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JPH04132936A - Method and apparatus for monitoring particle using backscattered light interfered by no bubble - Google Patents

Method and apparatus for monitoring particle using backscattered light interfered by no bubble

Info

Publication number
JPH04132936A
JPH04132936A JP2254011A JP25401190A JPH04132936A JP H04132936 A JPH04132936 A JP H04132936A JP 2254011 A JP2254011 A JP 2254011A JP 25401190 A JP25401190 A JP 25401190A JP H04132936 A JPH04132936 A JP H04132936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
particles
bubbles
bubble
medium
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
Application number
JP2254011A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Reiner Walter
ウォルター ライナー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genics Inc
Original Assignee
Genics Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genics Inc filed Critical Genics Inc
Priority to JP2254011A priority Critical patent/JPH04132936A/en
Publication of JPH04132936A publication Critical patent/JPH04132936A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE: To detect a submicron particle under presence of a bubble by irradiating a sample of a medium to be processed with a light beam and determining the size and the quantity of the particle and a bubble based on the features of the backscattering light component unique to the bubble. CONSTITUTION: When a sample of a medium 2 to be processed drawn into a cell 8 in a sensor housing 10 is irradiated with laser light from a light source 18, the laser light is scattered by particles or bubbles in the sample to produce a light beam of a known wavelength. The scattering light is collected by means of a fiber optical unit 22 and separated into forward, perpendicular and back scattering components which are detected 12, 14, 16, respectively, and converted into electric signals corresponding to the optical level and then delivered through a cable 24 to an electronic module 26. The module 26 detects a signal caused by backscattering from a bubble and determines the size and the quantity of the particle and/or the bubble in the medium 2. This arrangement prevents the medium 2 to be processed from being discarded too early while reducing the processing cost and enhancing the production yield.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は概括的には液状媒体中の粒子および泡の大きさ
および量を決定するための光学的方法および装置に関す
る。特に、本発明は、半導体もしくは医学分野等の液状
媒体の純度が重要な製造工程において用いられる加工処
理液中の粒子および泡を検出し識別する、リアルタイム
もしくはオフラインいずれかのモニタおよび/または分
析に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates generally to optical methods and apparatus for determining the size and amount of particles and bubbles in liquid media. In particular, the present invention relates to monitoring and/or analysis, either real-time or offline, for detecting and identifying particles and bubbles in processing fluids used in manufacturing processes where the purity of the liquid media is important, such as in the semiconductor or medical fields. .

(従来の技術) 粒子は半導体装置の製造中に発生し、ウェハ製作中に用
いられ粒子を発生する、化学エッチ液、フォトレジスト
消イオン化水および溶剤などの液体を汚染する。欠陥お
よびそれによる製造歩留まりの数値は、加工に用いられ
る液状媒体中の粒子の存在および数に正比例することが
知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Particles are generated during the manufacture of semiconductor devices and contaminate liquids used during wafer fabrication that generate particles, such as chemical etch solutions, photoresist deionized water, and solvents. It is known that defects and therefore manufacturing yield numbers are directly proportional to the presence and number of particles in the liquid medium used for processing.

現在のウェハ加工方法では、ウェハに接触する全液体中
の粒子の量を最小限にすることが要求される。このよう
な加工処理媒体では粒子汚染がモニタされ、様々なフィ
ルタ法が粒子を取り除くために用いられる。
Current wafer processing methods require minimizing the amount of particles in all liquids that contact the wafer. Such processing media are monitored for particulate contamination, and various filter methods are used to remove particles.

泡は、加工処理中に半導体液をモニタする従来の方法に
おいては粒子とは識別できない信号を発するので、泡は
粒子として測定されカウントされる。
Bubbles are measured and counted as particles because they emit a signal that is indistinguishable from particles in conventional methods of monitoring semiconductor fluids during processing.

