JP2956653B2 - パーティクルモニター装置 - Google Patents
パーティクルモニター装置Info
- Publication number
- JP2956653B2 JP2956653B2 JP9130985A JP13098597A JP2956653B2 JP 2956653 B2 JP2956653 B2 JP 2956653B2 JP 9130985 A JP9130985 A JP 9130985A JP 13098597 A JP13098597 A JP 13098597A JP 2956653 B2 JP2956653 B2 JP 2956653B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scattered light
- light
- particles
- mirror
- particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 149
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002356 laser light scattering Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
ーティクルまたは、プロセス中に発生、成長して落下す
るパーティクルを光散乱法でin−situ(その
場)、リアルタイムで計測するパーティクルモニター装
置に関する。
発生するパーティクルは、歩留まりや装置の稼働率を低
減させる大きな原因となっている。これらの低減を未然
に防止するために、パーティクルの発生状況をモニター
する装置が開発されている。
なっており、プロセス装置の排気系に挿入するタイプ、
またはプロセス装置の雰囲気を吸引するタイプのものが
ある。いずれも、サンプリングされた被測定流体をレー
ザ光ビームが存在する空間中を通過させて、パーティク
ルが通過するたびに発生する散乱光の強度と発生数を計
数するものである。その従来例として特開平4−297
852号公報、特開平3−116944号公報、特開昭
63−11838号公報、特開昭62−37160号公
報、特開平5−206235号公報、特開平5−206
236号公報、特開平7−12707号公報、特開平5
−288669号公報の開示されたものを挙げることが
できる。
パーティクルを測定する方法では、パーティクルの発生
量と歩留まりや装置稼働率との相関をとりにくいという
問題がある。これを解決するために、装置内で発生し浮
遊するパーティクルをin−situ(その場)・リア
ルタイムで計測する試みが行われている。
ための窓と散乱光を計測するための窓を取り付け、パー
ティクルによって散乱されたレーザ光をCCDカメラで
ビデオテープに収録し、それを再生して散乱光の発生時
刻、強度変化を知り、その結果からパーティクルの発生
を知るものである。
y S.Selwyn)によってジャーナル オブ バ
キューム サイエンス アンド テクノロジー誌の第B
9巻(1991年)の3487頁から3492頁に記載
されている論文、またジャーナル オブ バキューム
サイエンス アンド テクノロジー誌の第A14巻(1
996年)の649頁から654頁に記載されている論
文がある。さらに、渡辺らによるアプライド フィジク
ス レターズ誌(AppIied Physics L
etters)の第61巻(1992年)の1510頁
から1512頁に記載されている論文、および白谷らに
よるジャーナル オブ バキューム サイエンス アン
ド テクノロジー誌の第A14巻(1996年)の60
3頁から607頁に記載されている論文がある。
は、以下の問題点がある。
852号公報、特開平3−116944号公報、特開昭
63−11838号公報、特開昭62−37160号公
報、特開平5−206235号公報、特開平5−206
236号公報、特開平7−12707号公報、特開平5
−288669号公報に開示されたものでは、サンプリ
ングした被測定流体中のパーティクルを測定する方法に
ついて述ベられている。この方法はサンプリングという
操作を行った後に散乱光を計測するために、パーティク
ルの発生場所を特定することが困難である。そのため、
パーティクルの発生量と歩留まりや装置稼働率との相関
をとりにくいという問題があり、パーティクルの発生源
を特定できない。
yn)によってジャーナル オブバキューム サイエン
ス アンド テクノロジー誌の第B9巻(1991年)
の3487頁から3492頁に記載されている論文、ま
たジャーナル オブ バキューム サイエンス アンド
テクノロジー誌の第A14巻(1996年)の649
頁から654頁に記載されている論文、および、渡辺ら
によるアプライドフィジクス レターズ誌(Appli
ed Physics Letters)の第61巻
(1992年)の1510頁から1512頁に記載され
ている論文、および白谷らによるジャーナル オブ バ
キューム サイエンス アンド テクノロジー誌の第A
14巻(1996年)の603頁から607頁に記載さ
れている論文では、プロセス装置内で浮遊しているパー
ティクルをレーザ光散乱法で検出し、パーティクルの空
間分布やその時間変化を計測している。しかし、観測し
ているパーティクルがウエハに不良を誘起するのか、不
良を引き起こすならそのパーティクルがどこで発生し、
どのような経路でウエハに到達するかを知ることが困難
である。そのため、製品ウエハにパターン不良を引き起
こすパーティクルが発生しても、その発生場所を特定で
きず、装置の改良部分や部品を決められないままに、装
置のクリーニングを繰り返すことで対処していた。つま
り、パーティクルの発生を抑える指針を得られず、装置
のクリーニングや立ち上げ時間などによる稼働率の低下
を改善できなかった。
は、レーザ光を空間的に走査するか、空間的に広がりを
持たせて、レーザ光源の中に存在するパーティクルを検
