(57)【要約】【課題】めっき液やエッチング液といった流体の組成を簡単な方法で常時的確に監視できる処理装置および製品製造方法を提供する。【解決手段】処理装置は、流体を内部に保持して流通させるための流体保持部材と、Ｘ線を照射するためのＸ線管と、蛍光Ｘ線を検出するためのＸ線検出器とを備える。上記流体保持部材は内部と外部とが有機膜で隔てられている部分を含む。上記Ｘ線管は、上記流体保持部材の外側から上記有機膜に対して斜めにＸ線を照射するように配置されている。上記Ｘ線検出器は、上記流体保持部材の外側において上記有機膜に対して略垂直方向で蛍光Ｘ線を検出するように配置されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を内部に保持して流通させるための流体保持部材と、
Ｘ線を照射するためのＸ線管と、
蛍光Ｘ線を検出するためのＸ線検出器とを備え、
前記流体保持部材は内部と外部とが有機膜で隔てられている部分を含み、
前記Ｘ線管は、前記流体保持部材の外側から前記有機膜に対して斜めにＸ線を照射するように配置されており、前記Ｘ線検出器は、前記流体保持部材の外側において前記有機膜に対して略垂直方向で蛍光Ｘ線を検出するように配置されている、処理装置。
【請求項２】
前記Ｘ線管は、前記Ｘ線検出器を取り囲むように複数配置されている、請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記有機膜の内側の前記流体中にさらされる位置に基材を備え、前記Ｘ線管は、前記有機膜を介して前記基材の表面に向けてＸ線を照射するように配置されている、請求項１または２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記有機膜の厚みが１００μｍ以上である、請求項１から３のいずれかに記載の処理装置。
【請求項５】
前記Ｘ線管の照射方向が前記有機膜に対してなす角度は、２０°以上７０°以下である、請求項１から４のいずれかに記載の処理装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出器がシリコンドリフト型検出器である、請求項１から５のいずれかに記載の処理装置。
【請求項７】
内部と外部とが有機膜で隔てられている部分を含む流体保持部材の内部に、製品に対する処理に用いるための流体を保持し、前記流体保持部材の外側から前記有機膜に対して斜めにＸ線を照射し、前記流体保持部材の外側において前記有機膜に対して略垂直方向にＸ線検出器を配置して蛍光Ｘ線を検出することによって前記流体の属性を測定しながら、前記処理を行なう工程を含む、製品製造方法。
【請求項８】
流体を内部に保持して流通させるための流体保持部材と、
Ｘ線を照射するためのＸ線管と、
蛍光Ｘ線を検出するためのシリコンドリフト型のＸ線検出器とを備え、
前記流体保持部材は内部と外部とが厚み１００μｍ以上の有機膜で隔てられている部分を含み、
前記Ｘ線管は、前記流体保持部材の外側から前記有機膜に対して照射するように配置されており、前記Ｘ線検出器は、前記流体保持部材の外側において前記有機膜から出射する蛍光Ｘ線を検出するように配置されている、処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置などの製造工程に用いられるＣｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕなどのめっき膜形成装置やウェットエッチング装置など、薬液を用いて何らかの処理を行なう処理装置に関する。また、スパッタ装置やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置やプラズマエッチング装置などのように特定のガス中で成膜あるいは材料の除去を行なう場合の処理装置に関する。