JPH05312712A - 微細粒子測定方法及び微細粒子測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液体中、空間中、ウエハ表面上の微細粒子を測
定する微細粒子測定方法及び微細粒子測定装置におい
て、外部迷光の影響、検出器自体のノイズを低減する。 【構成】移動する微細粒子からの発光または散乱光を測
定する方法において、検出領域を２つの近接した領域に
設置し、検出領域を微細粒子が通過した際、微細粒子か
らの散乱光または発光は一定の時間差を持って検出し、
検出出力を互いに引算し、微細粒子からの散乱光信号を
ある一定の形を持った波形として取り出す。 【効果】外部迷光は両方の検出領域に同時に入るので、
引算することで打ち消され、外部迷光の影響を除去で
き、また、検出器自体のノイズ信号も除去され、検出感
度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体中、空間中、ウ
エハ表面上の微細粒子を測定する微細粒子測定方法及び
微細粒子測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は例えば特開昭６４−１０１５０
号公報に示された従来の液体中の微細粒子を測定するた
めの装置を示す図である。図において、５９はガラスか
らなるフローセル、５８はフローセル内を流れる試料
水、５３はＨｅ−Ｃｅレーザ光源、５４はＨｅ−Ｎｅレ
ーザ光源で、両者の波長は異なる。５５はミラー、５６
はダイクロイックミラー、５７は集光レンズ、６１は散
乱光を波長分離するダイクロイックミラー、６０は散乱
光をダイクロイックミラー６１に集光する集光レンズ、
６２，６３はダイクロイックミラー６１で波長分離され
た散乱光を検出する検出器、６４，６５は検出器６２，
６３の検出信号を増幅する増幅器、６６は増幅器６４，
６５の出力信号を入力して検出器６２の検出信号のパル
スと検出器６３の検出信号パルスが一致した時にゲート
信号パルスを発生するゲート信号発生器、６７，６８は
ゲート信号発生器６６からゲート信号が発生されたとき
のみゲートを開くゲート回路、６９，７０はゲート回路
６７，６８のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、７１はＡ／Ｄ変換器の出力を記憶する半導
体メモリである。

【０００３】次に動作について説明する。この従来例に
よる微細粒子測定装置では、微細粒子がフローセル５８
中を通過するときに散乱光が生じる。この散乱光は、ダ
イクロイックミラー６１によって波長分離され、検出器
６２，６３によって検出され、増幅器６４，６５によっ
て増幅され、ゲート信号発生器６６は検出器６２の検出
信号のパルスと検出器６３の信号のパルスとのタイミン
グが一致したときにゲート信号パルスを発生し、ゲート
回路６７，６８はゲート信号発生器６６からゲート回路
が発生したときのみゲートが開き、Ａ／Ｄ変換器６９，
７０はゲート回路６７，６８のアナログ信号をデジタル
信号に変換し、半導体メモリ７１はＡ／Ｄ変換器６９，
７０の出力を記憶する。

【０００４】例えば、増幅器６４から図１６(イ) に示す
ような信号が出力され、増幅器６５から図１６(ロ) に示
すような信号が出力されたときは、ゲート回路６８の出
力信号は図１６(ハ) に示すようになる。つまり、増幅器
６４，６５の出力信号には、散乱光によるパルスＰａと
ノイズパルスＰｂとが混在しているが、１つの微細粒子
から発生する散乱光は検出器６２，６３によって同時に
検出されるから、パルスＰａのタイミングは一致するの
に対して、パルスＰｂのタイミングは一致しないので、
パルスのタイミングが一致したときにのみゲート回路６
７，６８を開けばタイミングの一致しないパルスＰｂが
除去され、ゲート回路６７，６８の出力は散乱光による
パルスＰａのみが残る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の微細粒子測定装
置では外部からの迷光が検出エリアに入った場合、同時
に検出器６２，６３によって検出されるので、そのパル
スが除去されず誤検出してしまうという問題点があっ
た。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、外部迷光の影響、さらには検出
器自体のノイズを低減できる微細粒子測定装置および微
細粒子測定方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る微細粒子
測定方法は、移動する微細粒子からの発光または散乱光
を微細粒子の移動経路上の近接した異なる２つの位置で
検出することで同一の微細粒子からの発光または散乱光
を一定の時間差をもたせて測定し、その２つの信号を演
算することで一定の時間差をもって検出される信号以外
の信号を除去するようにしたものである。

