JPH01195342A - Measuring method for fine grain in solvent - Google Patents

Measuring method for fine grain in solvent

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JPH01195342A
JPH01195342A JP1929488A JP1929488A JPH01195342A JP H01195342 A JPH01195342 A JP H01195342A JP 1929488 A JP1929488 A JP 1929488A JP 1929488 A JP1929488 A JP 1929488A JP H01195342 A JPH01195342 A JP H01195342A
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JP
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solvent
aerosol
droplets
particle size
fine particles
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JP1929488A
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Japanese (ja)
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Yasuo Kosaka
保雄 向阪
Motoo Hourai
泉雄 蓬莱
Makoto Ito
誠 伊藤
Hisao Sato
久雄 佐藤
Yoshiharu Ota
太田 嘉治
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Nomura Micro Science Co Ltd
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Nomura Micro Science Co Ltd
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To efficiently execute an exact measurement by diluting a solvent by superpure water, converting it to aerosol, measuring the grain diameter and the number of pieces of a solid fine grain by a light-scattering fine grain counter and subtracting the number of pieces of only superpure water from this measured value. CONSTITUTION:A solvent is diluted in a suitable ratio by superpure water, mixed and injected with clean air A which has passed through a filter 2 and becomes aerosol, and a droplet exceeding a prescribed grain diameter is eliminated by a droplet separator 4. A droplet being smaller than said droplet goes into a cavity 6 together with air, and also, water content is eliminated by a heater 7. Subsequently, said aerosol is cooled and dehumidified by a cooler 9 and fed to a light-scattering fine grain counter 10. The counter 10 divides fine grains into each grain diameter and counts the number of pieces. Next, by subtracting the number of pieces of only superpure water from the count number, the number of pieces of solid fine grains of the solvent itself is derived. In such a way, an exact measurement can be executed efficiently.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体の製造に使用される洗浄用の溶媒に
含まれる固形微粒子の測定方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for measuring solid fine particles contained in a cleaning solvent used in the manufacture of semiconductors.

[従来の技術] 半導体製品の製造工程においては、シリコンウェハまた
はその母型となるホトマスクなどの基板に対して、各種
の表面加工処理がなされて、処理の都度必要な洗浄が行
われる。洗浄には超純水のほか基板に付着した種々の無
機、有機物などに有効な水溶性で揮発性の、例えばイソ
プロピルアルコールなどの溶媒が使用される。洗浄にお
いては、洗浄後に半導体の性能を劣化する塵埃等の固形
異物の微粒子が残らないことが必要であり、このなめ超
純水は勿論、各種の溶媒には不純な固形微粒子が混在し
ないことが必要である。
[Background Art] In the manufacturing process of semiconductor products, various surface treatments are performed on a substrate such as a silicon wafer or a photomask that serves as a matrix thereof, and necessary cleaning is performed each time the treatment is performed. For cleaning, in addition to ultrapure water, a water-soluble and volatile solvent such as isopropyl alcohol, which is effective against various inorganic and organic substances adhering to the substrate, is used. During cleaning, it is necessary that no particles of solid foreign matter such as dust remain after cleaning, which deteriorates the performance of the semiconductor, and it is important that not only ultrapure water but also various solvents do not contain impure solid particles. is necessary.

最近における半導体の高密度化に伴って、超純水に関し
ては、含まれる微粒子の1m数が厳格に制約されている
。しかし溶媒については必ずしも強い制約がなくて、実
際上では超純水に比較して含まれる微粒子の個数が遥か
に多いのが実情であり、これに対する効率的な測定方法
が伴われていないことも事実である。
With the recent increase in the density of semiconductors, the number of microparticles contained in ultrapure water per meter is strictly limited. However, there are not necessarily strong restrictions on solvents, and in reality, the number of fine particles contained in ultrapure water is far greater than that in ultrapure water, and there is also a lack of efficient measurement methods for this. It is a fact.

