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エピタキシャル構造ウエハー

CO2 スノー クリーニング プロセス

 
CO2 スノー クリーニング
Applied Surface Technologies

CO2スノー クリーニング プロセスは、目に見えるサイズから3〜5ナノメートルまでのあらゆるサイズの粒子を除去します。同時に、炭化水素ベースの汚染と有機残留物を除去できます。二酸化炭素の除雪は、非破壊的、非研磨的、残留物がなく、環境に優しいです-化学廃棄物はありません。洗浄プロセスは、液体または気体の二酸化炭素の膨張を制御することに基づいています。この膨張により、小さなドライアイス粒子の核形成と高速のキャリアガスストリームが生じます。表面に衝突すると、ドライアイスは運動量移動によってあらゆるサイズの粒子を除去し、一時的な溶媒または凍結破壊メカニズムを介して炭化水素および有機物を除去します。高速ガスは汚染物質を吹き飛ばします。さらに、大型の望遠鏡のミラーをクリーニングするために、ノズルの設計を変更できます。 
 

CO2スノー クリーニングは、初期クリーニングまたは最終クリーニング、および半導体、ディスクドライブ、研究、真空技術、表面科学、表面分析、光学、医療、分析機器、望遠鏡、アートの多数の重要および非重要なクリーニングアプリケーションに使用できます。


CO2 スノー システムは、大部分が簡単で、CO2供給源、内部オリフィス付きノズル、オン/オフバルブ、およびCO2を供給源からノズルに輸送する手段で構成されています。以下に示すような典型的なシステムは、シリンダー継手、チューブ、オン/オフガンまたはバルブ、およびノズルで構成されています。ユニットは、PTFEで裏打ちされた柔軟なステンレス鋼のホースで作られています。利用可能なオン/オフ制御には、ソレノイド、空気圧、手動バルブ、またはハンドガンが含まれます。

 

標準ユニット

以下に示すApplied Surface Technologiesの標準ユニット(K1-10)には、2つのノズルが付属しています-ユニット上の非対称ベンチュリステンレス鋼と、低速ノズル、オン/オフガン、10フィートの柔軟なPTFEライニングステンレス鋼スチールホース、シリンダーフィッティング、オプションの0.5ミクロン焼結ステンレススチールフィルター、およびオプションの0〜2000 psi圧力計。日本(JIS22R)用のCO2シリンダー継手が利用可能です。DIN-6はISO国際規格であり、他の多くの国で機能します。


 

高純度ユニット

以下に示すApplied Surface Technologiesの高純度ユニット(K4-10)には、二酸化炭素の流量を制御するためのパックレス電解研磨ステンレススチール ダイヤフラムバルブがあります。図には、ベンチュリノズル、0.01ミクロンフィルター、10フィートの柔軟なステンレススチールPTFEライニングホース、およびCO2シリンダーフィッティングが含まれています。このユニットのすべての継手は、上記の標準ユニットのNPT継手ではなく、圧縮継手です。このユニットには、非対称ベンチュリと低速ノズルの2つのステンレススチールノズルも付属しています。日本(JIS22R)用のCO2シリンダー継手。DIN-6はISO国際規格であり、他の多くの国で機能します。




 

ソレノイド制御ユニット

半自動操作の場合、90°の代わりに24VDCまたはソレノイドバルブ(圧縮継手で下のバルブをクローズアップ)を選択できます。上記のオン/オフバルブ。このユニットはK4-10Sと呼ばれ、特にソレノイドバルブのクローズアップとノズルが左下に示されています。K4-10Sには、ユニットにベンチュリノズル、24 V Dcノーマルクローズソレノイド、10フィートのPTFEライニングフレキシブルステンレススチールブレードホース、CO2シリンダーフィッティング、24 VDC電源(120〜250VAC入力)が付属、および手動制御用のフットスイッチ。オプションには、インラインフィルターと圧力計が含まれます。下の画像は、初の完全にポータブルなCO2スモークジェット、K4-10S-Portを示しています。Li-ionバッテリーまたは通常のフットスイッチを装備できます。