【０００８】また、この発明に係る微細粒子測定装置
は、微細粒子からの発光または散乱光を測定するもので
あって、微細粒子の移動経路上の近接した異なる２点を
検出領域とする２つの光検出手段と、光検出手段により
同一の微細粒子からの発光または散乱光が一定の時間差
をもって検出されることを利用して２つの光検出手段に
よる出力を演算し、上記一定の時間差をもって検出され
る信号以外の信号を除去する演算手段とを備えたもので
ある。

【０００９】また、この発明に係る微細粒子測定装置
は、微細粒子からの発光を測定するものであって、微細
粒子の移動経路上の近接した異なる２点の検出領域から
の光を分光する２つの分光手段と、分光手段により同一
の微細粒子からの同一波長成分の強度が一定の時間差を
持って検出されることを利用して２つの分光手段の出力
を演算し、上記一定の時間差をもって検出される信号以
外の信号を除去する演算手段とを備えたものである。

【００１０】また、この発明に係る微細粒子測定方法
は、微細粒子に光を照射し散乱光を測定する方法におい
て、散乱光を検出する領域中の接近した２つの領域に、
異なる波長帯を持つ光を照射し、上記検出領域を微細粒
子が通過する際に発生する散乱光を上記照射光の波長に
分けて検出し、その検出された２つの信号のうち、同一
の微細粒子からの散乱光が一定の時間差をもって検出さ
れることを利用して、上記２つの信号を演算し、上記一
定の時間差をもって検出される信号以外の信号を除去す
るようにしたものである。

【００１１】また、この発明に係る微細粒子測定装置
は、微細粒子に光を照射し散乱光を測定するものであっ
て、散乱光を検出する検出領域中の接近した２つの領域
に２つの異なる波長帯を持つ光を照射する２つの投光手
段と、上記検出領域からの散乱光を各々の波長に分ける
光学手段と、光学手段により分けられたそれぞれの光の
強度を測定する２つの光検出手段と、２つの光検出手段
の出力のうち同一の微細粒子からの散乱光が一定の時間
差をもって検出されることを利用して、上記２つの検出
手段の出力を演算し、上記一定の時間差をもって検出さ
れる信号以外の信号を除去する演算手段とを備えたもの
である。

【００１２】また、この発明に係る微細粒子測定方法
は、微細粒子に光を照射し散乱光を測定する方法におい
て、散乱光を検出する領域中の接近した２つの領域に、
互いに垂直な偏光方向を持つ２つの光を照射し、上記検
出領域を微細粒子が通過する際に発生する散乱光を照射
光の偏光方向に分けて検出し、その検出された２つの信
号のうち、同一の微細粒子からの散乱光が一定の時間差
をもって検出されることを利用して該２つの信号を演算
し、上記一定の時間差をもって検出される信号以外の信
号を除去するようにしたものである。

【００１３】また、さらにこの発明に係る微細粒子測定
装置は、微細粒子に光を照射し散乱光を測定するもので
あって、光を検出する検出領域中の接近した２つの領域
に、互いに垂直な偏光を持つ２つの光を照射する２つの
投光手段と、上記検出領域からの散乱光を各々の偏光方
向に分ける光学手段と、光学手段により分けられたそれ
ぞれの光の強度を測定する２つの光検出手段と、２つの
光検出手段の出力のうち、同一の微細粒子からの散乱光
が一定の時間差をもって検出されることを利用して、上
記２つの検出手段の出力を演算し、上記一定の時間差を
もって検出される信号以外の信号を除去する演算手段と
を備えたものである。

【００１４】

【作用】この発明による移動する微細粒子からの発光ま
たは散乱光を測定する方法は、検出領域を２つの近接し
た領域に設置したため、その検出領域を微細粒子が通過
した際、微細粒子からの散乱光または発光は一定の時間
差を持って検出される。この検出器の出力を互いに引算
すると微細粒子からの発光または散乱光信号はある一定
の形を持った波形となる。一方、外部迷光は両方の検出
領域に同時に入るので、引算することで打ち消され、外
部迷光の影響を除去することができる。また、検出器自
体のノイズ信号も除去される。