一般に、液体中の微粒子の測定にはJ、過して補集した
粒子を顕微鏡で計甜する方法が行われている。この方法
によれば大きさ、個数が精密に測定できるが、時間と熟
練を要するので半導体製造工場などの現場における測定
方法としては効率的でない、これに対して、容器に収容
された状態で溶媒に光を照射し、微粒子による散乱光を
測定する光学方式が考えられるが、溶媒に含まれる気泡
、または容器の反射などの妨害により、検出できる微粒
子の大きさが大きくて実用に耐えない。
Generally, fine particles in a liquid are measured by a method of measuring the collected particles using a microscope. This method allows the size and number of particles to be measured accurately, but it requires time and skill, so it is not efficient as a measurement method at sites such as semiconductor manufacturing factories. An optical method can be considered in which light is irradiated onto the particle and the light scattered by the particles is measured, but the size of the particles that can be detected is too large due to interference such as bubbles in the solvent or reflections from the container, making it impractical.

[解決しようとする課題] 以上の状況に対して、溶媒をクリーンエアによりエアロ
ゾル化して、従来から行われている空気中の塵埃などの
微粒子を測定する方法で、エアロゾル中の微粒子を測定
することとすれば気泡、容器などの影響のない測定がで
き有効であると考えられる。ただし、揮発性の溶媒のエ
アロゾル化には難点があり、また高値な溶媒を直接エア
ロゾル化するには経費上の無駄がある。一方、前記のよ
うに溶媒には非常に多くの不純微粒子が含まれているの
で、超純水により溶媒を適当な割合で希釈した上、エア
ロゾル化して上記の測定を行うことが適切である。
[Problems to be solved] In response to the above situation, it is possible to measure fine particles in the aerosol using the conventional method of measuring fine particles such as dust in the air by aerosolizing the solvent using clean air. This is considered to be effective as it allows measurements to be taken without the influence of air bubbles, containers, etc. However, there are difficulties in aerosolizing volatile solvents, and it is costly to directly aerosolize expensive solvents. On the other hand, since the solvent contains a large number of impure particles as described above, it is appropriate to dilute the solvent in an appropriate proportion with ultrapure water and then aerosolize it before performing the above measurements.

しかしながら、上記において希釈に使用する超純水に問
題がある。すなわち超純水には可溶性の不純物が多かれ
少なかれ溶存しており、それを噴震したときの液滴が蒸
発すると残j・ヲすなわち微粒子を形成し、目的とする
微小な固形粒子と区別できず、測定エラーとなることで
ある。このような問題を解決して、半導体工場などの現
場において、溶媒中の塵よ契などの固形微粒子を効率的
で、かつ正確に測定する方法が必要とされている。
However, there is a problem with the ultrapure water used for dilution in the above. In other words, soluble impurities are more or less dissolved in ultrapure water, and when the droplets evaporate when ejected, they form residual particles, which cannot be distinguished from the target microscopic solid particles. , resulting in measurement errors. There is a need for a method that can solve these problems and efficiently and accurately measure solid particles such as dust and dirt in a solvent at sites such as semiconductor factories.

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、溶媒
を超純水により適当な割合で希釈して、クリーンエアで
エアロゾル化し、超純水中の不純物残ミ食の影響を排除
して、溶媒に含まれている固形微粒子が生ずる散乱光を
、光散乱微粒子カウンタにより効率的に測定する方法を
提供することを目的とするものである。
This invention was made in view of the above circumstances, and the solvent is diluted with ultrapure water at an appropriate ratio and aerosolized with clean air, thereby eliminating the influence of impurity residues in the ultrapure water. The object of the present invention is to provide a method for efficiently measuring scattered light generated by solid particles contained in a solvent using a light scattering particle counter.

