JP7115406B2 - Particle counting method and particle counting device - Google Patents
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Description
本発明は、パーティクル計数方法及びパーティクル計数装置に関する。 The present invention relates to a particle counting method and a particle counting device.
半導体の処理工程で発生し、処理室内を浮遊する粉塵などのパーティクルは、半導体製品の性能を低下させる要因となる。そこで、半導体処理装置では、パーティクルの発生を抑えるためにウエハの処理室（チャンバ）内を高真空状態にするとともに、処理室内を浮遊するパーティクルをリアルタイムで計数するパーティクル計数装置が設置される（例えば特許文献１）。 Particles such as dust that are generated in the semiconductor processing process and float in the processing chamber are a factor in degrading the performance of semiconductor products. Therefore, in a semiconductor processing apparatus, a wafer processing chamber (chamber) is placed in a high vacuum state in order to suppress the generation of particles, and a particle counting device is installed to count particles floating in the processing chamber in real time (for example, Patent document 1).
特許文献１に記載のパーティクル計数装置は、円筒形の筐体と、該筐体の周面に互いに対向するように形成された一対の開口と、該筐体の一端（基端）に設けられたレーザ光源と、該筐体内部の、前記レーザ光を直接受光しない位置に設けられた光検出部を備えている。このパーティクル計数装置では、前記一対の開口を通じて筐体内に進入したパーティクルにレーザ光が照射されることにより生じる散乱光が光検出部に入射して、該光検出部からの出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えたことに基づいて、パーティクルが検出され、計数される。
The particle counting device described in
半導体処理装置の場合、ウエハの処理状況を確認するためにチャンバ内に照明が設けられることがある。このような場合には、光検出器に照明光が直接入射しないようにパーティクル計数装置が配置されるものの、チャンバ内での照明光の散乱等により生じる、予期しない迷光がパーティクル計数装置に入り込むのを完全に防ぐことは困難である。そのため、パーティクルが計数されているときに、それがパーティクルによる散乱光が検出されたことによるものであるか、閾値を超える強度の迷光を検出したことによるものであるかを判別することが難しい場合があった。 2. Description of the Related Art In the case of a semiconductor processing apparatus, lighting may be provided in the chamber to confirm the processing status of wafers. In such a case, although the particle counting device is arranged so that the illumination light does not enter the photodetector directly, unexpected stray light caused by scattering of the illumination light in the chamber, etc., does not enter the particle counting device. It is difficult to completely prevent Therefore, when particles are being counted, it may be difficult to determine whether it is due to the detection of scattered light from the particles or the detection of stray light with an intensity exceeding the threshold. was there.
ここでは、半導体処理装置のチャンバ内で使用されるパーティクル計数装置を例に説明したが、半導体装置以外で使用される場合にも上記同様の問題があった。なお、上記のパーティクル計数装置は筐体を備えたものとしたが、配管を流れるパーティクルを計数する場合などには、該配管内の測定対象領域に光を照射する光源と、その光を直接受光しない位置に設けられた光検出部のみで構成されたパーティクル計数装置を用いる場合もある。 Here, the particle counting device used in the chamber of the semiconductor processing apparatus was described as an example, but the same problem as described above also occurs when the device is used in a device other than a semiconductor device. The above particle counting device is provided with a housing, but when counting particles flowing through a pipe, a light source that irradiates the measurement target area in the pipe and a light receiving device that directly receives the light may be used. In some cases, a particle counting device configured with only a photodetector provided at a position where the particles are not detected is used.
本発明が解決しようとする課題は、パーティクルによる散乱光の検出と、閾値を超える強度の迷光の検出を判別することができるパーティクル計数方法及びパーティクル計数装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a particle counting method and a particle counting device that can distinguish between detection of scattered light by particles and detection of stray light with an intensity exceeding a threshold.
上記課題を解決するために成された本発明の一態様は、測定対象領域に光を照射しつつ、該光を直接受光しない位置に配置された光検出器からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数するパーティクル計数方法において、
前記測定対象領域に光を照射することなく、前記光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する工程
を含む。
One aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, is to receive an output signal from a photodetector arranged at a position not directly receiving the light while irradiating a measurement target region with light, In a particle counting method for detecting and counting particles based on the magnitude of an output signal exceeding a predetermined threshold,
determining whether or not the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds the threshold without irradiating the measurement target area with light.
上記課題を解決するために成された本発明の別の態様は、測定対象領域を通過するパーティクルを計数するパーティクル計数装置であって、
前記測定対象領域に光を照射する光源部と、
前記測定対象領域に面した、前記光源部からの光を直接受光しない位置に設けられた光検出部と、
前記光源部を点灯させて前記光検出部からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する測定実行部と、
前記光源部を消灯して前記出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する判定部と
を備える。
Another aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, is a particle counting device that counts particles passing through a measurement target region,
a light source unit that irradiates the measurement target area with light;
a light detection unit facing the measurement target area and provided at a position that does not directly receive light from the light source unit ;
a measurement execution unit that turns on the light source unit, receives an output signal from the light detection unit, and detects and counts particles based on the magnitude of the output signal exceeding a predetermined threshold; ,
a determination unit that turns off the light source unit and determines whether or not the magnitude of the output signal exceeds the threshold value.
