特許 7115406 パーティクル計数方法及びパーティクル計数装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-01

(45)【発行日】2022-08-09

(54)【発明の名称】パーティクル計数方法及びパーティクル計数装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/06 20060101AFI20220802BHJP

【ＦＩ】

G01N15/06 C

G01N15/06 D

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019079244

(22)【出願日】2019-04-18

(65)【公開番号】P2020176915

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2021-07-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001069

【氏名又は名称】特許業務法人京都国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大石 彰

【審査官】遠藤 直恵

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１４６４２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１５１８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８９３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１２２２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０２０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１６０１７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１７０８７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １５／００－１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象領域を通過するパーティクルを計数するパーティクル計数装置であって、
前記測定対象領域に光を照射する光源部と、
前記測定対象領域に面した、前記光源部からの光を直接受光しない位置に設けられた光検出部と、
前記光源部を点灯させて前記光検出部からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する測定実行部と、
前記光源部を消灯して前記出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する判定部と
を備えるパーティクル計数装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記測定実行部による測定開始後、前記光源部を点灯させた状態で、前記閾値を超える大きさの出力信号が所定時間、検出された場合に動作する、請求項１に記載のパーティクル計数装置。

【請求項3】

前記判定部は、前記測定実行部による測定開始後、前記光源部を点灯させた状態で、前記閾値以下の前記出力信号の大きさが所定時間、検出された場合に、前記光源部を消灯し、前記光源部を消灯したあとの前記出力信号の大きさが、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさから低下したか否かを判定する、請求項２に記載のパーティクル計数装置。

【請求項4】

前記判定部により、前記光源部を消灯したあとの前記出力信号の大きさが、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさから低下した、と判定された場合に、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさをバックグラウンド信号として保存する、請求項３に記載のパーティクル計数装置。

【請求項5】

さらに、
前記判定部により、前記出力信号の大きさが前記閾値を超えている、と判定された場合に、異常情報を通知する異常通知部
を備える、請求項１から４のいずれかに記載のパーティクル計数装置。

【請求項6】

測定対象領域に光を照射しつつ、該光を直接受光しない位置に配置された光検出器からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数するパーティクル計数方法であって、
前記測定対象領域に光を照射することなく、前記光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する工程
を含むパーティクル計数方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パーティクル計数方法及びパーティクル計数装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体の処理工程で発生し、処理室内を浮遊する粉塵などのパーティクルは、半導体製品の性能を低下させる要因となる。そこで、半導体処理装置では、パーティクルの発生を抑えるためにウエハの処理室（チャンバ）内を高真空状態にするとともに、処理室内を浮遊するパーティクルをリアルタイムで計数するパーティクル計数装置が設置される（例えば特許文献１）。

【0003】

特許文献１に記載のパーティクル計数装置は、円筒形の筐体と、該筐体の周面に互いに対向するように形成された一対の開口と、該筐体の一端（基端）に設けられたレーザ光源と、該筐体内部の、前記レーザ光を直接受光しない位置に設けられた光検出部を備えている。このパーティクル計数装置では、前記一対の開口を通じて筐体内に進入したパーティクルにレーザ光が照射されることにより生じる散乱光が光検出部に入射して、該光検出部からの出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えたことに基づいて、パーティクルが検出され、計数される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１５／１４６４２９号

【文献】特開２０１３－８８１９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

半導体処理装置の場合、ウエハの処理状況を確認するためにチャンバ内に照明が設けられることがある。このような場合には、光検出器に照明光が直接入射しないようにパーティクル計数装置が配置されるものの、チャンバ内での照明光の散乱等により生じる、予期しない迷光がパーティクル計数装置に入り込むのを完全に防ぐことは困難である。そのため、パーティクルが計数されているときに、それがパーティクルによる散乱光が検出されたことによるものであるか、閾値を超える強度の迷光を検出したことによるものであるかを判別することが難しい場合があった。

【0006】

ここでは、半導体処理装置のチャンバ内で使用されるパーティクル計数装置を例に説明したが、半導体装置以外で使用される場合にも上記同様の問題があった。なお、上記のパーティクル計数装置は筐体を備えたものとしたが、配管を流れるパーティクルを計数する場合などには、該配管内の測定対象領域に光を照射する光源と、その光を直接受光しない位置に設けられた光検出部のみで構成されたパーティクル計数装置を用いる場合もある。

