কেন সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে হট এয়ারের পরিবর্তে ভ্যাকুয়াম আইআর ব্যবহার করা হচ্ছে?
যদি আপনি সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের গতি বাড়ানোর চেষ্টা করছেন, তাহলে আপনি নিশ্চয়ই বুঝেছেন যে চেম্বারটিকে উত্তপ্ত হতে অপেক্ষা করাটা খুবই ধীর প্রক্রিয়া।
দীর্ঘদিন ধরে আমরা ফোর্সড হট এয়ার ব্যবহার করে এসেছি। কিন্তু সমস্যা হলো: ওয়েফারটি উত্তপ্ত হওয়ার আগে পুরো চেম্বারটিকে—গ্যাস, দেয়ালগুলো, সবকিছুকে—উত্তপ্ত করতে হয়। এটা খুবই ধীর ও অকার্যকর পদ্ধতি।
এই কারণেই আমরা ভ্যাকুয়াম আইআর হিটার ব্যবহার করছি। এখানে ওয়েফারের চারপাশের “বাতাস”কে উত্তপ্ত করার দরকার নেই; আইআর শক্তিটিকে সরাসরি ওয়েফারে পাঠায়। কোনো মধ্যবর্তী উপায় নেই।
সময়ই সবকিছু।
হট এয়ার সিস্টেমে তাপীয় বিলম্ব থাকে। তাপমাত্রা বাড়াতে অনেক সময় লাগে, আবার তা কমাতেও অনেক সময় লাগে।
আইআর ব্যবহার করলে এই বিলম্ব দূর হয়ে যায়। শক্তি সরাসরি ওয়েফারে পৌঁছায়। ফলে প্রক্রিয়ার সময় কয়েক মিনিট থেকে কয়েক সেকেন্ডে নেমে আসে। যখন আপনি বড় পরিমাণে উৎপাদন করছেন, তখন এই সময়ের সাশ্রয়টা অনেক বড় ফারাক তৈরি করে।
ভ্যাকুয়াম ব্যবস্থা
ভ্যাকুয়াম অবস্থায় তাপ স্থানান্তরের নিয়মগুলো পরিবর্তিত হয়ে যায়। এখানে বাতাসের উপর নির্ভর করা যায় না; সবকিছু রেডিয়েশন ও কন্ডাকশনের মাধ্যমে ঘটে।
আমরা আইআর ল্যাম্পগুলো এমনভাবে তৈরি করি যাতে অধিক শক্তি ব্যবহার করা হলেও ফিলামেন্টগুলো নষ্ট না হয়। এর ফলে ওয়েফারে খুবই নির্ভুল তাপীয় প্রোফাইল পাওয়া যায়। কিন্তু সাবধান থাকতে হবে।
যদি চেম্বারের দেয়ালগুলো ঠিকমতো সুরক্ষিত না থাকে, অথবা কুলিং জ্যাকেটগুলো যথাযথ না হয়, তাহলে প্রতিফলিত তাপ সিল ও সেন্সরগুলোতে প্রবেশ করতে পারে। এটা সমস্যা হতে পারে যদি আপনি এর জন্য পরিকল্পনা না করেন।
লাভ-ক্ষতি
মনে রাখবেন: শুধুমাত্র ব্লোয়ারটিকে ল্যাম্প দিয়ে প্রতিস্থাপন করলেই হবে না।
আপনাকে PID লুপগুলো ঠিকমতো সামঞ্জস্য করতে হবে। কারণ আইআর খুব দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেয়; তাই যদি আপনার কন্ট্রোলারটি ধীর গতির বাতাস সিস্টেমের জন্য টিউন করা থাকে, তাহলে লক্ষ্য তাপমাত্রা অতিক্রম হয়ে যেতে পারে।
আপনি মূলত ফ্যান ও ডাক্টিংয়ের সরলতার বিনিময়ে ল্যাম্পগুলোর নির্ভুলতা পাচ্ছেন। এটা এক ধরনের পরিবর্তন—সম্পূর্ণ চেম্বারকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে নির্দিষ্ট লক্ষ্যবিন্দুতে শক্তি পাঠানো। এর জন্য একটু বেশি সময় লাগে, কিন্তু গতির দিক থেকে এটা মূল্যবান।