JPS59154341A - 異物測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は流体中に含まれる異物を測定する装置に関し、
特に液体中に含まれる異物を光学的に測定する装置に利
用して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

半導体製造装置の一つであるウェットエツチング装置で
は、エツチング液中に含まれる異物がエツチング効果に
影響を与えるため、装置に供給されるエツチング液の管
路に異物測定装置を設けてエツチング液の管理を行なう
ことが考えられる。

第１図は本発明者が提案するこの種の装置であり、かか
るものは、エツチング液１な通流させる透明管路２の一
側にレーザ光源３を配置して管路２内にレーザ光を当射
させる一方、他側には集光レンズ４と共にレーザ受光素
子５を配置１〜、エツチング液中の異物によって散乱さ
れる前記レーザ光を検出することにより異物を検出（７
かつ測定を行なうことかできる。

ところで、この種の測定装置にあっては単位時間当りの
測定容積を実効流量Ｑとすれば、この実効流量Ｑを大き
くすることにより測定容積が増加【−かつその測定精度
が向上することになる。また、測定精度がそのままでよ
いときには測定時間を短縮することができる。この実効
流量Ｑは、第２図に示すようにレーザ受光素子５による
受光範囲５ａ内でレーザ光束３ａがエツチング液の流れ
に対向する（流れに垂直な）面２Ｍ　Ｓと、工・ノチン
グｉ夜の流速■との積ＳＸＶにて求められる。

したがって、実効流量Ｑ、を大にするためには、これら
面積Ｓとの流速■の少なくとも一方な増加すればよい。

ところが、卯、１．２図に示した装置でＱ、Ｌ、レーザ
受光素子５が液流に対して直角位置に設けているため、
同一出力のレーザ光源を用いる限りは前記面積Ｓを増大
することはできな（・。

このため、この種の装置では流速■の増大を図ると、こ
れでは異物が短時間で測定領域を通過することになり受
光系の周波数特性を広くする必要がある。その結果、雑
音が増加し７、最小測定可能異物粒径の向にが望めな（
な−）てしよう。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、異物の測定精度が高い異物測定装置を
提供するものである。

本発明の他の目的は、異物粒径が小さいものでも測定で
きる異物測定装置を提供するものである。

本発明のさらに他の目的は、測定時間の短縮ができる異
物測定装置を提供するものである。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細曹の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
な簡単に説明すれば、ト記のとおりである。

すなわち、レーザ光束の形状を液流に対して偏平にする
と共に液流方向と平行にレーザ受光系を配置し、これに
より面積Ｓの増大を図り、よって実効流量Ｑの増大を達
成するものである。

〔実施例〕

第３図及び第４図は本発明の一実施例を示Ｉ〜、例えば
エツチング液供給源１０からエツチング装置１１に配置
される管路１２の一部に透明管部１３を介装しており、
エツチング／（！１は必ずこの透明管部１３内を通流さ
れるようになっている。この透明管部１３は全体な鼓状
に形成し、エツチングａ１はその上端部開口１４から流
入ｌ−て上端部開口１５かも流出し、中間の最小径部１
６において−目、絞られるようになっている。そｌ−て
、この最小径部１６の側方位置にはレーザ光源（レーザ
発振素子）１７を配置し、エツチング液流方向と直角な
方向からしｊザ光１８が最小径部１６内に当射されるよ
うにしている。このとき、レーザ光１８は、第４図に示
すように、一定の出力条件の下で光束の形状（断面形状
）を偏曲なものとし、かつこの偏平な北面を透明管部１
３の管軸、即ちエツチング液流と垂直に対向するように
している。

１９は透明管部１３の一部を角状にし或いは管壁を曲成
した光トランプホーンである。

一方、前記透明管部１３の平坦な上部一端面にの光軸を
透明管部１３の管軸に一致させている。

更に言えば光軸は最小径部１６におけるエツチング液流
方向と平行に設定している。また、レーザ受光系２３の
焦点は前記レーザ光の偏平な光束上に設定（〜、これに
よって焦点領域２３ａとレーザ光束との交差部位を受光
領域、つまり測定対象領域（測定面積）Ｓｌとして画成
している。

