การรักษาความสะอาด: เหตุใดเราจึงใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการให้ความร้อนในโรงงานผลิตชิป
เมื่อคุณทำงานในห้องที่มีมาตรฐานความสะอาดระดับ Class 100 การให้ความร้อนไม่ใช่เพียงแค่การทำให้อุปกรณ์ร้อนขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นการต่อสู้กับอนุภาคต่างๆ อย่างต่อเนื่องอีกด้วย
อุปกรณ์ให้ความร้อนแบบมาตรฐานนั้นเป็นปัญหาใหญ่ในสภาพแวดล้อมแบบนี้ เพราะอุปกรณ์เหล่านี้จะปล่อยอนุภาคต่างๆ ออกมา รวมถึงสารอินทรีย์ที่ระเหยได้ง่าย ซึ่งอาจทำลายชิปได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาที ดังนั้น เราจึงนำหลอดไฟอินฟราเรดมาวางไว้หลังแผ่นควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง
นี่คือเหตุผลว่าทำไมสิ่งนี้ถึงมีความสำคัญ
แก้วทั่วไปมักมีสารปนเปื้อนอย่างบอรอนหรือโซเดียม ซึ่งเมื่ออยู่ในอุณหภูมิสูง สารปนเปื้อนเหล่านี้จะเคลื่อนที่ไปมา ซึ่งไม่ดีเลยสำหรับการรักษาความสะอาดของชิป เราจึงใช้ซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูง เพราะจะไม่มีสิ่งใดหลุดออกมาได้เลย
นอกจากนี้ ซิลิกายังสามารถทนต่อแรงกระทบทางความร้อนได้ดีอีกด้วย คุณสามารถเพิ่มกำลังไฟของหลอดไฟได้โดยไม่ต้องกังวลว่าแผ่นป้องกันจะแตกหัก
แต่วัสดุก็เป็นเพียงครึ่งหนึ่งของเรื่องเท่านั้น สิ่งสำคัญคือการเคลือบผิวของควอตซ์
เราขัดผิวควอตซ์จนมันเรียบเหมือนกระจก เพราะรอยขรุขระเล็กๆ ก็เหมือนแม่เหล็กที่ดึงดูดฝุ่นเข้ามา ดังนั้น พื้นผิวที่เรียบจะทำให้อนุภาคไม่มีที่ซ่อนตัว และเมื่อหลอดไฟถูกเชื่อมต่อเข้ากับระบบ แผ่นป้องกันก็จะทำหน้าที่เหมือนกำแพง ช่วยกันไม่ให้อนุภาคเข้ามาในห้องผลิตชิป
แต่ก็มีข้อเสียอยู่เหมือนกัน
ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงนั้นสามารถให้แสงอินฟราเรดผ่านได้ดี แต่ก็ไม่สามารถใช้เป็นฉนวนได้ ดังนั้น บริเวณที่คุณต้องการให้มีความร้อนสูงก็จะร้อนมาก แต่ส่วนอื่นๆ ของอุปกรณ์ก็จะร้อนตามไปด้วย
คุณจึงต้องมีวิธีระบายความร้อนที่ดี ไม่ว่าคุณจะใช้พัดลมหรือระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ คุณก็ต้องมีแผนในการรับมือกับความร้อนที่เกิดขึ้น หากกระแสลมไม่เพียงพอ ก็อาจทำให้หัวหลอดไฟไหม้ หรือตัวเชื่อมต่อเสียหายได้
เราออกแบบอุปกรณ์เหล่านี้ให้สามารถใช้แทนอุปกรณ์เดิมได้โดยง่าย เพราะในโรงงานผลิตชิปที่มีความแม่นยำสูง แม้แต่ฝุ่นเพียงเม็ดเดียวก็อาจทำให้การผลิตล้มเหลวได้