さらに、これらの薬液やガスによって処理を行なう製品製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ素子、半導体高周波素子、半導体メモリなどといった半導体デバイスの配線などに用いられるめっき膜の形成においては、めっき膜の組成や膜厚を精密に制御する必要がある。しかしながら、めっき液中の金属濃度や不純物濃度は、基板上の電流分布や析出特性に影響を及ぼす。したがって、基板へのめっきのつき回り方や基板に対する密着強度などのいわゆる「めっき性」、および、めっき膜の導電性や膜硬度などのいわゆる「膜質」は、めっき液の金属濃度や不純物濃度によって左右されることとなる。よって、めっき膜の組成や膜厚を所望の仕様通りに実現するためには、めっき膜形成に用いるめっき液の金属濃度などの液組成を精密に調整する必要があるといえる。
【０００３】
従来のめっき膜形成装置は、めっき処理を行なうためのめっき槽と、めっき液の補充を行なうためのめっき液補充槽と、送液ポンプと、フィルターとを備えている。めっき槽、めっき液補充槽、送液ポンプ、フィルターは配管によって接続されている。めっき液は送液ポンプの動作によってフィルターを経由してめっき液補充槽とめっき槽との間を循環している。
【０００４】
めっき液の組成を所望の状態に保つためには、従来は、オフラインで測定を行なっていた。その手順の一例について以下に説明する。
【０００５】
めっき液補充槽からめっき液を採取して蛍光Ｘ線分析装置の液体測定用ホルダにめっき液を入れる。液体測定用ホルダは厚さ約１０μｍ程度の有機膜で形成されている。蛍光Ｘ線分析装置で、液体測定用ホルダに収められためっき液中の金属濃度や不純物濃度を定量的に測定する。得た測定値を基に、所望の金属濃度にあわせるべく、少なくなった分の金属の補充や不純物の除去あるいは液交換の実施の必要性が判断される。こうして、最適な濃度条件でのめっき処理が可能となるように、めっき液の組成などの調整が実施される。
【０００６】
なお、めっき液の組成を所望の状態に保つために必要とされた従来の蛍光Ｘ線分析装置については「分析機器総覧  ２００１」ｐ１５６（日本分析機器工業会編）（非特許文献１）やセイコーインスツルメンツ株式会社カタログＳＩＤ−０１０３（非特許文献２）の製品名ＳＥＡ２１００シリーズおよびＳＥＡ５０００シリーズのページに詳細に記載されている。また、液体測定用ホルダについては理学電気工業株式会社発行の「けい光Ｘ線分析の手引」（非特許文献３）ｐ１６−１７，１９８２年９月発行などに詳細に記載されている。
【０００７】
一方、従来の蛍光Ｘ線分析装置における固体試料のための試料ホルダにおいては、Ｘ線管から発するＸ線は、試料ホルダにほぼ垂直な方向から試料に照射される。Ｘ線が試料に当たることで試料からは蛍光Ｘ線が発生するが、この蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器は、試料ホルダの表面に対して斜め方向の位置に配置されている。
【０００８】
また、試料が液体の場合、液体測定用ホルダの内部に保持された液体試料に対し、Ｘ線管から発するＸ線は、液体測定用ホルダの有機膜面に対してほぼ垂直な方向から液体試料に照射される。液体試料から発生する蛍光Ｘ線を検出するためのＸ線検出器は、液体測定用ホルダに対し斜め方向の位置に配置されている。
【０００９】
なお，このような従来の光学的配置関係については、理学電気工業株式会社発行の「けい光Ｘ線分析の手引き」ｐ１６−１９，１９８２年９月発行や特開２００１−１３３４２１号公報などに詳細に記載されている。
【００１０】
同様に、半導体レーザ素子、半導体高周波素子、半導体メモリなどといった半導体デバイスの構造形成に用いられるウェットエッチング装置においては、デバイス構造を精度良く形成するためにエッチング状況を精密に制御する必要がある。しかしながら、エッチングレートはエッチング液の組成に依存する。したがって、デバイス構造を精密に形成するには、用いるエッチング液の組成の変化を把握する必要がある。なお、従来技術では使用するエッチング液の種類や使用条件などに対応して予め定められた使用時間に基づく管理を行なっており、そこではエッチング液自体の変化を直接把握することなく一定の使用時間を経た時点で液交換を行なうなどして、エッチングレートを一定に維持している。
