JP7134778B2 - 処理システム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、処理システムに関する。
半導体基板等の基板の表面のエッチングとして、ＭａｃＥｔｃｈ（Metal-Assisted Chemical Etching）法が注目を集めている。ＭａｃＥｔｃｈ法では、例えば、基板上に貴金属からなる不連続な触媒層を形成し、触媒層の貴金属を触媒として用いて、エッチングを行う。ＭａｃＥｔｃｈ法によれば、例えば、高アスペクト比の深い溝を基板に形成することができる。ＭａｃＥｔｃｈ法によってエッチングを行う際には、貴金属の触媒層が、基板の表面に適切に形成されることが重要となる。
本発明が解決しようとする課題は、貴金属の触媒層が基板の表面にエッチングに適した状態に形成されているか否かを適切に判断する処理システムを提供することにある。
実施形態によれば、処理システムの１つ以上の処理装置は、基板の表面上に形成される貴金属の触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出する。処理装置は、レーザー顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いて、触媒層に関連する検出パラメータを検出する。処理装置は、検出したＸ線強度及びＸ線強度を用いて算出したパラメータのいずれかを、第１の判断パラメータとして取得する。処理装置は、レーザー顕微鏡又は走査型電子顕微鏡による検出パラメータ、又は、検出パラメータを用いて算出したパラメータを第２の判断パラメータとし取得する。処理装置は、第１の判断パラメータが第１の所定の範囲内であり、かつ、第２の判断パラメータが第２の所定の範囲内であることに基づいて、触媒層が基板の表面のエッチングに適した状態に形成されていると判断し、第１の判断パラメータが第１の所定の範囲内でない場合、及び、第２の判断パラメータが第２の所定の範囲内でない場合のそれぞれにおいて、触媒層が基板の表面のエッチングに適した状態に形成されていないと判断する。
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る処理システムについて説明する。図１は、処理システム１の一例を示すブロック図である。図１に示すように、処理システム１は、触媒層形成装置２、判断装置３、エッチング装置４及び搬送装置６を備える。また、判断装置３は、ＸＲＦ（X-ray Fluorescence）分析装置１１、レーザー顕微鏡１２及びコントローラ１３を備える。判断装置３では、ＸＲＦ分析装置１１、レーザー顕微鏡１２及びコントローラ１３によって、１つ以上（１つ又は複数）の処理装置が構成される。コントローラ１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含むプロセッサ又は集積回路（制御回路）、及び、メモリ等の記憶媒体を備える。判断装置３では、コントローラ１３を含む１つ以上の処理装置は、記憶媒体に記憶されるプログラム等を実行することにより、後述する処理を行う。
まず、第１の実施形態に係る処理システムについて説明する。図１は、処理システム１の一例を示すブロック図である。図１に示すように、処理システム１は、触媒層形成装置２、判断装置３、エッチング装置４及び搬送装置６を備える。また、判断装置３は、ＸＲＦ（X-ray Fluorescence）分析装置１１、レーザー顕微鏡１２及びコントローラ１３を備える。判断装置３では、ＸＲＦ分析装置１１、レーザー顕微鏡１２及びコントローラ１３によって、１つ以上（１つ又は複数）の処理装置が構成される。コントローラ１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含むプロセッサ又は集積回路（制御回路）、及び、メモリ等の記憶媒体を備える。判断装置３では、コントローラ１３を含む１つ以上の処理装置は、記憶媒体に記憶されるプログラム等を実行することにより、後述する処理を行う。
触媒層形成装置２は、半導体基板等の基板の表面上に、貴金属の触媒層を形成する。基板の表面に触媒層が形成された構造体が、判断装置３の検査対象になる。図２は、基板２１の表面に触媒層２２が形成される構造体２０の一例を示す。図２の一例では、基板２１は、例えば、半導体ウエハであり、シリコン（Ｓｉ）；ゲルマニウム（Ｇｅ）；ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）及び窒化ガリウム（ＧａＮ）等のＩＩＩ族元素とＶ族元素との化合物からなる半導体；及び炭化シリコン（ＳｉＣ）から選択される材料からなる。ここで、用語「族」は、短周期型周期表の「族」である。基板２１には、不純物がドープされていてもよく、トランジスタやダイオード等の半導体素子が形成されていてもよい。また、基板２１の主面は、半導体のいずれの結晶面に対して平行であってもよい。
構造体２０では、基板２１の表面に、マスク層２３が形成される。マスク層２３は、開口部を有する。マスク層２３は、開口部以外の領域において基板２１の表面を覆う。基板２１の表面においてマスク層２３に覆われた領域では、基板２１の表面への触媒層２２を形成する貴金属の付着が防止される。ここで、基板２１の表面においてマスク層２３の開口部が占める面積の割合（面積割合）が、マスク層２３の開口率となる。マスク層２３を形成する材料としては、例えば、ポリイミド、弗素樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、及びノボラック樹脂等の有機材料、及び、酸化シリコン及び窒化シリコン等の無機材料が、挙げられる。
マスク層２３は、例えば、既存の半導体プロセスによって形成することができる。有機材料からなるマスク層２３は、例えば、フォトリソグラフィによって形成することができる。無機材料からなるマスク層２３は、例えば、気相堆積法による絶縁層の成膜と、フォトリソグラフィによるマスクの形成と、エッチングによる絶縁層のパターニングと、によって形成することができる。また、無機材料からなるマスク層２３は、基板（半導体基板）２１の表面領域の酸化又は窒化と、フォトリソグラフィによるマスクの形成と、エッチングによる絶縁層のパターニングと、によって形成することができる。
触媒層形成装置２は、基板（半導体基板）２１の表面において、マスク層２３の開口部に、すなわち、マスク層２３によって覆われていない領域に、貴金属の触媒層２２を形成する。触媒層２２は、例えば、不連続層であって、複数の触媒粒子２５の集合体である。触媒粒子２５のそれぞれは、貴金属からなる。触媒層２２を用いることにより、触媒層２２と接している基板２１の酸化反応が、活性化される。触媒層２２を形成する貴金属は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びそれらの組み合わせから選択することができる。触媒粒子２５の形状は、球状が好ましい。触媒粒子２５は、例えば、棒状又は板状等の、球状以外の形状であってもよい。触媒粒子２５の粒径は、マスク層２３の開口部の幅より小さければ、特に限定されない。例えば、触媒粒子２５の粒径は、数十ｎｍ乃至数百ｎｍの範囲内にあり、典型的には、５０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内にある。
