JPH0640060B2 - 放出粒子計測装置 - Google Patents

放出粒子計測装置

Info

Publication number
JPH0640060B2
JPH0640060B2 JP2115344A JP11534490A JPH0640060B2 JP H0640060 B2 JPH0640060 B2 JP H0640060B2 JP 2115344 A JP2115344 A JP 2115344A JP 11534490 A JP11534490 A JP 11534490A JP H0640060 B2 JPH0640060 B2 JP H0640060B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
chamber
filter
compressed air
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2115344A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0363544A (ja
Inventor
ジー ヨースト マイケル
Original Assignee
イオン システムス インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イオン システムス インコーポレーテッド filed Critical イオン システムス インコーポレーテッド
Publication of JPH0363544A publication Critical patent/JPH0363544A/ja
Publication of JPH0640060B2 publication Critical patent/JPH0640060B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L1/00—Enclosures; Chambers
    • B01L1/04—Dust-free rooms or enclosures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • F24F3/163—Clean air work stations, i.e. selected areas within a space which filtered air is passed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N1/2205—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling with filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/1031—Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N2001/222—Other features
    • G01N2001/2223—Other features aerosol sampling devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、物品より放射される粒子の計測方法及びこれ
に用いる測定室に関するものである。とくに本発明は、
半導体装置等の電子関係装置の製造に用いる機器よりの
放出粒子の計測装置に関する。
発明の背景 半導体の製造には、長時間にわたり清浄な処理環境を必
要とし、厳格な基準を必要とするウエハの表面に粒子の
汚染が生じないようにするを要する。粒子汚染源は数限
りなくある。比較的に静止しているエア（空気）の環境
内では、粒子は動作中の機械、例えば電気モータ、また
はロボット装置等より放出される。エアが急速に動いて
いる環境では、ほとんどすべての物体より表面粒子が順
次放散される。いったん粒子が空気中に浮遊すると、そ
の粒子が動作中の機械のものか表面より剥離したものか
に係りなく潜在的な汚染源となる。何れの場合でも、粒
子源を無くすか少くするよう慎重に注意を払う必要があ
る。粒子源を無くすことができないときは、浮遊粒子が
表面に堆積するのを減少させるのが適当である。これの
行う１つの方法はエアの二極イオン化である。
数多くの研究により、静電力が電荷表面に粒子を付着さ
せる速度に最大の影響を持つことが判明している。多く
の場合、静電力の方が重力、エアダイナミック（空気力
学）、熱力学効果等よりもより重要である。双極エア
イオン化によると有効に表面電荷が減少し、その結果重
要な製品表面への粒子付着率が減少する。数多くの試験
結果によれば、表面電位を５kVより100 Ｖ以下に減少さ
せると表面の粒子カウントに顕著な改良が見られた。
しかし他の報告によると、ある種の高電圧DCコロナ放電
イオン化自体により0.003 〜0.03ミクロン領域の微小粒
子を多数発生することが示されている。これらの粒子が
小寸法であることから、イオン化領域において表面汚染
度が低いという従来の報告にあった明瞭な矛盾が理解さ
れる。その理由はほとんどの表面走査装置でこれら小寸
法粒子は検出されなかったからである。
粒子発生の報告書はいくつかの点で問題を喚起してい
る。いくつかの発表は、通常の動作レベルの50倍までの
コロナ電流における促進試験を基としてなされている。
