專利名稱：銅膜蝕刻工序控制方法及銅膜蝕刻液組合物的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻工序控制方法及銅膜蝕刻液組合物的再生方法。尤其涉及利用近紅外分光儀，實(shí)時(shí)地同時(shí)自動(dòng)分析液晶顯示裝置(LCD)或半導(dǎo)體裝置等的制造工序中的銅膜蝕刻液組合物成份的濃度變化及蝕刻后溶出的銅離子濃度，不僅能夠高效地管理銅膜蝕刻工序，而且能夠縮短銅膜蝕刻工序時(shí)間及銅膜蝕刻液組合物再生時(shí)間的利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻工序控制方法及銅膜蝕刻液組合物再生方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置中，在基板上形成金屬布線的過(guò)程，通常由基于濺射法等的金屬膜形成工序、基于光刻膠涂敷、曝光及顯影的光刻膠圖案形成工序及蝕刻工序構(gòu)成。作為最近倍受矚目的顯示裝置的液晶顯示(IXD)裝置，最廣泛使用的是TFT-IXD(thin filmtransistor IXD)裝置，而用于設(shè)置金屬布線的蝕刻工序在該裝置在制造中對(duì)于表現(xiàn)準(zhǔn)確 而鮮明的圖像而言極為重要。在用于制造TFT-IXD基板的以往技術(shù)的工序中，作為TFT的柵電極和源/漏電極用布線材料，經(jīng)常使用鋁或鋁合金層，具體而言，多使用鋁-鑰合金。但是，為實(shí)現(xiàn)TFT-IXD的大型化，減小RC信號(hào)延遲是不可或缺的，為此，把作為電阻低且相對(duì)廉價(jià)的金屬的諸如銅或銅/鈦合金、銅/鑰合金的銅合金用于形成金屬布線的嘗試十分活躍。若對(duì)此進(jìn)行舉例，可參考韓國(guó)公開專利第2010-0040352號(hào)。另一方面，隨著LCD裝置的大型化趨勢(shì)，用于形成金屬布線的蝕刻液組合物的使用量正在增加，因此，蝕刻液組合物的高效管理及使用成為了優(yōu)化LCD裝置制造工序的重要課題。蝕刻液組合物用于以既定圖案的光刻膠為掩模，蝕刻基板上涂敷的銅膜，從而形成所需圖案的銅布線。這種蝕刻液組合物在對(duì)銅膜進(jìn)行蝕刻后，重新收集并投入下一銅膜蝕刻工序。如果銅膜蝕刻液組合物的使用次數(shù)增加，則蝕刻液組合物內(nèi)的銅離子含量增多，蝕刻液組合物的成份發(fā)生變化。因此，如果蝕刻液組合物的成份組成及銅離子含量超出基準(zhǔn)值，則其本身將無(wú)法繼續(xù)使用，應(yīng)經(jīng)過(guò)去除蝕刻液組合物內(nèi)的銅離子雜質(zhì)并補(bǔ)充銅膜蝕刻液組合物中消耗的成份這樣的蝕刻液組合物再生工序后，重新投入銅膜蝕刻工序。在這種工序中，決定銅膜蝕刻液組合物能否使用的普通方法，是在銅膜蝕刻工序中，目測(cè)觀察在基板上是否變花，及/或蝕刻液組合物的顏色變綠的程度，憑經(jīng)驗(yàn)判斷銅膜蝕刻液組合物的銅離子污染程度及成份變化程度。但是，利用這種方法，不僅無(wú)法在一定規(guī)則下科學(xué)地管理銅膜蝕刻液組合物，而且存在由于使用壽命耗盡的銅膜蝕刻液組合物而工序不合格率增大、或者在銅膜蝕刻液組合物壽命用盡之前就把銅膜蝕刻液組合物作為廢液進(jìn)行處理的問(wèn)題。另外，就銅膜蝕刻液組合物的再生工序而言，為使在再生用成份調(diào)整反應(yīng)器中再生的銅膜蝕刻液組合物的成份組成保持恒定，需要隨時(shí)分析銅膜蝕刻液組合物的成份。為進(jìn)行這種分析，在以往是由作業(yè)者直接在反應(yīng)器中采集樣品實(shí)施分析，因此，不僅導(dǎo)致分析時(shí)間延長(zhǎng)、作業(yè)量增加，而且，由于是在長(zhǎng)時(shí)間的分析后，為了調(diào)整成份而再投入所需成份，此時(shí)存在的不合理之處在于，根據(jù)情況，由于超過(guò)反應(yīng)器的容量，需要把一部分剝離液從反應(yīng)器排出后，執(zhí)行成份調(diào)整作業(yè)。