सही स्पेक्ट्रल सांद्रता प्राप्त करना: GaI लैंपों में 0.5% स्पेक्ट्रल सांद्रता हासिल करने का रहस्य
यदि आपने PCB निर्माण में काम किया है, तो आपको इसमें आने वाली कठिनाइयों का अंदाजा होगा। ट्रेसों की चौड़ाई, फोटोरेजिस्ट के एक्सपोजर पर ही निर्भर है।
हम गैलियम आयोडाइड (GaI) लैंपों का उपयोग करते हैं; क्योंकि ये UV स्पेक्ट्रम में एक बहुत ही उपयुक्त स्थान पर स्थित होते हैं… ठीक वहीं जहाँ आधुनिक फोटोरेजिस्ट सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। अधिकांश UV लैंप “अस्थिर” होते हैं… वे ऊर्जा को एक विस्तृत बैंड में फैला देते हैं… जो बुनियादी कार्यों के लिए ठीक है… लेकिन उच्च-घनत्व वाले इंटरकनेक्टों के लिए ऐसा करना उचित नहीं है… ऐसे में प्रकाश अनावश्यक रूप से फैल जाता है… जिससे ट्रेसों के किनारे धुंधले हो जाते हैं… और कई समस्याएँ उत्पन्न हो जाती हैं।
रहस्य तो यही है… उस स्पेक्ट्रल ऊर्जा को 0.5% तक सीमित करना।
हमारी टीम ने इसके लिए बहुत समय लगाया… यह बिजली की मात्रा बढ़ाने से संबंधित नहीं है… बल्कि नियंत्रण से संबंधित है।
गैस के दबाव को समायोजित करके, एवं गैलियम आयोडाइड की शुद्धता को बढ़ाकर, हम उस स्पेक्ट्रल ऊर्जा को एक सीमित सीमा में रख सकते हैं… ऐसा करने से “अनावश्यक” UV तरंगदैर्घ्य फोटोरेजिस्ट में गहराई तक नहीं जा पाते… इससे ट्रेसों के किनारे साफ एवं ऊर्ध्वाधर रहते हैं… यह तो बहुत ही बड़ा अंतर है।
लेकिन एक समस्या भी है… ऐसे लैंपों का उपयोग करने से क्वार्ट्ज आवरण पर बहुत दबाव पड़ता है… इसलिए, इंजीनियरों ने उच्च-शुद्धता वाले कृत्रिम क्वार्ट्ज का उपयोग किया…
जैसे-जैसे लैंप गर्म होता है, स्पेक्ट्रल ऊर्जा में भी थोड़ा बदलाव हो जाता है… इसे ठीक करने हेतु, हम बैलास्ट का उपयोग करते हैं… ताकि धारा स्थिर रहे… इससे ऊर्जा सांद्रता भी स्थिर रहती है…
यही तो वह समझौता है…
जब स्पेक्ट्रल सांद्रता 0.5% तक सीमित हो जाती है, तो लैंप बहुत ही संवेदनशील हो जाता है… यह वोल्टेज में होने वाले उतार-चढ़ावों के प्रति बहुत ही संवेदनशील है… यदि बिजली की आपूर्ति में उतार-चढ़ाव होता है, तो स्पेक्ट्रल ऊर्जा में भी बदलाव हो जाता है…
इसे सुचारू रूप से काम करने हेतु, ऐसे लैंपों को स्थिर DC बिजली स्रोत के साथ ही उपयोग में लाना आवश्यक है… अन्यथा, पैनल पर एक्सपोजर स्थिर नहीं रहेगा…
और हाँ… ऐसे लैंप, पुराने ब्रॉड-स्पेक्ट्रम वाले मर्क्युरी लैंपों की तुलना में ज्यादा समय तक नहीं चलते… लेकिन ईमानदारी से कहें तो, एटचिंग दोषों में होने वाली कमी को देखकर, यह समझौता तो बहुत ही उचित है।