前記閾値は、パーティクルが存在しない状態での光検出器からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器で検出されたときの該光検出器からの出力信号よりも小さい値に、予め（例えばパーティクル計数装置の製造段階で）設定される。 The threshold value is a value that is larger than the output signal from the photodetector in the absence of particles and smaller than the output signal from the photodetector when scattered light due to particles is detected by the photodetector. , is set in advance (eg, at the manufacturing stage of the particle counting device).
本発明に係るパーティクル計数装置は、半導体製造装置のチャンバなどの測定対象部位に取り付けて用いられる。また、本発明に係るパーティクル計数方法は、該チャンバ内等の測定対象領域を通過するパーティクルを計数するために用いられる。このパーティクル計数方法及び装置では、測定対象領域に光を照射した状態で、光検出部からの出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する。また、測定対象領域に光を照射することなく、光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する。この判定は、例えば、パーティクル計数装置を測定対象部位に取り付けた時点で行う。あるいは、測定対象領域を通過するパーティクルの計数を開始した後、所定の時間間隔で行うようにしてもよい。測定対象領域に光を照射していない状態でパーティクルによる散乱光が発生することはなく、本来、光検出部からの出力信号が前記閾値を超えることはない。つまり、測定対象領域に光を照射していないにもかかわらず光検出器からの出力信号が前記閾値を超えている場合には、装置外部から進入した光（迷光）が検出されていることになる。従って、測定対象領域に光を照射していない状態で光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定することにより、検出されている光がパーティクルによる散乱光であるか、装置外部から進入した光であるかを判別することができる。 A particle counting apparatus according to the present invention is used by being attached to a measurement target site such as a chamber of a semiconductor manufacturing apparatus. Also, the particle counting method according to the present invention is used to count particles passing through the measurement target area such as the inside of the chamber. In this particle counting method and apparatus, particles are detected and counted based on the fact that the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds a predetermined threshold while the measurement target area is irradiated with light. . Also, it is determined whether or not the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds the threshold without irradiating the measurement target area with light. This determination is made, for example, when the particle counting device is attached to the site to be measured. Alternatively, counting of particles passing through the measurement target area may be performed at predetermined time intervals after starting counting. Scattered light due to particles does not occur when the measurement target region is not irradiated with light, and the output signal from the photodetector does not originally exceed the threshold value. In other words, when the output signal from the photodetector exceeds the threshold even though the measurement target area is not irradiated with light, it means that light (stray light) entering from outside the apparatus is detected. Become. Therefore, by determining whether or not the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds the threshold value in a state in which the measurement target area is not irradiated with light, it is possible to determine whether the detected light is light scattered by particles. It is possible to determine whether the light is present or whether it is light entering from the outside of the device.
本発明に係るパーティクル計数装置及びパーティクル計数方法の一実施例について、以下、図面を参照して説明する。本実施例のパーティクル計数装置及びパーティクル計数方法は、例えば、半導体製造装置のウエハの処理室（チャンバ）内を浮遊するパーティクルをリアルタイムで計数するために用いられる。もちろん、本実施例のパーティクル計数装置及びパーティクル計数方法は、この用途に限らず、他の装置等において測定対象領域を浮遊するパーティクルを計数するためにも使用されうる。 An embodiment of a particle counting device and a particle counting method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The particle counting apparatus and particle counting method of this embodiment are used, for example, to count particles floating in a wafer processing chamber (chamber) of a semiconductor manufacturing apparatus in real time. Of course, the particle counting device and particle counting method of this embodiment are not limited to this application, and can be used to count particles floating in the measurement target area in other devices.
