हम लीड-रहित सेमीकंडक्टरों के निर्माण हेतु इन्फ्रारेड तकनीक का उपयोग क्यों कर रहे हैं?
पर्यावरण-अनुकूल, लीड-रहित मानकों की मांग के कारण, हमें अपनी उत्पादन प्रक्रियाओं को पुनः विचार करना पड़ रहा है। पुराने प्रकार के ओवन अब काम नहीं कर रहे हैं। इसी कारण हमने वैक्यूम चैंबरों में इन्फ्रारेड हीटरों का उपयोग शुरू किया है।
इन्फ्रारेड हीटर, हवा को गर्म करने के बजाय विद्युत-चुम्बकीय विकिरण का उपयोग करते हैं। यह एक बेहतर तरीका है… अब हमें किसी भी रासायनिक घटकों पर निर्भर रहने की आवश्यकता नहीं है, और सुखाने की प्रक्रिया में होने वाला कार्बन उत्सर्जन भी काफी कम हो जाता है।
वैक्यूम में ऊष्मा का उपयोग
यहाँ समस्या यह है कि वैक्यूम में कोई हवा ही नहीं होती… ऐसे में गर्म हवा का उपयोग करके काम पूरा नहीं किया जा सकता।
इन्फ्रारेड हीटर, फोटॉनों को सीधे सामग्री में भेजकर इस समस्या का समाधान करते हैं… यह तरीका बहुत ही तेज़ है। इस तरह हमें चैंबर के हर हिस्से को गर्म करने हेतु ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता ही नहीं है… हम केवल सामग्री के विशिष्ट अवशोषण बैंडों पर ही ऊष्मा लगाते हैं।
ऊष्मा स्रोतों का विवरण
आवश्यक तापमान प्राप्त करने हेतु, हम शॉर्ट-वेव या मीडियम-वेव इन्फ्रारेड एमिटरों का उपयोग करते हैं… ये उपकरण बहुत ही छोटे स्थान में भी बहुत अधिक ऊर्जा प्रदान करते हैं।
हम इन उपकरणों को क्वार्ट्ज से ढक देते हैं, ताकि वेफरों पर कोई दूषण न हो… लेकिन एक समस्या यह है कि चूँकि लैंप से ऊष्मा बाहर जाने हेतु कोई हवा ही नहीं है, इसलिए लैंपों को ठंडा रखने हेतु विशेष वॉटर-कूलिंग सिस्टम की आवश्यकता है… इसे अवश्य ही ध्यान में रखें। यदि कूलिंग सिस्टम विफल हो जाता है, तो वेफर नष्ट हो जाएँगे।
वास्तविक दुनिया में लाभ/नुकसान
इस तकनीक का लाभ यह है कि प्रक्रिया का समय कई घंटों से घटकर कुछ ही मिनटों में हो जाता है…
लेकिन यह तकनीक पूरी तरह से बेहतरीन नहीं है… इन्फ्रारेड ऊष्मा केवल एक निश्चित दिशा में ही कार्य करती है… यदि भागों की आकृतियाँ जटिल हैं, तो कुछ हिस्सों में ऊष्मा ही नहीं पहुँच पाती… इस समस्या को दूर करने हेतु, हमें कई लैंपों का उपयोग करना होगा, या रिफ्लेक्टरों का उपयोग करके वेफर को समान रूप से गर्म करना होगा।
सबसे बड़ा लाभ यह है कि अब हमें हवा में VOCs छोड़ने की आवश्यकता ही नहीं है… यह लीड-रहित सामग्रियों को सुखाने हेतु एक स्वच्छ एवं तेज़ तरीका है… बशर्ते हमारा ऊर्जा स्रोत एवं कूलिंग सिस्टम इस ऊष्मा को संभाल सकें।