【００１１】
同様に、半導体レーザ素子、半導体高周波素子、半導体メモリなどといった半導体デバイスの構造形成のために行なわれる蒸着膜形成やＣＶＤ膜形成やプラズマエッチングに使用される製造装置においては、デバイス構造を精度良く形成するために、現象の発生状況を精密に制御する必要がある。しかしながら、成膜状態やエッチング状態は刻々変化するため、被処理デバイスの組成などの実際の状態を把握することが望まれる。しかし、従来技術では処理時間などによる間接的な管理を行なっていたのみであり、そのため、被処理デバイスの実際の変化を把握することなく処理され、処理後に種々の評価が実施されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−１３３４２１号公報
【００１３】
【非特許文献１】
「分析機器総覧  ２００１」ｐ１５６（日本分析機器工業会編）
【００１４】
【非特許文献２】
セイコーインスツルメンツ株式会社カタログＳＩＤ−０１０３（製品名ＳＥＡ２１００シリーズおよびＳＥＡ５０００シリーズのページ）
【００１５】
【非特許文献３】
「けい光Ｘ線分析の手引」（理学電気工業株式会社）ｐ１６−１９，１９８２年９月発行
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕなどのめっき液中の金属濃度や不純物濃度はめっき処理に伴い変化するため、定期的な抜き取りによる分析のみでは、めっきをしている間に最適な金属濃度から外れたり、許容不純物濃度を越えたりする可能性がある。もし一旦そのような事態に至ると、次回のオフライン測定まで不具合の発生する状態のままでめっき処理が継続されてしまう。その結果、製品の不良率の増大や信頼性低下につながる。また、測定に用いるめっき液の採取量が一定でない場合にはめっき液の組成の把握が不正確になり、その結果、めっき液の組成が所定の管理値から実質的に外れてしまった運用となりやすい。
【００１７】
一方、ウェットエッチング装置においては、使用時間などを管理することによる周期的なエッチング液の交換によりエッチングレートの安定化を図っている。そのため、何らかの不具合によって急激に液組成が変化した場合にはこれに対応できず、大量の不良品を出してしまう危険性をはらんでいる。また、使用可能な時間を定める際には、余裕をもって限界よりもある程度短めに定められるため、液が実際には所望のエッチングレートをまだ維持できる状態であるにもかかわらず、新しい液への交換が実施されることとなる。このため、エッチング液に関するランニングコストが高くなるという問題がある。
【００１８】
ところで、有機膜に対するＸ線の透過性は、有機膜の厚さが増すにつれて指数関数的に急速に低下するため、従来の蛍光Ｘ線分析装置に用いられる液体測定用ホルダのＸ線透過部分は、厚さ約１０μｍのポリプロピレンやポリエチレンなどのハイドロカーボンからなる有機膜で形成されたものが用いられる。
【００１９】
一方、上述のめっき膜形成装置などに用いられる配管などの部材は厚さ数百μｍ以上の厚い有機膜であり、これを通して蛍光Ｘ線分析を実施するには、きわめて強いＸ線を発生するＸ線管が必要となる。その場合、Ｘ線管に用いる冷却装置や電源、さらには強いＸ線を遮蔽するための大掛かりな遮蔽材が必要となり、きわめて大きな装置となってしまう。したがって、めっき液中の金属濃度を測定するために、配管などを介して蛍光Ｘ線分析を行なうことは到底不可能と考えられていた。さらに、これらの配管などに多用されるフッ素系樹脂製膜や塩化ビニール膜は、同じ「有機膜」に該当するとはいっても、ポリプロピレンやポリエチレンなどのハイドロカーボンからなる有機膜に比べてＸ線の透過性が約１／７、１／７０と低いため、めっき液中の金属濃度測定に配管を通して蛍光Ｘ線分析を適用することは全く想像すらされていなかった。
【００２０】
