
粒子沉積測試在(zài)國外某些高級別潔淨室頗受重視。因為(wéi)通過此項測試,可以讓用戶了解可能沉(chén)積(jī)到(dào)潔淨室工作(zuò)表麵或產品上的空氣中懸(xuán)浮粒子的數量與粒子粒徑,這對於分析產品的成品率有較高(gāo)的參考價值。
其檢測的方(fāng)式是用表麵特性與(yǔ)生產中所關注的表麵相類似的測量采樣板,在潔淨室內(nèi)收集沉積粒子。再用光學顯微鏡、電子(zǐ)顯微鏡或表麵掃(sǎo)描儀確定沉積粒(lì)子的(de)粒徑與數(shù)量;也可以用粒子沉降(jiàng)光度計獲得粒子沉積率的數據。後以每(měi)單位表麵麵積在單位時間內的粒子質量(liàng)或數目(mù)來表示沉積粒子的(de)數據。
1、測量采樣板上(shàng)沉積粒子的獲取方法
根據ISO 14644規定,測試中測量采(cǎi)樣板應放置在與(yǔ)存在工藝汙染風險表麵的同一平麵上,要維(wéi)持測試采樣板的(de)電勢與所關注的測試表麵相同,以排除因(yīn)靜電勢不同而引起粒(lì)子(zǐ)沉積的差異,影響到測試結果的可靠性。
具體的操作遵循以下程序和方法:
(1)驗證潔淨室各相(xiàng)關係統都在按要求正常運行;
(2)按要(yào)求清潔(jié)測量采樣板,將其表麵粒子濃度減少到低水平。並在測試前測定各個標注有明顯標識的測量采樣板上的粒子的背景濃度;
(3)留下20%的測量采樣(yàng)板作對比用。所留下的這些采樣板與現場(chǎng)采(cǎi)樣的測(cè)量采樣板的處理方式(shì)*相同;
(4)將測量采樣板放(fàng)置到潔淨室規定(dìng)的位置上。在運送到測試位置的過程中要防止空氣中懸浮粒子汙染測試采樣板表麵;
(5)在潔(jié)淨室內(nèi)規定(dìng)位置上暴露測量采樣板,以在測量采樣(yàng)板上得到足夠的粒子沉積量,足以(yǐ)獲得從統計學角度的有效(xiào)數據為(wéi)原則。暴露時間依潔淨室類型(xíng)、運行方式和所使用的粒子計(jì)數(shù)儀器而定;
(6)而用作對比用的20%測量(liàng)采樣板,則應存放在密閉容器中以防止被汙染。
2、測量采樣板上沉積粒子的計數和粒徑確(què)定
如果使用光學顯微鏡,可(kě)以用校準過的線性(xìng)或圓形量度板進行(háng)粒徑測量。如果使用電子顯微鏡,可以用經過校準的已知線距的(de)光柵,對照實際粒徑與圖像尺(chǐ)寸在確定(dìng)粒子尺寸。如果用(yòng)表麵掃描儀,可用廠商提供的(de)粒徑校準資(zī)料,進行各粒(lì)徑計數統計。
測量采樣板上部分麵積的計數數據,可以外(wài)推到整個采樣板,這樣(yàng)就可統計(jì)由各測量采樣板總麵積上(shàng)的粒子總數(Nt)以及按粒徑範圍的分類。各測量采樣板表麵沉積的(de)粒子濃度按下式計算:
Di=(Nt-Nb)/Aw
式中,Di為當設有多個測量采樣板時第i個(gè)測量采樣板所測得的粒子(zǐ)表(biǎo)麵(miàn)沉積濃度,pcs/cm2;
Nt為第i個測量采(cǎi)樣板上的粒子總數;
Nb為第i個測量采樣板暴露於潔(jié)淨室環境之前采樣(yàng)板上殘存的粒子總數,以未暴露的20%測量采樣(yàng)板的平(píng)均值為準(zhǔn);
Aw為第i個測(cè)量采樣板的表麵積,cm2。
潔(jié)淨室或潔淨(jìng)設施的粒(lì)子沉積率用平均粒子表麵沉積濃(nóng)度除以暴露時間。
3、測量采樣板(bǎn)材料與測(cè)試儀器
(1)測量采樣板材料
依(yī)據所要檢測的(de)粒徑以及測(cè)量的儀器與方法不同,可選擇以下材料:微(wēi)孔薄膜過濾器;雙麵膠帶;培養皿;帶有(yǒu)對比色(一般為黑色)的聚酯(zhǐ)培養皿;照相膠片;顯微(wēi)鏡膠片;玻璃或金屬鏡片;半導體晶(jīng)片坯料;玻(bō)璃光掩膜基片。
測量板(bǎn)的表麵光滑度與待計數的粒子粒徑相適應,保證易於看到粒子,所采用的測量手段與方法應能分辨出沉積在采樣板上的小粒(lì)徑。
(2)測量儀器
根據要求測量的沉積粒子粒徑範圍的不同,可分別(bié)采用以下幾種(zhǒng)儀器,選擇儀器時還要考慮收集、分析樣品要(yào)求的時間等因素。
粒(lì)徑≥2um時(shí),可采用光學顯微鏡;粒徑≥0.1um時,采用表麵分析掃描儀;粒徑(jìng)≥0.02um時,可采用電子顯微鏡。
4、測試報告
除去測試報告常規的各(gè)項內容以外還應報告:
(1)儀器操作者或(huò)數據收集設施(shī)的名稱;
(2)測試儀器(qì)的名稱或數據處理設施的名(míng)稱;
(3)測試和測量類型、測量條件(jiàn);
(4)測量點的位置;
(5)測量采樣時潔淨室和潔淨設施所處的狀態。