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、パーティクルによる散乱光の検出と、閾値を超える強度の迷光の検出を判別することができるパーティクル計数方法及びパーティクル計数装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために成された本発明の一態様は、測定対象領域に光を照射しつつ、該光を直接受光しない位置に配置された光検出器からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数するパーティクル計数方法において、
前記測定対象領域に光を照射することなく、前記光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する工程
を含む。

【0009】

上記課題を解決するために成された本発明の別の態様は、測定対象領域を通過するパーティクルを計数するパーティクル計数装置であって、
前記測定対象領域に光を照射する光源部と、
前記測定対象領域に面した、前記光源部からの光を直接受光しない位置に設けられた光検出部と、
前記光源部を点灯させて前記光検出部からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する測定実行部と、
前記光源部を消灯して前記出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する判定部と
を備える。

【発明の効果】

【0010】

前記閾値は、パーティクルが存在しない状態での光検出器からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器で検出されたときの該光検出器からの出力信号よりも小さい値に、予め（例えばパーティクル計数装置の製造段階で）設定される。

【0011】

本発明に係るパーティクル計数装置は、半導体製造装置のチャンバなどの測定対象部位に取り付けて用いられる。また、本発明に係るパーティクル計数方法は、該チャンバ内等の測定対象領域を通過するパーティクルを計数するために用いられる。このパーティクル計数方法及び装置では、測定対象領域に光を照射した状態で、光検出部からの出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する。また、測定対象領域に光を照射することなく、光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する。この判定は、例えば、パーティクル計数装置を測定対象部位に取り付けた時点で行う。あるいは、測定対象領域を通過するパーティクルの計数を開始した後、所定の時間間隔で行うようにしてもよい。測定対象領域に光を照射していない状態でパーティクルによる散乱光が発生することはなく、本来、光検出部からの出力信号が前記閾値を超えることはない。つまり、測定対象領域に光を照射していないにもかかわらず光検出器からの出力信号が前記閾値を超えている場合には、装置外部から進入した光（迷光）が検出されていることになる。従って、測定対象領域に光を照射していない状態で光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定することにより、検出されている光がパーティクルによる散乱光であるか、装置外部から進入した光であるかを判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るパーティクル計数装置の一実施例の要部構成を説明する図。

【図2】本実施例のパーティクル計数装置の本体部の矢視断面図。

【図3】本実施例のパーティクル計数装置における光検出部からの出力信号の一例

【図4】本発明に係るパーティクル計数方法を、パーティクル計数装置の取り付け時に行う一実施例のフローチャート。

【図5】本発明に係るパーティクル計数方法を、パーティクルの測定（計数）中に行う一実施例のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明に係るパーティクル計数装置及びパーティクル計数方法の一実施例について、以下、図面を参照して説明する。本実施例のパーティクル計数装置及びパーティクル計数方法は、例えば、半導体製造装置のウエハの処理室（チャンバ）内を浮遊するパーティクルをリアルタイムで計数するために用いられる。もちろん、本実施例のパーティクル計数装置及びパーティクル計数方法は、この用途に限らず、他の装置等において測定対象領域を浮遊するパーティクルを計数するためにも使用されうる。

【0014】

本実施例のパーティクル計数装置１の要部構成を図１及び図２に示す。本実施例のパーティクル計数装置１は、大別して本体部２と制御・処理部４から構成される。図１はパーティクル計数装置１の本体部２の上面図、及び該本体部２に接続される制御・処理部４の構成を示す図である。図２は図１のパーティクル計数装置１の本体部２のＡ’－Ａ’矢視断面図である。本実施例のパーティクル計数装置１は、円筒形の筐体１０と、筐体１０の周面に互いに対向するように形成された一対の開口部１１ａ、１１ｂと、筐体１０の一端（基端）に設けられたレーザ光源１２と、レーザ光を集光及び成形するためのレンズ１３と、筐体１０の他端（先端）に設けられたビームストッパ１４と、筐体１０の内部に設けられた一対の光検出部２０ａ、２０ｂとを含んでいる。光検出部２０ａ、２０ｂは、それぞれフォトダイオード２１ａ、２１ｂと該フォトダイオード２１ａ、２１ｂを保護するためのカバーガラス２２ａ、２２ｂを備えており、レーザ光の光路Ｃを挟んで互いに対向するように配置されている。

