आखिर क्यों सेमीकंडक्टर निर्माण संयंत्रों में पारंपरिक ओवनों के बजाय इन्फ्रारेड तकनीक का उपयोग किया जा रहा है?
ईमानदारी से कहें तो, पारंपरिक ओवन बहुत ही अक्षम हैं। अधिकांश संयंत्र अभी भी ऐसी ही प्रणालियों का उपयोग कर रहे हैं; जिसमें पूरे कमरे की हवा को गर्म करने की कोशिश की जाती है, ताकि एक छोटे से वेफर को सूखाया जा सके। यह प्रक्रिया धीमी है, एवं ऊर्जा की भी बर्बादी होती है। वास्तव में, ऐसा लगता है जैसे पूरे घर को गर्म करके केवल एक मोजे को ही सूखाने की कोशिश की जा रही हो।
इन्फ्रारेड तकनीक में ऐसा नहीं होता। इसमें हवा को गर्म करने के बजाय, विद्युत-चुम्बकीय विकिरण को सीधे वेफर तक पहुँचाया जाता है।
यहीं पर इस तकनीक का कार्य-तंत्र है।
हम लैंप की तरंगदैर्घ्य को उस फोटोरेजिस्ट/चिपकने वाले पदार्थ के अनुरूप चुनते हैं। छोटी/मध्यम तरंगदैर्घ्य वाले लैंपों के उपयोग से गर्मी सीधे वेफर की सतह तक पहुँच जाती है। अब आपको पूरे कमरे को गर्म होने का इंतजार नहीं करना पड़ता… लक्षित तापमान तक पहुँचने में कुछ ही सेकंड लगते हैं।
इसके अलावा, चूँकि गर्मी सीधे ही वेफर तक पहुँचती है, इसलिए तेज गति से काम करने हेतु लीड-आधारित उत्प्रेरकों या रासायनिक घोलों की आवश्यकता ही नहीं पड़ती। इससे “हरित” एवं लीड-रहित उत्पादों का निर्माण आसान हो जाता है… एवं तनाव भी कम हो जाता है।
बिजली खर्च पर प्रभाव
यदि आपने कभी ऊर्जा-उपयोग संबंधी ऑडिट किया है, तो आपको पारंपरिक ओवनों के कारण होने वाले ऊर्जा-नुकसान का अंदाजा होगा। इन्फ्रारेड सिस्टम में ऐसी समस्याएँ ही नहीं होतीं… इनके लिए बहुत कम ऊर्जा ही आवश्यक है।
और जानिए क्या? वेफर को गर्म होने में घंटों के बजाय केवल मिनट ही लगते हैं… इससे मशीन खाली पड़ी रहने पर भी ऊर्जा की बर्बादी नहीं होती। अब आपको कमरे की हवा को गर्म करने हेतु पैसे खर्च करने की आवश्यकता ही नहीं है… बल्कि केवल वेफर को सूखाने हेतु ही ऊर्जा खर्च करनी होती है।
लेकिन…
हर चीज में कोई न कोई समस्या होती ही है… उच्च-तीव्रता वाले इन्फ्रारेड लैंपों से बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न होती है… ऐसी स्थिति में कुछ सेटअपों में समस्याएँ हो सकती हैं। यदि आपके संयंत्र में ठंडे पानी की व्यवस्था इतनी मजबूत न हो, तो लैंप या कन्वेयर बेल्ट ओवरहीट हो सकते हैं।
असली चुनौती तो यह है कि लैंप की तीव्रता एवं गर्मी को दूर करने की गति के बीच संतुलन बनाना है… ऐसा न करने पर तापीय समस्याएँ हो सकती हैं… जो कि किसी को भी पसंद नहीं होगा।