本実施例のパーティクル計数装置１の要部構成を図１及び図２に示す。本実施例のパーティクル計数装置１は、大別して本体部２と制御・処理部４から構成される。図１はパーティクル計数装置１の本体部２の上面図、及び該本体部２に接続される制御・処理部４の構成を示す図である。図２は図１のパーティクル計数装置１の本体部２のＡ’－Ａ’矢視断面図である。本実施例のパーティクル計数装置１は、円筒形の筐体１０と、筐体１０の周面に互いに対向するように形成された一対の開口部１１ａ、１１ｂと、筐体１０の一端（基端）に設けられたレーザ光源１２と、レーザ光を集光及び成形するためのレンズ１３と、筐体１０の他端（先端）に設けられたビームストッパ１４と、筐体１０の内部に設けられた一対の光検出部２０ａ、２０ｂとを含んでいる。光検出部２０ａ、２０ｂは、それぞれフォトダイオード２１ａ、２１ｂと該フォトダイオード２１ａ、２１ｂを保護するためのカバーガラス２２ａ、２２ｂを備えており、レーザ光の光路Ｃを挟んで互いに対向するように配置されている。
1 and 2 show the main configuration of a
このパーティクル計数装置１において、いずれかの開口部１１ａ、１１ｂから筐体１０の内部に進入したパーティクルは、レーザ光源１２から照射されたレーザ光を散乱させる。この散乱光が光検出部２０ａ、２０ｂに入射してフォトダイオード２１ａ、２１ｂにより検出される。フォトダイオード２１ａ、２１ｂからの出力信号は、制御・処理部４に送出され、該制御・処理部４のパーティクル計数部４２１によりパーティクルが計数される。以下の説明では、２つの光検出部２０ａ、２０ｂをまとめて光検出部２０と呼ぶ。
In this
制御・処理部４は、記憶部４１を備えている。記憶部４１には、パーティクルを計数する際に用いられる閾値Vthが予め保存されている。また、記憶部４１には、光検出部２０からの出力信号が順次、保存される。制御・処理部４は、また、機能ブロックとして、測定制御部４２を備えている。測定制御部４２は、光検出部２０からの出力信号に基づいてパーティクルを計数するパーティクル計数部４２１、パーティクル計数装置１の本体部２の取り付け状態を判定する取り付け状態判定部４２２、測定実行部４２３、測定状態判定部４２４、及び異常通知部４２５を含む。制御・処理部４の実体は一般的なコンピュータであり、使用者が各種の指示を入力するための入力部５、及びパーティクル計数装置１の状態や測定結果などを表示するための表示部６が接続されている。測定制御部４２の各機能ブロックは、コンピュータのプロセッサにより予め該コンピュータにインストールされているパーティクル計数プログラムを実行することで具現化される。
The control/
パーティクル計数部４２１によるパーティクルの計数について説明する。図３は、光検出部２０による出力信号の一例である。パーティクル計数部４２１は、こうした出力信号を所定のサンプリング間隔で光検出部２０から受信し、これを予め定められた閾値と比較して、出力信号が閾値を超えた部分をパーティクル由来の信号ピークと判定してパーティクルの計数を行う。本実施例における光検出部２０の出力信号は電圧値であり、閾値としても電圧値が設定されている。この閾値は、パーティクルが存在しない状態での光検出器２０からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器２０で検出されたときの該光検出器２０からの出力信号よりも小さい値に、予め（例えばパーティクル計数装置の製造段階で）設定されている。
Particle counting by the
次に、本実施例のパーティクル計数装置１を用いたパーティクル計数方法について説明する。図４は、パーティクル計数装置１の本体部２の取り付け状態を判定する手順に関するフローチャートである。図５は、パーティクル計数装置１を用いて測定対象領域を通過するパーティクルを実際に測定（計数）する際の手順に関するフローチャートである。
Next, a particle counting method using the
測定対象領域を通過するパーティクルを測定する際、まず、パーティクル計数装置１の本体部２が測定対象部位（例えばウエハの処理チャンバ内の所定位置）に取り付けられる（ステップ１）。
When measuring particles passing through a measurement target area, first, the
使用者がパーティクル計数装置１の本体部２を測定対象部位に取り付けた後、取り付け状態の確認を指示すると、取り付け状態判定部４２２は、レーザ光源１２が消灯している状態で（レーザ光源１２が点灯している場合には該レーザ光源を消灯して）、光検出部２０からの出力信号Voutを受信し（ステップ２）、その値を記憶部４１に保存されている閾値Vthと比較する。レーザ光源１２が消灯しているため、この状態でパーティクルによる散乱光が光検出部２０で検出されることはなく、本来、出力信号Voutが閾値Vthを上回ることはない。従って、出力信号Voutが閾値Vthを上回っている場合には、パーティクル計数装置１の本体部２の外の光が該本体部２内に進入して光検出部２０で検出されていることになる。そこで、出力信号Voutが閾値Vthを上回っている場合には（ステップ３でＹＥＳ）、異常通知部４２５が、外部光が本体部２内に進入しており該本体部２の取り付け状態が適切でないこと（異常）を通知する（ステップ４）。この通知は、例えば表示部６の画面に取り付け状態が適切でないことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば赤色）を点灯あるいは点滅したりすることにより行われる。この通知を見た使用者は、本体部２の取り付け状態を確認し（ステップ５）、再度、取り付け状態の確認を指示する。
After the user attaches the
一方、出力信号Voutが閾値Vth以下である場合には（ステップ３でＮＯ）、取り付け状態判定部４２２は、本体部２が適切に取り付けられていると判断し、取り付け完了（本体部２が正常に取り付けられていること）を通知する（ステップ６）。この通知も、例えば表示部６の画面に本体部２が適切に取り付けられたことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば緑色）を点灯したりすることにより行うことができる。こうして、パーティクルを計測する前の準備が完了する。