出する方法を用いる。この場合、個々の散乱光の発生場
所と検出器までの距離は異なり、検出器に到達する散乱
光強度は、散乱光の発生場所から検出器までの距離の2
乗に反比例する。つまり、散乱光の強度からパーティク
ルの大きさを推定するには、距離による散乱光強度の変
化分を補正する必要がある。しかし、これまではこのよ
うな補正は行われていなかった。
大きさを推定するには、形状を真球と仮定して計算され
ていた。しかし、実際にLSI製造工程中に発生するパ
ーティクルは、薄片状や針状が多いことが知られてい
る。このような形状のパーティクルでは、入射したレー
ザ光に対する空間的な位置により散乱光強度が大きく変
化する。従って、これまでのパーティクルの大きさの推
定方法では、パーティクルの粒径や粒径分布、数密度に
関し誤差が大きかった。
ルの空間分布計測では、ある所望の偏光状態にある光を
プロセス装置内に導入し、浮遊しているパーティクルに
散乱された光の偏光状態の変化を測定していた。使用す
るレーザ光源からの波長は1種類である。被測定対象の
パーティクルが照射光の波長よりも小さいときにはレー
リー散乱断面積で散乱光強度を予測し、大きくなるとミ
ー散乱断面積を用いる。ミー散乱断面積は厳密な解を与
えるが、その表式が複雑で数値計算に時間がかかり、リ
アルタイムでの散乱光強度測定結果からパーティクルの
粒径や数密度に関する情報を得ることが困難である。
的は、パーティクルの発生点と到達点と質量とを容易に
推定でき、パーティクルの大きさを推定するため距離に
よる散乱光強度の変化分を補正でき、単純な数値計算で
対応できるレーリーの散乱式を適用できる領域を拡大で
き、パーティクルの形状を推定しパーティクルの大きさ
を精密に推定できるパーティクルモニター装置を提供す
ることにある。
ニター装置は、プロセス装置にレーザ光を導入する手段
とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有する
パーティクルモニター装置において、散乱光を計測する
受光器からの信号強度が所定の値を越すと、受光器の散
乱光取り込み時間を長くする、又は、レーザ光のパルス
繰り返し周波数を大きくする、又は、レーザ光のパルス
幅を長くすることにより、パーテイクルの動きを散乱光
の軌跡として表示する手段と、軌跡の始点と終点を結ぶ
直線を軌跡に重ねて表示し、直線を始点を越えて延長し
てパーティクルの発生点を推定し、直線を終点を越えて
延長してパーティクルの到達点を推定し、直線を鉛直方
向に射影した長さを散乱光取り込み時間で除してパーテ
ィクルの質量を推定する手段とを、有する。
手段とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有
するパーティクルモニター装置において、レーザ光源の
前にミラーを配設し、ミラーを所定の回転角度の範囲内
で回転往復運動させて、レーザ光をウエハ表面上の空間
を水平面内又は垂直面内で扇状に走査する手段と、ミラ
ーの回転角をミラー回転制御器からデータ処理器へ転送
し、回転角で得られる散乱光は受光器の各素子に1対1
対応で入る手段と、レーザ光の基準位置である中心線か
ら受光器までの距離と、散乱光発生点から中心線へ降ろ
した垂線を延長した受光器までの距離と、ミラーと散乱
光発生点から中心線へ降ろした垂線との交点からミラー
までの距離と、ミラーの回転角との関係式により、散乱
光強度を全て中心線上での強度に換算する手段とを、有
してもよい。
手段とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有
するパーティクルモニター装置において、レーザ光源の
前にミラーを配設し、ミラーを平行移動させることによ
って、レーザ光をウエハ表面上の空間を水平面内又は垂
直面内で帯状のシートに走査する手段と、ミラーの位置
をミラー直線移動制御器からデータ処理器へ転送し、位
置で得られる散乱光は受光器の各素子に1対1対応で入
る手段と、レーザ光の基準位置である中心線から受光器
までの距離と、散乱光発生点から中心線へ降ろした垂線
を延長した受光器までの距離と、ミラーの移動速度と、
中心線を基準にしたときのミラーの移動時間との関係式
により、散乱光強度を全て中心線上での強度に換算する
手段とを、有してもよい。
手段とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有
するパーティクルモニター装置において、レーザ光をパ
ルス状に照射し、散乱光を計測する受光器の散乱光取り
込み時間を数〜数十パルス分として、落下するパーティ
クルによる散乱光を軌跡、あるいは点の連続として表示
する手段と、所定時間内での散乱光の軌跡を追跡し、散
乱光強度の時間変化または散乱光強度の最大値と最小値
との比を解析してパーティクルの形状を推定する手段と
を有し、パーティクルの形状を推定する手段は、散乱光
強度時間変化または散乱光強度の最大値と最小値との比
が所定の値より小さい場合は、パーティクルの形状を球
形と推定し、散乱光強度時間変化または散乱光強度の最
大値と最小値との比が所定の値より大きい場合は、パー
ティクルの形状を円盤状と推定し、パーティクルの形状
が円盤状と推定された場合は、最大散乱光強度からパー
ティクルの円盤の面積を、最小散乱光強度からパーティ
クルの円盤の厚さを推定する手段を有してもよい。
は、パーティクルの発生点と到達点と質量とを容易に推
定でき、パーティクルの大きさを推定するため距離によ
る散乱光強度の変化分を補正でき、単純な数値計算で対
応できるレーリーの散乱式を適用できる領域を拡大で
き、パーティクルの形状を推定しパーティクルの大きさ
を精密に推定できる。
て図面を参照して説明する。
ィクルの発生源とウエハへの到達点を推定するには、あ
る瞬間のパーティクルからの散乱光を計測するだけでは
不十分であり、ある一定時間内での散乱光の軌跡を追跡
することが必要になる。これを実現するには、パーティ
