JPS6254142A - 塵埃測定装置 - 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】 ［概要］ 異方向に配置した受光部で散乱光の光強度を測定し、そ
の光強度の論理積を求めて偽計数を除去し、且つ、光強
度の平均値を計算して、変形した形状の塵埃粒子の大き
さを平均化する。

［産業上の利用分野］ 本発明は塵埃測定装置に係り、例えば、半導体装置の製
造をおこなうクリーンルーム内の塵埃量を測定する装置
に関する。

ｒｃなど、半導体装置の製造方法は、シリコンなどの半
導体ウェハーの表面に微細パターンを形成するウェハー
プロセスと、それを裁断したチップにワイヤーを接続す
る組立工程からなり、これらの工程はすべて、塵埃量を
規制し恒温恒温にしたクリーンルーム（清浄な作業室）
内で作業がおこなわれている。これは、半導体材料が極
めてアクティブな材料で、環境で汚染され易（、それが
製造歩留や品質に極めて大きな影響を与えるからである
。

従って、クリーンルーム内の温度や湿度を絶えずチェッ
クしており、また、塵埃量も検出しているが、温度や湿
度の測定に比べ、塵埃量の高精度な検出は大変能しい問
題である。しかし、半導体装置を高品質化するためには
、できるだけ高精度な塵埃測定装置を使用することが望
ましい。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］第３図
は従来の塵埃測定装置の受光部の概要図を示しており、
ｌは被測定空気（被測定ガス）を流すエヤーフローチュ
ーブのインレット、２はそのアウトレット、３は光源ラ
ンプ、４は投光レンズ、５は集光レンズ、６はホトマル
（光電子倍増管）である。なお、エヤーフローチューブ
の測定部の周囲はスクリーンガス流入口ＣＩから清浄な
ガスを流入させて、測定が周囲の雰囲気に影響されない
ように図っている。

測定方法は、測定しようとする一定流量の空気を、エヤ
ーフローチューブのインレット１とアウトレット２との
間に流し、その測定部に光源ランプ３からの光を投光レ
ンズ４を通して照射する。

一方、ホトマル６は、その投光の中からの散乱光を集光
レンズ５を通して検出する。その場合、１個の塵埃が空
気に含まれて流れていると、その塵埃に光源ランプ２か
らの光が当たって、それが散乱光となって反射する。そ
の散乱光をホトマル５で検出して、塵埃量を検出する。

また、その散乱光の強度は塵埃粒子の大きさに比例する
から、その強度から塵埃粒子の大きさが検出できる。

概ね、このようにして、クリーンルーム内の塵埃量を測
定しており、その塵埃の少ないクリーン度をクラス分け
して規制している。例えば、クラス１０とは立方フィー
ト当り０．５μｍφの塵埃が１０個以下のクリーン度の
ことである。

しかし、このような従来の塵埃測定装置は、塵埃が円形
ではなく変形した形状の粒子である場合、その粒子の向
きによって散乱光の強度が変わり、塵極粒子の大きさは
方向によって誤って認識され、計数の誤りが起きる。

更に、このような測定装置は、種々の機器が収容された
クリーンルームの内部に持ち込んで測定することが多く
、その際、製造装置からの雑音（ノイズ）を検出回路部
がひらう場合があって、その場合に間違った偽計数がな
される。

第４図は従来の検出回路部の概要図を示しており、ホト
マル６で検知された散乱光の光強度は増幅部７で増幅さ
れて、波高分析部８で光強度に応じて分類され、その光
強度から塵埃粒子の大きさに換算され、例えば、０．３
μｍ、０．５μｍ、　　１ｕｍ、２μｍ、５μｍ径の粒
子に換算されて、チャネルカウンタ９で計数される。そ
して、その値は表示部１０から塵埃粒子の大きさ９分布
状況として表示される。また、必要ならば、アラームＡ
Ｒから警報が出力される。

このような検出回路部が外部からのノイズをひらうと、
そのノイズを散乱光と間違えて、誤って計数されること
が起こる。

本発明は、これらの問題点を解消させる塵埃測定装置を
提案するものである。

［問題点を解決するための手段１ その問題は、光源から被測定ガスに光を照射し、受光部
で散乱光を計数して塵埃量を測定する光散乱式塵埃測定
装置であって、１つの光源に対して複数の受光部を異な
る方向に設け、該複数の受光部で検出した光強度の論理
積を求め、且つ、前記複数の受光部が受光した光強度の
平均値を出力するように構成した塵埃測定装置によって
解決される。

［作用］ 即ち、本発明は、１つの光源に対して複数の受光部を設
け”ζ、その複数の受光部で検知した散乱光の光強度の
論理積をとって、ノイズの影響を除去する。且つ、その
光強度の平均値を出力して、塵埃粒子の変形による粒子
径の誤認識を訂正し、測定精度を向上させるものである
。