On the other hand, when the output signal V out is equal to or less than the threshold value V th (NO in step 3), the attachment
本体部２が測定対象部位に適切に取り付けられたあと、使用者が、パーティクルの計数開始を指示すると、測定実行部４２３は、レーザ光源１２を点灯させ、光検出部２０からの出力信号の受信、及び記憶部４１への保存を開始する。記憶部４１には光検出部２０からの出力信号が時系列で保存される。
After the
測定開始後、測定状態判定部４２４は、所定時間t0が経過したかを確認する（ステップ１１）。所定時間t0が経過していれば（ステップ１１でＹＥＳ）、次に、受信した出力信号Voutが閾値Vthを超えているかを確認する（ステップ１２）。出力信号Voutが閾値Vthを超えている場合には（ステップ１２でＹＥＳ）、その状態が所定時間t1継続しているかを確認する（ステップ１３）。所定時間t1が経過するまでに出力信号Voutが閾値Vth以下となった場合には（ステップ１３でＮＯ）、ステップ１１に戻る。所定時間t0は、例えば24時間であり、また、所定時間t1は、例えば10秒である。これらの具体的な数値は一例に過ぎず、測定対象のパーティクルや測定環境に応じて適宜に変更される。
After starting the measurement, the measurement
一方、出力信号Voutが閾値Vthを超えている状態が所定時間t1継続した場合には（ステップ１３でＹＥＳ）、測定状態判定部４２４はレーザ光源１２を消灯する（ステップ１４）。そして、レーザ光源１２が消灯した状態で、光検出部２０からの出力信号Voutが閾値Vthを超えているかを確認する（ステップ１５）。
On the other hand, if the state in which the output signal V out exceeds the threshold value V th continues for the predetermined time t 1 (YES in step 13), the measurement
パーティクル計数装置１の本体部２の取り付け状態を判定したときと同様に、レーザ光源１２が消灯した状態ではパーティクルによる散乱光は発生せず、従って、本来、この状態で光検出部２０からの出力信号Voutが閾値Vthを上回ることはない。レーザ光源１２が消灯した状態でも、依然、光検出部２０からの出力信号Voutが閾値Vthを上回っている場合には（ステップ１５でＹＥＳ）、本体部２の外の光が該本体部２内に入射し、光検出部２０で検出されていることになる。そこで、異常通知部４２５は、外部光が本体部２内に進入していること（異常）を通知する。この通知も、本体部２の取り付け状態を判定したときと同様に、例えば表示部６の画面に取り付け状態が適切でないことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば赤色）を点灯あるいは点滅したりすることにより行われる。この通知を見た使用者は、パーティクルの計数をいったん中止し、本体部２の取り付け状態を確認し、再度、取り付け状態の確認を指示する（図４参照）。
As in the case of determining the attachment state of the
一方、レーザ光源１２を消灯した状態で、光検出部２０からの出力信号Voutが閾値Vth
以下である場合には（ステップ１５でＮＯ）、測定状態判定部４２４は、レーザ光源１２の点灯時に、パーティクルによる散乱光が光検出部２０により検出されたことによって出力信号Voutが閾値Vthを上回った、即ち、正常にパーティクルの計数が行われていると判定する。その場合には、使用者により測定の終了が指示されたか（あるいは事前に設定された測定時間が経過したか）を確認する（ステップ３２）。測定が終了していない場合には（ステップ３２でＮＯ）、レーザ光源１２を点灯させて（ステップ３３）、ステップ１１に戻る。測定が終了した場合には（ステップ３２でＹＥＳ）、一連の処理を完了する。
On the other hand, when the output signal V out from the
ステップ１２（測定開始後、所定時間t0が経過した時点）において、出力信号Voutが閾値Vth以下である場合には（ステップ１２でＮＯ）、その状態が所定時間t2継続するかを確認する（ステップ２１）。所定時間t2が経過する前に、出力信号Voutが閾値Vthを上回った場合には（ステップ２１でＮＯ）、ステップ１１に戻る。所定時間t2は、例えば10秒である。この具体的な数値も一例に過ぎず、測定対象のパーティクルや測定環境に応じて適宜に変更される。また、時間t1とt2は同じ時間であってもよく、あるいは時間t1とt2が異なる時間であってもよい。 At step 12 (when the predetermined time t0 has elapsed after the start of measurement), if the output signal Vout is equal to or less than the threshold value Vth (NO at step 12), it is determined whether this state continues for a predetermined time t2. Confirm (step 21). If the output signal V out exceeds the threshold V th before the predetermined time t 2 elapses (NO in step 21 ), the process returns to step 11 . The predetermined time t2 is, for example, 10 seconds. This specific numerical value is also merely an example, and is appropriately changed according to the particles to be measured and the measurement environment. Also, the times t1 and t2 may be the same time , or the times t1 and t2 may be different times.