クルによる散乱光の強度が所定のそれを越した場合に、
散乱光受光器の信号取り込み時間を長くする、あるい
は、パルスレーザの繰り返し周波数を高める、または、
CWレーザ(Continuous Wave レー
ザ、連続発振レーザ)のチョッピング周波数を低くして
散乱光の2次元分布画像を取得すればよい。
つあるパーティクルからの散乱光の軌跡を画像上に表示
させることができ、軌跡の始点と終点から発生場所と到
達場所を推定できる。さらに、軌跡の長さを計測時間幅
で除することで質量を推定できる。
を推定する場合について、図1を参照しながら述ベる。
高調波光発生器からなっている。発信周波数は10Hz
である。レーザ光13は532nmであり、そのビーム
形状を鉛直面内でシート状に整形し後にプロセス装置1
9に導入する。レーザ光13は、この内部に浮遊もしく
は落下しつつあるパーティクル20によって散乱され
る。散乱光21は干渉フィルタ22を経て散乱光受光器
である2次元光検出器14で、ゲート開時間100ns
で5sごとに計測され、その空間分布がデータ処埋器1
5に表示される。
ある一定の値よりも大きな散乱光を受光しているか否か
をデータ処理器15で判断して、大きな値であると判断
した場合には2次元光検出器14での散乱光取り込み時
間を、ゲート開時間を200nsに長くすることによっ
て、パーティクルの動きを散乱光の軌跡23として取得
する。ゲート開時間を長くする替わりに計測時間間隔を
1sごとにすることによっても同等の効果を得られる。
光取り込み時間を長くする替わりに、レーザ発振制御器
24を動作させ、レーザの繰り返し周波数を10Hzか
ら1kHzに高くして散乱光の発生回数を増やすことに
よっても同様な効果を期待できる。CWレーザの場合
は、レーザ発振制御器24としてレーザ光13をチョッ
ピングするチョッパーを使用する。チョッパーの回転数
を低くしてチョッピングされて形成されたパルス光の時
間幅を長くすることによっても同様の効果を期待でき
る。
を軌跡23として表示することが可能になる。この軌跡
23の始点と終点を結ぶ直線を軌跡23に重ねて表示
し、この直線を始点を越えて延長させるとパーティクル
の発生源を推定できる。逆に、直線を終点を越えて延長
すると、パーティクルの到達点を推定できる。さらに、
直線を鉛直方向に射影した長さを散乱光取り込み時間で
除するとパーティクルの質量を推定できる。
によって、パーティクルの発生源とその到達点、および
それの質量を推定でき、パーティクルの発生を低減させ
るための装置材料の選定や装置形状に改良指針を与える
ことが出来る。
光の強度はパーティクルの大きさを反映する。一方で、
散乱光強度は散乱体と計測点の距離の2乗に反比例す
る。つまり、同じ大きさのパーティクルからの散乱光は
同じ強度の散乱光を発生するが、計測点との距離が異な
れば計測される散乱光強度が変化してしまう。したがっ
て、散乱光強度の2次元画像からパーティクルの大きさ
を推定するには、散乱光強度を距離で規格化することが
必要になる。これを実現する方法を図2を用いて説明す
る。
高調波光発生器からなっている。発振周波数は10kH
zである。レーザ光13は532nmである。ミラー1
2でレーザ光13を反射してプロセス装置19の内部に
導入する。ミラー12を中心線17の左右に振る。最大
角度は10゜である。このミラー12をある回転角度の
範囲内で回転往復運動させて、レーザ光13をウエハ表
面上の空間を水平面内で扇状に走査する2次元光検出器
14が見込む領域にパーティクルが存在すると、それに
よる散乱光の空間分布が得られる。散乱光の空間分布を
データ処理器15に表示させるときに、次のようにして
散乱光強度を補正する。ミラー12の回転角θをミラー
回転制御器16からデータ処理器15へ転送する。ある
回転角θで得られる散乱光は2次元光検出器14の各素
子に1対1対応で入ってくる。
変わる。散乱光強度Iは、レーリー散乱でもミー散乱で
も I=F/r2 の形式を持っている。Fはパーティクルの大きさ、数密
度、屈折率の関数である。
る。基準位置となる中心線l7から2次元光検出器14
の距離をr0、散乱光発生場所18から中心線17へ降
ろした垂線を延長して2次元光検出器14までの距離を
rとする。またミラー12と散乱光発生場所18から中
心線17へ降ろした垂線の交点までの距離をLとする。
これらの距離と角度の間には r=r0+L・tanθ の関係がある。つまり、レーリーの式であれミーの式で
あれ、散乱光強度の計算式の中の距離をrで置き換える
と、散乱光強度は全て中心線17上での強度に換算さ
れ、得られた2次元の散乱光の空間分布の各点の強度を
比較できるようになる。その結果、パーティクルの大き
さ、数密度を比較できるようになる。
態では散乱光強度を補正する別の場合を、図3を参照し
ながら説明する。この実施例ではミラーl2を平行移動
させることによってレーザ光13を水平面内で帯状のシ
ートにする。使用するレーザ光源、波長、発振周波数は
第2の実施の形態の場合と同じである。
示させるときに、次のようにして散乱光強度を補正す
る。ミラー12の位置はミラー直線移動制御器25から
データ処理器15へ転送する。ある位置で得られる散乱
光は2次元光検出器14の各素子に1対1対応で入って
くる。各素子が受ける散乱光強度は距離によって変わ
る。散乱光強度Iは、レーリー散乱でもミー散乱でも I=F/r2 の形式を持っている。Fはパーティクルの大きさ、数密
度、屈折率の関数である。散乱光発生場所18と2次元
光検出器14との距離rを補正するには、パーティクル
から検出器までの距離を r=r0±vt v:ミラー12の移動速度 t:中心線17を基準にしたときの移動時間 とおいて計算すれば、図3の中心線17上での散乱光強
度に換算できる。つまり、得られた2次元の散乱光の空
間分布の各点の強度を比較できるようになる。その結
果、パーティクルの大きさ、数密度を比較できるように
なる。
にレーザ光を走査する場合について述べたが、鉛直面内
