JPH05288668A - Dust detector - Google Patents

Dust detector

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Publication number
JPH05288668A
JPH05288668A JP9266992A JP9266992A JPH05288668A JP H05288668 A JPH05288668 A JP H05288668A JP 9266992 A JP9266992 A JP 9266992A JP 9266992 A JP9266992 A JP 9266992A JP H05288668 A JPH05288668 A JP H05288668A
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JP
Japan
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laser beam
dust
optical fiber
fiber array
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9266992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruzo Miyashita
治三 宮下
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Canon Anelva Corp
Original Assignee
Anelva Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05288668A publication Critical patent/JPH05288668A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a dust detector, which has the excellent maintenability and the high measuring accuracy, at low cost without delicate adjusting work and the like. CONSTITUTION:The laser beam from an optical fiber array 30, which is formed by arranging optical fibers in a plane, is converted into a parallel laser beam 36, wherein the beams are distributed in the sheet shape, with semi-cylindrical lens 34. Scattered light 22, which is generated when the laser beam 36 crosses a dust particle 18, is detected with a scattered-light detector means 26. A laser- light absorber means 16, which absorbs the sheet-shaped laser beam 36 without leaking to the outside, is provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、製品製造空間におい
て塵の数をリアルタイムで検出することのできる塵検出
器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dust detector capable of detecting the number of dusts in a product manufacturing space in real time.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造用装置あるいは電子部品製造
用装置では、製品の歩留まりを確保するために、基板に
対する塵の付着を最小限にする必要がある。このため、
常時、製品製造環境における塵の発生状況をモニタし、
塵の増加があればこれを検知して塵の増加を抑制する対
策をとる研究がなされている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing apparatus or an electronic component manufacturing apparatus, it is necessary to minimize dust adhesion to a substrate in order to secure a product yield. For this reason,
Always monitor the dust generation situation in the product manufacturing environment,
If there is an increase in dust, research has been done to detect it and take measures to suppress the increase in dust.

【0003】図6は、従来のこの種の塵検出器の一例
(特開昭62−215843公報に開示のあるもの)を
説明するための図である。同図の(A)、(B)および
(C)は、それぞれその塵検出器の平面図、側面図およ
び斜視図を示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a conventional dust detector of this type (disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-215843). (A), (B) and (C) of the same figure respectively show the plan view, side view and perspective view of the dust detector.

【0004】レーザ発振器10から出たレーザビーム1
2は、対向設置された二枚の平行平面鏡14aおよび1
4bの間で反射を繰り返し、両平面鏡14aおよび14
b間に単一の平面状のレーザビームネット120を形成
している。レーザビーム12は、レーザビーム吸収器1
6に入り、ここで最終的に吸収されて外部に洩れないよ
うになっている。
Laser beam 1 emitted from laser oscillator 10
2 is a pair of parallel plane mirrors 14a and 1 that are installed to face each other.
4b repeats reflections between the two plane mirrors 14a and 14b.
A single planar laser beam net 120 is formed between b. The laser beam 12 is the laser beam absorber 1
No. 6 is entered so that it is finally absorbed and cannot be leaked to the outside.

【0005】塵粒子18が矢印20のようにこのレーザ
ビームネット120に飛来してレーザビーム12を横切
るとき散乱光22を生じる。この散乱光22は集光ミラ
ー24aおよび24bによって、散乱光検出器26aお
よび26bに集められ、ここでレーザビーム12を横切
った塵粒子18の数がカウントされる。
Dust particles 18 fly into this laser beam net 120 as shown by arrow 20, and when they cross the laser beam 12, scattered light 22 is generated. This scattered light 22 is collected by scattered mirrors 24a and 24b in scattered light detectors 26a and 26b, where the number of dust particles 18 that have crossed the laser beam 12 is counted.

【0006】レーザビーム12の反射の繰り返し回数を
増やすことによってレーザビームネット120のビーム
密度を密にし、ネットの隙間を少なくして、検出されな
いで通過する塵粒子18の数を減らして塵粒子数計測の
感度を向上させることができる。
By increasing the number of times the laser beam 12 is repeatedly reflected, the beam density of the laser beam net 120 is increased, the gap between the nets is reduced, and the number of dust particles 18 that pass undetected is reduced to reduce the number of dust particles. The sensitivity of measurement can be improved.