[課題を解決するーための手段] この発明は、半導体12遣過程におけるシリコンウェハ
などの表面洗浄用の水溶性の溶媒に含まれる微粒子の測
定方法である。まず、溶媒を超純水により適当な割合で
希釈して希釈溶媒とし、これを噴射ノズルによりクリー
ンエアと混合して噴射してエアロゾルとする。噴射ノズ
ルの直後に設けられた液滴セパレータにより、エアロゾ
ルに含まれている一定の粒径以上の液滴を除去し、それ
以下の粒径の液滴を含むエアロゾルを加熱乾燥して液滴
の水分を気化させる。さらに冷却除湿した上、必要によ
りクリーンエアを混合して希釈し、このエアロゾルに対
して光散乱微粒子カウンタを用いて固形微粒子の個数を
測定し、これより超純水の希釈割合を0%とした、すな
わち超純水のみの測定個数を差し引くことにより、溶媒
中に含まれた塵埃などの固形微粒子の粒径と個数を求め
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention is a method for measuring fine particles contained in a water-soluble solvent for cleaning the surface of a silicon wafer or the like during a semiconductor processing process. First, a solvent is diluted with ultrapure water at an appropriate ratio to obtain a diluted solvent, which is mixed with clean air and sprayed through a spray nozzle to form an aerosol. A droplet separator installed immediately after the injection nozzle removes droplets larger than a certain particle size contained in the aerosol, and heats and dries the aerosol containing droplets with a smaller particle size. Evaporate moisture. After further cooling and dehumidifying, the aerosol was mixed with clean air to dilute it, and the number of solid particles was measured using a light scattering particle counter for this aerosol. From this, the dilution ratio of ultrapure water was determined to be 0%. That is, by subtracting the measured number of ultrapure water alone, the particle size and number of solid particles such as dust contained in the solvent are determined.

上記において、液滴セパレータにより除去する液滴の粒
径の下限としては、液滴に溶存する不純物が気化により
残stとなるので、この残シ玄の大きさが光散乱微粒子
カウンタの検出限界以下となるように設定するものであ
る。
In the above, the lower limit of the particle size of the droplets removed by the droplet separator is that impurities dissolved in the droplets become residual particles by vaporization, so the size of the residual particles must be below the detection limit of the light scattering particle counter. The settings are as follows.

[作用] 以上の構成によるこの発明の溶媒中の微粒子の測定方法
においては、適当な割合で超純水により希釈された希釈
溶媒は噴射ノズルによりクリーンエアと混合されてエア
ロゾルとされ、これに含まれる液滴のうちの、一定の粒
径以上の液滴は液滴セパレータにより除去される。この
エアロゾルは、加熱乾燥、冷却除湿を経て光散乱微粒子
カウンタにおいて固形微粒子の粒径と個数がカウントさ
れる。このカウント数には希釈用の超純水中の分が含ま
れているので、希釈割合を0%として超純水のみの個数
を測定してこれを差し引くことにより、溶媒に対する固
形微粒子の個数かえられるものである。この場合、溶媒
中の微粒子の個数の多寡に応じて超純水による希釈の割
合を調整し、また必要によりエアロゾルの段階でクリー
ンエアを混合して希釈割合を微調整するものである。
[Function] In the method for measuring fine particles in a solvent of the present invention with the above configuration, the diluted solvent diluted with ultrapure water at an appropriate ratio is mixed with clean air by the injection nozzle to form an aerosol, and the Among the droplets, droplets with a certain particle size or more are removed by a droplet separator. This aerosol is heated, dried, cooled and dehumidified, and then the particle size and number of solid particles are counted in a light scattering particle counter. This count includes the amount in ultrapure water for dilution, so by measuring only the number of ultrapure water with a dilution ratio of 0% and subtracting it, you can change the number of solid particles relative to the solvent. It is something that can be done. In this case, the dilution ratio with ultrapure water is adjusted depending on the number of fine particles in the solvent, and if necessary, clean air is mixed in at the aerosol stage to finely adjust the dilution ratio.

上記における液滴セパレータは、i遣、寸法およびエア
ロゾルの速度などにより定まる液滴の粒径に対して、そ
れ以上の粒径の液滴を除去し、それ以下の粒径の液滴を
通過させるものである。−方、液滴に溶存する不純物(
希釈用の超純水より由来するもの)は、加熱乾燥過程で
水分の気化により残ミ帝となるが、この大きさが光散乱
微粒子カウンタの検出限界以下となるような液滴の粒径
を下記する方法で求めておき、その粒径に対して液滴セ
パレータの諸定数を設定する。これにより目的とする固
形微粒子の測定に対して、溶存する不純物の影響が排除
される。
The droplet separator mentioned above removes droplets with a larger size than the droplet size determined by the droplet speed, size, aerosol speed, etc., and allows droplets with a smaller size to pass through. It is something. − On the other hand, impurities dissolved in the droplet (
(originated from ultrapure water for dilution) is left behind due to vaporization of moisture during the heating and drying process, but the particle size of the droplets must be adjusted so that this size is below the detection limit of the light scattering particle counter. The particle size is determined by the method described below, and various constants of the droplet separator are set for the particle size. This eliminates the influence of dissolved impurities on the measurement of the target solid particles.