【００１５】また、この発明による微細粒子からの発光
または散乱光を測定する装置は、検出領域を微細粒子の
移動経路上の近接した異なる位置に持つ２つの光検出手
段と、光検出手段の出力を演算する演算手段を備えたた
め、検出領域を微細粒子が通過した際、光検出手段によ
り微細粒子からの散乱光または発光は一定の時間差を持
って検出され、この出力を演算手段により互いに引算す
ると微細粒子からの発光または散乱光信号はある一定の
形を持った波形となる。一方、外部迷光は両方の検出領
域に同時に入るので引算することで打ち消され外部迷光
の影響を除去することができ、検出手段自体のノイズ信
号も除去される。

【００１６】また、この発明による微細粒子からの発光
を測定する装置は、近接した検出領域からの光を分光す
る２つの分光手段と、その２つの分光手段の出力を演算
する演算手段を備えたため、検出領域を微細粒子が通過
した際、分光手段により微細粒子からの同一波長成分の
強度は一定の時間差を持って検出され、この出力を演算
手段により互いに引算すると微細粒子からの同一波長出
力はある一定の形を持った波形となる。一方、外部迷光
は両方の検出領域に同時に入るので引算することで打ち
消される。

【００１７】また、この発明による微細粒子に光を照射
し散乱光を検出する方法は、散乱光を検出する領域の中
の接近した２つの領域に、異なる波長帯を持つ照射光を
照射し、検出領域を微細粒子が通過する際に発生する散
乱光を照射光の波長に分けて検出したため、検出された
２つの信号のうち同一の微細粒子からの散乱光は一定の
時間差をもって検出され、この出力を演算により互いに
引算すると微細粒子からの散乱光信号はある一定の形を
持った波形となる。一方、外部迷光は両方の検出領域に
同時に入るので引算することで打ち消され、検出器自体
のノイズも低減される。

【００１８】また、この発明による微細粒子に光を照射
し散乱光を検出する装置は、光を検出する検出領域内で
２つの異なる波長帯を持つ２つの投光手段と、検出領域
からの散乱光を各々の波長に分ける光学手段と、分けら
れた光の強度を測定する２つの光検出手段と２つの光検
出器の出力を演算する演算手段を備えたため、検出され
た２つの信号のうち同一の微細粒子からの散乱光は一定
の時間差をもって検出され、この出力を演算により互い
に引算すると微細粒子からの散乱光信号はある一定の形
を持った波形となる。一方、外部迷光は両方の検出領域
に同時に入るので引算することで打ち消され、検出器自
体のノイズも低減される。

【００１９】また、この発明による微細粒子に光を照射
し散乱光を検出する方法は、散乱光を検出する領域中の
接近した２つの領域に互いに垂直な偏光方向を持つ照射
光を照射し、検出領域を微細粒子が通過する際に発生す
る散乱光を照射光の偏光方向に分けて検出し、その検出
された２つの信号を演算するようにしたので、検出され
た２つの信号のうち同一の微細粒子からの散乱光は一定
の時間差をもって検出され、この出力を演算により互い
に引算すると微細粒子からの散乱光信号はある一定の形
を持った波形となる。一方、外部迷光は両方の検出領域
に同時に入るので引算することで打ち消され、検出器自
体のノイズも低減される。

【００２０】また、さらにこの発明による微細粒子に光
を照射し散乱光を検出する装置は、光を検出する検出領
域内で２つの互いに垂直な偏光を持つ２つの投光手段
と、検出領域からの散乱光を各々の偏光方向に分ける光
学手段と、分けられた光の強度を測定する２つの光検出
手段と、２つの光検出手段の出力を演算する演算手段と
を備えたため、２つの光検出手段により検出された信号
のうち、同一の微細粒子からの散乱光は一定の時間差を
もって検出され、この出力を演算手段により互いに引算
すると微細粒子からの散乱光信号はある一定の形を持っ
た波形となる。一方、外部迷光は両方の検出領域に同時
に入るので引算することで打ち消され、検出器自体のノ
イズも低減される。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の第１の実施例による微細粒子測定
装置の構成を示す概略図である。図において、１は微細
粒子、２は微細粒子１が通過する通過管、３は照射光、
４，５はそれぞれ光検出器Ａ，光検出器Ｂの検出領域を
絞るレンズＡ，レンズＢ、６は光検出器Ａ、７は光検出
器Ｂ、８は照射光３が通過する窓、９は検出用窓、１０
は光検出器Ａ６，光検出器Ｂ７の出力を演算する演算装
置である。