【0007】図7は、従来の塵検出器の他の例(特開平
3−176641号公報に開示のあるもの)を示す図で
ある。図7の(A)および(B)は、それぞれ平面図お
よび側面図である。符号は図6に合わせてある。
FIG. 7 is a diagram showing another example of a conventional dust detector (which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-176641). 7A and 7B are a plan view and a side view, respectively. The reference numerals are the same as those in FIG.

【0008】図7に示した構成例では、半導体レーザア
レイ等で構成されるレーザ光照射手段28により、複数
のレーザビームを平行かつ緻密に照射してレーザビーム
シート30を形成している。このレーザビームシート3
0を塵粒子18が遮ると散乱光22が発生する。この散
乱光22を検出器26を使って検出するようにしてい
る。16はレーザビーム吸収器である。図6でレーザビ
ームを反射させるのに使用していた反射鏡14aおよび
14bは必要としない。
In the configuration example shown in FIG. 7, a laser beam irradiation means 28 composed of a semiconductor laser array or the like irradiates a plurality of laser beams in parallel and densely to form a laser beam sheet 30. This laser beam sheet 3
When the dust particles 18 block 0, scattered light 22 is generated. The scattered light 22 is detected using a detector 26. Reference numeral 16 is a laser beam absorber. The reflectors 14a and 14b used to reflect the laser beam in FIG. 6 are not needed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図6に示した構成の従
来の塵検出器では、対向する反射鏡14aおよび14b
の鏡面が飛来するダスト等によって次第に汚染されてい
くため、定期的にクリーニングしなければならない。ま
た、反射鏡14aおよび14bは機械的に精密に平行平
面に設置されなければならないが、製造、使用およびク
リーニングのすべての過程で常時この精密さを保つのに
は困難がある。また、レーザビームネット120のビー
ム密度にも限界があるため、ネットの隙間を素通りする
塵粒子18の数が多い。このため、高い測定精度を得る
ことができない。
In the conventional dust detector having the structure shown in FIG. 6, the reflecting mirrors 14a and 14b facing each other are provided.
The mirror surface of the is gradually contaminated by dust and the like, so it must be cleaned regularly. Further, the reflecting mirrors 14a and 14b must be mechanically precisely placed in parallel planes, but it is difficult to maintain this precision at all times during the manufacturing, use and cleaning processes. Further, since the beam density of the laser beam net 120 is also limited, the number of dust particles 18 passing through the gaps of the net is large. Therefore, high measurement accuracy cannot be obtained.

【0010】一方、図7に示した構成の従来の塵検出器
では、半導体レーザアレイ28等からの光でレーザビー
ムシートを形成するため、反射鏡を必要とせず、そのた
め構成が極めて単純になる。しかし、半導体レーザアレ
イ28等を構成する多数のレーザ光源から発するレーザ
ビームを、平行、かつ、等間隔で、よく揃ったスポット
状ビームに変換して実用に耐えるレーザビームシートを
形成するためには、レーザ光源のそれぞれに微細で高精
度の補正用光学的レンズを備える必要がある。
On the other hand, in the conventional dust detector having the structure shown in FIG. 7, since the laser beam sheet is formed by the light from the semiconductor laser array 28 or the like, no reflecting mirror is required, and therefore the structure is extremely simple. .. However, in order to convert a laser beam emitted from a large number of laser light sources forming the semiconductor laser array 28 or the like into spot-shaped beams that are parallel and evenly spaced and well aligned, a laser beam sheet that can be used practically is formed. It is necessary to equip each of the laser light sources with a fine and highly accurate correction optical lens.

【0011】しかし、多数のレーザ光源の各々に補正用
光学的レンズを装着して正確に平行なレーザビームを形
成するのは容易な作業ではない。またもし、その作業に
成功して、数十μm間隔で多数本の平行なレーザビーム
を形成することができたとしても、これではレーザビー
ム相互間の間隙はあまりに広い。測定の対象となる塵粒
子18の粒径は最大でも数μmの大きさであるため、そ
の広い間隙を検出されないまま素通りする塵粒子はどう
しても多くなる。
However, it is not an easy task to mount a correction optical lens on each of a number of laser light sources to form a precisely parallel laser beam. Even if the operation is successful and a large number of parallel laser beams can be formed at intervals of several tens of μm, the gap between the laser beams is too wide. Since the particle size of the dust particles 18 to be measured is several μm at the maximum, the number of dust particles passing through the wide gap without being detected is inevitably large.

