ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ায় কার্বন নির্মূল: আমরা কেন IR হিটিং ব্যবহার করছি?
যদি আপনি কখনও কোনো ক্লিন রুমে সময় কাটিয়ে থাকেন, তাহলে আপনি এই ব্যাপারটা জানেন। ওয়েফার ও সাবস্ট্রেটগুলোকে সহজে এদিক-ওদিক নিয়ে যাওয়া যায় না; এগুলোকে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় রাখতে হয়। না হলে ঘনীভবন বা থার্মাল শক হতে পারে, আর এটা কেউই চায় না।
সাম্প্রতিক সময়ে “গ্রীন ফ্যাক্টরি” লক্ষ্যগুলো অর্জনের জন্য ব্যাপক প্রচেষ্টা চলছে। পুরানো পদ্ধতিতে শুধুমাত্র বাতাসকে উত্তপ্ত করার চেষ্টা করা হয়; এটা খুবই অপচয়মূলক। এই কারণেই আমরা ইনফ্রারেড (IR) সিস্টেম ব্যবহার করছি।
ইনফ্রারেড হিটিং কীভাবে কাজ করে?
চিন্তা করুন: ঐতিহ্যবাহী হিটারগুলো পুরো ঘরের বাতাসকে উত্তপ্ত করার চেষ্টা করে। এটা ঠিক যেন ওভেন খুলে বাড়িটিকে উত্তপ্ত করার চেষ্টা করা। কিন্তু ইনফ্রারেড হিটারগুলো ভিন্ন। এগুলো ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন ব্যবহার করে সরাসরি লক্ষ্যবস্তুকে উত্তপ্ত করে। আমরা শর্ট-ওয়েভ IR ল্যাম্প ব্যবহার করি; কারণ এগুলো দ্রুত কাজ করে। কয়েক মিনিট অপেক্ষা করার দরকার নেই; কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই কাজ হয়ে যায়। কম অপেক্ষার মানে হলো গ্রিড থেকে কম বিদ্যুৎ নেওয়া।
পরিষ্কার ও কম জায়গা ব্যবহার
সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশন প্রক্রিয়ায় একটি ছোট্ট কণাও সবকিছু নষ্ট করতে পারে। তাই হিটারগুলো থেকে কোনো ধরনের ধুলো বেরোতে দেওয়া যাবে না। এই সমস্যা সমাধান করার জন্য আমরা ল্যাম্পগুলোকে সিলড কোয়ার্টজ কভারে রাখি। এতে কোনো ধরনের ধুলো বেরোয় না। লেআউট পরিকল্পনা করার সময় মনে রাখা উচিত যে উচ্চ-ঘনত্বের IR অ্যারেগুলো খুবই কার্যকর; ফলে হিটারটি ছোট হয়ে যায়। এতে পরিবহন ব্যবস্থার জন্য আরও জায়গা থাকে।
ইনফ্রারেড হিটিংয়ের সীমাবদ্ধতাসমূহ
ইনফ্রারেড হিটিং কোনো জাদুর ছড়ি নয়। এরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। ইনফ্রারেড রেডিয়েশন নির্দিষ্ট দিকেই কাজ করে; তাই এটা কিছুটা “বেছে নেওয়ার” ধরনের। যদি ট্রলিটি সমানভাবে লোড না করা হয়, তাহলে কিছু জায়গায় ঠান্ডা অবস্থা থেকে যাবে। তাই ল্যাম্পগুলোর অবস্থান ঠিক করতে সময় লাগে; যাতে ওয়েফারটির প্রতিটি অংশ সমানভাবে উত্তপ্ত হয়।
আর হ্যাঁ, এই ল্যাম্পগুলো খুবই গরম হয়। যদি ট্রলিটি ঠিকমতো ইনসুলেট না করা হয়, তাহলে ক্লিন রুমের বাতাসও উত্তপ্ত হয়ে যাবে। এতে HVAC সিস্টেমকে অতিরিক্ত কাজ করতে হবে; ফলে সব সাশ্রয় নষ্ট হয়ে যাবে।
ইনফ্রারেড হিটিং সেটআপ ও রাখভাল
ভালো খবর হলো, আমরা এগুলোকে পুরানো রেজিস্টিভ হিটারগুলোর বিকল্প হিসেবে ডিজাইন করেছি। ওয়্যারিং করা খুবই সহজ।
শুধু একটি বিষয় মনে রাখবেন: আপনার দ্রুত-কার্যকর PID কন্ট্রোলার দরকার। এটা না থাকলে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন হয়ে যাবে; আর এটা সংবেদনশীল ওয়েফারগুলোর জন্য ঝুঁকিপূর্ণ।
আর কোয়ার্টজগুলো খুবই ভঙ্গুর। একটু আঘাত লাগলেই টিউবটি ভেঙে যেতে পারে। এটা রোধ করার জন্য আমরা ল্যাম্পগুলোকে সুরক্ষামূলক কভারে রাখি। এতে কিছুটা দক্ষতা কমে যায়; কিন্তু এটা মাথাব্যথা এড়ানোর জন্য যথেষ্ট।