JPH0242336A

JPH0242336A - 微粒子数の測定方法

Info

Publication number: JPH0242336A
Application number: JP63193003A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Katsuta; 哲男勝田; Yoshikazu Fukai; 深井　芳和; Seiji Aotani; 征二青谷; Takashi Ito; 敬伊藤
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1990-02-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、検定液中の微粒子数の測定方法に関するもの
であり、この方法により微粒子数の定まった検定液は、
微粒子カウンターを厳密に校正するために用いられる。

［従来の技術］微粒子カウンターは、液体中の微粒子の数を計測するも
のであり、集積回路製造工程で使用される水、有機溶媒
など、医薬品製造工程で使用される水、生理食塩水、緩
衝液など、または各種機械に使用される潤滑油、油圧油
、エンジン油などに含まれる微粒子の数を管理するため
に使用される測定機である。

従来の微粒子カウンターは、その計測値を校正するため
の検定液、すなわち単位体積に含まれる微粒子の数が既
知である液体というものがなく、このためにその計測値
は絶対的なものではなく相対的なものであった。

微粒子カウンターに検定液が用いられなかった理由は、
液体中の微粒子数を正確に測定する方法がなかったため
である。例えば液体中の微粒子数の１ｉｔｌ定方法とし
ては、メンブレンフィルターを用いたろ適法が知られて
いる。この方法は、計数しようとする微粒子の粒径より
も小さい孔径をもつメンブレンフィルターで液体をろ過
し、微粒子を捕集したフィルターを乾燥後、顕微鏡で例
えば０゜１〜１％の面積上の微粒子を計数し、全面積に
換算して微粒子の数を求める方法である。しかし、この
方法ではフィルター上に捕集した微粒子が重なりあった
り、フィルターの部位によって液体の流速に分布がある
ためにフィルター面の場所によって微粒子数にばらつき
を生じるために、微粒子の数を正確に測定できないとい
う問題を有する。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、かかる従来技術の課題を背景になされたもの
で、微粒子カウンターに用いられる検定液中の微粒子数
を正確に求める方法を提供し、微粒子カウンターの厳密
な校正を可能とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、複数の微粒子を含む検定液を親水化した基板
上に滴下し、該検定液を乾燥後、顕微鏡により基板上の
微粒子数を測定することを特徴とする検定液中の微粒子
数の測定方法に関する。

本発明における検定液とは、被検微粒子分散液をいい、
微粒子がおよそｌＸ１０３〜ｌＸ１０８ケ／ｍｌの濃度
に分散媒中に分散しているものである。

本発明において測定に供される微粒子としては特に限定
されるものではないが、球状の微粒子が好ましい。該微
粒子としては、ポリスチレンなどからなるスチレン系粒
子；ポリメタクリル酸メチルなどからなるアクリル系粒
子；ポリエチレン、ナイロン、フェノール樹脂、ポリベ
ンツグアナミンなどその他の重合体からなる重合体粒子
−金、ニッケル、銅などからなる金属粒子；シリカ、チ
タニア、ジルコニアなどその他の無機質材料からなる無
機粒子が挙げられ、一般にはポリスチレン系粒子などの
重合体粒子が用いられる。

本発明の方法を適用するのに有利な微粒子の粒径は、通
常、０．０５〜２０μｍの範囲である。

０．０５μｍ未満の微粒子では、顕微鏡の倍率が高くな
り、基板上の微粒子全数を計数することは困難になる。

また、２０μｍを越える微粒子は低倍率で観察でき、ま
た微粒子が重なり合っていても測定可能であるため、本
発明の方法を必ずしも適用する必要はない。

また、微粒子の分散媒としては水が好ましく、その他メ
タノール、エタノール、イソプロパツール、アセトン、
フロン−１，１，３、トルエン、キシレン、セロソルブ
、セロソルブアセテートなどの有機溶媒；電解質水溶液
などが用いられる。

なお、電解質水溶液に使用される電解質゛としては、例
えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸ナトリウム
、リン酸１ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸１カリ
ウム、クエン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム、サリチル酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、ホウ酸
ナトリウム、■■１５ｍｍｍ水酸化ナトリウムなどのア
ルカリ；塩酸、硫酸、酢酸などの酸が挙げられる。この
電解質水溶液を使用する場合の電解質濃度は、通常、２
０重量％以下である。

ここで、微粒子が分散媒に溶解したり、分散媒で分解す
るときは、架橋重合体粒子やシリカ球形粒子などを用い
れば良い。微粒子の分散性を向上させるために、検定液
には乳化剤、分散安定剤などを顕微鏡観察を損なわない
程度の量、加えることができる。

前記乳化剤としては、例えばドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン
系界面活性剤；ポリオキシエチレン−ノニルフェノール
エーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン
ブロックコポリマーなどのノニオン系界面活性剤が挙げ
られ、用いる微粒子や分散媒の種類によって適宜選択さ
れ、その使用量は、通常、検定液の０．０１〜３重量％
である。

また、前記分散安定剤としては、例えばポリビニルアル
コール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロースなどの水溶性ポリ
マー；ポリオキシプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリス
チレンなどの油溶性ポリマーが挙げられ、用いる微粒子
や分散媒の種類によって適宜選択され、その使用量は、
通常、０．１〜１０重量％である。