K4-10Sソレノイドフットスイッチなし


 

ポータブルユニット

2つの新しいポータブルユニット、K1ポートとK4Sポートを導入しました。目標は、お客様のサイトのCO2シリンダー(液体供給)からオンサイトで行うことができるように、補充を簡単にすることでした。現在、両端にバルブを備えたステンレス製のサンプリングボトルを使用しています。サンプリングシリンダーの容積は300、400、または500立方センチメートルです。300立方センチメートルのシリンダーには、約250グラムの液体CO2が含まれています。どちらのユニットにもCO2ガスが供給されていますが、ソレノイドベースのユニットは上下逆さまに保持して液体を供給することができます。ソレノイドユニットには、電源とフットスイッチが付属しています。

                   
                                                        K1ポート K4Sポート
 

デュアルガスユニット

デュアルガスユニットには、CO2ノズルを囲む圧縮ガスまたは窒素流を備えた特別なノズルがあります。このユニットは、結露の問題を軽減するのに役立ちます。デュアルガスユニットは、高純度ユニット(K4-10S)と2番目のフロー用の追加のプラスチックノズルに基づいています。2つのモデルがあります-K6-10DG-Aは、デュアルフットスイッチと共に制御に2つのソレノイドを使用します。モデルK6-10DG-Bは、2番目の乾燥ガスの流れに手動バルブを使用します。  

左側の写真は、モデルAのノズル領域の拡大図です。CO2 用と乾燥ガス用の2つのソレノイドがありますフィルターがCO2フローに表示されます。白いポリマーノズルは、圧縮ガスがCO2の流れを囲んで出入りする場所です。モデルK6-10DG-Bは、右の画像の上面図で示されています。手動バルブは、乾燥した圧縮空気または窒素の流れを制御します。オプションのフィルターは両方のフローにあります。どちらのユニットも、加熱された2番目のガス流を使用して、水分の減少を支援できます。

  


 

ノズル

2つのノズルには標準(K1)および高純度ユニット(K4)が付属しています。1つはステンレス鋼で非対称ベンチュリ管で、もう1つは高流量または低流量ノズルです。ベンチュリノズルは、気体または液体二酸化炭素の供給に対して安定しており、2番目のノズルは液体二酸化炭素の供給に対して安定しています。

 

ベンチュリノズルには、400ミクロンの内部オリフィスがありますが、200〜1000ミクロンの範囲の他の直径が作成されています。ノズルの設計は、CO2スノーを行う上で最も重要な要素です。最も単純なノズルは単一の拡張ノズルであり、通常はベンチュリオリフィス設計のバリエーションです。出口側はより典型的にはノーズコーンであり、このチャンバーはドライアイス核生成用です。その角度と長さは、流れの速度とスノーの大きさを決定するのに重要な役割を果たします。他のノズル設計には、拡張ゾーンが続くオリフィス、小口径のオリフィスチューブ、メータリングリークバルブなどがありますが、それらは一定のエンタルピー条件に違反します。これらのノズルは、液体CO2供給でのみスノーを形成します。異なる設計から異なる洗浄能力が生じる可能性があります。

 

アプライドサーフェステクノロジーズのノズルは、気体または液体のCO2で動作できますが、他のノズルジオメトリでは動作しません。この動作の違いは、他の市販のノズルがノズル内部で急激に膨張するという事実に関連しています。この突然の膨張は、一定のエンタルピー膨張の必要性に違反し、FAQの下のスノーの形成ページで先に示した混合気液相領域を出るのに十分にエンタルピーを減少させます。これらのノズルが液体源で使用され、スノーが形成され、適切な速度で使用されると、二酸化炭素が無駄になります。  

 

さまざまな状況のノズル、多数のポイントノズルのマニホールド、内径チューブクリーニング、大面積ノズルが作成されています。大面積のスロットノズルは1インチを超えると問題があり、利用できません。