1ミクロンより大きい粒子はうまくフィルタされ得るが
、粒子の確実な除去は、1ミクロンより小さければ小さ
い程、非常に困難になる。ウェハ加工の技術が進歩する
につれて、加工処理媒体の純度基準もさらに厳しくなり
、0.1ミクロンもしくはそれ以下の粒子の検出が望ま
れている。
Although particles larger than 1 micron can be successfully filtered, reliable removal of particles becomes much more difficult as the particles are smaller than 1 micron. As wafer processing technology advances, purity standards for processing media become more stringent, with detection of particles of 0.1 microns or smaller desired.

ウェハ加工のためにサブミクロンの粒子から泡を物理的
に分離するための満足できるインライン方法は見つかっ
ていない。
No satisfactory in-line method has been found to physically separate bubbles from submicron particles for wafer processing.

(発明が解決しようとする課題) 粒子と泡との識別が困難なので、従来の装置は粒子と、
粒子と区別できない泡とをカウントする。
(Problem to be solved by the invention) Since it is difficult to distinguish between particles and bubbles, conventional devices can distinguish between particles and bubbles.
Count particles and indistinguishable bubbles.

従って、カウントは本当の粒子の数ではなく偽の粒子の
数である。この偽の粒子の数のために、加工処理媒体は
、消耗され廃棄されるべきであると時期尚早に決定され
る。
Therefore, the count is the number of false particles rather than the number of real particles. Because of this number of spurious particles, the processing media is prematurely determined to be exhausted and to be discarded.

多くの適用において、使用された加工処理液は環境的に
有害であり、多(の場合、適切な処分方法はコストのか
かる特別な扱いを必要とする。加工処理液体の時期尚早
の廃棄はまた、加工のコストを増大させる。
In many applications, the processing fluids used are environmentally hazardous and, in many cases, appropriate disposal methods require costly special handling. Premature disposal of processing fluids also , increasing the cost of processing.

粒子のカウントが許容レベルを越えると、欠陥の数が増
大し、製造歩留まりが減少する。
When the particle count exceeds an acceptable level, the number of defects increases and manufacturing yield decreases.

加工処理媒体のオフラインサンプルを測定する、もしく
は加工処理溶液再循環ラインに配置される粒子モニタが
あるが、粒子の力学のために、実際はそのようなモニタ
はフィルタ効率を測定し、オンライン溶液状態を測定し
ない。さらに、そのようなモニタは粒子と泡とを区別し
ない。
Although there are particle monitors that measure off-line samples of processing media or are placed in processing solution recirculation lines, due to particle mechanics, such monitors actually measure filter efficiency and monitor on-line solution conditions. Not measured. Furthermore, such monitors do not distinguish between particles and bubbles.

オンラインであり、加工処理媒体に接触するサンプリン
グ装置に要求されるのは、付加的な粒子を発生せず導入
しないサンプリングシステムである。加工処理媒体に接
触する材料は、媒体中で非反応でな(てはならない。
What is needed for a sampling device that is on-line and in contact with the processing media is a sampling system that does not generate or introduce additional particles. Materials that come into contact with the processing media must be non-reactive in the media.

本発明の箪1の目的は、泡の存在下でサブミクロンの粒
子の存在および量を確実に検出する方法および装置であ
る。
The object of the present invention is a method and apparatus for reliably detecting the presence and quantity of submicron particles in the presence of foam.

本発明の他の目的は、液状媒体中の0.1ミクロンもし
くはそれ以下の粒子の検出である。
Another object of the invention is the detection of particles of 0.1 micron or smaller in liquid media.

本発明の他の目的は、粒子の数が媒体の効力を消耗する
点をより効率よく検出し、それにより時期尚早の廃棄を
解消し、処分問題を減少させることである。
Another object of the present invention is to more efficiently detect the point at which the number of particles exhausts the effectiveness of the media, thereby eliminating premature disposal and reducing disposal problems.