でシート状にレーザ光を走査する場合についても同様に
できる。
光強度からパーティクルの粒径や数密度などを推定する
場合、レーリーの散乱式を適用できる領域では単純な数
値計算で対応できる。しかし、パーティクルサイズが大
きくなるとミーの散乱式を用いることが必要になり、数
値計算に膨大な時間を要する。これを解決するために
は、パーティクルからの散乱光強度がある所望の値より
も大きくなったら、使用するレーザ光の波長を長波長に
変えて常にレーリーの散乱式を使用できる領域にすれば
よい。パーティクルの粒径パラメータ(x=2πa/
λ、aは半径、λは光の波長)が0.7程度以上になる
と、レーリー散乱光強度はミー散乱のそれよりも約5%
大きくなり、真の値からずれはじめる。そこで、レーリ
ーの散乱断面積を用いて粒径や数密度などの数値計算を
進めるデータ処理の過程で、粒径パラメータxが0.7
または所望の指定する値よりも大きくなったら使用する
レーザ光の波長を長波長にしてxを小さくし、常にレー
リーの散乱式を適用できるようにできる。
乱光の強度を2次元画像として取得した後に、パーティ
クルの大きさ、数密度、屈折率などを推定する場合に、
数値計算が比較的容易なレーリーの散乱式を用いて行え
るようにする装置構成について、図4を参照しながら述
べる。
μmのレーザ光を第2高周波発生用光学素子27に照射
し532nm光を発生させる。第2高調波発生用光学素
子27の出力側には、波長変換機構28を装着する。こ
れは、データ処理器15からの信号を受け取って、YA
Gレーザ発振器26の基本波1.064μmの光と53
2nm光を切り替えて、そのどちらか一方をプロセス装
置19に導入する。
に導入する。パーティクルが存在し、散乱光21が幾つ
かの光学素子を通って後に2次元光検出器14に到達す
る。検出器14からの信号はデータ処理器15で数値計
算が行われ、パーティクルの粒径や数密度などの情報が
得られる。
のアルゴリズムの中に、図5のような粒径パラメータx
と所望の値ξとの判断をするステップ(S1)をいれ、
x≧ξならば、波長交換機構17を作動させて、第2高
調波光532nmをカットして基本波1.064μmを
使用する(S2)。一方、x<ξならば、そのまま第2
高調波光532nmを使用して計測を続ける(S3)。
ξ=0.7にすると10%程度以下の精度でレーリーの
散乱式を用いた数値計算を実行できる。
光の計測をレーリーの散乱式が成立する条件で、データ
処理器15への過負荷を抑えたデータ処理を実現でき
る。
波光を切り替える例について述べたが、複数の発振波長
を持つアルゴンイオンレーザ光からグレーティングを用
いて、x≧ξの判断が出る度に、短波長から長波長に変
えていく方法をとってもよい。また、2台以上の波長の
異なるレーザ光源を用意して、x≧ξの判断が出る度
に、長波長で発振するレーザに切り替えても良い。ま
た、ξの値は0.7に固定する必要はなく、所望の精度
に合わせて値を変えて設定しても良い。
ティクルが円盤状や針状であった場合、散乱光強度は、
任意のパーティクル軸方向と人射レーザ光との間の角度
によって異なる。そこで、ある一定時間内での散乱光の
軌跡を追跡し、散乱光強度の時間変化を解析すればパー
ティクル形状を推定することができる。さらに、散乱光
強度の最大値と最小値からパーティクルの大きさをより
精密に推定できる。
乱光の強度を2次元画像として取得した後に、パーティ
クル形状を推定し、パーティクルの大きさ、数密度、屈
折率などを補正する装置構成について述ベる。
光源11はYAGレーザとその第2高調波光発生器から
なっている。発信周波数はl0Hzである。レーザ光1
3は532nmであり、そのビーム形状を鉛直面内でシ
ート状に整形し後にプロセス装置19に導入する。レー
ザ光13は、この内部に浮遊もしくは落下しつつあるパ
ーティクル20によって散乱される。散乱光21は干渉
フイルタ22を経て2次元光検出器14で、ゲート開時
間100nsで1sごとに計測され、その空間分布がデ
ータ処理器15に表示される。このようにして、パーテ
ィクルの動きを輝点が連続した散乱光の軌跡23として
取得する。
場合、入射レーザ光の方向に対し、パーティクルがどん
な向きでも散乱光強度Iは変化しない。一方、パーテイ
クルが円盤状の場合、入射レーザ光の方向に対し、パー
ティクルがどの方向を向いているかで散乱光強度Iが大
きく変化する。そこで、例えば散乱光の軌跡23の連続
した輝点の強度変化ζが50%未満の場合、パーティク
ルは球形と考え、粒径はレーリーの散乱式、あるいはミ
ーの散乱式を適用して推定する。また、連続した輝点の
強度変化ζが50%以上の場合、パーティクルは円盤状
と考え、最大散乱光強度からパーティクルの円盤の面積
を、最小散乱光強度からパーティクルの円盤の厚さを推
定する。
の連続した輝点の強度変化ζである必要はなく、最大強
度と最小強度の比δで設定してもよい。また、ζの値は
50%に固定する必要はなく、所望の精度に合わせて値
を変えて設定しても良い。
を用いたパーティクルモニター装置によって、パーティ
クルの発生点と到達点と質量とを容易に推定でき、パー
ティクルの大きさを推定するため距離による散乱光強度
の変化分を補正でき、単純な数値計算で対応できるレー
リーの散乱式を適用できる領域を拡大でき、パーティク
ルの形状を推定しパーティクルの大きさを精密に推定で
きるという効果がある。
ための装置材料の選定や装置形状に改良指針を与えるこ
とができる。
を取得する装置の模式的構成図である。
補正する装置の模式的構成図である。
補正する装置の模式的構成図である。
乱式適用領域で計測するための装置の模式的構成図であ
る。
乱式適用領域で数値計算を実行するために挿入するデー
タ処理アルゴリズムのフローを示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 プロセス装置にレーザ光を導入する手段
とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有する