【００２２】また、図２は図１の微細粒子測定装置にお
ける検出領域を拡大した図、図３は本実施例の検出信号
および信号処理過程を示す図である。これらの図におい
て、図１と同一符号は同一部分を示し、１１は外部迷
光、１２は微細粒子１による信号、１３は外部迷光１１
による信号、１４は光検出器自身のノイズ、１５は演算
装置１０によって演算した後の信号である。

【００２３】次に動作について説明する。図１に示すよ
うに、微細粒子１が通過管２を通過すると照射光３が照
射されている領域を横切り散乱光が発生する。その時、
図２に示すように微細粒子１は光検出器Ａ６の検出領域
を通過した後で、光検出器Ｂ７の検出領域を通過する。
よって、微細粒子１によって発生した散乱光信号は光検
出器Ａ，Ｂにおいて、図３(a),(b) の１２の信号に示す
ように時間差を持って発生する。

【００２４】一方、図２のように外部迷光１１が発生し
た時、光検出器Ａ６，光検出器Ｂ７の検出領域は近接し
ているので、外部迷光１１は同時に検出され、図３(a)
，(b) の信号１３のようになる。そこで、図３(a) の
信号から図３(b) の信号を演算装置１０で引算すると、
図３(c) に示すようになる。この時、外部迷光１１によ
る信号１３は同時に発生するので打ち消される。ここで
微細粒子１からの信号は信号１５のような一定のパター
ンを持った信号になるので、図３(c) の波形から信号１
５のパターンを持った信号のみを演算装置１０で抽出す
ると図３(d) に示すようになり、光検出器自体のノイズ
も低減することができる。

【００２５】図４はこの発明の第２の実施例による微細
粒子測定装置の構成を示す概略図で、本実施例はウエハ
上の微細粒子の計測に用いる微細粒子測定装置である。
また、図５は図４の微細粒子測定装置の検出領域の拡大
図である。これらの図において、１６は照射光源、１７
は照射光の径を拡大するエキスパンダー、１８は拡大さ
れた照射光、１９はステージ、２０，２３はそれぞれ光
検出器Ａ，Ｂの検出領域を絞るレンズＡ，Ｂ、２１，２
２はそれぞれ光検出器Ａ，Ｂ、２４は被検査ウエハ、２
５は演算装置、２６はステージ１９の移動方向である。

【００２６】次に動作について説明する。図５におい
て、ステージ１９を一定速度で移動させるとウエハ２４
上に付着した異物が光検出器Ａ２１，光検出器Ｂ２２の
検出領域を時間差をおいて通過する。この２つの光検出
器２１，２２の出力を演算装置２５で上記第１の実施例
と同様の演算をすれば、外部迷光，光検出器自身のノイ
ズ等の細かい信号を低減でき、検出感度の向上を図るこ
とができる。

【００２７】図６はこの発明の第３の実施例による微細
粒子測定装置の構成を示す概略図であり、図７は図６の
微細粒子測定装置の検出領域の拡大図である。これらの
図において、１は微細粒子、２は微細粒子１が通過する
通過管、２７は照射光Ａ、２８は照射光Ｂで照射光Ａと
照射光Ｂは波長が異なる。２９は光検出器の検出領域を
絞るレンズ、３０は波長依存ビームスプリッタ、３１は
光検出器Ａ，３２は光検出器Ｂである。