上記において、光散乱微粒子カウンタの検出限界以下と
なるような液滴の粒径を定める方法を以下に説明する。
In the above, a method for determining the particle size of a droplet such that it is below the detection limit of the light scattering particle counter will be described below.

一般に、液滴の粒径をXI、これが気化して生ずる残5
zの粒径をX、とするとき両者には次の筒車な関係があ
る。
Generally, the particle size of the droplet is XI, and the residue produced when it evaporates is 5
When the grain size of z is represented by X, there is the following hour wheel relationship between the two.

XI  =kCJ  X、            ・
・・−・・・・(1)こここで、Cは溶液の濃度であり
、kは加熱乾燥過程により影響されるが、原理的には、
 。
XI = kCJ X, ・
...... (1) Here, C is the concentration of the solution, and k is influenced by the heating drying process, but in principle,
.

k=  (ρ 1/ρ g )”          
        −−−・・・・・・(2)で表される
もので、ρ1は液滴の密度、ρ、は不純物残シ査の密度
である。従って、希釈用の超純水に溶存する具体的な不
純物に対するC、kを用い、光散乱微粒子カウンタの検
・出限界をX、として除去すべき液滴の粒径X1が求め
られる。
k= (ρ 1/ρ g )”
--- (2) where ρ1 is the density of the droplet and ρ is the density of the impurity residue. Therefore, using C and k for specific impurities dissolved in the ultrapure water for dilution, and assuming that the detection limit of the light scattering particle counter is X, the particle size X1 of the droplet to be removed is determined.

次に、上記の光散乱微粒子カウンタは、既に実用されて
いる空気中の塵埃などの固形微粒子を検出するダストモ
ニタと称されるものを使用する。
Next, the above-mentioned light scattering particle counter uses what is called a dust monitor that detects solid particles such as dust in the air, which is already in practical use.

ダストモニタの検出限界は機種により異なるが、0.1
μm以上、または0,05μm以上の微粒子を大きさ別
の段階に区分して個数をカウントすることができる。従
って、上記の溶存する不純物の残逸の大きさは1機種に
対応して0.1μm以下、または0.05μm以下とし
てこれを上式のX3とする。
The detection limit of dust monitors varies depending on the model, but is 0.1
The number of particles can be counted by dividing fine particles of .mu.m or more or 0.05 .mu.m or more into sizes. Therefore, the size of the above-mentioned dissolved impurity residue is set to be 0.1 μm or less or 0.05 μm or less corresponding to one model, and this is defined as X3 in the above formula.

以上により、希釈溶媒はエアロゾル化された状態におい
て、希釈に用いた超純水に溶存する不純物の影響が排除
され、塵i匁などの固形微粒子が連続して測定される。
As described above, the influence of impurities dissolved in the ultrapure water used for dilution is eliminated while the dilution solvent is in an aerosolized state, and solid particles such as dust particles are continuously measured.

なお、この測定によりえられるデータには、当然希釈用
の超純水中の固形微粒子の個数が含まれているので、適
時に希釈割合を0%ととして超純水に対する個数を測定
しておき、これを上記の測定値より差し引くことが必要
である。
Note that the data obtained from this measurement naturally includes the number of solid particles in the ultrapure water used for dilution, so measure the number of solid particles in the ultrapure water at the appropriate time with the dilution ratio set to 0%. , it is necessary to subtract this from the above measurements.

