用于使颗粒成像的系统及光强度测量系统技术方案

揭露一种用于使颗粒成像的系统及一种光强度测量系统。用于使颗粒成像的系统包括成像装置。成像装置具有透镜和检测器。激光源被配置成发射激光束。检测器被配置成累积穿过透镜的累积光的强度。累积光被颗粒散射。颗粒在给定的时段内通过激光束。定的时段内通过激光束。定的时段内通过激光束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使颗粒成像的系统及光强度测量系统


[0001]于此揭露的示例大体涉及用于检测流体中的颗粒的设备和方法。

技术介绍

[0002]在半导体制造期间，净化水经常用于许多应用中。例如，净化水经常用于清洁基板和制造设施中的其他半导体零件。净化水可能含有颗粒污染物。用于测量净化水的样品以确定污染水平的已知技术需要将样品移到现场外进行测试，从而增加了测试及将净化水维持在处理要求内的成本。
[0003]商业上可用的技术包括用于测试净化水中不需要的颗粒和其他污染物的浓度的液体颗粒计数器(LPC)。质谱法是测试净化水中是否有不需要的颗粒的另一种方式。在质谱法中，由雾化器吸取试管中含有的样品，雾化器将净化水粉碎成液滴。将带电的离子投射通过质谱仪，且由检测器测量离子。可测量净化水的电导率以确定离子浓度，其中离子浓度对应于净化水中的纯度水平。因为这些已知技术涉及现场外测试，因此操作者面临更多的时间和成本来测试净化水，以确保其在处理要求内。尽管在线和线上光谱仪也是已知的，但是这些光谱仪仅能够检测非常高浓度的颗粒污染，因此对于净化水中的低浓度的污染没有用。
[0004]因此，在本领域中存在对用于原位监测净化水中的污染物的改进的方法和设备的需求。