【００２８】次に動作について説明する。照射光Ａ２
７，Ｂ２８を通過管２中の光検出器の検出領域の接近し
た領域に照射する。その照射領域の拡大図が図７であ
る。この照射領域を微細粒子１が通過すると、初めに照
射光Ａ２７に接触して照射光Ａ２７の波長帯の散乱光を
発生し、次に照射光Ｂ２８に接触して照射光Ｂ２８の波
長帯の散乱光を発生する。そして、その時発生する散乱
光をレンズ２９で波長依存ビームスプリッタ３０に当て
る。この時、ビームスプリッタ３０は照射光Ａ２７の波
長は通し、照射光Ｂ２８の波長は反射するように製作さ
れているので、照射光Ａ２７によって発生した散乱光は
光検出器３１で検出され、照射光Ｂ２８によって発生し
た散乱光は光検出器３２で検出される。この時、通過し
た微細粒子１からの散乱光は先の図３(a),(b) の信号１
２に示すように時間差を持って検出される。２つの検出
器３１，３２の出力を上記第１の実施例と同様の演算を
すれば、外部迷光，光検出器自身のノイズなどの細かい
信号を低減でき、検出感度を向上することができる。

【００２９】図８はこの発明の第４の実施例による微細
粒子測定装置の構成を示す概略図である。本実施例はウ
エハ上の微細粒子計測に用いる微細粒子測定装置であ
り、図９は図８の微細粒子測定装置の検出領域の拡大図
である。これらの図において、１は微細粒子、１９はス
テージ、２４はウエハ、２７は照射光Ａ、２８は照射光
Ｂで、照射光Ａと照射光Ｂは波長帯が異なる。３０は波
長依存ビームスプリッタ、３１，３２は光検出器Ａ，Ｂ
である。

【００３０】次に動作について説明する。図８におい
て、照射光Ａ２７，Ｂ２８をウエハ２４上の光検出器の
検出領域中に照射する。ステージ１９を一定速度で移動
させるとウエハ２４上に付着した異物（微細粒子）が光
検出器Ａ，Ｂの検出領域を時間差をおいて通過する。そ
の時発生する散乱光をレンズ２９で波長依存ビームスプ
リッタ３０に当てる。この時、ビームスプリッタ３０は
照射光Ａ２７の波長は通し、照射光Ｂ２８の波長は反射
するように製作されているので、照射光Ａ２７によって
発生した散乱光は光検出器Ａ３１で検出され、照射光Ｂ
２８によって発生した散乱光は光検出器Ｂ３２で検出さ
れる。２つの検出器３１，３２の出力を上記第１の実施
例と同様の演算をすれば、外部迷光，光検出器自身のノ
イズ等の細かい信号を低減でき、検出感度の向上を図る
ことができる。

【００３１】図１０はこの発明の第５の実施例による微
細粒子測定装置の構成を示す概略図である。図１０にお
いて、１は微細粒子、２は微細粒子１が通過する通過
管、３３は照射光Ａ、３４は照射光Ｂで、照射光Ａと照
射光Ｂは偏光方向が直交しており、一方が垂直偏光、他
方が水平偏光である。３５は光検出器の検出領域を絞る
レンズ、３８は偏光ビームスプリッタ、３６，３７は光
検出器Ａ，Ｂである。

【００３２】次に動作について説明する。照射光Ａ３
３，Ｂ３４を通過管中の光検出器の検出領域中の接近し
た領域に照射する。その照射領域を微細粒子１が通過す
ると、初めに照射光３３に接触して照射光３３の偏光方
向の散乱光を発生し、次に照射光３４に接触して照射光
３４の偏光方向の散乱光を発生する。そして、その時発
生する散乱光をレンズ２９で偏光ビームスプリッタ３８
に当てる。この時、ビームスプリッタ３８は照射光３３
の偏光方向の光は通過し、照射光３４の偏光方向の光は
反射するように製作されているので、照射光Ａ３３によ
って発生した散乱光は光検出器Ａ３６で検出され、照射
光Ｂ３４によって発生した散乱光は光検出器Ｂ３７で検
出される。この時、通過した微細粒子からの散乱光は上
記の他の実施例と同様に時間差を持って検出される。従
って、光検出器Ａ３６，Ｂ３７の出力を上記第１の実施
例と同様の演算をすれば外部迷光，光検出器自身のノイ
ズ等の細かい信号を低減でき、検出感度の向上を図るこ
とができる。

