粒子の飛散を防ぐ：クラス100の加熱システムを正しく設定する方法
もしクラス100のクリーンルームを運営しているなら、たった一つの粒子があるだけで大変なことになるという現実はご存知でしょう。わずかな破片があっただけで、生産された製品は全て廃棄処分になってしまいます。
問題は通常、加熱素子にあります。一般的なIRランプでは、シール部分に安価な金属や接着剤が使われています。加熱や冷却が繰り返されると、これらの材料は徐々に劣化し、汚染物質を製品中に放出してしまいます。これはまさに災害の予兆です。
私たちは、この問題を解決するために、そうした安価な部品を使わないことにしました。代わりに、高純度の合成石英管と特殊なセラミック製のエンドキャップを使用しています。
なぜこれが効果的なのか
高純度の石英を使う理由は、高温になっても透明性が保たれ、結晶化しないからです。しかし、本当に重要なのはシール部分です。エポキシや有機系のシーラントはガスを放出してしまいますが、私たちはセラミックと金属の接合を利用しています。このセラミック製のエンドキャップは、頑丈で不活性な遮断壁のような役割を果たします。剥がれたり、化学物質が漏れ出たりすることはありません。その結果、加熱エリアは常に中性の状態を保ち、ウェーハや基板に汚れが付着することもありません。
デメリット（完璧なものはないから）
装置をコンパクトに保つため、高強度の短波長の光を使用します。エネルギーを集中させることで、粒子が飛散する面積が減少します。これが賢明な方法です。
しかし、注意すべき点があります。それは取り付け方です。セラミック製のエンドキャップは、プラスチックや接着剤とは異なり、熱に対する反応が異なります。そのため、ランプが急激に温度変化すると、石英管が壊れてしまう可能性があります。だから、固定式のブラケットを使わず、自由に拡張できる構造を使いましょう。そうすれば問題ありません。
既存のラインに導入する方法
これらは、半導体や医療機器の製造に既に使用されているIRエミッタの代替品として利用できます。セラミック製のエンドキャップが熱ストレスを吸収してくれるので、ランプの寿命も長くなります。ただ一点、電源に注意が必要です。電圧が急上昇すると、フィラメントが壊れてしまいます。石英がどんなに純粋でも、電源の品質が悪ければ意味がありません。電力を安定させておけば、製品もきれいな状態を保てます。それだけです。