आईआर तापन विधि से चिप निर्माण में कार्बन कम करना
सेमीकंडक्टर बनाने हेतु नियंत्रण बहुत ही महत्वपूर्ण है। इसके लिए सही मात्रा में ऊष्मा आवश्यक है; लेकिन वेफरों को किसी भी धूल कण या गैस अणु से नुकसान नहीं पहुँचना चाहिए।
लंबे समय तक, कन्वेक्शन ओवन ही उपयोग में आते रहे। लेकिन वास्तव में, छोटे से सिलिकॉन टुकड़े को गर्म करने हेतु पूरे कमरे को गर्म करना ऊर्जा की बर्बादी है… यह तो ऐसा ही है, जैसे पिज्जा को गर्म करने हेतु पूरे घर को गर्म किया जाए।
इसीलिए हमने आईआर तापन विधि का उपयोग किया। इस विधि में हवा को गर्म करने के बजाय, ऊष्मा सीधे सब्सट्रेट तक पहुँचती है। यह तरीका अधिक कुशल है, एवं क्लीनरूम में कार्बन उत्सर्जन को नियंत्रित करने में मदद करता है।
यह विधि क्यों कारगर है?
आईआर प्रणालियाँ विद्युतचुम्बकीय विकिरण का उपयोग करती हैं। सरल शब्दों में, हमें बीच के माध्यमों की आवश्यकता नहीं है… हवा के द्वारा ऊष्मा पहुँचाने की आवश्यकता न होने से, वेफर तुरंत ही गर्म हो जाते हैं। इसके अलावा, ऐसे उपकरणों को फर्श पर कम जगह चाहिए।
जब हम ऊष्मा को केवल लक्ष्य तक ही पहुँचाते हैं, तो बहुत सारी ऊर्जा बच जाती है… यही वास्तविक पर्यावरणीय लाभ है।
क्लीनरूम में क्या होता है?
क्लीनरूम में “गैस उत्सर्जन” एक बड़ी समस्या है… यदि उपकरणों से कण निकलते हैं, तो वेफरों को नुकसान पहुँचेगा। इसे रोकने हेतु हम उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं… यह कणों को वेफरों से दूर रखता है, यहाँ तक कि उच्च वैक्यूम वाले वातावरण में भी।
हम आमतौर पर शॉर्ट-वेव आउटपुट का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि यह सिलिकॉन एवं फोटोरेजिस्टों में अच्छी तरह घुल जाता है।
लेकिन चीजों को तेज़ करने हेतु ऊर्जा का उपयोग अत्यधिक नहीं किया जा सकता… अगर बहुत अधिक ऊर्जा दी जाए, तो वेफरों को नुकसान पहुँच सकता है। हम PID नियंत्रकों का उपयोग करके ऊर्जा के उपयोग को नियंत्रित करते हैं।
क्या समस्याएँ हैं?
आईआर तापन विधि भी कोई जादुई विधि नहीं है… इसमें भी कुछ समस्याएँ हैं।
ऐसे उपकरणों के पिछले हिस्से में बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… यदि ठंडक प्रणाली ठीक से काम न करे, तो उपकरण खराब हो जाएगा।
अच्छी वेंटिलेशन व्यवस्था बहुत ही आवश्यक है… यही वह तरीका है, जिससे उपकरणों को नुकसान नहीं पहुँचेगा।