触媒層２２は、例えば、電解めっき、還元めっき、又は、置換めっきによって形成することができる。また、触媒層２２は、貴金属粒子を含む分散液の塗布、又は、蒸着及びスパッタリング等の気相堆積法を用いて、形成されてもよい。これらの方法の中でも、置換めっきは、マスク層２３の開口部において基板２１の表面に、貴金属を直接的かつ一様に析出させることができる。このため、触媒層２２の形成には、置換めっきが用いられることが、特に好ましい。置換めっきによって貴金属を析出させる際には、例えば、テトラクロロ金（III）酸四水和物水溶液又は硝酸銀溶液を、用いることができる。ある一例では、置換めっき液は、例えば、テトラクロロ金（III）酸四水和物水溶液と弗化水素酸との混合液である。弗化水素酸は、基板２１の表面の自然酸化膜を除去する作用を有する。基板２１を置換めっき液中に浸漬させると、基板２１の表面の自然酸化膜が除去される。そして、基板２１の表面のうちマスク層２３によって覆われていない領域に、貴金属が析出し、本一例では金が析出する。これにより、触媒層２２が、形成される。置換めっき液中におけるテトラクロロ金（III）酸四水和物の濃度は、０．０００１ｍｏｌ/Ｌ乃至０．０１ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましい。また、置換めっき液中における弗化水素の濃度は、０．１ｍｏｌ/Ｌ乃至６．５ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましい。
前述のように置換めっき等によって触媒層２２が形成される場合、めっき液に浸漬する時間、めっき液の温度、及び、めっき液の濃度等の条件に対応して、触媒層２２における貴金属の析出状態が変化する。したがって、めっき液に浸漬する時間、めっき液の温度、及び、めっき液の濃度等の条件に対応して、触媒層２２での貴金属の析出量、触媒層２２の密度、触媒層２２の厚さ、及び、触媒層２２の被覆率等が、変化する。例えば、めっき液に浸漬する時間を長くすると、貴金属の析出量が増え、触媒層２２は厚くなる。また、めっき液の温度を高くすると、触媒粒子２５の粒径が増大するとともに、触媒層２２の密度が低下する。そして、めっき液の濃度を高くすると、触媒粒子２５の粒径が増大するとともに、触媒層２２の密度が低下する。
基板２１の表面に触媒層２２が形成された構造体２０は、洗浄及び乾燥される。そして、構造体２０は、搬送装置６によって判断装置３へ搬送される。判断装置３は、被検体である構造体２０において、基板２１の表面に形成される触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かを、判断する。判断装置３による判断の詳細は、後述する。判断装置３において触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていると判断された構造体２０は、搬送装置６によってエッチング装置４に搬送される。そして、エッチング装置４は、搬送された構造体２０のエッチングを行う。一方、判断装置３において触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断された構造体２０は、廃棄等される。ある一例では、判断装置３において触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断された構造体２０は、搬送装置６によって触媒層形成装置２に戻され、触媒層２２の再形成が行われてもよい。この際、めっき液に浸漬する時間、めっき液の温度、及び、めっき液の濃度等の条件を変更して、触媒層２２の再形成を行ってもよい。
エッチング装置４は、ＭａｃＥｔｃｈ法によるエッチングを行う。この際、図３に示すように、基板２１の表面にマスク層２３及び触媒層２２が形成された構造体２０を、エッチング剤２７に浸漬させる。ここで、図３は、構造体２０をエッチング剤２７に浸漬させた直後の状態を示す。エッチング剤２７は、弗化水素酸と酸化剤とを含有したエッチング液である。 エッチング剤２７が基板（半導体基板）２１の表面に接触すると、酸化剤は、基板２１の表面において触媒層２２の触媒粒子２５が近接する部分を酸化させる。そして、弗化水素酸が、基板２１の表面の触媒粒子２５が近接する部分において、酸化された酸化物を溶解除去する。これにより、図４に示すように、エッチング剤２７は、マスク層２３の開口部の位置において、基板２１の表面に対して垂直又は略垂直な方向に基板２１の表面をエッチングする。この際、触媒層２２の貴金属の触媒粒子２５を触媒として作用させ、基板２１の表面がエッチングされる。ここで、図４は、図３の状態から、触媒層２２の触媒としての作用のもとでエッチング剤２７が基板２１の表面をエッチングしている状態を、示す。
エッチング剤２７における弗化水素の濃度は、１．０ｍｏｌ／Ｌ乃至２０ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることが好ましく、５ｍｏｌ／Ｌ乃至１０ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることがより好ましく、３ｍｏｌ／Ｌ乃至８ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることがさらに好ましい。弗化水素の濃度が低い場合、高いエッチングレートを達成することが難しい。弗化水素の濃度が高い場合、過剰なサイドエッチングを生じる可能性がある。また、エッチング剤２７における酸化剤は、例えば、過酸化水素、硝酸、ＡｇＮＯ３、ＫＡｕＣｌ４、ＨＡｕＣｌ４、Ｋ２ＰｔＣｌ６、Ｈ２ＰｔＣｌ６、Ｆｅ（ＮＯ３）３、Ｎｉ（ＮＯ３）２、Ｍｇ（ＮＯ３）２、Ｎａ２Ｓ２Ｏ８、Ｋ２Ｓ２Ｏ８、ＫＭｎＯ４及びＫ２Ｃｒ２Ｏ７から選択することができる。なお、有害な副生成物が発生せず、半導体素子の汚染も生じないことから、酸化剤としては過酸化水素が好ましい。エッチング剤２７における過酸化水素等の酸化剤の濃度は、０．２ｍｏｌ／Ｌ乃至８ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることが好ましく、１．０ｍｏｌ／Ｌ乃至４．０ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることがより好ましく、２．０ｍｏｌ／Ｌ乃至４．０ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることがさらに好ましい。
前述のように構造体２０において基板２１の表面のエッチングが行われることにより、物品が製造される。ある一例では、エッチングが行われた後、エッチングされた構造体２０は、洗浄される。
ここで、判断装置３での処理について説明する。図５は、判断装置３によって行われる処理を示すフローチャートである。図５に示すように、判断装置３は、レーザー顕微鏡１２を用いて、構造体２０の触媒層２２の厚さＴを検出パラメータとして測定及び検出する（Ｓ１０１）。この際、判断装置３は、触媒層２２の１箇所での厚さの測定値を厚さＴとして検出してもよく、触媒層２２の複数箇所での厚さの測定値の平均値を厚さＴとして検出してもよい。そして、コントローラ１３は、検出した厚さＴが下限値Ｔｍｉｎ以上かつ上限値Ｔｍａｘ以下の所定の範囲内であるか否かを、判断する（Ｓ１０２）。厚さＴが所定の範囲内でない場合は（Ｓ１０２－Ｎｏ）、コントローラ１３は、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断する（Ｓ１０３）。すなわち、コントローラ１３は、形成された触媒層２２がＮＧであると、判断する。
厚さＴが所定の範囲内である場合は（Ｓ１０２－Ｙｅｓ）、判断装置３は、ＸＲＦ分析装置１１を用いて触媒層２２にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度Ｉを測定及び検出する（Ｓ１０４）。すなわち、判断装置３は、触媒層２２を形成する貴金属に固有の蛍光Ｘ線のＸ線強度Ｉを、測定及び検出する。ある一例では、判断装置３は、構造体２０の１箇所にのみＸ線を照射し、１箇所でのＸ線強度の測定値をＸ線強度Ｉとして検出する。別のある一例では、判断装置３は、構造体２０において互いに対して異なる複数箇所にＸ線が照射し、Ｘ線を照射した箇所のそれぞれについて、特性Ｘ線のＸ線強度を測定する。そして、判断装置３は、複数箇所でのＸ線強度の測定値の平均値を、Ｘ線強度Ｉとして検出する。
