JPH04168345A - Fine particle detector - Google Patents
Fine particle detectorInfo
- Publication number
- JPH04168345A JPH04168345A JP2294509A JP29450990A JPH04168345A JP H04168345 A JPH04168345 A JP H04168345A JP 2294509 A JP2294509 A JP 2294509A JP 29450990 A JP29450990 A JP 29450990A JP H04168345 A JPH04168345 A JP H04168345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- light source
- fluid
- semiconductor laser
- 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.)
- Pending
Links
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 15
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造装置等の内部に存在する粉塵粒子
等（以下、微粒子という）を検出するための装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a device for detecting dust particles and the like (hereinafter referred to as fine particles) existing inside semiconductor manufacturing equipment and the like.
一般に、各種半導体装置の製造工程において、半導体製
造装置には上記微粒子に対する高い清浄度が要求される
。ところが半導体製造装置内部のかかる清浄度を直接に
測定することができなかったため、例えば製造された半
導体ウェハ上の微粒子を検出することにより半導体製造
装置の清浄度、言い換えれば汚染度を推定していた。し
かしこのような方法をとると、半導体製造の歩留まりが
低下した後でなければ半導体製造装置内の洗浄を行なう
ことができず、このため半導体製品の価格を却って高く
するので問題になっていた。Generally, in the manufacturing process of various semiconductor devices, semiconductor manufacturing equipment is required to have high cleanliness with respect to the above-mentioned fine particles. However, since it was not possible to directly measure the cleanliness inside semiconductor manufacturing equipment, the cleanliness of semiconductor manufacturing equipment, in other words, the degree of contamination, was estimated by detecting fine particles on manufactured semiconductor wafers, for example. . However, when such a method is adopted, the inside of the semiconductor manufacturing equipment cannot be cleaned until after the semiconductor manufacturing yield has decreased, which has caused a problem in that the price of the semiconductor product is rather high.
そこで従来、例えば特開昭６２−１）９４３４号公報に
より開示されているように、半導体製造装置の汚染度、
特に真空装置の配管中の微粒子を直接、測定し得るよう
にしたダストモニタ装置が既に提案されている。そして
この装置は光散乱法によりガス配置内のダスト（微粒子
）をモニタするもので、その概要は、ガス配管の途中に
筐体を連結し、ガスは配管を通って通常の配管系を流れ
て上記筐体内へ流出するもとはなく、この筐体内には光
学系のみを収納して電気系のカウンタが筐体外部に配置
される構成になっている。かかる従来のダストモニタ装
置によれば、上記筐体内を通過するガス内にダストが存
在すると、光源の光が該ダストに当たって散乱し、更に
この散乱光は増倍型光電管によって検出され、この検出
結果たる該増倍型光電管の電気信号をカウンタに出力す
ることにより、ダストの有無及び量をガスのサンプリン
グなしに測定することができる。Therefore, conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-1) 9434, the degree of contamination of semiconductor manufacturing equipment,
In particular, a dust monitor device that can directly measure particulates in the piping of a vacuum device has already been proposed. This device uses a light scattering method to monitor dust (fine particles) in a gas arrangement, and its outline is that a housing is connected in the middle of a gas pipe, and the gas flows through the pipe in a normal piping system. There is no source of leakage into the casing; only the optical system is housed within the casing, and the electrical system counter is arranged outside the casing. According to such a conventional dust monitor device, when dust is present in the gas passing through the housing, the light from the light source hits the dust and is scattered.Furthermore, this scattered light is detected by a multiplier type phototube, and the detection result is By outputting an electrical signal from the multiplier phototube to a counter, the presence and amount of dust can be measured without sampling gas.