本発明のさらに他の目的は、粒子の量が許容できない歩
留まりを引き起こす点を正確に検出し、加工制御装置に
信号を送り媒体を変えることである。
Yet another object of the present invention is to accurately detect the point at which the amount of particles causes unacceptable yield and send a signal to a process controller to change the media.

本発明のさらに他の目的は、粒子のリアルタイムオンラ
イン測定を提供することである。
Yet another object of the invention is to provide real-time online measurements of particles.

本発明の他の目的は、粒子および泡の存在下で細菌の数
をモニタすることである。
Another object of the invention is to monitor the number of bacteria in the presence of particles and foam.

本発明のさらに他の目的は、控え目であり、付加的な粒
子を発生せず、溶液中の有毒な物質から保護され、およ
び代表的なサンプルを保証するすンブル取扱装置および
方法を提供することである。
Yet another object of the invention is to provide a submerge handling apparatus and method that is unobtrusive, does not generate additional particles, is protected from toxic substances in solution, and ensures representative samples. It is.

ハラトン(Hatton)及びプロースキ(Plaws
ky)による米国特許第4.662.749号「粒子の
大きさおよび速度の測定のための光フアイバ探測装置お
よびシステム」は、粒子測定のための従来の方法および
装置を開示し、論じている。タック(Tatsuno)
による米国特許第4.595.291号「粒径測定装置
」は、電源を指向し、粒子測定のために粒子により散乱
される光をモニタするためのレーザ光および光ファイバ
の使用を開示している。フィリップH,ホール(Phi
lip H,Paul)及びジ1−ジキチャコフ(Ge
orge Kychakoff)による「粒子の大きさ
の光学的測定だめの小型光フアイバ探測器J Jour
nalof Lightwave Technolog
y  Vol、 LT−5,No、7.1987年7月
は、レーザ光の使用および粒子の大きさを測定するため
の前方もしくは直角の散乱光の検出を論じている。
Hatton and Plaws
U.S. Pat. . Tatsuno
U.S. Pat. No. 4,595,291, "Particle Size Measuring Apparatus," discloses the use of laser light and optical fibers to direct a power source and monitor light scattered by particles for particle measurements. There is. Philip H. Hall
Lip H, Paul) and Di1-Zikichakov (Ge
``Compact optical fiber detector for optical measurement of particle size'' by J.
nalof Lightwave Technology
Vol. LT-5, No. 7. July 1987 discusses the use of laser light and detection of forward or right-angle scattered light to measure particle size.

(課題を解決するための手段) 本発明の液状媒体中の粒子と泡とを測定し識別するため
の検出システムは、 (a)光ビームを発生する光源、
(b)分析され、配置されるサンプリング体積を含み、
該サンプリング体積は該光ビームに照らされて該光を散
乱させる、セル、(C)該散乱光を収集し、該散乱光を
前方および/または直角散乱成分、および後方散乱成分
に分離するための検出手段、(d)各々の散乱光成分を
分離して受け取り、および各々の該成分を検出された光
の強度に比例した電気信号に変換するために配置される
分離検出器、並びに(e)後方散乱チャネルにおいて泡
によって生じる独特の特徴に基づき、該サンプリング体
積中の粒子と泡の大きさおよび量を決定するための信号
処理手段を備えており、そのことにより上記目的が達成
される。
Means for Solving the Problems The detection system for measuring and identifying particles and bubbles in a liquid medium of the present invention includes: (a) a light source that generates a light beam;
(b) includes a sampling volume to be analyzed and located;
the sampling volume is illuminated by the light beam to scatter the light; (C) a cell for collecting the scattered light and separating the scattered light into forward and/or orthogonal scattered components and backscattered components; detection means; (d) a separate detector arranged to separately receive each scattered light component and convert each said component into an electrical signal proportional to the intensity of the detected light; and (e) Signal processing means are provided for determining the size and amount of particles and bubbles in the sampling volume based on the unique characteristics caused by bubbles in the backscatter channel, thereby achieving the above object.