また、照射されるＸ線のスポット径がマスク層２３の開口部の幅より大きい場合等は、照射されるＸ線のスポット内に、触媒層２２に加えてマスク層２３が含まれる。この場合、ある一例では、コントローラ１３は、Ｘ線強度の測定値をＸ線強度Ｉとする。また、別のある一例では、コントローラ１３は、Ｘ線強度の測定値、及び、スポット内においてマスク層２３が占める面積の割合等を用いて、照射されるＸ線のスポット内が触媒層２２のみになる場合のＸ線強度を算出し、算出値をＸ線強度Ｉとする。すなわち、スポット内の１００％が触媒層２２になる場合のＸ線強度が、検出されるＸ線強度Ｉとなる。例えば、開口率５０％のマスク層２３を形成し、スポット内の５０％をマスク層２３が占める状態にＸ線が照射されたとする。この場合、Ｘ線強度の測定値Ｉａとすると、スポット内が触媒層２２のみになる場合のＸ線強度である算出値Ｉｂ＝２Ｉａが算出される。そして、算出値Ｉｂが、Ｘ線強度Ｉとして検出される。
そして、コントローラ１３は、検出されたＸ線強度Ｉから、触媒層２２における単位面積当たりの貴金属の析出量Ａを算出する（Ｓ１０５）。この際、コントローラ１３は、１箇所でのＸ線強度の測定値に基づいて、析出量Ａを算出してもよく、複数箇所でのＸ線強度の測定値及びこれらの測定値の平均値に基づいて、析出量Ａを算出してもよい。例えば、コントローラ１３の記憶媒体には、Ｘ線強度Ｉを単位面積当たりの析出量Ａに変換する関数等が記憶される。そして、コントローラ１３は、測定及び検出されたＸ線強度Ｉ、及び、記憶される関数を用いて、析出量Ａを算出する。
そして、コントローラ１３は、算出した単位面積当たりの析出量Ａが下限値Ａｍｉｎ以上かつ上限値Ａｍａｘ以下の所定の範囲内であるか否かを、判断する（Ｓ１０６）。析出量Ａが所定の範囲内でない場合は（Ｓ１０６－Ｎｏ）、コントローラ１３は、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断する（Ｓ１０３）。すなわち、コントローラ１３は、形成された触媒層２２がＮＧであると、判断する。
析出量Ａが所定の範囲内である場合は（Ｓ１０６－Ｙｅｓ）、コントローラ１３は、触媒層２２の厚さＴ及び触媒層２２での単位面積当たりの貴金属の析出量Ａの両方を用いて、触媒層２２の密度ρを算出する（Ｓ１０７）。一般的に、密度ρは、析出量Ａを厚さＴで除算することにより、算出される。したがって、密度ρは、ＸＲＦ分析装置１１を用いて検出される特性Ｘ線のＸ線強度Ｉ、及び、レーザー顕微鏡１２を用いて検出される触媒層の厚さＴの両方を用いて、算出される。
そして、コントローラ１３は、算出した触媒層２２の密度ρが下限値ρｍｉｎ以上かつ上限値ρｍａｘ以下の所定の範囲内であるか否かを、判断する（Ｓ１０８）。密度ρが所定の範囲内でない場合は（Ｓ１０８－Ｎｏ）、コントローラ１３は、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断する（Ｓ１０３）。すなわち、コントローラ１３は、形成された触媒層２２がＮＧであると、判断する。
密度ρが所定の範囲内である場合は（Ｓ１０６－Ｙｅｓ）、コントローラ１３は、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていると判断する（Ｓ１０９）。すなわち、コントローラ１３は、形成された触媒層２２がＯＫであると、判断する。前述のように、本実施形態では、コントローラ１３を含む判断装置３は、触媒層２２の厚さＴ、触媒層２２での貴金属の単位面積当たりの析出量Ａ、及び、触媒層２２の密度ρを、判断パラメータとして取得する。そして、コントローラ１３は、判断パラメータに基づいて、触媒層２２が基板２１の表面のエッチングに適した状態に形成されているか否かを、判断する。本実施形態では、コントローラ１３は、全ての判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内である場合のみ、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていると判断する。すなわち、コントローラ１３は、判断パラメータのいずれか１つ以上が所定の範囲内でない場合は、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断する。
ここで、判断パラメータの１つである析出量Ａは、ＸＲＦ分析装置１１を用いて特性Ｘ線のＸ線強度Ｉを検出し、検出したＸ線強度Ｉを用いて算出される。また、判断パラメータの１つである厚さＴは、レーザー顕微鏡１２を用いて検出されるとともに、触媒層２２に関連する検出パラメータである。また、判断パラメータの１つである密度ρは、析出量Ａ及び厚さＴの両方を用いて算出され、ＸＲＦ分析装置１１によって検出したＸ線強度Ｉを用いて算出される。
また、本実施形態では、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断した場合は（Ｓ１０３）、コントローラ１３は、触媒層２２が適した状態でないことの告知、及び、基板２１への触媒層２２の形成における条件の変更の、少なくとも一方を実行する（Ｓ１１０）。告知を行う場合、コントローラ１３は、画面表示、音の発信、及び、ライトの点灯等のいずれかによって、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないことを告知させる。
また、条件の変更を行う場合、コントローラ１３は、触媒層形成装置２において、めっき液に浸漬する時間、めっき液の温度、及び、めっき液の濃度等のいずれかを変更させる。例えば、前述の析出量Ａ及び厚さＴのいずれか１つ以上が所定の範囲の下限値より小さい場合は、コントローラ１３は、めっき液に浸漬する時間を、変更前に比べて増加させる。一方、析出量Ａ及び厚さＴのいずれか１つ以上が所定の範囲の上限値より大きい場合は、コントローラ１３は、めっき液に浸漬する時間を、変更前に比べて減少させる。また、前述の密度ρが所定の範囲の下限値より小さい場合は、コントローラ１３は、めっき液の温度、及び、めっき液の濃度のいずれかを、変更前に比べて減少させる。一方、密度ρが所定の範囲の上限値より大きい場合は、コントローラ１３は、めっき液の温度、及び、めっき液の濃度のいずれかを、変更前に比べて増加させる。
前述のように、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないと判断された構造体２０は、廃棄される、又は、触媒層形成装置２において触媒層２２が再形成される。触媒層２２の再形成が行われる場合、例えば、既に形成された触媒層２２を溶解等して破壊し、基板２１の表面から取除く。そして、触媒層２２を取除いた後、変更した条件のもとで、基板２１の表面に貴金属を析出させ、新たに触媒層２２を形成する。
また、前述の判断パラメータ（析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴ）のいずれか１つ以上が所定の範囲の下限値より小さく、かつ、全ての判断パラメータのそれぞれが所定の範囲の上限値より小さい場合等は、既に形成された触媒層２２を基板２１の表面から取除くことなく、触媒層２２を再形成可能である。すなわち、既に形成された触媒層２２を破壊することなく、触媒層２２を再形成可能である。この場合、既に触媒層２２が形成された状態で、基板の２１の表面にさらに貴金属を析出させる。そして、既に形成された触媒層２２、及び、新たに析出した貴金属によって、新たな触媒層２２が再形成される。この際、所定の範囲内でない判断パラメータが、所定の範囲の下限値に対してどの程度小さいか等に基づいて、めっき液に浸漬する時間、めっき液の温度、及び、めっき液の濃度等の条件が設定される。
