حفظ تمیزی محیط کلاس ۱۰۰
در صنعت تولید تراشهها، حتی یک ذره گرد و غبار – که قابل مشاهده نیستند – میتواند کل مجموعه ویفرها را خراب کند. این واقعاً یک فاجعه است. بنابراین، وقتی که نیاز به ایجاد گرما در محیط کلاس ۱۰۰ داریم، نمیتوانیم از عناصر گرمایشی معمولی استفاده کنیم؛ زیرا این عناصر گازهای سمی تولید کرده و ذراتی را در هوا پخش میکنند.
به همین دلیل، ما از لامپهای مادون قرمز با کیفیت بالا استفاده میکنیم.
چرا کوارتز اهمیت دارد؟
ما برای ساخت این لامپها از سیلیکا مصنوعی استفاده میکنیم. اگر از شیشه بوروسیلیکاتی ارزانقیمت استفاده کنیم، با مشکلاتی مانند تولید گازهای سمی مواجه خواهیم شد؛ یعنی شیشه مواد شیمیایی را به داخل هوای تمیز نفوذ میدهد.
غلاف کوارتز نقش یک درب محکم را ایفا میکند و رشتههای تنگستن و گاز هالوژن را در جای خود نگه میدارد. بهترین نکته این است که این لامپها گرمای تابشی تولید میکنند؛ یعنی گرما مستقیماً به سطح هدف میرسد. هیچ تماس فیزیکی وجود ندارد، هوا نیز در حال تحرک نیست، و گرد و غبار نیز ایجاد نمیشود.
طراحی برای شرایط واقعی
فضای این دستگاهها همیشه محدود است؛ بنابراین ما بر روی داشتن تراکم انرژی بالا تمرکز میکنیم. میخواهیم که این لامپها به سرعت گرم شوند.
با نگه داشتن انرژی مادون قرمز در بازههای طول موج کوتاه، گرما مستقیماً به سطح هدف میرسد؛ در نتیجه، هوای داخل محفظه گرم نمیشود، و سیستمهای خنککنندگی نیز نیازی به کار بیشتر ندارند.
همچنین، ما زمان زیادی را صرف ایمن کردن سیمهای اتصال میکنیم؛ یک شکاف کوچک میتواند در واقع دروازهای برای ورود آلایندهها باشد. ما از شیشههای محکم برای ایمن کردن این سیمها استفاده میکنیم تا در صورت تغییرات دما، این سیمها پاره نشوند.
مشکلات موجود
کوارتز البته ماده خوبی است، اما شکننده است. این ماده میتواند گرما را تحمل کند، اما از برخورد یا تکان خوردن متنفر است.
یک نکته مهم این است که براکتهای نصب لامپها را بیش از حد محکم نکنید؛ اگر فضای کافی برای انبساط لوله در هنگام گرم شدن وجود نداشته باشد، لوله میتواند بشکند. باید فاصله کوچکی بین لوله و براکتها باقی بگذارید.
همچنین، این لامپها آنقدر قوی هستند که میتوانند لایههای آلی روی سطح ویفر را از بین ببرند؛ بنابراین باید فاصله فوکال لامپ را بر اساس توان آن تنظیم کنید تا سطح ویفر آسیب نبیند.