अपने ओवन का इंतज़ार करना बंद करें: सेमी-प्रोसेसिंग में IR हीटिंग क्यों बेहतर है?
यदि आप अभी भी सेमीकंडक्टरों के गहन प्रसंस्करण हेतु फोर्स्ड एयर का उपयोग कर रहे हैं, तो वास्तव में आप हर दिन “समय का शुल्क” चुका रहे हैं।
फोर्स्ड एयर की कार्यप्रणाली के बारे में सोचिए… आप हवा को गर्म करते हैं, और फिर उम्मीद करते हैं कि वह हवा वेफर को भी गर्म कर देगी। यह एक धीमी प्रक्रिया है… इसमें देरी होती है। यह तो ऐसा ही है, जैसे कि आप हॉल के दूसरे छोर से स्पेस हीटर का उपयोग करके कमरे को गर्म करने की कोशिश कर रहे हों।
IR हीटिंग में तो बीच का मध्यस्थ ही नहीं होता… यह विद्युत-चुम्बकीय विकिरण का उपयोग करके ऊर्जा को सीधे सब्सट्रेट में पहुँचाता है… हवा के गर्म होने का इंतज़ार ही नहीं करना पड़ता।
गति में बहुत अंतर है…
हॉट एयर के साथ तो थर्मल इनर्शिया का सामना करना ही पड़ता है… बड़ी मात्रा में हवा का तापमान बदलने में बहुत समय लगता है… आमतौर पर मिनटों में… लेकिन IR लैंप? वे कुछ ही सेकंडों में ही अपना काम पूरा कर देते हैं।
यहीं पर रैपिड थर्मल प्रोसेसिंग (RTP) की वास्तविक शक्ति दिखाई देती है… यदि आपकी प्रक्रिया में प्रति सेकंड 100°C की वृद्धि आवश्यक है, तो कन्वेक्शन विधि से ऐसा संभव ही नहीं है… यह भौतिक रूप से असंभव है… लेकिन IR विधि से ऐसा तुरंत ही संभव है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… जब चीजें इतनी तेज़ गति से होती हैं, तो सावधान रहना आवश्यक है…
क्योंकि IR बहुत ही प्रभावी है… इसलिए लक्षित तापमान से अधिक तापमान प्राप्त होने की संभावना है… ऐसी स्थिति में “पर्याप्त रूप से गर्म” होना ही पर्याप्त नहीं है… आपको उच्च-गति वाले थर्मोकपलों की आवश्यकता है… आमतौर पर K-टाइप या प्लैटिनम-रोडियम टाइप… और उन्हें वेफर की सतह के ठीक बगल में ही रखना होता है।
सेंसरों का आकार भी छोटा होना आवश्यक है… यदि सेंसर बहुत बड़ा है, तो उससे भी देरी होगी… जब तक कंट्रोलर को पता चलेगा कि तापमान बढ़ गया है, तब तक आपका वेफर पहले ही नष्ट हो चुका होगा।
लेकिन यह सब कोई जादू नहीं है… इसमें कुछ नुकसान भी हैं…
IR ऊर्जा को एक निश्चित दिशा में ही भेजता है… जबकि फोर्स्ड एयर तो पूरे चैंबर में ही ऊर्जा को फैलाता है… लेकिन IR के कारण यदि लैंपों की व्यवस्था सही न हो, तो “हॉट स्पॉट” बन सकते हैं… इसलिए आपको ज़ोनिंग के मामले में बहुत ही सावधान रहना होगा।
और फिर ताप-भार की समस्या भी है… उच्च-वॉटेज वाले IR लैंप बहुत ही अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं… यदि आपके कूलिंग सिस्टम इसका सामना नहीं कर पाते, तो आपके इलेक्ट्रॉनिक उपकरण नष्ट हो जाएंगे।
फिर भी, जो लोग अधिक से अधिक वेफरों को प्रसंस्कृत करना चाहते हैं, उनके लिए यह तो सबसे अच्छा विकल्प है… आप 20 मिनट का काम 30 सेकंड में ही पूरा कर सकते हैं।