因此，成份調(diào)整用反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)管理不連續(xù)，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，不僅導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升，而且，準(zhǔn)確的成份配比及內(nèi)容物的準(zhǔn)確分析需要耗費(fèi)大量時(shí)間。進(jìn)而，為分析銅膜蝕刻液組合物的多種成份，不僅需要根據(jù)銅膜蝕刻液組合物的構(gòu)成成份來(lái)利用另外的分析儀器，而且，為進(jìn)行成份的分析，需要另外在生產(chǎn)線上采集試樣。而且，就進(jìn)行分析而言，還需要調(diào)節(jié)試樣的濃度或?qū)υ嚇舆M(jìn)行預(yù)處理以適合各分析儀器，分析需要30分鐘以上，存在難以進(jìn)行實(shí)時(shí)分析的缺點(diǎn)。為克服這種缺點(diǎn)，最近提出了使用在線分析儀器的方法，但目前提出的在線分析儀器一般只是自動(dòng)進(jìn)行采樣而已，無(wú)法實(shí)時(shí)獲得對(duì)使用中的銅膜蝕刻液組合物或使用后的銅膜蝕刻液組合物進(jìn)行處理和管理所需的綜合信息，因此，為實(shí)現(xiàn)銅膜蝕刻液組合物的壽命管理及壽命用盡銅膜蝕刻液組合物的適宜管理及再生，需要一種能夠?qū)崟r(shí)掌握各成份的組成并應(yīng)用于工序的方法。另外，利用以往的在線分析方法，無(wú)法同時(shí)實(shí)時(shí)地自動(dòng)分析銅膜蝕刻液組合物成份的濃度變化及蝕刻后溶出的銅離子濃度
發(fā)明內(nèi)容
·本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種銅膜蝕刻工序控制方法，實(shí)時(shí)掌握LCD裝置或半導(dǎo)體裝置的制造工序中銅膜蝕刻液組合物的成份濃度變化及銅離子濃度變化，管理銅膜蝕刻液組合物的壽命。本發(fā)明的另一目的是提供一種銅膜蝕刻工序控制方法，在確定關(guān)于銅膜蝕刻液組合物壽命的基準(zhǔn)點(diǎn)的同時(shí)，確定作廢液處理的基準(zhǔn)，從而能夠提高銅膜蝕刻液組合物的使用效率，并節(jié)省LCD裝置或半導(dǎo)體裝置的制造費(fèi)用。本發(fā)明的再一目的是提供一種銅膜蝕刻液組合物的再生方法，實(shí)時(shí)分析銅膜蝕刻液組合物的成份，實(shí)時(shí)控制向成份調(diào)整用再生反應(yīng)器供應(yīng)的原料的量和比例，從而能夠獲得期望組成的銅膜蝕刻液組合物。本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠同時(shí)實(shí)時(shí)地分析LCD裝置或半導(dǎo)體裝置的制造工序中使用的銅膜蝕刻液組合物或壽命耗盡的銅膜蝕刻液組合物的多種成份的濃度變化及蝕刻后溶出的銅離子濃度的銅膜蝕刻工序控制方法及銅膜蝕刻液組合物的再生方法。為達(dá)成上述目的中的至少某一個(gè)目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻工序控制方法，包括(a)步驟，利用近紅外分光儀，同時(shí)分析液晶顯示裝置或半導(dǎo)體裝置制造工序中的銅膜蝕刻工序所用的銅膜蝕刻液組合物的至少I種成份的濃度及銅膜蝕刻液組合物中的銅離子濃度；(b)步驟，把所述成份分析結(jié)果與基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，判別銅膜蝕刻液組合物的壽命；以及(C)步驟，判別所述銅膜蝕刻液組合物的壽命的結(jié)果，在銅膜蝕刻液組合物的壽命耗盡的情況下，更換使用中的銅膜蝕刻液組合物，在銅膜蝕刻液組合物的壽命未耗盡的情況下，把銅膜蝕刻液組合物移送到下一銅膜蝕刻工序。所述基準(zhǔn)值可以是在4，000 12，OOOcnT1波長(zhǎng)中的特定波長(zhǎng)下的近紅外線吸光度。