【0012】さらに、複数のレーザビーム光を一斉に放
射する半導体レーザアレイは、多数の半導体レーザの発
生する熱によって動作が不安定になる可能性がある。こ
の発熱の問題を解決するためには、半導体レーザに投入
する電力を制限したり、或いはまたは、半導体レーザア
レイに冷却機構を付加したりしなければならない。そう
すると、塵粒子の検出感度が低下したり、あるいは塵検
出器の構成部品数が増えて構造が複雑化してコスト上昇
を招いたりする欠点がある。
Further, the semiconductor laser array that radiates a plurality of laser beam lights all at once may become unstable in operation due to heat generated by a large number of semiconductor lasers. In order to solve this heat generation problem, it is necessary to limit the electric power supplied to the semiconductor laser or to add a cooling mechanism to the semiconductor laser array. Then, there is a drawback that the detection sensitivity of dust particles is lowered, or the number of components of the dust detector is increased to complicate the structure and increase the cost.

【0013】この発明の目的は、微妙な調整作業等を必
要とせず、安価で、しかも優れたメンテナンス性と高い
測定精度を備えた、塵検出器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a dust detector which does not require delicate adjustment work, is inexpensive, and has excellent maintainability and high measurement accuracy.

【0014】[0014]

【問題を解決するための手段】この発明は、光の出射側
部分を平面状に配列された複数の光ファイバからなる光
ファイバアレイと、この光ファイバアレイからのレーザ
ビームをシート状に分布した平行レーザビームに変換す
る変換手段と、該平行レーザビームを塵粒子が横切る際
に生ずる散乱光を検知する検知手段と、該平行レーザビ
ームを吸収して外部にもらさないビームストッパ手段と
を備えた塵検出器によって前記目的を達成したものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an optical fiber array composed of a plurality of optical fibers whose light emission side portions are arranged in a plane, and a laser beam from the optical fiber array are distributed in a sheet form. A conversion means for converting into a parallel laser beam, a detection means for detecting scattered light generated when dust particles cross the parallel laser beam, and a beam stopper means for absorbing the parallel laser beam and not leaking it to the outside are provided. The object is achieved by the dust detector.

【0015】光ファイバアレイからのレーザビームを平
行レーザビームに変換する変換手段を、前記光ファイバ
アレイの配列方向と直交する方向に前記レーザビームを
絞り込む光学的レンズ手段とし、該光学的レンズ手段を
該光ファイバアレイの光の出射端面に近接して設けるこ
とで、塵粒子検出の精度をいっそう向上させることがで
きる。
The conversion means for converting the laser beam from the optical fiber array into a parallel laser beam is an optical lens means for narrowing down the laser beam in a direction orthogonal to the arrangement direction of the optical fiber array, and the optical lens means is used. The accuracy of dust particle detection can be further improved by providing the optical fiber array close to the light emitting end face.

【0016】尚、光ファイバアレイは、その光の入射側
部分を円柱状に束ねて、その円柱の端部に、レーザ光源
からレーザビームを照射することで、この発明の装置は
その光学的装置部分を安価に構成することができる。
In the optical fiber array, the incident side portion of the light is bundled into a cylindrical shape, and the end portion of the cylindrical shape is irradiated with a laser beam from a laser light source. The part can be constructed inexpensively.

【0017】[0017]