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、かかる従来のダストモニタ装置では、先
ず、光源ランプを用いて構成しているため、装置が大型
化せざるを得ないという問題があった。又、かかる光源
から前記倍増型光電管に至るまでの光学系中に、均質で
一定の曲率半径を有する単体凸レンズ又は一定の曲率を
有する凹面ミラーを使用しているので、光学系の収差を
適正に補正するためにはかかるレンズ等の焦点距離を長
くしなければならず、従ってこの点でもやはり装置が大
型化してしまう。そしてこのように大型化した装置は、
特別なりリーンルーム内で使用される際、該クリーンル
ーム内の有効スペースを狭める結果となり、半導体製造
工程上で不利になっていた。[Problems to be Solved by the Invention] However, since such a conventional dust monitor device is constructed using a light source lamp, there is a problem in that the device has to be large in size. In addition, since a single convex lens with a homogeneous and constant radius of curvature or a concave mirror with a constant curvature is used in the optical system from the light source to the multiplier type phototube, aberrations in the optical system can be appropriately controlled. In order to correct this, it is necessary to increase the focal length of such a lens, and therefore, this also increases the size of the apparatus. And this enlarged device is
When used in a special lean room, the effective space in the clean room is narrowed, which is disadvantageous in the semiconductor manufacturing process.
又、ガス管と光学系との間に設けた窓（透明管）の材質
について、前記公報には何ら具体的技術は開示されてい
ないが、そのような透明窓に、通常使用されるプラスチ
ックや所謂、白板又は青板と呼ばれているソーダガラス
等の窓材を用いた場合には、腐食性ガスにより窓が曇り
易くなって、照明光の光量ロスや受光器でのノイズ発生
の原因になる。そしてこの透明窓（透明管）はパイプ状
のガラスで構成されているため、そのガラス管面と照明
光とのなす角度が大きくなる部分が存在し、特定の入射
角の場合には全反射が生じてこれが受光器へ入射すると
やはりノイズが発生する結果、測定精度は著しく低下し
てしまうという問題があった。Also, regarding the material of the window (transparent tube) provided between the gas pipe and the optical system, although the above publication does not disclose any specific technology, it is possible to When using window materials such as soda glass (so-called white boards or blue boards), the windows tend to fog up due to corrosive gases, which can cause loss of illumination light and noise generation in the receiver. Become. Since this transparent window (transparent tube) is made of pipe-shaped glass, there are parts where the angle between the glass tube surface and the illumination light is large, and at a certain angle of incidence, total internal reflection occurs. When this occurs and enters the light receiver, noise is also generated, resulting in a problem in that measurement accuracy is significantly reduced.
更に、光学系に用いられる凸レンズ又は凹面鏡は、通常
の均質な曲率半径を有する凸レンズ又は球面を有する凹
面鏡では収差補正が困難で特に照明系の開口数を大きく
した場合や集光系の開口数を大きくした場合にはレンズ
の枚数を多くする必要があり、従って単体レンズのまま
では高い検出精度を得ることはできない。特に半導体製
品の微細化、高密度化に伴い、径０．２〜０．３μｍ程
度の微粒子検出の重要性が高くなってきており、従来技
術ではこのような場合に有効に対応することができない
。Furthermore, with convex lenses or concave mirrors used in optical systems, it is difficult to correct aberrations with ordinary convex lenses with a uniform radius of curvature or concave mirrors with a spherical surface, especially when the numerical aperture of the illumination system is increased or the numerical aperture of the condensing system is increased. When increasing the size, it is necessary to increase the number of lenses, and therefore high detection accuracy cannot be obtained with a single lens. In particular, with the miniaturization and higher density of semiconductor products, the importance of detecting particles with a diameter of about 0.2 to 0.3 μm is increasing, and conventional technology cannot effectively respond to such cases. .
本発明はかかる実情に鑑み、特に、コンパクトで、しか
も高い精度でこの種微粒子を検出し得るようにした微粒
子検出装置を提供することを目的とする。In view of these circumstances, it is an object of the present invention to provide a particle detection device that is particularly compact and capable of detecting this type of particles with high accuracy.
