چرا به سپرهای کوارتزی در لامپهای کارخانههای تولید نیمههادی نیاز داریم؟
در کارخانههای تولید نیمههادی با بار کاری بالا، خراب شدن یک لامپ مشکل سادهای نیست؛ بلکه یک فاجعه است.
وقتی که یک لامپ مادون قرمز در دمای بسیار بالا خراب میشود، غلاف شیشهای آن نه تنها میشکند، بلکه میتواند تکهتکه شود. بدون وجود سپر، تکههای شیشه و مواد شیمیایی روی ویفرها میریزند. با یک انفجار کوچک، کل محصولات تولید شده از بین میروند.
این اشتباه، اشتباهی پرهزینه است؛ اما در واقع راههای زیادی برای جلوگیری از آن وجود دارد.
جادوی کوارتز فرآوریشده
ما از کوارتز فرآوریشده با خلوص بالا برای ساخت این سپرها استفاده میکنیم؛ دلیل سادهای دارد: این کوارتز میتواند در برابر فشارهای شدید مقاومت کند.
کوارتز در برابر تغییرات شدید دما تحت تأثیر قرار نمیگیرد؛ بنابراین میتواند در برابر چرخههای حرارتی سریع مقاومت کند. اگر لوله لامپ درونی خراب شود، سپر تمام تکههای شیشه را جذب میکند. البته هنوز هم باید لامپ خراب را تعویض کرد، اما ویفرها کاملاً سالم باقی میمانند.
تعادل در طراحی
طراحی این سپرها فقط به معنای قرار دادن یک تکه شیشه در مسیر لامپ نیست؛ بلکه یک تعادل خاص لازم است.
ما میخواهیم که انرژی مادون قرمز به حداکثر میزان ممکن به سطح ویفرها برسد؛ بنابراین از کوارتز با خلوص بالا و شفاف استفاده میکنیم. اما استفاده از سپر، باعث ایجاد کمی بازتاب نور و فاصلهای میشود که میتواند باعث انباشت گرما شود.
راهحل این است که جریان هوا را به خوبی کنترل کنیم؛ اگر هوا به اندازه کافی بین لامپ و سپر جریان نیابد، انتهای لامپ دچار گرمای بیش از حد میشود؛ این امر باعث خراب شدن سریعتر فیلامنتهای لامپ میشود.
حفظ عملکرد لامپها
ما این سپرها را به صورت جایگزینی ساده طراحی کردهایم؛ محدودیتهای طراحی به گونهای است که فاصله لامپ تا ویفرها ثابت بماند؛ این کار باعث توزیع یکنواخت گرما در سطح ویفرها میشود.
هنگام تعویض لامپ خراب، حتماً به کوارتز نگاه کنید؛ به دنبال لکهها یا سوراخهای کوچک روی سطح کوارتز باشید.
وقتی کوارتز شروع به فرسودگی کند، شکننده میشود؛ بنابراین بهتر است که سپر را هر چند بار استفاده از لامپ تعویض کنیم، تا از وقوع فاجعه در میانه فرآیند تولید جلوگیری شود.