また、前記光源がコリメートレーザダイオードであって
もよい。
Further, the light source may be a collimated laser diode.

また、前記検出手段がファイバ光学装置であってもよい
Furthermore, the detection means may be a fiber optic device.

また、前記検出手段がレンズ結像装置であってもよい。Further, the detection means may be a lens imaging device.

また、前記検出手段が反射光学装置であってもよい。Further, the detection means may be a reflective optical device.

また、前記検出手段が、収集開口を規定し、収集光を各
々の検出器に移動させる光パイプを備えていてもよい。
The detection means may also comprise a light pipe defining a collection aperture and transferring the collected light to each detector.

また、より容易な検出のために、前記粒子が超音波手段
によって高められてもよい。
The particles may also be enhanced by ultrasound means for easier detection.

また、本発明を微粒子および泡の存在下の細菌の検出お
よび測定のための装置に適用する場合には、前記光源が
該細菌を発光させる波長のものであってもよい。
Furthermore, when the present invention is applied to a device for detecting and measuring bacteria in the presence of particulates and bubbles, the light source may be of a wavelength that causes the bacteria to emit light.

本発明は、粒子の検出、大きさ測定およびモニタのため
の方法および装置であって、既知の波長の光源は、前方
散乱光、直角散乱光、および後方散乱光を分離して収集
するように構成された光学装置を有するセンサハウジン
グ内に配置されるセル中のサンプリング体積を照らすよ
うに向けられている。各々の方向からの光は、その後、
フォトダイオードなどの検出器に送られ、検出された光
のレベルに比例した独立の電気信号に変換される。
The present invention is a method and apparatus for detecting, sizing and monitoring particles, in which a light source of known wavelength is configured to separate and collect forward scattered light, right angle scattered light, and back scattered light. The sensor housing is arranged within a sensor housing having an optical device configured and directed to illuminate a sampling volume in a cell. The light from each direction is then
The light is sent to a detector, such as a photodiode, which converts it into a separate electrical signal proportional to the level of light detected.

その後、電気信号は、信号を検出し処理して情報にする
電子デコーダーに送られる。以下に説明される原理を用
いる電子デコーダーは、テストされる媒体中の粒子およ
び/または泡の大きさおよび量の決定を可能にする。
The electrical signal is then sent to an electronic decoder that detects and processes the signal into information. An electronic decoder using the principles described below allows determination of the size and amount of particles and/or bubbles in the medium being tested.

本発明は、光学的に泡の後方散乱レベルは粒子の散乱レ
ベルとは非常に異なっており、粒子はその顕著に異なる
散乱によって泡と区別され得るという前提に基づいてい
る。また、散乱の係数は媒体の濃度の直接関数である。
The invention is based on the premise that optically the backscattering level of bubbles is very different from that of particles and that particles can be distinguished from bubbles by their significantly different scattering. Also, the coefficient of scattering is a direct function of the concentration of the medium.

このように、泡を含む液状媒体による後方散乱の量は、
泡の存在下では減少する。従って、セル中の泡の存在と
共に後方散乱検出器により検出される全エネルギーは、
後方散乱基準レベルと比較した場合、負パルスを出す。
Thus, the amount of backscatter by a liquid medium containing bubbles is
Decreased in the presence of bubbles. Therefore, the total energy detected by the backscatter detector with the presence of bubbles in the cell is
Gives a negative pulse when compared to the backscatter reference level.

これに対して、粒子は、後方散乱検出器において小さな
正信号を出し、前方および直角散乱検出器に正信号を出
す。通常の信号処理技術によりこれらの信号の組合せを
分析すると、粒子検出の感度および泡と粒子の区別能力
が増大する。
In contrast, particles give a small positive signal on the backscatter detector and positive signals on the forward and right-angle detectors. Analyzing the combination of these signals with conventional signal processing techniques increases the sensitivity of particle detection and the ability to discriminate between bubbles and particles.