【0015】

このパーティクル計数装置１において、いずれかの開口部１１ａ、１１ｂから筐体１０の内部に進入したパーティクルは、レーザ光源１２から照射されたレーザ光を散乱させる。この散乱光が光検出部２０ａ、２０ｂに入射してフォトダイオード２１ａ、２１ｂにより検出される。フォトダイオード２１ａ、２１ｂからの出力信号は、制御・処理部４に送出され、該制御・処理部４のパーティクル計数部４２１によりパーティクルが計数される。以下の説明では、２つの光検出部２０ａ、２０ｂをまとめて光検出部２０と呼ぶ。

【0016】

制御・処理部４は、記憶部４１を備えている。記憶部４１には、パーティクルを計数する際に用いられる閾値V_thが予め保存されている。また、記憶部４１には、光検出部２０からの出力信号が順次、保存される。制御・処理部４は、また、機能ブロックとして、測定制御部４２を備えている。測定制御部４２は、光検出部２０からの出力信号に基づいてパーティクルを計数するパーティクル計数部４２１、パーティクル計数装置１の本体部２の取り付け状態を判定する取り付け状態判定部４２２、測定実行部４２３、測定状態判定部４２４、及び異常通知部４２５を含む。制御・処理部４の実体は一般的なコンピュータであり、使用者が各種の指示を入力するための入力部５、及びパーティクル計数装置１の状態や測定結果などを表示するための表示部６が接続されている。測定制御部４２の各機能ブロックは、コンピュータのプロセッサにより予め該コンピュータにインストールされているパーティクル計数プログラムを実行することで具現化される。

【0017】

パーティクル計数部４２１によるパーティクルの計数について説明する。図３は、光検出部２０による出力信号の一例である。パーティクル計数部４２１は、こうした出力信号を所定のサンプリング間隔で光検出部２０から受信し、これを予め定められた閾値と比較して、出力信号が閾値を超えた部分をパーティクル由来の信号ピークと判定してパーティクルの計数を行う。本実施例における光検出部２０の出力信号は電圧値であり、閾値としても電圧値が設定されている。この閾値は、パーティクルが存在しない状態での光検出器２０からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器２０で検出されたときの該光検出器２０からの出力信号よりも小さい値に、予め（例えばパーティクル計数装置の製造段階で）設定されている。

【0018】

次に、本実施例のパーティクル計数装置１を用いたパーティクル計数方法について説明する。図４は、パーティクル計数装置１の本体部２の取り付け状態を判定する手順に関するフローチャートである。図５は、パーティクル計数装置１を用いて測定対象領域を通過するパーティクルを実際に測定（計数）する際の手順に関するフローチャートである。

【0019】

測定対象領域を通過するパーティクルを測定する際、まず、パーティクル計数装置１の本体部２が測定対象部位（例えばウエハの処理チャンバ内の所定位置）に取り付けられる（ステップ１）。

【0020】

使用者がパーティクル計数装置１の本体部２を測定対象部位に取り付けた後、取り付け状態の確認を指示すると、取り付け状態判定部４２２は、レーザ光源１２が消灯している状態で（レーザ光源１２が点灯している場合には該レーザ光源を消灯して）、光検出部２０からの出力信号V_outを受信し（ステップ２）、その値を記憶部４１に保存されている閾値V_thと比較する。レーザ光源１２が消灯しているため、この状態でパーティクルによる散乱光が光検出部２０で検出されることはなく、本来、出力信号V_outが閾値V_thを上回ることはない。従って、出力信号V_outが閾値V_thを上回っている場合には、パーティクル計数装置１の本体部２の外の光が該本体部２内に進入して光検出部２０で検出されていることになる。そこで、出力信号V_outが閾値V_thを上回っている場合には（ステップ３でＹＥＳ）、異常通知部４２５が、外部光が本体部２内に進入しており該本体部２の取り付け状態が適切でないこと（異常）を通知する（ステップ４）。この通知は、例えば表示部６の画面に取り付け状態が適切でないことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば赤色）を点灯あるいは点滅したりすることにより行われる。この通知を見た使用者は、本体部２の取り付け状態を確認し（ステップ５）、再度、取り付け状態の確認を指示する。

