JP5648399B2

JP5648399B2 - 塵埃モニター用キット、およびそれを用いた評価方法

Info

Publication number: JP5648399B2
Application number: JP2010219058A
Authority: JP
Inventors: 広美鍋谷
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: JP2012073160A

Description

本発明は、環境内の塵埃モニター用キット、およびそれを用いた評価方法に関するもので、詳細には、製造環境に存在する微小塵埃について、それらを評価するための捕集を行うに際し、通常の塵埃捕集装置やパーティクルモニター装置の設置が困難な狭い空間における塵埃の評価を行うことを目的とし、比較的容易かつ安価に評価を行うことが可能なモニター用のキットおよび技術に関する。

製造環境における塵埃は、製品に付着し汚染の原因となるほか、製造装置の動作不良、不具合をも引き起こすなど、品質管理における大きな問題である。

シリコンウエハー、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体製品や、ＨＤ（ハードディスク装置）等の電子部品、精密機械製品、光学製品、液晶等は特に極微小、極微量の汚染でも障害が起こるため、クリーンルーム内での製造・保管が必須だが、上記分野以外の大部分の製品、たとえば包装材料、産業資材等は必ずしもクリーンルームレベルの清浄環境で製造されているわけではない。

そのような製品であっても年々問題となる異物は微小、微量化する傾向にあるが、全工業製品の全工程をクリーンルーム化するということは現実的でなく、実用上はコストとの兼ね合いを見ながら、製造・保管工程で特に異物汚染が問題となる部分を限定的にクリーンブースとしたり、パーティション等を設置したりすることが一般的である。

このような汚染防止対策を効率的に行なうには、汚染物質の数や濃度といった「定量的」な事項以上に、「どのような」汚染物質が存在するかという「定性的」な事項を工程の各部分と結びつけて把握する必要がある。
特に、その環境における汚染源を特定するためには、形状や組成をも含めた分析が重要で、そのために様々な方法が講じられている。

汚染物質の評価方法はその種類（有機溶剤や窒素酸化物等の揮発性物質、アンモニア等のイオン性物質、微生物、塵埃など）、評価の目的、大きさなどによって多岐にわたり、一部ＪＩＳで詳細に評価法が定められているものもあるが、塵埃のような固形の微小汚染物の定性について明確な規定はなく、大まかに（１）その場で汚染物質を逐次評価する方法、（２）汚染物質を一定期間捕集しその後改めて評価に供する方法、の２つがある。

（１）の方法は捕集部分と計測部分が一体になっているもので、定量的にはパーティクルカウンターとして普及している方法であるが、定性では計測部分に蛍光Ｘ線やラマン分光など高価なものが用いられることが多く一般的ではない。実際にはシリコンウェハーやフィルター等へのトラップを行った後、顕微鏡観察や各種分析を行なう（２）の方法が主流であり、この方法は測定場所に必要なのは捕集システムのみで安価かつ簡便である、捕集後必要に応じて様々な評価手段をとりうるという利点を有している。

このうち、シリコンウェハー上への捕集は落下塵を対象とした静的な捕集で、ウェハー検査機を所有している場合には好ましく用いられるが、捕集、観察、分析時の取り扱い易さでは吸引ポンプを用いてフィルター上に捕集を行う方法が優れている。

特開平１０−２３２１９６号特開２００９−７９９８０号

しかし、出来るだけ小さなポンプやフィルターを使用したとしても、製造装置やラインの設計は、必ずしも捕集システム設置に十分な空間のあるものとは限らない。たとえばカードのように比較的薄く小さい製品を製造する装置は、それに応じて小型であり、捕集部の設置、固定に必要な空間的余裕がないこともしばしばである。

また、工程中の捕集箇所を増やして、製造の各過程での汚染物質をより細かく把握したいような場合は捕集システムも複数設置する必要があり、一台は安価であっても数が増えれば費用もそれに応じて高額となってしまう。

シリコンウェハー、粘着シート上への捕集は安価であるものの、どちらの場合も捕集後の取り扱いが難しく、シリコンウエハーはサンプルが乗っているだけで固定されていないための再飛散の恐れがあり、粘着シートは逆に固着力が強すぎて粘着面からのサンプル採取が困難といった欠点がある。