[実施例] 第1図はこの発明による溶媒中の微粒子の測定方法の実
施例における構成を示す図で、溶媒は予め超純水により
適当な割合で希釈され、希釈溶媒1として容器1′に収
容されており、排出管1″によりその液面が一定の高さ
に保たれる。希釈溶媒は、フィルタ2により塵fρなど
が除去されたクリーンエアAにより噴射ノズル3で霧化
されてエアロゾルとなり、液滴セパレータ4において一
定の粒径以上の液滴が除去される。これより小さい液滴
はエアとともに次のキャビティ6に入り、ついで加熱器
7において加熱乾燥されて液滴の水分が気化する。エア
ロゾルの温度は、加熱器7の出口に設けられた温度セン
サ8aと温度、’1lfl器8bの動作により一定に保
持される。ついで、エアロゾルは冷却器9において冷却
除湿され、必要によりクリーンエアAが混合、希釈され
て光散乱微粒子カウンタ10に送出される。光散乱微粒
子カウンタ!Oには前記したダストモニタを使用し、微
粒子は大きさ別の段階に区分されて個数がカウントされ
る。このカウント数より、適時に希釈用の超純水のみに
ついて測定した個数を差し引くことにより、溶媒自体に
対する固形微粒子の個数が求められ、さらに、希釈割合
より原液に対する個数を知ることができるものである。
[Example] Figure 1 is a diagram showing the configuration of an example of the method for measuring fine particles in a solvent according to the present invention.The solvent is diluted in advance with ultrapure water at an appropriate ratio, and the diluted solvent 1 is poured into a container 1'. The liquid level is maintained at a constant height by the discharge pipe 1''.The diluted solvent is atomized by the injection nozzle 3 using clean air A from which dust fρ has been removed by the filter 2, and becomes an aerosol. As a result, droplets larger than a certain size are removed by the droplet separator 4. Droplets smaller than this enter the next cavity 6 with air, and are then heated and dried in a heater 7 to vaporize the water in the droplets. The temperature of the aerosol is kept constant by the operation of the temperature sensor 8a provided at the outlet of the heater 7 and the '1lfl unit 8b.Then, the aerosol is cooled and dehumidified in the cooler 9, and cleaned if necessary. Air A is mixed and diluted and sent to the light scattering particle counter 10.The above-mentioned dust monitor is used for the light scattering particle counter!O, and the particles are divided into sizes and counted. By subtracting the number of particles measured using only ultrapure water for dilution from this count number, the number of solid fine particles relative to the solvent itself can be determined, and furthermore, the number relative to the undiluted solution can be determined from the dilution ratio. be.

以上の構成による実験が行われ、イソプロピルアルコー
ルを超純水により希釈した試料についてテストしたとこ
ろ、えられた固形微粒子の粒径別の個数は試料の品質グ
レードにより勿論相違するがいずれも超純水に比較して
非常に多く、また、溶媒自体の平均的な個数は試料の希
釈割合すなわち濃度に比例することが確認されている。
An experiment with the above configuration was carried out, and when a sample of isopropyl alcohol diluted with ultrapure water was tested, the number of solid fine particles obtained by particle size differed depending on the quality grade of the sample, but in all cases, ultrapure water was used. It has been confirmed that the average number of solvents themselves is proportional to the dilution ratio of the sample, that is, the concentration.

このように個数が濃度に比例することにより、間接的で
はあるが希釈用の超純水に溶存した不純物残ジ(の影響
が排除されていることを証するものとみて差し支えない
Since the number is proportional to the concentration in this way, it can be considered as proof that the influence of impurity residues dissolved in the ultrapure water for dilution has been eliminated, albeit indirectly.

なお、第1図において点線で示した凝縮核カウンタ11
は、時開「液中不純物測定方法とその湧定装置」 (昭
62−22214)にかかるもので、微小な不純物を核
とし、これを水などの高温飽和蒸気と混合して蒸気を付
着凝縮させて粒径を拡大して光学的に計数するものであ
る。ただし、このものは本発明の構成に関係がないが、
次記する液滴セパレータの性能の説明のなめに便宜記載
したものである。
In addition, the condensation nucleus counter 11 indicated by a dotted line in FIG.
This is related to Jikai's ``Method for Measuring Impurities in Liquid and Its Upwelling Apparatus'' (Sho 62-22214), which uses minute impurities as nuclei, mixes them with high-temperature saturated steam such as water, and condenses the steam. The particle size is enlarged and counted optically. However, although this is not related to the structure of the present invention,
This is described for convenience in explaining the performance of the droplet separator described below.

