JPH0749300A - 粒子数測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分散液中の所定径以上の径のシリコン粒子数
を測定する。 【構成】 シリコン粒子の分散液の一定量が滴下された
フィルタ２を載置部に載置し、発光部６から発光される
光をフィルタ２に照射し、ＣＣＤセンサ７で反射光を受
光する。ＣＣＤセンサ７で光電変換されて出力される粒
子信号は信号処理回路８でフィルタ２上に残留する所定
径以上の径を有するシリコン粒子数に対応した波形信号
に変換され、粒子数計測回路９で波形をカウントし、カ
ウント数を表示部１０にシリコン粒子数として表示す
る。所定径以下のシリコン粒子はフィルタ２内に吸収さ
れカウントには影響を及ぼさない。 【効果】 簡単に、効率よく、精度よくシリコン粒子数
を測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶液に分散された所定
の径以上の径を有する粒子の粒子数を測定する粒子数測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体製造等において溶液に
分散させたシリコンを供給し、シリコン膜を形成する
際、シリコン粒子径の大きさが形成膜に影響する。シリ
コン膜を形成する際、溶液に分散されたシリコン粒子が
所定の径以下のものは膜形成に関与せず、所定の径以上
（１０μｍ以上）の大きさのものが膜形成に有効である
ことがわかっている。このため、１０μｍ以上の径を有
するシリコン粒子が多数分散されている溶液を使用する
必要があり、溶液に１０μｍ以上の径を有するシリコン
粒子数が一定以上分散されているか測定して使用してい
る。

【０００３】有効なシリコン粒子をどの程度分散するか
測定するには、１０μｍの径の粒子が透過しない細かさ
の目のフィルタに分散溶液を滴下し、所定の径以下のシ
リコン粒子はフィルタ中に浸透させ、フィルタ表面に残
留する１０μｍの径の粒子を、ＣＣＤカメラ、光学的顕
微鏡等で拡大し目視により数を数えることにより行って
いた。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、シリコン粒子
数を目視で数えるのは多大な時間を要し、熟練しないと
正確に測定できず、精度よく測定することができなかっ
た。そのため、効率が悪く、また、膜質も一定なものと
するのは困難であった。本発明は上記欠点を解消するた
めになされたものであって、分散溶液中に分散される所
定の径以上の粒子の数を短時間で精度よく測定できる粒
子数測定装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の粒子数測定装置は、粒子を分散した溶液を
滴下し所定の径以上の粒子を表面に残留させたフィルタ
が載置される載置部と、粒子を照射する光を発光する発
光部と、粒子を照射した光を受光するＣＣＤセンサと、
ＣＣＤセンサから出力される粒子信号を処理する信号処
理回路と、信号処理回路からの出力信号により粒子数を
計測する粒子数計測回路と、粒子数計測回路で計測され
た粒子数を表示する表示部とを備えたものである。

【０００６】

【作用】粒子を分散させた溶液をフィルタに滴下する。
フィルタは所定の径以上の径を有する粒子が表面に残留
し、所定の径以下の径を有する粒子を透過させる目を備
えたものを用いる。溶液を滴下したフィルタを載置部に
載置し、発光部より発光する光をフィルタに照射させ
る。発光部からの光はフィルタあるいは、フィルタ上に
残留する所定の径以上の径を有する粒子により反射さ
れ、その反射光はＣＣＤセンサで受光される。受光され
た光は光電変換された粒子信号が信号処理回路に入力さ
れ、信号処理される。更に、信号処理回路から出力され
る出力信号を入力した粒子数計測回路で粒子数が計測さ
れる。測定値は表示部において表示される。

【０００７】このため、所定の径以上の粒子を即時に測
定することができ、作業効率は著しく向上され、そのた
め、分散液を用いて形成される形成品は、一定の品質を
保持して形成され得る。

【０００８】

【実施例】本発明の、粒子数測定装置をシリコン粒子数
測定装置に適用した一実施例を図面を参照して説明す
る。図１に示すシリコン粒子数測定装置１は、シリコン
を分散させた溶液が滴下されたフィルタ２が挿入される
フィルタ挿入口３を備え、フィルタ挿入口３から挿入さ
れたフィルタ２が載置される載置部４が設けられる。フ
ィルタ挿入口３はシリコン粒子測定装置１の側面に設け
ても、また正面に設けてもよい。フィルタ２は載置部４
の大きさを有し、測定を行うシリコン粒子径に対応した
所定の細かさの目の吸取紙、メッシュフィルタ等が用い
られる。例えばシリコン膜を形成するのに使用される溶
液中に２０μｍ以上の径を有するシリコン粒子が所定数
以上存在するか否かを検出する時、２０μｍ以下の目の
フィルタが用いられる。このようなフィルタにスポイト
等で所定量のシリコン分散液が滴下されると、図２に示
すように、フィルタ２の表面に２０μｍ以上の大きい径
を有するシリコン粒子５が残留され、２０μｍ以下の径
のシリコン粒子はフィルタ２の内部に吸収され表面に残
留しない。

【０００９】更に、シリコン粒子測定装置１は図３に示
すように、載置部４に載置されたフィルタ２を照射する
光を発光する発光部６、フィルタ２の単位面積当りから
の反射光を受光するＣＣＤサンサ７、ＣＣＤサンサ７か
らの粒子信号を処理するＣＰＵにより制御される背景雑
音除去回路８ａ及び信号整形回路８ｂを有する信号処理
回路８、信号処理回路８から出力される整形された信号
からＣＰＵの制御により粒子数を計測する粒子数計測回
路９が設けられる。