そこで、本発明では、上述の問題を鑑み、製造環境に存在する微小塵埃、ここでは空気中で自然落下する程度の大きさ以上のものを対象とした評価を行うに当り、装置近傍のわずかな隙間にも設置可能で、取り付けや移動、捕集後の取り扱いが容易、かつ測定箇所の増加にも安価に対応出来る塵埃の捕集用キットと、それを用いた評価方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、上面を有する基材シートと、微小塵埃を保持するに十分な粘着力を備えつつ再剥離も容易な極めて弱い粘着性を有する粘着面を有し、前記粘着面の反対側に位置する面が前記基材シートの上面に重ね合わせた状態で固定された塵埃捕集部と、前記粘着面の全域を覆い前記粘着面に対して剥離可能な第１の保護シートと、を備え、前記塵埃捕集部は積層された複数の粘着シートによって構成され、前記各粘着シートは前記粘着面とその反対側に位置する背面とを有し、前記各粘着シートの積層は、前記粘着面と前記背面とが重ね合わされた状態でなされ、前記第１の保護シートから前記第１の保護シート側に位置する１枚または複数枚の粘着シートにわたり、平面視枠状を呈する切り込みが形成されており、前記微小塵埃の捕集開始直前に、前記切り込みの内側に位置する前記第１の保護シートの部分と前記切り込みの内側に位置する１枚または複数枚の前記粘着シートの部分が剥離され、前記切り込みの外側に位置する前記第１の保護シートの部分および前記１枚または複数枚の前記粘着シートの部分が枠状に残存されることにより、前記切り込みの内側に前記第１の保護シートの部分よりも低い箇所に位置する前記粘着面が露出されるように構成されている、ことを特徴とする塵埃のモニター用キットである。
請求項２の発明は、前記切り込みの外側に位置する前記第１の保護シートの部分に剥離可能で、前記切り込みの外側に位置する前記第１の保護シートの部分に被せられ前記露出された前記粘着面を覆う第２の保護シートをさらに備える、ことを特徴とする請求項１記載の塵埃のモニター用キットである。
請求項３の発明は、前記上面は、平坦な平面で形成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の塵埃のモニター用キットである。
請求項４の発明は、前記上面は、曲面で形成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の塵埃のモニター用キット。
請求項５の発明は、請求項１乃至４に何れか１項記載の塵埃のモニター用キットを用い、前記粘着面に付着した塵埃、あるいは、前記粘着面から剥離させた塵埃を観察、各種分析することにより塵埃の評価を行う、ことを特徴とする塵埃の評価方法である。

本発明によれば、製造環境に存在する微小塵埃について、それらを評価するための捕集を行うに際し、通常の塵埃捕集装置やパーティクルモニター装置の設置が困難な狭い空間においても設置、捕集することが出来、またその後の観察、各種測定等の評価を容易に行うことが可能になる。

また本発明によれば、装置を安価かつ簡便に作成し、評価を行うことが可能になる。

本発明におけるキット構成の概要を示すための斜視図である。（Ａ）は本発明におけるキット構成の一実施例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明におけるキット使用の概念図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明におけるキット構成の概要を示すための斜視図である。
基材１に、接着剤あるいは両面テープ２で多層低粘着シート３を粘着面を上にして貼り付ける。多層低粘着シート３は表面に、取り扱いを容易にするための非粘着性の保護シート４を貼り、中央に窓状に切り込み３ｂを入れておく。

言い換えると、本実施の形態の塵埃のモニター用キットは、基材シートとしての基材１と、塵埃捕集部としての多層低粘着シート３と、第１の保護シートとしての保護シート４とを備えている。
基材１は上面１０２を有し、本実施の形態では上面１０２は平坦な平面で形成されている。なお、上面１０２は曲面で形成されてもよい。
多層粘着シート３は、微小塵埃を保持するに十分な粘着力を備えつつ再剥離も容易な極めて弱い粘着性を有する粘着面３０２を有し、粘着面３０２の反対側に位置する面３０４が基材１の上面１０２に重ね合わせた状態で固定される。
本実施の形態では、多層粘着シート３は、積層された複数の粘着シート１０によって構成され、各粘着シート１０は粘着面３０２とその反対側に位置する背面とを有し、各粘着シート１０の積層は、粘着面３０２と背面とが重ね合わされた状態でなされている。
保護シート４は、粘着面３０２の全域を覆い粘着面３０２に対して剥離可能である。
図２、図３（Ａ）に示すように、保護シート４から保護シート４側に位置する１枚または複数枚の粘着シート１０にわたり、平面視枠状を呈する切り込み３ｂが形成されている。