【作用】上述したこの発明の構成によれば、光ファイバ
アレイから出射したレーザビームはビーム変換手段によ
り、このアレイに垂直な方向のビームの広がりを抑制し
てシート状にレーザビームが分布した平行レーザビーム
を得る。光ファイバアレイは、単一の光ファイバを多数
隣接して平面的に配列させてあるので、得られる平行レ
ーザビームは間隙のない一様なシート状レーザビームと
なっている。従って、このシート状レーザビームの領域
に塵粒子が入り込んでレーザビームを遮ると、散乱光を
発生するので、この散乱光を散乱光検知器が検出して塵
粒子の個数を計数する。従って、シート状レーザビーム
領域に入り込んだ全ての塵粒子を完全に検知器で検知し
得るので、従来のような調整を要せずに塵粒子の正確な
計数が可能となる。また、レーザビームはビームストッ
パ手段で完全に吸収されるので安全である。
According to the above-mentioned structure of the present invention, the laser beam emitted from the optical fiber array is controlled by the beam converting means so as to suppress the spread of the beam in the direction perpendicular to the array, and the laser beam is distributed parallel to the sheet. Get the laser beam. In the optical fiber array, a large number of single optical fibers are arranged adjacent to each other in a plane, so that the parallel laser beam obtained is a uniform sheet-like laser beam without a gap. Therefore, when the dust particles enter the area of the sheet-shaped laser beam and interrupt the laser beam, scattered light is generated. The scattered light detector detects the scattered light and counts the number of dust particles. Therefore, all the dust particles that have entered the sheet-shaped laser beam region can be completely detected by the detector, so that the dust particles can be accurately counted without the conventional adjustment. Further, the laser beam is completely absorbed by the beam stopper means, which is safe.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の塵検出器の
実施例につき説明する。図1は、この発明の塵検出器の
実施例の構成を説明するための図であり、同図の(A)
は斜視図および(B)は側面図を示す。
Embodiments of the dust detector of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an embodiment of the dust detector of the present invention, and FIG.
Shows a perspective view and (B) shows a side view.

【0019】この発明の塵検出器は、光ファイバアレイ
30と、レーザビームを平行レーザビーム36に変換す
る変換手段34と、散乱光の検知手段26と、ビームス
トッパ手段16とを備えた構成となっている(図1の
(A)および(B))。 この実施例では、光ファイバ
アレイ30を多数本の光ファイバで構成し、これら光フ
ァイバの一方のレーザビーム入射端側を円柱形状に束ね
た端部30aとして形成する。この端部30aには適当
な光学系例えば凹レンズ32を通して、レーザ発振器1
0からのレーザビーム(レーザ光)を入射させる。これ
ら光ファイバの他方の端部30bを、平面状に互いに隣
接させて配列させ、その直線状に並ぶ出射端面から、そ
のレーザビームを放射する。光ファイバアレイ30から
出射されたレーザビームを光ファイバアレイの配列に直
交する、厚さ方向にのみ絞り込むための好ましくは光学
的レンズ手段例えば円柱形レンズまたは半円柱形レンズ
34を設ける。このレンズ34を経由したレーザ光は隙
間のないレーザビームがシート状に分布した平行レーザ
ビーム36を形成する。この平行レーザビーム36をレ
ーザビームシートと称す。
The dust detector of the present invention comprises an optical fiber array 30, a converting means 34 for converting a laser beam into a parallel laser beam 36, a scattered light detecting means 26, and a beam stopper means 16. ((A) and (B) in FIG. 1). In this embodiment, the optical fiber array 30 is composed of a large number of optical fibers, and one end of the optical fibers on which the laser beam is incident is formed as a cylindrical end portion 30a. An appropriate optical system, for example, a concave lens 32 is passed through the end portion 30a so that the laser oscillator 1
A laser beam (laser light) from 0 is made incident. The other end portions 30b of these optical fibers are arranged adjacent to each other in a planar shape, and the laser beam is emitted from the emission end faces arranged in a straight line. Preferably, optical lens means such as a cylindrical lens or a semi-cylindrical lens 34 is provided for narrowing the laser beam emitted from the optical fiber array 30 only in the thickness direction orthogonal to the array of the optical fiber array. The laser light that has passed through the lens 34 forms a parallel laser beam 36 in which a laser beam without a gap is distributed in a sheet shape. This parallel laser beam 36 is called a laser beam sheet.

【0020】塵粒子18がレーザビームシート36を横
切ると、レーザビームは塵粒子18によって散乱され、
この散乱光22を散乱光検知器26で検出する。この検
知器26が散乱光22を検知する毎にこの検知回数をカ
ウントするので、結果的に塵粒子18の数をカウントす
ることとなる。
When the dust particles 18 cross the laser beam sheet 36, the laser beam is scattered by the dust particles 18,
The scattered light 22 is detected by the scattered light detector 26. Each time the detector 26 detects the scattered light 22, the number of times of detection is counted, and as a result, the number of dust particles 18 is counted.