さて、上記において重要な段別を演する液滴セパレータ
の原理と作用を第2−図(a)、(b)により説明する
。図(a)において、液滴セパレータはノズルNと衝突
板Mとよりなり、ノズルより噴射されたエアロゾル中の
液滴のうちの一定粒径より大きいものは、矢印ρのよう
に衝突板に衝突するが、小さいらのは矢印qのように周
辺に向い衝突仮に衝突しない、すなわち液滴は大きさに
よって分離される。ただし、この分離はある粒径に対し
て、それ以上のものとそれ以下のものを判然と分離する
のでなくて、その粒径の上下に対しである効率で分離す
るものである。このような分離作用については、粘性を
有する気体中の微粒子の運動方程式により解析されて、
その結果が粉木工字、エアロゾルエ字において適用され
て実用されているものである。
Now, the principle and operation of the droplet separator, which plays an important stage in the above, will be explained with reference to FIGS. 2(a) and 2(b). In figure (a), the droplet separator consists of a nozzle N and a collision plate M, and droplets larger than a certain size among the droplets in the aerosol injected from the nozzle collide with the collision plate as indicated by the arrow ρ. However, if the small particles collide toward the periphery as shown by arrow q, they do not collide, that is, the droplets are separated depending on their size. However, this separation does not clearly separate particles above and below a certain particle size, but rather separates particles above and below that particle size with a certain efficiency. This separation effect is analyzed using the equation of motion of fine particles in a viscous gas, and
The results have been applied and put to practical use in powdered woodworking characters and aerosolue characters.

第2図(1)において、ノズルNの直線部の長さをT、
内径をDとし、これに対して距離sG:i突[Mがある
ものとする。ノズルを通過するエアロゾルの速度をU、
微粒子(液滴)の密度3粒径をそれぞれρ3.d、エア
の密度、粘度をそれぞれρr、ηとすると、エアの流れ
を特徴づけるレイノルズ数Reと流体中の微粒子の運動
を規定するストークス数θとが次式により決まる。
In Fig. 2 (1), the length of the straight part of the nozzle N is T,
Assume that the inner diameter is D, and that there is a distance sG:i [M]. Let the velocity of the aerosol passing through the nozzle be U,
The density and particle size of fine particles (droplets) are respectively ρ3. d, the density and viscosity of air are ρr and η, respectively, then the Reynolds number Re, which characterizes the flow of air, and the Stokes number θ, which defines the movement of particles in the fluid, are determined by the following equations.

Re==uDρ、/η・・・−−−−・・(3)θ= 
Cc  p r  d u  /9 ri D    
   −・−=−=−(4)。
Re==uDρ, /η...----(3) θ=
Cc p r du /9 ri D
−・−=−=−(4).

ただしCcはカニンガムの補正係数である。However, Cc is Cunningham's correction coefficient.

微粒子の粒径に対する分離作用は、Re、θの二数とノ
ズルの形状および寸法比(T/D、S/D)によって変
化するもので、第2図(b)に円形のノズルに対する分
離効率の理論曲線を示す0曲線群はレイノルズ数Reを
パラメータとし、ストークス数θの平方根FTを横軸に
とったときの、微粒子の分離効率を%で示すものである
。そこで、ノズルの形状、寸法比、諸定数および適当な
分離効率を与えて、除去すべき液滴の粒径dの下限を設
定することができる。
The separation effect on the particle size of fine particles changes depending on the two numbers Re and θ and the nozzle shape and size ratio (T/D, S/D). Figure 2 (b) shows the separation efficiency for a circular nozzle. The group of zero curves showing the theoretical curves shows the particle separation efficiency in % when the Reynolds number Re is used as a parameter and the square root FT of the Stokes number θ is plotted on the horizontal axis. Therefore, the lower limit of the particle size d of the droplets to be removed can be set by giving the nozzle shape, size ratio, various constants, and appropriate separation efficiency.