［実施例］ 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる受光部の概要図を示しており、
本例は２つの受光部を設けた実施例である。第３図と同
様に、被測定空気を流すエヤーフローチューブのインレ
ットｌとアウトレット２とが上下に垂直に配置され、そ
の途中に測定部が設けられているが、第３図が側方より
見た側面図であるのに対し、本図は測定部を上方より見
上した俯嶽図である。

図において、３は光源ランプ、４は投光レンズ。

５ａ、　５ｂは集光レンズ、　６ａ、　６ｂはホトマル
を示しており、１つの光源ランプ３からの光を投光レン
ズ４を通して照射し、その投光の中からの散乱光をそれ
ぞれ集光レンズ５ａ、　５ｂを通して２つのホトマル６
ａ、　６ｂによって異なる方向から検出する方式である
。

第２図は本発明にかかる検出回路部の概要図を示してお
り、上記のように、２つのホトマル６ａ。

６ｂで検出された光強度は、それぞれ増幅部７ａ＋　７
ｂで増幅した後、両方の光強度の平均値が平均値演算部
１１で求められる。

他方、ホトマル６ａ、　６ｂで検出され、それぞれ増幅
部７ａ、　７ｂで増幅された上記と同一の光強度は、分
岐されてそれぞれ判別回路部１２ａ　、　１２ｂに導か
れる。判別回路部１２ａ　、　１２ｂでは、一定レベル
以下の光強度信号と一定レベル以上の光強度信号とに判
別され、前者をし、後者をＨとすると、その判別回路部
１２ａ　、　１２ｂからのＨ，Ｌ信号出力をアンド回路
１３に入力して論理積を求め、両方がＨの時のみにＨ信
号が出力される。このような判別回路部１２ａ　、　１
２ｂとアンド回路１３とを総称して、偽計数検出部１４
と呼ぶ。

それは、この偽計数検出部１４によって、一定レベル以
上のノイズなどの偽信号が検知して除去されるからで、
ノイズはその性質上、片方のホトフ増幅部幅部にだけ捕
らえられることが多く、片方の増幅部にのみ捕らえられ
た信号はノイズとして除去処理できるからである。そし
て、両方のホトマル、増幅部に捕らえられた信号が塵埃
の散乱光からの真の信号で、その散乱光からの信号のみ
がアンド回路１３からＨ信号として出力される。

一方、平均値演算部１１で求められた両方のホトマルか
らの光強度の平均値は波高分析部８に入力される。波高
分析部８では、従来と同様に、光強度に応じて分析され
、その光強度より塵埃粒子の大きさに換算されて、チャ
ネルカウンタ９で計数される。しかし、その際、波高分
析部８からの出力はそれぞれアンド回路群１５の中の１
アンド回路によって偽計数検出部１４からのＨ，Ｌ信号
と論理積が求められ、そのＨ信号の時のみチャネルカウ
ンタ９で計数されて、表示部１０に表示される。

以上のように、検出回路を構成すると、上記のようにノ
イズなどによる偽計数は除かれ、且つ、本例では、２つ
の異なる方向からの受光部を通じて、２つの光強度の平
均値が得られるため、塵埃形状の変形による塵埃粒子の
大きさの誤認識も改善される。

上記の実施例は２つの受光部を用いた例であるが、３つ
の受光部、あるいは、それ以上の受光部を設けると、更
に高精度な測定が可能になる。

［発明の効果］ 上記の説明から明らかなように、本発明にかかる塵埃測
定装置によれば、ノイズなどの偽計数が除去され、且つ
、塵埃粒子の大きさの誤認識が改善されて、塵埃測定の
精度が顕著に向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１ｇは本発明にかかる受光部の概要図、第２図は本発
明にかかる検出回路部の概要図、第３図は従来の受光部
の概要図、 第４図は従来の検出回路部の概要図である。 図において、 １はインレット、　　　　２はアウトレット、３は光源
ランプ、　　　　４は集光レンズ、５、５ａ、　５ｂは
投光レンズ、 ６、６ａ、　６ｂはホトマル、７．７ａ、　７ｂは増幅
部、８は波高分析部、　　　９はチャネルカウンタ、Ｉ
Ｏは表示部、　　　　　１１は平均値演算部、１２ａ　
、　１２ｂは判別回路部、 １３はアンド回路、　　　１４は偽計数検出部、１５は
アンド回路群 第　１　図 ＋ｔｇ！べ？オリ訣加頂部の灘ｔｍ 第２図 第　３図 従ト殺尤併Ｂ（綴字ｍ 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源から被測定ガスに光を照射し、受光部で散乱光を計
   数して塵埃量を測定する光散乱式塵埃測定装置であつて
   、１つの光源に対して複数の受光部を異なる方向に設け
   、該複数の受光部で検出した光強度の論理積を求め、且
   つ、前記複数の受光部が受光した光強度の平均値を出力
   するように構成したことを特徴とする塵埃測定装置。