কেন আমরা সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াকরণে “হট এয়ার” ব্যবহার থেকে দূরে সরে যাচ্ছি?
হট এয়ার কীভাবে কাজ করে তা ভাবুন। আপনি বাতাসকে উত্তপ্ত করেন; তারপর সেই উত্তপ্ত বাতাসটি আপনার পণ্যটিকে উত্তপ্ত করে। এটা এক ধরনের “মধ্যবর্তী ব্যবস্থা”。 কিন্তু সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়াকরণে এই মধ্যবর্তী ব্যবস্থাটি বাধা হয়ে দাঁড়ায়।
শুকানোর প্রক্রিয়ায়ও একই অবস্থা দেখা যায়। বাতাসকে সাবস্ট্রেটের উপরি স্তরটি অতিক্রম করতে অনেক সময় লাগে। এটা ধীর ও ঝামেলাপূর্ণ প্রক্রিয়া।
ইনফ্রারেড (IR) পদ্ধতিতে এই সমস্যা নেই। বাতাসের জন্য অপেক্ষা না করেই IR এমিটারগুলো সরাসরি শক্তি পাঠায়। এটা খুবই দ্রুত ও কার্যকর পদ্ধতি। কিন্তু IR এর শক্তি এতটাই বেশি যে এটাকে সহজে নিয়ন্ত্রণ করা যায় না। এখানেই ডিজিটাল IR কন্ট্রোলারগুলোর ভূমিকা আসে। এগুলো PID লুপ ব্যবহার করে তাপমাত্রাকে নিয়ন্ত্রণ করে।
আসল সুবিধা হলো সময়।
হট এয়ার ব্যবহার করলে অপেক্ষা করতেই হয়। যদি আপনি পণ্যের বৈশিষ্ট্যগুলো পরিবর্তন করেন, তাহলে চেম্বারটি উত্তপ্ত হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হয়। এটা সময়ের অপচয়।
IR পদ্ধতিতে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই কাঙ্ক্ষিত তাপমাত্রা অর্জন করা যায়। এর ফলে আপনি আরও বেশি ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণ করতে পারেন, আর অতিরিক্ত জায়গার প্রয়োজন হয় না। শক্তি ঠিক সেখানেই যায়—পণ্যটির মধ্যেই; চারপাশের বাতাসে নয়।
কিন্তু এখানে একটি বিষয় মনে রাখা দরকার: শুধুমাত্র হিটার পরিবর্তন করলেই হবে না।
IR পদ্ধতিতে অল্প জায়গায়ই অনেক তাপ সঞ্চিত হয়। পণ্যটির পৃষ্ঠটি দ্রুত উত্তপ্ত হয়, কিন্তু এর অভ্যন্তরীণ অংশটি এখনও ঠান্ডা থাকে। তাই বহু-ধাপী নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা দরকার।
আর একটি বিষয় মনে রাখা দরকার—কুলিং সিস্টেমটি যেন ঠিক থাকে। যদি কুলিং সিস্টেমটি দুর্বল হয়, তাহলে IR এর তীব্র তাপ সংবেদনশীল উপাদানগুলোকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। আমি সবসময় ফাস্ট-রেসপন্স পাইরোমিটারসহ ক্লোজড-লুপ সিস্টেম ব্যবহার করার পরামর্শ দিই। এটা পণ্যটির পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে ±1°C এর মধ্যে রাখে; এর ফলে রাতে ভালোভাবে ঘুমানো যায়।
বেশিরভাগ উচ্চ-নির্ভুলতার প্রক্রিয়াকরণ লাইনগুলোতে এখন ডিজিটাল IR কন্ট্রোল ব্যবহৃত হচ্ছে। এটাই সবচেয়ে ভালো উপায়। অপ্রয়োজনীয়ভাবে বাতাসকে উত্তপ্ত করার দরকার নেই। সিস্টেমটিকে সঠিকভাবে সেট করলেই হয়।