一种图像显影过程中显影液浓度调配方法组成比例

一种为消除因浓度变化影响显影效果的Offset函数的补值方法，本发明专利技术涉及Offset函数的补值方法。本发明专利技术是要解决解决空气中的CO2会溶解在显影液中导致显影后的图形临界尺寸CD偏离设定范围值的问题。本发明专利技术是通过当测量前显影液浓度升高时，按照一定更正关系调配显影液的浓度；显影液的控制系统(DCS)内显影液浓度测量计在测量显影液浓度时存在一定机差，在设备调试前期都会对浓度测量计进行校准，进行offset函数的补值，消除机差；根据浓度的变化实现Offset函数的补值，使显影液的浓度实现调配保持显影后的图形临界尺寸CD符合设定值等步骤实现的。本发明专利技术应用于Offset函数补值领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显影液浓度调配方法，特别涉及一种图像显影过程中显影液浓度调配方法。
技术介绍
显影液的控制系统(DCS)内有浓度测量计和ABS测量计，显影液浓度测量计由导电率计、超声波浓度计和温度计组成，Sampling Pump从Developer Tank内取样到显影液浓度测量计和ABS测量计，其中导电率计和超声波浓度计均能测量出氢氧化四甲铵(TMAH)、光阻PR和整体浓度，二者结合，计算出氢氧化四甲铵TMAH浓度(C1)及光阻的浓度(C2)；ABS测量计能够测出光阻PR浓度(UV ABS)，即可得的浓度,计算公式为：光阻PR浓度。在显影液的控制系统(DCS)的报警装置中可以设置的浓度的上限，现在制程中所使用的浓度为2.38％显影液中保持在1500ppm(即0.15％)时，显影后的图形临界尺寸CD符合设定范围值，所以在显影液的控制系统(DCS)报警装置中设置为2000ppm(即0.2％)产生报警，超过2500ppm(即0.25％)则会产生报警使设备当机。在显影液的控制系统(DCS)控制系统中Sampling Pump会连续不断的进行取样测量，当测量浓度达到2500ppm(即0.25％)时开始从DRS Supply Tank进行补充2.38％显影液到Developer Tank，液位达到Overflow时显影液就会被Drain掉，直到测量浓度达到2400ppm(即0.24％)时停止DRS补液。还有当Developer Tank液位低时也会从DRS Supply Tank进行补充2.38％显影液。DRS Supply Tank内2.38％显影液浓度一般维持在1650ppm(即0.165％)。正常情况下DRS Supply Tank内2.38％显影液浓度一般维持在1650ppm(即0.165％),但是在DRS一段时间停机、Tank内温度异常或者Tank内保护气体N2压力低等很多情况下都会导致DRS Supply Tank内2.38％显影液浓度管理异常，使浓度高于Developer Tank内显影液浓度导致Developer Tank内显影液越补浓度越高超上限则报警；甚至高于显影液的控制系统(DCS)中浓度设置的报警值，一直补液浓度也不会下降，设备会产生当机，产品也会因浓度导致图形临界尺寸CD异常，同时一直补液也会浪费大量显影液。在半导体液晶显示行业，在定义图形的曝光显影制程中，使用的显影液主要成分是以氢氧化四甲氨(TAMH)为主的一种碱性水溶液。制程中要求使用显影液浓度为2.38％，是通过DDS(Developer Dilution System)将25％原液稀释成浓度为2.38％的显影液供给显影液的控制系统(DCS)(Developer Control System)，然后通过显影液的控制系统(DCS)将浓度为2.38％的显影液供到Developer Tank，用于显影制程段进行图形显影，最后通过DRS(Developer Recycle System)将使用过的2.38％显影液进行回收，过滤掉其中的光阻(PR)重新供给显影液的控制系统(DCS)。然而随着显影液的重复使用，空气中的会溶解在显影液中，使显影液的显影能力下降，导致显影后的图形的临界尺寸CD(Critical Dimension)偏离设定范围值，影响图形的定义。在液晶基板、印刷电路板等的制造工程中的光致抗蚀剂显影处理中，作为显影液，使用以氢氧化四甲铵(TMAH)等为主要成分的碱性水溶液。最近，伴随基板尺寸的大型化和制造工艺的进步，大量地使用这样的碱性显影液。从降低制造成本等观点来考虑，可以将已用过的碱性显影液加以回收，经再生后向显影工序供给。然而，随着显影液的反复使用，因其在显影处理停止等期间与光致抗蚀剂中的酸反应并与空气中的二氧化碳或氧反应而使碱浓度降低。由此，在显影处理中，抗蚀剂图案的尺寸精度和未曝光部分的膜厚精度均降低。因此，管理碱浓度而使其保持一定至关重要。关于显影液的浓度管理，例如，已公开一种“显影液管理装置”，该装置用于管理在光致抗蚀剂显影中使用的碱系显影液，向该显影装置循环供给显影液，并且，同时管理所循环的显影液的碱浓度和显影液中的溶解树脂浓度这两者，能够防止显影性能的恶化。