本発明による微粒子検出装置は、光散乱法により流体中
の微粒子を検出するが、流体を照明する光源に半導体レ
ーザを用い、該半導体レーザから射出する照明光を屈折
率分布型レンズ、非球面レンズ又はホログラフィックレ
ンズによってコリメートすると共に、上記流体中の散乱
光を非球面レンズによって集光するように構成されてい
る。The particulate detection device according to the present invention detects particulates in a fluid by a light scattering method, and uses a semiconductor laser as a light source to illuminate the fluid, and uses a gradient index lens, an aspherical lens, etc. Alternatively, the light is collimated by a holographic lens, and the scattered light in the fluid is condensed by an aspherical lens.
又、本発明の微粒子検出装置では、光源を光ファイバに
接続し、外部から照明を導入し得るようになっている。Further, in the particulate detection device of the present invention, the light source is connected to an optical fiber so that illumination can be introduced from the outside.
更に、上記流体を密封せしめ且つ光路上に配置される光
学系窓部材は酸化シリコンガラス又はホウケイ酸塩ガラ
スによって形成される。Furthermore, the optical system window member that seals the fluid and is placed on the optical path is formed of silicon oxide glass or borosilicate glass.
本発明によれば、先ず半導体レーザによって光源を構成
したことにより、装置をコンパクトにすることができる
。そして従来装置よりも著しく小型化したことにより、
特に省スペースを実現する。According to the present invention, first, by configuring the light source using a semiconductor laser, the apparatus can be made compact. And by being significantly smaller than conventional equipment,
In particular, it saves space.
又、光ファイバを介して光源を導入することにより、装
置の外部において光源光の波長の切換えを容易に行なう
ことができ、幅広い検出に対応することができるので好
ましい。又、短波長の光を用いて検出を行なう場合には
小型のレーザ光源装置がないので、ファイバを用いて光
を導入することは検出装置の流体通路近傍の部分の大き
さを小型化する上で特に好ましい。Further, by introducing the light source through an optical fiber, the wavelength of the light source light can be easily switched outside the apparatus, and a wide range of detection can be performed, which is preferable. In addition, when detecting using short wavelength light, there is no small laser light source device, so introducing the light using a fiber is effective in reducing the size of the detection device near the fluid passage. It is particularly preferable.
さらに、光学系窓部材を酸化シリコンガラス等で形成し
たことにより、光量ロス、ノイズ発生等をなくして測定
精度を向上することができる。Furthermore, by forming the optical system window member with silicon oxide glass or the like, it is possible to eliminate light loss, noise generation, etc., and improve measurement accuracy.
以下、第１図及び第２図に基づき、本発明による微粒子
検出装置の第一実施例を説明する。図中、ｌは微粒子を
検出すべき流体（ガス）２が流れるガス配管３と連結し
ていて該流体をＺ−Ｚ軸方向（第２図）に流通させるガ
ス管体、４は０リング５を介してガス管体１に固着され
ていて内部に光路用の通孔４ａが形成された光源取付用
の筒体、６は筒体４の端部に０リング７を介してビス８
により装着せしめるように止め枠９によて固定された酸
化シリコンガラス又はホウケイ酸塩ガラスで成る窓部材
、１０は筒体４の端部に嵌着する光源ユニットで、この
光源ユニット１０内には半導体レーザ１）及びコリメー
トレンズ１２が支持部材１３．１３−によって装着・固
定されている。そして、上記コリメートレンズ１２は屈
折率分布型レンズ、非球面レンズ又はホログラフィック
レンズ等で構成されている。ここで上記筒体４の通孔４
ａにおいて光源１）から射出した照明光の光路１４が形
成され、この照明光は管体ｌ内の流体２に照射するよう
になっている。A first embodiment of a particle detection device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. In the figure, 1 is a gas pipe connected to a gas pipe 3 through which a fluid (gas) 2 whose particles are to be detected flows and allows the fluid to flow in the Z-Z axis direction (Fig. 2); 4 is an O-ring 5; A cylindrical body for attaching a light source, which is fixed to the gas pipe body 1 through an O-ring 7 at the end of the cylindrical body 4 and has a through hole 4a for an optical path formed inside.