【００３３】また、図１１はこの発明の第６の実施例に
よる微細粒子測定装置の構成を示す概略図であり、本実
施例はウエハ上の微細粒子の計測に用いる微細粒子測定
装置である。図において、１は微細粒子、２４は被検査
ウエハ、３３は照射光Ａ、３４は照射光Ｂで、照射光Ａ
３３と照射光Ｂ３４は偏光方向が直交しており、一方が
垂直偏光、他方が水平偏光である。３５は光検出器の検
出領域を絞るレンズ、３８は偏光ビームスプリッタ、３
６，３７は光検出器Ａ，Ｂである。

【００３４】次に動作について説明する。照射光Ａ３
３，Ｂ３４をウエハ２４上の光検出器の検出領域中に照
射する。ステージ１９を一定速度で移動させるとウエハ
２４上に付着した異物（微細粒子）が光検出器Ａ３６，
Ｂ３７の検出領域を時間差をおいて通過する。その照射
領域を微細粒子１が通過すると、始めに照射光Ａ３３に
接触して照射光Ａ３３の偏光方向の散乱光を発生する。
そして、その時発生する散乱光をレンズ２９で偏光ビー
ムスプリッタ３８に当てる。この時、ビームスプリッタ
３８は照射光Ａ３３の偏光方向の光は通過し、照射光Ｂ
３４の偏光方向は反射するように製作されているので、
照射光Ａ３３によって発生した散乱光は光検出器Ａ３６
で検出され、照射光Ｂ３４によって発生した散乱光は光
検出器Ｂ３７で検出される。この時通過した微細粒子か
らの散乱光は上記の他の実施例と同様に時間差を持って
検出される。従って２つの光検出器の出力を上記第１の
実施例と同様の演算をすれば、外部迷光，光検出器自身
のノイズ等の細かい信号を低減し検出感度の向上を図る
ことができる。

【００３５】また、図１２はこの発明の第７の実施例に
よる微細粒子測定装置の構成を示す概略図、図１３は図
１２の微細粒子測定装置の要部の断面図である。本第７
の実施例は本発明をプラズマ解離式微細粒子測定装置に
応用したものの一例である。これらの図において、３９
は測定空間、４０はキャピラリーチューブ、４１はマイ
クロ波源、４２はマイクロ波が導入されたキャビティ、
４３は反応管、４４はキャリアガス導入部、４５はガス
排気部、４６はプラズマ発生部、４７ａ，４７ｂは光フ
ァイバ、４８は発光する微細粒子、４９ａ，４９ｂは光
検出器、５０は演算部である。

【００３６】次に動作について説明する。排気手段４５
によって、反応管４３内を排気し、マイクロ波源４１か
らのマイクロ波をキャビティ４３内に導き、キャリアガ
ス導入部４４よりキャリアガスを流すと、反応管４３内
に熱プラズマが生成される。空間３９内からのサンプル
ガスは圧力差によってキャピラリーチューブ４０を通し
て、反応管４３内に導かれる。サンプルガス中の微細粒
子は、解離，イオン化されて成分固有のスペクトルで発
光する。その際、反応管４３内を流れる微細粒子４８か
らの発光を並列に並べた光ファイバ４７ａ，４７ｂを通
して、光検出器４９ａ，４９ｂで検出する。この時、通
過した微細粒子からの発光は上記の他の実施例の場合の
散乱光と同様に時間差を持って検出される。従って、２
つの光検出器４９ａ，４９ｂの出力を上記第１の実施例
と同様の演算をすれば外部迷光，光検出器自身のノイズ
等の細かい信号を低減でき検出感度の向上を図ることが
できる。

【００３７】また、図１４はこの発明の第８の実施例に
よる微細粒子測定装置の構成を示す概略図である。本第
８の実施例は本発明をプラズマ解離式微細粒子測定装置
に応用したものの他の例である。図１４において、４２
はマイクロ波が導入されたキャビティ、４３は反応管、
４７ａ，４７ｂは光ファイバ、４８は発光する微細粒
子、５１ａ，５１ｂは分光器、５２ａ，５２ｂはそれぞ
れ分光器５１ａ，５１ｂの各波長の出力、５０は演算部
である。

