वॉटरप्रूफ आईआर लैंप, लीड-फ्री सेमीकंडक्टर निर्माण हेतु क्यों उपयोगी हैं?
जब सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में वेफरों को धोने का कार्य चल रहा होता है, तो एक कठिन समस्या उत्पन्न हो जाती है। ऐसी स्थिति में वेफरों को जल्दी से सूखाना आवश्यक होता है; लेकिन इसके लिए गर्मी का उपयोग करने पर वह गर्मी गीले क्षेत्र में फैल सकती है, या और भी खराब स्थिति में सिलिकॉन को दूषित कर सकती है।
यहीं पर वॉटरप्रूफ आईआर लैंप उपयोगी साबित होते हैं। रासायनिक एजेंटों का उपयोग करने या तेज हवा का उपयोग करने के बजाय, ये लैंप पानी पर सीधे ऊष्मा ऊर्जा प्रदान करते हैं। यह तरीका सरल एवं प्रभावी है।
ऊष्मा कैसे काम करती है?
इसे इस तरह समझें – कन्वेक्शन ओवनों में हवा को गर्म करने में काफी समय लगता है। लेकिन आईआर लैंपों में ऐसी कोई आवश्यकता ही नहीं है। ये तरंगें सीधे तरल पदार्थ में जाकर पानी के अणुओं को हिलाती हैं।
यही कारण है कि ये लैंप “लीड-फ्री” एवं पर्यावरण-अनुकूल मानकों के अनुरूप हैं। ऐसे लैंपों में कोई हानिकारक घटक नहीं होते, न ही यूवी रोशनी से ऑजोन उत्पन्न होता है। ये लैंप सिर्फ फोटॉनों को ऊष्मा में बदलने का काम करते हैं।
चीजों को सूखा रखना
चूँकि ये लैंप गीले वातावरण में ही काम करते हैं, इसलिए इनके क्वार्ट्ज कवरों को अच्छी तरह सील कर दिया जाता है। ऐसा करने से धोने का पानी एवं रासायनिक वाष्प इलेक्ट्रोडों तक नहीं पहुँच पाते, जिससे कोई समस्या नहीं होती।
चूँकि इन लैंपों में बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है, इसलिए ड्राइंग टनल का आकार छोटा रखा जा सकता है। इससे जगह की बचत होती है।
लेकिन एक समस्या है…
जब ऊष्मा-घनत्व बहुत अधिक होता है, तो थर्मल शॉक का खतरा रहता है। यदि कूलिंग सिस्टम पर्याप्त न हो, तो ठंडे पानी से गर्म वातावरण में जाने से क्वार्ट्ज पर बहुत दबाव पड़ सकता है। इसलिए इन लैंपों के विनिर्देशों को ठीक से ध्यान में रखना आवश्यक है।
वास्तविक लाभ
सबसे अच्छी बात यह है कि इन लैंपों को PID कंट्रोलर से जोड़ा जा सकता है। इससे बहुत ही सटीक नियंत्रण संभव हो जाता है, जिससे वेफरों को अनावश्यक रूप से गर्म नहीं किया जाता।
इसके अलावा, चूँकि इन लैंपों में कोई हीटिंग तत्व ही नहीं होता, इसलिए कोई धूल/कण वेफरों पर नहीं गिरते। यदि आप अभी भी पुरानी हॉट-एयर सिस्टमों का उपयोग कर रहे हैं, तो आपको पता ही होगा कि धूल सिलिकॉन पर कैसे गिरती है। आईआर लैंपों का उपयोग करने से यह समस्या ही दूर हो जाती है।
इसके अलावा, ऐसे लैंपों से ऊर्जा का अपव्यय भी नहीं होता। केवल वेफर ही गर्म होता है, पूरा मशीन-हाउस नहीं। यह तो बहुत ही तर्कसंगत है।