ここで、図６に、密度ρ及び析出量Ａのそれぞれが所定の範囲の下限値より小さい場合の構造体２０の一例を示し、図７に、図６の構造体２０において、触媒層の触媒としての作用のもとでエッチング剤２７が基板２１の表面をエッチングしている状態を示す。図６及び図７に示すように、密度ρ及び析出量Ａのそれぞれが所定の範囲の下限値より小さい場合等は、触媒層２２の触媒粒子２５が、エッチングに適した状態に比べて不足するとともに、触媒層２２の触媒粒子２５の間の隙間が大きくなる。このため、基板２１の表面において、触媒粒子２５が近接する部分はエッチングされるが、触媒粒子２５の間の隙間に対応する部分は、酸化され難く、エッチングが進行し難い。したがって、基板２１の表面において触媒粒子２５の間の隙間に対応する部分では、基板２１が針状に残留する針状残留部２８が形成され易い。また、触媒層２２の触媒粒子２５が不足し、かつ、触媒粒子２５の間の隙間が大きい状態では、エッチングの進行方向が、基板２１の表面（主面）に対して垂直な方向から曲がり易い。このため、基板２１の表面に対するエッチングの垂直加工性が、低下する可能性がある。
また、図８に、密度ρが所定の範囲の上限値より大きい場合の構造体２０の一例を示し、図９に、図８の構造体２０において、触媒層の触媒としての作用のもとでエッチング剤２７が基板２１の表面をエッチングしている状態を示す。密度ρが所定の範囲の上限値より大きい場合等は、触媒層２２の触媒粒子２５の間の隙間がほとんどなくなり、場合によっては、図８及び図９に示すように、触媒層２２は連続膜になる。このため、エッチング剤２７が基板２１の表面に到達し難くなり、エッチングの進行速度（エッチングレート）が低下する可能性がある。また、触媒粒子２５の間の隙間がほとんどなくなる状態では、エッチング剤２７は、触媒粒子２５の間をほとんど通過しないが、マスク層２３と触媒層２２との間を通過して基板２１の表面に到達する。このため、基板２１の表面において触媒層２２が形成されている部分では、マスク層２３に近い領域でのみ、エッチングが局所的に進行する可能性がある。これにより、触媒層２２が形成されている部分の全体におけるエッチングの均一性が、低下する可能性がある。
本実施形態では、エッチングを行う前に、判断装置３が、触媒層２２がエッチングに適した状態であるか否かを判断する。そして、触媒層２２がエッチングに適した状態であると判断された構造体２０のみ、エッチングが行われる。全ての判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内であり、触媒層２２がエッチングに適した状態である場合は、図３及び図４に示すように、エッチングの進行方向が基板２１の表面（主面）に対して垂直な方向からほとんど曲がることなく、エッチングが行われる。このため、エッチングの垂直加工性が高い。また、触媒層２２がエッチングに適した状態である場合、触媒粒子２５の間の隙間が適切な大きさであり、エッチング剤２７は、基板２１の表面に到達し、適切なエッチング速度でエッチングが行われる。また、触媒層２２がエッチングに適した状態である場合、基板２１が針状に残留する針状残留部２８はほとんど形成されない。さらに、触媒層２２がエッチングに適した状態である場合、触媒層２２が形成されている部分において、一部の領域が局所的にエッチングされるが、有効に防止される。このため、基板２１の表面において触媒層２２が形成されている部分では、全体が均一又は略均一にエッチングされる。
ここで、析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴが判断パラメータとして用いられる場合、ある実施例では、析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴのそれぞれについて、所定の範囲の下限値及び上限値は表１のように設定される。
表１に示す下限値及び上限値が設定される本実施例では、基板２１として半導体基板が用いられ、触媒層２２を形成する貴金属として金が用いられる。また、マスク層２３の開口率は、５０％である。そして、触媒層２２には、Ｘ線強度１００００ＣＰＳ（counts per second）のＸ線が照射され、照射されるＸ線のスポット径は１００μｍである。そして、照射されるＸ線のスポット内の５０％の面積をマスク層２３が占め、残りの５０％の面積を触媒層２２が占める。また、触媒層２２に固有の特性Ｘ線のＸ線強度Ｉとしては、スポット内の１００％が触媒層２２になる場合のＸ線強度が、検出される。したがって、検出されるＸ線強度Ｉは、計測値の２倍となる。そして、前述したように、検出されたＸ線強度Ｉから析出量Ａが算出され、レーザー顕微鏡１２を用いて厚さＴが検出される。そして、析出量Ａ及び厚さＴの両方を用いて、密度ρが算出される。なお、前述のように析出量Ａ及び密度ρが算出されるため、本実施例では、算出される析出量Ａ及び密度ρは、Ｘ線のスポット内の５０％の面積を触媒層２２が占める場合の値ではない。すなわち、マスク層２３の開口率が５０％の実際の状態での値が、析出量Ａ及び密度ρとして算出されるわけではなく、Ｘ線のスポット内が触媒層２２のみになる場合での換算値が、析出量Ａ及び密度ρとして算出される。
本実施例では、図５のフローのように判断が行われる場合、厚さＴが１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の所定の範囲内であるか否かが判断される。また、厚さＴが所定の範囲内である場合は、析出量Ａが、１００μｇ／ｃｍ２以上１６０μｇ／ｃｍ２以下の所定の範囲内であるか否かが判断される。また、析出量Ａが所定の範囲内である場合は、密度ρが、５ｇ／ｃｍ３以上１６ｇ／ｃｍ３以下の所定の範囲内であるか否かが判断される。そして、厚さＴ、析出量Ａ及び密度ρの全てが所定の範囲内にある場合のみ、エッチングに適した状態に触媒層２２が形成されていると判断される。
前述のように、本実施形態では、析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴを判断パラメータとして取得し、判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内であるか否かに基づいて、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かが、判断される。ここで、析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴは、エッチングに影響を与え、特に、ＸＲＦ分析装置１１を用いて検出されるＸ線強度Ｉから算出される析出量Ａ及び密度ρは、エッチングに大きな影響を与える。そして、析出量Ａ及び密度ρのそれぞれがエッチングに適した所定の範囲内である場合は、エッチングが適切に行われる。したがって、本実施形態では、析出量Ａ及び密度ρのそれぞれがエッチングに適した所定の範囲内であるか否かに基づいて判断が行われるため、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かが、適切に判断される。
また、本実施形態では、ＸＲＦ分析装置１１を用いて、既に形成された触媒層２２を溶解等によって破壊することなく、触媒層２２に固有の特性Ｘ線のＸ線強度Ｉが検出される。また、レーザー顕微鏡１２を用いて、触媒層２２の厚さＴが、既に形成された触媒層２２を破壊することなく、検出される。そして、検出されたＸ線強度Ｉから触媒層２２での単位面積当たりの貴金属の析出量Ａが算出され、Ｘ線強度Ｉ及び厚さＴの両方を用いて、触媒層２２の密度ρが算出される。したがって、判断パラメータである析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴは、形成された触媒層２２を溶解等によって破壊することなく、取得される。このため、既に形成された触媒層２２を破壊することなく、構造体２０において触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かが、検査及び判断される。
既に形成された触媒層２２を破壊することなく検査及び判断が行われるため、エッチングによって物品を形成する製造ラインにおいて、インラインで、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断可能になる。また、既に形成された触媒層２２を破壊することなく検査及び判断が行われるため、全ての構造体２０のそれぞれについて、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断可能になる。
