हम वेफरों के संसाधन हेतु IR हीटिंग क्यों अपना रहे हैं?
आजकल हर कोई “कार्बन न्यूट्रालिटी” की बात कर रहा है। एक्सीसरेटर उद्योग में इसका मतलब यह है कि हमें चीजों को गर्म करने के तरीकों पर पुनर्विचार करना होगा। पुरानी विधि में, बड़े-बड़े रेजिस्टिव फर्नेसों का उपयोग किया जाता है… लेकिन यह तो ऐसा ही है, जैसे पूरे घर को गर्म करने के लिए सिर्फ एक पिज्जा को ही गर्म किया जा रहा हो… यह तो बर्बादी है।
इसीलिए हम इन्फ्रारेड (IR) हीटिंग की ओर बढ़ रहे हैं। पूरे चेम्बर को गर्म करने के बजाय, हम ऊष्मा को सीधे वेफर पर ही भेजते हैं।
ऊष्मा को सही तरीके से वितरित करना
यह वास्तव में कैसे काम करता है? हम उच्च-वॉटेज वाले क्वार्ट्ज लैंपों का उपयोग करते हैं… जो शॉर्टवेव विकिरण को सीधे वेफर पर भेजते हैं। यह बहुत ही तेज़ तरीका है… तापमान कुछ ही सेकंडों में बढ़ जाता है… इसका मतलब है कि उपकरण को लगभग कोई ऊर्जा ही नहीं चाहिए।
लेकिन गति एक दोधारी तलवार है… अगर हम हर मिलीसेकंड में तापमान पर नज़र न रखें, तो हम अपने लक्ष्य से चूक जाएँगे… और ऐसी स्थिति में पूरा वेफर ही नष्ट हो जाएगा।
ऐसी स्थितियों से बचने हेतु हम नॉन-कॉन्टैक्ट पाय्रोमीटरों का उपयोग करते हैं… ये सेंसर सतत रूप से वेफर की सतह पर नज़र रखते हैं… अगर सेंसर में कोई देरी हो जाए, तो समस्या हो जाती है।
हार्डवेयर संबंधी चुनौतियाँ
आप बस कोई लैंप मशीन में डालकर इसे ठीक मान नहीं सकते… लैंप एवं वेफर के बीच की दूरी – यानी फोकल लंबाई – बहुत ही महत्वपूर्ण है… अगर यह थोड़ा भी गलत हो जाए, तो ऊष्मा का वितरण ठीक नहीं होगा… और इससे वेफर नष्ट हो जाएगा… हम लैंपों पर विशेष कोटिंग भी लगाते हैं, ताकि वांछित स्पेक्ट्रम प्राप्त हो सके।
और फिर ऊष्मा संबंधी समस्याएँ भी हैं… ये लैंप अपने छोरों पर बहुत ही गर्म हो जाते हैं… अगर कूलिंग सिस्टम ठीक से काम न करे, या पानी का प्रवाह कम हो जाए, तो लैंप नष्ट हो जाएगा… यह तो एक लगातार संतुलन बनाए रखने का काम है…
“हरित” लक्ष्यों को पूरा करना
जब लोग “हरित कारखानों” की बात करते हैं, तो यह अक्सर मार्केटिंग लगता है… लेकिन वास्तव में यह बहुत ही सरल है…
पारंपरिक ओवनों में बहुत ऊर्जा खर्च होती है… क्योंकि उन्हें घंटों तक गर्म रहना ही पड़ता है… जबकि IR सिस्टम ऐसे नहीं हैं… वे तो तुरंत ही ऑन/ऑफ हो जाते हैं…
कम इंडिल टाइम का मतलब है कि प्रति वेफर कम kWh ऊर्जा खर्च होगी… यह तो सामान्य तर्क ही है… वेफर के आसपास की हवा को गर्म करने के बजाय, सीधे वेफर को ही गर्म करें… इससे वेफर जल्दी ही तैयार हो जाएँगे… और बिजली की लागत भी कम हो जाएगी।