【0021】

一方、出力信号V_outが閾値V_th以下である場合には（ステップ３でＮＯ）、取り付け状態判定部４２２は、本体部２が適切に取り付けられていると判断し、取り付け完了（本体部２が正常に取り付けられていること）を通知する（ステップ６）。この通知も、例えば表示部６の画面に本体部２が適切に取り付けられたことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば緑色）を点灯したりすることにより行うことができる。こうして、パーティクルを計測する前の準備が完了する。

【0022】

本体部２が測定対象部位に適切に取り付けられたあと、使用者が、パーティクルの計数開始を指示すると、測定実行部４２３は、レーザ光源１２を点灯させ、光検出部２０からの出力信号の受信、及び記憶部４１への保存を開始する。記憶部４１には光検出部２０からの出力信号が時系列で保存される。

【0023】

測定開始後、測定状態判定部４２４は、所定時間t₀が経過したかを確認する（ステップ１１）。所定時間t₀が経過していれば（ステップ１１でＹＥＳ）、次に、受信した出力信号V_outが閾値V_thを超えているかを確認する（ステップ１２）。出力信号V_outが閾値V_thを超えている場合には（ステップ１２でＹＥＳ）、その状態が所定時間t₁継続しているかを確認する（ステップ１３）。所定時間t₁が経過するまでに出力信号V_outが閾値V_th以下となった場合には（ステップ１３でＮＯ）、ステップ１１に戻る。所定時間t₀は、例えば24時間であり、また、所定時間t₁は、例えば10秒である。これらの具体的な数値は一例に過ぎず、測定対象のパーティクルや測定環境に応じて適宜に変更される。

【0024】

一方、出力信号V_outが閾値V_thを超えている状態が所定時間t₁継続した場合には（ステップ１３でＹＥＳ）、測定状態判定部４２４はレーザ光源１２を消灯する（ステップ１４）。そして、レーザ光源１２が消灯した状態で、光検出部２０からの出力信号V_outが閾値V_thを超えているかを確認する（ステップ１５）。

【0025】

パーティクル計数装置１の本体部２の取り付け状態を判定したときと同様に、レーザ光源１２が消灯した状態ではパーティクルによる散乱光は発生せず、従って、本来、この状態で光検出部２０からの出力信号V_outが閾値V_thを上回ることはない。レーザ光源１２が消灯した状態でも、依然、光検出部２０からの出力信号V_outが閾値V_thを上回っている場合には（ステップ１５でＹＥＳ）、本体部２の外の光が該本体部２内に入射し、光検出部２０で検出されていることになる。そこで、異常通知部４２５は、外部光が本体部２内に進入していること（異常）を通知する。この通知も、本体部２の取り付け状態を判定したときと同様に、例えば表示部６の画面に取り付け状態が適切でないことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば赤色）を点灯あるいは点滅したりすることにより行われる。この通知を見た使用者は、パーティクルの計数をいったん中止し、本体部２の取り付け状態を確認し、再度、取り付け状態の確認を指示する（図４参照）。

【0026】

一方、レーザ光源１２を消灯した状態で、光検出部２０からの出力信号V_outが閾値V_th 以下である場合には（ステップ１５でＮＯ）、測定状態判定部４２４は、レーザ光源１２の点灯時に、パーティクルによる散乱光が光検出部２０により検出されたことによって出力信号V_outが閾値V_thを上回った、即ち、正常にパーティクルの計数が行われていると判定する。その場合には、使用者により測定の終了が指示されたか（あるいは事前に設定された測定時間が経過したか）を確認する（ステップ３２）。測定が終了していない場合には（ステップ３２でＮＯ）、レーザ光源１２を点灯させて（ステップ３３）、ステップ１１に戻る。測定が終了した場合には（ステップ３２でＹＥＳ）、一連の処理を完了する。

