氢氧化四甲铵显影液的回收系统及其方法技术方案

一种氢氧化四甲铵显影液的回收方法，包含下列步骤：　　　　在波长２２０ｎｍ至２５０ｎｍ间选择ｍ个波长，其中ｍ为大于或等于２的正整数；　　　　测定该回收液在该ｍ个既定波长的吸收度，分别为Ｙ１至Ｙｍ，并测定该回收液在波长２１０ｎｍ的吸收度Ａ１；　　　　将该ｍ个吸收度与其对应波长带入ｎ次多项式，以求得一波长－吸收曲线［Ｙ＝Ｃ↓［１］Ｘ↑［ｎ］＋…＋Ｃ↓［ｎ－１］Ｘ＋Ｃ↓［ｎ］］，其中Ｘ为波长、ｎ为正整数、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［ｎ］为该曲线系数；　　　　将波长２１０ｎｍ带入该波长－吸收曲线以得到吸收度Ｙ↓［２１０］；　　　　计算Ａ１与Ｙ↓［２１０］的差值，得到该回收液中的氢氧化四甲铵吸光值Ａ３；　　　　以氢氧化四甲铵在２１０ｎｍ的标准浓度吸光曲线求出该氢氧化四甲铵在吸光值Ａ３对应的浓度；以及　　　　根据该回收液中的氢氧化四甲铵浓度值添加适量的氢氧化四甲铵以达到标准氢氧化四甲铵浓度值为止。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体厂的回收系统，特别涉及氢氧化四甲铵(TMAH)显影液的回收系统与方法。
技术介绍
一般微影制程主要涉及光阻层的曝光与显影步骤。当光阻层经由光罩微影转移图案后，则利用碱性显影液与经曝光的有机酸性光阻层形成酸碱中和反应而溶解，留下未经曝光的光阻层结构。有机碱氢氧化四甲铵(tetra-methyl-ammonia hydroxide，TMAH)则为常见的碱性显影液之一。而对于制造厂而言，由于显影步骤后，其排放液中仍以碱性显影剂为主，为了环保与成本等种种考虑，通常会设计适当的回收系统，将显影过程排放的显影剂氢氧化四甲铵(以下简称TMAH)回收再利用。已知的TMAH显影液的回收系统，通常利用导电度计(conductivity meter)或紫外光-可见光分光光度计(UV-visible spectrometer)测定显影回收液中的TMAH浓度，并根据所测定的浓度判断，以适当添加高浓度TMAH，校正溶液中的TMAH达到一定碱性浓度，作为下一批显影步骤中的显影液。若测定的TMAH浓度过低时，也可判定不进入显影液回收系统，而直接排放至厂务废液系统。因此，对于显影液回收系统而言，TMAH的浓度测定是否准确，直接影响显影液的品质。然而TMAH的测定经常受到回收液中其它离子的干扰，例如光阻剂与显影剂酸碱中和后所形成的物质，它们仍会微量解离产生OR1-、OR2-或(CH3)4NOR+等离子，而制程残留的金属离子Al3+、Mo2+、K+或Na+等也可能在显影时，溶入显影液形成干扰。以已知的导电度计测定为例，当回收液中的TMAH的实际导电度为a％时，导电度计的测定值为b％。而由于回收液中有其它离子存在形成干扰，使得TMAH导电度测定值b％大于实际值a％。亦即，回收液中的TMAH浓度将被高估，使得后续校正TMAH浓度也随之发生偏差，使得校正后的显影液碱性低于默认值。另外，以已知的紫外光-可见光分光光度计(UV-Vis spectrometer)为例，欲测定回收液的TMAH吸光值时，会受到回收液中的光阻剂的吸光值影响，使得测定吸光值较实际吸光值偏高。因此直接以回收液吸光度调整TMAH浓度时，也使调整后回收液中TMAH浓度偏低。无论是已知的导电度计或紫外光-可见光分光光度计等测定方式，均无法排除回收液中其它离子的干扰，使得测定的TMAH浓度被高估，严重影响校正显影液浓度的可靠性，使得显影过程的品质降低。因此，在已知技术中，亦有人尝试以精密度高的离子层析仪(IonChromatography，IC)，以离子层析管柱分离测定回收液中的TMAH，并测定其浓度。其优点在于通过离子层析管柱，可以排除回收液中其它离子的干扰，可测定得到TMAH浓度的实际值。然而，其缺点也由于离子层析仪(IC)属于实验室级分析仪器，仅供进行批次分析，对于显影液回收系统所需要的长时间连续性实时在线分析(in-line analysis)，仍无法适用。且离子层析仪价格高昂，耗材费用与维护成本均高昂，并不适用于一般厂务的显影液回收系统使用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个目的在于提供一种快速、经济而准确的，以低成本而准确地估算出回收液中的氢氧化四甲铵(TMAH)的浓度，以控制回收显影液浓度的稳定性。