パーティクルモニター装置において、 前記散乱光を計測する受光器からの信号強度が所定の値
を越すと、前記受光器の前記散乱光取り込み時間を長く
する、又は、前記レーザ光のパルス繰り返し周波数を大
きくする、又は、前記レーザ光のパルス幅を長くするこ
とにより、前記パーテイクルの動きを前記散乱光の軌跡
として表示する手段と、 前記軌跡の始点と終点を結ぶ直線を前記軌跡に重ねて表
示し、前記直線を前記始点を越えて延長して前記パーテ
ィクルの発生点を推定し、前記直線を前記終点を越えて
延長して前記パーティクルの到達点を推定し、前記直線
を鉛直方向に射影した長さを前記散乱光取り込み時間で
除して前記パーティクルの質量を推定する手段とを、有
することを特徴とするパーティクルモニター装置。 - 【請求項2】 プロセス装置にレーザ光を導入する手段
とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有する
パーティクルモニター装置において、 レーザ光源の前にミラーを配設し、該ミラーを所定の回
転角度の範囲内で回転往復運動させて、前記レーザ光を
ウエハ表面上の空間を水平面内又は垂直面内で扇状に走
査する手段と、 前記ミラーの回転角をミラー回転制御器からデータ処理
器へ転送し、前記回転角で得られる前記散乱光は前記受
光器の各素子に1対1対応で入る手段と、 前記レーザ光の基準位置である中心線から前記受光器ま
での距離と、前記散乱光発生点から前記中心線へ降ろし
た垂線を延長した前記受光器までの距離と、前記ミラー
と前記散乱光発生点から前記中心線へ降ろした垂線との
交点から前記ミラーまでの距離と、前記ミラーの回転角
との関係式により、前記散乱光強度を全て前記中心線上
での強度に換算する手段とを、有することを特徴とする
パーティクルモニター装置。 - 【請求項3】 プロセス装置にレーザ光を導入する手段
とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有する
パーティクルモニター装置において、 レーザ光源の前にミラーを配設し、該ミラーを平行移動
させることによって、前記レーザ光をウエハ表面上の空
間を水平面内又は垂直面内で帯状のシートに走査する手
段と、 前記ミラーの位置をミラー直線移動制御器からデータ処
理器へ転送し、前記位置で得られる前記散乱光は前記受
光器の各素子に1対1対応で入る手段と、 前記レーザ光の基準位置である中心線から前記受光器ま
での距離と、前記散乱光発生点から前記中心線へ降ろし
た垂線を延長した前記受光器までの距離と、前記ミラー
の移動速度と、前記中心線を基準にしたときの前記ミラ
ーの移動時間との関係式により、前記散乱光強度を全て
前記中心線上での強度に換算する手段とを、有すること
を特徴とするパーティクルモニター装置。 - 【請求項4】 プロセス装置にレーザ光を導入する手段
とパーティクルからの散乱光を計測する手段とを有する
パーティクルモニター装置において、 前記レーザ光をパルス状に照射し、前記散乱光を計測す
る受光器の前記散乱光取り込み時間を数〜数十パルス分
として、落下するパーティクルによる前記散乱光を軌
跡、あるいは点の連続として表示する手段と、 所定時間内での前記散乱光の軌跡を追跡し、散乱光強度
の時間変化または散乱光強度の最大値と最小値との比を
解析して前記パーティクルの形状を推定する手段とを有
し、 前記パーティクルの形状を推定する手段は、前記散乱光
強度時間変化または散乱光強度の最大値と最小値との比
が所定の値より小さい場合は、前記パーティクルの形状
を球形と推定し、前記散乱光強度時間変化または散乱光
強度の最大値と最小値との比が所定の値より大きい場合
は、前記パーティクルの形状を円盤状と推定し、 前記パーティクルの形状が円盤状と推定された場合は、
最大散乱光強度から前記パーティクルの円盤の面積を、
最小散乱光強度から前記パーティクルの円盤の厚さを推
定する手段を有することを特徴とするパーティクルモニ
ター装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9130985A JP2956653B2 (ja) | 1996-12-16 | 1997-05-21 | パーティクルモニター装置 |
US08/989,630 US5861951A (en) | 1996-12-16 | 1997-12-12 | Particle monitoring instrument |
TW089127739A TW446816B (en) | 1996-12-16 | 1997-12-15 | Particle monitoring instrument |
TW089127738A TW446815B (en) | 1996-12-16 | 1997-12-15 | Particle monitoring instrument |
TW089127740A TW446817B (en) | 1996-12-16 | 1997-12-15 | Particle monitoring instrument |
TW086118927A TW446818B (en) | 1996-12-16 | 1997-12-15 | Particle monitoring instrument |
KR1019970069151A KR100227769B1 (ko) | 1996-12-16 | 1997-12-16 | 파티클 모니터링 장치 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-335962 | 1996-12-16 | ||
JP33596296 | 1996-12-16 | ||
JP9130985A JP2956653B2 (ja) | 1996-12-16 | 1997-05-21 | パーティクルモニター装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10232196A JPH10232196A (ja) | 1998-09-02 |
