क्लास 100 स्वच्छ कमरे को वास्तव में स्वच्छ बनाए रखना
सेमीकंडक्टर निर्माण के क्षेत्र में, एक छोटा सा धूल कण – जिसे आप देख ही नहीं सकते – पूरे वेफरों के बैच को नष्ट कर सकता है। यह वाकई एक भयावह स्थिति है। इसलिए, जब क्लास 100 वाले वातावरण में ऊष्मा पैदा करने की आवश्यकता होती है, तो सामान्य हीटिंग उपकरणों का उपयोग नहीं किया जा सकता। क्योंकि ऐसे उपकरणों से गैसें निकलती हैं, जिससे धूल कण भी उत्पन्न होते हैं।
इसीलिए हम उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज इन्फ्रारेड लैंपों का ही उपयोग करते हैं।
क्वार्ट्ज क्यों महत्वपूर्ण है?
हम इन लैंपों में कृत्रिम फ्यूज्ड सिलिका का ही उपयोग करते हैं। यदि सस्ते बोरोसिलिकेट ग्लास का उपयोग किया जाए, तो ग्लास से रासायनिक पदार्थ निकलते रहते हैं, जिससे वातावरण दूषित हो जाता है।
क्वार्ट्ज का उपयोग करने से टंगस्टन फिलामेंट एवं हैलोजन गैस अंदर ही रहते हैं। सबसे अच्छी बात यह है कि ऐसे लैंपों से विकिरण ऊष्मा प्राप्त होती है; ऐसी ऊष्मा सीधे ही लक्ष्य तक पहुँचती है। कोई भौतिक संपर्क नहीं होता, हवा भी नहीं चलती, और धूल भी नहीं उड़ती।
वास्तविक दुनिया के लिए डिज़ाइन
ऐसे उपकरणों में जगह हमेशा ही सीमित होती है, इसलिए हम उच्च ऊर्जा घनत्व पर ही ध्यान देते हैं। हम चाहते हैं कि ऐसे उपकरण जल्दी ही ऊष्मा पैदा करें।
इन्फ्रारेड ऊर्जा को छोटी तरंगदैर्घ्य वाली आवृत्तियों में ही रखने से ऊष्मा सीधे ही सब्सट्रेट तक पहुँचती है। इससे चैंबर में मौजूद हवा गर्म नहीं होती, जिससे कूलिंग सिस्टम पर अतिरिक्त बोझ नहीं पड़ता।
हम लीड-इन वायरों की सीलिंग पर भी बहुत ध्यान देते हैं। थोड़ी सी भी दरार ही धूल के प्रवेश का कारण बन सकती है। हम फ्यूज्ड-ग्लास ट्रांजिशन का ही उपयोग करते हैं, ताकि सीलिंग टूटे नहीं।
कठिनाइयाँ
क्वार्ट्ज तो बेहतरीन है, लेकिन यह भंगुर होता है। यह ऊष्मा को तो सहन कर सकता है, लेकिन इसे झटके या हिलावे से बचाना आवश्यक है।
एक सलाह: माउंटिंग ब्रैकेटों को बहुत ज्यादा कसें नहीं। यदि ट्यूब के लिए गर्म होने पर फैलने के लिए जगह ही न हो, तो वह टूट सकती है। इसलिए थोड़ी सी जगह तो जरूर छोड़नी ही आवश्यक है।
और एक और बात… चूँकि ये लैंप बहुत ही शक्तिशाली होते हैं, इसलिए यदि वेफर बहुत नजदीक हो, तो ये वेफर की सतह को नष्ट कर सकते हैं। इसलिए वॉटेज के आधार पर फोकल दूरी की जाँच अवश्य करें।