【0021】次に、図2および図3を参照して、円柱形
レンズまたは半円柱形レンズ34の作用について述べ
る。各光ファイバから出射されるレーザ光は、それぞれ
およそ数十度の広がり角度をもつため、直線状に並ぶ光
ファイバアレイ30の出射端面から出射されるレーザ光
は、この円柱形レンズまたは半円柱形レンズ34がない
ときは、次第に広がってゆく円形のスポットが重なり合
ってできる、厚さが末広がりに厚くなる末広状光ビーム
38を作る(図2の(A))。しかし、この発明の構成
要件である変換手段34として上述のような円柱形レン
ズまたは半円柱形レンズを、光ファイバアレイ30の出
射端面に近接させて配置すると、出射したレーザビーム
は、そのアレイ30に直交する方向の、厚さ方向に絞り
込まれる。このため、このレーザビームは、幅方向には
隙間が無く、厚さ方向には薄い、理想的なシート状の平
行レーザビーム36が形成される(図2の(B))。従
って、塵粒子18の検出洩れを防止し、かつ、計数の精
度を極めて高めることができる。
Next, the operation of the cylindrical lens or the semi-cylindrical lens 34 will be described with reference to FIGS. Since the laser light emitted from each optical fiber has a divergence angle of about several tens of degrees, the laser light emitted from the emission end face of the optical fiber array 30 arranged in a straight line has a cylindrical lens shape or a semi-cylindrical shape. When the lens 34 is not provided, a divergent light beam 38 that is formed by overlapping circular spots that gradually expand and becomes thicker toward the end (FIG. 2A). However, when the cylindrical lens or the semi-cylindrical lens as described above is arranged as the converting means 34 which is a constituent feature of the present invention in close proximity to the emitting end face of the optical fiber array 30, the emitted laser beam is emitted from the array 30. The thickness is narrowed in the direction orthogonal to. Therefore, this laser beam forms an ideal sheet-shaped parallel laser beam 36 having no gap in the width direction and being thin in the thickness direction ((B) in FIG. 2). Therefore, the detection omission of the dust particles 18 can be prevented, and the counting accuracy can be extremely improved.

【0022】図1のように光ファイバアレイ30を構成
する技術は、すでに実用化され完熟した技術であるた
め、この発明の装置には何ら特別な工夫を要する部分は
ない。光学的レンズも単体で単純であるため、図1の塵
検出器は、コスト、製作、調整のすべての面で、従来の
図6および図7を参照して説明した従来の塵検出器より
も遥かに優れている。
Since the technique for constructing the optical fiber array 30 as shown in FIG. 1 is a technique which has already been put into practical use and is mature, the device of the present invention does not require any special device. Since the optical lens is simple as a single unit, the dust detector of FIG. 1 is more cost effective, easier to manufacture, and easier to adjust than the conventional dust detector described with reference to FIGS. 6 and 7. Far superior.

【0023】図3の(A)は、直径2mmの半円柱形レ
ンズ34を用いた場合に、コア径5μmの光ファイバ4
1から出射する光の径が、光ファイバ41の光の出口4
0と半円柱形レンズ34(の平面側)との間の距離αを
変えるとき、どのように変化してゆくかを示したグラフ
である。図3の(A)の横軸に光ファイバ・レンズ間距
離α(mm単位)をとって示してあり、縦軸には、半円
柱レンズ34の頂点から距離L(L=30mmとする)
だけ離れた測定点Pでのビーム径D(mm単位)を示し
てある。
FIG. 3A shows an optical fiber 4 having a core diameter of 5 μm when a semi-cylindrical lens 34 having a diameter of 2 mm is used.
The diameter of the light emitted from 1 is the light exit 4 of the optical fiber 41.
6 is a graph showing how the distance α changes between 0 and (the plane side of) the semi-cylindrical lens 34 when changing. The abscissa of FIG. 3A shows the optical fiber-lens distance α (in mm), and the ordinate shows the distance L from the apex of the semi-cylindrical lens 34 (L = 30 mm).
The beam diameter D (in mm) at the measurement point P spaced apart is shown.

【0024】図3の(B)は、このときの測定状態を概
略的に示した図である。ここでは、光ファイバから出る
光の出射角を17度、レンズの屈折率nを1.51とし
て計算してある。
FIG. 3B is a diagram schematically showing the measurement state at this time. Here, the output angle of the light emitted from the optical fiber is 17 degrees, and the refractive index n of the lens is 1.51.