A window member made of silicon oxide glass or borosilicate glass is fixed by a stopper frame 9 so as to be attached to the window member 10, and 10 is a light source unit that fits into the end of the cylinder body 4. A semiconductor laser 1) and a collimating lens 12 are mounted and fixed by support members 13.13-. The collimating lens 12 is composed of a gradient index lens, an aspherical lens, a holographic lens, or the like. Here, the through hole 4 of the cylindrical body 4
At a, an optical path 14 of illumination light emitted from the light source 1) is formed, and this illumination light is irradiated onto the fluid 2 within the tube body l.
更に図中、１５は光トラツプ部で、この光トラツプ部１
５では、孔１６を介して、光路１４上に配置された光吸
収ガラス１７へ上記光源１）の照明光が入射する。又、
１８はガス管体１の開口部１ａと連通する内孔１８ａを
有し０リング１９を介してガス管体１に固着せしめられ
た測光ユニット取付用の筒体、２０は筒体１８の内孔１
８ａの開口端部に０リング２１を介して止め枠２２に装
着せしめるように固着された酸化シリコンガラス又はホ
ウケイ酸塩ガラスで成る窓部材、２３は上記筒体１８に
固着する測光ユニットで、この測光ユニット２３には、
上記窓部材２０の背後に配置・固定されるようにした非
球面レンズで成る集光レンズ２４とこの集光レンズ２４
によって集光される光の受光センサ部を構成するための
フォトマルチプライヤ２５とが設けられている。尚、上
記受光センサ部はフォトマルチプライヤ２５の他、ピン
フォトダイオード等で構成され得る。Furthermore, in the figure, 15 is an optical trap section, and this optical trap section 1
5, the illumination light from the light source 1) enters the light absorbing glass 17 placed on the optical path 14 through the hole 16. or,
Reference numeral 18 denotes a cylinder for mounting a photometry unit, which has an inner hole 18a that communicates with the opening 1a of the gas pipe body 1 and is fixed to the gas pipe body 1 via an O ring 19; and 20, an inner hole of the cylinder body 18. 1
A window member made of silicon oxide glass or borosilicate glass is fixed to the open end of 8a through an O-ring 21 so as to be attached to the stopper frame 22; 23 is a photometry unit fixed to the cylinder body 18; The photometry unit 23 includes
A condenser lens 24 made of an aspherical lens arranged and fixed behind the window member 20;
A photomultiplier 25 is provided to constitute a light receiving sensor section for the light collected by the photomultiplier 25. In addition to the photomultiplier 25, the light receiving sensor section may include a pin photodiode or the like.
本発明による微粒子検出装置は上記のように構成されて
いるから、先ず光源に半導体レーザ１）を用いているこ
とにより、装置が極めてコンパクトである。即ち、光源
として例えば水銀（Ｈｇ）。Since the particle detection device according to the present invention is constructed as described above, first, the device is extremely compact because the semiconductor laser 1) is used as the light source. That is, for example, mercury (Hg) is used as a light source.
キノセン（Ｘ’ｅ）又はハロゲンランプ等を使用すると
、ランプ自体が大きくならざるを得ず、更に熱対策（放
熱等）のために大型のランプハウスが必要になることか
ら、装置全体が大型化してしまうが、上記半導体レーザ
１）によればそれ自体小型で、又、特別なランプハウス
等を必要としないから、これにより装置は著しく小型に
なる。かかる半導体レーザ１）で成る光源から射出した
光源光はコリメートレンズ１２によってコリメートされ
るが、このコリメートレンズ１２は屈折率分布型レンズ
等であるため、開口数が大きい（例えば、ＮＡ＃０．２
５）にも拘わらず、単レンズの構成で適正な収差補正を
行なうことができる。従ってレンズ構成の簡素化・コン
パクトを有効に実現することができる。If a quinocene (X'e) or halogen lamp is used, the lamp itself has to be large, and a large lamp house is also required for heat countermeasures (heat radiation, etc.), which increases the size of the entire device. However, the semiconductor laser 1) is itself small in size and does not require a special lamp house, so the device becomes extremely compact. The light source light emitted from the light source consisting of the semiconductor laser 1) is collimated by the collimating lens 12, but since the collimating lens 12 is a gradient index lens or the like, it has a large numerical aperture (for example, NA#0.2).