第3図は、液滴セパレータの分屋性能を示す1実験デー
タである。実験は、試料として1000分の1の濃度の
塩化カリ溶液を使用し、第1図の構成により溶液をエア
ロゾルとして、前記の凝縮カウンタ11により測定し、
測定値に所要の処理を行って液滴粒径に換算したもので
ある。横軸は液滴の粒径をμm単位で、縦軸は溶液の単
位体積当なりの個数(個数濃度)を任意数の対数スケー
ルとした粒径に対する個数の分布特性を表す、液滴セパ
レータを使用しない場合の“0”のデータに対して、1
μmを分離境界とする液滴セパレータを使用したー・”
データでは、1μm以上の液滴が殆ど除去され、1μm
の実効分離効率は100%に近いことを示している。
FIG. 3 is one experimental data showing the branch performance of the droplet separator. In the experiment, a potassium chloride solution with a concentration of 1/1000 was used as a sample, and the solution was made into an aerosol using the configuration shown in FIG.
The measured values are subjected to necessary processing and converted into droplet diameters. The horizontal axis is the droplet diameter in μm, and the vertical axis is the droplet separator, which represents the distribution of the number of droplets per unit volume of the solution (number concentration) on an arbitrary logarithmic scale. 1 for data “0” when not used
We used a droplet separator with μm as the separation boundary.
The data shows that most of the droplets larger than 1 μm are removed;
The results show that the effective separation efficiency is close to 100%.

この発明において大きい液滴を除去する目的は、厩述し
たように大きい液滴の水分が加熱乾燥により気化した場
合は、希釈用の超純水に溶存した不純物が大きな残34
として残り、これが固形微粒子と区別できず測定エラー
となることを防ぐためである。そこで、残ミ者の粒径X
3を光散乱微粒子カウンタの検出限界以下(前記したダ
ストモニタの場合、検出限界0,1μm以下、または0
.05μm以下)とし、前記の式(J)、(2)に示し
た残渣の粒径X3と液滴の粒径X、の関係により、不純
物の種類と濃度を指定して除去すべき液滴の粒径d(x
1)を定める。また、このdを分屋境界とする液滴セパ
レータは、前記の式(3)、(4)により設定されるも
のである。
In this invention, the purpose of removing large droplets is to remove large droplets when the water in large droplets is vaporized by heating and drying as described above, and impurities dissolved in the ultrapure water for dilution are left behind.
This is to prevent them from remaining as solid particles and causing measurement errors because they cannot be distinguished from solid fine particles. Therefore, the particle size of the residue
3 below the detection limit of the light scattering particle counter (in the case of the above-mentioned dust monitor, the detection limit is 0.1 μm or below, or 0.
.. 05 μm or less), and the type and concentration of impurities are specified based on the relationship between the particle size X3 of the residue and the particle size Particle size d(x
1). Further, the droplet separator having this d as the branch boundary is set according to the above equations (3) and (4).