そこで、本発明は、めっき液やエッチング液の組成を簡単な方法で常時的確に監視できる処理装置および製品製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づく処理装置は、流体を内部に保持して流通させるための流体保持部材と、Ｘ線を照射するためのＸ線管と、蛍光Ｘ線を検出するためのＸ線検出器とを備える。上記流体保持部材は内部と外部とが有機膜で隔てられている部分を含む。上記Ｘ線管は、上記流体保持部材の外側から上記有機膜に対して斜めにＸ線を照射するように配置されている。上記Ｘ線検出器は、上記流体保持部材の外側において上記有機膜に対して略垂直方向で蛍光Ｘ線を検出するように配置されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１における処理装置について説明する。本発明に基づく実施の形態１における処理装置の一例としてのめっき膜形成装置を図１に示す。このめっき膜形成装置は、めっき処理を行なうためのめっき槽１と、めっき液の補充を行なうためのめっき液補充槽２とを備えている。めっき液は送液ポンプ３の働きにより配管５を通じて、フィルター４を経由してめっき液補充槽２からめっき槽１に送りこまれる。めっき槽１を出ためっき液は再びめっき液補充槽２に戻る。すなわち、めっき液はめっき槽１とめっき液補充槽２との間を循環している。
【００２３】
図１に示した例では、めっき液中の金属濃度を測るための測定装置１１が配管５の途中において配管５の外側に設置されている。測定装置１１の近傍を拡大したところを図２に示す。流体保持部材としての配管５内にはめっき液１０が通っている。配管５は、内部と外部とが厚み１００μｍ以上３ｍｍ以下の有機膜１５で隔てられている部分を含んでいる。測定装置１１は、Ｘ線管６と、Ｘ線検出器７とを備える。Ｘ線管６は、配管５の外側から有機膜１５に対して斜めにＸ線２１を照射するように配置されている。Ｘ線検出器７は、配管５の外側において有機膜１５に対して略垂直方向で蛍光Ｘ線２２を検出するように配置されている。
【００２４】
（作用・効果）
このようにめっき膜形成装置に測定装置１１を付加することにより、めっき液１０を採取する必要がなく、めっき液１０が循環している状態で直接めっき液１０中の金属濃度や不純物濃度を測定装置１１により定量的に常時測定することが可能となる。したがって、本発明のめっき膜形成装置を用いて製造されるデバイスは高い信頼性を持ったデバイスとなる。また、本発明のめっき膜形成装置を導入した製造ラインは、高い歩留りを維持した製造ラインとなる。
【００２５】
ところで、Ｘ線を照射して蛍光Ｘ線を検出するという測定方法としては、図３に示すように、配管５の一部に設けられた有機膜１５ｔを介してめっき液１０に対して垂直にＸ線２１を照射するようにＸ線管６を配置し、斜め方向で蛍光Ｘ線２２を検出するようにＸ線検出器７を配置することも考えられる。
【００２６】
めっき液１０に向けてＸ線を照射したときにめっき液１０から発せられる蛍光Ｘ線は指向性がなく、しかもその多くがめっき液１０自体によって吸収される。めっき液１０から発せられる蛍光Ｘ線のうち、Ｘ線検出器７に到達可能な蛍光Ｘ線２２はめっき液１０のうち、有機膜に近い部分、すなわち浅い部分から発せられるものである。しかし、めっき液１０の有機膜に近い部分から発せられる蛍光Ｘ線であっても、その一部は有機膜によって吸収されてしまう。Ｘ線検出器７に到達できるのは、めっき液１０の有機膜に近い部分から発せられる蛍光Ｘ線のうち、有機膜を無事透過できたものに限られる。ところが、図３に示した測定装置では、蛍光Ｘ線がＸ線検出器７に到達するには、有機膜１５ｔを斜めに横切る必要があり、Ｘ線検出器７で検出できる程度の量の蛍光Ｘ線が有機膜１５ｔを透過できるためには、有機膜１５ｔの厚みを約１０μｍにまで薄くする必要があった。しかし、厚み約１０μｍの有機膜では機械的強度が低く、めっき液を漏らすことなく安全に保持するためには信頼性に欠ける。液を漏らさないことを確実にするには、厚み１００μｍ以上であることが好ましい。