5), it is possible to appropriately correct aberrations with a single lens configuration. Therefore, the lens configuration can be effectively simplified and made more compact.
コリメートレンズ１２によってコリメートされた半導体
レーザ１）の光源光はその後、窓部材６を通過してガス
管体ｌ内の流体２へ照射されるが、ここで窓部材６は酸
化シリコンガラス等により形成されているので特に腐食
性ガスに対する高い耐食性を有してしる。そして流体２
と接触してもその表面に曇が発生することはなく、従っ
てまたかかる曇が原因となって生じる光量ロスやノイズ
発生の心配もない。又、窓部材６は０リング７と共に、
ガス管体ｌ内の流体２を外部から気密を保持して隔絶せ
しめ、装置内からの流体２の漏出を防止している。尚、
第２図から明らかなように、窓部材６は光路１４に対し
て一定角度だけ傾斜して設置されているが、これは流体
２へ照射された光源光の反射光が再び光源の半導体レー
ザ１）へ戻ってしまうのを防止するためである。The light source light from the semiconductor laser 1) collimated by the collimating lens 12 then passes through the window member 6 and is irradiated onto the fluid 2 in the gas pipe body 1. Here, the window member 6 is made of silicon oxide glass or the like. Because of this, it has particularly high corrosion resistance against corrosive gases. and fluid 2
Even if it comes into contact with a cloud, no fogging will occur on its surface, and therefore there is no need to worry about light loss or noise caused by such fogging. Moreover, the window member 6 together with the O ring 7,
The fluid 2 within the gas pipe body 1 is kept airtight and isolated from the outside, thereby preventing leakage of the fluid 2 from within the device. still,
As is clear from FIG. 2, the window member 6 is installed so as to be inclined at a certain angle with respect to the optical path 14, but this is because the reflected light of the light source light irradiated to the fluid 2 returns to the light source semiconductor laser 1. ) to prevent it from returning to
光路１４に沿って流体２へ照射された光源光は、光トラ
ツプ部１５の孔１６を介して光吸収がラス１７へ入射し
そこで吸収されると共に該光吸収ガラス１７で反射した
光も光トラツプ部１５に形成されたスペース内で反射を
繰返し、従って光トラツプ部１５へ一旦入射した照明光
は再び光トラップ部１５外部へ出ることはない。一方、
ガス管体ｌ内の流体２中に含まれる微粒子に衝突して散
乱せしめられた散乱光は、窓部材２０を経て集光レンズ
２４によって集光され、フォトマルチプライヤ２５がか
かる散乱光を受光する。ここで、このような散乱光光路
において、上記窓部材２０は、前記窓部材６と同様に、
ガス管体ｌ内の流体２の気密を保持して外部から隔絶す
ると共に、その表面には流体２による曇の発生はなく、
これにより高い検出精度を保証することができる。又、
集光レンズ２４は非球面レンズにより構成されているた
め、これにより測光ユニット２３の小型化を図ることが
できる。即ち、この集光レンズ２４に球面レンズ２４を
用いた場合には多段構成のレンズとしない限り、開口数
を大きくすることができず、そしてこのためのレンズ構
成は大型化してしまうが、非球面レンズであることから
開口数Ｎ Ａ ＝ ０゜２５以上にすることができる。The light source light irradiated onto the fluid 2 along the optical path 14 enters the glass 17 through the hole 16 of the optical trap section 15 and is absorbed there, and the light reflected by the light absorption glass 17 is also optically trapped. The illumination light is repeatedly reflected within the space formed in the portion 15, so that the illumination light that has once entered the light trap portion 15 does not exit outside the light trap portion 15 again. on the other hand,
Scattered light that collides with fine particles contained in the fluid 2 in the gas pipe 1 and is scattered is collected by a condenser lens 24 through a window member 20, and a photomultiplier 25 receives the scattered light. . Here, in such a scattered light optical path, the window member 20, like the window member 6,
The fluid 2 in the gas pipe body 1 is kept airtight and isolated from the outside, and the surface thereof is free from clouding due to the fluid 2.