【００３８】次に動作について説明する。上記第７の実
施例と同様に排気手段によって、反応管４３内を排気
し、マイクロ波源からのマイクロ波をキャビティ内に導
きキャリアガスを流すと、反応管４３内に熱プラズマが
生成される。空間内からのサンプルガスを圧力差によっ
てキャピラリーチューブを通して反応管内に導く。サン
プルガス中の微細粒子は、解離，イオン化されて成分固
有のスペクトルで発光する。その際、反応管４３内を流
れる微細粒子４８からの発光を並列に並べた光ファイバ
４７ａ，４７ｂを通して、分光器５１ａ，５１ｂで検出
する。各波長に分光された出力５２ａ，５２ｂを演算部
５０に入力し、対応する同一波長の出力に対して、上記
第１の実施例と同様の演算をする。これによりその検出
感度を向上することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、微細
粒子からの散乱光または発光を近接した２つの領域で検
出し、同一の微細粒子からの発光または散乱光が一定の
時間差をもって検出されることを利用して２つの検出出
力を演算し、一定の時間差をもって検出される発光また
は散乱光信号以外の信号を除去するようにしたので、外
部迷光，光検出器自身のノイズ等の細かい信号を低減で
き、検出感度を向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による微細粒子測定装置
を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例による微細粒子測定装置
の検出部の拡大図である。

【図３】本発明の第１の実施例による微細粒子測定装置
の検出信号及び信号処理過程を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例による微細粒子測定装置
を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例による微細粒子測定装置
の検出部の拡大図である。

【図６】本発明の第３の実施例による微細粒子測定装置
を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施例による微細粒子測定装置
の検出部の拡大図である。