【００２７】
蛍光Ｘ線のうち有機膜を透過する際に吸収される分をなるべく少なくするためには、蛍光Ｘ線がＸ線検出器に到達するまでに有機膜中を透過する光学的距離が最も短くなるようにすればよい。この点、本発明に基づく実施の形態１におけるめっき膜形成装置では、図２に示したように、Ｘ線２１を斜めに照射することとして、Ｘ線検出器７は略垂直に配置しているので、有機膜１５自体が厚くてもＸ線検出器７に向かう蛍光Ｘ線が有機膜中を透過する光学的距離を最小限に抑えることができる。したがって、有機膜１５の厚みが１００μｍ以上であっても検出に十分な量の蛍光Ｘ線を透過させることが可能となり、その結果、測定が可能となっている。
【００２８】
また、本発明に基づく実施の形態１におけるめっき膜形成装置では、有機膜１５に対して、Ｘ線検出器７を略垂直に配置することにより、有機膜１５とＸ線検出器７との距離を最も近づけることができるため、有機膜１５を透過した後の蛍光Ｘ線を最も効率良く取りこむことができるようになる。
【００２９】
一方、Ｘ線管６から照射するＸ線２１は、蛍光Ｘ線２２と異なり、指向性があるため、Ｘ線検出器７と対向する領域を狙ってＸ線を照射することができる。照射したＸ線２１は有機膜１５とめっき液１０とに吸収されるが、めっき液１０に吸収されることによって蛍光Ｘ線などを発生する。めっき液１０にまで到達したＸ線が最も強く吸収されるのは有機膜１５に近い部分のめっき液においてであり、めっき液中を進むほどＸ線は弱くなり、それに伴ってめっき液に吸収されるＸ線の量も小さくなる。また、仮に有機膜１５から遠いところで吸収されて蛍光Ｘ線を発生したとしてもその蛍光Ｘ線が再び有機膜１５まで戻ってくるまでにめっき液によって多くが吸収されてしまう。したがって、有機膜１５に近い部分のめっき液により多くのＸ線を吸収させることが望ましい。そのためには、Ｘ線を垂直方向から入射するよりも斜めから照射する方が好ましい。
【００３０】
Ｘ線を入射させる角度に関しては、有機膜１５への吸収には角度依存性があるため、２０°以上７０°以下の角度が望ましい。この範囲の角度であれば全反射とはならない。言い換えると、有機膜１５に対し、Ｘ線管６から発せられるＸ線２１を全反射条件にならない程度の斜めからの向きで照射することによって、有機膜１５に近い部分のめっき液１０から最も強い蛍光Ｘ線２２を発生させることができ、十分な強度の蛍光Ｘ線２２をＸ線検出器７に取りこむことが可能となる。したがって、蛍光Ｘ線分析における信号強度を大きくとることができるので、分析が容易になるという利点がある。
【００３１】
なお、測定装置１１は、配管５の途中に設置する代わりに、図４に示すようにめっき槽１の外側に設置してもよい。あるいは、図５に示すようにめっき液補充槽２の外側に設置してもよい。あるいは、送液ポンプ３またはフィルター４の外側に設置してもよい。すなわち、流体保持部材は、配管状のものに限られない。設置箇所は１ヶ所に限らず、複数箇所に設置してもよい。
【００３２】
なお、配管５としては、断面が円形の管であっても、外壁が平板状の中空部材であってもよく、いずれの場合でも、本発明の考え方を適用して、Ｘ線検出器を略垂直に配置し、Ｘ線管を斜めに配置することにより同様の効果が得られる。
【００３３】
（実施の形態２）
（構成）
図６を参照して、本発明に基づく実施の形態２における処理装置としてのめっき膜形成装置について説明する。全体の構成は、実施の形態１において図１、図４、図５に示したものと同様であるが、測定装置の内容が実施の形態１と異なる。測定装置の近傍を拡大したところを図６に示す。測定装置１１は、Ｘ線検出器７と、その周囲に配置された複数のＸ線管６とを備える。Ｘ線管６は２つでＸ線検出器７を挟みこむように配置してもよい。あるいは、挟みこまなくても、異なる２方向から同じ領域に向けて照射するように配置してもよい。Ｘ線管６は３つ以上でＸ線検出器７を取り囲むように配置してもよい。図６の例では、Ｘ線管６ａ，６ｂの２つが配置されている。これらの複数のＸ線管は有機膜１５に対して斜めの向きから、有機膜１５のうちＸ線検出器７に対向する領域に向けてＸ線を集中的に照射するように配置されている。