一方、出力信号Voutが閾値Vth以下である状態が所定時間t2継続した場合には（ステップ２１でＹＥＳ）、レーザ光源１２を消灯する（ステップ２２）。
On the other hand, if the output signal Vout is equal to or less than the threshold value Vth for a predetermined time t2 ( YES at step 21), the
そして、レーザ光源１２を消灯した状態で、出力信号Voutが、レーザ光源１２の点灯時よりも低下したかを判定する（ステップ２３）。レーザ光源１２の点灯時には、パーティクルが測定対象領域に流入していない場合であっても、光検出部２０からの出力信号にはバックグラウンド信号が含まれている。例えば、レーザ光源１２から発せられ、測定対象領域（2つの開口部１１ａ、１１ｂの間の空間）を通過したレーザ光はビームストッパ１４により吸収されるが、必ずしも完全に吸収されるわけではなく、その一部はビームストッパ１４で散乱し、光検出部２０で検出されうる。しかし、そうしたバックグラウンド信号も、レーザ光源１２を消灯すれば消失する。つまり、レーザ光源１２を消灯した状態での光検出部２０からの出力信号Voutは、本来、レーザ光源１２の点灯時よりも低くなるはずである。
Then, with the
レーザ光源１２を消灯しても光検出部２０からの出力信号Voutが低下しない場合には（ステップ２３でＮＯ）、レーザ光源１２が点灯していない、あるいは光検出部２０が光を正常に検出していないことが考えられる。そこで、レーザ光源１２を消灯しても光検出部２０からの出力信号Voutが低下しない場合には、異常通知部４２５が、レーザ光源１２や光検出部２０といった機器に異常が発生していることを通知して（ステップ２４）、測定実行部４２３によるパーティクルの計数を終了する。この通知は、例えば表示部６の画面に取り付け状態が適切でないことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば赤色）を点灯あるいは点滅したりすることにより行われる。この通知を見た使用者は、パーティクルの計数をいったん中止し、光源部１２や光検出器２０の動作を確認した上で、パーティクルの計数を再開する（ステップ１１に戻る）。
If the output signal Vout from the
一方、レーザ光源１２の消灯により、光検出部２０からの出力信号Voutが低下している場合には、レーザ光源１２や光検出部２０といった機器が正常に動作している。そこで、レーザ光源１２の消灯前の光検出部２０からの出力信号Voutを、その時点でのバックグラウンド信号の値V0として（ステップ３１）、記憶部４１に保存する。記憶部４１には、ステップ３１を経る毎に、その時点でのバックグラウンド信号V0の値が時系列で保存される。これらバックグラウンド信号V0の値は、光検出部２０からの出力信号Voutに基づいてパーティクルを計数する処理に用いられる。パーティクルの計数処理には、従来知られている適宜のアルゴリズム（例えば特許文献２に記載のもの）が用いられる。光検出部２０からの出力信号Voutからバックグラウンド信号V0の値を差し引いてパーティクルの計数処理を行うことにより、出力信号のS/N比を高め、パーティクルをより正確に計数することが可能となる。
On the other hand, when the output signal Vout from the
バックグラウンド信号の値V0を保存すると、使用者により測定の終了が指示されたか（あるいは事前に設定された測定時間が経過したか）を確認する（ステップ３２）。測定が終了した場合には（ステップ３２でＹＥＳ）、一連の処理を完了する。測定が終了していない場合には（ステップ３２でＮＯ）、レーザ光源１２を点灯させて（ステップ３３）、最初のステップ１１に戻る。
After saving the background signal value V0, it is checked whether the end of the measurement has been instructed by the user (or whether the preset measurement time has elapsed) (step 32). If the measurement is completed (YES at step 32), the series of processing is completed. If the measurement is not completed (NO at step 32), the
従来のパーティクル計数装置やパーティクル計数方法では、装置を測定対象部位に取り付けたあと、測定開始前や測定中にパーティクルが計数されているときに、それがパーティクルによる散乱光が検出されたことによるものであるか、閾値を超える強度の迷光を検出したことによるものであるかを判別することが難しい場合があった。そのため、実際には、測定対象領域をパーティクルが通過していないにもかかわらず、パーティクルが誤って計数されてしまう場合があった。また、測定開始後に、レーザ光源１２や光検出部２０に異常が発生していたとしても、それを発見することが困難であった。
In the conventional particle counting device and particle counting method, after attaching the device to the measurement target site, when the particles are being counted before the measurement starts or during the measurement, it is caused by the scattered light caused by the particles being detected. In some cases, it is difficult to determine whether the stray light is caused by the detection of stray light having an intensity exceeding the threshold. As a result, there have been cases where particles are erroneously counted even though they do not actually pass through the measurement target area. Moreover, even if an abnormality occurs in the
これに対し、本実施例のパーティクル計数装置１及びパーティクル計数方法では、パーティクル計数装置１を測定対象部位に取り付けた時点で、光検出器２０の出力信号が閾値を超える強度の（パーティクルが計数される強度の）光が装置外部から進入していないかを確認することができ、さらに、パーティクルの測定（計数）開始後にも、定期的に、検出器２０の出力信号が閾値を超える強度の光が外部からパーティクル計数装置１に進入していないか（即ち光検出部２０で検出されていないか）を確認することができる。また、レーザ光源１２や光検出部２０に異常が発生していないかを確認することもできる。これにより、測定対象領域を通過するパーティクルを正確に計数することができる。
On the other hand, in the
上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。
上記実施例では、測定開始後に測定環境の光が定常的に入射する場合を想定して、ステップ１３において、光検出部２０からの出力信号Voutが閾値Vthを上回っている状態が、所定時間t1継続しているかを判定した。しかし、測定開始後に測定環境の光が間欠的に入射する（例えば、ウエハの処理チャンバや、処理中のウエハを撮影するカメラに設けられ、それらが動作中であることを示すランプの点滅光などが入射する）可能性がある場合には、上記実施例のステップ１３において、所定時間t1の間に予め決められた回数以上、光検出部２０からの出力信号Voutが、閾値Vthを上回ったか（即ち、予め決められた以上の頻度で光検出部２０からの出力信号Voutが閾値Vthを上回ったか）を確認するようにしてもよい。