本発明の方法および装置は、液状加工媒体中の粒子およ
び泡の量および大きさを決定する。本発明はコリメート
光源を提供し既知の波長の光ビームを発生する工程、お
よび光源を指回し光ビームの衝撃侵食により引き起こさ
れるサンプル内の粒子および/または泡により散乱され
る光を収集するように構成されたセンサハウジング内に
配置されたセル中の液状サンプリング体積を照射する工
程を包含する。散乱光は、その後、前方および/または
直角並びに後方散乱部に分離され、各散乱方向ごとに分
離した電気信号に変換される。散乱の係数はサンプリン
グ体積の濃度の直接関数なので、泡の存在は、濃度およ
び後方に散乱される放射の量を低減する。例として液状
媒体のみから得られる散乱レベルを用いると、サンプリ
ング体積中の粒子および泡はそれぞれ、前方および/ま
たは直角散乱チャネルに、重要でありほぼ同様の正の信
号となるレベルで放射を散乱する。その結果、泡および
粒子は、前方もしくは直角散乱チャネルにおいては識別
できない。これまで、泡および粒子を含むサンプル体積
中に後方散乱が存在することは知られていたが、後方散
乱の存在および量は、泡の有無に相関されていなかった
。本発明においては、前方および/または直角散乱特性
に対して、サンプリング体積中の泡の存在が後方散乱チ
ャネル中の大きな(51gn1f 1cant)負の信
号となり、方サンプリング体積中の粒子の存在は後方散
乱チャネル中の小さな正の信号にしかならないことが分
かっている。泡および粒子の散乱特性のこの違いにより
、前方および/または直角散乱と後方散乱との両方から
の分離信号が、モニタされる媒体に関連する粒子および
/または泡の大きさおよび量を決定するために処理され
る。
The method and apparatus of the present invention determine the amount and size of particles and bubbles in a liquid processing medium. The present invention provides a collimated light source to generate a light beam of known wavelength, and directs the light source to collect light scattered by particles and/or bubbles in the sample caused by impact erosion of the light beam. irradiating a liquid sampling volume in a cell disposed within the configured sensor housing. The scattered light is then separated into forward and/or right angle and backscatter sections and converted into separate electrical signals for each scattering direction. Since the coefficient of scattering is a direct function of the concentration of the sampling volume, the presence of bubbles reduces the concentration and the amount of radiation that is backscattered. Using the scattering levels obtained from liquid media alone as an example, particles and bubbles in the sampling volume each scatter radiation into the forward and/or right-angle scattering channels at levels that result in significant and approximately similar positive signals. . As a result, bubbles and particles are not discernible in the forward or right-angle scattering channels. Previously, backscatter was known to exist in sample volumes containing bubbles and particles, but the presence and amount of backscatter had not been correlated to the presence or absence of bubbles. In the present invention, for forward and/or right-angle scattering characteristics, the presence of bubbles in the sampling volume results in a large (51gn1f 1cant) negative signal in the backscattering channel, while the presence of particles in the opposite sampling volume results in a backscattered It has been found that this results in only a small positive signal in the channel. This difference in the scattering properties of bubbles and particles allows separate signals from both forward and/or right-angle scattering and backscatter to determine the size and amount of particles and/or bubbles associated with the monitored medium. will be processed.

(実施例) 第1図は本発明の詳細な説明するものであり、図におい
て液状加工処理媒体2のサンプルはチューブ4を通して
ポンプ6によって、センサハウジング10内に置かれる
既知の体積のセル8に引き込まれる。セル8は、前方散
乱検出器12、直角散乱検出器14および後方散乱検出
器16のすぐ近くに置かれる。サンプリングは、リアル
タイムもしくはオフラインのいずれかとすることができ
る。セル8は、石英もしくはサファイアなどの材料から
なり、加工処理媒体2とは反応せず、媒体に粒子を与え
ない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a detailed illustration of the invention, in which a sample of liquid processing medium 2 is pumped through a tube 4 by a pump 6 into a cell 8 of known volume placed within a sensor housing 10. I'm drawn into it. Cell 8 is placed in close proximity to forward scatter detector 12, right angle scatter detector 14 and back scatter detector 16. Sampling can be either real-time or offline. The cells 8 are made of a material such as quartz or sapphire and do not react with the processing medium 2 and do not introduce particles to the medium.

