सेमी-फैब्रिकेटेड उत्पादों में कार्बन उत्सर्जन कम करना: वैक्यूम-आधारित इन्फ्रारेड हीटर क्यों प्रभावी हैं?
चलिए, “थर्मल बजट” के बारे में बात करते हैं। सेमीकंडक्टर फैक्ट्रियों में यह बहुत ही महत्वपूर्ण है। लेकिन अगर आप अभी भी पारंपरिक रेजिस्टिव हीटिंग विधियों का उपयोग कर रहे हैं, तो वास्तव में आप पूरे चेंबर को गर्म करने हेतु बहुत ऊर्जा खर्च कर रहे हैं… जबकि आपको तो केवल एक ही वेफर को सही तापमान पर लाना है। यह ऊर्जा की बर्बादी है… और यही कारण है कि फैक्ट्रियों से कार्बन उत्सर्जन बहुत अधिक होता है।
हमने एक बेहतर तरीका खोजा है – वैक्यूम-संगत इन्फ्रारेड हीटर। इस विधि में, पूरे चेंबर को गर्म करने के बजाय, हीट को सीधे वेफर तक पहुँचाया जाता है।
ऊष्मा देने का तरीका
जब आप वैक्यूम में काम कर रहे होते हैं, तो आपको कोई “कन्वेक्शन” सहायता नहीं मिलती… ऐसी स्थिति में केवल विकिरण एवं संवहन ही काम करते हैं।
हम ऐसी लैंपों का उपयोग करते हैं, जो विकिरण के माध्यम से सीधे सब्सट्रेट तक पहुँचती हैं… चेंबर की दीवारों को गर्म किए बिना ही। यह एक बहुत ही प्रभावी विधि है… क्योंकि ऊर्जा सीधे वहीं जाती है, जहाँ उसकी आवश्यकता है… इससे तापमान बढ़ने में लगने वाला समय काफी कम हो जाता है।
तेज़ गति… कम बिजली खर्च… बस इतना ही।
यह कोई साधारण लैंप नहीं है!
आप वहाँ कोई साधारण लैंप नहीं लगा सकते… ऐसा करने से समस्याएँ ही होंगी।
हम उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज लैंपों का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि सस्ते लैंपों से दूषित पदार्थ निकल सकते हैं… जिससे वेफर नष्ट हो जाता है।
हम इन लैंपों के साथ “PID कंट्रोलर” भी उपयोग में लाते हैं… ताकि तापमान नियंत्रित रहे। एक और टिप – अगर लैंपों के एंड्स पर ठीक से कूलिंग सिस्टम न हो, तो वे जल्दी ही खराब हो जाएँगे।
गति एवं स्थिरता के बीच संतुलन
सबसे अच्छी बात यह है कि “थर्मल इनर्शिया” को दूर किया जा सकता है… अब आपको धातु के टुकड़ों के गर्म होने का इंतज़ार नहीं करना पड़ता… इससे प्रणाली तेज़ हो जाती है, एवं कार्बन उत्सर्जन भी कम हो जाता है।
लेकिन एक समस्या यह है कि आपको पावर डेंसिटी का ध्यान रखना होगा… अगर आप बहुत अधिक वॉटेज देंगे, तो तापमान बहुत तेज़ी से बढ़ जाएगा… जिससे वेफर खराब हो जाएगा। इसलिए लैंपों की दूरी एवं पावर ज़ोन को सही रखना आवश्यक है… ताकि 300 मिमी की सतह समतल रहे।
यह तो गति एवं स्थिरता के बीच संतुलन ही है… अगर आप इसे सही तरीके से करेंगे, तो आपके पास एक तेज़, पर्यावरण-अनुकूल एवं विश्वसनीय प्रणाली होगी।