定值，调整上述正常化槽内的上述碱系显影液的量的第二液量控制装置。
6.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于备有将上述正常化槽内的上述碱系显影液循环供给上述调制槽的循环供给用管路。
7.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于上述正常化槽备有搅拌该正常化槽内的上述碱系显影液的搅拌机构。
8.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于上述正常化槽备有过滤该正常化槽内的上述碱系显影液的过滤机构。
9.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于备有将上述碱系显影液从上述调制槽供给上述正常化槽，调整该调制槽中的该碱系显影液的液面高度以及该正常化槽中的该碱系显影液的液面高度的液供给·液面高度控制装置。
10.根据权利要求9所述的显影液制造装置，其特征在于上述液供给·液面高度控制装置是能从上述调制槽向上述正常化槽自然地输送上述碱系显影液，且具有连接该调制槽及该正常化槽的连通管的装置。
11.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于备有设置在上述正常化槽和上述加工设备之间、储存上述碱系显影液的储存槽。
12.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于备有利用潮湿的氮气密封上述调制槽和上述正常化槽的潮湿氮气密封装置。
13.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于具有多个上述调制槽。
14.根据权利要求2所述的显影液制造装置，其特征在于上述调制槽和上述正常化槽构成一体。
15.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于备有测定处于供给的上述加工设备之前的状态下的上述碱系显影液中含有的微粒子数的微粒子数测定装置。
16.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于备有将上述碱系显影液中含有的溶解气体除去的溶解气体除去装置。
17.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于上述第一液量测定装置测定上述碱系显影液的容积或重量中的至少一种。
18.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于上述第一碱浓度测定装置是电导率计、超声波浓度计、液体密度计及自动滴定装置中的至少一种。
19.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于上述第二碱浓度测定装置是电导率计、超声波浓度计、液体密度计及自动滴定装置中的至少一种。
20.根据权利要求1所述的显影液制造装置，其特征在于上述显影原液具有从预定范围的碱浓度中选择的任意的碱浓度。
21.一种显影液制造方法，用来制造在形成进行了精细加工的电子电路的加工工序中通过管路供给的碱系显影液，其特征在于包括搅拌显影原液和纯水，调制上述碱系显影液的工序；测定上述碱系显影液的量的测定工序；测定上述碱系显影液的碱浓度的测定工序；根据上述上述碱系显影液的液量测定值和碱浓度测定值，调整上述碱系显影液的量的工序；以及根据上述上述碱系显影液的液量测定值和碱浓度测定值，调整向上述调制上述碱系显影液的工序供给的上述显影原液的供给量及上述纯水的供给量这两者中的至少一者的工序。
全文摘要
提供显影液制造装置及方法,该装置备有:供给且搅拌显影原液和纯水,调制碱系显影液的调制槽;测定调制槽内的碱系显影液的量的第一液量测定装置;测定调制槽内的碱系显影液的碱浓度的第一碱浓度测定装置;根据第一液量测定装置和第一碱浓度测定装置的测定值,调整调制槽内的碱系显影液的量的第一液量控制装置;以及根据第一液量测定装置和第一碱浓度测定装置的测定值,调整供给调制槽的显影原液的供给量及纯水的供给量这两者中的至少一者的液供给控制装置。
文档编号G03D3/00GK1373393SQ0210347
公开日2002年10月9日 申请日期2002年2月6日 优先权日2001年2月6日
发明者中川俊元, 菊川诚, 小川修, 森田悟, 宝山隆博 申请人:长濑产业株式会社, 株式会社平间理化研究所, 长濑Cms科学技术株式会社