আইআর সেমিকন্ডাক্টর হিটিং প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা
যদি আমরা সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কার্বন ব্যবহার কমাতে চাই, তাহলে আমাদের অবশ্যই পুরানো ধরনের রেজিস্টিভ হিটারগুলোর উপর নির্ভর করা বন্ধ করতে হবে। কারণ এগুলো খুবই ধীরগতির। আমরা ইনফ্রারেড (IR) ল্যাম্প ব্যবহার করছি; কারণ এগুলো দ্রুতই নির্ধারিত তাপমাত্রায় পৌঁছায়, আর খুব কম শক্তি ব্যয় হয়।
কিন্তু এখানেও একটি সমস্যা রয়েছে। যদি আপনি ওয়েফারগুলো নষ্ট না করেই এটা করতে চান, তাহলে আপনার এমন একটি থার্মোকাপল দরকার, যা IR ল্যাম্পের গতির সাথে তাল মিলিয়ে কাজ করতে পারে।
ফিডব্যাক লুপের সমস্যা
IR ল্যাম্পগুলো তৎক্ষণাৎ প্রচুর তাপ নির্গত করে। যদি থার্মোকাপলটি ধীরগতির হয়, তাহলে সেন্সরটি নির্ধারিত তাপমাত্রা বুঝতে পারার আগেই তাপমাত্রা অতিরিক্ত হয়ে যাবে। এভাবেই ওয়েফারগুলো নষ্ট হয়ে যায়।
এটা এড়াতে আমরা উচ্চমানের Type K বা N থার্মোকাপল ব্যবহার করি। এগুলো PID কন্ট্রোলারকে প্রয়োজনীয় ডেটা সরবরাহ করে; ফলে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব হয়।
পরিবেশের সাথে মোকাবিলা
ক্লিনরুমে গ্যাস নির্গমন একটি বড় সমস্যা। সামান্য দূষণই পুরো উৎপাদন প্রক্রিয়াকে নষ্ট করে দেয়। তাই আমরা মিনেরাল-ইনসুলেটেড আবরণ ব্যবহার করি; এটা সবকিছুকে নিরাপদ রাখে।
প্রোবটি কোথায় রাখা হবে সেটাও গুরুত্বপূর্ণ। প্রোবটিকে যেকোনো জায়গায় রাখা যাবে না; এটা অবশ্যই ওয়েফারের পৃষ্ঠটিই পরিমাপ করবে, চারপাশের বাতাস বা ল্যাম্প থেকে আসা তাপ নয়। উচ্চ-ভোল্টেজ বিদ্যুৎ লাইনগুলো থেকে সঙ্কেত আসা রোধ করতে কিছু বিশেষ ব্যবস্থা নিতে হয়।
সমঝোতা
এখানেই সমস্যা রয়েছে: গতি পাওয়ার জন্য সাধারণত কিছু ত্যাগ করতে হয়।
পাতলা আবরণ মানে প্রোবটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেয়। ঠিক আছে, তাহলে? কিন্তু এটা ঠিক নয়। এই পাতলা প্রোবগুলো উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থায় দ্রুত নষ্ট হয়ে যায়। আপনাকে সেন্সরটির প্রতিক্রিয়ার গতি এবং এটি প্রতিস্থাপন করার হারের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে। যদি আপনি মিলিসেকেন্ডের মধ্যে প্রতিক্রিয়া চান, তাহলে আপনাকে নিয়মিতভাবে সেন্সর প্রতিস্থাপন করতে হবে।
ইতিবাচক দিকটি হলো, যদি আপনি এটা ঠিকভাবে করতে পারেন, তাহলে আপনার কারখানা আরও টেকসই হয়ে যাবে। আপনি পুরো চেম্বারটিকে উত্তপ্ত করার জন্য শক্তি অপচয় করবেন না; শুধুমাত্র ওয়েফারটিকেই উত্তপ্ত করবেন। এতে প্রতি ওয়েফারের জন্য ব্যবহৃত কিলোওয়াট-ঘন্টা কমে যাবে, আর কার্বন-নিউট্রাল লক্ষ্যগুলো অর্জন করা সম্ভব হবে।