सेमीकंडक्टर उत्पादन प्रक्रियाओं में “फोर्स्ड एयर” के बजाय IR का उपयोग क्यों किया जा रहा है?
यदि आपने कभी किसी पुराने तरह के क्लीनरूम में समय बिताया है, तो आपको इस प्रक्रिया के बारे में पता होगा। वहाँ पुराने तरह के उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जिनमें गर्म हवा का उपयोग करके वेफरों को उचित तापमान पर रखा जाता है।
लेकिन समस्या यह है कि यह प्रक्रिया धीमी है।
“फोर्स्ड एयर” प्रणाली में हवा के प्रवाह पर ही निर्भरता है… यानी हवा को गर्म होने में समय लगता है। ऐसी परिस्थितियों में उत्पादन प्रक्रिया धीमी हो जाती है… और यह महंगा भी पड़ता है।
IR एवं कन्वेक्शन प्रणालियों में अंतर
इन्फ्रारेड (IR) ऊष्मा प्रणाली में हवा का कोई उपयोग ही नहीं होता… बल्कि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण का उपयोग करके ही लक्ष्य बिंदु को गर्म किया जाता है।
हम इन उपकरणों में शॉर्ट-वेव IR लैंपों का उपयोग करते हैं… क्योंकि ये तुरंत ही ऊष्मा पैदा करते हैं। इससे उत्पादन प्रक्रिया तेज हो जाती है।
इसके अलावा, “फोर्स्ड एयर” प्रणाली को क्लीनरूम की HVAC प्रणाली से लगातार संघर्ष करना पड़ता है… जबकि IR प्रणाली ऐसा नहीं करती… यह ऊर्जा को सीधे ही आवश्यक स्थान पर पहुँचाती है। इससे वेफरों को एक प्रक्रिया से दूसरी प्रक्रिया में ले जाने में कोई समस्या नहीं होती।
चुनौतियाँ एवं उनका समाधान
अब, आप बस हीटर को हटाकर IR लैंप लगा नहीं सकते… आपको ऊर्जा-घनत्व को सही रखना होगा।
उच्च-वॉटेज वाले लैंपों से छोटे स्थान में भी बहुत अधिक ऊष्मा पैदा होती है… यदि लैंप एवं वेफर के बीच की दूरी थोड़ी भी गलत हो जाए, तो वहाँ अतिरिक्त ऊष्मा उत्पन्न हो जाएगी… जो अच्छा नहीं है।
स्थितियों को स्थिर रखने हेतु, हम PID कंट्रोलरों का उपयोग करने की सलाह देते हैं… बिना सटीक समय-नियंत्रण के, वेफरों पर अतिरिक्त ऊष्मा पड़ सकती है… जिससे थर्मल शॉक हो सकता है। इसके अलावा, ट्रॉली को भी ऐसा ही होना चाहिए… जिससे वह ऊष्मा को सह सके, एवं क्लीनरूम के अलार्म भी न बजें।
इससे आपको क्या लाभ होगा?
अधिकांश उच्च-मात्रा वाले उत्पादन संयंत्र IR प्रणाली का उपयोग कर रहे हैं… क्योंकि यह ही सबसे अच्छा विकल्प है। इससे आप भौतिकी के नियमों के खिलाफ लड़ने की बजाय, उनके साथ ही काम कर सकते हैं।
जब ऊष्मा-प्रक्रिया तेज हो जाती है, तो प्रति घंटे उत्पन्न होने वाले वेफरों की संख्या भी बढ़ जाती है… यह तो एक सरल विनिमय ही है… आप जटिल हवा-नियंत्रण प्रणालियों को छोड़कर, सटीक ऊर्जा-प्रणालियों का उपयोग कर सकते हैं।