Het stoppen van het probleem met deeltjes in klasse 100-cleanrooms
Als je een klasse 100-cleanroom beheert voor de productie van halfgeleiders, ken je het probleem vast al. Het grootste probleem is de uitstoot van gassen. De meeste standaardverwarmingselementen zijn in zulke omgevingen totaal nutteloos. Zodra ze op de gewenste temperatuur komen, beginnen ze deeltjes af te geven of vluchtige organische verbindingen vrij te geven. Eén klein stukje vuil of één onzichtbaar stofje kan al voldoende zijn om je wafer te beschadigen. Dat is frustrerend.
We hebben dit probleem opgelost door gebruik te maken van een simpel en zuiver materiaalcombinatie: kwartsinfraroodlampen in combinatie met speciaal ontworpen Teflon (PTFE)-kabels.
Waarom dit werkt
We gebruiken synthetisch kwarts van hoge zuiverheid voor de lampen. De reden is eenvoudig: het ‘rookt’ niet en breekt ook niet af wanneer het heet wordt. Het blijft gewoon op zijn plek en doet zijn werk, zonder te reageren op andere elementen.
Voor de kabels gebruiken we alleen PTFE-gecoate kabels. Waarom? Omdat dit het enige materiaal is dat geen stof of gassen afgeeft wanneer het heet wordt. Als je probeert PVC of silicone te gebruiken, zal dat alle alarmsystemen in de cleanroom activeren. Bovendien zul je dan te maken krijgen met vervuiling op je ondergrond. Dat ziet er niet goed uit.
Het lastige deel: de installatie
Om de verwarming efficiënt te laten werken, proberen we alles zo compact mogelijk te houden. We willen dat de warmtebron zo dicht mogelijk bij het doel ligt. Maar dit creëert wel een probleem: er moet ruimte zijn voor de warmte.
Hoewel PTFE best bestand is tegen hitte, kun je de kabels niet rechtstreeks tegen het kwarts plakken. Dan smelten ze. Je hebt dus een kleine luchtlus of een keramisch element nodig om de kabels wat ruimte te geven.
We houden ook goed in de gaten hoeveel wattage er wordt gebruikt. Het is verleidelijk om de sterkte van de verwarming te verhogen om sneller op temperatuur te komen, maar dat is risicovol. Te veel vermogen zorgt voor te veel druk op de kwartsmaterialen.
Conclusie
Uiteindelijk wil je gewoon een verwarmingsoplossing die goed werkt, zonder dat het je leven moeilijker maakt. Met deze aanpak krijg je een oplossing die perfect past in de cleanroom. Geen deeltjes, geen vreemde gassen en geen plotselinge toenames in de hoeveelheid deeltjes. Je productiekwaliteit blijft hoog, en belangrijker nog: je sensoren werken weer normaal.