The above embodiment is an example, and can be modified as appropriate in accordance with the spirit of the present invention.
In the above embodiment, assuming that the light in the measurement environment is steadily incident after the start of measurement, in
また、上記実施例では、光検出部２０にフォトダイオード２１ａ、２１ｂを用いたが、光を検出して信号を出力することが可能なものであればよく、光電子増倍管やCCD検出器など、様々な種類のものを用いることが可能である。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施例では予め設定された1つの閾値のみを使用する場合を説明したが、閾値は、パーティクルが存在しない状態での光検出器からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器で検出されたときの該光検出器からの出力信号よりも小さい値であればよく、パーティクル計数装置を測定対象部位に取り付けたあと、該装置の外部から進入しうる光の強度に応じて、予め用意された複数の閾値候補の中から選択可能に（あるいは任意の閾値を設定可能に）してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, only one preset threshold is used, but the threshold should be greater than the output signal from the photodetector in the absence of particles, and is smaller than the output signal from the photodetector when is detected by the photodetector, and after the particle counting device is attached to the measurement target site, the intensity of light that can enter from the outside of the device , it may be possible to select from a plurality of threshold candidates prepared in advance (or to set an arbitrary threshold).
その他、上記実施例では、筐体１０を有する本体部２を備えたパーティクル計数装置について説明したが、配管を流れるパーティクルを計数する場合などには、該配管内の測定対象領域に光を照射する光源と、その光を直接受光しない位置に設けられた光検出部で構成された、筐体を有しないパーティクル計数装置を用いることもできる。
In addition, in the above-described embodiment, the particle counting device including the
以上、図面を参照して本発明における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本発明の種々の態様について説明する。 Various embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings. Finally, various aspects of the present invention will be described.
本発明の第１態様は、測定対象領域を通過するパーティクルを計数するパーティクル計数装置であって、
前記測定対象領域に光を照射する光源部と、
前記測定対象領域に面した、前記光源からの光を直接受光しない位置に設けられた光検出部と、
前記光源部を点灯させて前記光検出部からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する測定実行部と、
前記光源部を消灯して前記出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する判定部と
を備える。
A first aspect of the present invention is a particle counting device that counts particles passing through a measurement target region,
a light source unit that irradiates the measurement target area with light;
a light detection unit provided at a position facing the measurement target area and not directly receiving light from the light source;
a measurement execution unit that turns on the light source unit, receives an output signal from the light detection unit, and detects and counts particles based on the magnitude of the output signal exceeding a predetermined threshold; ,
a determination unit that turns off the light source unit and determines whether or not the magnitude of the output signal exceeds the threshold value.
また、本発明の第６態様は、測定対象領域に光を照射しつつ、該光を直接受光しない位置に配置された光検出器からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数するパーティクル計数方法であって、
前記測定対象領域に光を照射することなく、前記光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する工程
を含む。
In a sixth aspect of the present invention, an output signal is received from a photodetector arranged at a position not directly receiving the light while irradiating the measurement target region with light, and the magnitude of the output signal is determined in advance. A particle counting method for detecting and counting particles based on exceeding a determined threshold, comprising:
determining whether or not the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds the threshold without irradiating the measurement target area with light.