所述銅膜蝕刻液組合物可以包括酸、酸的鹽、銨鹽及水，所述酸成份包括在由鹽酸、硝酸、醋酸、磷酸、草酸、硫酸、氟酸及氟硼酸(HBF4)組成的組中選擇的至少I種以上的化合物，另外，所述酸的鹽可以是所述的酸成份的鹽。所述近紅外分光儀可以使用具有4，000 12，OOOcnT1波長(zhǎng)的光源。所述近紅外分光儀可以把檢測(cè)探針浸入到存儲(chǔ)有所述銅膜蝕刻液組合物的銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽，測(cè)量吸光度，或者，所述近紅外分光儀可以測(cè)量流動(dòng)池的吸光度，所述流動(dòng)池中流動(dòng)著從存儲(chǔ)有所述銅膜蝕刻液組合物的銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽移送的銅膜蝕刻液組合物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的銅膜蝕刻工序控制方法中，優(yōu)選所述(C)步驟由自動(dòng)控制裝置進(jìn)行。為達(dá)成上述目的中的至少某一個(gè)目的，本發(fā)明的另一方面提供一種利用近紅外分 光儀的銅膜蝕刻液組合物的再生方法，包括成份分析步驟，利用近紅外分光儀，對(duì)用于調(diào)整銅膜蝕刻液組合物成份的再生反應(yīng)器內(nèi)的銅膜蝕刻液組合物的至少I種成份的濃度進(jìn)行成份分析；成份掌握步驟，把所述成份分析結(jié)果與各成份的基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，掌握需要的成份；以及供應(yīng)步驟，把所述需要的成份供應(yīng)到所述反應(yīng)器內(nèi)。所述基準(zhǔn)值可以是在4，000 12，OOOcnT1波長(zhǎng)中的特定波長(zhǎng)下的近紅外線吸光度。當(dāng)所述銅膜蝕刻液組合物中的銅離子濃度超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，可以廢棄再生反應(yīng)器內(nèi)的銅膜蝕刻液組合物。所述銅膜蝕刻液組合物可以包括酸、酸的鹽、銨鹽及水，所述酸成份包括在由鹽酸、硝酸、醋酸、磷酸、草酸、硫酸、氟酸及氟硼酸(HBF4)組成的組中選擇的至少I種以上的化合物，另外，所述酸的鹽可以是所述的酸成份的鹽。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻工序控制方法及蝕刻液組合物的再生方法，能夠達(dá)成如下技術(shù)效果的至少一種(I)能夠?qū)崟r(shí)掌握IXD裝置或半導(dǎo)體裝置的制造工序中銅膜蝕刻液組合物的成份濃度變化及銅離子濃度變化，管理銅膜蝕刻液組合物的壽命。借此，通過(guò)科學(xué)地設(shè)定銅膜蝕刻液組合物的廢液處理基準(zhǔn)，能夠有效地控制銅膜蝕刻工序。 (2)在確定關(guān)于銅膜蝕刻液組合物壽命的基準(zhǔn)點(diǎn)的同時(shí)，確定作廢液處理的基準(zhǔn)，從而能夠提高銅膜蝕刻液組合物的使用效率，并節(jié)省LCD裝置或半導(dǎo)體裝置的制造費(fèi)用。(3)實(shí)時(shí)分析銅膜蝕刻液組合物的成份，實(shí)時(shí)控制向成份調(diào)整用再生反應(yīng)器供應(yīng)的原料的量和比例，從而能夠高效地獲得期望組成的銅膜蝕刻液組合物。借此，能夠可靠地實(shí)現(xiàn)銅膜蝕刻液組合物的再生，獲得節(jié)省原材料的效果。(4)能夠同時(shí)實(shí)時(shí)地自動(dòng)分析LCD裝置或半導(dǎo)體裝置的制造工序中使用的銅膜蝕刻液組合物或壽命耗盡的銅膜蝕刻液組合物的多種成份的濃度變化及蝕刻后溶出的銅離子濃度。借此，能夠?qū)崟r(shí)檢驗(yàn)生產(chǎn)線中的其他異物的混入可能性，從而能夠提高銅膜蝕刻工序收率。


圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻工序控制系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻液組合物再生系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖3及圖4分別是示例本發(fā)明近紅外分光儀的輸出結(jié)果的在波長(zhǎng)約5，50(Tll，OOOcnT1范圍的吸光度光譜及其第I次導(dǎo)函數(shù)的光譜。圖5是顯示針對(duì)銅膜蝕刻液組合物中酸鹽成份，根據(jù)本發(fā)明使用近紅外分光儀獲得的校準(zhǔn)(calibration)結(jié)果的圖。