微粒子数の測定に際しては、まず検定液を例えば０．５
μｇ〜１ｍｌ採取する。採取液量は正確に計量されてい
る必要があり、マイクロシリンジや、マイクロピペット
を用いるのが好ましく、さらに、マイクロシリンジ、マ
イクロピペットの目盛りと実際の採取液量とを検定して
おくことが好ましい。

マイクロシリンジを用いる場合には、針への粒子沈着を
防ぐ目的で、針にテフロンチューブなどを取り付けてお
くことができる。

本発明に用いる基板としては、例えばガラス、プラスチ
ック、金属などのゴミのない状態の基板が用いられる。

基板は鏡面状であることが望ましく、シリコンウェーハ
などが簡便で好適である。

基板は、その表面を親水化することにより、基板と検定
液のなじみが良くなり、検定液を乾燥した後の微粒子は
重なり合わずに狭い範囲に集中するようになる。その結
果、小さい微粒子の場合に顕微鏡の倍率を上げても、微
粒子を数え落とすことがなくなり、測定精度が向上する
。

基板の親水化は、例えばポリビニルアルコールのような
親水性ポリマーの塗布、グロー放電処理、コロナ放電処
理など種々の方法で行なうことができ、この中で特にイ
オンスパッタリング装置を用いたグロー放電処理が好ま
しい。このイオンスパッタリング装置を用いるときの処
理条件としては、例えば０．２〜１０ｋＶ、１〜１５ｍ
Ａ、好ましくは０．５〜２ｋＶ、２〜１０ｍＡで１０〜
１２０秒、好ましくは１５〜６０秒の処理条件を例示す
ることができる。

基板上における親水化する面積は基板の全面としてもよ
いが、例えば円形の孔の開いたマスクを取り付け、孔の
部分のみ親水化するのが好ましい。

この場合、孔の直径は液滴の直径と同等から２倍程度と
する。このように部分的に親水化した基板に検定液を滴
下すると、検定液を親水化した狭い部分に集中させるこ
とができる。

基板上に滴下した検定液の乾燥は、湿度が一定で静電気
や通風の影響のないデシケータ−中で行なうのが好まし
く、通常、乾燥温度１０〜５０″Ｃ１相対湿度０〜６０
％、乾燥時間５分〜２時間の条件で行なわれる。検定液
を乾燥後、顕微鏡を用いて微粒子数を測定する。微粒子
の数え落とし、ゴミの計数など、誤差の要因を減らすた
めには顕微鏡写真を撮影し、写真中の微粒子を計数する
のが望ましい。顕微鏡写真を撮影する場合、写真枚数が
１〜１０枚程度のなかに全微粒子が納まるように倍率を
設定する。顕微鏡としては、微粒子の粒径が０．５μｍ
以上であれば光学顕微鏡を用いることができ、この場合
は基板の種類によって透過型顕微鏡か反射型顕微鏡を選
定するが、微粒子の粒径が１μｍの場合は走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭ）を用いる方が分解能が高く好ましい。な
お、ＳＥＭを用いるときは微粒子を金属でコートすると
いう前処理が必要である。微粒子を金属でコートするに
はイオンスパッタリング装置が用いられ、金、パラジウ
ム、金−パラジウムなどを１００〜３００人の厚さでコ
ートする。このときのイオンスパッタリング装置の操作
条件としては、例えば１゜２ｋＶ、１０ｍＡで２〜１０
分、好ましくは３〜５分を挙げることができる。コート
層の厚みは１００〜３００人程度とする。

以下に本発明を実施例により説明する。

［実　施　例］粒径が５．３９２μｍの球状ポリスチレン粒子を約１×
１０６ケ／ｍｌとなるように超純水中に分散させた。直
径１．２ｍｍの孔の開いたプラスチック製マスクを清浄
なシリコンウェーハに重ね、イオンスパッタリング装置
を用いて０．５ｋＶ、２ｍＡで３０秒間グロー放電処理
してシリコンウェーハを親水化し、上記検定液を１μｇ
滴下した。

１μｇの採取にはテフロンチューブ付きマイクロシリン
ジを用いた。静電気防止ケース内で乾燥すると、粒子は
直径０．２ｍｍの円内に納まっていた。

次いで、該粒子にイオンスパッタリング装置を用いて金
−パラジウムを３００人コートして４００倍のＳＥＭで
顕微鏡写真を撮影した。この場合、写真１枚に全微粒子
を撮影することができた。そののち、写真上の全微粒子
を計数して検定液１μΩ中の微粒子数を求めた。

上記方法を１０回繰り返して行なった結果、平均微粒子
数は１０５０ケ／μｇ、微粒子数の標準偏差は±２７２
７ケ／μ変動係数（標準偏差／平均値Ｘ１００）は２．
６％であり、十分に信頼性の高い測定方法であった。

［発明の効果コ本発明の測定方法によれば、検定液中の微粒子数を正確
に求めることができ、この微粒子数の定まった検定液を
用いて微粒子カウンターを厳密に校正することが可能で
ある。

特許出願人　　日本合成ゴム株式会社手続補正１−−に

Claims

【特許請求の範囲】

複数の微粒子を含む検定液を親水化した基板上に滴下し
、該検定液を乾燥後、顕微鏡により基板上の微粒子数を
測定することを特徴とする検定液中の微粒子数の測定方
法。