図３（Ｂ）に示すように、切り込み３ｂの内側に位置する保護シート４の部分と切り込み３ｂの内側に位置する１枚または複数枚の粘着シート１０の部分が剥離され、切り込み３ｂの外側に位置する保護シート４の部分および１枚または複数枚の粘着シート１０の部分が枠状に残存されることにより、切り込み３ｂの内側に保護シート４の部分よりも低い箇所に位置する粘着面３０２が露出されるように構成されている。
さらに、図３（Ｃ）に示すように、切り込み３ｂの外側に位置する保護シート４の部分に剥離可能で、切り込み３ｂの外側に位置する保護シート４の部分に被せられ露出された粘着面３０２を覆う第２の保護シートとしての捕集後保護シート５をさらに備える。

なお、粘着シート１０に、平面視枠状を呈する切り込み３ｂを形成せず、保護シート４のみに平面視枠状を呈する切り込み３ｂを形成してもよい。
この場合、切り込み３ｂの内側に位置する保護シート４の部分が剥離され、切り込み３ｂの外側に位置する保護シート４の部分が枠状に残存されることにより、切り込み３ｂの内側に、保護シート４の部分よりも低い箇所に位置する粘着面３０２が露出されるように構成される。

図２は本発明におけるキット構成の一実施例である。
この多層低粘着シート３はロール状に巻かれたり、積層されたものから数枚を重ねて切り出したもので、容易に一枚毎に剥がすことが可能である。
すなわち、多層低粘着シート３は積層された複数の粘着シート１０によって構成されている。

図３は本発明におけるキット使用の概念図である。
図３（Ａ）に示すように、捕集開始直前に、切り込み３ｂにカッター等の刃を差し入れて上から保護シート４と、保護シート４側の粘着シート１０の数枚を重ねて剥がし、窓部の粘着面３０２つまり塵埃捕集面３ｃを露出させる。塵埃捕集面３ｃの高さは周囲より僅かに低くなるようにする。粘着シート１０は積層状態であるため、一度で清浄面が露出出来なかった場合はやり直しも可能である。
捕集後は必要に応じ、二次汚染を防ぐため非粘着性の捕集後保護シート５で塵埃捕集面３ｃを覆う。この際塵埃捕集面３ｃの高さが周囲より低くなっていることで、捕集後保護シート５に塵埃捕集面３ｃが直接接触することを防ぎ、より二次汚染を低減することが出来る。

本発明の実施例を示す。
基材１は、多層低粘着シート３と非粘着性の保護シート４を固定した場合に、反り、たわみを生じさせず平坦な状態に保ち、更に加工、入手も容易な厚さ、素材として２００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いた。多層低粘着シート３にはアクリル系の低粘着層が設けられた市販のマスキングシートを用いた。このマスキングシートは画材用のもので、貼った際、下部描画面を可能な限り傷めず再剥離させることを目的としているため粘着性が極めて弱く、更に粘着剤の転移もほとんどない。この多層低粘着シート３の粘着面に薄い非粘着性の保護シート４を貼ったのち、基材１の大きさに合わせて１ｍｍ程度の厚さになるよう重ねて切り出し、非粘着性の保護シート４を貼った面を上にして接着剤２で基材１に貼り付けた。
これを十分固定させたのち、塵埃を捕集するための設置可能空間に合わせて２×２ｃｍの大きさに切り出した。