圖6是顯示針對(duì)銅膜蝕刻液組合物中酸成份，根據(jù)本發(fā)明使用近紅外分光儀獲得的校準(zhǔn)結(jié)果的圖?！?br> 圖7是顯示針對(duì)銅膜蝕刻液組合物中銨鹽，根據(jù)本發(fā)明使用近紅外分光儀獲得的校準(zhǔn)結(jié)果的圖。圖8是顯示針對(duì)銅膜蝕刻液組合物中去離子水，根據(jù)本發(fā)明使用近紅外分光儀獲得的校準(zhǔn)結(jié)果的圖。圖9是顯示針對(duì)銅膜蝕刻液組合物中包含的溶出的銅離子，根據(jù)本發(fā)明使用近紅外分光儀獲得的校準(zhǔn)結(jié)果的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10:銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽20:快速環(huán)路30:溫度調(diào)節(jié)及異物去除裝置40:流動(dòng)池50:多路復(fù)用系統(tǒng)60:包括近紅外發(fā)光燈、單色化裝置及檢測(cè)儀的近紅外分光儀70:輸出裝置100:利用近紅外分光光度計(jì)的分析系統(tǒng)110:再生反應(yīng)器120、130:成份供應(yīng)閥
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在LCD裝置或半導(dǎo)體裝置的制造工序中，銅膜蝕刻液組合物通過(guò)噴嘴，噴霧于在銅膜上涂敷有既定圖案光刻膠的基板上，蝕刻未經(jīng)光刻膠圖案化的部分的銅膜。然后，去除光刻膠則可獲得形成有期望圖案的銅膜布線的基板。此時(shí)，包含由蝕刻的銅膜產(chǎn)生的銅離子的銅膜蝕刻液組合物就匯集于設(shè)置在基板下部的銅膜蝕刻液組合物收集槽，如果銅膜蝕刻液組合物的量達(dá)到預(yù)先確定的基準(zhǔn)值，則通過(guò)移送泵移送到銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽。利用近紅外分光光度計(jì)，對(duì)這樣移送到構(gòu)成工序生產(chǎn)線一部分的銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽的銅膜蝕刻液組合物的各成份所具有的固有波長(zhǎng)的近紅外線吸光度進(jìn)行測(cè)量，從而能夠同時(shí)實(shí)時(shí)地分析多成份銅膜蝕刻液組合物的濃度，即組成及銅離子濃度。
本發(fā)明的近紅外分光光度計(jì)使用的近紅外線，使用存在于可見(jiàn)光(12，000 25，OOOcnT1)與中紅外線(400 4000(^1)之間的波長(zhǎng)(4，000 12，OOOcnT1)區(qū)域，因此，能量低于可見(jiàn)光，高于中紅外線。處于所述近紅外波長(zhǎng)范圍的光線，以中紅外區(qū)域出現(xiàn)的-CH、-OH、-NH官能團(tuán)的分子運(yùn)動(dòng)能的組合譜帶(combination band)和倍頻譜帶(overtone band)表現(xiàn)。以這種組合和倍頻表現(xiàn)的近紅外線的吸光度相當(dāng)弱，所以，相對(duì)于近紅外線吸收光譜的單位濃度變化，吸光度變化小，只相當(dāng)于中紅外線的1/10 1/1000程度。因此，如果使用近紅外線區(qū)域的光線，那么，不稀釋試樣，便可直接進(jìn)行主要成份的分析，由多個(gè)倍頻或合頻的吸收重疊，或是由氫鍵或分子間相互作用而在特定吸收波長(zhǎng)下出現(xiàn)取向，因此，具有能夠同時(shí)執(zhí)行多種成份的定量分析的優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行這種多成份試樣的定量分析時(shí)，向目標(biāo)成份照射特征性波長(zhǎng)的光，測(cè)量與之相應(yīng)的吸光度，求出濃度與吸光度的關(guān)系，從而能夠求出校準(zhǔn)曲線。如果各成份的吸光度相互重疊，則利用考慮其他成份影響的多元回歸分析，制作校準(zhǔn)曲線后，可以對(duì)試樣進(jìn)行分析，因此，基于近紅外線的分析即使同時(shí)處理多種成份，I分鐘左右即可完成，可實(shí)現(xiàn)高速測(cè)量。