技术实现思路

[0005]于此揭露的示例大体涉及用于检测流体中的颗粒的设备和方法。一种用于使颗粒成像的系统包括成像装置。成像装置具有透镜和检测器。激光源被配置成发射激光束。检测器被配置成累积穿过透镜的累积光的强度。累积光从颗粒散射。颗粒在给定的时段内通过激光束。
[0006]在另一个示例中，一种光强度测量系统包括成像装置。成像装置具有至少一个透镜和阵列检测器。阵列检测器具有n行和m列。激光源被配置成发射激光束。检测器被配置成累积穿过透镜的累积光的强度。累积光从颗粒散射。颗粒在给定的时段内通过激光束。导管靠近激光源。激光束被配置成穿过导管。
[0007]于此揭露了一种测量光强度的方法。方法包括：使流体流过中空导管。流体具有至少一个颗粒。激光束穿过中空导管发射到至少一个颗粒上。在给定的时段内累积从颗粒散射的光的强度。
附图说明
[0008]为了使本揭露内容的上述特征能够被详细地理解，可通过参考本文的示例来获得以上简要概述的本揭露内容的更特定的描述，其中一些示例显示在附图中。然而，应注意，附图仅显示示例，且因此不应视为限制本揭露内容的范围。因此，附图允许其他等效示例。
[0009]图1是设置在池内的颗粒成像系统的示意性正交视图。
[0010]图2是成像系统的示意性正交视图，成像系统配置成捕获穿过图1的导管的颗粒的图像。
[0011]图3是另一成像系统的示意性正交视图，成像系统配置成捕获穿过图1 的导管的颗粒的图像。
[0012]图4是示例性成像系统的示意性正交视图，示例性成像系统配置成捕获穿过图1的导管的颗粒的图像。
[0013]图5是图2
‑
4所描绘的中空棱镜的被遮盖的边缘的示意性正交视图。
[0014]图6是测量在图1的颗粒成像系统内反射的光的方法的流程图。
[0015]图7是用于测量从图1的颗粒成像系统反射的光的成像装置的平面图。
[0016]为了便于理解，已尽可能使用了相同的附图标记来表示是共同特征的相同元件。可预期的是，一个示例的元件和特征可有益地并入其他示例中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0017]于此揭露的是用于检测流体中的颗粒的设备和方法。于此，将激光束聚焦到导管中，导管设置在流动的超纯水(UPW)的池中。UPW的池中任何异物的存在都会引起来自激光束的光的散射。被散射的光由靠近导管的一侧的成像装置收集。被散射的光聚焦到检测器上。
[0018]根据于此揭露的实施方式，对UPW纯度的分析测试使操作者能够在使用 UPW的地方实时、现场确定水的品质。例如，UPW的测试可在半导体制造设施中进行，而不需要获取UPW的样品并将其送到实验室进行测试。使用已知的常规技术获得UPW的样品可能会增加获得数据的总成本，因为测试的成本包括维护实验室或将样品运送到实验室再返回半导体设施进行进一步分析。此外，在UPW采样和获取数据之间的时间长度会延迟操作者作出决策。因此，会延迟与日常维护、清洁和过滤有关的决策。作出决策的延迟可能会使UPW 中的污染物的总量不受监控和未过滤，从而降低UPW的清洁效果。
[0019]有利地，于此揭露的方法和设备使得能够实时监测水的品质，从而减少了由于依赖于周期性测试和现场外分析而引起的上述缺点。另外，由于操作者能够检测具有小于20nm的粒径的颗粒的数量，因此UPW的清洁效果维持在期望的水平。
[0020]图1是设置在池104内的颗粒成像系统100的示意性正交视图。流体120 流过池104。流体120可通过入口108进入池104。流体地耦接到入口108的出口112提供了使流体120离开池104的路径。入口108可耦接到UPW的源 (未显示)。在一些示例中，出口112经由回流管116与入口108连通。回流管116将流体120引导至入口108，从而将已经离开出口112的流体120重新储存到池104。流体120可为水(H2O)。可对水进行UPW处理，以移除污染物，包括有机和无机化合物、溶解的和颗粒物质及气体。气体可为溶解的、挥发性的、非挥发性的、反应性的、惰性的、亲水的和疏水的。然而，应理解，可对UPW进行处理以移除本文未具体叙述的污染物。
[0021](多个)颗粒124可存在于流体120中。颗粒124可为在制造处理之后保留在流体120中的残留材料。例如，在流体120已被用于移除基板的表面上的污染物之后，颗粒124可保留在池104中。颗粒124可为矿物质沉积物、微生物以及痕量的有机和非有机化学物质，包括其
他污染物。取决于制造处理，颗粒124可为从几微米(mm)至几纳米(nm)。
[0022]导管126可为池104的一部分或一区段。流体120的颗粒124穿过导管 126。导管126围绕着流体120。导管126可由玻璃、石英、塑料或能使光穿过其中的其他基本透明的材料制成。尽管导管126显示为大体上柱形的，但是形状不限于这种几何形状，并且可为使得流体120配置成流过其中的任何几何形状。
[0023]颗粒成像系统100包括成像装置130。在成像装置130中包括成像透镜134 和检测器138。在颗粒成像系统100中包括激光源146。激光源146发射激光束142。聚焦透镜128可位于激光源146和导管126之间。聚焦透镜128在激光束142进入导管126之前聚焦或缩小激光束142的直径。替代地，聚焦透镜 128可加宽激光束142的直径。
[0024]成像装置130与数据库152通信。数据库152包括与散射光的给定强度相关的数据，所述散射光的给定强度与具有给定直径的关联颗粒相关联。数据库 152储存与各种尺寸的颗粒的散射光的强度变化相关联的数据阵列。数据库 152储存校正数据，校正数据用于拟合或校正与由成像装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使颗粒成像的系统，包含：成像装置，包含：透镜；和检测器；和激光源，被配置成发射激光束，其中所述检测器被配置成累积穿过所述透镜的累积光的强度，所述累积光由所述颗粒散射，所述颗粒在给定的时段内通过所述激光束。2.如权利要求1所述的用于使颗粒成像的系统，进一步包含：中空导管，其中所述激光束被配置成穿过所述中空导管。3.如权利要求2所述的用于使颗粒成像的系统，进一步包含：池，被配置成储存流体，其中所述中空导管耦接到所述池，其中所述流体的至少一部分以给定速度通过所述中空导管。4.如权利要求3所述的用于使颗粒成像的系统，其中所述中空导管包含第一侧面，所述第一侧面正交于第二侧面，所述激光束进一步被配置成平行于所述第一侧面而通过，且所述第二侧面垂直于所述激光束。5.如权利要求1所述的用于使颗粒成像的系统，其中通过所述透镜的光的强度经由所述强度的时间延迟积分而累积在所述成像装置中。6.如权利要求1所述的用于使颗粒成像的系统，进一步包含：池，被配置成储存流体；中空导管，耦接到所述池，其中所述流体的至少一部分以给定的速度通过中空导管，所述激光束在正交于所述流体的流动的位置处进入所述中空导管。7.如权利要求1所述的用于使颗粒成像的系统，进一步包含：池，被配置成储存流体；中空导管，耦接到所述池，其中所述流体的至少一部分以给定速度通过中空导管，所述激光束在与所述流体的流动平行的位置处进入所述中空导管。8.一种光强度测量系统，包含：成像装置，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅迪，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：新型
国别省市：