根据本专利技术所提供一种氢氧化四甲铵(TMAH)显影液的回收方法，可适用于显影过程之后的回收液中氢氧化四甲铵的回收使用，包含下列步骤在波长220nm至250nm间选择m个波长，其中m为大于或等于2的正整数；测定回收液在该m个既定波长的吸收度，分别为Y1至Ym，并测定回收液在波长210nm的吸收度A1；将该m个吸收度与其对应波长带入n次多项式，以求得对应波长-吸收曲线，其中X为波长、n为正整数C1～Cn为曲线系数；将波长210nm带入该波长-吸收曲线以得到吸收度Y210；计算A1与Y210的差值，得到回收液中的氢氧化四甲铵吸光值A3；以氢氧化四甲铵在210nm的标准浓度吸光曲线求出该氢氧化四甲铵在吸光值A3对应的浓度；根据回收液中的氢氧化四甲铵浓度值添加适量的氢氧化四甲铵以达到标准氢氧化四甲铵的浓度值为止；以及，对校正后的该回收液进行显影过程。根据本专利技术，上述方法进一步可用于一种氢氧化四甲铵显影液的回收系统，其适用于显影过程之后的回收液中氢氧化四甲铵的回收使用，包括回收槽，通过该回收管路回收显影机台排放的回收液；调节槽，用以盛装高浓度的氢氧化四甲铵显影液，并以调节管路连结于该回收槽；分光光度计，用以测定回收槽中回收液的吸光值；处理装置，连结该分光光度计，用以根据测定的吸光值计算该回收液中氢氧化四甲铵的浓度，并根据该浓度控制该调节槽的管路，以输送适量的高浓度氢氧化四甲铵显影液至该回收槽中，使该回收槽中的氢氧化四甲铵显影液浓度达到标准值。而该处理装置根据上述方法求得氢氧化四甲铵浓度先读取回收液在波长220nm至250nm间的m个波长的吸收度Y1至Ym，与读取回收液在波长210nm的吸收度A1；接着，将m个吸收度与其对应波长带入n次多项式，以求得波长-吸收曲线；接着将波长210nm带入该波长-吸收曲线以得到吸收度Y210；计算A1与Y210的差值，得到回收液中的氢氧化四甲铵吸光值A3；最后，以氢氧化四甲铵在210nm的标准浓度吸光曲线求出该氢氧化四甲铵吸光值A3对应的浓度。在显影液回收系统处于稳定状态时，本专利技术进一步提供一种简化的氢氧化四甲铵显影液的回收方法，该方法适用于显影过程之后的回收液中氢氧化四甲铵的回收使用，包含下列步骤测定该回收液在波长210nm与220nm的吸收度分别为A1与A2；计算该回收液中的该显影剂吸收度(A3)＝A1-A2×Co，其中，Co＝(A1′-A3′)/A2′，A1′与A2′分别为已知氢氧化四甲铵浓度的回收液在210nm与220nm的吸光度，而A3′为该已知氢氧化四甲铵浓度在210nm的标准吸光度；以氢氧化四甲铵在210nm的标准浓度吸光曲线求出该氢氧化四甲铵吸光值A3对应的浓度；根据该回收液中的氢氧化四甲铵浓度值添加适量的氢氧化四甲铵达到标准氢氧化四甲铵浓度值为止；以及，以该回收液进行显影过程。根据上述该简化的氢氧化四甲铵显影液的回收方法，上述的氢氧化四甲铵显影液的回收系统，其处理装置亦可根据该方法计算氢氧化四甲铵浓度首先读取该回收液在波长210nm与220nm的吸收度，为A1与A2；接着计算该回收液中的该显影剂吸收度(A3)＝A1-A2×Co，其中，Co＝(A1′-A3′)/A2′，A1′与A2′分别为已知氢氧化四甲铵浓度的回收液在210nm与220nm的吸光度，而A3′为该已知氢氧化四甲铵浓度在210nm的标准吸光度；最后，以氢氧化四甲铵在210nm的标准浓度吸光曲线求出该氢氧化四甲铵吸光值A3对应的浓度。通过上述本专利技术的氢氧化四甲铵显影液的回收系统与方法，其优点在于利用价格低、稳定性高的分光光度计，与处理装置，如计算机主机，即可快速检测并计算回收槽中氢氧化四甲铵的正确浓度，可提高显影液回收使用的品质。为了让本专利技术的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合所附图式，详细说明如下附图说明图1为氢氧化四甲铵显影液与回收液的吸光图谱。图2为氢氧化四甲铵(TMAH)显影液与回收液在200nm至230nm间的吸光图谱。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄教忠，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：