【００３４】
（作用・効果）
本実施の形態では、上述のように複数のＸ線管を用いて、１ヶ所に集中的にＸ線を照射する構成となっているので、めっき液からは、多量の蛍光Ｘ線が発生することとなる。その結果、蛍光Ｘ線をＸ線検出器によって検出することが容易となる。この構成では、より強度の強い状態で蛍光Ｘ線を検出できるようになるので、実施の形態１よりもさらに蛍光Ｘ線分析が容易になる。
【００３５】
（実施の形態３）
（構成）
本発明に基づく実施の形態３におけるめっき膜形成装置について説明する。このめっき膜形成装置は、全体的には実施の形態１または２と同様であるが、Ｘ線検出器７がいわゆるシリコンドリフト型検出器であるという点が異なる。シリコンドリフト型検出器について詳しくは、NUCLEAR INSTRUMENTS and METHODS IN PHISICS RESEARCH A 377 (1996)や、特開２００１−１３３４２１号公報の段落００２６〜００２７および図３（ａ）に記載されている。すなわち、シリコンドリフト型検出器においては、Ｉ層に円環状に多数のＰ層が埋設されており、その中央のアノードであるＮ層に出力用のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が埋設されている。
【００３６】
（作用・効果）
このシリコンドリフト型検出器では、アノードに近づくほど最も電圧が高くなっている。したがって、蛍光Ｘ線の入射で発生した電子がＮ層に集まる。また、Ｎ層に埋設されたＦＥＴにより増幅するから、増幅する前にノイズが侵入するおそれがない。
【００３７】
本実施の形態では、Ｘ線検出器７がシリコンドリフト型検出器であるので、蛍光Ｘ線分析における信号に対するノイズを大幅に低下させること、すなわち、いわゆる「ＳＮ改善」が可能となり、分析が容易になるという効果がある。
【００３８】
（実験）
本実施の形態におけるシリコンドリフト型分析器で各種材質の有機膜を通して測定実験を行なった。その結果、厚さ２ｍｍのポリプロピレン、ポロレン、ポリエチレン、ポリエステルなどの有機膜を介して、原子番号２４の濃度１％のＣｒに対する蛍光Ｘ線分析が可能であることを確認できた。さらに、これらの材質の有機膜においては、原子番号２９の濃度１％のＣｕに対して厚さ３ｍｍでも蛍光Ｘ線分析が可能であることが確認できた。また、発明者らによる詳細な研究の結果、原子番号２９の濃度１％のＣｕに対し、厚さ１ｍｍのフッ素樹脂や厚さ５００μｍの塩化ビニールに対して蛍光Ｘ線分析の実施が可能であることを確認した。
【００３９】
（実施の形態４）
図７を参照して、本発明に基づく実施の形態４における処理装置としてのエッチング装置について説明する。実施の形態１〜３では、処理装置としてめっき膜形成装置の例をとりあげて説明してきたが、処理装置はめっき膜形成装置に限られず、エッチング装置であってもよい。本実施の形態におけるエッチング装置は、エッチング槽１０１と、エッチング補充槽１０２と、送液ポンプ３と、フィルター４とを備える。これらは、配管５によって接続されている。エッチング液は送液ポンプ３の働きにより配管５を通じて、フィルター４を経由してエッチング液補充槽１０２からエッチング槽１０１に送りこまれる。エッチング槽１０１を出たエッチング液は再びエッチング液補充槽１０２に戻る。すなわち、エッチング液はエッチング槽１０１とエッチング液補充槽１０２との間を循環している。
【００４０】
（作用・効果）
本実施の形態におけるエッチング装置は、実施の形態１〜３におけるめっき膜形成装置のめっき槽１をエッチング槽１０１に置き換え、めっき液補充槽２をエッチング液補充槽１０２に置き換えたものであって、概念的には構成に大きな違いはない。したがって、本実施の形態においても実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができる。本実施の形態におけるエッチング装置では、エッチング液中に溶け出した被エッチングデバイスのエッチング部材構成元素の濃度を蛍光Ｘ線分析によって検出することによって、エッチング液の組成を定量的に常時求めることができる。