前記閾値は、パーティクルが存在せず、また装置外部からの光が光検出部に入射していない状態での光検出器からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器で検出されているときの該光検出器からの出力信号よりも小さい値に、予め（例えばパーティクル計数装置の製造段階で）設定される。 The threshold value is greater than the output signal from the photodetector in the absence of particles and no light from the outside of the device is incident on the photodetector, and the light scattered by the particles reaches the photodetector. It is preset (eg, at the manufacturing stage of the particle counting device) to a value smaller than the output signal from the photodetector when it is being detected.
上記第１態様のパーティクル計数装置は、半導体製造装置のチャンバなどの測定対象部位に取り付けて用いられる。また、上記第６態様のパーティクル計数方法は、該チャンバ内等の測定対象領域を通過するパーティクルを計数するために用いられる。このパーティクル計数方法及び装置では、測定対象領域に光を照射した状態で、光検出部からの出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する。また、測定対象領域に光を照射することなく、光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する。 The particle counting device of the first aspect is used by being attached to a measurement target site such as a chamber of a semiconductor manufacturing apparatus. Also, the particle counting method of the sixth aspect is used to count particles passing through the measurement target area such as the inside of the chamber. In this particle counting method and apparatus, particles are detected and counted based on the fact that the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds a predetermined threshold while the measurement target area is irradiated with light. . Also, it is determined whether or not the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds the threshold without irradiating the measurement target area with light.
測定対象領域に光を照射していない状態でパーティクルによる散乱光が発生することはなく、本来、光検出部からの出力信号が前記閾値を超えることはない。つまり、光検出器からの出力信号が前記閾値を超えている場合には、装置外部から進入した光が検出されていることになる。従って、測定対象領域に光を照射していない状態で光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定することにより、検出されている光がパーティクルによる散乱光であるか、装置外部から進入した光であるかを判別することができる。 Scattered light due to particles does not occur when the measurement target region is not irradiated with light, and the output signal from the photodetector does not originally exceed the threshold value. In other words, when the output signal from the photodetector exceeds the threshold, light entering from outside the device is detected. Therefore, by determining whether or not the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds the threshold value in a state in which the measurement target area is not irradiated with light, it is possible to determine whether the detected light is light scattered by particles. It is possible to determine whether the light is present or whether it is light entering from the outside of the device.
本発明の第２態様に係るパーティクル計数装置は、第１態様のパーティクル計数装置において、
前記判定部は、前記測定実行部による測定開始後、前記光源部を点灯させた状態で、前記閾値を超える大きさの出力信号が所定時間、検出された場合に動作する。
A particle counting device according to a second aspect of the present invention is the particle counting device according to the first aspect,
The determination unit operates when an output signal having a magnitude exceeding the threshold value is detected for a predetermined time while the light source unit is turned on after the measurement execution unit starts measurement.
上記第２態様に係るパーティクル計数装置では、測定開始後に、装置外部の光が進入した場合でも、検出されている光がパーティクルによる散乱光であるか、装置外部から進入した光であるかを判別することができる。なお、上記の、閾値を超える大きさの出力信号が所定時間、検出されるとは、必ずしも上記所定時間の間に光検出器から出力される信号の大きさが全て閾値を上回っている場合のみに限らず、所定時間の間に光検出器から出力される信号のうち、所定の割合以上の出力信号の大きさが閾値を上回っている場合を含みうる。 In the particle counting device according to the second aspect, even if light from outside the device enters after the start of measurement, it is determined whether the detected light is light scattered by particles or light entering from outside the device. can do. It should be noted that the detection of an output signal having a magnitude exceeding the threshold value for a predetermined time only means that all the magnitudes of the signals output from the photodetector during the predetermined time period exceed the threshold value. This is not limited to the above, and may include a case where the magnitude of an output signal equal to or greater than a predetermined ratio out of the signals output from the photodetector during a predetermined period of time exceeds the threshold.
本発明の第３態様に係るパーティクル計数装置は、第２態様のパーティクル計数装置において、
前記判定部は、前記測定実行部による測定開始後、前記光源部を点灯させた状態で、前記閾値以下の前記出力信号の大きさが所定時間、検出された場合に、前記光源部を消灯し、前記光源部を消灯したあとの前記出力信号の大きさが、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさから低下したか否かを判定する。
A particle counting device according to a third aspect of the present invention is the particle counting device according to the second aspect,
The determination unit turns off the light source unit when the magnitude of the output signal equal to or less than the threshold value is detected for a predetermined time while the light source unit is turned on after the measurement execution unit starts measurement. and determining whether or not the magnitude of the output signal after the light source is turned off has decreased from the magnitude of the output signal when the light source is turned on.