セル8は、固体レーザなどの光源18により照らされる
。光源工8は、コリメータ20を有し、液状加工処理媒
体2のサンプリング体積に衝突して照らし、およびセル
のサンプリング体積中に発見される粒子もしくは泡の全
てに衝突し、散乱する、既知の波長のビームを出す。
Cell 8 is illuminated by a light source 18, such as a solid state laser. The light source 8 has a collimator 20 and illuminates the sampling volume of the liquid processing medium 2 with a known wavelength that impinges and scatters any particles or bubbles found in the sampling volume of the cell. emits a beam of

センサハウジング10内では、ファイバ光学装置22ま
たは反射器が散乱光を収集し、前方、直角もしくは後方
散乱に分離し、それらは検出器12.14および16に
よりそれぞれ検出され、検出された光のレベルに比例す
る電気信号に変換される。検出器はフォトダイオードと
することができる。電気信号はケーブル24を通して電
子モジュール26に送られる。
Within the sensor housing 10, a fiber optic 22 or reflector collects and separates the scattered light into forward, normal or backscatter, which are detected by detectors 12, 14 and 16, respectively, and determine the level of detected light. is converted into an electrical signal proportional to . The detector can be a photodiode. Electrical signals are sent through cable 24 to electronic module 26 .

電子モジュール26は、信号を処理することができ、泡
からの後方散乱に起因する信号に一致する信号の有無に
基づき、加工処理媒体2中の粒子もしくは泡もしくはそ
の両方の大きさおよび量を決定する従来の回路構成を備
えている。
The electronic module 26 is capable of processing the signals and determining the size and amount of particles and/or bubbles in the processing medium 2 based on the presence or absence of a signal that corresponds to a signal due to backscatter from bubbles. It has a conventional circuit configuration.

第2図は、泡と粒子とを区別することを可能とする現象
を説明する。線AおよびBは、それぞれ、前方/直角散
乱信号および後方散乱信号を表す。
FIG. 2 explains the phenomenon that makes it possible to distinguish between bubbles and particles. Lines A and B represent the forward/orthogonal and backscattered signals, respectively.

図において、時間の経過と共に、先ず粒子がサンプリン
グ体積中で衝突される。粒子は、前方/直角散乱信号に
おいて出される正のインパルスおよび後方散乱信号にお
いて出されるより小さいが正のインパルスを引き起こす
。時間の経過と共に泡が衝突される。泡は、前方/直角
信号において出される正のインパルスを引き起こし、こ
のインパルスは、粒子との以前の衝突により生じた正の
インパルスと同様である。しかしながら、泡は後方散乱
信号において出される比較的狭い帯域幅の負のインパル
スを引き起こす。これまではバックグラウンドのびびり
として扱われてきたこの負のインパルスの重要性の認識
が本発明の最も重要な点である。
In the figure, particles are first bombarded in the sampling volume over time. The particles cause a positive impulse to be emitted in the forward/right-angle scattered signal and a smaller positive impulse to be emitted in the backscattered signal. Bubbles are collided over time. The bubble causes a positive impulse to be emitted in the forward/right angle signal, which is similar to the positive impulse caused by a previous collision with a particle. However, bubbles cause relatively narrow bandwidth negative impulses to be emitted in the backscattered signal. The most important aspect of the present invention is the recognition of the importance of this negative impulse, which has hitherto been treated as background chatter.