This ensures high detection accuracy. or,
Since the condenser lens 24 is composed of an aspherical lens, the photometry unit 23 can be made smaller. In other words, if a spherical lens 24 is used as the condenser lens 24, the numerical aperture cannot be increased unless the lens has a multi-stage configuration, and the lens configuration for this becomes large. Since it is a lens, the numerical aperture N A can be set to 0°25 or more.
更に、かかる集光レンズ２４を経た散乱光を受光するフ
ォトマルチプライヤ２５を１インチ又は１／２インチの
寸法にすることにより、受光センサ部を小型化し、この
結果、測光ユニット２３は極めてコンパクトである。そ
して、フォトマルチプライヤ２５によて受光された散乱
光の強弱により流体２中に存在する微粒子及びその量が
検出される。Furthermore, by making the photomultiplier 25, which receives the scattered light that has passed through the condensing lens 24, 1 inch or 1/2 inch in size, the light receiving sensor section can be miniaturized, and as a result, the photometry unit 23 can be made extremely compact. be. Then, based on the intensity of the scattered light received by the photomultiplier 25, the particles present in the fluid 2 and their amount are detected.
次に、第３図は本発明の微粒子検出装置の第二実施例を
示す。この第二実施例では、半導体レーザ１）を装着し
たレーザ光源２６が光ファイバ２７を介して装置外部か
ら接続され、該半導体レーザ１）の光源光がコリメート
レンズ１２に入射するようになっている。ここで、図中
、２８は半導体レーザ１）の光源光を光ファイバ２７の
一端２７ａへ入射せしめるための集光レンズ、２９は光
ファイバ２７の他端部２７ｂを装脱可能に支持・固定す
るようにした装着手段である。Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the particle detection device of the present invention. In this second embodiment, a laser light source 26 equipped with a semiconductor laser 1) is connected from outside the apparatus via an optical fiber 27, so that the light source light of the semiconductor laser 1) is incident on the collimating lens 12. . Here, in the figure, 28 is a condenser lens for making the light source light of the semiconductor laser 1) enter one end 27a of the optical fiber 27, and 29 is a removably supported/fixed support for the other end 27b of the optical fiber 27. This is a mounting means.
この第二実施例によれば、レーザ光源２６の光源光は集
光レンズ２８によって光ファイバ２７の一端２７ａへ入
射してその他端部２７ｂの射出面からコリメートレンズ
１２へ照射され、これにより前記光路１４が形成される
。そして特に、光源光の波長を変更したい場合、光ファ
イバ２７の他端部２７ｂを装着手段２９から取り外して
所望の波長の光源光を発生する別のレーザ光源２６に接
続する光ファイバ２７を上記装着手段２９に装着するこ
により、簡単に光源光の波長を変更することができる。According to this second embodiment, the light source light of the laser light source 26 enters one end 27a of the optical fiber 27 through the condensing lens 28 and is irradiated onto the collimating lens 12 from the exit surface of the other end 27b, thereby causing the optical path 14 is formed. Particularly, when it is desired to change the wavelength of the light source light, the other end 27b of the optical fiber 27 is removed from the mounting means 29, and the optical fiber 27 is mounted to connect to another laser light source 26 that generates the light source light of the desired wavelength. By attaching it to the means 29, the wavelength of the light source light can be easily changed.