為利用近紅外分光光度計(jì)，實(shí)時(shí)地分析銅膜蝕刻工序中使用的蝕刻液組合物成份，可以使用多種方法，在本發(fā)明中，有把檢測(cè)探針浸入銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽測(cè)量吸光 度的方法，以及測(cè)量流動(dòng)著從銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽移送的試樣(銅膜蝕刻液組合物)的流動(dòng)池的吸光度的方法。使用檢測(cè)探針的方法是，使用傅里葉變換(Fourier transformation)式近紅外分光光度計(jì)，把連接有光纜的探針插入要分析的銅膜蝕刻液組合物直至淹沒(méi)，針對(duì)各個(gè)成份，實(shí)時(shí)測(cè)量分析固有波長(zhǎng)的近紅外線吸光度，從而檢測(cè)出銅膜蝕刻液組合物的構(gòu)成成份的變化及銅膜蝕刻液組合物中溶解的銅離子(Cu2+)的濃度變化。由于在所述探針中設(shè)置有近紅外線照射及接收部，所以可以針對(duì)多種成份實(shí)時(shí)測(cè)量固有波長(zhǎng)的近紅外線吸光度。利用流動(dòng)著銅膜蝕刻液組合物的流動(dòng)池的方法是，采用聲光可調(diào)諧掃描技術(shù)(acousto-opticaltunable scanning, A0TS)的方法，利用了電子福射(electromagnetic radiation)與超聲波(ultrasound)的相互作用。該方法是設(shè)置能夠從包含銅膜蝕刻液組合物的反應(yīng)器或存儲(chǔ)槽中在線采集銅膜蝕刻液組合物一部分的取樣口，利用近紅外分光光度計(jì)測(cè)量采集的銅膜蝕刻液組合物的吸光度，從而測(cè)量組合物的各成份及溶出的銅離子的濃度。這兩種系統(tǒng)可以根據(jù)試樣的溫度、異物的含有程度及性狀適宜地選擇使用，但采用了聲光可調(diào)諧掃描技術(shù)的方式在構(gòu)成上更優(yōu)秀。圖I是利用了采用這種聲光可調(diào)諧掃描技術(shù)的近紅外分光光度計(jì)的銅膜蝕刻工序控制系統(tǒng)的構(gòu)成圖。所述控制系統(tǒng)包括利用了近紅外分光光度計(jì)的分析系統(tǒng)100，所述分析系統(tǒng)100包括溫度調(diào)節(jié)及異物去除裝置30 ;流動(dòng)池40 ;多路復(fù)用系統(tǒng)50 ;包括近紅外發(fā)光燈、單色化裝置及檢測(cè)儀的近紅外分光儀60 ；以及輸出裝置70。作為所述近紅外發(fā)光燈，可以使用鹵鎢燈，作為單色化裝置，可以使用聲光可調(diào)諧掃描儀，作為檢測(cè)儀，可以使用銦鎵砷(InGaAs)檢測(cè)儀。下面說(shuō)明試樣的分析過(guò)程，S卩，構(gòu)成銅膜蝕刻工序生產(chǎn)線的一部分的銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽10內(nèi)的試樣，通過(guò)快速環(huán)路20，移送到利用近紅外分光儀的分析系統(tǒng)100的溫度調(diào)節(jié)及異物去除裝置30。所述溫度調(diào)節(jié)及異物去除裝置30把試樣的溫度調(diào)節(jié)為常溫，去除異物，去除了異物的試樣則為了進(jìn)行近紅外線吸光度分析而被移送到流動(dòng)池40。近紅外分光儀60的分析結(jié)果因試樣溫度而異，所以，應(yīng)把要分析的試樣的溫度調(diào)節(jié)成與標(biāo)準(zhǔn)試樣相同的溫度。近紅外分光儀60利用近紅外發(fā)光燈、單色化裝置及檢測(cè)儀，測(cè)量流動(dòng)池40內(nèi)的試樣的吸收光譜。其測(cè)量結(jié)果利用輸出裝置70輸出。分析所使用的試樣通過(guò)回收系統(tǒng)80重新循環(huán)，移送到銅膜蝕刻廢液存儲(chǔ)槽10。在圖I中，多路復(fù)用系統(tǒng)50是用于當(dāng)利用I臺(tái)近紅外分光儀同時(shí)實(shí)時(shí)地分析多條工序生產(chǎn)線的試樣時(shí)，對(duì)光譜儀60分析的流動(dòng)池40進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置。