सेमीकंडक्टर निर्माण में वैक्यूम IR हीटिंग, हॉट एयर हीटिंग से क्यों बेहतर है?
यदि आपने सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में कुछ समय बिताया है, तो आपको इंतजार करने की परेशानी का अहसास होगा… खासकर चीजों के गर्म होने का इंतजार।
लंबे समय तक हम हॉट एयर सिस्टम पर ही निर्भर रहे। लेकिन समस्या यह है कि हवा तो बस एक मध्यवर्ती माध्यम है… हम हवा को गर्म करते हैं, फिर वह हवा चिप की सतह को गर्म करती है… यह प्रक्रिया धीमी है, एवं जटिल भी है।
लेकिन जब हम वैक्यूम सिस्टम का उपयोग करते हैं, तो ऐसा मध्यवर्ती माध्यम ही नहीं रह जाता… इसलिए हम इनफ्रारेड (IR) लैंपों का उपयोग करते हैं, ताकि ऊर्जा सीधे चिप की सतह तक पहुँच सके… बिना किसी इंतजार के।
“समय की लागत”
पारंपरिक हॉट एयर सिस्टमों में बहुत अधिक ऊष्मा-जमाव होता है… ऐसा लगता है, जैसे कि हम किसी स्विमिंग पूल को हेयर ड्रायर से गर्म करने की कोशिश कर रहे हैं… ऐसे में बहुत समय बर्बाद हो जाता है… यह “समय-लागत” उत्पादन प्रक्रिया में बाधा बन जाती है।
IR हीटरों में ऐसी कोई समस्या ही नहीं है… फोटॉन तुरंत ही लक्ष्य तक पहुँच जाते हैं।
रैपिड थर्मल प्रोसेसिंग (RTP) में, चिप को गर्म करने में लगने वाला समय मिनटों से कम होकर सेकंडों में ही हो जाता है… अब आपको ब्लोअर या हीट एक्सचेंजर के इंतजार में बैठने की आवश्यकता ही नहीं है… आप तुरंत ही काम शुरू कर सकते हैं।
चुनौतियाँ
लेकिन वैक्यूम चैंबर में बस एक लाइटबल्ब डालकर काम पूरा नहीं हो जाता… आपको गैस निकलने की समस्याओं से भी निपटना होगा… यदि आपके सील वैक्यूम-उपयुक्त न हों, या आपके क्वार्ट्ज कवर उचित न हों, तो दूषित पदार्थ चिप पर ही जम जाएँगे… यह तो एक बड़ी समस्या है।
इसके अलावा, ऊर्जा-संतुलन भी एक चुनौती है… उच्च-वॉटेज वाले लैंप तो बहुत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं… लेकिन यदि लैंप चिप के बहुत निकट हो, तो चिप पर गर्मी के केंद्र बन जाते हैं… यह तो एक जटिल समस्या है।
सब कुछ एक साथ
सबसे अच्छी बात यह है कि IR हीटरों को बड़े, भारी हवा-वाहक नलिकाओं की आवश्यकता ही नहीं है… इनके लिए बहुत कम जगह ही आवश्यक है।
इसके अलावा, आप इन हीटरों को विभिन्न क्षेत्रों में अलग-अलग तरीके से नियंत्रित भी कर सकते हैं… इससे चिप के विभिन्न हिस्सों में तापमान संतुलित रहता है।
लेकिन ध्यान रखें… आपके कूलिंग सिस्टम की भी देखभाल आवश्यक है… क्योंकि चैंबर की दीवारें ऊर्जा को अवशोषित कर लेती हैं… इसलिए आपको ऐसा सिस्टम ही चाहिए, जो इस स्थिति को संभाल सके… वरना आपके वैक्यूम पंप ओवरहीट हो जाएँगे।