फैब्रिकेशन प्रक्रिया को सुचारू बनाना: प्रमाणित आईआर क्यूरिंग तकनीक क्यों महत्वपूर्ण है?
ईमानदारी से कहें तो, सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियाँ बहुत अधिक ऊर्जा खपत करती हैं। यदि हम वास्तव में कार्बन न्यूट्रैलिटी के लक्ष्य को पूरा करना चाहते हैं, तो हमें क्यूरिंग/बेकिंग प्रक्रियाओं को नजरअंदाज नहीं करना चाहिए। लंबे समय से हम पारंपरिक कन्वेक्शन ओवनों का उपयोग कर रहे हैं; लेकिन ऐसे ओवन वास्तव में बड़े “स्पेस हीटर” की तरह काम करते हैं, और केवल वातावरण को गर्म करने हेतु ही बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है।
यह अक्षमतापूर्ण एवं महंगा तरीका है।
इसीलिए हमने प्रमाणित इन्फ्रारेड (IR) क्यूरिंग लैंपों का उपयोग शुरू किया। ऐसे लैंप पूरे कमरे को गर्म करने के बजाय सीधे सब्सट्रेट पर ही ऊष्मा देते हैं।
भौतिकी तो बहुत ही सरल है…
IR लैंप विद्युत-चुम्बकीय विकिरण उत्सर्जित करते हैं; जिससे फोटोरेसिस्ट/चिप्स में मौजूद अणु गतिमान हो जाते हैं। गर्म हवा वाले ओवनों में तापमान पहुँचने में मिनट लग जाते हैं, जबकि IR लैंपों में यह कार्य कुछ ही सेकंड में हो जाता है। हम वॉटेज डेनसिटी को ऐसे ही नियंत्रित करते हैं, ताकि वेफरों पर ठीक वही तापमान आए, बिना बाकी उपकरणों को नुकसान पहुँचे।
लेकिन कोई भी लैंप इस्तेमाल नहीं किया जा सकता…
सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियों में थोड़ी सी धूल या गैस भी सब कुछ बर्बाद कर सकती है। हम उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज आवरणों का उपयोग करते हैं, ताकि विकिरण स्थिर एवं स्वच्छ रहे। अधिकांश समय हम शॉर्टवेव IR लैंपों का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि ऐसे लैंप सामग्री के अंदर गहराई तक ऊष्मा पहुँचाते हैं, जिससे वेफरों को तेजी से प्रसंस्कृत किया जा सकता है।
लेकिन एक बात ध्यान में रखनी आवश्यक है…
ऊष्मा बहुत ही तीव्र होती है… यदि आपका उपकरण ऐसे तापमान को सहन नहीं कर सकता, तो उपकरण खराब हो सकते हैं। इसलिए आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपकी शीतलन प्रणाली इस ऊष्मा को संभाल सके।
“ग्रीन फैक्ट्री” के लक्ष्यों हेतु यह क्या लाभ देता है?
यह प्रति वेफर पर खर्च होने वाली ऊर्जा को कम करता है… साथ ही, आपको अतिरिक्त जगह भी मिल जाती है… अब आपको वे बड़े, भारी ओवनों की आवश्यकता ही नहीं है… इससे पूरी फैक्ट्री ही सुचारू रूप से काम कर सकती है।
वास्तविक लाभ तब ही होता है, जब ऐसे लैंपों का उपयोग सटीक PID नियंत्रकों के साथ किया जाता है…
ऐसे नियंत्रक तापमान को नियंत्रित रखते हैं… जिससे ऊर्जा की बर्बादी भी कम हो जाती है… यह तो बस एक बेहतर तरीका ही है।