【0027】

ステップ１２（測定開始後、所定時間t₀が経過した時点）において、出力信号V_outが閾値V_th以下である場合には（ステップ１２でＮＯ）、その状態が所定時間t₂継続するかを確認する（ステップ２１）。所定時間t₂が経過する前に、出力信号V_outが閾値V_thを上回った場合には（ステップ２１でＮＯ）、ステップ１１に戻る。所定時間t₂は、例えば10秒である。この具体的な数値も一例に過ぎず、測定対象のパーティクルや測定環境に応じて適宜に変更される。また、時間t₁とt₂は同じ時間であってもよく、あるいは時間t₁とt₂が異なる時間であってもよい。

【0028】

一方、出力信号V_outが閾値V_th以下である状態が所定時間t₂継続した場合には（ステップ２１でＹＥＳ）、レーザ光源１２を消灯する（ステップ２２）。

【0029】

そして、レーザ光源１２を消灯した状態で、出力信号V_outが、レーザ光源１２の点灯時よりも低下したかを判定する（ステップ２３）。レーザ光源１２の点灯時には、パーティクルが測定対象領域に流入していない場合であっても、光検出部２０からの出力信号にはバックグラウンド信号が含まれている。例えば、レーザ光源１２から発せられ、測定対象領域（2つの開口部１１ａ、１１ｂの間の空間）を通過したレーザ光はビームストッパ１４により吸収されるが、必ずしも完全に吸収されるわけではなく、その一部はビームストッパ１４で散乱し、光検出部２０で検出されうる。しかし、そうしたバックグラウンド信号も、レーザ光源１２を消灯すれば消失する。つまり、レーザ光源１２を消灯した状態での光検出部２０からの出力信号V_outは、本来、レーザ光源１２の点灯時よりも低くなるはずである。

【0030】

レーザ光源１２を消灯しても光検出部２０からの出力信号V_outが低下しない場合には（ステップ２３でＮＯ）、レーザ光源１２が点灯していない、あるいは光検出部２０が光を正常に検出していないことが考えられる。そこで、レーザ光源１２を消灯しても光検出部２０からの出力信号V_outが低下しない場合には、異常通知部４２５が、レーザ光源１２や光検出部２０といった機器に異常が発生していることを通知して（ステップ２４）、測定実行部４２３によるパーティクルの計数を終了する。この通知は、例えば表示部６の画面に取り付け状態が適切でないことを表示したり、本体部２に設けられたランプに所定の色（例えば赤色）を点灯あるいは点滅したりすることにより行われる。この通知を見た使用者は、パーティクルの計数をいったん中止し、光源部１２や光検出器２０の動作を確認した上で、パーティクルの計数を再開する（ステップ１１に戻る）。

【0031】

一方、レーザ光源１２の消灯により、光検出部２０からの出力信号V_outが低下している場合には、レーザ光源１２や光検出部２０といった機器が正常に動作している。そこで、レーザ光源１２の消灯前の光検出部２０からの出力信号V_outを、その時点でのバックグラウンド信号の値V₀として（ステップ３１）、記憶部４１に保存する。記憶部４１には、ステップ３１を経る毎に、その時点でのバックグラウンド信号V₀の値が時系列で保存される。これらバックグラウンド信号V₀の値は、光検出部２０からの出力信号V_outに基づいてパーティクルを計数する処理に用いられる。パーティクルの計数処理には、従来知られている適宜のアルゴリズム（例えば特許文献２に記載のもの）が用いられる。光検出部２０からの出力信号V_outからバックグラウンド信号V₀の値を差し引いてパーティクルの計数処理を行うことにより、出力信号のS/N比を高め、パーティクルをより正確に計数することが可能となる。

【0032】

バックグラウンド信号の値V0を保存すると、使用者により測定の終了が指示されたか（あるいは事前に設定された測定時間が経過したか）を確認する（ステップ３２）。測定が終了した場合には（ステップ３２でＹＥＳ）、一連の処理を完了する。測定が終了していない場合には（ステップ３２でＮＯ）、レーザ光源１２を点灯させて（ステップ３３）、最初のステップ１１に戻る。

