কেন লেড-ফ্রি সেমিকন্ডাক্টরগুলোর জন্য আমরা ইনফ্রারেড কিউরিং পদ্ধতি ব্যবহার করছি?
শিল্পজগত “গ্রিন” ও লেড-ফ্রি মানদণ্ডগুলোর দিকে দ্রুত অগ্রসর হচ্ছে। কাগজে-কলমে এটা দারুণ মনে হলেও, বাস্তবে এটা কার্যকর করা খুবই কঠিন।
দীর্ঘদিন ধরে আমরা কনভেকশন ওভেন ব্যবহার করে আসছি। সমস্যা হলো, এখানে আসলে বায়ুকে উত্তপ্ত করা হয়। এটা শক্তির অপচয়; আর সত্যি বলতে, এটা ঝুঁকিপূর্ণ। কারণ চলমান বায়ুর কারণে কণাগুলো ওয়েফারের উপর জমে যায়।
এই কারণেই আমরা ইনফ্রারেড কিউরিং পদ্ধতি ব্যবহার করি। এখানে বায়ুকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন ব্যবহার করে ওয়েফারের পৃষ্ঠকে সরাসরি উত্তপ্ত করা হয়। কোনো মধ্যবর্তী উপাদান নেই; শুধুমাত্র প্রয়োজনীয় জায়গায় শক্তি প্রয়োগ করা হয়।
সঠিক দূরত্ব নির্ধারণ
ইনফ্রারেড ব্যবহার করার সময় ল্যাম্প ও ওয়েফারের মধ্যকার দূরত্বটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে এটাই একমাত্র উপায়।
শর্ট-ওয়েভ ইনফ্রারেড খুবই ভালো; কারণ এটা ফটোরেজিস্ট বা অ্যাডহেসিভ লেয়ারের গভীরে প্রবেশ করে দ্রুত কিউরিং প্রক্রিয়া সম্পন্ন করে। কিন্তু সাবধান থাকতে হবে।
যদি ল্যাম্পটি খুব কাছে থাকে, তাহলে ওয়েফারের কিনারাগুলো পুড়ে যেতে পারে। আবার যদি ল্যাম্পটি খুব দূরে থাকে, তাহলে তাপ কমে যায়, ফলে কিউরিং প্রক্রিয়া ধীর হয়ে যায়।
আমরা ল্যাম্পের ওয়াটেজ ও ওয়েফারের জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রার ভিত্তিতে এটা সামঞ্জস্য করার জন্য অনেক সময় ব্যয় করি। আমরা সেই সঠিক দূরত্বটি খুঁজে বের করার চেষ্টা করি, যেখানে ওয়েফারের সারা অংশে তাপ সমানভাবে বণ্টিত হয়।
কম বর্জ্য, বেশি গতি
ইনফ্রারেড কিউরিং হলো একটি “ড্রাই” প্রক্রিয়া। এখানে কোনো জটিল বা সলভেন্ট-ভরা তরল ব্যবহার করার দরকার নেই; আর বিশাল চেম্বারকে উত্তপ্ত রাখার জন্য বিপুল পরিমাণ বিদ্যুৎ ব্যবহার করারও দরকার নেই।
সবচেয়ে ভালো ব্যাপার হলো স্টার্ট-আপ সময়। এই ল্যাম্পগুলো কয়েক মিলিসেকেন্ডের মধ্যেই কার্যকর অবস্থায় চলে আসে। আপনাকে ঘন্টার পর ঘন্টা অপেক্ষা করতে হয় না; ফলে আপনি দ্রুত কাজ শুরু করতে পারেন।
সমস্যা: তাপ নিয়ন্ত্রণ
তবে এখানে একটি সমস্যা রয়েছে। উচ্চ-তীব্রতার ইনফ্রারেড ল্যাম্পগুলো প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত করে। ওয়েফার যখন প্রয়োজনীয় তাপ পায়, তখন ল্যাম্পের কেস ও মেশিনের ফ্রেমগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়।
আপনি এই ল্যাম্পগুলোকে যেকোনো চেসিসে রেখে ভালো ফল আশা করতে পারেন না। যদি আপনার কুলিং সিস্টেম যথাযথ না হয়, তাহলে ওয়েফার থেকে নির্গত তাপ ল্যাম্পগুলোকে ধ্বংস করে দেবে।
সবকিছুই কুলিং সিস্টেমের উপর নির্ভর করে। যদি এটা ঠিকমতো কাজ করে, তাহলে আপনার ল্যাম্পগুলো দীর্ঘদিন টিকে থাকবে। আর যদি এটা উপেক্ষা করা হয়, তাহলে আপনাকে বারবার ব্যয়বহুল ল্যাম্প কিনতে হবে।