（実施形態に関連する検証）
以下、前述の実施形態に関連する検証について、説明する。検証では、３つの構造体２０Ａ～２０Ｃを検証対象とした。構造体２０Ａ～２０Ｃでは、前述の厚さＴ、析出量Ａ及び密度ρを互いに対して異なる状態に、触媒層２２を形成した。なお、検証では、厚さＴ、析出量Ａ及び密度ρのそれぞれについて、所定の範囲の下限値及び上限値を、表１と同様に設定した。そして、表１のように所定の範囲が設定される実施例と同様にして、マスク層２３及び触媒層２２を形成した。また、検証では、表１のように所定の範囲が設定される実施例と同様にして、Ｘ線強度Ｉ及び厚さＴの検出、及び、析出量Ａ及び密度ρの算出を行った。したがって、析出量Ａ及び密度ρとしては、Ｘ線のスポット内が触媒層２２のみになる場合での換算値を、算出した。
以下、前述の実施形態に関連する検証について、説明する。検証では、３つの構造体２０Ａ～２０Ｃを検証対象とした。構造体２０Ａ～２０Ｃでは、前述の厚さＴ、析出量Ａ及び密度ρを互いに対して異なる状態に、触媒層２２を形成した。なお、検証では、厚さＴ、析出量Ａ及び密度ρのそれぞれについて、所定の範囲の下限値及び上限値を、表１と同様に設定した。そして、表１のように所定の範囲が設定される実施例と同様にして、マスク層２３及び触媒層２２を形成した。また、検証では、表１のように所定の範囲が設定される実施例と同様にして、Ｘ線強度Ｉ及び厚さＴの検出、及び、析出量Ａ及び密度ρの算出を行った。したがって、析出量Ａ及び密度ρとしては、Ｘ線のスポット内が触媒層２２のみになる場合での換算値を、算出した。
検証では、構造体２０Ａ～２０Ｃのそれぞれについて、エッチング剤２７を用いてエッチングを行った。エッチング剤２７は、弗化水素酸と酸化剤とを含有したエッチング液を用い、酸化剤としては、過酸化水素を用いた。また、エッチング剤２７における弗化水素の濃度は、７．５ｍｏｌ／Ｌとし、エッチング剤２７における過酸化水素の濃度は、２ｍｏｌ／Ｌとした。そして、検証では、構造体２０Ａ～２０Ｃのそれぞれについて、エッチングレート（エッチングの進行速度）を、測定した。また、検証では、構造体２０Ａ～２０Ｃのそれぞれについて、基板２１においてエッチングされたエッチング断面の均一性を観察した。
検証に用いた構造体２０Ａ～２０Ｃのそれぞれについて、単位面積当たり貴金属の析出量Ａ、及び、触媒層２２の厚さＴを、表２に示す。また、表２には、構造体２０Ａ～２０Ｃのそれぞれについて、エッチングレートを示す。
表２に示すように、構造体２０Ａ～２０Ｃのそれぞれでは、厚さＴは、１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の所定の範囲となった。また、構造体２０Ａ～２０Ｃのそれぞれでは、析出量Ａを厚さＴで除算した密度ρは、５ｇ／ｃｍ３以上１６ｇ／ｃｍ３以下の所定の範囲内になった。ただし、構造体２０Ａ，２０Ｂのそれぞれでは、析出量Ａが１００μｇ／ｃｍ２以上１６０μｇ／ｃｍ２以下の所定の範囲内になるのに対し、構造体２０Ｃでは、析出量Ａが前述の所定の範囲の上限値（１６０μｇ／ｃｍ２）より大きくなった。
また、表２に示すように、エッチングレートは、構造体２０Ａで１．１７μｍ／ｍｉｎ、構造体２０Ｂで１．１０μｍ／ｍｉｎ、構造体２０Ｂで１．１７μｍ／ｍｉｎとなった。したがって、構造体２０Ａ～２０Ｃでは、エッチングレートに関しては、互いに対してほとんど差がなかった。ただし、析出量Ａが前述の所定の範囲の上限値より大きい構造体２０Ｃでは、構造体２０Ａ，２０Ｂに比べて、エッチング断面が不均一になった。すなわち、構造体２０Ｃでは、構造体２０Ａ，２０Ｂに比べて、触媒層２２が形成されている部分におけるエッチングの均一性が、低下した。
以上の検証より、密度ρ及び厚さＴのそれぞれが所定の範囲内であっても、析出量Ａが所定の範囲の上限値より大きい場合は、エッチング断面が不均一になり、エッチングの均一性が低下することが実証された。したがって、密度ρ及び厚さＴのそれぞれが所定の範囲内であっても、析出量Ａが所定の範囲内でない場合は、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていないことが、実証された。
（変形例）
なお、前述の実施形態等では、触媒層２２がエッチングに適した状態であるか否かの判断に、析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴが判断パラメータとして用いられるが、これに限るものではない。例えば、析出量Ａが判断パラメータとして用いられれば、密度ρ及び厚さＴの少なくとも一方は、触媒層２２に関する判断に用いられなくてもよい。同様に、密度ρが判断パラメータとして用いられれば、析出量Ａ及び厚さＴの少なくとも一方は、触媒層２２に関する判断に用いられなくてもよい。ただし、いずれの場合も、ＸＲＦ分析装置１１によって検出されるＸ線強度Ｉから算出されるパラメータである析出量Ａ及び密度ρの少なくとも一方は、触媒層２２に関する判断に、判断パラメータとして用いられる。このため、レーザー顕微鏡１２によって検出される検出パラメータである厚さＴが判断パラメータとして用いられる場合、厚さＴに加えて、Ｘ線強度Ｉから算出されるパラメータである析出量Ａ及び密度ρ等のいずれかが、判断パラメータとして用いられる。また、いずれの場合も、全ての判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内にある場合のみ、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていると、判断される。
なお、前述の実施形態等では、触媒層２２がエッチングに適した状態であるか否かの判断に、析出量Ａ、密度ρ及び厚さＴが判断パラメータとして用いられるが、これに限るものではない。例えば、析出量Ａが判断パラメータとして用いられれば、密度ρ及び厚さＴの少なくとも一方は、触媒層２２に関する判断に用いられなくてもよい。同様に、密度ρが判断パラメータとして用いられれば、析出量Ａ及び厚さＴの少なくとも一方は、触媒層２２に関する判断に用いられなくてもよい。ただし、いずれの場合も、ＸＲＦ分析装置１１によって検出されるＸ線強度Ｉから算出されるパラメータである析出量Ａ及び密度ρの少なくとも一方は、触媒層２２に関する判断に、判断パラメータとして用いられる。このため、レーザー顕微鏡１２によって検出される検出パラメータである厚さＴが判断パラメータとして用いられる場合、厚さＴに加えて、Ｘ線強度Ｉから算出されるパラメータである析出量Ａ及び密度ρ等のいずれかが、判断パラメータとして用いられる。また、いずれの場合も、全ての判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内にある場合のみ、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていると、判断される。
また、ある変形例では、析出量Ａ及び密度ρの代わりに、又は、析出量Ａ及び密度ρに加えて、ＸＲＦ分析装置１１によって検出されるＸ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉを用いて算出される析出量Ａ及び密度ρ以外のパラメータのいずれかが、触媒層２２に関する判断に、判断パラメータとして用いられてもよい。この場合も、判断装置３は、判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内にあるか否かに基づいて、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かを、判断する。そして、全ての判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内にある場合のみ、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていると、判断される。