【0025】集光されるビームのスポット径Dは、距離
αに大きく依存し、αが約0.3mmのときにほぼ平行
なビームが得られ、その時のビーム径Dは0.5mm程
度となることがわかる。この図3の(A)のグラフは、
半円柱形レンズ34のような単純な構造のレンズであっ
ても、この発明の塵検出器26(図1の(A)および
(B))に充分効果的に使用出来ることを示している。
説明を省略するが、円柱形レンズでも同様の効果を得る
ことができる。
The spot diameter D of the focused beam largely depends on the distance α, and when α is about 0.3 mm, a substantially parallel beam is obtained, and the beam diameter D at that time is about 0.5 mm. I understand. The graph of (A) of this FIG.
It has been shown that even a lens having a simple structure such as the semi-cylindrical lens 34 can be effectively used in the dust detector 26 (FIGS. 1A and 1B) of the present invention.
Although not described, the same effect can be obtained with a cylindrical lens.

【0026】この発明では、好ましくは、円柱形状に束
ねた光ファイバの端部30aに対して、凹レンズ32を
介して効率良くレーザ光を照射するのが良い。(図1の
(A)および(B))。従って、塵粒子検出部26の形
状を、光源10としてのレーザ発振器の大きさとは無関
係に小さく構成することができる。その一方で、光源の
レーザ発振器10には十分に大型で高出力のものを使用
することが可能となり、このため、強力な光は散乱光検
出器26の、塵粒子18の検出感度を大いに向上させる
ことができる。
In the present invention, it is preferable that the end portion 30a of the optical fibers bundled in a cylindrical shape be efficiently irradiated with the laser beam through the concave lens 32. ((A) and (B) of FIG. 1). Therefore, the shape of the dust particle detector 26 can be made small regardless of the size of the laser oscillator as the light source 10. On the other hand, it is possible to use a laser oscillator 10 as a light source, which is sufficiently large and has a high output, and therefore strong light greatly improves the detection sensitivity of the scattered light detector 26 to the dust particles 18. Can be made

【0027】図4は、図1の塵検出器の塵検出部のほぼ
全体を容器42内に納めてコンパクトに纏めたものの図
であり、(A)は、上部覆いを除いた平面図および
(B)は(A)のI−I線側面断面図である。尚、図1
に示した構成成分と同一の構成成分に対しては同一の符
号を付して示してある。
FIG. 4 is a view of the dust detector of FIG. 1 in which the whole dust detecting portion is housed in a container 42 and compacted, and FIG. 4A is a plan view excluding the upper cover and ( 7B is a side sectional view taken along line I-I of FIG. Incidentally, FIG.
The same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG.

【0028】ここではクラッド径250μmの光ファイ
バを隣接して160本平面状に配列した光ファイバアレ
イ30の光の出口に、半円柱形レンズ34を配置して、
40mmの幅のシート状ビーム36を作っている。半円
柱形レンズは、夏目光学株式会社製の径2mmのマイク
ロシリンダーレンズ(商品名)を使用した。
Here, a semi-cylindrical lens 34 is arranged at the light exit of an optical fiber array 30 in which 160 optical fibers having a cladding diameter of 250 μm are arranged adjacent to each other in a plane.
A sheet beam 36 having a width of 40 mm is produced. As the semi-cylindrical lens, a 2 mm diameter microcylinder lens (trade name) manufactured by Natsume Optical Co., Ltd. was used.

【0029】光ファイバから出射されたレーザビームの
うち、塵粒子によって散乱された光以外の光はすべてレ
ーザビーム吸収器16で吸収される。このレーザビーム
吸収器16には、ガラスフィルタ、ゼラチンフィルタな
どの、使用レーザ光に対して十分な吸収特性を持った吸
収フィルタ15および17を、図4の(B)に示すよう
に二枚以上組み合わせて使用し、吸収を確実にして、光
が外部に洩れないようにしている。洩れてそれが散乱光
検出器26に入ると、塵粒子検出の測定精度を低下させ
るからである。散乱光検出器26は、これも細長い形状
のものが好ましく、浜松ホトニクス株式会社製のPIN
シリコンフォトダイオードS2551−01、S358
8(商品名)を選定し使用した。
Of the laser beam emitted from the optical fiber, all the light other than the light scattered by the dust particles is absorbed by the laser beam absorber 16. The laser beam absorber 16 includes two or more absorption filters 15 and 17 such as a glass filter and a gelatin filter having sufficient absorption characteristics for the laser light used, as shown in FIG. 4 (B). It is used in combination to ensure absorption and prevent light from leaking to the outside. If it leaks and enters the scattered light detector 26, the measurement accuracy of dust particle detection is reduced. The scattered light detector 26 also preferably has an elongated shape, and is a PIN manufactured by Hamamatsu Photonics KK
Silicon photodiode S2551-01, S358
8 (brand name) was selected and used.