こめように光ファイバ２７の装脱により複数種類の波長
の光源光で微粒子検出を行なうようにすることができる
が、特に、０．２μｍ以下の微粒子検出には波長６５０
ｎｍ以下の光源光が必要になり、そしてその場合、レー
ザ光源２６は大型化することとなるが、レーザ光源２６
を上記のように光ファイバ２７を介して装置とは別体に
構成しているので、かかう極微粒子の検出の場合にも装
置自体は小型化することができる。又、波長６３０ｎｍ
以下の光源光で０．３μｍ以下の微粒子検出を行なう場
合にも、半導体レーザ１）を光源ユニットｌＯ内に装着
する（第１図）よりも、光ファイバ２７を介して光源光
を導光するようにした方が装置小型化のためには有利で
ある。尚、光ファイバ２７を用いた場合においても、使
用すべき光源光の波長に応じて光源としてランプ等を用
いることは勿論可能である。By attaching and detaching the optical fiber 27, particle detection can be performed using light source light of multiple types of wavelengths.
A light source of nm or less is required, and in that case, the laser light source 26 will be enlarged, but the laser light source 26
Since it is configured separately from the apparatus via the optical fiber 27 as described above, the apparatus itself can be made smaller even in the case of detecting such ultrafine particles. Also, the wavelength is 630 nm
Even when detecting particles of 0.3 μm or less using the following light source light, the light source light is guided through the optical fiber 27 rather than installing the semiconductor laser 1) in the light source unit IO (Fig. 1). This is more advantageous for downsizing the device. Note that even when the optical fiber 27 is used, it is of course possible to use a lamp or the like as the light source depending on the wavelength of the light source light to be used.
上述したように、本発明の微粒子検出装置によれば、光
源を半導体レーザにより、又、コリメートレンズ、集光
レンズに非球面レンズ等を夫々用いたことにより、装置
の小型化を図り、有効に省スペースを実現することがで
き半導体製造工程における実用的利益が大きい。又、非
球面レンズ等の使用により装置の小型化ばかりでなく、
収差補正等を容易に且つ適確に行なうことができ、これ
により検出精度を高めて、極微粒子の検出にも有効に対
応することができる。更に、窓部材の曇をな（すことに
より、高い検出精度を保証することができる。As described above, according to the particle detection device of the present invention, by using a semiconductor laser as the light source and using an aspherical lens, etc. as the collimating lens and the condensing lens, the device can be made smaller and more effective. Space saving can be realized, which has great practical benefits in the semiconductor manufacturing process. In addition, the use of aspherical lenses, etc. not only makes the device smaller;
Aberration correction etc. can be easily and accurately performed, thereby increasing detection accuracy and making it possible to effectively cope with the detection of extremely fine particles. Furthermore, by defogging the window member, high detection accuracy can be guaranteed.
第１図は本発明の微粒子検出装置の第一実施例の縦断面
図、第２図は本発明の微粒子検出装置の平面図、第３図
は本発明の微粒子検出装置の第４実施例に係るレーザ光
源及び光源ユニットを示す部分破断図である。
ｌ・・・ガス管体、２・・・流体、３・・・ガス配管、
４，１４・・・筒体、５．７，１９．２１・・・０リン
グ、６，２０・・・窓部材、８・・・ビス、９，２２・
・・止め枠、１０・・・光源ユニット、１）・・・半導
体レーザ、１２・・・コリメートレンズ、１３．１３−
・・・支持部材、１５・・・光トラツプ部、１６・・・
孔、１丈
７・・・我吸収ガラス、２３・・・測光ユニット、２４
・・・集光レンズ、２５・・・フォトマルチプライヤ、
２６・・・レーザ光源、２７・・・光ファイバ、２８・
・・集光レンズ、２９・・・装着手段。
第１図
′ｙｒＰ２図FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a first embodiment of the particle detection device of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the particle detection device of the present invention, and FIG. 3 is a fourth embodiment of the particle detection device of the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway view showing such a laser light source and a light source unit. l...Gas pipe body, 2...Fluid, 3...Gas piping,
4, 14... Cylinder body, 5.7, 19.21... 0 ring, 6, 20... Window member, 8... Screw, 9, 22...