【0033】

従来のパーティクル計数装置やパーティクル計数方法では、装置を測定対象部位に取り付けたあと、測定開始前や測定中にパーティクルが計数されているときに、それがパーティクルによる散乱光が検出されたことによるものであるか、閾値を超える強度の迷光を検出したことによるものであるかを判別することが難しい場合があった。そのため、実際には、測定対象領域をパーティクルが通過していないにもかかわらず、パーティクルが誤って計数されてしまう場合があった。また、測定開始後に、レーザ光源１２や光検出部２０に異常が発生していたとしても、それを発見することが困難であった。

【0034】

これに対し、本実施例のパーティクル計数装置１及びパーティクル計数方法では、パーティクル計数装置１を測定対象部位に取り付けた時点で、光検出器２０の出力信号が閾値を超える強度の（パーティクルが計数される強度の）光が装置外部から進入していないかを確認することができ、さらに、パーティクルの測定（計数）開始後にも、定期的に、検出器２０の出力信号が閾値を超える強度の光が外部からパーティクル計数装置１に進入していないか（即ち光検出部２０で検出されていないか）を確認することができる。また、レーザ光源１２や光検出部２０に異常が発生していないかを確認することもできる。これにより、測定対象領域を通過するパーティクルを正確に計数することができる。

【0035】

上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。
上記実施例では、測定開始後に測定環境の光が定常的に入射する場合を想定して、ステップ１３において、光検出部２０からの出力信号V_outが閾値V_thを上回っている状態が、所定時間t₁継続しているかを判定した。しかし、測定開始後に測定環境の光が間欠的に入射する（例えば、ウエハの処理チャンバや、処理中のウエハを撮影するカメラに設けられ、それらが動作中であることを示すランプの点滅光などが入射する）可能性がある場合には、上記実施例のステップ１３において、所定時間t₁の間に予め決められた回数以上、光検出部２０からの出力信号V_outが、閾値V_thを上回ったか（即ち、予め決められた以上の頻度で光検出部２０からの出力信号V_outが閾値V_thを上回ったか）を確認するようにしてもよい。

【0036】

また、上記実施例では、光検出部２０にフォトダイオード２１ａ、２１ｂを用いたが、光を検出して信号を出力することが可能なものであればよく、光電子増倍管やCCD検出器など、様々な種類のものを用いることが可能である。

【0037】

さらに、上記実施例では予め設定された1つの閾値のみを使用する場合を説明したが、閾値は、パーティクルが存在しない状態での光検出器からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器で検出されたときの該光検出器からの出力信号よりも小さい値であればよく、パーティクル計数装置を測定対象部位に取り付けたあと、該装置の外部から進入しうる光の強度に応じて、予め用意された複数の閾値候補の中から選択可能に（あるいは任意の閾値を設定可能に）してもよい。

【0038】

その他、上記実施例では、筐体１０を有する本体部２を備えたパーティクル計数装置について説明したが、配管を流れるパーティクルを計数する場合などには、該配管内の測定対象領域に光を照射する光源と、その光を直接受光しない位置に設けられた光検出部で構成された、筐体を有しないパーティクル計数装置を用いることもできる。

【0039】

以上、図面を参照して本発明における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本発明の種々の態様について説明する。

【0040】

本発明の第１態様は、測定対象領域を通過するパーティクルを計数するパーティクル計数装置であって、
前記測定対象領域に光を照射する光源部と、
前記測定対象領域に面した、前記光源からの光を直接受光しない位置に設けられた光検出部と、
前記光源部を点灯させて前記光検出部からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する測定実行部と、
前記光源部を消灯して前記出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する判定部と
を備える。

【0041】

また、本発明の第６態様は、測定対象領域に光を照射しつつ、該光を直接受光しない位置に配置された光検出器からの出力信号を受信し、該出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数するパーティクル計数方法であって、
前記測定対象領域に光を照射することなく、前記光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する工程
を含む。

【0042】

前記閾値は、パーティクルが存在せず、また装置外部からの光が光検出部に入射していない状態での光検出器からの出力信号よりも大きく、かつ、パーティクルによる散乱光が光検出器で検出されているときの該光検出器からの出力信号よりも小さい値に、予め（例えばパーティクル計数装置の製造段階で）設定される。