他の報告は、粒子サンプリング プローブの配置とグラ
ウンデング（付着）、イオナイザ及びプローブを通過す
るエアの流れ、ならびに背景となる粒子カウント等の要
因の報告が欠如している。いくつかの試験は、イオナイ
ザの製造者が急速腐食の理由で使用しない材料を使用し
ている。ロボットまたは電動モータの如き可動部のある
機械よりの粒子放出については、当然のことながら詳し
い報告がなされていない。
全体として試験方法の標準化がなされていないことの理
由によって、イオン化装置を含む各種材料及び物品の粒
子放出度合いの比較がなされていなかった。最後に粒子
発生源についての不一致がある。例えば、クリーン ル
ーム内でイオン エミッタ上に形成される堆積物の分析
より、残留物は非金属物質であり、恐らく同一環境内の
他の発生源より収集されたものであろうということが示
されている。
超微粒子の発生は、クリーン ルーム内で使用される機
器の製造者並びにその購入者にとって大なる問題であ
る。電子装置の製造に使用されるすべての機器よりの粒
子放出の計測を可能にするためには、明らかに標準化し
た試験室及び方法が必要である。
従来技術 従来半導体の取扱い機器よりの粒子放出を測定するため
にいくつかの方法が使用されている。これらは次の如く
である。
(1) クリーン ルーム内での局部サンプリング もっとも一般の装置個所（in situ）サンプリングはク
リーン ルーム内で行うものである。エアロゾル粒子カ
ウンタに装着したサンプリングプローブを用いて被計測
装置附近のエア サンプルを吸引する。サンプル カウ
ントを基として放出される全粒子を計算する。この方法
は、プローブの位置の特定と、放散源が動作している稀
釈体積の特定ができない欠点がある。従ってその結果
は、極めて大きく変動する。
(2) 流通チェンバによるサンプリング この方法ではHEPA（高効率粒子気体）フィルタで濾過さ
れたエア（空気）が連続的に通過する既知の気流速のト
ンネル内に装置を配置する。粒子発生源の下流にサンプ
リング チューブを位置させ粒子濃度を計測する。連邦
標準（Federal Standard）209 D の如き清浄エアの標準
にもとづいて、装置の特性を評価する。適当にエアを混
合させることによりこの方法は再現可能な結果を生ず
る。しかしこの方法は発生率の低い発生源のときの感度
に欠ける欠点がある。
(3) 静的チェンバ内のサンプリング この方法では、被計測装置を完全にチャンバ内に収容
し、ある時間にわたって粒子濃度を計測する。粒子濃度
が安定状態のレベルに到達するのを待って装置の粒子発
生率を決定する。この技術は再現可能の結果を生じ、低
粒子放出レベルの検出に最高の感度を有する。
発明の開示 本発明の目的は、内部に機械装置が存しない試験室を提
供するにある。
さらに本発明は粒子のバックグランド カウントが極度
に低い試験測定室を提供することを目的とする。
さらに本発明は、粒子減衰常数が予知できる測定室を提
供することも目的とする。
本発明は物品より放出される粒子の計測装置であって、
本装置は当該被計測物品を収容するに充分な大きさの空
所を画成する閉鎖チェンバとして構成した測定室を有す
る。このチェンバは第１及び第２端部と、フィルタを有
し、これらフィルタは両端のうちの１端部を通じてチェ
ンバにエアを導入し、かつ他端部より排出するように配
置する。圧縮エアのソースにもフィルタを装着し、濾過
圧縮エアを空所（キャビティ）に供給する。最後に0.00
3 ミクロンの大きさの粒子をも検出しうる粒子カウンタ
を設ける。
本発明はエア流通試験と、静的試験の両者の測定を可能
にした新規な測定室を提供する。以下本試験装置のハー
ドウェア、ソフトウェア、機械的特徴を測定室の機能を
示す試験結果と共に説明する。
実施例 第１図は本発明による粒子測定装置の一部を破断して示
す斜視図である。
第１図において、測定室10は図示を明瞭にするため一部
を破断して示すチェンバ（外室）12内に配置する。チェ
ンバ12は環境調整室であり、空気はファン14によりダク
ト16を通じて供給される。ダクト16はエア フィルタ
システム（空気濾過装置）18を有している。このエア
フィルタ システム18は、VLSI グレード（Very Large
Scale Integration---高密度集積）HEPA(High Efficie
ncy Particle Arrestor---高効率粒子アレスタ）フィル
タ、例えばワシントンS.C.所在フランダースフィルター
ズ インコーポレーテッド（Flanders Filters,Inc.）
製のフィルタを有している。このエア フィルタ シス
テムは周囲空気を室12内に再循環させる。
このチェンバ12内には、通常閉じられているドア20を通
じて出入りができる。ドア20は汚染物質または粒子が不
用意に室内に入ることを防止するため閉じている。ドア
20が閉じられており、エアフィルタ システム18を通じ
てチェンバ12内に周囲空気が導入されている状態ではチ
ェンバ内の空気は一般に比較的に低い粒子カウントを示
す。
測定室10はこのチェンバ（外室）12内に位置しているの
で、元来比較的に清浄な環境内に位置している。この測
定室10は所定体積の内部キャビティ（空所）24を画成す
る。このキャビティ24は、従来粒子を放出すると知られ
ているまたはその疑のある装置および物品を収容するに
充分な大きさとする。このような物品は現存の清浄室で
使用されていたり、あるいは使用するに適するとされて
