समय बर्बाद करना बंद करें: वेफरों को गर्म करने हेतु IR हीटिंग, फोर्स्ड एयर की तुलना में क्यों बेहतर है?
यदि आपने कभी किसी फैब्रिकेशन प्लांट में समय बिताया है, तो आपको इंतज़ार करने की परेशानी का अंदाज़ा होगा। सेमीकंडक्टर उत्पादन में, अब गर्म हवा के उपयोग के बजाय प्रिसिजन इन्फ्रारेड (IR) हीटिंग का उपयोग किया जा रहा है।
वास्तव में, यह इस बात पर निर्भर है कि गर्मी वेफर तक कैसे पहुँचती है।
फोर्स्ड एयर, वास्तव में एक कंवेक्शन ओवन ही है। वेफर को गर्म होने में समय लगता है… जबकि IR हीटिंग में ऊर्जा सीधे ही वेफर की सतह पर पहुँचती है।
“डेड टाइम” समस्या
हवा, गर्मी को स्थानांतरित करने में बहुत ही अक्षम है। जब हम कंवेक्शन हीटिंग का उपयोग करते हैं, तो हमें इस झंझट का सामना करना पड़ता है… हमें पहले हवा को गर्म होने का इंतज़ार करना होता है, फिर उस गर्मी के सिलिकॉन में पहुँचने का इंतज़ार करना होता है… यह तो बेकार का समय ही है।
IR सेंसर एवं एमिटर, इस समस्या को दूर करते हैं… ऊर्जा प्रकाश की गति से ही वेफर तक पहुँचती है… आप कुछ ही सेकंड में तापमान को बढ़ा या घटा सकते हैं… जब आप प्रतिदिन हजारों वेफरों को प्रसंस्कृत कर रहे हैं, तो 30 सेकंड का फर्क बहुत ही महत्वपूर्ण है… यह आपके प्रति घंटा उत्पादन में बड़ा ही सुधार है।
वास्तविक तापमान जानना
हम IR सेंसरों का उपयोग करके वेफर की सतह का वास्तविक समय में निरीक्षण करते हैं।
थर्मोकपल्स के बारे में सोचिए… उन्हें वेफर को छूना ही पड़ता है… जिससे वेफर दूषित हो सकता है… लेकिन IR सेंसर तो कुछ भी नहीं छूते… आप दूर से ही वेफर की सतह का तापमान जान सकते हैं।
इससे नियंत्रण प्रणाली और भी बेहतर हो जाती है… यदि कोई सेंसर कोई ठंडी जगह पकड़ लेता है, तो IR लैंप तुरंत ही अपने आप को समायोजित कर लेता है… ऐसी स्थिति में हीटर लगातार काम करता रहता है… क्योंकि वह हवा के तापमान को ही माप रहा है, न कि वेफर के वास्तविक तापमान को।
सीमाएँ
लेकिन IR हीटिंग भी जादू नहीं है… यह दिशानिर्देशों के अनुसार ही काम करती है… यदि कुछ चीजें वेफर को ढक रही हैं, या लैंप थोड़ा टेढ़ा है, तो वेफर पर असमान तापमान पड़ेगा… ऐसी स्थिति में हवा का उपयोग करना ही बेहतर है… लेकिन लैंपों की स्थिति एवं सेंसरों की व्यवस्था का ध्यान रखना आवश्यक है… ताकि पूरे वेफर पर समान तापमान पड़े।
इसके लिए थोड़ी अधिक योजना आवश्यक है… लेकिन इसका लाभ तो बहुत ही अधिक है।