কেন সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াকরণে ফোর্সড এয়ারের বদলে IR ব্যবহার করা হচ্ছে?
যদি আপনি কখনও কোনো “ক্লিনরুম”-এ সময় কাটিয়ে থাকেন, তাহলে আপনি জানেন কী ধরনের পরিস্থিতি থাকে। সেখানে পুরানো ধরনের ট্রলিগুলো ব্যবহৃত হয়; এগুলো গরম বাতাস ব্যবহার করে ওয়েফারগুলোকে উপযুক্ত তাপমাত্রায় রাখে।
সমস্যা হলো, এই পদ্ধতিটি খুবই ধীর।
ফোর্সড এয়ার পদ্ধতিতে বায়ুর গতির উপর নির্ভর করতে হয়; অর্থাৎ, ওয়েফারগুলো ঠান্ডা হওয়ার জন্য অপেক্ষা করতে হয়। উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ প্রক্রিয়াকরণ লাইনে এই ধরনের বিলম্ব শুধুমাত্র বিরক্তিকরই নয়, বরং খরচও বাড়ায়।
IR ও কনভেকশন পদ্ধতির মধ্যে পার্থক্য
ইনফ্রারেড (IR) হিটিং পদ্ধতিতে বায়ুর কোনো ভূমিকা নেই। এখানে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ ব্যবহার করে সরাসরি লক্ষ্যবস্তুকে উত্তপ্ত করা হয়।
আমরা এই ট্রলিগুলোতে শর্ট-ওয়েভ IR ল্যাম্প ব্যবহার করি; কারণ এগুলো তৎক্ষণাৎ উত্তপ্ত হয়। ফলে ওয়েফারগুলো দ্রুত উত্তপ্ত হয়।
আর, ফোর্সড এয়ার সিস্টেমগুলো ক্লিনরুমের HVAC সিস্টেমের বিরুদ্ধে লড়তে থাকে; কারণ HVAC সিস্টেমটি সবকিছুকে ঠান্ডা রাখার চেষ্টা করে। কিন্তু IR পদ্ধতিতে এমন কোনো সমস্যা নেই। এটি শক্তিকে ঠিক সেখানেই পাঠায়, যেখানে প্রয়োজন। ফলে ওয়েফারগুলোকে এক প্রক্রিয়া থেকে অন্য প্রক্রিয়ায় নিয়ে যাওয়া যায়, আর কোনো তাপীয় সমস্যা হয় না।
কীভাবে এটি সমাধান করা যায়?
আপনি শুধুমাত্র হিটারটি সরিয়ে IR ল্যাম্প লাগিয়েই কাজ সম্পন্ন করতে পারবেন না। পাওয়ার ডেনসিটি ঠিকমতো নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।
উচ্চ-ওয়াটেজের ল্যাম্পগুলো খুব কম জায়গায় অনেক তাপ উৎপন্ন করে। যদি ল্যাম্প ও ওয়েফারের মধ্যকার দূরত্ব ঠিক না থাকে, তাহলে সেখানে অতিরিক্ত তাপ সৃষ্টি হবে। এটা ভালো নয়।
সবকিছু স্থিতিশীল রাখার জন্য PID কন্ট্রোলার ব্যবহার করা উচিত। সঠিক সময় নির্ধারণ না করলে ওয়েফারগুলোতে অতিরিক্ত তাপ পড়তে পারে; ফলে তাপীয় শক সৃষ্টি হতে পারে। আর, ট্রলিটির ক্ষেত্রেও মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন—ট্রলিটি যেন ঐ তাপকে সহ্য করতে পারে, আর ক্লিনরুমের অ্যালার্মগুলো সক্রিয় না হয়।
এর ফলে আপনার উৎপাদন ক্ষমতা কীভাবে বাড়ে?
ক্রমবর্ধমানভাবে বেশি সংখ্যক কারখানা IR পদ্ধতি ব্যবহার করছে। কারণ এটা অত্যন্ত কার্যকর। এখানে আপনাকে পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মগুলোর বিরুদ্ধে লড়তে হয় না; বরং সেগুলো ব্যবহার করেই কাজ করতে হয়।
উত্তপ্ত হওয়ার বিলম্ব দূর হলে প্রতি ঘণ্টায় উৎপাদিত ওয়েফারের সংখ্যা বাড়ে। এটা একটি সহজ বিনিময়—জটিল এয়ার-হ্যান্ডলিং পদ্ধতির বদলে নির্ভুল ও কার্যকর পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।