[発明の効果] 以上の説明により明らかなように、この発明による溶媒
中の微粒子の測定方法は、被測定の溶媒を適当な割合で
超純水により希釈し、これをエアロゾル化して光散乱微
粒子カウンタにより測定するもので、液滴セパレータに
よりエアロゾル中の大きい液滴を除去することにり、液
滴の気化により希釈用の超純水中に溶存した不純物の残
漬の大きさが、光散乱微粒子カウンタの検出限界以下と
なって、測定エラーが排除されている。この方法を半導
体製造工場などに適用することにより、半導体洗浄用の
各種の溶媒について、含まれた有害な固形微粒子の粒径
および個数が効率的で、かつ正確に測定できる効果には
大きいものがある。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, the method for measuring fine particles in a solvent according to the present invention involves diluting the solvent to be measured with ultrapure water at an appropriate ratio, aerosolizing this, and producing light-scattering fine particles. It is measured using a counter, and by removing large droplets from the aerosol with a droplet separator, the size of the remaining impurities dissolved in the ultrapure water for dilution due to the vaporization of the droplets can be measured by light scattering. This is below the detection limit of the particle counter, eliminating measurement errors. By applying this method to semiconductor manufacturing factories, etc., the particle size and number of harmful solid particles contained in various solvents for cleaning semiconductors can be efficiently and accurately measured. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明による溶媒中の微粒子の測定方法の
実施例における構成図、第2図(a)、(b)は、第1
図の液滴セパレータの原理と作用の説明図、第3図は第
2図の液滴セパレータの性能についての測定データのI
INを示す曲線図である。 1・・−希釈溶媒、     1′・・・容器、2・・
−フィルタ、     3・・−噴射ノズル。 4・・−液滴セパレータ、  l“、5・・・排出管、
6・・−キャビティ、    7・・・加熱器、8a・
−・温度センサ、  8b・・・温度制御器、9−・−
冷却器、   10・・・光散乱微粒子カウンタ。 !1−・−凝縮核カウンタ。
Figure 1 is a block diagram of an embodiment of the method for measuring fine particles in a solvent according to the present invention, and Figures 2 (a) and (b) are
Figure 3 is an explanatory diagram of the principle and operation of the droplet separator shown in Figure 2.
It is a curve diagram showing IN. 1...-diluent solvent, 1'...container, 2...
-filter, 3...-injection nozzle. 4...-droplet separator, l", 5... discharge pipe,
6...-cavity, 7... heater, 8a...
-・Temperature sensor, 8b...Temperature controller, 9-・-
Cooler, 10...Light scattering particle counter. ! 1-.-Condensation nucleus counter.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体製造過程におけるシリコンウェハなどの表
面洗浄用の水溶性の溶媒を、超純水により適当な割合で
希釈して希釈溶媒とし、該希釈溶媒をクリーンエアと混
合して噴射ノズルにより噴射してエアロゾルとし、該噴
射ノズルの直後に設けられた液滴セパレータにより、該
エアロゾルに含まれた一定の粒径以上の液滴を除去し、
該一定の粒径以下の液滴を含むエアロゾルを加熱乾燥し
て該液滴の水分を気化させ、さらに冷却除湿した上、必
要によりクリーンエアを混合して希釈し、該エアロゾル
に対して光散乱微粒子カウンタにより測定した固形微粒
子の個数より、上記超純水の希釈割合を0%とした測定
個数を差し引くことにより、上記溶媒中に含まれた塵埃
などの固形微粒子の個数を測定することを特徴とする、
溶媒中の微粒子の測定方法。
(1) A water-soluble solvent for cleaning surfaces such as silicon wafers in the semiconductor manufacturing process is diluted with ultrapure water at an appropriate ratio to obtain a diluted solvent, and the diluted solvent is mixed with clean air and sprayed with a spray nozzle. to form an aerosol, and a droplet separator provided immediately after the injection nozzle removes droplets of a certain particle size or more contained in the aerosol,
The aerosol containing droplets with a certain particle size or less is heated and dried to vaporize the moisture in the droplets, further cooled and dehumidified, and if necessary, clean air is mixed to dilute the aerosol and light scattering is applied to the aerosol. The number of solid fine particles such as dust contained in the solvent is measured by subtracting the number of solid fine particles measured with the dilution ratio of the ultrapure water being 0% from the number of solid fine particles measured by a particle counter. and
Method for measuring particulates in solvents.
(2)上記液滴の気化により、液滴に溶存した不純物の
残渣の大きさが、上記光散乱カウンタの検出性能の下限
以下となる上記一定の粒径とし、該粒径以上の液滴を除
去する液滴セパレータとする、請求項1記載の溶媒中の
微粒子の測定方法。
(2) By vaporizing the droplets, the size of the residue of impurities dissolved in the droplets is set to the above-mentioned constant particle size that is less than the lower limit of the detection performance of the light scattering counter, and the droplets having the above-mentioned particle size are The method for measuring fine particles in a solvent according to claim 1, wherein the droplet separator to be removed is used as a droplet separator.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154209A (en) * 2011-01-24 2012-08-16 Hitachi Automotive Systems Ltd Internal combustion engine control device, and internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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