अपनी ऊर्जा को बर्बाद मत करें: वेफरों को गर्म करने का बेहतर तरीका
वेफर प्रसंस्करण में ऊर्जा का अपव्यय, वास्तव में डिज़ाइन संबंधी खामी है। जब हम ऐसे हीटर बनाते हैं, तो हमारा उद्देश्य केवल “ऊष्मा” प्राप्त करना ही नहीं होता; बल्कि उस ऊष्मा को ठीक उसी जगह पहुँचाना होता है, जहाँ उसकी आवश्यकता है – यानी वेफर की सतह पर।
समस्या यह है कि सामान्य क्वार्ट्ज लैंप, ऊर्जा को हर दिशा में फैला देते हैं। यदि आप उस ऊर्जा को परावर्तित करने की व्यवस्था नहीं करते, तो आपकी आधी ऊर्जा ही मशीन के भीतर ही खो जाती है… यह तो बर्बादी ही है।
सुलझने का तरीका
इस समस्या को दूर करने हेतु, हम सोने से लेपित परावर्तक परतों का उपयोग करते हैं। सोना ही क्यों? क्योंकि यह इन्फ्रारेड विकिरण को एल्यूमीनियम या पॉलिश्ड स्टील की तुलना में बेहतर तरीके से परावर्तित करता है।
परावर्तक परत पर सोने की पतली परत लगाने से, इन्फ्रारेड विकिरण सीधे ही वेफर की सतह पर पहुँच जाता है। इससे वेफर पर अधिक ऊष्मा पहुँचती है… और बिजली की मात्रा बढ़ाने की आवश्यकता ही नहीं पड़ती। इस तरह, बिखरी हुई ऊर्जा एक निर्देशित किरण में बदल जाती है।
चुनौतियाँ एवं उनका समाधान
अधिक परावर्तन का मतलब है अधिक ऊष्मा-घनत्व। यदि आप सोने से लेपित प्रणाली का उपयोग करते हैं, तो वेफर का तापमान तेज़ी से बढ़ जाएगा।
ऐसी स्थिति में, आपको अपने PID नियंत्रकों एवं शीतलन प्रणालियों को ठीक से कार्य करने हेतु व्यवस्थित करना होगा। यदि शीतलन प्रणाली कमज़ोर है, तो वेफर का तापमान लक्ष्य तापमान से अधिक ही हो जाएगा। मैं ऐसी स्थितियाँ अक्सर ही देखता हूँ… इंजीनियर तो सोने से लेपित परावर्तकों का उपयोग करते हैं, लेकिन उनकी शीतलन प्रणालियों को ठीक से सेट नहीं करते।
दीर्घकालिक उपयोग हेतु आवश्यक उपाय
वायरिंग भी उच्च तापमान को सहन करने में सक्षम होनी चाहिए। हम टेफ्लॉन लेपित वायरिंग का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि ऐसी वायरिंग गर्म होने पर भी पिघलती नहीं, और गैस भी नहीं छोड़ती। इससे सब कुछ स्थिर रहता है।
परिणामस्वरूप, ऐसी प्रणाली ऊष्मा को संभालने में सक्षम है… और वेफर की सतह पर समान तापमान बना रहता है। अब कोई समस्या ही नहीं… पूरी 300 मिमी की सतह पर समान प्रक्रिया ही होती है।