【図８】本発明の第４の実施例による微細粒子測定装置
を示す図である。

【図９】本発明の第４の実施例による微細粒子測定装置
の検出部の拡大図である。

【図１０】本発明の第５の実施例による微細粒子測定装
置を示す図である。

【図１１】本発明の第６の実施例による微細粒子測定装
置を示す図である。

【図１２】本発明の第７の実施例による微細粒子測定装
置を示す図である。

【図１３】本発明の第７の実施例による微細粒子測定装
置の検出部の拡大図である。

【図１４】本発明の第８の実施例による微細粒子測定装
置の検出部の拡大部である。

【図１５】従来例による微細粒子測定装置を示す図であ
る。

【図１６】従来の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 微細粒子 ２ 通過管 ３ 照射光 ４ レンズＡ ５ レンズＢ ６ 光検出器Ａ ７ 光検出器Ｂ ８ 照射光用窓 ９ 検出用窓 １０ 演算装置 １２ 微細粒子の信号 １３ 外部迷光の信号 １４ 光検出器自体のノイズ １５ 演算処理後の微細粒子の信号 １６ 照射光源 １７ エキスパンダー １８ 照射光 １９ ステージ ２０ レンズＡ ２１ 光検出器Ａ ２２ 光検出器Ｂ ２３ レンズＢ ２４ ウエハ ２５ 演算装置 ２６ ステージ移動方向 ２７ 照射光Ａ ２８ 照射光Ｂ ２９ レンズ ３０ 波長依存ビームスプリッタ ３１ 光検出器Ａ ３２ 光検出器Ｂ ３３ 照射光Ａ ３４ 照射光Ｂ ３５ レンズ ３６ 光検出器Ａ ３７ 光検出器Ｂ ３８ 偏光ビームスプリッタ ３９ 測定空間 ４０ キャピラリーチューブ ４１ マイクロ波源 ４２ キャビティ ４３ 反応管 ４４ キャリアガス導入部 ４５ ガス排出部 ４６ プラズマ部 ４７ａ 光ファイバ ４７ｂ 光ファイバ ４８ 発光する微細粒子 ４９ａ 光検出器 ４９ｂ 光検出器 ５０ 演算部 ５１ａ 分光器 ５１ｂ 分光器 ５２ａ 分光器の各波長での光出力 ５２ｂ 分光器の各波長での光出力 ５３ Ｈｅ−Ｃｄレーザ光源 ５４ Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源 ５５ ミラー ５６ ダイクロイックミラー ５７ 集光レンズ ５８ フローセル内を流れる試料水 ５９ フローセル ６０ 集光レンズ ６１ 波長分離するダイクロイックミラー ６２ 光検出器 ６３ 光検出器 ６４ 増幅器 ６５ 増幅器 ６６ ゲート信号発生器 ６７ ゲート回路 ６８ ゲート回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 21/88 Ｅ 8304−2Ｊ // Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ 7352−4Ｍ (72)発明者 田中 博司 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する微細粒子からの発光または散乱
   光を測定する方法において、 微細粒子の移動経路上の近接した異なる２つの位置を検
   出領域とし、 該検出領域から検出した２つの信号を演算し、一定の時
   間差をもって検出される信号以外の信号を除去するよう
   にしたことを特徴とする微細粒子測定方法。
2. 【請求項２】 微細粒子からの発光または散乱光を測定
   する装置において、 微細粒子の移動経路上の近接した異なる２点を検出領域
   とする２つの光検出手段と、 該２つの光検出手段の出力を演算し、これら２つの光検
   出手段により一定の時間差をもって検出される同一の微
   細粒子からの発光または散乱光による信号以外の信号を
   除去する演算手段とを備えたことを特徴とする微細粒子
   測定装置。
3. 【請求項３】 微細粒子からの発光を測定する装置にお
   いて、 微細粒子の移動経路上の近接した異なる２点の検出領域
   からの光をそれぞれ分光する２つの分光手段と、 該２つの分光手段の出力を演算し、これら２つの分光手
   段により一定の時間差をもって検出される同一の微細粒
   子からの同一波長成分の光信号以外の信号を除去する演
   算手段とを備えたことを特徴とする微細粒子測定装置。
4. 【請求項４】 微細粒子に光を照射し散乱光を測定する
   方法において、 散乱光を検出する領域中の接近した２つの領域に、異な
   る波長または異なる偏光方向を持つ光を照射し、 上記検出領域を微細粒子が通過する際に発生する散乱光
   を上記照射光の波長毎または偏光方向毎に分けて検出
   し、 その検出した２つの信号を演算し、一定の時間差をもっ
   て検出される同一の微細粒子からの散乱光による信号以
   外の信号を除去するようにしたことを特徴とする微細粒
   子測定方法。
5. 【請求項５】 微細粒子に光を照射し散乱光を測定する
   装置において、 散乱光を検出する検出領域中の接近した２つの領域に、
   ２つの異なる波長帯を持つ光を照射する２つの投光手段
   と、 上記検出領域からの散乱光を各々の波長に分ける光学手
   段と、 該光学手段により分けられたそれぞれの光の強度を測定
   する２つの光検出手段と、 該２つの光検出手段の出力を演算し、一定の時間差をも
   って検出される同一の微細粒子からの散乱光による信号
   以外の信号を除去する演算手段とを備えたことを特徴と
   する微細粒子測定装置。
6. 【請求項６】 微細粒子に光を照射し散乱光を測定する
   方法において、 散乱光を検出する領域中の接近した２つの領域に、互い
   に垂直な偏光方向を持つ２つの光を照射し、 上記検出領域を微細粒子が通過する際に発生する散乱光
   を照射光の偏光方向に分けて検出し、 その検出した２つの信号を演算し、一定の時間差をもっ
   て検出される同一の微細粒子からの散乱光による信号以
   外の信号を除去するようにしたことを特徴とする微細粒
   子測定方法。
7. 【請求項７】 微細粒子に光を照射し散乱光を測定する
   装置において、 光を検出する検出領域中の接近した２つの領域に、互い
   に垂直な偏光を持つ２つの光を照射する２つの投光手段
   と、 上記検出領域からの散乱光を各々の偏光方向に分ける光
   学手段と、 該光学手段により分けられたそれぞれの光の強度を測定
   する２つの光検出手段と、 該２つの光検出手段の出力を演算し、一定の時間差をも
   って検出される同一の微細粒子からの散乱光による信号
   以外の信号を除去する演算手段とを備えたことを特徴と
   する微細粒子測定装置。