متوقف کردن این وضعیت فاجعهبار: چگونه ویفرهای خود را در صورت خرابی هیترها تمیز نگه داریم؟
اگر تا به حال در ساخت سنسورهای هیدروژن کار کردهاید، میدانید که چه اتفاقاتی میافتد. برای گرم کردن ویفرهای سیلیکونی، از لامپهای مادون قرمز استفاده میشود. این روش بسیار مؤثر است… تا زمانی که مشکلی پیش نیاید.
وقتی که از این لامپها در شرایط تولید با بار بالا استفاده میشود، خطرات زیادی پیش میآید. اگر لوله کوارتزی شکسته شود، این فقط یک مشکل ساده نیست؛ بلکه یک فاجعه است. تکههای شیشه و باقیماندههای شیمیایی روی ویفرها میافتند و در نتیجه، کل محموله از بین میرود.
این وضعیت واقعاً ناامیدکننده است.
چرا این لولهها شکسته میشوند؟
معمولاً دلیل آن، فشار و ضربه است. این لامپهای پرتوان تحت فشار زیادی قرار دارند. اگر هوای خنککننده به طور یکنواخت به لوله برخورد نکند، یا اگر برق به سرعت قطع و وصل شود، کوارتز نمیتواند در برابر این فشار مقاومت کند و شکسته میشود.
برای جلوگیری از این مشکل، از کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم. همچنین، ضخامت دیواره لوله را به گونهای تنظیم میکنیم که هم اجازه عبور حرارت را داشته باشد، هم در برابر فشار مقاومت کند.
ایجاد سیستم ایمنی
بهترین راه برای مقابله با این مشکل، این است که فرض کنیم که این اتفاق حتماً خواهد افتاد.
به جای اینکه لامپ را بدون محافظت قرار دهیم، آن را در یک سیستم محافظتی قرار میدهیم؛ میتوان آن را مانند یک پوشش کوارتزی در نظر گرفت. اگر لامپ داخلی شکسته شود، این پوشش همه چیز را جذب میکند؛ بنابراین هیچ تکه شیشه یا فیلامنتی به ویفرها برخورد نخواهد کرد.
همچنین، به الکترودها نیز توجه زیادی میکنیم. اکثر مشکلات از انتهای الکترودها شروع میشود؛ بنابراین از الکترودهایی استفاده میکنیم که بتوانند با انبساط حرارتی کوارتز هماهنگ شوند.
تعادل بین مزایا و معایب (و چگونگی مقابله با آن)
مشکل اینجاست که استفاده از پوشش، باعث میشود مقداری از تابش مادون قرمز قبل از رسیدن به ویفرها، مسدود شود.
احتمالاً باید تنظیمات توان لامپ را افزایش دهید، یا ویفرها را برای مدت بیشتری در معرض حرارت قرار دهید تا همان دمای مورد نظر حاصل شود. توصیه من این است که بعد از نصب پوششها، تنظیمات PID را دوباره بررسی کنید؛ تا مطمئن شوید که همچنان به دمای مورد نظر میرسیدید.
نکته آخر این است که این لامپها را به یک سیستم با حفاظت در برابر جریان بیش از حد متصل کنید. بهتر است که سیستم خاموش شود، تا اینکه لامپ از حد تحمل خود فراتر رود.