সেমিকন্ডাক্টর রিন্স প্রক্রিয়ায় “হট ওয়াল” সমস্যা দূর করা
যারা সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কাজ করেন, তারা এই সমস্যাটি ভালোভাবেই জানেন। রিন্সিং প্রক্রিয়ার সময় ওয়েফারটিকে উত্তপ্ত করা প্রয়োজন; কিন্তু চাই না যে যন্ত্রটি অনিচ্ছাকৃতভাবে একটি “ওভেন”-এ পরিণত হয়ে যাক।
ঐতিহ্যবাহী রেডিয়েন্ট হিটারগুলো আসলে লাইটবাল্বের মতোই—এগুলো থেকে তাপ সর্বত্র ছড়িয়ে যায়। ফলে যন্ত্রটির অভ্যন্তরীণ অংশগুলো অত্যন্ত উত্তপ্ত হয়ে যায়। এটা শক্তির অপচয়; আর যারা যন্ত্রটির কাছে কাজ করেন, তাদের জন্য এটা একটি বড় ঝুঁকি।
আমরা এর জন্য আরও ভালো উপায় খুঁজে পেয়েছি—ডাইরেকশনাল ইনফ্রারেড (IR) ল্যাম্প।
এটা কীভাবে কাজ করে?
বেশিরভাগ IR ল্যাম্পগুলো ৩৬০ ডিগ্রি ঘূর্ণনের মাধ্যমে তাপ নির্গত করে। আমরা এটা চাই না। তাই আমরা শর্ট-ওয়েভ ইমিটার এবং বিশেষ ধরনের রিফ্লেক্টর ব্যবহার করি।
শর্ট-ওয়েভ IR ল্যাম্পগুলো খুবই কার্যকর; কারণ এগুলো রিন্সিং তরলের মধ্য দিয়ে সরাসরি ওয়েফারের পৃষ্ঠে তাপ পৌঁছে দেয়। এভাবে আমরা তাপ ঠিক সেই জায়গায় পাঠাতে পারি, যেখানে এটা প্রয়োজন। ফলে ওয়েফারের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে থাকে; আর যন্ত্রটির বাইরের অংশগুলো ঠান্ডা থাকে।
অব্যবস্থার সমস্যা
রিন্সিং প্রক্রিয়ায় জল ব্যবহৃত হয়; আর জল ও বিদ্যুৎ একসাথে থাকলে সমস্যা হয়। সমস্যা এড়াতে আমরা ইলেকট্রিক্যাল কন্টাক্টগুলোতে ওয়াটারপ্রুফ সিল ব্যবহার করি। এগুলো না থাকলে আর্দ্রতা ও আর্দ্র বায়ু কন্টাক্টগুলোকে ক্ষতিগ্রস্ত করে দেয়। আমরা সবকিছুকে কোয়ার্টজ আবরণে মুড়ে রাখি; এগুলো খুবই মজবুত, এবং রাসায়নিক বাষ্প ও জলের আঘাত সহ্য করতে পারে।
আরও কিছু সমস্যা
এটা এতটাও সহজ নয়। কারণ আমরা সমস্ত তাপকে একটি নির্দিষ্ট জায়গায় কেন্দ্রীভূত করছি; তাই নির্ভুলতা খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
যদি ল্যাম্পটি কয়েক মিলিমিটার ভুলভাবে স্থাপিত হয়, তাহলে ওয়েফারে গরম জায়গা তৈরি হয়ে যাবে। এটা একটি বড় সমস্যা।
আরেকটি সমস্যা হলো: যদিও যন্ত্রটির বাইরের অংশগুলো ঠান্ডা থাকে, কিন্তু ল্যাম্পটি নিজেই অত্যন্ত উত্তপ্ত হয়ে যায়। এটা উপেক্ষা করা যায় না। যদি কুলিং ফ্যান বা হিট সিঙ্কগুলো ঠিকমতো কাজ না করে, তাহলে ল্যাম্পটি দ্রুত নষ্ট হয়ে যাবে।
সবচেয়ে ভালো উপায় হলো এগুলোকে PID কন্ট্রোলারের সাথে সংযুক্ত করা। এতে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে থাকে। ফলে ওয়েফারগুলো স্থিতিশীল থাকে, যন্ত্রটি ঠান্ডা থাকে, আর অপারেটররাও নিরাপদে কাজ করতে পারেন।