... Stopping frame, 10... Light source unit, 1)... Semiconductor laser, 12... Collimating lens, 13.13-
...Supporting member, 15...Light trap section, 16...
Hole, 1 length 7... Absorption glass, 23... Photometry unit, 24
... Condensing lens, 25... Photo multiplier,
26... Laser light source, 27... Optical fiber, 28...
... Condensing lens, 29... Mounting means. Figure 1 'yrP2 figure
Claims (3)
路に向けて投射する屈折率分布型レンズ、非球面レンズ
、またはホログラフィックレンズからなるコリメートレ
ンズと、該流体により散乱された光を集光する集光レン
ズと、該集光レンズにより集められた光を受ける光検出
手段とを備えた微粒子検出装置。(1) A semiconductor laser light source, a collimating lens consisting of a gradient index lens, an aspherical lens, or a holographic lens that projects the light from the light source toward the fluid path, and a collimator lens that projects the light scattered by the fluid. A particle detection device comprising a condensing lens that condenses light and a light detection means that receives light collected by the condensing lens.
とする請求項（１）に記載の微粒子検出装置。(2) The particle detection device according to claim 1, wherein the condenser lens is an aspherical lens.
端面から放射する光ファイバと、該光ファイバからの射
出光を流体の通路に向けて投射する屈折率分布型レンズ
、非球面レンズ、またはホログラフィックレンズからな
るコリメートレンズと、該流体により散乱された光を集
光する非球面レンズからなる集光レンズと、該集光レン
ズにより集められた光を受ける光検出手段とを備えた微
粒子検出装置。(3) A light source, an optical fiber that receives light from the light source at its input end face and emits it from its exit end face, a gradient index lens that projects the light emitted from the optical fiber toward the fluid path, and an aspheric surface. A collimating lens made of a lens or a holographic lens, a condensing lens made of an aspherical lens that condenses light scattered by the fluid, and a light detection means for receiving the light collected by the condensing lens. particulate detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2294509A JPH04168345A (en) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Fine particle detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2294509A JPH04168345A (en) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Fine particle detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168345A true JPH04168345A (en) | 1992-06-16 |
Family
ID=17808701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2294509A Pending JPH04168345A (en) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Fine particle detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04168345A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208254A (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Amano Corp | Dust concentration detector |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2294509A patent/JPH04168345A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208254A (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Amano Corp | Dust concentration detector |
| JP4599181B2 (en) * | 2005-01-31 | 2010-12-15 | アマノ株式会社 | Dust concentration detector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5467189A (en) | Improved particle sensor and method for assaying a particle | |
| JP5667079B2 (en) | Compact detector for simultaneous detection of particle size and fluorescence | |
| US7528951B2 (en) | Optical design of a measurement system having multiple sensor or multiple light source paths | |
| US7538874B2 (en) | Measurement of light from a predefined scatter angle from particulate matter in a media | |
| US7355706B2 (en) | Particle detection system implemented with an immersed optical system | |
| US7525655B2 (en) | Optical design of a particulate measurement system | |
| US3614231A (en) | Optical aerosol counter | |
| US7495763B2 (en) | Dual function measurement system | |
| JPH09502254A (en) | Improved particle sensor and method for particle analysis | |
| US20120140221A1 (en) | High Numerical Aperture Light Scattering Instrument For Detecting Particles In Fluid | |
| US7505132B2 (en) | Self calibrating measurement system | |
| JPH04168345A (en) | Fine particle detector | |
| JP2022017606A (en) | Concentration sensor |