【００４１】
なお、本発明の適用対象である処理装置としては、これまでに説明しためっき膜形成装置やエッチング装置はいずれも一例に過ぎず、基本的にはめっき槽１ないしはエッチング槽１０１に相当する何らかの槽があればよい。これにより、液体の組成を測定装置１１で蛍光Ｘ線分析によって求めることが可能となる。
【００４２】
（実施の形態５）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態５における処理装置としてのＣＶＤ装置について説明する。図８に示しているのは、このＣＶＤ装置の測定装置近傍を拡大したものであって、ＣＶＤ装置全体のおおまかな構成は、従来のＣＶＤ装置と同様である。実施の形態１〜４では、処理装置内に流通させる流体としてめっき液やエッチング液といった液体の例をとりあげて説明してきたが、流体は液体に限られず、気体であってもよい。本実施の形態におけるＣＶＤ装置では、流体としてＣＶＤの成膜材料ガス６３を流体保持部材としての壁面６１の内部に保持し、流通させている。壁面６１の一部には有機膜１５の窓が設けられている。有機膜１５の内側に当たる位置には、基材としての基板６４が成膜材料ガス６３にさらされるように配置されている。Ｘ線管６は有機膜１５を通して基板６４に向けてＸ線２１を照射するように有機膜１５に対して斜めに配置されている。Ｘ線検出器７は、有機膜１５に対して略垂直に配置されている。
【００４３】
（作用・効果）
本実施の形態におけるＣＶＤ装置の壁面６１内では、基板６４が成膜材料ガス６３の通り道に配置されているので、成膜材料ガス６３を流すことによって、基板６４の表面には金属膜６５が形成される。Ｘ線２１は、この金属膜６５に向けて照射されるので、金属膜６５から蛍光Ｘ線２２が発生する。Ｘ線検出器７は、有機膜１５に略垂直に配置されているので、金属膜６５の正面に略垂直に配置されていることになり、金属膜６５から発せられた蛍光Ｘ線２２を有機膜１５を介して効率良く受光することができる。その結果、蛍光Ｘ線分析を行なうことができ、金属膜６５の組成などを求めることが可能となる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、ＣＶＤ装置の例について示したが、同様の構成はスパッタ装置やプラズマエッチング装置においても実現することができ、同様に成膜あるいはエッチングされる金属膜などの組成などをガスの流通経路途中に設けた測定装置による蛍光Ｘ線分析によって常時求めることが可能となる。
【００４５】
上述の各実施の形態において説明した処理装置では、製品の処理中においてさえ、製品の処理に必要な液体の組成や濃度、あるいは金属薄膜などの組成などを常時測定することができる。したがって、これらの組成や濃度の変化を確認しながら、その都度、状況に対応した液の補充や交換、あるいは成膜条件などに必要な真空度や流量や加熱条件などの調節を行なうことができ、最適な状態での処理装置の運用を継続して実施できるようになる。その結果、安定したプロセスを提供することができる。
【００４６】
（実施の形態６）
本発明に基づく実施の形態６における製品製造方法について説明する。ここでは製品の例として主に、半導体レーザ素子、半導体高周波素子、半導体メモリなどといった半導体デバイスを想定して説明するが、製品はこれらに限られない。図１、図２を参照して説明すると、本実施の形態における製品製造方法は、内部と外部とが有機膜１５で隔てられている部分を含む流体保持部材としての配管５の内部に、製品に対する処理に用いるための流体としてのめっき液１０を保持し、配管５の外側から有機膜１５に対して斜めにＸ線２１を照射し、配管５の外側において有機膜１５に対して略垂直方向にＸ線検出器７を配置して蛍光Ｘ線２２を検出することによってめっき液１０の属性としての組成や濃度を測定しながら、処理を行なう工程を含んでいる。