以上の構成によれば、第４図のように、レーザ光１８の
光束が偏平でかつその偏平面がエツチング液１の液流に
垂直状態で対向していること、及びレーザ光１８の光束
の偏平面に対して垂直方向からレーザ光の散乱光を受光
検出していることから、測定対象とされる面積Ｓ１を第
２図の従来面積よりも増加することができる。したがっ
て、この面積Ｓｌ内を通流するエツチング液１中の異物
はレーザ光１８中においてレーザ光を散乱させ、この散
乱光をレーザ受光系２３において検出しかつこれをカウ
ントすることにより異物測定を行なうことができる。そ
（−て、このとき面積Ｓｌが増大されているのでエツチ
ング液の流速・Ｖが一定ならば実効流量Ｑを増大でき、
異物（異物密度）の測定精度を向上できる。また測定精
度をそのままにするときには、測定時間の短縮を図るこ
ともできる。一方、流速を増大させる必要がなし・ので
受光系２３の周波数Ｉ特性を広げることもなく、雑音を
抑制して最小測定可能異物粒径の向上を望むこともでき
ろう なお、側方、下方へ向けられた散乱光は光トラツプホー
ン１９にて吸収され、レーザ受光系２３に影響を及ぼす
ことはない。

また、透明管部１３の最小径部１６ではエツチング液流
が絞られているので、透明管部１３の開口面積に対する
面積Ｓの比率率が大きくなり、これによりエツチング液
の流量に対する測定対象流箪（実効流量Ｑ）の比率も犬
きくなって測定の精度を更に高めることができる。

ここで、透明管部１３は全体を透明に形成する必要はな
く、レーザ光の当射部位のみを透明にし、他は非透明で
あってもよい。もっとも、外部光の影響を受けない点で
はこの構成の方が好ましい。

〔効　果〕

（１）レーザ光束を液流に対して偏平な断面形状と１〜
、かつレーザ受光系を液流に平行方向に配置しているの
で、測定対象とする面積の増大を図って実効流量Ｑの増
大を実現でき、これにより異物の測定精度の向上を達成
できる。

（２）　　同様にして実効流量が増大できるので、測定
精度をそのままにしたときには測定時間を短縮でき、測
定作業効率の向上を図ることができる。

（３）面積の増大により実効流量を増大しているので、
流速を増大する必要はなく、受光系の周波数特性を広く
する必要がなくなって雑音を抑制でき、これにより最小
測定可能異物粒径の向上を実現できる。

〔利用分野〕

以上の説明では本発明を半導体製造装置と１〜−（のエ
ツチング装置に適用した場合について説明し７たが、こ
れに限定されるものではなく液体中に含まれる粒状物を
検出、測定するものであれば種々の分野の技術に適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は考えられる異物測定装置の概念図、第２図は第
１図に示す装置を説明するための模式図、 第３図は本発明の一実施例である装置の断面図、第４図
は本発明の一実施例である第３図に示す装置の作用効果
を説明するための模式図である。 １・・・エツチング液、１３・・・透明管部、１６・・
・最小径部、１７・・・レーザ光源、１８・・・レーザ
光、２０・・・集光レンズ、２２・・・レーザ受光素子
、２３・・・レーザ受光系、ｓＩ・・・測定面積、■・
・・流速、Ｑ・・・実効流量。 第　　１　　図 凸 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異物を含む流体の管路の一側にレーザ光源を配置し
   て前記流体にレーザ光を当射させる一方、異物の散乱光
   を受光系により検出することにより異物を測定するよう
   にした異物測定装置におい−（、前記レーザ光源から射
   出されるレーザ光の光束を流体の流れ方向に垂直な偏平
   形状にすると共に、受光系を前記流れ方向と平行な方向
   に配設したことを特徴とする異物測定装置。 ２、流体管路の一部を鼓状に形成１〜だ透明管部にて構
   成し、この透明管部の最小径部に対応してレーザ光源を
   配置する一方、透明管部の一端面にレーザ受光系を配置
   してなる特許請求の範囲第１項記載の異物測定装置。