この後方散乱により出される負のインパルスの重要性が
分かれば、処理信号は所定の限度との比較が可能となり
、粒子の量および大きさが重要である医学などの応用お
よび製造工程においてモニタおよびプロセス制御のため
に使用され得る。本発明により多くの重要な加工処理要
素が測定可能となる。
Once the significance of this negative impulse emitted by backscatter is known, the processed signal can be compared to predetermined limits and used for monitoring and processing in applications such as medicine and manufacturing processes where particle quantity and size are important. Can be used for control. The present invention allows many important processing factors to be measured.

(a)所定の量および濃度の液体に対して、後方散乱に
より出される信号の変化は、泡の存在および相対的な大
きさの測定のために使用され得る。
(a) For a given volume and concentration of liquid, the change in the signal emitted by backscatter can be used to measure the presence and relative size of bubbles.

(1+)所定の体積および濃度の液体に対して、前方お
よび/または直角散乱並びに後方散乱により出される信
号の変化は、粒子の存在および相対的な大きさの測定の
ために使用され得る。
(1+) For a given volume and concentration of liquid, the change in the signal emitted by forward and/or orthogonal scattering and backscattering can be used to determine the presence and relative size of particles.

(c)所定流量、所定セル体積、所定サンプル時間およ
びカウントされるサンプル中の泡の数に対して、所定の
加工処理媒体の体積中の泡の数は統計学的に決定され得
る。
(c) For a given flow rate, a given cell volume, a given sample time and the number of bubbles in the sample counted, the number of bubbles in a given volume of processing media can be determined statistically.

(d)所定流量、所定セル体積、所定サンプル時間、並
びにカウントされる粒子の数および大きさに対して、所
定の加工処理体積中の粒子の数および大きさは、泡検出
からの干渉に関する統計上の誤りのない推論を用いて、
統計学的に推論されることが可能である。
(d) For a given flow rate, a given cell volume, a given sample time, and the number and size of particles counted, the number and size of particles in a given processing volume are statistically related to interference from bubble detection. Using the above correct reasoning,
It can be statistically inferred.

本発明は、半導体製造工程における使用を例として説明
したが、液状媒体中の粒子と泡を識別する能力はプロセ
ス制御が重要であるか、もしくは望ましいいかなる工程
に対しても適用可能である。
Although the present invention has been described for use in a semiconductor manufacturing process, the ability to discriminate between particles and bubbles in a liquid medium is applicable to any process where process control is important or desirable.

光学センサはレーザ発生光ファイバシステムとして説明
された。しかしながら、光ガイドおよび反射材もしくは
同等の構成の光学部品を使用する構成を用いてもよいこ
とは当該技術の範囲内である。
The optical sensor was described as a laser-generated fiber optic system. However, it is within the skill of the art that configurations using optical components of light guides and reflectors or equivalent configurations may be used.

サブミクロンの範囲で泡と粒子を識別するために特に有
用な、上記の工程は、粒子付近の濃度の集中的な変化を
発生する超音波の使用により同上される。このようにす
れば、サンプリング体積に与えられる制御された超音波
エネルギーの機能として粒子を相対的により大きく見せ
ることにより検出器の感度を増大することができる。
The above process, which is particularly useful for distinguishing between bubbles and particles in the submicron range, is accomplished by the use of ultrasonic waves that generate concentrated changes in concentration near the particles. In this way, the sensitivity of the detector can be increased by making the particles appear relatively larger as a function of the controlled ultrasound energy applied to the sampling volume.

本発明の他の実施態様では、液状媒体中の細菌を刺激し
発光させるために短波長光源を用いる。
Other embodiments of the invention use short wavelength light sources to stimulate bacteria in a liquid medium to emit light.

ここに説明したシステムに関連して、発光の使用は、泡
および粒子の存在下で細菌を検出するために使用され得
る。
In connection with the system described herein, the use of luminescence can be used to detect bacteria in the presence of bubbles and particles.