如此配備連接于各工序生產(chǎn)線的多個(gè)快速環(huán)路20及流動(dòng)池40，構(gòu)成分析系統(tǒng)，利用一臺(tái)分析裝置分析多條工序生產(chǎn)線的試樣，從而能夠提高工序的效率和收率。為了利用這種近紅外分光儀，定量地分析工序中使用的銅膜蝕刻液組合物的各構(gòu)成成份及溶出的銅離子的濃度，應(yīng)預(yù)先針對(duì)各個(gè)成份制作出根據(jù)濃度變化的校準(zhǔn)曲線。即，變化標(biāo)準(zhǔn)銅膜蝕刻液組合物的成份濃度及該組合物中的銅離子濃度的同時(shí)測(cè)量吸光度，制作校準(zhǔn)曲線，通過(guò)對(duì)照制作的校準(zhǔn)曲線與測(cè)量的蝕刻液組合物的吸光度，計(jì)算出銅膜蝕刻液組合物的各成份含量及溶出的銅離子的含量，把如此獲得的成份分析結(jié)果與基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，判別銅膜蝕刻液組合物的壽命。通過(guò)這種判別步驟，當(dāng)銅膜蝕刻液組合物的各構(gòu)成成份的含量處于不少于基準(zhǔn)值的狀態(tài)，溶出的銅離子的含量處于不超過(guò)預(yù)先確定的基準(zhǔn)值的狀態(tài)時(shí)，即，在剝離液壽命未 耗盡的情況下，啟動(dòng)另外的移送泵，無(wú)需再生處理，把銅膜蝕刻液組合物移送到下一銅膜蝕刻工序；在銅膜蝕刻液組合物的壽命耗盡的情況下，把新的銅膜蝕刻液組合物投入工序，把壽命耗盡的銅膜蝕刻液組合物移送到另外的再生裝置進(jìn)行再生工序或廢棄(參照?qǐng)DI)。如上所述，利用與工序生產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)的在線近紅外分光光度計(jì)，按一定時(shí)間間隔自動(dòng)分析銅膜蝕刻液組合物的成份及溶出的銅離子的濃度，從而能夠制定關(guān)于銅膜蝕刻液組合物成份的歷史記錄管理、壽命及廢液處理的基準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)銅膜蝕刻液組合物的準(zhǔn)確、高效的壽命管理。下面說(shuō)明本發(fā)明的利用近紅外分光光度計(jì)的銅膜蝕刻液組合物的再生方法。圖2是包括利用近紅外分光儀的分析系統(tǒng)100的銅膜蝕刻液組合物再生系統(tǒng)的構(gòu)成圖，所述再生系統(tǒng)包括與圖I所示銅膜蝕刻工序控制系統(tǒng)相同的分析系統(tǒng)100。本發(fā)明的利用近紅外分光光度計(jì)的銅膜蝕刻液組合物再生方法，也利用與銅膜蝕刻工序控制方法相同的原理。首先，利用利用了近紅外分光光度計(jì)的分析系統(tǒng)100，對(duì)用于調(diào)整銅膜蝕刻液組合物成份的再生反應(yīng)器110內(nèi)的銅膜蝕刻液組合物的成份及溶出的銅離子的濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。其中，近紅外分光光度計(jì)的成份分析波長(zhǎng)范圍為60(T3，500nm,優(yōu)選為70(T2，500nm。在利用近紅外分光光度計(jì)測(cè)量溶出的銅離子濃度的情況下，把組合物中的羥基與銅離子(0H-)相互作用形成的物質(zhì)的羥基離子的吸光度與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較分析，從而能夠間接地測(cè)量銅離子的濃度。此時(shí)，能夠區(qū)別數(shù)十ppm左右的銅離子濃度。在利用紫外線/可見(jiàn)光(UV/VIS)分光光度計(jì)測(cè)量溶出的銅離子濃度的情況下，與基準(zhǔn)試樣相t匕，被銅離子污染的試樣顯現(xiàn)綠色，所以，在屬于可見(jiàn)光區(qū)域的SlOnm附近，表現(xiàn)出最大吸收光譜。因此，通過(guò)測(cè)量SlOnm附近的吸光度或透過(guò)度，能夠測(cè)量銅離子濃度。因此，在只測(cè)量銅膜蝕刻液組合物中的銅離子的濃度并進(jìn)行管理的情況下，即使利用UV/VIS分光光度計(jì)，也足以能夠應(yīng)用于在線系統(tǒng)。