基于近红外分光计控制光致抗蚀剂剥离过程的方法和再生光致抗蚀剂剥离剂成分的方法技术

在对制造半导体装置或液晶显示器的光致抗蚀剂剥离过程进行控制的控制方法中，首先利用ＮＩＲ分光计对光致抗蚀剂层剥离过程中使用的剥离剂成分进行分析。然后，通过将分析的成分与基准成分进行比较，确定剥离剂的状态。如果剥离剂的寿命已经结束，则利用新剥离剂替换该剥离剂。相反，如果该剥离剂的寿命还没有结束，则将该剥离剂输送到下一个光致抗蚀剂剥离过程。还可以将该分析技术以同样方式应用于光致抗蚀剂剥离剂再生过程。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于近红外(NIR)分光计控制光致抗蚀剂剥离过程的方法和再生光致抗蚀剂剥离剂成分的方法，更具体地说，本专利技术涉及自动实时分析制造半导体装置或液晶显示器的光刻过程使用的剥离剂成分，从而精确、有效控制剥离过程并再生剥离剂同时降低其所需时间周期的、基于NIR分光计的光致抗蚀剂剥离过程控制方法和光致抗蚀剂剥离剂成分再生方法。在剥离光致抗蚀剂层之后，回收剥离剂，并在下一个剥离过程重新使用剥离剂。由于重复使用光致抗蚀剂剥离剂，所以会将外来的材料持续引入剥离剂内，并且剥离剂的初始成分会持续发生变化。在初始成分的变化程度超过临界值时，如果不对该成分进行调配，该剥离剂就不能用于剥离用途了。在这种情况下，应从剥离剂内清除外来的材料(杂质)，并重新补充剥离过程消耗的剥离剂成分。也就是说，在下一个剥离过程重新使用剥离剂之前，要再生该剥离剂。同时，确定光致抗蚀剂剥离剂是否仍可以用于剥离用途的传统方法是在剥离过程中观察在衬底上是否形成污点或污斑，从而识别剥离剂成分的污染程度和变化程度。然而，利用这种技术，不能对剥离剂进行适当定量分析。也就是说，不是要废弃的剥离剂用于剥离过程导致剥离过程出现故障，就是可以重新使用的剥离剂被废弃。在光致抗蚀剂剥离剂的再生过程中，应随时对剥离剂成分进行分析以再生同样成分的剥离剂。为了此目的，传统方法是，用户自己从再生器中提取采样，并利用各种分析仪器对该采样进行分析。然而，该方法需要大量分析时间和分析工作。此外，在将耗时分析过程确定的要求成分送到再生器时，因为剥离过程输送的剥离剂，再生器会充满光致抗蚀剂剥离剂。在这种情况下，应该从再生器排出部分光致抗蚀剂剥离剂以对其提供要求的成分。因此，再生器的运行过程是断续的，这样会提高生产成本、延长生产时间。此外，如下表1所示，为了对剥离剂的各种成分进行分析，还单独需要用于每种成分的分析仪器，为了适于每种分析仪器，还应该对采样的浓度进行调节，进行此分析过程至少需要30分钟。这使得进行要求的实时分析非常困难。表1 为了克服这些问题，最近建议利用在线分析设备对光致抗蚀剂剥离剂进行这种分析。然而，当前可用的在线分析设备充其量只能进行自动采样，因此不能进行要求的实时剥离剂分析。此外，利用当前可用的在线分析设备不能实时采集对在光刻过程使用的剥离剂进行处理的信息。因此，需要一种可以对光致抗蚀剂剥离剂成分进行实时分析，并根据分析对光致抗蚀剂剥离剂进行适当处理的技术。本专利技术的另一个目的是提供一种用于控制光致抗蚀剂剥离过程、可以提供再生剥离剂时或废弃剥离剂时的标准值以提高使用该剥离剂的效率并降低设备生产成本的控制方法。本专利技术的又一个目的是提供一种用于再生光致抗蚀剂剥离剂、可以实时分析剥离剂成分并对要送到再生器的原材料的数量和比例进行控制从而获得具有适当一致成分要求的光致抗蚀剂剥离剂的再生方法。本专利技术的又一个目的是提供一种用于控制光致抗蚀剂剥离过程的方法和用于再生光致抗蚀剂剥离剂的方法，该方法可以同时对制造半导体装置或液晶显示器过程中使用的剥离剂中的各种成分在短时间周期内进行分析，从而提高分析效率，实现快速处理并改善质量控制。利用基于近红外(NIR)分光计对光致抗蚀剂剥离过程进行控制的控制方法和用于再生光致抗蚀剂剥离剂的再生方法，可以实现本专利技术的这些以及其它目的。在光致抗蚀剂剥离过程控制方法中，首先利用NIR分光计分析光致抗蚀剂剥离剂成分。然后，通过将分析成分与基准成分进行比较，确定剥离剂的寿命。如果剥离剂的寿命已经结束，则利用新剥离剂替换该剥离剂。相反，如果该剥离剂寿命还没有结束，则将该剥离剂重新用于下一个光致抗蚀剂剥离过程。在光致抗蚀剂剥离剂再生过程中，首先，利用NIR分光计分析再生器内的剥离剂成分以调配该剥离剂成分。