ここで、Ｘ線強度Ｉを用いて算出される析出量Ａ及び密度ρ以外のパラメータとしては、Ｘ線強度Ｉを厚さＴで除算した算出パラメータα、及び、触媒層２２の空隙率γ等が挙げられる。判断パラメータとして用いることが可能な算出パラメータαは、ＸＲＦ分析装置１１を用いて検出されるＸ線強度Ｉ、及び、レーザー顕微鏡１２を用いて検出される触媒層の厚さＴの両方を用いて、算出される。また、空隙率γの算出では、触媒層２２を形成する貴金属のバルクでの密度βで触媒層２２の密度ρを除算する。そして、除算した値を１から減算することにより、空隙率γが算出される。このため、空隙率γは、１－ρ／βとなる。したがって、判断パラメータとして用いることが可能な空隙率γは、ＸＲＦ分析装置１１を用いて検出されるＸ線強度Ｉ、及び、レーザー顕微鏡１２を用いて検出される触媒層の厚さＴの両方を用いて、算出される。なお、触媒層２２を形成する貴金属のバルクでの密度βは、触媒層２２を形成する貴金属の種類に対応して決定される値である。密度βは、判断装置３において作業者等によって設定されてもよく、コントローラ１３の記憶媒体等に記憶されていてもよい。
また、ある変形例では、判断装置３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）を備える。この場合、判断装置３は、レーザー顕微鏡１２を備えてもよく、レーザー顕微鏡１２を備えなくてもよい。ただし、いずれの場合も、判断装置３は、ＸＲＦ分析装置１１を用いて前述のＸ線強度Ｉを検出する。そして、判断装置３は、検出したＸ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉを用いて算出したパラメータのいずれかを、前述の判断パラメータとして取得し、判断パラメータに基づいて、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する。
本変形例では、判断装置３は、走査型電子顕微鏡を用いて、触媒層２２における被覆率εを、検出パラメータとして検出する。判断装置３は、触媒層２２の１箇所での被覆率の測定値を被覆率εとして検出してもよく、触媒層２２の複数箇所での被覆率の測定値の平均値を被覆率εとして検出してもよい。なお、被覆率εの測定では、走査型電子顕微鏡で触媒層２２を表面側から撮影する。そして、走査型電子顕微鏡による触媒層２２の撮影範囲において貴金属（触媒粒子２５）が占める面積の割合を、被覆率εとして測定する。
ある一例では、判断装置３のコントローラ１３は、Ｘ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉを用いて算出したパラメータのいずれかに加えて、検出した被覆率εを、判断パラメータとして取得する。そして、判断装置３は、Ｘ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉを用いて算出したパラメータのいずれかに加えて、被覆率εに基づいて、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かを、判断する。この場合、判断装置３は、検出した被覆率εが下限値εｍｉｎ以上かつ上限値εｍａｘ以下の所定の範囲内であるか否かに基づいて、判断を行う。そして、全ての判断パラメータのそれぞれが所定の範囲内にある場合のみ、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されていると、判断される。ただし、走査型電子顕微鏡によって検出される検出パラメータである被覆率εが判断パラメータとして用いられる場合、被覆率εに加えて、Ｘ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉから算出される前述のパラメータのいずれかが、判断パラメータとして用いられる。
また、別のある一例では、判断装置３は、ＸＲＦ分析装置１１を用いて特性Ｘ線のＸ線強度Ｉを検出するとともに、走査型電子顕微鏡を用いて触媒層２２における被覆率εを検出する。そして、判断装置３は、Ｘ線強度Ｉを被覆率εで徐算した算出パラメータηを、判断パラメータとして取得する。そして、判断装置３は、判断パラメータである算出パラメータηが下限値ηｍｉｎ以上かつ上限値ηｍａｘ以下であるか否かに基づいて、触媒層２２がエッチングに適した状態に形成されているか否かを、判断する。なお、算出パラメータηは、Ｘ線強度Ｉ、及び、走査型電子顕微鏡による検出パラメータである被覆率εの両方を用いて、算出される。また、算出パラメータηが判断パラメータとして用いられる場合、算出パラメータηのみが判断パラメータとして用いられてもよく、算出パラメータηに加えて、Ｘ線強度Ｉ、析出量Ａ及び密度ρ等の前述のパラメータのいずれかが判断パラメータとして用いられてもよい。
ここで、Ｘ線強度Ｉ、Ｘ線強度Ｉを厚さで除算した算出パラメータα、空隙率γ、被覆率ε、及び、Ｘ線強度Ｉを被覆率εで除算した算出パラメータηのそれぞれについて、判断パラメータとして用いられる場合の、所定の範囲の下限値及び上限値の一例を、表３に示す。なお、表３は、表１のように所定の範囲が設定される実施例と同様にして、マスク層２３及び触媒層２２を形成した場合の、一例である。また、表３は、表１のように所定の範囲が設定される実施例と同様にして、Ｘ線強度Ｉ及び厚さＴの検出、及び、析出量Ａ及び密度ρの算出を行った場合の、一例である。したがって、析出量Ａ及び密度ρとしては、Ｘ線のスポット内が触媒層２２のみになる場合での換算値が、用いられる。
第１の実施形態及び変形例を含む前述の実施形態等では、１つ以上の判断パラメータに基づいて、触媒層２２に関する前述の判断が行われる。１つ以上の判断パラメータの中の１つである第１の判断パラメータは、ＸＲＦ分析装置１１を用いて検出されるＸ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉを用いて算出されるパラメータのいずれかである。前述の実施形態等では、Ｘ線強度Ｉを用いて算出されるパラメータとして、析出量Ａ、密度ρ、算出パラメータα、空隙率γ及び算出パラメータηが、挙げられている。
ある実施例では、レーザー顕微鏡１２又は走査型電子顕微鏡を用いて、触媒層２２に関連する検出パラメータを検出し、Ｘ線強度Ｉ及び検出パラメータの両方を用いて算出されるパラメータが、第１の判断パラメータとして用いられる。前述の実施形態等では、レーザー顕微鏡１２による検出パラメータとして厚さＴが挙げられ、走査型電子顕微鏡による検出パラメータとして被覆率εが挙げられている。また、Ｘ線強度Ｉ及び検出パラメータである厚さＴの両方を用いて算出されるパラメータとして、密度ρ、算出パラメータα及び空隙率γが、挙げられている。そして、Ｘ線強度Ｉ及び検出パラメータである被覆率εの両方を用いて算出されるパラメータとして、算出パラメータηが挙げられている。
また、ある実施例では、複数の判断パラメータに基づいて、触媒層２２に関する前述の判断が行われ、第１の判断パラメータに加えて第１の判断パラメータとは別の第２の判断パラメータに基づいて、触媒層２２に関する前述の判断が行われる。この場合も、第１の判断パラメータは、ＸＲＦ分析装置１１を用いて検出されるＸ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉを用いて算出されるパラメータのいずれかである。また、第２の判断パラメータとしては、Ｘ線強度Ｉ、及び、Ｘ線強度Ｉを用いて算出されるパラメータのいずれかを用いることが可能であるとともに、レーザー顕微鏡１２又は走査型電子顕微鏡を用いて検出される検出パラメータを用いることも可能である。
また、前述の実施形態等において判断装置３によって行われる演算及び判断は、物品の製造過程において、作業者によって行われてもよい。この場合、作業者は、ＸＲＦ分析装置１１の測定値及び検出結果等に基づいて、前述の演算及び判断を行う。この際、作業者は、レーザー顕微鏡１２及び走査型電子顕微鏡のいずれかの測定値及び検出結果等を用いてもよい。