上記第３態様に係るパーティクル計数装置では、光源部や光検出器などの機器の動作の異常を発見することができる。 With the particle counting device according to the third aspect, it is possible to detect an abnormality in the operation of equipment such as the light source section and the photodetector.
本発明の第４態様に係るパーティクル計数装置は、第３態様のパーティクル計数装置において、
前記判定部により、前記光源部を消灯したあとの前記出力信号の大きさが、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさから低下した、と判定された場合に、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさをバックグラウンド信号として保存する。
A particle counting device according to a fourth aspect of the present invention is the particle counting device according to the third aspect,
If the determination unit determines that the magnitude of the output signal after turning off the light source unit has decreased from the magnitude of the output signal when the light source unit is turned on, the light source unit is turned on. The magnitude of the output signal at that time is saved as the background signal.
上記第４態様に係るパーティクル計数装置では、光検出部からの出力信号からバックグラウンド信号を差し引く処理を行う等により、出力信号のS/N比を高め、パーティクルをより正確に計数することができる。 In the particle counting device according to the fourth aspect, the S/N ratio of the output signal is increased by, for example, performing a process of subtracting the background signal from the output signal from the photodetector, and particles can be counted more accurately. .
本発明の第５態様に係るパーティクル計数装置は、第１態様から第４態様のいずれかのパーティクル計数装置において、
さらに、
前記判定部により、前記出力信号の大きさが前記閾値を超えている、と判定された場合に、異常情報を通知する異常通知部
を備える。
A particle counting device according to a fifth aspect of the present invention is the particle counting device according to any one of the first to fourth aspects,
moreover,
an anomaly notification unit that notifies anomaly information when the determination unit determines that the magnitude of the output signal exceeds the threshold.
上記第５態様に係るパーティクル計数装置では、異常通知部により通知された異常情報を使用者が見ることにより、装置に異常が生じていることを簡便に把握することができる。 In the particle counting device according to the fifth aspect, the user can easily recognize that an abnormality has occurred in the device by viewing the abnormality information notified by the abnormality notification unit.
１…パーティクル計数装置
２…本体部
１０…筐体
１１ａ、１１ｂ…開口部
１２…レーザ光源
１３…レンズ
１４…ビームストッパ
２０（２０ａ、２０ｂ）…光検出部
２１ａ、２１ｂ…フォトダイオード
２２ａ、２２ｂ…カバーガラス
４…制御・処理部
４１…記憶部
４２…測定制御部
４２１…パーティクル計数部
４２２…取り付け状態判定部
４２３…測定実行部
４２４…測定状態判定部
４２５…異常通知部
５…入力部
６…表示部
Ｃ…光路
Claims (6)
前記測定対象領域に光を照射する光源部と、
前記測定対象領域に面した、前記光源部からの光を直接受光しない位置に設けられた光検出部と、
前記光源部を点灯させて前記光検出部からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する測定実行部と、
前記光源部を消灯して前記出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する判定部と
を備えるパーティクル計数装置。 A particle counting device that counts particles passing through a measurement target area,
a light source unit that irradiates the measurement target area with light;
a light detection unit facing the measurement target area and provided at a position that does not directly receive light from the light source unit ;
a measurement execution unit that turns on the light source unit, receives an output signal from the light detection unit, and detects and counts particles based on the magnitude of the output signal exceeding a predetermined threshold; ,
a determination unit that turns off the light source unit and determines whether or not the magnitude of the output signal exceeds the threshold value.
前記判定部により、前記出力信号の大きさが前記閾値を超えている、と判定された場合に、異常情報を通知する異常通知部
を備える、請求項１から４のいずれかに記載のパーティクル計数装置。 moreover,
5. The particle counting device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an anomaly notification unit that notifies anomaly information when the determination unit determines that the magnitude of the output signal exceeds the threshold. Device.
前記測定対象領域に光を照射することなく、前記光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する工程
を含むパーティクル計数方法。 While irradiating a measurement target area with light, an output signal is received from a photodetector arranged at a position where the light is not directly received, and the magnitude of the output signal exceeds a predetermined threshold. A particle counting method for detecting and counting particles based on
A particle counting method, comprising: determining whether or not the magnitude of the output signal from the photodetector exceeds the threshold without irradiating the measurement target area with light.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006189337A (en) | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Fine particle measuring instrument |
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006189337A (en) | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Fine particle measuring instrument |
| JP2010151810A (en) | 2008-11-28 | 2010-07-08 | Shimadzu Corp | Particle counter |
| JP2013170872A (en) | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Shimadzu Corp | Optical particle measuring apparatus |
| WO2015146429A1 (en) | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 株式会社島津製作所 | Particle counting device |
| US20170160178A1 (en) | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Rion Co., Ltd. | Particle counter |
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