【0043】

上記第１態様のパーティクル計数装置は、半導体製造装置のチャンバなどの測定対象部位に取り付けて用いられる。また、上記第６態様のパーティクル計数方法は、該チャンバ内等の測定対象領域を通過するパーティクルを計数するために用いられる。このパーティクル計数方法及び装置では、測定対象領域に光を照射した状態で、光検出部からの出力信号の大きさが予め決められた閾値を超えていることに基づいてパーティクルを検出して計数する。また、測定対象領域に光を照射することなく、光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定する。

【0044】

測定対象領域に光を照射していない状態でパーティクルによる散乱光が発生することはなく、本来、光検出部からの出力信号が前記閾値を超えることはない。つまり、光検出器からの出力信号が前記閾値を超えている場合には、装置外部から進入した光が検出されていることになる。従って、測定対象領域に光を照射していない状態で光検出器からの出力信号の大きさが前記閾値を超えているか否かを判定することにより、検出されている光がパーティクルによる散乱光であるか、装置外部から進入した光であるかを判別することができる。

【0045】

本発明の第２態様に係るパーティクル計数装置は、第１態様のパーティクル計数装置において、
前記判定部は、前記測定実行部による測定開始後、前記光源部を点灯させた状態で、前記閾値を超える大きさの出力信号が所定時間、検出された場合に動作する。

【0046】

上記第２態様に係るパーティクル計数装置では、測定開始後に、装置外部の光が進入した場合でも、検出されている光がパーティクルによる散乱光であるか、装置外部から進入した光であるかを判別することができる。なお、上記の、閾値を超える大きさの出力信号が所定時間、検出されるとは、必ずしも上記所定時間の間に光検出器から出力される信号の大きさが全て閾値を上回っている場合のみに限らず、所定時間の間に光検出器から出力される信号のうち、所定の割合以上の出力信号の大きさが閾値を上回っている場合を含みうる。

【0047】

本発明の第３態様に係るパーティクル計数装置は、第２態様のパーティクル計数装置において、
前記判定部は、前記測定実行部による測定開始後、前記光源部を点灯させた状態で、前記閾値以下の前記出力信号の大きさが所定時間、検出された場合に、前記光源部を消灯し、前記光源部を消灯したあとの前記出力信号の大きさが、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさから低下したか否かを判定する。

【0048】

上記第３態様に係るパーティクル計数装置では、光源部や光検出器などの機器の動作の異常を発見することができる。

【0049】

本発明の第４態様に係るパーティクル計数装置は、第３態様のパーティクル計数装置において、
前記判定部により、前記光源部を消灯したあとの前記出力信号の大きさが、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさから低下した、と判定された場合に、該光源部の点灯時の前記出力信号の大きさをバックグラウンド信号として保存する。

【0050】

上記第４態様に係るパーティクル計数装置では、光検出部からの出力信号からバックグラウンド信号を差し引く処理を行う等により、出力信号のS/N比を高め、パーティクルをより正確に計数することができる。

【0051】

本発明の第５態様に係るパーティクル計数装置は、第１態様から第４態様のいずれかのパーティクル計数装置において、
さらに、
前記判定部により、前記出力信号の大きさが前記閾値を超えている、と判定された場合に、異常情報を通知する異常通知部
を備える。

【0052】

上記第５態様に係るパーティクル計数装置では、異常通知部により通知された異常情報を使用者が見ることにより、装置に異常が生じていることを簡便に把握することができる。

【符号の説明】

【0053】

１…パーティクル計数装置
２…本体部
１０…筐体
１１ａ、１１ｂ…開口部
１２…レーザ光源
１３…レンズ
１４…ビームストッパ
２０（２０ａ、２０ｂ）…光検出部
２１ａ、２１ｂ…フォトダイオード
２２ａ、２２ｂ…カバーガラス
４…制御・処理部
４１…記憶部
４２…測定制御部
４２１…パーティクル計数部
４２２…取り付け状態判定部
４２３…測定実行部
４２４…測定状態判定部
４２５…異常通知部
５…入力部
６…表示部
Ｃ…光路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】