然后，通过将分析成分与基准成分进行比较，确定要新提供的成分。将要求的成分送到再生器。图4是示出利用气体色谱分析获得的光致抗蚀剂剥离剂内单乙醇胺的真实浓度与利用NIR分光计获得的光致抗蚀剂剥离剂内的单乙醇胺浓度之间的关系曲线图；图5是示出光致抗蚀剂剥离剂内N-甲基吡咯烷酮的真实浓度与利用NIR分光计获得的光致抗蚀剂剥离剂内的N-甲基吡咯烷酮浓度之间的关系曲线图；图6是示出利用气体色谱分析获得的光致抗蚀剂剥离剂内丁基二甘醇二乙醚的真实浓度与利用NIR分光计获得的光致抗蚀剂剥离剂内的丁基二甘醇二乙醚浓度之间的关系曲线图；图7是示出利用UV分光计分析过程获得的光致抗蚀剂剥离剂内光致抗蚀剂的真实浓度与利用NIR分光计获得的光致抗蚀剂剥离剂内的光致抗蚀剂浓度之间的关系曲线图；以及图8是示出利用Karl-Fisher滴定器分析过程获得的光致抗蚀剂剥离剂内水的真实浓度与利用NIR分光计获得的光致抗蚀剂剥离剂内的水的浓度之间的关系曲线图。在半导体装置或液晶显示器的制造过程中，将光致抗蚀剂剥离剂喷涂到覆盖了已构图形的光致抗蚀剂层的衬底上，这样就可以从衬底上剥离光致抗蚀剂层。此时，将含有剥离光致抗蚀剂的光致抗蚀剂剥离剂收集到位于衬底下方的剥离剂收集箱内。当收集箱内的剥离剂数量达到预定值时，利用输送泵将剥离剂输送到剥离剂储存箱内。由于剥离剂的每种成分具有其特性光吸收波长，所以通过利用NIR分光计在近红外(NIR)波长范围检测剥离剂的光吸收，可以实时分析剥离剂的成分。基于NIR分光计的分析技术是最近开发的一种实时分析技术。在二十世纪七十年代后半叶，在加拿大和美国公认一种利用NIR分光计测量小麦内的含水量和蛋白质含量的技术。从那时开始，NIR分光计已经用于化学领域、药学领域或石油化工厂运行自动化领域。存在各种技术，例如在烯烃聚合过程中，通过利用NIR分光计分析烯烃内的烃的含量来控制烯烃产量的技术(第Hei2-28293号日本未决专利申请)，实时测量粮食中的成分的技术(第5,751,421号美国专利)，实时测量碳氢化合物的异构体数量的技术(第5,717,209号美国专利)以及实时分析碳氢化合物内的芳香族化合物含量的技术(第5,145,785美国专利)。根据本专利技术的NIR分光计采用的NIR射线是波长约为700-2500nm的光，优选的频率为4,000-12,000cm-1(约830-2500nm)的光，该波长位于12,000-25,000cm-1可见光射线与400-4,000cm-1中红外射线之间的中间范围。因此，NIR射线的能量低于可见光射线的能量，但是高于中红外射线的能量。NIR射线的能量与诸如-CH、-OH和-NH官能团的分子振动能的综合频带和泛频带的能量对应。在综合频带和泛频带吸收NIR射线明显弱时，根据吸收强度变化而引起的NIR射线吸收的变化比中红外吸收频谱的变化小1/10-1/1000。因此，在应用NIR射线情况下，可以直接分析采样的成分，而无需进行稀释。此外，由于多个泛频带与综合频带重叠，并且因为氢键或分子作用引起光吸收，所以可以同时对采样的各种成分进行定量分析。为了定量分析多成分采样，对采样辐射作为多成分特性的NIR波长射线。然后，监测吸收峰，并参考显示成分的浓度与光吸收关系的标准校准曲线获得每种成分的浓度。如果相应成分的光吸收峰重叠，则可以进行多次回归分析以分析每种成分的作用。因此，即使同时分析几种成分，仍可以在1分钟甚或更短时间内利用NIR分光计快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制光致抗蚀剂剥离过程的方法，该方法包括下列步骤：利用近红外分光计，对制造半导体装置或液晶显示器的光致抗蚀剂层剥离过程使用的剥离剂成分进行分析；通过将分析的成分与基准成分进行比较，确定是否还可以使用该光剥离剂；以及如果该剥离 剂不能使用了，则利用新剥离剂替换该剥离剂，或者如果该剥离剂还可以使用，则将该剥离剂用于下一个光致抗蚀剂剥离过程。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：朴美仙，金钟民，朴兑濬，姜哲佑，任润吉，
申请(专利权)人：东进半导体化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]