【００４７】
（作用・効果）
この例では、処理はめっき処理で、流体はめっき液であったが、エッチング、ＣＶＤ、スパッタ、プラズマエッチングなどのような他の処理や、各処理方法に対応した他の流体に関しても適用可能である。この製品製造方法は、上記各実施の形態で説明した処理装置を用いて行なうことができる。流体保持部材が意味するところは配管に限られず、流体の流通経路上に配置される処理槽やフィルターやポンプの部分などであってもよい。
【００４８】
このように流体保持部材に設けられた有機膜からなる窓状部分に、Ｘ線を斜めに照射し、略垂直方向から蛍光Ｘ線を検出するので、有機膜が十分な強度を得る程度に厚くても効率良く蛍光Ｘ線を検出することができる。この製品製造方法では、このように属性を測定しながら処理を行なうので、処理の最中に流体に生じる組成や濃度といった属性の変化を正確に把握し、属性を適正な状態に維持するための処置を適切なタイミングで行ないながら処理を継続することができる。
【００４９】
したがって、本発明の製品製造方法を用いて製造される製品は高い信頼性を持った製品となる。また、本発明の製品製造方法を導入した製造ラインは、高い歩留りを維持した製造ラインとなる。
【００５０】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、処理装置の流体保持部材の一部に設けられた有機膜の部分に、斜めにＸ線を照射するＸ線管と、略垂直方向で蛍光Ｘ線を検出するように配置されたＸ線検出器とを備えているので、有機膜が厚くても効率良く蛍光Ｘ線を検出することができ、流体を循環させたまま、測定を行なうことができるので、処理の最中にも流体を採取しなくとも直接流体の組成や濃度を定量的に常時測定することが可能となる。したがって、本発明の処理装置を用いて処理されるデバイスは高い信頼性を持ったデバイスとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における処理装置としてのめっき膜形成装置の概念図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における処理装置としてのめっき膜形成装置の部分拡大図である。
【図３】実施の形態１で説明のために示した測定装置の概念図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における処理装置としてのめっき膜形成装置の第１の変形例の概念図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における処理装置としてのめっき膜形成装置の第２の変形例の概念図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態２における処理装置としてのめっき膜形成装置の部分拡大図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態４における処理装置としてのエッチング装置の概念図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態５における処理装置としてのＣＶＤ装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
１  めっき層、２  めっき液補充槽、３  送液ポンプ、４  フィルター、５  配管、６  Ｘ線管、７  Ｘ線検出器、１０  めっき液、１１  測定装置、１５，１５ｔ  有機膜、２１  Ｘ線、２２  蛍光Ｘ線、６１  壁面、６３  成膜材料ガス、６４  基板、６５  金属膜、１０１  エッチング槽、１０２  エッチング補充槽。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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