前述の少なくとも一つの実施形態又は実施例の処理システムでは、１つ以上の処理装置は、基板の表面上に形成される貴金属の触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出する。また、処理装置は、検出したＸ線強度及びＸ線強度を用いて算出したパラメータのいずれかを、判断パラメータとして取得する。そして、処理装置は、判断パラメータに少なくとも基づいて、触媒層が基板の表面のエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する。これにより、貴金属の触媒層が基板の表面にエッチングに適した状態に形成されているか否かを適切に判断する処理システム及び判断方法を提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、付記を記載する。
（付記項１）
基板の表面上に形成される貴金属の触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出し、
検出した前記Ｘ線強度及び前記Ｘ線強度を用いて算出したパラメータのいずれかを、第１の判断パラメータとして取得し、
前記第１の判断パラメータに少なくとも基づいて、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、
１つ以上の処理装置を具備する、処理システム。
（付記項２）
１つ以上の前記処理装置は、
検出した前記Ｘ線強度から、前記触媒層における単位面積当たりの前記貴金属の析出量を算出し、
算出した前記析出量を前記第１の判断パラメータとして取得する、
付記項１の処理システム。
（付記項３）
１つ以上の前記処理装置は、前記第１の判断パラメータが所定の範囲内であるか否かに基づいて、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、付記項１又は２の処理システム。
（付記項４）
１つ以上の前記処理装置は、
レーザー顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いて、前記触媒層に関連する検出パラメータを検出し、
前記Ｘ線強度、及び、前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータの両方を用いて算出したパラメータを、前記第１の判断パラメータとして取得する、
付記項１乃至３のいずれか１項の処理システム。
（付記項５）
１つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
前記Ｘ線強度及び検出した前記触媒層の前記厚さの両方を用いて、前記触媒層の密度を算出し、
算出した前記触媒層の前記密度を前記第１の判断パラメータとして取得する、
付記項４の処理システム。
（付記項６）
１つ以上の前記処理装置は、
レーザー顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いて、前記触媒層に関連する検出パラメータを検出し、
前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータ、又は、前記検出パラメータを用いて算出したパラメータを第２の判断パラメータとして取得し、 前記第１の判断パラメータに加えて前記第２の判断パラメータに基づいて、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、
付記項１乃至３のいずれか１項の処理システム。
（付記項７）
１つ以上の前記処理装置は、前記第２の判断パラメータが所定の範囲内であるか否かに基づいて、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、付記項６の処理システム。
（付記項８）
１つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
検出した前記触媒層の前記厚さを前記第２の判断パラメータとして取得する、
付記項６又は７の処理システム。
（付記項９）
１つ以上の前記処理装置は、前記Ｘ線強度、及び、前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータの両方を用いて算出したパラメータを、前記第２の判断パラメータとして取得する、付記項６又は７の処理システム。
（付記項１０）
１つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
前記Ｘ線強度及び検出した前記触媒層の前記厚さの両方を用いて、前記触媒層の密度を算出し、
算出した前記触媒層の前記密度を前記第２の判断パラメータとして取得する、
付記項９の処理システム。
（付記項１１）
１つ以上の前記処理装置は、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されていないと判断した場合は、前記触媒層が適した状態でないことの告知、及び、前記基板への前記貴金属の前記触媒層の形成における条件の変更の、少なくとも一方を実行する、付記項１乃至１０のいずれか一項の処理システム。
（付記項１２）
基板の表面上に形成される貴金属の触媒層に関する判断方法であって、
前記触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出することと、 検出した前記Ｘ線強度又は前記Ｘ線強度を用いて算出したパラメータを、判断パラメータとして取得することと、
前記判断パラメータに少なくとも基づいて、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断することと、
を具備する、判断方法。
（付記項１３）
前記基板の前記表面上に前記貴金属の前記触媒層を形成することと、
付記項１２の判断方法によって、形成された前記触媒層が前記エッチングに適した状態であるか否かを判断することと、
前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されていると判断した場合において、前記触媒層の前記貴金属を触媒として作用させ、前記基板の前記表面をエッチングすることと、
を具備する物品の製造方法。
以下、付記を記載する。
（付記項１）
基板の表面上に形成される貴金属の触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出し、
検出した前記Ｘ線強度及び前記Ｘ線強度を用いて算出したパラメータのいずれかを、第１の判断パラメータとして取得し、
前記第１の判断パラメータに少なくとも基づいて、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、
１つ以上の処理装置を具備する、処理システム。
（付記項２）
１つ以上の前記処理装置は、
検出した前記Ｘ線強度から、前記触媒層における単位面積当たりの前記貴金属の析出量を算出し、
算出した前記析出量を前記第１の判断パラメータとして取得する、
付記項１の処理システム。
（付記項３）
１つ以上の前記処理装置は、前記第１の判断パラメータが所定の範囲内であるか否かに基づいて、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、付記項１又は２の処理システム。
（付記項４）
１つ以上の前記処理装置は、
レーザー顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いて、前記触媒層に関連する検出パラメータを検出し、
前記Ｘ線強度、及び、前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータの両方を用いて算出したパラメータを、前記第１の判断パラメータとして取得する、
付記項１乃至３のいずれか１項の処理システム。
（付記項５）
１つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
