[发明专利]一种污染测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境测试领域，且特别涉及一种污染测试装置及方法。

背景技术

大部分材料，如线缆、管道、金属表面都会释放出颗粒，即便是在常温常压下。运动部件由于摩擦作用也会释放颗粒。这些颗粒可能非常微小(0.1um-10um)，但是它们是真实存在的。在微电子行业，这些颗粒都是致命的，如硅片或掩模上的颗粒会导致曝光线条的缺失。另外，材料还会释放分子污染物，即释气。分子污染物也是微电子行业严格控制的污染物种类。如NH3会引起T-topping，SO2和NH3会引起硫酸铵薄雾，可凝缩物质(沸点大于150℃)沉积在镜片，影响物镜的使用寿命。

由于微电子行业对污染近乎苛刻的要求，如何选择材料和部件，以及该材料和部件在什么环境下使用是设计工作者必须面对的问题。必须提供一个测试装置和方法，实现这些材料和部件在不同环境变量下的污染释放特性，供设计工作者参考。

图1所示为现有环境测试舱的结构。如图1所示，环境测试舱包括测试舱外套11、设置在与测试舱外套内的测试舱内胆12，用于将测试舱内胆上部开口密封的上盖13，还包括设置在测试舱内胆底部的进气管14，该进气管的一端与测试舱内胆12相连通，其另一端从测试舱外套伸出，用于与外部的洁净气源连接，测试舱内胆12底部设置用于使洁净空气混合均匀的气体混合装置15、气体分布孔板16和17。测试舱外套11内安装蒸发器、加热器，通过控制围绕测试舱的夹套温度，来精确控制测试舱的温度。

使用时将待测试件放入测试舱内胆12内，使洁净空气从进气管114进入测试舱内胆12内，待测试件在舱内放置一定时间后，从上盖13上取样分析挥发性有机物的浓度。通过改变测试舱内的温度和湿度，可用于确定环境变量对材料和产品释放率和释放特性。

由于待测试件挥发污染物的特性与空气流动状况、空气温度和空间大小有关。在一个密闭空间内材料挥发的污染物浓度达到饱和后其释放污染物的速度会变得很缓慢，因此上述环境测试舱提供的测试条件不能很真实的检测出待测试件释放污染物的特性；且测试舱内胆的壁面由于静电作用可能吸附待测试件产生的颗粒，测试舱内胆中包括了混合装置等易产生颗粒的部件，这些都会影响测试精度。

发明内容

本发明提出一种污染测试装置，实现多种污染测试。可同时测试材料和运动部件释放颗粒、分子污染物的特性，功能多样，结构简单。

为达上述目的，本发明提出一种污染测试装置，包括进风管、静压腔、过滤器、工作腔体、固定孔板、回风孔板、回风腔和回风管，其中进风管一端连接外部气源，另一端连接静压腔，过滤器设置在静压腔和工作腔体之间，工作腔体的背面设置有开孔，固定孔板设置在工作腔体的底部，回风孔板设置在工作腔体和回风腔之间，回风管一端连接回风腔，另一端连接进风管。

进一步，其中所述进风管的连接静压腔的一端是连接静压腔的底部。

进一步，静压腔的厚度为300-600mm。

进一步，过滤器将气源从Class 1000级提高到Class 1级。

进一步，回风孔板上的孔为Φ20mm。

进一步，固定孔板设置在距离工作腔体底部50mm处。

进一步，固定孔板上有Φ12mm的螺纹孔，孔间距为50mm。

本发明另提出一种利用上述污染测试装置的污染测试方法，本专利提出了一种污染测试方法，测试时均采用在线检测，避免了采样过程带来的误差。

污染测试方法包括下列步骤：

a)将待测试件用螺钉固定在固定孔板上；

b)将测试工具或传感器的采样管经工作腔体背面的开孔伸到待测试件下风向处；

c)设定环境变量值，打开气源吹扫后，测试工具或传感器进行采样，得到第一组数据；

d)改变环境变量值，测试工具或传感器重复采样，得到不同环境变量下的数据；

e)根据得到的数据，绘制不同环境变量值下待测试件释放污染的特性曲线。

进一步，步骤b)中测试工具为颗粒计数器，颗粒计数器每次采样时间为1min，采样间隔为5s；

进一步，步骤b)中传感器为分子污染物在线检测仪，仪器采样时间10s，采样间隔为10s；

进一步，步骤b)中测试工具或传感器的采样管是从工作腔体背面的开孔伸到待测试件下风向2-5cm处。

进一步，其中步骤c)和步骤d)中的环境变量值是空气的温度、流速和压力值。

本发明的污染测试装置具有以下几个有益效果：