いるものである。しかしこれら物品は、清浄室（クリー
ン ルーム）に導入前に物品より粒子放出が生ずるか否
かを定める必要がある。例えば小形の電気モータは、通
常の動作中に金属または油のエアロゾル寸法の粒子を放
出し易い。これらの粒子は半導体ウエファまたはチップ
の製造に致命的な支障を及ぼす。
測定室10は内側表面の清浄化が容易な材料で構成する。
測定室10の一側面にドア26を取付け、その内側に入り得
るようにする。このドア26を閉じたときは、ゴムのガス
ケット パッキングによってチェンバの他の部分より測
定室を密閉し、チェンバ12内の環境空気が測定中の測定
室に入り込まないようにする。
少くとも２つの大容量集積回路（VLSI）グレードの高効
率粒子除去（HEPA）フィルタで、ワシントン州 フラン
ダース フィルタ社より市販されているフィルタを空気
流通口に使用する。このVLSI グレード HEPA フィル
タのうち第１フィルタ22を測定室10の１端側面に装着
し、この側面には測定室10内へ濾過する空気を送る動力
源となる室外配置ファンユニット28を装着する。測定室
10の反対端部に、同様のVLSI グレード HEPA フィル
タ30を装着し、測定室10内より空気を排出しうるように
する。測定室10の両端側面のフィルタは、効率良く濾過
作用を行うため入力側及び出力側を有するフィルタとす
る。フィルタ22の入力側は測定室10のチェンバ（外室）
側とし、フィルタ30の入力側は測定室10の空所（キャビ
ティ）24側とする。大形の測定室の場合は、さらに多く
のHEPA フィルタを設けるを可とする。
測定室10の重要な特徴は複数個の空気流（エアジェッ
ト）用空気吹出口32及び34を設けることである。これら
のエア ジェット用空気吹出口32及び34はキャビティ24
の対向側に設け、とくに１組をキャビティ24の下側部分
に位置させ、他の１組をキャビティの上側部分に位置さ
せると好都合である。また測定室10の大きさに応じて、
エア ジェット用空気吹出口32及び34の数を変化させ
る。１種類の吹出口32及び１種類の吹出口34を設ければ
充分である。すなわち測定室の対向壁の頂部に少くとも
１つのエア ジェット用吹出口を装着し、かつ底面に少
くとも１つのエア ジェット用吹出口を装着すれば良
い。小型の測定室では単一のエア ジェットで充分であ
る。ファン ユニット28によるエアの流れを横切ってこ
れらのエア ジェットを設ける目的は、測定室10内のキ
ャビティの空気を充分に撹拌することと、毎時約２回の
エアの入替を行うことである。コンプレッサ36よりフィ
ルタ ユニット38へエアを送り、これよりエアの供給を
行う。
フィルタ ユニット38の詳細を第７図に示す。
エアは少くとも５段階のフィルタ装置へ供給する。第１
フィルタ60は５ミクロン フィルタを可とし、第２フィ
ルタ62も同様である。フィルタ60と62との間に調圧器64
を介挿する。ニードル バルブ66により第２フィルタ62
と同様の第３フィルタ68の出口のエアの流れを調節す
る。フィルタ68は０．１ミクロン フィルタとするを可
とする。ニードルバルブ66の下流に流量計70を設け、さ
らにその下流側に圧力計72を設ける。最後にガラス フ
ィルタ74によってエアを管路40に送る。この管路40はエ
ア ジェット32及び34に通じている。各エアジェットに
は、最後のフィルタ段として、少くとも0.02ミクロンの
メンブレン フィルタ76を設け、これを直接キャビティ
内に開口させる。これらのフィルタは、マサチューセッ
ツ州 01730 ベッドフォード アシュレイ ロード80の
ミリポールコーポレーション（Millipore Corp.）より
入手可能である。このような配置により、キャビティ内
の気圧を僅かに正とし、外側の粒子が測定室10内に漏洩
して入ることを防止する。
これまでは試験装置の静止エア チェンバ又は流通エア
チェンバの概略構造について説明した。以下には試験
を行うに必要な装置について説明する。
粒子のカウントはカウンタ42で行う。カウンタ42は少く
とも0.005ミクロンの如く小寸法粒子をも検出しうる能
力を有するものとする。このようなカウンタはミネソタ
州 セント ポール カーディガン ロード 500のTSI,
Incよ販売されている。とくにモデル3760のコンデンセ
ーション ニュークルス カウンタは毎分1.42リットル
のサンプル速度で0.014ミクロン以上の大きさの粒子を
検出する。この粒子カウンタ42は第１図に見られるよう
にキャビテイ24内に装着し、キャビティ24内よりカウン
タ42内に直接エアを引込む。真空ポンプ44がこの粒子カ
ウンタを通ずるエアの流れを形成する。試験にはこの粒
子カウンタ42の位置が重要である。とくに試験すべき物
品と粒子カウンタ42の相対位置が重要である。本明細書
でとりあげる特定の実施例では粒子カウンタ42を試験す
べき物品より１ｍの距離に配置する。
粒子カウンタ42よりの出力をコンピュータ46に接続し、
適当な処理を行う。粒子カウントをコンピュータに送
り、一例として２分間隔で粒子カウントを記録し、その
データをメモリに記憶する。次でデータは一般のプログ
ラムによって利用可能となる。
上述の粒子カウンタの他に大寸法の粒子を計測するカウ
ンタが必要である。42A で示すこの種カウンタはコロラ
ド州 80301 ボウルダ サウスフィフティセブンス コ
ード 1855 所在パーティクル メジャリング システム
より入手可能である。この装置は０．１ミクロンより大
