램프가 터져서 생산량이 줄어드는 것을 막으세요.
탄소나노튜브를 제조할 때는 극도의 정밀한 온도 조절이 필요합니다. 하지만 고부하 상태에서 생산을 진행할 때는 누구나 두려워하는 최악의 상황이 발생할 수 있습니다. 바로 적외선 램프가 터지는 것입니다.
단순히 가동 중단 문제만이 아닙니다. 석영관이 파열되면 유리 조각과 금속 파편들이 웨이퍼 위에 흩어집니다. 클린룸에서는 이것이 큰 재앙입니다. 한 번만 터져도 전체 생산물이 폐기되고 맙니다.
왜 램프가 터지는 걸까요?
보통은 열충격이나 과도한 열로 인해 발생합니다. 빠른 생산 속도를 얻기 위해 전력 밀도를 극한까지 높일 때 이런 문제가 자주 발생합니다. 석영관에 아주 작은 결함이 있거나, 전압이 급격히 상승할 수도 있습니다. 어쨌든 석영관은 결국 파괴됩니다. 기본적으로는 램프가 바깥쪽으로 폭발하여 모든 파편들이 웨이퍼 위로 날아갑니다.
더 나은 해결책
우리는 더 이상 웨이퍼를 위험에 빠뜨리지 않기로 결정했습니다.
해결책은 간단합니다. 램프 주위에 물리적인 장벽을 설치하는 것입니다. 각 히터를 고순도 석영 커버나 보호 외피 안에 넣습니다. 마치 안전유리처럼 말입니다. 만약 내부의 램프가 터진다 해도, 외부 커버가 모든 파편들을 막아줍니다. 그렇게 되면 웨이퍼는 깨끗하게 유지됩니다.
또한, 연결 부분에 특수한 실란트를 사용하여 아무것도 들어오지 못하도록 합니다. 이렇게 하면 잠재적인 재앙을 5분 정도의 간단한 유지보수 작업으로 해결할 수 있습니다.
현실적인 타협점
물론, 모든 것이 무료로 이루어지는 것은 아닙니다. 보호 커버를 추가하면 적외선의 전달이 약간 방해받습니다. 따라서 일반 램프를 사용할 때보다 열량이 약간 줄어듭니다. 이를 보완하기 위해서는 전력 설정을 높이거나, 처리 시간을 조금 더 늘려야 할 수도 있습니다. 하지만 솔직히 말해서, 웨이퍼 전체를 폐기하지 않기 위해서는 이 정도의 대가는 감수해야 합니다.
마지막 팁: 냉각팬도 잘 점검해야 합니다. 보호 외피 때문에 램프 끝부분에 열이 축적될 수 있으므로, 연결 부분이 너무 뜨거워지지 않도록 충분한 공기 흐름이 필요합니다.