सेमीकंडक्टर प्रसंस्करण में हम गर्म हवा के बजाय इन्फ्रारेड तरंगों का उपयोग क्यों कर रहे हैं?
सामान्य ओवन कैसे काम करता है, इसके बारे में सोचिए। हम हवा को गर्म करते हैं, और फिर वह हवा ही चीजों को गर्म करती है। यह तो केक बनाने के लिए ठीक है, लेकिन सेमीकंडक्टर प्रसंस्करण में ऐसा करना बहुत ही कठिन है। इसमें बहुत समय लग जाता है, क्योंकि हमें हवा के ठंडा होने का इंतज़ार करना ही पड़ता है।
इसीलिए कई इंजीनियर हवा के बजाय इन्फ्रारेड तरंगों का उपयोग कर रहे हैं।
इन्फ्रारेड तरंगें हवा के साथ कोई समस्या नहीं पैदा करतीं। ये सीधे ही ऊर्जा को सब्सट्रेट पर भेजती हैं। यह तो विकिरण है, न कि संवहन। परिणाम? ऐसी स्थिति में उत्पादन में लगने वाला समय पूरी तरह से कम हो जाता है। अब हमें कमरे के गर्म होने का इंतज़ार नहीं करना पड़ता, और हम तुरंत ही काम शुरू कर सकते हैं।
रहस्य… सिरेमिक एंड कैप्स में है!
यदि आप उच्च-आउटपुट वाले इन्फ्रारेड एमिटर का उपयोग कर रहे हैं, तो सीलिंग बहुत ही महत्वपूर्ण है।
हम क्वार्ट्ज ट्यूब एवं विद्युत लीडों के बीच की खाई को पूरा करने हेतु सिरेमिक एंड कैप्स का उपयोग करते हैं। सिरेमिक क्यों? क्योंकि धातु ऐसा काम नहीं कर सकती। जब तापमान बढ़ जाता है, तो धातु टूट जाती है। लेकिन सिरेमिक ऐसी स्थितियों में भी मजबूत रहता है। इससे सीलिंग टूटने की समस्या नहीं होती।
इसके अलावा, ये कैप्स फिलामेंट को ठीक उसी जगह पर रखते हैं। यदि फिलामेंट थोड़ा भी इधर-उधर हो जाए, तो गर्म बिंदु बन जाते हैं… और गर्म बिंदु बहुत ही खतरनाक हैं… वे वेफरों को खराब कर देते हैं। हम यह सुनिश्चित करते हैं कि ये कैप्स क्वार्ट्ज के थर्मल विस्तार के अनुरूप हों… ताकि स्विच चालू करते ही लैंप टूट न जाए।
गति बनाम ऊष्मा
इन्फ्रारेड एमिटर बहुत ही शक्तिशाली हैं। प्रति वर्ग इंच में उत्पन्न होने वाली ऊष्मा की मात्रा, फोर्स्ड एयर की तुलना में बहुत ही अधिक है। इससे लक्षित तापमान तक पहुँचने में कुछ ही सेकंड लगते हैं।
यही कारण है कि यह नया मानक है… इससे उत्पादन में तेज़ी आती है।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… ऐसी उच्च ऊष्मा से मशीन पर बहुत ही दबाव पड़ता है। हाँ, इससे समय तो बच जाता है… लेकिन वास्तव में यह मशीन में “एक छोटा सूरज” जैसा ही है। यदि आपके पास मशीन को ठंडा रखने हेतु कोई ठोस व्यवस्था न हो, तो आपका उपकरण खराब हो जाएगा। संतुलन ही सब कुछ है।