このように作成した捕集用キットを、塵埃を捕集するための設置箇所に５ｍｍ角程度に小さく切った両面テープで固定し、使用直前に切り込み３ｂから上層を剥がして塵埃捕集面３ｃを露出させ、一定期間塵埃の捕集を行なった。
捕集終了後は、捕集後保護シート５で塵埃捕集面３ｃを覆ってキットを回収し、その後観察、各種測定等の評価を行った。
言い換えると、上記の塵埃のモニター用キットを用い、粘着面３０２に付着した塵埃、あるいは、粘着面から剥離させた塵埃を観察、各種分析することにより塵埃の評価を行った。

この基材１は、ここでは安価で入手、加工しやすいものとして２００μｍ厚のＰＥＴを挙げたが、多層低粘着シート３と非粘着性の保護シート４を固定した場合に、反り、たわみを生じさせず平坦な状態に保つことが可能なある程度の強度をもち、基材それ自体から二次汚染の可能性のある飛散物等がなく、所定の形への加工が可能なものであれば、価格や入手の容易さに応じて、どのような素材を用いてもよい。
また多層低粘着シート３も微小塵埃を保持するに十分な固定力を備えつつ再剥離も容易な極めて弱い粘着性を有し、更に塵埃への粘着剤の転移がほとんどないものである限り自由に設定してよい。また基材１に多層低粘着シート３を固定するための手段も、反り、たわみを生じさせず十分に安定して固定出来る限り、どのような方法、材質を用いても良い。
非粘着性の保護シート４、捕集後保護シート５もまた、それ自体から二次汚染の可能性のある飛散物等がなく、所定の形への加工が可能なものであれば、価格や入手の容易さに応じてどのような素材を用いてもよい。

本発明によれば、製造環境に存在する微小塵埃について、通常の塵埃捕集装置やパーティクルモニター装置の設置が困難な狭い空間においてもその捕集を行うことを可能とし、その後の観察、組成分析等の評価を容易にすることで、製造工程の清浄化、品質管理を効率化し、製品の信頼性向上や長寿命化に寄与することが出来る。

１…基材、１０２……上面、２…接着剤あるいは両面テープ、３…多層低粘着シート、３ｂ…多層低粘着シートに切られた窓、３ｃ…塵埃捕集面、３０２……粘着面、４…非粘着性保護シート、５…捕集後非粘着性保護シート、１０……粘着シート。

Claims

上面を有する基材シートと、
微小塵埃を保持するに十分な粘着力を備えつつ再剥離も容易な極めて弱い粘着性を有する粘着面を有し、前記粘着面の反対側に位置する面が前記基材シートの上面に重ね合わせた状態で固定された塵埃捕集部と、
前記粘着面の全域を覆い前記粘着面に対して剥離可能な第１の保護シートと、を備え、
前記塵埃捕集部は積層された複数の粘着シートによって構成され、
前記各粘着シートは前記粘着面とその反対側に位置する背面とを有し、
前記各粘着シートの積層は、前記粘着面と前記背面とが重ね合わされた状態でなされ、
前記第１の保護シートから前記第１の保護シート側に位置する１枚または複数枚の粘着シートにわたり、平面視枠状を呈する切り込みが形成されており、
前記微小塵埃の捕集開始直前に、前記切り込みの内側に位置する前記第１の保護シートの部分と前記切り込みの内側に位置する１枚または複数枚の前記粘着シートの部分が剥離され、前記切り込みの外側に位置する前記第１の保護シートの部分および前記１枚または複数枚の前記粘着シートの部分が枠状に残存されることにより、前記切り込みの内側に前記第１の保護シートの部分よりも低い箇所に位置する前記粘着面が露出されるように構成されている、
ことを特徴とする塵埃のモニター用キット。
前記切り込みの外側に位置する前記第１の保護シートの部分に剥離可能で、前記切り込みの外側に位置する前記第１の保護シートの部分に被せられ前記露出された前記粘着面を覆う第２の保護シートをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１記載の塵埃のモニター用キット。
前記上面は、平坦な平面で形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の塵埃のモニター用キット。
前記上面は、曲面で形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の塵埃のモニター用キット。
請求項１乃至４に何れか１項記載の塵埃のモニター用キットを用い、
前記粘着面に付着した塵埃、あるいは、前記粘着面から剥離させた塵埃を観察、各種分析することにより塵埃の評価を行う、
ことを特徴とする塵埃の評価方法。