JP2956653B2 true JP2956653B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=26465950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9130985A Expired - Fee Related JP2956653B2 (ja) | 1996-12-16 | 1997-05-21 | パーティクルモニター装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5861951A (ja) |
JP (1) | JP2956653B2 (ja) |
KR (1) | KR100227769B1 (ja) |
TW (4) | TW446817B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106323823A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 富士电机株式会社 | 粒子测量装置 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100499164B1 (ko) * | 1998-01-07 | 2005-10-07 | 삼성전자주식회사 | 다중빔의 형성을 위한 미러유닛과 이를 이용한 다중빔 파티클카운터 및 파티클 측정방법 |
JP3689278B2 (ja) * | 1999-05-19 | 2005-08-31 | 株式会社堀場製作所 | 粒子径分布測定装置および粒子径分布測定方法 |
US6480276B1 (en) | 1999-07-13 | 2002-11-12 | Clemson University | Enhanced photon-migration methods for particle sizing in concentrated suspensions |
US7006682B1 (en) * | 1999-09-09 | 2006-02-28 | Nec Corporation | Apparatus for monitoring particles and method of doing the same |
JP3535785B2 (ja) * | 1999-11-26 | 2004-06-07 | Necエレクトロニクス株式会社 | クリーニング終点検出装置およびクリーニング終点検出方法 |
JP2001250779A (ja) | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Nec Corp | 基板処理装置のプロセスマージン決定方法、およびかかるプロセスマージン決定方法を使った基板処理方法 |
US20040211242A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Ekhson Holmuhamedov | Multi-purpose monitoring system |
AU2003902319A0 (en) | 2003-05-14 | 2003-05-29 | Garrett Thermal Systems Limited | Laser video detector |
JP4754196B2 (ja) * | 2003-08-25 | 2011-08-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 減圧処理室内の部材清浄化方法および基板処理装置 |
US7170602B2 (en) | 2004-04-08 | 2007-01-30 | Tokyo Electron Limited | Particle monitoring device and processing apparatus including same |
NL1026306C2 (nl) * | 2004-06-02 | 2005-12-05 | Perdix Analytical Systems B V | Inrichting en werkwijze voor het vastleggen van optische gegevens van een dispersie. |
EP2595129B1 (en) | 2004-11-12 | 2020-05-20 | Xtralis Technologies Ltd | Method and system for detecting particles |
JP4701892B2 (ja) * | 2005-07-20 | 2011-06-15 | 株式会社島津製作所 | 粒度分布測定装置 |
KR100866393B1 (ko) | 2006-12-15 | 2008-11-03 | 경상대학교산학협력단 | 평면 스캔 입자화상속도계 기법 |
US9546953B2 (en) * | 2007-07-30 | 2017-01-17 | Spherea Gmbh | Method and apparatus for real-time analysis of chemical, biological and explosive substances in the air |
JP5100265B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2012-12-19 | 株式会社東芝 | ウエハ移送システム中の清浄度評価方法 |
JP5662154B2 (ja) | 2007-11-15 | 2015-01-28 | エックストラリス・テクノロジーズ・リミテッド | アクティブビデオ煙検出(avsd)システムでの物体進入判断方法およびavsdシステム |
