সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ায় তাপকে নির্দিষ্ট জায়গায় রাখা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ-শক্তির আইআর ল্যাম্পগুলো অত্যধিক পরিমাণে তাপ উৎপন্ন করে। সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ায় এই তাপটি শুধুমাত্র ওয়েফারকে গরম করার জন্যই ব্যবহৃত হয়।
যদি এই তাপকে নিয়ন্ত্রণ করা না হয়, তাহলে এটা মেশিনের অভ্যন্তরীণ অংশগুলোতে ছড়িয়ে যাবে। ফলে মেশিনের অভ্যন্তরীণ অংশগুলো অত্যন্ত গরম হয়ে যাবে; আপনার সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক যন্ত্রগুলো নষ্ট হয়ে যাবে। এটা সত্যিই একটি বড় সমস্যা।
তাপকে নির্দিষ্ট জায়গায় রাখার উপায়
সমস্যা হলো, সাধারণ আইআর ল্যাম্পগুলো তাপকে সব দিকে ছড়িয়ে দেয়—৩৬০ ডিগ্রি জুড়ে। এটা রোধ করার জন্য আমরা কোয়ার্টজ গ্লাস শীল্ড ব্যবহার করি। এগুলোকে থার্মাল ব্যারিয়ার বলা যেতে পারে। এগুলো তাপকে মেশিনের অভ্যন্তরীণ অংশগুলোতে যেতে বাধা দেয় এবং সেটাকে আবার লক্ষ্যবস্তুর দিকে ঠেলে দেয়। এটাই হলো ওয়েফারকে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় রাখার একমাত্র উপায়।
কেন আমরা কোয়ার্টজ ব্যবহার করি?
আমরা কোয়ার্টজ ব্যবহার করি কারণ এটা চাপের অধীনেও ভেঙে যায় না। যদি সাধারণ গ্লাস ব্যবহার করা হয়, তাহলে ল্যাম্প সর্বোচ্চ শক্তিতে কাজ করার সাথে সাথেই সেটা ভেঙে যাবে। কিন্তু কোয়ার্টজ এই ধরনের চাপ সহ্য করতে পারে।
কোয়ার্টজ শর্টওয়েভ আইআর রেডিয়েশনকে সহজেই পার হতে দেয়; কিন্তু কনভেক্টিভ তাপকে রোধ করে।
তবে একটি সমস্যা রয়েছে—এগুলোকে সবসময় পরিষ্কার রাখতে হয়। যদি কোয়ার্টজের উপর কোনো ধুলো বা অন্য কোনো পদার্থ জমে যায়, তাহলে সেটা পুড়ে যাবে। এর ফলে “হট স্পট” তৈরি হয়; ফলে ওয়েফারটি অসমানভাবে গরম হয়। খারাপ পরিস্থিতিতে শীল্ডটি কাজ করা বন্ধ করে দেয়।
ভারসাম্য বজায় রাখা
অবশ্য, কিছুই বিনামূল্যে পাওয়া যায় না। শীল্ড যোগ করার ফলে ল্যাম্পের ক্ষমতা কিছুটা কমে যায়। এই ক্ষতি পূরণ করার জন্য আপনাকে ল্যাম্পের ওয়াটেজ বাড়াতে হতে পারে বা ল্যাম্পটিকে আরও কাছে রাখতে হতে পারে। কিন্তু সমস্যা হলো, যদি আপনি ল্যাম্পের ক্ষমতা অতিরিক্তভাবে বাড়ান, তাহলে কুলিং সিস্টেমকে অতিরিক্ত তাপ সামলানোর জন্য আরও বেশি কাজ করতে হবে।
এটা হলো নির্ভুলতা ও শক্তির মধ্যে একটি নিরন্তর সংগ্রাম।