ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণের জন্য আমরা কেন IR হিটিং ব্যবহার করছি?
বর্তমানে সবাই “কার্বন-নিউট্রালিটি” নিয়ে কথা বলছেন। সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে এর অর্থ হলো, আমাদের জিনিসগুলোকে কীভাবে উত্তপ্ত করা যায় সে বিষয়ে আবার ভাবতে হবে। পুরানো পদ্ধতিতে—অর্থাৎ বিশাল আকারের রেজিস্টিভ ফার্নেস ব্যবহার করে উত্তপ্ত করার পদ্ধতিটি ঠিক যেন পুরো বাড়িটিকে উত্তপ্ত করে শুধুমাত্র একটি পিজ্জাকে গরম করার মতো। এটা অপচয়।
এই কারণেই আমরা IR হিটিং ব্যবহার করছি। পুরো চেম্বারকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে, আমরা ঠিক সেখানেই তাপ পাঠাই—যেখানে প্রয়োজন।
সঠিক তাপ পাওয়া
এটা কীভাবে কাজ করে? আমরা উচ্চ-ওয়াটেজের কোয়ার্টজ ল্যাম্প ব্যবহার করি; এগুলো শর্টওয়েভ বিকিরণ সরাসরি ওয়েফারের উপর পাঠায়। এটা অত্যন্ত দ্রুত হয়। কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়; ফলে যন্ত্রটি খুব কম সময় ধরেই শক্তি ব্যবহার করে।
কিন্তু গতি হলো একটি দ্বিধাদ্বন্দ্বময় বিষয়। যদি প্রতি মিলিসেকেন্ডে তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ না করা হয়, তাহলে লক্ষ্যমাত্রা অতিক্রম হয়ে যাবে। আর এই ধরনের পরিস্থিতিতে সমস্ত ওয়েফার নষ্ট হয়ে যায়।
এটা এড়াতে আমরা নন-কন্ট্যাক্ট পাইরোমিটার ব্যবহার করি। এগুলো ওয়েফারের পৃষ্ঠে সবসময় নজর রাখে। যদি সেন্সরটি কাজ না করে, তাহলে সমস্যা হয়।
হার্ডওয়্যারের জটিলতাসমূহ
শুধুমাত্র ল্যাম্পটি যন্ত্রে রাখলেই হবে না। ল্যাম্প ও ওয়েফারের মধ্যকার দূরত্ব—অর্থাৎ ফোকাল লেন্থ—খুবই গুরুত্বপূর্ণ। যদি এই দূরত্ব ঠিক না হয়, তাহলে তাপ সঠিকভাবে বণ্টিত হবে না; ফলে “হট স্পট” তৈরি হয়, যা ওয়েফারগুলো নষ্ট করে দেয়। আমরা ল্যাম্পগুলোর উপর বিশেষ কোটিং ব্যবহার করি, যাতে ঠিক প্রয়োজনীয় তাপ পাওয়া যায়।
আর তাপ সংক্রান্ত সমস্যাও রয়েছে। এই ল্যাম্পগুলোর শেষ অংশগুলো অত্যন্ত গরম হয়ে যায়। যদি কুলিং সিস্টেমটি ঠিকমতো কাজ না করে, অথবা জলের প্রবাহ কমে যায়, তাহলে ল্যাম্পগুলো নষ্ট হয়ে যায়। এটা হলো কর্মক্ষমতা বাড়ানো ও হার্ডওয়্যারকে নষ্ট না হওয়ানোর মধ্যে একটি সন্তুলন বজায় রাখার প্রশ্ন।
“গ্রিন” লক্ষ্যগুলো অর্জন করা
যখন লোকেরা “গ্রিন ফ্যাক্টরি” নিয়ে কথা বলেন, তখন এটা সাধারণত মার্কেটিং উদ্দেশ্যে বলা হয়। কিন্তু এখানে গণিতটা খুবই সরল।
ঐতিহ্যবাহী ওভেনগুলো অনেক শক্তি ব্যবহার করে; কারণ এগুলোকে ঘণ্টার পর ঘণ্টা উত্তপ্ত অবস্থায় রাখতে হয়, যখন এগুলো কোনো কাজই করছে না। IR সিস্টেমগুলো ভিন্ন। এগুলো দ্রুত চালু ও বন্ধ হয়।
কম অপেক্ষার সময় মানেই প্রতি ওয়েফারের জন্য কম শক্তি ব্যবহার। এটা খুবই সাধারণ ব্যাপার—ওয়েফারের চারপাশের বাতাসকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে ওয়েফারটিকেই উত্তপ্ত করা উচিত। এতে ওয়েফারগুলো দ্রুত প্রক্রিয়াকরণ হয়, আর বিদ্যুৎ বিলও কমে যায়।