きな粒子を計測し、これらを大きさによって分類する。
エア流通テスト中、キャビティ24を通過するエア（空
気）の流速を測定すると好都合である。これは熱風速計
（thermoanemometer）50で行うことができる。この機器
は、カリフォルニア州 93940モンテレイ ガーデン ロ
ード 2411 のクルツ インストルメンツ インコーポレ
ーテッド（Kurts Instruments,Inc.）で販売しており入
手可能である。
空気イオン化装置（エア イオナイザ）をチェンバ内で
試験する場合は、粒子カウンタの附近の電荷を読取るフ
ィールド メータを用いるのが好都合である。この種メ
ータは第１図に符号52で示してあり、ニューヨーク州メ
ジナオールト ワークス ロード 3932 のトレック イ
ンコーポレーテッド（Trek,Inc.）で市販している。
イオン化装置（イオナイザ）を試験するための環境をモ
ニタするには、10億（ビリオン）レベル当りの粒子に対
するオゾン濃度を測定するオゾン計を用いると好都合で
ある。このようなオゾン計はカリフォルニア州グレンデ
ール所在のダシビエンバイロメンタル コーポレーショ
ン（DasibiEnvironmental Corportion）で販売してい
る。
第２図は測定室10の側面図である。第２図において、54
は試験すべき物品を示す。
チェンバ ダイナミックス 測定室10を静的試験室として使用するときは、極めて良
好に混合されたボックスとしてのモデルで類推すること
ができる。この技術によると使用する試験結果より、物
品54の粒子発生率を決定することができる。良好に混合
されたボックス内の汚染濃度に対する基本的微分率の式
は次の如くして与えられる。
式中、 Ｖ…室の体積 （Ｌ3 ） Ｐ…粒子発生率（ｔ-1） Ｃ…粒子濃度 Ｌ ｋ…壁損失率 （Ｌ3t-1） Ｑ…メーク アップ エア フロー レート （Ｌ3t-3） 適当な初期条件を入力し、(1)式を積分すれば、ボック
スの充填及び排出を定める一般に知られている式が得ら
れる。Ｃ＝０のときｔ＝０において、一定の粒子発生が
開始されたとすると、安定状態に向っての濃度上昇は次
式で与えられる。
ここにおいて、 Ｑ*＝ｋ＋Ｑ＝等価エア流速 ｔが長くなると、冪数項は小となり、(2)式を簡略化し
て安定状態の式(3)が得られる。
Ｐ＝Ｃ∞Ｑ* …(3) チェンバ内に粒子が充満した状態で、物品54を急速にパ
ワー遮断（物品54がパワー駆動として）したとすると、
濃度は次式により０に向って減少してゆく。
式(2)ないし(4)は、測定室が一次特性のRCフィルタに似
た過渡現象を有することを示す。粒子放出状態が変動す
る物品を測定室内に配置すると、次の時定数で濃度変動
が減衰される。
(2)式は、安定状態に５％以内に接近するのに約２〜３
倍の定時間だけ待つ必要があることを意味する。(4)式
は、減衰曲線の傾斜が測定室の時定数の逆数であること
を示す。塊状集積損失は無視した。その理由は、スモル
チョウスキィ（Smoluchowski）塊状集積が顕著になるよ
うな粒子濃度は実用上決して許容できないからである。
上記各式はチェンバ内が完全に混合されており、一定の
壁面損失がある場合を假定している。しかし実際の測定
室がこの理想特性に如何に近く近似するかは、これらの
各条件が如何に良好に満足されるかによって定まる。
試験方法 測定室10はエア流通状態、あるいは静的状態の何れでも
試験ができるように構成する。これら両方の場合とも、
試験工程中粒子レベルを連続的にモニタする。エア流通
状態の試験配置では、物品54の周囲は HEPA フィルタで
濾過されたエアであり、物品をクリーン ルーム内に配
置したときの動作状態をシュミレートする。この試験で
は、HEPAファン ユニット28をスイッチ オンし、30分
間の清澄時間後に測定対象物品54をスイッチ オンし、
試験を開始する。
静的ボックス測定シーケンスは、流通測定よりも僅かに
複雑である。この測定は、HEPAファン ユニット28のみ
を動作させ、30分のパージ（清澄化）期間を経てから開
始する。次に、HEPAファンユニット28の動作を中断し、
エア ジェット32,34からメイクアップ エアのみを発
生させてバックグラウンド カウントを60分間チェック
する。この後HEPAファン ユニット28を停止し、被計測
物品をメイクアップ エアのみで動作させる。測定のこ
の部分は１〜３日間継続し、粒子発生量を測定するのが
一般的である。測定室10におけるエアの入れ替えは、エ
ア メイクアップ システムを使用し、毎時２〜８回の
間とする。エアの調整はフィルタ ユニット38、また特
に調圧器64、ニードル バルブ66及び流量計70により行
う。測定の最後の120 分において、被計測物品の動作を
停止し、粒子濃度を減衰させる。この減衰期間により、
被計測物品の測定室内への粒子放出が均衡化した後、室
内の粒子残留時間を直接測定することができる。
測定室10は測定期間全体にわたり安定した極めて低いバ
ックグラウンド カウントを有していなければならな
い。初期の組立後、室壁、HEPAファン ユニット28およ
びメイクアップ システム32,34を稼働させながら、メ
タノールで周期的にきれいに拭き取るべきである。この
プロセスは初期には数日間繰り返すべきである。最後
に、メイクアップ エアのみを動作させてHEPAファン
ユニット28を停止する。
初期処理後には、測定室10は容易に低いパックグラウン