【0030】この図4の塵検出部は、外形6cm角程度
の平面形状のものであるが、光ファイバの数を減らし
て、小型の光検出器を用いるときは、さらに小型の装置
に作ることができる。
The dust detector of FIG. 4 has a flat shape with an outer shape of about 6 cm square, but when the number of optical fibers is reduced and a small photodetector is used, it should be made into a smaller device. You can

【0031】尚、この発明の塵検出器は、大気中の塵粒
子の測定は勿論、真空装置における塵粒子の検出にも十
分に対応できる。図5は、真空装置の排気配管内に塵検
出部を設置して塵の検出を行う場合の、この発明の実施
例の要部の断面図である。
Incidentally, the dust detector of the present invention can sufficiently measure not only the measurement of dust particles in the atmosphere but also the detection of dust particles in a vacuum device. FIG. 5 is a cross-sectional view of the essential parts of an embodiment of the present invention when a dust detection unit is installed in the exhaust pipe of a vacuum device to detect dust.

【0032】この実施例の構成によれば、排気管46の
途中に塵検出部50を設けてある。この排気管46の両
端のフランジを真空装置に取り付け、排気管46を通し
て真空装置の排気を行うとき、排気された雰囲気ガス中
に含まれる塵粒子は前記のシート状光ビームを通過する
際にレーザビームを乱反射する。この乱反射光を前述の
ようにした散乱光検出器26が検出することによって、
雰囲気ガス中に含まれる塵粒子の数が計測され、真空装
置内の塵の数を把握することが出来る。
According to the structure of this embodiment, the dust detecting section 50 is provided in the middle of the exhaust pipe 46. When the flanges at both ends of the exhaust pipe 46 are attached to a vacuum device and the vacuum device is evacuated through the exhaust pipe 46, the dust particles contained in the exhausted atmospheric gas pass through the laser beam when passing through the sheet-like light beam. Diffuse the beam. By detecting this diffusely reflected light by the scattered light detector 26 as described above,
The number of dust particles contained in the atmospheric gas is measured, and the number of dust particles in the vacuum device can be grasped.

【0033】この発明の塵検出器が、真空排気配管内だ
けでなく、半導体製造装置のロードロック室、成膜室等
々にても使用可能であることは容易に理解できる。
It can be easily understood that the dust detector of the present invention can be used not only in the vacuum exhaust pipe but also in the load lock chamber, the film forming chamber and the like of the semiconductor manufacturing apparatus.

【0034】以上、この発明を実施例を用いて説明した
が、この発明はこの実施例以外に種々の変形が可能であ
る。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention can be variously modified other than the embodiments.

【0035】[0035]

【発明の効果】この発明の装置によれば、隙間の無いレ
ーザビームシートを形成することができ、検出洩れ、測
定の誤差のない、塵粒子の検出、計数が可能である。し
かも構造は単純で微妙な調整を要せず、高価な部品を必
要としない。
According to the apparatus of the present invention, it is possible to form a laser beam sheet without a gap, and it is possible to detect and count dust particles without omission of detection or measurement error. Moreover, the structure is simple, does not require fine adjustment, and does not require expensive parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例の塵検出器の原理を示す図
で、(A)は平面図、(B)は側面図および(C)は斜
視図である。
FIG. 1 is a view showing the principle of a dust detector according to an embodiment of the present invention, (A) is a plan view, (B) is a side view, and (C) is a perspective view.

【図2】光ファイバから出射された光の形状と、円柱形
または半円柱形レンズの効果を示す図で、(A)は、円
柱形レンズまたは半円柱形レンズがないときのレーザ光
および(B)は、それらが配置されたときのレーザ光の
図である。
FIG. 2 is a diagram showing the shape of light emitted from an optical fiber and the effect of a cylindrical or semi-cylindrical lens. FIG. 2 (A) shows laser light in the absence of a cylindrical lens or a semi-cylindrical lens and ( B) is a diagram of the laser light when they are arranged.