然后，把分析的銅膜蝕刻液組合物成份與各成份的基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，掌握需要補(bǔ)充的成份，根據(jù)該結(jié)果，開合供應(yīng)各個(gè)成份化合物的成份供應(yīng)閥120、130，向所述再生反應(yīng)器110供應(yīng)需要的成份。再生反應(yīng)器110壓力未特別限定，無(wú)論減壓、加壓、常壓反應(yīng)等均可應(yīng)用。經(jīng)過(guò)如上工序，不足的銅膜蝕刻液成份得到了補(bǔ)充，再生成為具有與最初銅膜蝕刻液組合物相同或相似組成的銅膜蝕刻液組合物，再生的銅膜蝕刻液組合物重新投入銅膜蝕刻工序。通過(guò)把這種利用近紅外分光儀的分析系統(tǒng)100連接于對(duì)成份供應(yīng)閥120、130進(jìn)行控制的控制器(圖中未示出)，自動(dòng)補(bǔ)充不足的成份，從而能夠?qū)崿F(xiàn)工序自動(dòng)化，以制備預(yù)先設(shè)定的組成的銅膜蝕刻液組合物。這種工序自動(dòng)化不僅可應(yīng)用于銅膜蝕刻液組合物的再生工序，還可以應(yīng)用于銅膜蝕刻工序控制。能夠利用本發(fā)明的近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行分析的銅膜蝕刻液組合物成份不受特別限定，但是，例如是酸、酸的鹽、銨鹽及水。所述酸成份可以是在由鹽酸、硝酸、醋酸、磷酸、草酸、硫酸、氟酸及氟硼酸(HBF4)組成的組中選擇的至少I種以上的化合物。所述酸的鹽是所述的酸成份的鹽，例如，可以是這些酸成份的諸如堿金屬鹽、堿土金屬鹽或過(guò)渡金屬鹽等的金屬鹽或銨鹽。下面，參照下述實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。下述實(shí)施例是出于示例目的，用于進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，并非用于把本發(fā)明限定于下述實(shí)施例的范圍。在下述實(shí)施例中，如未另行提及，百分率及混合比以重量為基準(zhǔn)。實(shí)施例1-3為評(píng)價(jià)利用了近紅外分光光度計(jì)的分析系統(tǒng)的工序適合性，如下表I所示，變化下述銅膜蝕刻用蝕刻液組合物成份的濃度，與此同時(shí)，利用圖I所示銅膜蝕刻工序控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，將測(cè)量的成份分析值結(jié)果列于表I中。此時(shí)，使用IOmm石英比色池，測(cè)量了近紅外線吸光度，各試樣反復(fù)測(cè)量5次并進(jìn)行了平均。表I
權(quán)利要求
1.一種利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻工序控制方法，包括 (a)步驟，利用近紅外分光儀，同時(shí)分析液晶顯示裝置或半導(dǎo)體裝置制造工序中的銅膜蝕刻工序所用的銅膜蝕刻液組合物的至少I種成份的濃度及銅膜蝕刻液組合物中的銅離子濃度； (b)步驟，把所述成份分析結(jié)果與基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，判別銅膜蝕刻液組合物的壽命；以及 (C)步驟，判別所述銅膜蝕刻液組合物的壽命的結(jié)果，在銅膜蝕刻液組合物的壽命耗盡的情況下，更換使用中的銅膜蝕刻液組合物，在銅膜蝕刻液組合物的壽命未耗盡的情況下，把銅膜蝕刻液組合物移送到下一銅膜蝕刻工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅膜蝕刻工序控制方法，其特征在于 所述基準(zhǔn)值是在4，OOO 12，OOOcm-1波長(zhǎng)中的特定波長(zhǎng)下的近紅外線吸光度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅膜蝕刻工序控制方法，其特征在于 所述銅膜蝕刻液組合物包括酸、酸的鹽、銨鹽及水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅膜蝕刻工序控制方法，其特征在于 