【００１０】発光部６は、ＧａＡｓチップ等の赤外線を
発生するもの、Ｇａ_1-xＡｌ_xＡｓ、ＧａＡｓ_1-xＰ_x、Ｇ
ａＰチップ等の可視光を発生するもの等の発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）チップ等を備える。ＬＥＤチップを所望の
発光強度とするためには、ＬＥＤチップへの供給電流を
調整して行えばよい。フィルタ２上を照射して反射した
光を受光するＣＣＤセンサ７は、受光した光を光電変換
して粒子信号として出力するものである。ＣＣＤセンサ
７の解像度はシリコン粒子５より細かく、シリコン粒子
５は黒色ないし黒褐色であるため、フィルタ２を白色と
すれば、ＣＣＤセンサ７に受光される光から光電変換さ
れて出力される粒子信号はシリコン粒子５として検知で
きるものである。

【００１１】ＣＣＤセンサ７により光電変換されて出力
される粒子信号を処理する信号処理回路８においては、
ＣＰＵの制御により増幅率が変化する演算増幅器で構成
された背景雑音除去回路８においてノイズを除去されて
波形信号とし、信号整形回路８ｂにおいて波形信号の有
効成分のみの出力が得られるようになっている。整形さ
れた１の波形がシリコン粒子５の１粒子に相当するよう
になっている。

【００１２】このように整形された波形信号が入力され
る粒子数計測回路９はＣＰＵの制御により波形の立上が
りをスキャンして数え、波形を計数し、これにより波形
数に相当したフィルタ２上の単位面積当りのシリコン粒
子数が測定される。フィルタ２上に滴下したシリコン分
散液の容量と、滴下したシリコン分散液のフィルタ２上
に占める面積から単位容積当りのシリコン分散液に分散
される所定径以上のシリコン粒子が計測できる。

【００１３】尚、シリコン粒子分散液を適宜希釈して希
釈度を変えて測定を反復することにより、フィルタ２上
に滴下した際、シリコン粒子が重なって滴下されたこと
による測定誤差を調整することができる。このような信
号処理部８により測定された粒子数を表示する表示部１
０が備えられる。表示部１０はフィルタ２上に残留する
シリコン粒子数をそのまま表示してもよいし、また、所
定数以上のシリコン粒子数が測定された時、ランプ等を
点灯させ、検査に係るシリコン分散溶液が所定以上のシ
リコン粒子を含有することを知るようにしてもよい。

【００１４】このようなシリコン粒子数測定装置１を用
いて所定径以上の粒子径を有するシリコン粒子数を測定
するには、シリコン粒子を分散させた所定量の試験溶液
をフィルタ２に滴下する。フィルタ２は測定粒子径に対
応した目を有するものが使用される。フィルタ挿入口３
から挿入されたフィルタ２は載置部４に載置され、発光
部６から発光させ、ＣＣＤセンサ７に光を受光させる。
ＣＣＤセンサ７から光電変換されて出力される粒子信号
はＣＰＵにより制御されて背景雑音除去回路８ａ、信号
整形回路８ｂにより１粒子に対応した１波形に整形さ
れ、ＣＰＵの制御により粒子数計測回路９で波形数をカ
ンウトされて、カウント数が表示部１０にシリコン粒子
数として表示される。測定は短時間で行うことができ
る。

【００１５】また、フィルタ２を交換し測定粒子に対応
した目を有するフィルタを順次用いれば、所定の径に対
応したシリコン粒子数を順次測定することも可能であ
る。以上の説明は本発明の一実施例であって、本発明は
これに限定されず、発光部は発光ダイオードからなるも
のに限定されるものではなく、公知の発光装置を使用で
きる。また、シリコン粒子の測定のみならず、他の物質
の測定にも適用できることはいうまでもないことであ
る。また、測定粒子が有色粒子ならば、フィルタは白
色、測定粒子が白色のものであるならば、フィルタを黒
色にすれば、ＣＣＤセンサに受光される光から粒子数を
容易に測定することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の粒子数測定装置によれば、測定粒子を全面に残留さ
せるフィルタを用い、ＣＣＤセンサから入力される粒子
信号を、１粒子に対応する１波形に処理する信号処理回
路を設け、波形をカウントする粒子数計測回路を設けた
ため、分散液中に分散される所定径以上の粒子を非常に
簡単に、しかも精度よく、効率よく測定することができ
る。そのため、分散液を用いて形成される製品の品位を
一定に保持し、製品の特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】図１に示す実施例の要部を示す図。

【図３】図１に示す実施例の要部を示すブロック図。

【符号の説明】

１………シリコン粒子数測定装置 ２………フィルタ ４………載置部 ５………シリコン粒子 ６………発光部 ７………ＣＣＤセンサ ８………信号処理回路 ９………粒子数計測回路 １０………表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 一男 神奈川県横浜市港北区新羽町1215番地 オ ータックス株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒子を分散した溶液を滴下し所定の径以上
   の前記粒子を表面に残留させたフィルタが載置される載
   置部と、前記粒子を照射する光を発光する発光部と、前
   記粒子を照射した光を受光するＣＣＤセンサと、前記Ｃ
   ＣＤセンサから出力される粒子信号を処理する信号処理
   回路と、前記信号処理回路からの出力信号により前記粒
   子数を計測する粒子数計測回路と、前記粒子数計測回路
   で計測された粒子数を表示する表示部とを備えたことを
   特徴とする粒子数測定装置。