在该显影液管理装置中，利用吸光度计检测显影液中的溶解树脂浓度，并利用电导率计检测显影液的碱浓度，然后，或者排出装置内的显影液且补充显影液的原液和纯水，或者补充新调制的显影液，使得碱浓度、溶解树脂浓度和装置内的显影液的液位保持为一定。然而，在基板的制造中，虽然管理显影液的碱浓度和显影液中的溶解树脂浓度而使其保持为一定，但是在进行显影处理和蚀刻处理的情况下，仍会发生一种所谓光掩膜或基板上所形成的电路等的图案的线宽变动的现象。实际上，如果再循环地使用显影液，则存在一种由显影处理在基板上形成的电路等的光致抗蚀剂图案的临界尺寸(CD值)逐渐偏离基准值(设计值)的倾向。即，在显影处理中，在反复进行处理的过程中，显影速度产生变动，换言之，针对光致抗蚀剂的溶解速度产生变动，所得到的抗蚀剂图案的尺寸精度逐渐地降低。其结果是，对通过蚀刻在基板上形成的图案的线宽产生影响。因此，期望一种在管理显影液的供给时不会导致显影速度变动的有改进的管理方法
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决空气中的CO2会溶解在显影液中导致显影后的图形CD(Critical Dimension临界尺寸)偏离设定范围值的问题而提出的一种图像显影过程中显影液浓度调配方法。上述的专利技术目的是通过以下技术方案实现的：当显影液中浓度超过阈值时，按照更正关系调配显影液的浓度Y；根据显影液的浓度Y以及函数的补值计算得到显影液目标浓度M；根据得到的显影液目标浓度M使显影后的图形临界尺寸符合设定值。为此，本专利技术提供了一种图像显影过程中显影液浓度调配方法，其包括：当显影液中浓度超过阈值时，按照更正关系调配显影液的浓度Y；根据显影液的浓度Y以及函数的补值计算得到显影液目标浓度M；根据得到的显影液目标浓度M使显影后的图形临界尺寸符合设定值。根据本专利技术方法，所述显影液中浓度利用显影液的控制系统内显影液浓度测量计进行测量，显影液的控制系统的报警装置中设置的浓度的上限，现在制程中所使用的浓度为2.38％显影液中保持在1500ppm时，显影后的图形临界尺寸符合设定范围值；在显影液的控制系统的报警装置中设置为2000ppm产生警告。在本专利技术的一些实施例中，所述按照更正关系调配显影液的浓度Y具体为：通过测量显影液浓度和测量后显影液浓度，按照能使显影后图形的临界尺寸保持在设定值，得到显影液浓度和显影液浓度有近似的关系为：Y＝2.38+2×10-4X+8×10-8X2其中，Y为显影液浓度wt％，X为显影液中浓度ppm；制程中正常使用浓度为2.38％的显影液中浓度为1500ppm～2000ppm时显影后图形临界尺寸符合设定范围值，所以更正关系式为：Y＝2.38+2×10-4(X-2000)+8×10-8(X-2000)2。本专利技术中，所述浓度为2.38％的显影液是通过显影剂稀释系统DDS将25％原液稀释成浓度为2.38％的显影液供给显影液的控制系统。在本专利技术的一些实施例中，所述显影液的控制系统显影液的控制系统内有浓度测量计和ABS测量计。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像显影过程中显影液浓度调配方法，其包括：当显影液中浓度超过阈值时，按照更正关系调配显影液的浓度Y；根据显影液的浓度Y以及函数的补值计算得到显影液目标浓度M；根据得到的显影液目标浓度M使显影后的图形临界尺寸符合设定值。

【技术特征摘要】
1.一种图像显影过程中显影液浓度调配方法，其包括：当显影液中浓度超过阈值时，按照更正关系调配显影液的浓度Y；根据显影液的浓度Y以及函数的补值计算得到显影液目标浓度M；根据得到的显影液目标浓度M使显影后的图形临界尺寸符合设定值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述显影液中浓度利用显影液的控制系统内显影液浓度测量计进行测量，显影液的控制系统的报警装置中设置的浓度的上限，现在制程中所使用的浓度为2.38％显影液中保持在1500ppm时，显影后的图形临界尺寸符合设定范围值；在显影液的控制系统的报警装置中设置为2000ppm产生警告。3.根据权利要求1至2所述的方法，其特征在于：所述按照更正关系调配显影液的浓度Y具体为：通过测量显影液浓度和测量后显影液浓度，按照能使显影后图形的临界尺寸保持在设定值，得到显影液浓度和显影液浓度有近似的关系为：Y＝2.38+2×10-4X+8×10-8X2其中，Y为显影液浓度wt％，X为显影液中浓度ppm；制程中正常使用浓度为2.38％的显影液中浓度为1500ppm～2000ppm时显影后图形临界尺寸符合设定范围值，所以更正关系式为：Y＝2.38+2×10-4(X-2000)+8×10-8(X-2000)2。4.根据权利要求1至3所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢大闯，
申请(专利权)人：武汉华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42