【図3】半円柱形レンズを配置位置に対するレーザビー
ムの径を示す図で、(A)はグラフおよび(B)は配置
位置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a diameter of a laser beam with respect to an arrangement position of a semi-cylindrical lens, (A) is a graph and (B) is a diagram showing an arrangement position.

【図4】この発明の実施例の塵検出器の塵検出部の一例
を示す図で、(A)は上部覆いを除いた平面図および
(B)は側面断面図である。
4A and 4B are views showing an example of a dust detection portion of the dust detector of the embodiment of the present invention, FIG. 4A is a plan view without an upper cover, and FIG.

【図5】この発明の実施例の塵検出部を真空装置の排気
管に取り付けた場合の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the dust detector according to the embodiment of the present invention when attached to an exhaust pipe of a vacuum device.

【図6】従来の塵検出器の、(A)は平面図、(B)は
側面図および(C)は斜視図である。
6A is a plan view, FIG. 6B is a side view, and FIG. 6C is a perspective view of a conventional dust detector.

【図7】従来の塵検出器の、(A)は平面図および
(B)は側面図である。
FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a side view of a conventional dust detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:レーザ発振器 12:レーザビーム 14a、14b:平行平面鏡 120:レーザビーム
ネット 16:レーザビーム吸収器 18:塵粒子 20:塵粒子の移動方向 22:散乱光 24a、24b:集光ミラー 26、26a、26
b:散乱光検出器 30:光ファイバアレイ 32:凹レンズ 34:円柱形レンズまたは半円柱形レンズ 36:レーザビームシート 40:光ファイバの光
の出口 42:容器 46:排気管 48:フランジ 50:塵検出部
10: Laser oscillator 12: Laser beam 14a, 14b: Parallel plane mirror 120: Laser beam net 16: Laser beam absorber 18: Dust particle 20: Moving direction of dust particle 22: Scattered light 24a, 24b: Condensing mirror 26, 26a , 26
b: scattered light detector 30: optical fiber array 32: concave lens 34: cylindrical lens or semi-cylindrical lens 36: laser beam sheet 40: optical fiber light outlet 42: container 46: exhaust pipe 48: flange 50: dust Detection unit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年2月26日[Submission date] February 26, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】この発明の実施例の塵検出器の原理を示す図
で、(A)は斜視図、(B)は平面図である。
1A and 1B are diagrams showing the principle of a dust detector according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a plan view.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光の出射側部分を平面状に配列させた複
数の光ファイバからなる光ファイバアレイと、この光フ
ァイバアレイからのレーザビームをシート状に分布した
平行レーザビームに変換する変換手段と、該平行レーザ
ビームを塵粒子が横切る際に生ずる散乱光を検知する検
知手段と、該平行レーザビームを吸収して外部にもらさ
ないビームストッパ手段とを備えたことを特徴とする塵
検出器。
1. An optical fiber array comprising a plurality of optical fibers whose light emission side portions are arranged in a plane, and a conversion means for converting a laser beam from the optical fiber array into a parallel laser beam distributed in a sheet shape. And a dust stopper that detects scattered light generated when dust particles cross the parallel laser beam, and beam stopper means that absorbs the parallel laser beam and does not leak it to the outside. ..
【請求項2】 光ファイバアレイからのレーザビームを
平行レーザビームに変換する変換手段を、前記光ファイ
バアレイの配列方向と直交する方向に前記レーザビーム
を絞り込む光学的レンズ手段とし、該光学的レンズ手段
を該光ファイバアレイの光の出射端面に近接して設けた
ことを特徴とする請求項1記載の塵検出器。
2. A conversion means for converting a laser beam from an optical fiber array into a parallel laser beam is an optical lens means for narrowing down the laser beam in a direction orthogonal to the arrangement direction of the optical fiber array, and the optical lens. 2. The dust detector according to claim 1, wherein the means is provided close to the light emitting end face of the optical fiber array.
【請求項3】 光ファイバアレイは、その光の入射側部
分を円柱状に束ねて、その円柱の端部に、レーザ光源か
らレーザビームを照射することを特徴とする請求項1記
載の塵検出器。
3. The dust detection device according to claim 1, wherein the optical fiber array is formed by bundling the light incident side portions into a cylindrical shape, and irradiating a laser beam from a laser light source to the end portion of the cylindrical shape. vessel.
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