潔凈室粒子沉積測試

粒子沉積測試在國外某些高級別潔凈室頗受重視。因為通過此項測試，可以讓用戶了解可能沉積到潔凈室工作表面或產品上的空氣中懸浮粒子的數量與粒子粒徑，這對于分析產品的成品率有較高的參考價值。
其檢測的方式是用表面特性與生產中所關注的表面相類似的測量采樣板，在潔凈室內收集沉積粒子。再用光學顯微鏡、電子顯微鏡或表面掃描儀確定沉積粒子的粒徑與數量；也可以用粒子沉降光度計獲得粒子沉積率的數據。后以每單位表面面積在單位時間內的粒子質量或數目來表示沉積粒子的數據。
1、測量采樣板上沉積粒子的獲取方法
根據ISO 14644規定，測試中測量采樣板應放置在與存在工藝污染風險表面的同一平面上，要維持測試采樣板的電勢與所關注的測試表面相同，以排除因靜電勢不同而引起粒子沉積的差異，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）驗證潔凈室各相關系統都在按要求正常運行；
（2）按要求清潔測量采樣板，將其表面粒子濃度減少到低水平。并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%的測量采樣板作對比用。所留下的這些采樣板與現場采樣的測量采樣板的處理方式*相同；
（4）將測量采樣板放置到潔凈室規定的位置上。在運送到測試位置的過程中要防止空氣中懸浮粒子污染測試采樣板表面；
（5）在潔凈室內規定位置上暴露測量采樣板，以在測量采樣板上得到足夠的粒子沉積量，足以獲得從統計學角度的有效數據為原則。暴露時間依潔凈室類型、運行方式和所使用的粒子計數儀器而定；
（6）而用作對比用的20%測量采樣板，則應存放在密閉容器中以防止被污染。
2、測量采樣板上沉積粒子的計數和粒徑確定
如果使用光學顯微鏡，可以用校準過的線性或圓形量度板進行粒徑測量。如果使用電子顯微鏡，可以用經過校準的已知線距的光柵，對照實際粒徑與圖像尺寸在確定粒子尺寸。如果用表面掃描儀，可用廠商提供的粒徑校準資料，進行各粒徑計數統計。
測量采樣板上部分面積的計數數據，可以外推到整個采樣板，這樣就可統計由各測量采樣板總面積上的粒子總數（Nt）以及按粒徑范圍的分類。各測量采樣板表面沉積的粒子濃度按下式計算：
D_i=（N_t-N_b）/A_w
式中，D_i為當設有多個測量采樣板時第i個測量采樣板所測得的粒子表面沉積濃度，pcs/cm²；
   N_t為第i個測量采樣板上的粒子總數；
   N_b為第i個測量采樣板暴露于潔凈室環境之前采樣板上殘存的粒子總數，以未暴露的20%測量采樣板的平均值為準；
    A_w為第i個測量采樣板的表面積，cm²。
潔凈室或潔凈設施的粒子沉積率用平均粒子表面沉積濃度除以暴露時間。
3、測量采樣板材料與測試儀器
（1）測量采樣板材料
依據所要檢測的粒徑以及測量的儀器與方法不同，可選擇以下材料：微孔薄膜過濾器；雙面膠帶；培養皿；帶有對比色（一般為黑色）的聚酯培養皿；照相膠片；顯微鏡膠片；玻璃或金屬鏡片；半導體晶片坯料；玻璃光掩膜基片。
測量板的表面光滑度與待計數的粒子粒徑相適應，保證易于看到粒子，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徑。
（2）測量儀器
根據要求測量的沉積粒子粒徑范圍的不同，可分別采用以下幾種儀器，選擇儀器時還要考慮收集、分析樣品要求的時間等因素。
粒徑≥2um時，可采用光學顯微鏡；粒徑≥0.1um時，采用表面分析掃描儀；粒徑≥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項內容以外還應報告：
（1）儀器操作者或數據收集設施的名稱；
（2）測試儀器的名稱或數據處理設施的名稱；
（3）測試和測量類型、測量條件；
（4）測量點的位置；
（5）測量采樣時潔凈室和潔凈設施所處的狀態。