हवा को गर्म करना बंद करें: वेफरों को संसाधित करने का एक बेहतर तरीका
चलिए, पुराने रेजिस्टिव ओवनों के बारे में बात करते हैं। ये तो काम तो करते हैं, लेकिन वास्तव में ये तो बड़े-बड़े हीटर ही हैं। वेफर को सही तापमान तक पहुँचाने हेतु पूरे चेंबर एवं उसमें मौजूद हवा को गर्म करने हेतु बहुत सारी ऊर्जा खर्च होती है… यह तो बेकार ही है।
इसीलिए हमने इन्फ्रारेड गर्मी का उपयोग शुरू किया। अब हम पूरे कमरे को गर्म करने के बजाय, सीधे ही वेफर पर ही गर्मी डालते हैं। यह तरीका अधिक कुशल है… और इससे क्लीनरूम में अनावश्यक ऊर्जा की खपत भी नहीं होती।
सही तापमान प्राप्त करना
इस उद्योग में, यदि तापमान में थोड़ी भी गलती हो जाए, तो पूरा सिलिकॉन बेकार हो जाता है… यह तो कोई भी नहीं चाहेगा।
हम शॉर्टवेव विकिरण का उपयोग करके वेफर को कुछ ही सेकंडों में सही तापमान तक पहुँचाते हैं। चूँकि यह विकिरणीय गर्मी है, इसलिए उपकरणों को गर्म करने हेतु बहुत सारी ऊर्जा खर्च नहीं होती। हम वॉट-प्रति-सेंटीमीटर के अनुपात पर ध्यान देते हैं… ताकि गर्मी समान रूप से फैले… कोई गर्म स्थान न रहे।
पीछे की तकनीक
हम ऐसे उपकरणों को टंगस्टन फिलामेंटों एवं उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज से बनाते हैं। लेकिन यहाँ एक चाल है… हम उस क्वार्ट्ज पर विशेष कोटिंग लगाते हैं… क्योंकि हम चाहते हैं कि वेफर ऊर्जा को अवशोषित करे… न कि उसे वापस दर्पण की तरह वापस भेजे।
हम इन लैंपों को PID कंट्रोलरों के साथ जोड़ते हैं… ताकि गर्मी को तुरंत नियंत्रित किया जा सके। इससे पूरी प्रक्रिया तेज़ एवं नियंत्रित रहती है।
चुनौतियाँ एवं उनका समाधान
हालाँकि, इसमें एक चुनौती है… उच्च-वॉटेज वाले इन्फ्रारेड उपकरणों से बहुत अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है… यह तो अच्छा है… लेकिन इससे कूलिंग प्रणाली पर बहुत दबाव पड़ता है।
यदि कूलिंग प्रणाली पर्याप्त न हो, तो उपकरण बहुत गर्म हो जाता है… ऐसी स्थिति में सेंसर खराब हो जाते हैं… या फिलामेंट जल जाते हैं। इसलिए आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपकी कूलिंग प्रणाली उस ऊर्जा को संभाल सके।
हालाँकि, इसका लाभ तो बहुत ही है… अनावश्यक ऊर्जा की खपत कम हो जाती है… बिजली के बिल कम हो जाते हैं… एवं कार्बन उत्सर्जन भी कम हो जाता है। आपको ऐसा “हरित” कारखाना मिल जाता है… जो वास्तव में काम करता है… एवं चिपों की गुणवत्ता पर कोई समझौता नहीं होता।