वेफर निर्माण प्रक्रिया में आईआर हीटिंग एवं सेंसिंग का सही उपयोग
वर्तमान में, सेमीकंडक्टर उत्पादन हेतु उपयोग होने वाले उपकरणों को कार्बन-न्यूट्रल बनाने की कोशिशें जोरों से की जा रही हैं। इसके लिए, हम पुरानी तकनीकों के बजाय शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड तकनीक का उपयोग कर रहे हैं।
इस तकनीक का सबसे बड़ा लाभ यह है कि वेफर की सतह पर सीधे ही ऊष्मा पहुँचती है; इससे पूरे चेंबर को गर्म करने की आवश्यकता ही नहीं पड़ती। इससे बहुत सारी अतिरिक्त ऊष्मा बच जाती है, एवं ऊर्जा खर्च भी कम हो जाता है।
ऊष्मा संबंधी तकनीकी विवरण
वेफर निर्माण हेतु उपयोग होने वाले उपकरणों में ऊष्मा-घनत्व बहुत महत्वपूर्ण है। हम हैलोजन-आधारित इन्फ्रारेड लैंपों का ही उपयोग करते हैं, क्योंकि ये बहुत तेज़ी से तापमान बढ़ा सकते हैं।
लेकिन तेज़ी भी खतरनाक हो सकती है… यदि ऐसे लैंपों का उपयोग सटीक सेंसरों के बिना किया जाए, तो लक्ष्य से अधिक तापमान प्राप्त हो जाता है। ऐसी स्थिति में वेफर नष्ट हो सकता है।
सेंसरों संबंधी चुनौतियाँ
वैक्यूम में काम करते समय केवल वायु-तापमान पर भरोसा नहीं किया जा सकता। इसके बजाय, हम नॉन-कॉन्टैक्ट पायरोमीटरों का उपयोग करते हैं, ताकि वेफर के तापमान को नियंत्रित किया जा सके। ये सेंसर पावर सप्लाई से जुड़े होते हैं, जिससे लैंप का आउटपुट वास्तविक समय में नियंत्रित किया जा सकता है।
यदि सेंसर ठीक से काम न करें, तो वेफर के कुछ हिस्से अन्य हिस्सों की तुलना में अधिक गर्म हो जाते हैं… ऐसी स्थिति में वेफर की सतह पर असमान ऊष्मा-वितरण हो जाता है, जिससे वेफर क्षतिग्रस्त हो सकता है।
तर्कसंगत विकल्प
आईआर तकनीक का उपयोग “हरित कारखानों” के लक्ष्यों को पूरा करने हेतु बेहतरीन विकल्प है… इससे ऊष्मा-उत्पादन समय कम हो जाता है, एवं ऊर्जा का उपयोग भी बेहतर तरीके से होता है।
लेकिन यह भी आसान नहीं है… उच्च-तीव्रता वाले इन्फ्रारेड लैंपों से बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… इसलिए ठंडक हेतु उचित व्यवस्था आवश्यक है।
यदि ठंडक हेतु आवश्यक व्यवस्था न हो, तो लैंप की संरचना क्षतिग्रस्त हो जाती है… इसलिए सेंसरों को ठीक से कैलिब्रेट करना आवश्यक है।