所述酸成份包括從由鹽酸、硝酸、醋酸、磷酸、草酸、硫酸、氟酸及氟硼酸(HBF4)組成的組中選擇的至少I種以上的化合物，所述酸的鹽是所述的酸成份的鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅膜蝕刻工序控制方法，其特征在于 所述近紅外分光儀使用具有4，000 12，OOOcnT1波長(zhǎng)的光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅膜蝕刻工序控制方法，其特征在于 所述近紅外分光儀把檢測(cè)探針浸入到存儲(chǔ)有所述銅膜蝕刻液組合物的銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽，測(cè)量吸光度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅膜蝕刻工序控制方法，其特征在于 所述近紅外分光儀測(cè)量流動(dòng)池的吸光度，所述流動(dòng)池中流動(dòng)著從存儲(chǔ)有所述銅膜蝕刻液組合物的銅膜蝕刻液組合物存儲(chǔ)槽移送的銅膜蝕刻液組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅膜蝕刻工序控制方法，其特征在于 所述(c)步驟是由自動(dòng)控制裝置進(jìn)行。
9.一種利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻液組合物的再生方法，包括 成份分析步驟，利用近紅外分光儀，對(duì)用于調(diào)整銅膜蝕刻液組合物成份的再生反應(yīng)器內(nèi)的銅膜蝕刻液組合物的至少I種成份的濃度進(jìn)行成份分析； 成份掌握步驟，把所述成份分析結(jié)果與各成份的基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，掌握需要的成份；以及 供應(yīng)步驟，把所述需要的成份供應(yīng)到所述反應(yīng)器內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的銅膜蝕刻液組合物的再生方法，其特征在于 所述基準(zhǔn)值是在4，000 12，OOOcm-1波長(zhǎng)中的特定波長(zhǎng)下的近紅外線吸光度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的銅膜蝕刻液組合物的再生方法，其特征在于 當(dāng)所述銅膜蝕刻液組合物中的銅離子濃度超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，廢棄再生反應(yīng)器內(nèi)的銅膜蝕刻液組合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的銅膜蝕刻液組合物的再生方法，其特征在于 所述銅膜蝕刻液組合物包括酸、酸的鹽、銨鹽及水，所述酸成份包括從由鹽酸、硝酸、醋酸、磷酸、草酸、硫酸、氟酸及氟硼酸(HBF4)組成的組中選擇的至少I種以上的化合物，所述 酸的鹽是所述的酸成份的鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種銅膜蝕刻工序控制方法及銅膜蝕刻液組合物的再生方法。本發(fā)明提供的利用近紅外分光儀的銅膜蝕刻工序控制方法，包括(a)步驟，利用近紅外分光儀，同時(shí)分析液晶顯示裝置或半導(dǎo)體裝置制造工序中的銅膜蝕刻工序所用的銅膜蝕刻液組合物的至少1種成份的濃度及銅膜蝕刻液組合物中的銅離子濃度；(b)步驟，把所述成份分析結(jié)果與基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，判別銅膜蝕刻液組合物的壽命；以及(c)步驟，判別所述銅膜蝕刻液組合物的壽命的結(jié)果，在銅膜蝕刻液組合物的壽命耗盡的情況下，更換使用中的銅膜蝕刻液組合物，在銅膜蝕刻液組合物的壽命未耗盡的情況下，把銅膜蝕刻液組合物移送到下一銅膜蝕刻工序。
文檔編號(hào)G01N21/35GK102901713SQ20121024457
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者洪振燮, 樸慶浩, 李期范 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東進(jìn)世美肯