本発明は、液状媒体中の粒子および泡の測定のための独
特の方法および装置を提供する。開示される実施例の変
形および修正は、本発明の範囲を逸脱することなくなさ
れ得る。
The present invention provides a unique method and apparatus for the measurement of particles and bubbles in liquid media. Variations and modifications to the disclosed embodiments may be made without departing from the scope of the invention.

4     の   なり 第1図は本発明による装置の概略図、第2図は本発明に
よるモニタ装置の出力を説明する図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of the apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating the output of the monitor apparatus according to the present invention.

図面の浄書(内容に変更なし)Engraving of drawings (no changes to content)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、液状媒体中の粒子と泡とを測定し識別するための検
出システムであって、 (a)光ビームを発生する光源、 (b)分析され、配置されるサンプリング体積を含み、
該サンプリング体積は該光ビームに照らされて該光を散
乱させる、セル、 (c)該散乱光を収集し、該散乱光を前方および/また
は直角散乱成分、および後方散乱成分に分離するための
検出手段、 (d)各々の散乱光成分を分離して受け取り、および各
々の該成分を検出された光の強度に比例した電気信号に
変換するために配置される分離検出器、並びに (e)後方散乱チャネルにおいて泡によって生じる独特
の特徴に基づき、該サンプリング体積中の粒子と泡の大
きさおよび量を決定するための信号処理手段、 を備える検出システム。 2、前記光源がコリメートレーザダイオードである、請
求項1に記載の装置。 3、前記検出手段がファイバ光学装置である、請求項1
に記載の装置。 4、前記検出手段がレンズ結像装置である、請求項1に
記載の装置。 5、前記検出手段が反射光学装置である、請求項1に記
載の装置。 6、前記検出手段が、収集開口を規定し、収集光を各々
の検出器に移動させる光パイプを備えている、請求項1
に記載の装置。 7、より容易な検出のために、前記粒子が超音波手段に
よって高められる、請求項1に記載の装置。 8、前記光源が該細菌を発光させる波長のものである、
微粒子および泡の存在下の細菌の検出および測定のため
の請求項1に記載の装置。
Claims: 1. A detection system for measuring and identifying particles and bubbles in a liquid medium, comprising: (a) a light source generating a light beam; (b) a sampling volume to be analyzed and placed; including;
the sampling volume is illuminated by the light beam to scatter the light; (c) a cell for collecting the scattered light and separating the scattered light into forward and/or orthogonal scattered components and backscattered components; detection means; (d) a separate detector arranged to separately receive each scattered light component and convert each said component into an electrical signal proportional to the intensity of the detected light; and (e) A detection system comprising: signal processing means for determining the size and amount of particles and bubbles in the sampling volume based on the unique characteristics produced by the bubbles in the backscatter channel. 2. The apparatus of claim 1, wherein the light source is a collimated laser diode. 3. Claim 1, wherein the detection means is a fiber optic device.
The device described in. 4. The apparatus of claim 1, wherein the detection means is a lens imaging device. 5. The apparatus according to claim 1, wherein the detection means is a reflective optical device. 6. The detection means comprises a light pipe defining a collection aperture and transporting collected light to each detector.
The device described in. 7. The device according to claim 1, wherein the particles are enhanced by ultrasound means for easier detection. 8. The light source is of a wavelength that causes the bacteria to emit light;
Device according to claim 1 for the detection and measurement of bacteria in the presence of particulates and foam.
JP2254011A 1990-09-20 1990-09-20 Method and apparatus for monitoring particle using backscattered light interfered by no bubble Pending JPH04132936A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007225335A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Toribo Tex Kk Fine particle counter, fine particle counting method using the same, and lubrication target part diagnosis system including the same

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JP2007225335A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Toribo Tex Kk Fine particle counter, fine particle counting method using the same, and lubrication target part diagnosis system including the same

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