KR100968352B1 (ko) * | 2008-01-31 | 2010-07-08 | 정철우 | 수중 조명등 제어장치 |
JP5257126B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-08-07 | 株式会社島津製作所 | パーティクル検出装置 |
US20130100135A1 (en) * | 2010-07-01 | 2013-04-25 | Thomson Licensing | Method of estimating diffusion of light |
JP5648399B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2015-01-07 | 凸版印刷株式会社 | 塵埃モニター用キット、およびそれを用いた評価方法 |
JP5772425B2 (ja) | 2011-09-13 | 2015-09-02 | ソニー株式会社 | 微小粒子測定装置 |
JP2015099116A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | セイコーエプソン株式会社 | 成分分析装置 |
JP6549747B2 (ja) * | 2017-04-14 | 2019-07-24 | リオン株式会社 | 粒子測定装置および粒子測定方法 |
CN112594887B (zh) * | 2020-12-15 | 2021-12-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调控制方法及装置、空调器设备 |
CN114441418A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-06 | 天津凌视科技有限公司 | 用于高速流动微粒的成像***、成像方法及可读存储介质 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59160741A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-11 | Toshiba Corp | 粒径測定装置 |
JPS6237160A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | カルソニックカンセイ株式会社 | 合成樹脂成形品 |
US4798465B2 (en) * | 1986-04-14 | 1994-08-30 | Particle Measuring Syst | Particle size detection device having high sensitivity in high molecular scattering environment |
JP2674128B2 (ja) * | 1988-08-31 | 1997-11-12 | 株式会社島津製作所 | 粒度分布測定装置 |
JP2921880B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1999-07-19 | 株式会社東芝 | 微粒子モニタ付き半導体製造装置 |
JPH0810188B2 (ja) * | 1990-08-03 | 1996-01-31 | 株式会社日立製作所 | 粒子状物質分析装置及び分析方法並びに超純水製造装置、半導体製造装置、高純度気体製造装置 |
DE9012816U1 (de) * | 1990-09-07 | 1990-11-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eV, 8000 München | Halbleiterfertigungs-Steuer- und/oder Meßvorrichtung |
JP2811236B2 (ja) * | 1991-03-27 | 1998-10-15 | 株式会社小野測器 | 粒径分布測定装置 |
JPH05136244A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-01 | Nec Corp | パーテイクルカウンタ |
JPH05206235A (ja) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | パーティクルの測定方法 |
JPH05206236A (ja) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 真空装置内のパーティクルの測定方法 |
JPH05288669A (ja) * | 1992-04-13 | 1993-11-02 | Ushio Inc | パーティクル検出システム |
JPH05340866A (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-24 | Anelva Corp | 塵粒子検出器 |
JP3318397B2 (ja) * | 1992-08-27 | 2002-08-26 | 興和株式会社 | 微粒子計測装置 |