前記Ｘ線強度及び検出した前記触媒層の前記厚さの両方を用いて、前記触媒層の密度を算出し、
算出した前記触媒層の前記密度を前記第１の判断パラメータとして取得する、
付記項４の処理システム。
（付記項６）
１つ以上の前記処理装置は、
レーザー顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いて、前記触媒層に関連する検出パラメータを検出し、
前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータ、又は、前記検出パラメータを用いて算出したパラメータを第２の判断パラメータとして取得し、 前記第１の判断パラメータに加えて前記第２の判断パラメータに基づいて、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、
付記項１乃至３のいずれか１項の処理システム。
（付記項７）
１つ以上の前記処理装置は、前記第２の判断パラメータが所定の範囲内であるか否かに基づいて、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されているか否かを判断する、付記項６の処理システム。
（付記項８）
１つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
検出した前記触媒層の前記厚さを前記第２の判断パラメータとして取得する、
付記項６又は７の処理システム。
（付記項９）
１つ以上の前記処理装置は、前記Ｘ線強度、及び、前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータの両方を用いて算出したパラメータを、前記第２の判断パラメータとして取得する、付記項６又は７の処理システム。
（付記項１０）
１つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
前記Ｘ線強度及び検出した前記触媒層の前記厚さの両方を用いて、前記触媒層の密度を算出し、
算出した前記触媒層の前記密度を前記第２の判断パラメータとして取得する、
付記項９の処理システム。
（付記項１１）
１つ以上の前記処理装置は、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されていないと判断した場合は、前記触媒層が適した状態でないことの告知、及び、前記基板への前記貴金属の前記触媒層の形成における条件の変更の、少なくとも一方を実行する、付記項１乃至１０のいずれか一項の処理システム。
（付記項１２）
基板の表面上に形成される貴金属の触媒層に関する判断方法であって、
前記触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出することと、 検出した前記Ｘ線強度又は前記Ｘ線強度を用いて算出したパラメータを、判断パラメータとして取得することと、
前記判断パラメータに少なくとも基づいて、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されているか否かを判断することと、
を具備する、判断方法。
（付記項１３）
前記基板の前記表面上に前記貴金属の前記触媒層を形成することと、
付記項１２の判断方法によって、形成された前記触媒層が前記エッチングに適した状態であるか否かを判断することと、
前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されていると判断した場合において、前記触媒層の前記貴金属を触媒として作用させ、前記基板の前記表面をエッチングすることと、
を具備する物品の製造方法。
１…処理システム、２…触媒層形成装置、３…判断装置、４…エッチング装置、６…搬送装置、１１…ＸＲＦ分析装置、１２…レーザー顕微鏡、１３…コントローラ、２０…構造体、２１…基板、２２…触媒層、２３…マスク層、２５…触媒粒子、２７…エッチング剤、２８…針状残留部。
Claims (7)
- 基板の表面上に形成される貴金属の触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出し、
レーザー顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いて、前記触媒層に関連する検出パラメータを検出し、
検出した前記Ｘ線強度及び前記Ｘ線強度を用いて算出したパラメータのいずれかを、第１の判断パラメータとして取得し、
前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータ、又は、前記検出パラメータを用いて算出したパラメータを第２の判断パラメータとして取得し、
前記第１の判断パラメータが第１の所定の範囲内であり、かつ、前記第２の判断パラメータが第２の所定の範囲内であることに基づいて、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されていると判断し、前記第１の判断パラメータが前記第１の所定の範囲内でない場合、及び、前記第２の判断パラメータが前記第２の所定の範囲内でない場合のそれぞれにおいて、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されていないと判断する、
１つ以上の処理装置を具備する、処理システム。 - １つ以上の前記処理装置は、
検出した前記Ｘ線強度から、前記触媒層における単位面積当たりの前記貴金属の析出量を算出し、
算出した前記析出量を前記第１の判断パラメータとして取得する、
請求項１の処理システム。 - １つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
検出した前記触媒層の前記厚さを前記第２の判断パラメータとして取得する、
請求項１又は２の処理システム。 - １つ以上の前記処理装置は、前記Ｘ線強度、及び、前記レーザー顕微鏡又は前記走査型電子顕微鏡による前記検出パラメータの両方を用いて算出したパラメータを、前記第２の判断パラメータとして取得する、請求項１又は２の処理システム。
- １つ以上の前記処理装置は、
前記レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを前記検出パラメータとして検出し、
前記Ｘ線強度及び検出した前記触媒層の前記厚さの両方を用いて、前記触媒層の密度を算出し、
算出した前記触媒層の前記密度を前記第２の判断パラメータとして取得する、
請求項４の処理システム。 - １つ以上の前記処理装置は、前記触媒層が前記エッチングに適した状態に形成されていないと判断した場合は、前記触媒層が適した状態でないことの告知、及び、前記基板への前記貴金属の前記触媒層の形成における条件の変更の、少なくとも一方を実行する、請求項１乃至５のいずれか一項の処理システム。
- 基板の表面上に形成される貴金属の触媒層にＸ線を照射することにより生じる特性Ｘ線のＸ線強度を検出し、
レーザー顕微鏡を用いて、前記触媒層の厚さを検出し、
検出した前記Ｘ線強度及び前記Ｘ線強度を用いて算出したパラメータのいずれかを、第１の判断パラメータとして取得し、
検出した前記Ｘ線強度から、前記触媒層における単位面積当たりの前記貴金属の析出量を算出し、
算出した前記析出量及び前記レーザー顕微鏡が検出した前記触媒層の前記厚さの両方を用いて、前記触媒層の密度を算出し、
算出した前記触媒層の前記密度が所定の範囲内であることに少なくとも基づいて、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されていると判断し、前記触媒層の前記密度が前記所定の範囲内でない場合において、前記触媒層が前記基板の前記表面のエッチングに適した状態に形成されていないと判断する、
１つ以上の処理装置を具備する、処理システム。
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