ド カウントを維持する。バックグラウンド カウント
は、長期間ゼロカウントが続いた後にカウンタ42に１カ
ウント／時間よりも小さい値となって現れるのが一般的
である。第３図は、５日間にわたり記録した典型的なバ
ックグラウンド カウントを示す。測定中カウンタ42に
より記録された平均濃度は0.03粒子／Ｌ（１＜PPCF）よ
りも小さかった。HEPAファン ユニット28を動作させて
いる間にはドア26を開放することができ、短い30分の清
浄化（パージ）期間後に長期間のバックグラウンド カ
ウントは以前のレベルに戻る。（グラフの最初の初期頂
点は先行の動作の終了時である。） 測定室10（長さ１．８ｍ、高さ0.61m及び幅1.22ｍを有
する）を流通モードで動作させると、希釈エアの流れが
大幅に増加する。エア速度はHEPAフアン ユニット28か
ら30cm及びフィルタから130cmの垂直面における16個の
ポイントで測定した。これらの位置は被計測物品54の位
置及び粒子カウンタ42の入力に対応する。カウンタ42に
おけるエア速度は平均で28cm／秒（55FPM ）±19％であ
った。これらの読みの値から計算した測定室10を通過す
る平均流量は、12,460 L／分（440CFM）であった。この
ようにして、流通モードでは、静的ボックスよりも約20
0 倍も多い希釈エアを生ずる。
同じ測定室10で、静的試験を行う際の測定室10の壁損失
時定数を決定するため減衰試験を行った。濾過した一般
の室内エアをボックス内に導入し、１０5毎リットル
（３×105PPCF）までの粒子濃度を形成した。約103/L
（３×104PPCF）以下の低粒子レベルで他の試験を行っ
た。メーク アップエアはすべての場合、60 L／分（リ
ットル／分）に一定に保持した。全体で10の減衰曲線を
初期濃度に対し、量子化（ノルマライズ）し、最小平方
セミログ退化曲線のデータを求めた。この曲線の傾斜
は、0.057（Ｒ2＝0.86）であり、ボックス時定数は17.5
分であり、Ｑ*値は77.5 L／分であった。第４図は粒子
減衰データのプロット及び推定曲線を示す。異なる寸法
の測定室は異なる時定数を有すること当然である。
測定室10の各試験モードにおける２つの動作プロットを
以下に示す。第５図は流動エア モードにおいて例えば
エア イオナイザを試験したときの結果を示す。各２分
毎に２．８Ｌの体積をサンプルし、カウンタ42を用いて
粒子を計測した。このプロットは極めて“ノイジイ（多
雑音）”の特徴を示し、粒子発生が極めて変動的である
ことを示している。試験中の平均濃度は２粒子／Ｌ（55
PPCF）であった。20分移動時間平均線をもプロット上に
示してある。
第６図は同じイオナイザを静エアの測定室で試験した結
果を示す。粒子のサンプリング条件及び他の係数は前の
試験のときと同じとする。粒子濃度が遥に高くなること
から密閉ボックスは遥に高い感度を有することを示して
いる。この試験中の平均粒子濃度は55粒子／Ｌ（1570PP
CF）であった。このプロットはさらに静エア ボックス
における過渡減衰を示している。20分平均線は濃度の山
と谷とに密接に従っている。これはボックスが18分の時
定数をもった低域通過濾波器（ロー パス フィルタ）
と同様な特性をもっていることを示している。
以上の測定結果は測定室10が粒子放出測定用に感度の良
い計測機器となることを示している。
本発明の構成は、従来の各方法と比較して優れているも
のである。その理由は静エア チェンバとしてもまた、
エア流通チェンバとしても使用できるからである。濾過
エア ジェット32〜34を使用してボックス内を撹拌する
ことにより、エア混合用ファンによる粒子の損失あるい
は余分の汚染を回避することができる。静エア ボック
スはより高感度の粒子検出器であるが、エア流通測定室
（チェンバ）10は実際の動作状態をより良く表わしてい
る。
本発明はその他多くの変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は外室（チェンバ）の一部を破断して示す本発明
測定室の斜視図、 第２図は測定室の略断図、 第３図は測定室の浄化後のバックグラウンド粒子のカウ
ントのプロットを示す図、 第４図は静測定室内の粒子の減少を示す図、 第５図はエア流通モードにおいて、イオナイザより放出
される粒子のプロット（立方フート当り）を示す図、 第６図は静的モードにおいて、イオナイザより放出され
る粒子のプロット（立方フート当り）を示す図、 第７図はエアのメークアップに用いる圧縮エアシステム
を示す系統図である。 10……測定室 12……チェンバ（外室） 14……ファン 16……ダクト 18……エア フィルタ システム 20，26……ドア 22，30……フィルタ 24……キャビティ（測定スペース） 28……ファン ユニット 32，34……エア ジェット 36……コンプレッサ 38……フィルタ ユニット 40……管路 42，42A ……粒子カンウタ 44……真空ポンプ 46……コンピュータ 50……熱風速計 52……フィールド メータ 54……被試験物品 60，62，68，74，76……フィルタ 64……調圧器 66……ニードル バルブ 70……流量計 72……圧力計

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被計測物品(54)を収容するに充分な大きさ
    の空所(24)を画成する閉鎖室として構成した測定室(10)
    で、第１端部と第２端部とを有し、これら第１端部と第
    ２端部との間に少くとも１つの空気流用空気吹出口(32,
    34)を設けた測定室(10)と、 前記第１端部を通じて前記室内へ濾過したエアを導入す
    るフィルタ手段(22)と、 前記第２端部において、エアが前記測定室(10)より排出
    されるようにしたフィルタ手段(30)と、 圧縮エア源(36)と、 圧縮エアを濾過するフィルタ手段(38)と、 濾過された圧縮エアを、前記測定室(10)の少くとも１つ
    の空気流用空気吹出口(32,34)に連通させる手段(40)
    と、 粒径が0.003 ミクロン程度より大きい大きさの粒子を検
    出する手段(42)と、 所定の時間周期にわたり検出された粒子を計数する手段
    (46)とを具えてなり、実動作中の被計測物品(54)よりの
    放出粒子を動的に計測することを特徴とする放出粒子計
    測装置。
  2. 【請求項２】前記空所(24)内で第１端部より第２端部へ
    のエアの流れを計測する手段(50)を有する請求項１記載
    の装置。
  3. 【請求項３】圧縮エアの流れを制御する手段(38,64,66,
    70)を有する請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】圧縮エアの濾過手段は、圧縮エア流の制御
    手段の上流側に設けた少くとも１つのフィルタ(60)と、
    同制御手段の下流側に設けた少くとも１つのフィルタ(7
    4, 76)を含んでなる請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】圧縮エアの濾過手段は少くとも１つの空気
    吹出口(32, 34)に位置するポート フィルタ(76)を含ん
    でなる請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】閉鎖室となっている測定室(10)は、前記第
    １端部と第２端部の中間に位置する第１側面及び第２側
    面を有し、前記少くとも１つの空気吹出口(32)は第１側
    面に位置する請求項１記載の装置。
  7. 【請求項７】第２側面に位置する第２空気吹出口(34)を
    有し、前記室の少くとも１つの空気吹出口(32, 34)に濾
    過した圧縮エアを導通させる手段は濾過圧縮エアを室の
    全ポートに同時に供給する手段(40)を有する請求項６記
    載の装置。
  8. 【請求項８】前記空所(24)は体積Ｖを有し、圧縮エアの
    流れの制御手段(38,64,66,70)は、前記室に毎時少くと
    も体積１Ｖでかつ10Ｖ以下のエアの流れを生じさせる如
    くした請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】閉鎖測定室(10)はその１側面に出入り用ド
    ア(26)を設けた請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】測定室(10)内に濾過圧縮エアを供給する
    手段(28,22,30)は、調圧器(64)を有し、室内のエアの圧
    を周囲圧よりも僅か高く維持する請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】粒子検出手段が、 室内に配置した粒子検出器(42,42a)と、 室外に配置した真空ポンプ(44)と、 該真空ポンプ(44)よりの真空を前記粒子検出器に連通さ
    せる管路手段とを有し、室のエアを粒子検出器(42)内に
    吸引し、室内のエアの粒子を検出器(42)で検出し、次で
    真空ポンプ(44)により検出器(42)より外部へ排出する如
    くした請求項１記載の装置。
  12. 【請求項１２】所定時間周期にわたって検出粒子を計数
    する手段は、室外に設けたマイクロプロセッサ(46)を有
    し、これを粒子検出器(42)に接続した請求項11記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】被計測物品(54)より放出される粒子の計
    測システムで、 開放可能な出入口(20)と濾過エア循環システム(14,16,1
    8)を有する閉鎖チャンバ(12)を有し、さらに該閉鎖チェ
    ンバ内に装置を設け、該装置は、 被計測物品(54)を収容するに充分な大きさの空所(24)を
    画成する閉鎖測定室(10)を有し、該測定室(10)は第１端
    部及び第２端部を有し、かつこれら両端部間に少くとも
    １つの空気吹出口を設け、さらに 第１端部を介して濾過エアを、室内に導入させるフィル
    タ手段(22)と、 第２端部より室内のエアを室外へ導くフィルタ手段(30)
    と、 圧縮エア源(36)と、 圧縮エアのフィルタ手段(38)と、 濾過圧縮エアを室内の少くとも１つの空気吹出口(32, 3
    4)に供給する手段(40)と、 0.003 ミクロンより大きな粒子を検出する手段(42)と、 所定時間周期にわたり検出粒子を計数する手段(46)とを
    具えてなる物品よりの放出粒子計測システム。
  14. 【請求項１４】第１端部より第２端部間の前記空所内の
    エアの流れを計測する手段(50)を有する請求項13記載の
    装置。
  15. 【請求項１５】圧縮エアの流れを制御する手段(64, 66)
    を有する請求項13記載の装置。
JP2115344A 1989-05-02 1990-05-02 放出粒子計測装置 Expired - Lifetime JPH0640060B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/346,073 US4967608A (en) 1989-05-02 1989-05-02 Test chamber for particle emitters
US346073 1999-07-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0363544A JPH0363544A (ja) 1991-03-19
JPH0640060B2 true JPH0640060B2 (ja) 1994-05-25

Family

ID=23357823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2115344A Expired - Lifetime JPH0640060B2 (ja) 1989-05-02 1990-05-02 放出粒子計測装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4967608A (ja)
JP (1) JPH0640060B2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253538A (en) * 1991-04-26 1993-10-19 Dryden Engineering Co., Inc. Method and device for quantifying particles on a surface
US5250941A (en) * 1991-08-09 1993-10-05 Mcgregor Peter L Customer activity monitor
US5922976A (en) * 1995-10-12 1999-07-13 California Institute Of Technology Method of measuring aerosol particles using automated mobility-classified aerosol detector
US5777245A (en) * 1996-09-13 1998-07-07 Applied Materials, Inc. Particle dispersing system and method for testing semiconductor manufacturing equipment
WO2000078447A1 (en) * 1999-06-18 2000-12-28 Tsi Incorporated Aerosol charge adjusting apparatus employing a corona discharge
JP2003014713A (ja) * 2001-07-05 2003-01-15 Nec Corp ガス成分自動分析装置
JP3714926B2 (ja) * 2002-08-22 2005-11-09 ホーチキ株式会社 サンプリング管式煙検知器
DE102009028285A1 (de) * 2009-08-06 2011-02-10 Robert Bosch Gmbh Schutzvorrichtung für eine Testanlage
DE102009028287A1 (de) * 2009-08-06 2011-02-10 Robert Bosch Gmbh Schutzvorrichtung für eine Testanlage
KR200458373Y1 (ko) * 2011-07-25 2012-02-22 유진숙 층구조를 갖는 비누
US9726578B2 (en) * 2014-06-23 2017-08-08 The Boeing Company Methods and systems for particle collection and analysis
JP7128020B2 (ja) * 2018-04-20 2022-08-30 曙ブレーキ工業株式会社 摩耗粉捕集装置、分析システム、摩耗粉捕集方法および分析方法
EP3650832B1 (de) * 2018-11-07 2026-01-14 Weiss Technik GmbH Prüfkammer für brennstoffzellen und verfahren zur steuerung
US20250347595A1 (en) * 2019-10-30 2025-11-13 Robert John GOLDSWORTHY Method, apparatus and system for the for collection and quantification of mycotoxins within the built environment
CN119926545A (zh) * 2025-01-26 2025-05-06 江苏拓米洛高端装备股份有限公司 一种环境试验箱及其控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1494451A (en) * 1975-02-12 1977-12-07 Smidth & Co As F L Apparatus for measuring the content of dust in gases
US4154111A (en) * 1978-04-04 1979-05-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Cotton dust analyzer
US4477187A (en) * 1982-01-25 1984-10-16 University Patents, Inc. Apparatus and method for sizing particles
JPS60157684A (ja) * 1984-01-27 1985-08-17 Hitachi Ltd 防塵衣の清浄度の評価方法および防塵衣の清浄度評価用治具
JPS6157840U (ja) * 1984-09-21 1986-04-18
JPS61137043A (ja) * 1984-12-06 1986-06-24 Kanebo Ltd 発塵性測定方法
US4625552A (en) * 1985-10-25 1986-12-02 Specialty Research, Inc. Instrument for separating fluff components
JPH0663961B2 (ja) * 1986-03-24 1994-08-22 日本科学工業株式会社 液中不純物測定方法とその測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4967608A (en) 1990-11-06
JPH0363544A (ja) 1991-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0640060B2 (ja) 放出粒子計測装置
CN107073467B (zh) 空气清洁装置和空气净化单元检查方法
Cheng et al. Efficiency of a portable indoor air cleaner in removing pollens and fungal spores
US5253538A (en) Method and device for quantifying particles on a surface
US9752975B2 (en) Method and apparatus for determining cleanliness of a sample
WO1991003143A1 (en) Special ion emitter tip materials and coatings
Breslin et al. Efficiency of dust sampling inlets in calm air
Ramachandran et al. Inversion techniques for personal cascade impactor data
KR100219420B1 (ko) 사이클론집속체를 갖는 반도체용 입자측정기
Ensor et al. Particle size distributions in clean rooms
JPH09153530A (ja) クリーン度の高い検査装置
Willeke et al. Test methods for evaluating the filtration and particulate emission characteristics of vacuum cleaners
US12209940B2 (en) Apparatus and method to assess sub-micron particle levels of a sample
US20130081482A1 (en) Environment providing device and environment evaluating method
JPS6375639A (ja) 粒子捕集装置
US20210302302A1 (en) Method and system for abrasion testing of materials
Yost et al. Apparatus for measuring ultrafine particle emissions from air ionization equipment
Donovan Measurement of Particle Emission Rates From Equipment
KR102480904B1 (ko) 바이오파티클 인자가 고려되는 공기질 지수 산정 및 시각화 방법
Eddins et al. A compact wind tunnel for evaluating aerosol samplers
JPH0830675B2 (ja) 超清浄度の評価方法および該評価方法に使用される測定装置
EP3019849A1 (en) Method and apparatus for determining cleanliness of a sample
McFARLAND et al. A new cotton dust sampler for PM-10 aerosol
Charry et al. Inhalation chambers for air ion research
Western et al. National Reactor Testing Station