JPH0712707A (ja) * | 1993-06-24 | 1995-01-17 | Ushio Inc | パーティクルモニター用センサ |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP9130985A patent/JP2956653B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-12 US US08/989,630 patent/US5861951A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-15 TW TW089127740A patent/TW446817B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-12-15 TW TW089127738A patent/TW446815B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-12-15 TW TW086118927A patent/TW446818B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-12-15 TW TW089127739A patent/TW446816B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-12-16 KR KR1019970069151A patent/KR100227769B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106323823A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 富士电机株式会社 | 粒子测量装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5861951A (en) | 1999-01-19 |
TW446816B (en) | 2001-07-21 |
KR100227769B1 (ko) | 1999-11-01 |
TW446818B (en) | 2001-07-21 |
TW446815B (en) | 2001-07-21 |
TW446817B (en) | 2001-07-21 |
JPH10232196A (ja) | 1998-09-02 |
KR19980064171A (ko) | 1998-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2956653B2 (ja) | パーティクルモニター装置 | |
JP2604607B2 (ja) | 欠陥分布測定法および装置 | |
US6348967B1 (en) | Method and device for measuring the thickness of opaque and transparent films | |
US5255089A (en) | Portable particle detector assembly | |
JP4803934B2 (ja) | 超微細特徴部分の品質特性を判断する方法及び装置 | |
US5075552A (en) | Apparatus and method for transient thermal infrared emission spectrometry | |
JP2005024556A (ja) | 欠陥の深さを判定する方法 | |
JP2002057143A (ja) | 浮遊異物検出装置 | |
KR100977549B1 (ko) | 고속 테라헤르츠파 측정 시스템 및 방법 | |
JPH11326580A (ja) | シュラウド自動検査装置 | |
JPH07294422A (ja) | 表面近傍結晶欠陥の検出方法およびその装置 | |
JP2007507705A (ja) | 微粒子検出器 | |
US7539584B2 (en) | Volume based extended defect sizing system | |
JPH09243569A (ja) | 半導体基板の評価装置および評価方法 | |
JPH11237226A (ja) | 欠陥検査装置 | |
JPH06221838A (ja) | 表面粗さ評価方法 | |
JP2777147B2 (ja) | 表面分析装置 | |
JPH10253546A (ja) | 半導体基板の評価方法および評価装置 | |
US7302360B2 (en) | Defect size projection | |
JPH1130511A (ja) | 表面形状検査装置 | |
JP3926362B2 (ja) | 半導体ウエーハ検査システムにおける半導体ウエーハ表面上の欠陥のサイズを判定する方法 | |
Rabczuk et al. | Diagnostic instrument for measurements of a high power CO2 laser beam | |
JP2001074645A (ja) | 微量微細粒子の測定方法及び測定装置 | |
Oravecz et al. | High-Speed Automated NDT Device for Niobium Plate Using Scanning Laser Acoustic Microscopy | |
Gurevich et al. | Influence of the peculiarities of wavefront forming in real-time holographic interferometer upon the output of the interferometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070723 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080723 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090723 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 11 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 11 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 14 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |